DE2808394A1 - Anstechempfindliches zuendstoffgemisch, verfahren zu dessen herstellung und verwendung fuer einen detonator - Google Patents

Description

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Werkzeuginaschi nenf abri k Oerlikon - Biihrle AG

8050 Zürich

Anstechenipfindliches Zilndstoffgemisch,

Verfahren zu dessen Herstellung und

Verwendung für einen Detonator

Die Erfindung betrifft ein anstechempfindliches Zündstoffgemisch, enthaltend 2-8 % Tetrazen und 98-92 % Bleiazid zur Initiierung einer Sekundär-Ladung aus Tetryl, Nitropenta, Hexogen und Oktogen.

Ein bekanntes anstechempfindliches Zündstoffgemisch dieser Art enthält Bleiazid mit einem Gehalt von 2-8 % Tetrazen. Ein solches

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Zündstoffgemisch hat den Vorteil, dass es eine initiierende Wirkung auf einen Sekundär-Sprengstoff wie Tetryl, Nitropenta, Hexogen oder Oktogen besitzt. Ein Nachteil eines solchen tetrazenhaltigen Zündstoffgemisches ist die niedrige Verpuffungstemperatur von ca. 14O⁰C, entsprechend dem Verpuffungspunkt des Tetrazens. Detonatoren mit einem solchen Zündstoffgemisch erfüllen die sogenannten Cook-off-Sicherheitsbestimmungen nicht.

Detonatoren für Drall munition müssen strengen Sicherheitsbestimmungen entsprechen:

a) Detonatoren müssen im gesicherten Zustand des Zünders durch eine mechanische Barriere von der direkten Initiierlinie der Wirkladung des Geschosses getrennt sein.

b) Detonatoren müssen eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweisen.

c) Detonatoren müssen cook-off-sicher sein, d.h. dass sie bei Funktionsstörungen der Waffe beim Verbleib einer Patrone in einem heissgeschossenen Rohr nicht explodieren dürfen, bevor sich die Treibladung durch Wärmeübertragung entzündet hat. Sie müssen also eine Temperatur von über 200 C während mindestens 30 Minuten aushalten.

d) Detonatoren dürfen in gesicherter Zünderstellung bei ihrer ungewollten Zündung keine von aussen sichtbare Zerstörung des Zündergehäuses bewirken.

Ein Zündstoffgemisch, das die genannten Sicherheitsbestimmungen erfüllt und die genannten Nachteile nicht aufweist, ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen Korngrössenanteil von 80 % des Tetrazens von >10 <40 lim / zur Erreichung einer Verpuffungsteniperatur von höher als 200° C.

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Ein solches Zündstoffgemisch, bei dem die Korngrösse des Tetrazens von >10 <40 jjm ist, kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel durch Mahlen, Sieben oder Ausfällen. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung des Zündstoffgemisches ist gekennzeichnet durch Ausfällen von Tetrazen-Kristallen, deren Korngrösse von >10 <"40 μΐη ist.

Ein bekannter Detonator dieser Art besitzt einen Kapselkörper mit erstens einem stichempfindlichen Zündstoffgemisch, das durch ein Stichplättchen abgedeckt ist, sowie zweitens eine Initiierladung und drittens eine Ladung aus Sekundär-Sprengstoff. Vorzugsweise wird auf die Ladung aus Sekundärsprengstoff ein Abdeckplättchen aus Leichtmetall- oder Stahl aufgelegt, das dann durch BÖrdelung fixiert und mit einem Abdecklack dicht gemacht wird.

Solche Kapseln mit drei Komponenten, nämlich einem stichempfindlichen Zündstoffgemisch, einer Initiierladung und einer Ladung aus Sekundär-Sprengstoff sind aufwendig in ihrer Herstellung.

Es sind daher auch schon Detonatoren bekannt geworden, welche nur e>n stichempfindliohes Zündstoffgemisch und eine Ladung aus Sekundär-Sprengstoff enthalten und keine Initiierladung. Für solche Detonatoren wurde ein Zündstoffgemisch verwendet, das Bleiazid und 2-8 % Tetrazen enthält, welches die bereits erwähnten Vor- und Nachteile hat, nämlich dass sie einerseits in der Lage sind, den Skundär-Sprengstoff zu zünden, dass sie andererseits aber nicht cook-off-sicher sind. Solche Detonatoren bieten in der Fabrikation den Vorteil, dass nur zwei Dosierungen und nur zwei Pressdrücke erforderlich sind, was die Herstellung gegenüber Drei-Stoff-Detonatoren wesentlich verbilligt und vereinfacht.

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Die Verwendung des erfindungsgemässen Zündstoffgemisches für einen Detonatoren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kapselkörper das anstecheinpfindliche Zündstoffgemisch von 20-50 % und ein Sekundär-Sprengstoff enthalten ist und der Kapsel körper höchstens einen Durchmesser von 4-5 mm und eine Länge von 5-6 mm aufweist.

Die Erfindung soll an einer Anzahl von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.

Es wurden zu Versuchszwecken folgende Zündstoffgemisehe hergestellt und in den entsprechenden Kapselkörper laboriert:

1) Bleiazid: 95 %, Tetrazen: 5 %, Korngrösse: über 100 ^m Verpuffungstemperatur: ca. 14O⁰C,

2) Bleiazid: 97,5 %, Tetrazen: 2,5.%, Korngrösse: über 100 μαι Verpuffungstemperatur: ca. 14O⁰C

3) Bleiazid: 95 %, Tetrazen: 5 %, Korngrösse: >10 <40 μη Verpuffungstemperatur: ca. 320 C

4) Bleiazid: 93 %_t Tetrazen: 7 %, Korngrösse: >10 <40 /um Verpuffungstemperatur: ca. 32O⁰C

5) Bleiazid: 91 %, Tetrazen: 9 X, Korngrösse: >10 <A0 μη Verpuffungstemperatur: ca. 15O⁰C

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6) Bleitricinat, Bariuninitrat, Antimontrisulfid, Carborundum: 95 %, Tetrazen: 5 %, Korngrösse: grosser als 100 jurn Verpuffungstemperatur: ca. 15O⁰C

7) Bleitricinat, Bariumnitrat, Antimontrisulfid, Carborundum: 95 %, Tetrazen: 5 %, Korngrösse: >10 <40 μτη Verpuffungstemperatur: grosser als 20O⁰C

8) 23 % Anstechzündsatz bestehend aus

2,5 % Tetrazen >1O ^40 ym 97,5 % Bleiazid 77 % Bleiazid Cook-off-Temperatür: >200°C

9) 50 % Anstechzündsatz bestehend aus

2,5 % Tetrazen >10 ^40 μτα 97,5 % Bleiazid 50 % Bleiazid Cook-off-Temperatur: >200°C

10) 58,5 % Anstechzündsatz bestehend aus 2,5 % Tetrazen >10 ^40 pm 97,5 % Bleiazid 41,5 % Bleiazid Cook-off-Temperatur: <200°C

Die Versuche haben somit gezeigt, dass sich cook-off-sichere tetrazenhaltige Zündstoffgemische herstellen lassen, wenn das Tetrazen in feinster Form und ausreichender Verteilung angewendet wird.

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Solche Zündstoffgemische haben in einem Detonator angeordnet eine hohe ftnstechempfindllTchkeit und eignen sich vorzüglich zur Initiierung einer Sekundär-Ladung aus Tetryi, Nitropenta, Hexogen oder Oktogen. Der zulässige Tetrazengehalt im Bleiazid und die Gesamtmenge des Zündstoffgemisches im Detonator sind aber beschränkt. 'Werden z.B. Detonatoren mit einem Zündstoffgemisch aus 2,5 % Tetrazen und 97,5 % Bleiazid hergestellt, so darf der Anteil des Zündstoffgemisches nicht mehr als beispielsweise 50 % der Gesamtmenge betragen, sonst ist die Cook-off-Sicherheit nicht mehr gewährleistet- Anderseits darf das Zündstoffgemisch keinen höheren Tetrazengehalt als beispielsweise 8 % aufweisen, denn mit höherem Gehalt an Tetrazen ist die Cook-off-Sicberheit nicht mehr gewährleistet.

Die Erfindung bezieht sich aber auch auf andere Zündstoffgeraische, z.B. auf Friktionssätze. Solche Sätze enthalten Bleitrieinat, Kaliumchlorat bzw. Blei- oder Bariumnitrat, Calziumsilizid, Antimontrisulfid und Glas- oder Quarzpulver. Auch bei solchen Sätzen kann man zur Erhöhung der Änstechempfindlichkeit feinst-körniges Tetrazen in Anteilen von 2-8 % zusetzen, ohne dass die Verpuffungstemperatur unter 200 C zu liegen kommt.

Zusammenfassend ergeben sich aus den erwähnten Versuchen für das Zündstoff gemisch folgende Eigenschaften:

1) ßie Verpuffungstemperatur ist von der Korngrösse abhängig. Mit

wachsender Koragrdsse wird die Verpuffungstemperatur kleiner und sobald die Verpuffungstemperatur kleiner als 200⁰C ist, ist die Cook-off-Sicherheit nicht mehr gewährleistet.

2) Die Anstechempfindlichkeit ist vom Anteil an Tetrazen abhängig. Je grosser der Anteil an Tetrazen, umso grosser die Anstechempfindlichkeit. Bei zu kleinem Tetrazengehalt ist die Anstechempfindlichkeit ungenügend.

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3) Die Verpuffungstemperatur ist auch vom Anteil an Tetrazen abhängig. Je grosser der Anteil an Tetrazen, umso kleiner ist die Verpuffungstemperatur und sobald diese kleiner als 200 C ist, ist die Cook-off-Sicherheit nicht mehr gewährleistet.

4) Die Verpuffungstemperatur ist von der Menge des Anstechzündsatzes im Detonator abhängig. Je grosser die Menge des Anstechzündsatzes, umso kleiner ist die Verpuffungstemperatur und sobald diese kleiner als 200°l
leistet.

als 200⁰C ist, ist die Cook-off-Sicherheit nicht mehr gewähr-

5) Die Anstechempfindlichkeit ist ebenfalls vom Tetrazengehalt des Anstechzündsatzes abhängig. Je kleiner der Tetrazengehalt, umso kleiner ist die Anstechempfindlichkeit. Bei zu kleinem Tetrazengehalt ist die Anstechempfindlichkeit ungenügend.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   ( 1- Anstechempfindliches Zündstoffgemisch, enthaltend 2-8 % Tetrazen und 98-92 % Bleiazid zur Initiierung einer Sekundär-Ladung aus Tetry!, Nitropenta, Hexogen oder Oktogen, gekennzeichnet durch eine Korngrösse des Tetrazens von>10 <49 μη-, zur Erreichung einer Verpuffungstemperatur von höher als 200⁰C.
2. 2. Verfahren zur Herstellung des Zündstoffgemisches nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausfüllen von Tetrazen-Kristall en, deren Korngrösse >10 C40 /um ist.
3. 3. Verwendung des Zündstoffgemisches nach Anspruch 1 für einen Detonator, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kapsel körper das anstechempfindliche Zündstoffgemisch in Mengen von 20-50 % und ein Sekundär-Sprengstoff enthalten ist und der Kapselkörper höchstens einen Durchmesser von 4-5 mm und eine Länge von 5-6 mm aufweist.

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