SE451717B - Sjunktratt att anvendas som ingot vid gjutning av smeltbara explosivemnen - Google Patents

Description

451 717 2 batisk kompression, åstadkommen av granaternas acceleration vid själva utskjutningen, kan initiera en tändning av laddningen medan denna är kvar i eldröret, en s k loppkrevad.

Kravet på ökade skottvidder'för artilleriet har inneburit en över- gång till slankare granater och högre utskjutningshastigheter.

Detta har medfört att svårigheterna att gguta granater helt utan luftinneslutningar ökat samtidigt som risken med att även obetyd- liga kaviteter.skulle ge upphov till loppkrevader ökat.

För att undvika att det bildas luftinneslutningar vid explosiv- ämnesgjutningen har man tidigare försökt styra det smälta explo- sivämnets stelning på ett sådant sätt att luftinneslutningarna motverkas. För detta ändamål användes idag vanligtvis en sjunk- tratt försedd med en inbyggd värmespiral samt en i granatens centrum i det smälta explosivämnet neddoppad värmestav som successivt lyfts upp ur granaten efter ett noga utprovat schema.

I många fall står dessutom granaten i ett vattenbad vars tempera- tur även den styrs efter ett bestämt schema. Denna metod kräver alltså en noggrann temperaturstyrning av såväl sjunktratt som värmestav och eventuell kylning samt en lägesstyrning av värme- staven allt anpassat till respektive granattyp och explosivämne.

Värmestavens och sjunktrattens värmespirals temperatur måste hållas över explosivämnets stelningspunkt för att ett kavitetsfritt göt skall erhållas. Temperaturen får emellertid ejvaraför hög efter- som man då kan få en«oönskad grov kristallstruktur med låg hållfasthet och dålig initierbarhet.

Ovan i all korthet beskrivna metod innebär förutom problemen med den noggranna styrningen av sjunktrattens och värmestavstemperatur samt den senares lägesförskjutning ut ur granaten även markanta problem med den använda apparaturen eftersom man av säkerhets- skäl måste använda vattengenomspolade värmeslingor i sjunktratt och värmestav. Eftersom värmestavarna ej får bli allt för grova måste värmeslingorna i dessa göras med små tvärsnittsareor vilket automatiskt innebär risk för igensättningar i speciellt trånga passager och tvära riktningsändringar. Detta innebär att man inte enbart måste ha tillgång till stora stelningsanläggningar där de nygjutna granaterna ges möjlighet att stelna långsamt enligt ett på förhand utprovat schema man måste dessutom ha tillgång till temperaturstyrnings- och kontrollorgan som individuellt kontroll- 3 _ 451 717 lerar varje granats stelningsförlopp så att inte någon granat i en serie avviker från de övriga och innehåller större eller mindre kaviteter åstadkomna av t ex en felaktig värmestav som genom t ex en delvis igensatt värmeslinga fått en allt för låg temperatur.

Den nu använda metodens relativa komplexitet har givetvis medfört att man försökt få fram enklare och billigare lösningar. En dylik finns beskriven i EPO-ansökan 81 200997.5. I denna beskrivs ett sätt att undvika stelningskaviteter i granatgöt genom varmhållning av den nygjutna granatens övre främre del medelst en extramängd smält explosivämne som står i direkt förbindelse med explosiv- ämnet i granaten och som hålls innesluten i en kraftigt värme- isolerad sjunktratt som omger granatens övre främre del. Med en tillräcklig extramängd explosivämne i sjunktratten som innan ex- plosivämnet tillföres uppvärmts till dettas smälttemperatur och rätt vald isolering kring sjunktratten menar man sig kunna styra stelningen av explosivämnet i granaten på ett sådant sätt att ex- plosivämnet i granatens övre del, som.även fungerar som gjutinlopp, stelnar sist varigenom stelningskaviteter skall kunna undvikas.

E ansökan beskrivs två olika utformningar på sjunktratt. Den ena är försedd med ett utrymme för extramängden explosivämne som längs en relativt tunn mellanvägg sträcker sig ned utefter granatens främsta del så att granatens minsta tvärsnitt vid mynningen helt omges av explosivämne. Dessutom finns ett rymligt utrymme för explosivämne ovanför granatmynningen. Enligt den andra varianten ersättes det smälta explosivämnet på granatspetsens utsida av en extra kraftig värmeisolering.

Nackdelen med förfarandet och anordningen enligt nämnda EPO-ansökan är i första hand den stora mängd explosivämne som åtgår för varm- hållningen av granatgötets övre del under götets stelning. Detta innebär nämligen att stora mängder explosivämne kontinuerligt mås- te gå till omsmältning vilket är olyckligt eftersom flera på varand- ra följande omsmältningar av kristallina smältbara explosivämnen har en tendens att påverka explosivämnets egenskaper på ett klart negativt sätt. Om det använda explosivämnet utgörs av ett bland- sprängämne kan de nödvändiga omsmältningarna dessutom ge upphov till en ändring av sprängämnets sammansättning.

Enligt föreliggande uppfinning ersättes överskottsexplosivämnets 451 717 4 värmehållande funktion av ett i sjunktratten inbyggt värmehållande medium som hålls skilt från explosivämnet. Detta värmehållande medium skall ha en smältpunkt som ligger inom intervallet í30° .från explosivämnets och det skall ha ett högt smältvärme. Det har visat sig speciellt lämpligt att välj värmehållande medier med smältpunkten inom intervallet É10°C från explosivämnets smält- punkt. Beträffande det värmehållande mediets smältvärme, d v s den värmemängd som binds vid dess nedsmältning och som frigörs vid dess stelning, så bör detta överstiga smältvärmet för det aktuella explosivämnet som i de flesta fall torde komma att ut- göras av trotyl eller trotylhaltiga sprängämnen.

För att ge en god ekonomi måste det värmehâllande mediet i sjunktratten vidare vara av en sådan typ att det tål ett mycket stort antal smältnings-stelningscykler utan att förändras. Det vär- mehållande mediet får alltså ej brytas ned vid uppvärmning efter- som det skall byggas in i ett slutet utrymme eller kammare i sjunk- trattens mot gjutformen vända del och där uppvärmas till smältning samtidigt med sjunktratten i övrigt innan gjutningen påbörjas.

Det arbete som under senare år lagts ned på att ta fram värmelag- ringsmedium för framförallt solvärmeanläggningar har inneburit att vi nu har tillgång till flera olika smältbara salt som tål ett mycket stort antal omsmältnings- stelningscykler och som har en smältpunkt som ligger inom önskat temperaturintervall. Som exempel på ett dylikt salt kan nämnas magnesiumdinitrathexahydrat Mg (NO3)2-6H2O. Detta salt har en stelningspunkt på ca 89°C vilket _ är mycket-väl anpassat till trotylens stelningspunkt om ca 80°C.

Detta gör saltet ifråga mycket användbart i samband med sättet en- ligt uppfinningen eftersom trotyl är det vanligast förekommande smältbara explosivämnet. sjunktratten enligt uppfinningen , i vilken det värmehållande mediet finns inbyggt , placeras över gjutformen så att sjunk- tratten omsluter gjutformen med ett relativt litet glapp.Som redan påpekats utgörs därvid gjutformen som regel av en granat- kropp som skall fyllas med explosivämne. D Sjunktratten enligt uppfinningen uppvisar ett första utrymme eller kammare som är klart avgränsat åt alla sidor och som endast avskiljs 541 451 717 från gjutformen av en begränsningsvägg vilken som regel inte är tjockare och styvare än att den kan tillåta en viss mindre deformation, Utrymmet är till åtminstone en del fyllt av ett smältbart värmehållande medium med en lämplig stelningstemperatur och högt smältvärme valt med hänsyn till det explosivämne som _ skall gjutas. Det värmehâllande mediet kan bestå av ett salt eller en blandning av flera olika salt eller annan substans _med högt smältvärme. Utfyllnaden av nämnda första kammare görs med fördel i en sådan mängd att ett visst övertryck relativt atmosfärstrycket uppstår i kammaren då allt värmehållande medium smälts ned. Detta medför att om gjutformen/granaten och sjunk- tratten uppvärmes tillsammans så kommer kammarens något flexib- la vägg att tvingas in till direktanliggning mot gjutformen vilket garanterar bästa möjliga värmeledning mellan det värme- hållande mediet och gjutformen samt däri inneslutet explosiv- ämne. Det kan emellertid finnas tillfällen då man av en eller annan orsak föredrar att värma sjunktratt och gjutform var för sig, Detta kan t ex vara aktuellt om man önskar ge dem något olika starttemperaturer t ex då det värmehållande mediet har en högre smälttemperatur än explosivämnet. I det senare fallet kan det även bli nödvändigt att anordna en isolering mellan kammaren och gjutformen så att den senare ej får en allt för hög temperatur.

Ovanför sjunktrattens första utrymme med däri ingående värme- hållande medium eller substans med högt smältvärme finns ett andra utrymme utformat som en konventionellt ingöt eller sjunk- tratt. Båda dessa utrymmen omges av en gemensam värmeisolering.

Dessutom kan ett värmeisolerat lock eventuellt försett med ett eget utrymme för ett värmehållande medium anbringas över sjunk- trattens inlopp till den andra kammaren sedan gjutformen fyllts med en därtill avpassad mängd explosivämne.

Det har visat sig att man med fördel gör sjunktratten av någon lämplig plast med tillräcklig värmebeständighet t ex lämplig polyester.

En sjunktratt av ovan i all korthet beskrivna typ måste skräddar- sys för varje särskild granattyp. Detta har nu blivit möjligt sedan man fått fram dataprogram med vars hjälp man kan beräkna 451 717 hur explosivämnet stelnar i en granat av en viss bestämd typ och hur den påverkas av ensjunktraüzavovan beskrivna typ.

Vid stelningen får granaten stå fritt eller eventuellt med sin nedersta bakre del_nedsänkt i ett vattenbad. Sedan väl beräknings- värdena kontrollerats med praktiska försök och befunnits vara /h- korrekta finns det inte någon orsak att genomföra temperatur- mätningar i varje granat för sig eftersom sättet enligt upp- finningen ger ett likformigt stelnigsförlopp i alla granater som är försedda med samma typ av sjunktratt som uppvärmts till samma temperatur och tillförts samma mängd smält explosivämne och tillåts svalna på samma plats. Den extra mängden explosivämne i sjunkgötet kan därvid göras mycket liten eftersom materialet i sjunktratten är det som stelnar sist.

Anordningen enligt uppfinningen skall nu något ytterligare beskri- vas i samband med bifogade figur.

Figuren visar ett längdsnitt genom en artillerigranat 1 som med sin nedersta bakre del står i ett vattenbad 2 och över vars främ- re del en i enlighet med uppfinningen utformad sjunktratt 3 är an- ordnad. Denna senare uppvisar ett första åt alla sidor slutet utrymme 4, som via en relativt tunn skiljevägg 5 avgränsar mot granatens 1 yttersida, och som är fyllt med ett varmhållande medium t ex smält salt 6 med ett stelningsvärme och en total mängd som nogaampassats till det explosivämne 7 som via sjunk- trattens andra som ingöt eller egentliga sjunktratt utformade utrymme 8 tillförts granatens inre 9. Sjunktrattens-3 nedre del är omgiven av en isolering 10 av t ex polyuretan och efter in- gjutningen av explosivämnet täcks dess övre del med ett värme- isolerande lock 11. För vissa granattyper kan det även vara lämp- ligt att anordna en sluten kammare med värmehållande medium i locket 11. Man kan då utnyttja samma eller olika värmehållande medien i locket 11 och utrymmet 4.

På figuren återfinns även ett gängskydd 12 med uppgift att hindra explosivämnet från att tränga upp i granatens främre tändrörsgänga.

Claims (5)

451 717 PATENTKRAV

1. Sjunktratt (3), avsedd att användas som ingöt vid gjutning av i normaltillståndet kristallina smältbara explosivämnen till i därför avsedda gjutformar (1) inneslutna göt samt för varm- hâllning av de erhållna götens övre del under smâltans stel- ning så att göten stelnar underifrån och uppåt, innefattande ett första (4) resp andra utrymme (8) av vilka det första (4), som åtminstone delvis uppfylls av ett smältbart medium med hög värmekapacitet, då sjunktratten (3) är monterad på plats, ongærgjutformens (1) övre del medan det andra utrymmet (8) är centralt placerat i gjuttratten (3) delvis omgivet av det första utrymmet (4) och varvid dessa bägge utrymmen i sin tur är omgivna av en gemensam värmeisolering k ä n n e t e c k - n'a d därav att nämnda första utrymme är slutet, helt av- skiljt från smältan i ingötet samt åtminstone delvis upp- fyllt av ett smältbart ämne (6) med hög smältvärme och en smälttemperatur inom intervallet i30°C från explosivämnets och som tål ett stort antal smältnings - stelningscykler utan att förändras.

2. Sjunktratt (3) enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d därav att dess första utrymme (4) uppvisar en mot gjutformen vänd och till dennas form anpassad skiljevägg (5) framställd av ett åtminstone delvis deformerbart material och att nämnda utrymme är utfyllt med en tillräcklig mängd smältbart värme- hâllande medium (6) och/eller resterande mängd av utrymmet utfyllande gas att nämnda skiljevägg (5) då sjunktratten (3) och gjutformen (1) är ihopmonterade och uppvärmes till det värmehållande mediets smältning, tvingas till tät anliggning mot gjutformens (1) yttersida. 451 717

3. Sjunktratt (3) enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k - n a d därav att den är framställd av ett tillräckligt värme- ständigt plastmaterial såsom en lämplig polyester.

4. Sjunktratt (3) enligt något av föregående patentkraven 1-3 k ä n n e t e c k n a d därav att den efter gjutningen förses med ett löst pâlagt lock (11) som även detta inne- håller ett smältbart värmehållande medium.

5. Sjunktratt (3) enligt något av-patentkraven 1- 4 k ä n n e t e c k n a d därav att dess slutna första utrymme (4) inne- håler ett eller flera smältbara salt såsom magnesiumdinitrat- hexahydrat Mg(NO3)2-6H20 som värmehållande medium.