DE2517323A1 - Pyrotechnical joint sealing cord - comprising sheath of thermally foamable elastomer, combustible pyrotechnical core and intermediate flexible core cover - Google Patents

Abstract

Pyrotechnical sealing material consists of a cord having a sheath of elastomer that can be converted into a foam by heating, a core of combustible pyrotechnical material for converting into a foam, and a flexible cover separating cord from core. Material is used and shapes for sealing joints between two parts in a wide range of applications.

Description

Pyrotechnische Dichtschnur Vorliegende Erfindung behandelt pyrotechnische Dichtschnüre, die auf dem Prinzip aufgebaut sind, daR ein schäumbarer elastomerer Kunststoff mit Hilfe der von einer abbrennenden pyrotccnischen Masse entwickelten Wärme aufgeschäumt wird und während des Aufschäumens in die abzudichtenden Hohlräume eindringt. Pyrotechnic Packing Cord The present invention deals with pyrotechnic Sealing cords that are built on the principle that a foamable elastomer Plastic developed with the help of a burning pyrotic mass Heat is foamed and during the foaming in the cavities to be sealed penetrates.

Dichtungsmaterial, das auf diesem Prinzip aufgebaut ist, kann vielfältig angewendet werden. Es eignet sich für alle Anwendungsgebiete,bei denen zwei Teile nicht fugenlos und dichtend miteinander verbunden werden können. Besonders geeignet ist ein solches Material in solchen Fällen, in denen das Abdichten solcher Fugen mit Hilfe von Dichtstreifen, -schnüren, -platten oder einzuspritzenden Dichtm&terial zu aufwendig wird oder bei manchen Verbindungen wegen der Erreichung eines vorgeschrittenen Bearbeitungsstandes nicht mehr möglich ist.Sealing material based on this principle can be varied be applied. It is suitable for all areas of application where two parts cannot be joined together seamlessly and in a sealing manner. Particularly suitable is such a material in those cases where the sealing of such joints with the help of sealing strips, cords, plates or sealing material to be injected becomes too expensive or in the case of some connections because of the achievement of an advanced one Processing status is no longer possible.

Pyrotschnisches Dichtungsmaterial ist bereits in Form von Dichtschienen bekannt. Die entsprechenden Vorrichtungen sind so gestaltet, daß in einer Schiene die pyrotechnische Mischung und in einer zweiten, danebenliegenden Schiene der aufschäumbare Kunststoff untergebracht ist. Die Dichtung beim Auf schäumen kann dabei nur ein einer Richtung erfolgen.Pyrotnic sealing material is already in the form of sealing rails known. The corresponding devices are designed so that in a rail the pyrotechnic mixture and, in a second, adjacent rail, the foamable one Plastic is housed. The seal when foaming can only take place in one direction.

Der Nachteil dieser Dichtschienen liegt darin, daß sie nur gradlinig verlaufenden Konturen angepaßt werden können. Unregelmäßig verlaufende Fugen können damit nicht abgedichtet werden.The disadvantage of these sealing rails is that they are only straight running contours can be adapted. Irregularly running joints can not be sealed with it.

Weiterhin ist die Herstellung solcher Dichtschienen sehr aufwendig, da neben der Maßkonstanz der Schienen auch noch eine gute, wärmeleitende Verbindung der Pyrotechnik-Schiene mit der mit Kunststoff ausgegossenen Schiene vorhanden sein muß.Furthermore, the production of such sealing rails is very expensive, because in addition to the dimensional stability of the rails, there is also a good, heat-conducting connection the pyrotechnic rail with the rail filled with plastic got to.

Diese Nachteile werden bei Anwendung eines pyrotechnischen Dichtungsmaterials beseitigt,das als Dichtschnur vorliegt, deren Seele aus der pyrotechnischen Masse besteht und deren Ummantelung, von dieser Seele durch eine flexible Umhüllung getrennt, aus einem hitzeschäumbaren Elastomeren besteht.These disadvantages become apparent when a pyrotechnic sealing material is used eliminated, which is present as a sealing cord, the soul of which consists of the pyrotechnic mass and its sheathing, separated from this core by a flexible sheathing, consists of a heat-foamable elastomer.

Eine solche Dichtschnur zeigt die Nachteile der bekannten Dichtschienen nicht mehr. Sie kann überall dort eingesetzt werden, wo nicht gradlinig verlaufende Fugen oder Risse abgedichtet werden sollen.Such a sealing cord shows the disadvantages of the known sealing rails no longer. It can be used wherever it is not straight Joints or cracks are to be sealed.

Weiterhin ist sie dort einsetzbar, wo ein Abdichten nicht nur in einer Richtung hin gewünscht und nötig ist.Furthermore, it can be used where sealing is not just in one Direction is desired and necessary.

Die in der Dichtschnüre als Seele verwendbare pyrotechnische Masse muß gaslos mit einer Wärme entwicklung möglichst nicht unter 150 bis 200°C abbrennen. Diese Wärmeentwicklung wird dann erhalten, wenn beim Abbrennen der Mischung 500 - 900 cal/g freigesetztz werden. Weiterhin soll die pyrotechnische Mischung nach dem Abbrennen einen Rückstand in Form einer festen Schlacke liefern, die volumenmäßig etwa genau so groß ist wie die Masse selbst vor dem Verbrennen.The pyrotechnic mass that can be used as a soul in the sealing cords must burn gasless with a heat generation, if possible, not below 150 to 200 ° C. This heat development is obtained when, when the mixture burns off, 500 - 900 cal / g are released. Furthermore, the pyrotechnic mixture should after burning to provide a residue in the form of a solid slag, which in terms of volume is about the same size as the mass even before burning.

Solche Massen sind an sich bekannt. Sie enthalten als verbrennbare Komponente bevorzugt Silicium oder Eisen und als Oxidationsmittel bevorzugt Fe203 oder Mangandioxid. Es können jedoch auch Erdalkalinitrate als Oxidationsmittel eingesetzt werden.Such masses are known per se. They contain as combustible The preferred component is silicon or iron and the preferred oxidizing agent is Fe 2 O 3 or manganese dioxide. However, alkaline earth nitrates can also be used as oxidizing agents will.

Der prozentuale Anteil dieser Substanzen untereinander und in der Mischung hängt von der gewünschten Wärmeentwicklung ab.The percentage of these substances among each other and in the Mixture depends on the desired heat development.

Wenn die entstehende Wärme zu groß ist, kann diese gegebenenfalls durch Zusatz von Inertstoffen, die als Moderatoren wirken, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Als Beispiel eines solchen an sich bekannten Moderators sei Ca S04 genannt.If the resulting heat is too great, it may by adding inert substances, which act as moderators, on a desired one Value can be set. As an example of such a well-known moderator be called Ca S04.

Weiterhin können den pyrotechnischen Mischungen auch noch !ebbrandregler, wie z.B. CuO oder V205 hinzugefügt werden. Die pyrotechnische Mischung soll eine Abbrandgeschwindigkeit von etwa 5 bis 10 min/m besitzen.Furthermore, the pyrotechnic mixtures can also be used! such as CuO or V205 can be added. The pyrotechnic mixture is said to be a Burn rate of about 5 to 10 min / m.

Das Umhüllungsmaterial zwischen pyrotechnischer Masse und dem darüber aefindlichen, koaxial angeordneten, schäumbaren Thermoplast, kann aus Metallgeweben, verformbaren Metallrohren oder auch gesponnenen und/oder gewickelten Kunststoff-Fäden bestehen.The wrapping material between the pyrotechnic mass and the one above it Aefindlichen, coaxially arranged, foamable thermoplastic, can be made of metal mesh, deformable metal pipes or spun and / or wound plastic threads exist.

Als Metalle dUrfen Jedoch keine niedrig schmelzenden oder leicht oxidierbaren Metalle, wie k.B. Mg, Si, Al eingesetzt werden.However, no low-melting or easily oxidizable metals may be used as metals Metals such as k.B. Mg, Si, Al can be used.

Metalle, die in der pyrotechnischen Masse einsetzbar sind, wie z.B. Cu, Fe, Ni, dürfen jedoch benutzt werden. Es eignen sich z.B. aber auch Metallgeflechte aus Zink. Auch Legierungen können eingesetzt werden, sofern sie die obengenannten Bedingungen erfüllen.Metals that can be used in the pyrotechnic mass, e.g. Cu, Fe, Ni, however, may be used. For example, they are also suitable Metal mesh made of zinc. Alloys can also be used, provided they have the above Satisfy conditions.

Die Dicke dieser Umhüllung richtet sich nach dem Anwendungszweck und der Breite der Fuge; sie kann zwischen 0,05 und 1Omm schwanken.The thickness of this envelope depends on the intended use and the width of the joint; it can vary between 0.05 and 10 mm.

Als schäumfähige Kunststoffe lassen sich die bekannten Thermoplaste und Elastomere einsetzen, die auch in den bekannten Dichtschienen Einsatz finden. Diese Kunststoffe enthalten bereits die für die einzelnen Typen notwendigen Schäummittel, die unter Einwirkung von erhöhter Temperatur (120-2000C) Gase in Freiheit setzen, die das Aufschäumen des Kunststoffes bewirken.The known thermoplastics can be used as foamable plastics and use elastomers, which are also used in the well-known sealing rails. These plastics already contain the foaming agents required for the individual types, which release gases under the influence of increased temperature (120-2000C), which cause the plastic to foam.

Die einsetzbaren Kunststoffe sollen sowohl vor dem Schäumen als auch als Schaum elastisch sein, um in Fugen oder andere Hohlräume eindringen zu können. Prinzipiell eignen sich dazu alle schäumbaren Thermoplaste, wie z.B. PVC, Polyolefine, Polyurethane, Polystyrol oder Elastomere wie Neoprenkautschuk, oder ABS-Kautschuk.The plastics that can be used should both before foaming and be elastic as foam in order to be able to penetrate into joints or other cavities. In principle, all foamable thermoplastics such as PVC, polyolefins, Polyurethanes, polystyrene or elastomers such as neoprene rubber or ABS rubber.

Die Schäummittel werden entsprechend dem eingesetzten Thermoplast gewählt. Neben Ammoniumcarbonat oder Natriumbicarbonat eignen sich hauptsächlich gasabspaltende Azo- oder Hydrazoverbindungen, wie z.B. zI«'-Azoisobuttersäuredinitril oder Diphenylsulfon -3,3'-disulfonhydrazid oder Azodicarbonamid. Es können jedoch auch andere, bei der Herstellung von Kunststoffschäumen bekannte Porofore eingesetzt werden.The foaming agents are made according to the thermoplastic used chosen. Besides ammonium carbonate or sodium bicarbonate are mainly suitable Gas-releasing azo or hydrazo compounds, such as zI «'- azoisobutyric acid dinitrile or diphenylsulfone -3,3'-disulfonhydrazide or azodicarbonamide. It can, however other Porofores known in the manufacture of plastic foams are also used will.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dichtschnüre kann auf mehrere Arten erfolgen.The production of the sealing cords according to the invention can be carried out in several ways Types are made.

Bei der Herstellung von kurzen Schnüren füllt man ein biegsames Metallrohr oder einen Metallgewebeschlauch, wie er z.B. als Abschirmung koaxialer Kabel Verwendung findet, mit der pyrotechnischen Masse und umhüllt anschließend das Rohr oder den Schlauch mit dem schäumbaren Kunststoff. Bei kurzen Schnüren kann ein vorgefertigter Schlauch aus dem schäumbaren Kunststoff über das Rohr gestülpt werden; bei längeren Dichtschnüren wird der Kunststoff bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Schäummittels über das Rohr oder den Metall schlauch als Schlauch extrudiert.When making short cords, you fill a flexible one Metal pipe or a metal fabric hose, such as that used as a shield for coaxial cables finds, with the pyrotechnic mass and then envelops the tube or the Hose with the foamable plastic. In the case of short cords, a pre-made Hose made of the foamable plastic are slipped over the pipe; for longer The plastic is sealed at temperatures below the decomposition temperature the foaming agent extruded through the pipe or the metal hose as a hose.

Wenn der schäumbare Kunststoff pulverförmig oder in Form von Granalien vcrliegt, lassen sich die Dichtschnüre auch analog wie Sprengschnüre herstellen. Dabei wird die pyrotechnische Masse mit einer nach dem Spinnverfahren hergestellten Umhüllung aus Chemiefasern versehen. Diese umwickelte pyrotechnische Masse wird mit einem Mantel aus dem Kunststoff umgebene der mit einer Kunststoff-Folie umwickelt wird und gegebenenfalls noch mit Fäden aus Kunststoff-Fasern umsponnen wird. Prinzipiell erfolgt diese Art der Herstellung in der Weise, wie sie in dem DBP 1 916 685 angegeben ist, wobei anstelle von Nitropente die pyrotechnische Masse und anstelle der Mantelsubstanz der schäumbare Kunststoff in Pulver- oder Granalienform eingesetzt wird.If the foamable plastic is powder or in the form of granules The sealing cords can also be produced in the same way as detonating cords. The pyrotechnic mass is produced using a spinning process Sheath made of man-made fibers. This wrapped pyrotechnic mass is surrounded by a jacket made of plastic and wrapped with a plastic film and is optionally wrapped with threads made of plastic fibers. In principle this type of production takes place in the manner specified in DBP 1 916 685 is, where instead of nitro pent the pyrotechnic mass and instead of the shell substance the foamable plastic is used in powder or granule form.

Claims (1)

Beispiel 1:Example 1: Eine pyrotechnische Masse, bestehend aus 46,7 Gew% Ba (NO3)2 37,5 Gew% Silicium 9,3 Gew% Fe2 °3 6,5 Gew% Ca SO4 wird in einen Netallgewebeschlauch mit einem inneren Durchmesser von etwa 5mm eingefüllt und anschließend mit einem Schlauch aus Nepprenkautschuk,der α,α'-Azo-isobutyrodinitril als Schäummittel enthält, überzogen. Nach Zündung der pyrotechnischen Masse brennt diese gleichmäßig mit einer Abbrandgeschwindigkeit von 4,3 sec/cm ab und bringt den Neoprenkautschuk zum Aufschäumen, wobei sein Volumen um 6O0/o vergrößert wird.A pyrotechnic mass consisting of 46.7% by weight Ba (NO3) 2 37.5 % By weight silicon 9.3% by weight Fe2 ° 3 6.5% by weight Ca SO4 is put into a metal fabric hose with an inner diameter of about 5mm and then with a Hose made of nephew rubber, the α, α'-azo-isobutyrodinitrile as a foaming agent contains, coated. After the pyrotechnic mass has been ignited, it burns evenly with a burning rate of 4.3 sec / cm and brings the neoprene rubber for frothing, its volume being increased by 60%. Beipiel- 2: Analog Beispiel 1 wird ein Metallgewebeschlauch mit einer pyrotechnischen Masse gefüllt, die aus 40 Gew. Teilen Mn02 (80-85 0/oig) 15 Gew.Teilen Fe2O3 3,5 Gew.Teilen Polyvinylacetat (als Bindemittel) 45 Gew.Teilen Silicium besteht, gefüllt. Dieser Gewebeschlauch wird mit einem Schlauch aus schäumbaren Polyäthylen überzogen und die Mischung gezündet.Example 2: As in Example 1, a metal fabric hose with a pyrotechnic mass filled, which consists of 40 parts by weight of Mn02 (80-85 0 / oig) 15 parts by weight Fe2O3 consists of 3.5 parts by weight of polyvinyl acetate (as a binder) 45 parts by weight of silicon, filled. This fabric hose is connected to a hose made of foamable polyethylene coated and ignited the mixture. Die Abbrahdgeschwindlgl;eit beträgt 3,8 sec/cm.The curing speed is 3.8 sec / cm. Das Polyäthylen schäumt dabei zu einem elastischen Schaum auf.The polyethylene expands to form an elastic foam. Troisdorf, den 17.4.1975Troisdorf, April 17th, 1975