AT527095A2 - Suspension of an explosive composition of a pill-shaped ignition head for industrial electric detonators - Google Patents
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Abstract
Titel der Erfindung: Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung von pillenförmigen Zündköpfen für industrielle elektrische Detonatoren besteht aus 30 - 60 Gewichtsteilen Kaliumsalz von Dinitrobenzofuroxan, 15 - 35 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 5 - 20 Gewichtsteilen Zirkonium, 5 - 20 Gewichtsteilen Bor und 5 - 20 Gewichtsteilen Calciumsilicid in einer 1 - 5%igen Nitrocellulose- oder Fluorelastomerlösung in einem organischen Lösungsmittel besteht. Das organische Lösungsmittel kann Amylacetat, Butylacetat, Propylacetat oder deren Isomere sein.Title of the invention: Suspension of an explosive composition of a pill-shaped ignition head for industrial electric detonators The suspension of an explosive composition of pill-shaped ignition heads for industrial electric detonators consists of 30-60 parts by weight of potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 15-35 parts by weight of potassium perchlorate, 5-20 parts by weight of zirconium, 5-20 parts by weight of boron and 5-20 parts by weight of calcium silicide in a 1-5% nitrocellulose or fluoroelastomer solution in an organic solvent. The organic solvent can be amyl acetate, butyl acetate, propyl acetate or their isomers.
Description
Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für Suspension of an explosive composition of a pill-shaped ignition head for
industrielle elektrische Detonatoren industrial electric detonators
Gebiet der Erfindung field of the invention
Die Erfindung betrifft die Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren, die durch Tauchtechnik auf The invention relates to the suspension of an explosive composition of a pill-shaped ignition head for industrial electric detonators, which is deposited by immersion technique on
ihrem aus Metalllamellen und einem Widerstandsdraht bestehenden Skelett hergestellt wird. its skeleton consisting of metal slats and a resistance wire.
Stand der Technik State of the art
Gegenwärtig werden Suspensionen von explosiven Zusammensetzungen in Nitrocellulose- oder Fluorelastomerlösungen in einem organischen Lösungsmittel für die Herstellungstechnik von elektrischen pillenförmigen Zündköpfen durch Eintauchen verwendet. Diese Suspensionen enthalten einen Sprengstoff auf einer Bleisalzbasis und andere Komponenten auf Bleibasis und auf Basis nicht bleihaltiger Oxidationsmittel, Metallpulver und Currently, suspensions of explosive compositions in nitrocellulose or fluoroelastomer solutions in an organic solvent are used for the manufacturing technique of electric pill-shaped detonators by immersion. These suspensions contain an explosive on a lead salt basis and other components based on lead and non-leaded oxidizers, metal powders and
Bindemittel wie die genannten Nitrocellulose oder Fluorelastomer. Binders such as nitrocellulose or fluoroelastomer mentioned above.
Die Tauchtechnik basiert auf dem gleichzeitigen Tauchen von mehreren tausend Skeletten elektrischer Pillen, die aus Metalllamellen mit einem Widerstandsdraht geformt sind, in eine Suspension aus einer explosiven Zusammensetzung und bildet so die elektrischen pillenförmigen Zündköpfe. Diese nassen Zündköpfe werden dann ausgetrocknet, um das organische Lösungsmittel zu entfernen, wonach die Zündköpfe der elektrischen Pillen mit einer Lackschicht aus herkömmlichen Lacken versehen werden, um die mechanische und dimensionale Festigkeit sicherzustellen. Bei der Tauchtechnik müssen Suspensionen aus einer explosiver Zusammensetzung eine konstante Zusammensetzung aufweisen, und es darf nicht zur Sedimentation der einzelnen Komponenten kommen. The immersion technique is based on the simultaneous immersion of several thousand skeletons of electric pills, formed from metal slats with a resistance wire, in a suspension of an explosive composition, thus forming the electric pill-shaped ignition heads. These wet ignition heads are then dried to remove the organic solvent, after which the ignition heads of the electric pills are covered with a layer of varnish made of conventional varnishes to ensure mechanical and dimensional strength. In the immersion technique, suspensions of an explosive composition must have a constant composition and sedimentation of the individual components must not occur.
Die explosive Zusammensetzung der pillenförmigen Zündköpfe ummantelt nach dem Austrocknen der organischen Lösungsmittel den Widerstandsdraht, der in der Regel aus einer NiCr-Legierung mit einem Gewichtsverhältnis von 80/20 und einem Durchmesser von 30 bis 100 Mikrometern oder aus einer CuNi-Legierung mit 44 % Ni, und einem Durchmesser von 170 Mikrometern besteht. Die Zusammensetzung der explosiven Pille bestimmt dann die elektrischen Parameter der elektrischen Pille in Bezug auf den Widerstandsdraht, wie z. B. sicheren Strom und Zündstrom. The explosive composition of the pill-shaped detonators, after the organic solvents have dried out, coats the resistance wire, which is usually made of a NiCr alloy with a weight ratio of 80/20 and a diameter of 30 to 100 micrometers, or of a CuNi alloy with 44% Ni and a diameter of 170 micrometers. The composition of the explosive pill then determines the electrical parameters of the electric pill in relation to the resistance wire, such as safe current and ignition current.
Die so gebildete elektrische Pille kann in einem elektrischen, industriellen Detonator verwendet werden, in dem nach dem Abgeben eines vordefinierten elektrischen Impulses der The electric pill thus formed can be used in an electrical industrial detonator in which, after the delivery of a predefined electrical pulse, the
Widerstandsdraht der elektrischen Pille erhitzt und anschließend die explosive Resistance wire of the electric pill is heated and then the explosive
Daher muss die explosive Zusammensetzung gegenüber dem definierbar erhitzten Widerstandsdraht der elektrischen Pille ausreichend empfindlich sein, um sie zu entzünden. Die durch die explosive Umwandlung der einzelnen Komponenten erzeugte Entflammung darf dann keine übermäßige Druckwirkung aufweisen, sondern muss die Wärmekapazität aufweisen, mit der der pyrotechnische Verzögerungssatz des elektrischen Detonators ausgelöst wird. Therefore, the explosive composition must be sufficiently sensitive to the definably heated resistance wire of the electric pill to ignite it. The ignition generated by the explosive transformation of the individual components must not have an excessive pressure effect, but must have the heat capacity with which the pyrotechnic delay charge of the electric detonator is triggered.
Die vorstehend beschriebene derzeit verwendete Formel für Suspensionen der explosiven Zusammensetzung von elektrischen pillenförmigen Zündköpfen ist jedoch aus Ökologischer Sicht nach der geltenden europäischen Gesetzgebung nicht akzeptabel. CZ294317 offenbart ein explosives Gemisch, das Kaliumdinitrobenzofuroxanat (KDNBF), Kaliumperchlorat, Zirkonium, Kieselsäure als Füllstoff und Stabilisator und eine Lösung aus However, the formula currently used for suspensions of the explosive composition of electric pill-shaped detonators described above is not acceptable from an ecological point of view under the current European legislation. CZ294317 discloses an explosive mixture containing potassium dinitrobenzofuroxanate (KDNBF), potassium perchlorate, zirconium, silica as filler and stabilizer and a solution of
Viton B (Fluorelastomerbindemittel) in Butylacetat umfasst. Viton B (fluoroelastomer binder) in butyl acetate.
Prinzip der Erfindung Die vorstehend genannten Mängel werden durch die Suspension einer explosiven Principle of the invention The above-mentioned defects are remedied by the suspension of an explosive
Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren gemäß der Erfindung beseitigt, die im Wesentlichen aus 30 - 60 Gewichtsteilen Kaliumsalz von Dinitrobenzofuroxan, 15 - 35 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 5 - 20 Gewichtsteilen Zirkonium, 5 - 20 Gewichtsteilen Bor und 5 - 20 Gewichtsteilen Calciumsiliceid in 1 - 5%igen Nitrocellulose- oder Fluorelastomerlösung in einem organischen Lösungsmittel besteht. Composition of a pill-shaped ignition head for industrial electric detonators according to the invention, which consists essentially of 30-60 parts by weight of potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 15-35 parts by weight of potassium perchlorate, 5-20 parts by weight of zirconium, 5-20 parts by weight of boron and 5-20 parts by weight of calcium silicide in 1-5% nitrocellulose or fluoroelastomer solution in an organic solvent.
Für eine ordnungsgemäße Funktion ist es dabei vorteilhaft, wenn das organische Lösungsmittel Amylacetat, Butylacetat, Propylacetat oder deren Isomere ist. For proper functioning, it is advantageous if the organic solvent is amyl acetate, butyl acetate, propyl acetate or their isomers.
Eine solche Suspension einer explosiven Zusammensetzung hat geeignete rheologische Eigenschaften, da ihre einzelnen Komponenten nicht sedimentieren und sie technologisch für mehrere Anwendungen auf das Skelett der elektrischen Pille, das durch Metalllamellen mit dem eine Brücke bildenden Widerstandsdraht besteht, verarbeitbar ist, wo sie nach dem Trocknungsvorgang den pillenförmigen Zündkopf bildet. Such a suspension of an explosive composition has suitable rheological properties, since its individual components do not sediment and it is technologically processable for multiple applications to the skeleton of the electric pill, which consists of metal lamellas with the resistance wire forming a bridge, where, after the drying process, it forms the pill-shaped ignition head.
Die angegebene Formel für die Suspension einer explosiven Zusammensetzung, die auf den Widerstandsdraht der elektrischen Pille aufgetragen wird, stellt dann nach dem Trocknen des organischen Lösungsmittels und dem Bereitstellen der Lackschicht die erforderliche Empfindlichkeit der elektrischen Pille für die Zündung sicher, wenn der Widerstandsdraht mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung und unterschiedlichem Durchmesser erhitzt wird, und die gebildeten Dämpfe erzeugen nach ihrer explosiven Umwandlung regelmäßige Entflammungen und ermöglichen eine regelmäßige Zündung des _pyrotechnischen The given formula for the suspension of an explosive composition applied to the resistance wire of the electric pill, then, after drying the organic solvent and providing the varnish layer, ensures the required sensitivity of the electric pill to ignition when the resistance wire with different material composition and diameter is heated, and the vapors formed, after their explosive transformation, produce regular ignitions and allow regular ignition of the _pyrotechnic
Verzögerungssatzes im elektrischen Detonator. delay charge in the electric detonator.
Die erwähnte explosive Zusammensetzung kann auch als eine separate elektrische Pille The mentioned explosive composition can also be used as a separate electric pill
oder in einer elektrischen Zündvorrichtung für Feuerwerkskörper verwendet werden. or in an electrical ignition device for fireworks.
Kurze Beschreibung der Figuren in der Zeichnung Die Erfindung wird ferner anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 einen vertikalen vorderen Querschnitt der elektrischen Pille und Fig. 2 einen vertikalen seitlichen Querschnitt Brief description of the figures in the drawing The invention is further explained with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical front cross section of the electric pill and Fig. 2 shows a vertical side cross section
dieser Pille zeigt. this pill shows.
Beispiele für das Erfindungsdesign Die elektrische Pille in Fig. 1 und 2 ist aus zwei Metalllamellen 4 gebildet, zwischen Examples of the invention design The electric pill in Fig. 1 and 2 is formed from two metal lamellae 4, between
denen ein Widerstandsdraht 3 angeordnet ist. Die Befestigung der Lamellen 4 mit dem daran befestigten Widerstandsdraht 3 erfolgt durch einen Kunststoffclip 5. Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung 2 wird auf den Widerstandsdraht 3 oder auf das durch die Enden der Lamellen 4 mit dem Widerstandsdraht 3 gebildete Skelett aufgetragen, gemäß dieser technischen Lösung und unter Verwendung der Tauchtechnik. Nach dem Trocknen und Entfernen von organischen Lösungsmittel wird die explosive Zusammensetzung mit Lackschicht 1 versehen, in diesem Fall mit einem Nitrocelluloselack, der die mechanische Festigkeit des so on which a resistance wire 3 is arranged. The fastening of the slats 4 with the resistance wire 3 attached to them is carried out by a plastic clip 5. The suspension of an explosive composition 2 is applied to the resistance wire 3 or to the skeleton formed by the ends of the slats 4 with the resistance wire 3, according to this technical solution and using the immersion technique. After drying and removal of organic solvents, the explosive composition is provided with a layer of varnish 1, in this case with a nitrocellulose varnish, which increases the mechanical strength of the so-called
geformten elektrischen pillenförmigen Zündkopfes sicherstellt. shaped electrical pill-shaped ignition head.
Beispiel 1 Example 1
Die Suspension der explosiven Zusammensetzung 2 besteht aus 48 Gewichtsteilen des Kaliumsalzes von Dinitrobenzofuroxan, 25 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 9 Gewichtsteilen Zirkonium, 9 Gewichtsteilen Bor und 9 Gewichtsteilen Calcium-Silicid in einer 1%igen Lösung von Nitrocellulose in Amylacetat. The suspension of explosive composition 2 consists of 48 parts by weight of the potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 25 parts by weight of potassium perchlorate, 9 parts by weight of zirconium, 9 parts by weight of boron and 9 parts by weight of calcium silicide in a 1% solution of nitrocellulose in amyl acetate.
Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 aus einer NiCr (80/20)-Legierung mit einem Drahtdurchmesser von 30 Mikrometern aufgebracht, in welchem Fall der anschließend gebildete elektrische pillenförmige Zündkopf die This suspension was applied by the immersion technique to a skeleton with a resistance wire 3 made of a NiCr (80/20) alloy with a wire diameter of 30 micrometers, in which case the subsequently formed electric pill-shaped ignition head
Parameter von sicherem Strom 0,18 A und von Zündstrom 1 A aufwies. Beispiel 2 Parameters of safe current 0.18 A and ignition current 1 A. Example 2
Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung 2 besteht aus 48 Gewichtsteilen des The suspension of an explosive composition 2 consists of 48 parts by weight of
Kaliumsalzes von Dinitrobenzofuroxan, 25 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 9 Gewichtsteilen Potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 25 parts by weight of potassium perchlorate, 9 parts by weight
von Fluoroelastomer in Butylacetat. of fluoroelastomer in butyl acetate.
Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 aus einer NiCr (80/20)-Legierung mit dem Drahtdurchmesser von 55 Mikrometern aufgebracht, in welchem Fall der anschließend gebildete elektrische pillenförmige Zündkopf die Parameter This suspension was applied by the immersion technique to a skeleton with a resistance wire 3 made of a NiCr (80/20) alloy with the wire diameter of 55 micrometers, in which case the subsequently formed electric pill-shaped ignition head had the parameters
von sicherem Strom 0,45 A und von Zündstrom 1,5 A aufwies. of safe current 0.45 A and ignition current 1.5 A.
Beispiel 3 Example 3
Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung 2 besteht aus 55 Gewichtsteilen des Kaliumsalzes von Dinitrobenzofuroxan, 15 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 10 Gewichtsteilen Zirkonium, 10 Gewichtsteilen Bor und 10 Gewichtsteilen Calcium-Silicid in einer 5%igen Lösung von Nitrocellulose in Amylacetat. The suspension of an explosive composition 2 consists of 55 parts by weight of the potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 15 parts by weight of potassium perchlorate, 10 parts by weight of zirconium, 10 parts by weight of boron and 10 parts by weight of calcium silicide in a 5% solution of nitrocellulose in amyl acetate.
Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 aus einer NiCr (80/20)-Legierung mit dem Drahtdurchmesser von 45 Mikrometern aufgebracht, in welchem Fall der anschließend gebildete elektrische pillenförmige Zündkopf die Parameter This suspension was applied by the immersion technique to a skeleton with a resistance wire 3 made of a NiCr (80/20) alloy with the wire diameter of 45 micrometers, in which case the subsequently formed electric pill-shaped ignition head had the parameters
von sicherem Strom 0,25 A und von Zündstrom 1,1 A aufwies. of safe current 0.25 A and ignition current 1.1 A.
Beispiel 4 Example 4
Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung 2 besteht aus 40 Gewichtsteilen des Kaliumsalzes von Dinitrobenzofuroxan, 15 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 15 Gewichtsteilen Zirkonium, 15 Gewichtsteilen Bor und 15 Gewichtsteilen Calcium-Silicid in einer 5%igen Lösung von Nitrocellulose in Amylacetat. The suspension of an explosive composition 2 consists of 40 parts by weight of the potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 15 parts by weight of potassium perchlorate, 15 parts by weight of zirconium, 15 parts by weight of boron and 15 parts by weight of calcium silicide in a 5% solution of nitrocellulose in amyl acetate.
Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 aus einer NiCr (80/20)-Legierung mit dem Drahtdurchmesser von 100 Mikrometern aufgebracht, in welchem Fall der anschließend gebildete elektrische pillenförmige Zündkopf die Parameter This suspension was applied by the immersion technique to a skeleton with a resistance wire 3 made of a NiCr (80/20) alloy with the wire diameter of 100 micrometers, in which case the subsequently formed electric pill-shaped ignition head had the parameters
von sicherem Strom 1,2 A und von Zündstrom 3,5 A aufwies. of safe current 1.2 A and ignition current 3.5 A.
Beispiel 5 Example 5
Die Suspension einer explosiven Zusammensetzung 2 besteht aus 55 Gewichtsteilen des Kaliumsalzes von Dinitrobenzofuroxan, 12 Gewichtsteilen Kaliumperchlorat, 8 Gewichtsteilen Zirkonium, 10 Gewichtsteilen Bor und 15 Gewichtsteilen Calcium-Silicid in einer 3%igen Lösung The suspension of an explosive composition 2 consists of 55 parts by weight of the potassium salt of dinitrobenzofuroxan, 12 parts by weight of potassium perchlorate, 8 parts by weight of zirconium, 10 parts by weight of boron and 15 parts by weight of calcium silicide in a 3% solution
von Nitrocellulose in Butylacetat. of nitrocellulose in butyl acetate.
Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 This suspension was immersed in a skeleton with a resistance wire 3
aus einer CuNi (44% von Ni)-Legierung mit dem Drahtdurchmesser von 170 Mikrometern made of a CuNi (44% of Ni) alloy with a wire diameter of 170 micrometers
Parameter von sicherem Strom 4 A und von Zündstrom 25 A aufwies. Parameters of safe current 4 A and ignition current 25 A.
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2022
- 2022-04-08 AT ATA8005/2024A patent/AT527095B1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT527095A3 (en) | 2025-04-15 |
| AT527095B1 (en) | 2025-08-15 |
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