DE3244612C2

DE3244612C2 - Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Formgußsprengstoffstücken und Gießform zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3244612C2
Application number: DE19823244612
Authority: DE
Inventors: Josef 8897 Pöttmes Kuttenreich
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE3244612A1

Abstract

Es werden Sprengstoffstücke zum Füllen großer Sprengkörper mittels Stückenguß dadurch hergestellt, daß man den geschmolzenen Sprengstoff in eine mehrteilige Form 1, 2 mit einem kugelförmigen Formenhohlraum 7 und einen sich zum oberen Ende des Formenhohlraums 7 erstreckenden Eingießkanal 11 steigend von unten nach oben einfließen läßt, bis der Eingießkanal 11 gefüllt ist. Nach dem Erstarren des Sprengstoffs wird entformt, wobei etwaige Lunker im Einguß auftreten, der verworfen wird.

Description

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lcr Form nebeneinander mehrere Reihen von jeweils Die Kugeln zeigen im Schnitt ein einwandfreies Gefü-

vicr übereinander angeordneten kugelförmigen For- ge ohne Lunker und Risse.

mcnhohlräumen 4, 5, 6, 7; 4', 5', 6', T, 4", 5", 6", 7"

gebildet werden. Jeder Formenhohlraum 4,5, 6, 7 ... Beispiel 2

besieht also aus zwei halbkugelförmigen H älften. 5

Das obere Ende des untersten Formenhohlraums 4, Mit einer Aluminiumform entsprechend Fig. 1 und 2,

4', 4" jeder Reihe ist mit dem unteren Ende des darüber die jedoch nur drei Reihen von jeweils fünf übereinan-

angeordneten Formenhohlraums 5,5', 5", das obere En- der angeordneten Formenhohlräumen aufweist, wurden

de des Formenhohlraums 5,5', 5" mit dem unteren Ende Kugeln mit einem Durchmesser von 56 mm aus einem

des Formenhohlraums (6,6', 6" und das obere Ende des io Gemisch aus NSK 95 und Aluminiumpulver im Verhält-

Formenhob'raums 6, 6', 6" mit dem unteren Ende des nis 0,762 :0,238 (NSK = 54% TNT, 40% Hexogen. 6%

obersten Formenhohlraums 7, T, 7" über jeweils einen Phlegmatisat) gegossen.

Verbindungskanal 8,9,10 verbunden. Vom oberen Ende Wie im Beispiel 1 betrug die Temperatur des ge-

des obersten Formenhohlraums 7, T, 7" erstreckt sich schmolzenen Sprengstoffs etwa 95° C, wobei die Alumi-

der Eingießkanal 11 nach außen. 15 niumform für das Gießen des Sprengstoffs auf 50°C

Die senkrechte Trennebene 3 schneidet dabei die erwärmt wurde. Die Form wurde wie im Beispiel 1 im

Verbindungskanäle 8,9 und 10 sowie den Eingießkanal Wasserband (30° C) abgekühlt. Die Abkühldauer betrug

11 in der Mitte. gleichfalls ca. zehn Minuten.

Der Eingießkanal U ist trichterförmig ausgebildet, Es entstanden ebenfalls Kugeln mit einem einwandd. h. er erweitert sich von unten nach oben. Dadurch 20 freien Gefüge ohne Lunker, Risse oder Poren, wird nicht nur das Eingießen des geschmolzenen Das völlige Fehlen von Hohlräumen, wie Lunker, Ris-Sprengstoffs erleichtert, vielmehr wird durch diese Er- se und Poren, bei den erfindungsgemäß hergestellten Weiterung in erster Linie die Bildung eines verlorenen Sprengstoffstücken, selbst bei einem Durchmesser von Kopfes, in dem die Schwindungshohlräume, wie Lunker 50 mm, ist überraschend. Daß sich die Hohlräume aus-Rissc und Poren gebildet werden, ausreichender Größe 25 schließlich in den Eingüssen ausbilden, ist nicht vorhergewährleistet. Damit kein oder möglichst wenig Anguß sehbar. Insbesondere ist überraschend, daß auch bei entsteht sind die Verbindungskanäle 8, 9, 10 möglichst mehreren übereinander angeordneten Formenhohlräukurz ausgebildet, und zwar vorzugsweise, wie in F i g. 1 men keine Lunkerbildung auftritt, und zwar selbst dann, und 2 dargestellt, derart, daß sich zwei benachbart über- wenn das Abkühlen der Schmelze derart rasch erfolgt, einander angeordnete kugelförmige Formenhohlräume 30 wie beschrieben, aiso beispielsweise innerhalb von zehn 4,5,6,7... schneiden. Minuten.

Gemäß Fig. 2 ist die Formhälfte 1 mit mehreren

senkrecht auf derselben angeordnete Verbindung«- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

schrauben 12 bis 16 versehen, die durch entsprechend

angeordnete Bohrungen in der anderen Formhälfte 2 35
gesteckt und mit Muttern verschraubt werden. Auf diese Weise werden die beiden Formhälften 1 und 2 gegenüber einander positioniert und die Form geschlossen.

Die Form besteht zweckmäßigerweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. 40

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Mil einer Aluminiumform entsprechend Fig. 1 und 2,
die jedoch siebzehn Reihen von jeweils fünf übereinander angeordneten Formenhohlräumen aufweist, werden
Kugeln aus TNT mit einem Durchmesser von sechzehn
Millimeter gegossen. 50

Vor dem Eingießen des geschmolzenen TNT wurde
die Aluminiumform auf etwa 50°C erwärmt. Die Temperatur des geschmolzenen TNT betrug etwa 95°C.

Das geschmolzene TNT wurde jeder Reihe von übereinander angeordneten Formenhohlräumen über den 55
jeweiligen Eingießkanal zugegeben, wobei es steigend
von dem untersten Formenhohlraum zum obersten Formenhohlraum der betreffenden Formenhohlraumreihe
einfließt.

Nach dem Füllen aller Formenhohlräume, einschließ- 60
lieh der trichterförmigen Eingußkanäle, wurden die Formen mit einem etwa 30°C-warmen Wasserbad abgekühli.

Die Zeit zum Abkühlen des Sprengstoffs nach dem
Gießen betrug etwa zehn Minuten. Danach wurden die 65
TNT-Kugeln entformt, voneinander getrennt, und die
Eingüsse, die die Lunker, Risse und Poren aufweisen,
wurden als verlorener KoDf verworfen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Formgußsprengstoffstücken zum Füllen großer Sprengkörper mittels Stückenguß, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere kugelförmige Formenhohlräume steigend mit geschmolzenem Sprengstoff füllt, wobei die Formenhohlräume übereinander angeordnet sind und das obere Ende des unteren Formenhohlraums mit dem unteren Ende des darüberliegenden Formenhohlraums kommuniziert, und wobei nach dem Entformen der Einguß als verlorener Kopf von der im obersten Formenhohlraum gebildeten Sprengstoffkugel entfernt wird und die Sprengstoffkugelnvoneinandergetrenntwerden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Sprengstoffkugeln aus Trinitrotoluol, ggfs. im Gemisch mit Hexogen, Phlegmatisat und/oder Aluminiumpulver, dadurch gekennzeichnet, daß die Form vor dem Eingießen des geschmolzenen Sprengstoffs auf 40bis60°C,vorzugsweiseetwa50°Cerwärmtwird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zum Abkühlen des Sprengstoffs nach dem Gießen und bis zum Entformen höchstens zwanzig Minuten, vorzugsweise etwa zehn Minuten beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form nach dem Gießen schnell abgekühlt wird.

5. Gießform zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei Formhälften (1, 2) mit einer senkrechten Trennebene (3) besteht, welche mehrere übereinander angeordnete Formenhohlräume (4,5,6, 7) aus jeweils zwei halbkugelförmigen Hälften bilden, wobei das obere Ende des unteren Formenhohlraums (4, S, 6) mit dem unteren Ende des darüber angeordneten Formenhohlraums (5,6, 7) über einen Verbindungskanal (8,9,10) kommuniziert und sich der Eingießkanal (11) zum oberen Ende des obersten Formenhohlraums (7) erstreckt, wobei die Trennebene (3) zwischen den beiden Formhälften (1, 2) den Eingießkanal (11) und die bzw. den Verbindungskanal (8, 9, 10) mittig schneidet und wobei die Verbindungskanäle (4, 5, 6, 7) durch gegenseitiges Schneiden der kugelförmigen Formenhohlräume (4,5,6,7) gebildet werden.

6. Gießform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingießkanal (U) sich von unten nach oben erweitert und zu einer definierten Bruchstelle führt.

7. Gießform nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie nebeneinander mehrere Reihen übereinander angeordneter Formenhohlräume (4,5,6,7; 4', 5', 6', T ...) aufweist.

8. Gießform nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingießkanal (11) und der bzw. die Verbindungskanäle (8, 9, 10) einen Durchmesser aufweisen, der '/5 bis '/2 des Durchmessers der Formenhohlräume (4,5,6,7) beträgt.

9. Gießform nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Metall besteht.

10. Gießform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Gießform zur Herstellung von kugelförmigen Formgußsprengstoffstücken zum Füllen großer Sprengkörper mittels Stückenguß.

Flüssige Sprengstoffe haben die Eigenschaft, beim Erstarren zu schrumpfen. So schrumpft beispielsweise Tri nitrotoluol (TNT) beim Erstarren um ca. zehn Prozent. Dadurch entstehen in gegossenem Sprengstoff Hohlräume, wie Lunker, Poren und Risse, wenn nicht langwierige, komplizierte Maßnahmen vor allem beim Abkühlen getroffen werden. Da bei großen Sprengkörpern mit 100, 200 oder 500 kg Sprengstoff und mehr, wie sie beispielsweise bei Seeminen verwendet werden, selbst die langwierigsten und kompliziertesten Maßnahmen beim Abkühlen versagen, wird der Stückenguß durchgeführt, d. h. das Sprengkörpergehäuse wird mit einem Gemisch aus geschmolzenem Sprengstoff und Sprengstoffstücken gefüllt und dann der geschmolzene Sprengstoff erstarren gelassen.

Um Sprengkörper gleichmäßig hoher Dichte ohne Lunker und andere Hohlräume zu erhalten, ist es aus der AT-PS 1 78 043 bekannt, die Sprengstoffstücke durch Formguß herzustellen. Vollkugelförmige Sprengstoffstücke, die deswegen besonders vorteilhaft sind, weil sie sich bei hoher Schüttdichte praktisch nur punktförmig berühren und dadurch das Einfließen der Schmelze in die Hohlräume zwischen den Sprengstoffstücken nicht behindern, werden dabei aus gegossenen Halbkugeln hergestellt, die durch Anschmelzen im Schnitt zu Kugeln geformt werden. Bei der Herstellung vollkugelförmiger Sprengstoffstücke erfordert das bekannte Verfahren also einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem vollkugelförmige Sprengstoffstücke für den Stückenguß in großer Zahl schnell und mit geringem Arbeitsaufwand hergestellt werden können.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet. Im Anspruch 5 ist eine bevorzugte Gießform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben, welche durch die Merkmale der Ansprüche 6 bis 10 weiter ausgebildet wird.

Unter Vollkugeln sind dabei neben sphärischen auch sphäroide oder solche Körper zu verstehen, die von der exakten Kugelform abweichen, also beispielsweise ein Ellipsoid oder eine Eiform. Wesentlich ist lediglich, daß praktisch keine ebenen oder konkaven Flächen vorhanden sind, d. h. die Sprengstoffstücke sich praktisch nur punktförmig berühren und dadurch das Einfließen der Schmelze in die Hohlräume zwischen den Sprengstoffstücken nicht behindert wird.

Nachstehend ist eine in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gießform näher erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils schematisch

F i g. 1 einen Querschnitt durch die Gießform;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Gießform, wobei die vordere Formhälfte weggenommen und der rechte Teil der Form weggebrochen ist.

Die Gießform besteht gemäß F i g. 1 aus zwei plattenförmigen Formhälften 1 und 2, die durch eine senkrechte Trennebene 3 voneinander getrennt sind. In den plattenförmigen Formhälften I und 2 sind halbkugcliörmige Vertiefungen vorgesehen, so daß bei zusammengesetz-