DE3506222A1

DE3506222A1 - Vorrichtung zum pressen von sprengstoff-formkoerpern

Info

Publication number: DE3506222A1
Application number: DE19853506222
Authority: DE
Inventors: Armin Haller; Kurt 8898 Schrobenhausen Weber
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-08-28
Also published as: DE3506222C2

Description

Vorrichtung zum Pressen von Sprengstoff-Formkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pressen von Sprengstoff-Formkörpern, die in Preßrichtung Abschnitte unterschiedlicher Länge aufweisen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Pressen derartiger Sprengstoff-Formkörper bedient man sich eines Preßstempels, der entsprechend der unterschiedlichen Länge der einzelnen Abschnitte des Sprengstoff-Formkörpers profiliert ist. Dabei ist der Preßweg, den der Preßstempel an den einzelnen Abschnitten zwischen Füllstellung und Endstellung zurücklegt, jedoch derselbe.
Da sich das pulverförmige oder granulierte Ausgangsmaterial aber nicht hydrodynamisch verhält, hat dies zur Folge, daß an den Abschnitten größerer Länge und entsprechend höherer Füllhöhe das Ausgangsmaterial weniger verdichtet wird als an den kürzeren Abschnitten mit entsprechend geringerer Füllhöhe. Das heißt, es wird ein Sprengstoff-Formkörper mit ungleichmäßiger Dichteverteilung erhalten.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfach aufgebaute Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der Sprengstoff-Formkörper, die in Preßrichtung Abschnitte unterschiedlicher Länge aufweisen, mit in allen Abschnitten gleichmäßiger Dichte hergestellt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich also dadurch aus, daß der Stempel und/oder der Gegenstempel aus mehreren Teilstempeln besteht, die während des Preßvorganges unterschiedlich lange Wege zwischen Füllstellung und Preßstellung, also der Endstellung beim Preßvorgang, zurücklegen.
Die Steuerung der Teilstempel erfolgt dabei vorzugsweise über ein selbststeuerndes verdrängbares Druckmittelvolumen, das mit einem Steuerzylinder kommuniziert. Das heißt, die Preßkraft der Teilstempel wird durch einen von der eigentlichen Preßvorrichtung unabhängigen Steuerzylinder gesteuert. Die Größe des Drucks des Druckmittels bzw. der Preßkraft und damit die Steuerung der Bewegung der einzelnen Teilstempel wird vorzugsweise mechanisch verändert und eingestellt.
Durch den von der eigentlichen Preßvorrichtung unabhängigen Steuerzylinder kann also z. B. eine einfache Rahmenpresse zum Pressen derartiger kompliziert geformter Formkörper verwendet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß das zu pressende Ausgangsmaterial während des ganzen Preßvorganges an praktisch allen Stellen dem gleichen Druck ausgesetzt ist und damit gleichmäßig verdichtet wird.
Das Druckmittel kann eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Gas sein.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 in schematischer Wiedergabe das Grundprinzip der erfindugnsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß Fig. 1 weist eine Preßvorrichtung eine Preßform 1, einen Stempel 2 und einen Gegenstempel 3 auf, der aus einem in der Preßform 1 verschiebbar geführten ersten Teilstempel oder äußeren Ringstempel 4 und einem in dem Ringstempel 4 verschiebbar geführten zylinderförmigen Mittelstempel 5 besteht.
Die Vorrichtung ist in Fig. 1 in der Füllstellung gezeigt, d. h. das granulierte Ausgangsmaterial 6 liegt mit Schüttdichte vor, wobei die Preßform 1 mit dem Stempel 2 verschlossen ist.
Aus dem Ausgangsmaterial 6 soll der gestrichelt dargestellte tropfförmige Sprengstoff-Formkörper 7 gepreßt werden, und zwar mit gleichmäßiger Dichte sowohl in der Wandung 8 mit der Länge a, also dem Abschnitt größerer Länge in Preßrichtung, wie in dem Boden 9 mit der Länge b', also dem kürzeren Abschnitt des Sprengstoff-Formkörpers in Preßrichtung. Dazu ist es erforderlich, daß beim Pressen der Ringstempel 4 gegenüber dem Stempel 2, dem Preßweg a und der Mittelstempel 5 gegenüber dem Stempel 2 den Preßweg b zurücklegt, wobei das Verhältnis des Preßweges a des Preßstempels 4 zu der Länge a' der Wandung 8 des Sprengstoff-Formkörpers 7 dem Verhältnis des Preßweges b des Mittelstempels 5 zu der Länge b' des Bodens 9 des Sprengstoff-Formkörpers 7 entspricht, nämlich in beiden Fällen in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel 3 ist. Von diesem Grundgedanken geht die Erfindung aus.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 dient zum Pressen eines gestrichelt dargestellten Sprengstoff-Formkörpers 7' in eine Flachladung mit einer Hülle 10 und einer konischen Belegung 11.
Die Hülle 10 der Flachladung ist auf der Preßform 1' mit Spannbacken 12 eingespannt, und zwar mittels eines Konus 13.
Der Stempel 2' liegt mit einem entsprechenden konischen Vorsprung an der konischen Belegung 11 an.
Als Unterstempel 3< sind ein in der Preßform 1' verschiebbarer Ringstempel 4' und ein in dem Ringstempel 4' verschiebbarer zylindrischer Mittelstempel 5'vorgesehen.
Vom Mittelstempel 5' erstreckt sich eine Kolbenstange 14 nach unten zu einem Kolben 15.
Der Kolben 15 ist in einem Zylinder 16 verschiebbar. Die Umfangswand 17 des Zylinders 16 und der der Rückseite des Kolbens 15 zugewandte obere Zylinderboden 18 werden dabei durch eine entsprechende Ausnehmung des Ringstempels 4' gebildet, während der der Vorderseite des Kolbens 15 zugewandte untere Zylinderboden durch einen in diese Ausnehmung des Ringstempels 4' ragenden zylindrischen Vorsprung 19 gebildet wird, der auf einer Grund- platte 20 angeordnet ist.
Auf der Grundplatte 20 ist ferner ein Anschlag 21 angeordnet, der mit dem Ringstempel 4' zusammenwirkt und der die obere Stellung des Ringstempels 4', d. h. die Füllstellung fixiert. Ein weiterer Anschlag 22 begrenzt die Bewegung des Ringstempels 4' nach unten, d. h. in der Preßstellung, also der Endstellung beim Preßvorgang.
Durch den Kolben 15 wird der Zylinder 16 in einen ersten Arbeitsraum 23 und einen zweiten Arbeitsraum 24 geteilt.
Der erste Arbeitsraum 23 enthält eine Hydraulikflüssigkeit, die den Ringstempel 4' beaufschlagt, während der zweite Arbeitsraum 24 mit einer Hydraulikflüssigkeit füllbar ist, die den Mittelstempel 5' beaufschlagt.
Dabei bildet der obere Boden 18 im Zylinder 16 durch Zusammenwirken mit dem Kolben 15, wie in Fig. 2 dargestellt, den oberen Anschlag für die Fixierung des Mittelstemsels 5' in der Füllstellung, während der Vorsprung l9 ebenfalls durch Zusammenwirken mit dem Kolben 15 den unteren Anschlag für die Fixierung des Mittelstempels 5' in der Preßstellung bildet.
Der erste Arbeitsraum 23 ist über eine nicht dargestellte Hydraulikleitung mit einer Druckquelle bzw. einem Hydraulikflüssigkeitsbehälter verbindbar. Eine weitere Hydraulikleitung 25 führt vom unteren Boden des zweiten Arbeitsraumes 24, also durch den Vorsprung 19, zum ersten Arbeitsraum 26 eines Steuerzylinders 27.
Im Steuerzylinder 27, der auf der Grundplatte 20 fixiert ist, ist ein Kolben 28 verschiebbar geführt, wobei der Kolben 28 über eine Kolbenstange 29 mit der Preßform 1' über eine Jochplatte 30 verbunden ist. Der Abstand zwischen dem Kolben 28 im Steuerzylinder 27 und der Jochplatte 30 und damit der Abstand zwischen dem Kolben 28 und der Preßform 1' sowie dem Oberstempel 2' ist dabei mit einer Einstellschraube 31 einstellbar.
Der zweite Arbeitsraum 32 des Steuerzylinders 27 ist über eine nicht dargestellte Hydraulikleitung ebenfalls mit einer Druckquelle bzw. einem Hydraulikflüssigkeitsbehälter verbindbar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Zunächst wird das pulverförmige oder granulierte Ausgangsmaterial 6' in die Preßform 1' gefüllt. Alsdann wird die Hülle 10 mit der Belegung 11 mittels der Spannbacken 12 auf der Preßform 1' eingespannt. Der Stempel2' wird nach unten gefahren und die Preßform 1' geschlossen. Durch weiteres Nachuntenfahren des Stempels 2' zusammen mit der Form 1' wird der Verdichtungsvorgang eingeleitet, wobei an der Preßform gegebenenfalls ein Vakuum angelegt werden kann. Sobald eine bestimmte Dichte, die vorher empirisch, also durch Versuchsreihen bestimmt worden ist, im Bereich über dem Mittelstempel 5' erreicht worden ist, wird der erste Arbeitsraum 26 des Steuerzylinders 27 geöffnet. Die entsprechende Stellung des Kolbens 28 im Steuerzylinder 27 kann dabei durch die Einstellschraube 31 eingestellt werden.
Der sich nach unten bewegende Kolben 28 im Steuerzylinder 27 vergrößert dabei den Arbeitsraum 26, wobei das Hydrauliköl in dem zweiten Arbeitsraum 32 des Steuerzylinders 27 über ein nicht dargestelltes Ventil in der Hyraulikleitung abgegeben wird. Der erste Arbeitsraum 26 des Steuerzylinders 27 kommuniziert über die Hydraulikleitung 25 dabei mit dem zweiten Arbeitsraum 24 des Zylinders 26 im Ringstempel 4', wobei in den ersten Arbeitsraum 23 des Zylinders 16 im Ringstempel 4' Hydraulikflüssigkeit eingepumpt wird. Durch das Einpumpen der Hydraulikflüssigkeit in den ersten Arbeitsraum 23 des Zylinders 16 im Ringstempel 4' wird der Ringstempel 4' in dieser Position gehalten und der Mittelstempel 5' wird nach unten gedrückt, wodurch das Ausgangsmaterial 6' über dem Ringstempel 4' verdichtet wird.
Bei Dichtegleichgewicht zwischen dem Abschnitt des Ausgangsmaterials über dem Mittelstempel 5' und dem Ringstempel 4' wird der erste Arbeitsraum 23 des Zylinders 16 druckentlastet, wodurch der Ringstempel 4' zurückgeht.
Nunmehr erfolgt die Endverdichtung, d. h. der Ringstempel 4' und der Mittelstempel 5' legen den gleichen Weg zurück. Alsdann ist der Preßvorgang beendet und der Stempel 2' wird nach oben gefahren. Zugleich wird die Preßform mit einem nicht dargestellten Rückführzylinder nach oben gefahren und ebenso der Ringstempel 4' und der Mittelstempel 5' in die Füllstellung nach oben bewegt, und zwar durch Unterdrucksetzen des zweiten Arbeitsraumes 32 des Steuerzylinders 27 und damit des zweiten Arbeitsraumes 24 des Zylinders 16 im Ringstempel 4'.

Claims

Vorrichtung zum Pressen von Sprengstoff-Formkörpern Ansprüche 1. Vorrichtung zum Pressen von Sprengstoff-Formkörpern, die in Pressrichtung Abschnitte unterschiedlicher Länge aufweisen, aus pulverförmigem oder granuliertem Material mit einer Preßform, einem Stempel und einem Gegenstempel, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Gegenstempel (3, 3') aus gegenüber einander verschiebbaren Teilstempeln (4, 4', 5, 5') besteht, wobei für die Abschnitte (Wandung 8, Boden 9) unterschiedlicher Länge des Sprengstoff-Formkörpers (7, 7') gegenüber einander verschiebbare Teilstempel (4, 4', 5, 5') vorgesehen sind und mindestens einer der Teilstempel (5, 5') mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den Druck des Druckmittels des bzw. jedes Teilstempels (4, 4', 5, 5') in Abhängigkeit vom Gegendruck des Stempels (2, 2') so steuert, daß das Verhältnis des Preßweges (a, b) zwischen Stempel (2, 2') und jedem Teilstempel (4, 4', 5, 5') zur Länge (a',b') des Abschnitts (8,9) des Sprengstoff-Formkörpers (7, 7') für den der Teilstempel (4, 4' bzw. 5, 5') bestimmt ist, für jeden Abschnitt (8, 9) des Sprengstoff-Formkörpers (7, 7') gleich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Steuerzylinder (27) mit einem Kolben (28) aufweist, wobei die Stellung des Kolbens (28) von der Stellung des Stempels (2') abhängig ist, und das Druckmittel, das den Teilstempel (5') beaufschlagt, mit dem der kürzere Abschnitt (9) des Sprengstoff-Formkörpers (7') gepreßt wird, mit dem Arbeitsraum (26) des Steuerzylinders (27) an der Rückseite des Kolbens (28) kommuniziert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) und der Stempel (2') miteinander verbunden sind und der Abstand zwischen Kolben (28) und Stempel (2') einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (32) des Steuerzylinders (27),der an der Vorderseite des Kolbens (28) angeordnet ist, mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstempel (3) als Teilstempel einen Ringstempel (4) und einen Mittelstempel (5) aufweist, wobei sowohl der Ringstempel (4) wie der Mittelstempel (5) verschiebbar ausgebildet sind und an dem Mittelstempel (5) ein Kolben (15) vorgesehen ist, der in einem in dem Ringstempel (4) vorgesehenen Zylinder (16) verschiebbar ist, wobei der Kolben (15) an seiner Rückseite einen ersten Arbeitsraum (23) und an seiner Vorderseite einen zweiten Arbeitsraum (24) einschließt, der erste Arbeitsraum (23) das Druckmittel aufnimmt, das den Ringstempel (4) beaufschlagt und mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist und der zweite Arbeitsraum (24) das Druckmittel enthält, das den Mittelstempel (5) beaufschlagt und mit dem ersten Arbeitsraum (26) des Steuerzylinders (27) kommuniziert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringstempel (4) und der Mittelstempel (5) in der Füllstellung, in der das Ausgangsmaterial (6'), in die Preßform (1') gefüllt ist, fixierbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung des Ringstempels (4') und des Mittelstempels (5') in der Füitlstellung ein stationärer Anschlag (21) für den Ringstempel vorgesehen ist und der der Rückseite des Kolbens (15) zugewandte Boden (18) des Zylinders (16) im Ringstempel (4') durch Zusammenwirken mit dem Kolben (15) den Anschlag zur Fixierung des Mittelstempels (5') bildet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Endstellung des Ringstempels (4) beim Pressen ein stationärer Anschlag (22) für den Ringstempel (4') vorgesehen ist und der andere stationäre Boden des Zylinders (16) durch Zusammenwirken mit der Vorderseite des Kolbens (15) den Anschlag für die Endstellung des Mittelstempels (5') beim Pressen bildet.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehendne Ansprüche, mit der Sprengstoffkörper in eine Ladungshülle eingepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungs- hülle (10) auf der Preßform (1') mittels Spannbacken (12) fixiert wird.