DE3512042A1

DE3512042A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung gegossener sprengladungen

Info

Publication number: DE3512042A1
Application number: DE19853512042
Authority: DE
Inventors: Armin Haller; Kurt 8898 Schrobenhausen Weber
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1986-10-02
Also published as: DE3512042C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gegossener
Sprengladungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gegossener, insbesondere kunststoffgebundener Sprengladungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sie hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung gegossener Sprengladungen ist es aus Grunden.Schrumpfes, der beim Erstarren des geschmolzenen Sprengstoffs auftritt, erforderlich, daß auf die Ladung ein Sprengstoffüberstand, der sogenannte verlorene Kopf, aufgegossen wird.
Um diesem Ende dann die endgültige geometrische Form zu geben, wird die Ladung meist spanabhebend mechanisch bearbeitet.
Die endgültige geometrische Form wird dabei von Alisnehmungen bestimmt, die zur Aufnahme von Teilen in der Ladung vorgesehen sind, beispielsweise Inertteile, wie der Inertkörper zur Detonationswellenlenkung oder die Ubertragerladung einer Hohlladung. Auch kann eine Ausnehmung für eine sogenannte Mundlochbuchse vorgesehen sein, also einem Blechteil in der Ladung, in welchem der Preßling und andere Bauteile der Zündeinrichtung angeordnet werden.
Die mechanische Bearbeitung insbesondere großkalibriger Ladungen, um an dem Ende, an dem der verlorene Kopf gebildet wird, die gewünschte geometrische Form hervorzubringen, kann einen erheblichen Umfang einnehmen.
Abgesehen vom Materialverlust und dem Zeitaufwand ist die mechanische Bearbeitung auch sicherheitstechnisch sehr problematisch.
Zwar läßt sich die mechanische Bearbeitung durch Kühlen mit Wasserberieselung sicher im Sinne der Unfallverhütungsvorschriften durchführen, jedoch ist die Auswirkung der Wasserberieselung durch den Eintritt von Wasser in Spalte und damit durch den Verbleib von Wasser in der Hülle bezüglich der Qualität der gebildeten Sprengladung problematisch.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. der sich auch bei großkalibrigen Ladungen die endgültige geometrische Form an dem Ende der Ladung, an der der Sprengstoffüberstand erstarrt, ohne Sicherheitsrisiko schnell und mit verhältnismäßig geringem Aufwand erhalten läßt.
Nach der Erfindung werden bevorzugt sogenannte kunststoffgebundene Sprengladungen hergestellt. Dabei kann es sich um kalt- oder wärmeaushärtende kunststoffgebundene Sprengladungen handeln. Gegenüber den üblichen schmelzflüssigen Sprengladungen, also insbesondere TNT-gebundenen Ladungen, besitzen kunststoffgebundene Ladungen nämlich praktisch keinen Erstarrungsschwund.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch das Ende einer in eine Hülle gegossenen Sprengladung zeigt.
Danach ist auf dem oberen Ende einer aufrecht angeordneten Ladungshülle 1 ein Formteildeckel 2 angeordnet. Der Formteildeckel 2 weist ein ringförmiges Außenteil 3 auf, in dessen zentrischer Öffnung sich ein Innenteil 4 verschieben läßt. Das Außenteil 3 ist mittels Schrauben 5 mit der Hülle 1 lösbar verbunden. Weiterhin sind Überlauföffnungen 6 im Außenteil 3 vorgesehen, die einerseits in den Innenraum der Hülle 1 und andererseits in Nester 7 münden, die in einem auf dem Außenteil befestigten Vakuumflansch 3' vorgesehen sind, mit dem am gegenüberliegenden oberen Ende der Nester 7 ein Vakuum angelegt werden kann.
Das Außenteil 3 ist ferner mit einem Anschluß 8 und Kanälen 9 für eine Warmwasserheizung versehen.
Das Innenteil 4 ist in der zentrischen Ausnehmung im Außenteil 3 verschiebbar angeordnet und bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Mundlochbüchse ausgebildet.
Abgesehen von den Überlauföffnungen 6, ist der Innenraum der Hülle 1 bei montiertem Außenteil 3 und eingeschobenem Innenteil 4 durch Dichtringe 10, 11 nach außen abgedichtet.
Das Gießen einer Sprengladung in die Hülle erfolgt mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung folgendermaßen: Das Außenteil 3 und der Vakuumflansch 3' werden ohne Innenteil 4 an der Hülle 1 mit den Schrauben 5 befestigt.
Dann wird durch die zentrische Öffnung im Außenteil 3 geschmolzener Sprengstoff in die Ladungshülle 1 gefüllt, bis das Niveau h erreicht ist. Alsdann wird das Innenteil 4 bzw. die Mundlochbüchse in die zentrische Öffnung in dem Außenteil 3 eingeschoben und unter Druck in die in der Zeichnung dargestellte Endposition gebracht.
Bei diesem Vorgang steigt das Niveau des geschmolzenen Sprengstoffs von dem Niveau h nach oben, wodurch überschüssiger, geschmolzener Sprengstoff, d. h. der Sprengstoffüberstand in die Überlauföffnungen 6 bzw. Nester 7 verdrängt wird. Alsdann wird der Sprengstoff im Hülleninnenraum erstarren gelassen.
Die geometrische Form der dem Hülleninnenraum bzw. der Sprengladung zugewandten Seite des Formteildeckels 3 in der in der Zeichnung dargestellten Endposition der Innenhülse 4 bzw. der Mundlochbüchse entspricht der endgültigen geometrischen Form der Ladung auf dieser Seite. D. h., es braucht lediglich noch das Außenteil 3 mit dem Sprengstoffüberstand in den Überlauföffnungen 6 und den Nestern 7 entfernt und anstelle des Außenteils 3 der endgültige Abschlußdeckel an der Hülle 1 befestigt zu werden.
Freilich ist es auch möglich, statt der Mundlochbüchse ein separates Innenteil 4 zu verwenden, mit dem die Ausnehmung für die Mundlochbüchse in die Ladung eingepreßt wird, die dann die Mundlochbüchse aufnimmt. Verwendet man jedoch von vorneherein als Innenteil 4 die in der Ladung verbleibende Mundlochbüchse, so hat dies den Vorteil, daß die Mundlochbüchse fest und spaltfrei mit der ausgehärteten kunststoffgebundenen Sprengladung verbunden wird.
Um den in den Überlaufleitungen 6 enthaltenen erstarrten Sprengstoff leichter von der Ladung trennen zu können, sind die Mündungen der Überlauföffnungen 6 an der Ladung mit Schneidkanten 6' versehen. Auch ist es möglich, kürzere Bohrungen, als in der Zeichnung dargestellt, als Uberlauföffnungen 6 vorzusehen und in die Nester 7 Kunststoffbüchsen einzusetzen, die an ihrem unteren Ende eine Öffnung aufweisen, in die die Überlauföffnungen 6 münden. Die Kunststoffbüchsen werden dann zusammen mit dem darin erstarrten Sprengstoff aus den Nestern 7 entfernt.
Der während des Aushärtevorgangs aufzubringende Druck auf das Innenteil bzw. die Mundlochbüchse 4 kann relativ gering sein, jedoch sollte die Druckaufbringung nicht zu schnell erfolgen, so daß der überschüssige geschmolzene Sprengstoff langsam in die Überlauföffnungen 6 abfließen kann. Die aufzubringenden Kräfte können also verhältnismäßig gering sein. Dies kann aus Sicherheitsgründen erwünscht seiR.
Um den Formteildeckel 2 bzw. dessen Außenteil 3 leichter entfernen zu können, ist die der Ladung zugewandte Oberfläche des Formteildeckels 2 bzw. des Außenteils 3 mit klebeverhindernden Schichten versehen, bei spiel sweise einem Überzug aus Polytetrafluorethylen oder mit haftabweisenden Mitteln. Falls der Aushärtevorgang der kunststoffgebundenen Sprengladung bei erhöhter Temperatur erfolgen muß, wird das Außenteil 3 über die Kanäle 9 beheizt.
Um die Bildung von Lufteinschlüssen, also Lunkern, entgegenzutreten, wird wärend des Einschiebens des Innenteils 4 bzw. der Mundlochbüchse in den Hülleninnenraum an den Uberlauföffnungen 6 mit dem Vakuumflansch 3' ein Vakuum angelegt. Auch ist es zweckmäßig, die sich radial erstreckenden, der Ladung zugewandten Flächen 4' und 4'' der Mundlochbüchse 4 so auszubilden, daß sie in radialer Richtung von innen nach außen, von unten nach oben geneigt sind, so daß an den Flächen 4' und 4'' der Mundlochbüchse 4 vorhandene Luftblasen nach oben steigen und entfernt werden können. Die Neigung der Fläche 4'' der Mundlochbuchse 4 wird dabei durch eine ballige Ausbildung dieser Fläche hervorgebracht.
Die Vorteile der Erfindung bestehen also vor allem darin, daß eine mechanische Nachbearbeitung insbesondere größerkalibriger Sprengladungen mit allen Qualitäts- und Sicherheitsrisiken entfallen kann, die in der Sprengladung aufgenommenen Teile in endgültiger Lage fest mit der Sprengladung verklebt positioniert werden können und, falls erforderlich, auch überstehende Ladungskonturen herstellbar sind.
Vorteilhaft ist es ferner, durch geringfügige, aber genau definierte Abweichungen des Formteildeckels gegenüber dem endgültigen Abschlußdeckel die Ladungskontur so zu gestalten, daß eine positive Maßtoleranz entsteht, also die Sprengladung unter Vorspannung am endgültigen Abschlußdeckel anliegt, wodurch ein besonders spaltfreier Ladungssitz erreicht wird.
Eine besonders bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß das Außenteil 3 durch den endgültigen Abschlußdeckel der Sprengladung ersetzt ist, wobei der Abschlußdeckel mit Überlauföffnungen versehen ist, die den Überlauföffnungen 6 entsprechen.
Abgesehen davon, daß kein gesondertes Formteildeckel-Außenteil 3 erforderlich und der Abschlußdeckel spaltfrei mit dem ausgehärteten Sprengstoff verbunden ist, hat diese weitere Ausführungsform den Vorteil, daß sich die fertige Sprengladung in der Ladungshülle auf einfache Weise vorspannen läßt. Die fertige Sprengladung muß nämlich in aller Regel mit einer derartigen Vorspannung versehen werden, um nicht nur an der erwähnten Grenzfläche am Abschußdeckel sondern an allen Grenzflächen der Sprengstoffladung Spaltfreiheit zu erzielen, und zwar innerhalb der Temperaturschwankungen, die derartige Ladungen bei der Lagerung und beim Einsatz ausgesetzt sind.
Dazu werden bei der in Rede stehenden weiteren Ausführungsform in der Endphase des Einschiebens des Innenteils bzw. der Mundlochbüchse in den flüssigen Sprengstoff in der Ladungshülle die Uberlauföffnungen im Abschußdeckel mit einem Überdruckventil verschlossen, worauf das Innenteil bzw. die Mundlochbüchse in ihre Endposition geschoben und dann der Sprengstoff erstarren gelassen wird. Durch den Schließdruck der Überdruckventile läßt sich auf diese Weise die gewünschte Vorspannung einstellen. Die Überlauföffnungen in dem Abschlußdeckel werden anschließend verschlossen, z. B. mit einem Kleber.
- Leerseite -

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gegossener Sprengladungen Ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung gegossener, insbesondere kunstoffgebundener Sprengladungen, bei dem der geschmolzene Sprengstoff in eine aufrecht angeordnete Ladungshülle gegossen und erstarren gelassen wird, wobei der an dem oberen Ende der Ladung gebildete erstarrte Sprengstoffüberstand entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Ende der Ladungshülle ein Deckel angeordnet ist, der Überlauföffnungen aufweist, aus einem an der Ladungshülle dicht befestigbaren Außenteil und einem in dem Außenteil dicht verschiebbaren Innenteil besteht, wobei bei an der Ladungshülle befestigtem Außenteil in die mit geschmolzenem Sprengstoff gefüllte Ladungshülle das Innenteil eingeschoben wird, um die endgültige geometrische Form der Ladung zu bilden, wodurch der Sprengstoffüberstand in die Überlauföffnungen verdrängt wird, wonach der Sprengstoff erstarren gelassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in das Außenteil geschobenem Innenteil des Deckels an den Überlauföffnungen ein Vakuum angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckel ein Formteildeckel aus einem Außenteil und einem Innenteil verwendet wird, wobei nach Erstarren des Sprengstoffs zumindest das Außenteil entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Außenteil des Deckels der endgültige Abschlußdeckel der Sprengladung eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine gegossene Sprengladung mit einer Mundlochbüchse hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Innenteil des Deckels die Mundlochbüchse eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mundlochbüchse verwendet wird, deren sich radial erstreckende, dem Innenraum der Ladungshülle zugewandte Flächen in radialer Richtung von innen nach außen von unten nach oben geneigt sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer vorgespannten fertigen Ladung in der Ladungshülle vor Beendigung des Einschiebens des Innenteils bzw. der Mundlochbüchse die Überlauföffnungen verschlossen werden, bis der Sprengstoff erstarrt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschließen der Überlauföffnungen Überdruckventile verwendet werden, die auf den Druck der gewünschten Vorspannung eingestellt sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erstarren des Sprengstoffs die Überlauföffnungen im Abschlußdeckel mit einem Kleber verschlossen werden.
lO.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Formteildeckel (2), der Überlauföffnungen (6) aufweist und aus einem an einem Ende der Ladungshülle (1) dicht befestigbaren Außenteil (3) und einem in dem Außenteil (3) dicht verschiebbaren Innenteil (4) besteht, wobei bei in das Außenteil (3) eingeschobenem Innenteil (4) die endgültige geometrische Form der Ladung gebildet ist.
ll.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnungen (6) im Formteildeckel (3) vorgesehen sind.
12.Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnungen (6) an ihrer der Ladung zugewandten Mündung mit Schneidkanten (6') versehen sind.
13.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnungen (6) in in den Formteildeckel (2) eingelegte Büchsen münden.
14.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Formteildeckel (2) beheizbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Formteildeckel (2) auf der dem Innenraum der Ladungshülle (1) zugewandten Seite mit haftabweisenden Mitteln versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (4) des Formteildeckels (3) durch eine Mundlochbüchse gebildet wird.