EP0296099B1 - Verfahren zum quasi-isostatischen Pressen von Präzisionssprengladungen sowie Vorrichtung zu deren Herstellung und Anwendung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum quasi-isostatischen Pressen von Präzisionssprengladungen sowie Vorrichtung zu deren Herstellung und Anwendung des Verfahrens Download PDF

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EP0296099B1
EP0296099B1 EP88810236A EP88810236A EP0296099B1 EP 0296099 B1 EP0296099 B1 EP 0296099B1 EP 88810236 A EP88810236 A EP 88810236A EP 88810236 A EP88810236 A EP 88810236A EP 0296099 B1 EP0296099 B1 EP 0296099B1
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pressure
explosive
pressure chamber
mould
outer mould
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Rudolf Kaeser
Jürg Meister
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Schweizerische Eidgenossenschaft
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C06B21/0041—Shaping the mixture by compression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses

Definitions

  • the present invention relates to a method for quasi-isostatic pressing of high-performance explosive devices of high dimensional accuracy and high homogeneity, the inside or outside shape being predetermined by a dimensionally stable body of high surface quality and being at least partially rotationally symmetrical and having a finite slope relative to the axis of rotation. Furthermore, an apparatus and the application of the method are the subject of the invention.
  • Isostatic pressing is mainly used in metallurgy. Usually, metallic press molds are provided, which are pressurized with pressure oil or silicone grease via more or less complicated supply lines and tools. Isostatic hot and cold pressing are known. In the field of the manufacture of explosive devices, cold isostatic pressing was carried out. This was primarily used for the prefabrication and manufacture of precision primers for special weapon systems.
  • a pressure vessel is present in which an isostatic pressure is generated.
  • a sleeve made of an elastic material which has a constant wall thickness, is cylindrical or barrel-shaped and contains a metallic core, in particular a rod, and a pin or plug for closing the elastic sleeve.
  • This known method is used in particular for the production of pressed bodies from powder for explosive charges and ammunition.
  • This device and method are suitable for the production of essentially cylindrical bodies. However, there is no indication of how, for example, shaped charge explosive bodies could be made to measure. The use of appropriate dimensionally stable inner and outer forms is not described and is not suggested.
  • the explosive charge to be designed in such a way that, in the critical area, the inner or outer shape acting as an anvil has no surfaces that are perpendicular or almost perpendicular to the axis of rotational symmetry.
  • the pressures of 1000 to 5000 bar specified in claim 3 have proven to be advantageous for generating high-performance explosive charges.
  • the pressure must increase continuously so that there are no unacceptable friction inside the explosive body, with the risk of detonation. Pressure increases of 800 to 1200 bar per minute have proven successful, with the average value of 1000 bar in relation to the performance of the process being regarded as optimal.
  • the pressure relief should also not be abrupt.
  • the device according to claim 7 is particularly economical and can be implemented without special tool construction knowledge.
  • the device advantageously uses an elastic nozzle for filling the powdered explosive and for disconnecting the vacuum.
  • Fig. 1 denotes the inner and partial outer shape for producing an explosive body 2 which is characteristic of the subject matter of the invention.
  • the individual components of the mold 1, the parts 1a, 1b and 1d are rotationally symmetrical about the axis A and held together by a screw connection 1f.
  • the explosive 2 is limited by an elastic cover 3 made of synthetic rubber (neoprene).
  • This sleeve 3 is self-sealing on the largest edge areas 1 ', with the two largest diameters, and encloses the end faces of the inner / outer shape 1.
  • a loading opening 5 is through a conical Closure 4, like the entire mold 6, is subjected to the pressure p prevailing in a pressure chamber 7.
  • the pressure chamber 7 consists essentially of a pressure tube 8, a rotary cylinder made of high-strength material, made of stainless steel, which is closed on its lower end face 9.
  • a threaded cover 10 is screwed with its external thread 13 into an internal thread 14 of the pressure tube 8.
  • the interior of the pressure chamber 7 is thus closed in a liquid-tight and pressure-tight manner via a sealing flange 12.
  • a lever handle 11 on the threaded cover 10 is used for simple manipulation.
  • a feed line 15 is tightly inserted, via which water is supplied as the pressure medium.
  • a drain 16 is also used centrally, which allows the liquid to be pumped out.
  • the entire arrangement is enclosed in its parts under pressure by an oversized protective tube 17.
  • An explosive body 2 is produced in the following way:
  • the inner / outer mold 1 is manufactured in a manner known per se, according to the inner and frontal form of the explosive charge to be achieved, from high-strength material, a stainless steel with a lapped and polished surface.
  • the cover 3 is now placed over this inside / outside shape.
  • the usual powdery explosive 2 is then poured in through the loading opening 5 (bore) provided on the face side in the inner / outer mold 1 and somewhat pre-compressed by shaking.
  • the press mold 6 thus formed is now placed in a commercially available vacuum chamber and exposed to a vacuum of a few mbar for a few minutes.
  • the explosive is degassed and, on the other hand, the cavities within the mold 6 are evacuated.
  • the conical pin 4 is inserted into the loading opening 4 and then in the vacuum chamber Atmospheric pressure admitted and the loaded mold 6 removed.
  • the mold 6 is then placed in the interior of the pressure chamber 7, which is partially filled with water.
  • the threaded cover 10 is now screwed tightly into the pressure tube 8 by means of the lever handle 11 and a pressure line originating from a commercially available multi-stage high-pressure pump is placed on the feed line 15 and screwed.
  • the interior of the pressure chamber 7 is first completely filled with water and then continuously pressurized up to the pressure p, the pressure rise being approximately 1000 bar per minute and the pressure p reaching a maximum value of 3000 bar.
  • the pressure is returned to normal pressure in less than 100 seconds via an arrangement known per se consisting of a drain valve and bypass line.
  • the explosive body 2 is thus completely pressed, it can be removed in a simple manner from the mold 6, the screw connection 1f shown in FIG. 1 being loosened in the thread 1e and the components of the inner / outer mold 1, the parts 1a (core), 1d, 1b, also released and pushed apart or divided.
  • the exposed explosive body 2 can now be fed to a conventional mechanical post-processing in its outer shape. -
  • the inner shape and the two end faces are accurate to size and shape and do not require any further processing, but may be accessible for reworking.
  • the further mold 6, Fig. 2 in turn, has an inner shape 1b, 1b ', but with two symmetrical pins 1c. Furthermore, there are two outer shapes, a conical outer shape 1d and a cylindrical outer shape 1d 'provided. If a precisely defined amount of explosive 2 is poured into this press mold via the filler and evacuation nozzle 18, this results in a dimensionally accurate molded body since the pressurization p acts radially on the sleeve 3 made of elastomer to produce the isostatic effect. An upper and a lower screw clamp 19, a commercially available hose clamp, are used to fix the casing 3 and to seal.
  • the filler and evacuation nozzle which is also filled with elastomer, is glued to the shell 3 in one piece. After evacuation - as in the first example - the filler and evacuation nozzle is clamped vacuum-tight by a clamp. Commercially available clamps have also proven themselves for this.
  • the variant of a press mold Fig. 3 is again assembled from individual parts 1b and 1d.
  • the middle part 1b has a recess 1b ', which forms a web on the finished explosive charge 2.
  • reinforcement elements 31 to 36 are provided, as well as two edge area elements 37 and 38, which overall distribute the pressure acting on the casing 3 or ensure that it acts on the explosive 2 in the axial direction, as shown in FIG. 3.
  • the exemplary embodiments discussed above show the universality of the subject matter of the invention. It allows, for example, the most precise possible implementation of calculated shaped charge shapes with a high armor-piercing effect. Ensure the use of conventional pressure generating means and the use of water as a pressure medium a high level of operational reliability and very efficient utilization of the equipment.
  • the device used to carry out the method according to the invention can be designed in many different ways; Reinforced plastics or laminates can be used instead of stainless steel for the pressure chamber.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum quasi isostatischen Pressen von Hochleistungs-Sprengkörpern hoher Massgenauigkeit und hoher Homogenität, wobei die Innen- oder Aussenform durch einen formfesten Körper hoher Oberflächengüte vorgegeben und zumindest partiell rotationssymmetrisch ist und der eine endliche Steigung relativ zur Rotationsachse aufweist. Im weiteren ist eine Vorrichtung und die Anwendung des Verfahrens Gegenstand der Erfindung.
  • Das isostatische Pressen findet vor allem in der Metallurgie Anwendung. Meist sind metallische Pressformen vorgesehen, die über mehr oder weniger komplizierte Zuleitungen und Werkzeuge mit Drucköl oder Silikonfett beaufschlagt werden. Bekannt sind isostatisches Heiss- und Kaltpressen. Im Bereich der Herstellung von Sprengstoffkörpern wurde isostatisch kaltgepresst. Dies diente vor allem zur Vorfabrikation und Herstellung von Präzisionszündladungen für spezielle Waffensysteme.
  • Bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren dieser Art (EP-A-0010459) zur Herstellung von Körpern aus gepresstem Pulver ist ein Druckbehälter vorhanden, in welchem ein isostatischer Druck erzeugt wird. Eine Hülle aus einem elastischen Werkstoff, welche eine konstante Wandstärke besitzt, ist zylindrisch oder tonnenförmig ausgebildet und enthält einen metallischen Kern, insbesondere einen Stab, sowie einen Zapfen oder Stopfen zum Verschliessen der elastischen Hülle. Dieses bekannte Verfahren dient insbesondere zur Herstellung von gepressten Körpern aus Pulver für Sprengladungen und Munition.
  • Diese Vorrichtung und Verfahren eignen sich zur Herstellung von im wesentlichen zylindrischen Körpern. Es gibt jedoch keinen Hinweis, wie beispielsweise Hohlladungs-Sprengstoffkörper massgenau hergestellt werden könnten. Der Einsatz von entsprechenden formfesten Innen- bzw. Aussenformen ist nicht beschrieben und wird auch nicht nahegelegt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Herstellung von Präzisionssprengladungen, vor allem in ihren kritischen Zonen, erlaubt Es soll damit möglich sein, pyrotechnische Ladungen von an sich beliebiger Form, auch mit einer oder mehreren offenen Hohlräumen, mit hoher Homogenität und wenig inneren, als potentielle Störungsquelle wirkenden Spannungen herzustellen.
  • Dies wird dadurch erzielt, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Innen- oder Aussenform durch eine elastische Hülle abgegrenzt wird, diese formschlüssig zum grössten Randbereich an der Innen- oder Aussenform angebracht und mechanisch angepresst wird, so dass eine beschickbare Pressform entsteht, dass in einem zweiten Verfahrensschritt der Hohlraum der Pressform mit pulverförmigem Sprengstoff gefüllt wird und dass der Innenraum und der Sprengstoff sowie der Raum ausserhalb der Pressform evakuiert werden, dass in einem dritten Verfahrensschritt der Innenraum abgeschlossen und die gefüllte Pressform in eine flüssigkeitsgefüllte Druckkammer eingebracht werden und dass das Innere der Druckkammer mit einem Druck beaufschlagt wird, dass der Druck kontinuierlich erhöht wird bis zum Erreichen eines durch die zu erzielende Dichte und Festigkeit des Sprengstoffs vorgegebenen Werts und dass schliesslich durch eine kontinuierliche Druckentlastung die gefüllte Pressform auf den Normaldruck zurückgeführt und der Pressling zur mechanischen Endbearbeitung entnommen wird.
  • Die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 verwendete Formulierung "endliche Steigung relativ zur Rotationsachse" trägt dem Umstand Rechnung, dass die isostatische Wirkung des Pressens bei Sprengkörpern mit achsparallelen Innen- oder Aussenformen nicht gegeben ist und dass bei der Entspannung eines derartigen Presslings störende innere Spannungen entstehen würden.
  • Dies bedingt eine Gestaltung der Sprengladung derart, dass im kritischen Bereich die als Amboss wirkende Innen- oder Aussenform keine senkrechten oder nahezu senkrecht zur Achse der Rotationssymmetrie verlaufende Flächen aufweist.
  • Damit werden störende Randeffekte (örtliche Störungen der Sprengstoffhomogenität), durch die elastische Entspannung des gepressten Sprengstoffs der Innen- oder Aussenfläche entlang oder gegen die den Pressdruck erzeugende Flüssigkeit hin, eliminiert. ― Diese Forderung erlaubt dennoch die Herstellung moderner Präzisionssprengladungen, deren entscheidende Funktionsbereiche meist Kegelform, Glockenform oder Kugelform aufweisen. Die meist durch den Einbau der Sprengladung in den Munitionskörper bedingte äussere zylinderform lässt sich leicht durch mechanische Nachbearbeitung, beispielsweise durch Drehen, erzielen.
  • In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte weiterbildungen des Erfindungsgegenstands beschrieben.
  • Bewährt hat sich, gemäss Anspruch 2, als Druckmedium Wasser, welches eine saubere, einfache und betriebssichere Beaufschlagung der Pressform sichert.
  • Vorteilhaft haben sich zur Erzeugung von Hochleistungssprengladungen die in Anspruch 3 angegebenen Drucke von 1000 bis 5000 bar erwiesen.
  • Der Druckanstieg muss kontinuierlich erfolgen, damit im Innern des Sprengstoffkörpers keine unzulässigen Reibungen, mit der Gefahr der Detonation, entstehen. Bewährt haben sich Druckanstiege von 800 bis 1200 bar pro Minute, wobei der Mittelwert von 1000 bar in bezug auf die Leistung des Verfahrens als optimal zu betrachten ist.
  • Ebenfalls soll aus den gleichen Gründen die Druckentlastung nicht schlagartig erfolgen. Die Rückführung des Druckmediums auf Atmosphärendruck, entsprechend Anspruch 5,innerhalb von 20 bis 100 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von weniger als 60 Sekunden, erlaubt kurze Taktzeiten, ohne dass Ereignisse zu befürchten sind.
  • Bewährt hat sich eine einfach aufgebaute Vorrichtung gemäss Anspruch 6, deren Ausgestaltung durch ihre einfachen geommetrischen Formen ein hohes Mass an Betriebssicherheit gewährleistet.
  • Die Vorrichtung nach Anspruch 7 ist besonders wirtschaftlich und lässt sich ohne besondere Werkzeugbaukenntnisse realisieren.
  • Bewährt hat sich eine einfache Schraubbride, gemäss Anspruch 8, wie sie im allgemeinen Rohrleitungsbau handelsüblich verwendet wird.
  • Die Vorrichtung verwendet vorteilhafterweise zum Einfüllen des pulverförmigen Sprengstoffs und zum Abklemmen des Vakuums einen elastischen Stutzen entsprechend Anspruch 9.
  • In praxi hat sich das Verfahren ausgezeichnet bewährt zur Herstellung von Ladungen nach Anspruch 10, welche durch Vergleiche mit herkömmlich, beispielsweise durch Pressen, hergestellten Ladungen eine Steigerung der panzerbrechenden Wirkung ergeben.
  • Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. In sämtlichen Zeichnungen sind für gleiche Funktionsteile gleiche Bezugsziffern verwendet.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Druckkammer mit einer beispielsweisen schematisch dargestellten Pressform,
    Fig. 2
    eine realisierte Pressform, wie sie zur Herstellung einer Sprengkörper-Komponente für Panzerabwehrraketen verwendet wird,
    Fig. 3
    eine Pressform für eine Übertragungsladung einer konventionellen Hohlladung und
    Fig. 4
    eine weitere Pressform für Projektilladungen.

  • In Fig. 1 ist mit 1 die Innen- und teilweise Aussenform zur Herstellung eines für den Erfindungsgegenstand charakteristischen Sprengstoffkörpers 2 bezeichnet. Die einzelnen Bestandteile der Form 1, die Teile 1a, 1b und 1d sind rotationssymmetrisch um die Achse A ausgestaltet und durch eine Schraubverbindung 1f zusammengehalten. Begrenzt ist der Sprengstoff 2 durch eine elastische Hülle 3 aus synthetischem Gummi (Neopren). Diese Hülle 3 liegt selbstdichtend an den grössten Randbereichen 1′, mit den beiden grössten Durchmessern, an und umschliesst die Stirnseiten der Innen/Aussenform 1. Eine Beschickungsöffnung 5 ist durch einen kegelförmigen Verschluss 4, wie die gesamte Pressform 6, mit dem in einer Druckkammer 7 herrschenden Druck p beaufschlagt. Die Druckkammer 7 besteht im wesentlichen aus einem Druckrohr 8, einem Rotationszylinder aus hochfestem Material, aus nichtrostendem Stahl, welches auf seiner unteren Stirnseite 9 verschlossen ist. Auf seiner gegenüberliegenden Seite ist ein Gewindedeckel 10 mit seinem Aussengewinde 13 in ein Innengewinde 14 des Druckrohrs 8 eingeschraubt. Damit wird der Innenraum der Druckkammer 7 über einen Dichtflansch 12 flüssigkeits- und druckdicht verschlossen. Zur einfachen Manipulation dient ein Hebelgriff 11 am Gewindedeckel 10. Im Zentrum des Gewindedeckels 10 ist eine Zuleitung 15 dicht eingesetzt, über welche Wasser als Druckmedium zugeführt wird. In der unteren Stirnseite 9 ist eine Ableitung 16 ebenfalls zentral eingesetzt, welche ein Abpumpen der Flüssigkeit erlaubt. Die ganze Anordnung ist in ihren druckbeanspruchten Teilen von einem überdimensionierten Schutzrohr 17 umschlossen.
  • Die Herstellung eines Sprengstoffkörpers 2 erfolgt in folgender Weise:
  • Die Innen/Aussenform 1 wird in an sich bekannter Weise, entsprechend der zu erzielenden innen- und stirnseitigen Form der Sprengladung aus hochfestem Material, einem nichtrostenden Stahl mit geläppter und polierter Oberfläche massgenau hergestellt. Über diese Innen/Aussenform wird nun die Hülle 3 gestülpt. Anschliessend wird der übliche pulverförmige Sprengstoff 2 durch die in der Innen/Aussenform 1 stirnseitig vorgesehene Beschickungsöffnung 5 (Bohrung) eingefüllt und durch Schütteln etwas vorverdichtet.
  • Die so gebildete Pressform 6 wird nun in eine handelsübliche Vakuumkammer verbracht und hier einem Vakuum von wenigen mbar während einiger Minuten ausgesetzt. Damit wird einerseits der Sprengstoff entgast und andererseits werden die Hohlräume innerhalb der Pressform 6 evakuiert. Noch innerhalb der Vakuumkammer wird der konische Zapfen 4 in die Beschickungsöffnung 4 eingesetzt und danach wird in die Vakuumkammer der Atmosphärendruck eingelassen und die beschickte Pressform 6 entnommen.
  • Anschliessend wird die Pressform 6 in das Innere der Druckkammer 7 gestellt, welche teilweise mit Wasser gefüllt ist. Der Gewindedeckel 10 wird nun mittels des Hebelgriffs 11 dicht in das Druckrohr 8 eingeschraubt und eine von einer handelsüblichen mehrstufigen Hochdruckpumpe herkommende Druckleitung auf die Zuleitung 15 aufgesetzt und verschraubt. Über die Zuleitung 15 wird nun das Innere der Druckkammer 7 zuerst vollständig mit Wasser aufgefüllt und dann kontinuierlich steigend bis zum Druck p beaufschlagt, wobei der Druckanstieg zirka 1000 bar pro Minute beträgt und der Druck p einen Maximalwert von 3000 bar erreicht. Nach einer Verweilzeit von einigen Sekunden (zirka 10 bis 40 Sekunden) wird der Druck über eine an sich bekannte Anordnung bestehend aus Ablassventil- und Bypassleitung in weniger als 100 Sekunden auf den Normaldruck zurückgeführt.
  • Der Sprengstoffkörper 2 ist somit fertig gepresst, er kann in einfacher Weise der Pressform 6 entnommen werden, wobei die in Fig. 1 ersichtliche Schraubverbindung 1f, im Gewinde 1e gelöst wird und die Bestandteile der Innen/Aussenform 1, die Teile 1a (Kern), 1d, 1b, ebenfalls gelöst und auseinander geschoben bzw. geteilt werden. Der freigelegte Sprengstoffkörper 2 kann jetzt einer üblichen mechanischen Nachbearbeitung in dessen Aussenform zugeführt werden. ― Die Innenform und die beiden Stirnseiten sind mass- und formgenau und bedürfen keiner weiteren Bearbeitung, sind aber ggf. einer Nachbearbeitung zugänglich.
  • Zu den nachfolgenden Figuren sind Abweichungen in der Ausgestaltung der Pressform 6 dargestellt. Der prinzipielle Aufbau sowie die Verfahrensschritte sind analog zu Figur 1.
  • Die weitere Pressform 6, Fig. 2, weist wiederum eine Innenform 1b, 1b′, jedoch mit zwei zueinander symmetrischen Zapfen 1c, auf. Im weiteren sind hier zwei Aussenformen, eine kegelförmige Aussenform 1d und eine zylindrische Aussenform 1d′, vorgesehen. Wird in diese Pressform eine genau definierte Menge Sprengstoff 2 über den Einfüll- und Evakuierstutzen 18 eingefüllt, so ergibt sich daraus ein massgenauer Formkörper, da die Druckbeaufschlagung p zur Erzeugung der isostatischen Wirkung radial auf die Hülle 3 aus Elastomer wirkt. Zur Fixierung der Hülle 3 und zum Abdichten dienen je eine obere und eine untere Schraubbride 19, eine handelsübliche Schlauchbride.
  • Der ebenfalls aus Elastomer gefüllte Einfüll- und Evakuierstutzen ist mit der Hülle 3 einstückig verklebt. Nach dem Evakuieren ― wie im ersten Beispiel ― wird hier der Einfüll- und Evakuierstutzen durch eine Klemmbride vakuumdicht abgeklemmt. Auch hierfür haben sich handelsübliche Klemmen bewährt.
  • Die Variante einer Pressform Fig. 3 ist wiederum aus einzelnen Teilen 1b und 1d zusammengefügt. Der mittlere Teil 1b weist eine Ausnehmung 1b′ auf, die an der fertigen Sprengladung 2 einen Steg bildet. Im weiteren sind Verstärkungselemente 31 bis 36 vorgesehen sowie zwei Randbereichselemente 37 und 38, welche insgesamt den auf die Hülle 3 einwirkenden Druck verteilen bzw. sicherstellen, dass dieser in axialer Richtung, wie in Fig. 3 eingezeichnet, auf den Sprengstoff 2 wirkt.
  • Die Pressform 6 in Fig. 4 birgt eine im wesentlichen als Kugelsegment ausgebildete Innen/Aussenform 1c. Wiederum ist ein Randbereichselement 38 vorgesehen, welches einerseits die Form 1c zentriert und andererseits eine sichere Befestigung im grössten Randbereich 1′ der Innen/Aussenform 1c gewährleistet. Auch hier ist eine Schraubbride 19 angebracht.
  • Die vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiele zeigen die Universalität des Erfindungsgegenstandes. Er erlaubt beispielsweise die möglichst präzise Realisierung von rechnerisch ermittelten Hohlladungsformen hoher panzerbrechender Wirkung. Die Verwendung herkömmlicher Druckerzeugungsmittel sowie der Einsatz von Wasser als Druckmedium gewährleisten eine hohe Betriebssicherheit und eine sehr leistungsfähige Ausnutzung der Betriebsmittel.
  • Die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendete Vorrichtung kann in verschiedenster Weise ausgestaltet werden; denkbar sind anstelle von nichtrostendem Stahl für die Druckkammer armierte Kunststoffe bzw. Laminate einzusetzen.

Claims (10)

1. Verfahren zum quasi-isostatischen Pressen von Hochleistungs-Sprengkörpern hoher Massgenauigkeit und hoher Homogenität, wobei die Innen- oder Aussenform (1) durch einen formfesten Körper hoher Oberflächengüte vorgegeben und zumindest partiell rotationssymmetrisch ist und der eine endliche Steigung relativ zur Rotationsachse (A) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Innen- oder Aussenform durch eine elastische Hülle (3) abgegrenzt wird, diese formschlüssig zum grössten Randbereich (1′) an der Innen- oder Aussenform angebracht und mechanisch angepresst wird, so dass eine beschickbare Pressform (6) entsteht, dass in einem zweiten Verfahrensschritt der Hohlraum der Pressform mit pulverförmigem Sprengstoff (2) gefüllt wird und dass der Innenraum und der Sprengstoff (2) sowie der Raum ausserhalb der Pressform evakuiert werden, dass in einem dritten Verfahrensschritt der Innenraum abgeschlossen und die gefüllte Pressform (6) in eine flüssigkeitsgefüllte Druckkammer (7) eingebracht werden und dass das Innere der Druckkammer (7) mit einem Druck (p) beaufschlagt wird, dass der Druck (p) kontinuierlich erhöht wird bis zum Erreichen eines durch die zu erzielende Dichte und Festigkeit des Sprengstoffs vorgegebenen Werts und dass schliesslich durch eine kontinuierliche Druckentlastung die gefüllte Pressform (7) auf den Normaldruck zurückgeführt und der Pressling zur mechanischen Endbearbeitung entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmedium Wasser in die Druckkammer eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium mit einem Druck (p) von 1000 bis 5000 bar in die Druckkammer (7) eingeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanstieg des Druckmediums innerhalb einer Minute um 800 bis 1200 bar steigend geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium in der Druckkammer (7) innerhalb von 20 bis 100 Sekunden auf Normaldruck zurückgeführt wird.
6. Vorrichtung zum quasi-isostatischen Pressen von Hochleistungs-Sprengkörpern hoher Massgenauigkeit und hoher Homogenität, mit einer Innen- oder Aussenform (1) bestehend aus formfesten Körpern hoher Oberflächengüte, welche zumindest teilweise rotationssymmetrisch ist, und die eine endliche Steigung relativ zur Rotationssachse (A) aufweist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- oder Aussenform durch eine elastische Hülle (3) begrenzt ist, mit Mitteln (19) um die Hülle (3) formschlüssig zum grössten Randbereich (1′) an der Innen- oder Aussenform zu befestigen, und dass die Druckkammer (7) ein senkrecht angeordneter Rotationszylinder aus hochfestem Material ist, dessen untere Stirnseite (9) fest und dessen obere Seite mit einem Gewindedeckel (10) verschlossen ist und dass die Zuleitung (15) für das Druckmedium im Zentrum des Gewindedeckels (10) und die Ableitung (16) in der fest verschlossenen Seite (9) zentral geführt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülle (3) ein rotationssymetrischer Elastomer ist, dessen grösster Randbereich (1′) formschlüssig zur Innen- oder Aussenform (1) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schraubbride (19) vorgesehen ist, welche den Elastomer mechanisch auf der grössten Innen- oder Aussenform (1) in deren grössten Randbereich (1′) anpresst
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der elastischen Hülle (3) auf einer Endseite ein Einfüll- und Evakuierstutzen (18) vorgesehen ist.
10. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Präzisionssprengladungen mit gerichteter Wirkung, wie Hohlladungen und Minen.
EP88810236A 1987-06-17 1988-04-13 Verfahren zum quasi-isostatischen Pressen von Präzisionssprengladungen sowie Vorrichtung zu deren Herstellung und Anwendung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0296099B1 (de)

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EP0296099A1 EP0296099A1 (de) 1988-12-21
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