DE3008001A1 - Pyrotechnisches satzgemisch fuer verzoegerungselemente - Google Patents

Description

Troisdorf, den 12.2.1980

OZ: 80011 (3000) Dr.Sk/Sch

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Pyrotnchnirches Satarsmisch für Verz-öferungselernente

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pyrotechnisches Satzgemisch für Verzögerungseleinente, dd e z.B. in Sprengzeitzünder eingebaut werden, auf der Basis von metallischem Antimon und Kaliumperaanganat. Es wird vorwiegend in solchen Sprengzeitzündern eingesetzt, die Verzögerungsintervalle von 150 Millisekunden (ms) und größer als 150 ms haben sollen.

Sprengzeitsünder werden bekannterweise dort angewendet, wo durch einen einmaligen Zündvorgang Sprengladungen in vorbestimmten, definierten Zeitabständen nacheinander zur Detonation gebracht v/erden sollen. Die Zeitspanne vom Beginn der Einleitung des Zündvorgangs bis zur Detonation des Sprengzeitzünders wird als Verzögerungszeit bezeichnet.

Um eine optimale Wirkung der Zeitzünder zu erreichen, ist eine möglichst genaue Einhaltung der Verzögerungszeit er-

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forderlich. Die unvermeidliche Streuung der Verzögerungszeit muß dabei so gering sein, daß die Brennzeiten einer bestimmten Zeitstufe nicht kurzer sind als die längste Brennzeit der niedrigeren Zeitstufe oder nicht langer sind als die kürzeste Brennzeit der nächst höheren Zeitstufe. Dies bedeutet, daß Überschneidungen der Brennzeiten benachbarter Zeitstufen vermieden werden müssen.

Die Bifferenz der Verzögerungszeiten benachbarter Zeitstufen von Sprengzeitzündern wird als Verzögerungsinterval bezeichnet. So sollen z.-B. Sprengzeitzünder mit Verzögerungsintervallen von 500 ms in der Zeitstufe 3 1500 ms nach Einleitung des Zündvorgangs und die der Zeitstufe 4 2000 ms nach Einleitung des Zündvorganges zur Detonation kommen.

Es ist weiterhin bekannt, Gemische aus metallischem Antimon und Kaliumpermanganat in Verzögerungssätzen mit Zeitintervallen vom Halbsekundenbereich ab aufwärts einzusetzen. Diese Sätze besitzen jedoch so große Streuwerte, daß sie im Intervallbereich unterhalb von 500 ms Überschneidungen ergeben.

Es bestand deshalb die Aufgabe, ein pyrotechnisches Satzgemisch zu finden, das auch bei einem Verzögerungsinterval' von 150 ms ab aufwärts eine so geringe Brennzeitstreuung besitzt, daß bei seinem Einsatz in Sprengzeitzündern keine Überschneidungen auftreten.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde gefunden, daß durch einen Zusatz von Leichtmetallen, z.B. Silicium, zum Gemisch von metallischem Antimon und Kaliumpermanganat die Streuung der Verzögerungszeit, der mit diesem Verzögerungssatzgemisch versehenen Sprengzeitzünder wesentlich ges'enkt v/erden konnte. Das erfindungsgomäße Satzgemisch ist also

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dadurch gekennzeichnet, daß es bei einem Gewichtsverhältnis von Antimon:Kaliumpermanganat von (33-45):(55-65) zusätzlich noch 0,1 bis 2,0 Gew.-% Leichtmetalle in Pulver form enthält.

Mit diesen erfindungsgemäßen Satzgemischen ist es möglich, Sprengzeitzünder mit Verzögerungsintervallen von 150 ms ab aufwärts herzustellen, die überschneidungsfrei detonieren.

Bevorzugt enthält das pyrotechnische Gemisch neben dem Antimon und dem Kaliumpermanganat pulverförmiges Silicium. Die Menge dieses Metalls, wie auch diejenige der ebenfalls einsetzbaren Leichtmetalle, bezieht sich immer auf den gesamten Satz.

Die erfindungsgemäßen pyrotechnischen Sätze brennen sehr zeitkonstant ab. Wenn ein erfindungsgemäßes Gemisch mit einem Preßdruck zwischen 800 und 1400 kg/cm in eine Hülle mit einem Durchmesser von etwa 3_?3 ran gepreßt wird, dann brennt dieser Satz in 250 ms ab, wenn diese Hülse zu etwa 2,5 mm mit diesem Satz gefüllt ist. Ein Vielfaches dieser Füllhöhe ergibt ein gleiches Vielfaches der Brennzeit. Auf diese Weise lassen sich mehr Zeitstufen herstellen als bei den bekannten Halbsekundenzündern.

In den erfindungsgemäßen Gemischen kann das Verhältnis zwischen Antimon und Kaliumpermanganat zwischen. 1:1,2 und 1:1,85 schwanken· Die jeweils einzusetzende Menge hängt von der durchschnittlichen Korngröße der Einzelsubstanzen. ab. Im allgemeinen gilt die Beziehung, daß eine Verkleinerung der Korngröße einer Substanz eine Verkürzung der Brenndauer des Gemisches bewirkt. Die Korngröße des Antimons kann deshalb bei Werten unterhalb 100 /am liegen; bevorzuigt liegt sie unterhalb 60/im. Das Kaliumpermanganat

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wird in Korngrößen kleiner als 6O_-ZIm eingesetzt.

Die Menge des Leichtmetalls in den erfindungsgemäßen Sätzer liegt zwischen 0,1 und 2 Gew.-%. Bevorzugt wird es in Mengen zwischen 0,5 und 1,8 Gew.-% eingesetzt. Seine Korngröße sollte ebenfalls<100 /im, bevorzugt ^.60 pm sein. Erfindungsgemäß sollen unter Leichtmetallen hauptsächlich Aluminium, Magnesium und Silicium, sowie Legierungen dieser Metalle miteinander verstanden werden. Das bevorzugt eingesetzte Leichtmetall ist Silicium.

In den erfindungsgemäßen Gemischen müssen die einzelnen Bestandteile möglichst gleichmäßig verteilt vorliegen. Die Komponenten müssen deshalb auf geeigneten, bekannten Aggregaten intensiv und innig vermischt und in einen rieselfähigen Zustand gebracht warden.

Die erfindungsgemäßen Gemische werden bevorzugt als Verzögerungssätze im Viertelsekundenbereich eingesetzt. Um diese Verzögerungsintervalle zu erhalten, werden sie in die Hülsen der Verzögerungssätze mit einem Preßdruck von

800 bis 1400 kg/cm eingepreßt. Je nach dem Durchmesser der Hülse und der gewünschten Brennzeitstufe werden die Hülsen auf diese V/eise mit dem Gemisch gefüllt.

Diese Verzögerungssätze können dann in an sich bekannter Weise in Sprengzündern oder anderen Verzögerunrrseinrichtungen verwendet werden.

Beispiel;

Es wurden 400 Gew.-Teile Antimon einer Korngröße <60/im mit 59O Gew.-Teilen feingemahlenem Kaliumperrnan^anat (Korngröße<60/im) und 10 Gew.-Teilen Siliciumpulver (Korngröße<60/am) innig vermischt. Das Gemisch würde in mehrere Hülsen von 3,5 ram Durchmesser mit einer. Preßdruck

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von 1100 kg/cm "bis zu einer Höhe von 2,5 nun oder ganzen Vielfachen davon gefüllt.

Die auf diese Weise hergestellten Verzögerungssatzgemische haben beim Beschüß in Sprengzeitzündern keine Überschneidungen der Brennzeit in den einzelnen Zeitstufen ergeben. Die Brennzeiten -wurden mit bekannten elektronischen Meßgeräten ermittelt.

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Claims (3)

30080αΐ Patentansprüche.:.

1. Pyrotechnisches Satznreraisch für auf der¹ Basis von metallischem Antimon und Kaliräperrnann;önat, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Antimon: Kaliumpernian~ana bei (33-^5)^:(55-55) liest und das Gemisch zusätzlich noch 0,1 bis 2,0 Gew.-% Leichtmetalle in Pulverform enthält.

2. Pyrotechnisches Satzgemisch preiriä^ Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es pulverförmiges Silicium enthält.

3. Verwendung eines pyrotechnisches. Satzgemisches gemä'?. Anspruch 1 oder 2 als Verzögerungssatz in Zeitzündern mit Brennzeitintervallen von>150 ns.

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