CH638609A5 - Splittergebender kunststoffmantel fuer militaerische sprengkoerper. - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft splittergebende Kunststoffmäntel für militärische Sprengkörper, wie Handgranaten, Gewehrgranaten, Wurfminen, Tretminen und dergleichen Sprengkörper, die von Hand oder mit Treibsätzen geworfen bzw. 20 verschossen und entfernt vom Abwurf- bzw. Abschussort bzw. durch Berührung zur Detonation unter Splitterbildung gezündet werden können. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung solcher Kunststoffmäntel.
Bekannte Sprengkörper der oben genannten Art besitzen 25 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 30 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 Zerlegung des 35 Mantels als Folge der Explosion der Sprengladung entstehenden Splitter aus dem Mantelmaterial definieren. Im Verhältnis zur Anzahl der durch die explosive Zerlegung des Mantels entstehenden Splitter sind solche Sprengkörper bzw. Sprengkörpermäntel sehr schwer.
40 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 1 164 883, FR-PS 1 237 195 und 2 142 270, US-PS 2 762 303, CH-PS 388 141 und 45 405 113). 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 her-50 zustellen, diese beiden Schalen zu verkleben und den so entstandenen Hohlkörper in einer Spritzgussanlage mit einem Mantel aus Polyethylen zu umgeben.
Keiner dieser Vorschläge hat sich praktisch bewährt, entweder weil die im Kunststoffmantel eingebetteten und den 55 Mantel durchsetzenden Metallteilchen zu einer unkontrollierten Materialschwächung führen oder/und weil 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 Vor-6o schlag, 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 65 umhüllt werden soll. Dadurch wird das Innenvolumen zu klein und/oder der Mantel zu schwer. Ferner erfordert das Verfahren mehrere Fertigungsschritte und sehr teure Werkzeuge.
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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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen splittergebenen Kunststoffmantel mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen haben die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Merkmale.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale; bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens haben die in den Ansprüchen 5-12 angegebenen Merkmale.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann insbesondere wie folgt durchgeführt werden:
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 Teilchen bestehende Formwand (Innenwand) der Aussen-fläche des herzustellenden Mantels entspricht; die Menge des Polymerpulvers ist so bemessen, dass sie zur Bildung einer vorzugsweise 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 mm oder weniger, aufweisende Polymere auf Basis von Polyalkanen, z.B. Polyethylen, sind als bevorzugtes Beispiel zu nennen; insbesondere bevorzugt werden Polyalkane, 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 1 295 354 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 grösser 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 grosss sind, wie dies z.B. bei annähernd würfelförmigen bzw. allgemein polyedri-schen (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 gleichmässige, dicht gepackte Metallteilchenschicht bilden 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 bovorzugte 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, s 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 Kunststoffmäntel für soge-io nannte Eierhandgranaten oder ähnliche Gebilde hergestellt, die mindestens eine zum Einsetzen eines Zünders bestimmte Öffnung haben, deren Durchmesser kleiner ist, als der grösste Innendurchmesser des Hohlkörpers. Der Kunststoffmantel des fertigen Sprengkörpers umschliesst einen zur Aufnahme 15 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.
20 Zur Herstellung solcher Kunststoffmäntel 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. 25 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 30 Öffnung 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 35 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 ho-4o mogene Polymermassenschicht 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 trenn-45 mittelartige 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 Überschreiten der Koaleszenz bzw. Verschmelzungstemperatur bildet sich zunächst eine an der so Formwand anhaftende Polymermasseschicht, die laufend durch an dieser anhaftende aber noch nicht angeschmolzene Polymerpulverteilchen abgedeckt wird. Die noch nicht angeschmolzenen Polymerpulverteilchen werden offenbar prefe-rentiell gegenüber den Metallteilchen von den angeschmolze-55 nen 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.
60 Wesentlich für das erfindungsgemässe 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 65 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 Mantelkörpers; eine solche Struktur
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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.
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 zwar 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 Polyalky-lenen 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 erfindungsgemässen 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 geschmolzene Polymermasse auch bei steigender Temperatur ausreichend zähflüssig gehalten werden, wie dies zum Erzielen bzw. zur Erhaltung gleichbleibender Schichtdicken auch bei langsamer Rotation erforderlich ist.
Das Erhitzen der taumelnden Hohlform wird abgebrochen, wenn die Polymermasseschicht mit auf dieser haftenden Metallteilchenschicht gebildet und gegebenenfalls vernetzt ist, z.B. 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, CH-PS 296 748, GB-PS 766 828, 1 314 815,1 352 701 und 1 352 702) und können unter Berücksichtigung der gemäss obigen Erläuterungen nötigen Modifikationen für das erfindungsgemässe Verfahren verwendet werden.
Zur Herstellung von militärischen Sprengkörpern wird 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 erfindungsgemässe splittergebende Kunststoffmantelkörper auch für andere Munitions- bzw. Waffentypen einschliesslich von Artillerie- oder Raketenmunition, Wurfminen, Tretminen und dergleichen verwendet werden.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen in halb-schematischer 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 Metallteilchen,
5 Fig. 4 einen vergrössert dargestellten Teil der geschnitten dargestellten Hohlformwand während des Koaleszierens des Kunststoffpulvers und vor der Bildung der Schicht aus Metallteilchen, und
Fig. 5 den halbschematischen Vertikalschnitt durch eine 10 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 15 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 20 ebenso gross, wie der mittlere Durchmesser der Metallteilchen 12. Die Dicke der Schicht 14 ist etwa ebenso gross, wie oder etwas grösser als der mittlere Durchmesser der Metallteilchen 12.
Fig. 2 zeigt den Schnitt durch eine für die Herstellung des 25 Mantels 10 von Fig. 1 geeignete Hohlform 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 (Ver-schraubung, Klammern oder dergleichen) zusammengehalten 30 werden. Das obere Ende des oberen Formteiles 202 ist mit einem einschraubbaren Gewindezapfen 27 verschlossen, der ausserdem die Funktion eines Formkernes für die Bildung des Gewindes 18 des einstückigen Mantelkörpers übernimmt. Die Hohlform 20 kann aus einem üblichen wärmeleitenden 35 Formwerkstoff, z. B. Stahl bestehen.
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 40 dann mit dem Zapfen 27 verschlossen werden. Alternativ kann eine vorgebildete Mischung in Form eines Presslings in die geöffnete Form 20 eingelegt werden. Ein solcher Pressling 24 ist schematisch in durchbrochenen Linien in Fig. 2 dargestellt.
45 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 Rotationsso achse 301 zusätzlich um einen Kreis 303 bewegt. Die Lage der Rotationsachse 301 und ihre Bewegung kann selbstverständlich beliebig variiert werden, etwa indem die Rotationsachse 301 in der Längsachse der Hohlform 20 liegt und fortlaufend in einer Radialebene gedreht wird. Die wesentlichen Bedin-55 gungen 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. 60 Je nach Art des Polymers liegt diese Temperatur im Bereich von etwa 120-280 °C, 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 65 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 Teilchen
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33 anschmelzen und mit dem 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 halbschematische Schnitt durch eine Gewehrgranate 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 35g vernetzbares Polyethylen-(PE) pulver mit Teilchengrössen von etwa 500 (xm und 125, G Stahlteilchen (ca. 2100-3000 Stück) eingefüllt. Das PE-Pulver war ein in Masse gefärbtes Markenprodukt der Firma Philips Petroleum Co. mit der Bezeichnung «Marlex» Typ CL 100/35 und enthielt Peroxy-Vernet-zungsmittel nach Angabe des Herstellers (ca. 0,5-5%). 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 verklammerte Form wurde mit dem Gewindestopfen 27 verschlossen und in einem Taumelgerüst in einen Heissluftofen gebracht. In dem motorisch angetriebenen Taumelgerüst wurde 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. 40
Nach 30 min unter diesen Bedingungen wurde die Beheizung abgebrochen. Nach Abkühlung der Form auf unter etwa 50 °C wurden die Formhälften durch Lösen der Klammer getrennt und der Gewindebolzen 27 herausgeschraubt.
Der in der Form gebildete Hohlkörper wurde zur Untersuchung in einer Vertikalebene zerschnitten und zeigte den in Fig. 1 dargestellten Aufbau. Die Dicke der Schicht 11 betrug 5 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 io 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.
Ein nach diesem Beispiel hergestellter splittergebender i5 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.
20
Beispiel 2
Zur Prüfung des Ablaufs der Bildung von erfindungsgemässen splittergebenden Kunststoffmantelkörpern wurden Proben wie in Beispiel 1 hergestellt, die Stahlform einer Probe 25 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 30 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 schliesslich 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 erfolgt die Vernetzung des PE durch Aktivieren des Peroxy-Katalysators, wodurch die Zähigkeit der Schmelze trotz steigender Temperatur erhalten bleibt.
C
1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

  1. 638 609
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Splittergebender Kunststoffmantel für militärische Sprengkörper, insbesondere Handgranaten, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig ausgebildete Kunststoffmantel
    (10) aus einer ersten Schicht (11) aus Polymermasse und einer innenseitig auf der Schicht (11) liegenden und an dieser haftenden Schicht (14) aus praktisch nicht in Kunststoffmasse eingebetteten Metallteilchen (12) besteht.
  2. 2. Kunststoffmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (11) aus vernetztem Polyethylen, die Schicht (14) aus annähernd sphärischen Stahlteilchen (12) praktisch gleicher Grösse besteht und die Dicke der Schicht
    (11) mindestens ebenso gross ist, wie die Durchmesser der Stahlteilchen (12).
  3. 3. Kunststoffmantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dicke der Schicht (14) praktisch gleich gross ist wie der Durchmesser der Stahlteilchen (12).
  4. 4. Verfahren zur Herstellung von splittergebenden Kunststoffmänteln gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    (a) Einfüllen einer Menge eines bei erhöhter Temperatur koaleszenzfähigen und verschmelzbaren Polymerpulvers und einer Menge von Metallteilchen in eine wärmeleitfähige kalte verschliessbare Hohlform, deren Formwand der Aussenflä-che des herzustellenden Mantels entspricht, wobei die Menge des Polymerpulvers zur Bildung 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 wobei 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 Hohlform mit einem die Hohlform umgebenden erhitzten Fluid, wobei die Temperatur des Fluids über der Temperatur liegt, die ein Verschmelzen der Polymerpulverteilchen bewirkt,
    (d) Fortsetzen der Beheizung der 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,
    (e)Abkühlen der rotierenden Hohlform, und
    (f) Entformen des in der Hohlform gebildeten Mantelkörpers.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, 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.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver einen thermisch aktivierbaren Vernetzungskatalysator, z.B. eine Peroxyverbindung, enthält, und dass die in Schritt (d) gebildete Polymermasseschicht durch verlängerte und/oder stärkere Beheizung vor Schritt (e) mindestens teilweise vernetzt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver mindestens teilweise aus Polyalkylen, vorzugsweise einem katalytisch vernetzungsfähigen Polyalkylen, insbesondere Polyethylen, besteht.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallteilchen eine annähernd sphärische Form haben und vorzugsweise aus Stahl bestehen.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerpulver aus annähernd sphärischen Teilchen mit grössten Teilchenabmessungen von unter 1 mm, vorzugsweise höchstens 500 (am, besteht.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallteilchen eine mittlere Teilchengrösse von 1-5 mm, vorzugsweise 2-3 mm, besitzen.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch 5 gekennzeichnet, dass die Dicke der in Schritt (d) gebildeten zusammenhängenden Schicht aus verschmolzenem Polymer mindestens ebenso gross ist, wie die mittlere Teilchengrösse der Metallteilchen.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-io net, dass die Dicke der in Schritt (d) gebildeten Schicht aus verschmolzenem Polymer höchstens zweimal dicker ist, als der mittlere Durchmesser der Metallteilchen.
    15
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