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Verfahren zur Herstellung von Hochbrisanz-Sprengstoff formkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hochbrisanz-Sprengstofformkörpern,
wobei ein oder mehrere kristalline Hochbrisanz-Sprengstoffe, wie Hexogen, Oktogen
und Nitropenta, gegebenenfalls mit körnigem Metall Salzen oder dergleichen Feststoffpartikeln
in einem geschmolzenen
Sprengstoff, wie Trinitrotoluol, dem gegebenenfalls
zusätzliche Bindemittel beigemischt sind, suspendiert werden unddiese Suspension
in eine Form gegossen wird, in. der sie erstarrt.
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Bei Suspensionen der eingangs genannten Zusammensetzung tritt während
des Erstarrungsvorgangs in der Gießform -bedingt durch die Dichteunterschiede- eine
Sedimentation des kristallinen Sprengstoffanteils und der gegebenenfalls vorhandenen
anderen Feststoffpartikel auf. Die Folge solch einer Entmischung sind ungleichmänig
aufgebaute Hochbrisanz-Sprengstofformkörper, deren Leistung dadurch verschlechtert
wird.
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Versuche, diesen Mangel auf dem Wege einer raschen Erstarrung der
Suspension in der Gießform zu beheben, beispielsweise durch Gießen relativer kalter
Suspension nahe dem Erstarrungspunkt des geschmolzenen Sprengstoffs oder durch Zugabe
von Kristallkeimbildnern zur Suspension, erfUllten nicht die in sie gesetzten Erwartungen.
Der Grund, weshalb diese Versuche lediglich bei Suspensionen mit hoher Konzentration
an kristallinen Beimengungen und kleinen Kalibern bis etwa 100 mm zu einigermaßen
brauchbaren Ergebnissen führten, liegt in der schlechten Wärmeleitfähigkeit der
Suspension, die bei Gießformen verhältnismäßig großen Durchmessers vor allem im
Formzentrum eine rasche Abkühlung und Erstarrung unterbindet und somit eine deutliche
Sedimentation der spezifisch schweren kristallinen Beimengungen zuläßt.
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Bei Hochbrisanz-Sprengstofförmkörpern mit radial angeordneten Auskleidungen
tritt aufgrund der vorbeschriebenen Sedimentationserscheinungen während der Erstarrung
der beispielsweise aus Hexogen und Trinitrotoluol (TNT) bestehenden Suspension in
der Gießform an den Oberseiten der radial eingebauten Auskleidungen eine Kristall
anreicherung und an den Unterseiten eine TNT-Anreicherung auf. Behoben wird diese
der Leistung
abträgliche Inhomogenität nach einem bekannten Verfahren
dadurch, daß die mit der Suspension aus geschmolzenem und kristallinem Sprengstoff
gefUllte Gießform bis zum Erstarren der Sprengstoffmasse um ihre Längsachse in schnelle
Rotation vcrsetzt wird. Dabei lagert sich durch die Zentripetalbeschleunigung die
spezifisch schwerere Kristallmasse homogen an allen Seiten der mit radialer Richtungswirkung
eingebauten Auskleidungen bzw. Belegungen ab. Infolge des radialen Sedimentationsvorgangs
variiert allerdings Dichte und Zusammensetzung des jeweiligen Hochbrisanz-Sprengstofformkörpers.
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Beseitigt wird dieser Homogenitätsunterschied in radialer Richtung
durch zwei weitere Verfahrensschritte. Zunächst wird nach dem Erkalten der Sprengstoff
in der Umgebung der Längsachse, welcher nach dem Schleuderguß kristallarm anfällt,
durch Ausbohren entfernt. Anschlleßend erfolgt die Füllung dieser Längsbohrung mit
einem auf Ubliche Weise hergestellten Sprengstoffzylinder hoher Homogenität.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren ein gangs
genannter Gattung zu entwickeln, mit dem auf einfachere und billigere Art und Weise
sämtliche gießbaren Suspensionen aus geschmolzenem und kristallinem Sprengstoff,
die -wie bereits erwähnt- gegebenenfalls noch körniges Metall* Salze oder dergleichen
Feststoffpartikel und zusätzliche Bindemittel enthalten können, zu im Aufbau vollkommen
homogenen Hochbrisanz-Sprengstoffkörpern beliebiger Form und Größe vergossen werden
können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gießform
nach dem EinfUllen der Suspension verschlossen und bis zum Erstarren derselben fortwährend
um eine Hauptquerachse langsam gedreht wird.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Hochbrisanz-Sprengstofformkörper
zeichnen sich stets durch einen vollkommen homogenen Aufbau aus, selbst dann, wenn
Gießformen mit Einbauten und Hinterschneidungen bzw. unregelmäßigen Innenkonturen
zur Anwendung gelangen. ZurückzufUhren ist dieser leistungserhöhende Vorteil auf
die leicht zu verwirklichende Rotation der gefüllten Gießform um eine Hauptquerachse
und die vergleichsweise niedrige Rotationsgeschwindigkeit, deren Wert von Fall zu
Fall in Abhängigkeit von der Temperatur bzw. Viskosität der Suspension und der Konzentration
sowie der spezifischen Dichte des darin enthaltenen Feststoffs bestimmt wird. Dadurch
kommen namlich nicht nur Entmischungen in achsialer Richtung sondern auch Entmischungen
in radialer Richtung in Fortfall, wie sie beim letztbeschriebenen bekannten Verfahren
in Erscheinung treten. Mit dem radialen.
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Sedimentationsvorgang entfällt auch die Notwendigkeit, nach Erkalten
der Sprengstoffmasse den Sprengstoff in der Umgebung der Körperlängsachse durch
Ausbohren zu entfernen und die entstandene Längsbohrung durch einen auf Ubliche
Weise hergestellten Sprengstoffzylinder hoher Homogenität zu fUllen, was sich zeit-
und kostensparend auswirkt.
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Gemäß einem ausgestaltenden Erfindungsmerkmal wird die Gießform nach
dem EinfUllen der Suspension durch einen federbelasteten oder hydraulisch betätigbaren
Stempel verschlossen.
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Dieser Stempel bewegt sich beim Erstarren des geschmolzenen Sprengstoffs
selbsttätig um ein der erstarrungsbedingten Volumenkontraktion entsprechendes Stück
in Richtung auf den Formboden, wodurch Poren- und Lunkerbildungen vermieden werden.
Als weiterer Vorteil dieses speziellen Formverschlusses kommt hinzu, daß bei den
gegossenen Endprodukten keine sogenannten verlorenen Köpfe anfallen. Der vorerwähnte
Druckstempel kann entweder direkt in die gefüllte Gießform oder in einen an der
Gießform befestigten zylindrischen Aufsatz
eingesetzt werden. Erforderlich
ist solch ein Aufsatz beispielsweise dann, wenn die Gießform einen über ihre Länge
veränderlichen Querschnittsverlauf aufweist.
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Die Rotation der gefüllten und in vorbeschriebener Weise verschlossenen
Gießform um eine Hauptquerachse läßt sich u.a.
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leicht mit einem auf Rollen gelagerten Antriebsrad verwirklichen,
in das die Gießform derart eingespannt wird, daß ihre Längsachse in der Radebene
liegt.
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Patentansprilchec