DE1008634B - Gasdrucksprengpatrone - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine wiederholt verwendbare Gasdrucksprengpatrone, welche aus einem Ladungsbehälter mit einschraubbaren Ausblas- und Ansclhlußköpfen besteht, wobei in betriebsfertigem Zustand eine Bruchscheibe zwischen dem Ladungsbehälter und dem mit einer Schneidkante versehenen Ausblaskopf vorgesehen ist.

Es sind an sich Gasdrucksprengpatronen bekannt, bei denen sich zwischen dem Ladungsbehälter und dem Ausblaskopf eine Bruchscheibe befindet, die im allgemeinen aus einem entsprechenden ebenen Materialstück besteht, welches nach dem Aufbau eines entsprechenden Druckes in dem Ladungsbehälter zu Bruch geht. Die Herstellung der wichtigen gasdichten Verbindung zwischen dem Ausblaskopf, der Bruchscheibe und dem Ladungsbehälter ist schwierig, da diese im allgemeinen allein lediglich durch das Aufschrauben des Ausblaskopfes auf den Ladungsbehälter erfolgt und daher eine hohe Beanspruchung des Schraubgewindes darstellt.

Durch die Erfindung wird nunmehr eine Gasdrueksprengpatrone vorgeschlagen, durch die in besonders einfacher Weise eine absolut gasdichte Verbindung zwischen dem Ausblaskopf, der Bruchscheibe und dem Ladungsbehälter tiergestellt werden kann. Gemäß der Erfindung besteht nämlich die kegel- oder kegelstumpfförmige Bruchscheibe aus leicht deformierbarem Material, und sie ist zwischen der den Querschnitt des Ladungsbehälters im wesentlichen ausfüllenden Patrone und dem Ausblaskopf beweglich angeordnet, so daß sie bei Entwicklung eines Überdruckes im Ladungsbehälter dichtend gegen die Schneidkante des Ausblaskopfes gedruckt wird. Die Bruchsdheibe kann hierbei mit der Ladungspatrone fest verbunden sein und mit ihr aus einem Stück bestehen.

Die Ladung der festen Masse, welche, wenn sie örtlich erhitzt wird, eine sich selbst unterhaltende, flammenlose, nicht detonierende, exotherme, gaserzeugende Zersetzung erfährt, kann beispielsweise aus einer stabilisierten äquimolekularen Mischung eines Alkalimetallnitrits und eines Ammoniumsalzes bestehen, beispielsweise aus einer Mischung von Natriumnitrit und Ammoniumchlorid, welche 1 bis 3 Gewichtsprozent Magnesiumcarbonat enthält, jedoch wird es vorgezogen, daß die Ladung aus einer zusammengesetzten Ladung besteht, bei der der Zündteil aus einer flammenlosen, gaserzeugenden Heizmasse besteht, welche sich durch den Sicherheitszünder bei atmosphärischem Druck zünden läßt, und wobei der übrige Teil aus einer Masse, besteht, welche ebenfalls eine sich selbst unterhaltende, nicht detonierende, exotherme, gaserzeugende Zersetzung erfährt, jedoch nur, wenn' sich innerhalb des Behälters durch Zer-Gasdrucksprengpatrone

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5,

und Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde West,

Freiwaldauer Weg 28, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. April 1954 und 23. Februar 1955·

Samuel Henry Davidson, Largs,

David Auchinvole Love, Troon,

und Hugh Thomas Williams, Saltcoats

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

Setzung des Zündteiles ein Druck aufgebaut hat, der wesentlich oberhalb des atmosphärischen Druckes liegt.

Bei einer zusammengesetzten Ladung dieser Art wird sich der Teil, dessen Zersetzung nur bei überatmosphärischem Druck eingeleitet werden kann, nicht zersetzen, falls die die Ladung enthaltende Patrone zufällig auf eine Temperatur erhitzt werden sollte, welche ausreichend hoch ist, um den leichter zu zersetzenden Teil zu zersetzen, solange die Patrone nicht in den Behälter eingesetzt ist, in dem die Zersetzung vorgenommen wird. Dies ermöglicht, daß die die Ladung enthaltende Patrone ohne weiteres unter Tage gelagert und die Sprengvorrichtungen mit solchen Ladungen beschickt werden können.

Der zylindrische Teil der Wandung dieser Patrone, welche gemäß der Erfindung angewandt wird, kann zweckmäßig aus feuersicherer Pappe oder Papier oder aus synthetischem Harz bestehen, und die Hauptladung kann eine solche sein, welche sich innerhalb des Behälters zersetzt. Das zerstörbare Trennmittel kann die Form eines Stopfens besitzen, und die weitere Endoberfläche dieses Stopfens kann entweder das vordere Ende der Patrone darstellen, oder es kann fest an dem die Endwandung bildenden Material angebracht sein. Dieser Stopfen kann vorzugsweise aus

. einem mit Gewebe verstärkten synthetischen Harz

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bestehen oder aus einem harten, gummiartigen Mate- bildet einen axialen Gaskanal, welcher mit der Außenrial, das zu kleinen Stücken zierfällt, wenn es unter seite durch nach rückwärts gerichtete Bohrungen 7 dem vorbestimmten Druck zerstört wird. Die Wan- in Verbindung steht. Durch eine Unterlagscheibe 8 dung des anderen Endes der Patrone ist vorzugsweise wird eine gasdichte Verbindung zwischen dem Bemit einer Ausnehmung versehen, in die der Sicher- 5 halter 1 und dem Ausblaskopf 4 hergestellt, heitszünder eingeführt werden kann. ■ Die Ladung selbst befindet sich in einem feuer-

Beim Laden der Sprengvorrichtung wird die sicheren Pappzylinder 9, der an seinem vorderen Ende Patrone mit dem Stopfen, der beispielsweise eine durch einen Stopfen 10 verschlossen ist, welcher aus nach vorn kleiner werdende gekrümmte Oberfläche einem mit Gewebe verstärkten synthetischen Harz bebesitzt, zuerst durch das offene rückwärtige Ende des io steht, wobei der rückwärtige zylindrische Teil dieses druckbeständigen Behälters eingeführt, auf den Stopfens in den Pappzylinder eingeklebt ist und dieser bereits der Ausblaskopf aufgeschraubt worden ist. so die Endwandung desselben darstellt. Der vordere Diese Patrone wird entlang der ganzen Bohrung des kegelstumpfförmige Teil des Stopfens legt sich an den Behälters eingeschoben, in die sie satt einpaßt, und Umfang der Schneidkante an. Die Ladung 11 besteht zwar vorzugsweise so lange, bis die gebogene oder 15 beispielsweise aus 160 g einer Mischung von 49% kegelförmige Oberfläche des Stopfens gegen die Ammoniumnitrat, 34% Magnesiumnitrathexahydrat Schneidkante des Ausblaskopfes anliegt. Die Reibung und 17% Holzmehl. Diese Masse ist leicht in den zwischen den. zylindrischen Wandungen der Ladungs- vorderen Teil des Pappzylinders eingepreßt, und eine patrone und denjenigen des Behälters hält also den weitere Ladung 12 besteht beispielsweise aus 40 g Stopfen in der gewünschten Lage. Der Wettersicher- 20 einer leicht gepackten Wettersicherheitszündmasse, heitszünder, der vorzugsweise bereits in die Aus- welche aus einer Mischung von Guanidinnitrat und nehmung der Ladungspatrone eingeführt ist, wird mit Kaliumpersulfat besteht, und diese ist in den hinteren den Anschlüssen des Anschlußkopfes verbunden, und Teil des Pappzylinders eingeführt. Die Ladung 12 der Anschlußkopf wird dann· auf den Behälter auf- ist nicht geeignet, eine Methan-Luft-Mischung zu geschraubt. 25 zünden, wenn die Zersetzung derselben selbst bei

Die Schraubverbindung zwischen dem Anschluß- atmosphärischem Druck stattfindet, und die Ladung kopf und dem Behälter ist vorzugsweise derart, daß 11, welche genügend freien Sauerstoff enthält, um bei der Entwicklung des inneren Druckes innerhalb den Zylinder 9 zu verbrennen, ist nur geeignet, ihre des Behälters die Wirksamkeit des Verschlusses ver- sich selbst unterhaltende Zersetzung zu erfahren, wenn größert wird, da hierdurch die Verbindung wirksam 30 ein Druck herrscht, der etwas oberhalb dem Atmogemacht werden kann, ohne daß ein hoher Schraub- sphärendruck liegt. Ein Wettersicherheitszünder 13 druck, beispielsweise mit Hilfe eines Schrauben- besteht im wesentlichen aus einer Antimon-Permanschlüsseis, angewandt wird. Hierdurch ist es möglich, ganat-Masse, und ein elektrischer Zündkopf ist in ein daß der Arbeiter diese Verbindung von Hand her- Kupferrohr eingeschlossen, welches nicht zerstört stellen kann, nachdem die Sprengvorrichtung geladen 35 wird, sondern beim Zünden nur rotglühend wird. Das worden ist, während sie sich schon teilweise in untere Ende des Pappzylinders 9 ist durch einen dem Bohrloch befindet. Für diese Verbindung wird Deckel 14 verschlossen. Isolierte elektrische Leitungszweckmäßig ein O-Ring verwendet. drähte 15, 16 des Wettersicherheitszünders 13 sind Wenn- der Wettersicherheitszünder dann gezündet mit einem Anschluß 17 und einem Erdanschluß 18 an wird und die sich in der Patrone befindende Ladung 40 dem Anschlußkopf 19 verbunden, die an dem Ansich zu zersetzen beginnt, sind die sich entwickelnden schlußkopf 19 angebracht sind. Zwischen dem vor-Gase bestrebt, die Patrone und demgemäß auch den deren Ende des Zündkopfes und dem Gewindeteil desStopfen weiter und weiter gegen die Schneidkante selben befindet sich eine Ringnut 20, in die ein des Ausblaskopfes vorzubewegen, und da der Stopfen Dichtungs-O-Ring aus nachgiebigem polymerisiertem aus leicht deformierbarem Material besteht, wird die 45 Chloroprenmaterial eingelegt ist. Wirksamkeit des Verschlusses größer in dem Maße, Das freie Volumen des Behälters beträgt 680 ecm, wie der Druck ansteigt, bis sich der vorher bestimmte und der Druck, bei dem der Stopfen 10 in kleine Teile Druck aufgebaut hat, bei dem der Stopfen zerstört zerbirst, beträgt 1400 kg/cm².

wird. Da die Patrone satt in den Behälter paßt, wird Beim Laden der Vorrichtung wird der Behälter 1

die zylindrische Wandung der Patrone, solange der 50 mit dem Ausblaskopf 4 ein gewisses Stück in ein vordere Teil derselben noch besteht, nach außen ge- Bohrloch, und zwar mit dem Ausblaskopf nach vorn, preßt, und hierdurch wird der Gasdruck direkt hinter eingeführt. Die die Ladungen 11 und 12 enthaltende dem Stopfen aufrechterhalten. Patrone 9 mit dem bereits in sie eingeführten Zünder

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Aus- 13 wird dann in den Behälter eingeschoben, bis der führungsform der Erfindung dargestellt, und zwar in 55 den Endverschluß bildende Stopfen 10 mit der einem Längsschnitt durch eine Gasdruckspreng- Schneidkante des Ausblaskopfes 4 in Berührung patrone. kommt. Die Leitungsdrähte 15 und 16 werden dann

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, besteht die Gas- mit den Anschlüssen 17 und 18 verbunden. Der Andurcksprengpatrone aus einer zylindrischen Wan- schlußkopf 19 wird dann auf das Behälterrohr 11 von dung 1 eines eine hohe Festigkeit aufweisenden Stahl- 60 Hand aufgeschraubt, und die äußeren, in der Zeichrohres, das an seinen beiden Enden mit Innengewinde nung nicht dargestellten Leitungsdrähte werden dann versehen ist, und zwar an dem vorderen Ende 2 und mit der ebenfalls nicht dargestellten Zündvorrichtung an dem rückwärtigen Ende 3. Der Ausblaskopf 4 ist verbunden, und die Sprengvorrichtung wird weiter mit einem entsprechenden Gewinde an seinem offenen in das Bohrloch in die Sprenglage eingeschoben. Ende versehen und endet dort in einer angedrehten 65 Wenn der Zündstromkreis geschlossen wird, wird der Ringfläche 5, welche mit der glatten zylindrischen Zünder 13 in Tätigkeit gesetzt, wobei er rasch dunkel-Innenwandung 6 des Ausblaskopfes 4 einen Winkel rotglühend wird und eine ausreichende Temperatur von 90° bildet. Diese ringförmige Endfläche 5 bildet annimmt, um die Zersetzung der Zündladung 12 einalso mit der inneren zylindrischen Wandung 6 eine zuleiten. Diese erzeugt rasch in dem Behälter 1 einen Schneidkante. Die innere zylindrische Wandung 6 70 ausreichenden Druck, so daß die Hauptladung 11 ihre

sich selbst unterhaltende Zersetzung erfahren kann. Während der Zersetzung der Zündladung wird der Enddeckel 14 ausgeblasen, und der sich in dem Behälter entwickelnde Druck drückt den Stopfen 10 vorwärts, so daß er in die Schneidkante, welche sich zwischen der Endfläche 5 und der inneren zylindrischen Wandung 6 des Ausblaskopfes 4 gebildet hat, eingepreßt wird. Hierdurch wird an dem vorderen Ende des Behälters 1 ein ausreichender gasdichter Verschluß geschaffen, bis sich der Druck in dem Behälter so weit vergrößert hat, daß der Stopfen 10 zerstört wird. Dann treten die Gase durch den axialen Gaskanal 6 und die Ausblasöffnungen 7 des Ausblaskopfes in das Bohrloch aus, wodurch die gewünschte Sprengwirkung 'hervorgerufen wird.

Obwohl der Anschlußkopf 19 nur von Hand aufgeschraubt ist, wird durch die Entwicklung des Druckes in dem Behälter 1 der O-Ring 21 so deformiert, daß ein gasdichter Verschluß zwischen der Verbindung, zwischen dem Behälter 1 und dem Anschlußkopf 19 geschaffen wird. Der Stopfen 10 birst nach etwa 5 Sekunden von dem Augenblick an, wo der Zündstrom geschlossen ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wiederholt verwendbare Gasdrucksprengpatrone, bestehend aus einem Ladungsbehälter mit einschraubbaren Ausblas- und Anschlußköpfen, wobei im betriebsfertigen Zustand eine Bruchscheibe zwischen dem Ladungsbehälter und dem mit einer Schneidkante versehenen Ausblaskopf vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel- oder kegelstumpfförmige Bruohscheibe (10) aus leicht deformierbarem Material besteht und zwischen der den Querschnitt des Ladungsbehälters (1) im wesentlichen ausfüllenden Patrone (12) und dem Ausblaskopf (4) beweglich angeordnet ist, so daß sie bei Entwicklung eines Überdruckes im Ladungsbehälter (1) dichtend gegen die Schneidkante (5) des Ausblaskopfes (4) gedrückt wird.

2. Gasdrucksprengpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchscheibe (10) mit der Patrone (11, 12) fest verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 648 283.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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