DE3524496A1 - Beiladung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beiladung aus porösem Ex­ plosivstoff zum Zünden einer Treibladung. Eine solche Beiladung stellt den Vermittler zwischen der eigent­ lichen Zündladung und der anzuzündenden Treibladung dar. Sie soll sicherstellen, daß sich die von der Zünd­ ladung ausgehende Zündung rasch auf die gesamte Treib­ ladung ausbreitet. Daher muß die Beiladung eine hohe Abbrandgeschwindigkeit haben.

Bekannte Beiladungen bestehen aus porösen Pulvern, die eine große innere Oberfläche aufweisen und daher hohe Abbrandgeschwindigkeiten zeigen. Die Porosität wird normalerweise durch Einarbeiten leicht wasser­ löslicher, fein gemahlener Salze in die Pulver und anschließendes Wiederauslaugen mit Wasser erzeugt. Das poröse Pulver liegt dann in einer granulierten Form vor; es muß zur Herstellung der fertigen Beila­ dung in einem zusätzlichen Arbeitsgang noch konfek­ tioniert werden, z. B. durch Einnähen in einen Stoff­ beutel. Schon die Herstellung, insbesondere aber die Konfektionierung sind zeit- und arbeitsaufwendig. Au­ ßerdem müssen diese pulvergefüllten Stoffbeutel, da sie nicht formstabil sind, durch besondere Vorkehrungen exakt an der Treibladung fixiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beila­ dung für Treibladungen zu schaffen, die einfacher als bekannte Beiladungen herzustellen und im Einsatz leich­ ter zu handhaben ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Beiladung ein kompakter Formkörper aus einer Masse ist, die als wesentlichen Bestandteil Nitrozellulose in Faserform enthält.

Die erfindungsgemäße Beiladung ist ein in sich form­ stabiler Körper, der auf Grund seiner mechanischen Festigkeit viele Möglichkeiten konstruktiver Ausgestal­ tung der Munition und leichte Handhabung beim Zusammen­ bau bietet. Die verlangte hohe Abbrandgeschwindigkeit wird dadurch erreicht, daß der Formkörper aus fasriger Nitrozellulose besteht. Die Fasrigkeit der Nitrozellulo­ se ergibt die hohe innere Oberfläche, die Voraussetzung für die hohe Abbrandgeschwindigkeit ist. Gleichzeitig stellt ist außerdem den inneren Verbund des Formkörpers sicher.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Beiladung kann in einem einzigen leicht und gegebenenfalls auch au­ tomatisiert durchführbaren Arbeitsgang erfolgen. Zum Beispiel wird in einem geeigneten Medium, insbesondere Wasser, aufgeschlämmte, fasrige Nitrozellulose durch Filtra­ tion in den Formkörper überführt, dieser dann auf den gewünschten Grad verdichtet und anschließend getrock­ net.

Neben den fertigungstechnischen Vorteilen zeichnet sich die erfindungsgemäße Beiladung durch große Modi­ fikationsmöglichkeit im Abbrandverhalten, eine hohe mechanische Festigkeit und eine weite Variationsbreite in der Formgebung aus. Im einfachsten Fall, wenn es zum Beispiel nur darum geht, die bisherigen Beiladungen zu ersetzen, wird man die erfindungsgemäße Beiladung in Tabletten-Form, z. B. als Zylinder mit Abmessungen in der Größenordnung von wenigen Zentimetern herstellen. Die zahlreichen Möglichkeiten der Formgebung können aber auch, was mit bisherigen Beiladungen praktisch nicht möglich war, in der Weise benutzt werden, daß Beiladung und Treibladung in ihrer Formgebung zur Erzie­ lung einer optimalen Zündung genau aufeinander abge­ stimmt werden. So kann eine Treibladung z. B. mit einem Beiladungs-Kern versehen werden, der durch die ganze Treibladung hindurchreicht. Wird die Treibladung aus mehreren Teilladungen zusammengesetzt, kann jede Teilla­ dung einen Beiladungs-Kern erhalten, der an zwei gegen­ überliegenden Stirnseiten die Teilladung freiliegt und sich in der zusammengesetzten Treibladung mit den übri­ gen Treibladungs-Kernen zu einem durch die ganze Treib­ ladung hindurchgehenden Kern-Strang zusammenfügt. Der durchgehende Kern-Strang gewährleistet eine rasche, gleichmäßige Ausbreitung der Zündung über alle Teilla­ dungen hinweg.

Das Abbrandverhalten der erfindungsgemäßen Beiladung kann vorteilhafterweise insbesondere dadurch modifi­ ziert werden, daß die Formkörper-Masse außer Nitro­ zellulose in Faserform fasrige Inertstoffe, wie z. B. Linters und/oder Zellstoff, enthält. Eine andere Mög­ lichkeit besteht darin, statt natürlicher Nitrozellu­ lose umgefällte Nitrozellulose zu verwenden, wodurch sich eine progressive Abbrandcharakteristik ergibt. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn die Nitro­ zellulose in der Formkörper-Masse mit einem Anteil von mindestens 30 Gew-%, vorzugsweise von mindestens 60 Gew-% und ganz bevorzugt von ca. 80 Gew-% vorliegt.

Auch die Dichte des Formkörpers bzw. der Formkörper- Masse beeinflußt das Abbrandverhalten und natürlich auch die mechanische Festigkeit. Mit höherer Dichte wird das Abbrandverhalten für die Eignung als Beila­ dung zunehmend unbrauchbarer, andererseits steigt die Festigkeit. Bis zu einer Dichte von 0,8 g/cm ³ wird noch ein brauchbares Abbrandverhalten erzielt. Beson­ ders günstig ist eine Dichte von etwa 0,3 g/cm ³. Bei diesem Wert werden eine hohe Abbrandgeschwindigkeit und gleichzeitig eine gute Festigkeit erhalten.

Zur Verbesserung ihres inneren Zusammenhalts kann die Formkörper-Masse mit einem Bindemittel versetzt sein. Geeignete Bindemittel sind Thermoplaste, z. B. das gleichzeitig als Energieträger wirkende Polyvinylni­ trat (PVN). Alternativ kommen Kunstharze infrage, die nach Erwärmen eine Klebebindung bewirken. Die Binde­ mittel können bei der Herstellung bereits der Nitro­ zellulose-Aufschlämmung zugesetzt werden und/oder durch eine nachträgliche Tauchimprägnierung in die Formkör­ per-Masse eingebracht werden.

Eine andere, aber auch zusätzlich anwendbare Möglich­ keit der Verfestigung der Formkörper besteht darin, daß die Formkörper nach dem Trocknen an der Oberflä­ che mit einem geeigneten Lösemittel, z. B. mit Athyl­ acetat, angelöst werden. Hierdurch werden die Form­ körper an der Oberfläche gelatiniert und erhalten so eine glatte, feste Außenhaut. Das Anlösen kann in der Weise geschehen, daß die Formkörper in das Lösemittel eingetaucht werden. Trotz der Tauchung tritt die Gelati­ nierung überwiegend nur an der Oberfläche ein, da die anfänglich gelatinierte Oberfläche ein weiteres Eindrin­ gen des Lösemittels verhindert.

Schließlich können die Formkörper auch mit einer Lack­ schicht, z. B. aus Polyurethanlack, überzogen werden.

Die erfindungsgemäße Beiladung ist nicht nur zum Zünden von Treibladungen insbesondere großer Kaliber einsetz­ bar, sondern kann auch selbst als Treibmittel anderer Munitionen, z. B. Schrotladungen, oder als Gasgenerator oder Ausstoßladung pyrotechnischer Erzeugnisse einge­ setzt werden.

Beispiel

Eine erfindungsgemäße Beiladung besteht aus 5 g Nitro­ zellulose mit einem Nitrierungsgrad von 13,4%, aus 1 g Zellstoff und aus 0,05 g Stabilisator. Diese Stof­ fe werden in Wasser aufgeschlämmt. Aus der Aufschläm­ mung wird durch Absaugen ein zylindrischer Filterku­ chen gebildet und dieser getrocknet. Hierdurch wird ein zylindrischer Formkörper erhalten, der einen Durch­ messer von etwa 2 cm und eine Höhe von etwa 3 cm hat. Der Formkörper wird in Äthylacetat getaucht, wodurch er an der Oberfläche gelatiniert wird. Der so erhal­ tene Formkörper stellt die fertige Beiladung dar.

Fig. 1 zeigt das Abbrand-Diagramm für die Beiladung gemäß Beispiel im Vergleich zum Abbrand-Diagramm einer Beiladung üblicher Herstellung aus einbasigem porösen Salzpulver des Types W 515. Die Abbrand-Diagramme wur­ den in einer ballistischen Bombe mit einer Größe von 100 cm ³ aufgenommen. Die Pulvertemperatur betrug 294°K, die Ladedichte in der Bombe 0,062 gr pro cm ³. Auf der horizontalen Achse der Figur ist der in der Bombe er­ zeugte Druck, normiert über dem erreichten Maximal­ druck aufgetragen, auf der senkrechten Achse die dyna­ mische Lebhaftigkeit sowie eine Prozentskala. Die durch­ gezogene Kurve gilt für die Beiladung gemäß Beispiel, die strichpunktierte Kurve für die Beiladung üblicher Herstellung. Die gestrichelte Kurve zeigt die dynami­ sche Lebhaftigkeit der Beiladung gemäß Beispiel im Vergleich zur dynamischen Lebhaftigkeit der üblichen Beiladung. Man erkennt, daß bei der Beiladung gemäß Beispiel die höchste dynamische Lebhaftigkeit sehr rasch erreicht wird, wobei der Maximalwert der dyna­ mischen Lebhaftigkeit nur geringfügig kleiner als bei der üblichen Beiladung ist.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt eine Treibladung, mit welcher eine erfindungsgemäße Beiladung zusammengebaut ist. In einem kreiszylindrischen Behälter 1 aus ver­ brennbarem Material befindet sich Treibladungspulver 2, z. B. in Form von Röhrenpulver. An seiner einen Stirn­ seite ist das Treibladungspulver 2 mit einer perfo­ rierten Schutzscheibe 3 bedeckt. Auf der Schutzscheibe sitzt eine Beiladung 4, die als kreiszylindrischer Formkörper relativ geringer Höhe ausgebildet ist und die im obigen Beispiel genannte Zusammensetzung hat.

Fig. 3 zeigt eine Treibladung mit einer geometrisch anders gestalteten Beiladung. Wiederum befindet sich in einem kreiszylindrischen Behälter 6 aus verbrenn­ barem Material ein Treibladungspulver 7. Dieses umgibt einen Beiladungs-Formkörper 9, der als kreiszylindri­ scher, über die Länge des Behälters 2 durchgehender und konzentrisch mit diesem angeordneter Kern ausgebil­ det ist. An den Stirnenden weist der Kern 9 je einen mit ihm einstückigen, kreiszylindrischen Flansch 10 vergrößerten Durchmesser auf, der an der entsprechen­ den Stirnseite der Treibladung freiliegt. Die so gestaltete Beiladung wird aus zwei Teil-Körpern her­ gestellt, die jeweils einen Kern-Abschnitt und einen Flansch 10 umfassen und an der Stirnfläche des Kernes stumpf gestoßen zusammengefügt werden. Mehrere der geschilderten Treibladungen können durch Hintereinander­ reihung zu einer Gesamt-Treibladung zusammengefügt werden, wobei ihre Beiladungen an den Stirnenden der Flansche 10 flächig miteinander in Berührung kommen und so ein durch die Gesamt-Treibladung in Längsrich­ tung hindurch gehendes Anzünd-System bilden.

Claims (10)

1. Beiladung aus porösem Explosivstoff zum Zünden einer Treibladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beiladung ein kompakter Formkörper aus einer Masse ist, die als wesentlichen Bestandteil Nitrozel­ lulose in Faserform enthält.

2. Beiladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse außer Nitrozellulose fasrige Inertstoffe, wie Linters und/oder Zellstoff, enthält.

3. Beiladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse umgefällte Nitrozellulose in Faserform enthält.

4. Beiladung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse mindestens 30 Gew.-%, vor­ zugsweise mindestens 60 Gew.-% und ganz bevorzugt ca. 80 Gew.-% Nitrozellulose in Faserform enthält.

5. Beiladung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse eine Dichte von bis zu 0,8 g cm ^{- 3}, vorzugsweise von etwa 0,3 g cm ^{- 3} hat.

6. Beiladung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse mit einem Bindemittel, wie einem Thermoplast oder einem Harzbinder, versetzt ist.

7. Beiladung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper-Masse an der Oberfläche des Form­ körpers gelatiniert ist.

8. Beiladung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper mit einer Lackschicht überzogen ist.

9. Beiladung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Zylindergestalt hat.

10. Beiladung nach einem der Ansprüche 1-9 in Verbindung mit einer Treibladung, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als ein durch die Treibladung hin­ durchgehender, an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten der Treibladung freiliegender Kern derselben ausgebil­ det ist.