DE3534021A1 - Verfahren zur herstellung brennbarer gegenstaende durch tiefziehen brennbaren papiers und danach erhaltene gegenstaende - Google Patents

Description

SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS Paris, Frankreich

Verfahren zur Herstellung brennbarer Gegenstände durch Tiefziehen brennbaren Papiers und danach erhaltene Gegenstände.

Die Erfindung betrifft im wesentlichen das Gebiet der brennbaren Munitionen und insbesondere das der brennbaren Artilleriemunitionen.

Genauer bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung brennbarer Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Teilen für brennbare Hülsen, wie z. B. Deckel, Böden oder brennbare Behälter, aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls als neue Industrieerzeugnisse auf brennbare Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen, die aus Blättern von Nitrozellulose enthaltendem, brennbarem Papier gebildet sind.

Die Waffenindustrie sucht, insbesondere auf dem Artilleriegebiet, die herkömmlichen Munitionen, in denen die Hülsen aus Kupfer oder einer Legierung auf Basis von Kupfer bestehen, durch sog. brennbare Munitionen zu ersetzen, in denen die Hülsen aus einem brennbaren Material bestehen, das gleichzeitig mit der Treibpulverladung

verbrennt und so dem Geschoß eine ergänzende Energie zuführt und die Probleme beseitigt, die mit dem Auswerfen einer leeren metallischen Hülse nach dem Abschuß verknüpft sind.

Im Rahmen der Erfindung soll der Begriff (!Hülse" in einer weiten-Auslegung verstanden werden, der sowohl eine einzelne zylindrische oder konische Hülse, an deren Ende die Granate befestigt ist, als auch einen elementaren, im allgemeinen zylindrischen Behälter bezeichnet, der zur von der Granate unabhängigen Anordnung in der Waffe bestimmt ist, um ein Element der Treibladung darzustellen, die als Funktion der Art des durchzuführenden Abschusses bestimmt ist.

Ein wichtiges technisches Problem, mit der Fachmann konfrontiert wird, ist das der Herstellung dieser brennbaren Hülsen in großen Serien. Eine brennbare Hülse setzt sich tatsächlich im wesentlichen, genau wie die herkömmlichen metallischen Hülsen, einerseits aus einem zylindrischen oder konischen Hülsenkörper und andererseits aus Verschlußelementen, wie z. B. Böden oder Deckeln, zusammen, die allgemein Drehteile in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen sind. Die Serienfabrikation von brennbaren Hülsenkörpern wurde durch Spiral-Wicklung von verklebten Bändern aus brennbarem Papier gelöst, das seinerseits mittels Durchlaufs einer wäßrigen, Nitrozellulosefasern, Fasern organischen, synthetischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs, ein Kunstharz und ggf. einen Stabilisator, wie das Nitro-2-diphenylamin oder einen Central it, enthaltenden Suspension durch eine Papiermaschine erhalten wird. Die FR-Patentanmeldüngen 2 485 182 und 83.06393 der Anmelderin beschreiben eine solche Fabrikation im einzelnen. Dagegen wurde die Herstellung der Verschlußelemente dieser brennbaren Hülsen in großen Serien bisher noch nicht in voll zufriedenstellender Weise gelöst.

Diese Verschlußelemente sind allgemein Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen. Sie müssen zwei wesentliche Eigenschaften aufweisen, nämlich einerseits eine gute mechanische Haltbarkeit besitzen und andererseits völlig derart verbrennbar sein, daß sie gleichzeitig mit der Pulverladung ganz verbrennen, ohne glühende Rückstände oder Asche zu hinterlassen. Die gute Brennbarkeit dieser Art von Gegenständen wird durch die Gegenwart von Nitrozellulose in dem sie bildenden Material gesichert. Die Verwendung von brennbarem, Nitrozellulose enthaltendem Papier ermöglichte bisher nicht ein Erhalten solcher Gegenstände in befriedigender Weise, wobei der Begriff "Papier" im Rahmen der Erfindung jedes nach der Papiertechnik erhaltene Material bezeichnet, wobei es sich konkret als Funktion seines Gewichts je Flächeneinheit um ein Papier im herkömmlichen Sinn des Begriffs oder um Pappe handeln kann. Wenn man nämlich die Techniken zum Erhalten von Schachteln oder Behältern durch Falten von Papierblättern kennt, wie sie beispielsweise in der FR-PS 2 404 566 beschrieben sind, ermöglichen diese Techniken einerseits nur das Erhalten von Gegenständen mit rechteckigen, aber nicht mit kreisförmigen Konturen, und andererseits ermöglichen sie nicht das Erhalten von Gegenständen mit einer ausreichenden mechanischen Haltbarkeit, um als Elemente einer Munition verwendet werden zu können. Außerdem · entstehen, wenn man versucht, Drehgegenstände mit kreisförmigen Konturen durch Tiefziehen von vollen Scheiben aus brennbarem Papier herzustellen, in den Erhöhungszonen des Gegenstandes Falten und Überlappungen des Papiers, wie es die FR-PS 2 038 557 bezüglich der Herstellung von Papierfiltern zeigt, die das Auftreten von Zonen großer Dichte im Gegenstand verursachen, die nicht richtig verbrennen können, auch wenn sie aus einem Nitrozellulose enthaltenden Papier bestehen. Um diese Art von Schwierigkeiten zu überwinden, schlägt die FR-PS 2 461 567 vor, Drehgegenstände mit kreisförmigen Konturen durch Tiefziehen von zwei

Papierblättern herzustellen, zwischen denen eine Schicht aus weichem, leicht verformbarem Material eingefügt ist. Jedoch weist diese Technik zwei Hauptnachteile auf, da sie einerseits nicht die mit dem Erfordernis des brennbaren Charakters verknüpften Probleme für den Gegenstand löst, weil diese Frage in der genannten PS nicht berührt wind, und da sie andererseits von einer verhältnismäßig komplizierten Durchführung ist, die sich schlecht für Herstellungen in großen Serien eignet. Um Verschlußelemente für brennbare Hülsen herzustellen, die gleichzeitig gute Eigenschaften mechanischer Haltbarkeit und gute Brennbarkeitseigenschaften aufweisen, mußte der Fachmann daher bis jetzt auf Formtechniken zurückgreifen, gemäß denen die Teile durch Pressen und Erhitzen einer wäßrigen Suspension derjenigen der zum Erhalten von brennbarem, Nitrozellulose enthaltendem Papier entsprechenden Zusammensetzung in einer Form nach einem dem in der FR-PS 2 234 der Anmelderin analogen Verfahren herstellen. Diese Lösung weist, wenn sie auch bezüglich der erhaltenen Erzeugnisse befriedigend ist, trotzdem den Hauptnachteil auf, diejV'erwendung einer erheblichen Zahl von festen Formen zu benötigen und infolgedessen keine wenig lästigen Herstellungen in großen Serien zu ermöglichen.

Der Fachmann verfügt also gegenwärtig nicht über ein einfaches und wenig lästiges Herstell verfahren in großen Serien von brennbaren Drehgegenständen in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen und insbesondere von brennbaren Verschlußteilen für brennbare Hülsen oder für Elemente von brennbaren Hülsen.

Aufgabe der Erfindung ist daher konkret, für den Fachmann ein solches Verfahren zu entwickeln.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Herstellung brennbarer Drehgegenstände in Napf-

form mit kreisförmigen Außenkonturen, insbesondere Bauteile für brennbare Hülsen, wie z. B. Deckel, Böden oder brennbare Behälter, aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier, mit dem Kennzeichen, daß der Gegenstand durch Tiefziehen wenigstens einer Scheibe aus brennbarem Papier mit einem zentralen Bereich und einem Umfangsbereich erhalten wird, der aus einer Mehrzahl von Teilen besteht, die untereinander durch Radialspalte getrennt sind, deren Länge kleiner als der Radius der Scheibe ist und deren Breite wenigstens gleich der Mindestbreite ist, die zur Vermeidung der Überlappung der Teile bei der Verformung der Scheibe durch das Tiefziehen erforderlich ist.

Nach einer bevorzugten AusfUhrungsart der Erfindung ist die Breite jedes Radialspalts nicht konstant, sondern ändert sich an jedem Punkt längs des Radius, auf dem sich der Spalt befindet.

Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird der brennbare Gegenstand durch Tiefziehen mehrerer übereinandergelegter Scheiben aus brennbarem Papier, die ggf. mit einem Kleber beschichtet sind, erhalten, deren Radialspalte gegeneinander versetzt sind.

Gegenstand der Erfindung sind außerdem als neue Industrieprodukte brennbare Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen, mit dem Kennzeichen, daß sie aus wenigstens einem Blatt aus Nitrozellulose enthal tendem brennbarem Papier gebildet sind.

Hierbei betrifft die Erfindung insbesondere die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen brennbaren Gegenstände.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten

Ausflihrungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung eines Gegenstandes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Symmetrieebene des in Fig. 1 dargestellten Gegenstandes;

Fig. 3 eine Scheibe aus brennbarem Papier, die zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Gegenstandes dient;

Fig. 4 eine Perspektivdarstellung eines anderen Gegenstandes gemäß der Erfindung;

Fig. 4a einen schematischen Schnitt durch eine Symmetrieebene des .in Fig. 4 dargestellten Gegenstandes;

Fig. 5 eine Perspektivdarstellung eines anderen Gegenstandes gemäß der Erfindung;

Fig. 5^inen schematischen Schnitt durch eine Symmetrieebene des in Fig. 5 dargestellten Gegenstandes;

Fig. 6 eine Scheibe aus brennbarem Papier, die zur Herstellung der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Gegenstände dient; und

Fig. 7 einen Halbschnitt gemäß A-A des in Fig. 4 dargestellten Gegenstandes.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Herstellung brennbarer Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen. Ein solcher Gegenstand ist beispielsweise in den Fig. 1 und dargestellt, in denen man einen Gegenstand 1 in Napfform mit einem flachen Boden 2, einer leicht kegel stumpfförmigen, kreisförmigen Seitenwand 3 und einem äußeren Flansch in Form eines kreisförmigen Kranzes 4 erkennt. Diese brennbaren Gegenstände sind aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier und werden mittels

Durchlaufs einer wäßrigen, Nitrozellulosefasern, Fasern organischen Ursprungs, wie die Kraftfasern, Fasern pflanzlichen Ursprungs, wie Si sal, Fasern synthetischen Ursprungs, wie die Polyester- oder Acrylfasern, oder Fasern mineralischen Ursprungs, wie die Glasfasern, ein Kunstharz und ggf. einen Stabilisator enthaltenden Suspension durch eine Papiermaschine erhalten. Ein solcher Gegenstand wird durch Tiefziehen weniastens einer Scheibe 11 aus brennbarem Papier erhaltende in der Fig. 3 dargestellt ist. Eine solche Scheibe 11 setzt sich aus einem zentralen Bereich 12 und einem Umfangsbereich zusammen, der aus einer Mehrzahl von Teilen 13 besteht, die untereinander durch Radialspalte 14 getrennt sind, deren Länge L kleiner als der Radius R der Scheibe ist. Diese Spalte 14 sind nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung identisch, wie in den Figuren dargestellt ist.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Breite e jedes Spaltes wenigstens gleich der Mindestbreite ist, die zur Vermeidung der gegenseitigen Überlappung der Teile ben' der Verformung der Scheibe 11 durch das Tiefziehen erforderlich ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist die Breite e jedes Radialspalts 14 nicht konstant, sondern ändert sich an jedem Punkt- längs des Radius, auf dem sich dieser Spalt befindet, so daß sie an jedem Punkt wenigstens gleich der an diesem Punkt erforderlichen Mindestbreite unter Berücksichtigung der für den Gegenstand gewünschten Form ist, um das überlappen der Teile 13 beim Tiefziehen zu vermeiden. In Fig. 3 beobachtet man, daß jeder Spalt 14 aus zwei verschiedenen Teilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Teil 15, in dem die Ränder des Spalts zueinander in V-Form spitz zulaufend sind, und einem Teil 16, in dem die Ränder des Spalts zueinander parallel sind. Der Teil 15 des Spaltes entsoricht dem Kranz der Scheibe 11, der nachher die erhöhte Seitenwand 3 bildet, während der Teil 16 dem Kranz der Scheibe 11 entspricht,

der nachher den äußeren Flansch 4 bildet. Der zentrale Bereich 12 der Scheibe. 11 entspricht dem Boden 2 des Napfes 1.

In allgemeinerer Weise kann man feststellen, da3 im Rahmen der Erfindung der zentrale Bereich 12 der Scheibe 11 dem zentralen Boden des Drehgegenstandes in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen entspricht und daß die untereinander durch die Radialspalte 14 getrennten Teile 13 den Teilen entsprechen, die beim Tiefziehen eine Verformung gegenüber diesem zentralen Bereich durchmachen. Was die Radialspalte betrifft, kann man sagen, daß diese Spalte vorzugsweise Zonen mit zueinander spitz zulaufenden Rändern und Zonen mit praktisch zueinander parallelen Rändern aufweisen. Die Zonen mit spitz zulaufenden Rändern entsprechen den kreisförmigen Kränzen, die die gegenüber dem zentralen Boden dieses Napfes geneigten Elemente des Napfes bilden sollen, während die Zonen mit im wesentlichen parallelen Rändern den kreisförmigen Kränzen entsprechen, die die zu diesem zentralen Boden im wesentlichen parallelen Elemente bilden sollen.

Die Fig. 4 und 4a zeigen so einen Napf 21, der einen flachen kreisförmigen Boden 22, eine kreisförmige Seitenwand 23 und einen zum Boden 22 Darallelpn kreisförmigen Flansch 24 aufweist, der noch in einer Seitenwand 25 ausläuft, die sich in der dem Boden 22 entgegengesetzten Richtung nach oben erstreckt.

Die Fig. 5 und 5a stellen in analoger Weise einen Napf 31 dar, der einen flachen kreisförmigen Boden 32, eine kreisförmige Seitenwand 33 und einen zum Boden 32 parallelen kreisförmigen Flansch 34 aufweist, von dem noch eine zum Boden 32 hin abgewinkelte Seitenwand ausgeht.

Diese beiden Näpfe können durch Tiefziehen der Scheibe 41 aus

Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier hergestellt werden, die in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Scheibe setzt sich aus einem zentralen Bereich 42 und Umfangsteilen 43 zusammen, die untereinander durch Radialspalte 44 getrennt sind, die drei verschiedene, mit 44a, 44b und 44c numerierte Zonen in der Richtung vom Inneren dar Scheibe zu ihrem Umfang aufweisen. Die Zone 44a mit spitz zulaufenden Rändern, die einen Ausschnitt in V-Form bilden, entspricht dem kreisförmigen Kranzjder Scheibe 41, der nach dem Tiefziehen die Seitenwand 23 oder 33 des Napfes 21 oder 31 bildet. Die Zone 44b mit im wesentlichen parallelen Rändern entspricht dem kreisförmigen Kranz der Scheibe 41, der nach dem Tiefziehen den kreisförmigen Flansch 24 oder 34 des Napfes 21 oder 31 bildet. Die Zone 44c mit nach außen divergierenden Rändern entspricht dem kreisförmigen Kranz der Scheibe 41, der nach dem Tiefziehen die nach oben abgewinkelte Seitenwand 25 des Napfes 21 oder die nach unten abgewinkelte Seitenwand 35 des Napfes 31 bildet.

Die Zahl der auf der Scheibe aus brennbarem Papier vorgesehenen Spalte ist nicht kritisch. Zwei Überlegungen begrenzen indessen den unteren Wert und den oberen Wert dieser Zahl. Eine zu geringe Anzahl von Spalten ergibt für die Umfangsteile große Abmessungen, in denen die Gefahr besteht, daß beim Verformen durch das Tiefziehen Falten- und Überlappungszonen des Papiers auftreten, die Zonen schlechter Verbrennung im Endgegenstand entsprechen werden. Andererseits kann eine zu hohe Zahl von Spalten Schneidprobleme bringen, die mit einer übermäßigen Brüchigkeit der Scheibe verbunden sind. Die Spaltenzahl ist daher Funktion des Durchmessers und des Profils des herzustellenden Gegenstandes. Für Gegenstände, die zur Bildung der Verschlußteile für übliche Artilleriemunitionen bestimmt sind, ist eine Spaltenzahl im Bereich von 6 bis 16 allgemein zweckmäßig. Die Lösung, die von der Anmelderin in dieser Hinsicht bevorzugt wird^ist die in den Figuren dargestellte, die darin besteht, 12 diametral gegenüber-

liegende Paare von Spalten auf sechs Durchmessern vorzusehen, die untereinander je einen Winkel von 30° bilden.

Nach der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird der brennbare Gegenstand durch Tiefziehen von mehreren Scheiben aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier von im wesentlichen gleichem Durchmesser erhalten, die derart übereinandecjgelegt sind, daß vor dem Tiefziehen die Radial spalte jeder Scheibe nicht gegenseitig übereinander liegen, sondern im Gegenteil untereinander versetzt sind.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung haben die Spalte der Scheibe, die die äußere Schicht des brennbaren Gegenstandes bilden, an jedem Punkt eine der genannten, oben definierten Mindestbreite gleiche Breite e, während die Spalte der übrigen, die inneren Schichten dieses Gegenstandes bildenden Scheiben an jedem Punkt eine Breite e, die etwas größer als die genannte Mindestbreite ist, aufweisen.

In Fig. 7 ist, ohne maßstäbliche Darstellung der Dicke der Scheiben, ein Halbschnitt nach der Linie A-A eines Gegenstandes dargestellt, der nach dieser bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ausgebildet ist. Der Gegenstand ist aus sechs Scheiben 5JI 512, 513, 514, 515 und 516 gebildet, die durch Tiefziehen verformt sind. Bei Betrachtung der die äußere Schicht des Gegenstandes bildenden Scheibe 515 beobachtet man, daß die Teile 531 dieser Scheibe nach dem Tiefziehen direkt aneinandeogrenzen, wobei die Breite der zwei Teile 531 trennenden Spalte vor dem Tiefziehen auf den Mindestwert zum Vermeiden der Überlappung dieser Teile 531 nach dem Verformen festgeleqt war. Dagege" beobachtet man, wenn man die eine der ineren Schichten des Gegenstandes bildende Scheibe betrachtet, daß die Teile 533 dieser Scheibe nach dem ^Tiefziehen

nicht direkt aneinandergrenzen, sondern RestsDalte 543 untereinander übriglassen, was davon.herrührt, daß die Breite der zwei Teile trennenden Spalte 543 vor dem Tiefziehen auf einen Wert über dem erforderlichen Mindestwert zum Vermeiden der Oberlappunq dieser Teile 533 nach dem Verformen festgeleqt war. Man beobachtet ebenfalls in dieser Figur, daß die Restspalte 543 der Scheibe gegenüber den Restspalten' 542 und'544 der Scheiben 512'und . 514 versetzt sind.

Ein solcher Aufbau ermöglicht es, dem brennbaren, durch Tiefziehen erhaltenen Gegenstand gute Brenneigenschaften in den durch Tiefziehen verformten Zonen zu verleihen, wobei gleichzeitig eine gute mechanische Haltbarkeit des Ganzen bewahrt wird. Zur Verbesserung der Brenneigenschaften des Gegenstandes kann man, je nach der Art des verwendeten brennbaren Papiers, auch vorab perforierte Scheiben verwenden.

Die Zahl der übereinander^gelegten Scheiben aus brennbarem Papier hängt von der physikochemisehen Art des verwendeten brennbaren Papiers und den für das Endprodukt gewünschten Eigenschaften ab.

Die verschiedenen, vor dem Tiefziehen übereinandergelegten Scheiben können vorteilhaft auf einer ihrer Oberflächen mit einem Kleber beschichtet sein. Als Kleber verwendet man Vinyl- oder Acrylkleber in wäßriger Emulsion oder "hot-melt" genannte wärmeschmelzbare Kleber auf Basis von Ethyl-Vinyl-Acetat (E.V.Α.), von Polyolefinen oder Polyamiden oder auch Kleber mit Lösungsmittel auf Basis von Nitrozellulose.

Wie bereits erwähnt wurde, erhält man die Scheiben, die zur Herstellung der brennbaren Gegenstände gemäß der Erfindung dienen,

durch Zuschneiden von Blättern aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier. Die Herstellung der Blätter erfolgt aus einer wäßrigen, Nitrozellulose, Fasern organischen,synthetischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs, ein Kunstharz und ggf. einen Stabilisator, wie Diphenylamin, enthaltenden Suspension. Als Nitrozellulose kann man jede industrielle Nitrozellulose mit einem

ter
Stickstoffverhältnis un 13,8 % verwenden, sofern das Stickstoffverhältnis des aus der Papiermaschine austretenden Papiers 12 % nicht übersteigt. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung verwendet man einen solchen Nitrozellulosegehalt, daß das Stickstoffverhältnis des aus der Papiermaschine kommenden Papiers nahe 9 % ist. Als Fasern organischen Ursprungs verwendet man vorteilhaft die Zellulosefasern, wie die Kraftfasern, aber die anderen natürlichen oder regenerierten Zellulosefasern können genau so gut geeignet sein, wobei die Fasern mechanischer

oder halbchemischer Papiermasse oder auch die Viskosen eingeschlossen sind. Als Fasern synthetischen Ursprungs verwendet man vorteilhaft Polyester- oder Acrylfasern. Als Fasern pflanzlischen Ursprungs verwendet man vorteilhaft Sisalfasern, und als Fasern mineralischen Ursprungs verwendet man vorteilhaft Glasfasern.

Das Vorhandensein eines Kunstharzes ist unerläßlich, um den Zusammenhalt der Fasern untereinander und die Stabilität des Papierblatts zu verbessern. Man kann jedes organische Kunstharz verwenden, das die Eigenschaft hat, auf den Nitrozellulose- oder Zellulosefasern auszuflocken,und einen Durchlauf durch die Papiermaschine aushält. Die bevorzugten Kunstharze sind die Acrylharze, die Vinylharze, die Latexarten auf Butadienbasis, wie die Butadien-Styrol- oder Butadien-Acrylnitril-Latexarten. Man stellte fest, daß es erforderlich ist, daß die Kunstharzgewichtsmenge wenigstens 2 % der Nitrozellulose- und Fasermenge, die verwendet werden, ist und daß sie vorzugsweise et_wa 5 % beträgt. Die Gewichtsverhältnisse von

Nitrozellulose zu den anderen Fasern können zwischen 80 : 10 und 10 : 80 und vorzugsweise zwischen 70 : 20 und 20 : 70 variieren. Was die Konzentration der Feststoffe in der wäßrigen Suspension betrifft, so hängt sie im wesentlichen von der verwendeten Papiermaschine! den vom Hersteller angeratenen Verwendungsrichtlinien und den gewünschten Eigenschaften des Gegenstandes ab.

Am Ausgang der Papiermaschine kann das erhaltene Blatt warm oder kalt kalandriert oder auch nichijkalandriert werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung werden wenigstens die Blätter, aus denen die zur Bildung der äußeren Schicht des Gegenstandes bestimmten Scheiben geschnitten werden, kalandriert.

Das eigentliche Tiefziehen der Scheiben aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier, wie sie vorstehend beschrieben wurden, erfolgt mit Hilfe von herkömmlichen Tiefziehwerkzeugen, die im wesentlichen aus einem Metallkolben bestehen, der die Scheibe oder Scheiben aus brennbarem Papier gegen eine Form mit den Konturen des gewünschten Gegenstandes drückt. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung erfolgt das Tiefziehen der Scheiben aus brennbarem Papier in der Wärme, was ein Aushärten des im brennbaren Papier vorhandenen Kunstharzes und so ein endgültiges Festlegen der Form des erhaltenen brennbaren Gegenstandes und gleichfalls, wenn brennbare Gegenstände aus mehreren Scheiben von brennbarem Papier hergestellt werden, eine bessere Haftung der verschiedenen Scheiben untereinander dank einer teilweisen Gelatinisation der verschiedenen Bestandteile des brennbaren Papiers ermöglicht, die eine wirkliche "Verschweißung" der Scheiben untereinander bewirkt. Diese letztere Erscheinung erklärt, daß das Vorhandensein eines Klebers zwischen den verschiedenen Scheiben bevorzugt wird, jedoch im Rahmen der Erfindung nicht obligatorisch ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist die Tiefziehtemperatur nahe 100 ⁰C, und die Dauer des Tiefziehvorganges, insbesondere wenn dieser in der Wärme abläuft, ist nahe einer Minute.

Die Erfindung bezieht sich auch, als neue industrielle Produkte, auf die brennbaren Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen, mit dem Kennzeichen.|daß sie aus wenigstens einem Blatt aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier gebildet sind.

Die Erfindung betrifft insbesondere solche dieser Gegenstände, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten sind.

Diese Gegenstände, deren Hauptmerkmal es ist,· in einer Waffe völlig verbrennbar zu sein, finden ihre wesentliche Verwendung als Teile für brennbare Hülsen, und insbesondere als Deckel, als Böden und als brennbare Behälter. Diese Gegenstände können jedoch eine Verwendung in jedem Bereich finden, der brennbare, kreisförmige Drehgegenstände erfordert. Sie können auch Mörser-Relaiselemente oder pyrotechnische Ketten darstellen.

Als Funktion ihrer Endbestimmung können diese Gegenstände mit Schutzlacken überzogen werden, die zu ihrem Schutz gegenüber beispielsweise der Wärme oder der Feuchtigkeit bestimmt sind.

Beispiel

Man stellte einen brennbaren, dem in Fig. 5 dargestellten entsprechenden Deckel her.

Dieser Deckel wurde bei 100 ⁰C während einer Minute bei 25 bar durch Tiefziehen von sechs Scheiben aus brennbarem Papier entsprechend der

in Fig. 6 dargestellten Scheibe erhalten, die auf einer ihrer Oberflächen mit einem Acrylkleber beschichtet waren. Das brennbare Papier wurde mittels Durchlaufs einer wäßrigen Suspension mit der folgenden, bezüglich der Gesamtheit der dem Wasser zugesetzten Stoffe ausgedrückten Gewichtszusammensetzung durch eine Papiermaschine hergestellt:

Gemisch A:

Raffinierte Nitrozellulose (Stickstoffverhältnis 13,2 %)= 68 Gew. %

Kraft (Zellulosefasern) = 26 Gew. %

Acrylharz (Methyl- und Ethyl polyacrylat) = 5 few. %

Diphenylamin (Stabilisator) = 1 Gew. %

Ausflockungsmittel (Aluminiumsulfat) = 2 Gew. % des

Gemisches A.

Nach Ausflockung und Reifung während 12 h wurde der Brei in ein Faß eingebracht, und seine Konzentration wurde auf 25 g/l eingestellt. Der Brei wurde während 2 h homogenisiert. Die Paste wird dann durch die Papiermaschine geführt. Die aus der Papiermaschine austretenden Blätter wurden mittels Durchlaufs zwischen zwei auf 65 C gebrachten Walzen kalandriert, wobei die Durchlaufgeschwindigkeit 12 m/min betrug. Das so erhaltene brennbare Papier hatte ein

3 Stickstoffverhältnis von 9 % und eine Volumenmasse von 1,15 g/cm .

Aus diesen Blättern schnitt man Scheiben mit den folgenden geometrischen Eigenschaften:

1) Die Außenschichifbildende Scheibe
Radius R der Scheibe: 95 mm

Zahl von Spalten 44 : 12 paarweise diametral gegenüberliegende Spalte auf sechs Durchmessern, die untereinander jeweils einen Winkel von 30° bildeten.

Abmessungen der Spalte: Länge L: 32,75 mm Zone 44a (Länge: 17,25 mm

ν(Maximal breite: 6,5 mm

Zone 44b (Länge: 5,50 mm (Breite: 6,5 mm

Zone 44c (Länge: 10 mm

(Maximalbreite: 12 mm

2) Die inneren Schichten bildende Scheiben:

Radius R der Scheibe: 95 mm

Zahl der Spalte 44: 12 paarweise diametral gegenüberliegende Spalte auf sechs Durchmessern, die untereinander jeweils einen Winkel von 30° bildeten.

Abmessungen der Spalte: Länge L: 34,5 mm Zone 44a (Länge: 17,25 mm (Maximalbrei te: 6,5 mm

Zone 44b (Länge: 5,25 mm

(Maximalbreite: 6,5 mm

Zone 44c (Länge: 12 mm (Maximal brei te: 12,5 mm.

Die verschiedenen Scheiben wurden derart

übereinandergelegt, daß die Spalte jeder Scheibe gegenüber den Spalten der anderen Scheiben versetzt waren.

Die Endabmessungen des Deckels waren die folgenden:

Durchmesser des Bodens 32 : 124 mm

Höhe der Wand 33 : 18,5 mm

Breite des Flansches 34 : 7 mm

Höhe der abgewinkelten Wand 35: : 11 mm

Dieser Deckel eignet sich gut als Verschlußstück für ein Element einer brennbaren Hülse für eine Artilleriekanone vom Kaliber 155 mm.

Claims (13)

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung brennbarer Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen, insbesondere Bauteile für brennbare ,Hülsen, wie z. B. Deckel, Böden oder brennbare Behälter, aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Gegenstand durch Tiefziehen wenigstens einer Scheibe (11) aus brennbarem Papier mit einem zentralen Bereich (12) und einem Umfangsbereich erhalten wird, der aus einer Mehrzahl von Teilen (13) besteht, die untereinander durch Radialspalte (14) getrennt sind, deren Länge (L) kleiner als der Radius (R) der Scheibe ist und deren Breite (e) wenigstens gleich der Mindestbreite ist, die zur Vermeidung der Überlappung der Teile (13) bei der Verformung der Scheibe (11) durch das Tiefziehen erforderlich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Breite (e) jedes Radialspaltes (14) nicht konstant ist, sondern sich an jedem Punkt längs des Radius ändert, auf dem sich der Spalte (14)

befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Spalte (14) zum zentralen Bereich (12) jeder Scheibe (11) hin durch einen Ausschnitt in V-Form geschlossen sind.

550-(B 795)-TF

4. Verfahren nach Anspruch 3, , dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze konisch erweiterte Ränder haben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der brennbare Gegenstand durch Tiefziehen mehrerer übereinandergelegter Scheiben (11) aus brennbarem Papier erhalten wird, deren Radial spalte (14) gegeneinander versetzt sind·.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte der die äußere Schicht (511) des brennbaren Gegenstandes bildenden Scheibe an jedem Punkt eine der genannten Mindestbreite gleiche Breite (e) haben und daß die Spalte der anderen, die inneren Schichten (512-516) des Gegenstandes bildenden Scheiben an jedem Punkt eine größere Breite (e) als die genannte Mindestbreite haben.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, · dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Scheiben (511-516) auf wenigstens einer ihrer Oberflächen mit einem Kleber beschichtet sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben aus brennbarem Papier perforiert sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, .

daß das brennbare Papier im wesentlichen aus einem Gemisch von Nitrozellulose, Kunstharz und Fasern organischen, synthetischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs zusammengesetzt ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefziehen der Scheiben (11; 41) aus brennbarem Papier unter Erwärmung durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tiefziehtemperatur nahe 100 ⁰C liegt.

12. Brennbare Drehgegenstände in Napfform mit kreisförmigen Außenkonturen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens einem Blatt (11) aus Nitrozellulose enthaltendem brennbarem Papier gebildet sind.

13. Brennbare Gegenstände nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis erhalten sind.