DE3831604C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fixierung des Sprengkörpers nach dem Fertigpressen einer Hohlladung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hohlladungen können durch Pressen oder Gießen hergestellt werden. Ein besonderer Vorteil gepreßter Hohlladungen besteht darin, daß sie durch ihren hohen Anteil an Hochbrisanz-Sprengstoffen, wie Hexogen oder Oktogen, eine höhere Leistung gegenüber gegossenen Hohlladungen aufweisen.

Um gepreßte Hohlladungen hoher Materialdichte zu erhalten, wird ein Gemisch aus dem oder den Hochbrisanz-Sprengstoffen, einem Bindemittel, einem Phlegmatisierungsmittel und ggf. weiteren Additiven in einer Form zu einem Formling vorgepreßt, der dann in der Hohlladungshülle mit einer sehr hohen Kraft von z.B. 150 t und mehr fertiggepreßt wird.

Der fertiggepreßte Sprengkörper zeigt jedoch ein elastisches Verhalten, d.h. er dehnt sich nach dem Fertigpressen wieder etwas aus, was auch als Nachfedern bezeichnet wird. Dadurch konnen Risse und andere Porositaten insbesondere bei Temperaturschwankungen oder sonstigen Umweltbelastungen im Sprengkorper sowie ein Ablosen des Sprengkorpers von der Hülle auftreten, wodurch die Leistung der Hohlladung stark beeintrachtigt wird.

Um dies zu verhindern, ist es aus der DE-AS 29 43 484 bekannt, einen Sprengring vorzusehen, der in eine ringnutförmige Ausnehmung in der Hülle einrastet, wenn der Preßstempel beim Fertigpressen am Ende seiner Bewegung in Preßrichtung angelangt ist.

Um eine reproduzierbare, definierte Materialdichte im Sprengkorper und damit Leistung der Hohlladung zu erhalten, muß die Vorspannung, mit der der Sprengring den Sprengkorper in der Hülle fixiert, im wesentlichen immer gleich groß sein, wobei geringfügige Änderungen der Lange des Sprengkorpers bereits zu erheblichen Schwankungen der Vorspannung fuhren, unter der er steht.

Dies hat zur Folge, daß eine Hohlladung, die mit einer Fixiervorrichtung nach der DE-AS 29 43 484 versehen ist, relativ große Leistungsstreuungen aufweist, und zwar selbst dann, wenn die Hulle und die übrigen Teile der Hohlladung, wie Übertragerplatte, Inertkörper zur Detonationswellen­ lenkung, Sprengkörper und Trichter, mit sehr kleinen Toleranzen gefertigt worden sind.

Der Erfindung, wie sie in den Anspruchen gekennzeichnet ist, liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer Hohlladung aufzuzeigen, die bei hoher Materialdichte des Sprengkörpers eine geringe Leistungsstreuung aufweist.

Erfindungsgemäß wird also zur Fixierung des Sprengkörpers in der Hohlladung ein mit einem Außengewinde versehener Ring verwendet, auf dem sich die Basis der Hohlladungsauskleidung abstützt und der in ein entsprechendes Gewinde an der Innenseite der Hülle der Hohlladung eingreift.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beim Fertigpressen des vorgepreßten Sprengkörpers in der Hülle so vorgegangen werden, daß am Ende des Fertigpressens, also wenn der Preßstempel in Preßrichtung seine Endstellung erreicht hat und damit die vorgepreßte Ladung dem Höchstdruck ausgesetzt ist, der Gewindering in einen bestimmten Abstand von der Basis der Hohlladungsauskleidung angeordnet wird, wodurch der Sprengkörper um einen bestimmten Betrag entlastet wird, wenn nach dem Zurückfahren des Preßstempels sich die Auskleidung mit ihrer Basis bleibend am Gewindering abstützt.

Dadurch wird erreicht, daß der Sprengkörper immer unter einer im wesentlichen gleichen, definierten Vorspannung steht, d.h. es wird eine reproduzierbare Materialdichte des Sprengkörpers und damit eine reproduzierbare Leistung der Hohlladung gewährleistet.

Die Vorspannkraft, unter der der Sprengkorper nach dem Fertigpressen beim erfindungsgemäßen Verfahren steht, muß entsprechend groß sein, um Risse oder sonstige Porositäten zu verhindern, d.h. sie kann z.B. zwischen 5 und 15 t betragen. Andererseits ist sie gegenüber der Fertigpreßkraft, die z.B. 150 t oder mehr betragen kann, derart herabgesetzt, daß der Gewindering ihr ohne weiteres standhält.

Dabei ist die Vorspannung, mit der der Gewindering den Sprengkörper bleibend fixiert, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren relativ genau einstellbar, da sie sich aus dem Abstand des Gewinderings am Ende der Bewegung des Preßstempels in Preßrichtung von der Basis der Auskleidung der Hohlladung ergibt.

Das heißt, wenn mit einer Fertigpreßkraft von z.B. 200 t gearbeitet wird, kann durch Versuche ermittelt werden, wie groß der Abstand sein muß, damit eine definierte Vorspannkraft von z.B. ca. 10 t vorliegt, mit der der Sprengkörper durch den Gewindering in der Hülle bleibend fixiert wird.

Vorzugsweise wird dieser vorgegebene Abstand so eingestellt, daß der Gewindering am Ende der Bewegung des Preßstempels in Preßrichtung bis zum Anschlag an der Basis der Hohlladungsauskleidung geschraubt und dann um diesen vorbestimmten Abstand zurückgeschraubt wird.

Die Basis der Hohlladungsauskleidung braucht sich dabei nicht unmittelbar am Gewindering abzustützen. Vielmehr kann zwischen dem Gewindering und der Basis der Auskleidung auch ein Distanzring vorgesehen sein, wie er z.B. aus der DE-AS 29 43 484 hervorgeht.

Erfindungsgemäß wird also mit dem Gewindering der Druck, unter dem die Ladung bleibend fixiert wird, eingestellt. Dies kann auch auf andere Weise erfolgen, als vorstehend geschildert.

So hat sich gezeigt, daß, wenn nach dem vorstehend geschilderten Verfahren vorgegangen wird, bei dem der Gewindering am Ende der Bewegung des Preßstempels in einem vorbestimmten Abstand von der Basis der Hohlladungauskleidung angeordnet wird, also z.B. am Ende der Bewegung des Preßstempels der Gewindering in Preßrichtung bis zum Anschlag an die Basis der Auskleidung geschraubt und dann um einen vorbestimmten Abstand zurückgeschraubt wird, geringfügig unterschiedliche Vorspannungen der Ladungen und damit geringfügige Leistungsstreuungen auftreten können. Dies hängt damit zusammen, daß die Nachfederung der einzelnen Sprengstoffchargen unterschiedlich sein kann.

Um diese Nachfederungsunterschiede zu eliminieren, kann erfindungsgemäß der Sprengkörper nach dem Fertigpressen völlig entlastet und der Gewindering anschließend mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen werden. Dazu muß allerdings ein hohes Drehmoment aufgebracht werden, wozu ein entsprechend aufwendiges Werkzeug erforderlich ist.

Auf ein aufwendiges Werkzeug kann verzichtet werden, wenn der Sprengkörper, nachdem der Preßstempel seine Endstellung in Preßrichtung erreicht hat, um eine definierte Kraft entlastet und danach der Gewindering angezogen wird. Diese Variante kann z.B. mit einer Preßeinrichtung durchgeführt werden, die einen Preßstempel mit genau einstellbarer Preßkraft aufweist. Auch ist es möglich, bei einem Preßstempel mit einem separaten Einsatz für die Auskleidung, also bei einer konusförmigen Auskleidung mit einem konusförmigen Einsatz, in dem Preßstempel einen Arbeitszylinder vorzusehen, der einen weiteren Preßstempel betätigt, welcher auf den Einsatz drückt und dessen Kraft genau einstellbar ist.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Sprengkörper nach dem Fertigpressen ganz zu entlasten, also den Preßstempel zurückzufahren und anschließend den Sprengkörper durch Bewegung des Preßstempels in Preßrichtung mit definierter Kraft vorzuspannen, wonach der Gewindering mit geringem Drehmoment angezogen wird.

Nach einer weiteren Verfahrensvariante wird der Gewindering am Ende der Bewegung des Preßstempels in Preßrichtung bis zum Anschlag an der Basis der Hohlladung geschraubt und dann der Sprengkörper durch Zurückfahren des Preßstempels entlastet. Die Vorspannung wird dabei praktisch ausschließlich über die Spannung der im allgemeinen trichterförmigen Auskleidung eingestellt. Nach bisherigen Versuchen wird nach dieser Verfahrensvariante die höchste Leistung erzielt. Dieses Ergebnis ist deswegen uberraschend, weil bisher davon ausgegangen wurde, daß jegliche Verformung der Auskleidung die Leistung drastisch herabsetzt.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Preßeinrichtung vor dem Fertigpreßvorgang in vergrößerter Wiedergabe zeigt.

Danach ist in einer mehrteiligen Form 1 die Hülle 2 einer Hohlladung angeordnet. In die Hülle 2 ist ein vorgepreßter Sprengkörper 3 eingesetzt, dessen kegelförmige Ausnehmung am vorderen Ende mit einer trichterförmigen Auskleidung 4 versehen ist.

Auf die Auskleidung 4 drückt der Preßstempel 8 der Preßeinrichtung in Preßrichtung P.

Die Hülle 2 ist an ihrer Innenseite im Bereich zwischen der Auskleidung 4 und ihrem vorderen Ende mit einem Innengewinde 5 versehen, in das ein Gewindering 7 mit einem entsprechenden Außengewinde 6 eingreift.

Zum Drehen des Gewinderings 7 ist ein Werkzeug 9 in Form einer um den Preßstempel 8 drehbar angeordneten Hülle vorgesehen. Das heißt, das Werkzeug 9 weist einen größeren Innendurchmesser auf als der Außendurchmesser des Preßstempels 8, und da es zwischen der Hülle 2 und dem Preßstempel 8 angeordnet ist, ist sein Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Hülle 2.

Zur Mitnahme des Gewinderings 7 ist das Werkzeug 9 mit zapfen- oder klauenförmigen Vorsprungen 10 versehen, die in entsprechende schlitzförmige Ausnehmungen 11 an der zugewandten Stirnseite im Gewindering 7 eingreifen. Zu diesem Eingriff ist das Werkzeug 9 in Längsrichtung des Preßstempels 8, also in Preßrichtung P verschiebbar.

Zum Fertigpressen einer Hohlladung kann dabei wie folgt vorgegangen werden:

Ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Position wird der Preßstempel 8 mit einer hohen Kraft von z.B. 180 t beaufschlagt. Dadurch wird er um den Abstand L in Preßrichtung P bewegt und damit die Basis der Auskleidung 4 von der in der Zeichnung dargestellten Position a in die Position b verschoben. Der Gewindering 7 wird alsdann eingeschraubt, bis er mit seiner der Basis der Hohlladungsauskleidung 4 benachbarten Stirnseite die Position b erreicht hat, also an der durch den Preßstempel 8 verschobenen Auskleidung 4 anliegt.

Sodann wird der Gewindering 7 um einen bestimmten Abstand 1, also um eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen zurückgeschraubt, so daß eine der Hohlladungsauskleidung 4 benachbarte Stirnseite in der Position c angeordnet ist, und der Preßstempel 8 wird in der Gegenrichtung G zurückgefahren. Damit kommt die Basis der Auskleidung 4 wieder in Anlage an den Ring 7 und es steht der Sprengkörper 3 unter einer vorgegebenen bleibenden Vorspannkraft von z.B. 7 t in der Hülle 2.

Es sind jedoch auch andere Verfahrensvarianten möglich. So kann in Abänderung des vorstehend geschilderten Verfahrens der Gewindering in der Position belassen werden, in der er mit seiner der Basis der Hohlladungsauskleidung 4 benachbarten Stirnseite die Position P erreicht hat und anschließend der Preßstempel 8 in die Gegenrichtung G zurückgefahren werden, so daß die Vorspannung des Sprengkörpers 3 allein über die Spannung der Hohlladungsauskleidung 4 eingestellt wird.

Ferner ist es möglich, den Sprengkörper 3 durch Zurückfahren des Preßstempels 8 in die Gegenrichtung G aus der Endstellung, in der die Basis der Hohlladungsauskleidung 4 die Position b einnimmt, um eine bestimmte Kraft zu entlasten und danach den Gewindering 7 mit einem geringen Drehmoment anzuziehen. Ferner ist es möglich, den Sprengkörper 3 nach dem Fertigpressen ganz zu entlasten und anschließend den Gewindering 7 mit einem vorgegebenen Drehmoment anzuziehen oder den Sprengkörper 3 nach völliger Entlastung nach dem Fertigpressen mit definierter Kraft vorzuspannen und danach den Gewindering 7 mit geringem Drehmoment anzuziehen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Fixierung des Sprengkörpers nach dem Fertigpressen einer Hohlladung mit einem in eine Ausnehmung in der Hülle eingreifenden Ring, an dem sich die Basis der Auskleidung der fertiggepreßten Hohlladung abstützt und dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Preßstempels der Fertigpreßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in der Hülle (2) durch ein Innengewinde (5) gebildet wird und der Ring (7) mit einem Außengewinde (6) versehen ist, mit dem er in das Innengewinde (5) der Hülle (2) eingreift und zur Betätigung des Rings (7) ein um den Preßstempel (8) der Preßeinrichtung drehbares Werkzeug (9) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (9) Vorsprünge (10) zum Eingriff in Ausnehmung (11) am Ring (7) aufweist.