Treibgas erzeugende Ladung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verbesserte Ladungen für die Erzeugtmg von Treibgasen zum Antreiben von mechanischen Vorrichtungen, wobei ein mit einer kon stanten Strömungsgeschwindigkeit fliessender Strom von Gasen während der Zeit, in der sie wirksam sind, sich entspannt und beispiels weise dazu dient, eine Anlassvoirichtung zu treiben, bei der die Gase auf die Schaufeln einer Turbine treffen.
Die Erfindung ist be sonders anwendbar, wenn es erwünscht ist, dass die Erzeugung des gesamten Gasstromes, der durch die Ladung in einer Patrone gebil det wird, nicht mehr als eine geringe Anzahl von .Sekunden dauert.
Bei Patronen zur Betätigung von mecha nischen Vorrichtungen der beschriebenen Art besteht die Ladung üblicherweise aus einem massiven Körper, der aus einer praktisch aschelos verbrennenden kolloidalen Nitrocellu- losemischung gepresst ist, die nach Zündung von selber abbrennt und die ohne Anwendung eines flüchtigen Lösungsmittels hergestellt ist, wobei diesellischung ge-#vöhnliehNitroglycerin und Hemmittel von organischer Natur ent hält.
Die in der Patrone enthaltene Ladung und die Zündmittel für diese werden in einem Verschluss abgebrannt, der an der entspre- ehenden mechanischen Vorrichtung vorgese hen ist.
Kolloidale Nitrocellulosemischungen bren nen nur bei Drücken befriedigend ab, welche wesentlich höher sind als diejenigen, mit denen die mechanischen Vorrichtungen der beschrie benen Art gewöhnlich betrieben werden, und demgemäss ist es im allgemeinen üblich, in der Vorrichtung ein Druckregelventil vorzusehen, durch das die aus der Patrone kommenden Gase hindurchgehen.
Selbst wenn ein derartiges Ventil vorge sehen ist, ist es für die wirtschaftlichste Ar beitsweise der mechanischen Vorrichtung wün- schensw ert, dass der in dem Verbrennungsraum auf der Hochdruckseite des Ventils entwik- kelte Druck schnell auf einen Arbeitsdruck ansteigt und auf diesem stehenbleibt, so dass die Ladung in befriedigender Weise abbrennt. Dieser Arbeitsdruck auf der Hochdruckseite des Ventils kann ein solcher sein,
wie er für den Betrieb der entsprechenden mechanischen Vorrichtung vorgeschrieben ist.
Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine Ladung vorzuschlagen, welche eine konstante Abbrennobeilläche für den grössten Teil der Abbrennzeit besitzt.
Eine ringförmige, Ladung aus einer bei einem gewünschten Druck selbstbrennenden Nitrocellulosemise'hung besitzt, wenn man ihre äussere Oberfläche vor dem Abbrennen schützt, eine längere Abbrennzeit im Vergleich zu einer inngeschützten Ladung, die aus einem mit meh reren Bohrungen versehenen Zylinder besteht, obwohl diese beiden Ladungen "eine grösser werdende Abbrennoberfläche aufweisen,
im Gegensatz zu der abnehmenden Abbrennober- fläehe einer nicht geschützten ringförmigen Ladung.
Es ist nun erkannt worden, dass durch die Einführung einer Ausgleichsladung, welche eine kleiner werdende Abbrennoberfläehe be sitzt, es möglich ist, die grösser werdende Ab- brennoberfläche einer geschützten ringförmi gen Ladung auszugleichen und so eine zusam mengesetzte Ladung zu schaffen, welche eine konstante Abbrennoberfläehe für den grössten Teil ihrer Abbrennzeit besitzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun- mehr eine Treibgas erzeugende Ladung von grösserer Länge als Durchmesser, welche beim Abbrennen für den grössten Teil ihrer Ab- brennzeit einen konstanten Druck entwickelt. Die Erfindung besteht darin, dass die Ladung aus mehreren Formstücken besteht, die derart beschaffen sind, dass die der Abbrennimg die nende Oberfläche während fast des ganzen Abbrennvorganges konstant ist.
Die Formstücke können !hierbei aus einem zylindrischen Hohlkörper bestehen, dessen Aussenseite gegen ein Abbrennen geschützt ist, und mindestens einem zylindrischen Kern stück. Diese Formstücke, das heisst der zylin drische Hohlkörper und der oder die zylin drischen Kernstücke, können aus einer bei bestimmtem Druck von selber abbrennenden Nitrocellulosemischung zusammengesetzt sein.
Die Herstellung dieser Formstücke erfolgt zweckmässigerweise derart, dass die entspre chende Nitrocelhilosemischung ausgepresst und dann in entsprechende Längen zerschnitten wird. Die Zusammensetzung des zylindrischen Hohlkörpera und der Kernstücke kann die gleiche sein und aus einer schneller oder lang samer abbrennenden kolloidalen Nitrocellu- losemischimg bestehen. Die Zeit der Verbren nung dieser Formstücke hängt von dem Durchmesser und der Art ihrer Zusammen setzung ab.
Die die Ausgleichsladung oder -ladimgen darstellenden Formstücke befinden sich bei spielsweise an der ringförmigen Endfläche der hohlzylindrischen Ladung, und sie sind gege benenfalls an dieser durch Ankleben fest. an gebracht. Die andere ringförmige Endfläche der Flohlzylinderladung liegt. frei, so dass diese bei der Zündung abbrennen kann.
Der zur Verbindung der Kernstücke an dem Hohl zylinder durch Ankleben verwendete Kleb stoff besteht zweckmässig aus einer entspre chenden Lösung der Nitrocellulosemischung in einem Lösungsmittel.
Der Schutz der äussern Zylinderfläehe des Hohlzylinders gegen Abbrennen erfolgt bei spielsweise durch eine sich überlappende, schraubenlinienförmig angebrachte Aufwick lung aus Isolierband. Es können selbstve^- ständlich für diesen Zweek auch entspre chende -VVickelbänder aus Celluloseacetat oder andern Kunststoffen angewandt werden. Es kann auch eine Hülle aus einem weichen, gummiartigen Material über die zu schützende Oberfläche gestülpt werden.
Hierbei ist darauf zu achten, dass durch diese Umwieklung oder die Hülle eine genügende, dauernde Haftung an der äussern Zylinderoberfläche stattfindet und die Umhüllung eine genügende Stärke be sitzt, so dass die Hülle wirksam verhindert, dass die äussere zylindrische Oberfläche des hohlzylindrischen Teils der Ladung während der Abbrennzeit derselben entzündet wird.
Ge- gebenenfalls kann auch in diesem Fall ein Klebstoff angewandt werden, um zu bewirken, dass eine sichere Haftung der Umhüllung her beigeführt wird.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Treibgas erzeugenden Ladung gemäss der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig.l einen Axialschnitt. durch eine Pa trone mit der Ladung imd Fig. 2 einen Schnitt auf der Linie A--1 der Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht die Pa tronenhülse aus einem verhältnismässig star ken.
Boden 1, der einen Randflansch besitzt, und aus einer etwas nach oben hin in der Stärke abnehmenden zylindrischen Wandung 2. Diese Hülse ist. zweckmässig aus Messing hergestellt.
Der Bodenflansch ermöglicht das Halten der Patrone in einem Verschluss einer Anlass- vorrichtung, bei der die aus der Patrone er- zeugten Gase auf die Schaufeln einer Turbine treffen, wobei zwischen dem Verschluss und der Turbinenkammer zweckmässig ein Druck regelventil vorgesehen ist. An der Innenseite des Bodens der Patronenhülse ist ein Zünder gehäuse 3 eingepresst, das einen elektrischen Zünder 4 enthält,
der mit feinkörnigem Schwarzpulver gefüllt ist, welches durch eine dünne, erbbrennbare Scheibe 10 an seiner Stelle gehalten wird. Ein ringförmiger Teil 7 einer aus Formstücken zusammengesetzten Ladung besteht aus einer praktisch asehefrei abbren nenden Masse, die hauptsächlich aus Nitro- cellulose und Nitroglycerin mit kleinen An teilen an Dibutylphthalat, Diäthyldiphenyl- harnstoff,Vaseline und Kaliumnitrat besteht.
Diese ringförmige Ladung besitzt eine wesent lich, grössere Länge als Ringstärke, und säe ist mit einer an ihr haftenden Umhüllung 8 aus Isolierband oder dergleichen versehen, das in schraubenlinienförmigen Windungen überlap pend an der äussern zylindrischen Oberfläche angebracht ist und die ein Abbrennen der La dung an der äussern Zylinderfläche verhin dert.
An der untern Fläche des ringförmigen Teils 7 sind vier Vollzylinder oder Kernstücke 9 angeklebt, die sämtlich die gleiche Länge besitzen und die aus einer Masse ausgepresst sind, welche die gleiche Zusammensetzung wie der ringförmige 'Teil 7 der Ladung besitzt.
Das Verhältnis der Stärke des Ringes der La dung 7 zum Durchmesser der zylindrischen Teile 9, deren Anordnung am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist derart, dass die zylin drischen Teile 9 so lange abbrennen, bis die pro Zeiteinheit erzeugte Gasmenge aus der innern Ringoberfläche und den Endober flächen der Hauptladung nicht mehr grösser wird.
Die Länge jedes zylindrischen Teils 9 ist grösser als der Radius desselben und wird durch die Menge des zusätzlichen Gases be stimmt, das erforderlich ist, -um die anfäng lich erzeugte Gasmenge aus den erwähnten Oberflächen bis atü eine Höhe mz steigern, die der maximal erzeugten Gasmenge aus diesem Teil der Ladung entspricht.
Der Klebstoff, der dazu verwendet wird, die zylindrischen Teile 9 an dem ringförmigen Teil 7 anzukleben, besteht zweckmässig aus einer Lösung der Ladungsmasse in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie Aceton. Die Klebstoffsehicht an sich ist. auf der Zeichnung nicht dargestellt.
Ein Musselinbeutel 6 enthält eine Zünd ladung aus Schwarzpulver, dessen Korn grö ber ist als das des in dem Zünder 4 vorhan denen Schwarzpulvers. Dieser Beutel 6 ist an der Unterseite des ringförmigen Teils 7 angeklebt, und zwar an den Zwischenräumen zwischen den zylindrischen Teilen 9. .
An der Oberseite des ringförmigen Teils 7 befindet, sich ein Deckel 11 aus Cellulo e- acetat, Celluloid oder einem ähnlichen leicht zerstörbaren Material. Der :im Innern der ringförmigen Ladung 7 befindliche zylindri sche Raum 13 bildet einen axialen. Zylinder, durch den die erzeugten Gase beim Abbren nen der Ladung austreten.
Der Deckel- 11 kann eingeschnitten oder in andererWeise ört lich geschwächt sein, um die Zerstörung des selben zu unterstützen. Der Rand des Gehäu ses 2 ist bei 12 über den Deckel 11 nach innen umgebogen, so dass auf diese Weise die Pa trone abgeschlossen wird. Für gewöhnlich wird die Patrone für den Transport durch Über stülpen eines Deckels geschützt, der entfernt wird, bevor die Patrone in den Verschluss für den Gebrauch eingesetzt wird.
Wenn die Patrone in den Verschluss einge- setzt und dieser verschlossen worden ist., wird der elektrische Zünder gezündet, so dass das in dem Zünder 4 enthaltene Schwarzpulver ab brennt und die Scheibe 10 durchbrennt. In folge der verschlossenen Unterbringung des Schwarzpulvers in dem Zünder wird dieses gezündet, ausgestossen, so dass es gegen den Musselinbeutel 6 trifft und das in ihm ent haltene Schwarzpulver ebenfalls gezündet wird.
Durch die Zündung dieser Schwarz pulverladung 6 erfolgt auch die Zündung der freiliegenden Oberflächen der Hauptla dung in unmittelbarer Nachbarschaft der Zündladung 6, was eine Zündung der ge samten freiliegenden Oberflächen der Haupt ladung zur Folge hat, wodurch auch der Deckel 11 durchgebrannt und zerstört wird. Nachdem auf diese Weise der Deckel 11 zerstört worden ist,
wird die Ladung in der Hülse durch die Umbördelung bei 12 und durch die Reibung der Umhüllung & gegen die Wandiuig 2 der Hülse zurückgehalten. Die abbrennende Oberfläche der Ladung besteht aus der innern zylindrischen Oberfläche des Raumes 13, der ringförmigen Endfläche des Teils-7 der Ladung,
der Bodenfläche dieses Teils der Ladung und den zylindrischen Flä chen und den rückwärtigen Endflächen der, zylindrischen Teile 9 der Ladung.
Wenn das Abbrennen fortschreitet, wird die Oberfläche des ringförmigen Teils der Ladung grösser, solange die Zunahme der zylnndrisehen Ober- fläche des ringförmigen Raumes 13, grösser ist als die Abnahme der beiden Endflächen.
An derseits nehmen die zylindrischen Oberflächen der zylindrischen 'Teile 9 ab, so dass eine Aus- gleichwirkung entsteht, wodurch die totale Abbrennoberfläehe bis die zylindrischen Teile 9 abgebrannt sind annähernd konstant bleibt.