DE2219370C1

DE2219370C1 - Process for the production of an extruded rocket fuel

Info

Publication number: DE2219370C1
Application number: DE19722219370
Authority: DE
Inventors: Gerhard 65 30 Bingen; Rohr Horst 6531 Trechtinghausen Siegmund
Original assignee: Josef Schaberger & Co Gmbh, 6535 Gau-Algesheim
Priority date: 1972-04-20
Filing date: 1972-04-20
Publication date: 1977-04-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stranggepreßten Raketentreibstoffes auf der Basis von Ammonium- oder Kaliumperchlorat, Aluminium oder Magnesium sowie Siliconkautschuk als Bindemittel, der durch das Mundstück einer Kolben- oder Schneckenpresse, das der gewünschten Treibsatz-Konfiguration entspricht, verpreßt wird. *The invention relates to a method for producing an extruded rocket fuel on the base of ammonium or potassium perchlorate, aluminum or magnesium and silicone rubber as a binder, that through the mouthpiece of a piston or screw press, that of the desired propellant configuration corresponds, is pressed. *

Komposittreibsätze für Raketen mit Ammoniumoder Kaliumperchlorat als Oxydator werden normalerweise durch Gieß-, Stampf- oder Preßverfahren aus den vermischten Ausgangsprodukten hergestellt. Zur Erhöhung der Explosionswärme werden den Gemischen häufig Aluminium und Magnesium sowie Additive zugesetzt, die die Abbrandeigenschaften beeinflussen. Ein kontinuierliches Strangpreßverfahren, wie es für doppelbasige Treibsätze angewendet wird, kann, bedingt durch die Eigenschaften der als Binder verwendeten Polyurethane, Polysiloxane, Polybutadiene und anderer bekannter Verbindungen, nicht angewendet werden, weil die Aushärte- bzw. Auspolymerisationszeiten, die zwischen Minuten und Stunden liegen, nicht in Kauf genommen werden können. Die Masse würde sich nämlich nach Austritt aus der Presse infolge ihrer Plastizität verformen. Ein modifiziertes Strangpreßverfahren ist nur dann anwendbar, wenn die Masse nach dem Austritt aus dem Mundstück in Formen eingepreßt wird, die der geometrischen Konfiguration des geforderten Treibsatzes entsprechen. Die Masse polymerisiert dann in diesen Formen aus. Dieses Verfahren ist unrationell und bietet gegenüber dem Gießverfahren keine nennenswerten Vorteile.Composite propellants for rockets with ammonium or potassium perchlorate as an oxidizer are normally used produced by casting, ramming or pressing processes from the mixed starting materials. To increase The heat of the explosion often adds aluminum and magnesium as well as additives to the mixtures added, which influence the burning properties. A continuous extrusion process as it is for Double-base propellants are used, due to the properties of the binder used Polyurethanes, polysiloxanes, polybutadienes and other known compounds are not used because the curing or curing times, which are between minutes and hours, are not in Can be purchased. The mass would namely after leaving the press as a result of their Deform plasticity. A modified extrusion process is only applicable if the mass is after the exit from the mouthpiece is pressed into shapes that correspond to the geometric configuration of the required propellant. The mass polymerizes then in these forms. This process is inefficient and offers a lot over the casting process no significant advantages.

Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, welches die vorerwähnten Nachteile besitzt, ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 14 80 104 bekannt. Bei diesem Verfahren ist der Siliconkautschuk als Gleitmittel vorgesehen, damit die Mischungen ohne Schwierigkeiten durch Extrudieren bei Raumtemperatur geformt werden können und man Preßkörper extremer Dichte mit sehr glatter Oberfläche erhält; eine Verkürzung der Härtezeit wird offensichtlich Tiicht erzielt.A method of the type mentioned, which has the aforementioned disadvantages, is for example from the French patent 14 80 104 known. In this process, the silicone rubber is as Lubricants are provided so that the mixtures can be extruded without difficulty at room temperature can be shaped and obtained compacts of extreme density with a very smooth surface; one Shortening of the hardening time is obviously not achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Härtezeiten so weit verkürzt werden, daß die Treibstoffsätze praktisch unmittelbar nach der Formung, d.h. nach zwischengeschalteterThe object of the invention is to create a method with which the hardening times are shortened to such an extent that the fuel charges are practically immediately after the formation, i.e. after the intermediate

kurzzeitiger Aushärtung, fertig vorliegen.short-term curing, ready.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß alsThis object is achieved in that as

Bindemittel ein heißvulkanisierender Siliconkautschuk verwendet und der aus dem Mundstück austretende geformte Treibsatz durch induktive Heizung über die Vulkanisation des Siliconkautschuks gehärtet wird.Binder a hot-vulcanizing silicone rubber used and the shaped propellant emerging from the mouthpiece by inductive heating via the Vulcanization of the silicone rubber is cured.

In der vorerwähnten französischen Patentschrift, in der; wie erwähnt, die Verwendung von Siliconkautschuk als Gleitmittel beschrieben ist, ist an keiner Stelle die Rede davon, daß es sich um heißvulkanisierendes Siliconkautschuk handelt, und es wird auch nirgends davon gesprochen, daß mit dem Siliconkautschuk eine Verkürzung der Härtezeiten angestrebt wird. Im Gegenteil ist aus den nur spärlichen Ausführungen in der französischen Patentschrift zu vermuten, daß, da die Aushärtung später erfolgen soll, da lange Härtezeiten in Frage stehen.In the aforementioned French patent, in the; As mentioned, the use of silicone rubber as a lubricant is described at no point Talk about it being hot-vulcanizing silicone rubber, and it won't be anywhere spoken of the fact that the silicone rubber aims to shorten the curing times. in the The opposite is evident from the only sparse remarks in the French patent to assume that, since the curing is to take place later, since long curing times in Question.

Wenn auch weiterhin in der deutschen Patentschrift 8 41727 ein Verfahren beschrieben ist, bei dem anorganische Stoffe mit Kunstharzen verpreßt werden, wobei der Preßstrang beim Austritt aus der Preßkammer eine Profilierung erfährt und der gebildete Strang während der Abbindung mit letztere beschleunigenden Strahlen bestrahlt wird, so kann man daraus auch in Verbindung mit der genannten französischen Patentschrift das erfindungsgemäße Verfahren nicht ableiten, insbesondere weil keiner der Druckschriften die Lehre der Verwendung von heißhärtendem Siliconkautschuk zu entnehmen ist und die Aushärtung nicht unabhängigEven though the German patent 8 41727 describes a method in which Inorganic substances are pressed with synthetic resins, the pressed strand as it emerges from the press chamber undergoes a profiling and the formed strand during the setting with the latter accelerating Radiation is irradiated, so one can use it in connection with the French patent mentioned do not derive the method according to the invention, in particular because none of the documents support the teaching the use of heat-curing silicone rubber can be inferred and the curing is not independent

vom Material ist. .of the material. .

Mit der Erfindung wurde also gefunden, daß für bestimmte Bindertypen, die bei Erwärmung auspolymerisieren, der Einsatz üblicher Strang- oder Schneckenpressen dann möglich ist, wenn die aus dem Mundstück austretende Masse induktiv bis zur Auspolymerisation aufgeheizt wird. So läßt sich ein Treibstoff mit Ammonium- oder Kaliumperchlorat als Oxydator, Aluminium- oder Magnesiumpulver aus Zusatzstoff und einem heiß vulkanisierenden Siliconkautschuk als Binder durch induktive Hitze in Sekunden bis Minuten aushärten. Der Vorteil der induktiven Erwärmung gegenüber der Aufheizung durch Infrarotstrahler z. B. liegt darin, daß bei Anwendung von Mikrowellen der Stoff als Ganzes durchwärmt wird und die Wärme nichtWith the invention it was found that for certain types of binders that polymerize when heated, the use of conventional extrusion or screw presses is possible if the mass emerging from the mouthpiece is inductive until it is fully polymerized is heated. So can a fuel with Ammonium or potassium perchlorate as an oxidizer, aluminum or magnesium powder from additive and a hot vulcanizing silicone rubber as a binder by means of inductive heat in seconds to minutes Harden. The advantage of inductive heating over heating by infrared radiators z. B. lies in the fact that when using microwaves, the fabric as a whole is warmed through and the heat is not

"45 einseitig von der Oberfläche her in den Körper eindringt, was zu Spannungszuständen innerhalb des Treibsatzes führen kann."45 penetrates the body from the surface on one side, resulting in states of tension within the Propellant charge can lead.

Vorzugsweise wird das Verfahren nach der Erfindung so durchgeführt, daß die Heizung mittels eines dem Mundstück nachgeschalteten Mikrowellentunnelofens vorgenommen wird.Preferably, the method according to the invention is carried out so that the heating by means of a dem Mouthpiece downstream microwave tunnel oven is made.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand eines Beispiels noch näher erläutert:
- 72 Gew.-°/o eines durch Mahlung und Siebung auf die gewünschte Korngröße gebrachten Ammoniumperchlorates werden mit 22 Gew.-% heißvulkanisierbarem Siliconkautschuk und 6 Gew.-% Aluminiumpyroschliff im Z-Kneter vermischt. Die teigartige Rohmasse wird in eine Schnecken- oder Kolbenpresse eingebracht, die ein Mundstück von der gewünschten geometrischen Konfiguration des Treibsatzes aufweist Vor dem Mundstück der Presse ist ein dem Innenprofil des herzustellenden Treibsatzes entsprechender Kunststoftstab so angeordnet, daß der aus der Presse austretende Treibstoffstrang auf diesen Stab gleitet und so vor der Deförmierung vor dem Aushärten bewahrt wird. Zylindrisch um den Treibstoff strang angeordnet ist ein Mikrowellenofen. Der Vorschub der Presse und die Länge des OfensThe method according to the invention is explained in more detail below using an example:
72% by weight of an ammonium perchlorate brought to the desired grain size by grinding and sieving are mixed with 22% by weight of hot-vulcanizable silicone rubber and 6% by weight of aluminum pyro-ground in a Z kneader. The dough-like raw mass is introduced into a screw or piston press, which has a mouthpiece of the desired geometric configuration of the propellant. In front of the mouthpiece of the press, a plastic rod corresponding to the inner profile of the propellant to be produced is arranged so that the propellant strand exiting the press onto this rod slides and is thus prevented from deforming before hardening. A microwave oven is arranged cylindrically around the fuel strand. The advance of the press and the length of the furnace

INSPECTEDINSPECTED

werden so bestimmt, daß bei Verlassen des Ofens der Treibstoff ausgehärtet ist Je nach Treibstoffmasse und ausgestrahlter Heizungsenergie in Form von Mikrowellen liegen die Zeiten zur Aushärtung zwischen etwa 30 see und 3 Min, bei sehr geringen Heizleistungen auch darüber. Nach Passieren des Tunnelofens sind die Treibladungen nur noch abzulängen.are determined in such a way that the fuel is hardened when it leaves the furnace Depending on the fuel mass and radiated heating energy in the form of microwaves, the curing times are between approx 30 seconds and 3 minutes, also with very low heating outputs about that. After passing the tunnel furnace, the propellant charges only need to be cut to length.

Claims

Patent claims:

1. A process for the production of an extruded rocket fuel based on ammonium or potassium perchlorate, aluminum or magnesium and silicone rubber as a binding agent, which is pressed through the mouthpiece of a piston or screw press, which corresponds to the desired propellant configuration, thereby characterized in that a hot-vulcanizing silicone rubber is used as the binder and the shaped propellant emerging from the mouthpiece is cured by inductive heating via the vulcanization of the silicone rubber.
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2. The method according to claim 1, characterized in that the heater by means of a dem Mouthpiece downstream microwave tunnel oven is made.