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Nebelkerze Die bekannten, beim Abbrennen nebelbildender Gemische aus
Metallen, wie z. B. Zink, Aluminium oder Legierungen, welche diese Metalle enthalten,
und organischen Chlorderivaten, wie Tetrachlorkohlenstoff oder Hexachloräthan, die
mit diesen Metallen unter Chloridbildung reagieren, sind überaus feuchtigkeitsempfindlich,
weil Tetrachlorkohlenstoff oder Hexachloräthan mit Wasserdampf Salzsäure entwickeln,
die dann mit den Metallen Chloride bildet. Unter Umständen wird dabei so viel Wärme
frei, daß Selbstentzündung der Nebelmischung eintritt.
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Die Entzündung solcher Mischungen erfolgte bisher z. B. mit Thermit,
einer Mischung von Aluminiumpulver und Eisenoxyd oder mit Hilfe einer Mischung von
Magnesium und Chlorparaffin.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun eine Nebelkerze,
die aus solchen Nebelmischungen besteht, welche nicht zur Selbstentzündung neigen
und auch sonst gut haltbar sind.
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Diese erfindungsgemäß erreichte Stabilität der Mischung beruht nun
darauf, daß die verwendeten Metalle, z. B. Zink des Nebelsatzes, aber auch das oder
die Metalle des Zündsatzes eine hohe Reinheit, und zwar von etwa 99 bis 99,9
% bei einer Teilchengröße von etwa 1 bis 150 #z besitzen, während
der Zündsatz, welcher aus einer Mischung von Aluminiumpulver, Bariumnitrat und Kaliumnitrat
besteht, mit einem Polyester, z. B. einem Glyptalharz angeteigt und mit dem Nebelkörper
unlösbar verbunden ist.
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Die Teilchenform des Zinkpulvers kann zwar auch kugelig, z. B. mit
einer Korngröße von etwa 3,5 #L sein, vorzugsweise ist sie aber schuppenförmig mit
einer Blattgröße von beispielsweise 10p.. Nach dem Vermischen des Metalles mit Chlorkohlenwasserstoffen,
vorzugsweise mit Hexachloräthan, wird die Mischung unter hohem Druck, der etwa 1200
kg/cma betragen kann, auf etwa das halbe Volumen verpreßt. Vorteilhaft werden aber
Drücke zwischen 200 und 1400 kg/ cm2 angewendet.
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Um die so erhaltene geformte Mischung zwecks Nebelbildung zu entzünden,
wird z. B. in eine Bohrung im Inneren derselben ein Zündsatz eingeklebt, der aus
einer Mischung von Bariumnitrat, Kaliumnitrat und Aluminiumpulver besteht, die mit
einem Bindemittel angeteigt und in die Bohrung leicht eingepreßt wird. Kunststoffe
und Kunstharze, wie Kautschuk, Polystyrol, und Aldehydkondensationsprodukte, wie
Phenol oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze, dienten bereits als Bindemittel für Feuerwerksmassen.
Erfindungsgemäß werden nun Polyester mehrbasischer Säuren mit mehrwertigen Alkoholen,
wie Maleinsäure, Phthalsäure oder Terephthalsäure, Glycerin oder Glykolester verwendet,
die nach Zugabe von Beschleunigern und Härtemitteln gut haften und rasch fest werden,
so daß der Zündsatz dauernd mit der Nebelmasse verbunden bleibt.
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Man kann aber auch als Bindemittel Lösungen von Nitrozellulose oder
von Natur- oder Kunstharzen verwenden, die nach Verflüchtigung des Lösungsmittels
erhärten. Der angeteigte Zündsatz kann auch außen in Strich- oder Punktform auf
den Nebelkörper aufgetragen werden. Auf den Aluminiumzündsatz wird eine ebenfalls
mit Bindemitteln angezeigte Schwarzpulveranfeuerung angepreßt, welche z. B. bei
Nebelhandgranaten durch einen Bügelzünder (Schlagzünder) in Brand gesetzt werden
kann.
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Der mit Zündsatz und Schwarzpulveranfeuerung versehene gepreßte Nebelsatz
wird luft- und wasserdicht von einem Kunststoff- (Plastik) Säckchen eingeschlossen
in eine Metalldose eingebracht.
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Der Zink-Hexachloräthan-Mischung kann noch bis 100/, vorteilhaft
70/0 Zinkoxyd zugesetzt werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu vermindern
und dadurch die Brenndauer zu verlängern. Überdies wird durch das Zinkoxyd möglicherweise
entstehende Salzsäure gebunden.
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Außer Zink und Aluminium kann man auch Zinn oder Magnesium und an
Stelle von Hexachloräthan auch Hexachlorbenzol, Paradichlorbenzol oder Octochlorpropan
als Mischungsbestandteile für die erfindungsgemäße Nebelmischung verwenden.
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Die gepreßte Mischung kann in Form von Handgranaten, Gewehrgranaten,
a.1s"Laäung von Granatwerfern und als Nebeltopffüllung benützt werden.
Ausführungsbeispiel
| a) Zinkpulver |
| Reinheit . . . . . . . . . . . . . . . . 99,99 °/o Zn |
| Aussehen ............... dunkelgrau |
| Kornform .............. schuppenförmig |
| Korngröße . . . . . . . . . . . . . 3,5 #L Hauptanteil, |
| einzelne Blätter bis |
| 101). |
| Schüttdichte . . . . . . . . . . . . 1,78 |
| Klopfdichte . . . . . . . . . . . . . 3,07 |
b) Hexachloräthan Reinheit, technisch, kristallisiert a - b werden im Verhältnis
1:1 in einer Kugelmühle gemischt und gemahlen.
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750 g dieser Mischung werden in eine Preßform gefüllt und mit 40 t
Preßdruck gepreßt.
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Maße des Preßkörpers: Durchmesser 72 mm, Höhe 65 mm. In der Mitte
des Preßlings befindet sich eine konische Ausnehmung: Durchmesser 14 mm (oben),
6 mm tief, Steigung 2°, welche durch einen in der Bodenplatte der Preßform zentrisch
eingesetzten Dorn erzielt wird. Diese Ausnehmung dient zur Aufnahme des Zündsatzes
und der Schwarzpulveranfeuerung. Der erfindungsgemäße Zündsatz besteht beispielsweise
aus
| 34°/o Aluminiumpulver |
| Ausgangsmaterial ...... A199,5 °/o |
| Aussehen ............. dunkelgrau |
| Kornform ............ schuppenförmig |
| Korngröße . . . . . . . . . . . Hauptanteil bis |
| etwa 10 #L, geringe |
| Anteile unter 10 1. |
| Schüttdichte .......... 0,44 |
| Klopfdichte ........... 0,85 |
| 110/, Aluminiumpulver |
| Ausgangsmaterial ...... A199,5 °/o |
| Aussehen ............. silbergrau |
| Kornform ............ schuppenförmig |
| Korngröße . . . . . . . . . . . gleichmäßige Vertei- |
| lung von 5 bis 35 #L |
| Schüttdichte .......... 0,35 |
| Klopfdichte ... . ..... .. 0,60 |
| 220/, Bariumnitrat, technisch kristallisiert |
| 28 °/o Kaliumnitrat, technisch kristallisiert |
Aus diesen Bestandteilen wird eine homogene Mischung hergestellt. Der Zündsatz wird
außerdem mit 5 °/o Polyester, z. B. einem Olyptalharz vermischt. Auf je 5 g Polyester
werden 3 Tropfen Härter und 3 Tropfen Beschleuniger zugesetzt. Das Verhältnis zwischen
den beiden obengenannten zur Anwendung gelangenden Aluminiumpulversorten kann natürlich
auch in gewissen Grenzen variiert werden, soll aber etwa im Verhältnis 3:1 bleiben.
Etwa 10 g des Zündsatzes werden in die Ausnehmung des Preßkörpers eingefüllt und
von Hand aus mit einem Holzdorn eingepreßt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei
den bekannten, nur mit KN03 abgebrannten AI-Pulversorten eine sehr schlechte Zündwilligkeit
durch Schwarzpulver besteht, die so weit geht, daß einzelne dieser Mischungen durch
Schwarzpulver überhaupt nicht mehr zündbar sind. Bei den mit Ba (N03)3 allein gemischten
AI-Pulvern ist wohl eine gute Zündwilligkeit gegeben, der Abbrand erfolgt aber so
rasch, daß eine Zündübertragung auf die Nebelmischung nicht mehr möglich ist, da
die Verbrennung des Zündsatzes ohne glühenden Rückstand erfolgt. Der erfindungsgemäße
Zündsatz, welcher gleichzeitig Bariumnitrat und Kaliumnitrat enthält, wird dagegen
durch Schwarzpulver sehr leicht gezündet, hat geringe Gas- und Druckentwicklung
und durch Zurücklassen eines starken Rückstandes von glühenden, geschmolzenen AI-Teilchen
eine besondere Zündwilligkeit auf den Nebelsatz.
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Dadurch, daß 50 Teile Aluminiumpulver, welche zu etwa drei Viertel
eine Korngröße von etwa 10 g. und zu einem Viertel eine Korngröße von 5 bis 35 g.
und Schuppenform aufweisen, mit 22 Teilen Bariumnitrat und 28 Teilen Kaliumnitrat
gemischt zur Anwendung gelangen, wird eine weitere Verbesserung der Zündwirkung
erreicht. Dieser Satz ergibt nämlich beim Abbrennen einen starken Rückstand von
geschmolzenem Aluminium, welcher auch den Nebelsatz mit Sicherheit entzündet. Ein
rascher und gleichmäßiger Abbrand erfolgt auch dann, wenn der Satz unter hohem Druck
gepreßt wird. Durch die starke Pressung werden eine größere Ladedichte sowie eine
starke Nebelbildung in der Zeiteinheit und ein vollkommenes Durchbrennen des Satzes
erreicht. Wird aber statt schuppenförmigem Zn-Pulver kugelförmiges Zn-Pulver verwendet,
ist der Abbrand nicht so gleichmäßig, so daß es zu unregelmäßiger Nebelbildung und
dadurch zu verschiedener Nebeldichte kommt. Es können auch nicht so hohe Preßdrücke
angewendet werden, da die Möglichkeit einer Totpressung besteht und die Mischung
dann nicht mehr reagiert oder die Reaktion von selbst zum Stillstand kommt. Die
Geschwindigkeit des Abbrandes ist wesentlich verringert.
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Schwarzpulveranfeuerung: Mehlpulver wird mit 5 °/o Polyester wie oben
angegeben vermischt und der verbleibende Raum in der Ausnehmung des Preßlings damit
angefüllt und von Hand aus mittels Holzdorn leicht aufgepreßt. Menge etwa 0,2 bis
0,5 g. Der Zusammenbau kann in nachstehend angegebener Weise erfolgen: Der mit Zündsatz
und Schwarzpulverzufeuerung versehene Preßling wird in ein Kunststoffsäckchen gegeben
und dasselbe luftdicht verschlossen, in eine Blechdose mit fixem Oberboden eingebracht,
in der sich ein Pappendeckel- oder ein Kunststoffring mit möglichst niederem Schmelzpunkt
und leichter Brennbarkeit befindet. Der Oberboden hat ein zentrisches Loch mit 10
mm Durchmesser und drei symmetrisch angeordnete Löcher mit je 13 mm. In der Mitte
des Oberbodens befindet sich ein Gewindestück zum Aufschrauben des Handgranatenzünders
mit Verzögerungsröhrchen. Dieser Teil (Oberboden mit Gewinde) kann durch Ziehen
aus einem Stück, durch Auflöten, Schweißen, Nieten eines Gewindestückes oder durch
Einschweißen eines Kunststoffgewindes hergestellt werden. Nach Einbringen des Preßlings
in die Dose wird der Unterboden der Dose angebördelt.