DE1446889C

DE1446889C - Process for the production of molded bodies for use in the ammunition field, e.g. as cartridge cases or ignition tubes

Info

Publication number: DE1446889C
Authority: DE
Inventors: Isidore Goudran Little Falls N.J. Nadel (V.StA.)·
Original assignee: Isidore Gaudran Nadel, Little Falls, N.J. (V St.A.); Les Forges de Zeebrugge S.A., Herstal-lez-Liege (Belgien)
Publication date: 1971-01-07

Description

1 . ' . 7 ■ 2 7 . '1 . '. 7 ■ 2 7. '

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, z. 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 °/o, 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- ίο stoffen herstellen lassen, die eine extrem hohe Festige körper 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 tion area, for the purpose of delaying the natural disintegration of molded bodies for use on the Muni- nitrocellulose of the suspension, z. B. as cartridge sleeves or ignition tubes added. Crystalline nitrocellulose with a nitrogen content of 11.5 to 13.35% of solid explosives and / or oxidizing agents can also be added to the suspension, optionally with the addition of 5. Finally, it is possible to add a plasticizer to the sulphate wood pulp cellulose with a binding agent 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 ίο can produce materials that is an extremely high solid body is precipitated, whereupon have speed after reaching and therefore for use on the desired amount of precipitation of nonwoven ammunition area, z. B. as cartridge sleeves or the immersion body. While maintaining the negative pressure ignition tubes are suitable. It is therefore possible, removed from the suspension and under external pressure, to replace the usual metal sleeves with sleeves produced according to the method according to the invention, then the fiber fleece by excess pressure in the immersion body of fibrous materials. 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, welche aus Nitrocellu- stoff hülsen, 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 Faserstoff hülsen eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen, so daß erzielt wird. Außerdem kann man bei Faserstoff hülsen 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 combustible fiber propellants involved in the drive known which are made of nitrocellulose sleeves that 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 30 volume of the drive charge an increase in the production of combustible products, but only the entire drive line with the pulp sleeves have a low mechanical strength, so that is achieved. In addition, you can change the possible uses for such fibrous materials, the ballistic properties arbitrarily, ie is very limited and in the ammunition field, z. B. adapt to the respective requirements in that the physical and chemical properties of their physical and chemical properties in the pipes are practically out of the question for the production of cartridge sleeves or ignition. 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 zu400 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- 50 Zeichnung erläutert, die eine Anlage zur. Durchsehen 11,5 und 13,35% sowie 1% Diphenylamin führung des erfindungsgemäßen Verfahrens schemaenthalten. Eine andere geeignete Suspension, aus- tisch wiedergibt,
gehend von einer wäßrigen Suspension, erhält man Beispiel I
dann, wenn deren feste Bestandteile 85% Nitrocellu-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 of up to 400 denier will be used. 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 of the suspension, the solid constituents of which approximately give. Furthermore, the invention is explained on the basis of a 99% nitrocellulose with a nitrogen content between 50 drawings that show a system for. Look through 11.5 and 13.35% and 1% diphenylamine implementation of the method according to the invention. Another suitable suspension, aus- tisch reproduces,
starting from an aqueous suspension, Example I is obtained
if their solid constituents are 85% nitrocellulose

lose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,5 und 55 Ein Formkörper aus Nitrocellulose wurde hergestelltloose with a nitrogen content between 11.5 and 55 A molded body made of nitrocellulose was produced

13,35%, ferner 9% Dinitrotoluol,- 5% Dibutyl- in der folgenden Zusammensetzung: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° „chamfered components of the suspension can be made from sulphate pulp wood pulp, decolorized .. 15.6 ° "

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

Zusammensetzungen bestehen, wobei die letzteren 60 Polyvinylacetat 15°/°Compositions exist, the latter being 60 polyvinyl acetate 15 ° / °

vorzugsweise alle brennbar sind. Polystyren · · · · · 19501° preferably all of them are flammable. Polystyrene · · · · · 19501 °

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 Bindemittelemulsiori 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 emulsiori 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 binders. which later sets the fiber fleece, which was equipped with a stirrer. 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, überi geführt, und zwar in einer solchen Menge, daß nach Verdünnung im Wasser des Verfilzungsgefäßes die i Faserkonzentration in der Suspension, bezogen auf !das Endvolumen in diesem Gefäß, etwa 1% betrug. !Die Fasern wurden sodann auf einen in der Suspension ι eingetauchten hohlen Tauchkörper 5, worin ein Unter- ! druck erzeugt und aufrechterhalten wurde, abgelagert, wobei die Suspension mit Hilfe eines Rührers 4 leicht ί 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 ao sich auf dem erwähnten Tauchkörper 5 als Faservlies ¹ abgelagert hatte, welches aus der Volumenabnahme im ' Verfilzungsgefäß und aus der Verfilzüngsdauer festgestellt werden konnte, wurde der Tauchkörper 5 aus dem Bad herausgenommen, unter Aufrechterhaltung as des inneren Unterdrucks zwecks Abzugs des Wassers i aus dem Faservlies. Indem ■ man, unter Aufrechterhaltung des inneren Unterdrückst 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 ι mit Überdruck beaufschlagt, damit das Faservlies sich vom Tauchkörper ablöste und dadurch das Ab- ; nehmen 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 i in die endgültige Körperform gebracht. Die Preßform ' wurde zwecks Abführung des Wasserdampfes und i 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 I 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 passed 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 1%. The fibers were then placed on a hollow immersion body 5 immersed in the suspension, in which a bottom! pressure was generated and maintained, deposited, the suspension being moved slightly ί 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 ao had deposited on the mentioned immersion body 5 as a fiber fleece ¹ , which could be determined from the decrease in volume in the ' felting vessel and from the felting period, the immersion body 5 was removed from the bath while maintaining the internal negative pressure for the purpose of removing the Water i from the nonwoven fabric. By enveloping the fleece with a thin, flexible rubber skin while maintaining the internal pressure, even more water could be extracted from the fiber fleece. These measures contribute to the compaction 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 has now been returned to atmospheric pressure and then repeatedly temporarily exposed to excess pressure so that the fiber fleece is detached from the immersion body and thereby the detachment; take of the nonwoven fabric could easily be made. The still moist fleece of the preformed; Shaped body was then inserted into a steam-heated press mold and pressed together in a molding and drying press 6 , dried and brought into the final body 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 I shaped body from the mold was taken out and immersed in ■ a tank 7, which contained 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.

B ei spiel IIExample 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 % N) 99 %Nitrocellulose (12.6% N) 99%

Diphenylamin 1%Diphenylamine 1%

Diese Fäden wurden in Stücke von etwa 6,5 mm Länge oder weniger geschnitten und sodann irt dem Behälter 2, zusammen mit Sulfat-Holzschliffcellulosefasern, die zuvor auf einen Aufschließungsgrad von C. S. zerrieben waren, zu einer Suspension angerührt. Dabei wurde etwa, bezogen auf das Gewicht der Fäden bzw. Fasern, 15% Holzschliff verwendet. Dieser Suspension wurde eine wäßrige Polyvinylacetat-Emulsion in einer Menge zugesetzt, die, auf Grundlage des trockenen Stoffs, einer Beimischung von 25%, 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% 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.These threads were cut into pieces about 6.5 mm in length or less, and then removed Container 2, together with sulphate pulp wood pulp fibers, which had previously been ground to a degree of digestion of C.S., stirred into a suspension. Approximately 15% wood pulp was used, based on the weight of the threads or fibers. An aqueous polyvinyl acetate emulsion was added to this suspension in an amount equal to, based on of the dry fabric, an admixture of 25%, based on the total weight of the fibers with the Polyvinyl acetate. The mixture was stirred for about 10 minutes to cause a even mixing of the fibers with the synthetic resin revealed. 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 water, the entangling vessel 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 into a moist preform body with the resin as a fiber fleece and then pressed together in a heated mold, dried and finally shaped, after which the resulting molded body was finally worked to the desired dimensions. When proceeding according to In this example, there is no need to immerse the molded body in a resin bath.

Claims

Claims: f

1. A process for the production of shaped bodies for use in the ammunition field, e.g. B. as cartridge sleeves or ignition tubes, with nitrocellulose with a nitrogen content of 11.5 up to 13.35%, optionally with the addition of sulphate wood pulp cellulose with a binding agent and any necessary chemical additives suspended and immersed in the suspension, hollow, made of perforated or porous material and under vacuum standing immersion body is knocked down, whereupon after reaching the desired amount of precipitation on the fiber fleece the immersion body is removed from the suspension while maintaining the negative pressure and the fiber fleece under external pressure Removed suspension liquid, then the nonwoven fabric by overpressure in the immersion body of the surface of which is released and heated in a pressurized press Moldings pressed and dried and post-treated is, characterized in that the cellulose derivatives, such as nitrocellulose, up to 400 denier can be used.

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 that in order to delay the natural disintegration of the nitrocellulose. the suspension Stabilizing agent is added.

5. The method according to claim 1, characterized in that crystalline solid explosives and / or oxidizing agents are added to the suspension. .. '■■. '

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

1 sheet of drawings