DE2308429C3

DE2308429C3 - Process for the production of high-explosive molded articles

Info

Publication number: DE2308429C3
Application number: DE19732308429
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl.-Chem. Dr. 8898 Schrobenhausen; Beitter Hans-Peter 8898 Mühlried Reichel
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Filing date: 1973-02-21
Publication date: 1976-07-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hochbrisanz-Sprengstoflormkörpern. wobei ein oder mehrere kristalline Hochbrisanz· Sprengstoffe, wie Hexogen. Oktogcn und Nitropcnta, gegebenenfalls mit körnigem Metall. Salzen oder dergleichen Feststoflpariikcln in einem geschmolzenen Sprengstoff, wie Trinitrotoluol, dem gegebenenfalls zusätzliche Bindemittel beigemischt sind, suspendiert werden, diese Suspension in eine Form gegossen und die Form anschließend bis zum Erstarren der Suspension in Rotation versetzt wird.The invention relates to a method for producing high-explosive standard explosive bodies. being one or more crystalline high explosives, such as hexogen. Octagon and nitrous oxide, optionally with granular metal. Salts or the like parallels of solids in a molten one Explosives, such as trinitrotoluene, which may be additional Binders are mixed in, are suspended, this suspension is poured into a mold and the mold is then set in rotation until the suspension solidifies.

Bei Suspensionen eingangs genannter Zusammensetzung tritt während des Erstarrungsvorgangs in der Gießform — bedingt durch die Dichteunterschiedc — eine Sedimentation des kristallinen Sprcngstoffanteils und der gegebenenfalls vorhandenen anderen Feststoffpartikcln auf. Die Folge solch einer Entmischung sind ungleichmäßig aufgebaute Hoehbrisanz-Sprcngstofformkörper, deren Leistung dadurch verschlechten wird.In suspensions of the aforementioned composition occurs during the solidification process in the Casting mold - due to the difference in density - sedimentation of the crystalline explosive content and any other solid particles present. The result of such a segregation are unevenly structured high-explosive molded parts, whose performance will deteriorate as a result.

Versuche, diesen Mangel auf dem Wege einer rasehen Erstarrung der Suspension in der Gießform zu beheben, beispielsweise durch Gießen relativ kalter Suspension nahe dem Erstarrungspunkt des geschmolzenen Sprengstoffs oder durch Zugabe von Kristallkeimbildncrn zur Suspension, erfüllten nicht die in sie gesetzten Erwartungen. Der Grund, weshalb diese Versuche lediglich bei Suspensionen mit hoher Konzentration si η 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 Fonnzentrum eine rasche Abkühlung und Erstarrung unterbindet und somit eine deutliche Sedimentation der spezifisch schweren kristallinen Beimengungen zuläßt.Try to remedy this deficiency by rapidly solidifying the suspension in the casting mold fix, for example, by pouring relatively cold suspension near the freezing point of the molten one Explosives, or the addition of nucleating agents to the suspension, did not meet those in it set expectations. The reason why these attempts are only made for suspensions with a high concentration si η crystalline admixtures and small calibers up to about 100 mm led to reasonably useful results, lies in the poor thermal conductivity the suspension, which occurs in casting molds with a relatively large diameter, especially in the center of the mold a rapid cooling and solidification prevents and thus a significant sedimentation of the specific allows heavy crystalline admixtures.

Bei Hochbrisanz-Sprengstofformkörpern mit radial angeordneten Auskleidungen tritt auf Grund der vorbeschriebenen Sedimentaiionserschcinungen während der Erstarrung der beispielsweise aus Hexogen und Trinitrotoluol (TNT) bestehenden Suspension in der Gießform an den Oberseiten der radial eingebauten Auskleidungen eine Krislallanreicherung und an den Unterseiten eine TNT-Anreicherung auf. Diese der Leistung abträgliche Erscheinung tritt im vorbeschriebenen Fall nicht auf. wenn nach bekannten Verfahren die mit der Suspension aus geschmolzenem und kristallinem Sprengstoff gefüllte Gießform bis zum Erstarren der SprengstoH masse um ihre Längsachse in schnelle Rotation versetzt wird. Dabei lagen sich nämlich durch die Zentnpeialbesehleunigung die spezifisch schwerere Knstallmasse homogen an allen Seiten der mit radialer Richuingswirkung eingebauten Auskleidungen bzw. Belegungen ab. Infolge des radialen .Sedimentationsvorgangs variiert allerdings Dichte und Zusammensetzung nach diesen Verfahren hergestellter Hochbrisanz Sprengstofformkörper über den Querschnitt. Zwei weitere bekannte Verfahrensschritte dienen der Beseitigung dieser Homogeniiätsunierschiccle in radialer Richtung. Der erste Verfahrenssehriit besteh¹ darin. daß nach dem Erkalten der Sprengstoff in der Umgebung der Formkörperlängsachse. welcher nach dem Schleuderguß kiistallarm anfallt, durch Ausbohren entfernt wird. Anschließend erfolgt dann die Füllung dieser Längsbohrung mit einem auf übliche Weise hergestellten Sprcngstoffzylinder hoher Homogenität.In the case of high-explosive molded explosives with radially arranged linings, crystal accumulation occurs on the upper sides of the radially installed linings and an accumulation of TNT occurs on the underside due to the sedimentation phenomena described above during the solidification of the suspension, which consists, for example, of hexogen and trinitrotoluene (TNT) in the casting mold. This phenomenon, which is detrimental to performance, does not occur in the above-described case. when, according to known methods, the casting mold filled with the suspension of molten and crystalline explosives is set in rapid rotation around its longitudinal axis until the explosive mass solidifies. In doing so, due to the central acceleration, the specifically heavier knuckle mass was deposited homogeneously on all sides of the linings or coverings built in with radial directional effect. As a result of the radial sedimentation process, however, the density and composition of high-explosive molded explosives produced by this method vary across the cross-section. Two further known process steps serve to remove this homogeneity uniformity in the radial direction. The first phase of the procedure consists of ¹ . that after cooling, the explosives in the vicinity of the longitudinal axis of the molded body. which accrues after centrifugal casting with little crystal, is removed by drilling out. This longitudinal bore is then filled with an explosive cylinder of high homogeneity produced in the usual way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs genannter Gattung /υ entwickeln, mit dem auf einfache, kostensparende Art und Weise sämtlich«.· gießbaren Suspensionen aus geschmolzenem und kristallinem Sprengstoff, die - wie bereits erwähnt gegebenenfalls noch körnige Metalle. Salze oder dergleichen Feststoffpartikeln und zusätzliche Bindemittel enthalten können, zu im Aufbau vollkommen homogenen Hochbrisanz-Sprengstoffkörpern beliebiger Form und Größe vergossen werden können.The invention has the object of providing a method of the initially mentioned type / υ develop, with the all "in a simple, cost-saving way · pourable suspensions of molten and crystalline explosives that -. As already mentioned, if appropriate, grained metals. Salts or the like can contain solid particles and additional binders, can be cast into high-explosive explosives of any shape and size, which are completely homogeneous in structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gießform nach dem Einfüllen der Suspension verschlossen und bis zum Erstarren derselben fortwährend um eine in horizontaler Lage gehaltene Hnuptquerachse langsam gedreht wird.This object is achieved according to the invention in that the casting mold after the suspension has been filled closed and until it solidifies continuously around one in a horizontal position Main transverse axis is rotated slowly.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Hochbrisanz-Sprcngstoflormkörpcr zeichnen sich stets durch einen vollkommen homogenen Aufbau aus. selbst dann, wenn Gießformen mit Einhauten und Hinterschncidungen bzw. unregelmäßigen Innenkonturen zur Anwendung gelangen. Zurückzuführen ist dieser lcistungscrhöhende Vorteil auf die leicht zu verwirklichende Rotation der gefüllten Gießform um eine in horizontaler Lage gehaltene Hauptquerachsc 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 nämlich nicht nur Entmischungen in axialer Richtung sondern auch Entmischungen in radialer RichtungThe high-explosive standard explosive bodies produced by the process according to the invention show is always characterized by a completely homogeneous structure. even if casting molds with skin and Undercuts or irregular inner contours are used. This is to be traced back Performance-increasing advantage to the easy-to-realize Rotation of the filled casting mold around a main transverse axis held in a horizontal position the comparatively low speed of rotation, the value of which depends on the case by case Temperature or viscosity of the suspension and the concentration as well as the specific density of the therein contained solid is determined. This not only results in segregation in the axial direction but also segregation in the radial direction

in Fortfall, wie sie bei den letztbeschriebenen bekannten Verfahren in Erscheinung treten. Mit dem radialen .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 gesondert hergestellten Sprengstolf/\linder hoher Homogenität zu füllen, was sich zeit- und kostensparend auswirkt.in omission, as they are known in the case of the last described Procedures appear. The radial sedimentation process also eliminates the need to after the explosive mass has cooled down, the explosive in the vicinity of the longitudinal axis of the body To remove the boring and the resulting longitudinal bore by a separately manufactured explosive / \ linder to fill with high homogeneity, which saves time and money.

Gemäß einem ausgestaltenden Erfindungsmerkmal wird die Gießform nach dem Einfüllen der Suspension durch einen fcderbclastetcn od^r hydraulisch betätigbarc'i Stempel verschlossen. Dieser Stempel bewegt sich beim Erstarren des geschmolzenen Sprengstoffs sclbsiiiiiig um ein der ersiarrungsbcdingten Volumenkoiiiraktion entsprechendes Stück in Richtung auf den Foniiboden. wodurch Poren- und Lunkerbildungen vermieden werden. Als weiterer Vorteil diei.es speziellen Formverschlußcs kommt hinzu, daß bei den gegossenen Endprodukten keine sogenannten verlorenen Köpfe anfallen. Der vorerwähnte Druckstempel kann entweder direkt in die gefüllte Gießform oder in einem an der Gießform befestigten zylindrischen Aufsatz eingesetzt werden. Erforderlich ist solch ein Aufsatz beispielsweise dann, wenn die Gießform einen über ihre Länge veränderlichen Querschnittsverlauf aufweistAccording to an embodiment of the invention, the casting mold is opened after the suspension has been filled by a fcderbclastetcn od ^ r hydraulically operablec'i Stamp locked. This ram moves as the molten explosive solidifies sclbsiiiiiig about the volume co-operation required to be replaced corresponding piece towards the Foniiboden. thereby avoiding the formation of pores and cavities will. Another advantage of diei.es special mold closure is that in the case of the cast End products do not incur so-called lost heads. The aforementioned pressure stamp can either inserted directly into the filled casting mold or in a cylindrical attachment attached to the casting mold will. Such an attachment is necessary, for example, when the casting mold has a Has length variable cross-sectional shape

Die langsame Rotation der Gießform um eine in horizontaler Lage gehaltene Hauptquerachse läßt sich unter anderem leicht in einem auf Rollen mit horizontal angeordneten Rollenachsen gelagerten Antriebsrad mit zu den Rollachsen paralleler Radachse durchführen. Die Gießform braucht lediglich derart in das besagte Antriebsrad eingespannt zu werden, daß ihre Längsachse in der Radebene liegt.The slow rotation of the mold around one in horizontal Position held main transverse axis can, among other things, easily in one on rollers with horizontal arranged roller axles carry out the bearing drive wheel with the wheel axle parallel to the roller axles. The casting mold only needs to be clamped into said drive wheel in such a way that its longitudinal axis lies in the wheel plane.

Claims

Patent claims:

1. Process / for the production of high-explosive molded articles. wherein one or more crystalline high-brisan /.- Sprcngstoffc. like hexogen. Oklogen and Nitroponnta. optionally with granular metal. Salts or similar solid particles in a molten explosive such as trinitrotoluene, the optional additional binder are mixed, are suspended, this suspension is poured into a mold and the mold is then set in rotation until the suspension solidifies, characterized in that that the casting mold is closed after filling the suspension and until it solidifies the same continuously rotated slowly about a main transverse axis held in a horizontal position will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mold after the Kinfüll the Suspension is closed by a spring loaded or hydraulically actuated ram.

3. The method according to claims I and 2. characterized in that a cylindrical cr Attachment for receiving the pressure plug is attached.

4. The method according to claim 1, characterized in that that the slow rotation of the mold around the main cross, which is held in a horizontal position axis in a drive wheel mounted on rollers with horizontally arranged rolling axes with the Roll axes parallel wheel axis is carried out.

in which the mold is clamped in such a way that its longitudinal axis lies in the plane of the wheel.