NO150478B - Drivmiddelsats for bunnutslippende gassgeneratorer og fremgangsmaate for fremstilling av samme - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en drivmiddelsats for bunnutslipp-

ende gassgeneratorer, hvilken drivmiddelsats er forsynt med et isolerende hylster og består av et drivmiddel som inneholder et bindemiddel og ett eller flere faste stoffer, av hvilke minst ett er et oxydasjonsmiddel. Likeledes angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en slik drivmiddelsats.

Med bunnutslippende gassgeneratorer menes gassutviklende ladninger for prosjektiler, spesielt artilleriprosjektiler,

som er anordnet i den nedre del eller bunnen av prosjektilet,

og som ved forbrenning av et drivmiddel frigjør gasser som fyller opp det vakuum som dannes bak prosjektilet under dets flukt, for derved å eliminere den bremsekraft som vakuumet ut-øver på prosjektilbunnen (belgisk patent nr. 834 903).

Drivmiddelsatsene for slike generatorer, som vanligvis

er sylindriske og har en aksial forbrenningskanal, bør iso-

leres på de utvendige flater, slik at der sikres en regelmessig oppbrenning fra innsiden av kanalen til dennes utside, da ellers også generatorens yttervegger risikerer å brenne opp.

Ved de kjente fremgangsmåter for fremstilling av iso-

lerte drivmiddelsatser for bunnutslippende gassgeneratorer

blir ytterflåtene av de forhåndsformede drivmiddelsatser, på hvilke flater forbrenning må unngåes, belagt med flytende, herdbare polymerer, såsom endehydroxylerte eller endecarboxy-lerte polybutadiener, flytende polyurethaner, epoxyharpikser eller umettede polyestere.

Deretter blir drivmiddelsatsen og belegget, som tjener

som et isolerende hylster, herdet sammen. De kjente drivmiddelsatser som er forsynt med et isolerende hylster, inneholder polybutadiener, polyurethaner, epoxyharpikser eller poly-

estere som vesentlige komponenter av hylsteret.

En spesiell ulempe ved denne kjente fremgangsmåte er

den at adhesjonen av isolasjonen til drivmidlet eller til drivmiddelsatsen er meget dårlig. For å øke denne er det blitt tilsatt adhesjonshjelpemidler, hvilke imidlertid fordyrer prosessen. Likevel oppnåes der ingen tilfredsstillende adhesjon. Den mangelfulle adhesjon innebærer at drivmidlet under forbren-ningen ikke fortæres fra innsiden mot utsiden, men at flammer slår inn i de ytre områder med mangelfull adhesjon og derved kan avstedkomme ødeleggelse av det isolerende hylster, hvorved

det oppstår risiko for at hele generatoren i prosjektilet skal eksplodere, fordi hele forbrenningsoverflatearealet derved for-størres og kanalen ikke lenger blir tilstrekkelig avløp for de utviklede gasser.

Dertil er fremgangsmåten for støping av et hylster på den forhåndsformede drivmiddelsats en temmelig kostbar fremgangsmåte, da bare begrensede flater kan forsynes med isola-sjonsmaterialet for hver vending, og drivmiddelsatsen må vendes for å påføre isolasjonen på andre flater. Sluttelig har de materialer som hittil er blitt benyttet i isolerende hylstere, hatt liten varnieresistens, da kun polymerer med lav molekyl-vekt lar seg anvende ved væskeprosessen.

Det er derfor et mål med den foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en med et isolerende hylster forsynt drivmiddelsats, hvor de ovennevnte ulemper unngåes og hvor det spesielt oppnåes tilfredsstillende adhesjon og en sterk binding mellom det isolerende hylster og drivmiddelsatsen foruten en tilfredsstillende stabilitet mot oppbrenning.

'Den nye drivmiddelsats for bunnutslippende gassgeneratorer er i likhet med tidligere kjente drivmiddelsatser forsynt med et isolerende hylster og består av et drivmiddel som inneholder et bindemiddel og ett eller flere faste stoffer, av hvilke minst ett er et oxydasjonsmiddel. Det nye og egenartede ved drivmiddelsatsen består i at bindemidlet består av en termoplastisk deformerbar elastomer, at det isolerende hylster inneholder den samme type termoplastisk derformerbar elastomer som en vesentlig komponent, og at drivmiddelsatsens bindemiddel og det isolerende hylster er fast sammenbundet.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det likeledes en fremgangsmåte for fremstilling av en drivmiddelsats som ovenfor angitt, hvilken fremgangsmåte utmerker seg ved at drivmiddelsatsen, i form av.et granulat, innføres i et isolerende hylster som som en vesentlig komponent inneholder en termoplastisk deformerbar elastomer av samme type som bindemidlet, og sammenpresses i hylsteret ved forhøyet temperatur.

Det er fordelaktig å foreta sammenpressingen av granulatet i hylsteret ved 100 - 140°C, fortrinnsvis 120°C, ved et trykk, på 10 - 50 MPa, fortrinnsvis 20 MPa.

Ved" den nye fremgangsmåte blir- altså det isolerende hylster ikke støpt på den forhåndsformede drivmiddelsats. Det isolerende hylster som anvendes i henhold til oppfinnelsen, fremstilles av et granulert grunnmateriale, enten ved at dette innføres i en form for det isolerende hylster og i denne sammenpresses ved høyere temperatur, slik at det isolerende hylster dannes, eller myknes og så formes til det isolerende hylster ved sprøytestøping. Etter avkjøling av formen tas det isolerende hylster ut av formen og innføres i pressformen for drivmiddelsatsen, i hvilken den med et isolerende hylster forsynte drivmiddelsats fremstilles i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Skjønt drivmiddelsatsen vil kunne fremstilles i ett enkelt stykke, er det vanlig at det sammensettes av to like sylinderhalvdeler.

Dette er selvfølgelig også mulig ved <fen foreliggende oppfinnelse, slik at uttrykket "drivmiddelsats" er ment å skulle dekke såvel en hel, sylindrisk drivmiddelsats med sin aksiale gasskanal, som en i lengderetningen avdelt halvdel av en drivmiddelsatssylinder med et langsgående spor med halvsirkelformet tverrsnitt.

Sammenpressingen resulterer i en intim blanding mellom drivmiddelsatsens bindemiddel og det isolerende hylster,

hvilket som hovedkomponent inneholder den samme type termoplastisk derformerbar elastomer, ved at irreversible posisjons-endringer oppnåes for molekylene i overgangsområdet under, innvirkning av trykkreftene, på en slik måte at deler av bindemidlets molekyler trenger inn i det isolerende hylster og omvendt.

Den vesentlige fordel som oppnåes, er således først og fremst at det dannes en intim blanding mellom drivmiddelsatsen og det isolerende hylster. Videre har det vist seg at det isolerende hylster sammenlignet med kjente drivmiddelsatsiso-lasjoner har vesentlig større motstandsdyktighet mot smelting og oppbrenning.

I tillegg til de nevnte hovedkomponenter av det isolerende hylster som anvendes i henho-ld til oppfinnelsen, nemlig en termoplastisk derformerbar elastomer som i henhold tit en. sterkt foretrukken utførelsesform er en regelmessig trebtokk-elastomer, spesielt en regelmessig copolymer av bu-tadien og

styren eller isopren og styren, kan det isolerende hylster inne-holde små mengder' ikke-brennbare organiske eller uorganiske fyllmaterialer, f.eks. uorganiske fyllmaterialer, såsom kvarts-mel, silica, talkum, kalsiumcarbonat eller carbon black. Ved hjelp av disse fyllmaterialer forbedres det isolerende hylsters varmestabilitet ved oppbrenning ytterligere, i tillegg til at varmestabiliteten allerede forbedres som følge av de karakteristiske hovedtrekk ved oppfinnelsen. En ytterligere fordel ved oppfinnelsen består i at en høy grad av automatisering av prosessen kan oppnåes ved hjelp av det nye isolerende hylster, idet spesielt innføringen av drivmidlet i hylsteret kan utføres automatisk ved serieproduksjon, mens isoleringen i henhold til de kjente teknikker kun tillater en liten grad av automatisering.

Andre fordeler og særtrekk knyttet til oppfinnelsen vil fremgå av den nedenstående beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen.

I en utførelsesform av oppfinnelsen har det isolerende hylster hovedsakelig form av et sylindrisk hylster med en total innvendig lengde på 130 mm, diameter 120 mm og en tykkelse på 2 mm. For utslipping av brenngasser fra drivmiddelsatsen har det isolerende hylster i det minste i den ene av ende-flatene en symmetrisk, sentral åpning med diameter 43,5 mm.

Da drivmiddelsatser vanligvis er sammensatt av to sylindriske halvdeler, som hver har en fordypning eller et spor med halvsirkelformet tverrsnitt som utgjør en halvpart av kanalen, kan det isolerende hylster for slike drivmiddelsatsdeler dannes ut fra to dertil egnede og separat fremstilte halvsylindriske skall.

Det isolerende hylster ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen inneholder en copolymer av butadien og styren eller av isopren og styren som en vesentlig komponent. Videre inneholder det små mengder silica, som tjener som et ikke-brennbart fyllmateriale, og som øker hylsterets varmestabilitet under den senere forbrenning av drivmiddelsatsen.

I henhold til en foretrukken utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av en isolert drivmiddelsats eller en drivmiddelsats mantlet med et isolerende hylster for eh bunnutslippende gassgenerator blir et av de ovenfor beskrevne hylstere i form av et halvsylindrisk hylster, som i det minste i den ene endeflate har en- halvsirkelformet åpning, anbragt i en pressform. Deretter helles et drivmiddel-granulat, som også inneholder en copolymer av butadien og styren eller av isopren og styren, ned i det halvsylindriske skall. Det hele oppvarmes så til 120°C, og granulatet sammenpresses i hylsteret ved denne temperatur,, ved et trykk på 20

MPa.

Drivmiddelgranulatets bindemiddelkomponent og materialet

i det isolerende hylster, som mykner under denne operasjon., binder seg til hverandre på utmerket måte i dette pressetrinn, slik at der dannes en intim blanding mellom det isolerende hylster og det innpressede drivmiddel.

Etter avkjøling tas den isolerte halvsylindriske del

av drivmiddelsatsen ut av pressformen og innføres sammen med et tilsvarende, halvsylindrisk motstykke.i bunnen av prosjektilet. Det har vist seg ved prøveskyting mot mål at man ved anvendelse av en drivmiddelsats forsynt med et isolerende hylster i henhold til oppfinnelsen, som fullstendig korroderer eller forbrenner når den er fremstilt på forskreven måte, bare finner en svak forkulling på visse steder på innsiden av hylsteret, mens-hylsteret ellers etterlates som en sammenhengende mantel,

med utsiden helt intakt, til tross for at veggtykkelsen av det isolerende hylster i henhold til oppfinnelsen var mindre enn veggtykkelsen av de kjente isolerende hylstere.

Claims (7)

1. Drivmiddelsats for bunnutslippende gassgeneratorer, hvilken drivmiddelsats er forsynt med et isolerende hylster og består av et drivmiddel som inneholder et bindemiddel og ett eller flere faste stoffer, av hvilke minst ett er et oxydasjonsmiddel, karakterisert ved at bindemidlet består av en termoplastisk deformerbar elastomer, at det isolerende hylster inneholder den samme type termoplastisk deformerbar elastomer som en vesentlig komponent, og at drivmiddelsatsens bindemiddel og det isolerende hylster er fast sammenbundet.

2. Drivmiddelsats ifølge krav 1, karakterisert ved at den termoplastisk deformer-bare elastomer er en regelmessig treblokk-elastomer.

3. Drivmiddelsats ifølge krav 2, karakterisert ved at treblokk-elastomeren er en regelmessig copolymer av butadien og styren eller av isopren og styren.

4. Fremgangsmåte ved fremstilling av en isolert drivmiddelsats for en bunnutslippende gassgenerator, hvilken drivmiddelsats består av et drivmiddel inneholdende ett eller flere faste stoffer, av hvilke minst ett er et oxydasjonsmiddel, og et bindemiddel bestående av en termoplastisk deformerbar elastomer, karakterisert ved at drivmiddelsatsen, i form av et granulat, innføres i et isolerende hylster sem som en vesentlig komponent inneholder en termoplastisk derformerbar elastomer av samme type som bindemidlet, og sammenpresses i hylsteret ved forhøyet temperatur.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at sammenpressingen foretas ved 100 - 140°C.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert, ved at sammenpressingen utføres ved 120<C>C.

7. Fremgangsmåte - ifølge krav 4-6, karakterisert ved at drivmidlet sammenpresses i det isolerende hylster ved et trykk på 10 - 50 MPa, fortrinnsvis 20 MPa.