DE1771087A1

DE1771087A1 - Propellant powder and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1771087A1
Application number: DE19681771087
Authority: DE
Inventors: Stanislaus Bloetz; Paul Lindemann; Wilhelm Dipl-Chem Dr Oversohl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1968-04-01
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE1771087B2; DE1771087C3

Description

Treibladungspulver und Verfahren zu seiner Herstellung Bei Treibladungspulvern wird neben hoher Ladedichte ein progressiver Abbrand angestrebt, um einen möglichst gleich- mäßigen Schub im Geschützrohr zu erreichen. Es istr üblich, diese Forderung durch entsprechende Formgebung des Pulver- korns, z.B. als Einloch-- oder Mehrlochpulver und/oder durch Oberflächenbehandlung des fertigen Pulverkor-.s mit phlegma- tisierenden Mitteln, wie z.B. Lösungen mit Kampfer, Centralit oder Weichmachern zu erreichen: Die liachdehandlungen sind bei allen Treidladungspulvertypen, einbasigen und mehrbasigen, sprengölfreien und sprengölhaltiger Nitrocellulosepulvern und nitroguanidinhaltigen Pulvern möglich t b 1 s u _ i a s _ ...,. si .. .,s. #..,#,..., .,. .a z ...., ............o.. t, .,..,.., -und Uuii#ü. 1rG.L UJ.Csen 11 Uli £zuGLtdtltLltU1#'DYC11#£L1Glt 1i311 es verhältnismässig schwierig, die Arbeitsgänge in solcher Weise zu leiten, daß vollbefriedigende Ergebnisse erhalten werden und die hergestellten Pulver erfüllen nur zum Teil die hin- sichtlich des gewünschten progressiven Abbrandes bei gleich- zeitig hoher Ladedichte gestellten Forderungen. Bei dem Treidladungspulver gemäß der vorliegenden Erfindung wird die blodifikation der brenncharakteristik, insbesondere die Herstellung eines progressiven Pulvers weder durch Ober. I Flächenbehandlung noch durch geometrische Formgebung erreicht, 6ß daß die Nachteile des vorgenannten Verfahrens entfallen und , ferner eine hohe Ladedichte erreicht werden kann. Dieses Treibladungspulver ist dadurch gekennzeichnet, dap es in der Pulvermasse in axialer Richtung angereichert Pulvergranulat unterschiedlicher, insbesondere höherer Brenngeschwindigkeit eingebettet, enthält. Die Herstellung ist in technisch besonders einfacher Weise dadurch möglich, dass eine btischung aus einer preßfähigen Pulvergrundmasse mit dem darin suspendierten Pulvergranulat in an sich bekannter Weise zu Strängen verformt und diese zerkleinert werden.Propellant powder and process for its manufacture In the case of propellant charge powders, a aimed at progressive burn-up in order to to achieve moderate thrust in the gun barrel. It is customary this requirement by appropriate shaping of the powder grain, e.g. as single-hole or multi-hole powder and / or through Surface treatment of the finished powdered powder with phlegm tizing agents, such as solutions with camphor, Centralit or plasticizers: The laughter treatments are for all types of cargo powder, single-base and multi-base, free of explosive oil and containing explosive oil Nitrocellulose powders and powders containing nitroguanidine are possible tb 1 s u _ i as _ ...,. si ... , s. # .., #, ...,.,. .az ...., ............ o .. t,., .., .., -and Uuii # ü. 1rG.L UJ.Csen 11 Uli £ zuGLtdtltLltU1 # 'DYC11 # £ L1Glt 1i311 es relatively difficult to do the operations in such a way to guide that fully satisfactory results are obtained and the powders produced only partially meet the visibly of the desired progressive burn-off with the same demands made early on with high loading density. In the towing charge powder according to the present invention There will be blodification of the burning characteristic, in particular the manufacture of a progressive powder neither by Ober. I. Surface treatment still achieved through geometric shaping, 6ß that the disadvantages of the aforementioned method are eliminated and, Furthermore, a high loading density can be achieved. This propellant charge powder is characterized in that it contains powder granules of different, in particular higher, burning speeds embedded in the powder mass, enriched in the axial direction. Production is possible in a technically particularly simple manner in that a tablet consisting of a pressable powder base mass with the powder granulate suspended therein is shaped into strands in a manner known per se and these are comminuted.

Wie erkennbar, wird es hierdurch möglich, mit einem Vollstrangpulver die Brenncharakteristik eines Mehrloch-, z.B. Siebenlochpulvere zu erzielen, wobei das Vollstrangpulver den Vorteil der höheren Ladedichte aufweist. Hin weiterer Vorteil dieses Pulvertyps ist die Möglichkeit, die Lebhaftigkeit des Pulvers regelbar einzustellen auf Werte, die das 2- bis 5-fache bisher angewandter Pulver betragen.As can be seen, this makes it possible to achieve the burning characteristics of a multi-hole powder, for example seven-hole powder, with a full-strand powder, the full-strand powder having the advantage of higher loading density. Another advantage of this type of powder is the ability to add liveliness to the powder adjustable to values that are 2 to 5 times the amount of powder used up to now.

Der erfindungsgemäßen Pulverherstellung liegt die Beobachtung zugrunde, dass in der weichen Pulverpresa-blasse die härteren Granulate schwimmen und eich beim Pressen in den schnellerlaufenden Zonen, das sind z.B. bei Vollstränge die niittelzoren, anreichern. Nach aussen hin ist das Granulat mit der Pulverpressmasse umgeben. »Ur die Herstellung der erfindungsgemäßen Treibladungopulver sind insbesondere länger gesohnittene Pulverstränge vorteilhaft, Nach dein erfindungsgemäßen Verfahrensprinzip können Treibladungs.-pulver der verschiedensten Typen herges-tpllt werden. So ist es beispieleweiee möglich, in eine Pulvergrundmaese aus einem lösunge- mi ztelhal tigen Nitrocellulose-, Yitr ocell a s ose/Sprengöl oder dreibasigem Pulver ein Granu2aE, hergestellt aus einem der vor- genannten Pulvermassen, das jedoch eine ab,yeichende, insbesondere 1alhere Br erüsgeschwindigkei t besitzt, einzuarbeiten. Die Granulate i.hrerseivs kürnen in ihren B-i;er.schc.f ten abgewandelt werden, bei- si)ieis""eise aus porösem Material bestehen. Bei den POL-Pulver- granulaten sind die verschiedensten Möglichkeiten bez4,i"";licb Kaloriengehalt, Erenngeschwindigk eit, Sprengölart und Menge ge- geben. Bei metroasigen Treio!adimgspulvern, z.B. Sprengöl- und/oder r_i troguanidiraltigen Pulvern ist die Einarbeitung von Granulaten in glei eher ileise möglich. Dem Fachmann sind auf diese Weise eine Vielzahl von Möglichkeiten an die Hand gegeben, so daß er in der Laje 4S% ; -tu-f#rumd der an sich bekar#ntgn Eigenschaften der ver-,- schieo.er_en Pulverkomponenten ein Treibladungspulver von vorge- gebener :"4renncharakteris tik herzustellen. Der ::r@teil des Pulvergranulats kann in geiten 'Grenzen variiert werden. und beisrielsweise bis zu 80 % betragen. Die Korngröße des Granulats ist selbstverständlich auf den Preßetrangdizrcü- messer oder sofern Mehrlochpulver hergejwellt werden, auf die Weostärke abzustimmen. Die Korngröße sollte etwa 1/3 bis 1/2 dar °1 c os tär ke des Pulverkorns betragen. Zn besonderen Fällen kann es angezeigt sein, das Abbrandverhalten des Pulverkorns zusätzlich noch durch eine an sich bekannte Ober.- flc;chenbehandlung oder durch Herstellung von durchlochten Zylindern zu variieren. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens w I ist aufgrund der obigen Hinweise dem Fachmann an sich geläufig. Voraussetzung für das Gelingen der Arbeitsweise ist, daß die zum- Gelieren uar Pulvergrundmaesen: eingesetzten Lösungsmittel so ge- wählt werden, daß das einzuarbeitende Granulat während des Herstellungsganges als solches erhalten bleibt. Dies läßt sich sowohl durch die Lösungsmittel, wie auch durch entsprechende Abstimmung der zur Granulatherstellung eingesetzten Komponenten, insbesondere der 1Vitrouellulose erreichen. Als Lösungsmittel werden die an sich für diese Zwecke üblichen verwendet, wie iviethyl.-alkohol, Aethylalkohol, Aether und deren iviischvngen, Aceton und dgl.The powder production according to the invention is based on the observation that the harder granules float in the soft, pale powder press and accumulate in the faster-moving zones during pressing, which are, for example, the niittelzoren in the case of full strands. On the outside, the granulate is surrounded by the powder molding compound. For the production of the propellant charge powders according to the invention, longer grained powder strands are particularly advantageous. According to the process principle according to the invention, propellant charge powders of the most varied of types can be produced. For example, it is possible to convert a basic powder from a solution medium nitrocellulose, yitr ocell as ose / explosive oil or three-base powder a Granu2aE, made from one of the mentioned powder masses, but one that decreases, in particular 1al higher br er speed has to be incorporated. The granules i.hrerseivs can be modified in their Bi; er.schc.f th, both They consist of porous material. The POL powder granules are the most diverse possibilities bez4, i ""; licb Calorie content, speed, type of explosive oil and amount give. In the case of metropolitan Treio! Adimg powders, e.g. explosive oil and / or r_i powders containing troguanidir are the incorporation of granules in the same rather ileise possible. The skilled person are in this way one Variety of possibilities given so that he is in the Laje 4S%; -tu-f # rumd of the known properties of the ver -, - schieo.er_en powder components a propellant powder from gaber: "to create racing characteristics. The :: r @ part of the powder granulate can be varied within wide limits will. and for example up to 80 % . The grain size of the granulate is of course on the Pressetrangdizrcü- knife or, if multi-hole powder are produced, on the Vote for Weostärke. The grain size should be about 1/3 to 1/2 ° 1 c o th strength of the powder grain. In special cases it may be appropriate to check the combustion behavior of the powder grain additionally still by a known upper. surface treatment or by making perforated cylinders to vary. Carrying out the method according to the invention w I is known per se to the person skilled in the art on the basis of the above information. The prerequisite for the success of the working method is that the Gelling or powder bases: the solvent used is be chosen so that the granules to be incorporated are retained as such during the manufacturing process. This can be achieved both through the solvents and through appropriate coordination of the components used for the production of granules, in particular the nitrouellulose. The solvents used are those customary per se for these purposes, such as diethyl alcohol, ethyl alcohol, ether and their mixtures, acetone and the like.

Die Lebhaftigkeit des Pulvers läßt sich durch Kaloriengehalt, lirenngeschwindibkeit und menge des eingearbeiteten Granulats einstellen.The liveliness of the powder can be determined by the caloric content and speed and set the amount of granulate incorporated.

Die folgenden neispiele sollen die Herstellung und die Vorteile des erfindungsgemäßen Treibladungspulvers näher erläutern., stellen jedoch keine Begrenzung der Anwendungsmöglichkeiten oder Festlegung der Verfahrensausführung dar.The following examples are intended to explain the production and the advantages of the propellant charge powder according to the invention in more detail, but do not represent any limitation of the possible uses or determination of the execution of the method.

Beispiel 1 Trine Nitrocellu? osegruridmasse folgender Zusamc";ensetzung: 56,5 öi@itrocellulose (1o,91 J9 Stickstoff) 37,5 % Nitrocellulose (13,15 7o Stickstoff) 0,8 % Diphenylamin 3,5 J Centralit I 1,¢ % Dibutylphthalat 0,5 % Na-oxalat 100,0 wurde mit einem Acetor_-Alkohol-Gemisch geliert. Die verwendete Nitrocellulpse ist alkoholfeucht, sie enthält 25«f Alkohol. Example 1 Trine Nitrocellu? Osegrurid mass of the following composition: 56.5 oil @ itrocellulose (1o, 91 J9 nitrogen) 37.5% nitrocellulose (13.15, 7o nitrogen) 0.8% diphenylamine 3.5 % Centralit I 1, [% dibutyl phthalate 0, 5% Na oxalate 100.0 was gelled with an acetor alcohol mixture. The nitrocellulose used is moist with alcohol, it contains 25% alcohol.

Für die Gelierung wurden auf 1 kg des genannten Ansatzes 65 cm3 Aceton und 25o emj Alkohol eingesetzt. Mit der alkoholfeuchten rfitrocellulose gehen noch 24n em3 Alkohol ein, so dap auf 1 kg trockener Pu lverrohtnasse 49o cmJ Alkohol und 65 cm3 Aceton ein- gesetzt sind. Der Ansatz wurde in einem fIorizontalknetwerk go Minuten durchgearbeitet. Explosionswärme der nc-Grundmasse 62o cal/g. Auf 5o Gew.-Teile trockener Ne-Grundmasse wurden 5o Gew.-Teile eireg POL-Pulvergranulates von 1 mm 0 und 1 mm Längg und folgender Zusammensetzung eingearbeitet: 5o,23% Nitrocellulose (12,75 % Stickstoff) 42,'78 Nitroglycerin l,oo% DZbutylphthalat 195o% Akardit 2,86/ü Bleisalze 0,05% Magnesiumoxid .o,05 Graphit 0,05% Wachs 1, 48% Rup 100,00% Nach Zugabe des POL-Pulvergranulats wird die Masse noch 5o Minuten durchgeknetet. Die so hergestellte granulathaltige Masse wurde auf einer hy- draulischen Presse zu folgenden Strangformen verprept. 1. Vollstrang, 5,5 mm 0 2. Einlochstrang, 5,5 mm @, Bohrung 1 mm, 3. Einlochstrang, 5,5 mm. @, Bohrung 2 mm, 4. Siebenlochstrang, 9,29 mm 0, Bohrungen 1,2 mm und nach folgendem Rhythmus getroeknets 1.2 Std. sei 3o°, 12 Std. bei 45°, 24 Std. bei bo°.For gelation, 65 cm3 of acetone and 250 emj of alcohol were used for 1 kg of the batch mentioned. With the alcohol damp rfitrocellulose are still 24n em3 alcohol, so that per 1 kg dry powder, raw, wet 49o cmJ alcohol and 65 cm3 acetone are set. The approach was carried out in a horizontal network go minutes worked through. Heat of explosion of the nc matrix 62o cal / g. 50 parts by weight were added to 50 parts by weight of dry Ne basic mass eireg POL powder granules of 1 mm 0 and 1 mm in length and the following Incorporated composition: 5o, 23% nitrocellulose (12.75% nitrogen) 42, '78 nitroglycerin l, oo% DZ-butyl phthalate 195o% acardite 2.86 / ü lead salts 0.05% magnesium oxide .o.05 graphite 0.05% wax 1.48 % rup 100.00% After adding the POL powder granules, the mass is still 50 minutes kneaded. The granulate-containing mass produced in this way was Hydraulic press pressed into the following strand shapes. 1st full strand, 5.5 mm 0 2nd single-hole strand, 5.5 mm @, bore 1 mm, 3. Einlochstrang, 5, 5 mm. @, Bore 2 mm, 4. Seven-hole strand, 9.29 mm 0, 1.2 mm holes and dried according to the following rhythm 1.2 hours is 30 °, 12 hours at 45 °, 24 hours at bo °.

Nach dem Trocknen auf Längen von 1o ram geuchnitten. Die Lebhaftigkeit A( c.2 ) des Pulvers wurde in der. mano- kp.s metrischen Bombe in an sich bekannter Weise gemessen. Die 15rgebnisse sind in den Kurven Ja bis 4a der Figur 1 wiedergegeben. Zum Vergleich wurden nitrocellulose-Pulver gleicher Abmessungen und möglichst gleicher Explosionswärme beschossen und die ;Urgebnisse in den Kurven 1 bis 3 dargestellt.After drying, cut to lengths of 1o ram. The liveliness A ( c.2 ) of the powder was determined in the. mano- kp.s metric bomb measured in a manner known per se. The results are shown in curves Ja to 4a in FIG. For comparison, nitrocellulose powders of the same dimensions and, if possible, the same heat of explosion were bombarded and the original results are shown in curves 1 to 3.

Alle Pulver sind ohne Oberflächenbehandlung geprüft.All powders are tested without surface treatment.

Alle granulathaltigen Pulver brennen über einen größten Teil. der .Ladung progressiv ab, während granulatfreie Pulver nur bei Siebenlochkonfiguration progressiv abbrennen.Most of all powders containing granules burn for the most part. the .Discharge progressively, while granulate-free powders are only available in the seven-hole configuration burn down progressively.

Die erfindungsgemäßen Pulver zeigen gegenüber den Vergleichspulvern eine wesentlich gesteigerte Abbrandlebhaftigkeit, beim Vollstrangpulver beträgt der A-Wert nach 2o /o Abbrand 2s gegenüber `( beim Vergleichspulver.The powders according to the invention show compared to the comparison powders a significantly increased burnability, in the case of solid strand powder the A-value after 2o / o burn-up 2s compared to `(with reference powder.

Beispiel 2 Das nach .Beispiel 1 hergestellte Vollstrangpulver wurde einer an sich bekannten, im folgenden beschriebenen Oberflächenbehandlung unterzogen.Example 2 The solid strand powder produced according to Example 1 was subjected to a surface treatment which is known per se and is described below.

Das geschnittene und getrocknete Pulver wurde in einer Poliertrommel bei 6o° durch Aufsprühen einer 4o % dibutylphthalathaltigen Aethanollösung behandelt. Dauer dieser Vorbehandlung 3o Minuten. Die luenge der Lösung wurde so bemessen, daß sich @# F):ir)ut;rlp).@tl'ialat in Mezug auf das eä.ngesr,tzt etzte Pulver ergeben. DRi'J.uai'l vJ1xr'd e eine Lüsung aus `.p. Ccvr@-@o Ae @l@anoa. 17 Gew. -y. Uentralit 1 aufgesprüht in einer Iv'lenge, dass sich auf Pulver bezogen ))iau-Gylplithalat und 1 % Centralit ergeben. Während dieser ße- handlung wurde eine `W`emperatur von 6o° eingehalten, Laufdauer der Trommel oo Minuten. Danach wurde Graphit in einer Menge von o,o3 Gew.-jo (auf das Pulver bezoren) eingeblasen. Das so behandel_ je Pulver wurde in deL° mancmetrischen bouiae aeachossen und die Ergebnisse in der Figur 2 als Kurve 1 b wiedergegeben. Itn vergleich zu der Kurve des unbehandelten Pulvers 1 a zeigt das oberflächenbehandelte Pulvez eine ausgeprägtere Progressivität ohne nennenswerte Verminderung der Abbrandlebhaftigkeit. Beispiel 3 Unter Beibehaltung der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsbe- din,;un gen wurden in die gleiche Aitr ocellulose-Grundmasse 4o Gew.-%o des gleichen Granulates eingearbeitet und zu gleichem ;3trangpulver verpresst. Die Deochußergebnisse in der manom'etrischen Bombe brachten Ergebnisse, die den in der Darstellung 1 aufgezeichneten ver- gleichbar sind. The cut and dried powder was treated in a polishing drum at 60 ° by spraying on an ethanol solution containing 40 % dibutylphthalate. Duration of this pretreatment 30 minutes. The length of the solution was calculated so that @ # F): ir) ut; rlp). @ Tl'ialat in Mezug on the rest of the powder. DRi'J.uai'l vJ1xr'd e a solution `.p. Ccvr @ - @ o Ae @ l @ anoa. 17 wt. -Y. Uentralite 1 sprayed on in an iv'lenge that referred to powder )) iau-Gylplithalat and 1% Centralit result. During this action a `thermal` temperature of 60 ° was maintained, duration of the Drum oo minutes. After that, graphite was added in an amount of o, o3 percent by weight (bezoren on the powder) blown in. The powder treated in this way was placed in a deL ° metric bouiae aeachossen and the results in FIG. 2 as curve 1 b reproduced. Itn shows a comparison with the curve of the untreated powder 1 a the surface-treated Pulvez has a more pronounced progressiveness without any significant reduction in the charring life. Example 3 While maintaining the working conditions given in Example 1 din,; un gen were in the same nitrocellulose base 4o wt .-% o of the same granules incorporated and the same ; 3-strand powder pressed. The results of Deochus in the manometric bomb brought Results that match the results recorded in illustration 1 are equivalent.

Claims

P atenta n g_2 r ü che 1. Single or mehrbasigee stranggepresates propellant powder dadurehbekennzeichnet, it DFSS in the powder mass in the axial direction enriched embedded granular powder of different, in particular higher burning rate, contains. 2. 'A method for producing a propellant charge powder according to claim i., Dadurchgeken nzeichgeken that the powder granules have different' geometric 'shapes, such as spherical shape, star cross-section, Yitannrad cross-section or the like. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that a mixture of a compressible powder base material with the powder granules suspended therein is shaped into strands at a price known per se and these are comminuted. .4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the proportion of powder granulate is up to 60 fa, based on the dry powder base. 5. The method according to claims 1 to 4.9 because the grain size of the granulate is about 1/3 to 1/2 the thickness of the powder grain. 6. The method according to claims 1 to 5 , because it is characterized by the fact that the powder base consists of a solvent-containing nitrocellulose, nitrocellulose / explosive oil or three-base powder. 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the granulate consists of a nitrocellulose, nitrocellulose / 'There is explosive oil or three-base powder which has a higher burning rate' than that of the powder base material. B. Process according to claims 1 to 7, characterized in that the powder is produced in the form of fully or perforated cylinders claims 1 to 8, characterized in that the finished powder is additionally subjected to a surface treatment known per se.