DE10021249A1 - Verbindungselement zum Verbinden einer Sprengschnur mit einem Zünder, insbesondere für Perforationskanonen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (1) zum Verbinden einer Sprengschnur (2) mit einem Zünder (3), mit einer im wesentlichen U-förmigen ersten Mulde (4) zur Aufnahme und lösbaren Fixierung des Zünders (3) und mit einer in Verlängerung der ersten Mulde (4) angeordneten im wesentlichen U-förmigen zweiten Mulde (5) zur Aufnahme der Sprengschnur (2). DOLLAR A Damit beim Eintauchen des Verbindungselements (1) in Flüssigkeit die Sprengschnur (2) vom Zünder (3) nicht mehr angezündet werden kann, wird vorgeschlagen, daß zwischen der ersten (4) und zweiten Mulde (5) ein von außen flutbarer Hohlraum (6) angeordnet ist. DOLLAR A Hierbei können handelsübliche Zünder verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden einer Spreng­ schnur mit einem Zünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sprengschnüre und Zünder werden beispielsweise im Bergbau oder zur Abrißspren­ gung von Gebäuden eingesetzt. Zur Vorbereitung einer Sprengung werden zunächst die Sprengschnüre an den gewünschten Stellen ausgelegt. Aus Sicherheitsgründen werden die Zünder und die Sprengschnüre getrennt zu dem Einsatzort transportiert und dort voneinander getrennt gelagert. Erst nach der Verlegung der Sprengschnüre und kurz vor der Zündung werden die Zünder mit den Sprengschnüren gekoppelt. Die zumeist elektrischen oder elektronischen Zünder, einsetzbar sind aber auch nichtelektrische Zünder, werden an eine Zündleitung angeschlossen, die wiederum an ein Zündgerät angeschlossen wird. Mit Hilfe des Zündgerätes werden die Zünder programmiert und dann aktiviert, woraufhin die Sprengung erfolgt. Die elektrischen oder elektronischen Zünder weisen einen Schaltkreis zum Aktivieren eines pyro­ technischen Elementes, der sog. Zündpille, auf. Die Zündpille ist üblicherweise an einer Stirnseite des Zünders angeordnet. Ihre Zündenergie initiiert die Ladungen des Zünders. Die Sprengwirkung durchschlägt die Stirnwand des Zünders und initiiert die Zündung des Sprengstoffes in der Sprengschnur, die an die Stirnseite des Zünders angesetzt ist.

Zur Verbindung der Sprengschnur mit dem Zünder wird bisher eine Aufsteckhülse aus Metall verwendet. Die Aufsteckhülse weist zwei abgesetzte Steckbereiche mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Der Bereich mit dem größeren Durchmesser wird auf den Zünder aufgeschoben und in den Bereich mit dem kleineren Durchmes­ ser wird die Sprengschnur eingeführt. Nach der Herstellung des Zünders wird die Aufsteckhülse bis zu dem Absatz auf den Zünder aufgeschoben und durch einen radial angesetzten Körnerschlag mit dem Zünder formschlüssig verbunden. Zünder und Aufsteckhülse bilden so eine feste Einheit, die zu dem Ort der Sprengung trans­ portiert wird. Die Sprengschnur wird zum Transport an den Enden mit einer Metall­ kappe, die auf die Schnur aufgepreßt wird, verschlossen, so daß der Sprengstoff nicht aus der Sprengschnur herausrieseln kann. Am Einsatzort verlegt der Anwender die Sprengschnur, schneidet die Kappe am Ende der Sprengschnur ab und schiebt das Sprengschnurende in den freien Teil der Aufsteckhülse, bis das Sprengschnur­ ende am Zünderboden anliegt. Anschließend muß die Hülse mit einer Crimpzange oder ähnlichem Werkzeug zusammengepreßt werden, bis die Sprengschnur form­ schlüssig mit der Aufsteckhülse verbunden ist. Bei schwer zugänglichen und schlecht beleuchteten Einsatzorten, die bei Sprengungen häufig anzutreffen sind, wird die Arbeit durch diese aufwendige Handhabung bei der Kopplung des Zünders mit der Sprengschnur weiter erschwert. Im Falle einer Fehlzündung oder fehlerhaften Verle­ gungen ist es nur bedingt und unter großem Aufwand möglich, die Sprengschnur zur Sicherung aus der Aufsteckhülse zu entfernen, da die Hülse aus Metall auf den Zün­ der und die Sprengschnur aufgepreßt ist.

Aus der DE-A-197 13 599 ist ein gattungsgemäßes Verbindungselement zum Verbinden einer Sprengschnur mit einem Zünder mit einer im wesentlichen U- förmigen ersten Mulde zur Aufnahme und lösbaren Fixierung des Zünders und mit einer in Verlängerung der ersten Mulde angeordneten im wesentlichen U- förmigen zweiten Mulde zur Aufnahme der Sprengschnur bekannt.

Bei verschiedenen Anwendungsfällen darf die Sprengschnur nicht mehr zünden, wenn der Zünder in Flüssigkeit (z. B. Wasser oder Öl) eintaucht.

Zur Zeit erfolgt die "Desensibilisierung" der Zündübertragung in einem speziellen flüssigkeitsempfindlichen Sprengzünder. Dazu hat der Zünder drei Löcher in der Hülse, die ein Eindringen der Flüssigkeit ermöglichen. Die eingedrungene Flüs­ sigkeit bildet dann eine Barriere, die eine Zündübertragung von der Anzündpille auf den Primärsprengstoff des Zünders verhindert. Zur Koppelung von Zünder und Sprengschnur wird eine abgesetzte Aufsteckhülse aus Metall (Kupfer oder Aluminium) verwendet, wobei die beiden Innendurchmesser auf den Außen­ durchmesser des Zünders und den Sprengschnur-Außendurchmesser abge­ stimmt sind. Der durch die Durchmesserdifferenz entstehende Absatz liegt etwa auf der halben Länge des Röhrchens. Nach Fertigstellung des eigentlichen Zün­ ders wird das Röhrchen bis zum Absatz von der Bodenseite her auf den Zünder aufgeschoben. Danach erfolgt durch einen radial angesetzten Körnerschlag die formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Zünder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, daß bei Eintauchen des Ver­ bindungselements in Flüssigkeit die Sprengschnur vom Zünder nicht mehr ange­ zündet werden kann. Hierbei sollen handelsübliche Zünder ohne eingebaute Desensibilisierung zur Anwendung kommen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge­ löst.

Erfindungsgemäß ist zwischen der ersten und zweiten Mulde ein von außen flut­ barer Hohlraum angeordnet. Das erfindungsgemäße Verbindungselement, im folgenden auch DS-Steckverbinder genannt, wobei DS für Desensibilisierung steht, besitzt mit dem flutbaren Hohlraum eine Doppelfunktion. Neben der im trockenen Zustand gewünschten Anzündung einer Sprengschnur bzw. eines Zündverstärkers an der Sprengschnur fungiert er als Sensor, der bei Eintauchen in eine Flüssigkeit (typisch Wasser oder Öl) eine Auslösung der Wirkladungen verhindert. Dazu besitzt der DS-Steckverbinder einen Sicherheitsabstand zwi­ schen Sprengzünder und Sprengschnur bzw. Zündverstärker der Sprengschnur, sowie eine Öffnung in diesem Bereich die ein Eindringen der Flüssigkeit ermögli­ chen. Die Flüssigkeit bildet eine Barriere, die eine Zündübertragung vom Sprengzünder auf die Sprengschnur bzw. den Zündverstärker der Sprengschnur verhindert. Die Begriffe Zünder und Sprengzünder werden hier parallel verwen­ det und bedeuten dasselbe.

Bevorzugt sind an der ersten und zweiten Mulde jeweils stirnseitig vor dem Hohl­ raum ein Anschlag und eine Einrastvorrichtung angeordnet. Der Anschlag be­ wirkt, daß der Zünder und die Sprengschnur bzw. der Zündverstärker der Sprengschnur eine definierte Lage im Verbindungselement aufweisen. Durch die Einrastvorrichtung am stirnseitigen Ende vor dem Hohlraum kann der Zünder bzw. der Zündverstärker der Sprengschnur nicht aus der Mulde fallen.

An dem dem Hohlraum entgegengesetzten Ende der ersten Mulde ist bevorzugt eine federnde Einrastvorrichtung angeordnet, die ein Ausziehen des Zünders in axialer Richtung verhindert.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Hohlraum als Bohrung mit zumindest einer einseitigen Öffnung ausgebildet.

Die Schenkel der U-förmigen Mulden sind bevorzugt aufspreizbar und weisen Rastnasen zur Fixierung des Zünders bzw. der Sprengschnur auf.

In einer ersten Ausführungsform erfolgt die Anzündung der Sprengschnur nicht an der Stirnseite der Sprengschnur, sondern an deren Außenmantel.

Hierzu ist im Bereich des stirnseitigen Endes der zweiten Mulde und des Hohl­ raums eine Öffnung im Verbindungselement angeordnet, aus der die Spreng­ schnur nach Einführung in die zweite Mulde herausragt. Dem Hohlraum benach­ bart ist dann nicht mehr die Stirnseite der Sprengschnur, sondern der Mantel der Sprengschnur angeordnet.

Damit die Sprengschnur abgebogen befestigt ist, ist am Verbindungselement an dem der Öffnung abgewandten Ende der zweiten Mulde ein Sicherungshaken angeordnet, in den das aus der Öffnung herausragende Ende der Sprengschnur abgebogen eingesteckt ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ragt das Ende der Sprengschnur ca. 30 mm aus der Öffnung heraus.

In einer zweiten Ausführungsform ist auf das Ende der Sprengschnur ein Zünd­ verstärker aufgesetzt. Dieser wird ähnlich wie der Zünder in die zweite Mulde eingesetzt, in dem er an den Anschlag in der zweiten Mulde angelegt wird und dann in die Einrastvorrichtung eingeschoben wird. Bevorzugt beträgt die Länge des Zündverstärkers genau die Länge der zweiten Mulde.

Bevorzugt wird das Verbindungselement für Perforationskanonen verwendet. Perforationskanonen sind z. B. beschrieben in DE-A-198 07 386.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.

Der DS-Steckverbinder ermöglicht zwei lösbare Verbindungsarten für eine "flüssigkeitsempfindliche" Zündübertragung.

Variante A: Sprengzünder auf Sprengschnur (Fig. 1a, 1b, 1c, 1d)

Variante B: Sprengzünder auf Zündverstärker mit Sprengschnur (Fig. 2a, 2b, 2c, 2d)

Mit Anwendung der Variante A, siehe Fig. 1a, 1b, 1c und 1d wird der flüssig­ keitsempfindliche Sprengzünder nach dem Stand der Technik durch einen norma­ len temperatur- und druckbeständigen Sprengzünder 3 ersetzt und die jeweils unlösbare formschlüssige belastete Verbindung, von Zünder 3 und Aufsteckhülse bzw. Sprengschnur und Aufsteckhülse, durch eine "lösbare unbelastete form­ schlüssige Verbindung" ausgetauscht.

Der DS-Steckverbinder ist so gestaltet, daß auf einer Seite der Sprengzünder 3 mit dem Flachboden voran in eine hierfür vorgesehene erste Mulde 4 geschoben wird und durch seitlichen Druck in die radial wirkende federnde Umklammerung 9, 11 einrastet. Am Verbinder 1 ist in dieser Mulde 4 jeweils stirnseitig ein An­ schlag 7 der ein Ausziehen oder Verschieben des Zünders 3 in axialer Richtung verhindert.

Die gegenüberliegende Seite des Steckverbinders 1 ist ebenso als Mulde 5 ge­ staltet und durch eine Bohrung mit der anderen verbunden. Das Sprengschnu­ rende wird, von der offenen Muldenseite aus, soweit in die Öffnung 14 am Mul­ denboden gesteckt, daß dieses ca. 90 mm aus dem Verbinder 1 herausragt. Da­ nach wird die Sprengschnur 2 abgebogen, in die Mulde 5 gedrückt und in dem am Ende befindlichen Sicherungshaken 15 eingelegt. Das kurze Sprengschnu­ rende ist schraubenförmig umgebogen, außen am Steckverbinder angelegt und in den, ebenfalls am gleichen Ende angeordneten, zweiten Sicherungshaken eingedrückt. Zum besseren Halt sind Rastnasen 13 an den Mulden angeordnet.

Die Mulden 4, 5 im DS-Streckverbinder sind so angeordnet, daß zwischen Zün­ derboden und der unter ca. 45° zum Zünder liegenden Sprengschnur, ein Si­ cherheitsabstand bzw. ein Hohlraum 6 entsteht. In diesem Bereich ist einseitig eine Öffnung 12, die ein Eindringen von Flüssigkeit in die Verbindungsbohrung ermöglicht. Die Flüssigkeit bildet eine Barriere die eine Zündübertragung vom Sprengzünder 3 auf die Sprengschnur 2 verhindert.

Mit Anwendung der Variante B, nach der beigefügten Fig. (2a, 2b, 2c, 2d), wird wie bei Variante A, der flüssigkeitsempfindliche Sprengzünder durch einen nor­ malen temperatur- und druckbeständigen Sprengzünder ersetzt und dieser über jeweils eine "lösbare unbelastete formschlüssige Verbindung" mit dem Zündver­ stärker/Sprengschnur 2 gekoppelt.

Für die Variante B wird der gleiche, wie in der Variante A beschriebene, DS- Steckverbinder verwendet. Wegen der eingeengten Einbauverhältnisse in einer Perforationskanone, werden hier die beiden gemeinsam angeordneten und über einen Steg mit dem Hauptkörper verbundenen Sicherheitshaken abgeschnitten. Danach ist der Sprengzünder wie bekannt einzusetzen.

Anstelle der Sprengschnur 2 wird nun der Zündverstärker 16 mit angecrimpter Sprengschnur 2, mit Flachboden voran, in die zweite Mulde 5 geschoben, so daß er mit seinem Boden auf den Boden des Sprengzünders 3 gerichtet ist und durch seitlichen Druck in die radial wirkende federnde Umklammerung 10 einrastet. Auch in dieser Mulde ist jeweils stirnseitig ein Anschlag 8, der ein Ausziehen oder Verschieben des Zündverstärkers 16 in axialer Richtung verhindert.

Die DS-Steckverbinder haben gegenüber der bisher verwendeten Technologie folgende Vorteile:

Die bisherigen flüssigkeitsempfindlichen Zünder können durch eine neue Gene­ ration "flüssigkeitsunempfindlicher Zünder" ersetzt werden.

Die Desensibilisierung der Zündübertragung durch eine Flüssigkeitsbarriere ist auf den DS-Steckverbinder übertragen.

Bei der neuen Zündergeneration entfallen die drei Löcher in den Hülsen. Da­ durch werden die Hülsen kürzer und billiger in der Herstellung.

Für die neuen Zünder kann eine preiswertere Anzündpille verwendet werden und durch die rundum geschlossene Hülse werden diese zuverlässiger und handha­ bungssicherer.

Die Verbindung Sprengzünder/Sprengschnur und Sprengzünder/Zündverstärker mit Sprengschnur kann von Hand ohne Werkzeuge hergestellt werden.

Bei beiden Varianten erfolgt die Koppelung von Sprengzünder 3 und Spreng­ schnur 2 bzw. Zündverstärker 16 ohne Belastung durch annocken oder crimpen.

Die Verbindung kann bei Bedarf (z. B. zur sicheren Demontage bei Fehlfunktio­ nen oder bei Montagefehlern) wieder gelöst werden, wobei sich die verbundenen Elemente bei beiden Varianten hinterher wieder in ihrem Originalzustand befin­ den.

Durch die offene Bauweise ist eine Kontrolle der Lage und des Abstandes Sprengzünder/Sprengschnur bzw. Sprengzünder/Zündverstärker möglich. Mit der Variante B, kann innerhalb der bereits montierten Perforationskanone, der Sprengzünder mit dem Zündverstärker gekoppelt werden.

Die DS-Steckverbinder kosten als Kunststoff-Spritzteil nur 20% der bisher ver­ wendeten Aufsteckhülsen aus Metall und sind für den Einsatz bei Temperaturen bis 150°C/1 h geeignet.

Die Montage der Aufsteckhülse im Werk entfällt, die Kosten werden gespart.

Claims (9)

1. Verbindungselement (1) zum Verbinden einer Sprengschnur (2) mit einem Zünder (3), mit einer im wesentlichen U-förmigen ersten Mulde (4) zur Auf­ nahme und lösbaren Fixierung des Zünders (3) und mit einer in Verlängerung der ersten Mulde (4) angeordneten im wesentlichen U-förmigen zweiten Mul­ de (5) zur Aufnahme der Sprengschnur (2), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten (4) und zweiten Mulde (5) ein von außen flutbarer Hohl­ raum (6) angeordnet ist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten (4) und zweiten Mulde (5) jeweils stirnseitig vor dem Hohlraum (6) ein Anschlag (7, 8) und eine Einrastvorrichtung (9, 10) angeordnet sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Hohlraum (6) entgegengesetzten Ende der ersten Mulde (4) ei­ ne federnde Einrastvorrichtung (11) angeordnet ist, die ein Ausziehen des Zünders aus der ersten Mulde in axialer Richtung verhindert.

4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum (6) als Bohrung mit zumindest einer einseitigen Öffnung (12) ausgebildet ist.

5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schenkel der U-förmigen Mulden (4, 5) aufspreizbar sind und Rastnasen (13) zur Fixierung des Zünders (3) bzw. der Sprengschnur (2) aufweisen.

6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des stirnseitigen Endes der zweiten Mulde (5) und des Hohlraums (6) eine Öffnung (14) im Verbindungselement (1) angeordnet ist, aus der die Sprengschnur (2) nach Einführung in die zweite Mulde (5) herausragt.

7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungselement (1) an dem der Öffnung (14) abgewandten Ende der zweiten Mulde (5) ein Sicherungshaken (15) angeordnet ist, in den das aus der Öffnung (14) herausragende Ende der Sprengschnur (2) abgebogen ein­ gesteckt ist.

8. Verbindungselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Sprengschnur (2) ca. 90 mm aus der Öffnung (14) herausragt.

9. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verwendung für Perforationskanonen.