DE3507062C1 - Hohlladung, Verfahren zu deren Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einfacher Herstellung und Montage der Zündkettenbauteile eine Hohlladung hoher Präzision und Leistung bereitzustellen.
• Durch den topfförmigen Abschnitt der erfindungsgemäßen Hohlladung können also die Übertragerladung und das Anzündstück in einem Arbeitsgang in die Abdeckplatte eingepreßt und damit die drei Teile: Übertragerladung, Anzündstück und Abdeckplatte zu einem Bauteil zusammengefügt werden. Die erfindungsgemäße Hohlladung ist damit äußerst montage- und fertigungsfreundlich. So braucht bei ihrer Herstellung nur noch auf zwei Maße dieser drei Teile geachtet zu werden, nämlich den Außendurchmesser und die Höhe der Abdeckplatte. Toleranzprobleme an den Grenzflächen von Sprengstoffteilen sind damit völlig eliminiert. Auch wirken die Seitenwände des topfförmigen Abschnitts der Abdeckplatte als Abstandshalter, so daß eine Punktbelastung der Übertragerladung an der Hauptladung ausgeschlossen ist.
• Weiterhin wird die Fertigungskontrolle entscheidend dadurch vereinfacht, daß nur noch die beiden genannten Maße der Abdeckplatte mit hohen Präzisionsanforderungen entsprechen müssen.
• Da die Abdeckplatte, die Übertragerladung und das Anzündstück zu einem Bauteil zusammengefügt sind, braucht bei der Montage auch nur noch ein Bauteil in die Hülle gelegt zu werden, gegenüber den vier separaten Bauteilen, nämlich Übertragerladung, Anzündstück, Töpfchen und Abdeckplatte, die nach dem Stand der Technik montiert werden müssen. Ein Verkleben von Trennfugen entfällt.
• Darüber hinaus ist die Herstellung dieses einen Bauteils einfach, insbesondere wenn die in den Ansprüchen 9 und 10 genannte Vorrichtung eingesetzt wird.
• Vorzugsweise wird für die Übertragerladung und das Anzündstück der gleiche Sprengstoff verwendet, z. B.
• ein Hexogen-Wachs-Graphit-Gemisch, z. B. ein Gemisch aus 95 Gewichtsteilen Hexogen, 4 Gewichtsteilen Wachs und einem Gewichtsteil Graphit.
• Um einen Spalt zwischen der Übertragerladung und dem Inertkörper für die Detonationswellenlenkung zu vermeiden, besteht im übrigen, wie nach dem Stand der Technik, dieser Inertkörper vorzugsweise aus einem elastischen kompressiblen Material.
• Falls die Anlagefläche der Übertragerladung an der Hauptladung als plane Radialfläche ausgebildet ist, wird die Übertragerladung gegenüber der Hülle der Hohlladung durch die Innenwand des topfförmigen Abschnitts der Abdeckplatte zentriert. Maßtoleranzen des topfförmigen Abschnitts der Abdeckplatte können dabei zu geringfügigen Verschiebungen der Übertragerladung gegenüber der Mittelachse der Hohlladung und dadurch zu einer entsprechenden Leistungsminderung führen.
• Um dies zu verhindern, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Fläche der Übertragerladung, die an der Hauptladung anliegt, als Zentrierfläche ausgebildet, wobei der Inertkörper zur Detonationswellenlenkung elastisch sein muß. Diese Zentrierfläche ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit sehr hoher Präzision herstellbar.
• Die Zentrierfläche ist dabei vorzugsweise konisch ausgebildet. Dadurch werden Kanten vermieden, wie sie z. B. bei einer zentrierenden Ringschulter der Übertragerladung zwischen dem Inertkörper zur Detonationswellenlenkung und dem topfförmigen Abschnitt der Abdeckplatte an der der Hauptladung zugewandten Fläche der Übertragerladung auftreten würden. Derartige Kanten können nämlich bei der weiteren Montage der Hohlladung relativ leicht abbrechen.
• Neben der Zentrierung der Initiierung exakt über die Mittelachse und damit einer hohen Präzision der Hohlladung sowie dem Ausschalten einer leistungsmindernden Spaltbildung zwischen Übertragerladung und Hauptladung hat die Ausbildung der Anlagefläche der Übertragerladung an der Hauptladung als Zentrierfläche den weiteren Vorteil, daß diese Anlagefläche und damit die Anzündfläche der Hauptladung vergrößert wird.
• Die konische Zentrierfläche der Übertragerladung kann so ausgebildet sein, daß sie sich in Richtung der Auskleidung verjüngt oder erweitert. Eine konische Erweiterung der Zentrierfläche bringt dabei den Vorteil einer ringförmigen Zentrierung der Detonationswelle mit sich.
• Die Übertragerladung kann bei der erfindungsgemäßen Hohlladung auch als Spitzübertrager ausgebildet sein. D. h. es kann ein entsprechend ausgebildetes Anzündstück, z. B. ein Tetrylpreßling, gegebenenfalls in einem Töpfchen angeordnet, in den Anzündkanal eingelegt werden und dann die Übertragerladung mit in das Anzündstück ragende Spitze fertiggepreßt werden.
• Die Herstellung einer Hohlladung mit Spitzübertrager ist zwar aufwendiger als diejenige, bei der das Anzündstück und die Übertragerladung einstückig ausgebildet sind. Sie hat jedoch unter anderem den Vorteil, daß auf die Erfahrungen zurückgegriffen werden kann, die hinsichtlich Spitzübertragern bestehen, und durch entsprechende Sprengstoffauswahl die Brisanz des Anzündstücks geändert werden kann. Im übrigen werden beim Einpressen der Übertragerladung und des Anzündstücks in die Abdeckplatte Maßtoleranzen ausgeschaltet, so daß eine störungsfreie Initiierung gewährleistetist.
• Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hohlladung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch: F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Hohlladung und Fig.2 einen Längsschnitt durch das aus Abdeckplatte, Anzündstück und Übertragerladung zu einem Teil zusammengefügte Bauteil sowie Teile einer Vorrichtung zur Herstellung dieses Bauteils.
• Gemäß F i g. 1 sind in eine zylindrische Hülle 1 nacheinander eine kegelförmige Auskleidung 2, eine Hauptladung 3, ein Inertkörper 4 zur Detonationswellenlenkung in eine Ausnehmung der Hauptladung 3 und eine Abdeckplatte 5 eingesetzt, in welcher die Übertragerladung 6 und das Anzündstück 7 angeordnet sind. Das Anzündstück 7 ist nach außen durch eine Folie 8, z. B.
• aus Aluminium, abgeschlossen.
• An dem der Auskleidung 2 benachbarten Ende ist die Hülle 1 zu einer Rolle 9 umgebördelt, so daß die Basis der Auskleidung 2 sich auf der Rolle 9 abstützt. An dem der Abdeckplatte 5 zugewandten Ende ist die Hülle t um eine wulstförmige Ringschulter 10 unter Vorspannung gebördelt, die an der Abdeckplatte 5 vorgesehen ist. Auf diese Weise sind die Abdeckplatte 5 und die Auskleidung 2 federnd aufeinander zu belastet.
• Die Abdeckplatte 5 weist einen Anzündkanal 11 auf, in dem das Anzündstück 7 angeordnet ist, ferner einen topfförmigen Abschnitt 12, in dem die Übertragerladung 6 angeordnet ist. Die Übertragerladung 6 wird dabei von dem topfförmigen Abschnitt 12 aufgenommen. Das Anzündstück 7 und die Übertragerladung 6 sind in die Abdeckplatte 5 eingepreßt und einstückig ausgebildet.
• Die an der Hauptladung 3 anliegende Fläche der Übertragerladung 6 ist als konische Zentrierfläche F ausgebildet. Der Inertkörper 4 zur Detonationswellenlenkung besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Schaumstoff.
• Die Seitenwand 13 des topfförmigen Abschnitts 12 ist an ihrer Innenseite in Richtung auf die Auskleidung 2 kegelförmig erweitert. Der Winkel, mit dem die Innenseite der Seitenwand 13 gegenüber der Längsachse der Hohlladung geneigt ist, beträgt dabei 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3 Grad.
• Dadurch wird einerseits eine möglichst große Anzündfläche zwischen Übertragerladung 6 und Hauptladung 3 erreicht. Andererseits wird sichergestellt, daß die radiale Wärmeausdehnung der Übertragerladung 6 in axiale Richtung umgelenkt und damit federnd aufgenommen wird. Weiterhin ist das Entformen der Abdeckplatte 5 als Spritzgußteil mit einer solchen kegelförmigen Ausnehmung im topfenförmigen Abschnitt 12 erleichtert.
• Die Abdeckplatte 5' nach F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß sie mit einem nicht dargestellten Überwurfring an der Hülle befestigt wird, eine Ausnehmung 14 für einen Stift an der Hülle zur Verdrehsicherung aufweist und die Stiftaufnahme 15 für die Zentrierung an einer Rakete und der elektrische Stecker 16 für den Zündimpuls z. B. durch einen Kontakt an einer Vorstruktur der Hohlladung dargestellt sind, das Anzündstück 7' bzw.
• der Anzündkanal tt' in einem rohrförmigen Ansatz 17 angeordnet sind und die Innenseite der Seitenwand 13' bzw. 13" des topfförmigen Abschnitts 12' entweder zylindrisch oder kegelförmig-konkav ausgebildet ist, wie in F i g. 2 rechts bzw. links dargestellt, wobei die Ecke zwischen der Seitenwand 13' mit zylindrischer Innenseite und dem benachbarten Boden 18 mit einer Abschrägung 19 versehen ist.
• Weiterhin ist in F i g. 2 die Übertragerladung 6' als Spitzübertrager ausgebildet, d. h. es ist ein separates Anzündstück 7', z. B. ein Tetrylpressling. vorgesehen, wobei die Übertragerladung 6' eine in das Anzündstück 7' ragende Spitze 7" aufweist.
• Die Herstellung des in F i g. 2 gezeigten Bauteils erfolgt dadurch, daß die Abdeckplatte 5', wie in F i g. 2 dargestellt, mit dem Anzündkanal tt' nach unten und dem topfförmigen Abschnitt 12' nach oben in eine Pressvorrichtung gegeben wird, die einen Ober- und einen Unterstempel 20 bzw. 21 aufweist, wobei der Oberstempel 20, der mit einer kegelstumpfförmigen Vertiefung 20' für die konische Anlagefläche 6" der Übertragerladung 6' versehen ist, und der Unterstempel 21 jeweils in einer Hülse 22 bzw. 23 geführt ist, welche den topfförmigen Abschnitt 12' bzw. den rohrförmigen Ansatz 17 mit dem Anzündkanal tt' umschließt. Der Innendurchmesser der Hülse 22 entspricht also dem Außendurchmesser des topfförmigen Abschnitts 12' und der Innendurchmesser der Hülse 23 dem Außendurchmesser des rohrförmigen Ansatzes 17.
• Die Hülsen 22 und 23 sind dabei in ein (nicht dargestelltes) Preßwerkzeug integriert und für die Abdeckplatte 5' ist eine (nicht dargestellte) Aufnahme vorgesehen.
• Dabei wird so vorgegangen, daß in den Anzündkanal 11' das Anzündstück 7' mit einer entsprechenden Vertiefung für die Spitze 7" der Übertragerladung 6' eingelegt, der Unterstempel 21 in die Hülse 23 eingefahren, der topfförmige Abschnitt 12' bei aus der Hülse 22 herausgefahrenem Oberstempel 20 mit Sprengstoff gefüllt und anschließend beide Stempel 20 und 21 bis zum Anschlag an der Abdeckplatte 5', also an dem topfförmigen Abschnitt 12' bzw. dem Ansatz 17 zusammengefahren werden, wodurch der Sprengstoff und damit die Übertragerladung 6' und das Anzündstück 7' in die Abdeckplatte 5' eingepreßt werden.
• Die Herstellung des aus der Abdeckplatte 5', der Übertragerladung 6' und dem Anzündstück 7' bestehenden Bauteils erfolgt also in einem Arbeitsgang.
• Falls das Anzündstück und die Übertragerladung, wie in F i g. 1 gezeigt, einstückig ausgebildet sind, werden der Anzündkanal 11' und der topfförmige Abschnitt 12' mit Sprengstoff gefüllt, der dann verpreßt wird.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Hohlladung mit einem Anzündstück und einer Übertragerladung als Zündkettenbauteile und einer an dem der Auskleidung gegenüberliegenden Ende der Hohlladung angeordneten Abdeckplatte, die einen Anzündkanal zur Aufnahme des Anzündstücks aufweist und die Übertragerladung abdeckt, d a -durch gekennzeichnet, daßdieAbdeckplatte (5, 5') an der dem Anzündkanal (11, 11') abgewandten Seite einen topfförmigen Abschnitt (12, 12') aufweist und die Übertragerladung (6, 6') und das Anzündstück (7, 7') gemeinsam in den topfförmigen Abschnitt (12, 12') und den Anzündkanal (7, 7') einpreßbar sind.
2. 2. Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der an der Hauptladung (3) anliegenden Fläche der Übertragerladung (6) als Zentrierfläche (F) und der Inertkörper (4) zur Detonationswellenlenkung elastisch ausgebildet ist.
3. 3. Hohlladung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierfläche (F) konisch ausgebildet ist.
4. 4. Hohlladung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13, 13', 13") des topfförmigen Abschnitts (12, 12') an ihrer Innenseite sich in Richtung auf die Auskleidung (2) kegelförmig erweitert.
5. 5. Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündstück (7,7') und die Übertragerladung (6,6') aus dem gleichen Sprengstoff bestehen.
6. 6. Hohlladung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff für das Anzündstück (7, 7') und die Übertragerladung (6, 6') aus einem Hexogen-Wachs-Graphit- oder einem Oktogen-Wachs-Graphit-Gemisch besteht.
7. 7. Verfahren zur Herstellung des Anzündstücks und der Übertragerladung als Zündkettenbauteile der Hohlladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (5') mit unten angeordnetem Anzündkanal (11') und oben angeordnetem topfförmigem Abschnitt (12') in eine Hülse (22) gegeben wird, die den topfförmigen Abschnitt (12') der Abdeckplatte (5') umschließt, der Anzündkanal (11) und der topfförmige Abschnitt (12') mit Sprengstoff gefüllt werden, und der Sprengstoff mit einem in der Hülse (22) verschiebbaren Stempel (20) in den topfförmigen Abschnitt (12') und den Anzündkanal (11') eingepreßt wird, wobei ein Gegenstempel (21) am unteren Ende des Anzündkanals (7') angebracht ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstempel (21) in einer den Anzündkanal (7') umschließenden Hülse (23) geführt ist, und die beiden Stempel (20, 21) zum Einpressen des Sprengstoffs in den topfförmigen Abschnitt (12') und den Anzündkanal (11') zusammengefahren werden.
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Presse mit einem Stempel und einem Gegenstempel (20 bzw. 21) sowie eine Hülse (22), die den topfförmigen Abschnitt (12') der Abdeckplatte (5') umschließt und in der der Stempel (20) geführt ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine weitere Hülse (23), die den Anzündkanal (11') der Abdeckplatte (5') umschließt und in der ein weiterer Stempel (21) geführt ist.

    Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlladung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

    Die Montage der Zündkettenbauteile, also der Übertragerladung und deSAnzündstücks, erfolgt bei einer herkömmlichen Hohlladung derart, daß die beispielsweise plattenförmig ausgebildete Übertragerladung auf die Hauptladung sowie den in einer Ausnehmung in der Hauptladung angeordneten Inertkörper zur Detonationswellenlenkung gelegt, das Anzündstück, beispielsweise ein Tetrylpreßling, in einem Töpfchen angeordnet, in den Anzündkanal in der Abdeckplatte gesteckt und dann die Abdeckplatte mit dem Anzündstück auf die Übertragerladung gelegt wird, worauf die Abdeckplatte mit dem Anzündstück auf die Übertragerladung gedrückt wird, beispielsweise durch einen Gewindering, der an der Hülle angreift.

    Selbst dann, wenn diese Einzelteile mit hoher Präzision hergestellt sind, sind Spalte durch Fertigungstoleranzen bei der Montage unvermeidlich, und zwar insbesondere zwischen Übertragerladung und Hauptladung, Übertragerladung und Anzündstück und, da sich die Übertragerladung an der Abdeckplatte, die Abdeckplatte jedoch an der Hülle zentriert, zwischen Übertragerladung und Hülle.

    Um zu verhindern, daß diese Trennfugen den ordnungsgemäßen Ablauf der Detonation beeinträchtigen und dadurch die Leistung der Hohlladung herabsetzen, werden diese Spalte nach dem Stand der Technik mit einem Klebstoff ausgefüllt. Bei einer herkömmlichen Hohlladung müssen also die drei Teile: Abdeckplatte, Übertagerladung und Anzündstück mit hoher Präzision hergestellt werden.

    Weiterhin müssen die vier Teile: Abdeckplatte, Übertragerladung, Töpfchen und Anzündstück einzeln montiert und verklebt werden. Die Herstellung und die Montage der bekannten Hohlladung wird dadurch relativ aufwendig.

    Hinzu kommt bei der geschilderten Hohlladung mit plattenförmiger Übertragerladung, daß bei Fixierung der Abdeckplatte die Übertragerladung gegen die Kante zwischen der gegenüberliegenden Stirnfläche der Hauptladung und der Ausnehmung der Hohlladung, in der der Inertkörper für die Detonationswellenlenkung angeordnet ist, gedrückt wird, insbesondere, wenn, wie heutzutage üblich, dieser Inertkörper elastisch ausgebildet ist. Der Druck gegen diese Kante kann sowohl zu einem Bruch der Übertragerladung als auch der Kante führen. Ein Bruch der Übertragerladung kann ferner dadurch auftreten, daß, wenn die der Übertragerladung zugewandte Fläche der Abdeckplatte nicht völlig plan in der Radialebene angeordnet ist, sondern leicht schräg, es zu einer Punktbelastung zwischen Übertragerladung und Hauptladung kommt.

    Darüber hinaus können Spannungen in der Abdeckplatte dazu führen, daß in der montierten Hohlladung die verklebte Trennfuge zwischen Übertragerladung und Anzündstück wieder reißt. Die geschilderten Probleme werden zum Teil noch kritischer, wenn sogenannte Spitzübertragerladungen eingesetzt werden.