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Verzögerungszündsatz Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf im
wesentlichen gasfrei und langsam abbrennende Verzögerungssätze auf der Basis von
Oxydations- und Reduktionsmitteln mit besonders guter Stabilität gegen Witterungs-
Bund Temperaturschwankungen, wie sie insbesondere als Verzögerungssätze für blaslochfreie
elektrische Verzögerungssprengkapseln .verwendet werden.
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Die im Handel verfügbaren elektrischen Verzögerungssprengkapseln bestehen
im allgemeinen aus einer der folgenden drei Typen: -der ein kurzes Verzögerungsintervall
aufweisenden blaslochfreien Verzögerungstype, welche verhältnismäfg rasch gasfrei
abbrennende Verzögerungssätze enthält, der ein Blasloch aufweisenden langsam abbrennenden
Verzögerungstype, welche im allgemeinen gasentwickelnde Verzögerungssätze, wie benspielewiese
-solche aus Schwarzpulver, aufweist, und der blaslochfreien, eine langsame Verzögerung
aufweisenden Type, bei der im allgemeinen gasfrei abbrennende Verzögerungssätze
verwendet werden. Diese bekannten gasfrei abbrennenden Verzögerungssätze haben jedoch
verschiedene wesentliche Nachteile in der Praxis, wenn sie in elektrischen Verzögerungssprengkapseln
verwendet werden, die Verzögerungsintervalle besitzen, die etwa von der Größenordnung
der ein Blasloch aufweisenden langsam abbrennenden Verzögerungskapseln sind. Diese
bekannten Sätze brennen entweder mit einer derartig hohen Geschwindigkeit ab, daß
das Verzögerungselement eine beträchtliche Länge aufweisen .muß, um größere Verzögerungsintervalle
zu erreichen, so daß hierbei ein Kapselgehäuse notwendig ist, welches unerwünscht
lang ist für primäre Zündladungen. Andererseits sind diese Sätze so empfindlich
gegenüber Feuchtigkeitseinwirkung, - daß besondere Sorgfalt aufgewandt werden muß,
um die Kapsel und finit ihr in Verbindung stehenden Teile und Massen gegen Einwirkung
von Feuchtigkeit zu schützen.
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Es -wurden schon Versuche unternommen; um langsam und gasfrei abbrennende
Verzögerungselemente zu entwickeln, welche aus oxydierenden und reduzierenden Mitteln
bestehen, indem die- Bestandteile derselben derart proportioniert -und inerte Stoffe
zugesetzt werden, um die Oxydation zurückzuhalten, jedoch haben sämtliche dieser
Massen einen oder mehrere wesentliche Nachteile. Gewisse dieser Massen lassen sich
nur schwierig zünden, während andere eine unzureichende Wärmeent@vicklung aufweisen,
um die Verbrennung durch die ganze Länge des Verzögerungselementes aufrechtzuerhalten,
so daß hierdurch Fehlzündungen -in den Verzögerungskapseln auftreten, in denen diese
verwendet werden. Andere der vorgeschlagenen Verzögerungssätze sind chemisch unstabil
und werden im- Laufe .der Zeit unbrauchbar, insbesondere wenn die Kapseln, in denen
sie verwendet werden, während der Lagerung oder des Gebrauchs der Einwirkung von
Wärme und/oder Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Andere Sätze brennen ,unregelmäßig
ab, so daß_ die Verzögerung für eine gewisse Länge des Elementes nicht genau vorausgesehen
werden kann, so daß die Verzögerungsintervalle für Kapseln mit Elementen an -s ,ich
gleicher Länge ganz verschieden 6dnd. Beispiele derartig bekannter Verzögerungssätze
sind beispielsweise in den britischen Patenschriften 675 052 und 716 909
beschrieben.
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In der USA.-Patentschrift 1960 591 werden Verzögerungsmassen
vorgeschlagen, welche aus Bariumperoxyd, Selen und Talk bestehen. Derartige Ver-.
zögerungsmassen besitzen erhebliche Abbrennunterschiede bei verschiedenen Temperaturen.
So wurde festgestellt, da.ß bei einer Außentemperatur von 21,1' C solche Verzögerungsmassen
eine Abbrenngeschwindigkent von 0,124 cm pro Sekunde besitzen, während bei einer
Außentemperatur von -45,6° C die Abbrenngeschwindigkeüt 0,096 cm pro Sekunde beträgt.
Derartige Unterschiede der Abbrennbeschwindigkeiten
bei verschiedenen
Temperaturen sind jedoch unerwünscht, und. in dieser Hinsscht weisen die Massen
gemäß der Erfindung -den Vorteil auf, daß die Abbrenngeschwindigkeiten bei extremen
Temperaturen praktisch gleich sind.
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Die Verzögerungsmassen gemäß der Erfindung haben noch den Vorteil,
daß die Zürnderhülsen wesentlich kürzer gehalten werden können, als es bei Verzögerungsmassen
gemäß der USA.-Patentschrift 1960 591 der Fall ist. So wurde festgestellt, daß bei
einer bestimmten Abbrenngeschwindigkeit die Zünderhülse bei Verwendung einer Masse
gemäß der Erfindung nur 21 min lang ,zu -sein braucht, während bei Verwendung der
Massen- gemäß der genannten USA.-Patentschrift bei gleicher Abbrenngeschwindigkeit
53 mm lang sein muß.
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Durch die Erfindung wind nunmehr ein gasfrei abbrennender Verzögerungssatz
vorgeschlagen, der eine besonders gute Stabilität gegenüber Änderungen der Witterungs-
und Temperaturbedingungen aufweist, und der verhältnismäßig langsam mit einer bestimmten
Geschwindigkeit abbrennt. Der Verzögerungssatz gemäß der Erfindung enthält 1,4 bis
1,7 Gewichtsprozent Selen, 6 bis 7,5% Silicium, Rest Oxydationsmittel unter Einschluß
von etwa 20% Bariumchromat, und es hat sich gezeigt, daß rdiese Sätze verläßlich
mit einer Geschwindigkeit von 3,5 bis 4,5 mm/Sek. abbrennen, und zwar unter verschiedensten
Temperatur-und Witterungsbedingungen. Derartige Verzögerungssätze haben auch nicht
die den bisher bekannten anhaftenden Nachteile. Mit solchen Sätzen ist es möglich,
zeitlich genau abgestimmte Serien von blaslochfreien Verzögerungskapseln herzustellen,
die ziemlich lange Verzögerungsintervalle aufweisen und die somit die Verwendung
von Kapselhülsen ermöglichen, welche wesentlich kürzer sind als .die der langsam
abbrennenden blaslochfreien Verzögerungskapseln, die bisher im allgemeinen angewandt
werden.
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Die bevorzugten Oxydationsmittel, welche bei den Verzögerungssätzen
gemäß der Erfindung verwendet werden, sind Bleiperoxyd, Mennige, Bariumchromat und
Bleichromat.
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Die gasfrei abbrennenden Verzögerungssätze gemäß der Erfindung lassen
sich leicht 4n bekannter Weise herstellen. Vorzugsweise werden bei diesen Sätzen
fein gemahlene Brennstoffe und Oxydationsmittel verwendet, die durch ein Sieb einer
Maschenwedte von 0,06 mm hindurchgehen. Nach dem Mahlen und erforderlichenfalls
nach dem Sieben werden die Bestandteile ,.in an sich bekannter Weise sorgfältig
gemischt.
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Beispiel 1 Zwei Verzögerungssätze gemäß der Erfindung weisen beispielsweise
folgende Zusammensetzung auf
| Bestandteile Satz 1 Satz 2 |
| I Gewichtsprozent |
| Gewichtsprozent |
| Selen ........... 1,6 1,7 |
| Silicium ............ 6,2 6,1 |
| Mennige ............ 36;0 36,0 |
| Bleichromat ......... 35,9 35,9 |
| Bariumchromat ...... 20,3 20,3 |
Die entsprechend vorbereiteten Bestandteile wurden in Verzögerungselemente eingepreßt
und- in Verbindung mitblaslochfreien elektrischenVerögerungskapseln verwendet. Aus
der folgenden Tabelle ergibt sich, - daß hierbei konstante langsame Abbrenngeschwindngkeiten
erhalten wurden, selbst wenn die Verzögerungselemente verschiedene Längen aufwiesen.
| Mittleres Mittlere |
| Länge des Ver- Abbrenn- Anzahl der |
| Satz Elements zögerungs- geschwindig- untersuchten |
| intervall keit Kapseln |
| mm Sekunden mm/Sek. |
| 1 7,6 1,76 4,3 19 |
| 1 22,9 5,76 4,0 15 |
| 1 38,1 9,80 3,9 16 |
| 2 7,6 1,85 4,3 23 |
| 2 22,9 6,06 3,8 24 |
| 2 38,1 10,22 317 23 |
Die Tabelle zeigt, daß idie verschiedene Längen aufweisenden Verzögerungselemente
Abbrenngeschwindigkeiten von 3,5 bis 4,3 min/Sek. aufwiesen.
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Ein wesentlicher Nachteil der gasfrei abbrennenden Verzögerungssätze
der bekannten Art bestand darin, daß Ihre Abbrenngeschwindigkeiten zu hoch waren,
als daß sie in wirksamer Weise bei langsam abbrennenden elektrischen Verzögerungszündkapseln
verwendet werden konnten. Wenn derartige bekannte Verzögerungselemente in blaslochfreen
elektrischen Verzögerungskapseln der bekannten Art verwendet wurden, so waren hierbei
ungewöhnlich lange Kapseln erforderlich, wenn Verzögerungsintervalle von größeren
Teilen einer Sekunde und länger erwünscht waren. So besitzen beispielsweise die
üblichen langsam gasfrei abbrennenden elektrischenVerzögerwngskapseluLängen von
bis zu 12 cm oder mehr. Derartige Kapsellängen sind aber unerwünscht, weil wenn
sie in den üblichen Primärsprengladungen von etwa. 20 cm Länge verwendet werden,
sie einen großen Tdl der Länge der Ladung durchdringen müssen. Wenn der Sprengstoff
der Ladung infolge der Materialeigenschaften oder Witterungsbedingungen steif ist,
so ist dieses Einführen derartiger Längen schwierig und zeitraubend. Selbst wenn
dies mit äußerster Sorgfalt geschieht, kann es vorkommen, daß die Kapsel unter einem
geringen Winkel in die Ladung eingeführt wird, so daß sie seitlich der Ladung an
.die Oberfläche tritt. Wenn derartige Ladungen in Bohrlöcher eingesetzt werden,
besteht die Gefahr, daß hierbei eine vorzeitige Zündung der Ladung durch die seitlich
an die Oberfläche tretende Zündkapsel eintritt oder daß eine Ladung, die durch die
Zündkapsel nicht gezündet worden ist, außer der Reihe explodiert.
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Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, werden nach Möglichkeit Kapseln
mit einer maximalen Länge von über etwa 10 cm nicht gern verwendet. Unter Anwendung
der Verzögerungssätze gemäß der Erfindung ist es nunmehr möglich, Kapseln mit einer
maximalen Länge von ungefähr 10 cm herzustellen, welche gleichmäßig lange Verzögerungsintervalle
aufweisen.