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Verfahren zur Herstellung von die Verbrennung weiterleitenden Gebilden wie Zündschnüren u. dgl.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von z. B. aus Schiesspulver, dessen Ersatzmitteln oder Bestandteilen hergestellten Zündschnüren, Sicherheitszündschnüren und andern zur Fortleitung der Verbrennung dienenden Gebilden, die als Ersatzmittel für mit Schiesspulver imprägnierten Stoff für pyrotechnische Zwecke, bei Sprengungen, für Verzögerungssätze und bei der Herstellung von Sicherheitszündern verwendet werden.
Die Erfindung besteht darin, dass ein Zündsehnurpulver, z. B. Schiesspulver oder ein Gemisch seiner Bestandteile in fein verteilter Form in einer wässerigen Flüssigkeit aufgeschlämmt wird, die im Falle der Verwendung eines wasserlösliche Bestandteile enthaltenden Zündschnurpulvers mit den dessen wasserlöslichen Bestandteilen gleichen Stoffen gesättigt ist, welche Suspension mit Cellulosefasern, wie z. B. Textilfaserabfällen, Holzschliff od. dgl. vermengt wird, wonach man dem so entstandenen Brei bei Verwendung völlig unlöslichen Pulvers das Wasser und bei Verwendung lösliche Bestandteile enthaltenden Pulvers die gesättigte Lösung durch Filtration, Abpressen oder Absaugen entzieht, so dass ein feuchter Filz entsteht, der getrocknet und geformt wird.
Der Cellulosegehalt des Filzes ist klein gegenüber dem an Pulver oder dessen Bestandteilen.
Während bei Verwendung eines Zündschnurpulvers, welches wasserlösliche Bestandteile nicht enthält, dieses Pulver mit Cellulosefasern in reinem Wasser zu einem Brei verarbeitet werden kann, welchem z. B. in der bei Papiermaschinen üblichen Art das Wasser durch Absaugen entzogen wird, gestaltet sich die Herstellung eines solchen Filzes aus Zündsehnurpulver, welches wasserlösliche Bestand-
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würde. In diesem Falle wird daher erfindungsgemäss Wasser als Dispergierflüssigkeit verwendet, welches bereits mit dem Stoff gesättigt ist, der dem wasserlöslichen Bestandteil des Zündschnurpulvers gleich ist, im Falle des Schiesspulvers also mit Kaliumnitrat.
Wenn in eine solche Dispergierflüssigkeit sämtliche fein vermahlenen Bestandteile des Zündschnurpulvers eingebracht werden, so befinden sich dann in der Dispergierflüssigkeit alle Bestandteile, neben den wasserunlöslichen auch die wasserlöslichen,
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Wenn aus dem Filz die Dispergierflüssigkeit abgesaugt wird, dann wird auch der in dieser gelöste Stoff entfernt, welcher mit dem wasserlöslichen Bestandteil des Zündschnurpulvers gleichartig ist. Ein Verdunsten oder Verdampfen der Hauptmenge des Suspensionsmittels kommt wegen der dadurch bewirkten Anreicherung von löslichen Pulverbestandteilen im Filz nicht in Frage.
Im Filz bleiben alle festen Bestandteile zurück, also auch die festen wasserlöslichen Bestandteile des Zünd- sehnurpulvers, welche in der bereits abgesaugten wässerigen Lösung gleichen Stoffes suspendiert waren.
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jedoch gewünschtenfalls dadurch ausgeglichen werden, dass man schon im Voraus die Menge des dispergierten löslichen Pulverbestandteiles um denselben Betrag verringert.
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Faser zerschnitten, nicht aber zerquetscht wurde, verfilzt nicht genügend leicht und ist daher für das erfindungsgemässe Verfahren nicht geeignet.
Das für die Erfindung zu verwendende Pulver muss die Eigenschaft besitzen, die eingeleitete Entzündung weiterzuleiten. Hiefür sind geeignet : Schiesspulverersatzstoffe, d. h. aicht explodierende, brennbare, in körniger oder Pulverform herstellbare Gemische. Schiesspulver selbst oder seine Bestandteile sind besonders geeignet. Im folgenden wird die Verwendung von Schiesspulver vorausgesetzt.
Zweckmässig enthält die gesättigte, wässerige Lösung des dem wasserlöslichen Teil des Schiesspulvers gleichen Stoffes einen Gehalt an Alkohol oder an einer andern leicht verdampfenden, neutralen, mit Wasser mischbaren, organischen Flüssigkeit, z. B. Azeton, um die Löslichkeit des wasserlöslichen Bestandteiles herabzusetzen. Das ist in der Regel Kaliumnitrat, da Schiesspulver mit andern Salzen hygroskopisch und deshalb für die Herstellung von Zündsetnüren nicht geeignet ist. Eine zu hohe Konzentration kann die Verfilzung der Fasern erschweren, Metallteile der Apparatur angreifen und andere unerwünschte Effekte zeigen.
Die feinverteilten festen Stoffe und die zerfaserte Cellulose werden durcheinandergemischt und im Lösungsmittel, das die wasserlöslichen Teile bis zur Sättigung enthält, suspendiert.
Der Filz wird so hergestellt, dass der Hauptteil des Wassers abfiltriert wird. Das geschieht vorzugsweise durch ein Faser-oder Metallnetz mit einer Maschenanzahl von 8-40 Maschen pro Zentimeter (Linear). Ein Teil der zurückbleibenden Feuchtigkeit kann dann durch Druck oder durch Ab- saugen entfernt werden. Der Filz wird hierauf auf einem beweglichen Sieb od. dgl. in eine Trockenkammer mit Temperaturen um 40-500 C gebracht, wobei er auf dem Sieb bleibt, bis er fast völlig
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getrocknet ist. Hierauf wird er zu Platten, Streifen od. dgl. geschnitten oder gestanzt. Das lässt sich am besten mit dem noch schwach feuchten Filz ausführen, um hiebei eine Entzündung zu vermeiden.
Hiezu kommt noch, dass sich das schwach feuchte Material gut bearbeiten lässt. Streifen des trockenen Materials können dann leicht wie Garn gedreht werden.
Die Herstellung des Filzes kann mit Hilfe von Papiermaschinen ausgeführt werden, doch ist es dann erforderlich, Rührvorrichtungen vorzusehen, um ein Zubodensetzen der kompakteren Bestandteile im Zeugstoffbehälter zu verhindern. Es können verschiedene Typen von Maschinen, z. B. Zylinderoder Langsiebmaschinen oder solche mit rotierenden endlosen Filtern verwendet werden. Es muss aber immer darauf geachtet werden, dass der Gehalt an festen Stoffen in der Flüssigkeit den Betriebsbedingungen der gewählten Maschine entspricht.
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Lumpen, Holzschliff, Kraftpapierstoff u. dgl. Der fast trockene Filz, der nunmehr mit Schiesspulver imprägniert ist und zu ungefähr 5-15 Gewichtsprozenten aus Zellulose besteht, ist sehr fest.
Ausser dem Vorteil, dass das Material leicht geschnitten oder in anderer Weise zerteilt werden kann, wodurch es für die Herstellung von pyrotechnischen Zündschnüren geeignet ist, lässt es sich auch zweckmässig für die Herstellung von Sicherheitszündschnüren verwenden.
Eine Sicherheitszündschnur wird dann so hergestellt, dass ein Streifen oder Garnfaden dieses Filzes, der die Seele darstellt, durch Umspinnen od. dgl. mit einer Deckschicht versehen wird. Bei der
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materials weiterbewegt, so dass man nur das Ende der Seele einführen muss.
Die erfindungsgemäss aus pulverförmigem Schiesspulver hergestellte Zündschnur hat eine kleinere Verbrennungsgesehwindigkeit als die bisher bekannten mit staubförmiger oder körniger Seele, wogegen auf ähnliche Weise hergestellte Zündschnüre mit einer Seele aus den miteinander vereinigten Bestandteilen des Schiesspulvers eine noch geringere Verbrennungsgeschwindigkeit besitzen. Bei der Herstellung von Sicherheitsziindschnüren kann man sich daher die Vereinigung der Bestandteile und die
Granulierung ersparen. So lassen sich nach der Erfindung Sicherheitszündschnüre mit durchschnittlichen Verbrennungsgeschwindigkeiten, die weniger als 275 Sekunden pro Meter oder sogar 330 Sekunden pro Meter betragen, herstellen.
Sie besitzen nicht die Eigenschaft des Sprühens, wie die bekannten Zündschnüre und es ist daher im allgemeinen notwendig, dass der Zündsat ? neben der üblichen Zündmasse eine Initialladung enthält, wie z. B. Gemische, in denen sich Bleidinitrokresolat oder Bleirhodanat befinden. Wenn Kugelpulver verwendet wird, dann ist es zweckmässig, das Ende der Zündschnur mit einer durchlöcherten Kappe zu versehen, die die Initialladung enthält, die ihrerseits die Zündung des Schiesspulvers bewirkt. Dem gleichen Zweck dienende Anordnungen sind allgemein bekannt.
Der Cellulosegehalt des Filzes kann nicht unbegrenzt gesteigert werden, da sonst die Weiterleitung der Verbrennung unsicher wird. Das Maximum an Cellulosegehalt, das noch genügende Sicherheit verbürgt, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie vom Querschnitt und von der Wärmekapazität der Umgebung bzw. der Hülle. Bei Sicherheitszündern, die nur geringen Querschnitt besitzen und mit einer beträchtlichen Schichte wärmeabsorbierenden Materials umgeben sind, hat sich ein Gehalt von 5-15 Gewichtsprozenten als zweckmässig erwiesen und können diese Grenzen ohne nachteilige Folgen kaum überschritten werden. Durch die Verwendung von Cellulosefasermaterial kann man einen Filz von der erforderlichen Festigkeit bei Einhaltung des angegebenen Verhältnisses zwischen Pulver oder dessen Bestandteilen und Cellulose erhalten.
Bei andern Arten von Zündschnüren kann es jedoch zweckmässig sein, grössere Konzentrationen zu verwenden. z. B. solche von 15-20 Gewichts- prozenten.
Die Erfindung soll nun an einigen Beispielen erläutert werden.
Beispiel 1 : 2000 Teile eines Gemisches von Wasser und Alkohol mit dem spezifischen Ge- wicht 0-9725 (gewonnen durch Mischen von Wasser und Industriespiritus 66 O. P. im Volumsverhältnis 3 : 1) werden mit 220 Teilen Kaliumnitrat gesättigt. Die dekantierte Lösung kommt in den Zeugkasten einer Zylindersiebmaschine mit Rührschaufeln, um ein Zubodensetzen der festen Bestandteile zu verhindern. Dann werden 130 Teile der üblichen festen Bestandteile des Schiesspulvers in so feinverteiltem Zustand, dass sie durch ein Sieb mit 24 Maschen pro Zentimeter (linear) gehen, und 180 Teile stumpf geschlagene Kraftpapierstoff, u. zw. 18 Teile trockener Kraftpapierstoff und 162 Teile Wasser zugesetzt.
Nun werden 18 Teile Kaliumnitrat hinzugefügt, um wieder Sättigung zu erreichen, da ja mit dem Kraftpapierstoff Wasser hinzugekommen war. Das Ganze wird gut durchgemischt und der feuchte Filz auf einem Zylinder bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% getrocknet und zerschnitten. Erst dann wird der Trocknungsvorgang bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 1% fortgesetzt. Die Dicke des Filzes beträgt ungefähr 2-3 mm.
Längere Streifen werden dann entweder einzeln oder zusammengedreht als Zündschnüre oder als Seele in Sicherheitszündschnüren verwendet. Platten verschiedener Form kommen für pyrotechnische Zwecke od. dgl. in Betracht, wobei das Auswägen von losem Pulver durch die Auswahl der entsprechenden Anzahl und Form der Platten ersetzt wird.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel betrifft die Herstellung einer Sicherheitszündschnur aus dem Filz, dessen Herstellung in Beispiel 1 beschrieben wurde.
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Ein Filzstreifen von ungefähr 1-5 mm Breite wird an Stelle einer Seele aus losem körnigem Schiesspulver in eine Maschine zur Herstellung von Sieherheitszündschnüren eingeführt, in der er dreifach umsponnen wird. Dann wird die Schnur in der bekannten Weise fertiggestellt.
Die Verbrennungsgeschwindigkeit einer so hergestellten Zündschnur beträgt 346-367 Sekunden pro Meter. Eine Zündschnur, die an Stelle des Streifens als Seele Schiesspulverstaub enthält, hat eine Verbrennungsgeschwindigkeit von 115-121 Sekunden pro Meter.
Die erfindungsgemässe, nach diesem Beispiel hergestellte Sicherheitszündschnur kann auch in Verbindung mit einer der üblichen Initialzündungen verwendet werden, die aus Bleirhodanat oder Bleikresolat in Verbindung mit dem üblichen Anfeuerungssatz und Zündladung bestehen.
Beispiel 3 : Die in Beispiel 1 beschriebene Herstellung wird so abgeändert, dass an Stelle der 150 Teile Schiesspulver Schiesspulverstaub verwendet wird, der noch durch ein Sieb mit 24 Maschen pro Zentimeter (linear) hindurchgeht. Eine Zündschnur, die aus diesem Material nach Beispiel 2 hergestellt wurde, hatte eine Verbrennungsgeschwindigkeit von 115-126 Sekunden pro Meter.
Beispiel 4 : 90 Teile Schiesspulverstaub und 100 Teile feuchter Kraftpapierstoff, der 10% seines Gewichtes trockenen Stoff enthielt, wurden einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Methylalkohol zugesetzt, das mit Kaliumnitrat gesättigt war und noch ungelöstes Kaliumnitrat enthielt, um die Sättigung nach Zusatz des wasserhältigen Stoffes aufrechtzuerhalten. Das Gemisch wurde
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Zustand in Platten zerschnitten und der Abfall dem Brei wieder zugesetzt. Die Platten erwiesen sich für die in Beispiel 1 angeführten Zwecke als sehr geeignet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von die Verbrennung weiterleitenden Gebilden wie Zündscbnüren u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündsclnurpulver, z. B. Schiesspulver oder ein Gemisch seiner Bestandteile in fein verteilter Form in einer wässerigen Flüssigkeit aufgeschlämmt wird, die im Falle der Verwendung eines wasserlösliche Bestandteile enthaltenden Zündschnurpulvers mit den
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fasern, wie z.
B. Textilfaserabfällen, Holzschliff od. dgl. vermengt wird, wonach man dem so entstandenen Brei bei Verwendung völlig unlöslichen Pulvers das Wasser und bei Verwendung lösliche Bestandteile enthaltenden Pulvers die gesättigte Lösung durch Filtration, Abpressen oder Absaugen entzieht, so dass ein feuchter Filz entsteht, der getrocknet und geformt wird.