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Verfahren zur Herstellung von die Verbrennung weiterleitenden Gebilden wie Zündschnüren u. dgl.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von z. B. aus Schiesspulver, dessen Ersatzmitteln oder Bestandteilen hergestellten Zündschnüren, Sicherheitszündschnüren und andern zur Fortleitung der Verbrennung dienenden Gebilden, die als Ersatzmittel für mit Schiesspulver imprägnierten Stoff für pyrotechnische Zwecke, bei Sprengungen, für Verzögerungssätze und bei der Herstellung von Sicherheitszündern verwendet werden.
Die Erfindung besteht darin, dass ein Zündsehnurpulver, z. B. Schiesspulver oder ein Gemisch seiner Bestandteile in fein verteilter Form in einer wässerigen Flüssigkeit aufgeschlämmt wird, die im Falle der Verwendung eines wasserlösliche Bestandteile enthaltenden Zündschnurpulvers mit den dessen wasserlöslichen Bestandteilen gleichen Stoffen gesättigt ist, welche Suspension mit Cellulosefasern, wie z. B. Textilfaserabfällen, Holzschliff od. dgl. vermengt wird, wonach man dem so entstandenen Brei bei Verwendung völlig unlöslichen Pulvers das Wasser und bei Verwendung lösliche Bestandteile enthaltenden Pulvers die gesättigte Lösung durch Filtration, Abpressen oder Absaugen entzieht, so dass ein feuchter Filz entsteht, der getrocknet und geformt wird.
Der Cellulosegehalt des Filzes ist klein gegenüber dem an Pulver oder dessen Bestandteilen.
Während bei Verwendung eines Zündschnurpulvers, welches wasserlösliche Bestandteile nicht enthält, dieses Pulver mit Cellulosefasern in reinem Wasser zu einem Brei verarbeitet werden kann, welchem z. B. in der bei Papiermaschinen üblichen Art das Wasser durch Absaugen entzogen wird, gestaltet sich die Herstellung eines solchen Filzes aus Zündsehnurpulver, welches wasserlösliche Bestand-
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würde. In diesem Falle wird daher erfindungsgemäss Wasser als Dispergierflüssigkeit verwendet, welches bereits mit dem Stoff gesättigt ist, der dem wasserlöslichen Bestandteil des Zündschnurpulvers gleich ist, im Falle des Schiesspulvers also mit Kaliumnitrat.
Wenn in eine solche Dispergierflüssigkeit sämtliche fein vermahlenen Bestandteile des Zündschnurpulvers eingebracht werden, so befinden sich dann in der Dispergierflüssigkeit alle Bestandteile, neben den wasserunlöslichen auch die wasserlöslichen,
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Wenn aus dem Filz die Dispergierflüssigkeit abgesaugt wird, dann wird auch der in dieser gelöste Stoff entfernt, welcher mit dem wasserlöslichen Bestandteil des Zündschnurpulvers gleichartig ist. Ein Verdunsten oder Verdampfen der Hauptmenge des Suspensionsmittels kommt wegen der dadurch bewirkten Anreicherung von löslichen Pulverbestandteilen im Filz nicht in Frage.
Im Filz bleiben alle festen Bestandteile zurück, also auch die festen wasserlöslichen Bestandteile des Zünd- sehnurpulvers, welche in der bereits abgesaugten wässerigen Lösung gleichen Stoffes suspendiert waren.
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jedoch gewünschtenfalls dadurch ausgeglichen werden, dass man schon im Voraus die Menge des dispergierten löslichen Pulverbestandteiles um denselben Betrag verringert.
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Faser zerschnitten, nicht aber zerquetscht wurde, verfilzt nicht genügend leicht und ist daher für das erfindungsgemässe Verfahren nicht geeignet.
Das für die Erfindung zu verwendende Pulver muss die Eigenschaft besitzen, die eingeleitete Entzündung weiterzuleiten. Hiefür sind geeignet : Schiesspulverersatzstoffe, d. h. aicht explodierende, brennbare, in körniger oder Pulverform herstellbare Gemische. Schiesspulver selbst oder seine Bestandteile sind besonders geeignet. Im folgenden wird die Verwendung von Schiesspulver vorausgesetzt.
Zweckmässig enthält die gesättigte, wässerige Lösung des dem wasserlöslichen Teil des Schiesspulvers gleichen Stoffes einen Gehalt an Alkohol oder an einer andern leicht verdampfenden, neutralen, mit Wasser mischbaren, organischen Flüssigkeit, z. B. Azeton, um die Löslichkeit des wasserlöslichen Bestandteiles herabzusetzen. Das ist in der Regel Kaliumnitrat, da Schiesspulver mit andern Salzen hygroskopisch und deshalb für die Herstellung von Zündsetnüren nicht geeignet ist. Eine zu hohe Konzentration kann die Verfilzung der Fasern erschweren, Metallteile der Apparatur angreifen und andere unerwünschte Effekte zeigen.
Die feinverteilten festen Stoffe und die zerfaserte Cellulose werden durcheinandergemischt und im Lösungsmittel, das die wasserlöslichen Teile bis zur Sättigung enthält, suspendiert.
Der Filz wird so hergestellt, dass der Hauptteil des Wassers abfiltriert wird. Das geschieht vorzugsweise durch ein Faser-oder Metallnetz mit einer Maschenanzahl von 8-40 Maschen pro Zentimeter (Linear). Ein Teil der zurückbleibenden Feuchtigkeit kann dann durch Druck oder durch Ab- saugen entfernt werden. Der Filz wird hierauf auf einem beweglichen Sieb od. dgl. in eine Trockenkammer mit Temperaturen um 40-500 C gebracht, wobei er auf dem Sieb bleibt, bis er fast völlig
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getrocknet ist. Hierauf wird er zu Platten, Streifen od. dgl. geschnitten oder gestanzt. Das lässt sich am besten mit dem noch schwach feuchten Filz ausführen, um hiebei eine Entzündung zu vermeiden.
Hiezu kommt noch, dass sich das schwach feuchte Material gut bearbeiten lässt. Streifen des trockenen Materials können dann leicht wie Garn gedreht werden.
Die Herstellung des Filzes kann mit Hilfe von Papiermaschinen ausgeführt werden, doch ist es dann erforderlich, Rührvorrichtungen vorzusehen, um ein Zubodensetzen der kompakteren Bestandteile im Zeugstoffbehälter zu verhindern. Es können verschiedene Typen von Maschinen, z. B. Zylinderoder Langsiebmaschinen oder solche mit rotierenden endlosen Filtern verwendet werden. Es muss aber immer darauf geachtet werden, dass der Gehalt an festen Stoffen in der Flüssigkeit den Betriebsbedingungen der gewählten Maschine entspricht.
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Lumpen, Holzschliff, Kraftpapierstoff u. dgl. Der fast trockene Filz, der nunmehr mit Schiesspulver imprägniert ist und zu ungefähr 5-15 Gewichtsprozenten aus Zellulose besteht, ist sehr fest.
Ausser dem Vorteil, dass das Material leicht geschnitten oder in anderer Weise zerteilt werden kann, wodurch es für die Herstellung von pyrotechnischen Zündschnüren geeignet ist, lässt es sich auch zweckmässig für die Herstellung von Sicherheitszündschnüren verwenden.
Eine Sicherheitszündschnur wird dann so hergestellt, dass ein Streifen oder Garnfaden dieses Filzes, der die Seele darstellt, durch Umspinnen od. dgl. mit einer Deckschicht versehen wird. Bei der
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materials weiterbewegt, so dass man nur das Ende der Seele einführen muss.
Die erfindungsgemäss aus pulverförmigem Schiesspulver hergestellte Zündschnur hat eine kleinere Verbrennungsgesehwindigkeit als die bisher bekannten mit staubförmiger oder körniger Seele, wogegen auf ähnliche Weise hergestellte Zündschnüre mit einer Seele aus den miteinander vereinigten Bestandteilen des Schiesspulvers eine noch geringere Verbrennungsgeschwindigkeit besitzen. Bei der Herstellung von Sicherheitsziindschnüren kann man sich daher die Vereinigung der Bestandteile und die
Granulierung ersparen. So lassen sich nach der Erfindung Sicherheitszündschnüre mit durchschnittlichen Verbrennungsgeschwindigkeiten, die weniger als 275 Sekunden pro Meter oder sogar 330 Sekunden pro Meter betragen, herstellen.
Sie besitzen nicht die Eigenschaft des Sprühens, wie die bekannten Zündschnüre und es ist daher im allgemeinen notwendig, dass der Zündsat ? neben der üblichen Zündmasse eine Initialladung enthält, wie z. B. Gemische, in denen sich Bleidinitrokresolat oder Bleirhodanat befinden. Wenn Kugelpulver verwendet wird, dann ist es zweckmässig, das Ende der Zündschnur mit einer durchlöcherten Kappe zu versehen, die die Initialladung enthält, die ihrerseits die Zündung des Schiesspulvers bewirkt. Dem gleichen Zweck dienende Anordnungen sind allgemein bekannt.
Der Cellulosegehalt des Filzes kann nicht unbegrenzt gesteigert werden, da sonst die Weiterleitung der Verbrennung unsicher wird. Das Maximum an Cellulosegehalt, das noch genügende Sicherheit verbürgt, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie vom Querschnitt und von der Wärmekapazität der Umgebung bzw. der Hülle. Bei Sicherheitszündern, die nur geringen Querschnitt besitzen und mit einer beträchtlichen Schichte wärmeabsorbierenden Materials umgeben sind, hat sich ein Gehalt von 5-15 Gewichtsprozenten als zweckmässig erwiesen und können diese Grenzen ohne nachteilige Folgen kaum überschritten werden. Durch die Verwendung von Cellulosefasermaterial kann man einen Filz von der erforderlichen Festigkeit bei Einhaltung des angegebenen Verhältnisses zwischen Pulver oder dessen Bestandteilen und Cellulose erhalten.
Bei andern Arten von Zündschnüren kann es jedoch zweckmässig sein, grössere Konzentrationen zu verwenden. z. B. solche von 15-20 Gewichts- prozenten.
Die Erfindung soll nun an einigen Beispielen erläutert werden.
Beispiel 1 : 2000 Teile eines Gemisches von Wasser und Alkohol mit dem spezifischen Ge- wicht 0-9725 (gewonnen durch Mischen von Wasser und Industriespiritus 66 O. P. im Volumsverhältnis 3 : 1) werden mit 220 Teilen Kaliumnitrat gesättigt. Die dekantierte Lösung kommt in den Zeugkasten einer Zylindersiebmaschine mit Rührschaufeln, um ein Zubodensetzen der festen Bestandteile zu verhindern. Dann werden 130 Teile der üblichen festen Bestandteile des Schiesspulvers in so feinverteiltem Zustand, dass sie durch ein Sieb mit 24 Maschen pro Zentimeter (linear) gehen, und 180 Teile stumpf geschlagene Kraftpapierstoff, u. zw. 18 Teile trockener Kraftpapierstoff und 162 Teile Wasser zugesetzt.
Nun werden 18 Teile Kaliumnitrat hinzugefügt, um wieder Sättigung zu erreichen, da ja mit dem Kraftpapierstoff Wasser hinzugekommen war. Das Ganze wird gut durchgemischt und der feuchte Filz auf einem Zylinder bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% getrocknet und zerschnitten. Erst dann wird der Trocknungsvorgang bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 1% fortgesetzt. Die Dicke des Filzes beträgt ungefähr 2-3 mm.
Längere Streifen werden dann entweder einzeln oder zusammengedreht als Zündschnüre oder als Seele in Sicherheitszündschnüren verwendet. Platten verschiedener Form kommen für pyrotechnische Zwecke od. dgl. in Betracht, wobei das Auswägen von losem Pulver durch die Auswahl der entsprechenden Anzahl und Form der Platten ersetzt wird.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel betrifft die Herstellung einer Sicherheitszündschnur aus dem Filz, dessen Herstellung in Beispiel 1 beschrieben wurde.
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Ein Filzstreifen von ungefähr 1-5 mm Breite wird an Stelle einer Seele aus losem körnigem Schiesspulver in eine Maschine zur Herstellung von Sieherheitszündschnüren eingeführt, in der er dreifach umsponnen wird. Dann wird die Schnur in der bekannten Weise fertiggestellt.
Die Verbrennungsgeschwindigkeit einer so hergestellten Zündschnur beträgt 346-367 Sekunden pro Meter. Eine Zündschnur, die an Stelle des Streifens als Seele Schiesspulverstaub enthält, hat eine Verbrennungsgeschwindigkeit von 115-121 Sekunden pro Meter.
Die erfindungsgemässe, nach diesem Beispiel hergestellte Sicherheitszündschnur kann auch in Verbindung mit einer der üblichen Initialzündungen verwendet werden, die aus Bleirhodanat oder Bleikresolat in Verbindung mit dem üblichen Anfeuerungssatz und Zündladung bestehen.
Beispiel 3 : Die in Beispiel 1 beschriebene Herstellung wird so abgeändert, dass an Stelle der 150 Teile Schiesspulver Schiesspulverstaub verwendet wird, der noch durch ein Sieb mit 24 Maschen pro Zentimeter (linear) hindurchgeht. Eine Zündschnur, die aus diesem Material nach Beispiel 2 hergestellt wurde, hatte eine Verbrennungsgeschwindigkeit von 115-126 Sekunden pro Meter.
Beispiel 4 : 90 Teile Schiesspulverstaub und 100 Teile feuchter Kraftpapierstoff, der 10% seines Gewichtes trockenen Stoff enthielt, wurden einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Methylalkohol zugesetzt, das mit Kaliumnitrat gesättigt war und noch ungelöstes Kaliumnitrat enthielt, um die Sättigung nach Zusatz des wasserhältigen Stoffes aufrechtzuerhalten. Das Gemisch wurde
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Zustand in Platten zerschnitten und der Abfall dem Brei wieder zugesetzt. Die Platten erwiesen sich für die in Beispiel 1 angeführten Zwecke als sehr geeignet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von die Verbrennung weiterleitenden Gebilden wie Zündscbnüren u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündsclnurpulver, z. B. Schiesspulver oder ein Gemisch seiner Bestandteile in fein verteilter Form in einer wässerigen Flüssigkeit aufgeschlämmt wird, die im Falle der Verwendung eines wasserlösliche Bestandteile enthaltenden Zündschnurpulvers mit den
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fasern, wie z.
B. Textilfaserabfällen, Holzschliff od. dgl. vermengt wird, wonach man dem so entstandenen Brei bei Verwendung völlig unlöslichen Pulvers das Wasser und bei Verwendung lösliche Bestandteile enthaltenden Pulvers die gesättigte Lösung durch Filtration, Abpressen oder Absaugen entzieht, so dass ein feuchter Filz entsteht, der getrocknet und geformt wird.
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Process for the production of structures that transmit combustion such as fuses and the like. like
The invention relates to the production of e.g. B. from gunpowder, its substitutes or components made of fuses, safety fuses and other structures serving to propagate the combustion, which are used as a substitute for substance impregnated with gunpowder for pyrotechnic purposes, for explosions, for delay sets and in the production of safety fuses.
The invention consists in that a Zündsehnurpulver, z. B. gunpowder or a mixture of its components in finely divided form is slurried in an aqueous liquid which, in the case of using a detonating cord powder containing water-soluble components, is saturated with the same substances as its water-soluble components, which suspension with cellulose fibers, such as. B. textile fiber waste, wood pulp or the like. Is mixed, after which the resulting pulp when using completely insoluble powder, the water and when using powder containing soluble components, the saturated solution is removed by filtration, pressing or suction, so that a moist felt is formed, which is dried and shaped.
The cellulose content of the felt is small compared to that of powder or its components.
While when using a fuse powder which does not contain water-soluble components, this powder can be processed with cellulose fibers in pure water to a pulp, which z. B. in the usual way in paper machines the water is removed by suction, the production of such a felt is made of Zündsehnurpulver, which is water-soluble constituents
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would. In this case, therefore, according to the invention, water is used as the dispersing liquid, which is already saturated with the substance which is the same as the water-soluble constituent of the detonating cord powder, i.e. in the case of gunpowder with potassium nitrate.
If all finely ground constituents of the detonating cord powder are introduced into such a dispersing liquid, all constituents are then in the dispersing liquid, in addition to the water-insoluble ones as well as the water-soluble ones,
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When the dispersing liquid is sucked out of the felt, the substance dissolved in it is also removed, which is similar to the water-soluble constituent of the detonating cord powder. Evaporation or evaporation of the main amount of the suspension medium is out of the question because of the accumulation of soluble powder components in the felt.
All the solid components remain in the felt, including the solid, water-soluble components of the primer powder which were suspended in the aqueous solution of the same substance that has already been sucked off.
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however, if desired, this can be compensated for by reducing the amount of the dispersed soluble powder component by the same amount in advance.
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Fiber that has been cut but not crushed does not felt sufficiently easily and is therefore not suitable for the method according to the invention.
The powder to be used for the invention must have the property of transmitting the initiated ignition. The following are suitable for this: Gunpowder substitutes, i. H. Not explosive, flammable, granular or powder mixtures. Gunpowder itself or its components are particularly suitable. In the following, the use of gunpowder is assumed.
The saturated, aqueous solution of the same substance as the water-soluble part of the gunpowder contains an amount of alcohol or another easily evaporating, neutral, water-miscible, organic liquid, e.g. B. acetone to reduce the solubility of the water-soluble component. This is usually potassium nitrate, since gunpowder with other salts is hygroscopic and therefore unsuitable for the manufacture of ignition sets. Too high a concentration can make felting of the fibers more difficult, attack metal parts of the equipment and cause other undesirable effects.
The finely divided solids and the fiberized cellulose are mixed together and suspended in the solvent, which contains the water-soluble parts up to saturation.
The felt is made in such a way that most of the water is filtered off. This is preferably done using a fiber or metal net with a mesh count of 8-40 meshes per centimeter (linear). Some of the remaining moisture can then be removed by pressure or suction. The felt is then placed on a movable sieve or the like in a drying chamber with temperatures around 40-500 C, where it remains on the sieve until it is almost completely
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has dried. Then it is cut or punched into plates, strips or the like. This is best done with the slightly damp felt to avoid inflammation.
In addition, the slightly moist material can be processed well. Strips of the dry material can then be twisted easily like yarn.
The production of the felt can be carried out with the aid of paper machines, but it is then necessary to provide stirring devices in order to prevent the more compact components from settling in the material container. Different types of machines, e.g. B. cylinder or Fourdrinier machines or those with rotating endless filters can be used. However, it must always be ensured that the content of solid substances in the liquid corresponds to the operating conditions of the selected machine.
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Rags, wood pulp, kraft paper pulp, etc. Like. The almost dry felt, which is now impregnated with gunpowder and consists of about 5-15 percent by weight of cellulose, is very strong.
Besides the advantage that the material can be easily cut or otherwise divided, which makes it suitable for the production of pyrotechnic fuses, it can also be used appropriately for the production of safety fuses.
A safety fuse is then produced in such a way that a strip or thread of this felt, which represents the core, is provided with a cover layer by spinning or the like. In the
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materials moved on, so that one only has to introduce the end of the soul.
The fuse made according to the invention from powdered gunpowder has a lower combustion speed than the previously known ones with a powdery or granular core, whereas fuses made in a similar manner with a core from the combined components of the gunpowder have an even lower combustion speed. In the manufacture of safety cords one can therefore look at the union of the components and the
Save granulation. Thus, according to the invention, safety fuses can be produced with average combustion speeds that are less than 275 seconds per meter or even 330 seconds per meter.
They do not have the property of spraying like the known fuses and it is therefore generally necessary that the ignition seed? contains an initial charge in addition to the usual ignition mass, such as B. Mixtures in which there are lead dinitrocresolate or lead rhodanate. If ball powder is used, it is advisable to provide the end of the fuse with a perforated cap which contains the initial charge which in turn causes the ignition of the gunpowder. Arrangements serving the same purpose are generally known.
The cellulose content of the felt cannot be increased indefinitely, otherwise the transmission of the combustion becomes unsafe. The maximum cellulose content that still guarantees sufficient safety depends on a number of factors, such as the cross-section and the heat capacity of the environment or the shell. In the case of safety fuses that have only a small cross-section and are surrounded by a considerable layer of heat-absorbing material, a content of 5-15 percent by weight has proven to be useful and these limits can hardly be exceeded without disadvantageous consequences. By using cellulose fiber material, a felt of the required strength can be obtained while maintaining the specified ratio between powder or its components and cellulose.
With other types of fuses, however, it may be useful to use larger concentrations. z. B. 15-20 percent by weight.
The invention will now be explained using a few examples.
Example 1: 2000 parts of a mixture of water and alcohol with the specific weight 0-9725 (obtained by mixing water and industrial spirit 66 O.P. in a volume ratio of 3: 1) are saturated with 220 parts of potassium nitrate. The decanted solution is put in the stuffing box of a cylinder sieve machine with stirring blades to prevent the solid components from settling on the floor. Then 130 parts of the usual solid constituents of the gunpowder are so finely divided that they go through a sieve with 24 meshes per centimeter (linear), and 180 parts of blunt kraft paper pulp, u. between 18 parts of dry kraft paper stock and 162 parts of water were added.
Now 18 parts of potassium nitrate are added to achieve saturation again, since water was added with the kraft paper stock. The whole thing is mixed well and the damp felt is dried on a cylinder to a moisture content of 10% and cut up. Only then is the drying process continued up to a moisture content of approximately 1%. The thickness of the felt is approximately 2-3 mm.
Longer strips are then used either individually or twisted together as fuses or as cores in safety fuses. Plates of various shapes can be used for pyrotechnic purposes or the like, the weighing of loose powder being replaced by the selection of the appropriate number and shape of the plates.
Example 2: This example relates to the production of a safety fuse from the felt, the production of which was described in Example 1.
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Instead of a core made of loose, granular gunpowder, a felt strip approximately 1-5 mm wide is inserted into a machine for the production of security fuses, in which it is wound three times. Then the cord is completed in the known manner.
The burning rate of a fuse produced in this way is 346-367 seconds per meter. A fuse that contains gunpowder dust instead of the strip as a core has a burning speed of 115-121 seconds per meter.
The safety fuse according to the invention, produced according to this example, can also be used in connection with one of the usual initial ignitions, which consist of lead rhodanate or lead cresolate in connection with the usual ignition charge and ignition charge.
Example 3 The production described in Example 1 is modified so that instead of the 150 parts of gunpowder, gunpowder dust is used which still passes through a sieve with 24 meshes per centimeter (linear). A fuse made from this material according to Example 2 had a burn rate of 115-126 seconds per meter.
Example 4: 90 parts of gunpowder dust and 100 parts of moist Kraft paper stock, which contained 10% of its dry weight by weight, were added to a mixture of 80 parts of water and 20 parts of methyl alcohol, which was saturated with potassium nitrate and still contained undissolved potassium nitrate, in order to reduce the saturation after addition of the water-containing substance. The mixture became
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State cut into plates and the waste added to the pulp. The plates were found to be very suitable for the purposes set out in Example 1.
PATENT CLAIMS:
1. Process for the production of structures that transmit combustion such as ignition cords and the like. Like., characterized in that a Zündsclnurpulver, z. B. gunpowder or a mixture of its components is slurried in finely divided form in an aqueous liquid, in the case of using a detonating cord powder containing water-soluble components with the
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fibers, such as
B. textile fiber waste, wood pulp or the like. Is mixed, after which the resulting pulp when using completely insoluble powder, the water and when using powder containing soluble components, the saturated solution is removed by filtration, pressing or suction, so that a moist felt is formed, which is dried and shaped.