DE1180657B

DE1180657B - Smoke candle

Info

Publication number: DE1180657B
Application number: DEO8199A
Authority: DE
Original assignee: Oregon Etablissements fuer Patentverwertung
Current assignee: Oregon Etablissements fuer Patentverwertung
Priority date: 1961-07-13
Filing date: 1961-08-02
Publication date: 1964-10-29

Description

Nebelkerze Die bekannten, beim Abbrennen nebelbildender Gemische aus Metallen, wie z. B. Zink, Aluminium oder Legierungen, welche diese Metalle enthalten, und organischen Chlorderivaten, wie Tetrachlorkohlenstoff oder Hexachloräthan, die mit diesen Metallen unter Chloridbildung reagieren, sind überaus feuchtigkeitsempfindlich, weil Tetrachlorkohlenstoff oder Hexachloräthan mit Wasserdampf Salzsäure entwickeln, die dann mit den Metallen Chloride bildet. Unter Umständen wird dabei so viel Wärme frei, daß Selbstentzündung der Nebelmischung eintritt.Nebelkerze The well-known mixtures that form fog when burned off Metals such as B. zinc, aluminum or alloys containing these metals, and organic chlorine derivatives such as carbon tetrachloride or hexachloroethane, the react with these metals to form chloride, are extremely sensitive to moisture, because carbon tetrachloride or hexachloroethane develop hydrochloric acid with steam, which then forms chlorides with the metals. There may be so much heat in the process free that self-ignition of the mist mixture occurs.

Die Entzündung solcher Mischungen erfolgte bisher z. B. mit Thermit, einer Mischung von Aluminiumpulver und Eisenoxyd oder mit Hilfe einer Mischung von Magnesium und Chlorparaffin.The ignition of such mixtures has hitherto been carried out, for. B. with thermite, a mixture of aluminum powder and iron oxide or with the aid of a mixture of Magnesium and chlorinated paraffin.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun eine Nebelkerze, die aus solchen Nebelmischungen besteht, welche nicht zur Selbstentzündung neigen und auch sonst gut haltbar sind.The present invention now forms a smoke candle, which consists of fog mixtures that do not tend to self-ignite and are otherwise well-preserved.

Diese erfindungsgemäß erreichte Stabilität der Mischung beruht nun darauf, daß die verwendeten Metalle, z. B. Zink des Nebelsatzes, aber auch das oder die Metalle des Zündsatzes eine hohe Reinheit, und zwar von etwa 99 bis 99,9 % bei einer Teilchengröße von etwa 1 bis 150 #z besitzen, während der Zündsatz, welcher aus einer Mischung von Aluminiumpulver, Bariumnitrat und Kaliumnitrat besteht, mit einem Polyester, z. B. einem Glyptalharz angeteigt und mit dem Nebelkörper unlösbar verbunden ist.This stability of the mixture achieved according to the invention is based on the fact that the metals used, e.g. B. zinc of the mist, but also the metal or metals of the primer have a high purity, from about 99 to 99.9 % with a particle size of about 1 to 150 #z, while the primer, which consists of a mixture of aluminum powder , Barium nitrate and potassium nitrate, with a polyester, e.g. B. a glyptal resin made into a paste and is inextricably linked to the fog body.

Die Teilchenform des Zinkpulvers kann zwar auch kugelig, z. B. mit einer Korngröße von etwa 3,5 #L sein, vorzugsweise ist sie aber schuppenförmig mit einer Blattgröße von beispielsweise 10p.. Nach dem Vermischen des Metalles mit Chlorkohlenwasserstoffen, vorzugsweise mit Hexachloräthan, wird die Mischung unter hohem Druck, der etwa 1200 kg/cma betragen kann, auf etwa das halbe Volumen verpreßt. Vorteilhaft werden aber Drücke zwischen 200 und 1400 kg/ cm2 angewendet.The particle shape of the zinc powder can also be spherical, e.g. B. with be a grain size of about 3.5 #L, but it is preferably flaky with a sheet size of for example 10p .. After mixing the metal with chlorinated hydrocarbons, preferably with hexachloroethane, the mixture is under high pressure, about 1200 kg / cma, compressed to about half the volume. But be advantageous Pressures between 200 and 1400 kg / cm2 applied.

Um die so erhaltene geformte Mischung zwecks Nebelbildung zu entzünden, wird z. B. in eine Bohrung im Inneren derselben ein Zündsatz eingeklebt, der aus einer Mischung von Bariumnitrat, Kaliumnitrat und Aluminiumpulver besteht, die mit einem Bindemittel angeteigt und in die Bohrung leicht eingepreßt wird. Kunststoffe und Kunstharze, wie Kautschuk, Polystyrol, und Aldehydkondensationsprodukte, wie Phenol oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze, dienten bereits als Bindemittel für Feuerwerksmassen. Erfindungsgemäß werden nun Polyester mehrbasischer Säuren mit mehrwertigen Alkoholen, wie Maleinsäure, Phthalsäure oder Terephthalsäure, Glycerin oder Glykolester verwendet, die nach Zugabe von Beschleunigern und Härtemitteln gut haften und rasch fest werden, so daß der Zündsatz dauernd mit der Nebelmasse verbunden bleibt.In order to ignite the resulting shaped mixture for the purpose of forming a mist, is z. B. glued into a hole inside the same a primer, which is made of a mixture of barium nitrate, potassium nitrate and aluminum powder, which with is made into a paste with a binder and lightly pressed into the bore. Plastics and synthetic resins such as rubber, polystyrene, and aldehyde condensation products such as Phenol or urea-formaldehyde resins were already used as binders for fireworks. According to the invention now polyesters of polybasic acids with polyhydric alcohols, such as maleic acid, phthalic acid or terephthalic acid, glycerine or glycol ester used, which adhere well and quickly solidify after the addition of accelerators and hardeners, so that the primer remains permanently connected to the fog mass.

Man kann aber auch als Bindemittel Lösungen von Nitrozellulose oder von Natur- oder Kunstharzen verwenden, die nach Verflüchtigung des Lösungsmittels erhärten. Der angeteigte Zündsatz kann auch außen in Strich- oder Punktform auf den Nebelkörper aufgetragen werden. Auf den Aluminiumzündsatz wird eine ebenfalls mit Bindemitteln angezeigte Schwarzpulveranfeuerung angepreßt, welche z. B. bei Nebelhandgranaten durch einen Bügelzünder (Schlagzünder) in Brand gesetzt werden kann.But you can also use as a binder solutions of nitrocellulose or Use of natural or synthetic resins after the solvent has evaporated hardening. The pasted primer can also be used on the outside in line or dot form applied to the fog body. There is also one on the aluminum primer with binders indicated black powder firing pressed, which z. B. at Smoke hand grenades are set on fire by a bow fuse (percussion fuse) can.

Der mit Zündsatz und Schwarzpulveranfeuerung versehene gepreßte Nebelsatz wird luft- und wasserdicht von einem Kunststoff- (Plastik) Säckchen eingeschlossen in eine Metalldose eingebracht.The pressed smoke set with primer and gunpowder fire is enclosed airtight and watertight by a plastic (plastic) bag placed in a metal can.

Der Zink-Hexachloräthan-Mischung kann noch bis 100/, vorteilhaft 70/0 Zinkoxyd zugesetzt werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu vermindern und dadurch die Brenndauer zu verlängern. Überdies wird durch das Zinkoxyd möglicherweise entstehende Salzsäure gebunden.The zinc-hexachloroethane mixture can be added up to 100 %, advantageously 70/0, of zinc oxide in order to reduce the reaction rate and thereby extend the burning time. In addition, any hydrochloric acid that may be formed is bound by the zinc oxide.

Außer Zink und Aluminium kann man auch Zinn oder Magnesium und an Stelle von Hexachloräthan auch Hexachlorbenzol, Paradichlorbenzol oder Octochlorpropan als Mischungsbestandteile für die erfindungsgemäße Nebelmischung verwenden.In addition to zinc and aluminum, you can also use tin or magnesium and an Instead of hexachloroethane, also hexachlorobenzene, paradichlorobenzene or octochloropropane use as mixture components for the mist mixture according to the invention.

Die gepreßte Mischung kann in Form von Handgranaten, Gewehrgranaten, a.1s"Laäung von Granatwerfern und als Nebeltopffüllung benützt werden. Ausführungsbeispiel a) Zinkpulver Reinheit . . . . . . . . . . . . . . . . 99,99 °/o Zn Aussehen ............... dunkelgrau Kornform .............. schuppenförmig Korngröße . . . . . . . . . . . . . 3,5 #L Hauptanteil, einzelne Blätter bis 101). Schüttdichte . . . . . . . . . . . . 1,78 Klopfdichte . . . . . . . . . . . . . 3,07 b) Hexachloräthan Reinheit, technisch, kristallisiert a - b werden im Verhältnis 1:1 in einer Kugelmühle gemischt und gemahlen.The pressed mixture can be used in the form of hand grenades, rifle grenades, laäung grenade launchers and as a smoke pot filling a) zinc powder Purity. . . . . . . . . . . . . . . . 99.99% Zn Appearance ............... dark gray Grain shape .............. scale-like Grain size. . . . . . . . . . . . . 3.5 #L main part, individual leaves up 101). Bulk density. . . . . . . . . . . . 1.78 Tap density. . . . . . . . . . . . . 3.07 b) Hexachloroethane purity, technical, crystallized a - b are mixed and ground in a ratio of 1: 1 in a ball mill.

750 g dieser Mischung werden in eine Preßform gefüllt und mit 40 t Preßdruck gepreßt.750 g of this mixture are filled into a mold and 40 t Pressed pressure.

Maße des Preßkörpers: Durchmesser 72 mm, Höhe 65 mm. In der Mitte des Preßlings befindet sich eine konische Ausnehmung: Durchmesser 14 mm (oben), 6 mm tief, Steigung 2°, welche durch einen in der Bodenplatte der Preßform zentrisch eingesetzten Dorn erzielt wird. Diese Ausnehmung dient zur Aufnahme des Zündsatzes und der Schwarzpulveranfeuerung. Der erfindungsgemäße Zündsatz besteht beispielsweise aus 34°/o Aluminiumpulver Ausgangsmaterial ...... A199,5 °/o Aussehen ............. dunkelgrau Kornform ............ schuppenförmig Korngröße . . . . . . . . . . . Hauptanteil bis etwa 10 #L, geringe Anteile unter 10 1. Schüttdichte .......... 0,44 Klopfdichte ........... 0,85 110/, Aluminiumpulver Ausgangsmaterial ...... A199,5 °/o Aussehen ............. silbergrau Kornform ............ schuppenförmig Korngröße . . . . . . . . . . . gleichmäßige Vertei- lung von 5 bis 35 #L Schüttdichte .......... 0,35 Klopfdichte ... . ..... .. 0,60 220/, Bariumnitrat, technisch kristallisiert 28 °/o Kaliumnitrat, technisch kristallisiert Aus diesen Bestandteilen wird eine homogene Mischung hergestellt. Der Zündsatz wird außerdem mit 5 °/o Polyester, z. B. einem Olyptalharz vermischt. Auf je 5 g Polyester werden 3 Tropfen Härter und 3 Tropfen Beschleuniger zugesetzt. Das Verhältnis zwischen den beiden obengenannten zur Anwendung gelangenden Aluminiumpulversorten kann natürlich auch in gewissen Grenzen variiert werden, soll aber etwa im Verhältnis 3:1 bleiben. Etwa 10 g des Zündsatzes werden in die Ausnehmung des Preßkörpers eingefüllt und von Hand aus mit einem Holzdorn eingepreßt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei den bekannten, nur mit KN03 abgebrannten AI-Pulversorten eine sehr schlechte Zündwilligkeit durch Schwarzpulver besteht, die so weit geht, daß einzelne dieser Mischungen durch Schwarzpulver überhaupt nicht mehr zündbar sind. Bei den mit Ba (N03)3 allein gemischten AI-Pulvern ist wohl eine gute Zündwilligkeit gegeben, der Abbrand erfolgt aber so rasch, daß eine Zündübertragung auf die Nebelmischung nicht mehr möglich ist, da die Verbrennung des Zündsatzes ohne glühenden Rückstand erfolgt. Der erfindungsgemäße Zündsatz, welcher gleichzeitig Bariumnitrat und Kaliumnitrat enthält, wird dagegen durch Schwarzpulver sehr leicht gezündet, hat geringe Gas- und Druckentwicklung und durch Zurücklassen eines starken Rückstandes von glühenden, geschmolzenen AI-Teilchen eine besondere Zündwilligkeit auf den Nebelsatz.Dimensions of the pressed body: diameter 72 mm, height 65 mm. In the middle of the compact there is a conical recess: diameter 14 mm (above), 6 mm deep, slope 2 °, which is achieved by a mandrel inserted centrally in the bottom plate of the mold. This recess is used to accommodate the primer and the black powder firing. The ignition charge according to the invention consists, for example, of 34 ° / o aluminum powder Starting material ...... A199,5 ° / o Appearance ............. dark gray Grain shape ............ flaky Grain size. . . . . . . . . . . Main share up about 10 #L, low Shares below 10 1. Bulk density .......... 0.44 Tap density ........... 0.85 110 /, aluminum powder Starting material ...... A199,5 ° / o Appearance ............. silver gray Grain shape ............ flaky Grain size. . . . . . . . . . . even distribution lung from 5 to 35 #L Bulk density .......... 0.35 Tap density .... ..... .. 0.60 220 /, barium nitrate, technically crystallized 28 ° / o potassium nitrate, technically crystallized A homogeneous mixture is produced from these components. The primer is also made with 5% polyester, e.g. B. mixed with an oleoptal resin. 3 drops of hardener and 3 drops of accelerator are added to every 5 g of polyester. The ratio between the two types of aluminum powder used above can of course also be varied within certain limits, but should remain approximately 3: 1. About 10 g of the primer are poured into the recess of the pressed body and pressed in by hand with a wooden mandrel. This is because it has been shown that the known types of AI powder that are only burned off with KN03 have a very poor ignitability due to black powder, which goes so far that some of these mixtures can no longer be ignited at all by black powder. The Al powders mixed with Ba (N03) 3 alone have a good ignitability, but the burn-off occurs so quickly that an ignition transfer to the mist mixture is no longer possible, since the ignition charge takes place without glowing residue. The primer according to the invention, which contains barium nitrate and potassium nitrate at the same time, is ignited very easily by black powder, has little gas and pressure development and, by leaving behind a strong residue of glowing, molten Al particles, is particularly easy to ignite.

Dadurch, daß 50 Teile Aluminiumpulver, welche zu etwa drei Viertel eine Korngröße von etwa 10 g. und zu einem Viertel eine Korngröße von 5 bis 35 g. und Schuppenform aufweisen, mit 22 Teilen Bariumnitrat und 28 Teilen Kaliumnitrat gemischt zur Anwendung gelangen, wird eine weitere Verbesserung der Zündwirkung erreicht. Dieser Satz ergibt nämlich beim Abbrennen einen starken Rückstand von geschmolzenem Aluminium, welcher auch den Nebelsatz mit Sicherheit entzündet. Ein rascher und gleichmäßiger Abbrand erfolgt auch dann, wenn der Satz unter hohem Druck gepreßt wird. Durch die starke Pressung werden eine größere Ladedichte sowie eine starke Nebelbildung in der Zeiteinheit und ein vollkommenes Durchbrennen des Satzes erreicht. Wird aber statt schuppenförmigem Zn-Pulver kugelförmiges Zn-Pulver verwendet, ist der Abbrand nicht so gleichmäßig, so daß es zu unregelmäßiger Nebelbildung und dadurch zu verschiedener Nebeldichte kommt. Es können auch nicht so hohe Preßdrücke angewendet werden, da die Möglichkeit einer Totpressung besteht und die Mischung dann nicht mehr reagiert oder die Reaktion von selbst zum Stillstand kommt. Die Geschwindigkeit des Abbrandes ist wesentlich verringert.By having 50 parts of aluminum powder, which is about three quarters a grain size of about 10 g. and a quarter has a grain size of 5 to 35 g. and flake shape, with 22 parts of barium nitrate and 28 parts of potassium nitrate are used mixed, a further improvement of the ignition effect achieved. This sentence results in a strong residue of when burning molten aluminum, which will certainly ignite the smoke set. A faster and even burning occurs even when the set is under high pressure is pressed. The strong compression results in a greater loading density and a strong fogging in the unit of time and a complete burnout of the sentence achieved. But if spherical Zn powder is used instead of flaky Zn powder, the burn is not so even, so that there is irregular mist formation and this leads to different fog densities. Such high pressures cannot be used either be used, as there is the possibility of dead compression and the mixture then no longer reacts or the reaction comes to a standstill by itself. the Burning rate is significantly reduced.

Schwarzpulveranfeuerung: Mehlpulver wird mit 5 °/o Polyester wie oben angegeben vermischt und der verbleibende Raum in der Ausnehmung des Preßlings damit angefüllt und von Hand aus mittels Holzdorn leicht aufgepreßt. Menge etwa 0,2 bis 0,5 g. Der Zusammenbau kann in nachstehend angegebener Weise erfolgen: Der mit Zündsatz und Schwarzpulverzufeuerung versehene Preßling wird in ein Kunststoffsäckchen gegeben und dasselbe luftdicht verschlossen, in eine Blechdose mit fixem Oberboden eingebracht, in der sich ein Pappendeckel- oder ein Kunststoffring mit möglichst niederem Schmelzpunkt und leichter Brennbarkeit befindet. Der Oberboden hat ein zentrisches Loch mit 10 mm Durchmesser und drei symmetrisch angeordnete Löcher mit je 13 mm. In der Mitte des Oberbodens befindet sich ein Gewindestück zum Aufschrauben des Handgranatenzünders mit Verzögerungsröhrchen. Dieser Teil (Oberboden mit Gewinde) kann durch Ziehen aus einem Stück, durch Auflöten, Schweißen, Nieten eines Gewindestückes oder durch Einschweißen eines Kunststoffgewindes hergestellt werden. Nach Einbringen des Preßlings in die Dose wird der Unterboden der Dose angebördelt.Black powder firing: flour powder is made with 5% polyester as above indicated mixed and the remaining space in the recess of the compact with it filled and lightly pressed on by hand using a wooden spike. Amount about 0.2 to 0.5 g. The assembly can be done in the following way: The with primer and black powder fired compact is placed in a plastic bag and the same hermetically sealed, placed in a tin can with a fixed top, in which there is a cardboard lid or a plastic ring with the lowest possible melting point and more flammable. The topsoil has a central hole with 10 mm diameter and three symmetrically arranged holes, each 13 mm. In the middle On the top there is a threaded piece for screwing on the hand grenade detonator with delay tube. This part (top floor with thread) can be pulled by pulling from one piece, by soldering, welding, riveting a threaded piece or through Welding a plastic thread can be produced. After introducing the compact The bottom of the can is flanged into the can.

Claims

Claims: 1. Smoke candle, consisting of the in a container housed pressed mixture of a metal such as zinc, aluminum or their Alloys, and an organic chlorine derivative, in the manner of Berger's mixtures in addition to an ignition charge based on light metal powder / inorganic nitrates, in that the metal component is in fog and Primer a purity of 99 to 99.9 ° / a, a particle size of 1 to 150 #t and flaky Quality and that the in itself known manner with a liquid, hardenable binder pasted primer with a content of potassium nitrate and barium nitrate as an oxidizer with hardening of the binding agent inextricably linked with the smoke set is.

2. Smoke candle according to claim 1, characterized in that the particle size of the aluminum metal powder in the primer is 75 ° / o about 10 #t and 250 /, about 5 to 35 #L.

3. Smoke candle according to claim 1 and 2, characterized in that the primer consists of about 22% barium nitrate, 281> / o potassium nitrate, 4501, aluminum powder and 5% of a polyester resin (glyptal resin). Documents considered: German Patent No. 214 705; German Auslegeschrift No. 1019 230; German patent application R 2344 IV b / 78 d (published on May 29, 1952).