DE1964887B2

DE1964887B2 - Pyrotechnische Verstärkungssätze und deren Herstellung

Info

Publication number: DE1964887B2
Application number: DE19691964887
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Chem. Dr. 5210 Troisdorf Prior
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1974-07-18
Also published as: DE1964887A1; LU62237A1; FR2074251A5; BE760831A; NO124027B; NL7017096A; DE1964887C3

Description

Für die verschiedensten Anzündzwecke, z. B. bei der Zündung von Raketenmotoren auf Festtreibstoffbasis oder zum Zünden von Gas- oder Flüssigbrennstoffen, werden Anzünder verwendet, die neben den eigentlichen Anzündelementen, die meist aus elektrisch gezündeten Anzündmitteln bestehen, zur Verstärkung der von diesen Mitteln gelieferten Zündflamme weitere pyrotechnische Mischungen enthalten, welche letztlich die eigentliche Zündung des zu entflammenden Materials bewirken.

Die elektrischen Anzündmittel, z. B. in Form von Zündhütchen, und die pyrotechnische!! Verstärkungssätze sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Behälter untergebracht und bestehen z. B. aus mittels eines Bindemittels granulierten Gemischen von Mennige und Silicium und Kaliumperchlorat oder Bor und Kaliumnitrat oder Schwarzpulver.

In den meisten Fällen wird von einem solchen Anzündmittel eine möglichst kurzfristige Übertragung der Flammenzündung auf den zu zündenden Stoff gefordert, ohne daß dabei die Reaktion innerhalb des Behälters einen explosionsartigen Verlauf nehmen soll. Aus diesem Grunde werden solche Anzündverstärkungsmischungen meist in defilierten Korngrößen, die je nach der Art der Mischung verschieden sein können, hergestellt. Bei einer einmal für eine bestimmte pyrotechnisehe Anzündmischung gewählten Körnung und der damit festgelegten Oberfläche ist aber dann die Verbrennungs-Charakteristik und dabei die Zeit vom Anlegen des Zündstromes bis zum Erreichen des zur Zündung des Testtreibsatzes oder der gasförmigen oder flüssigen Hauptladung in engen Grenzen definiert.

Diese einmal gewählte Korngrößenverteilung der pyrotechnischen Verstärkungssätze kann sich nun im Verlauf der verschiedenen Arten des Transportes und der dadurch ausgeübten Stöße oder Schwingungen insofern ändern, als die Körner sich gegeneinander oder an der Wandung des Behälters reiben und dabei einen mehr oder weniger großen Abrieb erleiden. Nach einer solchen Beanspruchung ändert sich daher die auf die Körnung bzw. die Oberfläche bezogene Abbrandcharakteristik der Anzündmischung in unvorhersehbarem Ausmaß.

Gegenstand der Erfindung sind nun pyrotechnische Verstärkungssätze für Anzündsätze, besonders zum Anzünden von Triebwerken von Feststoffraketen, bestehend aus einer mit Nitrocellulose gekörnten Mischung von festen Oxidationsmitteln und brennbaren Substanzen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die einzelnen Körner des Satzes zum Schutz gegen Abrieb mit einem filmbildenden, nichthygroskopischen polymeren Material, das aus nichtexplosionsfähigen Stoffen besteht, in einer Menge von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent überzogen sind.

Durch die US-Patentschrift 2 988 438 sind zwar auch schon pyrotechnische Sätze aus festen Oxidationsmitteln und brennbaren Substanzen bekannt, die polymeres Material enthalten. Dort wird das polymere Material jedoch zum Körnen der Mischungen verwendet und muß demzufolge in erheblich größerer Menge als bei der Herstellung der vorliegenden Überzüge eingesetzt werden. Dies führt dazu, daß die auf diese Weise gekörnten pyrotechnischen Sätze in ihren Abbrandcharakteristiken nachteilig verändert werden. Wenn dagegen das polymere Material in den erfindungsgemaß eingesetzten Mengen als Überzug zu bereits gekörnten Anzündsätzen vorhanden ist, treten diese Nachteile nicht auf, und es ergeben sich trotzdem die genannten Vorteile der guten Rieselfähigkcit.

Das filmbildende Material besteht z. B. aus natürlichen oder künstlichen Polymeren oder Cellulosederivaten. Genannt seien z. B. Natur- oder Kunstkautschuk, vorteilhaft unter Zugabe von Vulkanisationsmittel^ Polyolefine, z. B. Polyäthylen, Polypropylen oder deren Mischpolymerisate, Polyvinylchlorid, Polyurethane, Polyamide, Äthyl-, Benzyl-, Acetyl- und Nitrocellulose, gegebenenfalls zusammen mit Weichmachern.

Die Aufbringung des filmbildenden Materials wird zweckmäßig mittels wäßriger Emulsionen der genannten Stoffe vorgenommen. Anschließend erfolgt dann eine Trocknung.

Grundsätzlich kann man die Filmbildner natürlich auch in organischen Lösungsmitteln gelöst aufbringen, aber sofern sie darin überhaupt löslich sind, besteht beim Trocknen leicht eine Explosionsgefahr, denn unbrennbare Lösungsmittel, wie chlorierte Kohlenwasserstoffe, kommen nur in wenigen Fällen überhaupt in Frage.

Die Menge des aufgebrachten Filmbildners beträgt 0,5 bis 5 Gewichtsprozent.

Beispiel

Eine mit 15 % Nitrocellulose gekörnte Mischung von Mennige, Silicium und Kaliumperchlorat mit einer Korngröße zwischen 3 und 5 mm wurde in einer Dose einer Stoßprüfung unterworfen, wobei auf die festeingebaute Dose 60 Stöße pro Minute ausgeübt wurden. Die jeweilige Beschleunigung betrug pro Stoß das 250fache der Erstbeschleunigung. Die Prüfdauer betrug 2 Stunden = 7 200 Stöße. Nach der Prüfung wurde die Zündmischung gesiebt. Bei einer Zündmischung, die gemäß der Erfindung mit einer 10 Gewichtsprozentigen wäßrigen Emulsion aus Polyäthylen oberflächlich behandelt und dann getrocknet worden war (Gewichtszunahme 1 %) betrug der Abrieb unter I mm weniger als I %, während der Abrieb derselben Zündmischung

ohne diese Behandlung 30 % betrug. Gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn an Stelle er Polyälhylendispersion eine Dispersion von Äthylcellulose oder Polyvinylchlorid auf die Oberfläche der gekörnten Mischung aufgebracht wurde.

Claims

1 964 88' Patentansprüche:

1. Pyrotechnische Verstärkungssätze für Anzündsätze, besonders zum Anzünden von Triebwerken von Feststoffraketen, bestehend aus einer mit Nitrocellulose gekörnten Mischung von festen Oxidationsmitteln und brennbaren Substanzen, d a durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Körner des Satzes zum Schufz gegen Abrieb mit einem filmbildenden nichthygroskopischen polymeren Material, das aus nichtexplosionsfähigen Stoffen besteht, in einer Menge von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent überzogen sind.

2. Versiärkungssätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbüdende Material aus natürlichen oder künstlichen Polymeren besteht.

3. Verstärkungssätze nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Material aus Polyolefinen besteht. so

4. Verfahren zur Herstellung von Verstärkungssätzen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Material in Form' von wäßrigen Emulsionen auf die Satzkörner aufgebracht wird, die dann getrocknet werden.