DE1807315B2

DE1807315B2 - Zündmittel enthaltende hüllenlose Treibladung

Info

Publication number: DE1807315B2
Application number: DE1807315A
Authority: DE
Inventors: Joseph W. New Haven Silva; Edward A. Higganum Staba
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1967-11-06
Filing date: 1968-11-06
Publication date: 1975-12-11
Also published as: CH499771A; US3463086A; FR1590394A; BE723454A; GB1212615A; SE354719B; DE1807315C3; DE1807315A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine hüllenlose Treibladung in Form eines mit einer Ausnehmung versehenen porösen Treibpulverkörpers.

Hüllenlose Treibladungen sind an sich bekannt. Sie weisen den Vorteil geringen Gewichtes auf und sind wegen des Fortfalles der Patronenhülse aus Metall auch billiger als konventionelle Patronenmunition. Die Handhabung von hüllenlosen Treibladungen bietet aber insofern noch Schwierigkeiten, als der Treibpulverkörper leicht zerbricht und Krümel bildet sowie nicht ausreichend feuchtigkeitsbeständig ist. Außerdem haben sich in der Praxis Schwierigkeiten beim Ausformen des Treibpulverkörpers ergeben, wodurch eine zuverlässige Zündung nicht immer gewährleistet ist.

Es sind bereits Treibkartuschen mit einem gegossenen oder gepre3ten porösen Treibpulverkörper mit einer Ausnehmung vorgeschlagen worden, bei denen sich in der Ausnehmung ein loses Pulver aus Inititalzündstoffen befindet. Die Ausnehmung ist dabei mit einer Abdeckung aus z. B. Pulverfolie versehen, um die sichere Fixierung des Pulvergemisches in der Ausnehmung zu gewährleisten. Diese Ausführungsform gemäß einem älteren Recht unterscheidet sich aber in mehrfacher Hinsicht von der vorliegenden Erfindung.

Die erfindungsgemäße Zündmittel enthaltende hüllenlose Treibladung in Form eines mit einer Ausnehmung versehenen Treibpulverkörpers ist gekennzeichnet durch einen im wesentlichen aus faserförmiger, in trockenem Zustand in eine vorgegebene Konfiguration ausgeformter Schießwolle gebildeten Formkörper und eine in der Ausnehmung fest haftenden abgemessenen Menge eines getrockneten Slurry-Zündgemisches.

Im Rahmen der Erfindung eignet sich überraschenderweise nur Schießwolle, welche also eine deutliche Faserstruktur zeigt und sich dadurch von Nitrozellulose unterscheidet, welche im wesentlichen im Kolloidzustand vorliegt, für die Herstellung des. Formkörpers. Das Zündmittel in Form des Slurry-Zündgemisches ist außerdem fest mit dem Material des Formkörpers verbunden. Das Slurry-Zündgemisch enthält als Feststoffanteil sehr fein verteilte Stoffe mit Abmessungen von maximal 60 Mikron. Im Gegensatz zur vorgeformten Treibladung weist die fest anhaftende trockene Slurry-Zündmischung nur eine sehr geringe Porosität

Die erfindungsgemäße hüllenlose Treibladung ist einfach und zuverlässig in der Herstellung, so daß kein Risiko in bezug auf die Zündsicherheit besteht Sie läßt sich außerdem wegen der faserförmigen Struktur der Schießwolle, die zur Herstellung des Treibpulverkörpers verwendet wird, ohne Gefahr des Zerbrechens oder Krümeins handhaben.

Gemäß dem Stand der Technik hatte man hingegen versucht, für die Herstellung des Treibpulverkörpers ein Nitrozellulosepulver (Kolloidpulver) hoher Dichte zu verwenden, wobei zur Erzielung der erforderlichen Kohäsion auch noch ein Weichmacher zugesetzt wurde. Weiterhin wurde versucht, die bekannten Herstellungsschwierigkeiten durch Zusatz von Lösungsmitteln zu umgehen. Derartige Herstellungsmaßnahmen können auch als »Feucht-Verfahren« charakterisiert werden. Sie unterscheiden sich grundsätzlich von der erfindungsgemäß vorgesehenen Trockenverformung von Schießwolle. Schießwolle ist im angelsächsischen Sprachraum unter der Bezeichnung »bulk powder« bekannt. Ihre Herstellung wird ausführlich in der bekannten Monographie von Tenny L D a ν i s, »Chemistry of Powder and Explosives«, Verlag John Wiley, New York, 1941, insbesondere Kapitel Vl, S. 287 ff, beschrieben.

Schießwolle stellt ein frei fließendes Pulver dar, welches sich infolge seiner speziellen Eigenschaften in üblichen Vorrichtungen, wie sie z. B. zum Verpressen und Verformen von Metallpulver verwendet werden, zu Treibpulverkörpern beliebiger Gestalt verformen läßt, wobei die Formkörper aber die gewünschte Porosität aufweisen.

Der Preßdruck kann dabei beliebig variiert werden und liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 246 bis 5270kg/cm^J, je nach der gewünschten Dichte des herzustellenden Formkörpers. So kann die Dichte im Bereich von etwa 0,85 bis 1,45 g/cm ⁱ schwanken, was einer Porosität des Formkörpers von etwa 10 bis 50% entspricht.

Überraschenderweise wirkt die zu einem porösen Formkörper verdichtete Schießwolle auch als Bindemittel für feste Modifizierungsmittel, mittels deren die Zünd- und Verbrennungseigenschaften der Treibladung variiert werden können. Derartige Modifizierungsmittel können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Mengen mitverwendet werden, die bis zu 25 Gewichtsprozent des Formkörpers ausmachen. Derartige bekannte Modifizierungsmittel sind z. B. Graphit, anorganische Salze und Peroxide, roter Phosphor und körnige kolloidförmige Nitrocellulose.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäßc Treibladung;

Fig.2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig.1.

Der Formkörper 1 weist einen zylinderförmigen Teil 2 auf, der mit einer Ausnehmung 3 versehen ist. In dieser Ausnehmung 3 befindet sich das getrocknete Slurry-Zündgemisch 4. Die Ausnehmung 3 weist vorzugsweise schräg verlaufende Seitenwände 5 und einen relativ flachen Boden auf.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist, kann die erfindungsgemäße Treibladung mit einem Geschoß 6 fest verbunden sein, z. B. durch Klebmittel oder mechanische Haftmittel.

Als Slurry-Zündgemische eignen sich
nachstehenden Zusammensetzungen:

Komponenten	Teilchcngrö Ben-	Bevorzugter	100
	Bereich.	Prozent-	10
	maximale	Bereich	15
	Teilchen	(%)
	abmessungen		15
Stabanatc¹)			50
(niedrige Mcßdichic)	2 bis 15	5 bis	5
Tetra/en	1 bis 60	0 bis	10
PETN^)	1 bis 60	0 bis
Aluminium
(Ansirichpigment)	1 bis 15	0 bis
Nitroaminoguanidin	1 bis 60	0 bis
Kuraya-Gunimi	—	0.1 bis
Gummi arabicum		Cl bis

¹J Doppclblcisalz von Styphninsäure und Nitroaminotctrazol.

beschrieben in der US-PS 33 10 569.
-) Pemaerylhrittctranitrat.

Beispiele für spezielle Ansätze sind folgende:

	Gemisch	Gemisch
	Nr. 1	Nr. 2 (%)
Stabanate	73.5	48.5
Tcirazen	—	3,0
PETN	15,0	14.0
Aluminium	10.0	10.0
Nitroaminoguanidin	—	23.0
Karaya-Gummi	1,0	1.0
Gummi arabicum	0.5	0.5
Slurry-Konzentration	0.835 g/ml.

Das Einbringen des Slurry-Zündgemisches in die Ausnehmung des Formkörpers läßt sich sehr einfach durch die Eintauch-Technik vornehmen. Dabei wird ein Stab mit einem zur Erzielung des gewünschten Ladungsgewichtes an Zündgemisch geeigneten Durchmesser bis zu einer solchen Tiefe in den Slurry ζ. B. die eingetaucht, daß sich beim Herausziehen am unteren Ende des vertikal ausgerichteten Stabs ein daran anhängender Tropfen sammelt Der beladene Stab wird dann so bewegt, daß der daran anhängende Tropfen Koniakt mit dem Boden der Ausnehmung bekommt. Daraufhin lagen sich der Tropfen innerhalb der Ausnehmung ab und zerfließt entsprerhend dem Profil derselben. Nach einer anderen Arbeitsweise ist es auch möglich, mittels einer Abmeßpumpe oder eines mit

ίο einer Hubeinrichtung betriebenen Injektors einen Tropfen Slurry in die Ausnehmung einzufüllen.

Ein Teil des Wassers in dem Slurry-Zündgemisch-Tropfen tritt in die Oberflächen der Seitenwände der Ausnehmung infolge der obenerwähnten Porosität der Formkörper und der sich daraus ergebenden Kapillarwirkung ein. Da die vorhandenen Klebstoffe in diesem Wasser dispergiert sind, wird der Klebstoff in die Oberfläche der Formkörpermasse transportiert. Bei der nachfolgenden Verdunstung des Wassers wird das vorhandene Klebemittel im trockenen Zustand niedergeschlagen und bewirkt eine Abbindung. Da sowohl durch Einwandern in die Formkörpermasse als auch durch Verdunstung während der Trocknung, Wasser aus dem Slurry-Tropfen entfernt wird, schrumpft in dem Maße, wie das Wasser entfernt wird, die Masse an Zündgemisch zusammen. Das Endergebnis nach der Trocknung ist eine festeingebaute Zündgemischmasse, die eine geringe Porosität hat und sehr gute Schlagempfindlichkeit aufweist.

Man braucht also, wenn ein Slurry-Zündgemisch eingesetzt wird, dieses nur in Form eines Tropfens in eine dafür vorgesehene Ausnehmung in einen porösen Treibpulverkörper, wie zuvor beschrieben, einzufüllen und dann zur Entfernung des Wassers zu trocknen. Es ist keine anschließende Verpressung notwendig, um den erforderlichen sicheren Einbau zu erzielen oder die Porosität der Zündgemisch-Masse zu vermindern. Das Endprodukt ist eine wirtschaftliche, zuverlässig und leicht zündbare Treibladung, die man für zahlreiche Verwendungszwecke zur Energielieferung einsetzen kann, z. B. zum Antreiben eines Geschosses oder eines anderen Arbeitsmittels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zündmittel enthaltende hüllenlose Treibladung

in Form eines mit einer Ausnehmung versehenen porösen Treibpulverkörpers, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen aus Faserförmiger, in trockenem Zustand in eine vorgegebene Konfiguration ausgeformter Schießwolle gebildeten Formkörper und eine in der Ausnehmung fest haftenden abgemessenen Menge eines getrockneten Slurry-Zündgemisches.

2. Hüllenlose Treibladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper zusätzlich Modifizierungsmittel enthält, die bis zu 25 Gewichtsprozent des Formkörpers ausmachen können.

3. Hüllenlose Treibladung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine Porosität von etwa 10 bis 50% aufweist.