DE2945805A1

DE2945805A1 - Verfahren zur herstellung von splittergebenden kunststoffmaenteln fuer militaerische sprengkoerper

Info

Publication number: DE2945805A1
Application number: DE19792945805
Authority: DE
Inventors: Lars Ringdal; Swan Liep Sie
Original assignee: SINTERPLAST ETS; Eurometaal NV
Current assignee: SINTERPLAST ETS; Eurometaal NV
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1980-07-10
Also published as: JPS5589698A; NL190426C; US4383468A; NO149520C; NL190426B; GB2038702A; NO149520B; SE7910408L; FI72458B; BE880711A; DE2945805C2; JPS6228400B2; PH15676A; IT7926966A0; CH638609A5; FI793946A; SE441125B; CA1142029A; IT1124871B; FR2444922A1

Description

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Unser Zeichen: A 14 330/1141DE

EUROMETAAL U.V. , Zaandam (Niederlande)

SINTERPLAST ESTABLISHMENT, Vaduz (Fürstentum Liechtenstein)

Verfahren zur Herstellung von splittergebenden Kunststoffmanteln für militärische Sprengkörper

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Verfahren zur Herstellung von splittergebenden Kunststoffmänteln für militärische Sprengkörper

Die Erfindung betrifft die Herstellung splittergebender Kunststoffmäntel für militärische Sprengkörper, wie Handgranaten, Gewehrgranaten, VTurfminen, Tretminen und dergleichen Sprengkörper, die von Hand oder mit Treibsätzen geworfen bzw. verschossen und entfernt vom Abwurf- bzw. Abschussort bzw. durch Berührung zur Detonation unter Splitterbildung gezündet werden können. Die Erfindung betrifft auch neuartige splittergebende Kunststoffmäntel für solche Sprengkörper.

Bekannte Sprengkörper der oben genannten Art besitzen einen Mantel und mindestens einen, vom Mantel praktisch umschlossenen, eine Sprengladung enthaltenden Innenraum sowie einen Zeit- und/oder Kontaktzünder zur'Zündung der Ladung, wodurch mindestens ein Teil des meist aus Stahl bestehenden Mantels zur Bildung einer Mehrzahl von Splittern zerrissen wird, die durch die Explosion der Sprengladung nach aussen beschleunigt werden.

Bei konventionellen splitterbildenden Sprengkörpern ist der beispielsweise durch Giessen hergestellte Stahlmantel mit Schwächungslinien versehen, welche die bei der Zerle-

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gung des Mantels als Folge der Explosion der Sprengladung entstehenden Splitter aus dem flantelmaterial definieren. Im Verhältnis zur Anzahl der durch die explosive Zerlegung des Mantels entstehenden Splitter sind solche Sprengkörper bzw. Sprengkörpermäntel sehr schwer.

Zum Stand der Technik gehören zahlreiche Vorschläge, den Hohlmantel solcher Sprengkörper aus Kunststoff zu bilden und in diesem Mantel splittergebende Metallteilchen einzubetten (siehe hierzu DE-AS I¹164'883, FR-PS 1'237"195 und 2'142'270, US-PS 2*762*303, CH-PS 388Ί41 und 405*113) . Als geeignete Kunststoffe wurden dabei Thermoplaste und Duroplaste genannt und die Herstellung sollte durch Giessen bzw. Spritzgiessen oder Pressformen erfolgen. Hierzu gehört auch der Vorschlag, zunächst zwei Schalen aus Polystyrolmasse mit darin eingelagerten Metallteilchen herzustellen, diese beiden Schalen zu verkleben und den so entstandenen Hohlkörper in einer Spritzgussanlage mit einem Mantel aus Polyethylen zu umgeben.

Keiner dieser Vorschlage hat sich praktisch bewährt, entweder weil die im Kunststoffmantel eingebetteten und den Mantel durchsetzenden Metallteilchen zu einer unkontrollierten Materialschwächuhg'öder/und v/eil die vorgeschlagenen Verfahren, wenn überhaupt, nur mit erheblichem Aufwand durchführbar sind; so ist z. B. der in den CH-PS 388*141 und 405*113 zur Behebung dieses Nachteils gemachte Vorschlag, die Metallteilchen in einer Schale aus einem ersten Kunststoff einzubetten und diese Schale dann mit einem zweiten Kunststoff zu umspritzen, praktisch nicht zu verwirklichen; die Einbettungsschale muss relativ dick sein, wenn sie nachträglich durch Spritzgiessen mit einem zweiten Mantel umhüllt werden soll. Dadurch wird das Innenvolumen zu klein und/oder der Mantel zu schwer. Ferner

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erfordert das Verfahren mehrere Fertigungsschritte und sehr teure Werkzeuge.

Aufgabe der Erfindung ist ein splittergebender Kunststoffmantel für militärische Sprengkörper der oben genannten Art, welcher Kunststoffmantel einen einstückigen Aufbau hat und nach einem einfachen Verfahren ohne komplizierte Formwerkzeuge hergestellt werden kann.

Es wurde gefunden, dass das zur Herstellung von Kunststoffhohlkörpern an sich bekannte Rotationsformverfahren zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe geeignet ist, wenn die Wirkung der Zentrifugalkraft nach Art der Schleudergiessverfahren vermieden und ein überraschenderweise bei Polymerpulvern auftretender Trennmittel-Effekt ausgenützt wird, der eine Verteilung der zusammen mit dem Polymerpulver in die Hohlform eingebrachten Metallteilchen bis zur Ausbildung einer zusammenhängenden verschmolzenen Polymerschicht verhindert.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Hersteilung von einstückigen splittergebenden Kunststoffmänteln für militärische Sprengkörper der oben genannten Art, insbesondere Handgranaten, wird wie folgt durchgeführt:

Im ersten Schritt wird eine Menge eines bei erhöhter Temperatur, d! h. über 100 C, koaleszenzfähigen verschmelzbaren Polymerpulvers und eine Menge von Metallteilchen in eine wärmeleitfähige kalte, d. h. eine Temperatur von unter 100 C aufweisende verschliessbare Hohlform eingebracht, deren vorzugsweise aus mindestens zwei voneinander trennbaren Teilen bestehende Formwand (Innenwand) der Aussenflache des herzustellenden Mantels entspricht; die Menge des Polymerpulvers ist so bemessen, dass sie zur Bildung einer Vorzugs-

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weise praktisch homogenen zusammenhängenden Schicht, z.B. mit einer Dicke von 1-10 mm, aus verschmolzener Polymermasse an der Formwand ausreicht.

Das Polymerpulver muss bei Temperaturen von über 100 C koaleszenzfähig und verschmelzbar sein. Polymerpulver mit diesen Eigenschaften sind bekannt und als technische Produkte, zum Teil mit Färb- und/oder Füllmaterial und gegebenenfalls mit Vernetzungskatalysatoren versehen, erhältlich Pulverförmige, d. h. eine Teilchengrösse von unter 1 mm, vorzugsweise 0,5 nun oder weniger, aufweisende Polymere auf Basis von PoIyalkanen, z. B. Polyethylen, sind als bevorzugtes Beispiel zu nennen; insbesondere bevorzugt werden Polyalkene, die katalytisch (z. B. mit Peroxyverbindungen, wie Peroxysäuren, Peroxiden, usw.) in der Wärme, z. B. bei Temperaturen von 160-250 C, oder auf anderem Wege vernetzt werden können. Als Beispiele sind die in der US-PS 3'891"597, der CA-PS 912'726 und der GB-PS I¹295'354 beschriebenen vernetzbaren Polymermassen zu nennen.

Metallteilchen, vorzugsweise Stahlteilchen, mit relativ gleichmässiger Gestalt und Teilchendurchmessern (kleinster Durchmesser) von über 1 mm, z. B. von 1,5-4 mm, werden bevorzugt. Die Metallteilchen können aber auch grosser sein, z.B. bis 10 mm oder mehr. Die Bezeichnung "gleichmässige" Gestalt soll zum Ausdruck bringen, dass Höhe, Länge und Breite eines Teilchens annähernd gleich gross sind, wie dies z.B. bei annähernd würfelförmigen bzw. allgemein polyedrischen (regelmässig oder unregelmässig vielflächig), zylindrischen oder kugelähnlichen bzw. kugelförmigen Teilchen der Fall ist. Teilchen mit derartig gleichmässiger Gestalt werden im folgenden kurz als "annähernd sphärisch" bezeichnet.

Die Menge der Metallteilchen wird so gewählt, dass diese an der Innenwand der durch Verschmelzen der Polymerteilchen gebildeten Schicht aus Polymermasse eine praktisch gleichmassige, dicht gepackte Metallteilchenschicht bilden

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können, deren Dicke vorzugsweise etwa dem Durchmesser der im allgemeinen praktisch gleich grossen Metallteilchen entspricht und vorzugsweise nicht dicker ist, als der doppelte Durchmesser der Metallteilchen.

Das Polymerpulver und die Metallteilchen können gesondert oder als Mischung in die kalte Form eingegeben werden. Wesentlich ist, dass beide Komponenten in der Form vorliegen, bevor mit dem weiter unten beschriebenen Rotieren und Erwärmen begonnen wird.

Eine bevorzugte Form einer Mischung aus Polymerpulver und Metallteilchen ist ein Pressling aus Polymerpulver, der die Metallteilchen etwa in der Mitte des Presslings enthält. Vorteilhaft bei der Verwendung eines solchen Presslings ist, dass dieser vor dem Einbringen in die Hohlform vorgewärmt werden kann, so dass die nachfolgende Formung rascher durchgeführt werden kann.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden splittergebende Kunststoffmantel für sogenannte Eierhandgranaten oder ähnliche Gebilde hergestellt, die mindestens eine zum Einsetzen eines Zünders bestimmte Oeffnung haben, deren Durchmesser kleiner ist, als der grösste Innendurchmesser des Hohlkörpers. Der Kunststoffmantel des fertigen Sprengkörpers umschliesst einen zur Aufnahme einer normalerweise brisanten üblichen Sprengladung bestimmten Innenraum, wobei die Ladung bei Zündung durch den eingesetzten Zeit-, Kontakt- oder Aufschlagzünder üblicher Bauart den Mantel unter Bildung einer Vielzahl von Splittern zerlegt.

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Zur Herstellung solcher Kunststoffmantel muss daher eine mindestens zweiteilige Hohlform verwendet werden, so dass der in der Hohlform gebildete Formteil nach Zerlegen der Form ohne Schwierigkeiten, gegebenenfalls unter Verwendung üblicher Formtrennmittel, entformt werden kann.

Eine bevorzugte, weiter unten eingehender beschriebene Hohlform besteht aus zwei Formteilen und einem Gewindebolzen. Die Komponenten (Polymerpulver und Metallteilchen) können entweder einzeln oder als nicht komprimierte Mischung durch die mit dem Gewindebolzen verschliessbare Oeffnung in die zusammengesetzte Hohlform eingeschüttet werden. Bei Verwendung einer Mischung der Komponenten in Form eines Presslings wird dieser meist in die durch Zerlegen der Formteile geöffnete Form eingelegt.

Es wurde gefunden, dass die mittlere Teilchengrösse der Metallteilchen mindestens etwa doppelt so gross sein muss, wie die mittlere Teilchengrösse des Polymerpulvers. Dadurch ist beim nachfolgenden"Erwärmen unter Rotation der Hohlform der überraschende Effekt erzielbar, dass sich in der Hohlform zuerst eine im wesentlichen gleichmässige und homogene Polymermasseschicht praktisch ohne Einschluss von Metallteilchen bildet und die Metallteilchen dann an der Innenfläche der vorgebildeten Polymermasseschicht unter Bildung einer Metallteilchenschicht ankleben.

Es wird angenommen, dass dieser Effekt durch eine trennmittelartige Wirkung der Teilchen des Polymerpulvers auf die Metallteilchen bedingt ist: an der bewegten und von aussen beheizten Hohlform werden zwar alle anliegenden Teilchen erwärmt, aber beim Ueberschreiten der Koaleszenz bzw. Verschmelzungstemperatur bildet sich zunächst eine an der Form-

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wand anhaftende Polymermasseschicht, die laufend durch an dieser anhaftende aber noch nicht anqeschmolzene Polymerpulverteilchen abgedeckt v/ird. Die noch nicht angeschmolzenen Polymerpulver teilchen v/erden offenbar pref erentiell gegenüber den Metallteilchen von den angeschmolzenen Polymerteilchen an der Formwand gehalten, so dass die Metallteilchen praktisch solange nicht an der Polymermasse ankleben, als noch ein abdeckend oder als Trennmittel wirkender Teil des Polymerpulvers in der Hohlform nicht angeschmolzen ist.

Wesentlich für das erfindunqsgemässe Verfahren ist ein langsames Rotieren der Hohlform während der Beheizung.

Im Gegensatz zum bekannten Formschleudergussverfahren sollen die in der Form vorliegenden Komponenten keinesfalls durch Zentrifugalkräfte an der Formwand gehalten werden. Dies hätte nämlich den Effekt, dass die spezifisch schweren Metallteilchen an der Formwand anliegend in die Polymermasse eingebunden würden, d, h. nahe bzw. an der Aussenseite des fertigen Mantekörpers; eine solche Struktur entspricht aber dem Stand der Technik mit den oben dargelegten Nachteilen und ist der erfindungsgemässen Struktur (aussenliegende kompakte Polymermasseschicht mit innenliegender Metallteilchenschicht praktisch ohne Einbettung der Metallteilchen in der Polymermasse) entgegengesetzt.

Langsames Rotieren der Form bedeutet daher Rotationsgeschwindigkeiten, welche nicht zu Zentrifugal- bzw. Zentripetaleffekten führen, z. B. Rotationsgeschwindigkeiten von 1-50 U/min.

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Für eine gleichmässige Schichtdickenbildung ist es ferner nötig, dass die Form taumelnd rotiert, d. h. um mindestens zwei verschiedene Rotationsachsen, z. B. um die Vertikalachse und um eine Horizontalachse der Form. Die Rotationsgeschwindigkeiten um die verschiedenen Achsen können unterschiedlich sein, müssen aber "langsam" im Sinne der obigen Erläuterungen gehalten werden.

Die taumelnd rotierende Hohlform wird von aussen mit einem Fluid, z. B. Heissluft, beheizt, und zv/ar auf Temperaturen, die ein Koaleszieren und Verschmelzen der Polymerpulverteilchen und gegebenenfalls auch die thermische Vernetzung (Aktivierung des Katalysators) bewirken. Bei den oben genannten Polymerpulvern bewirken Temperaturen im Bereich von etwa 120-160 C ein Verschmelzen, Temperaturen von etwa 160-250°C eine Vernetzung.

Die Verwendung von katalytisch vernetzbaren Polyalkylenen wird bevorzugt, wobei unter "katalytisch" insbesondere eine peroxidisch bzw. durch Radikale ausgelöste Vernetzung verstanden wird. Dies hat Vorteile für die thermische und mechanische Festigkeit der erfindunqsqemässen Produkte und meist den verfahrensmässigen Vorteil, dass die zunehmende Wärmeübertragung aus dem Fluid in und durch die Formwand nicht zu einer übermässigen Verflüssigung der Schmelze führt. Durch die mit steigender Temperatur fortschreitende Vernetzung kann die gesclunolzene Polymermasse auch bei steigender Temperatur ausreichend zähflüssig gehalten werden, wie dies zum Erzielen bzw. zur Erhaltung gleichbleibender Schichtdicken auch bei langsamer Uotation erforderlich ist.

Das Erhitzen der taumelnden Hohl form wird abgebrochen, wenn die Polymermasseschicht mit auf dieser haftenden Metallteil chenschicht gebildet und gegebenenfalls vernetzt ist, z.B.

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15-30 min nach dem Beginn des Beheizens. Nach dem Abkühlen können die Mantelkörper durch Zerlegen der Teile der Hohlform entformt werden.

Vorrichtungen zum taumelnden Bewegen und Beheizen von Hohlformen gehören zum Stand der Technik (z.B. US-PS 2'659'107 und 3·676'037, CII-PS 296*748, GB-PS 766'828, 1'314'815, I¹352'701 und I¹352'702) und können unter Berücksichtigung der gemäss obigen Erläuterungen nötigen Modifikationen für das erfindungsgemässe Verfahren verwendet werden.

Zur Herstellung von militärischen Sprengkörpern v/ird der Innenraum des erhaltenen splittergebenden Mantelkörpers in an sich üblicher Weise mit Sprengladung gefüllt und der Zünder eingesetzt.

Obwohl die Erfindung weiter unten hauptsächlich in Anwendung auf Handgranaten bzw. Abschussgranaten beschrieben wird, können erfindungsgemäss hergestellte splittergebende Kunststoffmantelkörper auch für andere Munitions- bzw. Waffentypen einschliesslich von Artillerie- oder Raketenmunition, Wurfminen, Tretminen und dergleichen verwendet werden.

Einige bevorzugte Ausführunqsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Fs zeigen in halbschematischer Darstellung:

Fig. 1 den Vertikalschnitt des splittergebenden Kunststoffmantels einer Handgranate,

Fig. 2 den Vertikalschnitt der Hohlform zur Herstellung des Mantels gemäss Fig. 1,

Fig. 3 die Hohlform von Fig. 2 nach dem Einfüllen von Kunststoffpulver und Hetallteilchen,

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Fig. 4 einen vergrössert dargestellten Teil der geschnitten dargestellten Hohlformwand während des Koaleszierens des Kunststoffpulvers und vor der Bildung der Schicht aus rietallteilchen, und

Fig. 5 den halbschematischen Vertikalschnitt durch eine Gewehrgranate.

Fig. 1 zeigt den Horizontalschnitt eines nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten splittergebenden Kunststoffmantels 10 für eine Handgranate. Der Mantel 10 besteht aus einer homogenen Wand 11 aus Polymermasse und einer an der Wand 11 anhaftenden Schicht 14 aus praktisch gleichmässig und dicht verteilten, praktisch gleich grossen körnigen Metallteilchen 12. Der Mantel 10 ist an seinem oberen Ende mit einem Gewinde 18 zum Einschrauben eines Zünders versehen. Die Dicke der Wand 11 ist mindestens ebenso gross, wie der mittlere Durchmesser der Metallteilchen 12. Die Dicke der Schicht 14 ist etv/a ebenso gross, wie oder etwas grosser als der mittlere Durchmesser der Metallteilchen 12.

Fig. 2 zeigt den Schnitt durch eine für die Herstellung des Mantels 10 von Fig. 1 geeignete llohlform 20, deren Innenwand 29 praktisch der Aussenform des Mantels 10 entspricht. Die Hohlform besteht aus zwei Formteilen 201, 202, die durch nicht dargestellte Mittel an sich bekannter Art (Verschraubung, Klammern oder dergleichen) zusammengehalten werden. Das obere Ende des oberen Formteiles 202 ist nit einem einschraubbaren Gewindezapfen 27 verschlossen, der ausserdem die Funktion eines Formkernes für die Rildung des Gewindes 18 des einstückigen Mantekörpers übernimmt. Die llohlform 20 kann aus einem üblichen wärmeleitenden Formwerkstoff, z.B. Stahl, bestehen.

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Zur Herstellung des splittergebenden Mantels 10 gemäss Fig. 1 kann die Hohlform 20 wie in Fig. 3 angedeutet, mit dem Polymerpulver 33 und den Metallteilchen 12 gefüllt und dann mit dem Zapfen 27 verschlossen werden. Alternativ kann eine vorgebildete Mischung in Form eines Presslings in die geöffnete Form 20 eingelegt v/erden. Ein solcher Pressling 24 ist schematisch in durchbrochenen Linien in Fig. 2 dargestellt.

Nun wird die Hohlform 20 mit einer nicht dargestellten Bewegungseinrichtung in taumelnde Bewegung gebracht, z. B. indem die Form 20 um die Achse 301 rotiert (Primärbewegung) und die Stellung dieser Achse 301 laufend verändert wird (Sekundärbewegung), z.B. indem man die Rotationsachse 301 zusätzlich um einen Kreis 303 bewegt. Die Lage der Rotationsachse 301 und ihre Bewegung kann selbstverständlich beliebig variiert werden, etwa indem die Rotationsachse in der Längsachse der Hohlform 20 liegt und fortlaufend in einer Radialebene gedreht wird. Die wesentlichen Bedingungen der Taumelbewegungen sind oben erwähnt worden.

Die taumelnd bewegte Hohlform 20 wird dann auf eine Temperatur erwärmt, die für eine Koaleszenz der Teilchen des Kunststoffpulvers an der Wand der Hohlform ausreicht. Je nach Art des Polymers liegt diese Temperatur im Bereich von etwa 120-280⁰C, vorzugsweise zwischen 150 und 250°C. Wie in Fig. 4 halbschematisch an einem abgebrochen gezeichneten Teil 40 der Hohlformwand 20 dargestellt, baut sich auf der Innenwand 29 als Folge (a) der Erwärmung der Wand 20 auf Koaleszenztemperatur und (b) der taumelnden Bewegung eine Schicht 331 aus an der Wandoberfläche 29 angeschmolzenen und miteinander verschmelzenden (koaleszierenden) Polymerpulverteilchen 33 auf, an der laufend weitere

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Teilchen 33 anschmelzen und mit dom bereits verschmolzenen Material koaleszieren.

Die Metallteilchen 12 haften dagegen nicht an der Wandoberfläche 29, offenbar weil die Teilchen 33 als Trennmittelschicht wirken.

In Fig. 5 ist der halbschematischo Schnitt durch eine Gewehr granate 50 dargestellt, die einen erfindungsgemässen splittergebenden Kunststoffmantel 51 aufweist, der innenseitig eine Metallteilchenschicht 52 aufweist. Der Zeit- oder Aufschlagzünder 56 dient zur Zündung der Sprengladung 55. Die Gewehrgranate besitzt ferner einen üblichen Einsatz 54 zum Einschieben in ein Kaliberrohr sowie Leitflügel 57, 58.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird weiter anhand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Zur Herstellung von splittergebenden Kunststoffmänteln für Handgranaten der in Fig. 1 dargestellten Form wurde eine zweiteilige Stahlform 20 der in Fig. 2 dargestellten Art verwendet. Die beiden Formteile 201, 202 wurden mit einer nicht dargestellten Klammer zusammengepresst. Nach Herausschrauben des Gewindestopfens 27 wurden in die kalte, d. h. Raumtemperatur (10-30 C) aufweisende Form 20 35 g vernetzbares Polyethylen-(PE)pulver mit Teilchongrössen von etwa 500 um und 125 g Stahlteilchen (ca. 2100-3000 Stück) eingefüllt. Das PE-Pulver war ein in tlasse gefärbtes Markenprodukt der Firma Philips Petroleum Co. mit der Bezeichnung "Marlex" Typ CL 100/3 5 und enthielt Peroxy-Vernetzungsmit- tel nach Angabe des Herstellers (ca. 0,5-5 %) .

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Die Stahlteilchen waren durch Zerschneiden eines etwa 2,2 mm dicken Drahtes zu Stücken mit Längen von ca. 2,2 mm, Rundhämmern und Härten der gehämmerten Teilchen erhalten worden.

Die mit PE-Pulver und Stahlteilchen gefüllte und verklam merte Form wurde mit dem Gewindoiitopfen 27 verschlossen und in einem Taumelgerüst in einen Heissluftofen gebracht. In dem motorisch angetriebenen Taumelgerüst v/urde die Form mit 3,3-3,6 U/min um ihre Vertikalachse und gleichzeitig mit 10-12 U/min um ihre Horizontalachse rotiert und von aussen mit Heissluft von 260-270°C beheizt.

Nach 30 min unter diesen Bedingungen v/urde die Beheizung abgebrochen. Nach Abkühlung der Form auf unter etv/a 50 C wurden die Formhälften durch Lösen der Klammer getrennt und der Gewindebolzen 27 herausgeschraubt.

Der in der Form gebildete Hohlkörper v/urde zur Untersuchung in einer Vertikalebene zerschnitten und zeigte den in Fig. 1 dargestellten Aufbau. Die Dicke der Schicht 11 betrug etwa 3 mm. Die Stahlteilchen 12 waren in einer annähernd gleichmässigen Schicht 14 an der Innenseite der Schicht 11 verteilt und hafteten an dieser.

Das Polyethylen der Schicht 11 zeigte eine Dichte von 0,93 und eine nach ASTM bestimmte Zugfestigkeit (2" pro min) von 2600 tsi.

Das Polyethylen zeigte ausweislich Kochtest in Toluol eine Vernetzung von 93 % und war gegen Wärme (Formstabilität) und Kälte (Versprödung) ausreichend beständig.

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Ein nach diesem Beispiel hergestellter splittergebender Hohlkörper kann zur Herstellung einer Handgranate in an sich bekannter Weise mit Sprengstoff gefüllt und mit einer Zündeinrichtung versehen werden. Bei Detonation wird der PE-Mantel unter Freisetzung und Beschleunigung der Stahlteilchen nach aussen zerlegt.

Beispiel 2

Zur Prüfung des Ablaufs der Bildung von erfindungsgemässen splittergebenden Kunststoffmantelkörpern wurden Proben wie in Beispiel 1 hergestellt, die Stahlform einer Probe aber jeweils nach 5, 10, 15, 20 und 25 min entnommen.

Die durch Zerschneiden der Proben erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass sich an der Innenseite der Stahlform zunächst eine PE-Schicht ohne anhaftende Metallteilchen aufbaut und die Dicke der PE-Schicht wächst, bis das gesamte PE-Pulver verschmolzen ist, und zwar praktisch ohne Einlagerung der Metallteilchen in die Schicht.

Erst nachdem ein überwiegender Teil des PE-Pulvers zur Schicht verschmolzen ist, kommt es zu Haftungserscheinungen zwischen der PE-Schicht und den Metallteilchen, bis schliess lich alle Metallteilchen an der Innenseite der PE-Schicht kleben. Dies erfolgt bei Formtemperaturen von 130-160°C und ist dann praktisch abgeschlossen (ca. 15-20 min). Während der letzten 10-15 min im Ofen ändert sich die gebildete Schichtstruktur praktisch nicht mehr und bei Formtemperaturen im Bereich von über 160 C erfolqt die Vernetzung des PE durch Aktivieren des Peroxy-Katalysators, wodurch die Zähigkeit der Schmelze trotz steigender Temperatur erhalten bleibt.

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Ii 15.12.78

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Claims

Patentansprüche

1.j Verfahren zur Herstellunq von einstückigen splitter- - gebenden Kunststoffmantcln für militärische Sprengkörper, gekennzeichnet durch

(a) Einfüllen einer Menge einos bei erhöhter Temperatur koaleszenzfähigen und verschmelzbaren Polymerpulvers und einer Menge von Metallteilchen in eine wärmeleitfähige kalte verschliessbare Hohlform, deren Formv/and der Ausyenfläche des herzustellenden Mantels entspricht, v/o bei die Menge des Polymerpulvers zur Dildunq einer zusammenhängenden Schicht aus verschmolzener Polymermasse an der Formwand und die Menge der Metallteilchen zur Bildung einer Schicht aus den Metallteilchen an der Innenseite des herzustellenden Mantels ausreichend bemessen ist, und v/obei die mittlere Teilchengrösse der Metallteilchen mindestens doppelt so gross ist, wie die mittlere Teilchengrösse des Polymerpulvers,

(b) langsames Rotieren der verschlossenen Hohlform mit Polymerpulver und Metallteilchen um mindestens zwei verschiedene Rotationsachsen,

(c) Beheizung der rotierenden Hohl form mit einem die Hohlform umgebenden erhitzten Fluid, v/obei die Temperatur des Fluids über der Temperatur liegt, die ein Verschmelzen der Polynorpulverteilchen bev/irkt,

(d) Fortsetzen der lieheizung U-r rotierenden Hohlform, bis sich an deren Innenseite eine zusammenhängende, praktisch gleichmässige Schicht aus verschmolzenem Polymer gebildet hat, die an ihrer Innenseite mit einer Schicht aus anhaftenden Metallteilchen belegt ist,

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ORIGINAL INSPECTED

(e) Abkühlen der rotierenden Hohl form, und

(f) Entformen des in der Hohl form gebildeten flantelkörpers.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver aus einem festen schmelzbaren und vernetzungsfähigen Polymer besteht und dass die in Schritt (d) gebildete Polymerschicht einer Vernetzungsbehandlung unterzogen wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver einen thermisch aktivierbaren Vernetzungskatalysator, z. ü. eine Peroxyverbindung, enthält und dass die in Schritt (d) gebildete Polymermasseschicht durch verlängerte unJ/odtr stärkere Beheizung vor Schritt (e) mindestens teilweise vernetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver mindestens teilweise aus Polyalkylen, vorzugsweise einem katalytisch vernetzungsfähigen Polyalkylen, insbesondere Polyethylen, besteht.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalltoilchen eine annähernd sphärische Form haben und vorzugsweise aus Stahl bestehen.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver aus annähernd sphärischen Teilchen mit grössten Teilchenabmessungen von unter 1 mm, vorzugsweise höchstens 500 um, besteht.

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7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die "leta 11 teilchen eine mittlere Teilchengrösse von 1-5 mm, vorzugsweise etwa 2-3 mm,
besitzen.

8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der in Schritt (d) gebildeten zusammenhängenden Schicht aus verschmolzenem Polymer mindestens ebenso gross ist, v/ie die mittlere Teilchengrösse der Metallteilchen.

9. Verfahren nach Patentanspruch H₁ dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der in Schritt (d) gebildeten Schicht
aus verschmolzenem Polymer höchstens etwa zweimal dikker ist, als der mittlere Durchmesser der Metallteilchen.

10. Splittergebender Kunststoffmantel für militärische
Sprengkörper, insbesondere Handgranaten, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig ausgebildete Kunststoffmantel (10) aus einer ersten Schicht (11) aus Polymermasse und einer auf der Schicht (11) liegenden und an dieser haftenden Schicht (14) aus praktisch nicht in Kunststoffmasse eingebetteten Metallteilchen (12) besteht.

11. Splittergebender Kunststoffmantel nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass tue Schicht (11) aus vernetzten! Polyethylen, die Schicht (14) aus annähernd sphärischen Stahlteilchen (12) praktisch gleicher Grosse besteht und die Dicke der Schicht (11) mindestens ebenso gross ist, wie die Durchmesser der Stahlteilchen (12).

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12. Splittergebender Kunststoffmantel nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dicke der Schicht (14) praktisch gleich gross ist wie der Durchmesser der Stahlteilchen (12).

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