DE1646330C3 - Feste, zünderlose, gepreßte, durch Schlag zündbare Treibladungstablette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine feste, zünderlose, gepreßte, durch Schlag zündbare Treibladungstablette der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei derartigen zünderlosen Treibladungen, die zum Setzen von Nägeln, Bolzen und dergleichen in Beton, Stahl und anderen harten Werkstoffen eingesetzt werden, ist es erforderlich, daß sie einerseits billig sind, andererseits trotz der Beständigkeit des Explosivmaterials eine von Druck- und Witterungseinflüssen unabhängige und stets zuverlässige, deflagrierende Energiequelle darstellen, die selbst bei langer Lagerung der Treibladung nicht beeinträchtigt v, ird.

Aus der BE-PS 6 61 823 ist bereits eine Treibladungstablette aus gepreßtem, stabilem und schwachem Explosivmaterial bekannt, die ohne einen Initialzünder durch Schlag gezündet werden kann. Damit eine solche Treibladungstablette sicher gezündet werden kann, müssen jedoch bestimmte Bedingungen erfüllt sein. So muß diese Treibladung zur Zündung in eine speziell konstruierte Brennkammer eingebracht werden. Außerdem ändert eine solche Treibladung ihre Eigenschaften im Laufe der Zeit, wodurch ebenfalls die sichere Zündung gefährdet wird. Und schließlich kann, insbesondere bei Temperaturschwankungen, der Energiegehalt einer solchen Treibladung variieren, wodurch sich ebenfalls die Zünd- und Abbrenneigenschaften einer solchen Treibladung in unkontrollierter Weise ändern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine feste, zünderlose, gepreßte, durch Schlag zündbare Treibladungstablette der angegebenen Gattung zu schaffen, die sich auf mechanischem Wege sehr sicher zünden läßt und deren Energieabgabe bzw. Energiegehalt auch bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen und bei langer Lagerung nicht nennenswert beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Trcibladiingstablette der angegebenen Gattung (Kirch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchcn beansprucht.

!iic iTiit der Erfindun⁰ cr/ich.cn Vorteile honihon ;ml folgender Funktionsweise: Bei der Deflagration einer festen, zünderlosen, gepreßten, durch Schlag zündbaren Treibladungstablette müssen im wesentlichen zwei Phasen unterschieden werden, nämlich einmal die Einleitung der Zündung und zum anderen die sich daran anschließende Abbrennphase.

Bei der ersten Phase, d. h., bei der Einleitung der Zündung, muß neben der Verdichtung der Luft in der Ausnehmung durch die kinetische Energie des Zündstiftes eine mechanische Einwirkung auf die zu zündenden Teilchen, in diesem Falle die Nitrozellulosefasern, der Treibladungstablette erfolgen. Diese mechanische Einwirkung muß so durchgeführt werden, daß möglichst viele Zellulosefasern einer ausreichend hohen Schwerwirkung unterworfen werden.

Wenn die die Treibladung bildenden Nitrozellulosefasern mittels eines Stempels zusammengepreßt werden, dessen mittlerer Teil der Form und der Größe einer Zündnadel entspricht, und damit die Ausnehmung ausgebildet wird, entsteht im ßodenbereich der Ausnehmung ein verdichteter Bereich, der eine größere Dichte als etwa die Randbereiche der Treibladungstablette hat.

Durch diese Verdichtung des Bodens der Ausnehmung stehen im Aufschlagbereich der mechanischen Zündvorrichtung auf relativ geringem Raum sehr viele Nitrozellulosefasern zur Verfügung, die sehr rasch, also in einer sehr kurzen Zeitspanne, durch die Zündvorrichtung mechanisch beaufschlagt und dadurch der angestrebten Scherwirkung unterworfen werden. Diese Vielzahl an »Keimzellen« für die Zündung der Treibladungstablette gewährleistet zusammen mit der Verdichtung der Luft in der Ausnehmung, daß eine solche Treibladungstablette äußerst zuverlässig gezündet werden kann.

Nachdem der verdichtete Bodenbereich der Ausnehmung gezündet worden ist, beginnt die Abbrennphase, für die wiederum wesentlich ist, daß die Treibladungstablette eine große, für den Abbrand wesentliche, innere Oberfläche hat. Diese große innere Oberfläche ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Treibladungstablette dadurch, daG die Wandbereiche des tablettenförmigen Körpers im Vergleich mit dem Bodenbereich der Ausnehmung porös sind, so daß sich nach der Zündung ein ausgezeichnetes Brennverhalten einstellt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Treibladung ist, daß die Nitrozellulosefasern eine hohe mechanische Beständigkeit haben, also beispielsweise nicht aus Versehen gezündet werden können. Außerdem bleibt der Energiegehalt und die Energieabgabe von Nitrozellulosefasern auch nach längerer Lagerung und bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen konstant, so daß eine solche Treibladung insgesamt ein sehr gleichmäßiges Verhalten hat.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Sicht eine Treibladungstablette aus niederexplosivem Material,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Treibladungstablette nach F i g. I mit einem verstärkten Zündungsteil,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausfiihrungsform der erfincliingsgemäßen Treibladungslablctte.

Fig. 1 und 2 /eigen eine 1 reibladungstabiette 10 aus niederexplosivcin Material, die sieh als Energiequelle in Handwerksgerälen zum Setzen und Eintreiben von BcfcsligungsifiUcln bewährt h;u. »Nicderexplosiv« bezieht sich auf die Gruppe von Explosivstoffen, die

ri ich Zündung abbrennen oder deflagrieren und schließt jene hochempfindlichen Stoffe aus, deren Zündung zur Detonation führt, einem wesentlich heftigeren und etwa tausendmal schnelleren Vorgang als die gewöhnliche Deflagration. In ihrer in F i g. 1 und 2 gezeigten Form hat die Treibladungstablette 10 einen zylindrischen oder tassenähnlichen Körper 12 mit einer dünneren Grundoder Aufschlagfläche 14. Die ganze Treibladungstablette ist — ausschließlich irgendwelcher Verdünnungsstoffe und Zusätze — aus Nitrozellulosepulver mit einem Stickstoffgehalt von etwa 12 '/> bis 13,4 Gewichtsprozent geformt. Bei der Herstellung müssen selbstverständlich Vorsichtsmaßnahmen gegen ein vorzeitiges Explodieren von Pulverstaub getroffen werden; jedoch kann Nitrozellulosepulver bei normaler Atmosphäre und in hinreichend trockenem Zustand sicher gepreßt und zu zweckdienlicher Gestalt verformt werden.

Wie in der BE-PS 6 61 823 beschrieben, kann eine Ladung aus niederexplosivem Material durch direkten mechanischen Aufschlag gezündet werden, so daß die üblichen Zündsätze oder andere verwickelte Zündvorrichtungen nicht benötigt v/erden und durch Explosion betätigte Vorrichtungen, wie z. B. Befestigungsmittelsetzgeräte. kleiner, sicherer und handlicher gemacht werden können. Jedoch ist zu beachten, daß, wie in jener Patentschrift erläutert, der durch Schlag zu zündende verhältnismäßig harte Explosivstoff im wesentlichen eingeschlossen sein muß, so daß nur eine geringfügige Menge eingeschlossene Luft, und zwar nach Möglichkeit die Ladung umgebend sowie auch in der Ladung selbst, das Zünden verbessernd vorhanden ist und gewährleistet, daß das dann entstehende Gas dazu beiträgt, die gesamte Ladung zu deflagrieren.

Gemäß der Erfindung ist die Treibladungstablette 10 so geformt, daß sie in der Zündkammer, in der sie verwendet werden soll, ein unnachgiebiges Futterstück bildet.

Wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, hat die Treibladungstablette eine zylindrische Gestalt, die im wesentlichen der Form und Größe einer Zündkammer entsprechend bemessen ist. Der Explosivstoff wird mittels eines Stempels, dessen mittlerer Teil der Form und Größe einer Zündnadel entspricht, zusammengepreßt, wobei die Treibladungstablette 10 eine Ausnehmung 16 in ihrer Mitte enthält, in der bei Verwendung der Treibladungstablette eine bestimmte Menge Luft eingeschlossen wird, die den Zünd- und Deflagrationsvorgang unterstützt.

Um die Treibladungstablette 10 mit nur mäßiger Schlagkraft zünden zu können, ist die dünne Aufschlagfläche 14 vorzugsweise mit einem mittleren verstärkten Zündte'l 18 versehen, der in diesem Fall etwa doppelt so dick ist wie die ihn umgebende Fläche 14. Dieser Zündteil 18 wird der Treibladungstablette 10 von einer entsprechenden Ausnehmung in dem Stempel erteilt. Der gezeigte Zündteil 18 hat die Form eines Kegelstumpfes, dessen Mantelfläche im Winkel von etwa 45° geneigt ist.

Da die Zündfähigkeit der Treibladungstablette 10 wahrscheinlich durch die in den Nitrozellulosefasern , eingeschlossene Luft verbessert wird, soll der Preßvorgang so vor sich gehen, daß die Treibladungstablette 10 eine Porosität aufweist, die die Dichte des Körpers zwischen 0,6 und 1,55 g/cm³ hält. Vorzugsweise ist der Zündteil 18 poröser als die anderen Teile der Treibladungstablette, wobei die in ihm eingeschlossene Luft zusätzlich zu der beim Einschlagen der Zündnadel in die Ausnehmung 16 eingeschlossenen Luft an dieser für die chemische Zersetzung kritischen Stelle vorhanden ist, wenn die kinetische Energie der Zündnadel durch Zerreiben des Zündteils 18 aufgefangen wird und an der Stelle zwischen dem Ende der Zündnadel und der Innenwand de·- Treibladungstablette 10 die Deflagration auslöst.

Eine Treibladungstablette 30 in Fig. 3 entspricht in ihrer Beschaffenheit der Treibladungstablette 10. unterscheidet sich von ihr aber in ihrer Gestalt dadurch, daß ihre Aufschlagfläche 32 auf halber Höhe der Ausnehmung liegt. Die Aufschlagfläche 32 is; liünner als die sie umgebende Wand, mit der sie aus einem Stück besteht, und kann gegebenenfalls auf einer oder beiden Seiten mit einem verstärkten Zündteil versehen sein. Wegen der symmetrischen Form und der kongruenten Flächen 34 der Treibladungstablette 30 braucht beim Laden eines Bolzensetzgerätes nicht darauf geachte', zu werden, welche der beiden Flächen 34 geg^ri die Zündnadel gerichtet wird.

Es wird angenommen, daß der Aufschlag der sich eng der Ausnehmung 16 anpassenden Zündnadel von einem adiabatischen Druckanstieg der eingeschlossenen Luft begleitet wird. Bei Versuchen hat sich herausgestellt daß bei einer gegebenen Schlagkraft die Zündung durch die verdünnte Fläche 18 verbessert wird. Darüber hinaus haben sich Zusammensetzung und Struktur der beschriebenen Körper als wirtschaftlich erwiesen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ?. Feste, zünderlose, gepreßte, durch Schlag zündbare Treibladungstablette aus homogenem niederexplosivem Material zum Deflagrieren für ein Bolzensetzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungstablette aus Nitrozellulosefasern besteht, eine Dichte von mehr als 0,6 g/cm^J und weniger als 1,55 g/cm³ aufweist und beim Preßvorgang mit wenigstens einer Ausnehmung (16) für das Eindringen einer entsprechend geformten Zündvorrichtung versehen ist.
2. 2. Treibladungstablette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Bodenfläche (14, 32) der Ausnehmung (16) geringer ist als die der sie umgebenden Wand (12).
3. 3. Treibladungstablette nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche der Ausnehmung (16) einen verstärkten Teü (18) zum Einleiten des Zündens aufweist.