DE3532190A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von sprengstoff-formkoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von Sprengstoff-Formkörpern, bei dem ein Gemisch aus einem festen Hochbrisanz-Sprengstoff und einem flüssigen aushärtbaren Bindemittel in eine Form gegossen und der feste Anteil mit einem hohlen, an seiner Stirnseite durch­ lässigen Auflaststempel verdichtet wird. Sie hat auch ein Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegen­ stand.

Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Durchführung wird beispielsweise in der DE-AS 12 07 842 be­ schrieben, und als Druckguß-Verfahren bzw. Vorrichtung be­ zeichnet. Als Hochbrisanz-Sprengstoff wird dabei beispiels­ weise Hexogen oder Octogen verwendet und als flüssiges, aushärtbares Bindemittel insbesondere TNT, wobei dann die Suspension auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des TNT erwärmt werden muß.

Beim Verdichten des festen Anteils wird das flüssige Bindemittel durch die durchlässige Stirnseite des Auflast­ stempels gepreßt, so daß es sich als Überstand in dem hohlen Auflaststempel ansammelt. Die Suspension zeigt jedoch insbesondere gegen Ende des Verdichtungsvorganges kein hydrostatisches Verhalten mehr. Vielmehr treten durch die Reibung der festen Sprengstoffteilchen aneinander und an der Forminnenwand Druckunterschiede in der Suspension und damit Dichteunterschiede in dem Sprengstoff-Formkör­ per nach dem Erstarren des Bindemittels auf, was eine entsprechende Herabsetzung der Leistung der Ladung bedingt, die aus dem Sprengstoff-Formkörper hergestellt wird.

Bei der bestehenden Druckgußvorrichtung wird die Form mit ihrem Boden auf die Grundplatte der Presse gestellt. Zur Fixierung der Form ist dabei eine druckbeaufschlagbare Halteplatte vorgesehen, wobei die Grundplatte als Widerla­ ger dient.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, der Leistungsherabsetzung durch Dichteunterschiede im Sprengstoff-Formkörper entge­ gen zu treten, und zwar mit einer Vorrichtung, die gegen­ über der bestehenden Vorrichtung möglichst wenig abgeän­ dert ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem ersten Ver­ dichtungsvorgang mit dem durchlässigen Auflaststem­ pel;

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt jedoch nach dem zwei­ ten Verdichtungsvorgang mit dem undurchlässigen Gegenstempel;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Sprengstoff-Formkör­ per mit unterschiedlichem Durchmesser.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung einer Hohlladung. Die Vorrichtung weist eine Form 1 auf, in die von oben der Auflaststempel 2 und von unten der Gegenstempel 3 eingeführt ist, wobei beide Stem­ pel 2 und 3 jeweils durch eine Dichtung 4 bzw. 5 gegenüber der Form 1 abgedichtet sind.

Der Auflaststempel 2 ist an seiner unteren, dem Gegenstem­ pel 3 zugewandten Stirnseite durchlässig, und zwar wie beim Druckguß üblich und deshalb nicht näher dargestellt, beispielsweise durch Längsbohrungen und ein davor angeord­ netes Sieb. Der Auflaststempel 2 wird z.B. durch eine nicht dargestellte hydraulische Auflastpresse betätigt.

Der Gegenstempel 3 ist als Formkern mit einem Boden 6 aus­ gebildet. Mit dem Boden 6 kann die Vorrichtung dann bei­ spielsweise auf einem nicht dargestellten Gießwagen abge­ stellt werden in gleicher Weise wie eine übliche Druckguß­ form.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Form 1 auf dem Gießwagen zu fixieren. Diese Einrichtung ist als Halteplatte 7 ausgebildet, die z.B. mit einer nicht darge­ stellten hydraulischen Auflastpresse beaufschlagbar ist und auf einem Flansch 8 am oberen Ende der Form 1 aufliegt.

Auf diese Weise wird die Form 1 zwischen der Halteplatte 7 und dem Boden 6 des Formkerns 3 bzw. dem darunter befind­ lichen Grundplatte als Widerlager eingespannt. Der Auflaststempel 2 erstreckt sich durch eine Ausnehmung 9 in der Halteplatte 7 und kann dadurch zusätzlich geführt sein.

Der Abstand zwischen der Form 1 und dem Boden 6 des Form­ kerns 3 bzw. dem Widerlager ist veränderbar. Dazu sind zwi­ schen dem Widerlager bzw. dem Boden 6 und einem dem Boden 6 gegenüberliegenden Flansch 10 am unteren Ende der Form 1 Druckfedern 11 vorgesehen.

Weiterhin sind Zapfen 12 am Boden 6 des Formkerns 3 befestigt. Die Führung erfolgt durch den Gegenstempel 3 in Form 1. Die Zapfen 12 dienen nur zur Aufnahme der Feder und zur Begrenzung des Maßes "b".

Sie erstrecken sich durch Bohrungen im Flansch 10 der Form 1. Die Zapfen 12 sind am oberen Ende mit Muttern 13 versehen.Die Druckfedern 11 sind dabei um die Zapfen 12 herum angeordnet. Die Zapfen 12 dienen außer zur Aufnahme der Federn 11 zur Begrenzung des Abstandes b zwischen dem Boden 6 und dem Flansch 10.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Form 1 zu arretieren, wenn sie sich in der auf den Boden 6 des Formkerns 3 gedrückten Stellung gemäß Fig. 2 befindet.

Die Arretiereinrichtung wird durch einen am Boden 6 des Formkerns 3 angelenkten Hebel 14 gebildet, der mit einem Haken 15 versehen ist, der den Flansch 10 der Form 1 in Arretierstellung übergreift. Der Arretierhebel 14 ist da­ bei mit einer Feder 16 in Arretierstellung belastet.

In der Form 1 befindet sich zwischen den Stempeln 2 und 3 die zu verdichtende Suspension 17 aus festem Hochbrisanz- Sprengstoff (z.B. Octogen oder Hexogen) und flüssigem Bin­ demittel (z.B. geschmolzenem TNT). Ferner ist in der Form 1 der Trichter 18 der Hohlladung angeordnet, und zwar auf einer entsprechend konisch ausgebildeten Spitze des Form­ kerns 3.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung beispielsweise wie folgt durch­ geführt:.

Bei abgenommener Halteplatte 7 und aus der Form 1 gezoge­ nem Auflaststempel 2 wird die Form 1 mit dem Boden 6 des Formkerns 3 auf einen Gießwagen gestellt, worauf die Sus­ pension 17 aus festem Hochbrisanz-Sprengstoff und geschmol­ zenem TNT in die Form 1 gegossen wird.

Alsdann wird der Auflaststempel 2 in die Form 1 geschoben und die Halteplatte 7 mit einem ersten Druck P ₁ unter teil­ weiser Kompression der Druckfedern 11 auf einen Abstand a gegenüber dem Boden 6 des Formkerns 3 gefahren, und zwar unter Bildung eines Abstandes b zwischen dem Boden 6 des Formkerns 3 und dem Flansch 10 der Form 1. Auf diese Weise wird die Form 1 zwischen der Halteplatte 7 und dem Boden 6 bzw. dem darunter befindlichen Gießwagen als Widerlager fest eingespannt.

Danach wird der Auflaststempel 2 mittels der Auflastpresse eingefahren, wodurch der flüssige Anteil der Suspension 17 durch die durchlässige Stempelstirnseite in den hohlen Auf­ laststempel 2 gedrückt und damit der feste Anteil der Sus­ pension 17 verdichtet wird (Fig. 1).

Sobald der Auflaststempel 2 den Druck P ₂ der Auflastpresse auf die Suspension 17 voll ausübt, also zum Stillstand kommt und damit kein flüssiger Anteil mehr aus der Suspen­ sion 17 in den hohlen Auflaststempel 2 abfließt, wird die Halteplatte 7 mit einem zweiten Druck P ₃ beaufschlagt, der größer ist als der erste Druck P ₁ und größer als der Druck P ₂ des Auflaststempels 2.

Dadurch wird die Form 1 entgegen der Kraft der Federn 11 in Anschlag an den Boden 6 des Formkerns 3 gefahren und damit der Formkern 3 mit dem Druck P ₃ in die Form 1 gedrückt, wodurch die mit dem Auflaststempel 2 bereits verdichtete Suspension 17 zusammen mit dem unter dem geringeren Gegen­ druck P ₂ stehenden Auflaststempel 2 nach oben geschoben wird, bis der Abstand b Null ist. Gleichzeitig rastet der Arretierhebel 14 ein.

Nach einer gewissen Verweilzeit, um das flüssige Bindemit­ tel bzw. geschmolzene TNT in den hohlen Auflaststempel 2 ablaufen zu lassen, wird der Auflaststempel 2 nach oben ge­ fahren, desgleichen die Halteplatte 7 und dann die Form 1 mit dem Formkern 3 der Presse entnommen.

Das Verfahren kann also ohne weiteres mit bestehenden serienmäßigen Gießwagen durchgeführt werden. Weiterhin ist es nicht nur zur Herstellung von zylindrischen Sprengstoff- Formkörpern verwendbar, sondern auch zur Herstellung von Sprengstoff-Formkörpern mit unterschiedlichem Durchmesser gemäß Fig. 3. Diese nach dem üblichen Druckgußverfahren hergestellten Formkörper besitzen insbesondere im Bereich von Übergangsstellen, wie der Hinterschneidung 20, eine relativ geringe Dichte. Einer Herabsetzung der Dichte an diesen Stellen wird also durch die Erfindung gleichfalls entgegengetreten.

Die Einrichtung, mit der der Abstand der Form 1 gegenüber dem Widerlager bzw. dem Boden 6 des Formkerns 3 veränder­ bar ist, braucht nicht durch die Druckfedern 11 gebildet zu sein. Beispielsweise können anstelle der Druckfedern 11 auch Distanzscheiben zwischen dem Flansch 20 der Form 1 und dem Boden 6 des Formkerns 3 vorgesehen sein, die entfernt werden, bevor die Halteplatte 7 mit dem Druck P ₃ beauf­ schlagt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Sprengstoff-Formkörpern, bei dem ein Gemisch aus einem festen Hochbrisanz-Spreng­ stoff und einem flüssigen, aushärtbaren Bindemittel in eine Form gegossen und der feste Anteil mit einem hoh­ len, an seiner Stirnseite durchlässigen Auflaststempel verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ dichtung des festen Anteils zusätzlich mit einem un­ durchlässigen Gegenstempel erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mit dem durchlässigen Auflaststempel verdich­ tet wird, bis der gewünschte Preßdruck erreicht ist, wo­ rauf der undurchlässige Gegenstempel mit einem Druck be­ aufschlagt wird, der größer ist als der gewünschte Preß­ druck.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, wobei die Form zwischen einer Halteein­ richtung und einem Widerlager einspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der undurchlässige Gegenstempel (Formkern 3) auf dem Widerlager (Boden 6) angeordnet und eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der der Ab­ stand zwischen der Form (1) und dem Widerlager (Boden 6) veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung mit einem ersten Druck (P ₁) zum Einspannen der Form (1) und mit einem zweiten Druck (P ₃) beaufschlagbar ist, wobei der zweite Druck (P ₃) größer als der erste Druck (P ₁) und größer als der Druck (P ₂) ist, mit dem der Auflaststempel (2) beauf­ schlagt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung zur Begrenzung des Weges des Auflaststempels (2) nach oben bei Druckbeaufschlagung der Halteeinrichtung mit dem zweiten Druck (P ₃) vorge­ sehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung durch eine Halteplatte (7) gebildet wird, die eine Ausnehmung (9) aufweist, durch die sich der Auflaststempel (2) erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflaststempel (2) zur Begren­ zung seines Weges nach oben einen Anschlag (Ringschul­ ter 19) aufweist, die mit der Halteplatte (7) zusammen­ wirkt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mit der der Ab­ stand zwischen der Form (1) und dem Widerlager (Boden 6) veränderbar ist, durch ein die Form (1) und das Wi­ derlager (Boden 6) voneinander weg belastendes Federele­ ment (11) gebildet wird, dessen Federkraft größer ist als die bei Druckbeaufschlagung des Auflaststempels (2) auf dasselbe ausgeübte Kraft und kleiner als die bei Druckbeaufschla­ gung der Halteeinrichtung auf dasselbe ausgeübte Kraft.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Führung der Form (1) gegenüber dem Widerlager (Boden 6) in Preßrich­ tung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Hebel 14) zur Arretierung der Form (1) gegenüber dem Widerlager (Bo­ den 6) nach Beaufschlagung der Halteeinrichtung mit dem zweiten Druck (P ₃) vorgesehen ist.