DE102013109617A1

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Info

Publication number: DE102013109617A1
Application number: DE102013109617.4A
Authority: DE
Inventors: Hubert Urban
Original assignee: KO TEC UMWELTSCHUTZSYSTEME GmbH; Oko-Tec Umweltschutzsysteme GmbH
Current assignee: KO TEC UMWELTSCHUTZSYSTEME GmbH; Oko-Tec Umweltschutzsysteme GmbH
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckerzeugung durch kontrolliertes Abbrennen von Festkörperbrennstoffen. Die Zündvorrichtung der erfindungsgemäßen Druckerzeugungsvorrichtung kann elektrisch und/oder mechanisch sein und erzeugt einen Zündfunken, welcher durch die formschlüssige und gasdichte Verbindung zwischen einem Anschlusskopf und einer geschlossenen Brennkammerhülse in die Brennkammerhülse weitergeleitet wird. Durch den initiierten Zündfunken wird das sich dort befindliche Anzündpulver und einen Glutträger entzündet. Der umgebende Festköperbrennstoff brennt entsprechend der Zündung von Innen nach Außen ab und erzeugt dabei einen gleichmäßigen Druck in der Brennkammerhülse, welcher über radiale Öffnungen in der Brennkammerhülse nach Außen abgegeben werden. Die Öffnungen sind mit Überdruckventilen bzw. Berstfolien verschlossen und öffnen bzw. bersten bei einer bestimmten, durch den Verbrennungsvorgang erzeugten Druckbelastung.The invention relates to a device for generating pressure by controlled burning of solid fuel. The ignition device of the pressure generating device according to the invention can be electrical and / or mechanical and generates a spark, which is forwarded by the positive and gas-tight connection between a connection head and a closed combustion chamber sleeve in the combustion chamber sleeve. The initiated ignition spark ignites the ignition powder and a glow carrier located there. The surrounding solid fuel burns according to the ignition from inside to outside, creating a uniform pressure in the combustion chamber sleeve, which are discharged through radial openings in the combustion chamber sleeve to the outside. The openings are closed with pressure relief valves or bursting films and open or burst at a certain pressure load generated by the combustion process.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckerzeugung durch kontrolliertes Abbrennen von Festkörperbrennstoffen.The invention relates to a device for generating pressure by controlled burning of solid fuel.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten der Druckerzeugung bekannt. Ein Aufbau von Druck durch Gase kann beispielsweise durch die Verwendung von entsprechenden Druckluftpatronen bzw. CO₂-Patronen oder mittels eines Abbrennvorgangs herbeigeführt werden. Diese Möglichkeit wird beispielsweise bei Feuerlöschern verwendet. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweiseDE 10 2006 008 384 A1 bekannt, wobei bei diesem Stand der Technik kein kontrollierter Druckaufbau möglich ist. Darüber hinaus zeigt dieDE 10 2006 008 384 A1 keine Möglichkeit des sicheren und kontrollierten Abbrandes des Brandmittels, die den Druck erzeugenden Gase werden vielmehr unkontrolliert in die Umgebung abgegeben. Ein gleichmäßiges Abbrennen des Brandmittels ist nicht gegeben.Various possibilities of pressure generation are known from the prior art. A build-up of pressure by gases can be brought about, for example, by the use of corresponding compressed air cartridges or CO₂ cartridges or by means of a burn-off process. This possibility is used for example in fire extinguishers. For example, from theprior art DE 10 2006 008 384 A1 known, wherein in this prior art, no controlled pressure build-up is possible. In addition, the showsDE 10 2006 008 384 A1 no possibility of safe and controlled burning of the fire, the pressure-generating gases are rather uncontrollably discharged into the environment. A uniform burning of the fire is not given.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Festkörperbrennstoffe so abzubrennen, dass ein gleichmäßiger Druck aufgebaut wird. Das Auslösen der Verbrennung soll entweder elektrisch oder mechanisch geschehen und hat der Aufgabenstellung nach so von statten zu gehen, dass sowohl ein sicheres Auslösen, als auch ein gleichmäßiger und sicherer Druckaufbau zu gewährleisten ist.Object of the present invention is to burn solid fuel so that a uniform pressure is built up. The initiation of the combustion should be done either electrically or mechanically and the task has to be done in such a way that both a safe triggering, as well as a uniform and secure pressure build-up is to ensure.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1:
Vorrichtung, zur Druckerzeugung durch Abbrennen von Festkörperbrennstoffen, beinhaltend zumindest:

– eine elektrische und/oder mechanische Zündvorrichtung, welche einen Zündfunken initiiert,
– ein Anzündpulver, welches durch die Zündvorrichtung zum Abbrennen gebracht wird,
– einen Glutträger, um die Zündenergie des Anzündpulvers zu halten und ein gleichmäßiges Abbrennen des Festkörperbrennstoffs zu gewährleisten,
– einen Festkörperbrennstoff, und
– eine Brennkammerhülse, in welcher durch einen Abbrennvorgang ein Druck aufgebaut wird und beim Erreichen eines vorbestimmen Drucks in die Umgebung der Brennkammerhülse abgegeben wird.

This problem is solved by the features of claim 1:
Apparatus for generating pressure by burning off solid fuel, comprising at least:

An electrical and / or mechanical ignition device which initiates a spark,
A priming powder which is burned by the ignition device,
A glow carrier to hold the ignition energy of the priming powder and to ensure a uniform burning of the solid fuel,
A solid fuel, and
- A combustion chamber sleeve in which a pressure is built up by a Abbrennvorgang and is discharged upon reaching a predetermined pressure in the environment of the combustion chamber sleeve.

Die Zündvorrichtung der erfindungsgemäßen Druckerzeugungsvorrichtung kann elektrisch und/oder mechanisch sein. Eine elektrische Zündvorrichtung kann beispielsweise über eine elektrische Energiequelle erfolgen, welche mit einem Brückenzünder verbunden ist. Darüber hinaus könnte eine Zündung der erfindungsgemäßen Druckerzeugungsvorrichtung ebenfalls über eine mechanische Zündung erfolgen. Bei einer solchen mechanischen Zündung könnte ein Schlagbolzen senkrecht auf eine Zündpatrone, welche beispielsweise in der Art einer Zentralfeuerpatrone ausgeführt sein kann, angebracht werden. Der Schlagbolzen ist hierzu so an der Zündpatrone ausgerichtet, dass weder die Einschlagtiefe des Schlagbolzens in die Zündpatrone, noch die Abweichung von der Zündpatronenmitte 0,3 mm übersteigt, da sonst möglicherweise die Gefahr besteht, dass der Schlagbolzen durch die Zündpatrone durchschlägt oder nicht zündet. Infolge dessen wäre eine sichere Auslösung der Zündung nicht gewährleistet.The ignition device of the pressure generating device according to the invention may be electrical and / or mechanical. An electrical ignition device can be made, for example, via an electrical energy source, which is connected to a bridge igniter. In addition, an ignition of the pressure generating device according to the invention could also take place via a mechanical ignition. In such a mechanical ignition, a firing pin could be mounted perpendicular to a Zündpatrone, which may for example be designed in the manner of a central fire cartridge. The firing pin is aligned to the ignition cartridge so that neither the depth of impact of the firing pin in the cartridge, nor the deviation from the Zündspritzronenmitte exceeds 0.3 mm, otherwise there is a risk that the firing pin strikes or ignites by the cartridge. As a result, a safe triggering of the ignition would not be guaranteed.

Darüber hinaus ist bei einer mechanischen Zündung mittels Schlagbolzen darauf zu achten, dass der Schlagbolzenkopf über eine entsprechende Flächenenergie verfügt. Hierzu sollte der Schlagbolzenkopf nicht spitz zulaufend, sondern mit einer abgerundeten Schlagbolzenkopffläche ausgeführt sein. Um den Schlagbolzen in eine entsprechenden Position zum Auslösen der Zündpatrone führen zu können, sind der Schlagbolzen und die Zündpatrone in einem Anschlusskopf so untergebracht, dass der Schlagbolzen vertikal entlang einer axialen Führungsnut beweglich ist und so genau auf den Zündpunkt der Zündpatrone geführt werden kann. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, durch eine Kombination elektrischer und mechanischer Vorrichtungen, wie beispielsweise einem Piezozünder, eine Zündung des Verbrennungsvorgangs auszulösen.In addition, with a mechanical ignition by means of a firing pin, it must be ensured that the firing pin head has a corresponding surface energy. For this purpose, the firing pin head should not be tapered, but executed with a rounded firing pin head surface. In order to be able to guide the firing pin into a corresponding position for triggering the ignition cartridge, the firing pin and the ignition cartridge are accommodated in a connection head such that the firing pin is movable vertically along an axial guide groove and can thus be guided exactly to the ignition point of the ignition cartridge. In addition, there is also the possibility of triggering an ignition of the combustion process by a combination of electrical and mechanical devices, such as a piezoelectric igniter.

Durch das Zünden der Zündpatrone bei einer mechanischen Zündung und des Brückenzünders bei einer elektronischen Zündung wird ein Zündfunke erzeugt, welcher durch die formschlüssige und gasdichte Verbindung zwischen dem Anschlusskopf und der Brennkammerhülse in die Brennkammerhülse weitergeleitet wird. Durch den initiierten Zündfunken wird das sich dort befindliche Anzündpulver entzündet.By igniting the ignition cartridge in a mechanical ignition and the bridge igniter in an electronic ignition, a spark is generated, which is forwarded by the positive and gas-tight connection between the connection head and the combustion chamber sleeve in the combustion chamber sleeve. The initiated ignition spark ignites the ignition powder located there.

Das Anzündpulver wird von einem Festkörperbrennstoff umgeben, welcher als Formkörper gepresst oder als Granulat ausgeführt sein kann. Der Festkörperbrennstoff ist vorteilhaft aus Nitrocellulose in einer Hohlzylinderform ausgeführt. In seinem Inneren sind das Anzündpulver und ein Glutträger angeordnet. Durch den Verbrennungsvorgang des Anzündpulvers wird im Nitrocellulosehohlzylinder thermische Energie frei, welche durch den nachgeordneten Glutträger unterstützt wird. Der Glutträger bzw. Energieträger, welcher beispielsweise aus einer Stahlwolle mit dem Feinheitsgrad von 00 ausgeführt ist, dient dazu, die Brenntemperatur zu halten, welche nötig ist, um den sich rund um den Glutträger und das Anzündpulver befindlichen Nitrocellulosehohlzylinder sicher und gleichmäßig abzubrennen. Der Glutträger selbst kann aber auch aus anderen Materialien ausgeführt werden, solange diese Materialen unter den vorherrschenden Bedingungen brennbar sind bzw. schwelen können und eine dem Festkörperbrennstoff angepasste Abbrenn- bzw. Schwelgeschwindigkeit besitzen.The ignition powder is surrounded by a solid fuel, which may be pressed as a shaped body or embodied as granules. The solid fuel is advantageously made of nitrocellulose in a hollow cylindrical form. Inside, the ignition powder and a glow carrier are arranged. Due to the combustion process of the priming powder thermal energy is released in the nitrocellulose hollow cylinder, which is supported by the downstream ember carrier. The glow carrier or energy carrier, which is made for example of a steel wool with a degree of fineness of 00, serves to maintain the firing temperature, which is necessary to safely and evenly burn off the nitrocellulose hollow cylinder located around the ember carrier and the ignition powder. The ember carrier itself can also be made of other materials as long as these materials are among the predominant ones Conditions are flammable or can smolder and have a solid fuel adapted Abbrenn- or Schwelgeschwindigkeit.

Der Festkörperbrennstoff, respektive der Nitrocellulosehohlzylinder, der vorzugsweise aus einer zweibasigen Nitrocellulose besteht, brennt entsprechend der Zündung von Innen nach Außen ab und erzeugt dabei einen gleichmäßigen Druck in der Brennkammerhülse.The solid fuel, respectively the nitrocellulose hollow cylinder, which preferably consists of a dibasic nitrocellulose, burns in accordance with the ignition from inside to outside, thereby generating a uniform pressure in the combustion chamber sleeve.

Durch die Brennkammerhülse, welche den Nitrocellulosehohlzylinder umschließt und gasdicht mit dem Anschlusskopf verbunden ist, kann der Druck, der durch die Verbrennung der Nitrocellulose aufgebaut wird, zunächst in diesem Bereich gehalten werden. Die Brennkammerhülse ist ebenfalls zylindrisch ausgeführt und hat eine offene und eine geschlossene Kreisfläche. Mit der offenen Kreisfläche des Zylinders wird die Brennkammerhülse gasdicht mit dem Anschlusskopf verbunden. Der Zwischenraum, welcher sich zwischen dem Nitrocellulosehohlzylinder und der Mantelfläche der Brennkammerhülse befindet, wird durch einen zusätzlichen Abstandhalter so begrenzt, dass sich der Druck, der bei der Verbrennung der Nitrocellulose entsteht, zunächst gleichmäßig in der Brennkammerhülse verteilen kann. Diese Abstandhalter können auch in die Form des Nitrocelluloseformkörpers eingearbeitet sein, sodass zusätzliche Abstandhalter nicht benötigt werden und der Abstand zwischen dem Nitrocellulosehohlzylinder und der Brennkammerhülse durch die Ausführungsform des Nitrocellulosehohlzylinders selbst gegeben ist.Through the combustion chamber sleeve, which encloses the nitrocellulose hollow cylinder and is connected in a gastight manner to the connection head, the pressure which is built up by the combustion of the nitrocellulose can initially be kept in this range. The combustion chamber sleeve is also cylindrical and has an open and a closed circular surface. With the open circular surface of the cylinder, the combustion chamber sleeve is gas-tightly connected to the connection head. The gap, which is located between the nitrocellulose hollow cylinder and the lateral surface of the combustion chamber, is limited by an additional spacer so that the pressure that arises during the combustion of nitrocellulose, initially evenly distributed in the combustion chamber sleeve. These spacers can also be incorporated into the shape of the nitrocellulose shaped body, so that additional spacers are not needed and the distance between the nitrocellulose hollow cylinder and the combustion chamber sleeve is given by the embodiment of the nitrocellulose hollow cylinder itself.

Die Brennkammerhülse selbst verfügt über mindestens eine, vorzugsweise vier radial angeordnete Bohrungen, die mit Überdruckventilen oder einer Berstfolie verschlossen sind. Wird durch das Verbrennen der Nitrocellulose in der Brennkammerhülse ein Druck aufgebaut, so hält die Berstfolie vorzugsweise bis zu einem Druck von 5 bar stand, bevor das Überdruckventil öffnet oder die Berstfolie nachgibt bzw. bricht und der Druck vom Inneren der Brennkammerhülse in die Umgebung strömen kann. Die Überdruckventile bzw. die Berstfolie kann von 1 bis 25 bar verwendet werden und entsprechend der gewählten Ausführung der Brennkammerhülse angepasst werden. Als vorteilhaft haben sich Berstfolien für 5 bar Druck erwiesen. Die Folien können aus verschiedenen Materialien bestehen, vorzugsweise aus Stahl. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Brennkammerhülse ist also ein Druckaufbau im Inneren der Brennkammerhülse gewährleistet. Durch die vorteilhaft ausgestaltete Ausführungsform der radialen Bohrungen in Verbindung mit der Berstfolie ist gewährleistet, dass der für eine ideale Verbrennung der Nitrocellulose benötigte Druck von 5 bar während des Brennvorgangs vorhanden ist. Darüber hinaus zeigt die Brennkammerhülse, dass eine Abgabe des Drucks aus der Brennkammerhülse selbst nur über die radialen Bohrungen möglich ist und die Druckverteilung in der Brennkammerhülse durch die Ausgestaltungsform während der Druckerzeugung optimal ist. Dadurch, dass die Unterseite der Brennkammerhülse geschlossen bzw. bauchig so ausgeführt ist, kann sich der aufgebraute Druck zwischen den radial angebrachten Bohrungen gleichmäßig verteilen. Somit ist die Flächendruckbelastung der Brennkammerhülse ebenfalls gleichmäßig verteilt. Ein gleichmäßiger Abbrennvorgang ist daher in der Brennkammerhülse gegeben.The combustion chamber sleeve itself has at least one, preferably four radially arranged bores, which are closed with pressure relief valves or a bursting film. If a pressure builds up by burning the nitrocellulose in the combustion chamber sleeve, the bursting foil preferably withstands up to a pressure of 5 bar before the overpressure valve opens or the bursting foil yields or breaks and the pressure from the interior of the combustion chamber sleeve can flow into the environment , The pressure relief valves or the bursting foil can be used from 1 to 25 bar and adapted to the selected version of the combustion chamber sleeve. Berstfolien have proven to be advantageous for 5 bar pressure. The films may be made of different materials, preferably steel. Due to the advantageous embodiment of the combustion chamber so a pressure build-up inside the combustion chamber sleeve is guaranteed. The advantageously configured embodiment of the radial bores in conjunction with the bursting film ensures that the pressure of 5 bar required for ideal combustion of the nitrocellulose is present during the firing process. In addition, the combustion chamber sleeve shows that a release of the pressure from the combustion chamber sleeve itself is possible only through the radial bores and the pressure distribution in the combustion chamber sleeve is optimal by the embodiment during the generation of pressure. The fact that the underside of the combustion chamber sleeve is designed to be closed or bulbous, the inflated pressure between the radially mounted holes can be evenly distributed. Thus, the surface pressure load of the combustion chamber sleeve is also distributed evenly. A uniform burn-off is therefore given in the combustion chamber sleeve.

Grundsätzlich können jene Bauteile, die im Rahmen des Druckerzeugungsvorgangs verwendet werden und nur einmal verwendbar sind, sehr einfach ersetzt werden. Ein erheblicher Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist, dass die vorliegende Erfindung einen kontinuierlichen und sicheren Druckaufbau bietet, bei welchem die einzelnen Komponenten sehr schnell auszutauschen sind und die Druckerzeugungsvorrichtung nach der Verwendung sehr schnell wieder einsatzfähig ist. So kann beispielsweise die Vorrichtung nach der Verwendung sehr einfach mit einer neuen Zündpatrone bzw. Nitrocellulosehohlzylinder samt Anzündpulver und Gutträger bzw. neuen Berstfolien wiederbestückt werden.Basically, those components that are used in the context of the pressure generating process and are usable only once, can be easily replaced. A significant advantage over the prior art methods and devices is that the present invention provides a continuous and secure pressure build-up in which the individual components are replaced very quickly and the pressure generating device is very operational again after use. For example, after use, the device can be replugged very simply with a new ignition cartridge or nitrocellulose hollow cylinder together with priming powder and crop carrier or new bursting film.

Dadurch, dass der Druck im Inneren der Brennkammerhülse im Wesentlichen den Wert von 5 bar nicht überschreitet und bei einer Anwendung der Druckerzeugungsvorrichtung in einem größeren Behälter, dieser nicht dauerhaft druckbeaufschlagt ist, sind gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile ersichtlich. Die Baugröße der jeweiligen Behälter kann aufgrund der nicht dauerhaften Druckbeaufschlagung dementsprechend kleiner und kompakter ausfallen. Zudem würde sich hier die Möglichkeit bieten, Wandstärken und Material entsprechend der nicht dauerhaften Druckbelastung anzupassen.Because the pressure inside the combustion-chamber sleeve does not substantially exceed the value of 5 bar and when the pressure-generating device is used in a larger container, the latter is not permanently pressurized, considerable advantages can be seen in comparison with the prior art. The size of the respective container can be correspondingly smaller and more compact due to the non-permanent pressurization. In addition, here would offer the opportunity to adjust wall thickness and material according to the non-permanent pressure load.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkammerhülse in Verbindung mit
der Ausgestaltung des Nitrocellulosehohlzylinders ist außerdem garantiert, dass in der Brennkammerhülse ein gleichmäßiger Druck erzeugt wird. Die Abmessungen der Brennkammerhülse und des Nitrocellulosehohlzylinders könnten je nach Einsatzgebiet geändert und entsprechend erweitert bzw. für die benötigte Anwendung angepasst werden.Due to the inventive design of the combustion chamber sleeve in conjunction with
the design of the nitrocellulose hollow cylinder is also guaranteed that in the combustion chamber sleeve, a uniform pressure is generated. The dimensions of the combustion sleeve and the nitrocellulose hollow cylinder could be changed depending on the application and extended accordingly or adapted for the required application.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass weder die Einbaulage, noch die Lage der Druckerzeugungsvorrichtung während des Abbrennens des Nitrocellulosehohlzylinders für die Funktionsfähigkeit der Druckerzeugungsvorrichtung eine Rolle spielen.Another advantage of the device according to the invention is that neither the installation position, nor the position of the pressure generating device during the burning of the nitrocellulose hollow cylinder for the functioning of the pressure generating device play a role.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der1 dargestellt, welcher einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit mechanischer Zündvorrichtung zeigt. An embodiment is in the 1 which shows a longitudinal section through an embodiment with a mechanical ignition device.

Der Anschlusskopf7 beinhaltet den Schlagbolzen9, welcher entlang einer senkrechten axialen Führung durch den Anschlusskopf7 geführt ist und durch eine mechanische Krafteinwirkung von außen gegen die Zündpatrone8 gedrückt bzw. geschlagen wird. Der Schlagbolzen9 selbst ist mit einem O-Ring10 so in der axialen Führung angebracht, dass bei einem Druckaufbau kein Druck in Richtung des Schlagbolzens9 entweichen kann. Die Zündpatrone8 wird durch die Krafteinwirkung des Schlagbolzenkopfs ausgelöst und erzeugt einen Zündfunken. Der Anschlusskopf7 ist gasdicht mit der offenen Kreisfläche der zylindrischen Brennkammerhülse1 verbunden. Die Brennkammerhülse1 selbst beinhaltet einen Nitrocelluloseformkörper, der als Hohlzylinder ausgeführt ist und im Inneren dieses Hohlzylinders ein Anzündpulver4 und einen Glutträger3 beinhaltet. Durch den Zündfunken der Zündpatrone8 wird das Anzündpulver4 angezündet, welches wiederum den direkt umgebenden Nitrocellulosehohlzylinder2 in Brand setzt. Der in Brandrichtung des Anzündpulvers4 ebenfalls im Nitrocellulosehohlzylinder2 befindliche Glutträger3 wird ebenfalls angezündet und sorgt für einen kontinuierliche Weiterleitung und Aufrechterhaltung der Zündenergie. Der kontinuierliche Brand der Nitrocellulose setzt diese abgeschlossene gasdichte Vorrichtung unter Druck. Durch Abstandhalter5, welche zwischen der Brennkammerhülse1 und dem Nitrocellulosehohlzylinder2 angebracht sind, wird ein konstanter Spalt zwischen den beiden Bauelementen gehalten. In dieser Ausführungsform sind in der Brennkammerhülse1 an dieser Stelle vier Bohrungen radial angeordnet, welche durch eine Berstfolie6 verschlossen sind. Die in1 gezeigte Ausführungsform zeigt überdies eine Form der Brennkammerhülse1, welche den Druck in der Brennkammerhülse1 ideal und gleichmäßig verteilt, was dazu führt, dass die Nitrocellulose ebenfalls gleichmäßig abbrennt und so zu einem gleichmäßigen Druckaufbau führt.Theconnection head 7 includes thefiring pin 9 , which along a vertical axial guidance through theconnection head 7 is guided and by a mechanical force from the outside against the ignition 8th is pressed or beaten. Thefiring pin 9 itself is with an O-ring 10 mounted in the axial guide so that when pressure builds up no pressure in the direction of thefiring pin 9 can escape. The ignition cartridge 8th is triggered by the force of the firing pin head and generates a spark. Theconnection head 7 is gas-tight with the open circular area of the cylindricalcombustion chamber sleeve 1 connected. Thecombustion chamber sleeve 1 itself contains a nitrocellulose shaped body, which is designed as a hollow cylinder and inside this hollow cylinder, a primingpowder 4 and aglow carrier 3 includes. Through the ignition spark of the ignition cartridge 8th becomes theignition powder 4 ignited, which in turn the directly surrounding nitrocellulosehollow cylinder 2 set on fire. The in the fire direction of the primingpowder 4 also in the nitrocellulosehollow cylinder 2 locatedembers 3 is also lit and ensures a continuous transmission and maintenance of the ignition energy. The continuous firing of nitrocellulose pressurizes this sealed gas-tight device. Byspacers 5 which is between thecombustion chamber sleeve 1 and the nitrocellulosehollow cylinder 2 are attached, a constant gap between the two components is maintained. In this embodiment are in thecombustion chamber sleeve 1 at this point four holes arranged radially, which by a burstingfoil 6 are closed. In the 1 embodiment shown also shows a shape of thecombustion chamber sleeve 1 showing the pressure in thecombustion sleeve 1 distributed ideally and evenly, which causes the nitrocellulose burns evenly and thus leads to a uniform pressure build-up.

Werden beim Abbrennen der Nitrocellulose ca. 5 bar erreicht, bricht mindestens eine Berstfolie6, und öffnet mindestens eine radiale Bohrung, damit sich der Druck, welcher durch das Abbrennen der Nitrocellulose aufgebaut wird, in die Umgebung der Brennkammerhülse1 entspannen kann. Der Verbrennungsvorgang der Nitrocellulose erzeugt weiter einen Druckanstieg, welcher bis zum völligen Abbrand der Nitrocellulose bzw. bis zum Druckausgleich mit der Umgebung abgegeben wird.If about 5 bar is reached when the nitrocellulose burns off, at least one bursting foil breaks 6 , and opens at least one radial bore, so that the pressure, which is built up by the burning of nitrocellulose, in the vicinity of thecombustion chamber sleeve 1 can relax. The combustion process of the nitrocellulose further produces a pressure increase, which is released until the complete burn-up of the nitrocellulose or until pressure equalization with the environment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Brennkammerhülse combustion chamber sleeve
22: Nitrocellulosehohlzylinder Nitrocellulose hollow cylinder
33: Glutträger Glutträger
44: Anzündpulver Anzündpulver
55: Abstandhalter spacer
66: Berstfolie bursting
77: Anschlusskopf connection head
88th: Zündpatrone ignition cartridge
99: Schlagbolzen firing pin
1010: O-Ring O-ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006008384 A1[0002, 0002]DE 102006008384 A1[0002, 0002]

Claims

Translated fromGerman

Vorrichtung, zur Druckerzeugung durch Abbrennen von Festkörperbrennstoffen, beinhaltend zumindest: – eine elektrische und/oder mechanische Zündvorrichtung, welche einen Zündfunken initiiert, – ein Anzündpulver, welches durch die Zündvorrichtung zum Abbrennen gebracht wird, – einen Glutträger, um die Zündenergie des Anzündpulvers zu halten und ein gleichmäßiges Abbrennen des Festkörperbrennstoffs zu gewährleisten, – einen Festkörperbrennstoff, und – eine Brennkammerhülse, in welcher durch einen Abbrennvorgang ein Druck aufgebaut wird und beim Erreichen eines vorbestimmen Drucks in die Umgebung der Brennkammerhülse abgegeben wird.Apparatus for generating pressure by burning off solid fuel, comprising at least:An electrical and / or mechanical ignition device which initiates a spark,A priming powder which is burned by the ignition device,A glow carrier to hold the ignition energy of the priming powder and to ensure a uniform burning of the solid fuel,A solid fuel, and- A combustion chamber sleeve in which a pressure is built up by a Abbrennvorgang and is discharged upon reaching a predetermined pressure in the environment of the combustion chamber sleeve.

Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zündvorrichtung den Zündfunken durch eine elektrische Energiequelle initiiert.Apparatus according to claim 1,characterized in that the electrical ignition device initiates the spark by an electrical energy source.

Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Zündvorrichtung den Zündfunken durch einen Schlagbolzen initiiert, welcher durch eine mechanische Kraftaufwendung von außen gegen die Zündpatrone geschlagen wird.Apparatus according to claim 1,characterized in that the mechanical ignition device initiates the spark by a firing pin, which is beaten by a mechanical force application from the outside against the ignition cartridge.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische oder mechanische Zündvorrichtung in einem Anschlusskopf integriert ist.Device according to one of the preceding claims,characterized in that the electrical or mechanical ignition device is integrated in a connection head.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörperbrennstoff als Granulat oder vorzugsweise als Formkörper gepresst ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims,characterized in that the solid fuel is carried out as granules or preferably pressed as a molded body.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Festkörperbrennstoff um Nitrocellulose handelt.Device according to one of the preceding claims,characterized in that it is nitrocellulose in the solid fuel.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Nitrocelluloseformkörper als Hohlzylinder ausgeführt und so in der Brennkammerhülse angeordnet ist, dass der Zwischenraum zwischen dem Nitrocelluloseformkörper und der Brennkammerhülse durch einen Abstandshalter gehalten wird, welcher im Nitrocelluloseformkörper integriert ist.Device according to one of the preceding claims,characterized in that the nitrocellulose molding is designed as a hollow cylinder and arranged in the combustion chamber sleeve, that the gap between the nitrocellulose molding and the combustion chamber sleeve is held by a spacer which is integrated in the nitrocellulose molding.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerhülse zylindrisch ausgeführt ist, den Nitrocelluloseformkörper umschließt und je eine offene und eine geschlossene Kreisfläche aufweist.Device according to one of the preceding claims,characterized in that the combustion chamber sleeve is cylindrical, encloses the Nitrocelluloseformkörper and each having an open and a closed circular area.

Vorrichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerhülse mindestens eine radial angeordnete Bohrung aufweist, welche den in der Brennkammerhülse aufgebauten Druck nach außen leitet und bis zum Erreichen eines spezifischen Drucks mit einer Berstfolie verschlossen ist.Apparatus according to claim 8,characterized in that the combustion chamber sleeve has at least one radially arranged bore, which conducts the pressure built up in the combustion chamber sleeve to the outside and is closed until reaching a specific pressure with a bursting film.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9,dadurch gekennzeichnet, dass die offene Kreisfläche der Brennkammerhülse mit dem Anschlusskopf luftdicht verbunden werden kann.Device according to claims 8 and 9,characterized in that the open circular surface of the combustion chamber sleeve can be connected airtight with the connection head.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10,dadurch gekennzeichnet, dass sich das Anzündpulver im Inneren des Nitrocellulosehohlzylinders befindet und durch die Zündvorrichtung gezündet wird, wobei durch das kontrollierte Abbrennen der Nitrocellulose ein Überdruck in der Brennkammerhülse erzeugt wird.Device according to claims 7 to 10,characterized in that the ignition powder is inside the nitrocellulose hollow cylinder and is ignited by the ignition device, wherein an overpressure in the combustion chamber sleeve is generated by the controlled burning of the nitrocellulose.

Vorrichtung nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, dass ein Glutträger dem Anzündpulver im Inneren des Nitrocellulosehohlzylinders in Abbrennrichtung nachgeordnet ist.Apparatus according to claim 11,characterized in that a glow carrier is arranged downstream of the ignition powder in the interior of the nitrocellulose hollow cylinder in the burning direction.

Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Glutträger aus einer Stahlwolle gefertigt ist, welche einen Feinheitsgrad von 00 aufweist.Device according to one of the preceding claims,characterized in that the ember carrier is made of a steel wool having a fineness of 00.

Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13 zur Druckerzeugung in einem Feuerlöscher.Use of the device according to claims 1 to 13 for generating pressure in a fire extinguisher.