DE1578080A1 - Vielkanalige Treibladung und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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PatentsnwBK· D!pK-lng.R.B9etni. 295-12,2Q8P 8.3.1967

Pipping. Lamprecht München 22» SteIn8ctortMr.1tt

Stephen William BELL > Washington D,C, V.St.A«

Vielkanalige Treibladung und Verfahren und Vorrichtung au ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine vielkanalige Treibladung aus einem festen Treibstoff sowie Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer solchen Treibladung.

Treibladungen mit kurzer Brennzeit werden für viele ballistische Anwendungen benötigt. So z.B. für normale und rückstoßfreie Geschütze, für zweikammerige Ferngeschosse, für Abwurfanlagen und für eine Vielzahl ähnlicher Geräte, die kurzzeitige Druck- oder Schubwirkungen verlangen.

In der Praxis wird die Gewinnung von Treibladungen mit hohen Brenngeschwindigkeiten durch das Fehlen eines Materials für die Herstellung einer druckdichten Brennkammer bestimmt, das einen hinreichend niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und ausreichende mechanische Festigkeit aufwiese/ um gleichzeitig hohen Drücken und hohen Temperaturen zu widerstehen. Es ist daher erforderlich, Treibladungen zu verwenden, die große Brenngeschwindigkeiten bei niedrigem Druck aufweisen, und die Ladung mit relativ großer Brennfläche und schmalen Trennwänden herzustellen, um einen hohen Gesamtwirkungsgrad des Systems zu erreichen. 109 8 AO /00 13

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Im Ergebnis verlängt die für viele¹ Anwendungen vorgesehene Brennzeit eine Trennwand^tärke in der Grb'tenordnung von 0,5 mm. Zur Erzielung einer derartig geringen Trennwandstärke ist es erforderlich, den Treibstoff entweder in Form dünner Tafeln oder in Form einer Ladung zu verwenden, die aus vielfach durchlöcherten Körnern oder Stäbchen besteht, wobei die Ladung öder jedes ihrer Teilstücke so vielfach durchbohrt oder durchlöchert ist, daß die innere Oberfläche de-r rohrförmigen Durchbohrungen die äußere Oberfläche bei weitem übersteigt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um solche vielfach durchbohrten. Körner oder Stäbe, die eine Anzahl von sie von einem Ende zum anderen durchquerenden Längskanälen mit nur dünnen Zwischenwänden zwischen benachbarten Kanälen aufweisen. V ,

Die ballistische Forderung nach einer konstanten Brennfläche oder eine konstanten Brenngeschwindigkeit läßt sich theoretisch durch die Verwendung eines entweder tafelförmigen oder durchlöcherten Treibstoffs erfüllen; Obgleich zu bemerken ist, daß tafelförmige Treibstoffe in der "Waffentechnik schwierige Probleme aufwerfen können. Die wichtige Forderung nach einer progressiven Zunahme oder Änderung der Brenneigenschaft, um beispielsweise einen übermäßigen Druckanstieg*! der Brennkammer zu vermeiden, ist jedoch mit tafelförmigen Brennstoffen irgendeiner beliebigen Zusammensetzung äußerst schwierig zu erfüllen^ und die Oberflächenglättung von tafelförmigen Treibstoffen unterliegt wohlbekannten Begrenzungen, so daß die Benutzung einer

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Treibladung aus vielfach perforierten Treibstoffkörnern das übliche ist c, Gefüge aus vielfach perforierten Körnern lassen sich jedoch oftmals bei niedrigen Drücken nur schwer .in reproduzierbarer Weise zünden und weisen außerdem andere Nachteile auf. Sie müssen während des Abbrennens mit Sicherheit in der Brennkammer zurückgehalten werden, entweder durch das Geschoß, was sich nicht immer durchführen laßtI oder durch einen Käfig, der ein zusätzliches Gewicht für die Vorrichtung bedeutet und außerdem nicht immer.wirksam ist»

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Treibladung aus einem festen durchlöcherten Treibstoff anzugeben, die geforderte Brenneigenschaften aufweist, sich durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad auszeichnet und,so den Gesamtwirkungsgrad des Geräts erhöht und Zündschwierigkeiten begegnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Treibladung aus einem Bündel oder Büschel miteinander verbundener mehrrohriger Treibstoffstäbe besteht.

Vielrohrige Treibstoffstäbe werden üblicherweise durch Auspressen des Treibstoffmaterials aus einer Zlehform hergestellt,, in der die erforderliche Anzahl von Zapfen angebracht ist> um die gewünschte Anzahl von Bohrungen zu erzeugen. Bei vielkanaligen Treibstoffstäben mit einer hohen Gesamtabbrenngeschwindigkeit kann sich die Forderung nach einer sehr hohen

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Anzahl von Bohrungen, beispielsweise von mehr als 1000, ergeben; Ziehformen aber, die mehr als einige 100 Zapfen aufweisen und so zur Herstellung von Treibstoffstäben mit mehr als einigen 100 Bohrungen geeignet wären, würden sehr kompliziert und teuer in der Herstellung. Insbesondere können bei schnellabbrennenderi Treibstoffladungen, wie oben erwähnt, Wandstärken in der Größenordnung von nur 0,5 mm erforderlich werden, so daß an den Stirnflächen der Stäbe je Quadratzoll (6,25 cm ) mehr als 200 Bohrungen jeweils mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm anzubringen sind» Schon eine Ziehform jedoch,mit der sich nur derart feine und nahe beieinanderliegende Bohrungen herstallen lassen, würde äußerst teuer und praktisch unbrauchbar werden. Im Ergebnis ist also ungeachtet dessen,daß Treibladungen mit dieser Dichte feiner Bohrungen und Stirnflächen von weit mehr als einem Quadratzoll des öfteren für verschiedene ballistische Vorrichtungen erforderlich wären,die Größe durchbohrter Ladungen in der Praxis auf etwa 12 1/2 mm Durchmesser begrenzt.

Man wird einsehen, daß sich gewisse besondere Schwierigkeiten bei der Behandlung von vielrohrigen Körnern aus Treibstoffmaterial mit Bindemittel ergeben, und zwar insbesondere dann, wenn die Bohrungen klein sind. Abgesehen von der Forderung, daß das Bindemittel, das ein Lösungsmittel sein kann, mit den Anforderungen an den Treibstoff in Einklang stehen muß, muß das Herstellungsverfahren so ausgestaltet werden, daß eine Beschädigung oder ein Verziehen der Bohrungen oder der Zwischenwände vermieden bleibt.

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Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren, vorgesehen/ mit dem sich brauchbar große Treibladungen mit einer sehr großen Anzahl von Bohrungen (beispielsweise mehr als lOOO) dadurch herstellen lassen, daß eine Vielzahl von durchbohrten Treibstoffstäben.-ohne Beeinträchtigung der inneren Brennflächen ihrer Bohrungenin ausreichender Weise miteinander verbunden werden.

- Erfimjungsgernäß besteht ein Verfahren zur Herstellung einer zusammenhängenden Treibladung aus einer Mehrzahl von im wesentlichen in Längsrichtung durchbohrten Treibstoffstäben aus den nachstehenden., nicht unbedingt in der angegebenen Reihenfolge aufeinanderfolgenden Schritten, nämlich dem Behandeln der Selten jedes Stabes mit einem Bindemittel, ohne daß dieses auf die Bohrungen einwirken kann, dem Zusammenfügen der Stäbe Seite an Seite zu einem Bündel mit dem verlangten Querschnitt und der Ausübung eines Druckes auf das Bündel, um es in eine · zusammenhängende Ladung umzuformen.

Gemäß.einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht man so vor, daß jeder Treibstoffstab vor dem Zusammensetzen und Vorpressen.der Treibladung einzeln an beiden Enden abgedichtet und anschließend so lange in ein als Lösungsmittel V7irken.des Bindemittel eingebracht -.'wird, bis er biegsam ist. Das Lösungsmittel kann ein Dampf, wie beispielsweise Azetondampf, sein, der sich als hinreichend aktiv'erwiesen hat, um die Stäbe biegsam zu machen, ohne ihre Querschnitte und ihre Bohrungen zu beschädigen. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

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erweist sich dann als besonders nützlich, wenn nicnt η LIe Treibstoffstäbe gerade sind.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Treibstoffstäbe zuerst zu einem Bündel zusammengefügt, sodann werden ihre Längskanäle an mindestens einem Bündelende durch Überziehen des Bündelendes mit einem entfernbaren und gegenüber eiern Treibstoff im wesentlichen inerten Dichtungsmittel abgedeckt; anschließend läßt man in die Zwischenräume zwischen benachbarte Stäbe des Bündels ein flüssiges Bindemittel eindringen, aessen Löslichkeit- in dem Dichtungsmittel gering genug ist, um während des Verfahrensablaufs im Bereicn der Längskanäle keine nennenswerte Reaktion zwischen dem Bindemittel und dem Treibstoff eintreten zu lassen. Abschließend werden das überscnüssige Bindemittel und das Dichtungsmittel entfernt und das Stabbündel zu einer zusammenhängenden Treibladung verpreßt. Schließlich läßt man die Ladung sich setzen und trocknen, bevor sie weiterbenandelt oder eingesetzt wird.

Das Dichtungsmittel kann eine Flüssigkeit, ein wachsännliches Material, ein geeignetes Polymer oder ein entfernbarer Klebstoff sein, es kann aber auch aus einem nachgiebigen Polster, beispielsweise einem Gummipolster, bestehen, das auf wenigstens ein Ende des zusammengefügten Bündels aufgepreßt wird. Fügt man die Stäbe in vertikaler Richtung Seite an Seite nebeneinander zusammen, bo daß es ein oberes Bündelende gibt, das oberhalb des

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Niveaus eines flüssigen Bindemittels gehalten werden kann, so braucht man nur ein Bündelende abzudichten. Als Dichtungsmittel verwendet man dann am besten eine Flüssigkeit, die ungeachtet irgendwelcher Unregelmäßigkeiten an den Enden der Stäbe eine zuverlässige Abdichtung ergibt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung einer durchbohrten Treibladung darin,- daß man längsdurchbohrte Stäbe vertikal Seite an Seite zu einem Bündel mit dem geforderten Querschnitt in einer Zwinge zusammenfügt, die entweder in einem Flüssigkeitsbehälter steht oder einen solchen bildet, daß man in den Behälter bis gerade zum unteren Ende des Bündels ein Dichtungsmittel einfüllt, das gegenüber dem Material der Stäbe im wesentlichen inert ist und vorzugsweise eine Flüssigkeit darstellt und so die Bohrungen des Bündels abdeckt, daß man dann in den Behälter ein flüssiges Bindemittel einfüllt und zwischen die Oberflächen benachbarter Stäbe eindringen läßt, dessen Dichte geringer ist 'als die des Dichtungsmittels und dessen Löslichkeit in dem Dichtungsmittel so klein ist, daß während des Verfahrensablaufs im Bereich der Längskanäle keine nennenswerte Reaktion zwischen dem Bindemittel und dem Treibstoff eintritt, daß man anschließend zuerst das überschüssige Bindemittel und dann auch das Dichtungsmittel entfernt und daß man schließlich mit Hilfe der Zwinge auf die vertikalen Seiten des Bündels einen Preßdruck ausübt, um das Bündel in eine zusammenhängende Ladung umzuwandeln.

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Da unter dem Einfluß des ausgeübten Preßdrucks wahrscheinlich ein Teil des Treibstoffmaterials aus dem Bündel herausgepreßt wirdjund im Falle, daß das Bündel auf dem Boden des Behälters aufsitzt, vielleicht daran kleben bleibt, ist es vorzuziehen, diesen Boden von der Zwinge abnehmbar auszuführen, so daß Treibstoffmaterial, das an der Zwinge oder an demBoden anklebt, ohne weiteres von beiden abgelöst werden kann. Im Interesse noch weiterer Sicherheit kann der Boden oder die Grundplatte aus einem festen Polymer, wie z.B. Polyäthylen, bestehen.

• Die Zwinge kann zu dem Typ gehören, bei dem eine feste Backe, eine freie Backe, die sigh unter Schraubwirkung verschieben läßt; und parallele Seitenwände vorhanden sind, wobei die Backen so geformt sind, daß sie zusammen mit den Seiten die Form des Bündels festlegen. Eine Zwinge jedoch, die auf ein polygonales Prisma einen allseitigen Druck auszuüben vermag, ist eine nach Art einer Irisblende aufgebaute Zwinge. Eine solche Zwinge besitzt wenigstens drei Blöcke, die so aneinandergefügt sind, daß sie einen Polygoüiraum begrenzen, dessen Seitenzahl mit der Zahl der Blöcke übereinstimmt, wobei jeder Block eine rechteckige Fläche, von der ein Teil eine der Seiten des Hohlraumes bildet, and eine zweite Fläche aufweist, die unter einem Winkel zu der rechteckigen Fläche verläuft und sich gegen die rechteckige Fläche des benachbarten Blocks abstützt, welcher Winkel sich aus der Division von j56o° durch die Anzahl der Blöcke ergibt.

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Ist sowohl das Dichtungsmittel als auch das Bindemittel eine Flüssigkeit, so muß die Löslichkeit des Bindemittels in dem Dichtungsmittel klein genug sein, daß eine definierte Grenzfläche zwischen den beiden Flüssigkeiten erhalten bleibt.

Unter der Voraussetzung, daß es mit dem Treibstoff nicht reagiert, läßt sich Quecksilber als Dichtungsflüssigkeit verwenden. Ein billigeres und im allgemeinen befriedigendes Dichtungsmittel ist jedoch Wasser« Die Verwendung von Wasser als Dichtungsflüssigkeit setzt die Benutzung eines Bindemittels voraus, dessen Löslichkeit in Wasser klein genug ist, um - wie oben erwähnt - jeglicher Lösung des Bindemittels in dem Wasser eine nur geringe Aktivität gegenüber dem Treibstoffmaterial im Bereich der Längskanäle zu verleihen. Als Dichtungsmittel läßt sich jedoch auch ein Wachs mit niederem Schmelzpunkt, wie z.B. Paraffin, einsetzen.

Die Erfindung ist anwendbar auf jeden Treibstoff, der sich in Form einer durchbohrten Ladung ausziehen läßt. Vierfach benutzte ausgezogene Treibstoffladungen enthalten plastifizierte Nitrocellulose, wobei als Weichmacher üblicherweise ein Nitroester, wie z.B. Nitroglyzerin Verwendung findet. Für derartige nitrocellulosehaltige Treibstoffe kann ein polymerer Klebstoff als Bindemittel verwendet werden oder als Alternative ein Klebstoff aus einer Nitrocelluloselösung.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann als indemittel eine organische Flüssigkeit verwendet werden, welche

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die mit ihr in Berührung kommenden Außenwände der Treibstoffstäbe oberflächlich zu erweichen, nicht aber so weit in die Stäbe einzudringen vermag, daß deren Längskanäle während des Verpressens des Bündels beeinträchtigt werden. Es hat sich gezeigt, daß organiscne Lösungsmittel, die hinreichend flüchtig sind, um sich anschließend wieder ohne weiteres entfernen zu lassen, ein zusammengefügtes Bündel von Stäben mit einer Kraft zμsammenhalten können, die gleich oder annähernd gleich dem Zusammenhalt in dem Treibstoff selbst ist. Natürlich gibt es viele derartige organische Lösungsmittel mit geringerer Dichte und hinreichend kleiner Löslichkeit in etwa Wasser oder Quecksilber u»4- die sich daher mit Vorteil in Verbindung mit einem flüssigen Dichtungsmittel verwenden lassen.

Ein bevorzugtes Lösungssystem ist ein solches, das die Oberfläche der Treibstoffstäbe gerade so weit zu erweichen vermag, daß unter leichtem Druck ein Schmelzen auftritt, und daS sich anschließend leicht, beispielsweise in einem warmen Luftstrom, wieder entfernen läßt.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung besteht das organische Lösungssystem aus einer Mischung aus einem aktiven organischen Lösungsmittel zur Erweichung des Treibstoffs und aus einem organischen Verdünner zum Abschwächen der Aktivität des Lösungsmittels. Auf diese Weise lassen sich hochaefctive Lösungsmittel verwenden, die hinreichend flüchtig sind, um wieder leicht entfernt werden zu können, die aber zu tief in die Treibstoffstäbe eindringen würden. Im Gegensatz dazu lassen

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sich mäßig aktive Lösungsmittel, die zur Herabsetzung ihres Eindringens in die Treibstoffstäbe keine Verdünner erfordern, häufig zu schwer wieder entfernen, als daß sie sich praktisch einsetzen ließen.

Zu den aktiven Lösungsmitteln, die sich für Treibstoffe mit Nitrocellulosegehalt verwenden lassen, gehören Ester und Ketone. Praktisch brauchbare Beispiele von Estern sind die Äthyl- und Butylester der Essigsäure und der Methylester der Ameisensäure. Höhersiedende Ester dagegen, wie z.B. Diäthylphthalsäurester und Dibutylphtalsäureester eignen sich nicht, da sie nicht flüchtig genug sind. Eine Bindewirkung läßt sich

ketone mit allen niederen Ketonen erzielen. Niedere ββ%<Η? mit weniger als fünf Kohlenstoffatomen sind jedoch im gewissen Ausmaß in Wasser löslich, so daß sie sich bei Benutzung von Wasser als Dichtungsmittel nur unter Vorsichtsmaßregeln verwenden lassen. Bevorzugte Lösungsmittel sind z.B. Methylisopropylketon und Metftylisobutylketon. Höhereiedende Ketone sind nicht hinreichend flüchtig, um sich verwenden zu lassen. Als Zusatz zu lösungen, die ein aktives Lösungsmittel, wie beispielsweise Azeton oder einen der oben beschriebenen Äther enthalten, eignet sich Äthylcellulose.

Zu den organischen Lösungsmitteln, die sich insbesondere für Treibstoffe mit einem Gehalt an Nitrocellulose als nichtaktive Verdünner zur Herabsetzung der Aktivität des aktiven Lösungsmittels verwenden lassen, gehören Äther, wie z.B.

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Diäthyläther und sowohl aromatische als auch aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Alkohole. Beachtet werden sollte, daß organische Lösungsmittel, die Chlor enthalten, im allgemeinen auoh eine größere Dichte aufweisen, als Wasser und dass einige davon., beispielsweise Nitrocellulose angreifen. Tetrahydrofuran ist zu sehr mit Wasaar mischbar, als daß es sich in Verbindung mit Wasser als Dichtungsmittel verwenden ließe.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein typischer Verfahrensablauf unter Benutzung jeweils einer" von zwei verschiedenen Zwingen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Zwinge mit einer Wirkungsrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Schnittlinie H-II in Fig. 1; und

Fig. 5 eine Aufsicht auf eine hexagonale, nach Art einer Irisblende aufgebaute Zwinge.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zwinge mit einer Wirkungsrichtung besitzt einen ebenen Boden bzw. eine ebene Grundplatte 1, auf der eine feste Backe 2 und eine Schneidkluppe abnehmbar angebracht sind, die mit parallelen Seitenwänden ein Stück bilden. In die Schneidkluppe 3 ist eine Druckschraube mit einem Handgriff 6 eingeschraubt, die auf eine bewegliche Backe ¹J wirkt, die sich zwischen den Seitenwänden 4 in Längs-

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richtung der Zwinge verschieben läßt. Die feste Backe 2 und die bewegliche Backe 7 haben einander gegenüberliegende V-förmige Endflächen, wobei der Winkel des V 120° beträgt, so daß der von den Backen 2 und 7 und den Seitenwänden 4 be~ gcenzte Raum sechseckig ist. Im Bereich dieses Raumes ist die Grundplatte 1 mit Bohrungen versehe^ und ebenso sind die Backen 2 und ¹J und die Seitenwände 4 mit Löchern 8 versehen. Die Zwinge ist so konstruiert, daß die Größe des Raumes zwischen den Backen 2 'und ¹J und den Seitenwänden dann, wenn dieser durch entsprechende Einstellung der Schraube 5 ein regelmäßiges Secheck umschreibt, der Größe der herzustellenden Ladung entspricht. In den Fig. steht die Zwinge in einem Behälter, der die Form eines Kübels 9 mit einer Ausgußschnauze 10 besitzt. Die Grundplatte 1 kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen und mit der Backe 2_vder Schneidkluppe J5 und den Seitenwänden 4 über in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben verbunden sein.

Die in Fig. 3 dargestellte sechseckige Irisblendenartige Zwinge besitzt sechs einander genau gleiche prismatische Blöcke 11, deren längste rechteckige Seite mit der kürzesten rechteckigen Seite einen Winkel von 6o° einschließt. Jeder Block 11 igt mit Hilfe einer Verbindungsplatte 12 an einem äußeren Zylinder 13 angelenkt, wobei die Anschlüsse jeder Platte 12 sowohl an den Blöcken 11 als auch an dem Zylinder 1} alt Scharnieren versehen sind. Der Zylinder 13 ist gleitfähig

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auf einer abnehmbaren Grundplatte 14 montiert_;und zwischen dem Zylinder 13 und der Grundplatte 14 ist ein in der Zeichnung nicht dargestellter Dichtungsring eingelegt., so daß der Zylinder 13 und die Grundplatte 14 einen Behälter bilden.

Der Boden jedes Blockes 11 ist mit einem Schlitz 15 versehen und die Grundplatte 14 trägt Zapfen l6, von denen jeweils einer in jeden Schlitz 15 eingreift. In die Grundplatte 14 sind Sperrschrauben 17 eingeschraubt, die auf einen Flansch 18 anrdem Zylinder IJt wirken und diesen nach unten ziehen, so daß auf die Blöcke 11 ein einstellbarer Druck ausgeübt werden kann, während eine wirksame Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Zylinder 13 und der Grundplatte 14 aufrechterhalten wird. Der Zylinder und die Blöcke 11 sind mit in der Zeichnung nicht dargestellten horizontalen Bohrungen versehen, um einer Flüssigkeit den Zutritt zu dem von dem Zylinder I3 bzw. von den Blöcken 11 umschlossenen Raum zu ge&atten. Durch Drehen des Zylinders I3 im Uhrzeigersinn läßt sich die Zwinge zuziehen, die Länge der Platten 12 und die Stellung der Angeln an den Blöcken 11 ist so festgelegt, daß die Anlageflächen der Blöcke 11 bei der Druckausübung miteinander in Berührung kommen.

Zur Herstellung einer Treibladung aus einzelnen sechseckigen Stäben 19 aus Treibstoff, die jeweils mit längsverlaufenden Kanälen 20 gezogen worden sind, können die in den Zeichnungen dargestellten Zwingen in der folgenden Weise eingesetzt werden.

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Die Klemmflächen der Zwinge werden mit einem Haftlöser, wie z.B. einem Silikonfett, bestrichen, um ein Ankleben der Treibladung an der Zwinge zu verhindern, Die Treibstoffstäbe werden in der Zwinge senkrecht zu einem sechseckigen Bündel zusammengestellt, wie dies teilweise in Fig. 1 gezeigt ist. Durch Verstellen der Druckschraube 5 im Falle der Zwinge mit einer Wirkungsrichtung gemäß Fig. 1 oder durch Verdrehen des Zylinders 13 und Feststellen der Schrauben 17 im Falle der irisblendenartigen Zwinge der Fig. J5 wird die Zwinge so eingestellt, daß sie einen leichten Druck auf das Stabbündel ausübt, der nicht ausreicht, um die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stäben abzudichten.

Der Behälter wird in beiden Fällen gegenüber der Zwinge so angebracht, daß das höchste Niveau, das eine darin enthaltene Flüssigkeit einnehmen kann, wenigstens ungefähr 3 mm unter die obere Stirnfläche der Stäbe 19 zu liegen kommt. In dem Behälter wird Wasser eingefüllt, bis die unteren Enden aller Stäbe 19 ungefähr J bis 6 mm hoch mit Wasser bedeckt sind, so daß die unteren Enden aller Bohrungen 20 vollständig in das Wasser eintauchen. Anschließend wird das verbleibende Volumen des Behälters mit einem flüssigen Bindemittel in Form eines organischen Lösungsmittelsystems voll aufgefüllt. Dieser Zustand wird einige Minuten aufrechterhalten, so daß das Lösungsmittel von den Zwischenräumen in dem Bündel her nach innen in die einzelnen Stäbe eindringt. Anschließend wird

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Wasser in den Behälter eingefüllt, so daß das Lösungsmittel nach oben aus dem Behälter verdrängt wird. Zur Entfernung überschüssigen Lösungsmittels wird das Stabbündel mit fließendem Wasser gewaschen^und anschließend wird die Zwinge voll zugezogen. Die Zwingen sind so angeordnet, daß bei Ausübung dieses maximalen Preßdruckes der von der Zwinge umschlossene Raum die für die Ladung geforderten Abmessungen aufweist. Dieser Preßdruck wird während eines Zeitraums von bis zu 24.Stunden aufrechterhalten, während sich die Zwinge in einem heißen Luftstrom befindet. Die für das Trocknen in der Zwinge erforderliche Zeit hängt von dem Treibstoff und von dem verwendeten Bindemittel ab und kann zwischen ungefähr 10 Minuten und'2k Stunden liegen. Anschließend nimmt man die Ladung aus der Zwinge und läßt sie einige Tage lang trocknen» Dann wird die Ladung auf die vorgeschriebene Länge bearbeitet und mit ebenen Stirnflächen versehen; außerdem kann sie zu jeder gewünschten Form, beispielsweise einem Zylinder oder einem Ring, verarbeitet werden.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren wurde eine sechseckige Treibladung mit einem Durchmesser von 12,7 cm aus einem Treibstoff hergestellt, der Nitrocellulose und Nitroglycerin in einem ungefähren Gewichtsverhältnis von 60 : 40 zur Grundlage hatte. 91 Treibstoffstäbe 19 wurden verwendet, von denen jeder 37 Bohrungen 20 aufwies, so daß die fertige Treibladung 3367 Bohrungen besaß. Jeder Treibstoffstab 19 maß zwischen den Seiten-

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flächen 10,7 mm, der mittlere Durchmesser jeder Bohrung 20 betrug 0,9 mm, die mittlere Stärke der inneren Trennwände belief sich auf 0,9 mm und die der äußeren Trennwände auf 0,4 mm. Die Stäbe 19 wurden auf eine Länge von etwa 5,5cm zugeschnitten. Die verwendete Zwinge war so aufgebaut, daß sie unter Druck ein Sechseck mit einer Seitenlänge von 6,26 cm einschloß. Die Tiefe des von der Zwinge eingeschlossenen Raumes betrug 5,1 cm, und die Löcher 8 hatten einen Durchmesser von 5,2 mm und waren 1,25 cm voneinander entfernt in Sechsecken angeordnet. Die Treibstoffstäbe wurden 5 Minuten lang in ein flüssiges Bindemittel aus einer 25$igen Lösung von Äthylessigsäureester in Diäthyläther eingetaucht und anschließend in einem Luftstrom bei etwa 45°C unter Druck 24 Stunden lang getrocknet. Nach dem abschließenden Trocknen wurde die Ladung in einer Drehbank an ihren Stirnflächen auf eine Gesamtlänge von 5*1 cm abgedreht. Ein in Verbindung mit in Diäthyläthergelöstem Äthylessigsäureester verwendbares Dichtungsmittel ist Paraffin. Bei Verwendung von Paraffin kann das überschüssige Bindemittel abgenommen werden, ohne daß es nach oben verdrängt zu werden braucht. Auch bei Verwendung eines flüssigen Dichtungsmittels kann das überschüssige Bindemittel in jeder Weise entfernt werden, die sein Einwirken auf die Enden der Treibstoffstäbe vermeidet. Man kann beispielsweise einen Zapfhahn gerade oberhalb des Niveaus des Dichtungsmittels anbringen, oder man kann das Bindemittel abhebern.

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Andere verwendbare Bindemittel enthalten fünf Gewichtsteile Äthylcellulose aufgelöst in 100 Gewichtsteilen entweder einer Mischung von Toluol/Üthecnol im Verhältnis 80:20 Volumenteilen und 5 bis 10 # Azeton oder in ii^ithylather und Äthanol im Volumenverhältnis von 60:40. Da Äthylcellulose als Inhibitor wirkt, kann der zwischen den einzelnen Stäben entstehende Film in der Weise angeordnet werden, daß er eine Regelwirkung auf das Abbrennen der Treibladung ausübt.

Selbstverständlich ist die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Zeichnung nur beispielhaft zu verstehen. Eine andere Methode zur Herstellung einer festen Treibladung unter Verwendung der oben beschriebenen Treibstoffstäbe besteht darin, beide Enden jedes Stabes '9 mit Paraffin abzudichten, indem man die Stäbe beispielsweise mit beiden Enden in geschmolzenes Paraffin eintaucht und so einen festen Parai&nfilm darauf entstehen läßt, anschließend wird jeder Stab etwa 3 Minuten lang in Azetondampf gehalten, wonach der Stab nachgiebig genug ist, um sich in der Zwinge, falls er nicht ohnehin schon gerade war, ausrichten zu lassen, ohne daß sein Querschnitt Schaden nimmt. Der Vereinigungsdruck wird durch Zuziehen der Zwinge aufgebracht und der übrige Ablauf des Verfahrens wird in der gleichen Weise vorgenommen, wie sie beirreits oben beschrieben worden ist.

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Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines flüssigen Bindemittels kann Äthylcellulose zu Lösungen zugesetzt werden, die ein aktives Lösungsmittel, wie beispielsweise Azeton oder einen Ä'ther , enthalten, wie dies oben beschrieben ist.

Eine Zwinge mit vorgegebener Größe kann selbstverständlich auch zur Herstellung einer Mehrzahl von kleineren Ladungen verwendet werden, indem man in der Zwinge mehrere Stabbündel zusammenstellt, die man voneinander durch eine Metallfolie, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie, trennt.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   ί 1 j Vielkanalige Treibladung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Bündel oder Büschel miteinander verbundener mehrrohriger Treibstoffstäbe besteht.
2. 2. Verfahren zum Herstellen einer Gesamttreibladung mit einer Vielzahl von Längskanälen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von jeweils mehrere Längskanäle aufweisenden Treibstoffstäben auf ihren Längsseiten und unter Schutz der Längskanäle gegen Benetzung mit einem Bindemittel behandelt, Seite an Seite zu; einem Bündeljmit vorgegebenem Querschnitt zusammengefügt und zu einer zusammenhängenden Treibladung verpreßt werden.
3. j5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Treibstoffstab vor dem Zusammensetzen und Verpressen der Treibladung einzeln an beiden Enden abgedichtet und anschließend so lange in ein als Lösungsmittel wirkendes Bindemittel eingebracht wird, bis er biegsam ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Azetondampf verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstoffstäbe zu einem Bündel zusammengefügt werden, daß ihre Längskanäle an mindestens einem Bündelende durch Überziehen mit

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   einem entfernbaren und gegenüber dem Treibstoff im wesentlichen inerten Dichtungsmittel abgedeckt werden, daß zwischen benachbarte Flächen der Stäbe eine Bindemittel eingebracht wird, dessen Löslichkeit in dem Dichtungsmittel gering genug ist, um während des Verfahrensablaufs im Bereich der Längskanäle keine nennenswerte Reaktion zwischen dem Bindemittel und dem Treibstoff eintreten zu lassen, daß überschüssiges Bindemittel und das Dichtungsmittel entfernt wird und daß das Stabbündel zu einer zusammenhängenden Treibladung verpreßt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, J oder 5 j dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine organische Flüssigkeit verwendet wird, welche die Außenwände der Treibstoffstäbe oberflächlich zu erweichen, nicht aber so weit in die Stäbe einzudringen vermag, daß deren Längskanäle während des Verpressens des Bündels beeinträchtigt werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit eine Mischung aus einem aktiven organischen Lösungsmittel zur Erweichung des Treibstoffs und aus einem organischen Verdünner zur Abschwächung der Aktivität des Lösungsmittels ist.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche j5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmittel ein Wachs mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird.

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9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmittel eine Flüssigkeit benutzt wird, die spezifisch schwerer als das Bindemittel und damit im wesentlichen nicht mischbar ist und die Treibstoffstäbe nicht angreift.
10. 10. Vorrichtung zum Herstellen einer einstückigen Treibladung aus einer Mehrzahl von Treibstoffstäben mit Längskanälen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zwinge, deren Backen Form und Größe der Ladung bestimmen und die eine abnehmbare Grundplatte aufweist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwinge nach Art einer Irisblende aus mindestens drei in miteinander einen vieleckigen Hohlraum mit der Blockanzahl entsprechender Eckenzahl einschließender Weise zusammengefügten Blöcken aufgebaut ist, die jeweils eine rechteckige Seitenfläche, von der ein Teil jeweils eine Seite des Hohlraumes bildet und eine zweite unter einem Winkel gegen die rechteckige Fläche verlaufende Anlagefläche aufweisen, die unter einem durch den Quotienten aus j6o° und der Blockanzahl gegebenen Winkel an die rechteckige Fläche des Nachbarblockes anstößt^ und von einem äußeren Zylinder umschlossen ist, der jeweils über beidendig in Angeln hängende Zwischenglieder mit der Außenseite jedes Blockes verbunden ist^ und daß die Blöcke und die abnehmbare Grundplatte in der Weise miteinander verkoppelt sind, daß sich bei einer Drehung des Zylinders um seine Achse die Blöcke je nach der Drehrichtung des Zylinders nach innen oder nach außen bewegen. 109840/0013

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