DE102004034784B4

DE102004034784B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern

Info

Publication number: DE102004034784B4
Application number: DE102004034784A
Authority: DE
Inventors: Gerd Gude; Ernst Kschamer; Waldemar Lehmann; Rudolf Meinhardt; Holger Philipp; Hans-Jürgen Pöhla; Hans-Georg Tritsch; Gert Dr. Von-Wickede
Original assignee: Spreewerk Luebben GmbH; Spreewerk Lubben GmbH
Current assignee: SPREEWERK LUEBBEN GMBH, 15907 LUEBBEN, DE
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: DE102004034784A1; US7637194B2; US20060236851A1

Abstract

Verfahren zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern bei dem die explosivstoffhaltigen Körper in eine um ihre Längsachse rotierende Bewegung versetzt werden und mittels je eines Drehmeißels an mindestens zwei Positionen über die Länge des explosivstoffhaltigen Körpers verteilt ein Span in Form eines Streifens an Umhüllungsmaterial entsprechend den exakten Abmessungen des explosivstoffhaltigen Körpers abgetragen wird, wobei durch eine Führung des spanabhebenden Werkzeugs das Abtragen einer jeweils gleichen Spandicke realisiert und das Umhüllungsmaterial nur bis zu einer Restwanddicke abgetragen wird, anschließend auf die Umhüllung mittels eines Presswerkzeuges ein Druck zur Herstellung mindestens dreier Teile ausgeübt und nachfolgend ein Teil des Explosivstoffs mittels Ausschmelzen und ein Teil mittels Auspressen aus der Umhüllung entfernt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Verfahrenstechnik und der Explosivstofftechnik und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern, bei dem die Explosivstoffe aus ihren Umhüllungen ausgebracht werden.
Bei den bekannten Verfahren zum Ausbringen von Explosivstoffen aus ihren Umhüllungen, insbesondere aus militärischen Gegenständen, werden die Umhüllungen und Gegenstände zuerst geöffnet, so dass der Explosivstoff offen zugänglich ist. Die Öffnung der Umhüllungen und Gegenstände ist entweder konstruktiv schon vorgesehen oder sie erfolgt üblicherweise an der Zünderaufnahme oder der Einfüllöffnung.
Anschließend werden in vielen Fällen die Explosivstoffe ausgeschmolzen, sofern sie selbst schmelzbar sind oder schmelzbare Bestandteile enthalten.
Bekannt ist ein Verfahren zum Öffnen von explosivstoffhaltigen Körpern zur umweltgerechten Entsorgung von Munition, bei dem mittels eines komprimierten Wasserstrahles mit integrierten Schleifpartikeln die Geschosshülle tangential bis zu einer Restwanddicke aufgeschnitten wird ( DE 42 21 666 C1 ). Das Auftrennen der Munition erfolgt dann durch Aufbringung von Biege- und/oder Torsionskräften. Die Munition bricht dann an der durch die Restwanddicke vorgegebene Sollbruchstelle in zwei Teile.
Weiterhin bekannt ist ein Verfahren zur Umlaborierung von Geschossen, bei dem Bomblets eines ersten Kalibers in ein zusammenzusetzendes Geschoss eines zweiten Kalibers eingebracht wird ( DE 195 17 760 A1 ).
Verschiedene andere Verfahren zur Delaborierung von Munition oder Granaten sind ebenfalls bekannt ( WO 99/34165 A1 ; DE 197 36 298 A1 ; DE 102 45 512 B3 ; DE 102 51 105 A1 ; DE 41 40 001 C1 ; WO 99/28700 A2 ; DE 202 15 938 U1 ).
Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren zum Entfernen einer Explosivladung aus Hohlladungsmunition ( DE 199 14 688 C2 ). Danach wird ein hohles Stanzwerkzeug durch das offene Ende des Mantels der Munition und in das Explosivmaterial hinein geführt und anschließend das Explosivmaterial mittels eines Vakuums herausgelöst.
Nachteilig bei allen diesen Verfahren ist die aufwendige Verfahrenstechnik, beispielsweise die aufwendige Zu- und Abführung von Wasser mit den Schleifpartikeln und die erforderliche genaue Steuerung des Prozesses insbesondere im Hinblick auf Abmessungen des Wasserstrahls und seiner Führung während des Schneidvorganges. Ebenso ist das Einbringen eines hohlen Stanzwerkzeuges in die Munition und das Explosivmaterial nur unter besonderen Sicherheitsbedingungen möglich und für das Anlegen von Vakuum sind zusätzliche Vorrichtungen erforderlich.
Bekannt ist weiterhin eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbringung von Explosivstoffen ( DE 101 29 016 A1 ). Danach wird die Umhüllung jeweils im Bereich des größten Querschnittes der Geometrie des Innenraumes der Umhüllung geöffnet. Dies kann bekanntermaßen durch Trennen, Schneiden, Sägen oder Brechen erfolgen. Anschließend wird der ganz oder teilweise schmelzbare Explosivstoff im Kontaktbereich mit der Umhüllung erwärmt, so dass er sich von der Umhüllung löst und in ein separates Gefäß ausgetragen werden kann.
Nachteilig ist hier, dass ein hoher Zeit- und Energieaufwand für die Ausbringung des Explosivstoffes erforderlich ist.
Die Aufgabe der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Angabe eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern, mit denen explosivstoffhaltige Körper mit ungleichmäßigen Abmessungen und auch mit Einbauten sicher geöffnet und delaboriert werden können.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern werden die explosivstoffhaltigen Körper in eine um ihre Längsachse rotierende Bewegung versetzt und mittels spanabhebender Werkzeuge wird an ein oder mehreren Stellen über die Länge des explosivstoffhaltigen Körpers verteilt ein Streifen an Umhüllungsmaterial abgetragen. Durch eine Führung des spanabhebenden Werkzeugs wird das Abtragen einer jeweils gleiche Spandicke realisiert und das Umhüllungsmaterial nur bis zu einer Restwanddicke abgetragen. Anschließend wird auf die Umhüllung mittels einer Presswerkzeuges ein Druck ausgeübt und nachfolgend der Explosivstoff mittels Ausschmelzen oder mittels Auspressen aus der Umhüllung entfernt.
Vorteilhafterweise werden als explosivstoffhaltige Körper Bomben und Granaten delaboriert.
Ebenfalls vorteilhafterweise werden die explosivstoffhaltigen Körper auf einer Drehbank axial eingespannt und in eine um ihre Längsachse rotierende Bewegung versetzt, wobei als spanabhebendes Werkzeug ein Drehmeißel eingesetzt wird.
Weiterhin vorteilhafterweise wird von einer metallischen Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers ein Span in Breite eines Drehmeißels abgetragen.
Auch vorteilhafterweise wird durch einen Festanschlag zum Einhalten des Abstandes zwischen Werkzeughalterung und Umhüllungsoberfläche oder durch einen Sensor zum Messen des Abstandes zwischen Werkzeughalterung und Umhüllungsoberfläche die Führung des spanabhebenden Werkzeuges realisiert, wobei durch den Festanschlag oder den Sensor auch bei nicht rotationssymetrischen explosivstoffhaltigen Körpern und/oder ungleichmäßigen Wandstärken die Mindestwandstärke der metallischen Umhüllung eingehalten und der Explosivstoff nicht freigelegt wird.
Von Vorteil ist auch, wenn die Steuerung des mechanischen Vorschubantriebs des spanabhebenden Werkzeugs durch den Festanschlag oder durch die Sensorsteuerung eines Druckluftzylinders zur Realisierung der Restwanddicke überlagert wird, wodurch das spanabhebende Werkzeug nicht in den Explosivstoff eindringen kann.
Ebenfalls von Vorteil ist, wenn das Abtragen des Spanes an zwei Positionen über die Länge des explosivstoffhaltigen Körpers realisiert wird, wobei das Abtragen des Spanes an den beiden Positionen jeweils im Bereich des größten Durchmessers des explosivstoffhaltigen Körpers realisiert wird.
Weiterhin von Vorteil ist es, wenn die Spanabtragung bis zu einer Restwanddicke realisiert wird, die 5 bis 15% der Wanddicke der Umhüllung beträgt.
Es ist auch von Vorteil, wenn die explosivstoffhaltigen Körper zur Ausübung eines Druckes auf die Umhüllung auf eine separate Vorrichtung transportiert werden, wobei die explosivstoffhaltigen Körper zur Ausübung eines Druckes auf die Umhüllung auf eine Presse transportiert werden.
Auch vorteilhaft ist es, wenn die Druckausübung an jeweils zwei gegenüberliegenden Stellen der Umhüllung und mindestens über den Bereichen, an denen ein oder mehrere Späne von der Umhüllung abgetragen worden sind, realisiert wird.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Druckeinleitung auf die durch die Abtragung der Späne entstandenen Nuten in der Umhüllung über Vorrichtungen an der Halterung und dem Presswerkzeug realisiert wird.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn nach der Druckeinleitung die entstandenen zwei oder mehr Teile des explosivstoffhaltigen Körpers durch Aufbringung von Zugkräften voneinander getrennt werden, wobei das Auseinanderziehen der entstandenen Teile des explosivstoffhaltigen Körpers auf einer Presse realisiert wird, wobei ein Stillstand der Presse im unteren Umkehrpunkt zeitlich definiert und ein Festhalten des Mittelteils realisiert wird und/oder wobei durch das Auseinanderziehen der entstandenen Teile des explosivstoffhaltigen Körpers vorhandene Einbauten im explosivstoffhaltigen Körper getrennt werden.
Auch vorteilhafterweise werden nach der Herstellung von mindestens zwei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers diese soweit erwärmt, dass die Oberfläche des Explosivstoffes im Bereich des Kontaktes mit der Umhüllung aufschmilzt und damit das Austragen des Explosivstoffes aus der Umhüllung realisiert wird und/oder es wird nach der Herstellung von mindestens zwei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers auf die Umhüllungen nochmals ein Druck ausgeübt, wodurch der Explosivstoff zum Teil zerkleinert aus der Umhüllung ausgetragen wird.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn nach Herstellung von mindestens drei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers der Explosivstoff aus dem jeweiligen Mittelteil, bei dem die Umhüllung eine im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweist, ausgetragen wird, indem ein Druck auf den Explosivstoff ausgeübt wird, wodurch der Explosivstoff aus der Umhüllung zerkleinert ausgetragen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern besteht aus einer Vorrichtung zur Abtragung eines Spanes von der Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers und aus einer Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes auf die explosivstoffhaltigen Körper und aus Vorrichtungen zum Transport des explosivstoffhaltigen Körpers zum und vom einen Vorrichtungsbestandteil zum und weg vom anderen Vorrichtungsbestandteil.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zur Abtragung eines Spanes von der Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers eine Drehbank.
Ebenfalls vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes auf die explosivstoffhaltigen Körper eine Presse.
Weiterhin von Vorteil ist es, wenn die gesamte Vorrichtung in einem Raum positioniert ist, der den Sicherheitsanforderungen für die Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern entspricht.
Auch von Vorteil ist es, wenn die Transportvorrichtung gleichzeitig das Pressenwerkzeug ist.
Und auch von Vorteil ist es, wenn ein Lasersystem zur Positionierung der explosivstoffhaltigen Körper vorhanden ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, explosivstoffhaltige Körper insbesondere von größeren Abmessungen sicher zu delaborieren. Unter Delaborierung soll erfindungsgemäß das im Wesentlichen vollständige Austragen des Explosivstoffes aus seiner Umhüllung verstanden werden.
Die Herstellung von explosivstoffhaltige Körper mit größeren Abmessungen stellte offensichtlich keine größeren Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Umhüllungen. Daher ist eine sichere Öffnung bisher immer noch sicherheitstechnisch schwierig gewesen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Oberflächen der explosivstoffhaltigen Körper vermessen und/oder während der Spanabtragung abgetastet, so dass das spanabhebende Werkzeug seinen Abstand zur jeweiligen Oberfläche während der Spanabtragung durch Änderung der Entfernung anpassen kann. Damit wird eine jeweils gleiche Spandicke realisierbar und auch die Einhaltung einer rundum gleichen Restwanddicke.
Nach dieser Vorbereitung des explosivstoffhaltigen Körpers wird dieser auf eine Presse transportiert und dort auf einer speziellen Vorrichtung, vorteilhafterweise eine oder zwei schneidenartigen Halterungen, die in die herausgedrehten Nuten passen, positioniert. Das Presswerkzeug verfügt ebenfalls über eine oder zwei schneidenartige Vorrichtungen, die ebenfalls in die herausgedrehten Nuten passen. Durch Ausübung von Druck wird somit die Umhüllung im Bereich der Nuten geöffnet.
Anschließend kann auf die entstandenen Teile des explosivstoffhaltigen Körpers ein Zug zur Trennung der Teile und insbesondere zur Trennung von vorhandenen Einbauten in den explosivstoffhaltigen Körpern ausgeübt werden.
Zum Austragen des Explosivstoffes kann dieser bekanntermaßen ausgeschmolzen werden. Im Falle der Teilung des explosivstoffhaltigen Körpers in drei oder mehr Teile kann der Explosivstoff auch aus den Teilen, die durchgehend einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser der Umhüllung aufweisen, ausgepresst werden. Dazu werden diese Teile in eine Presse eingelegt und das Presswerkzeug übt auf den Explosivstoff einen Druck aus, so dass dieser aus der Umhüllung entfernt wird. Bei der Presse zur Realisierung dieses Ausbringens des Explosivstoffes kann es sich um die zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörenden Vorrichtungsteile handeln oder um eine gesonderte Vorrichtung.
Im Weiteren wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Beispiel
Eine Sprengbombe vom Kaliber 1.000 lbs, die mit 240 kg Explosivstoff (Amatol) als Wirkladung gefüllt ist, weist einen rotationssymetrischen Innenraum auf. An der Außenoberfläche sind zwei Transportösen angebracht. Diese unbezünderte Bombe wird in einer Drehmaschine pneumatisch eingespannt und um ihre Längsachse in eine rotierende Bewegung versetzt. Dabei wird der Rundlauf überprüft. Mit der Rundlaufprüfung wird der Startpunkt für den Drehmeißel automatisch festgelegt.
Danach wird je 10 mm neben den beiden Transportösen gleichzeitig durch die Drehmeißel ein Span abgehoben und jeweils eine Nut bis auf 10% der Wandstärke der Umhüllung ausgearbeitet. Ein Festanschlag verhindert, das die Umhüllung durchtrennt wird und der Drehmeißel in den Explosivstoff fährt.
Nach der Herstellung der beiden Nuten wird die Bombe auf einen Transportwagen abgelegt und zu einer Presse (Druckkraft 2.500 KN) über eine Rollenbahn weiter geschoben. Der Transportwagen dient gleichzeitig als unteres Pressenwerkzeug. Unter der Presse stehend, wird die Bombe unter zu Hilfenahme eines fest installierten Lasersystems für den nachfolgenden Brechvorgang ausgerichtet.
Beim Brechen wird der Bombenkörper mittels vier in den oberen und unteren Pressenwerkzeug integrierten Schneidkanten in drei Teile gebrochen.
Nach dem Brechen kommen die jetzt vorhandenen drei Bombenteile jeweils einzeln unter eine weitere Presse. Dort werden die Teile einer Druckbeanspruchung unterzogen, so dass der Explosivstoff bricht und ausgetragen wird.
Anschließend wird das leere Bombenhüllenteil auf vollständigen Austrag des Explosivstoffes kontrolliert.

Claims

Verfahren zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern bei dem die explosivstoffhaltigen Körper in eine um ihre Längsachse rotierende Bewegung versetzt werden und mittels je eines Drehmeißels an mindestens zwei Positionen über die Länge des explosivstoffhaltigen Körpers verteilt ein Span in Form eines Streifens an Umhüllungsmaterial entsprechend den exakten Abmessungen des explosivstoffhaltigen Körpers abgetragen wird, wobei durch eine Führung des spanabhebenden Werkzeugs das Abtragen einer jeweils gleichen Spandicke realisiert und das Umhüllungsmaterial nur bis zu einer Restwanddicke abgetragen wird, anschließend auf die Umhüllung mittels eines Presswerkzeuges ein Druck zur Herstellung mindestens dreier Teile ausgeübt und nachfolgend ein Teil des Explosivstoffs mittels Ausschmelzen und ein Teil mittels Auspressen aus der Umhüllung entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als explosivstoffhaltige Körper Bomben und Granaten delaboriert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die explosivstoffhaltigen Körper auf einer Drehbank axial eingespannt und in eine um ihre Längsachse rotierende Bewegung versetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem von einer metallischen Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers ein Span in Breite eines Drehmeißels abgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem durch einen Festanschlag zum Einhalten des Abstandes zwischen Werkzeughalterung und Umhüllungsoberfläche oder durch einen Sensor zum Messen des Abstandes zwischen Werkzeughalterung und Umhüllungsoberfläche die Führung des spanabhebenden Werkzeuges realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem durch den Festanschlag oder den Sensor auch bei nicht rotationssymetrischen explosivstoffhaltigen Körpern und/oder ungleichmäßigen Wandstärken die Mindestwandstärke der metallischen Umhüllung gehalten und der Explosivstoff nicht freigelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung des mechanischen Vorschubantriebs des spanabhebenden Werkzeugs durch den Festanschlag oder durch die Sensorsteuerung eines Druckluftzylinders zur Realisierung der Restwanddicke überlagert wird, wodurch das spanabhebende Werkzeug nicht in den Explosivstoff eindringen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Abtragen des Spanes an den beiden Positionen jeweils im Bereich des größten Durchmessers des explosivstoffhaltigen Körpers realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Spanabtragung bis zu einer Restwanddicke realisiert wird, die 5 bis 15% der Wanddicke der Umhüllung beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die explosivstoffhaltigen Körper zur Ausübung eines Druckes auf die Umhüllung auf eine separate Vorrichtung transportiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die explosivstoffhaltigen Körper zur Ausübung eines Druckes auf die Umhüllung auf eine Presse transportiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Druckausübung an jeweils zwei gegenüberliegenden Stellen der Umhüllung und mindestens über den Bereichen, an denen ein oder mehrere Späne von der Umhüllung abgetragen worden sind, realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Druckeinleitung auf die durch die Abtragung der Späne entstandenen Nuten in der Umhüllung über Vorrichtungen an der Halterung und dem Presswerkzeug realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach der Druckeinleitung die entstandenen drei oder mehr Teile des explosivstoffhaltigen Körpers durch Aufbringung von Zugkräften voneinander getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Auseinanderziehen der entstandenen Teile des explosivstoffhaltigen Körpers auf einer Presse realisiert wird, wobei ein Stillstand der Presse im unteren Umkehrpunkt zeitlich definiert und ein Festhalten des Mittelteils realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem durch das Auseinanderziehen der entstandenen Teile des explosivstoffhaltigen Körpers vorhandene Einbauten im explosivstoffhaltigen Körper getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach der Herstellung von mindestens drei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers die äußeren Teile soweit erwärmt werden, dass die Oberfläche des Explosivstoffes im Bereich des Kontaktes mit der Umhüllung aufschmilzt und damit das Austragen des Explosivstoffes aus der Umhüllung realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach der Herstellung von mindestens drei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers auf die Umhüllungen nochmals ein Druck ausgeübt wird, wodurch der Explosivstoff zum Teil zerkleinert aus der Umhüllung ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach Herstellung von mindestens drei Teilen des explosivstoffhaltigen Körpers der Explosivstoff aus dem jeweiligen Mittelteil, bei dem die Umhüllung eine im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweist, ausgetragen wird, indem ein Druck auf den Explosivstoff ausgeübt wird, wodurch der Explosivstoff aus der Umhüllung zerkleinert ausgetragen wird.
Vorrichtung zur Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern, bestehend aus einer Vorrichtung zur Abtragung eines Spanes von der Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers und aus einer Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes auf die explosivstoffhaltigen Körper zum Herstellen mindestens dreier Teile und aus Vorrichtungen zum Transport des explosivstoffhaltigen Körpers zum und vom einen Vorrichtungsbestandteil zum und weg vom anderen Vorrichtungsbestandteil, wobei die Transportvorrichtung gleichzeitig das Pressenwerkzeug ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei dem die Vorrichtung zur Abtragung eines Spanes von der Umhüllung eines explosivstoffhaltigen Körpers eine Drehbank ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei dem die Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes auf die explosivstoffhaltigen Körper eine Presse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei dem die gesamte Vorrichtung in einem Raum positioniert ist, der den Sicherheitsanforderungen für die Delaborierung von explosivstoffhaltigen Körpern entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei dem ein Lasersystem zur die Positionierung der explosivstoffhaltigen Körper vorhanden ist.