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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zur Delaborierung von Munition mit brennbarem Inhalt. Das erfindungsgemäße
Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung sind derart
ausgestaltet, dass mit ihnen das Material der Munitionshülle
derart von den Munitionsinhaltsstoffen trennbar ist, dass das Munitionshüllenmaterial einer
Wiederverwendung zugeführt werden kann, die auch im zivilen
Bereich liegen kann.
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Das
heißt, dass das Verfahren und die Vorrichtung zur Delaborierung
von Munition und/oder zur Rückgewinnung des üblicherweise
metallhaltigen Munitionshüllenmaterials dienen kann. Insbesondere lässt
sich das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung
zur Delaborierung von Brandbomben und Flammstrahlbomben einsetzen.
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Die
Brandmasse einer herkömmlichen Brandbombe weist ein Gemisch
von Kautschuk, Benzol, weißem Phosphor, Phosphortrioxid
und Schwefel auf. Der Inhalt der Flammstrahlbombe umfasst im Wesentlichen
die Komponenten Benzin und Thermit.
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Üblicherweise
werden Brandbomben oder Flammstrahlbomben am Gehäuse aufgeschraubt oder
aufgefräst und der flüssige Inhalt der Bomben wird
in Fässer abgefüllt. Diese Vorgänge finden
dabei in einer wassergefüllten Bodenwanne statt, wobei
die Bombengehäuseteile, an denen noch Reste von Brandmasse
anhaften können, in einem Detonationsofen ausgeglüht
werden. Aufgrund der Entzündungsgefahr der Brandbomben
beziehungsweise Flammstrahlbombeninhalte ist ein hoher Sicherheitsaufwand
notwendig.
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Aus
dem Dokument
DD 293
883 A5 ist ein Verfahren und System zur Delaborierung von
toxischen und/oder explosiven Objekten, insbesondere von C-Waffen,
bekannt, bei dem mittels einer Wasserhochdruckstrahlschneideeinrichtung
die Munition in einer Flüssigkeit zerlegt wird. Auch mit
diesem Verfahren ist nicht auszuschließen, dass Sauerstoff
mit dem brennbaren Inhalt der Munition in Kontakt kommt und somit
eine Entzündung hervorruft. Aufgrund der Manipulationen
unter Wasser ist das Verfahren nur mit einem erhöhten organisatorischen und
konstruktiven Aufwand durchführbar.
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Aus
der
EP 0 622 605 ist
eine automatische Anlage zur Neutralisierung chemischer Munition
bekannt, wobei diese Anlage einen Bottich umfasst, der ein Lösungsbad
für die chemische Ladung der Munition enthält.
Das heißt, der brennbare Inhalt der Munition wird dem Lö sungsbad
ausgesetzt, so dass es zur Reaktion des Inhalts mit der Lösung
kommt und somit eine Entschärfung der Munition eintritt.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass der Aufwand zur Bereitstellung
der Chemikalien relativ hoch ist und außerdem eine Verunreinigung
des Munitionshüllenmaterials auftritt.
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In
der
DE 41 17 828 A1 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Delaborierung von Munition
offenbart, bei dem die Trennung von Geschoss, Hülse und
Zünder durch den Gasdruck einer Verpuffung der Treibladung
erfolgt. Das heißt, dass die Munition zur Explosion gebracht
wird. Nachteilig daran ist, dass hohe Sicherheitsmaßnahmen
bei Ausführung der Explosion erforderlich sind. Des Weiteren
sind Verunreinigungen der Munitionsgehäuse aufgrund der
Explosion sowie ungewollte Gefügeveränderungen
in Metall-Munitionsgehäusen zu erwarten.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Delaborierung von Munition mit brennbarem Inhalt
zur Verfügung zu stellen, mittels derer unter geringem
Kostenaufwand und hoher Sicherheit in einfacher Weise Munition entschärft
und das Munitionshüllenmaterial einer Wiederverwertung
zugeführt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren zur Delaborierung
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens
sind in den dazugehörigen Unteransprüchen erwähnt.
Außerdem wird die Aufgabe durch die im Anspruch 11 genannte
Vorrichtung gelöst, die durch wenigstens eine der in den
dazugehörigen Unteransprüchen genannten vorteilhaften
Ausführungsformen ausgestaltet sein kann.
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Erfindungsgemäß wird
ein Verfahren zur Delaborierung von Munition mit brennbarem Inhalt
und zur Rückgewinnung des Munitionshüllenmaterials zur
Verfügung gestellt, bei dem die Munitionshülle geöffnet
wird und der brennbare Inhalt der Hülle entnommen und separiert
wird, wobei die Öffnung der Munitionshülle und
Entnahme des brennbaren Inhalts in einem Temperaturbereich von 64
K bis 160 K erfolgt.
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Das
heißt, bei der Öffnung der Munitionshülle
und der Entnahme der brennbaren Stoffe weist die Munition eine Temperatur
von 64 K bis 160 K auf.
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Die
Munition kann dabei eine Bombe, insbesondere eine Brandbombe oder
eine Flammstrahlbombe oder auch eine Granate oder Patrone sein. Der
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
dass im tiefgekühlten Zustand die Reaktionsfähigkeit
des brennbaren Materials, wie zum Beispiel des weißen Phosphors
oder Thermits, verringert wird beziehungsweise vollständig
genommen wird. Weißer Phosphor kann im Tieftemperaturbereich
nicht mehr mit dem Sauerstoffbestandteil der Umgebungsluft reagieren.
Die Entzündung von Thermit ist aufgrund der außerordentlich
geringen Wärmeenergie des Thermits ausgeschlossen. Das
heißt, dass der Vorteil des Verfahrens in der erhöhten
Arbeitssicherheit beim Handling der Brandstoffe zu sehen ist, da diese
im tiefgekühlten Zustand nicht zur Wirkung kommen können.
Außerdem sind die tiefgekühlten brennbaren Inhalte
der Munition besser handhabbar als flüssige Stoffe.
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Aufgrund
der erhöhten Sicherheit lässt sich die Separierung
manuell durchführen. Das heißt, dass ein erhöhter
konstruktiver Aufwand zur Durchführung des Separationsvorganges
nicht nötig ist. Nach der Separierung des Munitionsinhaltes
kann das Munitionshüllenmaterial einer weiteren Verwendung,
gegebenenfalls auch im zivilen Bereich, zur Verfügung gestellt
werden.
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In
einfacherer, aber sicherheitstechnisch ausreichender Art und Weise
lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren
in einem Temperaturbereich von 77 K bis 153 K, und dabei insbesondere vorteilhaft
in einem Bereich von 123 K bis 153 K durchführen.
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Die
Abkühlung der Munition wird mittels flüssigen
Stickstoffs realisiert, der in Kontakt mit der Munitionshülle
gebracht wird. Vorteilhafterweise ist das Verfahren derart ausgestaltet,
dass die zu delaborierende Munition in den flüssigen Stickstoff
eingetaucht wird.
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Nach
dem Trennen der Munition vom Stickstoff erwärmt sich die
Munition etwas, so dass das Öffnen der Munitionshülle
bei einer etwas höheren Temperatur durchgeführt
wird als die Temperatur des Stickstoffbades beträgt, wobei
allerdings beim Öffnen der Hülle zumindest der
Temperaturbereich von 77 K bis 153 K eingehalten werden sollte.
Sicherheitstechnisch ausreichend ist noch ein Temperaturbereich von
123 K bis 153 K der Munition.
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Das
heißt, die tiefste Temperatur der Munition kann in einem
Bereich von unter 77 K liegen, bedingt durch die Temperatur des
flüssigen Stickstoffes, dem die Munition ausgesetzt wurde,
wobei sich die Munition beim Öffnen und Entnehmen der Munitionsinhaltsstoffe
nicht über 153 K erwärmen darf.
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Je
kürzer die Zeitspanne zwischen dem Entnehmen der Munition
aus den Stickstoff-Bad und dem Öffnen der Munitionshülle
ist und je tiefer die Umgebungstemperatur beim Aufbrechen ist, umso sicherer
ist das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar.
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In
einfacher Art und Weise wird die Öffnung der Hülle
der zu delaborierenden Munition mittels Aufbrechen realisiert. Dazu
wird ein relativ großer Druck auf die Munitionshülle
aufgebracht, so dass diese aufbricht und eine Öffnung bildet,
aus der der Inhalt entnommen werden kann. Die tiefe Temperatur der
Munition beziehungsweise deren Hülle begünstigt
dabei das Aufbrechen einer Metallhülle, da sie sich vor
dem Bruch weniger elastisch oder plastisch verformt, sondern schon
nach geringer Verformung zum Bruch neigt. Zur Ausübung
des Drucks auf die Munitionshülle lässt sich bevorzugt
eine hydraulische Einrichtung einsetzen.
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Wie
bereits erwähnt, kann die zu delaborierende Munition eine
Brandbombe sein, die als brennbaren Inhalt weißen Phosphor
enthält. Insbesondere lassen sich mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens Brandbomben mit 30 lb delaborieren. Die Delaborierung
von größeren beziehungsweise kleineren Brandbomben
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens soll
dabei allerdings nicht ausgeschlossen sein. Alternativ lässt
sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für
Flammstrahlbomben einsetzen, die Benzin und Thermit enthalten.
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Zur
vollständigen Tiefkühlung der zu delaborierenden
Munition ist vorgesehen, dass die Munition dem flüssigen
Stickstoff 30 bis 45 Minuten ausgesetzt wird, bevor sie vom Stickstoff
getrennt wird.
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Das
Trennen der Munition vom Stickstoff wird durch ein Herausnehmen
der Munition aus dem Stickstoffbad realisiert. Aufgrund der Verweildauer des
flüssigen Stickstoffes in einem Behälter kann
dieser an seiner Oberfläche in geringen Mengen bereits in
die gasförmige Phase übergegangen sein.
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Zur
Gewährleistung der Tiefkühlung während
der Separierung der brennbaren Inhalte ist vorgesehen, dass die
Munition nach der Trennung vom Stickstoff innerhalb von zwei Minuten
aufgebrochen wird. Die erwähnten Zeitangaben beziehen sich
auf die erfindungsgemäße Delaborierung von Brandbomben
mit 30 Pfund (30 lb), die weißen Phosphor enthalten und
nach der Behandlung mit Stickstoff einer Vorrichtung zum Aufbrechen
bei einer durchschnittlichen Raumtemperatur von 291 K bis 293 K zugeführt
werden. Durch die Gewährleistung des tiefgekühlten
Zustandes liegt der brennbare Inhalt nicht in flüssiger
Form vor, wie normalerweise bei Umgebungstemperatur, sondern in
fester Form oder einem Gel-artigen Zustand, was die manuelle Entnahme
erleichtert.
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Da
sich die angegebenen Zeitwerte auf die Delaborierung von Brandbomben
mit 30 Pfund beziehen, sind bei der Delaborierung von größeren
oder kleineren Bomben oder Granaten die Wertebereiche zur Durchführung
des Verfahrens entsprechend zu skalieren.
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Aus
Sicherheitsgründen hinsichtlich der Aufrechterhaltung des
tiefgekühlten Zustandes ist vorgesehen, dass der Inhalt
der Munition nach der Trennung vom Stickstoff innerhalb von zehn
Minuten aus der Hülle entfernt wird. Das heißt,
dass zum Beispiel bei der Delaborierung von 30-Pfund-Brandbomben maximal
zwölf Minuten zwischen der Entfernung der Munition vom
Stickstoff und der Entnahme des Inhaltes der Munition vergehen sollten.
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Erfindungsgemäß wird
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung
gestellt, wobei diese Vorrichtung eine Einrichtung zur Aufnahme
von Munition und eine Einrichtung zur Tiefkühlung der Munition
in einem Bereich von 64 K bis 77 K umfasst. Die Einrichtung zur
Aufnahme der Munition ist dabei vorteilhafterweise ein Prisma, in
welches zum Beispiel eine Bombe eingelegt werden kann.
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Vorteilhafterweise
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung des Weiteren
eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung der Munition. Diese Einrichtung
zur Druckbeaufschlagung kann zum Beispiel auf einem hydraulischen
Wirkprinzip basieren. Alternativ und in kostengünstiger
Weise kann aber auch vorgesehen sein, dass die Munitionshülle
mit einem Handwerkzeug geöffnet wird. Die Druckbeaufschlagung kann
mittels Stempeln erfolgen, die stumpf auf die Munitionshülle
wirken. Es kann die Einrichtung zur Druckbeaufschlagung alternativ
allerdings auch derart ausgestaltet sein, dass die an der Munitionshülle ansetzenden
Druckwerkzeuge spitz ausgestaltet sind, um eine flächenmäßig
begrenzte Druckaufbringung auf die Hülle zu bewirken.
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Die
Einrichtung zur Tiefkühlung sollte vorteilhafterweise derart
ausgestaltet sein, dass sie die Kontaktierung der Munition mit flüssigem
Stickstoff ermöglichen kann. Dazu kann die Einrichtung
zur Tiefkühlung ein Behälter sein, der mit flüssigem Stickstoff
befüllbar ist.
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Die
Vorrichtung kann einen Tank als Reservoir für flüssigen
Stickstoff umfassen.
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Des
Weiteren kann die Vorrichtung derart ausgestattet sein, dass sich
der Stickstoff in flüssigem Zustand bereits in einem Behälter
zur Aufnahme der Munition oder einem Reservoir zur Bevorratung des
Stickstoffes in der Vorrichtung befindet. In einer derartigen Ausgestaltung
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung somit
auch den Stickstoff.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist dann vorteilhaft
ausgestaltet, wenn sie eine Fernsteuerung und mittels der Fernsteuerung
betätigbare Arbeitselemente umfasst. Diese Arbeitselemente
können zum Beispiel Munitionsgreifer, Mittel zum Erzeugen des
Drucks auf die Hülle oder auch Greifer zum Greifen des
Inhaltes der Munition sein. Mittels der Fernsteuerung und der damit
betätigbaren Arbeitselemente lässt sich somit
die Sicherheit bei der Durchführung der Delaborierung erhöhen.
Der Vorgang der Delaborierung sollte dabei mit einer Kamera überwacht
werden und bevorzugt in einem abgeschotteten Arbeitsbereich, wie
zum Beispiel hinter einem Erdwall, in einem Bunker oder in einem
Sicherheitscontainer, durchgeführt werden, so dass bei
einem Havariefall Verletzungen von Personen aufgrund von Explosion
oder Sprengstücken vermieden werden.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt dabei
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1 die
Entnahme von Munition aus einem Lager,
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2 das
Einbringen von Munition in eine Einrichtung zur Tiefkühlung,
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3 die
vollständige Verbindung der Munition mit einem Mittel zur
Tiefkühlung,
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4 die
räumliche Abschottung der Einrichtung zur Tiefkühlung,
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5 die
Entnahme der tiefgekühlten Munition aus der Einrichtung
zur Tiefkühlung,
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6 die
Auflage der Munition auf einer Einrichtung zur Aufnahme,
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7 die
Druckbeaufschlagung der Munition,
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8 das
Aufbrechen der Munition und
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9 das
Separieren der Inhaltsstoffe und der aufgebrochenen Munitionshülle.
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In
den 1 bis 9 ist die Delaborierung von
bombenähnlicher Munition 10 dargestellt, wobei sich
das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung nicht auf die Delaborierung von Bomben, wie zum Beispiel
Brandbomben oder Flammstrahlbomben, beschränken soll, sondern
auch auf die Delaborierung von kleinkalibriger Munition oder auch
Granaten bezogen werden kann.
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In 1 ist
gezeigt, dass Munition 10 mittels eines Hebezeuges 30 aus
einem Lagerregal 20 entnommen wird.
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In 2 ist
ersichtlich, dass die Munition 10 mittels des Hebezeuges 30 in
einen Behälter 42 verbracht wird, in dem sich
flüssiger Stickstoff 41 befindet.
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Anschließend
wird, wie in 3 dargestellt, der Behälter 42,
in dem sich die Munition 10 befindet, mit Stickstoff 41 aufgefüllt,
so dass die Munition 10 vollständig mit Stickstoff 41 bedeckt
ist. Da bei normaler Umgebungstemperatur ständig etwas
des in flüssiger Phase vorliegenden Stickstoffes 41 verdampft,
muss der Behälter nachbefüllt werden können.
Zur Be- und Nachfüllung umfasst die erfindungsgemäße
Vorrichtung einen Tank 44 zur Speicherung des Stickstoffes 41,
an dem über Leitungen angeschlossen ein Ventil 45 vorgesehen
ist, welches zur Steuerung des Durchflussvolumens in der dargestellten
Nachfüllanlage 43 dient. Das heißt, dass
die Einrichtung zur Tiefkühlung 40 in diesem Fall
einen Behälter 42 zur Aufnahme der Munition 10 und
des Stickstoffs 41, sowie eine Nachfüllanlage 43 aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist allerdings
nicht auf die Kombination von Behälter 42 und Nachfüllanlage 43 beschränkt,
sondern es kann die Vorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass
sie lediglich einen Behälter zur Aufnahme des Stickstoffs 41 und
der Munition 10 umfasst.
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Um
eine vollständige Abkühlung der Munition 10 zu
erreichen, wird diese, wie in 3 dargestellt,
vollständig mit Stickstoff 41 abgedeckt beziehungsweise
von Stickstoff 41 umhüllt.
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Zur
Abkühlung der Munition 10 beziehungsweise zum
Eintrag der Wärme der Munition 10 in den umgebenden
Stickstoff 41 verbleibt die Munition 10 eine Zeit
lang im stickstoffgefüllten Behälter 42,
wozu dieser mit einer Abdeckung 46 versehen wird. Brandbomben
mit einem Gewicht von 30 Pfund sollten dabei 30 bis 45 Minuten im
Stickstoff 41 verbleiben. Größere oder
kleinere beziehungsweise schwerere oder leichtere Munition 10 sollte
in entsprechender Weise eine längere beziehungsweise kürzere
Zeitdauer im Stickstoffbad verbleiben.
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Nach
ausreichender Abkühlung der Munition 10 in einen
Tiefkühlzustand wird diese, wie in 5 dargestellt,
dem Behälter 42 wieder entnommen und, wie in 6 dargestellt,
auf einer Einrichtung zur Aufnahme von Munition 10, die
in diesem Falle als Prisma ausgestaltet ist, aufgenommen.
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Anschließend
wird, wie in 7 dargestellt, die Munition 10 mit
einer Einrichtung zur Druckbeaufschlagung 60 über
einen an der Munitionshülle angreifenden Stempel 62 druck beaufschlagt,
so dass es, wie in 8 dargestellt, zu einer derartigen
Deformation der Munition 10 kommt, dass die Hülle
der Munition 10 aufbricht. Bei diesem Vorgang weist die Munition 10 eine
Temperatur von 64 K bis 160 K auf. Bedingt durch die Erwärmung
aufgrund des Einflusses der Umgebungswärme nach dem Herausnehmen
aus dem Stickstoff-Bad hat die Munition 10 beim Öffnen
der Hülle und Entnahme der Inhaltsstoffe gegebenenfalls
eine Temperatur, die über dem Siedepunkt von Stickstoff,
nämlich oberhalb von 77 K liegt. Erfindungsgemäß soll
das Öffnen und Entnehmen aber zumindest im Temperaturbereich
von 77 K bis 153 K erfolgen, wobei die Sicherheit noch ausreichend
gegeben ist, wenn die Temperatur der Munition 10 beim Öffnen
und Entnehmen 123 K bis 153 K beträgt.
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Es
lässt sich nun, wie in 9 mit den
Pfeilen angedeutet, der brennbare Inhalt der Munition 10 separieren,
wobei die bei Normalzustand leicht entzündbaren Inhalte
einem speziellen Aufnahmegefäß 80 zugeführt
werden und die metallischen Bestandteile der Munition 10 in
einer Palette 70 aufgenommen werden und einer weiteren
Verwendung, gegebenenfalls nach einem Recycling-Prozess, zugeführt werden
können.
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- 10
- Munition
- 20
- Lagerregal
- 30
- Hebezeug
- 40
- Einrichtung
zur Tiefkühlung
- 41
- Stickstoff
- 42
- Behälter
- 43
- Nachfüllanlage
- 44
- Tank
- 45
- Ventil
- 46
- Abdeckung
- 50
- Einrichtung
zur Aufnahme von Munition
- 60
- Einrichtung
zur Druckkraftbeaufschlagung
- 62
- Stempel
- 70
- Palette
- 80
- Aufnahmegefäß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DD 293883
A5 [0005]
- - EP 0622605 [0006]
- - DE 4117828 A1 [0007]