DE1004984B - Pressurized gas generating drive charge for devices with moving parts - Google Patents

Pressurized gas generating drive charge for devices with moving parts

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DE1004984B
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Edward Whitworth
Charles Herbert Rigby
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    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
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    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
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Description

Druckgas erzeugende Antriebsladung für Vorrichtungen mit beweglichen Teilen Die Erfindung bezieht sich auf Ladungen aus in sich selbst abbrennenden kolloidalen Nitroglycerin-Nitrocellulose-Massen, wie sie zur Betätigung von pneumatisch angetriebenen mechanischen Vorrichtungen dienen, welche sich gegeneinander bewegende Teile besitzen, beispielsweise Maschinenstarteinrichtungen und insbesondere Maschinenstarter mit hin-und hergehenden Teilen, im Gegensatz zu körnigen, rauchlos abbrennenden Antriebspulvermassen, wie sie zum Abschießen von Feuerwaffen und Geschützen dienen, und auf die Anwendung solcher Ladungen zur Betätigung von sich pneumatisch bewegenden mechanischen Einrichtungen.Pressurized gas generating drive charge for devices with movable Parts The invention relates to self-burning colloidal charges Nitroglycerin-nitrocellulose masses, such as those used for the actuation of pneumatically driven ones mechanical devices are used, which have parts moving against each other, for example machine starting devices and in particular machine starters reciprocating parts, in contrast to granular, smokeless burning powder powders, how they are used to launch firearms and artillery, and their application such charges for the actuation of pneumatically moving mechanical devices.

Bei der Herstellung von rauchlosen Pulvern zum Abschießen von Geschossen ist es notwendig, der Masse Stabilisatoren einzuverleiben, um einen Abbau der Masse zu verhindern, und je nachdem, für welche bestimmte Feuerwaffe das Pulver benutzt wird, kann diesem eine größere oder geringere Menge eines die Wirkung vermindernden Stoffes zugesetzt werden, worunter eine organische, nicht explosive abbrennende Verbindung verstanden wird, welche eine Kühlwirkung auf die Gase ausübt, welche bei der sich selbst unterhaltenden Verbrennung der Masse auftreten. Diese Minderungsmittel können, brauchen aber nicht selbst Stabilisatoren zu sein, und sie bestehen gewöhnlich aus aromatischen organischen Verbindungen. Die Minderungs- und Stabilisierungsmittel, welche für diesen Zweck ausgewählt werden, sind häufig der Art, daß sie eine Plastifizierungswirkung auf die Nitrocellulose ausüben, da hierdurch die Überführung der Nitrocellulose in den kolloidalen Zustand durch das Nitroglycerin erleichtert wird und die Erzeugung von rauchlosen Pulvern ohne die Anwendung von flüchtigen Lösungsmitteln unterstützt wird.In the manufacture of smokeless powders for firing projectiles it is necessary to incorporate stabilizers into the mass in order to reduce the mass to prevent, and depending on which particular firearm the powder is used for a greater or lesser amount of one of them may decrease the effect Substance can be added, including an organic, non-explosive burning Compound is understood, which exerts a cooling effect on the gases, which occur in the self-sustaining combustion of the mass. This mitigation can, but need not, be stabilizers themselves, and they usually exist from aromatic organic compounds. The reducing and stabilizing agents, which are chosen for this purpose are often of the nature that they have a plasticizing effect exercise on the nitrocellulose, as this causes the transfer of the nitrocellulose in the colloidal state is facilitated by the nitroglycerin and the generation supported by smokeless powders without the use of volatile solvents will.

Unter der Bezeichnung rauchloses Pulver werden solche verstanden, die auf in den kolloidalen Zustand übergeführte Nitrocellulose aufgebaut sind, wobei diese zunächst an Stelle von Schießpulver eingeführt wurde, und zwar weil sie viel weniger Rauch entwickelt. Wenn jedoch ein Schuß mit einem rauchlosen Pulver abgefeuert wird, tritt immer eine gewisse Menge von Rauch auf. Je nach der besonderen Art der Feuerwaffe kann sich der beim Abschuß eines Geschosses auftretende maximale Druck ändern von 750 bis 3000 at, und das Abbrennen des Pulvers erfolgt fast augenblicklich. Die Korngrößen und der kalorimetrische Wert des Pulvers muß derart sein, daß die erforderlichen ballistischen Eigenschaften erzielt werden, und demgemäß besteht ein Bedürfnis für Pulver von verschiedenen kalorimetrischen Werten. Bei der Herstellung von rauchlosen Pulvern mit einem niedrigen kalorimetrischen Wert, beispielsweise einem solchen von etwa 750 cal/g (wasserflüssig), wie sie für gewisse Geschütze gebraucht werden, wurde vorgeschlagen, einen teilweisen Ersatz der üblichen aromatischen Minderungsstoffe durch aliphatische Verbindungen, wie Dialkyltartrat, Triacetin, Pentaerythrit-tetraacetat, Tetraacetat u. dgl., vorzunehmen. Es wurde auch schon vorgeschlagen, Nitrocellulose teilweise durch Celluloseacetat zu ersetzen.The term smokeless powder is understood to mean those which are based on nitrocellulose converted into the colloidal state, wherein this was first introduced in place of gunpowder, because it was a lot less smoke developed. However, when a shot is fired with a smokeless powder there will always be some amount of smoke. Depending on the particular type of Firearm can reduce the maximum pressure that occurs when a projectile is fired change from 750 to 3000 at, and the burning off of the powder is almost instantaneous. The grain sizes and the calorimetric value of the powder must be such that the required ballistic properties are achieved, and accordingly exists a need for powders of different calorimetric values. In the preparation of of smokeless powders with a low calorimetric value, for example one of about 750 cal / g (water-liquid), as it is for certain guns used, it has been suggested a partial replacement of the usual aromatic Reducing substances through aliphatic compounds, such as dialkyl tartrate, triacetin, Pentaerythritol tetraacetate, tetraacetate and the like. It was already proposed to partially replace nitrocellulose with cellulose acetate.

Bei der Herstellung von pneumatisch betätigten mechanischen Vorrichtungen mit sich relativ zueinander bewegenden Teilen mit Hilfe der Gase, welche durch die Selbstverbrennung von rauchlosem Pulver entstehen, ist die Zeitdauer, der die sich bewegenden Teile den heißen Gasen ausgesetzt werden, immer lang im Vergleich zu den Zeiten, die beim Abschießen eines Geschosses auftreten. Infolgedessen werden die sich bewegenden Teile eine beträchtliche Zeitlang den heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt, und um eine Beschädigung dieser Teile durch Erosion oder Übererhitzen zu vermeiden, ist es entweder notwendig, die Gase durch ein außen angewandtes Mittel zu kühlen, bevor sie für den genannten Zweck gebraucht werden, was jedoch im allgemeinen unzweckmäßig ist, oder eine gaserzeugende Masse zu verwenden, die einen verhältnismäßig niedrigen kalorimetrischen Wert besitzt. So ist es gewöhnlich bei rauchlosen Pulvermassen wünschenswert, daß der kalorimetrische Wert einen solchen von etwa 750 cal/g (wasserflüssig) nicht überschreitet, wobei dieser Wert etwa die unterste Grenze eines Bereiches von kalorimetrischen Werten darstellt, welche für das Abschießen von Geschossen wünschenswert sind. Um derartig niedrige kalorimetrische Werte zu erreichen, ist es notwendig, daß die Pulvermasse einen beträchtlichen Anteil an Minderungsmitteln enthält.In the manufacture of pneumatically operated mechanical devices with parts moving relative to one another with the help of the gases that flow through the Self-immolation caused by smokeless powder is the length of time it takes moving parts are exposed to the hot gases, always long compared to the times that occur when a projectile is fired. As a result will be moving parts to the hot combustion gases for a considerable time exposed, and damage to these parts from erosion or overheating To avoid it, it is either necessary to pass the gases through an externally applied means to cool before they are used for the stated purpose, but this is generally the case is inexpedient, or to use a gas-generating mass that is relatively has a low calorimetric value. This is usually how it is with smokeless masses of powder it is desirable that the calorimetric value should be around 750 cal / g (water-liquid) not exceeds, whereby this value is approximately the lowest limit of a range of calorimetric values for firing of bullets are desirable. To get such low calorimetric values too achieve, it is necessary that the powder mass has a significant proportion Contains mitigation agents.

Durch die Notwendigkeit, eine Beschädigung der sich bewegenden Teile zu vermeiden, sind den Arbeitsdrücken gewöhnlich Grenzen gesetzt, die bei einem Wert liegen, welcher beträchtlich unterhalb desjenigen liegt, bei dem eine in den kolloidalen Zustand übergeführte Nitrocellulose selbst befriedigend abbrennt, und es ist häufig erforderlich, Druckreduktionsdüsen zwischen der Ladung und dem Arbeitsraum anzubringen. Eine Verstopfung dieser Düsen muß vermieden werden, und infolgedessen dürfen sie nicht zu eng sein. Selbst wenn eine Druckreduktionsdüse verwendet wird, liegen die Drücke, welche in zulässiger `''eise in der Verbrennungskammer durch Verbrennung der rauchlosen Pulver zwecks Betätigung mechanischer Vorrichtungen erzeugt werden können, wesentlich unter den beim Abschießen von Geschossen in dem rückwärtigen Teil der Feuerwaffen auftretenden Drücken. Die in den Verbrennungskammern auftretenden Drücke überschreiten selten einen Druck von 150 11t, obwohl ausnahmsweise Drücke auftreten können, die doppelt-so- hoch sind. Bei derartig geringen Drücken im Vergleich zu den bei Feuerwaffen auftretenden Drücken brennen rauchlose Pulver mit einem geeigneten niedrigen kalorimetrischen Wert, bei denen die Minderungsmittel aus aromatischen Verbindungen bestehen, jedoch weniger vollkommen ab, und im allgemeinen tritt hierbei ein viel größerer Anteil an Kohlenstoffrauch auf, als es der Fall ist, wenn sie bei den in Feuerwaffen und Geschützen üblichen Drücken verwandt werden. Dieser Kohlenstoffrauch setzt sich leicht an Stellen ab, wo er eine schädigende Wirkung mit Bezug auf die mechanische Vorrichtung ausüben kann, beispielsweise an den Kolben, an Ventilsitzen und an engen Gasdurchlässen, wobei noch hinzu kommt, daß durch diesen Kohlenstoffrauch das angewandte Schmiermittel verschmutzt wird und die Atmosphäre verunreinigt wird.By the need to damage the moving parts to avoid, the working pressures are usually set limits that one Value which is considerably below that at which one in the Colloidal state converted nitrocellulose burns itself off satisfactorily, and it is often necessary to place pressure reducing nozzles between the cargo and the work space to attach. Clogging of these nozzles must be avoided, and consequently they mustn't be too tight. Even if a pressure reducing nozzle is used, are the pressures that are permissible in the combustion chamber Incineration of the smokeless powders generated for the purpose of operating mechanical devices can be, significantly below those when shooting projectiles in the rear Part of the firearms occurring pressures. Those occurring in the combustion chambers Pressures seldom exceed a pressure of 150 11t, although in exceptional cases pressures that are twice as high. At such low pressures in comparison Smokeless powders burn with a suitable one at the pressures encountered in firearms low calorimetric value at which the reducing agents are from aromatic Connections persist, but less completely, and this generally occurs a much greater amount of carbon smoke than it does when it does be used at the pressures customary in firearms and artillery. That carbon smoke settles easily in places where it has a harmful effect with respect to the can exercise mechanical device, for example on the piston, on valve seats and at narrow gas passages, and there is also the fact that carbon smoke is caused by this the applied lubricant becomes polluted and the atmosphere is polluted.

Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine in den kolloidalen Zustand übergeführte Nitrocellulose-Nitroglycerin-Masse vorzuschlagen, welche eine sich selbst unterhaltende thermische Zersetzung erfährt, ohne daß eine beträchtliche Abscheidung an kohlenstoffhaltigem Material stattfindet, und .zwar bei einem Gasdruck von weniger als 300 11t und vorzugsweise weniger als 150 11t.The purpose of the invention is now to convert a into the colloidal state Nitrocellulose-nitroglycerin mass propose which is a self-sustaining one Thermal decomposition undergoes without a significant deposition of carbonaceous Material takes place, and indeed at a gas pressure of less than 300 11t and preferably less than 150 11t.

Gemäß der Erfindung ist eine Ladung einer in den kolloidalen Zustand übergeführten Nitrocellulose-Nitroglycerin-Masse, welche mindestens ein Minderungsmittel enthält und die einer sich selbst unterhaltenden thermischen Zersetzung bei einem Gasdruck von weniger als 300 11t und vorzugsweise weniger als 150 11t fähig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse einen kalorimetrischen Wert besitzt, der nicht über 750 cal/g (wasserflüssig) liegt, wobei die Masse im wesentlichen frei von aromatischen Bestandteilen ist und wobei das Minderungsmittel ein gesättigtes aliphatisches Carbonsäurederivat ist, in dem das Verhältnis der Anzahl der Sauerstoffatome zu den Kohlenstoffatomen im Molekül mindestens 2 : 3 beträgt.According to the invention, a charge is one in the colloidal state transferred nitrocellulose-nitroglycerin mass, which at least one reducing agent and that of a self-sustaining thermal decomposition in one Is capable of gas pressures of less than 300 11t and preferably less than 150 11t, characterized in that the mass has a calorimetric value which is not above 750 cal / g (water-liquid), the mass being essentially free of aromatic substances Ingredients and wherein the reducing agent is a saturated aliphatic carboxylic acid derivative is in which the ratio of the number of oxygen atoms to the carbon atoms is at least 2: 3 in the molecule.

Gewünschtenfalls kann die Masse gemäß der Erfindung bis zu 2'/2% eines Stabilisierungsmittels von aromatischem Charakter enthalten und auch noch gewünschtenfalls bis zu 0,25% eines Düsenschmiermittels von fettiger oder wachsartiger Natur.If desired, the mass according to the invention can be up to 2 '/ 2% of one Contain stabilizers of aromatic character and also if desired up to 0.25% of a nozzle lubricant of a greasy or waxy nature.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Erzeugung von Gasdrücken bei der Betätigung von mechanischen Vorrichtungen, welche sich bewegende Teile besitzen, und zwar durch Selbstverbrennung der Ladungen gemäß der Erfindung.The invention also relates to the generation of gas pressures when operating mechanical devices that have moving parts, by self-combustion of the charges according to the invention.

Die Art der gesättigten aliphatischen Carbonsäurederivate kann derart sein, daß diese einen Teil der in den kolloidalen Zustand übergeführten Nitrocellulosephase der Masse darstellen, und sie können entweder eine Verbindung sein, welche auf die Nitrocellulose eine in den kolloidalen Zustand überführende Wirkung ausübt, wie beispielsweise Glycerintriacetat, oder eine Masse, die durch Nitroglycerin in den kolloidalen Zustand überführbar ist, wie beispielsweise Cellulosediacetat. Die Zusatzverwendung derartiger Verbindungen .ist insofern vorteilhaft, da hierdurch die Bildung von thermoplastisch verarbeitbaren Verbindungen unterstützt wird, ohne daß flüchtige Lösungsmittel angewandt werden. Die Anwendung von flüchtigen Lösungsmitteln ist im allgemeinen nicht zulässig für Ladungen von verhältnismäßig dicken Dimensionen, wie sie zur Betätigung von mechanischen Vorrichtungen mit sich bewegenden Teilen erforderlich sind, da der ständige Verlust von flüchtigem Lösungsmitteldampf es unmöglich machen würde, eine Stabilität der ballistischen Eigenschaften bei der Lagerung zu gewährleisten.The kind of the saturated aliphatic carboxylic acid derivatives can be such be that this is part of the colloidal nitrocellulose phase of the mass, and they can either be a connection which refers to the Nitrocellulose has a colloidal effect, such as for example glycerol triacetate, or a mass that is replaced by nitroglycerin in the colloidal state can be converted, such as cellulose diacetate. The additional use Such compounds .is advantageous in that this results in the formation of thermoplastically processable compounds is supported without being volatile Solvents are used. The use of volatile solvents is generally not permitted for loads of relatively thick dimensions, how to operate mechanical devices with moving parts are required because of the constant loss of volatile solvent vapor there would make a stability of the ballistic properties impossible Ensure storage.

Trotzdem ist es auch möglich, Verbindungen zu verwenden, welche in der in den kolloidalen Zustand übergeführten Nitrocellulose unlöslich sind.Nevertheless, it is also possible to use connections which are in the colloidal nitrocellulose are insoluble.

Da keine befriedigenden Stabilisatoren von aliphatischem Charakter verfügbar sind, ist es daher kaum möglich, auf die Gegenwart von Verbindungen aromatischen Charakters zu verzichten, und obwohl es in der Praxis wünschenswert ist, einen Stabilisator zu verwenden, wurde gefunden, daß, vorausgesetzt, daß die Menge an aromatischem Stabilisator eine Menge von 2'/211/o der Masse nicht überschreitet, diese ohne übermäßige Rauchentwicklung abbrennt, selbst in dem Fall, wo der kalorimetrische Wert der Massen beträchtlich unterhalb 750 cal/g liegt und beispielsweise 480 cal/g (wasserflüssig) beträgt.Since there are no satisfactory stabilizers of an aliphatic character are available, it is therefore hardly possible to rely on the presence of aromatic compounds Character, and although in practice it is desirable to use a stabilizer to use, it has been found that, provided that the amount of aromatic Stabilizer does not exceed an amount of 2 '/ 211 / o of the mass, this without excessive Smoke burns down, even in the case where the calorimetric value of the masses is considerably below 750 cal / g and, for example, 480 cal / g (water-liquid) amounts to.

Die Ladung liegt in Form einer gleichmäßigen zylyndrischen Stange oder eines Rohres oder eines mehrfach durchbohrten Zylinders vor, wobei die ganze gekrümmte Oberfläche frei liegen kann oder ein Teil der gekrümmten Oberfläche gegen den Angriff von Flammengasen geschützt ist und erforderlichenfalls kann auch ein ähnlicher Schutz auf einer oder beiden Seiten der ebenen Oberflächen vorgesehen sein. Die Breite der Ladung beträgt mindestens etwa 4,76 mm. Im Falle eines nicht durchbohrten Zylinders beträgt der Durchmesser und bei einem durchbohrten Zylinder die durchbrennbare Wandstärke mindestens 4,76 mm. Die Länge der Ladung ist größer als die Wandstärke.The load is in the form of a regular cylindrical bar or a tube or a multi-pierced cylinder before, the whole curved surface may be exposed or part of the curved surface against The attack from flame gases is protected and, if necessary, can also be a similar protection is provided on one or both sides of the flat surfaces be. The width of the load is at least about 4.76 mm. In the case of one not pierced cylinder is the diameter and with a pierced cylinder the burn-through wall thickness is at least 4.76 mm. The length of the load is greater than the wall thickness.

In dem folgenden Beispiel ist die Erfindung erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Teile sind Gewichtsteile.In the following example the invention is explained, but without to be limited to it. The parts are parts by weight.

Beispiel Aus Baumwollsamenabfällen hergestellte wasserfeuchte Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von 12,2% wird mit etwa der elffachen Menge ihres Gewichts an Wasser zu einem Schlamm verrührt und diesem Schlamm werden unter ständigem Rühren auf je 55 Teile Nitrocellulose 17,5 Teile Nitroglycerin und 2 Teile Diäthyldiphenylharnstoff zugesetzt. Der Schlamm wird dann auf ein endloses Band eines Saugfilters ausgegossen und durch zwei mit einem Gummibelag versehenen Walzen durchgeführt, um die größte Menge des Wassers zu entfernen. Die in dieser Stufe vorliegende blattartige Paste enthält etwa 40% Wasser und sie wird 3 Tage lang reifen gelassen. Diese Paste wird dann in einen Werner-Pfleiderer-Mischer eingegeben und in ihm mit folgenden Bestandteilen gemischt: Triacetin 25,5 Teile, Vaseline 0,25 Teile auf je 74,5 Teile der Paste auf wasserfreier Grundlage berechnet, und Kaliumnitrat, wobei dieses in einer Menge von 1 Teil je 4 Teile des in der blattförmigen Paste enthaltenen Wassers zugegeben wird. Der größte Teil des Kaliumnitrats geht in Form einer wäßrigen Lösung beim weiteren Aufarbeiten verloren, und die Menge an Kaliumnitrat ist ausreichend, um in der fertigen in den kolloidalen Zustand übergeführten Masse 2% zurückzulassen.Example Water-moist nitrocellulose made from cotton seed waste with a nitrogen content of 12.2% is about eleven times its weight stirred in water to form a sludge and this sludge are stirred continuously for each 55 parts of nitrocellulose 17.5 parts of nitroglycerin and 2 parts Diethyldiphenylurea added. The mud is then on an endless belt a suction filter and poured through two rollers provided with a rubber coating performed to remove most of the water. The ones at this stage present sheet-like paste contains about 40% water and it will ripen for 3 days calmly. This paste is then placed in a Werner-Pfleiderer mixer and mixed in it with the following ingredients: triacetin 25.5 parts, petrolatum 0.25 Parts calculated for every 74.5 parts of paste on an anhydrous basis, and potassium nitrate, this in an amount of 1 part per 4 parts of that in the sheet-like paste contained water is added. Most of the potassium nitrate goes into shape an aqueous solution lost during further work-up, and the amount of potassium nitrate is sufficient to be colloidal in the finished mass Leave 2% behind.

Nach dieser Mischbehandlung wird die Masse dann durch heiße rauhe Walzen geschickt, um teilweise gelatinierte Blätter mit einem Wassergehalt von etwa 9% zu ergeben, die dann im Ofen getrocknet werden, bis der Feuchtigkeitsgehalt unter 0,6% liegt. Diese teilweise gelatinierten Blätter werden dann wiederholt durch erhitzte glatte Walzen geschickt, bis die Masse sorgfältig gelatiniert ist und in einer Form vorliegt, daß sie durchscheinend ist. Während die Masse noch heiß ist, wird sie mit Hilfe einer Presse durch eine Düse ausgepreßt, welche einen inneren Durchmesser von 21,6 mm besitzt und die einen axialen Dorn von 3,3 mm Durchmesser aufweist. Nach dem Austreten aus der Düse dehnt sich die Masse wieder etwas aus, so daß die inneren und äußeren Durchmesser des Produktes 22 mm und 3,22 mm betragen.After this mixing treatment, the mass is then rough through hot Rollers sent to partially gelatinized sheets with a water content of about 9% which are then oven dried until the moisture content falls below 0.6%. These partially gelatinized sheets are then repeatedly heated through sent smooth rollers until the mass is carefully gelatinized and in a form present that it is translucent. While the mass is still hot, it will squeezed out with the help of a press through a nozzle, which has an inner diameter of 21.6 mm and which has an axial mandrel 3.3 mm in diameter. After exiting the nozzle, the mass expands again a little, so that the inner and outer diameters of the product are 22 mm and 3.22 mm, respectively.

Die ausgepreßte Masse wird, während sie noch warm ist, zu Stücken von 96,5 mm Länge geschnitten, so daß das Gewicht jeder Ladung etwa 55 g beträgt. Der kalorimetrische Wert jeder Ladung wird in einer Kalorimeterbombe bestimmt und beträgt (wasserflüssig) 480 cal/g. Die Zusammensetzung der Ladung ist folgende: Nitrocellulose (trocken) ...... 55,0 Teile Nitroglycerin ....... ........ 17,5 -Diäthyldiphenylharnstoff ..... 2,0 -Triacetin ................... 25,5 -Kaliumnitrat ............... 2,0 -Vaseline ................... 0,25 -Jede Ladung wird mit einer Zündladung versehen, welche aus zwei Scheiben von mit Schwarzpulver imprägnierter Baumwolle besteht und in eine Hülse eingebracht, welche aus einem zylindrischen Papprohr besteht, das einen innen wattierten Messingboden aufweist, der mit einem Aufschlagzünder versehen ist. Die Ladung ist derart aufgebaut, daß zunächst die mit Schwarzpulver imprägnierten Baumwollscheiben eingesetzt werden, so daß diese zwischen dem Aufschlagzünder und dem Boden der rohrförmigen Ladung liegen. Die zylindrische Papphülle wird dann mit einem Celluloiddeckel verschlossen und das offene Ende des Papprohres wird in der üblichen Weise umgefalzt.The pressed mass is cut into pieces 96.5 mm in length while it is still warm, so that the weight of each load is approximately 55 g. The calorimetric value of each load is determined in a calorimeter bomb and is (water-liquid) 480 cal / g. The composition of the load is as follows: Nitrocellulose (dry) ...... 55.0 parts of nitroglycerin ....... ........ 17.5 -Diethyldiphenylurea ..... 2.0 - Triacetin ................... 25.5 - Potassium nitrate ............... 2.0 - Vaseline .... ............... 0.25 -Each charge is provided with an ignition charge, which consists of two discs of cotton impregnated with black powder and placed in a sleeve, which consists of a cylindrical cardboard tube, which has an internally padded brass base, which is provided with an impact fuse. The charge is constructed in such a way that first the cotton discs impregnated with black powder are inserted so that they lie between the percussion fuse and the bottom of the tubular charge. The cylindrical cardboard sleeve is then closed with a celluloid lid and the open end of the cardboard tube is folded over in the usual way.

170 Stück solcher Ladungen mit der gaserzeugenden Masse gemäß der Erfindung wurden nacheinander in einem Dauerversuch mit einem vierzylindrigen Kolbenstartermotor untersucht, der vollkommen neu war und infolgedessen noch keine Abnutzung aufwies und der an einer sechszylindrigen Dieselmaschine angebracht war. Die Ladung wurde in einer Verbrennungskammer gezündet, die mit einer Düse versehen war, die zu dem Startermotor führte. Die Ladungen erzeugten einen stetigen Druck von etwa 49 kg/cm2 für etwa 1 Sekunde in der Kammer. Dieser Druck wurde durch die Düse auf einen Druck von 21 bis 24,5 kg/cm2 an der Eintrittsstelle in die Zylinder des Startermotors reduziert. Die Dieselmaschine wurde mit jeder dieser 170 Ladungen erfolgreich gestartet. Eine Untersuchung des Startermotors nach diesem Dauerversuch zeigte, daß keine übermäßige Abscheidung von kohlenstoffhaltigem Material an irgendeinem Teil desselben festzustellen war. Die Wandungen der Zylinder und der Kolbenköpfe waren vollkommen frei von jeglicher Abscheidung, und es wurden nur folgende geringe Abscheidungen an anderen Teilen des Motors gefunden, nämlich in einer Menge von 1,1 g an den Wandungen der Verteilerkammer, weniger als 1 g in dem Auspuff und etwa 1 g in der Auspuffleitung. Das angewandte Schmieröl enthielt praktisch kein suspendiertes festes Material. Die Schmierung des Startermotors, welche durch die Kurbelwelle aus einem Sumpf zu den Arbeitsteilen erfolgte, war immer noch vollkommen befriedigend, und das C51 besaß im wesentlichen die gleiche geringe Viskosität, die es besaß, als es zu Beginn des Versuchs zugesetzt wurde.170 pieces of such charges with the gas-generating mass according to Invention were successively in an endurance test with a four-cylinder piston starter motor examined, which was completely new and as a result showed no signs of wear and which was attached to a six-cylinder diesel engine. The charge was ignited in a combustion chamber which was provided with a nozzle leading to the Starter motor led. The charges created a steady pressure of about 49 kg / cm2 in the chamber for about 1 second. This pressure was reduced to one pressure through the nozzle from 21 to 24.5 kg / cm2 at the point of entry into the cylinders of the starter motor reduced. The diesel engine was successfully started with each of these 170 charges. An examination of the starter motor after this endurance test showed that no excessive Detect deposition of carbonaceous material on any part thereof was. The walls of the cylinders and the piston heads were completely free of any Deposition, and there were only minor deposits following on other parts of the engine, namely in an amount of 1.1 g on the walls of the distribution chamber, less than 1 g in the exhaust and about 1 g in the exhaust line. The applied Lubricating oil contained virtually no suspended solid matter. The lubrication of the starter motor, which through the crankshaft from a sump to the working parts was still perfectly satisfactory, and the C51 essentially possessed the same low viscosity it had when it was added at the start of the experiment became.

Für einen Vergleichsversuch wurde der gleiche Startermotor sorgfältig gereinigt und der Sumpf mit frischem Schmieröl gefüllt. Die bei diesem Vergleichsversuch angewandten Ladungen besaßen folgende Zusammensetzung, die von derjenigen gemäß der Erfindung abwich: Nitrocellulose (trocken) ...... 55,0 Teile Nitroglycerin ............... 24,5 -Dibutylphthalat ............. 11,5 -Diäthyldipenylharnstoff ...... 9,0 -Kaliumnitrat ............... 2,0 -Vaseline ................... 0,25 -Hierbei wurde also das gesättigte aliphatische Minderungsmittel Triacetin durch die aromatische Verbindung Dibutylphthalat ersetzt, und es wurden 11,5 Teile Dibutylphthalat an Stelle von 2 Teilen je 102,25 Teilen der Masse angewandt. Diese Ladungen wurden in genau der gleichen Weise gezündet, wie es beim Hauptversuch der Fall war. Es war bekannt, daß die Abbrenngeschwindigkeit dieser Masse etwas geringer ist als die der Masse gemäß der Erfindung und demgemäß waren größere Anfangsoberflächen und eine kleinere Wandstärke der Ladungen erforderlich, um den gleichen Druck und die gleiche Abbrennzeit zu ergeben. Dies wurde dadurch erreicht, daß der Durchmesser des axialen Kanals der Ladung auf 5 mm vergrößert wurde.For a comparison test, the same starter motor was carefully cleaned and the sump was filled with fresh lubricating oil. The charges used in this comparative experiment had the following composition, which differed from that according to the invention: Nitrocellulose (dry) ...... 55.0 parts of nitroglycerin ............... 24, 5 -dibutyl phthalate ............. 11.5 -diethyldipenylurea ...... 9.0 -potassium nitrate ............... 2.0 -Vaseline ................... 0.25 -In this case, the saturated aliphatic reducing agent triacetin was replaced by the aromatic compound dibutyl phthalate, and 11.5 parts dibutyl phthalate were replaced of 2 parts per 102.25 parts of the mass. These charges were ignited in exactly the same way as was the case with the main experiment. It was known that the burning rate of this mass is somewhat slower than that of the mass according to the invention and accordingly larger initial surface areas and a smaller wall thickness of the charges were required in order to give the same pressure and the same burning time. This was achieved by increasing the diameter of the axial channel of the load to 5 mm.

Der kalorimetrische Wert dieser Masse wurde in einer Kalorimeterbombe bestimmt und betrug 530 cal/g (wasserflüssig). Das Gewicht jeder Ladung betrug etwa 50 g.The calorimetric value of this mass was in a calorimeter bomb determined and was 530 cal / g (water-liquid). The weight of each load was about 50 g.

In diesem Vergleichsversuch wurden 55 Ladungen gezündet und in einer Druckkammer abgebrannt, in der 1 Sekunde lang ein Druck von 49 kg/cm2 erzeugt wurde und dieser Druck wurde durch eine Düse auf einen Arbeitsdruck von 21 bis 24,5 kg/cm2 verringert. Nach dem Abbrennen dieser 55 Ladungen arbeitete der Motor nicht mehr.In this comparative experiment, 55 charges were ignited and in one Burned down pressure chamber in which a pressure of 49 kg / cm2 was generated for 1 second and this pressure was increased through a nozzle to a working pressure of 21 to 24.5 kg / cm2 decreased. After these 55 charges were burned off, the engine stopped working.

Bei einer Untersuchung des Motors wurde festgestellt, daß 1 g eines festen kohlenstoffhaltigen Niederschlages sich auf den Wandungen der Verteilerkammer niedergeschlagen hatte, 2 g auf den Kolbenköpfen, 4 g auf den Zylinderdeckeln, 4 g an der Krümmung des Auspuffrohres und 48 g in dem Auspuff selbst.When the engine was examined, it was found that 1 g of one solid carbonaceous Precipitation on the walls the plenum, 2 g on the piston heads, 4 g on the Cylinder caps, 4 g at the bend of the exhaust pipe and 48 g in the exhaust itself.

In dem angewandten Schmieröl wurden 251/o eines suspendierten festen kohlenstoffhaltigen Niederschlages gefunden.In the lubricating oil used, 251 / o of a suspended solid was found carbonaceous precipitate found.

Beim Auseinanderbauen des Startermotors zeigte sich, daß die Zylinderwandungen vollkommen trocken waren, und hieraus ergab sich, daß eine Schmierung der Zylinder nicht aufrechterhalten wurde. Infolge der Ansammlung der kohlenstoffhaltigen Produkte in dem Schmieröl stieg die Viskosität desselben in solchem Maße, daß es durch die Bewegung der Kurbelwelle nicht mehr auf den Zylinderwandungen verteilt wurde. Das Aussetzen der Schmierung der Zylinderwandungen bewirkte das Festsetzen der Kolben in dem Zylinder.When disassembling the starter motor it was found that the cylinder walls were perfectly dry, and this resulted in lubrication of the cylinders was not sustained. As a result of the accumulation of carbonaceous products in the lubricating oil, the viscosity of the same increased to such an extent that it was replaced by the Movement of the crankshaft was no longer distributed on the cylinder walls. That Exposure to lubrication of the cylinder walls caused the pistons to stick in the cylinder.

Die große Menge an kohlenstoffhaltigem Niederschlag in dem Auspuff verstopfte die Gasauslaßleitungen der Zylinder teilweise, und es war einleuchtend, daß, wenn man die gleichen Ladungen weiter zünden würde, nach dem das Schmiermittel in dem Startermotor durch neues ersetzt worden ist, die Wirkung des letzteren durch die wachsenden Abscheidungen des kohlenstoffhaltigen Materials in Frage gestellt sein würde, bevor viele weitere Ladungen gezündet worden wären.The large amount of carbonaceous precipitate in the exhaust partially blocked the gas outlet pipes of the cylinders, and it was evident that if one were to continue igniting the same charges, after that the lubricant in the starter motor has been replaced with new one, the effect of the latter by challenged the growing deposits of the carbonaceous material would be before many more charges were detonated.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckgas erzeugende Antriebsladung für Vorrichtungen mit beweglichen Teilen aus einer in den kolloidalen Zustand übergeführten Nitrocel.lulose-Nitroglycerin-Masse, welche mindestens ein Minderungsmittel enthält und welche eine sich selbst unterhaltende thermische Zersetzung bei einem Gasdruck von weniger als 300 at vorzugsweise von weniger als 150 at erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse einen kalorimetrischen Wert von nicht mehr als 750 cal/g (wasserflüssig) aufweist, wobei die Masse nur geringe Mengen an aromatischen Bestandteilen enthält und das Minderungsmittel aus einem nicht flüchtigen, nicht explosiven gesättigten aliphatischen Carbonsäurederivat besteht, in dem das Verhältnis der Anzahl von Sauerstoffatomen zu Kohlenstoffatomen im Molekül mindestens 2 : 3 beträgt. CLAIMS: 1. Pressurized gas generating propulsion charge for devices with moving parts made from a colloidal nitrocel.lulose-nitroglycerin mass, which contains at least one reducing agent and which a self-sustaining one thermal decomposition at a gas pressure of less than 300 at preferably of experiences less than 150 at, characterized in that the mass has a calorimetric Has a value of not more than 750 cal / g (water-liquid), the mass only contains small amounts of aromatic components and the reducing agent a non-volatile, non-explosive saturated aliphatic carboxylic acid derivative consists in which the ratio of the number of oxygen atoms to carbon atoms is at least 2: 3 in the molecule. 2. Ladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese bis zu 21/2% eines Stabilisierungsmittels von aromatischem Charakter enthält. 2. Load according to claim 1, characterized in that that this contains up to 21/2% of a stabilizing agent of aromatic character. 3. Ladung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese bis zu 0,25% eines Düsenschmiermittels von fettem oder wachsartigem Charakter enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 953 126; kanadische Patentschrift Nr. 479 298.3. Charge according to claim 1 and 2, characterized in that this is up to 0.25% of a nozzle lubricant of a greasy or waxy character. Into consideration Drawn pamphlets: French Patent No. 953 126; Canadian patent specification No. 479 298.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR953126A (en) * 1946-09-18 1949-11-30 Ici Ltd Flameless propellants
CA479298A (en) * 1951-12-11 Thomson Thomas Double base flashless propellent powders

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