DE69209905T2

DE69209905T2 - Process for producing a high-performance explosive charge and device for carrying out this process

Info

Publication number: DE69209905T2
Application number: DE1992609905
Authority: DE
Inventors: Andre Espagnacq; Jean-Marie Lombard; Philippe Morand
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Giat Industries SA
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-06-17
Also published as: EP0519798A1; FR2677977A1; FR2677977B1; EP0519798B1; DE69209905D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Sprengladung großer Kraft, bei der ein Sprengstoff mit großer Kraft in Form von Festkörperpartikeln mit einem flüssigen oder geschmolzenen Bindemittel gemischt wird. Das daraus entstehende pastöse Gemisch wird in eine Form geschüttet, das überflüssige Flüssigbindemittel wird entfernt. Danach läßt man das Gemisch fest werden, um besagte Sprengladung zu bilden.The present invention relates to a manufacturing process for a high-power explosive charge, in which a high-power explosive in the form of solid particles is mixed with a liquid or molten binder. The resulting pasty mixture is poured into a mold, the excess liquid binder is removed. The mixture is then allowed to solidify in order to form said explosive charge.

Im allgemeinen gilt die vorliegende Erfindung für Sekundärfüllungssprengstoffe, vor allem bei Sprengstoffen, die für Hohlladungen bestimmt sind, und für die man eine Füllung wünscht, deren Gehalt an starkem Sprengstoff sehr hoch ist, während der Porositätsgrad gering gehalten wird und der axiale Dichtegradient möglichst klein.In general, the present invention applies to secondary filling explosives, especially explosives intended for shaped charges, and for which a filling is desired whose content of strong explosive is very high, while the degree of porosity is kept low and the axial density gradient as small as possible.

Die industriemäßige Herstellung von Hohlladungen erzielt man bevorzugt durch eine Gußmethode. Eine solche Methode besteht darin, den Sprengstoff mit großer Kraft, z.B. Hexogen und/oder Oktogen mit einem inerten Flüssigbestandteil, z.B. einem aushärtenden Kunststoffharz oder aktiven Flüssigbestandteil, z.B. mit geschmolzenem TNT zu mischen, und das so erhaltene pastöse Gemisch in die Mäntel der Hohlladungen zu schütten. Dann läßt man das Bindemittel aushärten. Ob das Bindemittel nun aktiv oder inert ist, bewirkt es unweigerlich eine Kraftreduzierung. Das Problem besteht somit darin, den Nutzungsprozentsatz dieses Bindemittels weitgehend zu reduzieren.The industrial production of shaped charges is preferably achieved by a casting method. One such method consists in mixing the high-power explosive, e.g. hexogen and/or octogen, with an inert liquid component, e.g. a hardening plastic resin, or an active liquid component, e.g. molten TNT, and pouring the resulting pasty mixture into the casings of the shaped charges. The binder is then allowed to harden. Whether the binder is active or inert, it inevitably causes a reduction in power. The problem is therefore to reduce the percentage of use of this binder as much as possible.

Zum Herstellen von Füllungen mit hohem Gehalt an Sprengstoff mit großer Kraft, gibt es die sogenannte Druckgußtechnik, die darin besteht, eine Form mit einem Gemisch aus sehr starkem Sprengstoff und einer Flüssigphase zu füllen, dann mit einem porigen Kolben mit Druck zu beaufschlagen, um den Sprengstoff mit großer Kraft zusammenzudrücken, und das Bindemittel maximal nach oben dringen zu lassen. Eine solche Methode wird vor allem im Dokument DE-PS 1S 12 07 842 beschrieben. Andere Dokumente beschreiben Varianten dieses Verfahrens, vor allem das Dokument DE-OS 25 04 756, in dem ein aufblasbarer Sack zum Zusammendrücken des Sprengmittels verwendet wird, sowie das Dokument DE 35 29 123, bei dem ein nicht dichter Kolben mit einer verschließbaren Öffnung auf seiner Vorderseite verwendet wird.To produce fillings with a high content of explosives with high power, there is the so-called pressure casting technique, which consists in filling a mold with a mixture of very strong explosives and a liquid phase, then applying pressure with a porous piston in order to compress the explosives with high power and allow the binding agent to penetrate as far upwards as possible. Such a method is described above all in the document DE-PS 1S 12 07 842. Other documents describe variants of this process, especially the Document DE-OS 25 04 756, which uses an inflatable bag to compress the explosive, and document DE 35 29 123, which uses a non-tight piston with a closable opening on its front.

Obwohl alle diese Methoden zur Herstellung von Sprengladungen mit hohem Gehalt an Sprengstoff mit großer Kraft führt, weisen sie den Nachteil auf, daß sie eine unumgängliche Zusammendrückphase enthalten, für die eine kostspielige Anlage erforderlich ist, und die in Zusammenhang mit der Tatsache, daß dieses Zusammendrücken an Sprengstoff erfolgt, der auf Temperatur gehalten wird, nicht immer ohne Sicherheitsprobleme einhergeht. Außerdem führen diese Methoden meistens zur Herstellung von Sprengstoffblöcken, in denen der axiale Dichtegradient hoch ist, vor allem wenn das Verhältnis Länge/Durchmesser groß ist. In der Tat kann die Dichte des soliden Sprengstoffs in der Zone in der Nähe des Kolbens Werte erreichen, die 6 % über denen in der am weitesten entfernten Zone liegen. Das ist darauf zurückzuführen, daß das Eliminieren des Flüssigbindemittels an einem Ladungsende erfolgt, was zu einer nicht homogenen Verteilung des Drucks auf die gesamte Ladung führt.Although all these methods lead to the production of explosive charges with a high content of high-power explosive, they have the disadvantage of involving an unavoidable compression phase which requires expensive equipment and which, coupled with the fact that this compression is carried out on explosives kept at temperature, is not always without safety problems. In addition, these methods usually lead to the production of explosive blocks in which the axial density gradient is high, especially when the length/diameter ratio is high. In fact, the density of the solid explosive in the zone near the piston can reach values 6% higher than in the zone furthest away. This is because the elimination of the liquid binder takes place at one end of the charge, which leads to a non-homogeneous distribution of pressure over the entire charge.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die es ermöglichen, den oben genannten Nachteilen abzuhelfen und gleichzeitig andere Vorteile zu bieten.The aim of the invention is to develop a method and a device that make it possible to remedy the above-mentioned disadvantages and at the same time offer other advantages.

Dazu schlägt die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Sprengladung mit großer Kraft des oben genannten Typs vor, gekennzeichnet dadurch, daß es darin besteht, das überschüssige Flüssigbindemittel durch Filtern durch die porigen Wände der Form abzuleiten, wobei diese Filterung ungefähr über die ganze Höhe der Form erfolgt.To this end, the invention proposes a manufacturing process for a high-power explosive charge of the type mentioned above, characterized in that it consists in draining the excess liquid binder by filtering it through the porous walls of the mold, this filtering being carried out over approximately the entire height of the mold.

So wird durch diese Erfindung das herkömmliche Verfahren des Gießens und Zusammendrückens durch ein Verfahren mit Gießen und Filterung ersetzt.Thus, this invention replaces the traditional process of pouring and squeezing with a process of pouring and filtering.

Ein weiteres Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Ableitung des überschüssigen Flüssigbindemittels entweder durch natürliche Filterung oder durch Zwangsfilterung erfolgt, indem man das Gemisch während einer vorausbestimmten Zeit in der Größenordnung von einigen Minuten schwingen läßt.Another feature of the process according to the invention is that the excess liquid binder is removed either by natural filtration or by forced filtration by allowing the mixture to oscillate for a predetermined time of the order of a few minutes.

So kann man mit einem solchen Verfahren die Qualität der Füllungen verbessern und den axialen Dichtegradienten verringern, denn die Ableitung des Flüssigbindemittels erfolgt auf allen Ebenen der Ladung und in etwa über ihre gesamte Höhe.Such a process can improve the quality of the fillings and reduce the axial density gradient, since the liquid binder is drained away at all levels of the load and almost over its entire height.

Nach weiteren Merkmalen des Verfahrens gemäß der Erfindung und mit dem Ziel, den Filtervorgang des überschüssigen Flüssigbindemittels zu erleichtern, wird geplant, um die Form einen Unterdruck und/oder über der Form einen Überdruck auf der Ebene der Gemischfläche zu bilden, so wie es auch vorgesehen ist, eventuell auf die Oberfläche des Gemischs anhand eines porigen oder nicht porigen Kolbens eine leichte Zusammendrückkraft auszuüben.According to other characteristics of the process according to the invention and with the aim of facilitating the filtering of the excess liquid binder, it is planned to create a vacuum around the mold and/or an overpressure above the mold at the level of the surface of the mixture, as well as possibly exerting a slight compression force on the surface of the mixture by means of a porous or non-porous piston.

Die Erfindung schlägt außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vor, die ganz besonders geeignet ist, wenn das verwendete Bindemittel schmelzbar ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Form auf etwa der gesamten Höhe porige Wände hat und mit Formkühlmitteln versehen ist, die aus einem schlangenförmigen Kanal im Inneren eines Formhaltekörpers bestehen, der durch Vor- und Rücklaufleitungen mit einer Kühlvorrichtung verbunden ist.The invention also proposes a device for carrying out the process which is particularly suitable when the binding agent used is meltable. This device is characterized in that the mold has porous walls over approximately the entire height and is provided with mold cooling means which consist of a serpentine channel in the interior of a mold-holding body which is connected to a cooling device by supply and return lines.

Bei einer anderen Durchführungsart trägt die Bodenwand der Form einen kegelförmigen Block, auf dem ein Hohlladungslastbelag aufliegt.In another design, the bottom wall of the mold carries a conical block on which a shaped charge rests.

In diesem Fall enthält die Vorrichtung vorteilhafte Mittel zur Abkühlung der Hohlladungsbeschichtung, wobei zu den Mitteln ein schlangenförmiger Kanal im Inneren des kegelförmigen Blocks gehört, der durch die Vor- und Rücklaufleitung mit einer Kühlvorrichtung verbunden ist.In this case, the device advantageously contains means for cooling the shaped charge coating, the means including a serpentine channel inside the conical block, which is connected to a cooling device by the supply and return lines.

Im allgemeinen umfaßt die Form eine Bodenwand, die mit einer Seitenwand versehen ist, die an ihrem freien Ende offen ist, wobei jede Wand aus einem starren perforierten Rost und mindestens einem Filtermantel besteht.Generally, the mold comprises a bottom wall provided with a side wall open at its free end, each wall consisting of a rigid perforated grate and at least one filter shell.

Der Filtermantel kann ein Metallgewebe sein, ein Kunststoffgewebe, ein Stoff oder ein Filterpapier.The filter casing can be a metal mesh, a plastic mesh, a fabric or a filter paper.

Die Formwand kann mindestens einen doppelten Filtermantel enthalten.The mould wall can contain at least one double filter jacket.

Bevorzugt ist die Form zylindrisch mit einer Bodenwand und einer Seitenwand, die an ihrem freiem Ende offen ist und abnehmbar auf einem Halteträger befestigt wird.Preferably, the shape is cylindrical with a bottom wall and a side wall which is open at its free end and is removably attached to a support bracket.

In verschiedenen Beispielen, die nachstehend beschrieben werden, umfaßt der Halteträger einen Hohlkörper in zylindrischer Form, der an einem Ende oder am oberen Ende offen ist, sowie eine Aufnahme, in die das untere Ende des Körpers mündet. Die Form wird abnehmbar im Inneren dieses Körpers angebracht. Dabei wird ein Ringraum zwischen der Form und der Innenwand des Körpers freigelassen, damit das überschüssige Flüssigbindemittel, das durch Schwerkraft in die Rückgewinnungsaufnahme fällt, unbehindert vorbeiströmen kann.In various examples described below, the support carrier comprises a hollow body of cylindrical shape, open at one end or at the top, and a receptacle into which the lower end of the body opens. The mold is removably mounted inside this body, leaving an annular space between the mold and the inner wall of the body to allow the excess liquid binder, which falls by gravity into the recovery receptacle, to flow past unhindered.

Je nach den Varianten des wie zuvor in Betracht gezogenen Verfahrens, wird die Durchführungsvorrichtung mit ergänzenden Mitteln versehen, die in der Lage sind, im Körper des Halteträgers einen Unterdruck um die Form und/oder einen Überdruck auf der Ebene der Oberfläche des Gemischs zu erzeugen, sowie mit einem porigen oder nicht porigen gleitenden Kolben, der eine Zusammendrückkraft auf die Gemischoberfläche ausübt.Depending on the variants of the process as previously considered, the feed device is provided with additional means capable of creating, in the body of the support, a negative pressure around the mold and/or an overpressure at the level of the surface of the mixture, as well as with a porous or non-porous sliding piston exerting a compressive force on the surface of the mixture.

Im allgemeinen erhält man einfache und kostengünstige Durchführungsvorrichtungen, die in der Lage sind, auf Industrieebene Ladungen herzustellen, deren Gehalt an Sprengstoff großer Kraft sehr hoch ist.In general, simple and inexpensive devices are available that are capable of producing, on an industrial scale, charges with a very high content of high-power explosives.

Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden erläuternden Beschreibung, die sich auf die Zeichnungen im Anhang bezieht, welche ausschließlich als Beispiel gegeben werden, und in welchen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following explanatory description, which refers to the drawings in the appendix, which are given purely by way of example and in which:

- die Abbildung 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Durchführungsvorrichtung des Verfahrens gemäß der Erfindung nach einer ersten Durchführungsart zeigt,- Figure 1 shows a schematic cross-section through a device for carrying out the method according to the invention according to a first embodiment,

- die Abbildungen 1a und 1b teilweise Schnitte der Wand einer Form zeigen, die in der Durchführungsvorrichtung der Abbildung 1 nach zwei Durchführungsformen verwendet wird,- Figures 1a and 1b show partial sections of the wall of a mould used in the feedthrough device of Figure 1 according to two implementations,

- und die Abbildungen 2 bis 7 schematische Querschnitte zeigen, die jeweils eine Variante der Durchführungsvorrichtung laut Abbildung 1 illustrieren.- and Figures 2 to 7 show schematic cross-sections, each illustrating a variant of the feedthrough device according to Figure 1.

Bevor genauer auf die verschiedenen Phasen des Herstellungsverfahrens einer Sprengladung großer Kraft gemäß der Erfindung eingegangen wird, folgt hier zuvor die Beschreibung einer Vorrichtung für die Durchführung gemäß Abbildung 1.Before going into more detail about the various phases of the process for manufacturing a high-power explosive charge according to the invention, the following is a description of a device for carrying it out, as shown in Figure 1.

Die Vorrichtung 1 zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Form 2 in vorteilhafter zylindrischer Form, mit einer Bodenwand 3, die von einer seitlichen Wand 4 umgeben ist, die an ihrem freien Ende offen ist und in einem radialen externen Überstand endet. Dazu kommt noch ein Halteträger 5, auf dem die Form 2 abnehmbar befestigt ist.The device 1 for carrying out the method consists essentially of a mold 2 in an advantageous cylindrical shape, with a bottom wall 3 which is surrounded by a side wall 4 which is open at its free end and ends in a radial external projection. In addition, there is a support 5 on which the mold 2 is removably attached.

Die Bodenwand 3 und Seitenwand 4 der Form 2 sind porige Wände, die (siehe Abbildungen 1a und 1b) aus einem starren Träger 6, z.B. aus Blech, bestehen und mit den Lochungen 6a mit jeweils einer Größe von 10 mm und aus einem Filtermantel 7, der die Innenwand der Form 2 bedeckt, versehen sind.The bottom wall 3 and side wall 4 of the mold 2 are porous walls which (see Figures 1a and 1b) consist of a rigid support 6, e.g. made of sheet metal, and are provided with the holes 6a, each with a size of 10 mm, and a filter casing 7 which covers the inner wall of the mold 2.

Dieser Mantel 7 besteht aus einem Filtermaterial, z.B. aus Metallgewebe, aus Kunststoffgewebe oder aus einem Filterpapier. Im Fall der Abbildung 1b, kann der Mantel 7 aus zwei Stärken 7a und 7b bestehen, die aus verschiedenen Filterwerkstoffen hergestellt werden.This casing 7 consists of a filter material, e.g. metal mesh, plastic mesh or filter paper. In the case of Figure 1b, the casing 7 can consist of two thicknesses 7a and 7b, which are made of different filter materials.

Im allgemeinen ist der Innendurchmesser der Form 2 leicht größer (in der Größenordnung von 3 bis 5 mm) als der der Ladung, die man erzielen möchte, und die Höhe reicht aus, um außer der Ladung noch die Überhöhung aufzunehmen, die später durch Bearbeiten entfernt wird.In general, the inner diameter of Form 2 is slightly larger (in the order of 3 to 5 mm) than the the load that is desired to be achieved and the height is sufficient to accommodate not only the load but also the camber that will be removed later by machining.

Um die Abformvorgänge der Ladung nach der Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zu erleichtern, kann man die Form 2 vorteilhaft aus 2 Teilen in Form von 2 halbzylindrischen Schalen herstellen und/oder im oberen Teil leicht erweitern, indem man einen kegelstumpfförmigen Ansatz 8 verlängert vom schon vorher erwähnten externen radialen Überstand 4a begrenzt.In order to facilitate the molding operations of the charge after application of the method according to the invention, the mold 2 can advantageously be made from 2 parts in the form of 2 semi-cylindrical shells and/or slightly enlarged in the upper part by extending a frustoconical extension 8 delimited by the external radial projection 4a already mentioned.

Eine solche Form 2 wird abnehmbar wie nachstehend in bezug auf Abbildung 1 beschrieben auf den Halteträger 5 befestigt.Such a form 2 is removably attached to the support bracket 5 as described below with reference to Figure 1.

Der Halteträger 5 umfaßt einen zylindrischen Hohlkörper 9, der die Form, die Befestigungsmittel 10 der Form 2 am Körper 9 und eine Aufnahme 11 enthält, in die das untere Ende des Körpers 9 mündet.The support bracket 5 comprises a cylindrical hollow body 9, which contains the mold, the fastening means 10 of the mold 2 on the body 9 and a receptacle 11 into which the lower end of the body 9 opens.

Im hier betrachteten Beispiel zeigt der Körper 9 gegen sein Ende, das dem der Aufnahme 11 gegenüberliegt, eine interne Wand, die sich leicht nach außen öffnet und einen kegelstumpfförmigen Ansatz 9a bildet, dessen Form zu der des Ansatzes 8 der Form 2 komplementär ist.In the example considered here, the body 9 presents, towards its end opposite that of the housing 11, an internal wall which opens slightly outwards and forms a frustoconical extension 9a, the shape of which is complementary to that of the extension 8 of the mold 2.

Der Innendurchmesser des Körpers 9 ist größer als der Außendurchmesser der Form 2, so daß die Form 2 frei in den Körper 9 montiert werden kann und zwischen den beiden Elementen ein Ringraum E freibleibt Die Form 2 wird im Körper 9 von ihrem Ansatz 8 zurückgehalten, der auf dem komplementären Ansatz 9a des Körpers aufliegt. In dieser Stellung liegt der externe Überstand 4a der Form 2 auf der oberen Endoberfläche des Körpers 9 auf, der Überstand 4a bildet das Rückhalteelement der Form beim Fehlen der Ansätze 8 und 9a.The inner diameter of the body 9 is larger than the outer diameter of the mold 2, so that the mold 2 can be freely mounted in the body 9 and an annular space E remains free between the two elements. The mold 2 is retained in the body 9 by its shoulder 8, which rests on the complementary shoulder 9a of the body. In this position, the external projection 4a of the mold 2 rests on the upper end surface of the body 9, the projection 4a forms the retaining element of the mold in the absence of the shoulders 8 and 9a.

Die Befestigungsmittel 10 der Form 2 innerhalb des Körpers 9 bestehen aus einem Ring 10a mit einem Durchmesser, der in etwa gleich groß ist wie der des Körpers 9. Dieser Ring 10a wird koaxial an den Körper 9 angefügt, so daß er auf dem Überstand 4a der Form 2 aufliegt, um die Form zu arretieren, wobei der Ring 10a selbst am Körper 9 anhand eines geeigneten als solches bekannten Mittels befestigt ist.The fastening means 10 of the form 2 within the body 9 consist of a ring 10a with a diameter approximately equal to that of the body 9. This ring 10a is attached coaxially to the body 9 so that it rests on the projection 4a of the mold 2 to lock the mold, the ring 10a itself being fixed to the body 9 by means of a suitable means known as such.

Die Aufnahme 11 umfaßt eine Bodenwand 12, abgegrenzt durch eine zylindrische Seitenwand 13, deren Durchmesser in etwa gleich groß ist wie der des Körpers 9, und sie bildet eine Aufnahmekammer 14. Diese Aufnahmekammer 11 wird nach dem Positionieren unter dem Körper 9 an diesem durch ein geeignetes Mittel befestigt.The housing 11 comprises a bottom wall 12, delimited by a cylindrical side wall 13, the diameter of which is approximately the same as that of the body 9, and it forms a housing chamber 14. This housing chamber 11, after being positioned under the body 9, is attached to it by a suitable means.

Diese Vorrichtung 1, wie sie weiter oben beschrieben wurde, ermöglicht die Herstellung einer Sprengfüllung mit einem hohem Prozentsatz an Sprengstoff hoher Kraft gemäß dem Verfahren laut der Erfindung, und läuft global in vier Hauptschritten ab.This device 1, as described above, enables the production of an explosive charge with a high percentage of high-power explosive according to the method of the invention, and takes place globally in four main steps.

Im ersten Schritt bereitet man ein Gemisch aus Sprengstoffen mit großer Kraft vor, z.B. Oktogen und/oder Hexogen in Form von Festkörperpartikeln mit einem flüssigen Bindemittel wie z.B. geschmolzenes TNT. Das pastöse Gemisch, das anschließend in das Innere der Form 2 geschüttet werden können muß, enthält in der Größenordnung von 75 % Massenanteil Sprengstoff und 25% TNT. Genaue Beispiele sind weiter unten angegeben.The first step involves preparing a mixture of high-power explosives, e.g. octogen and/or hexogen in the form of solid particles with a liquid binder such as molten TNT. The pasty mixture, which must then be able to be poured into the interior of mold 2, contains around 75% explosive and 25% TNT by mass. Exact examples are given below.

Im zweiten Schritt wird das so erstellte Gemisch M in die Form 2 geschüttet.In the second step, the mixture M thus created is poured into the mold 2.

Im dritten Schritt, der Filteretappe, rinnt das überflüssige Flüssigbindemittel des Gemisch natürlich über die porigen Wände 3 und 4 der Form 2 ab und wird in der Kammer 14 der Aufnahme 11 aufgefangen, nachdem es den Filtermantel 7 durchquert hat sowie die Bohrungen 6a des Lochblechs 6 der Form 2. Im Durchschnitt dauert die Filteretappe einige Minuten, und im allgemeinen wird die Form 2 auf einer Temperatur über der Schmelztemperatur des Bindemittels gehalten.In the third step, the filtering stage, the excess liquid binder of the mixture naturally flows down the porous walls 3 and 4 of the mold 2 and is collected in the chamber 14 of the housing 11 after having passed through the filter casing 7 and the holes 6a of the perforated plate 6 of the mold 2. On average, the filtering stage lasts a few minutes and, in general, the mold 2 is kept at a temperature above the melting temperature of the binder.

Schließlich läßt man das Gemisch im vierten Schritt im Inneren der Form 2 fest werden und nimmt dann die Form von der Sprengladung ab.Finally, in the fourth step, the mixture is allowed to solidify inside the mold 2 and then the mold is removed from the explosive charge.

Nach einer ersten Version des Verfahrens, erfolgt die Filteroperation natürlich. Um diese Filteroperation zu erleichtern, versetzt man das Gemisch gleichzeitig in Schwingung. Dazu ist die Vorrichtung 1 mit in 20 schematisch dargestellten Schwingelementen versehen, die direkt auf den Halteträger 5 der Form 2 einwirken. Diese Mittel können z.B. aus einem Rütteltisch bestehen, auf dem der Halteträger 5 befestigt wird.According to a first version of the process, the filtering operation is carried out naturally. In order to facilitate this filtering operation, the mixture is simultaneously made to vibrate. For this purpose, the device 1 is provided with vibrating elements, shown schematically in 20, which act directly on the support 5 of the mold 2. These means can, for example, consist of a vibrating table on which the support 5 is attached.

Nun folgt die Beschreibung der Verfahrensvarianten und die der Durchführungsvorrichtung in bezug auf die Abbildungen 2 bis 7.Now follows a description of the process variants and the implementation device with reference to Figures 2 to 7.

Im Fall der Abbildung 2 schafft man im Inneren des Raums E, der zwischen der Form 2 und dem Haltekörper 5 frei bleibt, einen Unterdruck, so daß der Filtervorgang des Gemischs in der Form 2 erleichtert wird. Dazu ist auf der Ebene des Körpers 9 des Halteträgers 5 eine Leitung 21 vorgesehen, die mit einer Vorrichtung 22 versehen ist, die es ermöglicht, diesen Unterdruck herzustellen.In the case of Figure 2, a vacuum is created inside the space E which remains free between the mold 2 and the support body 5, so as to facilitate the filtering of the mixture in the mold 2. For this purpose, a line 21 is provided at the level of the body 9 of the support 5, which is provided with a device 22 which enables this vacuum to be created.

Im Fall der Abbildung 3 stellt man auf der Ebene der oberen Fläche des Gemischs in der Form 2 einen Überdruck her, um ebenfalls die Filteroperation 9 zu begünstigen. In diesem Fall wird die Durchführungsvorrichtung durch einen Deckel 25 vervollständigt, der das obere Ende des Halteträgers 5 schließt und eine geschlossene Umfassung bildet. In diesem Deckel 25 ist eine Passage 26 vorgesehen, die mit einer als solcher bekannten Vorrichtung 27 verbunden ist, um Druckluft in das Innere des Haltekörpers 5 zu leiten.In the case of Figure 3, an overpressure is created at the level of the upper surface of the mixture in the mold 2, also to facilitate the filtering operation 9. In this case, the passage device is completed by a cover 25 which closes the upper end of the support 5 and forms a closed enclosure. In this cover 25, a passage 26 is provided which is connected to a device 27 known as such for directing compressed air into the interior of the support body 5.

Im Fall der Abbildung 4 wird das Gemisch immer noch leicht zusammengedrückt, um die Filteroperation des überschüssigen Flüssigbindemittels in dem in der Form 2 enthaltenen Gemisch zu erleichtern. Dieses Zusammendrücken wird von einem Hohlkolben 28 gewährleistet, der gleitend auf den Haltekörper 5 und auf den oberen Teil des Haltekörpers montiert ist. Im hier betrachteten Beispiel ist der Kolben 28 hohl und seine Endfläche, die neben dem Gemisch in der Form 2 liegt, wurde vorteilhaft porig gestaltet und besteht z.B. aus einer Filterwand 29 mit dem gleichen Aufbau wie die Wände der Form 2.In the case of Figure 4, the mixture is still slightly compressed to facilitate the filtering operation of the excess liquid binder in the mixture contained in the mold 2. This compression is ensured by a hollow piston 28 which is mounted slidingly on the holding body 5 and on the upper part of the holding body. In the example considered here, the piston 28 is hollow and its end surface, which lies next to the mixture in the mold 2, has been advantageously made porous and consists for example of a filter wall 29 with the same structure as the walls of mold 2.

Die Abbildung 5 zeigt eine Durchführungsvariante der Abbildung 4, in der der Kolben 28 ein Massivkolben ist.Figure 5 shows a variant of Figure 4, in which the piston 28 is a solid piston.

Im Falle der Abbildung 6 ist die Verfestigungsetappe des Gemischs nach dem natürlichen oder forcierten Abfließen des überschüssigen Flüssigbindemittels von einer Abkühlungsoperation des Gemischs begleitet. Diese Operation wird vorteilhaft realisiert, wenn das verwendete Bindemittel ein schmelzbares Produkt ist, denn sie ermöglicht eine Begrenzung der Schrumpfungserscheinung im oberen Teil des verfestigten Blocks, welcher Teil im Anschluß eliminiert wird. Für die Durchführung dieser Abkühlungsoperation ist im Haltekörper 5 ein kontinuierlicher Kanal 30 in Schlangenform vorgesehen, der sich über die gesamte Höhe der Form 2 erstreckt. Dieser Innenkanal 30 mündet außen in die unteren und oberen Teile des Haltekörpers 5 und ist mit den Vorlauf-31 und Rücklaufleitungen 32 mit einer bekanntn Kühlvorrichtung 33 versehen, die ein Kühlmittel umlaufen läßt und z.B. aus einer Umlaufpumpe und einem Wärmeaustauscher besteht.In the case of Figure 6, the solidification stage of the mixture, after the natural or forced drainage of the excess liquid binder, is accompanied by a cooling operation of the mixture. This operation is advantageously carried out when the binder used is a fusible product, because it allows the shrinkage phenomenon to be limited in the upper part of the solidified block, which part is subsequently eliminated. To carry out this cooling operation, a continuous channel 30 in the form of a snake is provided in the holding body 5, which extends over the entire height of the mold 2. This internal channel 30 opens outwards into the lower and upper parts of the holding body 5 and is provided with the supply 31 and return lines 32 with a known cooling device 33 which circulates a coolant and consists, for example, of a circulating pump and a heat exchanger.

In Abbildung 7 wird eine Variante der Durchführungsart der Abbildung 6 gezeigt, um den Kühlvorgang des in Verfestigung befindlichen Gemischs zu verbessern. In dem hier betrachteten Beispiel ist die Bodenwand 3 der Form 2 in der Mitte mit einer Öffnung 35 durchbohrt, auf der von der Basis her ein kegelförmiger Block 36 aufliegt, der den Belage der Hohlladung 37 trägt.Figure 7 shows a variant of the implementation in Figure 6 in order to improve the cooling process of the mixture in the process of solidification. In the example considered here, the bottom wall 3 of the mold 2 is drilled in the middle with an opening 35 on which a conical block 36 rests from the base, which carries the lining of the shaped charge 37.

In bekannter Weise besteht eine Hohlladung aus einem Metallbelag in kegelförmiger Form, auf den man den Sprengstoff gießt. So enthält die Durchführungsvorrichtung des Verfahrens gemäß der Erfahrung in dem in Abbildung 7 betrachteten Beispiel einen Hohlladungsbealg 37, der auf dem kegelförmigen Block 36 so liegt, daß man nach der Verfestigung des Gemischs, das sich an den Belag klebt, sofort eine Hohlladung erzielt. Im Fall der anderen Durchführungsvorrichtungen des Verfahrens (Abbildungen 1 bis 6) soll das verfestigte Gemisch nach dem Abnehmen der Form den Sprengstoff einer Hohlladung bilden und muß noch bearbeitet werden, indem eine kegelförmige Aussparung angebracht wird, in die man anschließend den Hohlladungsbelag klebt.In a known manner, a shaped charge consists of a metal coating in a conical shape onto which the explosive is poured. Thus, according to experience, the device for carrying out the process in the example considered in Figure 7 comprises a shaped charge coating 37 which is placed on the conical block 36 in such a way that, after the mixture has solidified and adheres to the coating, a shaped charge is immediately obtained. In the case of the other In the devices used to carry out the process (Figures 1 to 6), the solidified mixture is intended to form the explosive of a shaped charge after removal from the mold and must still be processed by making a conical recess into which the shaped charge coating is then glued.

Offensichtlich können die anderen Durchführungsvorrichtungen ebenfalls mit diesen Mitteln 36 und 37 versehen werden, um Hohlladungen herzustellen.Obviously, the other feedthrough devices can also be provided with these means 36 and 37 in order to produce shaped charges.

In der Durchführungsvorrichtung gemäß Abbildung 7 ist ein Kühlkreislauf für das Gemisch vorgesehen, der aus einem externen und einem internen Kreislauf besteht. Der externe Kreislauf ist dem der Abbildung 6 ähnlich, mit einem Innenkanal 30 im Haltekörper 5, der durch die Vorlauf- 31 und Rücklaufleitungen 32 mit einer Kühlvorrichtung 33 verbunden ist. Der interne Kühlkreis besteht aus einem kontinuierlichen Kanal 40 in Schlangenform, der sich im Inneren des kegelförmigen Blocks 36 befindet, dem Kanal 40, der durch die Vorlauf- 41 und Rücklaufleitungen 42 mit einer Kühlvorrichtung 43 verbunden ist, die gleich ist wie die Vorrichtung 33.In the feedthrough device according to Figure 7, a cooling circuit for the mixture is provided, consisting of an external and an internal circuit. The external circuit is similar to that of Figure 6, with an internal channel 30 in the support body 5, which is connected to a cooling device 33 by the supply 31 and return lines 32. The internal cooling circuit consists of a continuous channel 40 in the form of a snake, located inside the conical block 36, the channel 40 connected by the supply 41 and return lines 42 to a cooling device 43, which is the same as the device 33.

Hier folgen nun fünf Beispiele, die global die Merkmale der mit dem Verfahren laut Erfindung erzielten Ladungen beschreiben, indem gewisse der oben beschrieben Vorrichtungen angewandt werden.Here are five examples which describe in general terms the characteristics of the charges obtained with the process according to the invention, using certain of the devices described above.

1. EXAMPLE

Das pastöse Gemisch, das im ersten Verfahrensschritt hergestellt wird, enthält ursprünglich 76 % Masseanteil Oktogen in Industriequalität gemäß einer Korngröße zwischen und 800 µm, sowie 24 % geschmolzenes TNT. Durch Anwendung des Verfahrens mit der Vorrichtung in der Durchführungsweise laut Abbildung 7 mit forciertem Schwingen des Gemischs während etwa 5 Minuten und einem Filtermantel 7 bestehend aus einem Metallgewebe mit Maschen, die Durchgänge in der Größenordnung von 40 µm bilden, hat man eine Sprengladung mit 83,2 % Sprengstoff großer Kraft und einem Dichtegradienten in der Größenordnung von 2 % hergestellt.The pasty mixture produced in the first step of the process initially contains 76% by mass of industrial-grade octogen with a grain size of between 1 and 800 µm, and 24% of molten TNT. By applying the process with the device in the manner shown in Figure 7, with forced vibration of the mixture for about 5 minutes and a filter jacket 7 consisting of a metal mesh with meshes that form passages of the order of 40 µm, an explosive charge with 83.2% Explosives of high power and a density gradient of the order of 2%.

2. EXAMPLE

Das im ersten Verfahrensschritt hergestellte pastöse Gemisch enthält 80 % Masseanteil Oktogen gemäß einer Korngröße zwischen 0 und 1600 µm, sowie 20 % Masseanteil geschmolzenes TNT. Anhand der Durchführung des Verfahrens gemäß der in Abbildung 6 dargestellten Durchführungsweise mit forcierter Schwingung des Gemischs während etwa 5 Minuten und Filtermantel 7 aus Metallgewebe mit Maschen, die Durchgänge in der Größenordnung von 40 µm bilden, und einer doppelten Mantelstärke auf der Ebene der Bodenwand 3 der Form 2, hat man eine Ladung mit 90,5 % Oktogen und einem Dichtegradienten von 1 % erzielt.The pasty mixture produced in the first step of the process contains 80% by mass of octogen, with a grain size of between 0 and 1600 µm, and 20% by mass of molten TNT. By carrying out the process as shown in Figure 6, with forced vibration of the mixture for about 5 minutes and a filter jacket 7 made of metal mesh with meshes forming passages of the order of 40 µm and a jacket thickness twice as thick as the bottom wall 3 of the mold 2, a load of 90.5% octogen and a density gradient of 1% was obtained.

3. EXAMPLE

Mit einem ursprünglichen Gemisch mit 83 % Masseanteil Oktogen gemäß einer Korngröße von 0 bis 1600 um und 17 % geschmolzenem TNT, hat man durch Anwenden des Verfahrens gemäß Durchführungsweise der Abbildung 6 unter den gleichen Bedingungen wie im 2. Beispiel eine Ladung mit einem Durchschnitt von 91,2 % Oktogen und einem Dichtegradienten von etwa 0,7 % erhalten.With an initial mixture containing 83% by mass of octogen, corresponding to a grain size of 0 to 1600 µm, and 17% of molten TNT, a charge with an average of 91.2% octogen and a density gradient of about 0.7% was obtained by applying the procedure as shown in Figure 6 under the same conditions as in Example 2.

4. EXAMPLE

Das pastöse Gemisch, das im ersten Verfahrensschritt hergestellt wird, enthält 83 % Masseanteil Oktogen gemäß einer Korngröße zwischen 0 und 1000 µm und 17 % Masseanteil geschmolzenes TNT.The pasty mixture produced in the first process step contains 83% by mass of octogen, corresponding to a grain size between 0 and 1000 µm, and 17% by mass of molten TNT.

Durch Anwenden des Verfahrens gemäß der Durchführungsweise der Abbildung 6, mit forcierter Schwingung des Gemischs während etwa 5 Minuten und einem Filtermantel 7 bestehend aus einem Metallgewebe, das in einer Stärke auf die Seitenwand 4 der Form gelegt ist und in 2 Stärken auf die Bodenwand 3 der Form 2, mit Maschen mit Durchgängen in der Größenordnung von 40 µm, hat man eine Ladung mit durchschnittlich 90,3 % Oktogen mit einem Dichtegradienten in der Größenordnung von 1,1 % erhalten.By applying the process according to the procedure of Figure 6, with forced vibration of the mixture for about 5 minutes and a filter jacket 7 consisting of a metal mesh laid in one thickness on the side wall 4 of the mold and in 2 thicknesses on the bottom wall 3 of the mold 2, with meshes with passages of the order of 40 µm, a load with an average of 90.3% octogen with a density gradient of the order of 1.1% was obtained.

5. EXAMPLE

Ausgehend von einem ursprünglichen Oktogengemisch mit 75 % Masseanteil mit zwei Korngrößenverschnitten 0/200 und 200/630 µm und 25 % Masseanteil eines schmelzbaren Nitrofluorsprengstoff (Äther 2-Fluor-2, 2- Dinitroethyl 2,4,6-Trinitrophenyl)Starting from an original octogen mixture with 75% mass fraction with two grain size blends 0/200 and 200/630 µm and 25% mass fraction of a fusible nitrofluoro explosive (ether 2-fluoro-2, 2-dinitroethyl 2,4,6-trinitrophenyl)

Durch Anwendung des Verfahrens gemäß Durchführungsweise laut Abbildung 6, mit forcierter Schwingung des Gemischs während etwa 5 Minuten und einem Filtermantel 7 bestehend aus einem Metallgewebe mit Maschen mit einem Durchgang in der Größenordnung von 40 µm, hat man eine Ladung mit einem Durchschnitt von 82,3 % Oktogen und einem Dichtegradienten in der Größenordnung von 1,8 % erhalten.By applying the procedure as shown in Figure 6, with forced vibration of the mixture for about 5 minutes and a filter jacket 7 consisting of a metal mesh with meshes with a passage of the order of 40 µm, a charge with an average of 82.3% octogen and a density gradient of the order of 1.8% was obtained.

Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Durchführungsweisen und Beispiele die hier nur als Beispiele angegeben wurden. Vor allem können die verschiedenen, in den Abbildungen beschriebenen Varianten untereinander kombiniert werden.Of course, the invention is not limited to the implementations and examples given here only as examples. Above all, the different variants described in the figures can be combined with one another.

Claims

1 - A method of manufacturing a high-power explosive charge, consisting of mixing a high-power explosive such as hexogen or octogen in the form of solid particles with a liquid binder or molten binder such as TNT, pouring the resulting pasty mixture into a mold, draining off the excess liquid binder and then allowing the mixture to solidify to form said explosive charge, characterized in that the excess liquid binder is drained off by filtering through the porous walls of the mold over approximately the entire height of the mold.

2 - Manufacturing process according to claim 1, characterized in that the excess liquid binder is drained off by natural filtering.

3 - Manufacturing process according to claim 1, characterized in that the excess liquid binder is drained off by forced filtering.

4 - Manufacturing method according to claim 3, characterized in that the mixture is made to vibrate in order to achieve forced filtering.

5 - Manufacturing process according to any one of the above claims, characterized in that a negative pressure is created around the mold during the filtering operation.

6 - Manufacturing process according to any one of the above claims, characterized in that an overpressure is created around the mold during the filtering operation.

7 - Manufacturing process according to any one of the above claims 1 to 5, characterized in that a compression force is exerted on the mixture surface during the filtering operation.

8 - Manufacturing process according to any one of the above claims, characterized in that after the filtering operation, the mixture is cooled during its solidification.

9 - Device for carrying out the process according to any one of the above claims, with a mold formation capable of receiving a high-force explosive mixture and a molten binder, characterized in that the mold (2) has porous walls (3, 4) which extend approximately over the entire height of the mold and has cooling means (30 to 33) of the mold (2) which contain a channel (30) in the form of a snake inside a mold-holding body (9) which is connected to a cooling device (33) by the flow line (31) and the return line (32).

10 - Device according to claim 9, characterized in that the bottom wall (3) of the mold (2) holds a conical block (36) on which a shaped charge coating (37) lies.

11 - Device according to claim 10, characterized in that it has cooling means (40 to 43) for the shaped charge coating (37), which consist of a channel (40) in the form of a snake inside the conical block (36) which is connected to a cooling device (43) via the feed line (41) and the return line (42).

12 - Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the mold (2) comprises a bottom wall (3) surrounded by a side wall (4) which is open at its free end, each wall (3, 4) consisting of a rigid drilled grid (6) and at least one filter casing (7).

13 - Device according to claim 12, characterized in that the filter casing (7) consists of metal mesh, plastic mesh, a filter material or filter paper.

14 - Device according to any one of claims 12 or 13, characterized in that the wall (3, 4) of the mold (2) has at least one double filter casing (7).

15 - Device according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the mold (2) is made of a Holding body (5) consisting of a cylindrical hollow body (9) in which the mold (2) is located forming an annular space (E) between the two elements, means for fastening the mold (2) on the body (9) and a receptacle (11) under the body (9).

16 - Device according to claim 15, characterized in that it comprises means (21, 22) for producing a negative pressure in the annular space (E) of the body (9).

17 - Device according to claim 15 or 16, characterized in that the support (5) has a lid (25) which closes the body (9) and the means (26, 27) for producing an overpressure above the mold (2) in the body (9).

18 - Device according to claim 17, characterized in that it comprises, above the mold (2), a piston (28) in sliding assembly inside the body (9).

19 - Device according to claim 18, characterized in that the piston (28) is hollow and has a porous end surface (29).

20 - Device according to any one of claims to 18, characterized in that it includes means (20) for causing the support (5) of the mold (2) to vibrate.