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DE3031369C2 - Pyrotechnische Ladung aus Nebelsatz und Anzündsatz und Verfahren zur Herstellung der Nebelmischung und des Anzündsatzes - Google Patents

Pyrotechnische Ladung aus Nebelsatz und Anzündsatz und Verfahren zur Herstellung der Nebelmischung und des Anzündsatzes

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DE3031369C2
DE3031369C2 DE3031369A DE3031369A DE3031369C2 DE 3031369 C2 DE3031369 C2 DE 3031369C2 DE 3031369 A DE3031369 A DE 3031369A DE 3031369 A DE3031369 A DE 3031369A DE 3031369 C2 DE3031369 C2 DE 3031369C2
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Description

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand. Insbesondere betrifft die Erfindung eine pyrotechnische Ladung zur Erzeugung einer künstlichen Nebeldecke, eine Nebelmischung, ein Verfahren zur Herstellung der Nebelmischung in Form von Preßkörpern, sowie einen Anzündsatz und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Es sind zahlreiche Arten von nebelerzeugenden Stoffen oder Stoffgemischen sowie Vorrichtungen, welche die nebelerzeugencien Masken in ein oder über ein Zielgebiet verschießen, bekannt. Üblicherweise werden zu Formkörpern verpreßte Nebelmischungen in einer Metallhülle gestapelt und bei Zündung schrotschußartig nach vorn aus der Hülsenöffnung ausgestoßen.
So ist aus der DE-OS 19 13 790 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer künstlichen Nebeldecke bekannt, in welcher die Nebelkörper in einer berstsicheren Hübe um ein Zündrohr gestapelt sind. Diese Vorrichtung weist erhebliche Nachteile auf. So wird der Raum in der Hülse durch die in Segmentform gestapelten Nebelmischungen nicht optimal genutzt Vielmehr liegen Hohlräume vor, welche die Ladungsdichte vermindern.
Außerdem entsteht durch Abrieb an den Grenzflächen der Segmente ein erhöhter Staubanteil der Nebelmischung, der Materialverluste bewirkt Schließlich ist auch der fertigungstechnische Aulfwand sowohl zur Herstellung der Segmente, als auch ;tu deren Einfügung in eine Ladungshülle unter Verwendung eines Zündrohres erheblich.
Weitere Nachteile bekannter Ladungen resultieren aus dem Ausstoßprinzip. Da der Ausstoß der Preßkörper zur Nebelerzeugung nur in einer Richtung erfolgt, ist zwangsläufig eine Begrenzung der Flächenbelegung vorgegeben. Die Flächenbelegung ist damit immer von der AusstoChöhe abhängig und kann bei schrotschußartiger Ausstoßung nicht variiert werden.
Ferner entsteht durch den Ausstoß in einer Richtung aufgrund der Reibung der Nebelpreßkörper entlang der Hülle ein weiterer Materialverlust Außerdem sind die Einzelsegmente derart beschaffen, daß sie durch die bei der Zündung auftretende Druckbelastung teilweise zu kleinen Partikeln zerstört werden.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ladungen liegt in der zentralen Anordnung eines Siebrohres als Zündrohr, wodurch ein unmittelbarer Kontakt zwischen Anzündsäule und Nebelkörpern nicht gegeben ist Außerdem verursacht das Siebrohr zusätzliche Materialkosten.
Die Metallhülle, aus welcher die Nebelkörper in einer bestimmten Höhe ausgestoßen werden, fällt anschließend als ein Teil zu Boden und können unter Umständen erhebliche Verletzungen hervorrufen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ladungen rührt von der Zusammensetzung der Nebelmischungen her. Diese reagieren häufig sauer, bzw. entwickeln Phosphorpentoxid, welches an der Luft zu Phosphorsäure umgesetzt wird, rufen Atembeschwerden und Hustenreiz hervor oder greifen innere Organe an. Derartige Nachteile sind besonders unerwünscht, wenn man an die Verwendung von Nebelladungen in Weinanbaugebieten zur Frostverhinderung oder bei Anwendung zu Übungsund Manöverzwecken denkt
Bekannt sich auch verschiedene Rauch- und Nebelmischungen. Beispielsweise wird in der DE-AS 24 51 701 ein Rauch- oder Nebelsatz beschrieben, der einen organischen Chlordonator, Metallpulver und/oder Metalloxid enthält Der genannte Nebelsatz enthält als Bindemittel mindestens einen der hochmolekularen Chlordonatoren Chlorparaffin, chloriertes Polyphenylen, chloriertes Polyphenoxyharz oder Polyester aus Telrachlorphthalsäure mit chloriertem Poiyalkohol.
Nachteilig bei diesen bekannten Nebelmischungen sind deren Hustenreiz verursachende und in Abhängigkeit von der genauen Zusammensetzung mehr oder weniger toxische Eigenschaften. Andere Rauch- und Nebelsätüe bestehen aus einer Mischung von Hexachloräthan mit Metallpulver, wie Zink, Aluminium, Titan, Magnesium und Eisen.
Diese Mischungen weisen den Nachteil auf, daß das Hexachloräthan sehr hydrolyseempfindfich ist und leicht bereits im Herstellungsprozeß mit Wasserdampf oder Feuchtigkeit reagiert Darüber hinaus sind derartige Mischungen wenig lage-stabi! und neigen zu Brennzekänderungen.
Üblich« Anzündsätze weisen als Hauptbestandteile Magnesiumpulver, Schwarzpulvermehl und ein Bindemittel auf. Sie besitzen den Nachteil, daß sie nicht unter eindeutig zu definierenden Bedingungen zünden und darüber hinaus nur eine geringe mechanische Belastbarkeit zeigen.
Ein weiterer Nebelsatz ist aus der DE-OS 27 43 363 bekannt Als Bestandteile weist er Zinkoxid, Ammoniumperchlorat Polychlorisopren sowie einen Weichmacher und :<;ur Abpufferung Ammoniumchlorid auf. Auch dieser Nebelsatz weist den Nachteil auf, daß beim Abbrennen cancerogene Verbrennungsprodukte entstehen. Ferner ist das Verfahren zu seiner Herstellung sehr aufwendig, da er vergossen und mit zwei Überzügen zur Stabilisierung und zum Schutz gegen äußere Einflüsse versehen werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ladung zur Erzeugung einer künstlichen Nebeldecke, enthaltend einen in Form einzelner Preßkörper in einer Hülle angeordneten Nebelsp.'z zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Nebelmischung, enthaltend einen Chlordonator, Metalloxid und Ammoniumchlorid, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Anzündsatz enthaltend Magnesiumpulver, Schwarzpulvermehl, gegebenenfalls einen weiteren Sauerstoffdonator und Bindemittel, sowie ein Verfahren zur Herstellung dps Anzündsatzes bereitzustellen. Dabei sollen die obenge nannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Erfindungsgemäß werden die genannten Aufgaben dadurch gelöst, daß die Hülle 1 der Ladung aus mit Sollbruchstellen 2 versehenem Kimststoffmaterial be steht und die Nebelmischungs-Preßkörper mit Schlitzen versehen und schichtförmig übereinander angeordnet sind, wobei die Schlitze einen Kanal bilden, in dem zerlegend wirkende Anzündsätze raumfüllend angeordnet sind. Ferner wird erfindungsgemäß eine Nebelmi- schung zur Verfugung gestellt die 5—40Gew.-% Thiohzsnstoff, 20—70Gew.-% Ammoniumperchlorat 1 —3 Gew.-% Aluminiumpulver mit einer Korngröße unterhalb 100 um und 5—30 Gew.-*Vb iines Bindemittels enthält und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
beschrieben.
Die in der erfindungsgemäßen Ladung enthaltenen Anz^ndsätze dienen der Anzündung und Zerlegung der Nebelpreßkörper. Auf diese Weise wird eine optimale Ausnutzung des Ladungsraumes erreicht Die runden Preßkörper füllen die Hülle lückenlos aus. Das üblicherweise verwendete Zündrohr ist nicht erforderlich, da der Anzündsatz unmittelbar in den durch die Schlitze in den Nebelpreßkörpern gebildeten Kanal eingeführt wird. Ferner wird aufgrund der runden, der Hülle angepaßten und mit Schlitzen versehenen Form der Preßkörper deren Fertigungsvorgang als auch die Einbringung in die Hülle stark vereinfacht Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ladung liegt darin begründet daß durch die Einführung des Anzündsatzes in den durch die übereinander liegenden Scnlitze der
Nebelpreßkörper entstandenen Kanal ein unmittelbarer Kontakt zwischen Anzündsatz und Nebelkörpern
desteht
Im Zeitpunkt der Zündung der Ladung brennen die
Anzündkörper 4 durch, entzünden die Nebslpreßkörper 5, die an den durch die Schüfe vorgegebenen Sollbruchstellen 3 zerbersten, worauf aufgrund des stärker werdenden Innendruckes die Hülle aus Kunststoffmaterial an dort ebenfalis vorgesehenen Sollbruch- stellen zerbirst Dadurch werden die Einzelteile der Nebelkörper in alle Richtungen verteilt Die drei Komponenten Anzündsatz, Nebelsatz und Hülle wirken also auch insofern optimal zusammen, als Anzündung und Druckaufbau zum selben Zeitpunkt eintreten. Je najh vorgegebener und variabler Zerlegungsenergie verteilen sich die Einzelsegmente, die beliebig ate Halb-, Vierer-, Sechser- usw. -Schalen ausgebildet sein können auf ein definiertes Feld, auf welchem ein homogener Nebel erzeugt wird.
Der Nebel wird schnell und gleichzeitig dauerhaft erzeugt Die Nebelzeit läßt sich durch unterschiedliche Dicke der Preßkörper als auch insbesondere durch Variation ihrer Zusammensetzung, wobei unterschiedliche Abbrandzeiten erreicht werden, steuern. Ebenso werden die Nachteile bekannter Nebelmischungen, wie saure Reaktion dir Nebelpartikel, Lagerinstabilität und Neigung zu Brennzeitänderungen durch die erfindungsgemäße Nebelmischung mittels eines Zusatzes von
5-40Gew.-% Thioharnstoff, 20-70 Gew.-<H> Ammoniumperchlorat 1—3Gew-% Aluminiumpulver mit einer Korngröße unterhalb 100 μπι und 5-30 Gew. % eines Bindemittels überwunden. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nebelmischung enthält 10—15Gew.-% Thioharnstoff, 35—40Gew.-% Ammoniumperchlorat und
8—15 Gew.-% eines Bindemittels. Als Bindemittel wird vorzugsweise ein Elastomer, insbesondere ein Polymerisat auf Kautschukbasis zugesetzt Bevorzugt verwendet ι ο wird ein Aluminiumpulver mit einer Korngröße unterhalb 70 μπι.
Erfindungsgemäß werden die Nebelmischungen in Form von Preßkörpern dadurch hergestellt daß die Komponenten in einem Lösungsmittel miteinander vermischt getrocknet mit einem Reibschnitzler zerkleinert und nachfolgend unter Anwendung eines Druckes von 500—1500 bar zu Preßkörpern verpreßt werden.
Preßkörper erzeugt die eine hohe mechanische τη Belastbarkeit aufweisen und nicht in kleine Teile zerplatzen. Die hohe mechanische Stabilität der Preßkörper ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Sie ergibt sich aus dem Gemisch der einzelnen Komponenten, aus der völlig unregelmäßigen Schnitzelform der Teilchen und ihrem Verpressen unter Druck. Die Körper sind in verschiedenen Größen bis zu mindestens 155er Kaliber herzustellen. Durch die Variation der Körperstärke kann die Brennzeit gesteuert werden. jo
Die erfindungsgemäßen Anzündsätze zeichnen sich durch hohe Präzision, definierte und konstante Zündbedingungen, sowie durch hohe mechanische Belastbarkeit aus. Diese vorteilhaften Eigenschaften ergeben sich aus der Zusammensetzung, dem im Herstellungsverfahren angewandten hohen Preßdruck und einem auf die Anzündsätze aufgebrachten, leicht entflammbaren Film. Die Anzündsätze enthalten Magnesiumpulver einer Teilchengröße von weniger als 100 μπι vorzugsweise von weniger als 60 μιη und vorzugsweise amorphes Bor. Als Sauerstoffdonator kann vorzugsweise eine Peroxidverbindung oder Kupfer(l)-oxid eingesetzt werden. Der Sauerstoffanteil im Schwarzpulvermehl (als KNOj) reicht jedoch üblicherweise aus. Ab Bindemittel wird Paraffin oder chloriertes Paraffin verwendet Die Zusammensetzungen der Anzündsätze liegen bei 10-25 Gew.-% Magnesium, 30—55 Gew.-% Schwarzpulvermehl (Mehlpulver), 15—35Gew.-% amorphes Bor und 3—15 Gew.-% chlorierte Paraffine.
Eine bevorzugte Ausführungsform enthält 12 Gew.-% Ma(rnesium, 47,1 Gew.-% Schwarzpulvermehl (Zusammensetzung etwa 70—75 Gew.-% Kaliumnitrat 20-25 Gew.-% Schwefel 5-l5Gew.-% Holzkohle), 233 G«w.-% amorphes Bor, 9 Gew.-% Eisenblau und 8 Gew.-% ChJorparaffii!.
Der Anzündsatz wird mit einem formstabilisierenden, leicht entflammbaren Film, vorzugsweise aus Nitrocellulose oder Collodium, überzogen.
Erfindungsgemäß werden die Komponenten des Anzündsatzes in einem Lösungsmittel vermischt getrocknet granuliert und nachfolgend unter Anwendung eines Preßdnickes von 500—4000 bar zu Formkörpern verpreßt Anschließend werden sie mit dem formstabilisierenden, leicht entflammbaren Film, der vorzugsweise aus Nitrocellulose besteht überzogen.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert
F i g. 1 zeigt die Ladung zur Erzeugung einer künstlichen Nebeldecke in einem Teilaufriß. Die Hülle I der Ladung ist mit längsgeführten Sollbruchstellen 2, z. B. achsparallelen, inneren oder äußeren Kerben versehen. An der Kopfseite der Hülle 1 befinden sich weitere Sollbruchstellen 3, die sich durch beispielsweise kreuzförmigen Anordnung der Preßkörper des Anzündsatzes 4 ergeben. Kreisförmig um den Anzündsatz herum sind die Nebelmischungs-Preßkörper 5, die eine runde Form mit den entsprechenden Schlitzen für den Anzündsatz aufweisen, angeordnet die in der Ladung einen Kanal 6 bilden.
Fig. 2a zeigt einen Nebelmischungs-Preßkörper in
norenakliuiazs-kor rV»retalliina In Aowl F . α 9s OA ίι Aow
I*«.· U|/vn·· r am.aaajpa a^ssa ·« ■.. aa«a ag. ... «.. . . Q. ..«■ a»u au« w«.a
Körper in der Aufsicht dargestellt F i g. 2b zeigt den vollständigen Preßkörper, F i g. 2c die bei Zündung zunächst auftretenden Sollbnichstellen 3 und F i g. 2d den berstenden Nebelmischungs-Preßkörper.
1. Beispiel zur Herstellung der erfindungs
gemäßen Nebelsatz-Preßkörper
Ein Ansatz von 22 kg PVC-Pulver, 0,4 kg Aluminiumpulver. 13 kg Zinkoxid (getrocknet), 22 kg Ammoniumchlorid und 2,64 kg Thioharnstoff wird durch ein Sieb mil einer Maschenweite von 03 bis 0,5 mm gedrückt und anschließend intensiv vermischt Sodann wird der Ansatz in eine Knetmaschine eingebracht und mit 2,4 kg (bezogen auf Testkörper) eines hochviskosen Elastomerbinders 15 min. angcteigt Nach Beendigung des Knetvorganges wird nach demselben Siebverfahren bearbeitetes Ammoniumperchlorat in einer Menge von 7,26 kg zugegeben. Dieser Ansatz wird weitere 15 min. geknetet sodann auf Horden ausgebreitet und nachfolgend 6 Stunden bei einer Temperatur von 45° C getrocknet Anschließend wird die erhaltene Trockenmasse in einer Reibschnitzelmaschine zerkleinert und schießlich unter einem Druck von etwa 1000 bar zu Preßkörpern verpreßt
2. Beispiel zur Herstellung des erfindungs
gemäßen Anzündsatzes
In einem Mischbehälter werden 1,2 kg Magnesium-Pulver und OS kg Eisenblau gut untereinander vermischt Zu dieser Vormischung gibt man 0,8 kg Chlorparaffin (pulverförmig), welches in 2 Liter Perchloräthylen gelöst wurde. Die Lösung wird ..Jt der Vormischung in einem Mischer 10 min. gut vermengt Danach gibt man 239 kg Bor amorph zu und wiederholt den Mischvorgang 5 min. Als letzte Satzkomponente gibt man 4Jl kg Schwarzpulvermehl (auf 2 Komponenten-Basis, d. h. ohne Schwefelzusatz) in das MischgefäB und läßt nochmals 10 min. mischen. Danach wird der lösungsmittelfeuchte Satz durch ein 13 mm Sieb gerüttelt und auf Trockenhorden ausgebreitet Nach einer Trockenzeit von 5 Stunden bei +45° C kann der Satz mit einem Preßdruck von 1500 bar zu Stangen verpreßt werden.
Hierzu 2 Blatt Zachmmgen

Claims (21)

Patentansprüche:
1. Pyrotechnische Ladung zur Erzeugung einer künstlichen Nebeldecke, enthaltend einen in Form einzelner Preßkörper in einer Hülle angeordneten Nebelsatz, der den Anzündsatz einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (1) aus mit Sollbruchstellen (2) versehenem Kunstsloffmaterial besteht und die Nebelmischungs-Preßkörper (5) mit Schlitzen versehen und schichtförmig übereinander angeordnet sind, wobei die Schlitze einen Kanal (6) bilden, in dem zerlegend wirkende Anzündsätze raumfüllend angeordnet sind.
2. Nebelmischung für eine pyrotechnische Ladung nach Anspruch 1, enthaltend einen Chlordonator, Metalloxid und Ammoniumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner 5—40Gew.-% Thioharnstoff, 20—70Gew.-% Ammoniumperchlorat, 1 —3 Gew.-% Aluminiumpulver mit einer Korngröße unterhalb 100 μΐη und 5—30Gew.-%, jeweils bezogen auf die Nebelmischung, eines Bindemittels enthält
3. Nebeimischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10—15Gew.-% Thioharnstoff, 35—40 Gew.-% Ammoniumperchlorat, 1 —3 Gew.-% Aluminiumpulver mit einer Korngröße unterhalb 100 μηι und 8—15Gew.-% eines Bindemittels enthält
4. Nebelmischung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Elastomer ist
5. Nebelmischung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polymerisat auf Kautschukbasis iri.
6. Verfahren zur Herstellung einer Nebelmischung nach Anspruch 4 bis 5 in Fo~m von Preßkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in einem Lösungsmittel miteinander vermischt, getrocknet, mit einem Reibschnitzler zerkleinert und nachfolgend unter Anwendung eines Druckes von 500—1500 bar zu Preßkörpern verpreßt werden.
7. Anzündsatz für eine pyrotechnische Ladung nach Anspruch 1, enthaltend Magnesiumpulver, Schwarzpulvermehl, gegebenenfalls einen weitern Sauerstoffdonator und ein Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumpulver eine Teilchengröße von weniger als 100 μπι aufweist.
8. Anzündsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumpulver eine Teilchengröße von weniger als 60 μηι aufweist.
9. Anzündsatz nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich amorp'ies Bor enthält.
10. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Kupfer(l)-oxid enthält.
11. AnzUndsatz nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich einen Katalysator enthält.
12. Anzündsatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Eisen(II)-Eisen(lll)-Komplexist.
13. Anzündsatz nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Eisenblau ist.
14. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Paraffin ist.
15. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dar, Bindemittel aus chlorierten Paraffinen besteht
16. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er 10—25 Gew.-% Magnesium, 30—55 Gew.-% Schwarzpulvermehl,
15-35 Gew.-% amorphes Bor, 2—10Gew.-% Eisenblau und 3—15Gew.-% chlorierte Paraffine enthält
17. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er 12Gew.-% Magnesium,
ίο 47,1 Gew.-% Schwarzpulvermehl, 2?.9Gew.-% amorphes Bor, 9 Gew.-% Eisenblau und 8 Gew.-% Chlorparaffin enthält
18. Anzündsatz nach Anspruch 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem formstabilisierenden, leicht entflammbaren Film überzogen ist
19. Anzündsatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus Nitrocellulose besteht
20. Anzündsatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus Collodium besteht
21. Verfahren zum Herstellen eines Anzündsatzes nach Anspruch 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündgemisch in einem Lösungsmittel gemischt, getrocknet, granuliert und nachfolgend unter Anwendung eines Preßdruckes von 500 bis 4000 bar zu einem Formkörper verpreßt und mit einem leicht entflammbaren Film überzogen wird.
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