DE856873C

DE856873C - Waterproof safety cord with a solid, non-porous, injection-molded thermoplastic core

Info

Publication number: DE856873C
Application number: DE1948P0000560
Authority: DE
Inventors: Walter Anderson Caldwell; David John Owens
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1948-11-24
Filing date: 1948-11-24
Publication date: 1952-11-24

Description

Wasserdichte Sicherheitszündschnur mit festem, nicht porösem, im Spritzverfahren hergestelltem Kern thermoplastischer Art Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von wasserdichten, nicht explosiven Zündern für Sprengungen u. dgl. und insbesondere auf einen Sicherheitszünder, bei welchem der Kern aus brennbarem Material, der von der Hülle umgeben ist, einen zusammenhängenden Stab einer nicht porösen Masse bildet, welche im Wege des Spritzverfahrens aus einem thermoplastischen Stoff hergestellt wird.Waterproof safety fuse with solid, non-porous, sprayed technique Manufactured core of thermoplastic type The present invention relates on the production of waterproof, non-explosive detonators for detonations and the like, and in particular a safety detonator in which the core is made of combustible Material that is surrounded by the shell, a coherent rod of a non forms porous mass, which by way of the injection molding process from a thermoplastic Fabric is made.

Im allgemeinen werden die Sicherheitszünder in -der Weise hergestellt, daß man eine streifenförmig aufgetragene lose Schwarzpulvermischung in einer entsprechenden Textilhülle unterbringt, die auf diese Weise entstandene Schnur durch eine Ziehmaschine gehen läßt und sie mit einem wasserdichten Überzug versieht. Es wurden jedoch bereits Zünder auf den Markt gebracht, welche einen zusammenhängenden wasserdichten Kern aufweisen, der durch Spritzverfahren aus thermoplastischen Mischungen hergestellt wird. Diese Mischungen enthalten gelatinierte Nitrocellulose mit Nitroglycerin und geeignete pulverförmige oxydierende oder reduzierende Reagenzien. Diese Vorschläge zielten darauf hin, zu verhindern, daß Wasser durch Fehlstellen der Hülle eindringt und den Zünder unbrauchbar macht. Jedoch haben diese Zünder bisher wenig Anklang gefunden, da sie gegen Reibung und Stöße außerordentlich empfindlich sind.In general, the safety detonators are manufactured in such a way that that a loose black powder mixture applied in strips in a corresponding Textile cover accommodates the cord created in this way through a drawing machine lets go and provides them with a waterproof coating. However, there have already been Detonators put on the market, which have a contiguous waterproof core have, made by injection molding from thermoplastic mixtures will. These mixtures contain gelatinized nitrocellulose with nitroglycerin and suitable powdery oxidizing or reducing reagents. These suggestions aimed to prevent water from entering through imperfections in the shell and makes the detonator unusable. However, these detonators have so far had little approval found because they are extremely sensitive to friction and impact.

Durch die britische Patentschrift 544 252 ist bereits vorgeschlagen worden, einen wasserdichten, nicht explosiven Sicherheitszünder dieser Art in der Weise herzustellen, daß ein zusammenhängender, urigelochter Kern im Spritzverfahren aus plastischem Material hergestellt und dieser mit einer Hülle von weniger brennbarem oder nicht entflanimbarem Material umgeben wird, wobei der Kern aus einer explosiven Mischung von normalerweise oxydierenden und reduzierenden Stoffen in Pulverform und einem nicht explosiven Bindemittel zusammengesetzt ist, welches gelatinierte N itrocellulose, jedoch kein Nitroglycerin enthält. In diesem Fall ist das Gewicht des Bindemittels in der Kernmischung nicht größer als jenes der Summe der oxydierenden und reduzierenden Stoffe.British patent specification 544 252 has already been proposed a watertight, non-explosive safety detonator of this type in the Way to produce a coherent, rustic perforated core in the spraying process made of plastic material and this with a shell of less flammable or non-flammable Material is surrounded, being the core from an explosive mixture of normally oxidizing and reducing substances in powder form and a non-explosive binder, which contains gelatinized nitrocellulose, but does not contain nitroglycerin. In this case the weight of the binder in the core mix is not greater than that of the Sum of oxidizing and reducing substances.

Die britische Patentschrift 58o log beschreibt u. a. auch einen wasserdichten, nicht explosiven Zünder, dessen Kern ein thermoplastisches Bindemittel enthält. Es handelt sich hierbei um einen in Wasser unlöslichen, harzartigen Stoff aus polymerisierten, ungesättigten Verbindungen, welche bei einer Temperatur zwischen 90 und t25° flüssig werden, und eine Mischung von oxydierenden und reduzierenden Stoffen, welche fähig sind, mit solcher Intensität zu reagieren, daß eine dauernde Fortpflanzung der Verbrennung ermöglicht wird. Die erwähnte Mischung von oxydierenden und reduzierenden Stoffen in Pulverform enthält vorzugsweise Silicium und eine Bleiverbindung, die thermisch zersetzbar ist unter Entwicklung von Bleimonoxyd und freiem Sauerstoff. Beispiele von wasserunlöslichen Bindemitteln aus polymerisierten, titigesättigten Verbindungen sind polymerisierte Ester der Acryl- und der Methacrvlsäure bzw. polymerisierte, Acryl- Kohlenwasserstoffe,wie Polystyrol oder polymerisiertes Äthylen.The British patent 58o log describes, inter alia, a waterproof, non-explosive detonator, the core of which contains a thermoplastic binder. It is a water-insoluble, resinous substance made of polymerized, unsaturated compounds, which become liquid at a temperature between 90 and t25 °, and a mixture of oxidizing and reducing substances, which are able to react with such intensity that a permanent propagation of the combustion is made possible. The aforementioned mixture of oxidizing and reducing substances in powder form preferably contains silicon and a lead compound which is thermally decomposable with the development of lead monoxide and free oxygen. Examples of water-insoluble binders made from polymerized, titanium-saturated compounds are polymerized esters of acrylic and methacrylic acid or polymerized acrylic hydrocarbons, such as polystyrene or polymerized ethylene.

Die britische Patentschrift 61o o69 betrifft u. a. auch einen wasserdichten, nicht explosiven Zünder, dessen Kern ein thermoplastisches Bindemittel, welches bei einer Temperatur zwischen 9o und i25° flüssig wird und keinerlei organische NTitrate enthält, und eine Mischung von Bariumperoxyd und einem Reduktionsmittel in Pulverform enthält, deren Reaktion so intensiv ist, daß eine ununterbrochene Fortpflanzung der Verbrennung gewährleistet erscheint. Beispiele entsprechender Reduktionsmittel sind: Schwefel, Silicium, Magnesium, Calciumsilicid, Ferrosil:icium. In dieser britischen Patentschrift ist auch angegeben, daß zwecks Herstellung von Zündern bestimmter Brenngeschwindigkeit auch andere Stoffe den pulverförmigen Mischungen von Bariumperoxyd und keduktionsmittel zugesetzt werden können, wie z.13. Eisen-und Kaliumnitrat, Aluminium- und Kaliumnitrat, Calciumoxalat, Kal.iumbichromat, Calciumsilicid und Kaliumnitrat, ferner daß sich die Geschwindigkeiten entsprechend den Anteilen an solchen Zusätzen variieren lassen. Beispiele entsprechender thermoplastischer Bindemittel sind: Celluloseacetat und wasserunlösliche, harzartige, polymerisierte, ungesättigte Verbindungen, wie z. 13. polymerisierte Ester oder Nitrile der Acrylsäure, polymerisierte. Vinylester einer anorgani=schen oder organischen Säure, Polyvinylacetat oder polymerisierte, ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Polystyrol oder polymerisiertes Äthylen.British patent specification 61o o69 relates, inter alia, to also a waterproof, non-explosive detonator, the core of which is a thermoplastic binder, which at a temperature between 9o and i25 ° becomes liquid and absolutely no organic Contains nitrate, and a mixture of barium peroxide and a reducing agent in powder form, the reaction of which is so intense that it is uninterrupted Propagation of the combustion appears guaranteed. Examples of corresponding Reducing agents are: sulfur, silicon, magnesium, calcium silicide, ferrosil: icium. This British patent also states that for the purpose of making Igniting certain burning speeds also other substances in the powdery mixtures of barium peroxide and reducing agents can be added, such as 13. Iron and Potassium nitrate, aluminum and potassium nitrate, calcium oxalate, potassium dichromate, calcium silicide and potassium nitrate, and the speeds vary according to the proportions allow such additives to vary. Examples of corresponding thermoplastic Binders are: cellulose acetate and water-insoluble, resinous, polymerized, unsaturated compounds, such as. 13. polymerized esters or nitriles of acrylic acid, polymerized. Vinyl ester of an inorganic or organic acid, polyvinyl acetate or polymerized, unsaturated hydrocarbons, such as. B. polystyrene or polymerized ethylene.

Die britische Patentschrift 6t t 082 sieht u. a. einen wasserdichten, nicht explosiven Zünder vor, dessen Kern ein Bindemittel aus bituminösem Material mit einem Erweichungspunkt zwischen 6o bis 2oo° enthält, sowie eine pulverförmige Mischung oxydierender und reduzierender Stoffe, welche befähigt sind; mit solcher Intensität zu reagieren, daß eine ununterbrochene Fortpflanzung der Verbrennung gewährleistet ist.British patent specification 6t t 082 provides, inter alia, a waterproof, non-explosive detonator, the core of which contains a binding agent made of bituminous material with a softening point between 6o and 2oo °, as well as a powdery mixture of oxidizing and reducing substances, which are capable; to react with such intensity that an uninterrupted propagation of the combustion is ensured.

Geeignete Mischungen pulverförmiger, oxvdierender und reduzierender Stoffe sind solche. welche Silicium und eine Bleiverbindung enthalten, die bei der thermischen Zersetzung Bleimonoxyd und freien Sauerstoff als Produkte ergeben, ferner Bariumperoxyd und ein Redaktionsmittel, wie z. B. Schwefel, Silicium, Magnesium, Calciumsilicid und Ferrosilicium.Suitable mixtures of powdery, oxidizing and reducing agents Substances are such. which contain silicon and a lead compound that is used in the thermal decomposition result in lead monoxide and free oxygen as products, furthermore Barium peroxide and an editing agent, such as. B. sulfur, silicon, magnesium, Calcium silicide and ferrosilicon.

DerDurchmesser derhandelsüblichenSicherheitszünder, :d, 1i. solcher, welche einen Pulverkern aus Schwarzpulver od. <1g1. enthalten, der innerhalb seiner Textilhülle zusammengepreßt ist, beträgt gewöhnlich zwischen 4,; und 5,3 inne. Die gebräuchlichen Zünderrohre weisen Innendurchmesser auf, in denen die obenerwälinten Zünder mit den genannten Durchmessern leicht eingebracht werden können.The diameter of the commercially available safety detonators,: d, 1i. such, which has a powder core made of black powder or <1g1. contained within its textile cover is compressed is usually between 4 ,; and 5.3 inside. The usual igniter tubes have internal diameters in which the above-mentioned Detonators with the specified diameters can easily be introduced.

Aus diesem Grunde wurden auch üblicherweise die wasserdichten Sicliei-lieitszünrler, welche einen durch Spritzverfahren hergestellten festen. unporösen Kern thernioplastisclier Art aufweisen und die aus einer Mischung von pulverförmigen oxydierenden und reduzierenden Stoffen, die miteinander durch ein thermoplastisches Bindemittel verbunden sind, bestehen, finit denselben Durchmessern zwischen :1,7 und 5.3 nnn hergestellt, damit auch diese Zünder ohne Schwierigkeit in den handelsüblichen Zündern finit normalisiertem Rohr untergebracht werden können. Diese Durchmesser wurden z. B. dadurch erzielt, daß der Kern der gewünschten Verbindung thermoplastischer Art durch eine Spritzdüse zwischen i und i.5 min Durchmesser gespritzt wurde, worauf der so erhaltene Kern nach der Abkühlung finit einer entsprechenden Anzahl von Textilhüllen und Guttapercha- oder Bitumeniilierzügen verseben und schließlich farbig lackiert wurde.For this reason the waterproof Sicliei-lieitszünrler, which is a solid made by injection molding. nonporous core thernioplastisclier Kind and which consist of a mixture of powdery oxidizing and reducing Substances that are connected to one another by a thermoplastic binder, exist, finitely the same diameters between: 1.7 and 5.3 nnn made so that also these detonators without difficulty in the commercially available detonators finitely normalized Tube can be accommodated. These diameters were z. B. achieved by that the core of the desired compound thermoplastic type through a spray nozzle was injected between i and i.5 min diameter, whereupon the core obtained in this way after cooling finite a corresponding number of textile covers and gutta-percha or sanding bitumen layers and finally painted in color.

Gegenstand der vorliegenden ]`i-findung ist es. einen Nvasserdichten Sicherheitszünder herzustellen, welcher einen festen, nicht poriisen. ini Spritzverfahren hergestellten Kern thermoplastischer Art aufweist, jedoch durch ciiie eiiifacliere und billigere Herstellungsweise als bisher.The subject of the present] `i-invention is it. a waterproofing Manufacture safety detonators, which have a solid, non-porous. ini spray process Has manufactured core of thermoplastic type, but by ciiie eiiifacliere and cheaper production methods than before.

Bei dem erfindungsgeinällen \N ass, i-diclit-en Sic@lierheitszünder mit festem, nicht liorö sem, durch Spritzverfahren hergestellten Kern thermoplastischer Art, welcher eine Mischung von littlverförinigen, oxN,dierenden und reduzierenden Stoffen enthält, die miteinander durch ein thermoplastisches Bindemittel verbunden sind und der in einer ununterbrochenen wasserdichten Hülle eingebaut ist, liegt der Durchmesser des Zünders zwischen 2 und 3,3 tnm.In the erfindungsgeinällen \ N ass, i-diclit-en Sic @ lierheitszünder thermoplastic with a rigid non liorö sem, prepared by spray processes core type, which contains a mixture of littlverförinigen, OXN, exploding and reducing materials, which are connected together by a thermoplastic binder and which is built into an uninterrupted watertight shell, the diameter of the detonator is between 2 and 3.3 tnm.

Eine Verminderung des Durchmessers der gebräuchlichen Zündschnüre konnte bisher nicht ins Auge gefaßt werden, da die Herabsetzung derKernstärke sowie der Anzahl der Cberzugsschichtea nach den vorliegenden Erfahrungen zu unberechen bare» @@iicle rungen der P>relingescliwindigkeit und vielfach zu Versagern führte, wodurch die an eine Sicherheitszündschnur zustellen(lenAnforderungen, insbesondere auch hinsichtlich der Feuchtigkeits- beständigkeit, nicht mehr erfüllt werden konnten. lm (Gegensatz zu der herrschenden Ansicht der Fachwelt, die eine Herabsetzung des Zündschnur- insbesondere für Sprengungen unter feuchten I',c(liiigutgen als ausgeschlossen beurteilte. wurde gem@i(:1 `der I:rtinduiig festgestellt, daß bei Verwendung der angegehenen Kernmasse therm0-- plastischer Art Zündschnüre mit wesentlich gerin- gercin Durchmesser wie der Standardwert erzielt werden lciiiincn, -die trotzdem allen Bedingungen einer Sicherheitszündschnur entsprechen. Zusätz- liche Vorteile ergeben sich durch den geringeren 1Zaumbedarf und die l3evichtsersparnisdieVer- einfachung und Verbilligung des Erzeugungsvor- gangc-s und die bequemere Handhalsung der nach der Erfnclitn;g aufgebauten Sicherheitszündschnüre. Bei eitler solchen Zündschnur 'sann der gespritzte Kern z. 11. einen Durchmesser zwischen i und i,5 nml besitzen und mit einer oder mehreren Hüllen aus Textilmaterial vemeheii und in bekannterWeise durch Pberzüge aus Ritumen Von Gummimasse wasserlicht gemacht werden, worauf noch eine ab- sch@iel.len@lc Textillüille aufgebracht wird, die durch einen entsprechenden Farislack an ihrer Stelle fest- gehalteii wird. wodurch schließlich eine Zündschnur des angegebenen Durchmessers erzielt wird. Gege- beneiifalls lctiiinen auch die normalen wasserdichten i'berzüge weggelassen werden und der Kern. der noch eine oder mehrereTextilhüllenaufweisen kann, mit einem üblichen kontinuierlichen Überzug aus Poly-vitiy,lchloi-i(1 oder Polyäthylen, welcher durch Spritzen aufgebracht wird, umschlossen werden. Beispielsweise kann ein Zünder gemäß der Er tindung in der in den nachfolgenden Beispielen he schriebenen "eise hergestellt werden, wobei die Teile Gewichtsteile sind. Beispiel t 1)1c lstilverfi>rniige -Mischung oxydierender und reduziereilder Stoffe besteht aus: - BleinwIlnige . . . . . . . . . . . . 42,4 heile Kaliunmitrat ........... 33,9 - Siliciuni ................ =3.7 - ;9 Teile dieses Pulver: werden gebunden mit 2l Teilen \itrocellulose, welche mittels etwa der halben Gewichtsmenge an Dilsutvlphthalat, das kleine 11eiigen von Diphenylamin enthält, in den plastischen "Zustand übergeführt wird. 1>1e sei hergestellte Masse wird zur Bildung eines festen fernes von i min I)urchinesser 1>e1 ioo@ rund um einen Kupferdraht von o.ig inni herum- gespritzt. 1)er auf diese Weise hergestellte Kern kann nach einem der üeiden <yhenerwähnten Ver- fahren fertiggestellt werden. 1)1e Anzahl der Über- züge kann erliölit oder vermindert werden, um bei möglichst niedrigen Kosten den besten Effekt zu erzielen. So können z. B. Sicherheitszünder hergestellt werden, die die in der nachstehenden Lbersicht enthaltenen Werte aufweisen: Verbrauch in kg 16, 128 m Zünder Nr.i Zünder Nr.2 I Shinnbaumm)lle o,19 mm . .l ( 7 Deckbaumwolle . . . . . . . . . . . J 11'7 l 4,2 Bitume;i .................. 5,2 10,7 Bitumen .........:........ 31,7 22,2 Deckbaumwolle . . .. .. . . . . .. 9.7 9,7 Polyvinylchlorid ........... - 35,0 Farblack ................. 20,8 - Die Durchmesser dieser Zünder sind 2,5 mm bzw. 2,74 inni.A reduction in the diameter of the conventional fuses could not be considered up to now, since the reduction of the core strength and the number of coating layers are too unpredictable according to the present experience bare »@@ iicle rungs of the railing speed and often led to failures, whereby the one Deliver safety fuse (len requirements, especially with regard to moisture constancy, could no longer be fulfilled. lm (contrary to the prevailing view of the Experts who want a reduction in the fuse especially for blasting under moist I ', c (liiigutgen judged as excluded. it was found according to @ i (: 1 `der I: rtinduiig that with Use of the approached core mass therm0-- plastic type fuses with much less achieved a smaller diameter than the standard value be lciiiincn, -the anyway all conditions correspond to a safety fuse. Additional Liche advantages result from the lower 1Tum requirement and the l3event savings the simplification and cheaper production gangc-s and the more convenient hand collar after the Developed safety fuses. With such a fuse, the injected one ponders Core z. 11. a diameter between i and i, 5 nml and with one or more sheaths made of textile material and in a known manner by coating from ritumen of rubber mass water light, whereupon another sch @ iel.len @ lc Textillüille is applied through a corresponding Farislack in their place. is held. eventually creating a fuse of the specified diameter is achieved. Opposite If necessary, the normal watertight ones also work i'coverings are omitted and the core. the can still have one or more textile covers, with a conventional continuous coating Poly-vitiy, lchloi-i (1 or polyethylene, which by Syringes are applied, are enclosed. For example, a detonator according to the Er Tindung he in the following in the examples written "iron be made, with the Parts are parts by weight. Example t 1) 1c oil-ready mixture of oxidizing and Reducing substances consists of: - BleinwIlnige. . . . . . . . . . . . 42.4 heal Potash nitrate ........... 33.9 - Silicium ................ = 3.7 - ; 9 parts of this powder: are bound with 2l parts of \ itrocellulose, which by means of about the half the amount by weight of Dilsutvlphthalat, that contains small parts of diphenylamine in the plastic "state is transferred. 1> 1e is produced mass is used to form a fixed distance from i min I) urchinesser 1> e1 ioo @ around a copper wire from o.ig inni - injected. 1) he core made in this way can after one of the above mentioned drive to be completed. 1) 1st number of moves can be erliölit or diminished to with the lowest possible cost to achieve the best effect. So z. B. Safety detonators are manufactured that have the values given in the table below: Consumption in kg 1 6, 1 28 m Detonator # i Detonator # 2 I. Shinnbaumm) lle o, 19 mm. .l (7 Cover cotton. . . . . . . . . . . J 11'7 l 4.2 Bitume; i .................. 5.2 10.7 Bitumen .........: ........ 31.7 22.2 Cover cotton. . .. ... . . . .. 9.7 9 , 7 Polyvinyl chloride ........... - 35.0 Color lacquer ................. 20.8 - The diameters of these detonators are 2.5 mm and 2.74 inni.

Beispiel 2 Die pulverförmige. 'Mischung oxydierender und reduzierender Stoffe besteht aus: Bleimennige ... ..... .... 5o,o Teile Kaliumnitrat ........... 16,7 - Silicium ... .. .......... 33,3 - Dieses Pulver wird durch plastisch gemachte \ritrocelltilose gebunden und rings um einen zentral angeordneten Baumwollfaden gespritzt und auf diese `1'eise ein fester Kern gebildet.-Derselbe wird umsponnen und in gleicher Weise wie bei dem vorigen Beispiel zu einem Zünder geformt mit einem Durchmesser zwischen 2 und 3,3 mm.Example 2 The powdery. '' Mixture of oxidizing and reducing substances consists of: Red lead ... ..... .... 50, o parts Potassium nitrate ........... 16.7 - Silicon ... .. .......... 33.3 - This powder is bound by plasticized \ ritrocelltilose and injected around a centrally arranged cotton thread, and in this way a solid core is formed. It is wrapped around and shaped into a detonator in the same way as in the previous example, with a diameter between 2 and 3.3 mm.

Bei Schwarzpulversicherheitszündern werden im Durchschnitt in k,-/16,128 m gebraucht: Spinnjute ............. lio Deckjute ............ a . llo wasserdichter Lack . . . . So bis ioo letzte Textilschicht ..... o bis 32 Farblack . . . . . . . .. . . . . . 30 bis 40 Black powder safety detonators need an average of k, - / 16.128 m: Spinning jute ............. lio Deck jute ............ a. llo waterproof varnish. . . . See you ioo last textile layer ..... o to 32 Color varnish. . . . . . . ... . . . . 30 to 40

Claims

PATENT CLAIM: i. Waterproof safety fuse with a firm, consisting of a non-porous, injection-molded core of a thermoplastic type from a mixture of powdery, ux \ 'clierencien and reducing substances, which are connected to one another by a thermoplastic binder, wherein this core in an uninterrupted, possibly injection-molded shell is more watertight Type, if necessary with the interposition of one or more textile layers, is housed, characterized in that the diameter of the fuse is between a and 3.3 mm.

2. Waterproof safety fuse according to claim ', characterized characterized in that the diameter of the core egg produced by the injection molding process lies between i and 1.5 mm.