DE1815785A1

DE1815785A1 - Process for the preparation of explosive ignition material

Info

Publication number: DE1815785A1
Application number: DE19681815785
Authority: DE
Inventors: Shaffer John W
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1967-12-26
Filing date: 1968-12-19
Publication date: 1969-10-16
Also published as: FR1598670A; BE725979A; GB1250794A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR. GLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT D-8 MÖNCHEN 60 BÄCKERSTRASSE 3 S6 P58 DDR. GLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT D-8 MONKS 60 BÄCKERSTRASSE 3 S6 P58 D

SYLVANIA ELECTRIC PRODUCTS INC. Wilmington, Delaware
V. St. v. AmerikaSYLVANIA ELECTRIC PRODUCTS INC. Wilmington, Delaware
V. St. v. America

Verfahren zum Präparieren von explosivem ZündmaterialProcess for preparing explosive ignition material

Priorität« 26« Dezember 1967 Vereinigte Staaten von Amerika US-Serial Number 693 O65Priority “26” December 1967 United States of America US Serial Number 693 O65

Summary:

Es wird ein Verfahren zum Präparieren des explosiven Zündmaterials für Zünder von mechanisch gezündeten Blitzlampen beschrieben, bei dem das Material als zweiteiliges System rezeptiert ist und kurz vor der Einführung einer Ladung in das Zündhütchen bei der Lampenherstellung gemischt wird.There will be a method of preparing the explosive detonating material for igniters of mechanically ignited flash lamps, in which the material is formulated as a two-part system and shortly before the Introducing a charge into the primer during lamp manufacture is mixed.

Stand der Technik:State of the art:

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Blitzlampen, uns insbesondere die von mechanisch gezündeten Blitzlampen.The invention relates to the manufacture of flash lamps, and more particularly to us that of mechanically ignited flashlights.

Eine mechanisch gezündete Blitzlampe besteht allgemein aus einem hermetisoh abgeschlossenem, lichtdurohlässxgen Kolben, der eine Quelle für aktinisches Licht enthält und an dem ein Zünder befestigt ist. Insbesondere besteht eine mechanisch gezündete Blitzlampe aus einem Stück Glasrohr, das an einem Ende zu einer Spitze zusammengezogen ist und an dessem anderen Ende die Schale eines Zünders befestigt ist. Das Stück Glasrohr, das den Lampenkolben bildet, enthält einen Brennstoff, beispielsweise zerspante Zirkoniumfolie, und ein verbrennungsforderndes '"■.-.... - 2 -A mechanically ignited flashlamp generally consists of a hermetic one sealed, light-resistant flask that contains a source of actinic light and to which an igniter is attached. In particular, a mechanically ignited flash lamp consists of a piece of glass tube which is drawn together at one end to form a point and at the other end of which the shell of a detonator is attached. The piece of glass tube that forms the lamp envelope contains a fuel, for example machined zirconium foil, and a combustion-demanding one '"■.-.... - 2 -

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Gas, beispielsweise Sauerstoff. Der Zünder besteht aus einer metallenen Schale, in der ein Amboss und eine Ladung aus explosivem Zündmaterial angeordnet sind.·Gas, for example oxygen. The detonator consists of a metal one Bowl containing an anvil and a charge of explosive ignition material are arranged.

Der Betrieb einer mechanisch gezündeten Blitzlampe wird durch einen Zündstift eingeleitet, der auf das Zündhütchen oder die Schale aufprallt, um die Zündung der explosiven Ladung darin herbeizuführen. Das Versprühen der Ladung zündet die zerspante Folie, deren Verbrennung die Quelle für das aktinische Licht ist.A mechanically ignited flash lamp is operated by a Firing pin launched that strikes the primer or bowl, to cause the detonation of the explosive charge inside. The spraying of the charge ignites the cut film and burns it is the source of actinic light.

Explosives Zündmaterial für den Zünder einer mechanisch gezündeten Blitzlampe besteht gewöhnlich aus einer Mischung aus rotem Phosphor, Kaliumchlorat, Zirkonpulver und einem Abrasiv. Bei einem älteren Verfahren zum Präparieren der Ladung aus explosivem Zündmaterial für den Zünder solcher Blitzlampen werden die ungemischten trockenen Ingredienzien in das Zündhütchen oder die Schale eingebracht und ansohlies-8end wird ein Tropfen Zellulosenitratlösung eingegeben} statt dessen werden auch Vormischungen verwendet, die auf organischen Lösungsmitteln basieren und Zellulosenitrat als Bindemittel verwenden· Die Trockenpulvertechnik ist für die automatische Produktion sehr schwer anzuwenden. Auf organischen Lösungsmitteln und Zellulosenitrat basierende Systeme arbeiten gut, werden jedoch als gefährlich bei der Präparation und beim Verarbeiten während der Produktion betrachtet.Explosive ignition material for the detonator of a mechanically ignited one Flash lamp usually consists of a mixture of red phosphorus, potassium chlorate, zirconium powder and an abrasive. In an older procedure The unmixed dry ingredients are used to prepare the charge of explosive ignition material for the igniter of such flash lamps placed in the primer or bowl and attached a drop of cellulose nitrate solution is added} instead, premixes based on organic solvents are also used and use cellulose nitrate as a binding agent · The dry powder technology is very difficult to use for automatic production. Based on organic solvents and cellulose nitrate Systems work well but are considered dangerous to prepare and process during production.

Es wurde bereits vorgeschlagen, daß die Ladung vollständig als wässriges System rezeptiert wird, und dieses Vorgehen schneidet in Bezug auf Empfindlichkeit beim Vergleich mit Systemen auf der Basis von Zellulosenitrat als Bindemittel günstig ab. Eine wasserlösliche Mischung, die von Natur aus nicht explosiv ist, wird verwendet. Diese Mischungen auf Wasserbasis sind sicher bei der Verarbeitung, so lange Wasser vorhanden ist und das Material flüssig ist. Eine solche Mischung arbeitet jedoch nur gut, wenn sie im frisch präparierten Zustand verwendet wird. Beim Lagern wird der rote Phosphor mit Luft zu Phosphorsäure oxydiert. Dieser Verlust an Phosphorgehalt sowie das Vorhandensein derIt has already been suggested that the charge should be entirely aqueous System is formulated and this approach scores in terms of sensitivity when compared to systems based on cellulose nitrate as a binding agent. A water soluble mixture that is not inherently explosive is used. These mixes water-based are safe to process as long as there is water and the material is liquid. Such a mix works but only good if it is used in a freshly prepared state. During storage, the red phosphorus becomes phosphoric acid with air oxidized. This loss of phosphorus as well as the presence of the

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so entstandenen Phosphorsäure verringert die Stosaempfindlichkeit der Ladung erheblioh und verringert drastisch die Zündzuverlässigkeit der Blitzlampen. Es ist unpraktisch, die Herstellung in grosstechnischem Maßetab auf ein Material zu basieren, das bei Speicherung unstabil ist und deshalb nicht in ausreichender Menge angesammelt werden kann, um einen praktischen Arbeitsvorrat zu erhalten.The resulting phosphoric acid significantly reduces the charge's sensitivity to shock and drastically reduces its ignition reliability the flashbulbs. It is impractical to base large-scale manufacture on a material that is unstable when stored and therefore cannot be accumulated in sufficient quantity to obtain a practical worklist.

Mit Rücksicht auf diese Überlegungen soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Präparieren einee explosiven Stoffes verfügbar gemacht werden, der als Ladung für den Zünder einer mechanisch gezündeten Blitzlampe geeignet ist und nicht gefährlich bei der Präparation und Verarbeitung in der Massenproduktion ist, und trotzdem gleichzeitig eine solohe Stossempfindlichkeit aufweist, daß die Blitzlampe einen hohen Grad Zündzuverlässigkeit aufweist.With these considerations in mind, the invention is intended to provide a method for preparing an explosive substance that is suitable as a charge for the igniter of a mechanically ignited flash lamp and is not dangerous during preparation and Processing is in mass production, and yet at the same time has a single shock sensitivity that the flashlamp has a has a high degree of ignition reliability.

Erfindungsgemäss werden diese und andere Ziele, Vorteile und Merkmale dadurch erreicht, daß das explosive Zündmaterial als zweiteiliges System rezeptiert wird und dasselbe kurz vor dem Einbringen einer Ladung daraus in das Zündhütchen oder den Behälter während der Lampenherstellung gemischt wird. Überraschenderweise scheint der Phosphor in einer wasserfreien Alkohollösung nicht zu oxydieren, selbst wenn Luft vorhanden ist. Dementsprechend wird der Phosphor als alkoholische Suspension präpariert, und das Kaliumchlorat, das Zirkon und die übrigen Bestandteile werden als wässrige Suspension präpariert«These and other objects, advantages and features are in accordance with the invention achieved in that the explosive ignition material is formulated as a two-part system and the same shortly before the introduction of a charge it is mixed into the primer or container during lamp manufacture. Surprisingly, the phosphorus appears in an anhydrous alcohol solution not to oxidize, even if air is present. Accordingly, the phosphorus is used as an alcoholic suspension prepared, and the potassium chlorate, the zirconium and the other components are prepared as an aqueous suspension «

Beispielsweise kann Teil A_# die wässrige Suspension, die folgenden Gewichtsteile enthalten: 5i5O pulverförmiges Zirkon, 2,20 Kaliumohlorat, 6,50 Aluminiumoxyd als Abrasiv, und 6,25 Binderlösung (0,8.^ Hydroxyäthylzellulose in V/asser). Zeil B, di^ alkoholische Suspension, kann aus folgenden Gewichtsteilen "besteheni 2,20 roter Phosphor, 0,02 Kagnesiumoxya und 2,04 Lösungsmittel (2 Age Lösung von Hydroxypropylzellulose in 2-Methoxyäthänol).For example, part A _#, the aqueous suspension, can contain the following parts by weight: 50% powdered zirconium, 2.20 potassium carbonate, 6.50 aluminum oxide as abrasive, and 6.25 binder solution (0.8% hydroxyethyl cellulose in water / volume). Line B, di ^ alcoholic suspension, can consist of the following parts by weight: 2.20 red phosphorus, 0.02 kagnesiumoxy and 2.04 solvent (2- age solution of hydroxypropyl cellulose in 2-methoxyethanol).

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Die beiden Suspensionen sind sicher bei der Präparierung und Verarbeitung und bieten eine gute Lagerstabilitat. Kurz y°^r Gebrauch in der Herstellung von mechanisch gezündeten Blitzlampen wird 1 Gewichtsteil B mit 5 Gewichtsteilen A gemischt. Die sich dadurch ergebende Mischung ist empfindlich und ergibt ein gutes Betriebsverhalten der Lampe. Die Mischung der beiden Suspensionen ist jedoch für längere Lagerung nicht stabil und sollte innerhalb eines oder zweier Tage nach dem Mischen verwendet werden.The two suspensions are safe to prepare and process and offer good storage stability. Short y ° ^r use in the production of mechanically ignited flash lamp is 1 part by weight B mixed with 5 parts by weight of A. The resulting mixture is sensitive and gives the lamp good operating behavior. The mixture of the two suspensions, however, is not stable for prolonged storage and should be used within a day or two after mixing.

Das spezielle Zahlenbeispiel der Trockenzusammensetzung von Explosivmaterial stellt nahezu das optimale Gleichgewicht für das Betriebsverhalten bei Verwendung in mechanisch gezündeten Blitzlampen dar. In irgendeinem bestimmten Anwendungsfalle, je nach den speziellen gewünschten Eigenschaften, können jedooh die Gewichtsverhältnisse der verschiedenen Bestandteile erheblich verändert werden, ohne vom Brfindungsgedanken abzuweichen. Statt 2-Methoiyäthanol kann irgendein mit Wasser mischbares Lösungsmittel verwendet werden, das in ähnlicher Weise gegenüber rotem Phosphor inert ist. Beispielsweise können Methanol, Äthanol, Propanol, Dioxan und viel· andere wasserlösliche Lösungsmittel verwendet werden. In ähnlicher Weise kann Phoephorsesquisulfid statt rotem Phosphor verwendet werden, wenn auch ein ge» ringer Verlust an Empfindlichkeit dabei beobachtet werden kann.The special numerical example of the dry composition of explosive material represents almost the optimal balance for the operating behavior when used in mechanically ignited flash lamps. In any particular application, however, depending on the particular properties desired, the weight ratios of the various components can be changed significantly without losing sight of the concept to deviate. Instead of 2-Methoiyäthanol any water-miscible solvent can be used, which in similar Way is inert to red phosphorus. For example, methanol, ethanol, propanol, dioxane and many others can be water-soluble Solvents can be used. Similarly, Phoephorsesquisulfide can be used instead of red phosphorus, even if a ge » slight loss of sensitivity can be observed.

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Claims

S6 P58 D

PatentansprücheClaims

1· Verfahren zum Präparieren eines explosiven Zündmaterials aus Phosphor, Kaliumchlorat und Zirkon zur Verwendung in Blitzlampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphor als alkoholische Suspension präpariert wird, das Kaliumchlorat und Zirkon als wässrige Suspension präpariert wird und anschliessend Teile der Suspensionen miteinander gemischt werden.1 · Procedure for preparing an explosive ignition material Phosphorus, potassium chlorate and zirconium for use in flash lamps, characterized in that the phosphorus is prepared as an alcoholic suspension, the potassium chlorate and zirconium as an aqueous suspension Suspension is prepared and then parts of the suspensions are mixed with one another.

2. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 1 Gewichtsteil der alkoholischen Suspension mit etwa 5 Gewiohtsteilen der wässrigen Suspension gemischt wird.2. The method according to Anspruoh 1, characterized in that about 1 part by weight of the alcoholic suspension with about 5 parts by weight the aqueous suspension is mixed.

3. Verfahren nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß die alkoholiaohe Suspension aus Phosphor und einem wasserlöslichen Lösungsmittel besteht und die wässrige Suspension aus Zirkon-Kaliumchlorat und einer Binderlösung.3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that; that the The alcoholic suspension consists of phosphorus and a water-soluble solvent and the aqueous suspension consists of zirconium-potassium chlorate and a binder solution.

4· Verfahren naoh Anspruch 3» daduroh gekennzeichnet, daß die alkoholische Suspension zusätzlich Magnesiumoxyd und die wässrige Suspension zusätzlich Aluminiumoxyd als Abrasir enthält·4 · Method according to claim 3 »daduroh characterized in that the alcoholic suspension additionally magnesium oxide and the aqueous The suspension also contains aluminum oxide as an abrasive

5« Verfahren naoh Anspruoh 4» daduroh gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Lösungsmittel der alkoholischen Suspension «in· 2#ige Χιββιιηκ Ton Hydroxypropylzellulose in 2-Methoxyathanol ist, und die Binderlösung der wässrigen Suspension 0,8 # Hydroxyäthylzellulose in Wasser ist.5 «Method according to Claim 4» daduroh characterized in that the water-soluble solvent of the alcoholic suspension «in · 2 # ige Χιββιιηκ clay is hydroxypropyl cellulose in 2-methoxyethanol, and the binder solution of the aqueous suspension is 0.8 # hydroxyethyl cellulose in water.

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