Knalloser Sprengzünder und Verfahren zu dessen Herstellung. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein knalloser Sprengzünder und ein Verfah ren zu dessen Herstellung.
Zeitzünder, welche bisher zum Sprengen oder dergleichen Verwendung finden, wie z. B. Sicherheitszünder und Spätzünder mit elektrischer Zündung, benötigen eine be stimmte Brenndauer und setzen sich bis an- hin aus einem Kernstück aus brennbaren Gemischen zusammen, welche durch Verwen dung oxydierender und reduzierender, inner halb einer aus Textilien oder Metall be stehenden Scheide gelagerter Substanzen erzeugt werden, wobei man zu verhindern suchte,
dass die Flamme mit ungeregelter Geschwindigkeit über die ganze Länge des Werkstoffes des Kernstückes dahinschoss, so dass das Kernstück gezwungen ist, mit vor ausbestimmter Geschwindigkeit seiner Länge nach abzubrennen.
Bei der Herstellung von Sicherheitszün dern wird beispielsweise ein gern aus Zünd- pulver in eine Scheide aus Textilien einge- hüllt, welch letztere unmittelbar rings um einen Pulverstrom oder um ein denselben einhüllendes Band gesponnen wird, und der so erzielte Strang wird zweckmässig durch eine Matrize gezogen, um soweit als möglich .
das kompakte Auffüllen des-Mittelkanals mit Zündpulver zu gewährleisten, wodurch die Brenngeschwindigkeit des Zünders für den Betrieb regelmässig gestaltet werden kann. Hierauf können weitere Schutzschich ten angebracht werden.
Für verschiedene An wendungen muss@ das Kernstück gegen Feuchtigkeitszutritt geschützt werden, was dadurch erreicht werden kann, dass die Aussenseite @ der Textilscheide mit Bitumen, Guttapercha oder einer andern wasser undurchlässigen Komposition bestrichen wird.
Ganz besondere Sorgfalt ist bezüglich dieser Wasserundurchlässigkeit bei den Si cherheitszündern geboten, da die kleinsten Risse das Eintreten von Wasser in das Kern gehäuse des Zünders an diesen beschädigten Stellen ermöglichen, was ein vollkommenes Versagen des Zünders zur Folge hat.
Wäh rend bei sorgfältiger Anordnung der wasser undurchlässigen Komposition auf der Aussen seite der aus Textilien bestehenden Scheide das Kernstück hinreichend gegen direkten Feuchtigkeitszutritt durch die Scheide hin durch geschützt wird, so wird die Feuchtig lieit, ,sofern das ungeschützte Ende des Zün ders feucht wird, dem Kernstück entlang kriechen und den Zünder unbrauchbar machen.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen knallosen Sprengzünder mit einem kohärenten, urdurchlöcherten Kernstück, da durch gekennzeichnet, dass das Kernstück ein Gemisch von pulverigen Oxydations- und Reduktionsmitteln enthält, welche durch ein der Gewichtsmenge nach das Gewicht des vorgenannten Gemisches nicht übersteigen des, nicht flüchtiges und nicht knallendes, gelatinisiertes,
kolloidale Eigenschaften auf weisendes Polynitrat einer organischen Poly- hydroxyverbindung miteinander verbunden sind, wobei das Kernstück eine Schutzhülle aus mindestens schwer brennbarem Material aufweist, welche es . am Abbrennen entlang seiner Oberfläche verhindern soll.
Dieser Sprengzünder verhindert das Durchlassen von Feuchtigkeit dermassen, dass ein ungeschütz- tes Kernstück während einer Dauer von mehr als einer halben Stunde in Wasser einge taucht werden kann und hierauf dennoch brennt, wenn es unverzüglich nach der Her ausnahme aus dem Wasser entzündet wird.
Das den Gegenstand der Erfindung bil dende Verfahren zur Herstellung des oben gekennzeichneten Sprengzünders ist dadurch gekennzeichnet, dass ein leicht entzündliches Gemisch von pulverigen Oxydations- und Re duktionsmitteln, welche mittels eines der Ge wichtsmenge nach das Gewicht des vorge nannten Gemisches nicht übersteigenden, nicht flüchtigen und knallosen, kolloidale Eigenschaften aufweisenden, gelatinisierten Polynitrates einer organischen Polyhydroxy- verbindung verbunden sind, zu einem kohä renten,
urdurchlöcherten Kernstück geformt und dieses Kernstück mit einer Schutz- schicht aus schlecht brennbarem oder un brennbarem Werkstoff versehen wird, so dass das Kernstück dadurch am Abbrennen ent lang seiner kontinuierlichen Oberfläche ver hindert wird.
Ferner können die Brenngeschwindigkeit verändert und das Auftreten von Unregel mässigkeiten in der Brenngeschwindigkeit, die sich durch mechanische Bruchstellen im Kernstück ergeben, verhindert werden, in dem man mindestens einen Metallfaden in den Werkstoff des Kernstückes der Länge nach einbettet. Dieser Metallfaden kann zweckmässig aus einem weichen, leitfähigen Metall oder einer Legierung, wie z. B. Kup fer, Messing, Aluminium, Zinn, Neusilber, Bronze, Phosphorbronze oder dergleichen, oder aber aus einer Legierung von Blei und. Zinn, wie sie zweckmässig zum Löten Ver wendung findet, bestehen. Ein solcher Me tallfaden wird vorteilhaft die 30- bis 40fache Dicke eines Normaldrahtes vom normalen Dickenmass aufweisen.
Fäden. aus Textilien oder Kunstmasse können ebenfalls der Länge nach in das Kernstück eingebettet werden. Das Einbetten dieser Fäden wird zweck mässig durch Einziehen derselben durch die Düse einer Ausstossdüsenvorrichtung vorge nommen, durch welche das Material für das Kernstück ausgestossen wird.
Das kohärente, urdurchlöcherte Kern stück kann vorteilhaft durch Pressen aus einer Düse erzeugt werden, gewünschtenfalls aus einer Komposition, die mit Hilfe von flüchtigen Bestandteilen hergestellt ist, wel che nachträglich vor dem Anbringen der Schutzhülle entfernt werden. Das Pressen aus einer Düse kann bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur ausgeführt werden. Die Hülle oder Schutzschicht, welche in unmit telbarer Berührung mit dem Kernstück steht, kann zweckmässig aus einer Textil- oder Pa pierschicht bestehen oder aber durch einen fortlaufenden, anhaftenden Überzug aus pla stischem, . filmbildendem Material gebildet sein. Es können auch weitere Überzüge über der Grundschicht angebracht werden.
Die pulverigen Oxydationsmittel, welche zur Bildung des Kernstückes verwendet wer den, können beispielsweise Nitrate, Oxyde, Permanganate, Chlorate, Chromate sein, während die pulverigen Reduktionsmittel beispielsweise aus oxydierbaren Metallen und ebensolchen metallischen Legierungen, nicht metallischen Elementen, ,Siliciden, Tierkohle und dergleichen. bestehen. können. Das orga nische Polynitrat kann zum Beispiel ein ni triertes Kohlenhydrat,
wie Nitrocellulose, Nitrostärkeverbindung oder Nitrodextrin sein, jedoch können andere gelatinierbare Poly nitrate von mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. Polyvinylnitrat, ebensogut verwendet werden. Das organische Polynitrat _ kann durch Zusatz von flüchtigen oder nicht flüch tigen Lösungsmitteln oder durch Zusatz bei der gelatinisiert werden, und bei Verwen- dung von flüchtigen Ingredienzien werden _ diese letzteren im wesentlichen verflüchtigt, bevor der fortlaufende, kohärente Überzug aufgebracht wird.
Wird die in unmittelbarer Berührung mit dem Kernstück stehende Schutzhülle aus Garn oder Streifenmaterial hergestellt, so kann dasselbe rund um das Kernstück ge sponnen, gezwirnt oder gewunden werden in dem Masse, wie das Kernstück aus der Aus stossvorrichtung nach vorwärts geschoben wird, worauf -das umwickelte Kernstück durch ein Matrize hindurchgezogen wird, um dadurch eine innige Verbindung mit dem Kernstück zu gewährleisten.
Die Schutzhülle kann aus einem plasti schen filmbildenden Werkstoff bestehen, wel cher weniger brennbar ist als das kohärente, undurchlöcherte Kernstück. Beabsichtigt man, den: Zünder unter Bedingungen zu verwen den, bei denen, jeder Teil des Zünders star ken Biegungen und Überhitzungen von aussen unterworfen wird, so muss der mit dem Kern stück in inniger Berührung stehende Werk stoff der Schutzhülle entweder unschmelz- barer Natur sein oder im Falle, wo er schmelzbar ist, muss dieser Werkstoff aus einem Material.
bestehen, das nicht in dem Masse fliesst, dass dadurch jeder Riss oder Spalt im Kernstück ausgefüllt wird, ehe die Selbstentzündungstemperatur des Kernmate rials erreicht ist, zumal das Abbrennen des Kernstückes dem Zünder entlang fortschrei tet.
Somit können folgende Materialien hier für verwendet werden: Leim, Gelatine, Ca sein und andere Proteinsubstanzen, ferner unschmelzbare oder schwer schmelzbare syn thetische Harze, unschmelzbare oder schwer schmelzbare synthetische Ce-llulosederivate, wie Äthylcellulose, Celluloseacetat, Glykol- cellulose, Methylcellulose oder Salze der Cel- lulose-Glycolsäure, unschmelzbare Kohlen hydrate,
wie Dextrin, Agar-agar, Salze der Alginsäure oder arabischer Gummi, ferner oxydierte Öle, vulkanisierter Gummi oder Neopren.
Anderseits können, sofern der Zünder nicht den obenerwähnten Bedingungen unter worfen ist,. leichter thermoplästfsche oder schmelzbare Materialien verwendet werden, wie Asphalt, Teere, Peche, Bitumina, ver schiedene Wachse und thermoplastische oder schmelzbare Harze, natürliche oder synthe tische gummiähnliche Stoffe, sowie auch beide gemischt, wie z.
B. Guttapercha und Balata. Geeignete Weichmachungsmittel oder Substanzen mit andern Wirkungen, wie zum Beispiel feuerfeste oder wasserundurchlässige Substanzen, oder Füllmittel können ge-- wünschtenfalls in die Komposition einge mengt werden, welche auf das kohärente, undurchlöcherte, aus brennbarem Material bestehende Kernstück gebracht wird. Die Schutzschicht kann zweckmässig mittels eines flüchtigen Lösungsmittels durch Eintauchen,
Abbürsten, Durchziehen, Ausbreiten, Aus stossen, oder auf eine andere geeignete Weise bei Zimmertemperatur oder erhöhten Tempe raturen aufgebracht werden. Wird ein flüchtiges Lösungsmittel verwendet, so kann die Schicht bei geeigneter, erhöhter Tempe ratur ausgetrocknet werden. Auf alle Fälle muss die Schutzschicht gegen Aufbewahren bei gewöhnlichen hohen. Lagertemperaturen widerstandsfähig sein, ohne sich deshalb zu verbiegen.
Sollte es sich herausstellen, dass die Schutzhülle oder eine der in nächster Nähe des Kernstückes liegenden Schichten wasser durchlässig ist, so wird man sie zweckmässig mit einer wasserdichten Schutzschicht aus schmelzbarem Material, wie z. B. Bitumen, umgeben.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht eine zur Herstellung des vorgenannten kohärenten, undurchlöcherten Kernstückes geeignete, mit einem Mitteldraht versehene Ausstossvorrichtung.
Gemäss beiliegender Zeichnung umschliesst ein zylindrisches Rohr 1 eine Schnecke 2, welche die Beförderung des im Rohr 1 be findlichen plastischen Materials in den Zwi schenraum 3 zu besorgen hat. Das Rohr 1 ist bei 4 mit einem Heizmantel versehen, mittels dessen der Werkstoff im Verlaufe der Beförderung im Rohr 1 erhitzt werden kann. Auch der Zwischenraum 3. ist bei 5 mit einem Heizmantel umgeben, so dass die Tem peratur des Materials auch im Zwischenraum 3 beibehalten werden kann.
Der Zwischen raum 3 läuft in eine Düse 6 aus, durch wel che der Werkstoff, welcher durch das Rohr 1 eingeführt wird, hinausgepresst wird. Ach sial zur Düse 6 ist eine hohle Führungs stange 7 angeordnet, welche dem Mitteldraht 8 als Führung dient, wobei das Führungs- stangenende derart dicht am Draht 8 anliegt, dass ein Zurückdrängen des Werkstoffes in die Höhlung der Führungsstange verun- möglicht wird.
Im Betrieb wird das Material, das zur Bildung des undurchlöcherten kohärenten Kernstückes dient, in das Rohr 1 in Form einer Paste eingeführt. Wird diese pasten- ähnliche Konsistenz durch die Anwesenheit eines Lösungsmittels erzielt, so kann das Auspressen normalerweise bei Zimmertempe ratur vorgenommen werden, so dass in diesem Falle die Verwendung der Heizmäntel 4 und 5 sich erübrigt.
Besteht jedoch das Material des Kernstückes aus einem thermoplastischen Werkstoff, so ist es wichtig, dass die Tempe ratur des Zwischenraumes 3 über dem Er weichungsgrad des thermoplastischen Werk- stoffes gehalten, wird. Bevor man den Werk stoff durch die Schnecke 2 in den Hohlraum 3 fördern lässt, wird der Mitteldraht 8 in der Weise durch die Führungsstange 7 gescho ben, dass sein vorderes Ende aus der Düse 6 herausragt.
Nach einiger Zeit presst die Schnecke 2 eine solche Menge des Kernmate rials in den Hohlraum 3 hinein, dass dieses Material allmählich rund um den Draht 8 herum in Stangenform in die Düse 6 gelangt. Trifft dies zu, so wird das Ende des Drahtes 8 mitgerissen, so dass der Draht mit der glei chen Geschwindigkeit durch die Düse 6 ge trieben wird, mit der das Kernmaterial her ausgepresst wird. Auf diese Weise erhält man einen langen, kohärenten und undurch- löcherten Stab aus Kernmaterial, der in sei nem Innern einen weichen Metalldraht ein schliesst.
Dieser Stab kann hierauf in ein Bad geführt werden, in welchem er mit der gewünschten Komposition überschichtet oder überzogen wird, worauf er gewünschtenfalls mit noch weiteren Schutzschichten versehen werden kann.
Um ein Kernstück ohne Mitteldraht zu erhalten, kann eine ähnliche Ausstossvorrich tung, aber unter Weglassen der Führungs stange 7 verwendet werden.
Nachfolgende Beispiele mögen zur weite ren Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen. Die Teile bedeuten Gewichtsteile.
<I>Beispiel</I> r: 40 Teile eines durch Zusammenmahlen von<B>70%</B> Kaliumnitrat und<B>30%</B> Tierkohle erhaltenen Gemisches werden zu einem durch Mischen bei 100 C von, 9 Teilen. Nitrocellu- lose von niedriger Viskosität mit 14 Teilen eines flüssigen Gemisches von Dinitrotoluol- isomeren erhaltenen Sirup hinzugefügt. Das Ganze wird bei 100 C in einem Werner- Pfleiderer-ll:ischer zu einer Paste vermischt.
Hierauf wird die Paste in eine Pressdüsenvor- richtung gebracht, welche ebenfalls auf 100 C erwärmt gehalten wird, und in Form eines einen Durchmesser von annähernd 11/.4 mm aufweisenden Stabes herausgepresst. Der Stab erstarrt beim Abkühlen sofort und wird hierauf durch ein Bad von flüssigem Leim geführt und schliesslich getrocknet. Alsdann wird ein Schutzüberzug aus Texti lien rund um den Stab gesponnen.
Wird auf .diesen Textilwerkstoff eine Bitumen- oder Guttaperchaschicht gebracht, so erhält man einen Sicherheitszünder, der sich durch hervorragende Widerstandsfähig keit gegen, Feuchtigkeit auszeichnet. Ge- wünschtenfalls können noch weitere Schich ten hinzugesellt werden.
<I>Beispiel 2:</I> Das Verfahren entspricht denjenigen von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass ein S. W. G. Kupferdraht vom Normalmass 36 in gleichem Geschwindigkeits-Verhältnis wie der plastische Werkstoff durch die Düse hin durchgeführt wird. Die Abbrenugeschwin- digkeit des auf diese Weise erhaltenen Si cherheitszünders ist höher als diejenige des gemäss Beispiel 1 hergestellten Zünders.
,Beispiel <I>3:</I> 44 Teile Kaliumnitrat werden zusammen mit 22 Teilen Tierkohle vermahlen und das resultierende Gemisch wird zu einem Sirup hinzugefügt; der durch Mischen. von 17 Tei len technischer Nitrocellulose von niedriger Viskosität mit 17 Teilen eines flüssigen Ge misches von Dinitrotoluolisomeren bei zirka 100 C gebildet wird. Das Ganze wird bei 100 C in .einem Werner-Pfleiderer-Mischer zu einer Paste vermischt.
Hierauf wird die Paste in eine Pressdüsenvörrichtung gebracht, welche ebenfalls auf 10-0 C erwärmt gehal ten wird, und in Form eines einen. Durch messer von annähernd 11/4 mm aufweisenden Stabes herausgepresst. Der Stab erstarrt beim Abkühlen sofort und wird hierauf durch ein Bad von flüssigem Leim geführt und schliess lich getrocknet. Alsdann wird ein Schutz überzug aus Textilien rund um den Stab ge sponnen. Man erhält so einen Sicherheits zünder von guter Widerstandsfähigkeit ge gen Feuchtigkeit. Je nach Wunsch können noch andere Schichten angebracht werden:. <I>Beispiel 4: .</I>
52 Teile Tribleitetroxyd werden durch ein 200maschiges Sieb gesiebt. 22 Teile Calcium- silicid werden. ebenfalls durch ein 200maschi- ges Sieb hindurchgesiebt; worauf sie mit dem gesiebten Tribleitetroxyd vereinigt werden.
Alsdann wird ein Sirup durch Mischen, von 17 Teilen Nitrocellulose mit 23 Teilen flüs sigen Dinitrotoluolisomeren bei 100 C her gestellt und das Tribleitetroxyd-Calcium- silicid-Gemisch zu diesem Sirup hinzuge fügt.
Die Masse wird in einem Werner- Pfleiderer-Mischer bei<B>100'</B> C zu einer schmiegsamen Paste gemischt, in eine eben falls auf 100 C erhitzte Pressdüsenvorrich- tung eingeführt und in Stangenform von zirka 11/4 mm Durchmesser herausgepresst, worauf die Pressmasse beim Abkühlen sofort erstarrt. Der so erhaltene Stab wird durch ein Bad hindurchgeführt, welches eine Ace- tonlösung von technischer Nitrocellulose mit 30 Gewichtsprozent Tricresylphosphat ent hält.
Man lässt hierauf das Aceton sich ver flüchtigen. Der so gewonnene Zünder erhält dann einen schützenden Textilüberzug. Er weist eine hervorragende Widerstandsfähig keit gegen Feuchtigkeit auf.
Zünder, welche gemäss den obigen Bei spielen hergestellt wurden, können mit Sicher heit zum Minieren und ebenfalls in Fällen gebraucht werden, wo der Zünder sowohl starken Biegungen als auch hohen Tempera turen ausgesetzt ist.
<I>Beispiel s:</I> 54 Teile Kaliumnitrat werden zusammen mit 23- Teilen Tierkohle gemahlen:, und das resultierende Gemisch wird mit 23 Teilen technischer, in Aceton gelöster Nitröcellulose gemischt und zu einer Paste in eiuem Werner- Pfleiderer-Mischer aufgearbeitet.
Die Paste wird dann in eine Pressdüsenvorrichtung -ein geführt und in Stangenform von zirka 11/4 mm Durchmesser herausgepresst. Man lässt das Aceton sich verflüchtigen, was 24 bis<B>48</B> Stunden beansprucht, dann wird der gewonnene Stab durch ein Bad von geschmol zenem Bitumen gezogen; und schliesslich lässt