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Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile - Dokument DE3008999C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3008999C2 26.05.1988
Titel Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile
Anmelder WNC-Nitrochemie GmbH, 8261 Aschau, DE
Erfinder Oversohl, Wilhelm, Dipl.-Chem. Dr., 5400 Koblenz, DE
Vertreter Lieck, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 08.03.1980
DE-Aktenzeichen 3008999
Offenlegungstag 24.09.1981
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.05.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.05.1988
IPC-Hauptklasse F42B 3/00
IPC-Nebenklasse C06B 21/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile, wie Kartuschhülsen oder Treibladungsbehälter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 24 28 632 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung geschieht die Bildung des Faservlies-Formlings durch Zufuhr von Aufschlämmungen zu dem sich drehenden Formdorn in zonenweise unterschiedlicher Zusammensetzung bei geschlossenem Behälter. Dies bedingt, den Behälter nach jeder Bildung eines Faservlies-Formlings zu öffnen, um den Formling vom Formdorn entnehmen zu können, und ihn dann wieder zur Bildung des nächsten Faservlies-Formlings zu schließen. Diese Arbeitsweise ist recht kompliziert und zeitaufwendig; einem automatisierten Fertigungsablauf steht sie im Wege.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein einfacher, auch für die Serienfertigung geeigneter Arbeitsablauf möglich wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Vorrichtung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein oben offener Behälter vorgesehen. Dies macht das Öffnen und Schließen des Behälters nach jeder Bildung eines Faservlies-Formlings überflüssig. Trotzdem ist es in überraschender Weise durch eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung des Behälters möglich, die Aufschlämmungen dem sich im Behälter drehenden Formdorn in zonenweise unterschiedlicher Zusammensetzung zuzuführen. Es wurde erkannt, daß sich eine gute Trennung der verschiedenen Aufschlämmungen auch im offenen Behälter erreichen läßt, wenn die Aufschlämmungen bzw. Flotten den Behälter im Umlauf durchströmen können und man für ein laminares Strömungsbild im Behälter sorgt. Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 unterstützt die Ausbildung laminarer Strömungen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 erleichtert die Handhabung und stellt die Basis für die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 4 und 5 dar, mit welchen ein besonders günstiger, automatisierter Fertigungsablauf erzielbar ist. Während sich ein Formdorn im Behälter befindet und sich auf ihm ein Faservlies-Formling bildet, sind der andere oder die anderen Formdorne aus dem Behälter herausgehoben. Dies ermöglicht die Fertigbehandlung des Faservlies-Formlings, z. B. seine Verdichtung durch Auflegen eines Tuchs oder einer Plastikfolie, sowie das anschließende Abnehmen ohne Totzeiten.

Insgesamt ermöglicht die neue Vorrichtung eine schnellere und wirtschaftlichere Herstellung von Munitionsformteilen im Mehrtaktverfahren. Die Bildung des Faservlies-Formlings auf dem Formdorn kann zeitlich unabhängig von den nachfolgenden Arbeitsgängen auf dem Formdorn, wie Entwässerung, Verfestigung und Abnehmen, ablaufen. Die Störanfälligkeit ist wegen des kontinuierlichen Umlaufs der Flotten deutlich gemindert. Es ergibt sich eine gleichmäßigere Fertigung und weniger Ausschuß. Weil der Behälter offen ist, kann der Fertigungsablauf visuell beobachtet werden. Etwaige Störungen werden frühzeitig erkannt. Wenn man mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 arbeitet, ist es bei dem offenen Behälter leicht und ohne großen Kostenaufwand möglich, eine Umstellung auf unterschiedliche Munitionsformteile durch Austausch des einfachen Behälters vorzunehmen.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand mehrerer, schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 den oben offenen Behälter einer Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile in isometrischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Behälter nach Fig. 1 mit darin befindlichem Formdorn;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Behälter nach Fig. 2 und 1;

Fig. 4 und 5 eine Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile mit zwei Formdornen in stark vereinfachter Seitenansicht in zwei verschiedenen Arbeitspositionen;

Fig. 6 und 7 die Vorrichtung nach Fig. 4 bzw. 5 in stark vereinfachter, geschnittener Vorderansicht;

Fig. 8 die Vorrichtung nach den Fig. 4 und 7 mit weiteren Einzelheiten;

Fig. 9 ein Schemabild zur Darstellung einer alternativen Abwandlung der Vorrichtung nach den Fig. 4 bis 8.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile aus wäßrigen Aufschlämmungen bestimmter Stoffkomponenten ist eine Weiterbildung der aus der DE-OS 24 28 632 bekannten, entsprechenden Vorrichtung. Die dort beschriebenen Behälter für die Aufschlämmungen bzw. Flotten, die Pumpenaggregate für die Flotten, das zugehörige Leitungssystem und die entsprechenden Umschaltventile können auch für die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. Der Unterschied zu der bekannten Vorrichtung liegt in der Ausgestaltung des Behälters, in welchem die Bildung des Faservlies-Formlings auf dem Formdorn stattfindet.

Die neue Vorrichtung umfaßt einen trog- oder wannenförmigen, oben offenen Behälter 1, der in einer typischen Ausgestaltung in Fig. 1 gezeigt ist. Der Behälter 1 ist mit fensterförmigen Ausschnitten 6 versehen, an die in Fig. 2 und 3 näher gezeigte Flottenzuflußtrichter 2 angesetzt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite hat der Behälter 1 eine Abflußrinne 7, an die in Fig. 2 und 3 näher gezeigte Ablauftrichter 3 angesetzt sind. Im Behälter befindet sich der drehbare, während der Bildung eines Faservlies-Formlings rotierende Formdorn 4. Der Formdorn 4 ist mit einem Antriebsmotor 5 zusammengebaut und mit einem in den Fig. 1 bis 3 nicht näher gezeigten Unterdruckanschluß versehen. Von dem eigentlichen Formdorn sind die letztgenannten Teile durch drei labyrinthartig angeordnete Gummischürzen 8 getrennt, von denen sich zwei im Behälter befinden und eine am Motor 5. Der Behälterteil, in dem sich der eigentliche Formdorn 4 befindet, wird von den Aufschlämmungen bzw. Flotten durchströmt; durch den anderen, in Fig. 3 rechten Teil fließt Wasser.

Den Zuflußtrichtern 2 werden Aufschlämmungen bzw. Flotten unterschiedlicher Zusammensetzung zugeführt. Die Flotten durchströmen den Behälter 1 und fließen an den Ablauftrichtern 3 wieder ab. Die Ausbildung ist so getroffen, daß sich im Behälter eine laminare Strömung ausbildet, wodurch die zonenweise unterschiedlichen Stoffzusammensetzungen gegeneinander abgegrenzt erhalten bleiben. Die Flotten laufen kontinuierlich vom Vorratsbehälter über Pumpen zum Behälter 1 und aus ihm über die Ablauf- oder Sammeltrichter 3 wieder in den Vorratsbehälter um. Die Umflußgeschwindigkeit und die Abmessungen des Ablauftrichters 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß ein ungehinderter Ablauf eintritt und die laminare Strömung im Behälter nicht gestört wird.

Der Formdorn 4 ist in den Behälter 1 absenkbar und aus ihm heraushebbar. Zur Bildung eines Faservlies- Formlings wird der rotierende Formdorn in den Behälter abgesenkt. Die Ausbildung des Faservlieses bzw. Rohfilzes geschieht durch das Absaugen des Flottenwassers durch den Formdorn 4 mittels Unterdruck. Nach Fertigstellung des Faservlies-Formlings wird der Formdorn aus dem Behälter herausgehoben. Dann wird der Faservlies-Formling durch Herumlegen eines Tuchs oder einer Plastikfolie unter der Wirkung des fortdauernd anliegenden Unterdrucks verdichtet, so daß er anschließend an Abstellen des Unterdrucks vom Formdorn abgezogen werden kann.

Es schließen sich die bekannten weiteren Verfahrensgänge zur Nachbehandlung der Formlinge, wie z. B. das heiße Nachpressen zur Verdichtung, das Trocknen und gegebenenfalls eine Imprägnierung an.

Die neue Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, daß einem Behälter mehrere Formdorne zugeordnet sind. In den Fig. 4 bis 8 ist das für zwei Formdorne gezeigt. Der Behälter 1 steht auf einer Bodenplatte 10, von der, seitlich versetzt zum Behälter 1, ein Ständer 11 aufragt. Am Ständer 11 ist heb- und senkbar sowie schwenkbar ein zweiseitiger Halterungsarm 12 gelagert, an dessen beiden freien Enden je ein Formdorn 4a bzw. 4b angebracht ist. In der Arbeitsstellung gemäß Fig. 4 befindet sich der Formdorn 4a im Behälter 1, so daß sich auf ihm ein Faservlies-Formling ausbildet. Während dieser Zeit kann der zuvor auf dem Formdorn 4b gebildete Formling verdichtet und vom Formdorn abgenommen werden. Nach Fertigstellung des Formlings auf dem Formdorn 4a wird der Halterungsarm 12 in Richtung des Pfeiles 13 am Ständer 11 nach oben gefahren, bis der Formdorn 4a aus dem Behälter 1 herausgehoben ist. Diese Stellung zeigt Fig. 5. Dann wird der Halterungsarm um 180° geschwenkt, so daß sich nun der Formdorn 4b unten über dem Behälter 1 befindet, und anschließend abgesenkt, bis der Formdorn 4b im Behälter 1 eingetaucht ist. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen den gleichen Vorgang in einer vereinfachten Seitenansicht. Der Ständer 11 ist seitlich gegenüber dem Behälter 1 versetzt, damit das vom jeweils oben befindlichen Formdorn und dem darauf sitzenden Formling abtropfende Wasser nicht in den Behälter 1 tropft.

Fig. 8 veranschaulicht weitere Einzelheiten der vorbeschriebenen Vorrichtung. Der Halterungsarm 12 trägt an seinem Ende ein Absaugrohr 14, welches gleichzeitig als Achse für den drehbaren Formdorn 4 dient, der auf dem Absaugrohr 14 mittels eines Gleitlagers mit zugeordneter Labyrinthdichtung 15 gelagert ist. Bei dieser Ausbildung ist ein Antriebsmotor 16 für den Formdorn 4 am Ende des heb- und senkbaren Zapfens 17 angebracht, um welchen der Halterungsarm 12 schwenkbar ist. Ein Keilriemen 18 vermittelt die Drehverbindung zwischen dem Motor 16 und dem Formdorn 4.

Das Absaugrohr 14 ist über eine Anschlußleitung 20 in Form eines flexiblen Schlauches mit einem Sammelbehälter 21 für das abgesaugte Flottenwasser und von dort mit einer Wasserringpumpe 22 verbunden, die den Unterdruck im Formdorn 4 erzeugt, mit welchem das Flottenwasser eingesaugt wird.

Für die Herstellung eines brennbaren Treibladungsbehälters von 700 mm Länge, 140 mm Durchmesser und 2 mm Wandstärke auf der vorbeschriebenen Vorrichtung werden zwei verschiedene Aufschlämmungen bzw. Flotten verwendet. Die für den unteren Abschnitt des Treibladungsbehälters, nämlich den Bodenteil und das untere Drittel des zylindrischen Teils, bestimmte Aufschlämmung hat folgende Trockenzusammensetzung:

Nitrozellulose: 74,5 Gew.-%

Kraftzellstoff: 18,5 Gew.-%

Kunstharzbinder: 7,0 Gew.-%



Für den oberen Abschnitt des Treibladungsbehälters, 2/3 des zylindrischen Teils, wird eine Aufschlämmung folgender Trockenzusammensetzung verwendet:

Nitrozellulose 60,0 Gew.-%

Kraftzellstoff 30,0 Gew.-%

Kunstharzbinder 10,0 Gew.-%



Die eingesetzte Nitrozellulose hat einen Stickstoffgehalt von 12,6 bis 12,7% N2. Die Flottenkonzentration ist auf 0,4% Feststoffanteile in wäßriger Suspension eingestellt.

Beide Aufschlämmungen bzw. Flotten werden im Umlauf durch den Behälter 1 gepumpt. Nach Ausbildung einer laminaren Strömung im Behälter wird der rotierende Formdorn 4a oder 4b in den Behälter abgesenkt und die Ausbildung eines Faservlies-Formlings beginnt durch Unterdruck im Formdorn, der schon vor dem Absenken angelegt wird.

Das abgesaugte Flottenwasser wird wieder für den Ansatz neuer Aufschlämmungen verwendet, um die Lösungsverluste der Nitrozellulosestabilisatoren gering zu halten.

Die Zuflußgeschwindigkeit der Flotten wird über steuerbare Dosierungen so eingestellt, daß die zufließende Flottenmenge durch den Formdorn abgesaugt werden kann. Das Überfließen von Flottenüberschuß in den Umlauf wird während der Bildung des Faservlieses auf ein Minimum reduziert. Das Flüssigkeitsniveau im Behälter soll über Oberkante Formdorn gehalten werden. Im genannten Beispiel werden ca. 80 l Flotte pro Minute durch den Behälter gepumpt. Die Ausbildung des Faservlies-Formlings bzw. Rohfilzes ist nach ca. 4 Minuten beendet.

Die Ausbildung des Faservlies-Formlings im einzelnen kann über die abgesaugte Wassermenge oder über die Verweilzeit im Behälter 1 gesteuert werden.

Nach Ausbildung des Faservlies-Formlings wird der Formdorn aus dem Behälter 1 nach oben gefahren, unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks und Beibehaltung der Rotation. Der Formdorn wird dann in die trogferne, obere Position geschwenkt. Es wird dann eine Entwässerung und Vorverdichtung des Faservlies-Formlings durch Umlegen einer Folie unter Beibehaltung des Unterdrucks erreicht. Anschließend kann der Formling, evtl. nach einem leichten Preßluftstoß, vom Formdorn abgenommen werden. Die letztgenannten Arbeiten am Formling werden in der Zeitspanne durchgeführt, in der sich im Behälter ein neuer Formling ausbildet.

Der vom Formdorn abgezogene Formling wird in bekannter Weise durch Heißpressen, Harztränkung und evtl. mechanischer Nachbehandlung zu Ende verarbeitet.

Fig. 9 zeigt ganz schematisch eine zu der Vorrichtung gemäß den Fig. 4 bis 8 alternative Vorrichtung, bei der zwei Formdorne 4a und 4b an je einem eigenen Schwenkarm gelagert sind. Die Arbeitsweise ist wie vor beschrieben. Die Auslegung gemäß Fig. 9 kann unter Umständen aus Platzgründen oder zur Erzielung einer noch größeren Flexibilität im Fertigungsprozeß von Vorteil sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Herstellen brennbarer Munitionsformteile, wie Kartuschhülsen oder Treibladungsbehälter, aus wäßrigen Aufschlämmungen bestimmter Stoffkomponenten, wie Nitrozellulose, Zellulose, Synthesefasern und Kunststoffbinder, insbesondere unter Zusatz von Nitropenta oder Hexogen, mit einem Behälter und mit einem drehbaren Formdorn, welchem die Aufschlämmungen in dem Behälter in zonenweise unterschiedlicher Zusammensetzung zuführbar sind, um durch Beaufschlagung des Formdorns auf demselben einen Faservlies-Formling (Rohfilz) aus den Stoffkomponenten zu bilden, dadurch gekennzeichnet,

    daß ein trog- oder wannenförmiger, oben offener Behälter (1) vorgesehen ist,

    daß der Behälter(1) mit Zu- und Abflußelementen (2; 3) für die Aufschlämmungen versehen ist, über welche die Aufschlämmungen den Behälter (1) kontinuierlich im Umlauf durchströmen können,

    und daß der Behälter (1) und die Zu- und Abflußelemente (2; 3) so ausgebildet sind, daß sich in dem Behälter (1) laminare, voneinander abgegrenzte Strömungen der Aufschlämmungen einstellen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Behälters (1) dem herzustellenden Faservlies-Formling angepaßt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formdorn (4) in den Behälter (1) absenkbar und aus dem Behälter (1) heraushebbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem Behälter (1) mehrere heb- und senkbare Formdorne (4a, 4b) zugeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren, einem Behälter (1) zugeordneten Formdorne (4a, 4b) in ihrer Hebe- und Senkbewegung so miteinander gekoppelt sind, daß sie abwechselnd nacheinander jeweils einzeln in den Behälter (1) abgesenkt sind.






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