DE1906573A1 - Ladung aus explosivem Feststoff mit elektrischem Zuender - Google Patents
Ladung aus explosivem Feststoff mit elektrischem ZuenderInfo
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Description
1034 Unterpfaffenhofs» b. München
Blumensfr. 5
B e s έ· R: r e i b u η g
zum Patentgesuch
zum Patentgesuch
der Firma USM CORPORATION in Plemington, New Jersey
und Boston, Massachusetts, V. St. v.· Amerika
und Boston, Massachusetts, V. St. v.· Amerika
betreffend:
Ladung aus explosivem Peststoff mit elektrischem Zünder,
Ladung aus explosivem Peststoff mit elektrischem Zünder,
Priorität: 11. März 1968 - V. St. v, Amerika
Die Erfindung betrifft eine Ladung aus explosivem Peststoff, insbesondere
eine hüleenlose Explosivladung mit elektrischem Zünder, wie sie zum Beispiel zum Abschieden von Bolzensetzgeräten verwendet
werden kann.
Es sind Geräte zum Eintreiben von Bolzen, Nägeln, u. dgl. in harte
Bauteile, z.B. aus Stahl oder Beton, bekannt, die als Energiequelle explosive Körper verwenden, sei es in Form herkömmlicher
Platzpatronen mit Messinghülsen oder neuzeitlicher zünderloser
Pillen aus sekundären Explosivstoffen. Platzpatronen mit Messinghülsen und schlageiiipfindlichen Zündern arbeiten zwar zuverlässig, doch sind sie verhältnismäßig teuer und infolgedessen im Bauge werbe nicht weit verbreitet. Dagegen bieten zünderlose Pillen, z. B. aus Nitrozellulose, 4en Vorteilj billig zu sein. Solche Pillen
Platzpatronen mit Messinghülsen oder neuzeitlicher zünderloser
Pillen aus sekundären Explosivstoffen. Platzpatronen mit Messinghülsen und schlageiiipfindlichen Zündern arbeiten zwar zuverlässig, doch sind sie verhältnismäßig teuer und infolgedessen im Bauge werbe nicht weit verbreitet. Dagegen bieten zünderlose Pillen, z. B. aus Nitrozellulose, 4en Vorteilj billig zu sein. Solche Pillen
9O0Ö4Ö/Ö1Ö3 ORIGiNALtHSPEGTED
können abgeschossen werden, indem sie in einer im wesentlichen
geschlossenen Zündkammer zumindest teilweise unter hoher kinematischer Energie -zusammengepreAt werden, wobei sich die imzusammengepreßten
Teil ausgeiöstö Deflagration auf deri restlichen '
Teil der Pille ausbreitet. Die durch die Verbrennung freiwerdenden Gase schlagen tiann auf einen mit Kolben versehenen Hammer,
der den Bolzen oder Hagel etc. in das Bauteil treibt. Diese Ge-! *
rate werden in zunehmendem Ma'e von der Bauindustrie verwendet.
Sie sind infolge der Notwendigkeit hohe kinematische Kräfte zum
ψ Zünden der Pille auslösen zu müssen, von verhältnismäßig schwerer
Konstruktion. Außerdem müssen die in ihnen vorhandenen Federn zum
Treiben der Zündnadel durch die Bedienungsperson gespannt werden, was insbesondere bei wiederholtem Einsatz des»Gerätes nachteilig. r
ist. " ....-·. - - ■-., ■·- -,· " <
,; .- ■■■-. -■- -ν- ·: ■ -^
Auch sind Explosiykörper mit elektrischen Zündern bekannt, .und zwar
sowohl für militärische als auch zivile, Zwecke, Dabei handeltes :
sich durchweg um metallumhüllte Körper, z.B. als Kartuechen ausgebildete oder auch um hülsenlose feste Explosivkörper mit Metailauf-
ψ lage. Der elektrische Widerstand der Metallauflage ist dabei so
bemessen, da." ein sie durchfliegender Strom den Explosivstoff-spfort
zündet. Diesen metallplattierten Explosivkörpern haftet indessen der
Nachteil an, dar. die Metallauflage nicht mit, der eine gleichbleibende
Zündung gewährleistenden Uniformität auf den Körpern aufgetragen werden kann.
Der Erfindung fällt daher die Aufgabe zu, eine Ladung aus explosivem
Peststoff für elektrische Zündung zu schaffen, die die Vorteile der
geringen Kosten für hülsenlose Explosivkörper mitder Zuyeriässigkeit
wf
90984Ö/&1Ö3 -
schlagempfindliaher' Zünder fix sich vereinigt..
Diese Aufgabe wird erfindüngsgemä!'1: diadureh gelöst,, dar die
Ladung- aus einem; Körper1 aus- zusammengepreßter Nftrszellulose
mit einer Dichte van weniger als 1,6 mit einem s^ich zwischen
gegenüberliegenden: Flächen des; Körpers erst reckenden; elektrischen
Leiter besteht.,
Bei diesem Leiter mag es sich sowoiil um- einen Draht als; auch"
um ein.en Ciraphitstab handeln ~
Ein. Aus führung sbei spiel der Erfindung ist nachstehend? im; Zus-ammenhang
mit den beiliegenden Zeiehnungen im. einzelnen beschrieben.,
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Explosivpille in; perspektivischer Sicht mit freigelegtem elektrischen Leiter^
Fig. 2 zeigt einen Mittelschnitt durch eine erfindungsgemäße
Pille mit einem, anders geformten Leiter;·
Fig. 3 zeigt einen Mittelschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemän-en Explasivpille;.
Fig-i' 4 veranschaulicht in stark vergrößertem Maßstab die Lage
•der"Nitrozellulosefasern und der Brennflächen zwischen den einzelnen
Fasern neben dem elektrischen Leiter in einer erfindungsgemäßen Pille. :
Fig. 1 veranschaulicht eine tablettenförmige Ladung 10, nachstehend
Pille genannt, aus zusammengepreßten Nitrozellulosefasern 12. Die NitrozellulQsefasern 12 sind soweit zusamiriengepre.P.t, daß die Pille
10. eine Dichte im Bereich von 0.6 bis 1.6 hat. Zwischen den End-
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flächen der Pille 10 .erstrecket; sich axial ein elektrischer, wärmeerzeugender
Leiter in F^m eines dünnen Graphitstabes 14. Die Pillen 10 können ;gegebenjenfaIls in eine unrunde Form gepreßt werden;
Jedoch Ist devr gezeigten Rundform insofern der Vorzug zu gehen,;
als daß Zündkammern gewöhnlich zylindrisch sind und somit Pillen^
der1 ^hIeJp gezeigten Farm am !besten aufzunehmen vermögen.
Um die PiIIe 10 zünden zu gönnen, /wird sie so in eine Zündkammer [.
eingeh ühjrvfc, daß die Enden des ,Graphitstabes d.4 gegen Eleki^oden
eines an eine geeignete Stromcjuelle !angeschlossenen St;romkreises
ieit.end anliegen. Als Stromquelle eignen sich zum Beispiel: iPascheii
o&ev Kqnden s ato^rr-Entl ade-Schaltungen.
Die Pille 10 nach PIg. 1 kann mengenmäßig^hergestellt werden, indem
in eine^1 zylindrischen P.re^foi'm um einen Graphit st ab herum aus einem Nitirozellulosefaserbrei die Pasern zunächst ausgefällt und an- schließend
zusammengepreßt werden. Die auf diese Weise gebildete
Stange kann dann, möglichst noch bevor sie vollkommen getrocknet
ist, in Seheiben geschnitten werden, deren Achsenlänge von der-"er^ .-"
- wünschten Explosivkraft der Scheiben oder Pillen abhängt.
Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Pillen ίβ bzw. 18 bestehen wie die
Pille 10 aus gepreßten Nitrozellulosefasern. In den Pillen 16 und
18 sind Drähte 20, z.B. aus rostfreiem Stahl oder einer Mickel^-
Chromlegierung, eingebettet. Die Drähte haben einenDurchmesser .
von etwa 0,0? mm. Bei den Drähten kann es sich um-ein- oder auch -.
mehrsträngige Drähte handeln. Sie bestehen vorzugsweise aus einem
elektrisch leitenden Material mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 1O82Ö C. Ihre Enden;, liegen an den Endflächen der Pillen IG ' ;
und 18 frei. Sie können auch zum Teil in diese eingebettet seih.
Sie sind auf die Art einerseits davor geschützt abgebrochen zu
werden, andererseits können sie ohne weiteres von Elektroden eines Zündstromkreises erfaßt werden. Der Draht erstreckt sich
vorzugsweise achsenmittig durch die Pille, wobei seine Zündwirkung
nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß er beim Pressen der Pille schwach verbogen wird und die Krümmung beibehält.
Die in Fig. 3 gezeigte Pille 18 ist mit einem Zünddraht 26 wie
Pille l6 versehen, jedoch sind in diesem Falle die beiden Drahtenden
28 nahezu ringförmig ausgebogen und in die Endflächen der Pille eingepreßt. Infolge ihrer Ringform bieten sie den Zündelektroden
eine größere Angriffsfläche.
Wie aus Fig. ** zu erkennen ist, kommen die langen Nitrozellulosefasern
an vielen STellen mit dem Zündelement in Berührung. Auf diese Weise ist gleichförmige und sichere Zündung gewährleistet,
sowie ein Strom durch das Zündelement geführt wird.
Die nachstehende Tabelle gibt für drei verschiedene Stromquellen
die zur Explosion erforderlichen Energiemengen sowie "die zwischen
Stromschluß und Explosion liegenden Zeitspannen im Zusammenhang
mit verschiedenen Nitrozellulosepillen und deren Zündelementen an.
Die zum elektrischen Zünden gepreßter Nitrozellulosepillen erforderliche Energie liegt, wie einigen Versuchspillen zu entnehmen ist,
unter der zum Schlagzünden der eingangs erwähnten Art benötigten Energie. Dabei ist zu bemerken, daß, wo ungewolltes Zünden der
Pillen infolge elektrischer Störströme unterbunden werden soll,
entweder der Durchmesser des Zündelements vergrößert werden kann, oder es kann die Dichte der Nitrozellulosefasern im pereich des
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Zündelements erhöht werden, z.B. auf 1,3 bis 1,6 g/cm . Es mag
beispielsweise erforderlich sein, daß Pillen, selbst wenn sie
fünf Minuten lang einem Watt bei einem Ampere ausgesetzt sind,
nicht zünden dürfen. Um die Zündzeitspanne auf einem für Bolzensetzgeräte
oder Schußwaffen tragbares Minimum zu halten, ist es
vorteilhaft, die Struktur der Nitrozellulosefasern im Bereich
zwischen dem Zündelement und dem Pillenhauptteil möglichst
"flauschig" zu gestalten, so daß in diesem Bereich das Artgewicht der Pille etwa halb so hoch ist wie im verbleibenden Pillenkörper. In der Tabelle wird der Pillenteil von relativ geringerem spezifischen Gewicht als "flauschig" bezeichnet, da das
genaue Artgewicht sich nicht ohne weiteres ermitteln läßt. Es wird angenommen, daß dieser Teil wegen seiner geringeren Dichtigkeit
die Zündung verbessert.
6_-Yo11T .Batterie '
Zündverzögerung Energie Nitrqzellulqsepille Zündelement in Millisekunden in Joules
Faserdichte - g/cm* ».
1.-52I Körper; flauschig 0,07 mm 2.6 0.263/
Kupferdraht
im Bereich des Zündelements
im Bereich des Zündelements
1.51I Körper; flauschig 0.1-4 mm 8. 0.270
im Bereich des Kupferdraht
Zündelements
1.55 1.2 mm 18O. 6.l6
Graphitstift
1.55 1.2 mm l40. 8.50
Graphitstift
1.60 1.2 mm 92. 8.15
Qpaphitstift
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Nitrozellulosepille 1.5 oder mehr
1.5 0.97
.0.97
.95 .95 1.2 1.49
| Zündverzögerung Zündelement In Millisekunden |
Energie in Joules |
| Wolframdraht 4. von Glühlampen fäden . ' .. . . |
< |
| 0.025 mm 17. Nickel-Chrom-Draht |
■ |
| .0.9 mm '50 | 5. |
| 1.2 rm 95 | 6. |
| .097 | |
| .025 | |
| .4 | |
| .1* |
0.5 mm
45...
0.0? mm 12.1
Nickel-ChrQm-Hraht
Nickel-ChrQm-Hraht
1.51^ Körper; flauschig
im Bereich des Zündelements
1.54 Körper; flauschig im Bereich des
Zündelements
1.2-r-iKÖrper
1.54 Körper 0.95 Körper Nickel - Chrom-Pra.ht
,0.07 mm 5.
Nickel-Ghrom-iDraht
Nickel-Ghrom-iDraht
0.14 mm 22
Kupferdraht
Kupferdraht
0,07 mm 12
Kupferdraht
Kupferdraht
zwei gedrehte 190.
0.07 mm, Nickel-Chrom-Drähte
0.07 mm, Nickel-Chrom-Drähte
Kondensator-Entladekreis
C500 Mikrofarads 60 VF""
0.07 mm . 3
Kupferdraht
Kupferdraht
0.07 mm ; 5
Nickel-Chrom-Dräht
Nickel-Chrom-Dräht
1.25 .0.104 .986 .092
0.915
0.177
1.82
0.294 0.025
909840/0193
190§§7B
Die für die in der Tabelle giiparopiengiefaSten Versuctie verwendeten
Pillen waren flach, von einer Achsenlänge von 2.5 nun und hatten
einen Durehmesser von ca. 8.5. mm.. .Sie .wurden, um dieZ.ündelemente
einsetzen zu können, mit einer- 2..38^mm/durchm!fe^B.ende^i
versehen. Anschließend wurden sie von einem hotilen. stempelso
daß die Zündelemente von den Fasern gehalten werden/konnten.
9098^,0/0193
Claims (8)
- » -X6O115 - Meers et alP a t e_n t _a η s ρ r üc h._e ■MLJ Elektrisch zündbare Ladung aus explosivem Peststoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Körper (10;l6;18) aus gepreßten Nitrozellulosefasern (12) mit einer Dichte von weniger •als 1,6 g/cnr und einem sich zwischen gegenüberliegenden Flächen des Körpers (10;l6;l8) erstreckenden elektrischen Leiter (l4;2O; 26) besteht. .
- 2. Ladung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein achsmittig durch den Körper (10;l6;l8) verlaufender Graphitstab (14) 1st.
- 3. Ladung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung zylinderförmig und mit ebenen Endflächen versehen ist.
- 4. Ladung gemäß Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein über 1082° C schmelzender Metalldraht (2O;26) mit an den Endflächen der Ladung freiliegenden Enden ist.
- 5. Ladung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtenden radial zur Ladung verlaufen und teilweise in deren Endflächen eingebettet sind. .
- 6. Ladung gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (2O;26) einen axial zur Ladung verlaufenden Mittelteil (24) und teilweise in die Endflächen der Ladung eingebettete Endteile (22;28) aufweist.909840/0193-*-■ 1908573
- 7. Ladung gemäß Anspruch 6S dadurch gekennzeiehnet 3 wenigstens eines der Endteile (28) ringförmig ausgelegt ist.
- 8. Ladung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Dichte im neben dem Leiter (l^j2O;-26;) gelegenen Bereich geringer ist als in anderen Teilen der Ladung.KHH:AGM909840/0193
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