AT527095B1

AT527095B1 - Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren

Info

Publication number: AT527095B1
Application number: ATA8005/2024A
Authority: AT
Original assignee: Austin Detonator Sro
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2025-08-15
Also published as: AT527095A3; AT527095A2

Abstract

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.

Description

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Beschreibung

SUSPENSION EINER EXPLOSIVEN ZUSAMMENSETZUNG EINES PILLENFÖRMIGEN ZÜNDKOPFES FÜR INDUSTRIELLE ELEKTRISCHE DETONATOREN

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die Erfindung betrifft die Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren, die durch Tauchtechnik auf ihrem aus Metalllamellen und einem Widerstandsdraht bestehenden Skelett hergestellt wird.

STAND DER TECHNIK

[0002] 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 Bindemittel wie die genannten Nitrocellulose oder Fluorelastomer.

[0003] 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.

[0004] Die explosive Zusammensetzung der pillenförmigen Zündköpfe ummantelt nach dem Austrocknen der organischen Lösungsmittel den Widerstandsdraht, der in der Regel aus einer NiCrLegierung 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.

[0005] Die so gebildete elektrische Pille kann in einem elektrischen, industriellen Detonator verwendet werden, in dem nach dem Abgeben eines vordefinierten elektrischen Impulses der Widerstandsdraht der elektrischen Pille erhitzt und anschließend die explosive Zusammensetzung der Pille ausgelöst wird, deren Entflammung dann den Hitzeimpuls auf den pyrotechnischen Verzögerungssatz des industriellen elektrischen Detonators überträgt.

[0006] 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.

[0007] 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 Viton B (Fluorelastomerbindemittel) in Butylacetat umfasst.

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PRINZIP DER ERFINDUNG

[0008] Die vorstehend genannten Mängel werden durch die Suspension einer explosiven 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 Calciumsilicid in 1 - 5%igen Nitrocellulose- oder Fluorelastomerlösung In einem organischen Lösungsmittel besteht.

[0009] Für eine ordnungsgemäße Funktion ist es dabei vorteilhaft, wenn das organische Lösungsmittel Amylacetat, Butylacetat, Propylacetat oder deren Isomere ist.

[0010] 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.

[0011] 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 Verzögerungssatzes im elektrischen Detonator.

[0012] Die betreffende Zusammensetzung des Zündkopfes der elektrischen Pille ist aus ökologischer Sicht unbedenklich, da sie keine nicht-ökologischen Komponenten enthält und auch durch ihre explosive Umwandlung keine solchen erzeugt. Die explosive Zusammensetzung und ihre Produkte nach der explosiven Umwandlung sind somit umweltfreundlich.

[0013] Die erwähnte explosive Zusammensetzung kann auch als eine separate elektrische Pille oder in einer elektrischen Zündvorrichtung für Feuerwerkskörper verwendet werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN IN DER ZEICHNUNG [0014] Die Erfindung wird ferner anhand der Zeichnung erläutert, in der [0015] Fig. 1 einen vertikalen vorderen Querschnitt der elektrischen Pille und

[0016] Fig. 2 einen vertikalen seitlichen Querschnitt dieser Pille zeigt.

BEISPIELE FÜR DAS ERFINDUNGSDESIGN

[0017] Die elektrische Pille in Fig. 1 und 2 ist aus zwei Metalllamellen 4 gebildet, zwischen 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 geformten elektrischen pillenförmigen Zündkopfes sicherstellt.

[0018] Beispiel 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.

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[0019] 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 Parameter von sicherem Strom 0,18 A und von Zündstrom 1 A aufwies.

[0020] Beispiel 2

Die Suspension einer 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 3%igen Lösung von Fluoroelastomer in Butylacetat.

[0021] 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 von sicherem Strom 0,45 A und von Zündstrom 1,5 A aufwies.

[0022] Beispiel 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.

[0023] 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 von sicherem Strom 0,25 A und von Zündstrom 1,1 A aufwies.

[0024] Beispiel 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.

[0025] 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 von sicherem Strom 1,2 A und von Zündstrom 3,5 A aufwies.

[0026] Beispiel 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 von Nitrocellulose in Butylacetat.

[0027] Diese Suspension wurde durch die Tauchtechnik auf ein Skelett mit einem Widerstandsdraht 3 aus einer CuNi (44% von Ni)-Legierung mit dem Drahtdurchmesser von 170 Mikrometern aufgebracht, in welchem Fall der anschließend gebildete elektrische pillenförmige Zündkopf die Parameter von sicherem Strom 4 A und von Zündstrom 25 A aufwies.

Claims

Ss Ss Ss N Sr ‚hes AT 527 095 B1 2025-08-15 Patentansprüche

1. Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren, dadurch gekennzeichnet, dass sie 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 Fluorelastomerlösung in einem organischen Lösungsmittel besteht.

2. Suspension einer explosiven Zusammensetzung eines pillenförmigen Zündkopfes für industrielle elektrische Detonatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Lösungsmittel Amylacetat, Butylacetat, Propylacetat oder deren Isomere ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen