DE1016171B

DE1016171B - Kraftgas erzeugende Ladung

Info

Publication number: DE1016171B
Application number: DEI9619A
Authority: DE
Inventors: Frank Woolgar Jarvis; Tom Blacas Rhodes
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1954-01-06
Filing date: 1955-01-03
Publication date: 1957-09-19
Also published as: FR1118847A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Kraftgas erzeugende Ladung, und zwar bezieht sie sich auf eine weitere Ausbildung- des Gegenstandes des Patents 949 726.

Dieses Hauptpatent betrifft eine Kraftgas erzeugende Ladung von, größerer Länge als Durchmesser, welche beim Abbrennen für den größten Teil ihrer Abbrennnzeit einen konstanten Druck entwickelt und die demgemäß direkt zum Antrieb von mechanischen Vorrichtungen, beispielsweise Turbinen, verwendet werden kann, ohne daß es erforderlich ist, besondere Druckauffangkammern und Ventilanordnungen, vorzusehen, durch dia ein konstanter Arbeitsdruck erzielt wird. Gemäß dem Hauptpatent werden diese Ergebnisse dadurch erzielt, daß die Ladung aus mehreren Formstücken besteht, die derart beschaffen sind, daß die der Abbreneung dienende Oberfläche während des ganzen Abbrennvorganges, konstant ist.

Die Erfindung betrifft nunmehr eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents, und zwar ist die das Kraftgas erzeugende Ladung hierbei dadurch gekennzeichnet, daß von. der aus mehreren Formstücken, bestehenden Ladung das Formstück der Hauptladung an seiner äußeren. Oberfläche für die Verbrennung frei liegt und möhir als eine frei liegende Bohrung aufweist und die beispielsweise ringförmige Ausgleichsladung mit ihren Seitenflächen, frei liegt. Die Hauptladung besitzt hierbei einen sich aus mehreren Kreisabschnitten zusammensetzenden, etwa kleeblattförmigen Querschnitt, wobei sich die axialen Bohrungen, in den Mittelpunkten der Kreisabschnittsflächen befinden.

Zwischen der Hauptladung und der Ausgleichsladung sind dabei vorzugsweise Abstandsstücke angeordnet, welche z. B. aus einer Nitrocellulosemasse bestehen, die eine wesentlich höhere Abbrenngeschwindigkeit besitzt als die Masse der Haupt- und Ausgleichsladungen.

Obwohl eine ringförmige Ladung aus einer Nitrocellulosestoffzusammensetzung geeignet ist, unter einem bestimmten Druck sich selbst zu zersetzen, kann diese derart ausgebildet sein, daß sie eine längere Abbrennzeit besitzt, wenn die äußere Oberfläche der Ladung gegen Abbrennen geschützt wird, und zwar im Vergleich mit einer nicht geschützten, aus mehreren Rohren bestehenden. Ladung gleichen Durchmessers. Obwohl diese Ladungen eine größer werdende Abbrennoberfläche gegenüber einer kleiner werdenden Abbrennoberfläche einer nicht geschützten ringförmigen Ladung besitzen, ist es, vorausgesetzt, daß ihre Längen wesentlich größer sind als ihre äußeren Durchmesser, trotzdem wünschenswert, daß, wenn nur kurze Abbrennzeiten erwünscht sind, es möglich ist, eine nicht geschützte mehrrohrige Ausbildung zu verwenden, um zu verhindern, daß eine Kraftgas erzeugende Ladung

Zusatz zum Patent 949 72Θ

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, München 5,

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,

und Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. Januar und 25. Oktober 1954

Frank Woolgar Jarvis, Annan, Dumfries,
und Tom Blacas Rhodes, Saltcoats, Ayr

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

besondere Arbeitsstufe bei der Herstellung angewandt wird und um die Herstellung von Ladungen zu vermeiden, welche ein ungünstiges \'^reⁱrhältnis von. Länge zu Durchmesser besitzen.

Es wurde gefunden, daß durch Anwendung einer Ausgleichladung, die eine kleiner werdende Brennoberfläche besitzt, es möglich ist, die größer werdende Brennoberfläche einer nicht geschützten meforrohrigen Ladung auszugleichen und somit eine zusammengesetzte Ladung herzustellen, welche eine konstante Abbrennoberfläche auf mindestens einem wesentlichen Teil der Abbrennzeit besitzt.

Vorzugsweise wird die Hauptladung dadurch erhalten, daß die Nitrocellulosestoffzusammensetzung ausgepreßt wird, und weiterhin ist es wünschenswert, ■ daß die Nitroeellulosezusammensetzungen rein abbrennen, d. h., daß die Zusammensetzungen vorzugsweise beim Abbrennen keine kohlenstoffhaltigen, Rückstandsniederschläge ergeben. Demgemäß sollte die Konzentration an in der Masse enthaltenen aromatischen Verbindnugen nur gering sein,

Die Masse, aus der die Ausgleichladung oder die Ausgleichladungen bestehen, sollte die gleiche sein wie die, aus der die Hauptladung hergestellt ist, je-

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doch können; auch schneller oder langsamer abbren- eines Behälters. Eine derartige Ladung ist schematisch nende kolloidale Nitrocellulosestoffzusainmensetzun- in den Zeichnungen dargestellt, und, zwar zeigt

gen angewandt werden, wobei die Zeit ihrer Verbren- Fig. 1 einen. Längsschnitt durch die Hülse oder nung von der ballistischen Größe der Ausgleichladung Kartusche, und zwar durch die Mittelachse derselben oder -ladungen, und der Art ihrer Zusammensetzung 5 und in einer Ebene, die parallel zu einer der drei abhängt: Es ist einleuchtend, daß grundsätzlich für Ebenen liegt, welche die Mittellinie durch eine der

einen bereits feststehenden Hauptladungsteil die beiden Löcher enthält;

Zusammensetzung und die ballistische Größe der Fig. 2 zeigt einen. Querschnitt durch die Haupt-

Ausgleidiladung oder -ladungen durch die Ab- ladung auf der Linie X-X der Fig. 1, und
brennzeit der Hauptladung bestimmt wird. Es ist io Fig. 3 zeigt einen gleichen. Querschnitt im Augen-

weiterhin einleuchtend, daß, je kürzer die Abbrenn- blick des fertigen Abbrennens und läßt die Ausbildung

zeit der Hauptladung ist, um so' kleiner die ballistische des Rückstandes erkennen und zeigt die geometrische

Größe: der Ausgleichladung oder -ladungen oder um Form dieses Rückstandes.

so· schneller die Abbrenngeschwindigkeit der Masse Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Hülse oder Karsein muß, aus der sie hergestellt worden ist. 15 tusche 1 eine Hauptladung 7, eine Ausgleichladung 9

Die Ausgleichladung oder -ladungen können zweck- und Abstandstücke 15 enthält, welche die Hauptmäßig durch Auspressen, beispielsweise in Form eines ladung 7 von der Ausgleichladung 9 trennt. Weiterhin Ringes, geformt werden, von dem die erforderlichen ist in der Hülse 1 ein. Baumwollbeutel 5 vorgesehen, Längen abgeschnitten werden. Die Ladungen können welcher eine Zündmasse enthält, und im Boden der aber auch in Form einer Stange hergestellt werden, 20 Hülse befindet sich ein- Zünder 4. Die Oberseite der von denen die erforderlichen Längen abgeschnitten Hauptladung 7 wird von einem Gitter 17 abgedeckt, werden, die dann beispielsweise durchbohrt werden, Die Hülse ist mit einem Celluoloseacetatdeckel 11 verum die gewünschten Wandstärken zu ergeben. sehen, welcher diese abschließt und über das Gitter 17

Wenn die zusammengesetzte Ladung in, einer Kar- greift. Der Deckel 11 wird durch Umfalten eines Bantusche oder Hülse zusammengestellt ist, so· muß diese 25 des 22 der Ladungshülse gehalten. Dieses Umfalten eine Zündladung enthalten, die in einem geeigneten des Randes erfolgt, nachdem eine Schicht eines AbBehälter untergebracht ist und die so- angeordnet ist, dichtungsklebstofres um die Kante des Celluloseacetatdaß sie die ganze Oberfläche der zusammengesetzten deckeis 11 herum angebracht worden ist.
Ladung zündet. Weiterhin, müssen die Hauptladung Die Abstandstücke 15 können aus einer Nitro- und die Ausgleichladung oder -ladungen, der zusam- 30 cellulosemasse bestehen, welche eine viel größere Abmengesetzteni Ladung derart angeordnet sein,, daß ihre brenngescbwindigkeit besitzt als die Masse der Hauptganze Brennoberfläche zum Zünden, frei liegen, und ladung 7 oder der Ausgleichladung 9. Diese Abstandwährend des Abbrennens ebenfalls frei liegen. stücke besitzen eine derart kleine Abmessung, daß

Eine zusammengesetzte Ladung gemäß der Erfin- sie die ballistischen Eigenschaften der Ausgleichdung ist derart aufgebaut, daß die Hauptladung einen 35 ladung nicht beeinflussen, oder sie können auch aus mit drei Löchern versehenen dreifachen gleichlappigen irgendeinem inerten. Material bestehen. Wenn mehr Querschnitt besitzt, wobei die Seiten des gleich- als eine Ausgleichladung angewandt wird, wird es seitigen Dreiecks, welches die Mittelpunkte der drei vorgezogen, zwischen jeder entsprechende Abstand-Löcher verbindet, im gleichen Abstand und parallel stücke vorzusehen.

zu den, Seiten des gleichseitigen, Dreiecks liegen, wel- 40 Das Gitter 17 dient dazu, die Ausgleichladung in

ches durch Verbinden der Mittelpunkte der Bögen der Hülse zu halten.

der drei Lappen gebildet wird, und dieses Dreieck ist Der Zünder 4 wird durch elektrischen. Strom ge-

ein solches, daß für einen bestimmten! äußeren Radius zündet, und dieser entzündet die in dem Baurrtwoll-

der Ladung diese eine verhältnismäßig lange Abbrenn- beutel 5 enthaltene Zündladung. Durch das Abbrennen

zeit besitzt, sich nur langsam aufzehrt und nur einen 45 dieser Zündladung wird die gesamte Brennoberfläche

geringen, Rückstand, hinterläßt, der größenordnungs- der zusammengesetzten Ladung in Brand gesetzt und

mäßig etwa nur 1 % beträgt. Die Ausbildung und Zu- der \'erschluß, d. h. der Celluloseacetatdeckel 11, zer-

sammeinsetzung der Masse wird im folgenden näher stört, so^ daß die Gase, welche beim Abbrennen der

beschrieben. zusammengesetzten Ladung entstehen, entweichen

Eine geeignete Nitroeellulosestofrzusammensetzung 50 können.

mit einer Abbrenngeschwindigkeit von 5 mm/Sek. ist Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist A der Mittelpunkt

wie folgt zusammengesetzt: der Hauptladung 7, B der um die Hauptladung 7 her-

Nitroglycerin 43,9 Gewichtsteile umgelegte äußere Umfangskreis, C der Mittelpunkt

Nitrocellulose ⁹7 8 ^emer Bohrung und D die innere Flache derselben.

Diäthyldiphenyiharnstofr "o9 " ^{55 Der} Abstand.4-5 ist gleich R, d.h. der Radius des die

Cdlulosediacetat '.'.'.'.'. 26^3 " Hauptladung umgebenden: Umfangskreises. Der Ab-

Kaliumnitrat 0 9 standA-C ist gleich r, d.h. der Radius des Kreises,

Vaseline, ' 02 " ^aui ^^em ^^e Β^ο:·^1ΓΙιη?^εη der Hauptladung liegen, und

der Abstand C-D ist der Radius r_x der Bohrungen der

Beispielsweise besteht eine Ladung gemäß der Er- 60 Hauptladungen. Die Wandstärke der Hauptladung ist

findung aus einer zusammengesetzten Ladung, deren durch den Abstand B-D gegeben.

Hauptladung einen, drei Löcher aufweisenden drei- Die Abmessung der Hauptladung 7 sollte folgender

lappigen oder kleablattförmigen. Querschnitt besitzt, Formel

wobei die Seite des gleichseitigen Dreiecks, welches _ R + T₁

die Mittelpunkte der drei Löcher verbindet, im glei- 65 ^r ⁼ 2732
dien Abstand und parallel liegt zu der Seite des

gleichseitigen, Dreiecks, welches durch Verbindung und die Wandstärke W derselben folgender Glei-

der Mittelpunkte der Bögen, der drei Lappen gebildet chung

wird, und aus einer Ausgleichladung von ringförmi- W= 2 R — 3,732 r

gern Querschnitt und. einer Zündladung innerhalb 70 entsprechen.

Diese Formeln, können ersetzt werden, durch solche, bei denen r und W beliebige Werte hinsichtlich der Querschnittsausbildung deir jeweils angewandten Hauptladung annehmen. Wenn beispielsweise die Hauptladung' eine solche ist, welche vier, fünf, sechs oder sieben Löcher besitzt, von denen eines zentral angeordnet ist und die übrigen symmetrisch auf einem Kreis um das zentrale Loch herum angeordnet sind, dann ändern sich die beiden. Formeln wie folgt:

W =

R-Zr₁

Aus diesen Formeln können-, wenn r und W festgelegt worden sind, die übrigen Werte in der oben angegebenen Weise entnommen werden.

Da eine HauptladUng, welche vier in der oben angegebenen Weise angeordnete Löcher aufweist, einen hohen Prozentsatz an Rückstand beim Abbrennen ergeben würde, ist es gewöhnlich bei einer zusammengesetzten Ladung gemäß der Erfindung unerwünscht, eine Hauptladung in dieser Weise auszubilden. Da jedoch, wenn die vier Löcher beispielsweise symmetrisch auf einem Kreis angeordnet sind;, dessen Mittelpunkt im Mittelpunkt der Hauptladung liegt, so ist in diesem Fall der Prozentanteil des Rückstandes viel geringer, und die beiden zur Bestimmung der Werte r und W erforderlichen, Formeln ändern sich wie folgt:

2,412
W=R-T-T₁.

Aus Fig. 3 ist der Rückstand 18 ersichtlich, welcher nach dem Abbrennen der Ladung zurückbleibt.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftgas erzeugende Ladung nach Patent 949 726, dadurch gekennzeichnet, daß von der aus mehreren Formstücken, bestehenden Ladung das Formstück der Hauptladung (7) an seiner äußeren Oberfläche für die Verbrennung frei liegt und mehr als eine frei liegende Bohrung (C) aufweist und die beispielsweise ringförmige Ausgleichladung (9) mit ihren Seitenflächen, frei liegt.

2. Ladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptladung (7) einen sich aus mehreren Kreisabschnitten zusammensetzenden,, etwa kleeblattförmigen Querschnitt besitzt, wobei die axialen Bohrungen. (C) sich in den Mittelpunkten der Kreisabschnittsflächen, befinden.

3. Ladung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptladung (7) und der Ausgleichladung (9) Abstandstücke (15) angeordnet sind.

4. Ladung nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Abstandstücke (15) aus einer Nitrocellulosemasse bestehen, die eine wesentlich höhere Abbrenngeschwindigkeit besitzt als die Masse der Haupt- und Ausgleichladungen (7 und 9).

In. Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften, Nr. 414 560, 405 749;
britische Patentschriften, Nr. 487 400, 521 890;
canadische Patentschrift Nr. 394 278;
australische Patentschrift Nr. 105 578.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

703 697/77 9.57