DE4319919C1 - Gießvorrichtung für kugelförmige Sprengstoffstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießvorrichtung für kugelförmige Sprengstoffstücke nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Entsprechend der DE-A1 32 15 857 werden mit einer Mehr­ fach-Gießform Sprengstoffstücke hergestellt. Die Gießform ist einteilig. Die Wärme der Schmelze wird von einer ge­ kühlten Aluminiumplatte aufgenommen. Die mit der Außen­ luft in Verbindung stehende Oberschicht der Schmelze wird durch eine Heizplatte beheizt, um eine zu frühe Kristall­ bildung in den Randzonen der Oberschicht zu verhindern. Dieses vorgenannte Verfahren verhindert aber nicht in ausreichendem Maße das zu schnelle Einfrieren der oberen Randschichten und führt letztlich zu ungewollter Lunker­ bildung. Die Größe der Lunker wächst mit der Größe der Gußstücke. Somit ist mit diesem Verfahren nur ein sehr kleines Gußstück herstellbar. Um einen Guß mit dem Volu­ men einer Minenvernichtungsladung oder Seegrundmine her­ stellen zu können, muß dieser Kleinstückenguß mit großem Energie- und Arbeitsaufwand in ein großes Gußstück wei­ terverarbeitet werden.

Bei einem Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Sprengstoffstücken nach der DE 32 44 612 C2 werden in ei­ ner zweiteiligen Aluminiumform durch einen Gießvorgang mehrere kugelförmige Sprengstoffstücke erzeugt. Um lunkerfreie Sprengstoffstücke zu erhalten, wird geschmol­ zenes TNT in übereinander angeordnete Formenhohlräume ei­ ner Aluminiumform einschließlich eines trichterförmigen Eingußkanales eingegossen. Hierzu ist die Aluminiumform vor dem Eingießen auf etwa 50°C zu erwärmen und nach dem Füllen aller Formenhohlräume in einem etwa 30°C warmen Wasserbad abzukühlen. Die Wärmebehandlung ist kostenin­ tensiv, da große Heiz- und Kühlleistungen bereitgestellt werden müssen.

Weitere Nachteile sind:
Die Handhabung der Gießform in den Heiz- und Kühlbädern ist sehr zeitintensiv. Das Fügen der beiden Formhälften, Metall auf Metall, bedingt einen hohen Reinigungsaufwand, da ein Quetschen von anhaftendem Sprengstoff zur Defla­ gration führen kann. Die entformten Kugelstangen müssen gebrochen werden. Ein Bruch von Sprengstoff insbesondere von Hexogen bzw. Oktogen ist nur unter Sicherheit zuläs­ sig. So sind baulich Maßnahmen notwendig, wie Bunker. Der beim Brechen der Kugelstangen anfallende Staub, muß über eine Wasservorlage abgesaugt werden. Die dabei entstehen­ den Sprengstoffschlämme müssen entsprechend entsorgt wer­ den. Weiterhin entsteht ein verlorener Kopf, dieser muß wieder aufgeschmolzen werden. Diese verlorenen Köpfe - als Rücklaufmaterial bezeichnet - können nur anteilig bis zu 10% der neuen Schmelze beigefügt werden. Darüber hin­ ausgehende Mengen müssen vernichtet werden.

Zum lunkerfreien Guß einer Sprengladung für Geschosse ist es aus der DE 35 01 286 A1 bekannt, am Oberteil einer Ge­ schoßhülle einen wärmeisolierenden, vor dem Gießvorgang aufzuheizenden Gießtrichter vorzusehen. Dieser Gießtrich­ ter weist im Umfangsbereich der Geschoßhülle ein wärme­ speicherndes Medium in Form eines schmelzbaren Salzes auf.

Eine in Längsrichtung geteilte Gießform zum Prüfen von lunkerfreien Sprengladungen für Geschosse geht aus der DE 21 41 368 B1 hervor. In der Trennfuge befindet sich ein Bleidraht als Dichtmittel.

Gemäß der EP 0 050 380 A1 ist es beim Gießen einer lun­ kerfreien Sprengladung für Geschosse bekannt, eine Isola­ tionshaube an der Geschoßhülle anzuordnen. Die Isolati­ onshaube muß jedoch vor Beginn des Gießvorganges auf die Schmelztemperatur aufgeheizt werden. Nach dem Gießvorgang erfolgt eine gesteuerte Abkühlphase.

Eine Gießvorrichtung für Sprengstoff ist aus der US-PS 37 26 182 bekannt. In einem kronischen Gießtrichter ist ein Ventil angeordnet. Das Ventil besteht aus einem Ven­ tilkörper und einem darin angeordneten Stift. Der Stift erstreckt sich durch die Gießöffnung hindurch bis in einen Außenbereich. Damit wird beim Abheben der Gießvor­ richtung von der Gießform ein automatischer Verschluß der Gießvorrichtung erreicht.

Die Erfindung geht von der DE 32 44 612 C2 aus und löst die Aufgabe, eine Gießvorrichtung vorzuschlagen, die es erlaubt, ohne kostspieliges Heizen und Kühlen ein kugel­ förmiges Sprengstoffstück zu gießen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Wesentlich für die Erfindung ist die Trennung der Formne­ ster und die Zuordnung eines separaten Kühlsteines zu je­ dem Formnest. Damit entfällt einerseits eine Temperatur­ führung, andererseits liegt eine gegenseitige Beeinflus­ sung der Formnester in der Abkühlphase nicht vor. Mit der Erfindung werden bei entsprechender Dimensionierung des Kühlsteins durch den gerichteten Wärmeabfluß aus der Schmelze kugelförmige Sprengstoffstücke mit gesteuerter Kristallbildung und mit hoher, sprengstoffbedingter Dichte von etwa 8 = 1,73 g/cm³ erreicht. Die Anlagerung der sich bildenden Kristalle in Geschwindigkeit und Rich­ tung ist vorgegeben. Der Isolierteil der Gießform hält die Schmelze im oberen Bereich flüssig, ermöglicht aber auch in der Endphase des Abkühlprozesses das Erstarren der Restschmelze. Durch den Gießplattenaufbau in zwei Formhälften, Kühlstein und isoliertes Gießnest ist es möglich geworden, ohne kostspieliges Heizen und Kühlen ein kugelförmiges Sprengstoffstück zu gießen.

Die Gießvorrichtung selbst ist einfach aufgebaut, kosten­ günstig und rationell handhabbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer einzigen Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.

Eine Gießvorrichtung 1 besteht aus wärmeisolierenden Platten 2 bis 4. Ein Kühlstein 5 aus Aluminium ist über einen Sicherungsring 6 und einen Absatz 7 in der Platte 2 befestigt. Der Kühlstein 5 besitzt eine halbkugelförmige Ausnehmung 10 und einen äußeren zylindrischen Abschnitt 11.

Die Platte 3 aus Polyurethanschaum fixiert ein Element 15 und ein Kopfteil 16 mit einer kugelförmigen Ausnehmung 17. Das Element 15 und das Kopfteil 16 bestehen aus einem geeigneten Kunststoff. Das Kopfteil 16 umgreift über einen zylindrischen Abschnitt 18 den Abschnitt 11 des Kühlsteines 5. Eine Gießöffnung 20 begrenzt das aus dem Kühlstein 5 und dem Kopfteil 16 bestehende Formnest 25. Die Platte 4 schließt die Gießöffnung 20 ab.

Zwischen dem Element 15 und dem Kopfteil 16 besteht ein wärmeisolierender Ringraum 21. Er minimiert die Wärmebe­ lastung der Platte 3.

Zur Herstellung eines Sprengstoffstückes 30 weisen die Platten 2 und 3 die gezeichneten Positionen auf. Demge­ genüber ist die Platte 4 entfernt. Es erfolgt dann bei Raumtemperatur die dosierte Zufuhr von flüssigem Spreng­ stoff in das Formnest 25 bis zu der gezeichneten Höhe 31. Die Wärme der Sprengstoffschmelze wird von dem Kühlstein 5 gezielt abgeführt. Damit ist die Anlagerung der sich bildenden Kristalle des Sprengstoffes in Geschwindigkeit und Richtung durch den gerichteten Wärmeabfluß vorgege­ ben.

Die wärmeisolierende Platte 3 mit dem eine verhältnis­ mäßig geringe Masse aufweisenden Element 15 und dem Kopf­ teil 16 hält die Schmelze in einem oberen Bereich 32 flüssig. Dazu trägt auch die Platte 4, wie gezeichnet, bei.

In der Endphase des Abkühlprozesses ermöglichen die wär­ meisolierenden Platten 3, 4 das Erstarren der Rest­ schmelze in den Ausnehmungen 10, 17.

Durch den beschriebenen Aufbau der Gießvorrichtung im we­ sentlichen bestehend aus den zwei Formhälften, nämlich Kühlstein 5 und Kopfteil 16 ist es möglich, ohne kost­ spieliges Heizen und Kühlen das kugelförmige Sprengstoff­ stück 30 zu gießen.

Durch mehrfache Anordnung der Gießvorrichtung 1 in den Platten 2, 3 sind kugelförmige Sprengstoffstücke 30 in großer Zahl schnell und mit geringem Arbeitsaufwand her­ zustellen.

Die Sprengstoffstücke 30 besitzen eine große Dichte; sie sind frei von Lunker, Risse und Poren. Es wurden bei­ spielsweise Sprengstoffstücke mit einem Durchmesser von 60 mm und einem sprengstoffbedingten Gewicht von ca. 185 g gefertigt.

Eine Teilfuge 19 liegt zwischen zylindrisch ineinander­ greifenden Abschnitten 11, 12 von Kühlstein 5 und Kopf­ teil 16.

Claims (6)

1. Gießvorrichtung für kugelförmige Sprengstoffstücke mit einem mindestens zweiteiligen Formnest in einer Metallform, die eine Gießöffnung besitzt, über die geschmolzener Sprengstoff steigend in das Formnest eingefüllt wird, und eine Teilfuge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem eine große Wärmekapazität besitzenden Kühlstein (5) der Bodenteil des Formnestes (25) ent­ halten ist, daß der Kopfteil des Formnestes (25) einschließlich der die Gießöffnung (20) abdeckenden Platte (4) wärmeisolierend ausgebildet ist, und daß zwischen dem Kühlstein (5) und dem Kopfteil (16) des Formnestes (25) die Teilfuge (19) liegt.

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (16) die Gießöffnung (20) aufweist.

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstein (5) aus Aluminium besteht.

4. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstein (5) und das Kopfteil (16) in von­ einander abhebbaren Platten (2, 3) fixiert sind.

5. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfuge (19) durch zylindrisch ineinander­ greifende Abschnitte (11, 12) von Kühlstein (5) und Kopfteil (16) gebildet ist.

6. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer wärmeisolierende Platte (3) und dem dünnwandigen Kopfteil (16) ein ebenfalls wär­ meisolierender Ringraum (21) vorgesehen ist.