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Verfahren zur Herstellung eines mit flüssigen Salpetersäureestern behandelten rauchschwachen geformten Pulvers
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Ferner ist aber auch bekannt, diese so hergestellten kugelförmigen Pulver ebenfalls unter Wasser einer Oberflächenbehandlung mit Salpetersäureestern mehrwertiger Alkohole zu unterziehen.
Als Modifizierungsmittel werden ausser Besch. lellnigungsmittel, insbesondere Nitroglycerin, auch verzögernde (phlegmatisierende) Substanzen angewendet. Es erfolgt nach einem bekannten Verfahren zunächst eine Sensibilisierung der kugelförmigen Elemente z. B. mit einer Emulsion von Nitroglycerin, eventuell Diäthylacetat, sowie gegebenenfalls Toluol und Gummi arabicum, sowie eventuell andern Zusätzen in Wasser und erst anschliessend, d. h. in einem zweiten Verfahrensschritt, eine Phlegmatisierung durch Behandlung mit z. B. Dibutylphthalat oder auch Diäthyldiphenylurethan. welche gleichfalls ab wässerige Emulsionen zurAnwendunggelangen.
InfolgederVerwendung wässeriger Emulsionen ist aber eine grosseAnzahl vonVerfahrensschritten erforderlich, zumal auch diese bekannte Oberflächenbehandlung unter Wasser durchgeführt wird. Da sich die Kugelform infolge ihrer stark degressiven Oberflächenabnahme fürdie ballistische Verwertung wenig eignet, bedürfen diese Pulverelemente daher einer Oberflächenbehandlung, welche den Zweck verfolgt, hohe Gasdruckspitzen zu vermeiden und das Treibmittel den besonderen Anforderungen der Waffe anzupassen.
Diese Überzugstoffe haben also die Aufgabe, den ballistisch unvorteilhaft wirkenden, durch die Kugelform bedingten Oberflächeneffekt soweit zu modifizieren, dass die Treibladung den durch die Wirkungsweise der Waffe gestellten Anforderungen, besonders auch hinsichtlich der Zündfähigkeit des Pulvers, angepasst wird..
Der Erfindung liegt aber ein völlig anderes Problem zugrunde, als dieses bei der Fertigung des Ballpowders gestellt war. Erfindungsgemäss soll ein mit flüssigen Salpetersäureestern behandeltes, als Treibmittel dienendes rauchschwaches Pulver erzeugt werden, das bei der Verbrennung einen niedrigen Temperaturkoeffizienten besitzt. Dies geschieht erfindungsgemäss in der Weise, dass die Pulverelemente einer Oberflächenbehandlung mit sensibilisierend wirkenden und phlegmatisierend wirkenden, die Nitrocellulose gelatinierenden und einen niedrigen Dampfdruck besitzenden Stoffen unterzogen werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein rauchschwaches Treibmittel herzustellen, welches einen wesentlich geringeren Temperaturkoeffizienten besitzt als ihn die bisher bekannten rauchschwachen Pulver aufweisen. Der Hauptbestandteil des Pulvers ist Nitrocellulose.
Das Pulver wird zunächst in der üblichen Fabrikationsweise aus einer Nitrocellulosemasse, beispielsweise durch Gelatinieren mit geeigneten Lösemitteln, Strangpressen, Schneider, Sieben, Polieren und Trocknen zwecks Verdampfens der Lösemittel hergestellt. Auf diese Weise werden Pulverelemente in Gestalt von z. B. Stäbchen mit kreisförmigem Querschnitt oder von Röhrchen
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in vorteilhaft heizbarenDrehtrommeln mit den genannten Salpetersäureestern in Berührung bringt. Zweckmässig löst man aus Gründen der besseren Handhabung und Verteilung den Ester in flüchtigen LösungsmittelnwieAlkohol oder ähnlichen auf, die jedoch diePulverteilchen nicht oder nur geringfügig anlösen dürfen. Das Lösungsmittel wird entweder direkt während der Oberflächenbehandlung durch geeignete Erwärmung oder durch anschliessende Trocknung entfernt.
Gewünschtenfalls kann dieser Prozess mehrere Male wiederholt werden. Nach der Entfernung der Lösungsmittel schliesst man zweckmässig noch eine Wäsche mit Wasser an, die vorteilhaft bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird, worauf die Pulverteilchen getrocknet werden.
Die Menge der auf solche Weise der Oberfläche des Pulvers zugeführten Salpetersäureesters soll zwischen etwa 4 und 24 ojo, bezogen auf das Trockengewicht des zu behandelnden Pulvers, betragen. Als Salpetersäureester kommen beispielsweise die Nitrate des Glycerins. des Diäthylenglykols. des Triäthylengly- kols, des Trimethyloläthans, Diäthanolnitramins in Betracht.
Das Temperaturverhalten des Pulvers lässt sich gewünschtenfalls weiter modifizieren, wenn man die Oberfläche ausser mit den genannten Nitraten auch noch mitPhlegmatisierungs- bzw. Verzögerungsmitteln behandelt.
Die Einbringung des Phlegmatisierungs-bzw. Verzögerungsmittels kann zusammen mit den Salpetersäureestern im selbenLösungsmittel oder auch getrennt in einer nachfolgenden Behandlung geschehen. Als
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trockene Pulvermasse, bewegen.
Durch die Erfindung wird eine wesentliche, nicht vorauszusehende und den Fachmann durchaus überraschende Minderung des Temperaturkoeffizienten erreicht, wodurch erhebliche Vorteile beider Verwen- dung des Pulvers erhalten werden. Diese drücken sich vor allem darin, aus, dass unabhängig von der Pul-
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vertemperatur bei gleicher Ladung auch etwa gleichmässige Geschossgeschwindigkeiten und Gasdrücke erzielt werden können, was für die Treffsicherheit beim Schiessen eine ausschlaggebende Rolle spielt. Ein weiterer Vorzug der Erfindung, der insbesondere bei der Herstellung der Treibmittel auftritt, ist darin zu sehen, dass man sich der in der Pulverindustrie üblichen Einrichtungen, d. h. Drehtrommel, Wässerungen, Trockenkammer u. dgl. bedienen kann.
Sinngemäss lässt sich das Verfahren auch auf Pulver anwenden, die bereits Salpetersäureester mehrwertiger Alkohole im Kern enthalten ; ebenso wie auch auf poröse Pulver.
Beispiel 1: 100 kg eines nach bekanntem Verfahren gefertigtenNitrocellulosepulverswerden nach der Vakuumtrocknung in bekannten Behandlungstrommeln mit einer Lösung von 8 kg Nitroglycerin + 4 kg Dibutylphthalat in 50 l Alkohol in mehreren Einzelpottionen überbraust und bei Raumtemperatur getrommelt. Nach einer Trocknung erfolgt in gleichartigen beheizten Trommeln eine Behandlung mit 2 kgCen- tralit I, gelöst in 8 1 Alkohol, unter gleichzeitiger Zugabe von Graphit. Danach wird das Pulver in an sich bekannter Weise gewässer und getrocknet.
Beispiel 2 : 100 kg Pulver werden im ersten Arbeitsgang mit einer Lösung von6kgTrimethylol- Ithantrinitrat + 2 kg Triglykoldinitrat + 1 kg Dinitrotoluol in 45 l Alkohol in mehreren Arbeitsgängen überbraust und nach Trocknung der zweiten Behandlung mit 3 kg Kampfer, gelöst in 7 l Alkohol, unter Graphitzugabe zugeführt. Die Fertigstellung des Pulvers erfolgt in an sich bekannter Weise.
Beispiel 3 : 100 kg Pulver werden mit einer Lösung von 10 kg Diäthylenglykoldinitrat + 1 kg Dinitrotoluol + 3 kg Dibutylphthalat in 45 l Alkohol in mehrerenArbeitsgängen behandelt. Dabei wird die Temperatur in der Poliertrommel allmählich bis auf + 650 C gesteigert.
Dementsprechend durchgeführte Versuchsfertigungen haben u. a. in einem bestimmten Hochleistungautomaten und beiVerwendungvon serienmässigenMunitionsteilen das in der beiliegenden Zeichnung dargestellte Ergebnis gebracht. Dieses zeigt, dass die neuartigen Pulver innerhalb des für die bisher üblichen Pulvertypen zulässigen max. Temperaturbereiches von-400 bis +40 C eine praktische Konstanz der Geschossgeschwindigkeiten und der Gasdrücke bringen, wohingegen der bisherige Normalpulvertyp innerhalb dieses Temperaturbereiches beträchtliche Leistungsunterschiede aufweist. Die neuen Pulvertypen verwerten sich darüber hinaus auch bei extrem höheren oder extrem tieferen Temperaturen noch durchaus regelmässig.
In dem oberen Teil der Zeichnung sind dieMündungsgeschwindigkeiten und in ihrem unteren Teil die Gasdrücke jeweils von drei Treibmitteln gemäss der Erfindung dem Verhalten eines Normalpulvers gegen- übergestellt, wobei alle Werte in Abhängigkeit von der Pulvertemperatur wiedergegeben sind. Dementsprechend sind die Pulvertemperaturen auf der gemeinsamen Abszisse eingetragen, während die Ordinaten die Mündungsgeschwindigkeiten Vo in m/sec bzw. die Gasdrücke p in kg/cm2 wiedergeben. Mit den verschieden gestrichelt gezeichneten Linien und den verschiedenen Bezugssymbolen ist das Verhalten dreier erfindungsgemäss hergestellter Treibmittel veranschaulicht, während die ausgezogenen Linien mit dem Bezugssymbol eines einen Punkt enthaltenen Dreiecks die Eigenschaften eines Normalpulvers darstellen.
Aus der Zeichnung wird deutlich ersichtlich, dass die Geschossgeschwindigkeiien und die Gasdrücke innerhalb des Temperaturbereiches von-400 bis +40 C und darüber hinaus praktisch konstant sind, während das Normalpulver ein sehr verschiedenes Verhalten, d. h. beträchtliche Leistungsunterschiede, aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines mit flüssigen Salpetersäureestem behandelten rauchschwachen geformten Pulvers, das bei der Verbrennung einen niedrigen Temperaturkoeffizienten besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverelemente einer gleichzeitigen Oberflächenbehandlung mit sensibilisierend wirkenden und phlegmatisierend wirkenden, die Nitrocellulose gelatinierenden und einen niedrigen Dampfdruck besitzenden Stoffen unterzogen werden.
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gebracht wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensibilisierungsmittel Salpetersäureester mehrwertiger Alkohole verwendet werden.
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