CS198287B2 - Cartridge charge and its method of making - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je nálož pro náboje к bezpečnému nastřelování šroubů v prostředí třaskavých plynů na bázi pyrotechnických směsí uvolňujících plyny. Dále je předmětem vynálezu i způeob výroby takové nálože. Tyto nálože se používají v zařízeních pro nastřelování šroubů a svorníků. Pomocí nálože podle vynálezu je poprvé možno pracovat s přístroji na nastřelování i v podzemních dolech.

Přístroje na nastřelování šroubů pracují v principu tak, že náboj je zapálen v komoře a uvolněná energie uvede do pohybu posuvný píst nebo posuvný razník, na jehož přední straně je úchyt pro ocelový šroub. Tento šroub je potom velkou energii vražen do železa, betonu, zdivá nebo do jiného stavebního materiálu. Pomocí odtlakovacího otvoru se uvolní přetlak hnacích plynů.

V důlním otvoru, kde je atmosféra s třaskavými plyny, nemohly být dosud používány přístroje pro nastřelování šroubů. Náboje pro tyto přístroje obsahují jako nálože pyrotechnické směsi nebo prachovou nálož, která v přístroji uvolní energii a přemění ji na výkon. Na dosažení tohoto výkonu musí být teplo uvolněné při explozí nebo energie při hoření nálože úměrně velká a z toho vyplývá, že i teplota exploze musí být také vysoká. Tato teplota exploze je ale tak vysoká, že uvolnění energie je zpravidla provázeno plamenem a ohněm. I když není plamen patrný a uvolněný pracovní plyn je v labyrintovém vedení silně ochlazen před svým vstupem do okolí, musí být u normálních přístrojů počítáno s tím, že do přístroje vniknou třaskavé plyny a může v něm dojít к jejich zapálení. Musí být proto počítáno s tím, že dojde к zapálení výbušné plynové směsi.

Sklon к zapálení třaskavých plynů může být simulován následujícím pokusem. Náboj se odpálí pomocí odpalovacího přístroje vně nastřelovacího zařízení proti výbušné plynové atmosféře, nacházející se v tenkostěnném plynovém balónu, umístěném před nábojem. Tato plynová atmosféra je při odpálení dosud známých náloží zpravidla zapálena.

Možnosti vylepšit nálož tak, že již nenastane zapálení, jsou velmi omezené. Prostor, který je к dispozici pro nálož v náboji, je velmi omezený. Přídavky, které se obvykle přidávají pro tlumení plamene na ústí,nemohou být použity, protože ae jimi příatroj příliš rychle znečištuje.

Smíšení specifické energie nálože a tím explozní teploty buď pomocí změny složení, nebo pomocí příměsi prostředků, energii snižujících, nevede к Žádoucímu úspěchu, protože tím již , dp/dt. , · není dosažen potřebný výkon, který se projevuje jako dynamický efékt¹ p.max. není možné, aby nastal rychlý a účinný posun, důležitý pro funkci přístroje. Jen nepatrné prodlouženi doby hoření snižuje jmenovitě zrychlení šroubu tak, že nedojde к jeho Vstřelení do stavebního materiálu.

Vzniká tedy úloha změnit nálož pro náboje zařízení na vstřelování šroubů tak, Že při dodržení potřebného výkonu nenastane při odhoření zapálení směsi třaskavých plynů.

Pro splnění zadané úlohy bylo nalezeno řešeni používající pro nálože pro vstřelování šroubů směs na pyrotechnickém základě, dodávající plyn, který po zapálení neuvede к zapálení třaskavé plyny.

Podle vynálezu se tato nálož vyznačuje tím, že obsahuje povlak z polyoxymethylanových sloučenin nebo polymeračních produktů akrylové kyseliny nebo esterů akrylové kyseliny, případně substituované alkyly a/nebo z amidů dikarboxylových kyselin s 2 aŽ 4 atomy uhlíku a/nebo z oxalátu amonného v množstvích 15 až 30 hmotnostních Z, vztaženo na hmotnost nálože.

Jako příklad pro tyto Sloučeniny lze uvést trioxan, polyformaly, polyacetaly, polyakryláty nebo polymethakryláty. Esterové komponenty esterů akrylových kyselin mohou mít i 1 až 4 atomy uhlíku, s výhodou 1 nebo 2 atomy uhlíku.

Jako amidy dikarboxylových kyselin je třeba rozumět amidy kyseliny štavelové, malonové, jantarové, vinné, nebo jablečné. Nejvíce výhodný amid je oxalamíd.

Povlak podle vynálezu se může nalézat jak na celém povrchu, tak i pouze na části povrchové plochy. Je-li jim pokryta pouze část povrchové plochy, doporučuje se, aby byl nanesen na straně náboje, přivrácené к lemu náboje.

Je účelné, aby povlak byl ve formě souvislého filmu na povrchové ploše nálože. Jako prostředky pro vytvoření filmu mohou být použity polyakryláty nebo polymethakryláty. Tyto jsou zpracovány ve formě laku za použití aromatických rozpouštědel, jako je toluen nebo xylen, amylacetát nebo aceton. V tomto laku z akrylové pryskyřice mohou být dispergovány například ještě další polymethylenové sloučeniny a/nebo jmenované amidy kyselin.

Nemá-li povlak obsahovat žádné akrylové pryskyřice, mohou být polyoxymethylenové sloučeniny a/nebo jmenované amidy kyselin a/nebo oxaláty dispergovány nebo rozpouštěny v libovolném laku a naneseny jako povlak na nálož. Nálože, které jsou podle vynálezu opatřeny povlakem, jsou samy o sobě známé nálože. Jsou tvořeny buď na bází nitrocelulózy, nebo z pyrotechnických směsí.

Nitrocelulózové nálože mohou být jedno-nebo dvoj složkové. Prvé se používají s výhodou ve tvaru nudličkového prachu, druhé s výhodou jako válcovaný kuličkový prach. Pyrotechnické směsi, které jsou používány jako nálože do nastřelovacích zařízení, jsou popsány např. v DE patentových spisech 1 806 530, 16 46 313 a 20 04 620.

Podstata způsobu výroby nálože podle vynálezu spočívá v tom, že povlakové hmoty se rozpustí nebo dispergují v rozpouštědle a roztok, případně disperse se nanese na nálož, načež se rozpouštědlo odpaří.

Tak např. substance, které nevytvářejí film,se dispergují ve vhodném laku, 8 výhodou v laku z akrylové pryekyřice. Tento lak se potom nanese na nálož a rozpouštědlo se odpaří.

Nanesení povlaku se může uskutečnit před nebo po vnesení nálože do náboje. Je-li povlak nanášen na nálož, která se nachází v náboji, nanese se laková suspense na ještě volnou otevřenou plochu nálože a rozpouštědlo se nechá odpařit. Nakonec se náboj obvyklým způsobem uzavře.

V principu je také možné nálož, opatřenou povlakem podle vynálezu, použít i bez náboje. V takovém případě je ale nutné, aby povlak podle vynálezu byl nanesen na celý povrch nálože.

Zkoušení nálože na bezpečnost při použití v prostředí třaskavých plynů, upravené podle vynálezu, nacházející se v balónu, obsahuje 9 obj. % methanu a 91 obj. % vzduchu. Srnče vzduchu s methanem v uvedeném složeni je nejsnáze zápalná.

Příklad

Rozpouštěním polymethylmethakrylátu molekulové hmotnosti 100 000 v toluenu se příprav! 25% roztok. Do tohoto roztoku se vpraví stejné množství polyoxymethylenu o molekulové hmotnosti 20 000 až 30 000, a to vc formě jemného prášku, nebo se použije také paraformaldehyd. Výsledkem je pastovitá, ale ještě tekutá suspenze. Asi 100 mg této pasty, která odpovídá asi 50 mg sušiny, se nanese na ještě volný povrch nálože o hmotnosti 200 mg. Tato nálož je na bázi nitrocelulózy. Nálož byla před tím vložena do náboje, který je asi 10 mm dlouhý a má průměr asi 5 mm.

Rozpouštědlo se potom odpaří tak, že nános je téměř bez rozpouštědla. Potom je náboj uzavřen. Náboj, vyrobený tímto způsobem, již nezapálí třaskavou plynovou směs. Pomocí stejným žpůsobem vyrobeného náboje je nastřelovacím přístrojem nestřelen do stavebního materiálu šroub. Stavebním materiálem může být např. dřevo.

Claims (2)

1. Nálož pro náboje к bezpečnému nastřelování šroubů v prostředí třaskavých plynů na bázi pyrotechnických směsí uvolňujících plyny, vyznačená tím, Že obsahuje povlak z polyoxymethylenových sloučenin nebo polymeračních produktů akrylové kyseliny nebo esterů akrylové kyseliny, případně substituované alkyly a/nebo z amidů dikarboxylových kyselin s 2 až 4 atomy uhlíku a/nebo z oxalátu amonného v množstvích 15 až 30 hmotnostních Z, vztaženo na váhu nálože.

2. Způsob výroby nálože podle bodu 1, vyznačující ee tím, že povlakové hmoty se rozpustí nebo dispergují v rozpouštědle a roztok, případně disperse se nanese na nálož, načež se rozpouštědlo odpaří.