DE3707694C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind elektrisch an­ zündbare Anzündsätze, die Oxidationsmittel im Gemisch mit Initialexplosivstoffen und Bindemitteln enthalten. Weitere Bestandteile der Anzündsätze können in diesen Sätzen an sich bekannte Reduktionsmittel, sekundäre Sprengstoffe und Inertstoffe sein. Die neuen Anzündsätze werden zum elek­ trischen Anzünden von hülsenloser Munition oder Treibkar­ tuschen eingesetzt. Hülsenlose, elektrisch anzündbare Mu­ nition ist an sich bekannt. Sie findet insbesondere in kleinerem Kaliber in der Größenordnung um 5 mm zunehmen­ des Interesse. Die Anzündung der Patrone kann dabei durch Anzünder aus elektrisch leitfähigem Material in feiner Verteilung, DE-OS 22 06 468, oder eine entsprechende Be­ schichtung, deren hoher elektrischer Widerstand bei Strom­ durchfluß die Anzündung auslöst, GB-PS 11 40 604, be­ wirkt werden. Der Nachteil dieser Ausführungsformen ist ein mehr oder minder hoher Anteil toxischer Produkte in den Reaktionsschwaden.

Treibkartuschen werden eingesetzt für Bolzensetzgeräte oder zur Viehbetäubung. Die Ausführungsform einer hül­ senlosen Treibkartusche besteht aus einer gepreßten Treibladung aus Nitrocellulose-Treibladungspulver, die mit einem Zündplättchen verbunden ist. Dieses kann Initialexplosivstoffe zur Beschleunigung der Umsetzung und Antimonkristalle besonderer Spezifikation zur Ein­ leitung der Umsetzung enthalten.

Es bestand nun die Aufgabe, Anzündsätze für hülsenlose Munition und für Treibkartuschen zu entwickeln, die elektrisch zündbar sind und deren Schwaden einen redu­ zierten Anteil an toxischen Verbindungen enthalten. Außerdem sollen die entstehenden Schwaden frei von ag­ gressiven Gasen sein.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurden nun Anzündsätze aus einem Gemisch aus Initialexplosivstoffen und Zinkperoxid als Oxidationsmittel und Bindemitteln gefunden, die da­ durch gekennzeichnet sind, daß sie als Anzündsätze aus­ gebildet sind und enthalten

• a) solche Initialexplosiv­ stoffe in Mengen zwischen 20 und 70 Gew.-%, die in direk­ tem Kontakt zu einem Treibladungspulver-Preßling keine Detonation auslösen und
• b) Fasern aus einem leitfähigen Material.

Es sind zwar schon aus der DE 33 21 943-A1 Anzündsätze aus Zinkperoxid und speziellen Initialexplosivstoffen bekannt, die zum Anzünden von hülsenloser Munition ein­ gesetzt werden können. Aufgrund ihrer Zusammensetzung sind sie jedoch nur durch mechanische Einwirkung zur Umsetzung zu bringen. Eine elektrische Zündung dieser Sätze ist nicht möglich.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Initialexplosivstoffe sind solche, die in direktem Kontakt zu einem Preßling aus Nitrocellulose-Treibladungspulver keine Detonation auslö­ sen. Hierunter wird eine Reaktion verstanden, in der die Umsetzung eines Explosivstoffes mit einer Stoßwelle gekop­ pelt ist, so daß die Umsetzung momentan eingeleitet wird. Initialexplosivstoffe, bei denen diese Reaktion nicht auf­ treten kann und die sich daher für den Einsatz in den be­ anspruchten elektrischen Anzündsätzen eignen, sind bei­ spielsweise die Kalium- und Strontiumsalze des Trinitro­ phenols und des Trinitroresorcins. Sofern ein geringer Anteil an Blei in den Schwaden geduldet werden kann, kön­ nen auch die Bleisalze des Trinitroresorcins in normaler oder basischer Form in Mengen unter 20 Gew.-% im Anzünd­ satz enthalten sein.

Die Initialexplosivstoffe sind in den erfindungsgemäßen Anzündsätzen in Mengen zwischen 20 und 70 Gew.-% enthal­ ten. Sie können sowohl in feinkörnigem wie grobkörnigem Zustand eingesetzt werden.

Als Oxidationsmittel wird in den erfindungsgemäßen Anzünd­ sätzen Zinkperoxid eingesetzt. Dieses hat vorzugsweise einen Aktiv-Sauerstoffanteil von mehr als 12,3%. Die Her­ stellung von solchem Zinkperoxid wird in der DE-PS 29 52 069 beschrieben, auf die hier besonders verwiesen wird.

Die Menge an Zinkperoxid in den erfindungsgemäßen Anzünd­ sätzen kann zwischen 5 und 50 Gew.-% schwanken. Das Zink­ peroxid kann sowohl in feinkörnigem Zustand als auch grob­ körnig eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Anzündsätze können weiterhin zusätz­ lich noch Reduktionsmittel oder weitere Komponenten, die einen Beitrag zur Umsetzung liefern, sowie sonstige Inert­ stoffe enthalten.

Als Reduktionsmittel eignen sich die an sich bekannten Reduktionsmittel in Anzündsätzen, die eine Verbesserung des Anzündvermögens bewirken. Geeignete Stoffe sind z. B.: Metallpulver von Titan, Zirkon, Magnesium, Cer­ magnesium, Cersilicium oder Aluminium-Magnesium-Legie­ rungen. Der Anteil der Reduktionsmittel im Anzündsatz kann 0 bis 20 Gew.-% betragen.

Als weitere Komponenten, die einen Beitrag zur Umset­ zung liefern, sind hauptsächlich Sekundärexplosiv­ stoffe, wie z. B. Nitrocellulose oder Pentaerythrit­ tetranitrat geeignet. Vorzugsweise wird dabei Nitro­ cellulose eingesetzt, die gleichzeitig als Bindemittel wirkt. Auch andere Sekundärexplosivstoffe, die Eigen­ schaften eines Bindemittels zeigen, können erfindungs­ gemäß eingesetzt werden. Solche Sekundärexplosivstoffe mit Bindemittel-Eigenschaften sind in den erfindungs­ gemäßen Anzündsätzen in Anteilen zwischen 1 und 30 Gew.-% enthalten.

Auch Sekundärexplosivstoffe ohne Bindemittel-Eigen­ schaften können in den erfindungsgemäßen Anzündsätzen anwesend sein. Als Beispiele seien Oktogen genannt sowie Aminoverbindungen von nitrierten Aromaten, z. B. des Trinitrobenzols wie Mono-, Di- oder Triaminotri­ nitrobenzol oder Diaminohexanitrodiphenyl, weiterhin die Acylierungsprodukte dieser Verbindungen, wie z. B. Hexanitrooxanilid oder Hexanitrodiphenylharnstoff. Ferner zählen beispielhaft zu diesen Sekundärexplosiv­ stoffen Hexanitrostilben, Hexanitrodiphenyloxid, Hexa­ nitrodiphenylsulfid, Hexanitrodiphenylsulfon und Hexa­ nitrodiphenylamin sowie Tetranitrocarbazol, Tetranitro­ acridon oder Polyvinylnitrat. Der Anteil dieser Stoffe am Anzündsatz kann 0 bis 30 Gew.-% ausmachen.

Als Inertstoffe eignen sich die in Anzündsystemen an sich bekannten Stoffe, die auch zur Abstimmung der Eigenschaften dieser Sätze auf den jeweiligen Verwen­ dungszweck mit eingesetzt werden. Als Beispiel sei Zinndioxid genannt. Weiterhin zählen zu den Inertstoffen sonstige Bindemittel, Kleb- und Farbstoffe sowie die bereits genannten Passivatoren. Der Anteil der Inert­ stoffe in den erfindungsgemäßen Anzündsätzen kann zwi­ schen 0 und 20 Gew.-% schwanken.

Die beanspruchten Anzündsätze enthalten weiterhin Fasern aus einem leitfähigen Material. Als leitfähiges Mate­ rial kann dabei sowohl Kohlenstoff als auch ein den elektrischen Strom leitendes Metall oder eine Legierung, z. B. Messing, dienen. Einsetzbare Metallfasern sind z. B. solche aus Eisen oder Kupfer. Die Dicke und Länge der Fasern werden dabei so gewählt, daß mit der bei der Anzündung eingesetzten Stromquelle eine ausreichende Schußzahl möglich ist. Wenn nötig, können die Fasern vor dem Untermischen mechanisch zerkleinert und in ei­ nem inerten Medium verteilt werden. Dieses inerte Me­ dium kann auch eines der vorgenannten Bindemittel sein. Die Zerkleinerung geschieht vorteilhaft durch Einsatz eines Ultra-Turrax-Gerätes. Eine andere Anwendungsform der Fasern besteht in dem Aufbringen geordneter Fasern in Form von z. B. Netzen oder Geweben.

Der Anteil der Fasern in der Anzündmischung kann sich zwischen 0,5 und 20 Gew.-% bewegen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Anzündsätze er­ folgt nach an sich bekannten Verfahren durch Vermischen des Initialexplosivstoffes, Oxidationsmittels, der Fa­ sern und ggf. der übrigen Mischungsbestandteile mit dem in einem Lösungsmittel gelösten Bindemittel, das zu­ gleich ein Sekundärexplosivstoff, z. B. Nitrocellulose, sein kann. Dieses Vermischen kann nach an sich bekann­ ten Verfahren durch Rühren, Kneten oder ähnlichen Ver­ teilungsmethoden geschehen. Dabei fällt der Anzündsatz als breiige Masse an, die daraufhin auf einen hülsen­ losen Treibladungspulverkörper aufgebracht werden kann.

Die erfindungsgemäßen elektrisch anzündbaren Anzündsätze erfüllen nicht nur die Funktion eines Anzündsatzes, son­ dern können ohne zusätzliche Verstärkerladung direkt mit hülsenlosen Treibladungs-Preßlingen aus z. B. Nitro­ cellulose, die auch ein Geschoß enthalten können, ver­ bunden werden. Dies geschieht im allgemeinen durch di­ rektes Aufbringen eines erfindungsgemäßen Satzes mit einer Dosiereinrichtung, wie Pipetten, Spritzen oder ähn­ lichem. Dabei bewirkt die Anwesenheit von Lösungsmit­ teln, die z. B. Nitrocellulose anlösen, eine unmittel­ bare, mechanisch feste Verbindung zwischen dem elek­ trisch anzündbaren Anzündsatz und der gepreßten Treib­ ladung.

Anstelle der Aufbringung des Anzündsatzes mit Spritzen, Pipetten oder dergleichen kann auch ein Stempel benutzt werden, mit dem nach dem Eintauchen in den Anzündsatz die an dem Stempel anhaftende Mischung auf den Treib­ ladungspulverkörper aufgebracht werden kann.

Ein anderes Anwendungsverfahren der erfindungsgemäßen Anzündsätze verwendet z. B. Siebe, durch die wie im Siebdruckverfahren die breiige Masse durchgedrückt wer­ den kann.

Darüber hinaus kann die Anzündmischung zu Bändern oder Folien gegossen, gewalzt oder extrudiert werden. Aus diesen werden nach dem Trocknen Anzündplättchen form­ gerecht ausgestanzt, die dann mit Lösungsmitteln, die Nitrocellulose lösen oder im Sinne von Klebern bereits enthalten, versetzt und anschließend auf den Treibla­ dungspulver-Preßlingen befestigt werden.

Die nach dem beschriebenen Anwendungsverfahren verblei­ benden Reste der Anzündsätze können nach Behandlung mit Lösungsmitteln neuen Ansätzen direkt zugemischt werden.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beispiele näher beschrieben.

Beispiel 1 (Herstellung der Rohstoffe)

Kaliumpikrat wird durch Umsetzung von Magnesiumpikrat mit Kaliumnitrat oder Kaliumsulfat in wäßriger Lösung ausgefällt, filtriert und mit Wasser magnesiumsalzfrei gewaschen und das Wasser mit Spiritus verdrängt. In dieser Form wird Kaliumpikrat aufbewahrt (Alkohol­ feuchte ca. 30 bis 40 Gew.-%).

Die Kohlenstoffaser wird in Wasser mit einer nicht schäumenden Seife durch einen Ultra-Turrax-Rührer bis auf eine Faserlänge <3 mm zerkleinert. Zur Vermei­ dung einer Aufheizung des Rührers wird dieser mit 75% seiner maximalen Drehzahl 30 Minuten lang laufen ge­ lassen.

Beispiel 2 (Herstellung des elektrisch anzündbaren Anzündsatzes)

3,5 g Kaliumpikrat (berechnet als Trockenmasse) in ca. 30 bis 40 Gew.-% Ethylalkohol, 0,5 g Zinkperoxid der mittleren Korngröße von ca. 15 · 10^-6 m, 0,5 g Titan­ pulver und 0,8 g Kohlenstoffaser werden mit einer Lö­ sung von 1 g Nitrocellulose (Stickstoffgehalt 13,5%) in 39 g eines Lösungsmittelgemisches von Essigsäure­ butylester und Essigsäureethylester (1 : 1) versetzt und homogenisiert. Dieser Satz wird nach einer der be­ schriebenen Methoden auf einen Nitrocellulose-Preßling aufgebracht. Auf diese Weise hergestellte Sätze wurden mit Kondensatorladungen von 100 oder 200 µF bei 40 Volt mit Zündelektrode in an sich bekannter Weise zur Umsetzung gebracht.

Claims (6)

1. Anzündsätze aus einem Gemisch von Initialexplosiv­ stoffen mit Zinkperoxid als Oxidationsmittel und Bindemitteln, dadurch gekennzeich­ net, daß sie als elektrisch anzündbare Anzünd­ sätze ausgebildet sind und enthalten

• a) solche Initialexplosivstoffe in Mengen zwischen 20 und 70 Gew.-%, die in direktem Kontakt zu einem Nitrocellu­ lose-Treibladungspulver-Preßling keine Detonation auslösen und
• b) Fasern aus einem leitfähigen Ma­ terial.

2. Anzündsätze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie als Initialexplosivstoffe Kaliumsalze des Trinitrophenols und/oder des Trinitroresorcins enthalten.

3. Anzündsätze gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie als Fasern aus leitfähigem Material Fasern aus Kohlenstoff enthalten.

4. Anzündsätze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß sie Nitrocellulose als Bindemittel enthalten.

5. Anzündsätze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch ein Reduktionsmittel enthalten.

6. Anzündsätze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anteil der Fasern in den Sätzen zwischen 0,5 und 20 Gew.-% und der An­ teil des Zinkperoxids zwischen 5 und 50 Gew.-% liegt.