DE2239281C3

DE2239281C3 - Verfahren zur Herstellung von mit einer Hülle umgebenen Sprengstoffkörpern

Info

Publication number: DE2239281C3
Application number: DE2239281A
Authority: DE
Inventors: Heinz Kroschel
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1984-05-30
Also published as: BE803470A; DE2239281B2; US3924510A; GB1421503A; FR2367033A1; IT996104B; DE2239281A1; FR2367033B1; USB387039I5

Description

dungsgemäß vorgesehen, daß vor dem Einsetzen des Sprengstoffs in die Hülle eine detonationshemmende, von einer Ringladung umgebene Barriere in der Hülle verpreßt wird. Die Barriere kann mit einem durch die Zündöffnung der Hülle gesteckten Zentrierbolzen zentriert sein. An diesen vorgeschalteten Arbeitsschritt schließt sich das Verpressen des schon in der Form vorgepreßten Sprengstoffkörpers in der Hülle

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an Ausführungsbeispielen näher eriäutert.

Fig. 1 zeigt den ersten Preß Vorgang in der Matrizenform bei der Hersteilung einer einfachen Hohlsprengladung, und

Fig. 2 den zweiten Preß Vorgang in der Hülle;

Fig. 3 zeigt den zusätzlichen Verfahrensschritt bei Herstellung einer Hohlsprengladung mit Detonationswellenlenkung, und

Fig. 4 das sich daran anschließende Verpressen der schon vorgepreßien Hohlsprengladung in der Hülle.

Bei der Herstellung einer einfachen Hohaprengladung ohne Detonationswellenlenkung gemäß Fig. 1 und 2 wird der Sprengstoff 3 zunächst in eine als Hohlzylinder ausgebildete Matrize 2 eingegeben, in die von unten her der kegelförmig ausgebildete Unterstein des Preßwerkzeuges eingesetzt ist. Nach dem Einfüllen der genau bemessenen Sprengstoff menge wird mittels des Obersteines 1 des Preßwerkzeuges von oben her ein Druck auf den Sprengstoff 3 ausgeübt. Die Matrize 2 sowie der Unterstein 4 behalten ihre Position bei, während nur der Oberstein 1 bewegt wird. Hierdurch ergibt sich die in Fig. 1 angedeutete Dichteverteilung, bei der die größte Sprengstoffdichte in der Nähe des Obersteines auftritt, während sich die Preßwirkung nach unten hin immer mehr verringert.

Nach Beendigung des ersten Preßvorganges erfolgt gemäß Fig. 2 der zweite Preßvorgang. Zu diesem Zweck wird der nun schon zu einem Sprengstoff körper 3' gefOiTnte Sprengstoff in die Geschoßhülle 5 eingesetzt. Die Geschoßhülle 5 besteht aus einer rohrförmigen Hülse, die an ihrer unteren Stirnseite verschlossen ist bzw. lediglich eine öffnung 6 zum Einsetzen eines Zünders besitzt, während sie an ihrer oberen Stirnseite vollständig offen ist.

In die Geschoßhülle 5 wird der Sprengstoffkörper 3' so eingesetzt, daß die beim ersten Preßvorgang durch den Unterstein 4 erzeugte kegelförmige Ausnehmung? sich nunmehr nach oben öffnet. Der Sprengstoffkörper 3' sieht nunmehr also gegenüber dem ersten Preßvorgang auf dem Kopf. Nach dem Einbringen in die Geschoßhülle 5 wird in die kegelförmige Ausnehmung 7 der Kupfertrichter 8 eingesetzt, der die Geschoßhülle 5 nach Fertigstellung des Geschosses abdichtend abschließt.

Bei diesem Verfahrensschritt wird eine etwas weitere rohrförmige Matrize 2' verwandt als beim ersten Verfahrensschritt, weil die Geschoßhülle 5 zum zusätzlichen Bestandteil der Preßform gemacht wird. Auch der Unterstein 4 besitzt hier eine andere Form. Er ist an seiner Oberseite der unteren Stirnseite der Geschoßhülle 5 angepaßt und stützt diese voll ab.

Beim zweiten Preßvorgang wird die kegelförmige Spitze des Obersteines 1' von oben her gegen den Kupfertrichter 8 gedruckt und preßt somit den Sprengstoff körper i' zusammen. Dieser wird dabei vornehmlich im Trichtr rbereich verdichtet, so daß die fertige Ladung insgesamt eine gleichmäßig hohe Dichte aufweist. Bei dieser Nachverdichtung kommt es auch zu einer festen Anlage zwischen Preßling, Geschoßhülle und Trichter.

Verwendet man eine Hohlsprengladung mit Detonationswellenlenkung durch eine eingesetzte Barriere, so ist der erste Preßvorgang nach Fig. 1 der gleiche wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Vor Durchführung des zweiten Preßvorganges wird in die Geschoßhülle 5" ein vorgefertigter ίο Sprengstoffkörper 9 zusammen mit einer Barriere 10 eingesetzt. Statt einen vorgefertigten, d. h. in einem besonderen Preßvorgang verdichteten Sprengstoffkörper zu verwenden, kann je nach den Gegebenheiten der Sprengstoff auch in Pulverform in die Geis schoßhülle 5" eingebracht und gemäß Fig. 3 erst in dieser zusammen mit der oberflächlich eingebetteten Barriere 10 mittels des zylinderförmigen Obersteines 1" verdichtet werden. Die Zentrierung der Barriere 10 erfolgt durch einen von unten her durch die Zündöffnung gesteckten Zentrierbolzer. 11.

Hieran schließt sich gemäß Fi g>* in der gleichen

Form die Verpressung des schon vorgepreßten Sprengstoffkörpers 3' von der Trichterseite her an.

Im folgenden werden einige Beispiele des Vcrfahrens näher erläutert.

Beispiel 1

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Hohlsprengladung mit 64 mm Sprengstoff-

durchmesser aus einer Mischung von 295 g Hexogen als hochbrisantem Sprengstoff und 15 g Wachs zur Phlegmatisierung, wobei das Hexogen eine Korngrößenverteilung nach der Siebanalyse von 18 Gew.-% mit 0,75 bis 0,5 mm, 60 Gew.-% mit 0,5 bis 0,3 mm und 22 Gew.-% mit 0,3 bis 0,15 mm aufwies, ergibt im Sprengversuch bei einem Abstand von 140 mm von einem homogenen Stahlblock mit einer Mindestzugfestigkeit von 589 N/mm² eine mittlere Durchschlagtiefe von 410 mm.

Die nach dem erfindungsgemäßen Preßverfahren hergestellten Ladungen weisen eine hohe gleichmäßige Dichte auf, die auch durch Umwelteinflüsse nicht beeinträchtigt wird. Das zeigte sich an Hand von acht Prüfladungen, von denen drei im Herstellungszustand,

d. h. ohne Umwelteinflüsse, drei nach einer Lagerung von 7 Tagen bei 63 ° C, zwei nach einer Lagerung von 7 Tagen bei - 40° C und eine nach Rüttel- und Stoßbelastung durch eine zerstörende Prüfung auf die Sprengstoffdichte hin überprüft wurden. Diese wurde

dabei mit l,700± o;OQ7g/^cm3 ermittelt. Dieser Wert liegt sehr hoch und^.veist trotz der hohen Vorbelastung der Prüflinge eine unvergleichlich geringe Streuurg auf, was eine gleichmäßige Durchschlagleistung bewirkt.

Beispiel 2

Die Dichte einer solchen Hohlsprengladung kann durch eine spezielle Korngrößenauswahl des Sprengstoffs noch geringfügig verbessert werden. Versuche mit abgesiebtem Sprengstoff mit einer maximalen Korngröße von 0,37 mm ergaben bei gleichern Ladungsaufbau und ebenfalls 295 g Hexogen und 15 g Wachs eine Durchschlagleistung von 414 mm im Mittel. Hier zeigt sich eine geringfügige Steigerung der Durchschlagleistun,?.· Es ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßiger, die Korngrößenverteilung entsprechend Beispie! 1 so zu wählen, wie sie bei der Sprengstofferzeugung anfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichniincen

Claims

1 2 es zudem erforderlich, die Ladungen nachträglich in Patentansprüche: die Hüllen einzukleben. Die Ladungen verlieren bei Wechseltemperaturen einen Teil ihrer Leistungsfä-

1. Verfahren zur Herstellung von mit einer higkeit. Ein beim Gießen allgemein auftretender Hülle umgebenen Sprengstoffkörpern, bei wel- s Nachteil besteht darin, daß immer große Sprengstoff chem der Sprengstoff mit einem Formwerkzeug mengen im Ansatz sein müssen. Dies bedeutet erhöhte in der an einer Seite offenen Hülle verpreßt wird, Gefährdung bei der Herstellung.

dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ver- Zur Herstellung von Hohlsprengladungen-rnit ho-

pressen in der Hülle ein zusätzlicher Preßvorgang her Durschlagsleistung ist ferner die Anwendung von

in einer Matrizenform durchgeführt wird, bei dem io Preßverfahren bekannt. Mit diesen können bis zu 97 der Sprengstoff von derjenigen Seite her mit Gew.-%hochbrisanterSprengstoffeingesetztwerden.

Druck beaufschlagt wird, die bei dem anschlie- Grundsätzlich werden zwei Preßverfahren unterßenden Verpressen in der Hülle der offenen Seite schieden:

der Hülle gegenüberliegt, derart, daß bei beiden 1. Beidseitig (fließend) pressen in einer besonderen Preßvorgängen das bewegte Preßwerkzeug auf is Form mit nachträglichem Einkleben in die Hülle,

einander entgegengesetzte Seiten des Spreng- und

Stoffkörpers einwirkt. 2. unmittelbares Verpressen mit einem Pießstem-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- pel in der Hülle.

kennzeichnet, daß vor dem Einsetzen des Spreng- Das erste Verfahren wird üblicherweise angewen-

stoiisindicHüiiceiiiedeiöriatiorßhemmende.von 20 det. Bei ihm besteht die Gefahr, daß Luitspalte zwi-

einer Ringladung umgebene Barriere in der Hülle sehen der Hülle und der Hohlladung den Detona-

verpreßt wird. tionsablauf stören und die Belastbarkeit durch

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- Abschußschock und Transporterschütterungen, bei kennzeichnet, daß die Barriere mit einem durch denen Rißbildungen entstehen können, herabsetzen, die Zündöffnung der Hülle gesteckten Zentrier- 25 Weiterhin ist eine genaue Zentrierung der Sprenglabolzen zentriert wird. ' dung in der Hülle ^ehr schwierig.

Das zweite Verfahren wird vornehmlich zur Herstellung kleiner Hohlladungen, z. B. zur Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- von Anstichladungen für Hochöfen, angewendet. Hier lung von mit ein-jr Hülle umgebenen Sprengstoffkör- 3U handelt es sich jedoch nicht um Hochleistungsladunpern, bei welchem der Sprengstoff mit einem Form- gen. Von einer gewissen Größe ab tritt im Sprengwerkzeug in der an einer Seite otienen Hülle verpreßt stoffgefüge eine hohe Dichtedifferenz auf.
wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur

Bei Sprengkörpern, insbesondere bei Hohlla- Herstellung von Sprengkörpern anzugeben, bei dem dungssprengkörpern, ist es oft wichtig, bei möglichst 35 der Anteil an hochbrisantem Sprengstoff hoch sein geringem Gewicht eine hohe Durchschlagsleistung zu kann, und das eine exakte Herstellung ohne die Geerzielen. Grundvoraussetzung für eine hohe Durch- fahr von Rißbildung und Dichteunterschieden unter Schlagsleistung ist bei einer Hohlladung, daß der De- genauer Zentrierung ermöglicht. D^:<ese Aufgabe wird tonationsablauf exakt konzentrisch in radialen Zonen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Verbei möglichst hoher Detonationsgeschwindigkeit er- 40 pressen in der Hülle ein zusätzlicher Preßvorgang in folgt. Um dies zu erreichen, müssen neben sehr genau einer Matrizenform durchgeführt wird, bei dem der gearbeiteten Metallteilen und zentrischer Initiierung Sprengstoff von derjenigen Seite her mit Druck beder Anteil der Ladung an hochbrisantem Sprengstoff aufschlagt wird, die bei dem anschließenden Verpressowie dessen Dichte möglichst hoch sein. Die Dichte sen in der Hülle der offenen Seite der Hülle gegenmuß ferner gleichmäßig sein, und es dürfen insbeson- 45 überliegt, derart, daß bei beiden Preßvorgängen das dere keine Luftspalte vorhanden sein, durch die die bewegte Preßwerkzeug auf einander entgegengesetzte Detonationsfront ungleichmäßig werden könnte. Seiten des Sprengstoffkörpers einwirkt.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Bei diesem Verfahren kann der Anteil an hochbri-

Hohlsprengladungen besteht darin, den Sprengstoff santem Sprengstoff 95 bis 97 Gew.-% betragen. Da in die dafür vorgesehene Hülle einzugießen. Das Ver- 50 der Herstellungsprozeß in einem genauen Werkzeug fahren ist wirtschaftlich. Da gießbarer Sprengstoff erfolgt, vermeidet man jegliche Unsymmetrie sowie eine geringe Detonationsgeschwindigkeit hat, kann er Luftspalte. Das Verpressen erfolgt in zwei nacheinandabei bis zu 60 Gew.-% mit hochbrisantem Spreng- derfolgenden Arbeitsgängen von verschiedenen Seistoff vermischt werden. ten her, so daß die Dichte des hergestellten Spreng-

Für Hochleistungsladungen werden Spezialgieß- 55 Stoffkörpers außerordentlich gleichmäßig ist. Da der verfahren angewandt, mit denen es möglich ist, zweite Preßvorgang unmittelbar in der Hülle stattfin-Sprengladungen mit70bis 80 Gew.-% an hochbrisan- det.liegtdie Ladungfest an der Hülle an und ist gegen tem Sprengstoff zu gießen. Für eine Massenfertigung äußere Einflüsse extrem widerstandsfähig. Außerdem sind diese Spezialverfahren jedoch nicht geeignet. ist sie exakt zentriert.

Gegossene Hohlsprengladungen enthalten also 60 Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur normalerweise einen verhältnismäßig niedrigen An- Herstellung von Hohlsprengladungen mit Detonateil an hochbrisantem Sprengstoff. Sie haben daher tionswellenlenkung einsetzen. Bei derartigen Hohleine geringe Dichte und weisen eine geringe Detona- Sprengladungen befindet sich im Bereich der Zündtionsgeschwindigkeit mit entsprechend geringer vorrichtung ein inerter Körper, der von einer Durchschlagsleistung auf. Hochgezüchtete Gießver- 65 Ringladung umgeben ist, durch die erreicht wird, daß fahren, mit denen sich Hohlsprengladungen mit höhe- die Zündung sich ringförmig und somit gleichmäßig rer Durchschlagskraft erzielen lassen, sind dagegen von außen auf die Hohlsprengladung überträgt. Zur nicht wirtschaftlich. Bei gegossenen Hohlladungen ist Herstellung derartiger Sprengstoffkörper ist erfin-