NO168245B - Analogifremgangsmaate ved fremstilling av nye farmasoeytiskvirksomme sulfamoylbenzoesyrederivater. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning for forming eller støping av drivmiddelladninger for rakettmotorer.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for støping av drivmiddelladninger for rakettmotorer og toppdeler for støpemaski-ner for støping av disse ladninger.

Faste drivmiddelladninger for rakettmotorer fremstilles vanligvis ved støping, særlig når deres størrelse gjør det; vanskelig å bruke deri alterna-tive ekstruderiirgsprbsess. Ladningen kan enten støpes i formen og deretter anbringes i et ra-kettmotorhus, eller den kan støpes direkte i motorhuset og bindes deri under støpe- og herdeprosessen. Sistnevnte prosess er særlig fordelaktig når utløpene i motorhuset har mindre diameter enn diaméteren av huslegemet. I disse tilfeller sier man at drivmiddelet er «stengt inne».

Støpingen utføres vanligvis ved å innføre et støpepulver i formen eller i motorhuset og for-' trenge luften fra pulverladningen ved hjelp av. en støpevæske eller et oppløsnirigsmiddel,1 bg deretter herde den resulterende pulver-, og væskemasse for å danne et fast drivmiddel.

Da pulveret i nærheten av en endeoverflate av støpepulvermassen normalt er: i berøring med et overskudd av støpevæsken eller oppløsnings-middelet under herdmingen, og det herdete drivmiddel således blir for rikt på disse midler, får det herdete drivmiddel i dette område en for lav spesifikk vekt, hvilket f orr årsaker anormale mekaniske og ballistiske egenskaper. Det er imidlertid meget viktig å oppnå regelmessige, jevne og fullstendig re-produserbare ballistiske, fysikalske og 'mekaniske egenskaper i drivmiddelladninger, da de bestemmer den senere funksjonering og ytelse av rakettmotorer. På grunn av dette var det hittil nødvendig å støpe drivmiddelet i en større lengde enn den endelige ønskete lengde, og der-ettter å fjerne det område som.hadde anormale egenskaper ved hj elp av maskinbearbeidelse for å oppnå denfiønskete lengde.: 'Denne metode er imidlertid risikabel,, .ødsel og tidskrevende, og den er dobbelt risikabel når den brukes for «innestengte» ladninger på grunn av nærheten av stålmotorhuset under maskinbearbeidelsen: Ennvidere, for å oppfylle de krav som stilles til motorkonstruksjoner, er det ofte nødvendig å fremstille, rdrivmiddelladnmger • med ikke^plane endeoverf later. Det er også -ønskieit1 åt<:>''dén'<:>spésifikke vekt av-drivmiddelladninger ikke bare er jevn, men. også at den totale spesifikke vekt så nær som mulig utgjør ibo -pst.; kv det teoretiske. For å sikre dette er det nødvendig å pakke støpepulveret i formen eller motorhuset på en slik måte at det oppnås en. høyest mulig pakningstetthet før støpevæs-ken innføres. Med nitrocellulosepulvere som har gode pakkingsegenskaper, kan man erholde 97 —98 pst. av den teoretiske massetetthet, skjønt det er mulig å oppnå med modifiserte pulvere så lave tettheter som 94 pst. Den totale tetthet av det endelige drivmiddel påvirkes også av volumforandringer som skjer under reaksjonen av støpepulveret med væsken og. også under den éttérfølgende herdnin^, Først skjer en signing ved absorpsjon av støpe-væsken i støpepulveret, etterfulgt av en oppsvulming av støpepulvergranuler inntil de flyter sammen og gelerer på grunn av den, kjemiske reaksjon mellom væsken og. pulveret. En temperaturøkning under herdniirgsprosessen tilveie-bringer en5 yttefligere volumøkning ved varme-utvidelse. Etter hérdningeri'skjer sigingen ved avkjøling. I en ideell situasjon vil det endelige volum ligge meget nært det opprinnelige ut-gangsvolum av støpepulveret pluss støpevæske. I praksis oppnås imidlertid ikke dette, fordi støpepulveret normalt ikke har fullstendig teoretiske tetthet.

Det er således ønsket å kunne fortette og konsolidere drivmiddelet mest mulig for å frem^ me geleringen, øke homogeniteten og jevnheten og utvikle optimale,.., fysikalske, ballistiske og mekaniske egenskaper i drivmiddelet.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåten for støping av en fast drivmiddelladning for rakettmotorer og som omfatter fylling av hulrommet i en form med støpepulver, innføring av en støpevæske; i- pulveret for å fordrive luften fra ^mellomrommene;, mellom: pulvergranulene, samt herdning. av drivmiddelet til en hård masse, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen'karak-teriseres ved at det innføres trykkfluidum til eri trykkplate for å sammenpresse støpepulveret, at det opprettholdes et trykk av en. konstant stør-relse -mot støpepulveret under innføringen av; støpevæskeri, samt at det opprettholdes trykk mot.drivmiddelet ved hjelp av trykkplaten under herdningen.

Oppfinnelsen angår også en toppdel for er<i >støpemaskin for. rakettmotorer med fast driv-; middelladning, omfattende en trykkdel forsynt med en.formriingsoverflåte for drivmidlet under' støpningen, idet trykkdelen ér bevegelige forhold til minst en annen del av toppdelen for å variere volumet av hulroriimet i formen, og påvirkes av et av fluiduiirtryfcket drevet organ, så-: 'ledes at trykkdelen utøver et vesentlig konstant trykk på støpepulveret i hulrommet under "hele støpeprosessén av drivmidlet, og innløpspr ganer som leverer støpevæske eller oppløsningsmiddel til Hulrommet i formen. SammentrykkingenJ av drivmidlet utvikler, i høy grad bihdesystemét og sikrer en jevii <p>g god kontakt og en god <p>g fast binding på berørings-pverflaten mellom drivmidlet og motorhuset i en rakettmbtor med til motorhuset bundet ladning.

■■•Hulrommet i formen kan består av ' selve rakettmotorhuset'når en til motorhuset bundet ladning dannes, eiler av en separat form for å forme drivmiddelladriingen alene. Det fore-trekkes, skjønt det ikke er vesentlig, å fore innsiden av motorhuset før dannelsen av ét motorhus "med bundet ladning med et passende for-brenningshindrende middel, f. eks. celluloséace-tat. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan brukes for dannelsen av forskjellige typer av drivmiddelladninger for rakettmotorer eller, av til motorhuset bundete ladninger, f. eks! av en enkel, som en sigarett brennende drivmiddel-ladning eller en - til motorhuset bundet drivmiddelladning, idet en motor har drivmidler bundét til huset i to forbrenningskairimere, mens en med to drivmidler forsynt. motor har en drivmiddelladning støpt radialt inn i en annen drivmiddelladning. Ved å bruke fremgangsmåten og apparatet ifølge, oppfinnelsen, kan en god drivmiddelladning' med vesentlig 100 pst. teore-tisk tetthet 'oppnås fra støpepulvere med dårli-gere kvalitet enn de som tidligere kunne tole-reres og som hadde så lave tettheter som 92 pst.

Innløpsorganer som leverer støpevæske til hulrommet i formen kan passere direkte gjennom en vegg i toppdelen av støpemaskinen i nærheten av toppen av hulrommet, så åt væsken kan sive gjennom hele massen av støpepulveret og fordrive luften fra mellomrommene i støpe-pulveret, skjønt i foretrakkede utførelsesf ormer inføres støpevæsken i et kammer bak trykkdelen på den motsatte side fra hulrommet i formen <p>g pumpes deretter i hulrommet gjennom kanaler som passerer gjennom trykkdelen. Passeringen av støpevæsken i støpepulveret hjelpes ved å pumpe væsken under trykk, fortrinnsvis under et trykk fra 0,35 til 7 kg/cm<2> ved hjelp av en

ovenfor støpepulveret og støpevæsken inert. gass, f. eks. nitrogen, og utføres i de foretrakkede ut-førelsesf ormer ved å pumpe den> inerte gass under trykk i kammeret bak trykkdelen.

Når rakettmotoren består av to eller flere drivmiddelladninger,. såsom en motor som har drivmidler støpt i separate, kammere i motoren, eller en riied to drivmidler forsynt motor, kan det

I være fordelaktig å herde bare delvis den først

støpte drivmiddelladning i tilstrekkelig grad for . at formdelene kan fjernes fra drivmidlet uten fare for deformasjon av konfigurasjonen av ladningen. Etterfølgende drivmiddelladninger må da støpes, mens den første ladning er passende understøttet på understøttelsesformer som fortrinnsvis. har dreneringskanaler som tillater at overskuddet av støpevæsken kan slippe ut for å hindre at den delvis, herdete-ladning mykner og at den blir. anormal... . For bedre å forklare oppfinnelsen beskrives i. det følgende foretrakkede utførelsesformer av

oppfinnelserij bare som eksempler, under henvisning til vedføyéde tegninger, hvor: Fig. 1 er ét lengdesnitt av en maskin .for støpning av. en enkel som en-sigarett brennende ladning. Fig. 2 er et lengdesnitt av en maskin for støpning av drivmidlet i det foranliggende kammer i en rakettmotor med bundet motorhus forsynt med fremre og bakre drivmiddel-kammere. Fig. 3 er et lengdesnitt av en maskin for støpning, av drivmidlet i det bakre kammer av den på fig. 2 viste motor. Fig. 4 er et lengdesnitt av en maskin for å utføre førstetrinns-støpning av et drivmiddel i en motor med to drivmiddelladninger, og fig. 5 er et lengdesnitt av en maskin for å utføre annet-trinns-støpning av et drivmiddel i den på fig. 4 viste med to drivmiddelladninger forsynte motor. Den på fig. 1 illustrerte støpemaskin omfatter en toppdel 10 anbrakt over en sylindrisk formdel 11 som med toppdelen 10 og endeplaten 12 avgrenser hulrommet i formen. Overflater av delen 11 og platen 12 som grenser til hulrommet er beskyttet med celluloseacetat. En flensklemme 13 fast forbundet med en kjeglestumpf ormet del 14 av toppdelen 10 tjener i forbindelse med en klemme 15 som har en sentral åpning 16 ut-formet således at den opptar en endring 17 av formdelen 11 og endeplaten 12, til å klemme på kjent måte toppdelen 10, formdelen 11 og endeplaten 12 fast sammen. Den innvendige kjegle-stumpformede overflate av delen 14 er ikke beskyttet.

Toppdelen omfatter også en trykkdel bestående av en trykkplate 18 forbundet ved hjelp av en stempelstang 20 med et stempel 21 i en pnevmatisk reguleringssylinder 22, idet platen kan beveges i en sylindrisk styring 19 utført i ett med den kjeglestumpf ormede del 14 når den påvirkes av pnevmatisk trykkfluktuasjoner som virker på sylinderen 22 over et inløp 23 i topplokket 24 forbundet med sylinderen 22. Over-drevet innoverbevegelse av trykkplaten 18 hin-dres ved at en bakre overflate 25 av stemplet 21 støtter til endeveggen 26 av sylinderen 22 når trykkplaten 18 når den ønskede grense for sin innoverbevegelse betegnet med den prikkede linje A—A. Trykket i rommet mellom den bakre overflate 25 og endeveggen 26 normaliseres ved hjelp av et luftehull 27 under bevegelsen av stemplet 21. Et innløp 28 for støpevæsken munner i et kammer 29 over en åpning 30. Et nitro-geninløp 31 munner også i kammeret 29 så at nitrogentrykket kan brukes for å innføre i hulrommet i formen støpevæsken over kanaler 32 i trykkplaten 18. En avløpsrenne 33 for støpe-, væske er dannet i endeplaten 12.

Støpeprosessen begynner ved å innføre i den beskyttende, formdel 11 lukket av den ubeskyt-tede endeplate 12, nitrocellulose-støpepulver på kjent måte, fortrinnsvis ved pnevmatisk med-rivning eller alternativt ved tyngdekraft, for å opnå en god chargeringstétthet i hele pulver-chargen, idet toppdelen 10 frigjøres fra formdelen 11, endeplaten 12 og klemmen 15 i dette trinn. Mengden av det' innførte støpepulver reguleres til' en forhåndsbestemt: ;verdi: som i vil tilveiebringe en herdet drivmiddelladning med ønsket lengdé og ,sluttkoirfigurasjon; når overflaten av- trykkplaten 18 'som ustøtter: til drivmiddelmassen; ligger i det av linjen1 A—Å be-stemt plan. Etter at toppdelen 10 er festet til formdelen 11 og endeplaten 12 ved hjelp av klemmen 15, utøves trykk ved hjelp* av trykkplaten 18 på drivmiddelpulveret ved å innføre et trykkfluidum, f. eks. luft,, fra en trykk-kilde gjennom en tilførselsledning (ikke vist) og gjennom innløpet 23 i sylinderen 22, for derved å bevege stemplet 21 og trykkplaten 18 og kompri-mere støpepulveret i hulrommet i formen: Luft^ trykket i sylinderen 22- utgjør fra 0,7 til 70 kg/cm2, hvormed et forhåndsbestemt trykk på 7 kg/cm<2> utøves av-trykkplaten 18 for å kom-primere pulveret. Dette trykk holdes kostant under de følgende trinn av støpeprosessen ved å anordne en sikkerhetsventil i tilførselsledningen. Ventilen er slik anordnet at den slipper luft inn gjennom innløpet 23 når trykket av pulveret er under 7 kg/cm<2> og tillater at luft slipper ut når trykket overstiger denne verdi. Nitroglycerol-støpevæske innføres i kammeret 29 gjennom inn-løpet 28, og nitrogen under trykk på 0,35 til 7;0 kg/cm<2> innføres samtidig gjennom innløpet 3, så at nitroglycerol-støpévæsken strømmer med en jevn strømningshastighet under nitrogen-trykk gjennom kanalene 32. Det kan brukes et nitrogen-trykk på opptil 7 kg/cm<2>.

Sammentrykking av nitrocellulose-støpepul-veret skjer mens pulveret absorberer nitroglycerol, idet trykket på 7 kg/cm<2> utøvet av trykkplaten 18 opprettholdes ved suksessive tilset-ninger av luft gjennom innløpet 23 svarende til signingsgraden. Bevegelsen av trykkplaten 18 er så begrenset at platen stikker frem til en maksi-mal avstand på 3 mm forbi linjen A-A i retning av drivmidlet ved hjelp av overflaten 25 som støtter til endeveggen 26. Oppsvelling av pulveret skjer så på grunn av den kjemiske reaksjon mellom pulveret og væsken, så at trykkplaten må trekke seg tilbake og luft slipper ut gjennom innløpet 23 og ventilen for å opprettholde trykket på 7 kg/cm<2>. Støpevæsken renner ut fra formen 11 gjennom væskeavløpet 33. Under oppsvulmmingen av pulveret vokser gra-nulene sammen. Nitroglycerolstøpevæsken passerer gjennom nitrocellulosen inntil all luft er fordrevet fra mellomrommene i pulveret og ledet bort med den utstrømmende nitroglycerin-støpevæske. Strømningen av nitroglycerol-stø-pevæske blir da avsluttet, og væskeavløpet 33 blir samtidig lukket ved hjelp av ikke viste midler. Herdningen skjer ved opphetning av drivmiddelmassen til en temperatur mellom 37 og 71°C, særlig til 65°C, for en tid mellom

24 og 144 timer, særlig 96 timer for å bevirke

vameutvidelse som opptas av bevegelsen av trykkplaten. Trykket holdes ved 7 kg/cm<2>, og ved avsluttingen av herdningen og etter kjøling til omgivelsestemperatur vil overflaten av trykkplaten 18 som berører drivmidlet, bevege seg tnV bake til det med linjen A—A viste plan for å tilveiebringe den ønskede sluttkonfigurasjon og lengde av det herdete drivmiddel-. Undersøkelsen av det støpte drivmiddel viste at luft-ble effektivt fordrevet, og at det hadde en

ensartet tetthet på i. det. vesentlige 100 .pst. av den teoretiske tetthet.'De fysikalske og ballistiske- egenskaper var også tilfredsstillende.

Fig.,* 2 angår første-trinns; støpning av, et drivmiddel som er bundet, til motorhuset, i et fremre, kammer 41 av et sylindrisk stål.-raket.t-motprhus 40 oppdelt i fremre og bakre kammere 41' og 42 ,ved hjelp >av en mellomliggende del .43. En tpppdel 44 boltet ved hjelp av bolter 45 gjennom dens flens 46 til flensen 47 i en mon-teringsring 48 er. anbragt. på huset 40 ved å anordne den øvre ende av huset 40 i en ringformet utsparing 49 i monteringsringen 48, Monteringsringen 48 er klemmet til huset 40 på kjent måte-ved hjelp av en med ringen i ett utført klemmeflens 50 og en grunnplate 51 anbragt over den andre ende av huset 40 ved hjelp av en ringformet rille 52.- En sentral kjernestang 53 som smalner mot sin øyre ende for å svare til den ønskede konfigurasjon av den sentrale ledning er anordnet glidbart på en indre formdel 54 og er anbragt koaksialt i huset 40. Den indre formel 54 er ved bolter 55 forbundet med en opphengingsplate 56 hvis omkrets er klemmet mellom flensene 46, 47. En krage 57 montert på den øvre ende av en rørformet del 58 er sentrert på aksen av huset 40 når flensen 50 av monteringsringen klemmes til grunnplaten 51 ved at den: øvre kjeglestumpf ormede overflate 59 samvirker med en tilsvarende kjeglestumpf ormet overflate, av husdelen 43. Anbringelsen av kjernestangen 53 aksialt i huset 40 lettes ved hjelp av en sentral boring 60 i kragen 57 gjennom hvilken passerer gjennom et nedre trangt avsnitt 61 av kjernestangen 53.

En pnevmatisk reguleringssylinder 64 anbrakt i toppdelen 44 har et stempel 65 som beveger seg aksialt i sylinderen under innvirkning av pnevmatisk trykk utøvet gjennom et luft-inløp 66 i et topplokk 67 som er forbundet med reguleringssylinderen 64. Luft innføres til inn-løpet 66 gjennom en tilførselsledning forsynt med en ventil (ikke vist) som slipper inn luft gjennom innløpet 66 når trykket utøvet på drivmiddelpulveret er under 3,5 kg/cm<2> og som slipper ut luften når trykket overstiger denne verdi. Bevegelsen av stemplet 65 overføres gjennom en stempelstang 68 utført i ett med stemplet og ført gjennom en styring 69 i en endevegg 70 ved den andre ende av sylinderen 64 fra topplokket 67 til koblingsdelen 71 som passerer gjennom åpninger 72 i opphengningsplaten 56 og trykker mot en trykkdel bestående av en trykkplate 73 som med glidepasning er anordnet inn-vendig mellom monteringsringen 48 og den indre formdel 54 og som utgjør et parti av toppdelen. Monteringsringen 49 og huset 40 har den samme innvendige diameter for å tillate at trykkplaten 73 uforstyrret kan bevege seg i monteringsringen og i huset under støpningen. Stem-pelstangen 60, koblingsdelen 71 og trykkplaten 73 har slike dimensjoner at en overflate 74 av stemplet 65 støter til den motsatte overflate 75 av endeveggen 70 når støpeprosessen er avsluttet..

Et væskeinnløp 76 i endeveggen 70 tjener til. å innføre en støpevæske som er rettet gjennom et reir 77. mot innsiden av tODDdelen 44 anbrakt mellom endeveggen 70 og trykkplaten ,73. Nitro-gentrykk fra nitrogen innført gjennom et nitro^ geninnløp .78 brukes for å lede støpefluidet gjennom passasjer 79 i trykkplaten 73 til huset 40. Kanaler 80 i pakningen 81 overfører støpe-væskeoverskudd i en ringformet samlekanal 82 fra hvilken det føres bort gjennom et væskeavløp 83 og den rørfprmede del 58 og ledes tilslutt gjennom en åpning 84-i grunnplaten 51.

Den indre formdel 54, trykkplaten 73 og husdelen 43 er slik profilert at det herdete drivmiddel får den ønskede ballistiske profil. Nor-maliseringen av trykket.. mellom overflater 74 og 75 kan skje under bevegelsen av stemplet 65 hjelp av et luftehull 85.

Under forberedelsen av støpningen forbindes ikke til å begynne med toppdelen 44 og monteringsringen 48 med huset 40, men kjernestangen 53 settes på plass. Nitrocellulose-støpepulver i en forhåndsbestemt mengde som er nødvendig for å fylle drivmidlet i det fremre kammer til den ønskede høyde innføres i huset 44, og monteringsringen 48 og toppdelen 44 anbringes på huset 40 og festes ved hjelp av ikke viste midler til flensen 50 og grunnplaten 51. Sammentryk-kingen av nitrocellulose-pulveret skjer ved å innføre luft gjennom innløpet 66 for å bevege stemplet 65 innover så at et trykk på 1,75 kg/cm<2 >virker på pulveret. Dette trykk opprettholdes kontinuerlig under støpeprosessen ved hjelp av en sikkerhetsventil i luft-tilførselsledningen. Etter at sammenpressingen er fullført, innføres nitroglycerol-støpevæske gjennom innløpet 76 og røret 77 og samtidig nitrogen gjennom inn-løpet 78 under et trykk på 2 ,8 kg/cm<2>, hvoretter nitroglycerin-støpevæske innføres under trykk gjennom passasjer 79 i trykkplaten 73 og presses gjennom nitrocellulosepulveret ,idet den deretter strømmer ut gjennom kanaler 80 og væske-avløpet 83. Strømningen av nitroglycerol opprettholdes ved en jevn hastighet i en slik tid at i det vesentlige all luft som finnes i pulveret er fordrevet. Væskeavløpet 83 blir deretter lukket ved hjelp av ikke viste midler og strømnin-gen av nitrogen og nitroglycerol avbrytes. Etter-som absorpsjon av nitroglycerol skrider frem, skjer en tilsvarende sammentrykking av pulveret, så at ventilen i luftledningen innfører luft gjennom innløpet 66 for å bevege trykkplaten 73 innover og opprettholde det på. pulveret ut-øvede konstante trykk. Reaksjonen mellom nitroglycerol og pulveret forårsaker på sin side at pulveret svulmer opp inntEdet flyter sammen, idet det konstante trykk på 1,75 kg/cm<2> opprettholdes. Temperaturen heves deretter til 43 °C i en tid mellom 24 og 48 timer for delvis å herde drivmidlet, så at det blir tilstrekkelig fast for å motstå bevegelser, og at det holdes på plass i huset 40. Varmeutvidelsen finner sted når temperaturen øker, og luft slipper ut gjennom ventilen i luftledningen for å opprettholde et trykk på 1,75 kg/cm<2> i drivmidlet. Etter at den delvise herdning er avsluttet, kjøles drivmidlet mens konstant trykk opprettholdes. Når den delvise herdning er utført, er overflaten 74 av stemplet 65 i berøring med overflaten 75 av endeveggen

70, og trykkplaten befinner seg i iden med prikkede linjer B—B viste stilling.

Etter avslutningen av den delvise herdning fjernes toppdelen 44 og grunnplaten 51 fra huset 40 som blir snudd om til den på. fig. 3 viste stilling for å støpe drivmidlet i det bakre kammer 42, idet kjernestangen 53 holdes i'sin stilling i det delvis herdete drivmiddel ! det fremre kammér 41..

Støpningen av drivmidlet i det bakre kammer'beskrives i det følgende under Henvisning til fig. 3, hvor like herivismingstall betegner like bestanddeler i fig. 2 og 3.

Før huset 40 snus om, anbringes en formel 90 av aluminium som har en slik profil at den

svarer til sluttprofilen av drivmidlet i det fremre kammer 41, innenfor deri åpne . ende av det fremre kammer og over enden av drivmidlet. En sentral boring 91 opptar sluttdelen av kjernestangen 53. Det omsnudde hus 40 understøttes på grunnplaten 92 ved å anbringe dets kant forbundet med det fremre kammer 41 i en ringformet rille 91, idet enden av kjernestangen 53 holdes fast i hulrommet 94 i grunnplaten 92. Fjærer 95 er anbrakt mellom formdelen 90 og grunnplaten 92 og trykker formdelen 90 mot enden av drivmidlet i det fremste kammer med et trykk på 1,75 kg/cm<2> for å sikre at drivmidlets profil bibeholdes. Avløpskanaler (ikke vist) er anbrakt i formdelen 90 for å lede bort nitroglycerol-overskuddet som ellers ville gjøre det delvis herdete drivmiddel mykt.

Det brukes en toppdel 96 som er identisk med den på fig. 2 viste toppdel, med unntagelse av konfigurasjonen av den indre formdel som er betegnet med henvisningstallet 97 på fig. 3, og et støpevæskeavløp 98 som også' er anordnet i toppdelen 96, idet det ikke finnes noe tilsvarende avløp i toppdelen 44. De øvrige trekk ved toppdelen vil forstås fra beskrivelsen av toppdelen på fig. 2. Toppdelen 96 er fast forbundet med huset 40 ved å klemme flensen 50 av monterin-gen 48 til grunnplaten 92.

En hylse 99 som koaksialt omgir den trange del 61 av kjernestangen 53, har en utvendig diameter som er lik diameteren av den ikke av-smalnende del av kjernestangen 53 forbundet med drivmidlet i det fremre kammer, og den passerer gjennom en sentral boring 100 i den indre formel 97 i hvilken den holdes fast. Luftehull 101 i den nedre ende av hylsen 99 tillater en utstrømning av støpevæsken gjennom klarin-gen 102 mellom hylsen 99 og den smale del 61 av kjernestangen 53 til en utløpskanal 103 i en fast øvre del av hylsen 99 som står i forbindelse med støpevæskeavløpet 98.

Nitrocellulosestøpepulver innføres pnevmatisk i det bakre kammer 42 mens toppdelen 96 er fjernet fra huset 40, idet mengden av det inn-førte nitrocellulose-støpepulver er således for-håndsberegnet at trykkplaten befinner seg i den med prikkede linjer C—C viste stilling når drivmidlet er herdet.. Sammen trykkingen av nitrocellulosepulveret utføres etter at toppdelen 96 er klemmet til huset 40 ved hjelp av flensen 50 og grunnplaten 92, ved å innføre luft gjennom innløpet 66 til sylinderen 64, på en slik måte at et trykk på 3,5 kg/cm<2> utøves på pulveret av trykkplaten 73, og dette trykk oprettholdes under hele prosessen. Nitroglycerolstøpevæske innføres gjennom, innløpet , 76. og, røret . 77, ognitrogen gjennom innløpet 78 under et trykk på, 2 kg/cm2, så' at hitroglycerolstøpevæsken presses gjennom passasjer 79 i trykkplaten 73 .og deretter .gjenr nombløter. nitrocellulbsé-pulvéret. Strømmen,,av hitroglycerol-støpéyséske opprettholdes inntil i det vesentlige all' luft holdt i mellomrommene, i nitrocellulose-pulveret er fordrevet av nitrbgly-cerol-støpevæskestrømmen som forlater det bakre kammer 42 ved å strømme gjennom lufte-åpninger 101, klaringen' 102,. utiøpskanalen, 103 og væskeavløpet .98. Passeringen av nitroglycé-rol-støpevæske forårsaker først en sammentrykking av pulveret méris nitroglycerol absorberes og deretter en oppsvulmriing pg sammenflytning av pulveret. Trykket på, 1,75,kg/cm2 på pulveret opprettholdes av ventilen ,i luftledningen forbundet med innløpet. 66. Når luften er fullstendig fordrevet lukkes væskeavløpet.98 ved hjelp av ikke viste midler, idet tilførelsene av. nitrogen og nitroglycerol-støpevæske' avbrytes, og driymidiet i det bakre kammer 42 herdes samtidig med den fullstendige herdning av det delvis herdete drivmiddel i det fremre kammer 41 ved opphetning til en temperatur på 43°C i en, tid mellom 96 og 120 timer. Etter at herdingen er avsluttet, løsnes toppdelen 96 og grunnplaten 92 ved å frigjøre klemmen mellom flensen 50 og grunnplaten 92, etterfulgt av fjernelsen av kjernestangen 53 og hylsen 99 fra den sentrale ledning for drivmidlet, og formdelen 90, fjernes fra enden av det fremre kammer.

Det er funnet at en drivmiddel-ladning bundet i motorhuset og støpt på den beskrevne måte har lignende' egenskaper som ladningen støpt som beskrevet under henvisning til fig. 1.

Fig. 4 viser en toppdel. 110 for førstetrinns støpning av drivmiddelrladningen 111 i en formdel 112, hvilken toppdel. er under støpningen festet til formdelen 112 ved å bruke, ikke viste klemmeorganer mellom klemmeflensen. 143 og grunnplaten 114, ved å innføre en rand 115 av formen 112 i en ringformet forsenkning. 116 i flensen 113 når toppdelen 110 er anbrakt over formdelen 112 og ved hjelp av understøttelses-ringer 117 når formdelen 112 er anbrakt over grunnplaten 114. En sylindrisk . kjerneformdel 118 med en sentral stav 119 er anbrakt sentralt i formdelen 112 for å forme den indre sylindriske overflate av drivmiddel-ladningen 111. En for-størret ende 120 av stangen 119 stikker frem gjennom en åpning 121 i bunnen av formdelen 112 og inn i en dertil svarende forsenkning 122 i grunnplaten 114 for å lette anbringelsen av formen 112 på grunnplaten 114. Kanaler 123 i kjerneformen 118 står ved hjelp av kanaler. 124 i forbindelse med et støpevæske-avløp 125.

Toppdelen 110 omfatter et stempel 127 som er aksialt bevegelig i en pnevmatisk reguleringssylinder 128 under innvirkning av pnevmatisk trykk utøvet gjennom et luftinnløp 129 i et topplokk 130 forbundet med reguleringssylinderen 128. Luft innføres i luftinnløpet 129 gjennom en tilførselsledning og en ventil (ikke vist) som opprettholder et konstant trykk i drivmidlet 111, som beskrevet senere, ved å slippe inn luft gjennom innløpet 129 når trykket er under, denne verdi og ved å slippe ut luft når trykket er.over denne verdi. En stempelstang '132 utført i ett •med; stemplet * 127 pg ført gjennom én styring 133 i en endevegg 134 ved den andre ende av sylinderen 110 fra topplokket': 130 overfører bevegelser ay stemplet 127' på' en koblirigsdel 135 som beveger seg sammen med stemplet og beveger trykkdelen' 136 innover og sammentrykker drivmiddel-ladningen lii. Et luftehull 131 nor-maliserer trykket mellom stemplet 127 og endeveggen 134. Trykkdelen 136 danner eri glidnings-pasning mellom kjernef ormeri 118 og den indre overflate av formen 112pg veggen 137 av topp-delén 110 som er koaksial med formdelen 112.

Et støpevæskéinnløp 138 gjennom reguleringssylinderen 128 pg endeveggen 134 leverer støpevæsken over et rør 139 som står i forbindelse dermed, til rommet' innenfor veggen 137. Et nitrogeninnløp står også i forbindelse med dette rom inenfor veggen 137, så at støpevæske kan ledes under nitrogériitrykk gjennom passasjer (ikke vist) i trykkdelen 136 til formdelen 112.

For å støpe drivmiddel-ladningen 111 blir formdelen 112 véd kjernéformen 118 satt på plass .anbrakt på grunnplaten 114 ved hjelp av undérstøttelsesringer 117 og en forhåndsbestemt mengde av nitrocellulose-støpepulver som er tilstrekkelig for å fylle formdelen 112 opp til randen etter herdningen innføres pnevmatisk i rommet mellom formdelen 112 og kjerneformen 118. Toppdelen 110 forbindes med formdelen 112 ved å klemme flensen 113 til grunnplaten 114. Luft innført gjennom innløpet 129 i sylinderen 128 beveger stemplet 127 og derpå trykkdelen 136 innover og utøver et trykk på 8,7 kg/cm<2 >på riitrocellulosen og sammenpresser den. Det konstante trykk på 8,7 kg/cm2 opprettholdes kontinuerlig under støpeprosessen ved hjelp av ventilen i lufttilførselsledningen (ikke vist). Etter sammenpréssingen av 'pulveret, innføres ni-troglycerin-støpevæske i roinmet innenfor veggen 137 gjennom innløpet 137 og røret 139, idet den er satt under trykk på 0,7 til 1,4 kg/ cm<2> ved hjelp av nitrogengass, så at nitrogly-ceririrstøpevæske ledes gjénnom passasjer (ikke vist) i trykkdelen 136, gjennombløter nitrocellulosen i formdelen 112 og derpå strømmer ut gjennom kanaler 123/ kanaler 124 og væskeav-løpet 125. Passeringen av nitroglycerinstøpe-væske finner sted inntil all luft innfanget i mellomrommene i nitrocellulose-pulveret er fjernet når væskeavløpet 125 blir lukket ved hjelp av ikke viste midler, og strømningen av nitrogen og nitroglycerol-støpevæske avbrytes. Under passeringen av nitroglycerol-støpevæsken skjer en absorpsjon i nitrocelluibse-pulveret som ledsages av en tilsvarende volumminsking av pulveret. Trykket opprettholdes ved en konstant verdi i pulveret ved innføring åv luft i reguleringssylinderen 128 så at trykkdelen 136 beveger seg en passende strekning innover mot pulveret for å opprettholde et konstant trykk i pulveret. En oppsvulming av pulveret skjer deretter ved reaksjon med riitrbglycerol-støpevæske, idet trykket holdes konstant ved' utstrømningen av luft fra sylinderen 128'gjenriom ventilen 1 luftledningen, hvilket tillater-at trykkdelen 136 kan bevege-segtoppover. Fullstendig herdning-skjer

véd, opphetnirig ' nitfoceliulpse-nitroglycerol-drivmidlet til en temperatur mellom 37 og 43°C i 24 til 72 timer., Toppdelen 110.fjernes deretter fra formédelén. 112 véd å frigjøre klemmen mellom flensen 113 og grunnplaten 114. Kjerner formen 118 fjernes orirhyggelig fra den herdete drivmiddel-ladning 111.

Støpningen , av annet- trinns drivmiddel 145 skjer ved hjelp ay det på fig. 5 viste apparat, hvor de bestanddeler som er vesentlig identiske med bestanddelene brukt i det på fig. 4 viste apparat er, betegnet med like henvisningstall, idet detaljene kan forstås fra beskrivelsen av det på fig. 4 viste apparat.

En sylindrisk kjernef orm 146 med mindre diameter enn kjerneformen 118 anordnet i formdelen 112 som inneholder første-trinns drivmiddel-ladningen lii har en sentral stav 147. Den forstørrede ende 148 av staven 147 stikker frem gjennom åpningen 121 i bunnen av formdelen 112 og i én fordypning 122 svarende dertil i grunnplaten 114 for å lette, sammen med undér-støttelsesringer 117, anbringelsen av,formdelen 112 på grunnplaten 114. Kanaler 149 i kjerneformen 146 står i forbindelse over kanaler 150 med støpevæskeavløpet 125.

Toppdelen 110 er den samme som vist på fig. 4, unntatt åt trykkdelen 151 erstatter delen 136 og en ring 152 er ved hjélp av ikke viste midler festet til veggen 137 over førstetrinns-drivmiddelladriingen 111. Ringen 152 har en indre sylindrisk overflate med samme krumningsra-dius som den indre overflate av førstetrinns-drivmiddel-ladningen og tjener til å styre bevegelsen av trykkdelen 151 i forbindelse med kjerneformen 146. En overfylling av støpepulve-ret over den høyde som inntar førstetrinns-drivmiddel-ladningen og tjener til å styre bevegelsen av trykkdelen 151 i forbindelse med kjerneformen 146. En overfyllihg av støpepulveret over den høyde som inntar førstetrinnsdrivmid-let lett kan gjennomføres på grunn av anordnin-gen av ringen 152. Trykkdelen 151 har passasjer (ikke vist) som tillater overføring av støpevæske fra rommet innenfor veggen 137 til den andre side av trykkdelen 151 for å gjennombløte støpe-pulveret med støpevæske.

Støpningen av annet-trinns drivmidlet skjer ved pnevmatisk å fylle rommet mellom første-trinns drivmiddel og kjerneformen 146 med nitrocellulose-støpepulveret, idet toppdelen 110 fjernes fra formen ved dette trinn. Nitrocellulose brukes i en forhåndsbestemt mengde som etter herdning vil gi en overflate ved den åpne ende av formen som ligger i samme høyde som overflaten av førstetrinns-drivmidlet. En slik forhåndsbestemt mengde krever en overfylling over den endelige høyde, så at forlengelsesstyk-ket 152 tjener til å begrense høyden av nitrocellulosepulveret. Toppdelen 110 settes igjen på plass og klemmes med flensen 113 til, grunnplaten 114,. idet sammenpressingen av nitrocellulose-pulveret deretter utføres ved å innføre luft med et trykk på 2,8- kg/cm<2> gjennom innløpet 129 i sylinderen 128 for å bevege stemplet 127 og deretter å dreie' trykkdelen 151 innover.

Trykket på 2,8 kg/cm2 holdes konstant under hele støpeprosessen .ved hj elp av -ventilen i luf tr

Claims (2)

117

tilførselen (ikke vist) for å utøve et konstant trykk på drivmidlet under hele støpeprosessen. Nitroglycerol-støpevæske innføres i rommet innenfor veggen 137 gjennom innløpet 138 og røret 139 og samtidig innføres nitrogen med et .trykk på 0,7 til 1,4 kg/cm<2>. Trykket av nitrogen tj ener '. til å presse nitroglycerol-støpevæsken gjennom passasjer i trykkdelen 151 og gjennom støpepulveret liggende mellom første-trlnns drivmiddel-ladningen 111 og kjerneformen 146.

Nitroglycerol-støpevæsken strømmer deretter ut av formen 112 over kanaler 149, kanaler 150 og væskeavløpet 125. Gjennomledningen av nitroglycerol-støpevæske fortsettes inntil all luft i mellomrommene i nitrocellulose-pulveret er fordrevet i strømmen av nitroglycerol-støpe-væsken gjennom væskeavløpet 125. Væskeavlø-pet lukker deretter ved hjelp av ikke viste midler og strømningen av nitrogen og nitroglycerol-støpevæske avbrytes. Volumminskingen av nitrocellulose-pulveret forårsakes av absorpsjon åv nitroglycerol-støpevæsken, idet trykket ut-øvet på pulveret holdes konstant ved hjelp av

ventilen i luftledningen som, fører til innløpet 129 som regulerer lufttrykket i sylinderen 128. På grunn av absorpsjon av nitroglycerol svulmer nitrocellulose-puiveret opp, idet lufttrykket enda holdes ved den konstante verdi av 2,8 kg/cm<2>. Til slutt gjennomføres en herdning ved opphetning til en temperatur på 43 °C i en tid-mellom 92 og 120 timer mens det konstante trykk på drivmidlet opprettholdes.

Drivmidlet støpt i et med en med to drivmidler forsynt motor ved hjelp av denne fremgangsmåten ble funnet å ha egenskaper som kan sammenlignes med egenskapene av ladningen :støpt som beskrevet under henvisning til fig. 1.

&b3 3.; ., Fremgangsmåte som1; angitt-- i krav 2, karakterisert ved åt trykket utøves pk støpevæsken ved hjelp-av-eri gass, f. eks. nitrogen, som er inert overfor- støpepulveret og stø-pevæsken,. og som er under et trykk på 0,35 til 7 kg/cm<2>..;• . 4. Fremgangsmåte som angitt i ett av fore-gående krav, karakterisert ved at pulveret sammenpresses til mellom 0,7 og 70 kg/cm<2>. 5. Fremgangsmåte som angitt i ett av fore-gående f remgangsmåtekrav, karakterisert ved at drivmiddelet herdes ved 37—71°C i 24 til 144 timer: 6. Toppdel for en støpemaskin for utførelse av fremgangsmåten som angitt i krav 1—5, karakterisert ved at den omfatter en trykkdel (18) forsynt med en formoverflate for drivmiddelet under støpingen ,idet trykkdelen er bevegelig i forhold til minst en annen, del (19) av toppdelen for å variere volumet av hulrommet i formen og er påvirket av et med fluidumtrykk drevet organ, hvorved trykkdelen utø<y>er et vesentlig konstant trykk på støpepulveret i hulrommet under hele støpeprosessen av drivmiddelet, og innløpsorgarier (28) som leverer støpe-væske eller oppløsningsmiddel til hulrommet i formen. ' 7. Toppdel som angitt i krav, 6, karakterisert ved at de nytterligere omfatter organer for innføring av støpevæske under trykk. 8. Toppdel som angitt i krav'7, karakterisert ved at trykkdelen er forsynt med minst en kanal (32) som fører gjennom den til . hulrommet i formen fra et kammer, og at kam- . meret er forsynt med innløp (28, 31) for støpe-væske og en trykkgass som er inert overfor stø-pevæsken og støpepulveret, hvorved den i kammeret tilførte støpevæske gjennom; kanalen kan

; innføres av trykkgassen i hulrommet i formen, 9. Toppdel som angitt i ett av kravene 6— 8, karakterisert ved at den av et stem-l pel (21) og en sylinder (22) drevne trykkdel er l forsynt med en lufttilførsel og er forbundet med ; en innstillbar trykkluftutløsningsventil.

; 10. Toppdel som angitt i krav 9, k a r a k-; t e r i s e r t v e d at den av stemplet og sylinde-■ ren bestående enhet er forsynt med organer t (23, 24) som begrenser bevegelsen av trykkdelen. 11. Toppdel som angitt i ett av kravene 6— - 10, karakterisert ved at det er anordnet - organer (33) for å lede bort overskudd av støpe-

væske fra hulrommet i formen. 1. Fremgangsmåte for støping av en fast drivmiddelladning for rakettmotorer omfattende fylling av hulrommet i en form med støpepulver, innføring av en støpevæske i pulveret for å fordrive luften fra mellomrommene mellom pulvergranulene, samt herdning av drivmiddelet til en hård masse, karakterisert ved at det innføres trykkfluidum til en trykkplate for å sammenpresse støpepulveret, at det opprettholdes et trykk av en. konstant størrelse mot støpepulveret under innføringen a<y> støpevæs-ken, samt at det opprettholdes trykk mot drivmiddelet ved hjelp av trykkplaten under herdningen.

2. Fremgangsmåte som angijtt i krav 1, karakterisert ved.at støpevæsken innføres under trykk.. "'"