DE3245907C2 - Verfahren zur Herstellung eines Brandmittel-Gemisches und dessen Verwendung in Munitionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Brandmittel-Gemisches und dessen Verwendung in MunitionenInfo
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Abstract
Für Munitionen liegt eine Brandmasse vor, die wie ein Kunstharz gießbar ist, nach einer vorherbestimmbaren Zeit aushärtet, in ausgehärtetem Zustand bearbeitet werden kann, eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit aufweist, sich intensiv mit anderen Materialien verbindet, eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und trotzdem beim Aufschlag auf das Ziel sicher zur Entzündung gelangt. Diese Brandmasse beruht auf an sich bewährten und bekannten Brandmassen, die in ihrer Sauerstoffbilanz verändert sind und mit einem Bindemittel vermischt sind. Diese Brandmasse ist in jede Form gießbar und kann nach dem Aushärten mechanisch durch Bohren, Fräsen, Drehen bearbeitet werden. Das dünnflüssige Bindemittel, aus der Gruppe der Methacrylate oder andere geeignete Kunstharze, benetzt die einzelnen Staubkörnchen der Brandmasse, so daß das Verhältnis trockene Brandmasse zum Bindemittel günstig ist und damit die Zünd-Ansprechempfindlichkeit steigt. Auch liegt dadurch eine gute Brand-Leistung vor.
Description
die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Brandmittel-Gemisches aus Metallen
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Granulierte Brandsätze, die in die entsprechenden Wirkungsträger, wie ballistische Hauben, Geschosse,
mit hohem Druck verpreßt werden, sind aus der DE-AS 29 01 517 und DE-AS 27 52 946 bekannt Diese Brandsätze
liegen stets als eine granulierte Masse vor, die unter hohem Druck zu einer festen Masse verpreßt
wird.
Nachteilig daran ist, daß die Brandmasse nur in Wirkungsträgern laboriert werden kann, die geometrisch
günstige Formen aufweisen, wie z. B. zylindrische oder konische Formen, denn nur so läßt sich die Brandmasse
optimal verdichten.
Aus der DE-PS 25 30 209 ist ein Brandmittel aus Metallen mit einem Sauerstoff liefernden Anteil und einem so
organischen Bindemittel bekannt. Das Bindemittel ist von relativ zäher Konsistenz und nach seiner Aushärtung
weich-elastisch. Es weist eine relativ geringe mechanische Stabilität auf. Dadurch ist es bei Geschossen
und Flugkörpern wegen der üblichen Beschleunigungen nicht als Konstruktionselement geeignet, da die im Geschoß
abzustützenden Komponenten sich verschieben können. Zur Zündung des Brandmittels ist die Detonation
eines üblichen Sprengstoffes nötig.
Aus dem »Engineering Design Handbook«, April 1967, Seite 5 bis 11, sind Brandgeschosse bekannt, deren
Brandmasse Mischungen aus Oxidations- und Reduktionsmitteln, sowie einem Bindemittel mit einem Anteil
von 1 —5% sind. Als Brandmasse dient z. B. eine Masse aus Magnesium-Aluminiumlegierung, Bariumnitrat und
Binder.
Aus der DE-OS 24 14 310 ist ein Explosivstoff mit Beleuchtungs- und Entzündungseigenschaften bekannt,
der festes pyrophores Material, wie Zirkonium, Magnesium, Aluminium oder Mischmetall, enthält Das pyrophore
Material ist Bestandteil von aufschmelzbarem Sprengstoff und durch Vergießen in Munition einfüllbar.
Auf dem Gebiet der Festtreibstoffraketen ist es nach Meyer: »Explosivstoff«, 1979, Seite 63, bekannt, härtbare
Treibstoffe mittels einer Bindeschicht zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist unter dem Begriff »case-bonding«
bekannt
Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, ein leicht vergießbares nach dem Härten mechanisch und
thermisch stabiles Brandmittel für Munition, wie Handgranaten, Rohrwaffen, Geschosse, Gefechtskörper, Minen,
zu schaffen. Die Brandmittel enthalten dabei Gemische aus Metallen und Oxydationsmitteln.
Die Lösung dieser Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 zu entnehmen.
Eine vorteilhafte Verwendung des Erfia^itngsgegenstandes
ist dem Unteranspruch zu entnehmen.
Die erfindungsgemäß hergestellte Brandmasse ist sehr dünnflüssig und läßt sich wie ein Kunstharz gießen.
Nach einer vorherbestimmbaren Zeit härtet es aus. Im ausgehärteten Zustand ist es ohne Entzündungsgefahr
mechanisch zu verarbeiten, wie durch Drehen, Fräsen und Bohren. Es weist eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit
auf und verbindet sich intensiv mit anderen Materialien. Beim Aufschlag der mit dem Brandmittel versehenen
Munition hoher kinetischer Energie ist die Entzündung des Brandmittels bereits durch die Umwandlung
der kinetischen Energie sichergestellt Bei Munition mit geringer kinetischer Energie beim Zielaufschlag
erfolgt die Zündung des Gemisches durch die Detonation des Sprengstoffes der Munition.
Durch die hohe Viskosität des Bindemittels, die sich bis ca. 5 Pa s erstrecken kann, entsteht je nach Anteil
und Art des Bindemittels und der Brandmasse eine dünntiüsige Masse, die sich in jede Form gießen und
darin aushärten läßt Je nach Menge und Art des Katalysators dauert die Aushärtung einige Sekunden bis mehrere
Stunden. Das ausgehärtete Material ist hart und nur wenig elastisch. Die Viskosität der dünnflüssigen
Masse kann bei Bedarf einer zähen Konsistenz in bekannter Weise eingestellt werden.
Das erfindungsgemäß hergestellte Brandmittel eignet sich ausgezeichnet zum Ausgießen bisher nicht nutzbarer
Hohlräume in Geschossen und anderen Wirkungsträgern, z. B. Infanterie-Granaten, Geschützgeschossen,
Mörsergeschossen, Minen und Handgranaten. Es ist daher möglich, bei Munitionen, in denen bisher kein nutzbarer
Raum für Brandmasse zur Vericigung stand, eine Brandkomponente vorzusehen. Auch eignet sich das
Brandmittel in bestimmten Fällen dafür, bisherige Kunststoff-Konstruktionsteile durch Brandmasse zu ersetzen;
so können die bisher in Kunststoff eingeschäumten Konstruktionssplitter mit dem Brandmittel vergossen
werden oder vorgeformte Teile in Geschossen bzw. Flugkörpern durch Teile aus Brandmasse zu ersetzen.
Durch die hohe mechanische und thermische Stabilität des beschriebenen Brandmittels ist es in bestimmten
Fällen auch möglich, ballistische Hauben die zur Aufnahme von Brandmitteln dienen, durch an das Geschoß
angegossene Vollkörper aus dem Brandmittel zu ersetzen. Ebenso ist es möglich, normale ballistische Hauben
aus Leichtmetall, statt wie bisher mit Brandmasse vollzupressen, diese mit dem erfindungsgemäßen Brandmittel
auszugießen, was eine enorme Kosteneinsparung darstellt. Bei entsprechender Wahl des Bindemittels erfüllt
das Brandmittelgemisch auch die Funktion einer
G ewindeversieherung.
Bei der Herstellung des Brandmittels werden das Metalloxid bzw. Metalloxide und die pyrophoren Anteile
trocken gemischt. Das trockene Gemisch wird dann mit dem flüssigen Bindemittel angerührt und kann so weiter
verarbeitet werden. Das Herstellen der trockenen Mischung erfordert keine besonderen Vorkehrungen, wie
das Einhalten der Zugabe von Komponenten oder das Umhüllen einer Brandkomponente mit phlegmatisierenden
Stoff um die Zündungswahrscheinlichkeit zu mindern. Das Gemisch ist demgemäß einfach und kostengünstig
herstellbar. Das Mischen ist auch sicher, da die Gefahr einer spontanen Zündung oder Detonation
während des Mischens nicht vorliegt Die Zusammensetzung der Mischung ist zu keinem Zeitpunkt zündempfindlich.
Auch während der Verarbeitung durch Vergießen und nach der Härtung des Metalls besteht
keine Detonationsgefahr.
Das dünnflüssige Bindemittel aus der Gruppe der Methacrylate benetzt die einzelnen Staubkörnchen der
Brandmasse, so £s3 das Verhältnis trockene Brandmasse
zum Bindemittel günstig ist und damit die Zünd-Ansprechempfindlichkeit
steigt Auch liegt dadurch eine gute Brand-Leistung vor.
Die Basis der Brandmittel-Gemische sind an sich bewährte
und bekannte Brandmassen. Diese wurden in ihrer Sauerstoffbilanz verändert und mit einem bekannten
anaeroben Bindemittel auf der Basis von Methacrylat-Harz
vermischt, eventuell gemischt mit einem geeigneten Beschleuniger. .
Dieser Klebstoff härtet bei Raumtemperatur aus in Verbindung mit Metall oder Metallverbindung und unterAusschluß
des Luftsauerstoffes.
Er wird normalerweise für Gewindesicherungen eingesetzt
Die Viskosität des Bindemittels kann sich bis ca. 5 Pa s
erstrecken. Dieses Gemisch wurde für die innenauskleidung von Rohrgeschossen benutzt, da durch Katalysatorzugabe
sekundenschnelle Aushärtung möglich ist.
Das Gemisch weist folgende Zusammensetzung auf:
Bariumnitrat, Ba(NO3J2 12Gew.-%
Eisen(III)oxid, F2O3 32 Gew.-°/o
Mg/Al-Legierung IS Gew.-%
Zirkonium, Zr 17Gew.-%
Das trockene Gemisch wurde mit weiteren 20 Gew.-% des genannten Bindemittels angerührt und
wurde auch so weiter verarbeitet.
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Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Brandmittel-Gemisches
aus pyrophoren Metallen, wenigstens einem Sauerstoff-liefernden Metalloxid und/oder einem
Nitrat, Chlorat Perchlorat, oder Peroxid der
Elemente Natrium, Kalium, Lithium, Barium, Strontium
sowie Verbindungen des Ammoniums und einem organischen Bindemittel, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß zu einem Gemisch aus einer oder zwei Sauerstoff-liefernden Verbindungen, wie
Bariumnitrat, Blei-IV-Oxid und/oder Eisen-III-Oxid
in einer Menge von 42 bis 46 Gew.-°/o, einem oder zwei pyrophoren Anteilen, wie Magnesium-, Aluminium-Legierungen
oder Zirkonium in einer Menge von 34 bis 38 Gew.-%, ein flüssiges Bindemittel aus
der Gruppe der Methacrylate in einer Menge von 18 bis 22 Gew.-% unter Rühren zugemischt und die
Masse anschließend vergossen und gehärtet wird.
2. Verwendung der nach Anspruch 1 festgestellten Brandmittel-Gemische in Munitionen
als Kleber für Gewindeverbindungen,
als Füllstoff für sonst nicht nutzbare Hohlräume,
als Trägermasse für vorgeformte Splitter, als Einlagen in ballistischen Hauben und Geschoßkörpern und
als Füllstoff für sonst nicht nutzbare Hohlräume,
als Trägermasse für vorgeformte Splitter, als Einlagen in ballistischen Hauben und Geschoßkörpern und
als Abstützkörper als Ersatz für sonst üblicherweise aus Kunststoff gefertigter Körper.
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