DE1646381A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spreng- und Treibzuendern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spreng- und TreibzuendernInfo
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Description
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Verfahren und Vorrichtung zur Herst e? Jung von Spreng- und Treibzündern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4;x@@-:r,g- tuad Treibzündern in fortlaufenden Dängen d n gegosse- ner, zar3plitwerter Form oowie die nach diesem verfahren her- gestellten Spreng- und Trelbzünder. Es gibt zwei hauptsächllehe .Arten von chemischen Explosiv- stoffen, nämlich Springstoffe oder hochexplosive Stoffe, die durch sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeiten und hohen Druck gekennzeichnet sind, und Treibstoffe von geringerem Bxplosions- vermögen, die langsamer abbrennen und einen viel niedrigeren Druck entwinkeln. Sprengstoffe werden gewöhnlich in primäre und sekundäre Explosivstoffe eingeteilt. Die primären Baplo- sivstoffe detonieren fast immer durch einfache Zündung, z.Ba mittels Funken, flamme oder Stoss, während die sekundären Ba- - Die älteste -Art von Initialzündern ist die Queckeilberfulminatkapsel, die zuerst Ton nobel als Initialsprengstoff veri.-wendet wurde. Im letzten Teil des 19.Jahrhundert kamen viele Abänderungen in Verwendung; diese haben sich jedoch heute kaum durchgesetzt. Zu Anfar g dieses Jahrhunderts wurden elek- trische Sprengkapseln eingeführt, und diese haben heute einen hohen Entwioklungss Land erreicht. Sie en-chalten Elemente, von denen jeden seine Rolle bei dem komplizierten Prozess der Entwicklung der Hochdruckdeton gtionswelle spielt, die erforder- lich ist, um den nekundären Explosivstoff zu zünden. Die elek- trische Sprengkapsel eignet sich jedoch nicht sehr gut für das gleichzeitige Zünden voi Mehrfachladungen.
- Zu diesem Zweck wurde der Sarengzünder entwickelt. Dieser be- steht aus einem langen schmalen Rohr, das mit einem hochexplo- siven Stoff gefüllt ist. Ve:in am einen Ende des Rohres durch einen Initialsprengstoff eine Explosion ausgelöst wird, pflanzt sich der Ezplosione-itoss oder die Detonationswelle
mit hoher Geschwindigkeit länge des Zünders fort und verur- sacht die Detonation weiterer hochesplosiver Stoffe, die sich im Wege der Detonationswelle befinden. AuX diene Weine er- zielt man eine nahezu glei-.hzeitige Explosion einer Anzahl von Ladungen. Die älteste Porm des ßprm;sUnders war der in einem Bleimantel eingeschlossene Trinitroto:luolkern, der such als BleizUnd- sohnur bezeichnet wird. Bisi langen, diokwaddigee Bleirohr wird mit geschmolzenen srinitro-ioluol gefüllt, das man dann erstar- ren lässt, worauf das Rohr mit seinen Inbalt'in einer Reihe von aufeinaaderfoigenden AU#beitsggngen bis auf den Durchmesser einen Strohhelmes ausge$ogon wird. In diesem Zustande ist die Zündeohnur hochgradig biegiiam und erheblich länger als das ur- eprängliehe Rohr. Später wurden Aluminium- oder Blockzinnrohre hergestellt, die mit fikriiLeäure gefüllt wurden. Diese Art von Zundern ist aber heute nahE:$u vollständig durch ein mit Nitro- oellulose oder PentaerythrJt-tetranitrat gefülltes _. Rohr aus Gewebe oder gunsti toff verdrängt worden.- Diese Zünd- sohnur läset sich viel einfacher und weniger kostspielig in fortlaufenden Idäagen herstellen als die Bleisündsohnur. Die GewebeumhUllung wird normalerweise mit Wachs oder anderen was- serbeständigen hUlletoffen wasserdicht gemacht und ist gewöhn- lich durch eine Draht- oder Sohnurumiokluug verstärkt. Diene Bohnur-hat eine Detonationegeeohwindi gteit von etwa 6500 m/Sek,, - Sowohl die Bleizündschnur als auch die Gewebe- oder Kun.st,-stoff$Undschnur enthält ff roteilige, kristalline Bxplooi.vstoffe; jedoch liegt der Explosivstoff in ihnen in etwas verschiedener Form vor. Die 1,leizündsahnur wird mit gegossenem Trinitrotoluol gefüllt, dE.s beim Ausziehen des Bleirobres in Pulverform übergeht, so de-se dae Rohr mit dem feinteiligen kristallinen frinitrotoluol dicht gepackt ist. Die Gewebe- oder Kunststoffzündschnur wird hergestellt, indem ein durch Gewebe oder Kunststoff begrenzt-es Rohr mit feinteiligem Pentaerythrit-tetranitrat Zefüllt wird, das dann in dem Rohr so stark wie möglich verdichtet wird. Das Hineinstopfen des Explosivstoffes in das Gew3berohr ist jedojh recht schwierig, und infolge dieser Schwiertgkeit der Erreichung einer dichten Packung erzielt man nicht die volle Detonationsgeschwindigkeit, die man eigentlich mit Fen "aerythrit-#tetranitrat oder Nitroeellulose erzielen könnte. Ausserdem ist auch der Verdichtungsvorgang selbst gefährlich. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sprengzündern und Treibzündern, die mit einer Säule von festem Spreng- oder Treibstoff gefüllt sind, die an Ort und Steile zersplittert worden ist, so dass der Explosivstoff in der ganzen Säule in diskontinuierlicher Form vorliegt. Durch das Zersplittern wird infolge der Ablenkung der Detonations-oder Verbrennungswelle -von den zersplitterten Kristallen in dorr Säule die Empfindlichkeit erhöht. Das Verfahren eignet ei-@h Zür die fortlaufende Herstellung von Spreng- oder Treibzündern :in jeder beliebigen Menge und ohne Beschränkung hinsi-ehtlich des Durchmessers. Mach dem erfindungsgemässen Verfrbron können Spreng- und Treibzünder von beliebigem Durchmesser von 0,E3 mm aufwärts bis etwa 2,5 cm oder mehr je nach Bedarf hergestellt werden. Das Verfahren ermöglicht ferner die Erzielung einer dichten Packung des Explosivstoffes in dem Mantel praktisch ohne Kohlräume zwienhen den Teilchen, so dass der Spreng- bzw. Treibstoff trotz seines zersplitterten Zustanden eine hohe Dichte aufweist und die maximale Portpflansungageschwindigkeit der Detonationswelle öder des Abbrennens durch den ganzen Zünder hindurch gewährleistet wird.
- Gemäss der Erfindung werden Spreng- oder Treibzünder hergestellt, indem man ein Rohr oder einen Mantel von der gewtinechten Länge und dem gewünschten Durchmesser mit dem geschmolzenen oder halbfesten hochexplosiven Stoff bzwq Treibstoff von niedrigem Explosionsvermögen füllt und diesen Stoff in dem -Rohr zu einer festen Säule erhärten oder erstarren läset, die das Rohr praktisch vollatämdig ausfüllt Auf diese Weise kön-nen z.Bo endlose Rohre verwendet werden, die in einer kontinuierliehen Röhrenetrangpresse hergestellt worden sind. Bei dem bevorzugten Verfahren gemäss der Erfindung, das als Verfahren des Füllens und Umhüllens in einem Arbeitsgang bezeichnet werden kann, erfolgt das Füllen den Rohres und die Herstellung des Rohres oder des Mantels gleichzeitig, indem der Spreng- oder Treibstoff, mit dem das Rohr gefüllt werden soll, in Form einer Säule von dem gewünschten Durchmesser und der gewünschten Länge etranggepreast und der Zündermantel um die stranggepresste Explosivstoffsäule herum geformt wird, so dass er diese eineohliesst. Die stranggepresete Explosivstoffsäule wird mit dem Umhüllungsmaterial in Berührung gebracht, sobald sie nach dem Austritt aus der Strangpresse hart genug geworden ist, und zieht dann das Umhüllungsmaterial durch Reibungerkontakt mit eich. Beim weiteren Vorrücken der Umhüllung mit der stranggeprensten Säule nach aussen bildet das Umhüllungsmaterial einen Mantel um die Säule herum, so dass die Säule in einen Mantel aus dem Umhüllungsmaterial eingeschlossen wird. Vorzugsweine wird das Umhüllungsmaterial der Länge nach um einen Dorn, $.B. eine Strangpreneröhre oder Düse, herumgelegt, wobei man ein 11shi@lhomasba.ttt v= solcher Breite verwendet, dass das Blatt die stranggepresate Säule vollständig einschliesst und die Ränder der Hülle sich etwas überlappen, um die Längsnaht an der BerUtrunge®telle der beiden Ränder der Umhüllung au verstärken. Wenn dies wegen des flüosigen Zustandes des Explosivetoffeserforderlich ist, wird auf die Oberfläche der Packung ein hinreichender Druck zur Einwirkung gebracht, um den Ezplosivetoff in der Packung zu halten und eine Verzerrung der Ezplosivetoffsäule und des Zündermantels unter dem Strangpreeadruck zu verhindern. Vorzugsweise befin- det sich jedoch der Explosivstoff schon in verfestigter Form, wenn odet kurz nachdem er mit dem Umhüllungsmaterial in Berührung kommt. Sodann werden die sich überlappenden Ränder des Mantels geschlossen und vollständig verklebt oder verechweiest, worauf der Zündermantel oder das Rohr vollständig ist und die Ezplosivetoffsäule in seinem Inneren enthält. Nach der Fertigstellung de.3 Zündermantels wird die Ezplosivetoffsäule an Ort und Stelle einer Kompressionskraft unterwor- fen, so dass sie zersplittert und im Inneren des Mantels dis- kontinuierlich wird. Da dir Säule hierbei in dem Mantel festgehalten wird, werden die eereplitterten Bzplosivetoffteilchen an einer Verlagerung gegeneinander verhindert und behalten da- her die Form der ursprüngl:Loh gegossenen Säule bei. Die Zar- .$plitterung mues so gründlich durchgeführt werden, dass die Teilchen auf kleine Korngrusen zerkleinert werden, so dass mindestens 50 96 der Teiloren Durchmesser von weniger als 0,8 mm aufweisen. Vorzugs*aiae wird die Zerkleinerung derart durchgeführt, dass mindert ans 50 % der Eaplosivstoffteilchen durch ein Sieb mit 0,5 mm laschenweite und mindestens 25 % durch ein Sieb mit O,125 an Maschenweite hindurchgehen. Na- türlich sind die Durchmesser sämtlicher Teilchen wesentlich kleiner als der Durchmesser des Zünders. Durch das Zersplit- tern wird der Zünder biegsamer, und es entwickelt sich die maximale Empfindlichkeit. Infolge dieses Zersplitterungsvorganges pflanzt sich eine D3tonationswelle vom einen Ende des Zünders zum anderen fort. Nach dem Zersplittern oder der Zerkleinerung ist der Zünder fertig. Durch Abmessen und Abschneiden entsprechender Längen des Rohres können Zünder vin jeder beliebigen Länge herge- stellt werden.
- Das erfindungsgemässe Verf ihren ist auf die Herstellung von Sprengzündern aus hochezpl)siven Stoffen und von Treibzündern aus Stoffen von geringem E;plosionsvermögen aller Arten an- wendbar. Das Verfahren eigiet sich besondere für strangpressbare oder gegossene Ezploslvstoffe, die in halbfestem oder ' flüssigem Zustande stranggapresst oder eingefüllt werden kön- nen und an Ort und Stelle im Inneren des Mantels erhärten. Wenn die Säule in eine Rölre eingefüllt werden soll, wird sie vor der Berührung mit dem Umhüllungsmaterial in den festen Zustand in Form einer Säule übergeführt, so dass sie in dem gehärteten Zustande als Antriebskraft wirken kann, um bei dem nachfolgenden Umhüllungsvcrgang das Blatt aus dem Umhüllungsmaterial mit sich zu ziehen.
- Die üblichen Spreng- und Treibstoffe können hinsichtlich ihrer Strangpresebarkeit durch Zasatz ton Weichmachern modifiziert werden., und es können ihnen, wenn sie zu weich sind, um sich in kleinere Teilchen zersplittern zu lassen, auch,Härtungszueät$e beigegeben werden.
- Wenn eine geschmolzene Füllung verwendet wird, oder wenn die stranggepresste Ezplosivstaffsäule selbst als Antriebskraft zum Vorwärtsziehen des Umh:illungematerials dient, muss die Verdichtung den EzplosivstiZfes in dem Mantel auf eine gleich-mässige Dichte gewährleist3t werden. So ist es möglich, zu verhindern, dass sich inne?halb des Zündermantels teilweise gefüllte Stellen oder Hohl°äume bilden, in denen der Explosiv- stoff in geringerer Dichte vorhanden ist oder vollständig fehlt, was die Portpflanzung der Detonationswelle oder den Abbrennens über diese Stelle hinaus verhindern würde Hierdurch wird auch gewährleistet, dann der Ezploaivatoff den Mantel mehr oder weniger volls-bä3dig anfüllt, und dass er, da er in dem Mantel in dicht gepac:rter Form vorliegt, auch nach dem Zersplittern seine Säulenlorm in dem Mantel beibehält. Da- durch wird erreicht, dass die Explosivetoffteilchen in dem zersplitterten Produkt eng nebeneinander liegen, so dass dte Detonations- oder Verbrerrrungswelle sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Zünder .-"ortpflanzen kann. Infolgedessen erzielt man in den erfinduur,;agemäss hergestellten Sprengzündern mit Pentaerythrit-tetranibrat Detonationsgeschwindigkeiten von mehr als 6200 bis 6500 m/Sek.
- Damit dis stranggepresste Säule aus halbfestem oder th:.xo-ropem Eaplosivetoff das Umhüllungsmaterial mit sich vorwärtoziehen kann, muss die ?iah-:, die sich beim Herumlegen der Umhüllungefolle um die Säule bildet, vor dem Verkleben oder Verschweissen fest zusammengehalten werden. Der Druck, der erforderlich ist, um die lfaht vor dem verkleben oder Versehweiesen zusammenzuhaltE:n, kann auf verschiedene Weiss zur Einwirkung gebracht verder.. Die offene Naht zwischen den Rändern der Umhüllung kann ecfort nach ihrer Bildurig geklebt oder heineversohweiest werden. Ebenso kann die umhüllte Fakkung zwischen Flügeln oder einer Reihe von kreisförmigen Wal-zenoberflüehen gehalten werden. Eine einfache und bevorzugte Methode, durch die die BJegeamkeit des Zünders verbessert wird, besteht darin, die Packung durch eine oder zwei Gruppen von Spiralwioklungen aus Fadenmaterial, wie Bindfaden, Schna,-r oder Draht, $u umgeben. Wenn zwei Gruppen von Wicklungen ver- wendet werden, wird die eine im Uh;zeigersinn und die andcre entgegen dem Uhrzeigersinn um die Packung herumgewickelt.
- Die Haltefäden können auf an sich bekannte Art auf die Paekung aufgewickelt werden. Gegebenenfalls können die Fäden nach der gleichen Methode aas die Packung gebunden werden, nach der auch die Naht verklebt tzw. geschweisst wird. Die Haltefäden be- stehen vorzugsweise aus einem Material, wie Gasfasern, das beim Zünden keine nennenswerten Mengen Rauch oder Dämpfe ent- wickelt. Andere Stoffe, die hierfür verwendet werden können, sind Polyamide, V'scosekunstseide, Acetatseide, Polyvinylohlorid, Polyacryäaäurenitril und Polyester.
- Bei dem Verfahren den Füllens und Umhüllens in einen Arbeitsgang kann unter Umständen das Umhüllungsmaterial dazu neigen, sich unter den Pack ungsbedingungen spiralförmig um den Dorn herumzuwickeln. Dieser Neigung kann durch e;ne Gegenkrafi entgegengewirkt werden, die gross genug ist, um das Material ziirüekzuhalten. Die Gegenkraft kann mit sei e einen Bandes oder eines sonstigen Organs angewandt werdet, daƒ über den umhüll- ten Zünder hinweggleitet und auf den Zünder eine Drehkraft in
einer Richtung ausübt, die der Spiralwiaklungeneigung der Umhüllung entgegengesetzt ist. Die gleiche Wirkung kann man auch durch-Herumwickeln eines Fadens um das Rohr in. der der Spiralwiaklungeneigung der Umhüllung entgegengesetzten Rich- tung erreichen. Während eine Fadenwicklung gewöhnlich aus- reicht, um der Neigung des Umhüllungsmateriale, sich um den Dorn herumzuwickeln, entgegenzuwirken, erreicht man durch eine Doppelwicklung in beiden Richtungen eine viel höhere und $ufriedenmtellendere Pestigkeit der Packung. Die offene Naht des Mantels kann auf jede beliebige Weise verschlossen werden, die sich für das.betreffende Umhüllungs- material eignete Auf die sich überlappenden Ränder kann ein Bindemittel aufgebracht Werden, oder die sich überlappenden Ränder können durch Wärme- und Druckeinwirkung oder durch 1ii- eungsmittel- und Druckeinwirkung versohweiset werden. Qega- benenfalle kann die ganze Packung mit einem Besohichtungs- material überzogen werden, um dem Zünder höhere Festigkeit und Starrheit zu verleihen, wobei dieses Beeohiohtungsmaterial gleichseitig alle etwa noch offenen Nahtstellen bedeckt und versohlieest. So kann man z.B. Papier durch Klebstoff oder Wachs binden, indem man das Bindemittel auf das Umhüllungama- terial aufsprüht oder aufstreicht oder es mit Hilfe von Walzen aufträgt, oder indem man den Zünder über eine fortlaufende Oberfläche oder Folie des Bindemittels hinwegführt. Thernopla- stäsche Kunstharze, wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polypropylen, lassen sich durch Anwendung von Wärme oder Druck oder durch Anwendung von Lösungsmitteln und Dru#@!k ver- schweissen, wobei das Lösungsmittel anschliessend durch Erhit- zen abgetrieben wird. Wenn die Naht auf diese Weise geschlob- sen ist, wird kein äusserer Druck mehr benötigt, um den Ex- plosivstoff in der Packung festzuhalten, und etwaige proviso- rische Fadenumwicklungen können entfernt. werden. Für das Umhüllungsmaterial können beliebige Stoffe verwendet werden, wie z.B. Papier, Gewebe, gaservlies, Kunststoffe, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylohlorid und Nischpolyme- risate aus Vinylohlorid und Vinylacetat, Kautscbukhydro- Chlorid, Celluloseacetat, sowie Pergamin oder Wachspapier. Strangpresebare Kunststoffe eignen sich besonders für die Her- stellung von stranggepressten Rohren in fortlaufenden Längen zum Füllen mit geschmolzenem Sprengstoff; jedoch sind auch Kunststoffolien für dieses Verfahren des Füllens und Umhüllens in einem Arbeitsgang geeignet. Auch Umhüllungsmaterial aus Metall, wie Metallfolie, z.B. Aluminiumfolie, kann im Rahmen der Erfindung verwendet wer- den. Wenn der Zunder infolge des Zerkleinerungsvorganges in seine Form verzerrt wird, kann er zwischen Förmwalzen oder durch eine Formmatrize hindurahgefthrt werden, um ihm wieder-die gewünschte Form, a.8. eine runde Form, zu geben. Bei der Herstellung von Sprengzundern ist das Verfahren auf Sprengstoffe jeder Art anwendbar. Bevorzugt werden die Spreng-: stoffe, die eich schmelzen und dann giessen.lassen, wie Pentolit (ein Gemisch aus gleichen Gewiohteteiien Penta- erythrit-tetranitrat und Trinitrotoluol)., erinitrotoluol, die Amatolß (Gemische aus tmmoniumitrat und 'frinitrotoluol), die Sodatole (Gemische aus XBtriu111I.trat und Trinitrotoluol), Sprengstoff B (ein Gemisöh aus bis au 60 % Cyolotrimethylen- . trinitragin, bis zu 40 % Srinitrotoluol und 1 bis 4 % Wachs), Cyolonit (Cyolotrimethyleätrinitrazdn), fetryl, Qyolotol (Sprengstoff Bohne Wachs) und Gemische derselben. Das Verfahren ist auch auf freibstotte jeder Art, wie-Bohwars- pulver., rauohloees ftlver, 'fri»tlqloläthantrinitrat, Bohiesa- - pulver und Gemische'derselben, anweädbar. Gegossene Explosivstoffe werden an besten folgendermassen ein- gefüllt: Sie werden zunächst in den geschmolzenen Zustand übergetiJhrt und dann in ein bereits fertigen Rohr eingefüllt.- Wenn sie bei dem Verfahren verwendet werden sollen, bei dein - Die Erfindung ist ferner auf E=plosivatoffe anwendbar, die zum Zwecke des Btrangpreesene in einen halbfesten Zustand ge- bracht werden können und dann je nach der Zusammensetzung des Ezplosivstoffee beim Altern, Erhitzen oder Kühlen hart wer- den. Solche Ezplosivatoffe lassen sich leicht im halbfesten Zustand strangpressen, und in diesem Zustand kann Druck auf sie zur Einwirkung gebracht werden, um die treibende Kraft zu erzeugen, die das Umhüllungsmaterial vorwärts zieht, so dass die Packung fertiggestellt wird, und man kann sie vor oder nach der Herstellung der Zünderpackung, jedenfalls aber vor dem Zersplittern oder Zerkleinern, erhärten lassen.
- Zu den Sprengstoffen dieser Art, auf die die Erfindung anwendbar ist, gehören Gemische aus Nitrostärke und Nitroaellulose mit Gelatinierungsmitteln oder Weichmachern, wie Nitroglykol, Dinitrotoluol und Trimethyloläthantrinitrat, Gemische aus Tetranitrodiglyuerin und@Nitrocellulose sowie Gemische aus Nitromannit und Trimethyloläthantrinitrat.
- Den Spreng- oder Treibstoffen können verschiedene Zusätze beigegeben werden, um ihre Härte zu verbessern oder herabzu- setzen. Trimethyloläthantrinitrat und Dinitrotoluol eignen sich gut als Zusätze zur Verminderung der Härte und verbessern auch das Schmiervermögen beim Strangpressen; das letztere kann durch jeden flüssigen Explosivstoff erreicht werden. Gewöhnlich sind nur geringe Mengen in der Grössenordnung von 0,5 bis etwa 20 Gew.-% des Explosivstoffes erforderlich.
- Vorzugsweise soll der Spreng- oder Treibstoff im allgemeinen einen Erweiohungepunkt aufweisen, der über denjenigen Tempe- raturen liegt, die auf den Zünder bei der Lagerung und Verwen- Jung mr Einwirkung komen. Die üblichen Anwendungsbedingungen erfordern, dann der Explosivstoff einen Erweiohungepunkt von mindestens 50o a und vorzugsweise über 65o C aufweist. Eine obere Grenze für den Erweiohungepunkt besteht nicht, in- soweit nie sich nioht*aue den Strangpreesbedingungen und der Vorrichtung ergibt, die für die Herstellung des Zünders zur Verfügung steht, um den E:plonivetoff in den erforderlichen geschmolzenen oder halbfesten Zustand zur Herstellung der Füllung und der Umhüllung zu bringen.
- Es ist auch möglich, das Verfahren zur Herstellung von Spreng- und Treibsündern mit Spreng- oder Treibstoffpulvern als Füllmaterial durchzuführen. Solche Pulver lassen eich jedoch eohwieriger verarbeiten, und daher werden Sprengstoffe, die sieh in den geschmolzenen oder halbfesten Zustand überführen lassen, zum Güllen oder zum Füllen und Umhüllen bevorzugt. Wenn der Sprengstoff selbst die treibende Kraft für die Pakkung liefert und die Packung von Anfang an mit einer offenen Naht hergestellt wird, kann Luft, die möglicherweise in dem Sprengstoff eingeschlossen ist, schnell aus dem Mantel durch die offene Naht entweichen. Die etranggepresete Säule bewegt eich nur dann vorwärts und zieht das Umhüllungsmaterial nur dann mit sich, wenn der E:plosivetoff vorwärtegesohoben wird. An Stellen, wo sich im Inneren der Ezplosivatoffmaeee eine
Zufttasohe keine Eaplosivetoffmasse vorhanden, die die nötige treibende Kraft liefern könnte, und der stranggepresste Explosivstoff rückt daher erst dann weiter vorwärts, wenn die Lufttasche beseitigt ist. Der fertige Spreng- oder Treibsünder kann in jeder bekannten Art untergebracht werden. Sehr lange und fortlaufende Zünder- längen können gelagert werden, indem sie auf eine Spule oder Rolle aufgewickelt werden. Der Zünder kann in jeder beliebi- gen Länge verpackt werden, indem man ihn selbsttätig oder von Hand in die gewtüasehte Länge schneidet. Die freien Enden kön- nen durch Besprühen, Tauchen, Aufsetzen von Kappen oder nach anderen bekannten Packmethoden geeohützt oder abgeschlossen werden. Vielfach ist es nicht nötig, die freien Enden zu schützen, da der fertige Zünder in geschlossenen Kästen oder Kisten versandt werden kann, wodurch der Zutritt der atmo- sphärieohen Feuchtigkeit verhindert wird, Man kann auoh die Festigkeit des äusseren Belages durch Kleben, Besprühen,»Be- schichten oder fortlaufendes Tauchen verbessern. Alle diese Verfahren sind dem Sprengstoff- und Verpackungdfachmann be- kannt. . Pigo 1 ist eine Draufsicht auf eine selbsttätig arbeitende Füll- und Umhüllungvƒrriohtung für giessbare Spreng- oder - Fig. 2 ist ein vergrösserter Querschnitt durch die Vorrichtung gemäss Pig. 1 nach der Linie 2-2.
- Fig. 3 ist eine vergrösserte Ansicht, teilweise im Schnitt, des Umhüllunge- und Zerkleinerungsteile der Vorrichtung ge- mäso Pig. 1-, von hinten gesehen.
- Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung $u m Beschicken eines vorgeformten, gefalteten Rohres mit of- fener Naht mit einem geschmolzenen, gieesbaren Spreng- oder Treibstoff.
- Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung ist die 8trangpresse 1 mit der Strangpressdüse 4 ausgestattet, aus der der Spreng- oder Treibstoff in halbfestem Zustande in Form der ®tranggepressten Säule C austritt. Explosivstoffe, die sich in dieser Weise strangpressen lassen, sind z.H. ein Gemisch aus Dinitrotoluol und Nitrostärke oder ein Gemisch aus Nitrocellulose, Nitroglycerl.n und Nitroglykol. Kurz hinter
der Strangpreaae befindet sich die Umlegevorrichtung 3 in Form eines eich nach aueeen erweiternden Halbzylinders, der an seinem Eintrittsende 10, wo er zuerst mit dem Umhüllungs- material in Berührung kommt, etwa den doppelten Durchmesser wie die Strangprenadüse und an seinem äusseren Ende 11 einen dem Durchmesser der Strangpreaadüse sehr ähnlichen Durohmen- aer von 6,35 mm aufweist. Das Umhüllungsmaterial 2, n.8. starkes braunes Manilapapier, wird von der Vorratsrolle 7 ab- gewickelt und mit dem Eintrittsende der Umlegevorrichtung in Berührung gebracht, wodurch es um die Strangpresedüse 4 her- umgelegt und am Auetritteende der Strangpreaadüoe zu einem . Rohr verformt wird. Das Rohr 5 ist hinter der ersten Hälfte der Umlegevorrichtung 3 von dem Kühlmantel 8 umgeben, durch den über die Leitungen g Wasser öder ein sonstigen Kühlmittel umläuft, um die etrang- gepreeete Eaplosivetoffeäule auf die Eretarrungstemperatur zu kühlen und den Exploaivatoff in den `gegossenen, festen Zu- stand überzuführen. Der Mantel ist so lang, dann die Säule vollständig erstarrt, bevor sie bei der fördergeaohwindigkeit des Zünders durch die Vorrichtung aus dem Mantel austritt. Hinter den Kühlmantel 8 befinden sich die Auftragedüsen 40 und 41= die dem Rohr einen Waoheüberaug und ein Bindemittel aus dem Vorratsbehälter 42 zuführen. Diese Düsen befinden oioh diöht neben den umhüllten Exploaivetoffrohr, nämlich dem Spreng- oder Treibsünder 13, der aus dem Mantel 8 austritt. Die Düne 40 ist auf die Naht den Rohren gerichtet. Der Über- zug verschliesst die Naht und macht das Rohr wasserdicht. Die beiden Trägerbänder 45 dienen zum Tragen den Zündern und zur Zuführung von Wärme von dem Erhitzer 46 her, um das durch die Düne aufgebrachte Bindemittel zu trocknen. Unmittelbar nach der Berührung mit den Bändern 45 gelangt der Zünder in den einstellbaren Walzenmund zwischen den Zerkleinerungswal- zen 60 und 61 und dann in den einstellbaren Walzenmund zWi- schen einem zweiten Paar von Zerkleinerung®walzen 62 und 63, wobei der Zünder zuerst von oben und dann von unten her ge- griffen wird, um je nach der Spaltweite zwischen den walzen eine gründliche Zersplitterung oder sogar, falle erforderlich, Zerkleinerung der festen Ezplosivstoffsäule in dem Rohr zu ge- währleisten. Das zweite Walzenpaar 62 und 63 kann. auch so an- geordnet sein, dass es den Zünder von den Seiten her greift. 8ohlieselioh wird der aus der Vorrichtung 13 austretende Zün- der auf die Vorratsrolle 50 aufgewickelt. Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Spreng- oder Treibstoff in halbfeetem Zustande durch die Strangprenee 1 ausgepresst. Das 2 wird in Polienform von der Vorrate- und kann auf die Vorratsrolle 50 aufgewickelt. und so verpackt werden. Die Vorrichtung gemäee Zig. 4 bedient eich eines vorgeform- ten, gefalteten Rohren mit offener Seite, das mit geschmol- zenem Spreng- oder Treibstoff gefüllt wird. Der Explosiv- stoff wird in Pulverform 70 dem Fülltrichter 71 zugeführt, wo er auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das Ezplosiv- etoffpulver $u einer nähen Flüssigkeit schmilzt, die dann über die Förderschnecke 72 in die Strangpresedüse 73 gelangt, die ebenfalls erhitzt ist, um den Eaplosivetoff in flüssigem Zustande zu halten. Der E:plosivetoff tritt dann in die Zu- führdüoe*74 ein, die ihn in Säulenform bringt. Ein Vorrat von bereite gefalteter Kunetetoffolie, zoH. aus Polyäthylen oder Polyvinylohlorid, wird von der Vorratsrolle 77 abgezogen und läuft über die Führungsrolle 829 hinter der die zusammenge- faltete Folie so geöffnet wird, dass die eine Hälfte über eine Seite der Zuführdee 74 und die andere Hälfte über die andere Seite der ZufUhrdüee läuft, die sich über diese Stelle hinaus in der Rohr hinein erstreckt. Durch die Umlegevorrioh- tung 3, die ähnlich ausgebildet ist wie bei der in Fig. '! bis 3 dargestellten Vorrichtung, werden die Seiten der Folie über der dueseneeite der Düne zusammengebracht, so dass eich ein Rohr mit einer sich überlappenden Naht bildet. Die Naht wird heinegeeiegelt, indem auf sie Wärme und Druck durch die er- hitzten Heissiegelwalzen 85 zur Einwirkung gebracht werden, dien sich auf der Oberseite der Zuführdüse ?4 befinden, so dass eich an dieser Stelle ein geschlossenes Rohr bildet. Die Zuführdüse ?4 reicht in das Rohr bin hinter den Walzen 85 hinein und führt geschmolzenen Eaplosivetoff in das Rohr mit solcher Geschwindigkeit ein, dass das Rohr vollständig mit Ea- plosivatoff gefüllt wird. Der Druck des zugeführten Bzploniv- atoffes ist so hoch, dann alle Luft, die etwa vorhanden ist, aus der Säule ausgetrieben wird und aus dem Rohr über der Oberseite der Düse durch die offene,Naht entweicht, bevor das Rohr die Walzen 85 erreicht. Das gefüllte Rohr läuft dann in den Kühlmantel 8,_durch den über die Zeitungen 9 eine Kühlflüssigkeit, wie Wasser, um- läuft, so dann der geschmolzene Ezplosivatoff'beim Durchgang durch den Kühlmantel erstarrt. Gewöhnlich genügt eine um 10 bin 200 0 unter dem Erweichungepunkt den Explosivetoffee lie- gende Temperatur, um den E:plosivatoff, wenn er aus dem Uhl- mantel. austritt, vollständig zur Porm einer gegossenen festen Säule erstarren $u lassen. Das Rohr gelangt dann in den Walzenmund zwischen zwei Paaren von Zereplitterunga- oder Zerkleinerungewal$en 60, 61 und 62, 63, wie bei der an Hand von Pig. 1 bis 3 erläuterten Vorrioh- tung. Das Trägerband 45 läuft über die Walzen hinweg und dient zur Abfederung der von den Walzen auf die Eaplosiv- stoffsäule in dem Rohr ausgeübten Kompressionskraft: Im übrigen gleicht die Vorrichtung derjenigen gemäss Fig. 1 bis 3. Heim Betrieb wird der geschmolzene Explosivstoff mit der er- forderlichen Geschwindigk3it zugeführt, so dass er das über die Aussenseite der Zuführdüse 74 zugeführte Rohr vollständig füllt. Der Zuführungsdruck muss ausreichen,. damit der unter Druck zugeführte geschmolzene Explosivstoff als einzige trei- bende Kraft dao Rohr durch die Vorrichtung vorwärts fördern kann, so dann der Explosivstoff in dem Rohr verdichtet wird und alle etwaigen Lufttaschen beseitigt werden. Im Falle eines Gemisches aus Pentaerythrit-tetranitrat und Trinitrotoluol, wie Pentolit, beträgt die Arbeitstemperatur im Fülltrichter etwa 900 0, und die gleiche Temperatur.wird in ersten Teil der 8trangprenedüee 73-aufreohterhalten. Da- hinter ist die Vorrichtung der Lufttemperatur ausgesetzt, so dann eine.gewiese Kühlung zustande kommt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Explo®ivetoff die Heiesiegelwalzen 85 erreicht und befindet sieh@in halbfestem Zustande unmittelbar vor dem Br- starren, während die Temperatur im Bereich von 85 bis 77o 0 liegt--Der Kühlmantel wird auf 600 0 gehalten, wodurch die Temperatur des ExplOsivetoffes rasch unter 760 0 gesenkt wird, worauf der Explosivstoff in der gegossenen Form erstarrt und dann zwischen den Walzen 60, 61, 62 und 63 zersplittert oder zerkleinert werden kann. B e i s _,p i e 1 ß Mit der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung wird ein Detona- tionssUnder mit 3,175 mm Durchmesser aus Pentolit (einem Ge- misoh aus gleichen aewiohteteilen Pentaerythrit-tetranitrat und Trinitrotoluol) hergestellt. Der bei 95o C zugeführt und erstarrt in dem Kühlmantel, der auf 60o 0 gehalten wird. Dann wird der Sprengstoff zerkleinert. Eine nach diesem Verfahren erhaltene, 91,5 cm lange Zünd- schnur wird mit einer an ein Ende derselben anstossenden Sprengkapsel Er. 6 ton duPont detoniert. Hierbei werden 43,2 cm der Länge von 91,5 cm zur Detonation gebracht. Ein weiteres Stück der gleichen Zündsohnür wird geöffnet und der zerkleinerte Pentolit der Siebanalyne unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten werden: Korngrösse % Pentolit >0, 5 mm. 341, 0 >0,25 mm 15,0 >0,177 mm 6,1 >0,125 mm 795 >A,062 mm 10,9 <0,062 mm 26,5 Ein Stück dieser Zündschnur wird entfernt, bevor es die Zer- kleinerungewalzen erreicht hat, worauf man versucht, diesen gegossenen Zünder zur Detonation zu bringen. Von dieser Zünd- schnur detonieren nur 'i5,25 cm von einer Länge von 91,5 am. Aus diesem Versuch ergibt eich die durch das Zerkleinern er- zielte Verbesserung in der Empfindlichkeit des Sprengstoffes. B e i e p i e 1 '2 @rar@rr@r Ein Detonationszünder von 3,175 mm Durchmesser wird in der Vorrichtung gemäss Fig. 4 mit dem Sprengstoff B hergestellt. Dieser Sprengstoff enthält 60 gb Cyclotrimethylentrinitramin, 39 % Trinitrotoluol und 1 y6 Wachs. Der Fülltrichter wird auf 85° C gehalten, und in dem auf 600 C gekühlten Mantel wird der Ezplosivetoff erstarren gelassen. Ein 91,5 cm langes Stück dieses Detonationszünders wird mit einer an ein Ende anstossenden Zündkapsel Nr. 6 von duPont - Ein weiteren Stück den Detonationszünders wird entfernt, bevor en die Zerkleinerungswalzen erreicht, und dann auf sein Detonationsvermögen untersucht. Von diesem Zünder können nur 't7,8 am von einer Länge von 40,7 cm zur Detonation gebracht werden, woraus sich die Wichtigkeit des Zerkleinerne des Sprengstoffes zur Erzielung der erforderlichen Empfindlichkeit den Zündern ergibt.
- Ein Stück des zerkleinerten Zündern wird geöffnet und einer Siebanalyse unterworfen. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Korngrösse sse % Sprenantoff H >0,5 mm 28,6 >0,25 am 10,6 >o,177 mm 4,2 >09125 mm 6,4 >0,062 am 14,7 <0,062 am 35,5 kömmlichen Zündschnur nach Entfernung der Verstärkung ver- legt wird, wobei nur die schwarze Asphaltumhüllung auf der Bleiplatte verbleibt. Die Zündschnur wird durch einen Kleb- band®treifen ihrer ganzen länge nach mit der Bleiplatte in Berührung gehalten. Die Zündung erfolgt durch eine Sprengkap- eel Hr. 6 von duPont. Detonations- ge®ohwindig- pertiefungebildung in einer kein den Zen- der. in frei- 6,35 m dicken Bleiplatte ----.._. Material ein Zustande Tiefe Breite Beispiel 1 (Pentolit) 6641 m/Sek. 491 mm 5 mm Beispiel 2 (Spreng- stoff B) 5522 m/Seb:. 2,2- mm 5 mm Herkömmliche Zündschnur (Pentaerythrit- tetranitrat) 6560 m/Sek. 0,92 Hieraus ist ersiohtlioh, dass die Zünder gemäss Beispiel 1 und 2 eine höhere Brisans aufweisen als die herkömmliche Zünd- schnur, und dass der Zünder gemäss Beispiel 1 eine höhere De- tonationegesohwindigkeit hat als die herkömmliche Zündschnur. - B e i s p i e 1 4 Unter Verwendung der Vorrichtung gemäss Pig. 4 wird ein 4,76 mm dicker Treibzünder aus rauohfreiem Pulver hergestellt, das mit Trimethyloläthantrinitrat gelatiniert ist. Der ZUnder brennt über seine ganze hinweg gut und schnell ab.
Claims (1)
- P a t e n t a n e p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Spreng- bzw. Treibzündern, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Exploeivetoff zu einer in ein dicht passendes Rohr aus biegsamem Umhüllungsmaterial eingeschlossenen fortlaufenden festen Säule verformt und die feste Säule in der Umhüllung in eine Anzahl von dicht in der Umhüllung eingeschlossenen Teilchen zersplittert. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Explosivstoff in halbfestem Zustande in das Rohr einfüllt und ihn vor dem Zerkleinern in einen harten, festen Zustand überführt. 3. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass man den Ezplösivstoff in geschmolzenem Zustande in das Rohr ein- fällt und ihn vor dem Zerkleinern in einen harten, festen Zu- stand überführt. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosivstoff durch das Zersplittern so weit zerkleinert '
wird, dass mindestens 50 @ der Teilchen Korngrössen von weni- ger als 0,8 mm aufweisen. 5. Verfahren nach Anspruch `i bis-4" dadurch gekennzeichnet, dass als Eaplosivetoff ein Sprengstoff verwendet wird. 6. Verfahren nach Anspruch `I bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Eaplosivatoff ein Treibstoff verwendet wird. 7. Verfahren zur Herstellung von Spreng- bzw. Treibzündern, da- durch gekennzeichnet, dass man (9) einen Explosivstoff zu einer fortlaufenden Säule verformt, (2) die Säule in eine Folle aus biegsamem Umhüllungsmaterial einschliesst, indem man die Folie um die Säule in Berüh- rung mit derselben so herumlegt, dass sie um die-Säule herum ein genau passendes Rohr mit einer Längsnaht bil- det (3) die fortlaufende Eaplosivstoffsäule unter dem Druck des zugeführten Ezplosivatoffes vorwärts schiebt und dadurch die Polie aus Umhüllungsmaterial vorwärts zieht und sie zwingt, sich derart %.m die Säule herumzulegen, dass durch die Vorwärtsbewegung der fortlaufenden Explosivstoffsäule eine Packung enteteh-t, und (4) auf die Packung einen hinreichenden äusseren Druck ein- wirken läset, um den Eaplosivetoff in der Packung zu hal- ten, und dabei die-Packung durch Schliessen der Naht fer- tigetellt, worauf man (5) die fortlaufende Explosivetoffsäule in der Umhüllung zu einer Anzahl von dicht in der Umhüllung eingeschlossenen Teilchen zersplittert. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn$eiohnet, dass man die Naht der Packung verklebt b$w. verschweisste 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Rohr durch eine Spiralwicklung eines fadenarti- gen Materials verstärkt. 10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ezplosivetoff in halbfestem Zustande in das Rohr ein- fUllt und ihn vor dem Zerkleinern in einen harten, festen Zu- stand überführt. 11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den Explosivstoff in geschmolzenem Zustande in das Rohr einfüllt und ihn vor dem Zerkleinern in einen harten, festen Zustand überführt. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach .Anspruch 1; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (1, 4) zum Verformen von Ezploeivatoff $u, einer fortlaufenden, langgestreckten Säule (6), eine Einrichtung (3) zum Herumlegen einer Folie (2) aus Umhüllungsmaterial um die Säule unter Bildung eines Zünderrohres, eine Einrichtung (1; 72, 73), um der etrangger- presmten E=ploeivetoffsäule eine hinreichende Antriebskraft zu erteilen, um die Folie (2) aus Umhüllungsmaterial vorwärts zu ziehen, sie um die Säule herumzulegen und die Säule in die Umhüllung einzuschliessen, eine Einrichtung (40, 41, 46) mm Schliessen der um die Säule herumgelegten Folie, eine Binrioh- tung, um auf die Packung einen hinreichenden äusseren Druck auezufen, um den Eaploeivstoff in der Packung zu halten, während die Säule die Folie aus Umhüllungsmaterial vorwärts zieht, und eine Einrichtung (60-63) zum Zersplittern der fe- sten Ezplosivetoffsäule in der Umhüllung. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet duroh'eine Ein- richtung (40, 419,46) zum Verkleben bzw. Yersohweissen der Umhüllungsfolie. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70-74) zum Verformen von E:plosivetoff zu einer fortlaufenden, langgestreokten, fliessfähigen Säule, eine Anordnung (74; 3) zum vollständigen Füllen einer rohrförmigen Umhüllung mit der noch in flieeefä- higem Zustand befindlichen Säule, eine Einrichtung (8), um
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