DE974892C

DE974892C - Verfahren zum Modifizieren der oberflaechlichen Abbrand-geschwindigkeit von kunstharzhaltigen Feststofftreibsaetzen

Info

Publication number: DE974892C
Application number: DESCH22811A
Authority: DE
Inventors: Josef Schaberger; Gerhard Siegmund
Original assignee: Josef Schaberger & Co GmbH
Current assignee: Josef Schaberger & Co GmbH
Priority date: 1957-09-19
Filing date: 1957-09-19
Publication date: 1961-05-25

Description

Verfahren zum Modifizieren der oberflächlichen Abbrandgeschwindigkeit von kunstharzhaltigen Feststofftreibsätzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren der oberflächlichen Abbramdgeschwindigkeit von kunstharzhaltigen Feststofftreibsätzen. Bei schnellbrennenden Feststoffsätzen ist es häufig erforderlich, Teile der Oberfläche gegen Abbrand so weit zu schützen, daß wesentliche Zeitunterschiede zwischen dem Abbrand der ungeschi:tzten Oberfläche und dem der geschützten oder stillgelegten Oberfläche auftreten.
Die stillgelegte Oberfläche ist meistens der Teil von z. B. röhrenförmigen, kreuzförmigen usw. Feststofftreibsätzen, der in die Treibsatzhalterungen an den beiden Enden der im wesentlichen röhrenförmigen Verbrennungskammern eingesetzt wird. Erreicht wird durch solche Stillegung, daß bei Zündung nur die Seitenwände des Treibsatzes abbrennen, während die Stirnseite des Satzes möglichst lange dem Abbrand widerstehen soll.
Dieses Erfordernis ist darin begründet, daß durch die mechanische Halterung der Treibsätze im Triebwerk bei nicht stillgelegter Oberfläche infolge ungleichmäßigen Andruckes die der Zündflamme ausgesetzte Oberfläche unkontrollierbar vergrößert oder verkleinert wird. Das führt zu Schwankungen in der Erzeugung des Feuergases, da die Feuergasmenge je Zeiteinheit außer von innerballistischen Funktionen im wesentlichen durch die brennende Oberfläche des Treibsatzes bestimmt wird. Es ist bekannt, daß besonders ausländische Herstellungsbetriebe ihre Treibsätze, gleich welcher geometrischen Form sie auch sein mögen, an der stillzulegenden Oberfläche mit Kunstharzen oder auch mit Gemischen nicht brennbarer Stoffe, wie z. B. Wasserglas-Talkum usw. bestreichen. Kennzeichnend ist in allen bekannten Fällen, daß die stillegende Substanz auf die Oberfläche aufgetragen wird und nicht auf dem Grundstoff des Treibsatzes basiert. Dies führt naturgemäß leicht dazu, daß bei mechanischer Beanspruchung des Treibsatzes sowie bei größeren Temperaturschwankungen während der Lagerung ein Abbröckeln bzw. Rissigwerden der Stillegung eintreten kann, da diese Schicht lediglich durch Adhäsion mit dem Treibsatz verbunden ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die .oberflächliche Abbrandgeschwindigkeit von kunstharzhaltigen Feststofftreibsätzen in der Weise zu modifizieren, daß aus der Oberfläche des Treibsatzes und der unmittelbar darunterliegenden Schicht ein oder mehrere Bestandteile durch ein geeignetes Lösungsmittel ganz oder teilweise herausgelöst und an Stelle der herausgelösten Bestandteile Substanzen mit geringerer Abbrandgeschwindigkeit eingebracht werden, wobei als Substanz mit geringerer Abbrandgeschwindigkeit das dem Treibsatz zugrunde liegende Kunstharz, gegebenenfalls als Vorkondensat, ein- bzw. aufgebracht und in kurzer Zeit ausgehärtet wird.
Verfahrensgemäß wird beispielsweise wie folgt vorgegangen: Die zur ?Modifizierung der Abbrandgeschwindigkeit vorgesehene Oberfläche des Treibsatzes wird mit einem entweder das Kunstharz oder den Sauerstoffträger anlösenden Mittel bestrichen, das so lange auf die Oberfläche bei definierter Temperatur und definierten Druckverhältnissen einwirken muß, bis eine für den gedachten Zweck ausreichende Anlösungszone vom Lösungsmittel durchdrungen ist. Durch einmalige Bestimmung im Blindversuch läßt sich bei bekannten Zustandsgrößen mit großer Genauigkeit ermitteln, in welcher Zeit welche Anlösung im Treibsatz erreicht wird, so daß es unschwer möglich ist, die Anlösungszeiten so zu gestalten, wie es erforderlich scheint.
Nach erfolgter Anlösung werden Teile des Sauerstoffträgers und/oder Kunstharzes selbst auf chemischem Wege herausgelöst und die entstehenden Hohlräume durch anschließende Tränkung mit einem verbrennungshemmenden Stoff ausgefüllt.
Bei Herauslösung des Kunstharzes ist nach der Behandlung ein geeignetes Bindemittel zuzusetzen, das sich direkt mit ungelöstem Kunstharz zu verbinden vermag.
Der günstigste Weg ist die Herauslösung des Sauerstoffträgers und Ersatz desselben durch etwa gleichen Molekülaufbau aufweisende Stoffe mit nicht die Verbrennung fördernder Wirkung, wobei nach Abdunstung des Anlösemittels und gegebenenfalls erfolgter Härtung des Kunstharzes die mechanische Festigkeit der unbehandelten Oberfläche zumindest wieder erreicht, wenn nicht erhöht wird.
Als Beispiel für die Durchführung des Verfahrens, das jedoch keine einschränkende Bedeutung haben soll, sei angeführt: ein Feststofftreibsatz auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz im Gemisch mit anorganischen Perchloraten, wie z. B. Kaliumperchlorat, wird nach der Aushärtung des Kunstharzes an der zur Modifizierung der Abbrandgeschwindigkeit vorgesehenen Oberfläche bei Temperaturen zwischen 15 und 6o° C mit starker Salzsäure so lange behandelt, bis die im Parallelversuch ermittelte Eindringungstiefe der anlösenden Substanz erreicht ist. Aus dieser gewissermaßen aufgeweichten Zone wird dann das Perchlorat mit schwacher Salzsäure herausgelöst. Es entsteht eine Zone mit Resten von Kunstharzen, die frei von Sauerstoffträgern ist. Diese Schicht ist porös; die Poren werden anschließend mit flüssigem Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat ausgefüllt. Das Vorkondensat härtet innerhalb kurzer Zeit aus.
Auf diesem Wege wird erreicht, daß die kandzonen aus eigener Substanz bestehen, die naturgemäß eine: sehr viel geringere Abbrandgeschwindigkeit aufweist, als das Kunstharz-Sauerstoffträger-Gemisch.
Zu beachten ist hierbei, daß dieses Verfahren für schnellwirkende Sätze Anwendung findet, bei denen die Gesamtbrennzeiten möglichst wesentlich unter einer Sekunde liegen und bei denen die lineare Abbrandgeschwindigkeit größer als io min/ Sek. ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Modifizieren der oberflächlichen Abbrandgeschwindigkeit von kunstharzhaltigen Feststofftreibsätzen, dadurch ge- kennzeichnet, daß aus der Oberfläche des Treibsatzes und der unmittelbar darunterliegenden Schicht ein oder mehrere Bestandteile durch ein geeignetes Lösungsmittel ganz oder teilweise herausgelöst und an Stelle der herausgelösten Bestandteile Substanzen mit geringerer Abbrandgeschwindigkeit eingebracht werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sauerstoffträger mittels verdünnter Säuren leerausgelöst wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Substanz mit geringerer Abbrandgeschwindigkeit das dem Treibsatz zugrunde liegende Kunstharz, gegebenenfalls als Vorkondensat, ein- bzw. aufgebracht und in kurzer Zeit ausgehärtet wird.