DE3008001C2 - Pyrotechnisches Satzgemisch für Verzögerungselemente - Google Patents

Description

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

Sprengzeitzünder werden bekannterweise dort angewendet, wo durch einen einmaligen Zündvorgang Sprengladungen in vorbestimmten, definierten Zeitabständen nacheinander zur Detonation gebracht werden 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 erforderlich. Die unvermeidliche Streuung der Verzögerungszeit muß dabei so gering sein, daß die Brennzeiten einer bestimmten Zeitstufe nicht kürzer sind als die längste Brennzeit der niedrigeren Zeitstufe oder nicht länger sind als die kürzeste Brennzeit der nächst höheren Zeitstufe. Dies bedeutet, daß Überschneidungen der Brennzeiten benachbarter Zeitstufen vermieden werden müssen.

Die Differenz der Verzögerungszeiten benachbarter Zeitstufen von Sprengzeitzündern wird als Verzögerungsintervall 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 selbst bei einem Verhältnis von Kaliumpermanganat: Antimon von 55 :45 so große Streuwerte, daß sie im Intervallbereich unterhalb von 500 ms Überschneidungen ergeben (vgl. CH-PS 3 37 110). Es bestand deshalb die Aufgabe, ein pyrotechnisches Satzgemisch zu finden, das auch bei einem Verzögerungsintervall 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 gesenkt werden konnte. Das erfindungsgemäße Satzgemisch für Verzögerungselemente basiert demzufolge auf metallischem Antimon und Kaliumpermanganat im Gewichtsverhältnis von Antimon : Kaliumpermanganat von (33—45): (55—65) und ist dadurch gekennzeichnet, daß außer dem genannten Gemisch aus Antimon und Kaliumoermanganat das Gesamtgemisch zusätzlich noch 0,1—2,0Gew.-% Leichtmetalle in Pulverform 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 785 und 1370 bar in eine Hülle mit einem Durchmesser von etwa 3.3 mm 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 KorngröUe 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 μΐη liegen; bevorzugt liegt sie unterhalb 60 μηι. Das Kaliumpermanganat wird in Korngrößen kleiner als 60 μπι eingesetzt.

Die Menge des Leichtmetalls in den erfindungsgemäßen Sätzen liegt zwischen 0,1 und 2 Gew.-°/o. Bevorzugt wird es in Mengen zwischen 0,5 und 1,8 Gew.-% eingesetzt. Seine Korngröße sollte ebenfalls < 100 μπι, bevorzugt <60μηι 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 werden.

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 785 bis 1370 bar eingepreßt. Je nach dem Durchmesser der Hülse und der gewünschten Brennzeitstufe werden die Hülsen auf diese Weise mit dem Gemisch gefüllt.
Diese Verzögerungssätze können dann in an sich

bekannter Weise in Sprengzündern oder anderen Verzögemngseinrichtungen verwendet werden.

Beispiel

Es wurden 400 Gew.-Teile Antimon einer Korngröße <60 μΐη mit 590 Gew.-Teilen feingemahlenem Kaliumpermanganat (Korngröße <60μm)und 10 Gew.-Teilen Siliciumpulver (Korngröße <60μm) innig vermischt. Das Gemisch wurde in mehrere Hülsen von 33 mm Durchmesser mit einem Preßdruck von 1080 bar bis zu einer Höhe von 2,5 mm 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.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pyrotechnisches Satzgemisch für Verzögerungselemente auf der Basis von metallischem Antimon und Kaliumpermanganat im Gewichtsverhältnis (33-45) :(55 -65), dadurch gekennzeichnet, daß außer Kaliumpermanganat und Antimon zusätzlich in dem Gesamtgemisch noch 0,1 bis 2,0 Gew.-% Leichtmetalle in Pulverform enthalten sind.

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

3. Verwendung eines pyrotechnischen Satzgemisches gemäß Anspruch 1 oder 2 als Verzögerungssatz in Zeitzündern mit Brennzeitintervallen von > 150 ms.