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Elektrische Sprengkapsel
Um Sprengladungen elektrisch zu zünden, verwendet man Sprengkapseln, bei denen ein Brücken- draht, dem von aussen elektrische Energie zugeführt werden kann, von einem wärmeempfindlichen Zünd- satz, dem sogenannten ZUndkopf, umgeben ist. Dieser Zündsatz hat die Aufgabe, eine in das Gehäuse der Sprengkapsel eingeschlossene explosionsfähige Ladung zur Entzündung zu bringen ; dies kann mit Hilfe eines sogenannten Verzögerungssatzes geschehen. Der Zündsatz oder Zundkopf ist mit ortsfesten isolierten Zuleitungsdrähten verbunden, deren Länge normalerweise mindestens 1 m beträgt. Vor dem Zünden werden die freien Enden der Zuleitungsdrähte über Verbindungsleitungen mit einer ZUndmaschine verbunden. mittels deren die zum Zünden benötigten Stromimpulse erzeugt werden können.
Es hat sich nunmehr gezeigt, dass in den Sprengkapseln Ströme auftreten können, deren Stärke ausreicht, um ein vorzeitiges Zünden der Sprengkapsel zu bewirken. Diese vorzeitig auftretenden Ströme können darauf zurückzuführen sein, dass die freien Enden der Zuleitungsdrähte in Berührung mit irgendeinem Gegenstand kommen. z. B. mit Rohrleitungen, Erzlagerstätten oder Bohrgeräten, die unter Spannung stehen, wobei diese Spannung aus galvanischen Elementen stammt oder z. B. auf vagabundierende Ströme oder schadhafte Isolation einer elektrischen Stromquelle zurückzuführen sind. Eine weitere mögliche Ursache kann darin bestehen, dass die Sprengkapseln einem sich ändernden elektromagnetischen Feld ausgesetzt werden, das z. B. von Kraftstromleitungen oder Funksendern ausgeht.
Schliesslich können der Sprengkapsel Stromimpulse von erheblicher Stärke, jedoch von kurzer Dauer, zugeführt werden, wenn sich hohe Spannungen entladen, wie es z. B. bei Blitzeinschlägen und beim Vorhandensein von statischer Elektrizität vorkommt.
Es sind bereits elektrische Sprengkapseln mit erhöhter Sicherheit gegen vorzeitige Zündung bekannt.
Ein bekanntes Verfahren gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 577997 besteht darin, einen in Reihe geschalteten Widerstand zu verwenden, der gegebenenfalls in Form eines erheblich verlängerten Brückendrahtes ausgebildet ist. Der Widerstandswert dieses Widerstandes liegt in der Grössenordnung von 100 bis 150 Ohm. Da man bei einer Reihenschaltung zur zuverlässigen Zündung eine sehr hohe Spannung benötigt, werden diese Sprengkapseln nur in beschränktem Umfang verwendet.
Ein weiterer erheblicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es keinerlei Verbesserung bezüglich der Sicherheit gegen Blitzschlag bietet. Die Sicherheit gegen Blitzschlag richtet sich tatsächlich nach dem zum Zünden der Sprengkapsel benötigten Stromimpuls, der durch den erwähnten, in Reihe geschalteten Widerstand nicht beeinflusst wird.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zum Herabsetzen der Gefahr einer vorzeitigen Zündung bei elektrischen Sprengkapseln besteht darin, den Zündsatz weniger stromempfindlich zu machen. Während der letzten Jahre haben Sprengkapseln dieser Bauart eine gewisse praktische Bedeutung gewonnen.
Die bei diesen Bauarten von Sprengkapseln in der oben erwähnten Weise erreichte erhöhte Sicherheit wird ausschliesslich dadurch erzielt, dass der Bruckendraht so ausgebildet wird, dass ein besonders starker Stromimpuls erforderlich ist. um den Brückendraht auf die Zündtemperatur zu bringen. Dies bedingt notwendigerweise, dass der Brückendraht einen niedrigen Widerstand besitzt, und die Sprengkapseln dieser Bauart sind normalerweise dadurch gekennzeichnet, dass ihr Gesamtwiderstand niedriger ist, als es bis dahin üblich war. Im Vergleich zu Sprengkapseln üblicher Bauart benötigen diese Sprengkapseln für die
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;cherheit, während die Abmessungen der Zündmaschine nur in einem relativ geringen Ausmass vergrössert zu werden brauchen.
Die Erfindung lässt sich natürlich nicht nur bei sofort ansprechenden Sprengkapseln anwenden, sondern auch bei solchen mit kurzer oder langer Verzögerung.
Als Beispiel für ein Verfahren zur Anwendung der Erfindung seien nachstehend die konstruktiven Werte einer Ausbildungsform einer erfindungsgemässen Sprengkapsel genannt : Imin = 1, 3 A ; Rg = 3,5 Ohm ; Umin=4,5 V; Zündimpuls Kt = 120 A2ms. Der Gesamtwiderstand R5 der Sprengkapsel kann hiebei auf die Tatsache zurückzuführen sein. dass die Anschlussdrähte aus Eisen bestehen und einen in geeigneter Weise gewählten Durchmesser besitzen. Eine Zündmaschine für 100 Sprengkapseln dieser Bauart musste eine Energiemenge von J 26 Ws liefern, wobei eine dreifache Sicherheit gegen Zündung gegeben ist.
Zum Vergleich seien die konstruktiven Werte einer Sprengkapsel bekannter Bauart mit erhöhter Si-
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kapseln dieser Bauart musste eine Energiemenge von 300 Ws bei dreifacher Sicherheit gegen Zündung liefern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Spreugkipel mit erhöhter Sicherheit gegen vorzeitiges Zünden, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Zünden des Zündsatzes (3) der Sprengkapsel vorgesehene Brückendraht (Rg) so ausgebildet ist, dass der Mindeststrom, der eine Zündung bewirken kann, grösser ist als 1 A, und dass der Brückendraht mit einem Hilfswiderstand in Reihe geschaltet ist, der so bemessen ist, dass der zwischen den Enden der mit der Sprengkapsel verbundenen Ansrhiussdrähfc (4) gemessene Gesamtwiderstand (Rs) der Sprengkapsel einer mindestens erforderlichen Zündspannung (Umin) von mehr als 3, 5 V entspricht.