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Durch Schlag zündbarer Treibsatz zur Verwendung in pulverkraftbetriebenen
Werkzeugen Die Erfindung betrifft einen durch Schlag zündbaren Treibsatz zur Verwendung
in pulverkraftbetriebenen Werkzeugen, besonders in Bolzensetzgeräten.
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Die für diese Zwecke benötigten deflagrierend abbrennenden Treibmittel
sind in der Regel auf der Basis gelatinierter Schießbaumwolle, in manchen Fällen
auch von Schwarzpulver aufgebaut. Der Treibsatz ist meistens in einer Kartusche
untergebracht und wird mittels eines Initialzünders, der beispielsweise Knallquecksilber,
Bleiazid, Diazodinitrophenol und ähnliche Stoffe enthält, zur Deflagration gebracht.
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Hiervon verschieden sind die hochexplosiven Sprengstoffe, wie Trinitroglycerin,
Pentaerythrittetranitrat, Trinitrotoluol, Pikrinsäure, Hexanitromannit u. dgl.,
die infolge ihrer Detonation nicht für Treibsätze in Werkzeugen verwendbar sind.
Die Detonation solcher hochexplosiven Stoffe wird durch einen Initialzünder ausgelöst,
also im wesentlichen durch die gleichen Zündmittel, die auch für deflagrierende
Treibmittel angewendet werden. Aus der deutschen Patentschrift 289 017 sind
solche Zündsätze bekannt, welche als wirksamen Bestandteil z. B. Tetrazene enthalten.
Es ist weiter z. B. aus der deutschen Patentschrift 518 885 bekannt, als
Zündmittel Bleitrinitroresoreinat zu verwenden, dessen Zündfähigkeit durch geringe
Zusätze von 0,25 bis 501o Tetrazenen ganz wesentlich erhöht ist. Die Tetrazene
bedingen offenbar schon in geringen Mengen eine bemerkenswerte Erhöhung der Zündfähigkeit.
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Zwischenzeitlich durchgeführte Untersuchungen haben tatsächlich auch
ergeben, daß Sprengstoffe auf der Grundlage von Salpetersäureabkörnrnlingen, welche
als Zündmittel in Mischung 0,25 bis 5% Tetrazene enthalten, bei der Zündung einen
explosiven Reaktionsablauf zeigen.
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Stellt man beispielsweise ein Gemisch aus 98% Pentaerythrittetranitrat
und 2% Tetrazen her, granuliert dies mit Aceton und stellt hieraus in üblicher Weise
Tabletten mit 6 mm Durchmesser und einem Gewicht von 0,1 bis
0,3 g her, so zeigt sich, daß bei der Schlagzündung dieser Tabletten tatsächlich
eine Detonation erfolgt. Die mangelnde Verwendbarkeit derartiger Treibsätze für
die in Rede stehenden Zwecke ist dann besonders deutlich ersichtlich, wenn man eine
solche Tablette als Treibmittel in einem Bolzensetzgerät üblicher Bauart verwendet.
Dabei wurde das Treibsatzlager des Bolzensetzapparates so stark aufgeweitet, daß
eine Verklemmung stattfand.
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Entgegen jeder Erwartung wurde nun gefunden, daß eine einwandfreie
Funktionsweise der pulverkraft betriebenen Werkzeuge dann gewährleistet ist, wenn
als Treibmittel Treibsätze mit einem innigen Gemisch von Pentaerythrittetranitrat
und von über 5 bis etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa
8 bis etwa 25 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 10 bis etwa
20 Gewichtsprozent Tetrazen, bezogen auf die Gesamtmasse aus Pentaerythrittetranitrat
und Tetrazen, verwendet werden. Gemäß der Erfindung erfolgt die Zündung des in dem
Treibsatzlager sitzenden Treibmittels durch Schlag. Tatsächlich erfolgt ein einwandfreier
deflagrierender Abbrand.
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Weiter gewährleistet die Erfindung einen praktisch rückstandlosen
Abbrand. Der deflagrierende Ablauf als auch der rückstandslose Abbrand sind überraschend,
da Tetrazen für die Bewirkung eines detonativen Zerfalls unter Bildung merklicher
Verbrennungsrückstände und erheblicher Geruchsbelästigung bekannt ist. Offenbar
zeigt Tetrazen in Abhängigkeit sowohl von der Art als auch dem Mengenverhältnis
des jeweiligen Mischungspartners den Zündbedingungen u. dgl. Verhaltensweisen, die
si#Ii jeglicher Vorhersage entziehen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht
in der einfachen Zündweise, ohne daß die Verwendung von Initialzündmitteln notwendig
ist.
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Die Treibsatzzubereitung kann, ohne daß Nachteile in Kauf genommen
werden müßten, in beliebiger Form verwendet werden, beispielsweise in Form von Pulver,
Granulaten, Gelen, plastischen Massen, Tabletten oder dergleichen handelsüblichen
Formkörpern. Selbstverständlich ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Treibsatzzubereitungen
in beliebiger
Form in Kartuschenhülsen, insbesondere metallischen
Hülsen möglich, wenn auch eine der Vorteile der erfindungsgemäß verwendeten Treibsätze
gerade in ihrer Verwendbarkeit ohne Kartuschenhülse beispielsweise in Tablettenform
liegt.
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Natürlich können auch Umhüllungen vorgesehen sein, die unter den Abbrand-Reaktionsbedingungen
des Treibsatzes möglichst rückstandslos verbrennen. So können-z. B. Nitrolacke oder
organische, gegebenenfalls nitrierte, filmbildende monomere oder polymere Verbindungen,
wie Paraffine, Hartgelatine, natürliche und/oder synthetische Wachse bzw. Harze,
Kunststoffe und dergleichen an sich bekannte oder vom Fachmann leicht auswählbare
Verbindungen als Kaschiermittel. vorgesehen sein.
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Wie bereits angedeutet, hat sich die Tablettenform besonders bewährt.
Mit oder ohne die üb-
lichen Tablettierungssubstanzen können unter Verwendung
der hierfür allgemein gebräuchlichen Verfahren und Vorrichtungen derartige Formkörper,
insbesondere mit Gewichten von 50 bis 300 oder 400 mg, insbesondere
von 80 bis 250 mg hergestellt werden. Derartige Tabletten haben meist
Durchmesser im Bereich von etwa 3 bis etwa 8 mm, insbesondere etwa
5 bis 6 mm.
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Bei der erfmdungsgemäßen Verwendung der Treibsatzzubereitungen hat
sich als weiterer Vorteil gezeigt, daß keine Korrosionserscheinungen auftreten.
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In sicherheitstechnischer Hinsicht ist der Umstand von wesentlicher
Bedeutung, daß die Erfindung durch Schlag gezündet wird. Bei den vorgenannten Treibmitteln
tritt bei Flammentzündung Abbrand ohne Verpuffung ein. Die schwere Entflammbarkeit
bei Temperaturen von oberhalb etwa 6001 C wirkt Unfällen auch insoweit entgegen.
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Nachstehend wird die Erfindung in beispielhafter Form erläutert. Beispiel
85% Pentaerythrittetranitrat und 15019 Tetrazen, beide in pulverförmigem Zustand,
wurden in einer Heizschale gut durchmischt und durch Zugabe von Aceton granuliert.
Aus diesem Pulvergemisch wurden mit einer handelsüblichen Tablettenpresse Tabletten
von 6 mm Durchmesser und 0,1 bis 0,3 g
Gewicht gepreßt.
Diese Tabletten dienten als Treibmittel in einem Bolzensetzgerät handelsüblicher
Bauart, wobei normalerweise Kartuschen verschiedener Stärke durch einen Hammerschlag
auf den Döpper zur Zündung gebracht werden. An Stelle der Kartuschen wurden die
oben beschriebenen Tabletten eingesetzt und zur Bestimmung der Verwendbarkeit dieses
Treibmittels die Funktion des Gerätes mit diesem Treibmittel geprüft. Dabei ergab
sich: a) Zündbarkeit: Di# Zündung der Tablette durch das Aufschlagen des Döppers
erfolgt zuverlässig und einwandfrei; b) Reaktionsverlauf: Deflagrierender
Abbrand; die Tablette setzt sich bei der Zündung rückstandslos um, die Geruchsbelästigung
durch Rauchgase usw. war geringer als bei den bislang verwendeten vergleichbaren
Kartuschen; c) Leistung (bestimmt durch Eindringtiefe des einzutreibenden Bolzens).
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Die Leistung der Tabletten entsprach den handelsüblichen Kartuschen;
durch verschiedene Tablettengewichte kann die Leistung abgestuft und der Leistung
verschiedener Kartuschenstärken entsprechend eingestellt werden.