DE1446889B

DE1446889B - Process for the production of shaped bodies for use in the ammunition field, e.g. B. as cartridge sleeves or ignition tubes

Info

Publication number: DE1446889B
Authority: DE
Inventors: Isidore Goudran Little Falls N.J. Nadel (V.St.A.)
Original assignee: Isidore Goudran Nadel, Little Falls, N.J. (V.St.A.); Les Forges de Zeebrugge S.A., Herstal-lez-Li^ge (Belgien)

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wird zwecks Verzögerung des natürlichen Zerfalls der von Formkörpern zur Verwendung auf dem Muni- Nitrocellulose der Suspension ein Stabilisierungsmittel tionsgebiet, ζ. B. als Kartuschenhülsen oder Zündrohre, zugefügt. Auch können der Suspension kristallinische wobei Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von feste Sprengstoffe und/oder Oxydationsmittel zugesetzt 11,5 bis 13,35 °/₀, gegebenenfalls unter Zusatz von 5 werden. Schließlich besteht die Möglichkeit, der Sulfat-Holzschliffcellulose mit einem Bindemittel und Suspension ein Plastifizierungsmittel beizufügen,
eventuell erforderlichen chemischen Zusätzen suspen- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im diert und auf einem in die Suspension eingetauchten, wesentlichen darin zu sehen, daß sich nach dem hohlen, aus perforiertem oder porösem Material erfindungsgemäßen Verfahren Formkörper aus Faserbestehenden sowie unter Unterdruck stehenden Tauch- io stoffen herstellen lassen, die eine extrem hohe Festigkörper niedergeschlagen wird, worauf nach Erreichen keit aufweisen und daher zur Verwendung auf dem der gewünschten Niederschlagsmenge an Faservlies Munitionsgebiet, z.B. als Kartuschenhülsen oder der Tauchkörper unter Beibehaltung des Unterdruckes Zündrohre, geeignet sind. Es besteht also die Möglichder Suspension entnommen sowie unter Außendruck keit, die üblichen Metallhülsen durch nach dem dem Faservlies Suspensionsflüssigkeit entzogen, so- 15 erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Hülsen aus dann das Faservlies durch Überdruck im Tauchkörper Faserstoffen zu ersetzen. Ballistische Versuche haben von dessen Oberfläche gelöst und in einer unter die optimalen Eigenschaften der nach dem erfindungs-Unterdruck stehenden erhitzten Formpresse zum gemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse be-Formkörper gepreßt und getrocknet sowie nach- stätigt. Diese Versuche bestanden aus einem Vergleich behandelt wird. 20 von Schußergebnissen mit 90-mm-Geschossen m 71,The invention relates to a method for producing a stabilizing agent for the purpose of delaying the natural disintegration of molded bodies for use on the Muni- nitrocellulose of the suspension, ζ. B. as cartridge sleeves or ignition tubes added. Also, the suspension can be crystalline with nitrocellulose having a nitrogen content of added solid explosives and / or oxidizing agent are 11.5 to 13.35 ° / _0, optionally with the addition of the fifth Finally, it is possible to add a plasticizer to the sulphate wood pulp cellulose with a binder and suspension,
The advantages achieved by the invention are dated and on a submerged in the suspension, essentially to be seen in the fact that, according to the hollow, perforated or porous material process according to the invention, molded bodies made of fibers as well as immersed under pressure Io can produce materials that are precipitated with an extremely high solidity, which after attainment have speed and are therefore suitable for use in the area of the desired amount of precipitation of fiber fleece ammunition, e.g. as cartridge cases or the immersion body while maintaining the negative pressure ignition tubes. There is therefore the possibility of the suspension removed and under external pressure to replace the usual metal sleeves with sleeves produced according to the method according to the invention from the fiber fleece by overpressure in the immersion body. Ballistic tests have detached from its surface and pressed, dried and re-molded products manufactured according to the method in a heated molding press under the optimal properties of the heated molding press for the process according to the invention. These attempts consisted of a comparison being treated. 20 of shot results with 90 mm bullets m 71,

Es sind bereits zahlreiche brennbare und/oder einmal mit brennbaren, am Antrieb beteiligten Fasertreibende Faserstoffe bekannt, weiche aus Nitrocellu- stoffhülsen, die nach dem erfindungsgemäßen Verlose aufgebaut sind. Unter treibenden Faserstoffen fahren hergestellt waren, zum anderen mit üblichen sind dabei solche Stoffe zu verstehen, die im Zuge ihrer Metallhülsen. In drei Versuchsreihen bei Tempera-Verbrennung beträchtliche Gasmengen entwickeln. 25 türen von —32° C, +21⁰C und +54⁰C wiesen die Diese Faserstoffe können entweder Fäden oder Fasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten enthalten, welche durch ein Bindemittel, wie Poly- Geschoßhülsen praktisch gleich gute ballistische Eigenvinylacetat, natürlicher oder künstlicher Kautschuk- schäften wie die üblichen Geschoßhülsen auf. Weitere latex, regeneriertes Gummi, Asphaltemulsion, Gelatine Vorteile sind darin zu sehen, daß bei gleichbleibendem oder Kasein, gebunden sind. Sie dienen regelmäßig 30 Rauminhalt der Antriebsladung eine Erhöhung der zur Herstellung brennbarer Erzeugnisse, die jedoch nur gesamten Antriebsleitung mit den Faserstoffhülsen eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen, so daß erzielt wird. Außerdem kann man bei Faserstoffhülsen die Anwendungsmöglichkeiten für solche Faserstoffe die ballistischen Eigenschaften beliebig ändern, d. h. sehr beschränkt ist und auf dem Munitionsgebiet, z. B. den jeweiligen Anforderungen anpassen, indem man zur Herstellung von Kartuschenhülsen oder Zünd- 35 ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften im rohren, praktisch nicht in Frage kommt. Zuge der Herstellung entsprechend einstellt. Die nachThere are already numerous combustible and / or once with combustible fiber propellants involved in the drive known, soft from nitrocellulose sleeves, which are constructed according to the raffle according to the invention. Under driving fiber materials were manufactured, on the other hand with usual are to be understood those substances that are in the course of their metal sleeves. In three series of experiments with tempera combustion, considerable amounts of gas develop. 25 doors of -32 ° C, +21 ⁰ C and +54 ⁰ C show the These fibrous materials can either contain threads or fibers produced according to the method according to the invention, which by means of a binding agent such as poly bullet sleeves are natural or natural ballistic vinyl acetate artificial rubber shafts like the usual bullet cases. Further advantages of latex, regenerated rubber, asphalt emulsion, gelatin can be seen in the fact that with constant or casein, are bound. They regularly serve to increase the volume of the drive charge for the production of combustible products, which, however, only have a low mechanical strength as a whole with the fiber tube, so that it is achieved. In addition, with fiber tubes, the possible uses for such fiber materials can change the ballistic properties as desired, ie it is very limited and in the ammunition field, eg. B. adapt to the respective requirements by making cartridge sleeves or ignition 35 their physical and chemical properties in the tubes, practically out of the question. Adjusts accordingly in the course of manufacture. The after

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Er-The invention is based on the object of producing an inventive method

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern anzu- Zeugnisse lassen sich in beliebiger Form anfertigen,Processes for the production of moldings to- Certificates can be made in any shape,

geben, welche optimale Festigkeitseigenschaften be- wobei es außerdem möglich ist, durch geeignete Wahlgive what optimal strength properties, whereby it is also possible by suitable choice

sitzen und daher auch als Kartuschenhülsen oder 40 der Abmessungen und der Zusammensetzung dersit and therefore also as cartridge sleeves or 40 of the dimensions and composition of the

Zündrohre auf dem Munitionsgebiet Verwendung Faserstoffe — die für die richtige Bestimmung derIgnition tubes in the field of ammunition use fibrous materials - the one for the correct determination of the

finden können. vom Enderzeugnis verlangten Porosität von Bedeutungcan find. porosity required of the end product is important

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren ist — den jeweils gestellten Anforderungen hinsichtlich der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die der ballistischen Eigenschaften gerecht zu werden.
Cellulosederivate, wie Nitrocellulose, mit einem Titer 45 Im folgenden werden zwei Erfindungsbeispiele erörvon bis zu 400 Denier verwendet werden. Eine geeignete tert. In diesen Beispielen (wie auch sonst in der Suspension zur Durchführung des beanspruchten Beschreibung und dem Patentbegehren) sind die Verfahrens erhält man, indem man von einer wäßrigen Mischungskomponenten in Gewichtsprozenten ange-Suspension ausgeht, deren feste Bestandteile annähernd geben. Ferner wird die Erfindung an Hand einer 99% Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwi- 5° Zeichnung erläutert, die eine Anlage zur Durchsehen 11,5 und 13,35% sowie l°/₀ Diphenylamin führung des erfindungsgemäßen Verfahrens schemaenthalten. Eine andere geeignete Suspension, aus- tisch wiedergibt,
gehend von einer wäßrigen Suspension, erhält man B e i s ρ i e 1 I
dann, wenn deren feste Bestandteile 85% Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,5 und 55 Ein Formkörper aus Nitrocellulose wurde hergestellt 13,35%, ferner 9% Dinitrotoluol, 5% Dibutyl- in der folgenden Zusammensetzung:This object is achieved by the invention in a method is to meet the requirements placed in each case with regard to the type described at the outset, in that the ballistic properties are met.
Cellulose derivatives, such as nitrocellulose, with a denier of 45 In the following two examples of the invention are used of up to 400 denier. A suitable tert. In these examples (as well as elsewhere in the suspension for carrying out the claimed description and the patent application), the process is obtained by starting from an aqueous mixture component in percent by weight an suspension whose solid constituents approximately give. Furthermore, the invention is explained on the basis of a 99% nitrocellulose with a nitrogen content between 5 ° drawing, which contains a system for viewing 11.5 and 13.35% and 1 ° / ₀ diphenylamine management of the method according to the invention. Another suitable suspension, aus- tisch reproduces,
starting from an aqueous suspension, B is ρ ie 1 l is obtained
when their solid constituents are 85% nitrocellulose with a nitrogen content between 11.5 and 55%. A molded body made of nitrocellulose was produced 13.35%, furthermore 9% dinitrotoluene, 5% dibutyl in the following composition:

phthalat und 1% Diphenylamin enthalten. Die Nitrocellulose (12,6% N) 62,4%Contains phthalate and 1% diphenylamine. The nitrocellulose (12.6% N) 62.4%

fasengen Bestandteile der Suspension können aus Sulfat-Holzschliffcellulose,entfärbt.. 15,6%phased components of the suspension can be made from sulphate pulp wood pulp, decolorized .. 15.6%

einem Gemisch von treibenden Fasern und fasengen Diühenvlamin 10°/a mixture of floating fibers and chamfered diaphragm laminate 10 ° /

Zusammensetzungen bestehen, wobei die letzteren 60 Polwinvlacetat 1*5 °/°Compositions exist, the latter being 60 Polwinvlacetat 1 * 5 ° / °

vorzugsweise alle brennbar sind. Polystyren 19*5 °/°preferably all of them are flammable. Polystyrene 19 * 5 ° / °

Im einzelnen empfiehlt die Erfindung, daß das 'In particular, the invention recommends that the '

Bindemittel in Form einer wäßrigen Emulsion der Die Sulfat-Holzschliffcellulose wurde, nach vorSuspension zugesetzt wird. Ferner besteht die Möglich- herigem Zermalmen bis einen Aufschließungsgrad von keit, daß die Bindemittelemulsion durch Zusetzen einer 65 450 C. S. in einer Stampfmühle 1, einer Suspension Salz- oder Säurelösung gebrochen wird, so daß das von Schießbaumwollfasern in einem Behälter 2 zuge- bzw. die Bindemittel auf die später das Faservlies setzt, welcher mit einem Rührer ausgestattet war. bildenden Fasern ausgefällt werden. Vorzugsweise Nach inniger Vermischung der Fasern in dem BehälterBinder in the form of an aqueous emulsion of the sulfate wood pulp cellulose, after prior suspension is added. There is also the possibility of crushing up to a degree of digestion of ability that the binder emulsion by adding a 65 450 C. S. in a stamp mill 1, a suspension Salt or acid solution is broken, so that the gun cotton fibers added in a container 2 or the binding agent on which the fiber fleece, which was equipped with a stirrer, will later set. forming fibers are precipitated. Preferably after intimate mixing of the fibers in the container

bei ständig arbeitendem Rührer wurde Diphenylamin in einer Methylalkohollösung langsam hinzugegeben. Während der Rührer zwecks einwandfreier Vermischung immer noch arbeitet, wurde wäßrige PoIyvinylacetat-Emulsion hinzugefügt. Ein Teil dieser Suspension wurde sodann in ein Verfilzungs- oder Vorformungsgefäß 3, worin sich Wasser befand, übergeführt, und zwar in einer solchen Menge, daß nach Verdünnung im Wasser des Verfilzungsgefäßes die Faserkonzentration in der Suspension, bezogen auf das Endvolumen in diesem Gefäß, etwa l°/₀ betrug. Die Fasern wurden sodann auf einen in der Suspension eingetauchten hohlen Tauchkörper 5, worin ein Unterdruck erzeugt und aufrechterhalten wurde, abgelagert, wobei die Suspension mit Hilfe eines Rührers 4 leicht bewegt wurde. Der Tauchkörper 5 bestand aus einer Hohlform mit Löchern, deren Innenraum mit einer Saug- oder Unterdruckleitung verbunden war, während die Außenfläche mit einem engmaschigen Streckmetall bedeckt war. Nachdem die erwünschte Fasermenge sich auf dem erwähnten Tauchkörper 5 als Faservlies abgelagert hatte, welches aus der Volumenabnahme im Verfilzungsgefäß und aus der Verfilzungsdauer festgestellt werden konnte, wurde der Tauchkörper 5 aus dem Bad herausgenommen, unter Aufrechterhaltung des inneren Unterdrucks zwecks Abzugs des Wassers aus dem Faservlies. Indem man, unter Aufrechterhaltung des inneren Unterdrucks, das Vlies mit einer dünnen biegsamen Gummihaut umhüllte, konnte dem Faservlies noch mehr Wasser entzogen werden. Diese Maßnahmen tragen zur Verdichtung des feuchten Faservlieses bei, indem die Gummihaut durch Saugwirkung auf das Faservlies aufgedrückt wird und dieses also zusammengepreßt. Der Innenraum des Tauchkörpers 5 wurde nun auf Atmosphärendruck zurückgeführt und sodann wiederholt vorübergehend mit Überdruck beaufschlagt, damit das Faservlies sich vom Tauchkörper ablöste und dadurch das Abnehmen des Faservlieses leicht vorgenommen werden konnte. Das noch feuchte Vlies des vorgeformten Formkörpers wurde anschließend in eine dampferhitzte Preßform eingesetzt und in einer Form- und Trockenpresse 6 zusammengepreßt, getrocknet und in die endgültige Körperform gebracht. Die Preßform wurde zwecks Abführung des Wasserdampfes und ebenfalls zwecks Trocknung bei erniedrigtem Druck sowie bei einer Temperatur, die niedriger war als die bei Atmosphärendruck erforderliche Temperatur, an eine Saugleitung angeschlossen. Sodann wurde der Formkörper aus der Preßform herausgenommen und in einen Behälter 7 eingetaucht, der eine 20°/₀ige Polystyrenlösung in Toluol enthielt. Der derart getränkte Formkörper wurde dem Behälter 7 entnommen, die überschüssige Lösung entfernt. Dann wurde der Formkörper in einen Ofen 8 eingesetzt, worin die Reste des Lösungsmittels verdampften, wonach der Körper aus diesem Ofen herausgenommen und zwecks Abkühlung an die Außenluft gebracht wurde. In einer Vorrichtung 9 zur Nachbearbeitung bzw. zum Abrauhen wurde der Formkörper schließlich auf seine endgültige Abmessungen gearbeitet.with the stirrer operating continuously, diphenylamine in a methyl alcohol solution was slowly added. While the stirrer was still working to ensure proper mixing, aqueous polyvinyl acetate emulsion was added. A portion of this suspension was then transferred into a entangling or preforming vessel 3, in which there was water, in such an amount that, after dilution in the water of the entangling vessel, the fiber concentration in the suspension, based on the final volume in this vessel, was about l ° / ₀ was. The fibers were then deposited on a hollow immersion body 5 immersed in the suspension, in which a negative pressure was generated and maintained, the suspension being gently agitated with the aid of a stirrer 4. The immersion body 5 consisted of a hollow shape with holes, the interior of which was connected to a suction or vacuum line, while the outer surface was covered with a close-meshed expanded metal. After the desired amount of fiber had deposited on the aforementioned immersion body 5 as a fiber fleece, which could be determined from the decrease in volume in the felting vessel and from the felting time, the immersion body 5 was removed from the bath while maintaining the internal negative pressure in order to draw off the water from the fiber fleece . By wrapping the fleece with a thin, flexible rubber skin while maintaining the internal negative pressure, even more water could be extracted from the fiber fleece. These measures contribute to the compression of the moist fiber fleece in that the rubber skin is pressed onto the fiber fleece by suction, thus compressing it. The interior of the immersion body 5 was now brought back to atmospheric pressure and then repeatedly temporarily subjected to excess pressure so that the fiber fleece could be detached from the immersion body and thereby the removal of the fiber fleece could be carried out easily. The still moist fleece of the preformed molding was then inserted into a steam-heated mold and pressed together in a molding and drying press 6, dried and given the final shape. The mold was connected to a suction line for the purpose of removing the water vapor and also for drying at reduced pressure and at a temperature which was lower than the temperature required at atmospheric pressure. Then, the molded body was taken out from the mold and immersed in a vessel 7 containing a 20 ° / ₀ Polystyrenlösung strength in toluene. The shaped body impregnated in this way was removed from the container 7, and the excess solution was removed. The molded body was then placed in an oven 8, in which the residue of the solvent was evaporated, after which the body was taken out of this oven and taken to the outside air for cooling. In a device 9 for post-processing or for roughening, the shaped body was finally worked to its final dimensions.

Example II

Es wurde ein zweiter Formkörper hergestellt unter Benutzung von gesponnenen treibenden Nitrocellulosefäden in der folgenden Zusammensetzung:A second molded article was produced using spun nitrocellulose floating threads in the following composition:

Nitrocellulose (12,6 °/₀ N) 99 %Nitrocellulose (12.6 ° / ₀ N) 99%

Diphenylamin 1 °/oDiphenylamine 1%

Diese Fäden wurden in Stücke von etwa 6,5 mm Länge oder weniger geschnitten und sodann in dem Behälter 2, zusammen mit Sulfat-Holzschliffcellulosefasern, die zuvor auf einen Aufschließungsgrad von 450 C. S. zerrieben waren, zu einer Suspension angerührt. Dabei wurde etwa, bezogen auf das Gewicht der Fäden bzw. Fasern, 15°/₀ Holzschliff verwendet. Dieser Suspension wurde eine wäßrige Polyvinylacetat-Emulsion in einer Menge zugesetzt, die, auf GrundlageThese threads were cut into pieces of about 6.5 mm in length or less and then mixed in the container 2, together with sulfate pulp wood pulp fibers which had previously been ground to a degree of digestion of 450 CS, to form a suspension. It was approximately, based on the weight of the filaments or fibers, 15 ° / ₀ pulp used. An aqueous polyvinyl acetate emulsion was added to this suspension in an amount equal to, based on

ίο des trockenen Stoffs, einer Beimischung von 25°/₀, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern mit dem Polyvinylacetat, entsprach. Das Gemisch wurde während etwa 10 Minuten umgerührt, damit sich eine gleichmäßige Vermischung der Fasern mit dem Kunstharz ergab. Ein Teil dieser Suspension wurde sodann in das Verfilzungsgefäß 3 mit Wasser übergeführt. Die übergeführte Suspension wurde so bestimmt, daß nach Verdünnung im Wasser das Verfilzungsgefäß die Konzentration der Fasern mit Polyvinylacetat in der endgültigen Suspensionsmenge in diesem Gefäß etwa 1,5 °/o betrug. In gleicher Weise, wie im ersten Beispiel, wurden die Fasern mit dem Harz als Faservlies zu einem feuchten Vorformkörper vorgeformt und sodann in einer erhitzten Preßform zusammengepreßt, getrocknet und endgültig geformt, wonach der sich ergebende Formkörper schließlich auf die erwünschten Abmessungen gearbeitet wurde. Beim Verfahren nach diesem Beispiel ist das Eintauchen des Formkörpers in ein Harzbad überflüssig.ίο of the dry substance, an admixture of 25 ° / _0, based on the total weight of the fibers with the polyvinyl acetate, corresponded. The mixture was stirred for about 10 minutes to allow even mixing of the fibers with the resin. A part of this suspension was then transferred into the felting vessel 3 with water. The transferred suspension was determined so that, after dilution in the water of the felting vessel, the concentration of the fibers with polyvinyl acetate in the final amount of suspension in this vessel was about 1.5%. In the same way as in the first example, the fibers were preformed with the resin as a fiber fleece into a moist preform and then pressed together in a heated press mold, dried and finally shaped, after which the resulting shaped body was finally worked to the desired dimensions. In the method according to this example, there is no need to immerse the molded body in a resin bath.

Claims

Patent claims:

1. A process for the production of shaped bodies for use in the ammunition field, e.g. For example, as cartridge cases or igniter tubes, said nitrocellulose / _0, suspended with a nitrogen content of 11.5 to 13.35 ° optionally with the addition of sulfate-pulp cellulose with a binder and any necessary chemical additives and immersed in a into the suspension, hollow, made of perforated or porous material and underpressure is deposited, whereupon, after reaching the desired amount of precipitation of fiber fleece, the immersion body is removed from the suspension while maintaining the vacuum, and suspension liquid is removed from the fiber fleece under external pressure, then the fiber fleece is detached from its surface by overpressure in the immersion body and is pressed into a molded body in a heated molding press under negative pressure and dried and post-treated, characterized in that the cellulose derivatives, such as nitrocellulose, are used with a titer of up to 400 denier.

2. The method according to claim 1, characterized in that the binder in the form of a aqueous emulsion is added to the suspension.

3. The method according to claim 2, characterized in that the binder emulsion by adding a salt or acid solution is broken, so that the binder (s) on the later the fibers forming the nonwoven fabric are precipitated.

4. The method according to claim 1, characterized in that in order to delay the natural Disintegration of the nitrocellulose of the suspension, a stabilizing agent is added.

5. The method according to claim 1, characterized in that the suspension is crystalline solids Explosives and / or oxidizing agents are added.

6. The method according to claim 1, characterized in that the suspension has a plasticizer is added.

1 sheet of drawings