• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung einer Form mit gießfähigem kunststoffgebundenen Sprengstoff, wobei die Form eine Hülle aufweist, die an ihren Stirnseiten mittels zumindest einem bezüglich der Hülle verschiebbaren Deckel verschließbar ist. Hiermit können mit nur geringem Aufwand Sprengladungen für unterschiedlichste Gefechtsköpfe mit hoher gleichbleibender Qualität hergestellt werden, wobei in jedem Fall die beim Aushärten oder bei der Lagerung entstehenden Spalten zuverlässig vermieden werden. Die wesentliche Vereinfachung des Gießverfahrens besteht darin, dass anstelle aufwändiger mechanischer Vorrichtungen zum Ausgleich der temperaturbedingten Ausdehnung bzw. Schrumpfung des Sprengstoffes zwischen der Druckplatte und dem dazu gehörenden Deckel formschlüssig eine Schicht aus reversibel deformierbarem Material eingezogen ist.
    公开号:DE102004017673A1
    申请号:DE200410017673
    申请日:2004-04-10
    公开日:2005-11-10
    发明作者:Josef Lang
    申请人:TDW VERTEIDIGUNGSTECH WIRKSYS；TDW Gesellschaft fuer Verteidigungstechnische Wirksysteme mbH；
    IPC主号:C06B21-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desVerfahrens zur Befüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff, wobei die Form eine Hülle aufweist, die an ihrenStirnseiten mittels zumindest einem bezüglich der Hülle verschiebbaren Deckel verschließbar ist.Unter der Form wird in diesem Zusammenhang beispielsweise das ausmehreren Teilen bestehende Gehäuseeiner Sprengladung verstanden. Dieses kann eine zylinderförmige, zumeistmetallische Hülleaufweisen, welche beidseitig mit Deckeln verschlossen wird. Einerster Deckel kann als trichterförmigeAuskleidung geformt sein, der innenseitig formschlüssig ander Sprengladung anliegt. Der weitere Deckel dient in der Regelauch zur Halterung von Bestandteilen der Zündkette und gegebenenfallsauch von Körpernzur Detonationswellenlenkung (Herz).
    [0002] Esist bekannt, dass kunststoffgebundene Sprengstoffe beim Abgießen in FormenLuftblasen einschließenkönnen.Dem wird dadurch entgegengewirkt, dass der Gießvorgang in einem evakuierbarenGefäß und unterRüttelnstattfindet. Darüberhinaus ergibt sich währenddes Aushärtungsvorganges nochdas Problem, dass der Sprengstoff in nicht unerheblichem Maße schrumpft.Dadurch bilden sich unerwünschteSpalte, welche die detonative Umsetzung des Sprengstoffes sehr ungünstig beeinflussen können. Inden Spalten entstehen nämlichGasströmungenmit großerGeschwindigkeit und hohen Energieinhalten. Da die Geschwindigkeitendieser Gasströmungerheblich größer alsdie Detonationsgeschwindigkeit des Sprengstoffes sein kann, ergibt sichhieraus ein ungünstigesVerhalten bei der detonativen Umsetzung, was letztlich zu einernicht unerheblichen Leistungsminderung der Sprengladung führt.
    [0003] DerartigeSpalte könnenauch bei Veränderungder Umgebungstemperatur bei der Lagerung des fertig gegossenen Sprengstoffesin der umgebenden Hülleentstehen. Durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizientendes Sprengstoffes und der Hüllelässt sichdie Bildung von Zwischenräumen ander Grenzschicht zwischen Sprengstoff und Hülle ohne eine ausgleichendeMaßnahmenicht vermeiden.
    [0004] Die DE-OS 20 46 372 schlägt als Lösung des genanntenProblems vor, einen voluminösenFederring zwischen der umgebördeltenHülle undder als Deckel fungierenden metallischen Einlage anzuordnen dersich übereinen Druckring am Rand der Hülle abstützt. DieserLösungsansatzweist jedoch den gravierenden Nachteil auf, dass sich massive Bauteilein demjenigen Bereich befinden, in dem die Ausbildung des Hohlladungsstachelsstattfindet.
    [0005] Inder DE 34 41 983 C1 derAnmelderin wird zur Lösungdes temperaturbedingten Ausgleichsproblems vorgeschlagen, an derBasis der Auskleidung zwei überkonische Innenflächenaneinander liegende Ringe anzuordnen, die aus Materialien mit unterschiedlichenWärmeausdehnungskoeffizientenbestehen. Hier liegt eine funktionierende Lösung der Problems vor, dieaber in der Konzeption und Herstellung aufwändig ist. Außerdem befindensich die benötigtenBauteile wiederum in demjenigen Bereich, in dem die Formung desHohlladungsstachels stattfindet.
    [0006] Esist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein für verschiedeneBauarten von Gefechtsköpfengeeignetes Verfahren und eine dieses Verfahren unterstützende Vorrichtungzu finden, welches die Bildung von Spalten bei der Aushärtung des Sprengstoffesund bei Temperaturschwankungen währendder Lagerung verhindert und sich durch einfachste Handhabung auszeichnet.Weiterhin ist gefordert, dass die unterstützende Einrichtung möglichstwenig Bauvolumen beansprucht und den Stachelbildungsraum nicht beeinflusst.
    [0007] DieAufgabe wird in einfacher Weise durch die in den Ansprüchen 1 und2 beschriebenen Merkmale gelöst,wobei beiden Ansprüchendas gleiche Verfahren mit unterschiedlich aufeinander folgenden Verfahrensschrittenzugrunde liegt. Vorteilhafte Ausgestaltungen Vorrichtung zur Durchführung desVerfahrens nach Anspruch 1 oder 2 sind in den rückbezogenen Unteransprüchen 2 bis5 beschrieben.
    [0008] Dieherausragenden Vorteile der in den Ansprüchen 1 und 2 beschriebenenVerfahren zur Befüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff sind zum einen darin zu sehen, dass mit nur geringemAufwand Sprengladungen fürunterschiedlichste Gefechtsköpfemit hoher gleichbleibender Qualität hergestellt werden können, wobeiin jedem Fall die beim Aushärtenoder bei der Lagerung entstehenden Spalten zuverlässig vermiedenwerden können.Weiterhin ist es von Vorteil, dass Bauteile zur Detonationswellenlenkung,wie zum Beispiel das sogenannte Herz, in der Sprengladung größerer Gefechtsköpfe, dienoch dazu aus relativ weichem Sprengstoff (weniger als 50 Shore)bestehen, angeordnet werden können,ohne dass es vorher einer aufwändigenBearbeitung mittels Ausdrehen bedarf. Somit kann auch die Bildungvon Spalten im Bereich des Herzens auf einfache Weise vermiedenwerden, welche nicht nur infolge des Gießvorganges sondern auch durchdas Ausdrehen entstehen können.
    [0009] Diewesentliche Vereinfachung besteht darin, dass anstelle aufwändiger mechanischerVorrichtungen zum Ausgleich der temperaturbedingten Ausdehnung bzw.Schrumpfung des Sprengstoffes zwischen der Druckplatte und dem dazugehörenden Deckelformschlüssigeine Schicht aus reversibel deformierbarem Material eingezogen ist.Im Rahmen ihrer reversiblen Verformung übt diese Schicht mittels Kompressioneine gleichmäßig über dieDruckplatte verteilte Druckkraft auf den Sprengstoff aus, so dass dieserin jedem Fall den ihm zur Verfügungstehenden Raum vollständig,das heißtohne Blasen oder Spalten ausfüllt.
    [0010] Vorteilhafterweiseweist die Schicht aus dem reversibel deformierbaren Material dieForm eines oder mehrerer bezüglichder Druckplatte konzentrischen Rings auf. Erfahrungsgemäß genügt zur Kompensationder Volumenänderungdes Sprengstoffes ein Kompensationsweg von etwa 2-3 mm. Dementsprechendwird die Dicke des reversibel deformierbaren Materials so gewählt, dassder gewünschtereversible Kompensationsweg erreicht werden kann. Besonders vorteilhaftist es, die Schicht des reversibel deformierbaren Materials auseinem Kunststoffmaterial herzustellen, welches aus Silikon bestehtoder einen großenAnteil an Silikon enthält.Diese Materialien zeichnen sich durch Langzeitstabilität und inertes VerhaltengegenüberUmwelteinflüssenaus. Schließlichist es noch von Vorteil, wenn das reversibel deformierbare Materialin Ausnehmungen im Deckel oder in der Druckplatte gegen Verrutschengesichert gehalten wird.
    [0011] EinAusführungsbeispielder Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt undwird im folgenden näherbeschrieben.
    [0012] Dieeinzige Figur der Zeichnung zeigt einen vereinfachten Schnitt entlangder Längsachsedurch eine Hohlladung. Die Hülle 1 bildetzusammen mit dem als trichterförmigeAuskleidung geformten ersten Deckel 2 und dem weiterenDeckel 6 die Form der gesamten Ladung. Der überwiegendeTeil dieser Form soll mit dem kunststoffgebundenen Sprengstoff 3 ausgegossenwerden. Hierzu wird vorbereitend die im Ausführungsbeispiel zylindrischeHülle 1 mitdem als Auskleidung geformten ersten Deckel 2 mechanischfest verbunden. Dies kann durch dem Fachmann geläufige übliche Verbindungsmethodenwie beispielsweise Schrauben, Kleben, Bördeln geschehen.
    [0013] Alsweitere Vorbereitung fürden eigentlichen Gießvorgangwird die beim Ausführungsbeispiel kreisförmige Druckplatte 4,die mittig einen Flansch zur Aufnahme der Primärladung 10 aufweist,mit der scheibenförmigen Übertragerladung 5 verbunden.Im Zentrum der Übertragerladungkann bei Bedarf noch ein Herz 9 angeordnet und befestigtsein, welches im Fall der Initiierung der Primär- und der Übertragerladung zur Lenkungder Detonationswellen in den Sprengstoff 3 hinein dient.Anschließendkann der Gießvorgangbeginnen, der üblicherweisezur Vermeidung von Blasen und Lunkern im Sprengstoff 3 unterVakuum abläuft,wobei die auszugießende Formgerütteltwird. Die Füllungerfolgt bis zu einer vorbestimmten Höhe des Sprengstoffpegels innerhalbder Hülle 1.
    [0014] Anschließend wirddie vormontierte Druckplatte (4) zusammen mit der Übertragerladung(5) und dem Herz (9) in der Art eines Kolbensin den noch flüssigenSprengstoff 3 eingedrücktund zentriert. Dieser aus Druckplatte und Übertragerladung bestehendeVerschluss bleibt jedoch zunächstnoch gegenüberder Hülle 1 inRichtung der Längsachse derForm beweglich gelagert.
    [0015] Anschließend werdendie Schicht aus reversibel deformierbarem Material 8 aufdie Druckplatte gelegt, wobei die Schicht durchaus aus mehreren Teilenbestehen kann. Die Druckplatte kann zur Aufnahme dieser Teile auchflache Ausnehmungen 11 aufweisen. Die Teile der Schichtkönnenbeispielsweise scheibenförmigoder ringförmigausgebildet sein. Entscheidend hierbei ist, dass nach Abschluss derMontage aller weiteren Teile überdie gesamte Flächeder Druckplatte eine gleichmäßige Krafteinleitungauf die Sprengladung erfolgt.
    [0016] Nachdem Einlegen der Teile aus reversibel deformierbarem Material wirdder weitere Deckel 6 auf die Hülle aufgesetzt und an dieserbeispielsweise durch Verschrauben befestigt. In der Regel erfolgt dasVerschrauben so weit bis der Deckel bündig auf der Hülle aufsitzt.Der Deckel 6 ist so geformt, dass zwischen ihm und derDruckplatte 4 ein Zwischenraum 7 verbleibt wennder Deckel vollständigverschraubt ist. Dieser Zwischenraum ist bezüglich seiner Höhe so dimensioniert,dass die Schicht aus reversibel deformierbarem Material 8 geradeum dasjenige Maß zusammengedrückt wird,welches der gewünschtenKrafteinleitung überdie Druckplatte auf den Sprengstoff entspricht. Sind in der Druckplatte 4 und/oderin dem weiteren Deckel 6 Ausnehmungen vorgesehen, so werdenderen Tiefenmaßebei der Komprimierung des reversibel deformierbaren Materials entsprechendberücksichtigt.
    [0017] DerGießvorgangder Ladung ist nun abgeschlossen. Nach einer gewissen Aushärtezeitist die Hohlladung fertig. Die Vorspannung durch das reversibeldeformierbare Material sorgt beim Aushärten für einen dauerhaften Druck aufdas Sprengstoffvolumen, der dadurch das verfügbare Volumen restlos, d. h.ohne jegliche Spalten ausfüllt.Auch nach dem Aushärtender Ladung wird weiterhin jede temperaturbedingte Ausdehnung oderSchrumpfung ausgeglichen.
    [0018] DasGießverfahrenkann gemäß Anspruch2 auch in einer anderen Reihenfolge ablaufen, die sich je nach Konzeptder Hohlladung als günstigererweisen kann. Vor dem eigentlichen Gießvorgang, bei dem die Befüllung über dieerste Stirnseite erfolgt, an der später der erste Deckel 2 befestigtwerden wird, wird zunächstdie weitere Stirnseite mit einem vormontierten Verschluss, bestehendaus der Druckplatte 8, der Übertragerladung 5 undgegebenenfalls dem Herz 9, provisorisch verschlossen. Diesbedeutet, dass der Verschluss in der Art lösbar fixiert wird, dass erin der Hülle 1 zentriertangeordnet sozusagen den Boden der auszugießenden Form bildet.
    [0019] Anschließend wirdder gießfähige kunststoffgebundeneSprengstoff unter Vakuum und unter Rütteln eingegossen. Nach demErreichen der gewünschtenFüllhöhe wirdder erste trichterförmige Deckel 2 vonaußenin die Hülle 1 eingedrückt undin seiner Sollposition befestigt. Danach wird die provisorischeFixierung des vormontierten Verschlusses gelöst und der weitere Deckel 6 aufgesetztund anschließendverschraubt. Im Zwischenraum zwischen dem weiteren Deckel und derjetzt in Richtung der Längsachsebeweglichen Druckplatte 4 ist wiederum eine Schicht ausreversibel deformierbarem Material 8 vorgesehen, die durchdie Verschraubung des Deckels gerade um dasjenige Maß zusammengedrückt wird,welches der gewünschtenKrafteinleitung über dieDruckplatte auf den Sprengstoff entspricht. Sind in der Druckplatte 4 und/oderin dem weiteren Deckel 6 Ausnehmungen vorgesehen, so werdenderen Tiefenmaßebei der Komprimierung des reversibel deformierbaren Materials entsprechendberücksichtigt.
    [0020] DieGestaltung der räumlichbegrenzten Schicht aus reversibel deformierbarem Material lässt einigeGestaltungsmöglichkeitenhinsichtlich der Form und des Materials zu. Bezüglich der Form haben sich inder Praxis Scheiben oder Ringe gut bewährt. Bei der Materialauswahlmuss darauf geachtet werden, dass der Bereich der reversiblen Verformungdes gewähltenWerkstoffes den Anforderungen an die benötigte Belastbarkeit entspricht.Gut bewährthaben sich elastische Kunststoffe, wie beispielsweise Silikone.Gerade dieser Werkstoff weist den besonderen Vorteil der hohen Elastizität in Verbindungmit einer ausgeprägtenResistenz gegen Umwelteinflüsseauf, weshalb er fürdiese Anwendung besonders gut geeignet ist. Der Deformationswegder besagten Schicht hängtnatürlichvon der Größe und Dimensionierungder Ladung ab. In verschiedenen Ausführungsbeispielen hat sich einDeformationsweg von 2 – 3Millimetern als ausreichend erwiesen. Der Fachmann bestimmt hierausin Abhängigkeitvom gewähltenMaterial die benötigteDicke der Schicht.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Verfahren zur Befüllung einer Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff, wobei die Form eine Hülle aufweist, die an ihrenStirnseiten mittels zumindest einem bezüglich der Hülle verschiebbaren Deckel verschließbar ist, dadurchgekennzeichnet, – dassein erster Deckel (2) an der ersten Stirnseite der Hülle (1)vormontiert wird, – dassder gießfähige Sprengstoff(3) überdie weitere Stirnseite der Hülle(1) eingefülltwird, – dassnach dem Erreichen der gewünschteFüllhöhe eineDruckplatte (4), auf der eine Übertragerladung (5)vormontiert ist, in den noch flüssigenSprengstoff (3) eingedrücktund bezüglichder Hülle(1) zentriert wird, – dass anschließend einweiterer Deckel (6) mit der Hülle (1) verschraubtwird, wobei im Zwischenraum (7) zwischen der Druckplatte(4) und dem weiteren Deckel (6) eine räumlich begrenzteSchicht aus reversibel deformierbarem Material (8) formschlüssig angeordnetist, welche beim Verschrauben des Deckels (6) eine einstellbareDruckkraft auf die Druckplatte (4) ausübt.
    [2] Verfahren zur Befüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff, wobei die Form eine Hülle aufweist, die an ihrenStirnseiten mittels zumindest einem bezüglich der Hülle verschiebbaren Deckel verschließbar ist,dadurch gekennzeichnet, – dassder gießfähige Sprengstoff(3) übereine erste Stirnseite der Hülle(1) eingefülltwird, wobei zuvor an der weiteren Stirnseite ein Verschluss, welcheraus einer Druckplatte (4) mit einer vormontierten Übertragerladung(5) besteht, an der Hülle(1) fixiert wurde, – dass nach dem Erreichen dergewünschtenFüllhöhe ein ersterDeckel (2) in den noch flüssigen Sprengstoff (3)eingedrücktund an der Hülle(1) befestigt wird, – dass anschließend einweiterer Deckel (6) auf den Verschluss aufgesetzt und mitder Hülle(1) verschraubt wird, wobei im Zwischenraum (7)zwischen der Druckplatte (4) und dem weiteren Deckel (6)eine räumlichbegrenzte Schicht aus reversibel deformierbarem Material (8)formschlüssigangeordnet ist, welche beim Verschrauben des weiteren Deckels (6)auf die Druckplatte (4) eine einstellbare Druckkraft auf dieDruckplatte (4) ausübt.
    [3] Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zurBefüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassdas deformierbare Material (8) die Form wenigstens eineskonzentrischen Ringes aufweist.
    [4] Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zurBefüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff nach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare Material(8) eine Dicke aufweist, die eine reversible Deformationum wenige Millimeter, vorzugsweise um 2-4 Millimeter, zulässt.
    [5] Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zurBefüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff nach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare Material(8) aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Kunststoffmit hohem Silikongehalt, besteht.
    [6] Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zurBefüllungeiner Form mit gießfähigem kunststoffgebundenenSprengstoff nach einem der Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) und/oderdie Druckplatte (4) Ausnehmungen (11) zur teilweisenAufnahme des deformierbaren Materials (8) aufweist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004017673B4|2013-12-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-10| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2013-08-01| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2014-05-28| R020| Patent grant now final|Effective date: 20140306 |
    2014-11-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    2015-01-29| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20141101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004017673A|DE102004017673B4|2004-04-10|2004-04-10|Vorrichtung zur Befüllung einer Form mit gießfähigem kunststoffgebundenen Sprengstoff|DE102004017673A| DE102004017673B4|2004-04-10|2004-04-10|Vorrichtung zur Befüllung einer Form mit gießfähigem kunststoffgebundenen Sprengstoff|
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