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Verfahren zum Eintreiben von Verankerungsmitteln und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eintreiben von Verankerungsmitteln unter Verwendung von pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgeräten, sowie Treibsatz-Zubereitungen bzw. Treibsätze zur
Durchführung eines solchen Verfahrens.
Es ist bekannt, zum Eintreiben von Verankerungsmitteln, wie Bolzen u. dgl., in feste Werkstoffe Bolzensetzgeräte zu verwenden, wobei die Eintreibenergie durch die Verbrennungsgase einer gezündeten Pulverladung aufgebracht wird.
Im allgemeinen wurde ! 1 hiebei Kartuschen, welche mit verhältnismässig langsam abbrennenden Ladungen beschickt sind, verwendet. Als deflagrierende Treibmittel werden in der Regel gelatinierte Schiessbaumwolle, in manchen Fällen auch Schwarzpulver verwendet. Dabei ist, wie dargelegt, der Treibsatz in einer Kartusche mit metallischer Kartuschenhülse untergebracht und wird mittels eines Initialzünders, der beispielsweise Knallquecksilber, Bleiazid, Diazodinitrophenol u. ähnl. Stoffe enthält, zur Deflagration gebracht.
Die Verwendung dieser bekannten Kartuschen für Bolzensetzgeräte hat erhebliche Nachteile. Zunächst bedingt die Verwendung der metallischen Kartuschenhülsen, um ein sicheres Auswerfen zu gewährleisten, einen gewissen apparativen, jedoch präzis ausgestalteten Aufwand. Da die Geräte auf dem Bausektor aber erheblichen Belastungen ausgesetzt sind und entsprechend robust sein müssen, sollten sie möglichst einfach konstruiert sein. Darüber hinaus ist eine Kartusche mit Kartuschenhülse, Initialsprengstoff, Treibsatz u. dgl. ein relativ komplexes, zudem nicht übertrieben wirtschaftliches Gebilde.
Auch in sicherheitstechnischer Hinsicht sind die üblichen Kartuschen wegen der Möglichkeit der Verklemmung der Kartuschenhülse und der Gefahren bei der Entfernung solcher noch scharfer Kartuschen nicht befriedigend.
Die an sich bekannte Verwendung schlagzündbarer flüssiger Brennstoffe zum Bolzensetzen macht ebenfalls eine Verwendung von Hülsen zwingend erforderlich, so dass auch hier alle jene Nachteile auftreten, welche sich aus der Verwendung von Kartuschenhülsen ergeben.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches unter Beibehaltung der hohen Leistung pulverkraftbetriebener Werkzeuge ein einfaches, sicheres und wirtschaftliches Bolzensetzen erlaubt.
Hiezu wird erfindungsgemäss in der Weise vorgegangen, dass deflagrierend abbrennende, schlagzündbare Feststofftreibsätze, insbesondere in Tablettenform, verwendet werden, wobei auf die übliche Kartuschenhülse sowie auf die üblichen Initialzündmittel verzichtet werden kann.
Durch die Verwendung derartiger Feststofftreibsätze, insbesondere in Tablettenform, wird tatsächlich der Setzvorgang wesentlich erleichtert, was insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass auf die Verwendung von Kartuschenhülsen verzichtet werden kann. Auch auf Initialsprengstoffe kann verzichtet werden, was sicherheitstechnisch von Bedeutung ist.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens werden bevorzugt solche Treibsatzformlinge verwendet, welche hochexplosive Sprengstoffe der vorgenannten Art in inniger Mischung mit Tetrazenen in Mengen von über 5 und bis etwa 30 Gew.-%, insbesondere von etwa 10 bis etwa 20 Gew.-% der Tetrazene, bezo- gen auf das Gesamtgewicht aus Penthrit und Tetrazen enthalten. Diese Treibsätze zeigen bei der Zün- dung überraschenderweise keine Detonation, sondern einen deflagrierenden Abbrand.
Aus den deutschen Patentschriften Nr. 289017, Nr. 702269 und Nr. 708238 sind bereits Zündsätze bekannt, welche als wirksamen Bestandteil neben andern z. B. Tetrazene enthalten. Es ist weiter z. B. aus der deutschen Patentschrift Nr. 518885 bekannt, als Zündmittel Bleitrinitroresorcinat zu verwenden, dessen Zündfähigkeit durch geringe Zusätze von 1/4 bis 5% Tetrazenen ganz wesentlich erhöht ist. Die
Tetrazene bedingen offenbar schon in geringen Mengen eine bemerkenswerte Erhöhung der Zündfä- higkeit.
Zwischenzeitlich durchgeführte Untersuchungen haben tatsächlich ergeben, dass Sprengstoffen auf der Grundlage von Salpetersäureabkömmlingen, welche als Zündmittel in Mischung 1/4 bis 5% Tetra- zene enthalten, bei der Zündung einen explosiven Reaktionsablauf zeigen.
Stellt man beispielsweise ein Gemisch aus 98% Pentrit und 2% Tetrazen her, granuliert dieses mit
Aceton und stellt hieraus in üblicher Weise Tabletten mit 6 mm Durchmesser und einem Gewicht von
0, 1 bis 0, 3 g her, so zeigt sich, dass bei der Schlagzündung dieser Tabletten tatsächlich eine Detona- tion erfolgt. Dies ist besonders leicht dann ersichtlich, wenn man die Tablette als Treibmittel in einem
Bolzensetzgerät üblicher Bauart verwendet, wobei der Treibsatz, bislang Kartuschen, durch Hammerschlag auf einen Döpper zur Zündung gebracht wird. Dabei wurde in vorliegendem Fall das Tablettenlager des Bolzensetzapparates so stark aufgeweitet, dass eine Verklemmung stattfand. Zur Verwendung in Bolzensetzgeräten sind daher hochexplosive Sprengstoffe nicht geeignet, da eine solche zu sofortigem
Unbrauchbarwerden des Gerätes führen würde.
Bei Verwendung von Treibsätzen der erfindungsgemässen Art, innerhalb der genannten Mischungsbereiche, ist ein praktisch rückstandloser deflagrierender Abbrand gewährleistet. Dies ist umso erstaunlicher, als beispielsweise bekannte Zubereitungen mit einem Tetrazengehalt von z. B. 40%, zur Bildung merklicher Verbrennungsrückstände unter gleichzeitiger erheblicher Geruchsbelästigung führen.
Die erfindungsgemässe Treibsatz-Zubereitung kann, ohne dass Nachteile in Kauf genommen werden müssen, in beliebiger Weise konfektioniert werden und beispielsweise in Form von Pulver, Granulaten, plastischen Massen, Tabletten od. dgl. handelsüblichen Form-Körpern in Verkehr gebracht und/oder verwendet werden. Selbstverständlich ist die Verwendung der erfindungsgemässen Treibsatz-Zubereitungen in beliebiger Form möglich, wenn auch ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Treibsätze gerade in ihrer Verwendbarkeit ohne Kartuschenhülse beispielsweise in Tablettenform liegt.
Vorteilhaft können auch Umhüllungen vorgesehen sein, die unter den Abbrand-Reaktionsbedin- gungen des Treibsatzes möglichst rückstandslos verbrennen. So können z. B. Nitrolacke oder organische, gegebenenfalls nitrierte, filmbildende, monomere oder polymere Verbindungen, wie Paraffine, Hartgelatin, natürliche und/oder synthetische Wachse bzw. Harze, Kunststoffe u. dgl. an sich bekannte oder vom Fachmann leicht auswählbare Verbindungen als Kaschiermittel vorgesehen sein.
Die Tablettenform hat sich besonders bewährt. Mit oder ohne die üblichen Tablettierungssubstanzen können unter Verwendung der hiefür allgemein gebräuchlichen Verfahren und Vorrichtungen derartige Formkörper, insbesondere mit Gewichten von 50 bis 300 oder 400, insbesondere von 80 bis 250 mg hergestellt werden. Derartige Tabletten haben meist Durchmesser im Bereich von etwa 3 bis etwa 8 mm, insbesondere 5 bis 6 mm.
Die erfindungsgemässen Treibsatz-Zubereitungen haben sich auch insoweit als besonders günstig erwiesen, als bei ihrer Verwendung keine Korrosionserscheinungen beachtet werden konnten.
In sicherheitstechnischer Hinsicht ist für die Durchführung des Verfahrens der Umstand von wesentlicher Bedeutung, dass die verwendeten Treibsätze nur durch Schlag gezündet werden können und bei Flammentzündung ohne Verpuffung abbrennen. Es ist dabei zur Verbesserung der Zündwilligkeit vorteilhaft, den Schlagdöpper nicht direkt auf die Tablette aufzulegen, sondern ihn mit einer endlichen Geschwindigkeit auf der Tablette aufzuschlagen. Die schwere Entflammbarkeit der Treibsätze, bei Temperaturen von oberhalb zirka 600 C, wirkt Unfällen auch insoweit entgegen.
Schliesslich stellt deren ausserordentlich leichte Zugänglichkeit, zusammen mit ihrer Verwendbarkeit ohne Kartuschenhülse, einen bemerkenswerten Vorteil dar.
Die erfindungsgemässen Treibsatz-Zubereitungen enthalten mit Vorteil als Tetrazenverbindung Tetrazolazoaminoguanidin. Besonders günstig haben sich auch hier, im Rahmen der angegebenen Mischungsgrenzen, Anteile von zirka insbesondere 8 bis 25 Gew.-% gezeigt.
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lich der Herstellung, beschrieben.
Beispiel : 85% Pentritund 15 /oTetrazen, beide in pulverförmigem Zustand, wurden in einer Heizschale gut durchmischt und durch Zugabe von Aceton granuliert. Aus diesem Pulvergemisch wurden mit einer handelsüblichen Tablettenpresse Tabletten von 6 mm Durchmesser und 0, 1 bis 0,3 g Gewicht gepresst. Diese Tabletten dienten als Treibmittel in einem Bolzensetzgerät handelsüblicher Bauart, wobei normalerweise Kartuschen verschiedener Stärke durch einen Hammerschlag auf den Döpper zur Zündung gebracht werden. An Stelle der Kartuschen wurden die oben beschriebenen Tabletten eingesetzt und zur Bestimmung der Verwendbarkeit dieses Treibmittels die Funktion des Gerätes mit die- sem Treibmittel geprüft.
Dabei ergab sich : a) Zündbarkeit : Die Zündung der Tablette durch das Aufschlagen des Döppers erfolgt zuverlässig und einwandfrei ; b) Reaktionsverlauf : Deflagrierender Abbrand ; die Tablette setzt sich bei der Zündung rückstandslos um, die Geruchsbelästigung durch Rauchgase usw. war geringer als bei den bislang verwendeten vergleichbaren Kartuschen ; c) Leistung (bestimmt durch Eindringtiefe des einzutreibenden Bolzens) : Die Leistung der Tablette entsprach den handeltsüblichen Kartuschen ; durch verschiedene Tablettengewichte kann die Leistung abgestuft und der Leistung verschiedener Kartuschenstärken entsprechend eingestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Eintreiben von Verankerungsmitteln mittels pulverkraftbetriebener Bolzensetzwerkzeuge, gekennzeichnet durch die Verwendung von kartuschenhülsenlosen, initialzünd- mittelfreien Feststofftreibsätzen mit deflagrierendem Abbrand, insbesondere In Tablettenform, die durch Schlag gezündet werden.