DE2614196A1 - INFRARED RADIATOR - Google Patents
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Description
26H19626H196
J Troisdorf, den 25. März 1976 OZ: 76030 (2601)■ Dr.Sk/SchJ Troisdorf, March 25, 1976 OZ: 76030 (2601) ■ Dr.Sk/Sch
DYNAMIT NOEEL AKTIENGESELLSCHAFT
Troisdorf, Bez. KölnDYNAMIT NOEEL AKTIENGESELLSCHAFT
Troisdorf, district Cologne
InfrarotstrahlerInfrared heater
Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sind Infrarotstrahler auf
der Basis von Brandsätzen, die sich in direktem Kontakt mit
einer Metallfolie befinden, wobei die nicht in Kontakt mit den Brandsätzen befindliche Fläche der Metallfolie eine dunkel gefärbte
Schicht aufweist.The present invention relates to infrared emitters based on incendiary devices that are in direct contact with
a metal foil, the surface of the metal foil not in contact with the incendiary devices having a dark-colored layer.
In der deutschen Patentschrift (PatentanmeldungIn the German patent specification (patent application
P 25 14 133.7) werden solche Infiarotstrahler beschrieben, deren Brandsätze aus rauchlosem Treibladungspulver bestehen. In Erweiterung zu dem Verfahren dieser Patentschrift wurde nun gefunden, daß die Brandsätze auch bestehen können ausP 25 14 133.7) such infar red radiators are described, their Incendiary devices consist of smokeless propellant powder. In addition to the method of this patent specification, it has now been found that the incendiary devices can also consist of
a) einem Gemisch aus Kaliumnitrat und metallischem Bor odera) a mixture of potassium nitrate and metallic boron or
b) Schwarzpulver oderb) black powder or
c) Composite-Festtreibstoffen.c) Solid composite propellants.
Auch boim Einsatz von Brandsätzen auf Basis dieser Verbindungen erhält man Infrarotsträniers die eine genügend lange Wirkungsdauer bis zu 60 see und mehr besitzen. Weiterhin ist ihre Ver-Even when using incendiary devices based on these compounds, infrared strips are obtained that have a sufficiently long duration of action of up to 60 seconds and more. Furthermore, their
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brennungstemperatur aber im allgemeinen nicht höher als die Objekttemperatur, so daß'eine Selektierung des zu tarnenden und schützenden Objekts nicht möglich ist.but generally not higher than the combustion temperature Object temperature, so that 'a selection of the camouflaged and protective object is not possible.
Außerdem brennen IR-Strahler auf dieser Basis auch ohne offene Flamme ab, so daß auch in dieser Hinsicht Kachteile der bekannten IR-Strahler auf der Basis von pyrotechnischen Gemischen nicht auftreten.In addition, IR emitters burn on this basis even without open ones Flame off, so that in this respect too, tile parts of the known IR emitters based on pyrotechnic mixtures do not occur.
Das Aufbringen der genannten Brandsätze auf die Metallfolie erfolgt in der gleichen Weise, wie es in der PatentschriftThe said incendiary devices are applied to the metal foil in the same way as it is in the patent specification
(Patentanmeldung P 25 14 133.7) beschrieben ist. Im Falle der unter a) und b) genannten Gemische geht man dabei zweckmäßigerweise so vor, daß man diese Gemische in einem Bindemittel dispergiert oder löst und diese Dispersion oder Lösung auf die nicht geschwärzte Seite einer Metallfolie aufbringt. Dann läßt man das Bindemittel aushärten bzw. das in dem Bindemittel enthaltene Lösungsmittel verdampfen. Man erhält dann einen Film auf dem Metallstreifen, der je nach der Konzentration des Brandsatzes in dem Bindemittel eine Dicke zwischen 0,02 und 1,0 mm haben kann. Sollten größere Dicken - bis zu 5,0 mm gewünscht werden, können diese durch mehrmaliges Auftragen und Verdampfen bzw. Aushärten erhalten werden. Im allgemeinen soll die Dicke des Brandsatzes auf der Metallfolie zwischen 0,05 und 2,0 mm liegen.(Patent application P 25 14 133.7) is described. in the In the case of the mixtures mentioned under a) and b), it is expedient to proceed in such a way that these mixtures are in a binder disperses or dissolves and applies this dispersion or solution to the non-blackened side of a metal foil. The binder is then allowed to harden or the solvent contained in the binder to evaporate. You then get a film on the metal strip, depending on the concentration of the incendiary device in the binding agent can have a thickness between 0.02 and 1.0 mm. Should greater thicknesses - up to 5.0 mm be desired these can be obtained by repeated application and evaporation or curing. Generally supposed the thickness of the incendiary device on the metal foil should be between 0.05 and 2.0 mm.
Beim Einsatz von Composite-Festtreibstoffen geht man zweckmäßigerweise in der Weise vor, daß man aus dem Treibstoff Folien einer gewünschten Dicke,-z.B. durch Extrudieren - herstellt undWhen using composite solid propellants, it is advisable to go in such a way that foils of a desired thickness, -z.B. by extrusion - manufactures and
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diese Folien zu Streifen der gewünschten Breite und Länge schneidet. Diese Streifen werden dann mit der Metallfolie in der Weise umhüllt, daß die dunkel gefärbte Oberfläche der Metallfolie nach außen kommt.cuts these foils into strips of the desired width and length. These strips are then covered with the metal foil in such a way that the dark colored surface of the metal foil comes out.
Auch beim Einsati; von Schwarzpulver oder von KKO,/Bor-Gemischen ist es möglich, zuerst Streifen dieser Gemische in dem gewählten Bindemittel herzustellen und diese dann mit der Metallfolie zu umhüllen«Also at Einsati; of black powder or of KKO / boron mixtures it is possible to first make strips of these mixtures in the selected binder and then with the metal foil to wrap «
Wenn als Brandsatz ein Gemisch aus metallischem .Bor und Kaliumnitrat gewählt, wird, dann enthält dieses Gemisch das metallische Bor in Mengen zwischen 5 und 20 Gew.-%. Im a?. ι gema tnen wird amorphes Bor eingesetzt, das als Pulver vorliegen soll. Auch de«;·; eingesetzte Kaliumnitrat soll möglichst feinkörnig als Pulver vorliegen.If the incendiary agent is a mixture of metallic boron and potassium nitrate is chosen, then this mixture contains the metallic Boron in amounts between 5 and 20% by weight. Im a ?. ι is done amorphous boron used, which should be present as a powder. Also de «; ·; Potassium nitrate used should be as fine-grained as possible as a powder are present.
Als Bindemittel sollen solche Substanzen eingesetzt werden,die möglichst rauchlos abbrennen. Dazu eigent sich bevorzugt Nitrocellulose, die gegebenenfalls auch als ein Gemisch mit Glycerintrinitrat und Glycoldinitrat und/oder Diglycoldinitrat eingesetzt werden kann. Der Anteil dieser drei zuletzt genannten Stoffe in dem Gemisch soll jedoch nach Möglichkeit 20 Oe\f.-% nicht überschreiten.The binders used should be substances that burn off as smoke-free as possible. Nitrocellulose, which can optionally also be used as a mixture with glycerol trinitrate and glycol dinitrate and / or diglycol dinitrate, is preferred for this purpose. However, the proportion of these three last-mentioned substances in the mixture should, if possible, not exceed 20%.
Als Lösungsmittel für diese Nitrocellulose-Binder eignen sich hauptsächlich Aceton, Ätlrylacetat, Butanon-(1) oder ein Äther/ Alkoholgemisch. Als Bindemittel können aber auch andere, bekannte Lackbindemittel verwendet werden, wie z.B. solche auf derSuitable solvents for these nitrocellulose binders are mainly acetone, ethyl acetate, butanone (1) or an ether / Alcohol mixture. Other known lacquer binders can also be used as binders, such as those on the
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Basis von Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol oder den Polymeren des in 2-Stellurig chlor- oder nethylsubstituierten Butadiens.Based on polyacrylates, polyurethanes, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol or the polymers of chlorine or in 2-digit ethyl-substituted butadiene.
Auch beim Einsatz von Schwarzpulver wird dieses mit Hilfe tines Bindemittels auf der Metallfolie befestigt, Prinzipiell eignem sich dafür die· gleichen Bindemittel, die auch bei Verwendung eines Bor/Kaliumnitratgemischs eingesetzt werden.Even when black powder is used, it is attached to the metal foil with the help of a tine binder, which is in principle its own the same binders that are used for this purpose a boron / potassium nitrate mixture can be used.
Als Schwarzpulver kann sowohl schwefelhaltiges <?ls euch schwyfelfreies Schwarzpulver eingesetzt v/erden. Von beiden Schwarzpulvertypen sind Gemische eino3tzbar, die in die allgemeine Rahff.erizusammerieetzunk des Schwarzpulvers fallen. Auch die A^t der verwendeten Kohle spielt koine Rolle.Both sulfur-containing oil can be used as black powder Black powder used. Mixtures of both types of black powder can be used, those in general Rahff.erizusammerieetzunk of black powder fall. Also the A ^ t the coal used plays no role.
Die Körnung des Schwarzpulvers soll so beschaffen sein, daii eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers in dem Bindemittel und damit auf der Folie gewährleistet ist,The grain of the black powder should be such that one uniform distribution of the powder in the binder and thus on the film is guaranteed,
Das Schwarzpulver kann auch in Form von Stoppinen eingesetzt werden. Hierbei ist ea besonders vorteilhaft, "Bandstoppinen einzusetzen: Man braucht diese dann nur noch auf die gewünnchca Länge zu schneiden und mit der Metallfolie zu umhüllen.The black powder can also be used in the form of stoppins will. Here, ea is particularly advantageous, "Bandstoppinen use: You then only need to adjust them to the desired approx Cut to length and cover with the metal foil.
Unter den CoBiposite-Festtreibstoffen sollen solche Raketen-Fcsttreib&toffe verstanden werden, die sich aus sauers-toffabgeboriden, anorganischen Salzen und eiuem vernet"baren KunststoffbinderSuch rocket propellants are said to be among the CoBiposite solid propellants to be understood, which are made up of oxygen-abated, inorganic salts and a networkable plastic binder
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zusammensetzen. Solche Treibsätze werden auch als Verbunatreibsätze bezeichnet.put together. Such propellants are also called Verbunat propellants designated.
Unter den sauerstoffabgebenden anorganischen Salzen werden
hauptsächlich die Alkaliperchlorate, sowie Ammoniumperchlorat und Ammoniumnitrat verstanden. Als Bindemittel werden dabei
hauptsächlich eingesetzt:
Polysulfide ("PS"),
Polybutadien-Acrylsäure ("PBAH"),
Polybutadien-Acrylsäure-Acrylonitril ("PBAN"), Polyurethane ("PU") und
Polybutadien mit Carboxyl-Endgruppen ("PBCT").The oxygen-releasing inorganic salts are mainly understood as meaning the alkali metal perchlorates, as well as ammonium perchlorate and ammonium nitrate. The main binders used are:
Polysulfides ("PS"),
Polybutadiene acrylic acid ("PBAH"),
Polybutadiene-acrylic acid-acrylonitrile ("PBAN"), polyurethanes ("PU") and
Carboxyl-terminated polybutadiene ("PBCT").
Die Herstellung dieser Verbundtreibsätze erfolgt in an sich bekannter Weise im Gieß- oder Preßverfahren. Für die erfindungsgemäße Verwendung spielt die Kornieinheit der eingesetzten Salze eine untergeordnete Rolle. Auch die gummi-elastischen Eigenschaften des Kunststoffbinders spielen nur eine untergeordnete Rolle.These composite propellants are produced in a manner known per se Way in the casting or pressing process. For the invention When used, the grain unit of the salts used plays a subordinate role. Also the rubber-elastic properties of the plastic binder only play a subordinate role.
Die Energie dieser Verbundtreibsätze hängt wesentlich von der Art und Menge der sauerstoffabgebenden Salze ab. Erfindungsgemäß können auch Verbundtreibsätze mjt hohen Energien eingesetzt werden; es ist dann nur darauf zu achten, daß die von dem Brandsatz abgegebene Energie von der Metallfolie aufgenommen werden kann. Dies läßt sich durch die V/ahl des Metalles oder durch die· Dicke der Folie entsprechend einstellen.The energy of these compound propellants depends essentially on the type and amount of the oxygen-releasing salts. According to the invention Composite propellants with high energies can also be used will; it is then only necessary to ensure that the energy given off by the incendiary device is absorbed by the metal foil can. This can be done by the number of metals or by the Adjust the thickness of the foil accordingly.
Alle genannten Brandsätze können weiterhin auch an sich bekannteAll of the mentioned incendiary devices can continue to be known per se
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Abbrandregler, wie z.B. Dialkyldiphenylharnstcffe, Urethane, Phthalsäureester, deren Esterkomponente 2 bis 6 C-Atome besitzt, enthalten. Auch an sich bekannte Weichmacher oder Stabilisatoren wie- z.B. MgO1. können den Brandsätzen untergemischt sein. Die Menge dieser Zusatzstoffe liegt im allgemeinen jedoch nicht über 5 Gew.-%,Combustion regulators, such as dialkyldiphenylureas, urethanes, phthalic acid esters, the ester component of which has 2 to 6 carbon atoms. Also known plasticizers or stabilizers such as MgO 1 . can be mixed with the incendiary devices. However, the amount of these additives is generally not more than 5% by weight,
Die Metallfolie kann aus jedem beliebigen Metall sein, das sich zu Folien einer Dicke zwischen 5 /i und 0,5 mm verarbeiten läßt. Die Folien sollten jedoch nach Möglichkeit eine Dicke bis zu 0,2 mm besitzen, damit sie nicht zu schnell zu. Boden fallen.The metal foil can be made of any metal that is can be processed into films with a thickness between 5 / i and 0.5 mm. If possible, however, the foils should have a thickness of up to 0.2 mm so that they do not become too fast. Falling ground.
Das Metall, aus dem die Folien hergestellt wuaen, sollte weiterhin eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit ^ besitzen. DiC'se soll größer als. 100 kcal/m.h.grad sein. Auch Metall-Legierungen mit diesen Eigenschaften eignen sich.The metal that the foils were made of should be continue to have the highest possible thermal conductivity ^. DiC'se is supposed to be bigger than. 100 kcal / m.h. degree. Also metal alloys with these properties are suitable.
Als Beispiele für geeignete Metalle seien genannt: Aluminium, Magnesium, Cupfer.Examples of suitable metals are: aluminum, magnesium, cupfer.
Die auf die eine Seite der Folie aufgebrachte dunkle Schicht kann aus einem beliebigen Material bestehen. Wesentlich ist nur, daß sie eine dunkle Tönung aufweist. Auch diese Schicht sollte nach Möglichkeit eine Dicke besitzen, die in der gleichen Größenordnung wie die Dicke der Metallfolie liegt. Als Material für diese Schicht eignen sich besonders gut alle handelsüblichen Lacke, die zu einem festen Überzug auf der Metallfolie aushärten. Es spielt dabei keine Rolle, ob es sich dabei um Lacke handelt, deren Bindemittel auf physikalischem Weg oder durchThe dark layer applied to one side of the film can consist of any material. It is only essential that it has a dark tint. If possible, this layer should also have a thickness which is in the same order of magnitude as the thickness of the metal foil. All commercially available paints that cure to form a solid coating on the metal foil are particularly suitable as the material for this layer. It does not matter whether it is lacquers, their binders physically or through
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chemische Reaktion trocknen bzw. aushärten, Fs lassen sich also sowohl Ölfarben als auch Kunstharzdispersionsfarben oder luft- oder ofentrocknend'.i Kunstharz lacke einsetzen, Die Schwarzfärbung des Überzugs erfolgt am besten durch Untermischen eines entsprechenden schwarzen Farbstoffs oder Pigments (z.B. Russ) unter den Lack vor dem Aufbringen eyü' die Metallfolie.Dry or harden chemical reaction, so oil paints as well as synthetic resin emulsion paints or air- or oven-drying paints can be used before applying eyü ' the metal foil.
Als dunkler Überzug über die Metallfolie eignet sich aber auch Teer, Pech oder Bitumen oder ähnliche natürliche oder synthetische Stoffe-, However, tar, pitch or bitumen or similar natural or synthetic substances are also suitable as a dark coating over the metal foil.
Es ist weiterhin angebracht, dem dunklen Überzug vor seinem Aufbringen an sich bekannte Flammschutzmittel unterzumischen. Wenn der Überzug direkt auf der Metallfolie ein schlechtes Haftvermögen zeigt, ist es angebracht, vor dem Aufbringen der schwarzen Schicht, einen geeigneten Haftvermittler auf die Metallfolie aufzubringen. Die Wahl dieses Haftvermittlers hängt von dem Jeweils einzusetzenden Lack der Dunkelschicht und dem Metall ab.It is also advisable to mix flame retardants known per se into the dark coating before it is applied. If the coating directly on the metal foil has poor adhesion shows, it is advisable to apply a suitable adhesion promoter to the metal foil before applying the black layer to raise. The choice of this adhesion promoter depends on the particular lacquer to be used for the dark layer and the Metal off.
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Es wurden 35,35 g Kaliumnitrat, feinst, (0,28 Mol) mit 11,85 g amorphem Bor (1,1 Mol) innig vermischt. Weiterhin wird ein Nitrocelluloseiack hergestellt, durch Vermischen von 400 g Butanon-(1) mit AO g eines Gemisches aus 83 Gew.-% Nitrocellulose und 17 Gew.-?D Glyzerintrinitrat. Jeweils 100 Gew.-Teile des Lackes und der Bor/Kaliumni tratm·. .churig werden miteinander innig vermischt und die erhaltene Dispersion auf eine Aluminiumfolie von 0,1 mm Dicke aufgezogen. ßie nicht beschichtete Seite der Aluminiumfolie wurde vor der Beschichtung mit dem Lack erst mit einem Haftvermittler ("Rostosen", Chem. Werke Kluth, Heidelberg) behandelt und anschließend wurde ein handeisUbI:· --her35.35 g of extremely fine potassium nitrate (0.28 mol) were intimately mixed with 11.85 g of amorphous boron (1.1 mol). Furthermore, a nitrocellulose gel is produced by mixing 400 g of butanone (1) with AO g of a mixture of 83 % by weight of nitrocellulose and 17% by weight of glycerol trinitrate. In each case 100 parts by weight of the lacquer and the boron / potassium nitrate. .churig are intimately mixed with one another and the dispersion obtained is drawn onto an aluminum foil 0.1 mm thick. SS ie non-coated side of the aluminum foil was treated prior to coating with the paint only with an adhesion promoter ( "Rostosen", Chem works Kluth, Heidelberg.) and then a handeisUbI: · --her
Schwarzlack (Handelsbezeichnung "Ducoval 86-901, Hersteller Fa. Hermann Wiederhold, Hilden"), dem.10 % Diphenylkresylphosphot ols Flammschutzmittel hinzugefügt war, mit einem Pinsel aufgetragen. Black lacquer (trade name "Ducoval 86-901, manufacturer Hermann Wiederhold, Hilden"), to which 10 % diphenylcresylphosphotols flame retardant had been added, applied with a brush.
Nach dem Trocknen des Brandsatzlackes wurde die Folie in der Weise gefaltet, daß der Brandsatz von der Metallfolie umhüllt war. Der erhaltene Streifen hatte eine Breite von etwa 2 cm. Nach Zündung des Streifens an einem offenen Ende wurde mit e.lrier.i Strahlungsthermometer die abgegebene Wärmestrahlung während etwa einer Minute gemessen.After the incendiary paint had dried, the foil was folded in such a way that the incendiary material was enveloped by the metal foil was. The strip obtained had a width of about 2 cm. After igniting the strip at one open end, e.lrier.i Radiation thermometer measured the heat radiation emitted for about one minute.
Es werden A Bandstoppinen von jeweils 20 mm Länge nebeneinander auf eine Aluminiumfolie von 0,05 mm Wandstärke gelegt und die Folie so umgebogen, daß die Stoppinen nebeneinander liegen blei-There are A tape stoppins, each 20 mm long, next to each other placed on an aluminum foil with a wall thickness of 0.05 mm and the The foil is bent so that the stoppins lie next to each other.
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ben und von dem umgeknickten.Teil der Folie vollkommen bedeckt werden. Die Stoppinen werden daraufhin mittels eines Streichholzes gezündet und die erhaltene Wärmestrahlung entsprechen Beispiel 1 während einer Minute gemessen.ben and completely covered by the bent part of the foil will. The stoppins are then ignited with a match and the thermal radiation obtained corresponds to the example 1 measured for one minute.
Es v/erden 100 Gew.-Teile eines Schwarzpulvergemischs, das im Handel als Jagdpulver FF erhältlich ist, in 100 Gew.-Teilen eines Nitrocelluloselacks entsprechend dem Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion wird auf eine Aluminiumfolie der Stärke 0,05 mm aufgetragen. Die Aluminiumfolie war auf der nicht beschichteten Seite mit einem Schwarzlack entsprechend Beispiel 1 beschichtet.It v / ground 100 parts by weight of a black powder mixture, which in Commercially available as Jagdpulver FF, dispersed in 100 parts by weight of a nitrocellulose lacquer according to Example 1. The dispersion is applied to an aluminum foil 0.05 mm thick. The aluminum foil was on top of the uncoated Side coated with a black lacquer according to Example 1.
Nach dem Trocknen des Lackes wurde die Folie in der Weise gefaltet, daß das Schwarzpulver von der Metallfolie umhüllt war. Der erhaltene Streifen hatte eine Breite von 2 cm; die nach dem Zünden an einem offenen Ende des Streifens auftretende V/ärmestrahlung konnte während einer Minute entsprechend Beispiel 1 gemessen werden.After drying of the varnish, the foil was folded in such a manner that the black powder was enveloped by the metal foil. The strip obtained had a width of 2 cm; the thermal radiation occurring after ignition at an open end of the strip could be measured for one minute according to Example 1.
Ein Verbundtreibsatz; bestehend aus 60 Gew.-% Kaliumperchlorat und 40 Gew.-% Polybutadien wird zu Folien mit einer Dicke von 0,5 ram verarbeitet. Diese Folien werden in Streifen von 2 cm Breite und 10 cm Länge geschnitten.A compound propellant; consisting of 60 wt .-% potassium perchlorate and 40 wt .-% polybutadiene is processed into films with a thickness of 0.5 ram. These films are cut into strips 2 cm wide and 10 cm long.
Eine Kupferfolie von 0,1 mm Dicke wurde mit einem HaftvermittlerA copper foil 0.1 mm thick was coated with an adhesion promoter
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und einem Schwarzlack, wie in Beispiel 1 angegeben, auf eim-r Seite beschichtet. Der Verbundsatzstreifen wird mit dieser Kupferfolie in der Weise umwickelt, daß die lackierte Seite nach außen kommt. Durch anschließendes Pressen den Streifens wurde ein guter Kontakt zwischen Metall und Treibsatz hergestellt.and a black paint, as indicated in Example 1, on eim-r Side coated. The composite set strip is with this Copper foil wrapped in such a way that the painted side comes out. By then pressing the strip was a good contact between metal and propellant is established.
Nach Zündung des Streifens an einem offenen .Streifenende wur-J·? die Abstrahlung entsprechend Beispiel 1 über eine Minute gemessen. After the strip was ignited at an open end of the strip was-J ·? the radiation measured according to Example 1 over one minute.
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