DE1215028B

DE1215028B - Zerfallkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1215028B
Application number: DED44979A
Authority: DE
Inventors: Josef Hoyer
Original assignee: Otto Justin & Co K G GmbH; Diehl GmbH and Co
Current assignee: Otto Justin & Co K G GmbH; Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1964-07-18
Filing date: 1964-07-18
Publication date: 1966-04-21

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F42b

Deutsche Kl.: 72 d-6

Nummer: 1215 028

Aktenzeichen: D 449791 c/72 d

Anmeldetag: 18. Juli 1964

Auslegetag: 21. April 1966

Die Erfindung bezieht sich auf Zerfallkörper, insbesondere Zerfallmunition oder -Verdammung, bei welchen ein feinkörniges Pulver oder Pulvergemisch, vornehmlich Metallpulver, gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln od. dgl. zu einem Körper geformt, insbesondere gepreßt ist, sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Neben Flüssigkeitsverdämmungen, Papp- oder Kunststoffkörpern und geschütteten, in Beuteln eingeschlossenen Staubkörpern sind auch bereits Metallpulverkörper bekannt, die unter Zusatz von Bindemitteln, z. B. von Harzen, zu Verdämm- bzw. Geschoßkörpern gepreßt sind. Allen bisher bekannten derartigen Zerfallkörpern haftet aber der Nachteil an, daß sie entweder für den Transport und die Handhabung zu wenig fest sind oder aber, sofern sie entsprechend fest verpreßt sind bzw. entsprechend viel Binder zugesetzt ist, sich nicht restlos zerlegen, d. h. zusammengebackene Teile über den Sollzerlegungspunkt hinausfliegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zerfallkörper zu schaffen, der bei mechanischer Beanspruchung, z. B. bei Stößen bis zu einem bestimmten Energieinhalt, völlig unverändert bleibt, beim Überschreiten dieser Grenze jedoch schlagartig und restlos zerfällt.

Um dies zu erreichen, soll erfindungsgemäß das Pulver in ein bei Gebrauchstemperatur des Körpers sprödes Gerüst aus Stearaten, Metallsalzen od. dgl. eingebettet und die Oberfläche der Pulverkörner in geeigneter Weise chemisch passiviert sein. Als Gerüststoffe können Calciumstearat, fettsaure Metallsalze, ζ. Β. Aluminium-, Barium-, Kupfer-, Magnesium-, Nickel-, Blei- und Zinkstearat, Palmitate, Oleate, Linoleate, Resinate, Laurate, Naphthenate, Telate u. dgl. einzeln oder in Mischung verwendet werden, wobei das Eutektikum durch Auswahl bzw. Mischung genannter Stoffe so festlegbar ist, daß der Schmelzpunkt etwa 20% über der höchstzulässigen Gebrauchstemperatur des Körpers liegt und das spröde Gerüst gegen mechanische Beanspruchung nur so weit widerstandsfähig ist, daß es über der Sollgrenze unter Freigabe der Pulverkörner ruckartig und restlos zerfällt. Der Schmelzpunkt obengenannter Stoffe schwankt beispielsweise zwischen 15 und 200° C. Bei Zerfallkörpern, die eine Maximalerwärmung bis 70° C ertragen müssen, wird somit eine Gerüststoffmischung gewählt, deren Schmelzpunkt bei mindestens 80° C oder darüber liegt.

Das Gerüst aus obengenannten Stoffen ist einerseits sehr widerstandsfähig und etwa mit vorgespanntem Glas vergleichbar, das Stöße bis zu einer bestimmten Energie ohne strukturelle Veränderung oder Zerfallkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:

Fa. Diehl, Nürnberg, Stephanstr. 49;
Otto Justin G. m. b. H. & Co; K. G.,
Karlsruhe, Leopoldstr. 7 b

Als Erfinder benannt:

Josef Hoyer, Karlsruhe (Bad.)

Abbröckeln aufnimmt, bei einem Schlag- der über die zulässige Grenze hinausgeht, andererseits jedoch völlig und ruckartig zusammenbricht.

Eine Passivierung der Oberfläche der Pulverkörner ist notwendig, um jegliche chemische Bindung zwischen dem B allastpulver und den Gerüststoffen zu vermeiden. Diese Passivierung ist beispielsweise durch Verwendung einer gegen basische und saure Medien korrosionsfesten Metallegierung für die Pulverkörner erreichbar. Zwecks Vermeidung von Formveränderungen beim Verpressen, d. h. einer Klumpenbildung durch metallische Bindung einerseits und zur schlagartigen Weiterleitung eines mechanischen Stoßes andererseits soll die zur Herstellung der Pulverkörner verwendete Metallegierung härtbar sein. Als besonders geeignet hat sich eine Eisen-Silizium-Chrom-Nickel-Kupfer-Legierung erwiesen. Das Pulver soll Kugelform haben und gehärtet sein. Weiterhin soll es nicht aus Kügelchen eines einheitlichen Durchmessers, sondern vorzugsweise aus einem Gemisch von Kügelchen verschiedenen Durchmessers bestehen, deren jeweilige Menge durch die Kornverteilungskurve bestimmt wird. Eine optimale Füllung wird bei einer Kornverteilung nach »Fuller« erreicht. Der Maximaldurchmesser ist durch die Gefährlichkeit des Einzelpartikels nach der Zerlegung bestimmt und beträgt etwa 0,2 mm. Die Minimalgrenze soll, um stehende Staubwolken zu vermeiden, etwa bei 0,06 mm Durchmesser liegen.

Das Verfahren zum Herstellen des Zerfallkörpers besteht in folgendem:

Um das Gerüst in das Pulver einzubringen, wird beispielsweise das mit einer Lösung der genannten Stoffe vermischte Pulver in eine Form eingerüttelt oder eingepreßt. Sodann wird durch Erwärmen des Körpers das Lösungsmittel verdampft und durch weiteres Erwärmen bis wenigstens zum Schmelzpunkt der das spröde Gerüst bildenden Stoffe ein

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Umkrusten der Pulverkömer mit den Stoffen beim Abkühlen auf Gebrauc'hstemperatur herbeigeführt. Beim Abkühlen der Körper auf Gebrauchstemperatur tritt, wie bei Sintervorgängen in ähnlicher Weise bekannt ist, ein Umkrusten des Pulverkorngemenges 5 ' ein. Diese Kruste ist so spröde, daß sie bei starken Stoßen, wie sie beispielsweise beim Abschuß auftreten, völlig zerbricht und die Pulverkörner klumpenfrei auseinanderfliegen läßt.

Außer dem Einbringen 4er Gerüststoffe in der Lösungsphase, wobei als Lösungsmittel beispielsweise Kohlenwasserstoffe verwendbar sind, können die Stoffe auch pulverig in das Ballastpulver eingemengt und mit diesem durch Erwärmen verkrustet werden. Bei letztgenanntem Verfahren, das dem Vorgang beim Sintern ähnlicher ist, wird jedoch eine nicht so vollständige Umkrastung erreicht wie durch das vorbeschriebene Verfahren.

Als Ausführungsbeispiel sei angeführt: Bei einem zylindrischen Körper mit einem Durchmesser von ao 41 mm und einer Höhe von 25,5 mm, welcher somit einen Inhalt von 33,6 cm³ hat, sind auf 167 g Metallpulver etwa 0,65 g Stearat und 0,6 cm³ Lösungsmittel erforderlich. Das Pulver wird bei einem Druck von 23,5 kg/cm² verpreßt und nach vor- as stehendem Verfahren weiterverarbeitet.

Das Gefüge ist an sich porös; da jedoch geschmolzene Stearate und andere obenerwähnte Stoffe hydrophob sind, kann keine Wasseraufnahme erfolgen. Die so hergestellten Zerfallkörper sind somit unempfindlich gegen beispielsweise durch Kondensation in der Hülle entstehendes oder durch diese hindurchdiffundierendes Wasser.

Zum Schutz der Oberfläche des Körpers gegen Abrieb od. dgl. kann dieser mit einer dünnen Schutzschicht versehen, insbesondere mit Klarlack überzogen sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Zerfallkörper, insbesondere Zerfallmunition • oder -Verdammung, bei welchem ein feinkörniges Pulver oder Pulvergemisch, vornehmlich Metallpulver, gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln od. dgl. zu einem Körper geformt, insbesondere gepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver in ein bei' Gebrauchstemperatur des Körpers sprödes Gerüst aus Stearaten, Metällsalzen od. dgl. eingebettet ist und die Oberfläche der Pulverkömer in geeigneter Weise chemisch passiviert ist.

2. Zerfallkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Calciumstearat, fettsauren Metallsalzen, z. B. Aluminium-, Barium-, Kupfer-, Magnesium-, Nikkei-, Blei und Zinkstearat, Palmitaten, Oleaten, Linoleaten, Resinaten, Lauraten, Naphthenaten, Telaten τι: dgl., einzeln oder in Mischung als! Gerüststoffe, wobei das Eutektikum durch Auswahl bzw. Mischung genannter Stoffe so festlegbar ist, daß der Schmelzpunkt etwa 20% über der hochstzulässigen "Gebräuchstemperatur des Körpers· liegt und das spröde Gerüst gegen mecha*- nische Beanspruchung nur so weit widerstandsfähig ist, daß es über der Sollgrenze unter Freigabe der Pulverkömer ruckartig und restlos zerfällt.

3. Zerfallkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Pulverkömer dadurch passiviert ist, daß die Pulverkömer aus einer gegen basische und saure Medien korrosionsfesten, gehärteten Metallegierung, beispielsweise aus einer Eisen-Silizium-Chrom-Nickel-Kupfer-Legierung bestehen.

4. Zerfallkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverkörner Kugelform aufweisen.

5. Zerfallkörper nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver aus einer Mischung von Kügelchen mit nach der Kornverteilungskurve ausgewählten Durchmessern besteht, dessen Maximaldurchmesser durch die Gefährlichkeit nach der Zerlegung und dessen Minimalgrenze durch die Staubsinkgeschwindigkeit bestimmt ist.

6. Zerfallkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Pulverkörner etwa 0,06 bis 0,2 mm beträgt.

. 7. Zerfallkörper nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Zerfallkörpers zur Vermeidung von Abrieb u. dgl. mit einer dünnen Schutzschicht versehen, insbesondere mit Klarlack überzogen ist.

8. Verfahren zur Herstellung von Zerfallkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Lösung der genannten Stoffe vermischte Pulver in eine Form eingerüttelt oder eingepreßt wird, durch Erwärmen des Körpers das Lösungsmittel verdampft und durch weiteres Erwärmen bis wenigstens zum Schmelzpunkt der das spröde Gerüst bildenden Stoffe in bekannter Weise ein Umkrusten des Pulver-Korn-Gemenges beim Abkühlen auf Gebrauchstemperatur herbeigeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Kiefer und Hotop, »Sintereisen und Sinterstahl«, Springer-Verlag, Wien, 1948, S. 177;

Skanpy, »Metallkeramik«, Verlag Chemie,. Weinheim, 1950, S. 242, § 53 Abs. 1.