DE10064849A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Behandlung zu entsorgender Sprengkörper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung zu entsorgender Sprengkörper, wobei eine Schneidbearbeitung des Sprengkörpers, ggf. unter Abtrennung des Zünders, erfolgt. Erfindungsgemäß wird der Sprengkörper (9) mit Hilfe eines Flüssigkeitsschneidstrahls bearbeitet. Von einer solchen Bearbeitung, bei der als Schneidstrahl z. B. ein Wasserstrahl verwendet wird, geht keine Gefahr für die Zündung des in dem Sprengkörper (9) enthaltenden Sprengstoffs aus. Es kann ein massearmer Schneidstrahl mit geringer Impulsübertragung auf den Sprengkörper verwendet werden, so dass eine weitgehend erschütterungs- und rückstoßfreie Bearbeitung möglich ist. Vorzugsweise wird durch den Flüssigkeitsschneidstrahl ein den Mantel des Sprengkörpers schwächender Schnitt (13) gebildet, durch den die Wirkung einer eventuellen Explosion stark gemindert wäre.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung zu entsorgender Sprengkörper, wobei eine Schneidbearbeitung des Sprengkörpers, ggf. unter Abtrennung des Zünders, erfolgt.

Noch immer tauchen in erheblicher Anzahl vor allem bei Bauarbeiten Funde nicht detonierter Sprengkörper aus den zurückliegenden Weltkriegen auf. Bekanntlich sind mit der Entsorgung solcher Sprengkörper oft erhebliche Gefahren verbunden, die umfangreiche Sicherheitsmaß­ nahmen erfordern, mitunter die Evakuierung ganzer Stadtteile.

Entsorgungsbedarf besteht auch im militärischen Bereich, wo sich veraltete, überschüssige Kampfmittelbestände ansammeln. Schließlich stellen ab und zu auch kriminelle Bombenleger die zuständigen Organe vor die Aufgabe, Sprengkörper für die Öffentlichkeit möglichst gefahrlos zu entsorgen.

Insbesondere Sprengkörperfundstücke sind häufig stark korrodiert, so dass sich der Zünder vom Sprengkörper zu dessen Entschärfung nicht lösen lässt. In solchen Fällen muß der Mantel des Sprengkörpers zerschnitten werden, um den Zünderbereich vom übrigen Sprengkörper zu trennen oder/und den Sprengstoff aus dem Mantel entfernen zu können. Zum Zerschneiden des Sprengkörpermantels werden Sägen eingesetzt. Die Schneidbearbeitung mittels Sägen bildet zwar keine Zündgefahr für den Sprengstoff, erfordert aber eine stabile Halterung des Sprengkörpers, die am Fundort meistens nicht realisierbar ist, was einen gefahrvollen Abtrans­ port des Sprengkörpers erforderlich macht. Beim Trennschneiden sind zwar keine großen Hal­ tekräfte erforderlich, es können jedoch Zündfunken gebildet werden.

Die alternativ mögliche Unschädlichmachung durch Sprengung von Sprengkörpern in geeigneten Einrichtungen oder an der Fundstelle erfordert entweder einen Abtransport oder eine weiträumige Evakuierung des Fundstellenumfeldes. In letzterem Fall kann ferner eine Belastung durch schädliche Abgase eintreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zur Entsorgung von Sprengkör­ pern erforderlichen Aufwand zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Sprengkörper mit Hilfe eines Flüssigkeitsschneidstrahls bearbeitet wird.

Durch einen hochenergetischen Flüssigkeitsschneidstrahl, insbesondere einen Wasserstrahl, lässt sich der Sprengkörper ohne irgendeine von dem Schneidstrahl ausgehende Zündgefahr bearbeiten.

Dabei ist ein massearmer Schneidstrahl mit entsprechend geringer Pulsübertragung auf das Bearbeitungsobjekt verwendbar, so dass aufwendige Maßnahmen zum Festspannen des Sprengkörpers entfallen können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Erzeugungsdruck für den Schneidstrahl mindestens 2500 bar und der Massestrom des Schneidstrahls ist kleiner als 4 kg/min.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Massestrom des Schneidstrahls bei einem Strahlerzeugungsdruck von 2500 bis 3000 bar etwa 2,5 kg/min.

Durch den Flüssigkeitsschneidstrahl lässt sich der Mantel des Sprengkörpers, z. B. der Mantel einer aufgefundenen Sprengbombe bearbeiten, wobei ggf. ein den Zünder enthaltender Teil des Sprengkörpers vom übrigen Sprengkörper abgetrennt wird. Da keine besonderen Spann­ halterungen erforderlich sind, kann dies am Fundort des Sprengkörpers geschehen, sobald ein den Zünder enthaltender Teil des Sprengkörpers ausreichend freigelegt ist.

In einer bevorzugten Verfahrensweise wird durch den Flüssigkeitsstrahl ein Einschnitt in den Sprengkörper, vorzugsweise ein Längseinschnitt erzeugt, so dass eine sich über die Länge des Mantels erstreckende Schlitzöffnung gebildet ist. Im Falle einer Sprengstoffzündung wäre gegenüber der Detonation bei geschlossenem Mantel nur noch mit einer vergleichsweise geringen Wirkung zu rechnen, da sich in dem geöffneten Mantel kein hoher Druck aufbauen kann.

Die Schwächung und insbesondere Öffnung des Sprengkörpermantels durch einen Einschnitt mittels Flüssigkeitsschneidstrahl kann daher zweckmäßig eine erste, insbesondere am Fundort durchzuführende Entsorgungsmaßnahme bilden, um die von dem Sprengkörper ausgehende Gefahr zu mindern. Bei anschließenden Entschärfungsarbeiten, bei denen der Zünder von dem Sprengkörper gelöst wird, ließe sich der Umkreis, indem eine Evakuierung erfolgen müsste, dadurch erheblich verkleinern.

Für die genannten Arbeiten kann eine Schneidvorrichtung verwendet werden, an deren den Flüssigkeitsschneidstrahl erzeugendem Schneidkopf ein Handgriff zur manuellen Führung des Schneidkopfs angebracht ist, während der Schneidkopf über eine flexible Hochdruckleitung mit einer Einrichtung für die Erzeugung des für den Schneidstrahl maßgebenden Arbeitsdrucks in Verbindung steht. Bei den obengenannten Masseströmen und Strahlerzeugungsdrücken ist der am Handgriff auftretende Rückstoß so gering, dass der Schneidkopf gefahrlos ggf. mit einer Hilfsführung gehandhabt und mit ausreichender Genauigkeit geführt werden kann.

Alternativ könnte der Schneidkopf auch mit einer mechanischen, vorzugsweise ferngesteuer­ ten Bewegungseinrichtung, z. B. einem Manipulatorarm, verbunden sein. Eine solche Bewe­ gungseinrichtung ließe sich auf einem fernsteuerbaren Manipulatorfahrzeug montieren, das ggf. die obengenannte Einrichtung für die Erzeugung des Arbeitsdrucks mitführt. Der Bewe­ gungseinrichtung lässt sich eine, vorzugsweise fernsteuerbare, Videokamera zuordnen, wel­ che den Schneidvorgang aufnimmt, so dass eine Bedienperson anhand der auf einem Bild­ schirm dargestellten Aufnahmen den Manipulatorarm geeignet steuern kann.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfin­ dung verwendbare Schneidvorrichtung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendbare Schneidvorrichtung,

Fig. 3 einen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung bearbeiteten Sprengkörper, und

Fig. 4 einen weiteren gemäß dem Verfahren nach der Erfindung bearbeiteten Sprengkör­ per.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in der Fig. 1 ein Schneidkopf bezeichnet, der bei 2 eine Düse für den Austritt eines Flüssigkeitsschneidstrahls 3 aufweist.

Bei dem Flüssigkeitsschneidstrahl 3 handelt es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Wasserstrahl. Der Flüssigkeitsstrahl könnte ferner feste, abrasive Teilchen enthalten.

Der Schneidkopf 1 steht über eine Hochdruckleitung 4 in Verbindung mit einer Einrichtung 5 für die Erzeugung eines den Strahl 3 erzeugenden Arbeitsdrucks, unter dem die Flüssigkeit für den Strahl dem Schneidkopf 1 über die Hochdruckleitung 4 zugeleitet wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Druckerzeugungseinrichtung 5 in der Lage, einstellbare Arbeits­ drücke zwischen 2500 und 4000 bar zu erzeugen.

Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist an dem Schneidkopf 1 ein Handgriff 6 angebracht, wobei der Handgriff 6 und der damit verbundene Schneidkopf 1 zusammen die Grundform einer Pistole aufweisen. Durch einen Abzugshebel 7, der mit einem nicht gezeigten Öffnungs- /Schließmechanismus im Schneidkopf 1 in Verbindung steht, kann die Bildung des Flüssigkeits­ schneidstrahls 3 ausgelöst bzw. unterbrochen werden.

Mit dem Bezugszeichen 8 ist ein drehbarer Einstellbolzen zur Änderung des Querschnitts der Austrittsdüse 2 bezeichnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel lässt sich der Querschnitt der Austrittsdüse 2 so einstellen, dass sich bei einem durch die Druckerzeugungseinrichtung aufgebauten Arbeitsdruck von 3000 bar ein Flüssigkeitsschneidstrahl 3 mit einem Massestrom von 2,5 kg/min einstellt. Der minimal erreichbare Massestrom beträgt in dem betrachteten Ausführungsbeispiel 2 kg/min.

Die anhand der Fig. 1 beschriebene Schneidvorrichtung kann bei der Entsorgung von Sprengkörpern eingesetzt werden, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert wird.

Fig. 3 zeigt eine Sprengbombe 9 mit einem Zünder 10 am vorderen Ende und einem Leitblech 11 am hinteren Ende. Bei der Sprengbombe 9 handelt es sich um einen in Erdreich 12 einge­ betteten, teilweise freigelegten Bombenfund.

Mit dem Bezugszeichen 13 ist ein Längsschlitz bezeichnet, welcher mit Hilfe der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in den Mantel der Bombe 9 unter Durchtrennung des Bombenmantels eingeschnitten worden ist. Dieser, sich nahezu über die gesamte Mantellänge erstreckende Längsschlitz 13 könnte mit Hilfe des Flüssigkeitsschneidstrahls 3 ohne die Gefahr, dass der in der Bombe 9 enthaltene Sprengstoff durch den Schneidvorgang gezündet wird, erzeugt werden. Durch den massearmen Schneidstrahl 3 ergibt sich eine nur geringe Rückstoßkraft, die es erlaubt, den Schneidkopf 1 problemlos zu handhaben und den Schneidstrahl 3 in einer gewünschten Lage auszurichten und zu führen. Andererseits überträgt der massearme Schneidstrahl nur einen geringen Impuls auf die Sprengbombe 9, die dadurch in ihrem Erd­ reichbett nicht wesentlich erschüttert wird. Die Gefahr einer Auslösung des Zünders durch bearbeitungsbedingte Erschütterungen ist damit weitgehend gebannt. Der Öffnungsschlitz 13 sorgt für den Fall einer ungewollten Zündung beim Entschärfen für eine erhebliche Minderung der Sprengwirkung.

Fig. 4 zeigt eine Sprengbombe 9a mit einem Zünder 10a. Mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 1 wird in diesem Fall ein Schnitt 14 gebildet, durch den eine Abtrennung des Zünders 10a vom übrigen Sprengkörper erfolgen soll.

Anstelle der in Fig. 1 gezeigten, von Hand zu bedienenden Schneidvorrichtung ließe sich zur Bearbeitung von Sprengkörpern auch eine Vorrichtung verwenden, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Ein Schneidkopf 1b für die Erzeugung eines Flüssigkeitsschneidstrahls 3b ist an einem horizontal und vertikal verschwenkbaren Endstück 17 eines Manipulatorarms 15 montiert. Die Träger­ basis für den Manipulatorarm 15 bildet ein fernsteuerbares, als Kettenfahrzeug ausgebildetes Manipulatorfahrzeug 16.

Der Schneidkopf 3b ist über eine flexible Hochdruckleitung 4b mit einer auf dem Manipula­ torfahrzeug 16 angeordneten Druckerzeugungseinrichtung 5b verbunden.

Auf dem den Schneidkopf 1b tragenden Endstück 17 des Manipulatorarms 15 ist eine Video­ kamera 18 montiert, die über eine Kabelverbindung 19 mit einer auf dem Manipulatorfahr­ zeug 16 vorgesehenen Sende-/Empfangseinheit 20 in Verbindung steht. Die Sende-/ Empfangseinheit 20 übernimmt auch Steuerungsaufgaben für den Manipulatorarm 15.

Mit Hilfe der in der Fig. 2 gezeigten Vorrichtung lassen sich Schneidarbeiten gefahrlos durch Fernsteuerung ausführen, wobei eine Bedienperson über die Videokamera 18 den Schneid­ vorgang beobachten und ferngesteuert den Manipulatorarm 15 in gewünschter Weise bewegen kann.

Es versteht sich, dass auch die Funktionen der Kamera 18 einschließlich ihrer räumlichen Lage ferngesteuert werden könnten.

Vorteilhaft lässt sich das beschriebene Verfahren auch unter Wasser durchführen.

Claims (23)

1. Verfahren für die Behandlung zu entsorgender Sprengkörper (9), wobei eine Schneidbearbeitung des Sprengkörpers (9), ggf. unter Abtrennung des Zünders (10a), erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengkörper mit Hilfe eines Flüssigkeitsschneidstrahls (3) bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidstrahl (3) ein bei gegebener Schneidfähigkeit möglichst massearmer Strahl ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Strahlerzeugungsdruck von mindestens 2500 bar der Flüssigkeitsschneid­ strahl (3) einen Massestrom kleiner 4 kg/min aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Massestrom des Flüssigkeitsschneidstrahls (3) bei einem Strahlerzeugungsdruck von 3000 bar etwa 2,5 kg/min beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Flüssigkeitsschneidstrahl (3) der Mantel des Sprengkörpers (9) geschwächt und vorzugsweise geöffnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Flüssigkeitsschneidstrahl (3) ein Einschnitt (13) in den Sprengkörper (9), vorzugsweise ein Längseinschnitt (13), gebildet wird.

7. Verwendung einer einen Flüssigkeitsschneidstrahl (3) erzeugenden Vorrichtung zur Schneidbearbeitung eines zu entsorgenden Sprengkörpers (9).

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung (5) für die Erzeugung von Strahlerzeugungsdrücken von mindestens 2500 bar und einen Schneidkopf (1) mit einer Austrittsdüse (2) für die Erzeugung des Flüssigkeitsschneidstrahls mit einem Massestrom kleiner 4 kg/min aufweist.

9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Massestrom des Flüssigkeitsschneidstrahls bei einem Strahlerzeugungsdruck von 3000 bar etwa 2,5 kg/min beträgt.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlerzeugungsdruck oder/und der Querschnitt der Austrittsdüse (2) verstellbar ist/sind.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) mit der Druckerzeugungseinrichtung (5) über flexible Hochdruckschläuche (4) in Verbindung steht und ferner mit einem Handgriff (6) zur manuellen Führung des Schneidkopfs (1) verbindbar oder verbunden ist.

12. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) mit einer mechanischen Bewegungseinrichtung (15) verbindbar oder verbunden und die Bewegungseinrichtung (15) vorzugsweise fernbedienbar ist.

13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung einen fernsteuerbaren Manipulatorarm (15) umfasst.

14. Verwendung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (15) auf einem fernsteuerbaren Manipulatorfahrzeug (16) montiert ist.

15. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungseinrichtung (15) eine den Schneidvorgang aufnehmende, vorzugs­ weise fernsteuerbare, Videokamera (18) zugeordnet ist.

16. Vorrichtung für die Bearbeitung zu entsorgender Sprengkörper (9), die zur Schneidbearbeitung des Sprengkörpers (9), ggf. unter Abtrennung des Zünders (10a), vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (5) für die Erzeugung von Strahlerzeugungs­ drücken größer 2500 bar und einen mit der Druckerzeugungseinrichtung über eine flexible Hochdruckleitung (4) verbundenen Schneidkopf mit einer Austrittsdüse für einen Flüssigkeitsschneidstrahl (3) mit einem Massestrom kleiner 4 kg/min. wobei der Schneidkopf (1) mit einem Handgriff (6) zur manuellen Führung des Schneidkopfs (1) verbindbar oder verbunden ist.

17. Vorrichtung für die Bearbeitung zu entsorgender Sprengkörper, die zur Schneidbearbei­ tung des Sprengkörpers (9), ggf. unter Abtrennung des Zünders (10a), vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Schneidkopf (1) für die Erzeugung eines Flüssigkeitsschneid­ strahls (3), wobei der Schneidkopf (1) mit einer fernsteuerbaren Bewegungseinrichtung (15) für den Schneidkopf (1) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung einen den Schneidkopf (1b) aufnehmenden Manipulatorarm (15) umfasst.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung auf einem fernsteuerbaren Manipulatorfahrzeug (16) montiert oder montierbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungseinrichtung (15) eine, vorzugsweise fernsteuerbare, Videokamera (18) für die Aufnahme des Schneidvorgangs zugeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (5) für die Erzeugung von Strahlerzeugungsdrücken größer 2500 bar vorgesehen ist und der Schneidkopf (1) eine Austrittsdüse (2) für die Erzeugung des Flüs­ sigkeitsschneidstrahls mit einem Massestrom kleiner 4 kg/min aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Massestrom des Flüssigkeitsschneidstrahls (3) bei einem Erzeugungsdruck von 3000 bar etwa 2.5 kg/min beträgt.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlerzeugungsdruck oder/und der Querschnitt der Austrittsdüse (2) verstellbar ist/sind.