DE2757814C2

DE2757814C2 - Process for the production of propellant charges from double-base propellants

Info

Publication number: DE2757814C2
Application number: DE19772757814
Authority: DE
Inventors: André Hubert Hiss; Jacques Saint Medard en Jalles Picard
Original assignee: NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS PARIS FR Ste
Current assignee: NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS PARIS FR Ste
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1986-08-28
Also published as: DE2757814A1; SE7714901L; YU291577A; GB1585697A; FR2376098A1; FR2376098B1; IT1091690B; YU39406B; SE427652B

Description

a)a)

b)b)

c)c)

das Einbringen der Bestandteilselemente in eine Form mit einem Schweißhohlraum, der einen Teil des äußeren Profils der herzustellenden Treibladung hat,placing the constituent elements in a mold having a weld cavity, the one Has part of the outer profile of the propellant charge to be produced,

dichtes Verschließen der Form, ihr Erwärmen auf die Warmschweißtemperatur zwischen 50 und 120° C und das Evakuieren des Schweißhohlraums auf einen Druck unter 30 mbar,
Einschieben eines Stempels, der das geometri-tight sealing of the mold, heating it to the hot welding temperature between 50 and 120 ° C and evacuating the welding cavity to a pressure below 30 mbar,
Insertion of a stamp that shows the geometrical

sten und weniger als 10% eines niedriger schmelzenden Brennstoffes im Vakuum bei einer Temperatur verpreßt wird, bei welcher der letztere ganz oder teilweise geschmolzen ist Dabei geht es also nicht um die Vereinigung mehrerer kompakter Bestandteilselemente aus Propergolen von unterschiedlichen Zusammensetzungen und Brenngeschwindigkeiten.most and less than 10% of a lower melting fuel is compressed in a vacuum at a temperature becomes, in which the latter is wholly or partially melted So it is not about the union several compact constituent elements from propellants of different compositions and burn speeds.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs vorausgesetzten Art zu entwickeln,The invention is based on the object of a method to develop in the manner assumed at the beginning,

ίο nach dem man Treibladungen erhält, deren Verbrennung keine Störung durch Klebstoffe oder Verformung zeigt, wenn die Flammenfront die Verbindungsfläche der Bestandteilselemente aus unterschiedlichen Propergolen erreicht, die diese Treibladungen bilden.ίο after one receives propellant charges, their combustion shows no gluing interference or deformation when the flame front hits the joint of the constituent elements from different propellants that form these propellant charges.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst
Durch das Warmverschweißen der Bestandteilsele-According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1
By hot welding the constituent elements

mente in einer Form bei einem Luftdruck unterhalb sehe Komplementärprofi] der zu erhaltenden 20 30 mbar unter Einwirkung eines Stempeldrucks zwi-Treibladung hat, in den evakuierten Schweiß- sehen 150 und 1200 bar wird die gewünschte Vereinigung der Bestandteilselemente zu Treibladungen erzielt, die dank der Güte und Struktur, der Verbindungsflächen störungsfrei verbrennen. Gleichzeitig vermeidet 25 man durch das erfindungsgemäße Verfahren einerseits das Inbrandsetzen aufgrund einer Erhitzung der Restluft in dem Schweißhohlraum während der Kompressionsphase und andererseits das Einführen von Luftblasen in die Propergolmasse, und außerdem kann man diements in a shape at an air pressure below see complementary profile of the 20 30 mbar to be obtained under the action of a stamp pressure between propellant charge has, in the evacuated welding see 150 and 1200 bar, the desired combination of the constituent elements of propellant charges which, thanks to the quality and structure of the connecting surfaces, burn without interference. At the same time avoids 25 one by the method according to the invention, on the one hand, the setting on fire due to heating of the residual air in the welding cavity during the compression phase and, on the other hand, the introduction of air bubbles into the propellant mass, and you can also use the

hohlraum, um die Bestandteilselemente mit einem Druck zwischen 150 und 1200 bar gegeneinander zu pressen und sie in ihren Berührungsflächen zu verschweißen, und
Abkühlen der Form und Ausformen der warmgeschweißten Treibladung.cavity to press the constituent elements against each other at a pressure between 150 and 1200 bar and to weld them in their contact surfaces, and
Cooling of the shape and forming of the hot-welded propellant charge.

Einbringen in die Form durch Aufbewahren in einem geheizten Sammelraum vorher auf die Temperatur des Warmschweißens gebracht werden.Introduce into the mold by storing it in a heated collecting space beforehand to the temperature of hot welding are brought.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Warmschweißtemperatur oberhalb 30 Zersetzungsgase abführen, die möglicherweise während 87° C liegt der warmen Kompression der Propergole auftreten.2. The method according to claim 1, characterized in that the hot welding temperature dissipate above 30 decomposition gases, possibly during 87 ° C is the warm compression of the propellants occur.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranzeichnet, daß der Restdruck in dem Schweißhohl- Sprüchen gekennzeichnet3. The method according to claim 1, characterized in that embodiments of the invention are shown in the sub-drawings, that the residual pressure is marked in the welding cavity sayings

raum kleiner oder gleich 10 mbar ist Die Bestandteilselemente der Treibladungen könnenspace is less than or equal to 10 mbar The constituent elements of the propellant charges can

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 entweder durch Bearbeitung oder durch Warmformen zeichnet, daß die Bestandteilselemente vor ihrem erhalten werden.4. The method according to claim 1, characterized by either machining or hot forming draws that the constituent elements are preserved before theirs.

Wenn die Bestandteilselemente vorher auf die Warmschweißtemperatur gebracht werden, bevor man sie in den Schweißhohlraum einführt, kann das Anwärmen unter Aufbewahrung dieser Elemente in Räumen ge-If the constituent elements are previously heated to the heat sealing temperature can be brought before they are introduced into the welding cavity, heating by storing these elements in rooms

schehen, die auf eine geeignete Temperatur gebrachtdo that brought to a suitable temperature

werden.will.

Der von dem Stempel auf die Bestandteilselemente der Treibladung ausgeübte Druck liegt vorzugsweise Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im 45 höher als 250 bar.The pressure exerted by the ram on the constituent elements of the propellant charge is preferably The invention relates to a method of the im 45 higher than 250 bar.

Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art Die Propergole, die man benutzt, sind doppelbasigePreamble of claim 1 required type The propellants that are used are double-base

Mit »doppelbasigen Propergolen« sind Propergole Propergole, die vorzugsweise durch Strangpressen entgemeint die Nitrozellulose und Nitroglycerin sowie un- sprechend der Technik »ohne Lösungsmittel« hergeterschiedliche Zusatzstoffe enthalten. Speziell werden stellt worden sind. Zusammensetzungen von doppelba-Bestandteilselemente vereinigt, die übereinander ange- 50 sigem Propergol dieser Typen werden nun als Beispiele ordnet sind und deren Brenngeschwindigkeiten von ei- genannt:
nem Bestandteilelement zum folgenden zunehmen, um
eine Treibladung mit progressiver Wirkung zu erhalten.
Man hat bereits erwogen, diese Treibladungen mit
progressiver Wirkung durch kaltes Zusammenkleben 55
mehrerer Lagen von »Ballistit«-Pulver herzustellen, indem man sie leicht mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels wie Aceton, Amylacetat anlöst oder durch
Warmwalzen mehrerer Schichten aus »Ballistit«-Pulver
vereinigt. ₆₀ With “double-base propellants” are propellants propellants which, preferably by extrusion, contain the nitrocellulose and nitroglycerin and, contrary to the technology “solvent-free”, various additives. Specially will have been posed. Compositions of doppelba constituent elements combined, which are superimposed on propellant of these types, are now arranged as examples and whose burning rates are named:
from one constituent element to the next to increase
to obtain a propellant charge with a progressive effect.
One has already considered using these propellant charges
progressive effect through cold gluing 55
produce several layers of "ballistite" powder by dissolving them easily with the help of a suitable solvent such as acetone or amyl acetate
Hot rolling of several layers of "ballistite" powder
united. ₆₀

Eine derartige Technik zieht aber im allgemeinen eine Verformung auf dem Verbindungsniveau der zu vereinigenden Teile oder eine Änderung in der Struktur auf der Höhe dieser Verbindungsfläche und stellenweise die Bildung von Spalten nach sich. esHowever, such a technique generally draws a deformation at the joint level of that to be joined Parts or a change in the structure at the level of this connecting surface and in places the formation of columns after itself. it

Andererseits ist aus der DE-AS 11 86 383 ein Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern aus Sprengstoffen bekannt, wobei eine Mischung eines hochbrisanten fe-On the other hand, DE-AS 11 86 383 discloses a method known for the production of pressed bodies from explosives, a mixture of a highly explosive fe-

Zusammensetzung Nr. 1Composition No. 1

NitrozelluloseNitrocellulose

NitroglycerinNitroglycerin

CentralitCentralit

Zusammensetzung Nr. 2Composition No. 2

Nitrozellulose
Nitroglycerin
Triacetin
CentralitNitrocellulose
Nitroglycerin
Triacetin
Centralit

Zusammensetzung Nr. 3Composition No. 3

Nitrozellulose
Nitroglycerin
Kaliumcryolith
CentralitNitrocellulose
Nitroglycerin
Potassium cryolite
Centralit

58 Gewichtsteile58 parts by weight

42 Gewichtsteile42 parts by weight

1 Gewichtsteil1 part by weight

59 Gewichtsteile59 parts by weight

31 Gewichtsteile31 parts by weight

10 Gewichtsteile10 parts by weight

3 Gewichtsteile3 parts by weight

56 Gewichtsteile56 parts by weight

37 Gewichtsteile37 parts by weight

3 Gewichtsteile3 parts by weight

2 Gewichtsteile2 parts by weight

3 43 4

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Nachdem der Stopfen 4 in die axiale Bohrung 3a ein-The invention will now be described with reference to. After the plug 4 has been inserted into the axial bore 3a

die Zeichnung beschrieben; es zeigt geführt ist, läßt man den Kolben 13 so lange vorschie-the drawing described; it shows is guided, you let the piston 13 advance so long

F i g. 1 eine Seitenansicht in der oberen Mitte, teilwei- ben, bis der Stempelträger 11 in dem Schweißhohlraum se geschnitten, der Vorrichtung für das Wanoschweißen 2 auf der Höhe der Vakuumabsaugöffnung 8 angelangt bei der Durchführung des erfindungsgemälien Verfah- 5 ist
rens; Man regelt den Heizmantel β und den Wärmeregel-F i g. 1 shows a side view in the upper center, partly until the punch carrier 11 is cut in the welding cavity se, the device for Wano welding 2 has reached the level of the vacuum suction opening 8 when carrying out the method according to the invention
rens; The heating jacket β and the heat control

F i g. 2 eine Schnittdarstellung eines Prop'ergolblok- kreislauf 7 und setzt die Vakuumpumpe in Betrieb, bis kes, der durch Warmschweißen einer Propergolpastille man eine Temperatur von 95° und einen Restdruck von mit einem Block aus Propergol entstanden ist; ItO mbar in dem Schweißhohlraum 2 erreicht hat. NachF i g. 2 shows a sectional view of a Prop'ergolblok- circuit 7 and puts the vacuum pump into operation, to kes, which by hot welding a Propergolpastille one a temperature of 95 ° and a residual pressure of was created with a block of propellant; ItO has reached mbar in the welding cavity 2. To

F i g. 3 eine Schnittdarstellung eines Propergolblok- 10 Aufheizen der Teile 15 und 16 läßt man den Kolben ί 3 kes, der durch Warmschweißen mehrerer Pastillen Pro- stetig in die Stellung B sich vorschieben und den Block pergol erhalten wurde. 16 gegen die Pastille 15 mit Hilfe des Stempels 10 unterF i g. 3 a sectional representation of a propellant block- 10 heating of the parts 15 and 16, the piston ί 3 kes, which was continuously advanced into position B by hot-welding several pastilles Pro- steadily into position B and the block pergol was obtained. 16 against the pastille 15 with the help of the punch 10 below

Die Vorrichtung zum Warmschweißen hat eine Form einem Druck von 250 bar andrücken. Die Vakuumpum-1 mit horizontaler Achse, die einen axialen zylindrischen pe wird während der gesamten Dauer des Vorschreitens Schweißhohlraum 2 aufweist und an ihrem Eingangsen- 15 des Stempels 10 am Laufen gehalten. Unter der kombide durch einen angesetzten Boden 3 verlängert ist, in nierten Wirkung des Druckes und der Temperatur erdem ein Stopfen 4 gleiten kann, der in die axiale Boh- folgt ein Zusammenschweißen auf der Höhe der beiden rung 3a des Bodenteiles unter Zwischenlage eines Dich- in Berührung miteinander stehenden Propergolflächen, tungsringes 5 eingesetzt wird; dieser Stopfen 4 ist mit Am Ende des Arbeitsganges stellt man das VakuumThe device for hot welding has a form of pressing a pressure of 250 bar. The vacuum pump 1 with a horizontal axis which becomes an axial cylindrical pe during the entire duration of the advancement Has welding cavity 2 and held at its entrance 15 of the punch 10 running. Under the kombide is extended by an attached bottom 3, in ned effect of pressure and temperature erdem a plug 4 can slide, which in the axial drilling follows a welding together at the level of the two tion 3a of the bottom part with the interposition of a sealingly in contact with each other propellant surfaces, processing ring 5 is used; this stopper 4 is at the end of the operation, the vacuum is set

einer hydraulischen Winde verbunden. Die innere Wand 20 ab, man kühlt die Form 1, indem man Kühlwasser in dem der Form und der Stopfen definieren einen Schweiß- Wärmeregelkreis 7 umlaufen läßt, man löst durch Herhohlraum, der das äußere Profil des zu erhaltenden Tei- ausziehen den Stopfen 4 und man wirft das warmgeles hat Überdies ist die Form von einem Heizmantel 6 schweißte Stück durch zusätzliches Vorschieben des mit Ölumlauf umgeben, der es gestattet, die Form auf Kolbens 13 aus. Der Thermoschweißvorgang ist außerdie gewünschte Schweißtemperatur zu bringen. In glei- 25 _,,·.,_,,. j . 2^₁,connected to a hydraulic winch. The inner wall 20 is cooled, the mold 1 is cooled by circulating the cooling water in the mold and the plug define a welding heat control circuit 7 one throws the warm gel has. Moreover, the shape is surrounded by a heating jacket 6 welded piece by additional advancement of the oil circulation, which allows the shape to be drawn on piston 13. The thermal welding process must also be brought to the desired welding temperature. In the same 25 _ ,, ·., _ ,,. j. 2 ^ ₁ ,

eher Weise ist ein Wärmeregelkreis 7 mit Wasserumlauf ordentlich schnell und dauert kaum -^- Sekunden,
in die Masse des Bodens 3 eingefügt, um das Ausformen Mit dem Stempel 10 der Art, wie er in der F i g. 1rather, a heat control circuit 7 with water circulation is really fast and hardly takes - ^ - seconds,
inserted into the mass of the base 3 in order to facilitate the shaping. With the punch 10 of the type shown in FIG. 1

der warmgeschweißten Teile nach ihrer Abkühlung zu dargestellt ist kann man einen Propergolblock durch erleichtern. Warmschweißen von zwei Teilen unterschiedlicher Zu-the hot-welded parts are shown after they have cooled down through a propellant block facilitate. Hot welding of two parts with different

Außerdem ist eine an eine Vakuumpumpe ange- 30 sammensetzung und Brenngeschwindigkeit herstellen, schlossene Vakuumabsaugöffnung 8 an dem rückwäru- den eine Schnittdarstellung in F i g. 2 der Zeichnung gen Ende der Form vorgesehen; sie mündet in den zeigtIn addition, the composition and burning rate of a vacuum pump must be established, closed vacuum suction opening 8 on the rear wall is a sectional view in FIG. 2 of the drawing provided at the end of the mold; it ends in the shows

Schweißhohlraum 2 in einer ringförmigen Nut 9, die in Indem man die Form des Stempels 10 ändert und ihmWelding cavity 2 in an annular groove 9, which by changing the shape of the punch 10 and giving it

der Innenwand der Form 1 vorgesehen ist Das innere eine zylindrische Form von einem Durchmesser im we-Komplementärprofil des zu erhaltenden Teiles wird von 35 sentlichen gleich dem des Schweißhohlraumes 2 gibt, einem Druckstempel 10 zylindrischer Form mit einem kann man einen Propergolblock durch Warmschweißen kleineren Durchmesser als dem des Schweißhohlraumes von zylindrischen Pastillen 15,15a, 15£, ... aus doppelerhalten; dieser Stempel ist in der Achse eines Stempel- basigem Propergol ohne Lösungsmittel in unterschiedliträgers 11 angeordnet, der ebenfalls zylindrisch ist, aber eher Zusammensetzung und mit verschiedenen Brennden gleichen Durchmesser wie der Schweißhohlraum 2 40 geschwindigkeiten herstellen (beispielsweise Zusamhat und der dichtend in diesem Schweißhohlraum 2 glei- mensetzung Nr. 2, Nr. 3, Nr. 1), wie er in der F i g. 3 der ten kann; eine Ringdichtung 12 ist zwischen der Innen- Zeichnung dargestellt ist.the inner wall of the mold 1 is provided The inner a cylindrical shape with a diameter in the we complementary profile of the part to be obtained is of 35 sentlichen equal to that of the welding cavity 2, a pressure stamp 10 cylindrical shape with a can a propellant block by hot welding smaller diameter than that of the welding cavity of cylindrical lozenges 15,15a, 15 £, ... obtained from double; This punch is arranged in the axis of a punch-based propellant without solvent in a different carrier 11, which is also cylindrical, but rather composition and with different burns produce the same diameter as the welding cavity 2 40 (for example, together and the sealing in this welding cavity 2 same - composition No. 2, No. 3, No. 1), as shown in FIG. 3 of th can; a ring seal 12 is shown between the interior drawing.

wand der Form 1 und dem Stempelträger 11 vor der wall of the form 1 and the stamp carrier 11 in front of the

Vakuumabsaugöffnung 8 eingefügt. Hierzu 1 Blatt ZeichnungenVacuum suction opening 8 inserted. 1 sheet of drawings

Das Verschieben des Stempels 10 und des Stempel- 45 Moving the punch 10 and the punch 45

trägers 11 wird von dem Kolben 13 einer Druckwinde
14 besorgt der sich zwischen zwei Grenzstellungen bewegen kann: Eine Rückzugstellung, die durch den Buchstaben A bezeichnet ist, und eine Arbeitsstellung, bezeichnet durch den Buchstaben B. 50The carrier 11 is supported by the piston 13 of a pressure winch
14 who can move between two limit positions: a retreat position, denoted by the letter A , and a working position, denoted by the letter B. 50

Im Betrieb wird die Form 1 an dem Austritt der
Druckwinde 14 angeordnet, und die Baugruppe Stempelträger 11 und Stempel 10 einer ausgewählten Form
wird gegen den Kolben 13 in der zurückgezogenen Stellung a eingesetzt Der Stopfen 4 wird entfernt; man 55
führt in den Schweißhohlraum 2 einerseits einen zylindrischen Block 16 aus doppelbasigem Propergol des
Typs ohne Lösungsmittel mit schneller Verbrennung,
der die oben gegebene Zusammenstellung Nr. 3 hat
(beispielsweise 30 mm Durchmesser und 50 mm Länge) 60
und andererseits eine zylindrische Pastille 15 aus doppelbasigem Propergol des Typs ohne Lösungsmittel und
mit langsamer Verbrennung ein, die die Zusammensetzung hat, die oben unter Nr. 2 angegeben ist (beispielsweise 30 mm Durchmesser und 10 mm Länge); die Pa- 65
stille und der Block, die so nebeneinander sitzen, haben
im wesentlichen den Durchmes&er des Schweißhohlrau-In operation, the mold 1 is at the outlet of the
Pressure winch 14 arranged, and the assembly punch carrier 11 and punch 10 of a selected shape
is inserted against the piston 13 in the retracted position a The plug 4 is removed; man 55
leads into the welding cavity 2 on the one hand a cylindrical block 16 of double-base propellant
Solvent-free type with rapid combustion,
who has the compilation No. 3 given above
(e.g. 30 mm diameter and 50 mm length) 60
and, on the other hand, a cylindrical pellet 15 made of double-base propellant of the solvent-free type and
a slow combustion having the composition indicated in No. 2 above (e.g., 30 mm in diameter and 10 mm in length); the pa- 65
have silence and the block sitting next to each other
essentially the diameter of the welding cavity

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of propellant charges from double-base propellants by association the constituent elements of the charges from propellants of different compositions and burn rates characterized in that it includes