DE2640799C2 - Verfahren zum Aufrüsten mehrerer Explosivvorrichtungen mit einem Zündsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrüsten mehrerer Explosivvorrichtungen mit einem Zündsatz

Gegenwärtig ist es üblich, den Zündsprengstoff in sicherem Abstand von dem Ort herzustellen und zu lagern, wo dieser Zündsprengstoff zum Ausrüsten von Explosivvorrichtungen mit einem Zündsatz verwendet wird. Zur Herstellung der Zündsätze wird Zündsprengstoff aus dem Lager genommen und mit anderen Bestandteilen in einer beträchtlichen Charge gemischt, die dann auf Elemente der Vorrichtungen (wie z. B. Zündkapseln, Patronenhülsen und Detonatorgehäuse) verteilt wird. Diese Verfahrensweise beinhaltet eine Lagerung in größeren Mengen, einen Transport zur Mischstation, das Mischen selbst, den Transport des Gemische zur Zündsatzausrüstungsanlage und die Verteilung auf die einzelnen Elemente. Da Zündsprengstoffe von Haus aus gefährlich herzusteilen und handzuhaben sind, ist jede der genannten Stufen gefährlich und erfordert spezielle Vorkehrungen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein sicheres Verfahren zum Ausrüsten mehrerer Explosivvorrichtungen mit einem Zündsatz zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Ausrüsten mehrerer Explosivvorrichtungen mit einem Zündsatz durch Einverleiben einer nassen Menge eines Zündmaterials in ein Element einer jeden Explosiyvorrichtung vorgeschlagen, wobei das Zündmaterial einen Zündsprengstoff umfaßt, welcher in situ in Gegenwart des Elements durch chemische Reaktion zwischen zwei oder mehr verhältnismäßig unempfindlichen Materialien in Gegenwart eines flüssigen Reaktionsmediums hergestellt wird, worauf sich eine Trocknung des Zündmaterials anschließt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein im wesentlichen trokkenes Vorgemisch, welches diese Materialien enthält, hergestellt wird, wobei im Vorgemisch die Materialien wegen des Fehlens tines flüssigen Reaktionsmediums nicht reagieren, eine Menge des Vorgemischs in oder auf jedes Element (Behälter oder Träger) dosiert wird und diese Menge des Vorgemisches mit einer Menge

is des flüssigen Reaktionsmediums vereinigt wird, so daß die Materialien miteinander reagieren und in oder auf dem Element einen eigenen Körper des Zündmaterials, welches den Zündsprengstoff enthält bilden.

Das Zündmaterial besteht gegebenenfalls nur aus

dem Zündsprengstoff. Es ist jedoch üblich m das Zündmaterial auch noch andere Bestandteile einzuverleiben, wie z. B. einen Sensibilisator und/oder einen Brennstoff und/oder ein Oxydationsmittel und /oder ein ReibungsmitteL Wenn das Zündmaterial aus einer Zusammenset- zung besteht die den Zündsprengstoff in Mischung mit ein oder mehreren der genannten Bestandteile enthält dann werden diese Materialien mit in das Vorgemisch einverleibt

Der Ausdruck ^Element« wie er hier verwendet wird,

bezieht sich auf einen Behälter oder Träger für das Zündmaterial, wie z. B. eine Randfeuerpatronenhülse, eine Detonatorbülse oder eine Kapselhülse, wie z. B. eine Schrotpatronenkapselhülse. Das Produkt der Erfindung kann eine fertige Explosiworrichtung sein, sie ist aber vorzugsweise nur ein Zwischenprodukt Beispielsweise kann es erforderlich sein, daß weitere Elemente hinzugefügt werden müssen, um eine Explosiworrichtung herzustellen, wie z. B. ein Treibmittel und eine Kugel für eine Randfeuerpatrone oder einen elektrischen

<„· Zünder und einen Sprengstoff für einen Detonator. Es kann aber auch sein, daß das Elevsent und das Zündmaterial noch ungeformt oder in bezug aufeinander bewegt werden müssen, beispielsweise wenn ein Zündsatz in einer Randfeuerpatronenhülse durch einen rotierenden Kolben in herkömmlicher Weise an den Rand der Hülse gedrückt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den besonderen Vorteil, daß es leicht automatisiert werden kann, wobei das Vorgemisch und das flüssige Reaktionsmedi um automatisch in die Elemente dosiert werden. Ein automatisiertes Ausrüstungsverfahren kann auch in andere automatisierte Verfahren eingeschlossen werden, beispielsweise kann bei der Herstellung von Randfeuerpatronen die Hülse zunächst gemäß der Erfindung mit einem Zündsatz ausgerüstet und dann mit Treibmittel beschickt und mit einer Kugel versehen werden.

Selbstverständlich muß das Zündmaterial gegenüber Wärme, Reibung, Flamme, elektrischem Funken oder Schlag empfindlich sein. Das Zündmaterial kann so her gestellt sein, daß es Wärme oder einen Blitz und weniger eine beträchtliche Menge Gas oder aber einen Detonationsschock erzeugt Wärme- und blitzerzeugende Zündmaterialien können für ihre Initiierung Treibmittel erfordern, während schockerzeugende Zündmaterialien im allgemeinen für die Initiierung einen zweiten empfindlichen Sprengstoff erfordern, wie dies beispielsweise bei Basisladungen von Detonatoren der Fall ist. Beispiele für bevorzugte Zündsprengstoffe für die

Einverleibung in das Zundmaterial sind Schwermetallstyphnate, wie z. B, Bleistyphnat, und Schwermetallazide, wie z, B, Bleiazid,

Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind die Ausgangsmaterialien, die zur Bildung des Zündsprengstoffs zusammengebracht werden, verhältnismäßig unempfindlich, so daß die Schwierigkeiten vermieden werden, die bei den bekannten Verfahren durch das Lagern, Mischen und Handhaben des Zündmaterials bzw. des Zündsprengstoffs aaftreten. Beispielsweise können die zur Bildung von Bleistyphnat verwendeten Materialien aus Bleioxid, -carbonat oder -hydroxyd sowie Styphninsäure bestehen, während für die Herstellung von Bleiazid Natriumazid und Bleinitrat verwendet werden können. Es kann jedoch nötig sein, einige empfindliche Ausgangsmaterialien zu verwenden. Beispielsweise kann ein Zündmaterial mehrere empfindliche Bestandteile enthalten, wobei es schwierig oder unmöglich ist, alle empfindlichen Bestandteile gleichzeitig herzustellen. Beispielsweise ist es schwierig, Bleistyphnat und Tetrazen gleichzeitig in einen Zündsatz einer Randfeuermunition einzuverleiben, obwohl diese Bestandteile erforderlich sein können. Demgemäß liegt es innerhalb <;ss Bereichs der Erfindung auch empfindliche Ausgangsmateriahen zu verwenden. Wenn diese aber verwendet werden, dann stellen sie nur einen kleineren Anteil und vorzugsweise einen ganz kleinen Anteil der Ausgangsmaterialien.

Die erwünschten Charakteristiken für die Reaktion zwischen den Ausgangsmaterialien beim erfindungsgemäßen Verfahren sind in der Folge aufgeführt:

a) Einfachheit: Die Reaktion sollte ohne längeres Rühren und vorzugsweise ohne Rühren überhaupt stattfinden und nicht die Einhaltung kritischer Bedingungen, wie z. B. Temperatur oder pH-Wert, erfordern.

b) Geschwindigkeit: Die Reaktion sollte in einer kurzen Zeit zu Ende sein. Dies ist jedoch nicht erforderlich, wenn eine unvollständige Reaktion die weitere Verarbeitung nicht behindert, wie z. B. Rotieren, Trocknen, den Zusatz von Treibmitteln und das Aufsetzen einer Kugel bei der Herstellung von Munition, vorausgesetzt, daß die Reaktion zu Ende ist, wenn die Produkte dann abschließend angewendet werden.

c) Verträglichkeit mit den Elementti: Die Materialien und das flüssige Reaktionsmedium sollten mit dem Material des Elements verträglich sein, beispielsweise mit dem Material des Behälters, in weichem die Reaktion staufindet Einige Säuren sind von Reaktionen auszuschließen, welche in Metallbehälten. stattfinden, wis z. B. in Randfeuerpatronenhülsen aus Messing.

d) Ausgangsmaterialien: Diese sollten in großen Chargen leicht handhabbar sein. Sie sollten im Vergleich zu dem fertigen Produkt unempfindlich sein, obwohl kleine Mengen empfindlicher Materialien, wie z. B. Tetrazen, in die Ausgangsmaterialien einverleibt werden können.

Eine Metathesereaktion wird im allgemeinen die obigen Erfordernisse a) und b) am besten erfüllen. Die Ausbildung einer kovalenten Bindung verläuft im allgemeinen verhältnismäßig langsam. Geeignete Metathesereaktionen sind doppelte Umsetzungen und Säure/Basen-Reaktionen. Neben Metathesereaktionen hat sich aber die Bildung von MischkribtVlen auch als geeignet erwiesen, die unter a) und b) angegebenen Kriterien zu erfüllen, Zündmaterialien, die Mischkristalle enthalten, sind in der Sprengstofftechnik allgemein bekannt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
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Beispiel 1

Styphna

Ein Gemisch wurde aus den folgenden Materialien in den angegebenen Gewichtsmengen hergestellt:

a) Styphninsäure

b) Bleiweiß

c) gemahlenes Glas

d) Bariumnitrat

100 Teile

100 Teile

50 Teile

50 Teile

Alle Materialien lagen in trockener Pulverform vor und alle Teilchen gingen durch ein Sieb der Maschenweite 0,15 mm hindurch. Wenn das Gemisch auf Randfeuerpatronenhülsen verteilt wurde, dann wurde es mit Wasser durchfeuchtet und in situ im Gehäuse zu einer Reaktion veranlaßt Es wurde gefunden, daß die resultierende, mit Zündsatz versehene Hülse mit einer Flamme zufriedenstellend zur Explosion gebracht wer Jen konnte. Die Menge der Zündsatzzusammensetzung in jeder HüLe lag in der Größenordnung von 14 bis 15 mg. Es besitzt die chemische Formel

2PbCO₃ Pb(OH)₂.

Die Styphnatroute ist nicht auf die Herstellung von Bleiverbindungen beschränkt Andere Schwermetallstyphnate können in ähnlicher Weise hergestellt wer-

den. Sie wurden bereits früher für die Verwendung in Initüerungszusammensetzungcn vorgeschlagen. Weiterhin ist die Säurereaktion nicht auf die Verwendung von Bleiweiß (Bleicarbonat) oder Bleioxid (PbO) beschränkt Eine alternative Möglichkeit ist Bleihydroxid.

Die Verwendung von Bleioxid ist jedoch besonders erwünscht, da sich dabei keine Nebenprodukte ergeben. Das Bleioxid und die Styphninsäure vereinigen sich genau unter Bildung von Bleistyphnat. Die Verwendung von Bleihydroxid ist auf dieser Basis ebenfalls möglich, da das einzige sich ergebende Nebenprodukt aus Wasser besteht welches in jedem Fall als Ionisierungsmedium anwesend ist Eine weitere Möglichkeit ist eine Reaktion zwischen Bleiacetat und Styphninsäure. In diesem Fall ist das erwartete Nebenprodukt Essigsäure, welche flüchtig ist und während der Reaktion abgetrieben werden kann. Das Nebenprodukt von Bleiweiß ist CO2, welches abgetrieben wird. Weitere Informationen über die Herstellung von Styphnaten finden sich in der US-PS 22 95 104 und in der DE-PS 25 31 997.

Beispiel 2
Mehrfachsalz

Bei diesem Verfahren zur Herstellung einer Zündsatzzusammensetzung werden das Bleinitrat, das Bleihypöphösphit und der Sand als trockene PulveF gemischt, worauf eine vorbestimmte Menge trockenen Pulvers in die Randfeuerpatronenhülse eingeführt wird.

Ungefähr 10 bis 12 Gew.-% Wasser werden dann zusammen mil dem Guirmiarabikum und einem oberflächenaktiven Mittel den vorgemischten Pulvern zugegeben, worauf das Gemisch das Doppelsalz bildet, wie es

oben allgemein beschrieben ist. Da das Gemisch nunmehr den erforderlichen Prozentsatz Wasser enthält, um es formbar zu machen, besteht keine Notwendigkeit für eine Trocknung, bevor die Hülse dem rotierenden Kolben oder einer anderen Vorrichtung zur Verdichtung des Gemischs am Rand der Hülse zugeführt wird. Bei diesem Verfahren können die Pulver vor dem Einfüllen in die Hülse vorgemischt werden. Sie können aber auch gesondert eingeführt werden, worauf dann die Hülse vibriert wird, um das Pulver darin zu mischen. Die Mischstufe wurde bei einigen Tests weggelassen, wobei trotzdem ein zufriedenstellendes Produkt erhalten wurde.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem oben beschriebenen Verfahren das Doppelsalz im wesentlichen frei kristallisieren gelassen wird, d. h. ohne irgendwelche Vorkehrungen zur Kontrolle der Kristallgröße, wie es in der US-PS 21 60 469 beschrieben ist. Die Bildung von »Überkristallen«, von der in dieser Patentschrift gesprochen wird, kann in situ in einer Explosionsvorrichtung zugelassen werden.

Es ist äußerst zweckmäßig, die Zusammensetzung bei Raumtemperatur herzustellen. Dies hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Jedoch ist das Verfahren nicht auf diese Temperatur beschränkt. Es kann erwünscht sein, die Temperatur, bei der sich das Produkt bildet, zu beeinflussen und möglicherweise auch Wärme zuzuführen, um die Temperatur über Raumtemperatur anzuheben. Temperaturen bis zu 45°C haben sich bereits als zufriedenstellend erwiesen. Höhere Temperaturen können verwendet werden, wobei natürlich die Zersetzung der Verbindungen zu berücksichtigen ist.

Die Molekulargewichte des Bleinitrats und des Bleihypophosphits sind annähernd gleich. Die Pulver werden deshalb vorzugsweise in annähernd gleichen Ge- wichtsmengen verwendet. Ein leichter Überschuß einer der Pulver kann sich jedoch in der Praxis als wünschenswert erweisen, was von den Umständen abhängt. Die Erfindung ist nicht auf im wesentlichen gleiche Gewichtsmengen beschränkt, da nämlich ein Überschuß von bis zu 100% einer der Komponenten auch ein Produkt ergibt, das eine zufriedenstellende Empfindlichkeit und Initiierungskraft aufweist.

Einzelheiten einer Vorrichtung werden nun an Hand der F i g. 1 erläutert, welche eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Zündsatzes in einer Munition zeigt.

Die Figur zeigt eine Reihe vn Haltern 10,12 und 14. Die Verwendung derartiger Halter ermöglicht es, daß das Verfahren an verschiedenen Haltern durchgeführt werden kann, wobei eine gleichmäßige Bewegung der transportierten Artikel durch das Transportsystem insgesamt, d.h. ohne Beschleunigung und Bremsung, gestattet wird.

Der Halter 10 nimmt Randfeuerpatronenhülsen aus einer durch einen Pfeil 16 angedeuteten Zuführeinrichtung auf und führt sie mit vorbestimmter Geschwindigkeit zum Halter 12. Hier erhält jede Hülse eine vorbestimmte Dosis des Vorgemischs, wie dies durch einen Pfeil 18 angedeutet ist. Die Hülsen werden dann zum Halter 14 geführt, wo sie eine vorbestnnmte Dosis eines flüssigen Reaktionsgemisches aufnehmen, wie dies durch einen Pfeil 20 angedeutet wird.

Die weitere Verarbeitung hängt von der Chemie der ablaufenden Reaktion ab. Nötigenfalls können Mischeinrichtungen verwendet werden, um die Bestandteile in der Hülse zu mischen. Es können Mittel zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit aus der Hülse vorgesehen werden, wenn diese nicht für die Reaktion erforderlich ist. In jedem Fall werden die Hülsen abschließend durch einen Ofen geführt, der schematisch bei 22 angedeutet ist, wo die Zusammensetzung in den Hülsen getrocknet wird. Die mit einem Zündsatz versehenen und getrockneten Hülsen können dann zu einer Straße, vorzugsweise einer automatischen Straße geführt werden, wo das Treibmittel eingeführt und die Kugel aufgesetzt wird, wenn es sich nicht um eine Platzpatrone handelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zum Ausrüsten mehrerer Explosivvom'chtungen mit einem Zündsatz durch Einverleiben einer nassen Menge eines Zündmateriais in ein Element einer jeden Explosiworrichtung, wobei das Zündmaterial einen Zündsprengstoff umfaßt, welcher in situ in Gegenwart des Elements durch chemische Reaktion zwischen zwei oder mehr verhältnismäßig unempfindlichen Materialien in Gegenwart eines flüssigen Reaktionsmediums hergestellt wird, worauf sich eine Trocknung des Zündmaterials anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen trockenes Vorgemisch, welches diese Materialien enthält, hergestellt wird, wobei im Vorgemisch die Materialien wegen des Fehlens eines flüssigen Reaktionsmediums nicht reagieren, eine Menge des Vorgemisches in oder auf jedes Element (Behälter oder Träger) dosiert wird und diese Menge des Vorgemischs mit einer Menge des flüssigen Reaktionsmediums vereinigt wird, so daß die Materialien miteinander reagieren und in oder auf dem Element einen eigenen Körper des Zündmaterials, welches den Zündsprengstoff enthält, bilden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man dem Vorgemisch ein oder mehrere Bestandteile für das Zündmaterial einverleibt
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine vorbestimmte Menge des trockenen Vorgemisches in einen Behälter oder auf einen Träger dosiert und eine vorbestimmte Menge flüssiges R^aktionsmedium zugibt
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß als Behälter oder Träger der Explosiworrichtang eine Randfeuerpatrone, eine Kapselhülse, wie eine ochrotpatronenkapsel, oder ein Element eines Detonators dient