DE2757814A1 - METHOD FOR PRODUCING DRIVE CHARGES FROM DOUBLE-BASED PROPERGOLS - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING DRIVE CHARGES FROM DOUBLE-BASED PROPERGOLSInfo
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Description
SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS Paris, FrankreichSOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS Paris, France
Verfahren zur Herstellung von Treibladungen aus doppelbasigen PropergolenProcess for the production of propellant charges from double-base propellants
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Treibladungen aus doppelbasigen Propergolen (d. h. Propergolen, die Nitrozellulose und Nitroglycerin sowie unterschiedliche Zusatzstoffe enthalten) durch Vereinigung von Bestandselementen aus Propergoltreibladungen, die insbesondere unterschiedliche Zusammensetzungen und Brenngeschwindigkeiten haben können, und speziell durch Vereinigungen von Bestandselementen von Treibladungen, die übereinander angeordnet sind und deren Brenngeschwindigkeiten von einem Element zum folgenden zunehmen, um eine Treibladung mit progressiver Wirkung zu erhalten. The invention relates to a method of making propellant charges from double-base propellants (i.e., propellants). Propellants containing nitrocellulose and nitroglycerin as well as various additives) by association of constituent elements from propellant propellants, which in particular have different compositions and Can have burning rates, and especially through the associations of constituent elements of propellant charges, which are arranged one above the other and whose burning rates increase from one element to the next, to obtain a propellant charge with a progressive effect.
Man hat bereits erwogen, diese Treibladungen mit progressiver Wirkung durch kaltes Zusammenkleben mehrerer Lagen von "Balistif-Pulver herzustellen, indem man sie leicht mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels wie Aceton, Amylacetat anlöst oder durch Warmwalzen mehrerer Schichten aus "Balistif-Pulver vereinigt.It has already been considered that these propellant charges can have a progressive effect by cold gluing together several Prepare layers of "Balistif" powder by adding they can be easily dissolved with the help of a suitable solvent such as acetone, amyl acetate or by hot rolling several layers of "Balistif powder" combined.
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Eine derartige Technik zieht aber im allgemeinen eine Verformung auf dem Verbindungsniveau der zu vereinigenden Teile nach sich oder eine Änderung in der Struktur auf der Höhe dieser Verbindungsfläche und stellenweise die Bildung von Spalten.However, such a technique generally draws a deformation at the joint level of that to be joined Parts after themselves or a change in the structure at the level of this connecting surface and in places the formation of columns.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, Treibladungen herzustellen, deren Verbrennung keine Störung zeigt, wenn die Flammenfront die Verbindungsfläche der Elemente aus Propergolen erreicht, die diese Treibladungen bilden.The purpose of the present invention is to produce propellant charges that do not interfere with combustion shows when the flame front reaches the interface of the elements of propellants that carry these propellant charges form.
Die vorliegende Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Treibladungen aus doppelbasigen Propergolen durch Vereinigung von Bestandselementen dieser Treibladungen; diese Elemente können insbesondere aus Propergolen von unterschiedlicher Zusammensetzung und Brenngeschwindigkeit sein. Dieses Verfahren umfaßt:The present invention is therefore a method for the production of propellant charges from double-base Propellants through the union of constituent elements of these propellant charges; these elements can in particular be made of propellants of different composition and burning rate. This procedure includes:
a) Das Einbringen der Bestandselemente in eine Form mit einem Schweißhohlraum, der einen Teil des äußeren Profils der zu erhaltenden Treibladung hat;a) The introduction of the constituent elements in a mold with a welding cavity that forms part of the outer Has the profile of the propellant charge to be received;
b) dichtes Verschließen der Form, ihr Erwärmen auf die Schweißtemperatur und das Abziehen der Luft aus dem Schweißhohlraum; der Druck wird zweckmäßigerweise auf einen Wert kleiner als 30 Millibar, vorzugsweise kleiner oder gleich 10 Millibar, herabgesetzt;b) sealing the mold tightly, heating it to the welding temperature and removing the air from it Welding cavity; the pressure is expediently to a value less than 30 millibars, preferably less or equal to 10 millibars, reduced;
c) Einschieben eines Stempels, der das geometrische Komplementärprofil der zu erhaltenden Treibladung hat, in den Schweißhohlraum, um die Bestandteile gegeneinander zu pressen und an ihren Berührungsflächen zu verschweißen; c) inserting a stamp which has the geometric complementary profile of the propellant charge to be obtained, into the welding cavity to press the components against one another and weld them together at their contact surfaces;
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d) Abkühlen der Form und das Ausformen der wärmegeschweißten Treibladung.d) cooling the mold and forming the heat-welded Propellant charge.
Auf diese Weise nimmt man nach dichtem Abschließen der Form und vor dem Einsetzen des Stempels ein Abziehen der restlichen Luft, die sich noch in der Form und in den Bestandteilen der Treibladung befindet, vor. Man schafft ein weit getriebenes Vakuum in der Form und man hält vorzugsweise dieses hohe Vakuum während der gesamten Vorschiebebewegung des Stempels bei.In this way, after sealing the mold and before inserting the punch, a peel is taken of the remaining air that is still in the shape and in the components of the propellant charge. You create a wide vacuum in the mold and you prefer to hold this high vacuum during the entire advance movement of the punch.
Indem man unter Vakuum und in einer abgedichteten Form arbeitet, vermeidet man einerseits das Inbrandsetzen aufgrund einer Erhitzung der Restluft in dem Schweißhohlraum während der Kompressionsphase; andererseits das Einführen von Luftblasen in die Propergolmasse und außerdem kann man die Zersetzungsgase abführen, die möglicherweise während der warmen Kompression des oder der Propergole erscheinen.By working under vacuum and in a sealed mold, on the one hand, one avoids setting on fire due to heating of the residual air in the welding cavity during the compression phase; on the other hand the introduction of air bubbles into the propellant mass and also one can remove the decomposition gases that may appear during the warm compression of the propellant or propellants.
Die Bestandteile der Treibladungen können entweder durch Bearbeitung oder durch Warmformen nach dem in der FR-Anmeldung Nr. 76.39^55 geschilderten Verfahren erhalten werden, die von der Anmelderin unter dem Titel "Verfahren zum Warmformen von Blöcken aus doppelbasigen Propergolen" eingereicht wurde.The components of the propellant charges can either be machined or thermoformed according to the FR application No. 76.39 ^ 55 described method obtained are published by the applicant under the title "Process for the thermoforming of blocks from double-base propellants" was submitted.
Vorzugsweise werden diese Bestandteile vorher auf die Warmschweißtemperatur gebracht, bevor sie in den Schweißhohlraum eingeführt werden. Ein derartiges Anwärmen kann durch Aufbewahren dieser Elemente in Räumen geschehen, die auf eine geeignete Temperatur gebracht werden.These components are preferably brought to the hot welding temperature before they are in the Weld cavity are introduced. Such heating can be achieved by keeping these items indoors happen, which are brought to a suitable temperature.
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Die Temperatur des Schweißhohlraumes wird auf einen
Wert zwischen 50 und 120 0C gebracht, vorzugsweise auf
eine Temperatur über 87 0C·The temperature of the welding cavity is reduced to one
Brought value between 50 and 120 0 C, preferably on
a temperature above 87 0 C
Der von dem Stempel auf die Bestandteile der Treibladung
ausgeübte Druck liegt zweckmäßigerweise zwischen
150 und 1200 bar, vorzugsweise höher als 250 bar.The pressure exerted by the stamp on the components of the propellant charge is expediently between
150 and 1200 bar, preferably higher than 250 bar.
Die Propergole, die man benutzt, sind doppelbasige
Propergole, die vorzugsweise durch Strangpressen entsprechend der Technik "ohne Lösungsmittel" hergestellt
worden sind. Zusammensetzungen von doppelbasigem Propergol dieser Typen werden nun als Beispiel genannt:The propellants that are used are double-base
Propergols, which are preferably produced by extrusion according to the "solvent-free" technique
have been. Compositions of double-base propellant of these types are now given as an example:
Nitrozellulose 58 GewichtsteileNitrocellulose 58 parts by weight
Nitroglycerin 42 GewichtsteileNitroglycerin 42 parts by weight
Centralit 1 GewichtsteilCentralite 1 part by weight
Nitrozellulose 59 GewichtsteileNitrocellulose 59 parts by weight
Nitroglycerin 31 GewichtsteileNitroglycerin 31 parts by weight
Triacetin 10 GewichtsteileTriacetin 10 parts by weight
Centralit 3 GewichtsteileCentralite 3 parts by weight
Nitrozellulose 56 GewichtsteileNitrocellulose 56 parts by weight
Nitroglycerin 37 GewichtsteileNitroglycerin 37 parts by weight
Kaliumcryolith 3 GewichtsteilePotassium cryolite 3 parts by weight
Centralit 2 GewichtsteileCentralit 2 parts by weight
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Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben; es zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying drawing; show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht in der oberen Mitte,Fig. 1 is a side view in the upper center,
teilweise geschnitten, der Vorrichtung für das Warmschweißen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;partially cut, the device for hot welding in the implementation of the method according to the invention;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Propergolblockes, der durch Warmschweißen einer Propergolpastille mit einem Block aus Propergol entstanden ist;Fig. 2 is a sectional view of a propellant block, which by hot welding a Propergol pastille was created with a block of Propergol;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Propergolblockes, der durch Warmschweißen mehrerer Pastillen Propergol erhalten wurde.Fig. 3 is a sectional view of a block of propellant, which by hot welding several Lozenges Propergol was obtained.
Die Vorrichtung zum Warmschweißen gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Form 1 mit horizontaler Achse, die eine axiale zylindrische Bohrung 2 aufweist und an ihrem Eingangsende durch einen angesetzten Boden 3 verlängert ist, in dem ein Stopfen 4 gleiten kann, der in die axiale Bohrung 3a des Bodenteiles unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 5 eingesetzt wird; dieser Stopfen 1J ist mit einer hydraulischen Winde verbunden. Die innere Wand der Form und der Stopfen definieren einen Schweißhohlraum, der das äußere Profil des zu erhaltenden Teiles hat. überdies ist die Form von einem Heizmantel 6 mit ölumlauf umgeben, der es gestattet, die Form auf die gewünschte Schweißtemperatur zu bringen. In gleicher Weise ist ein Wärmeregelkreis 7 mit Wasserumlauf in die Masse des Bodens 3 eingefügt, um das Ausformen der warmgeschweißten Teile nach ihrer Abkühlung zu erleichtern.The device for hot welding according to the present invention has a shape 1 with a horizontal axis, which has an axial cylindrical bore 2 and is extended at its inlet end by an attached bottom 3 in which a plug 4 can slide, which can slide into the axial bore 3a of the Bottom part is used with the interposition of a sealing ring 5; This plug 1 J is connected to a hydraulic winch. The inner wall of the mold and the plug define a weld cavity which has the outer profile of the part to be obtained. In addition, the mold is surrounded by a heating jacket 6 with oil circulation, which allows the mold to be brought to the desired welding temperature. In the same way, a heat control circuit 7 with water circulation is inserted into the mass of the base 3 in order to facilitate the shaping of the hot-welded parts after they have cooled down.
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Außerdem ist eine an eine Vakuumpumpe angeschlossene Vakuumabsaugöffnung 8 an dem rückwärtigen Ende der Form vorgesehen; sie mündet in den Schweißhohlraum in einer ringförmigen Nut 9, die in der Innenwand der Form vorgesehen ist. Das innere Komplementärprofil des zu erhaltenden Teiles wird von einem Druckstempel 10 zylindrischer Form mit einem Durchmesser kleiner als der des Schweißhohlraumes erhalten; dieser Stempel ist in der Achse eines Stempelträgers 11 angeordnet, der ebenfalls zylindrisch ist, aber den gleichen Durchmesser wie der Schweißhohlraum hat und der dichtend in diesem Schweißhohlraum gleiten kann; eine Ringdichtung 12 ist zwischen der Innenwand der Form und dem Stempelträger eingefügt, vor der Vakuumabsaugöffnung 8.In addition, a vacuum exhaust port 8 connected to a vacuum pump is provided at the rear end of the mold intended; it opens into the welding cavity in an annular groove 9 provided in the inner wall of the mold is. The inner complementary profile of the part to be obtained is of a pressure stamp 10 with a cylindrical shape obtained a diameter smaller than that of the welding cavity; this stamp is in the axis of a stamp carrier 11 arranged, which is also cylindrical, but has the same diameter as the welding cavity and which can slide sealingly in this welding cavity; an annular seal 12 is between the inner wall of the mold and inserted into the punch carrier, in front of the vacuum suction opening 8.
Das Verschieben des Stempels 10 und des Stempelträgers 11 wird von dem Kolben 13 einer Druckwinde I1I besorgt, der sich zwischen zwei Gremstellungen bewegen kann: Eine Rückzugsstellung, die durch den Buchstaben A bezeichnet ist, und eine Arbeitsstellung, bezeichnet durch den Buchstaben B.The ram 10 and the ram carrier 11 are moved by the piston 13 of a pressure winch I 1 I, which can move between two positions: a retracted position, which is indicated by the letter A, and a working position, indicated by the letter B.
Im Betrieb wird die Form an dem Austritt des Windenkörpers 1*» angeordnet und die Baugruppe Stempelträger 11 und Stempel 10 einer ausgewählten Form wird gegen den Antriebskolben 13 in der zurückgezogenen Stellung A eingesetzt. Der Stopfen M wird entfernt; man führt in den Schweißhohlraum 2 einerseits einen zylindrischen Block 16 aus doppelbasigem Propergol des Typs ohne Lösungsmittel mit schneller Verbrennung ein, der die oben gegebene Zusammensetzung Nr. 3 hat (beispielsweise 30 mm Durchmesser und 50 mm Länge; andererseits eine zylindrische Pastille 15 aus doppelbasigem Propergol des Typs ohne Lösungsmittel und mit langsamer Verbrennung, die die Zu-In operation, the mold is arranged at the exit of the winch body 1 * »and the assembly punch carrier 11 and punch 10 of a selected shape is inserted against drive piston 13 in the retracted position A. The plug M is removed; one leads into the welding cavity 2 on the one hand a cylindrical block 16 of double-base propellant of the type without solvent with rapid combustion, the one given above Composition No. 3 has (for example, 30 mm in diameter and 50 mm in length; on the other hand, a cylindrical one Pastille 15 made of double-base propellant of the type without solvent and with slow combustion, which increases the
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sammensetzung hat, die oben unter Nr. 2 angegeben ist (beispielsweise 30 mm Durchmesser und 10 mm Länge); die Pastille und der Block, die so nebeneinander sitzen, haben im wesentlichen den Durchmesser des Schweißhohlraumes.has the composition specified under No. 2 above (for example 30 mm in diameter and 10 mm in length); the lozenge and the block, which sit next to each other, essentially have the diameter of the weld cavity.
Nachdem der Stopfen h in die axiale Bohrung 3a eingeführt ist, läßt man den Antriebskolben 13 so lange vorschieben, bis der Stempelträger 11 in dem Schweißhohlraum auf der Höhe der Vakuumentnahmeöffnung 8 angelangt ist.After the plug h has been inserted into the axial bore 3a, the drive piston 13 is allowed to advance until the punch carrier 11 has reached the level of the vacuum removal opening 8 in the welding cavity.
Man regelt die Heizvorrichtung 6 und den Kreislauf für thermische Regelung 7 und setzt die Vakuumpumpe in Betrieb, bis man eine Temperatur von 95 und einen Restdruck von 10 mm in dem Schweißhohlraum erreicht hat. Nach Aufheizen der Teile 15 und 16 läßt man den Motorkolben 13 stetig in die Stellung B sich vorschieben und den Block 16 gegen die Pastille 15 mit Hilfe des Stempels 10 unter einem Druck von 250 bar andrücken. Die Vakuumpumpe wird während der gesamten Dauer des Vorschreitens des Stempels am Laufen gehalten. Unter der kombinierten Wirkung des Druckes und der Temperatur erfolgt ein Zusammenschweißen auf der Höhe der beiden in Berührung miteinander stehenden Propergolflächen.The heater 6 and the thermal control circuit 7 are controlled and the vacuum pump is started Operate until a temperature of 95 and a residual pressure of 10 mm have been reached in the welding cavity. To Heating the parts 15 and 16 allows the motor piston 13 to advance steadily into position B and the block 16 press against the pellet 15 with the aid of the plunger 10 under a pressure of 250 bar. The vacuum pump will kept running for the entire duration of the advancement of the punch. Under the combined action of the Pressure and temperature are welded together at the level of the two in contact with one another Propergol surfaces.
Am Ende des Arbeitsganges stellt man das Vakuum ab, man kühlt die Form, indem man Kühlwasser in dem Kreislauf 7 umlaufen läßt, man löst durch Herausziehen den Stopfen 4 und man wirft das warmgeschweißte Stück durch zusätzliches Vorschieben des Motorkolbens 13 aus. Der Thermoschweißvorgang ist außerordentlich schnell und dauert kaum 200stel Sekunden.At the end of the operation, the vacuum is turned off and the mold is cooled by putting cooling water in the circuit 7 circulates, the plug 4 is loosened by pulling it out and the hot-welded piece is thrown through additional advancement of the motor piston 13. The thermal welding process is extremely fast and takes barely 200th of a second.
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Mit dem Stempel der Art, wie er in der Fig. 1 dargestellt ist, kann man einen Propergolblock durch Warmschweißen von zwei Teilen unterschiedlicher Zusammensetzung und Brenngeschwindigkeit herstellen, den eine Schnittdarstellung in Fig. 2 der Zeichnung zeigt.With the stamp of the type shown in FIG a block of propellant can be made by hot welding two parts of different composition and establish burning rate shown in a sectional view in Fig. 2 of the drawing.
Indem man die Form des Stempels 10 ändert und ihm
eine zylindrische Form von einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Schweißhohlraumes gibt, kann man
einen Propergolblock durch Warmschweißen von zylindrischen Pastillen 15, 15a, 15b, ... aus doppelbasigem Propergol
ohne Lösungsmittel in unterschiedlicher Zusammensetzung und mit verschiedenen Brenngeschwindigkeiten herstellen
(beispielsweise Zusammensetzung Nr. 2, Nr. 3» Nr. 1),
wie er in der Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist.By changing the shape of the stamp 10 and giving it
a cylindrical shape of diameter substantially equal to that of the weld cavity, one can
make a block of propellant by hot welding of cylindrical pellets 15, 15a, 15b, ... from double-base propellant without solvents in different compositions and with different burning rates (for example composition no. 2, no. 3 »no. 1),
as shown in Fig. 3 of the drawing.
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daß sie umfaßt:characterized,
that it includes:
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