DE1247701B - Verfahren zum Herstellen eines Brandsatzes zum Ausueben des Verfahrens zum Pruefen von Kunststoffteilen auf kurzzeitig einwirkende hohe Waermebelastung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen eines Brandsatzes zum Ausüben des Verfahrens zum Prüfen von Kunststoffteilen auf kurzzeitig einwirkende hohe Wärmebelastung Zusatz zum Patent: 1 143 651 Im Patent 1 143 651 ist ein Verfahrens zum Prüfen von Kunststoffteilen auf kurzzeitig einwirkende hohe Wärmebelastung, insbesondere zum Prüfen von Formteilen und Gehäusen für elektrische Geräte äuf Lichtbogenfestigkeit beschrieben, bei dem am Prüfort die einem Lichtbogen äquivalente chemische Energie einer vorbestimmten Menge eines brennbaren Stoffes oder Stoffgemisches kurzzeitig frei gemacht wird. -Zum Ausüben dieses Verfahrens wird nach einem weiteren Merkmal des Hauptpatents am Prüfort eine vorbestimmte und vorgeformte Menge eines Brandsatzes gezündet, der im wesentlichen aus Aluminium und Eisenoxyd besteht, in den ein elektrischer Zünddraht eingefügt ist, und am Prüfort lichtbogenähnlich abgebrannt wird. Gegenüber dem Lichtbogen besitzt der aus Aluminium- und Eisenoxyd im bekannten stöchiometrischen Verhältnis gemischte Brandsatz eine wesentlich bessere Reproduzierbarkeit für vergleichende Prüfungen.
• Bei der Herstellung von komprimierten pyrotechnischen Ladungen aus Mischungen von in feiner Verteilung vorliegenden. Explosivstoffen mit einem flüssig gen, härtbaren Kunstharz ist es bereits bekannt, die Mischung in gekörntem Zustand zu erwärmen und hierdurch die Aushärtung des Kunstharzes einzuleiten, worauf die erwärmte Mischung in normaler Atmosphäre ohne andere Wärmezufuhr als die der Kompressionswärme verdichtet und zu einem kompakten, völlig ausgehärteten Körper verformt wird.
• Ferner ist es in ähnlichem Zusammenhang zur Herstellung von pyrotechnischen Scherzartikeln bekannt, Knall silber mit Wasser und einem Netzmittel und/ oder einem Bindemittel zu einer breiartigen Paste zu mischen und in diesem Zustand auf den Knallsatzträger aufzubringen. Schließlich sind in der Pyrotechnik auch selbsttragende, zu Folien und anderen Gebilden verformbare Sprengstoffmischungen bekannt, die aus einem Gemisch einer kapselempfindlichen, kristallinen, hochexplosiven Sprengstoffverbindung mit einem Kunstharzbindemittel hergestellt sind, wobei das Bindemiitel selbst aus einem Gemisch eines Elastomeren mit einem thermoplastischen Polyterpenharz besteht. - Diese bekannten pyrotechnischen Ladungen kommen jedoch wegen der ihnen eigentümlichen hohen Gasentwicklung und ihrer Sprengwirkung als Prüfmittel im Sinne der gestellten Aufgabe nicht in Betracht.
• Bekannt sind andererseits auch bereits Zünder, die durch eine Zündpille mittels eines Glühdrahtes eleltrisch gezündet werden und entweder aus der als Thermit bekannten oder einer anderen beim Erreichen der Zündtemperatur stark exotherm reagie- renden Mischung organischer und anorganischer Verbindungen bestehen. In ähnlichem Zusammenhang ist für bestimmte Mischungen aus Sicherheitsgründen die Vorschrift bekannt, sogenannte elektrische Zündpillen für Sprengstoffe erst bei einer Temperatur von mindestens 10000 C durch eine Stromstärke von mindestens 2 Ampere elektrisch zu zünden. Für die Prüfung von Werkstoffen gegenüber einer kurzzeitig wirkenden hohen Wärmebelastung sind solche hohen Zündgrenzen ohne Bedeutung. Das kleine Volumen des für die genannten Wärmebelastungsprüfungen in Betr,acht kommenden Brandsatzes und eine einfache Handhabung der Prüfungsmethode erfordern möglichst niedere Zündtemperaturen und Zündstromstärken.
• Für die Anwendung eines Brandsatzes im Rahmen des Wärmebelastungsprüfverfahrens sind darüber hinaus noch andere Forderungen zu berücksichtigen.
• Die einem Lichtbogen äquivalente Wärmeenergie soll bei der Prüfung von Gehäusen für elektrische Geräte, insbesondere. solchen aus Kunststoff, möglichst punktförmig sowie gasentwicklungsfrei und ohne jede Spreng- oder verpuffende Wirlçung entladen werden.
• Ein mit lose geschütteter Thermitmischung stäbchenförmig eingehtfflter Brandsatz ist dafür wenig geeignet, zumal er sich in Ideinen Kontaktklemmenräumen von elektrischen Geräten nicht immer prüfungsgerecht unterbringen läßt.
• Es wurde nun gefunden, daß man zur Ausführung des Verfahrens nach dem Hauptpatent bessere und als Prüfmittel exakter wirkende Brandsätze erhält, wenn die metallthermische Mischung zusammen mit einem Kunstharzbindemittel eines auf die Gesamtmenge bezogenen Anteils von weniger als 15 ovo sowie einem Lösungsmittel zu einem Teig angerührt, in an sich bekannter Weise dosiert, unter Einfügen eines elektrischen Zünddrahts in eine Form gepreßt, der entformte Preßling anschließend im Valaium getrocknet und nach der Vakuumtrocknung mit einem Lacküberzug versehen wird. Vorteilhaft ist es für einen solchen Brandsatz, die Zuleitungen zum Zünddraht nach der gleichen Seite etwa parallel aus dem Preßling herauszuführen.
• Zur Herstellung der kompakten Brandsätze werden etwa 50 Gewichtsteile Thermitpulver, das in dem bekannten stöchiometrischen Verhältnis aus Aluminium- und Eisenoxydpulver gemischt ist, zusammen mit etwa 3 Gewichtsteilen eines Harzbindemittels und etwa 10 ( Gewichtsteilen eines entsprechenden Lösungsmittels zu einem homogenen Teig geknetet. Die teigige Mischung wird dosiert und in eine Formhöhlung gestrichen, die zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet sein kann. Die Dosierung der Masse muß zur Erzielung einer engen Energietoleranz des zündenden Brandsatzes mit einer Genauigkeit von mindestens 5 ovo vorgenommen werden. Danach wird der an seinen Stromzuleitungsdrähten befestigte Zünddraht, der einen Widerstand von etwa 0,3 bis 0,8 Ohm, vorzugsweise 0,5 Ohm, besitzt, in die in der Formhöhlung beíindliche Masse eingedrückt. Der gesamte Inhalt der Form wird mittels eines dem Formquerschnitt entsprechenden Stempels gepreßt.
• Der aus der Formhöhlung gehobene Preßling wird anschließend in einer Vakuumkammer mehrere- Stunden bei etwa 20 bis 50 Torr und Temperaturen zwischen 50 und- 900 C getrocknet. Zur Erhöhung der Festigkeit des Brandsatzes sowie zur Erzielung eines gewissen Sprüheffekts, wie er bei Lichtbogenentladungen auftritt, wird der getrocknete Brandsatz zuletzt mit einem Überzug versehen, der vorzugsweise durch Tauchen aufgebracht wird. Für diesen Überzug kommen sowohl Kunststoffdispersionen, irreversibel härtbare Kunstharze oder handelsübliche Lacke in Betracht.
• Die Anwendung der Brandsätze beim Prüfen der lichtbogenälurlichen Wärmebelastung in engen Räumen, wie sie insbesondere an den Anschlußklemmen von elektrischen Geräten gegeben sind, wird wesentlich erleichtert, wenn die beiden Zuleitungsdrähte für den in den Brandsatz eintretenden Zünddraht nach der gleichen Seite etwa parallel herausgeführt sind.
• Diese Zufübrungsdrähte können zur Erhöhung ihrer gemeinsamen Steifigkeit, die sie zum frei tragenden Halten des Brandsatzes am gewünschten Prüfort befähig, bereits vor dem Pressendes Brandsatzes verdrillt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zum Herstellen eines Brandsatzes zum Ausüben des Verfahrens zum Prüfen von Kunststoffteilen auf kurzzeitig einwirkende hohe Wärmebelastung nach Patent 1 143 651, wobei am Prüfort eine vorbestimmte und vorgeformte Menge eines Brandsatzes gezündet wird, der aus einer beim Erreichen der Zündtemperatur stark exotherm und gasentwicklungsfrei reagierenden Mischung aus Metalipulvern mit Metalloxyden, vorzugsweise Aluminiumpulver und Eisenoxyd im als Thermit bekannten stöchiometrischen Verhältnis besteht und in den ein elektrischer Zünddraht eingefügt ist, dadurch gekennzeichn e t, daß die metallthermische Mischung zusammen mit einem Kunstharzbindemittel eines auf die Gesamtmenge bezogenen Anteils von weniger als 15°/o sowie einem Lösungsmittel zu einem Teig angerührt, in an sich bekannter Weise dosiert, unter Einfügen des elektrischen Zünddrahts in eine Form gepreßt, der entformte Preßling anschließend im Vakuum getroclinet und nach der Vakuumtrocknung mit einem Laclcuberzug versehen wird.

   In Betracht gezogene Druclçschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 193 213, 690 513; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 230; französische Patentschrift Nr. 1 136 980.