DE3841690A1

DE3841690A1 - Igniter mixture

Info

Publication number: DE3841690A1
Application number: DE19883841690
Authority: DE
Inventors: Martin Kloeber; Wolfgang Schwarz
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1988-12-10
Filing date: 1988-12-10
Publication date: 1990-06-13

Abstract

An igniter mixture for igniting propellant charge powder should be suitable for use in a combustible case of a booster charge or for caseless ammunition. The components of the igniter mixture are hydrophobic, so that the igniter mixture is not soluble in water and does not react with water. The main constituent is an oxidising agent of lead oxide and a reducing agent of titanium, boron and/or zirconium.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzündmischung aus mehreren Komponenten, insbesondere Reduktionsmittel und Oxidationsmittel, zur Anzündung von Treibladungspulver.The invention relates to an ignition mixture of several Components, especially reducing agents and Oxidizing agent, for igniting propellant powder.

Zur Anzündung von Treibladungspulver werden Verstärkersätze verwendet, die druckunabhängig entzündet werden und ein Gemisch von heißen Gasen und heißen Partikeln erzeugen. Als Anzündmischung wird häufig Schwarzpulver verwendet, das überwiegend aus KNO₃ besteht. Es ist bekannt, daß die Anzündwirkung des Schwarzpulvers mit zunehmender Feuchtigkeit nachläßt. Dies kann auf die hohe Wasserlöslichkeit der Komponente KNO₃ des Schwarzpulvers zurückgeführt werden. Schwarzpulver wird deshalb durch Metallhülsen gegen die Umgebungsfeuchtigkeit abgeschirmt.Amplifier sets are used to ignite propellant powder, which are ignited independently of pressure and produce a mixture of hot gases and hot particles. Black powder, which mainly consists of KNO ₃ , is often used as the ignition mixture. It is known that the igniting effect of the black powder diminishes with increasing moisture. This can be attributed to the high water solubility of the KNO ₃ component of the black powder. Black powder is therefore shielded from the ambient humidity by metal sleeves.

Bei modularen Treibladungspulver-Aufbauten muß die äußere Hülse der Einzelkörper verbrennbar sein. Sie darf also nicht aus Metall bestehen. Bei solchen Aufbauten werden zur Verstärkung der Anzündung Verstärkersätze benötigt, die in ihrer Anzündwirkung mit Schwarzpulver vergleichbar sind. Eine Verwendung von Schwarzpulver kann jedoch wegen dessen Feuchtigkeitsempfindlichkeit nicht in Frage kommen. Denn bei verbrennbaren Hülsen kann eine Feuchtigkeitseinwirkung nicht ausgeschlossen werden. Es hat sich gezeigt, daß verbrennbare Hülsen aus Kunststoff gegenüber Wasserdampf nicht hinreichend dicht sind. Schon Temperaturschwankungen über eine längere Zeit können zu einer Beeinträchtigung der Anzündwirkung führen. Die gleichen Schwierigkeiten treten bei solchen Verstärkersätzen auf, die leicht wasserlösliche Salze, wie beispielsweise Nitrate, enthalten.With modular propellant powder structures, the outer Sleeve of the individual body to be combustible. So she can are not made of metal. With such structures amplifier sets are required to increase the ignition, which is comparable to black powder in its igniting effect are. The use of black powder can, however, because of its sensitivity to moisture is out of the question come. Because with combustible pods one can Exposure to moisture cannot be excluded. It has been shown that flammable plastic sleeves are not sufficiently tight against water vapor. Nice Temperature fluctuations over a long time can increase impair the ignition effect. The same difficulties arise with such Amplifier sets on the easily water-soluble salts, such as nitrates.

Die oben genannten Probleme treten in verstärktem Maß bei hülsenloser Munition auf.The above problems are increasing caseless ammunition.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anzündmischung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die sich für die Anwendung in einer verbrennbaren Hülse eines Verstärkersatzes oder bei hülsenloser Munition eignet.The object of the invention is an ignition mixture to propose the type mentioned at the outset, which is for the Application in a combustible sleeve Amplifier set or suitable for caseless ammunition.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Anzündmischung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Komponenten hydrophob und wasserunlöslich sind.According to the invention, the above task is for a Ignition mixture of the type mentioned in the introduction solved that the components are hydrophobic and water-insoluble.

Die Anzündmischung ist damit insgesamt nicht wasserlöslich und reagiert nicht mit Wasser. Sie läßt sich also bei Verstärkersätzen mit verbrennbaren Hülsen, die nicht wasserdampfdicht sind, und bei hülsenloser Munition verwenden.The ignition mix is therefore not overall water soluble and does not react with water. She leaves with amplifier sets with combustible sleeves, that are not water vapor tight, and that are caseless Use ammunition.

In Ausgestaltung der Erfindung enthält die Anzündmischung als Hauptbestandteil zu 80 Gew.% bis 97 Gew.% Oxidationsmittel und Reduktionsmittel, wobei das Oxidationsmittel von einem Bleioxid und das Reduktionsmittel von Titan, Bor, Zirkon oder mehrerer dieser Komponenten gebildet ist. Der Hauptbestandteil dieser Anzündmischung ist damit vollständig unempfindlich gegen Feuchtigkeit, da keine der Komponenten mit Wasser reagiert oder in Wasser löslich ist.In one embodiment of the invention, the ignition mixture contains as the main constituent at 80% by weight to 97% by weight Oxidizing agents and reducing agents, the Oxidizing agent from a lead oxide and that Reducing agents of titanium, boron, zirconium or more of these components is formed. The main ingredient this ignition mixture is therefore completely insensitive against moisture, since none of the components with water reacts or is soluble in water.

Die Abstimmung der Anzündwirkung auf die jeweiligen Erfordernisse, insbesondere hinsichtlich Abbrandgeschwindigkeit, Temperatur und Entwicklung heißer Gase oder Partikel, erfolgt vorzugsweise durch Zugabe weiterer Oxidationsmittel, wie Bariumchromat (BaCrO₄), Kupferoxid (Cu₂O), Manganoxid (MnO₂) und Reduktionsmittel wie Molybdän, Antimonsulfid (Sb₂S₃, Sb₂S₅), Schwefel oder Kohlenstoff, sowie durch Zugabe von Katalysatoren, wie Kupferoxid (CuO), Vanadinpentoxid (V₂O₅). Es werden dabei solche Komponenten gewählt, deren Verbrennungsprodukte sich nicht schädigend auf das Abschußrohr auswirken. In diesem, also insbesondere nicht zu Abrieb, Korrosion, Erosion oder Ablagerungen führen.The ignition effect is matched to the particular requirements, in particular with regard to the rate of combustion, the temperature and the development of hot gases or particles, preferably by adding other oxidizing agents, such as barium chromate (BaCrO ₄ ), copper oxide (Cu ₂ O), manganese oxide (MnO ₂ ) and reducing agents such as Molybdenum, antimony sulfide (Sb ₂ S ₃ , Sb ₂ S ₅ ), sulfur or carbon, and by adding catalysts such as copper oxide (CuO), vanadium pentoxide (V ₂ O ₅ ). Components are selected whose combustion products do not have a damaging effect on the launch tube. In this, in particular do not lead to abrasion, corrosion, erosion or deposits.

Teilweise weisen die entstehenden Verbrennungsprodukte Eigenschaften auf, die das Abschußrohr sogar schonen.Some of the resulting combustion products Properties that even protect the launch tube.

Die Anzündmischung läßt sich auf einfache Weise verarbeiten. Sie kann zu Tabletten verpreßt oder als Granulat in die Hülse gefüllt werden. Vorzugsweise wird die Anzündmischung mit Lack, insbesondere NC-Lack, angeteigt und in dieser Form auf einen Träger aufgetragen. Zum Auftragen eignen sich beispielsweise Spritzpistolen, Pinsel oder Tauchverfahren.The ignition mixture can be easily to process. It can be compressed into tablets or as Granules are filled into the sleeve. Preferably the ignition mixture with lacquer, in particular NC lacquer, pasted and in this form on a support applied. For example, are suitable for application Spray guns, brushes or dipping processes.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.Preferred developments of the invention result from the dependent claims and the following description.

1st example

Es wurde eine Anzündmischung mit folgender Zusammensetzung der Komponenten hergestellt:
8 Gew.% Bor
17 Gew.% Titan-Metallpulver
11 Gew.% Bariumchromat
59 Gew.% Mennige
5 Gew.% NC.An ignition mixture with the following composition of the components was produced:
8% by weight boron
17% by weight of titanium metal powder
11% by weight barium chromate
59% by weight red lead
5% by weight NC.

In diesem Beispiel wird Nitrocellulose (NC) als Feststoff zugegeben, wobei durch das Anteigen der gesamten Mischung mit einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, sich die Nitrocellulose löst und somit in Lackform vorliegt. Der Grund für diese Art des Ansatzes liegt in der höheren Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des NC-Gehaltes, sowie der besseren Einstellbarkeit der Viskosität der Anzündmischung durch die Zugabe von Lösungsmittel, ohne damit den NC-Gehalt zu verändern.In this example, nitrocellulose (NC) is used as a solid added, by pasting the entire mixture with a suitable solvent, for example Acetone, the nitrocellulose dissolves and thus in Lacquer form is present. The reason for this type of approach lies in the higher accuracy and reproducibility the NC content, as well as the better adjustability of the Viscosity of the ignition mixture by adding Solvent without changing the NC content.

Bor und Titan-Metallpulver bilden das Reduktionsmittel bzw. den Brennstoff. Mennige als Bleioxid bildet das Oxidationsmittel. Diese drei Komponenten sind der Hauptbestandteil des Anzündmittels. Bariumchromat ist als Steuerungsmittel für die Abbrandgeschwindigkeit zugegeben. Der NC-Lack ist Bindemittel für diese Komponenten.Boron and titanium metal powder form the reducing agent or the fuel. This forms red lead Oxidizing agent. These three components are the Main component of the igniter. Barium chromate is as Control means for the burn rate admitted. The NC varnish is a binder for this Components.

2nd example

21 Gew.% Titan-Metallpulver
10 Gew.% Zirkon-Metallpulver
64 Gew.% Blei(IV)oxid
4 Gew.% Kupfer(II)oxid
1 Gew.% Calciumstearat.21% by weight titanium metal powder
10% by weight of zirconium metal powder
64% by weight lead (IV) oxide
4% by weight copper (II) oxide
1% by weight calcium stearate.

Das Titan- und Zirkon-Metallpulver bildet das Reduktionsmittel als Brennstoff. Zusammen mit dem Blei(IV)oxid als Oxidationsmittel ist dadurch der Hauptbestandteil der Anzündmischung gebildet.The titanium and zirconium metal powder forms that Reducing agent as a fuel. Together with the Lead (IV) oxide as an oxidizing agent is therefore the Main component of the ignition mixture formed.

Das Kupfer(II)oxid ist Oxidationsmittel und Katalysator. Das Calciumstearat ist als Verarbeitungshilfsmittel beigegeben.The copper (II) oxide is an oxidizing agent and catalyst. The calcium stearate is used as a processing aid added.

3rd example

6 Gew.% Molybdän-Metallpulver
8 Gew.% Antimonsulfid
23 Gew.% Titan-Metallpulver
60 Gew.% Mennige
3 Gew.% Vanadinpentoxid. 6% by weight molybdenum metal powder
8% by weight of antimony sulfide
23% by weight of titanium metal powder
60% by weight red lead
3% by weight vanadium pentoxide.

Der Brennstoff als Reduktionsmittel ist hier von Molybdän- und Titan-Metallpulvern und Antimonsulfid gebildet. Als Oxidationsmittel dient wieder Mennige. Vanadinpentoxid ist als Katalysator vorgesehen.The fuel as a reducing agent is here from Molybdenum and titanium metal powders and antimony sulfide educated. Red lead is again used as the oxidizing agent. Vanadium pentoxide is intended as a catalyst.

Aus dem Anzündmittel wurden Tabletten gepreßt. Diese wurde für die Dauer von 10 min in Wasser gelegt, danach entnommen, abgeschüttelt und gezündet. Es ergab sich dabei im Abbrandverhalten kein erkennbarer Unterschied im Vergleich zum Abbrandverhalten von trockenen Tabletten.Tablets were pressed from the igniter. These was placed in water for 10 min, after that removed, shaken off and ignited. It surrendered no noticeable difference in the combustion behavior Comparison of the burning behavior of dry tablets.

Im Vergleich dazu zerfallen Preßlinge aus Schwarzpulver in Wasser bereits nach einigen Sekunden.In comparison, black powder compacts disintegrate in water after a few seconds.

Weiterhin wurde die Anzündmischung mit einer Spritzpistole auf Folien aufgetragen. Ein Teil der Folien wurde für die Dauer von 10 min mit einem Wasserstrahl bespritzt, danach abgewischt und gezündet. Es war auch hier kein Unterschied im Abbrandverhalten zwischen den bespritzten und den unbespritzten Folien erkennbar.Furthermore, the ignition mixture with a Spray gun applied to foils. Part of the slides was with a water jet for 10 min splashed, then wiped and ignited. It was too no difference in the burning behavior between the splashed and the unspattered foils recognizable.

Claims

1. ignition mixture of several components, in particular reducing agents and oxidizing agents, for igniting propellant powder, characterized in that the components are hydrophobic and water-insoluble.

2. ignition mixture according to claim 1, characterized, that as the main constituent 80% to 97% by weight Contains oxidizing agents and reducing agents and that that Oxidizing agent from a lead oxide and that Reducing agents of titanium, boron, zirconium or more of these components is formed.

3. ignition mixture according to claim 2, characterized, that they have 55 wt% to 65 wt% oxidizing agent and Contains 20 wt% to 35 wt% reducing agent.

4. ignition mixture according to claim 3, characterized, that the reducing agent 15 wt% to 25 wt% titanium Contains metal powder.

5. ignition mixture according to claim 4, characterized, that the reducing agent 5 wt% to 10 wt% boron contains.

6. ignition mixture according to claim 4, characterized, that the reducing agent 8% by weight to 10% by weight of zirconium Contains metal powder.

7. ignition mixture according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized, that the reducing agent other than titanium metal powder Molybdenum metal powder and / or antimony sulfide or Contains sulfur or carbon.

8. Ignition mixture according to one of the preceding Expectations, characterized, that the oxidizing agent, besides lead oxide, barium chromate, Contains copper oxide or magnesium oxide.

9. Ignition mixture according to one of the preceding Expectations, characterized, that they are copper oxide or vanadium pentoxide as a catalyst contains.

10. Ignition mixture according to one of the preceding Expectations, characterized, that the oxidizing agent is red lead.