DE1094174B

DE1094174B - Sprengstoffplatte zur Erzeugung einer linienfoermigen Detonationsfront

Info

Publication number: DE1094174B
Application number: DEP22426A
Authority: DE
Inventors: David Linn Coursen
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1958-03-18
Filing date: 1959-03-17
Publication date: 1960-12-01
Also published as: US2943571A; GB878196A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengstoffplatte zur Erzeugung einer linienförmigen Detonationsfront, (im folgenden als »Linienwellenerzeuger« bezeichnet). Dies ist eine Brisanzsprengstoffplatte, bei der die an einem Punkt erzeugte Detonationsfront an einer Anzahl von Punkten, die entlang einer geraden oder gekrümmten Linie liegen, gleichzeitig ankommt. Wird eine Brisanzsprengstoffmasse an einem Punkt gezündet, so bewegt sich die Detonationsfront von diesem Punkt in alle Richtungen mit derselben Geschwindigkeit nach außen. Wenn z. B. eine dünne, flache, kreisförmige Brisanzsprengstoffladung in ihrem Mittelpunkt gezündet wird, so bewegt sich die Detonationsfront in Form eines sich vergrößernden Kreises durch die Ladung und erreicht alle Punkte auf dem Umfang der Ladung gleichzeitig. Hat die dünne, flache Ladung geradlinige Begrenzungen, so hat die Detonationsfront zuerst die Form eines sich vergrößernden Kreises, bis sie den der Zündstelle nächstgelegenen Teil der Begrenzung erreicht hat. Danach läuft die Front durch die verbliebene Ladung als sich vergrößernder Kreisbogen, wobei der Krümmungsradius des Bogens an jedem gegebenen Punkt der Ladung durch die Entfernung vom Zündpunkt bestimmt ist. Bei einer Ladung mit geradlinigen Begrenzungen kommt also die Detonationsfront auf Grund ihrer Krümmung an allen Punkten des Umfangs der Ladung nicht gleichzeitig, sondern zu verschiedenen Zeiten an, abhängig von der Entfernung zwischen jedem Endpunkt und dem Zündpunkt. Offensichtlich kann die Detonationsfront dann auch nicht gleichzeitig eine Anzahl von Punkten auf irgendeiner anderen gekrümmten Linie, die nicht mit der natürlichen Krümmung der Detonationsfront zusammenfällt, erreichen.

Beim Sprengen und bei vielen industriellen Anwendungen von Sprengstoffen werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn die Sprengladung gleichzeitig an möglichst vielen Stellen ihrer Oberfläche gezündet wird. Wenn z. B. eine lineare oder keilförmige Ladung, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 605 704 zum Ausstanzen von Rohren u. ä. beschrieben ist, statt nur an einer Stelle, an einer großen Zahl von Punkten, die in gerader Linie auf der Oberfläche liegen, gezündet wird, so erhält man ein gleichförmigeres Eindringen. Auch bei der in der USA.-Patentschrift 2 367 206 beschriebenen Methode, Metallteile explosiv miteinander zu verbinden, verursacht eine lokalisierte Zündung der die Metallmasse in dem Verband umgebenden Sprengladung gelegentlich eine Beschädigung der Verbindung, während eine derartige Beschädigung nicht auftritt, wenn die muffenähnliche Ladung an vielen Stellen rund um ein Ende der Ladung gezündet wird. _ Zur Erzielung einer gleichzeitigen Zündung an einer Anzahl von Stellen, die auf einer geraden oder Sprengstoffplatte zur Erzeugung
einer linienförmigen Detonationsfront

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. März 1958

David Linn Coursen, Newark, Del. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

gekrümmten Linie liegen, könnte eine Reihe einzelner Zünder, z. B. Sprengzündhütchen, verwendet werden. Dies ist jedoch nicht immer durchführbar, da die Streuungen der Eigenschaften der einzelnen Zünder eine wirklich gleichzeitige Zündung ausschließen, wenn sie auch so gering sind, daß sie im allgemeinen vernachlässigt werden können. Außerdem ist die mechanische Anbringung einer großen Anzahl von Zündern, die auf der Oberfläche des zu zündenden Brisanzsprengstoffes liegen, aus Platzgründen äußerst schwierig, wenn nicht gar unmöglich. Infolge der Brisanz des einzelnen Zünders ist ferner die Verwendung einer großen Anzahl von Zündern in dichter Nachbarschaft unmöglich. Es ist daher offensichtlich, daß zur Zündung der Sprengladungen bei derartigen Anwendungsfällen ein Linienwellenerzeuger sehr erwünscht wäre. In der USA.-Patentschrift 2 774 306 ist ein Linienwellenerzeuger beschrieben, der aus einer flexiblen Scheibe besteht, die eine Anzahl fester, inerter Sperrteile enthält, die ein Netz von Zwischenräumen bilden, in denen ein Brisanzsprengstoff verteilt ist. Diese Anordnung ermöglicht eine für viele Fälle zufriedenstellende Zündung, leidet jedoch an der Kompliziertheit des Aufbaus, da die Zahl der Bestandteile Schwierigkeiten bei der Herstellung verursacht.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Linienwellenerzeugers, der einfach gebaut und dennoch sehr wirksam ist.

Der erfindungsgemäße Linienwellenerzeuger kennzeichnet sich durch eine Platte aus brisantem Spreng-

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stoff, die derart mit Löchern versehen ist, daß die kürzesten Wege vom Zündpunkt zu jedem Endpunkt der gewünschten Detonationsfrontlinie entlang der durch die Löcher definierten Sprengstoffwege gleich lang sind, wobei die Dicke der Platte sowie die Abmessungen und der gegenseitige Abstand der Löcher so bemessen sind, daß die Detonation sich nur entlang der Sprengstoffwege fortpflanzen kann.

Die Form des Linienwellenerzeugers hängt von der Form der Begrenzungslinie.ab, die die Endpunkte enthält. Ist diese Begrenzung eine gerade Linie, so befindet sich die Zündstelle im allgemeinen auf der Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks, bei dem die Basis die gerade Begrenzungslinie darstellt und eine große Zahl von öffnungen zwischen dem Zündpunkt und der geraden Begrenzungslinie angebracht ist. Die öffnungen können durch viele Schlitze mit parallelen Seiten dargestellt werden, die zueinander und zu einer Seite des Dreiecks parallel sind, wobei sich die Enden der Schlitze auf Linien befinden, deren eine mit der geraden Begrenzungslinie übereinstimmt oder besser parallel dazu ist, deren andere zwischen der geraden Begrenzungslinie und der dritten Seite des Dreiecks liegt und zu der letzteren parallel ist. Wenn dagegen der Zündpunkt und die Enden der geraden Begrenzungslinie ein gleichseitiges Dreieck darstellen, können die öffnungen kreisförmig und gleich groß und so in regulär hexagonaler Anordnung verteilt sein, daß sie parallel zu der geraden Begrenzungslinie gestaffelte Reihen bilden. Die kreisförmigen öffnungen können auch auf die Schnittpunkte eines Polarkoordinatensystems verteilt sein, das seinen Ursprung an einem Punkt auf der Verbindungslinie von der Dreiecksspitze zum Mittelpunkt der geraden Begrenzungslinie hat. Eine andere Form eines Linienwellenerzeugers wird von vielen Reihen aus ineinandergepackten winkelförmigen öffnungen perforiert, wobei jede Reihe der geraden Begrenzungslinie parallel ist. Bei den letzten beiden Formen von Linienwellenerzeugern sind die öffnungen, wie bei den früheren Formen bereits beschrieben, von solcher Größe und so verteilt, daß der kürzeste Detonationsweg vom Zündpunkt zu einem der Endpunkte auf der geraden Begrenzungslinie im wesentlichen gleich dem kürzesten Detonationsweg vom Zündpunkt zu jedem der anderen Endpunkte auf der geraden Begrenzungslinie ist. Vorzugsweise werden Linienwellenerzeuger, wie die oben beschriebenen, die öffnungen, Schlitze, gleich große hexagonal angeordnete Kreise oder Winkel aufweisen, durch das vom Zündpunkt und den Endpunkten der geraden Begrenzungslinie gebildete Dreieck selbst abgegrenzt. Der Linienwellenerzeuger jedoch, der kreisförmige öffnungen aufweist, die auf den Schnittpunkten eines Polarkoordinatennetzes zentriert sind, hat am besten die Form eines Spitzbogendreiecks, dessen Spitze den Zündpunkt und dessen Basis die gerade Begrenzungslinie, die die Endpunkte enthält, darstellt.

Außer den Linienwellenerzeugern, bei denen eine Detonationsfront gleichzeitig an sehr vielen Endpunkten auf einer geraden Begrenzungslinie ankommt, kann man durch geeignete Wahl von Größe, Form und Verteilung der öffnungen einen Linienwellenerzeuger herstellen, bei dem die Endpunkte eine Kurve bilden, z. B. einen Kreis oder verschiedene gerade oder gekrümmte Linien, z. B. solche, die ein Polygon bilden.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung illustriert, in der

Fig. 1 die Theorie der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 2 A bis 2G die verschiedenen Formen von Linienwellenerzeugern darstellen und

Fig. 3 eine Reihe von mittels einer Kamera für aneinander anschließende Bilder gefertigter Aufnahmen, die das Durchlaufen der Detonationswelle durch einen Linienwellenerzeuger von Fig. 2 B zeigen, darstellt.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Platte aus einer Brisanzsprengstoffmasse von völlig unregelmäßiger Form, die mit zahlreichen, wahllos über die Platte verteilten, unregelmäßig geformten öffnungen versehen ist. Die Sprengstoffmasse bildet einen zusammenhängenden Untergrund. Wenn die Ladung am Punkt P₀, dem Zündpunkt, gezündet wird, läuft die Detonation mit gegebener Geschwindigkeit nach außen, entlang der durch gestrichelte Linien in der Figur angegebenen verschiedenen Detonationswege R zwischen dem Zündpunkt P₀ und den Endpunkten P₁, P₂, P₃ ... P_n, die zusammen die Linie L entlang der Peripherie der Ladung bilden. Die Detonationswege R, denen die Detonationswelle folgt, werden durch die Lage und Größe der in wahllosen Abständen vorhandenen öffnungen bestimmt und haben in allen Fällen eine Querschnittsfläche W₀, die gleich oder größer als das zur Verhinderung des Erlöschens der Detonation erforderliche Minimum ist. (Für jede Brisanzsprengmasse gibt es eine bestimmte, minimale Dimension ·—· Breite oder Dicke —, im allgemeinen als Querschnittsfläche bezeichnet, die zur Fortpflanzung der Detonation erforderlich ist, wobei man fand, daß die Detonation in der Mitte zwischen den Rändern dieser Minimalfläche läuft, was durch die gestrichelten Linien der Figur veranschaulicht wird.)

Wie Fig. 1 zeigt, läuft die Detonationswelle entlang verschiedener Detonationswege, die eine zur Fortpflanzung der Detonation ausreichende Querschnittsfläche aufweisen, wobei die Welle Luftlöcher entweder kreuzt oder daran vorbeiläuft, was davon abhängt, ob sie über oder unter der Minimalgröße liegen, die eine Fortpflanzung der Detonation verhindert. (Für jeden Brisanzsprengstoff mit gegebener Querschnittsfläche gibt es eine bestimmte minimale Größe für Luftlöcher, über die hinweg sich die Detonation nicht fortpflanzen kann.) So kann man leicht einsehen, daß die Detonationswelle gezwungen werden kann, einen vorbestimmten und gewünschten Weg einzuschlagen. Haben die Luftlöcher, unabhängig von ihrer Form, die geeigneten Abmessungen, um die Ablenkung der Detonationswelle zu steuern, und sind sie so verteilt, daß der kürzeste Detonationsweg zwischen dem Startpunkt und irgendeinem Endpunkt gleich dem kürzesten Detonationsweg zwischen dem Zündpunkt und jedem der anderen Endpunkte ist, so erreicht die Detonationswelle alle Endpunkte gleichzeitig, unabhängig von dem genauen Verlauf der von der Welle eingeschlagenen Wege.

Die Fig. 2 A bis 2 G zeigen verschiedene Formen von Linienwellenerzeugern, die gemäß den vorstehenden Prinzipien gebaut sind. In den Linienwellenerzeugern sind die öffnungen so bemessen, daß sie die Fortpflanzung der Detonation über sie hinweg verhindern und die Detonationswege abgrenzen.

Fig. 2 A zeigt einen Linienwellenerzeuger, bei dem die Detonationsfront bei Punkt P₀ erzeugt wird, entlang der Detonationswege R läuft und gleichzeitig an einer Reihe von Punkten P₁ bis P₈ geradlinig ankommt. Die Brisanzsprengstoffplatte hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks und ist durch eine Anzahl Schlitze mit parallelen Seiten perforiert, die zueinander und zu einer Seite des Dreiecks parallel sind und deren Enden auf Linien liegen, deren eine mit der Basis und die andere mit der dritten Seite des Dreiecks parallel ist.

Wird der in Fig. 2 B gezeigte Linienwellenerzeuger am Punkt P₀ gezündet, so läuft die Detonationsfront die Detonationswege R entlang und erreicht gleichzeitig eine große Zahl von Endpunkten in gerader Linie, von denen einige durch P₁ bis P₆ angegeben sind. Die Sprengstoffplatte hat die Form eines gleichseitigen Dreiecks, das mit regulär hexagonal angeordneten Öffnungen von gleicher Kreisform versehen ist, die gestaffelte Reihen parallel zu der dem Zündpunkt gegenüberliegenden Seite des Dreiecks bilden.

Fig. 2 C zeigt eine Form eines Linienwellenerzeugers, bei dem eine vom Punkt P₀ entlang der Detonationswege R laufende Detonationsfront gleichzeitig an einer großen Zahl von Punkten in gerader Linie, von denen einige durch P₁ bis P₄ angezeigt sind, ankommt. Das Gerät besteht aus einer Sprengstoffplatte in Form eines Spitzbogendreiecks, die mit einer verzerrt hexagonalen Anordnung von kreisförmigen öffnungen versehen ist, wobei diese öffnungen auf den Schnittpunkten eines Polarkoordinatennetzes zentriert sind, dessen Ursprung auf einer Linie liegt, die durch den Punkt P₀ und den Mittelpunkt der dem Punkt Po gegenüberliegenden Seite des Dreiecks geht.

Das Gerät von Fig. 2D besitzt ebenfalls Dreiecksform und erzeugt gleichfalls eine geradlinige Wellenfront, wobei die Detonationsfront bei den Endpunkten P₁ bis P₁₀, die auf einer geraden Linie liegen, gleichzeitig ankommt. In diesem Fall ist die dreieckige Brisanzsprengstoffplatte mit Reihen aus ineinandergepackten winkelförmigen öffnungen perforiert. Die Reihen sind der Seite des Dreiecks, die die Endpunkte trägt, parallel und so verteilt, daß sie gerade Kolonnen von öffnungen bilden.

Bei Fig. 2 E besteht der Linienwellenerzeuger aus einer annähernd halbkreisförmigen Platte aus Brisanzsprengstoff, die mit Reihen von öffnungen versehen ist, die so angeordnet sind, daß die am Punkt P₀ erzeugte Detonationswelle nach der Umgehung einer öffnung sofort einer anderen öffnung gegenübersteht, die umgangen werden muß, wodurch der kürzeste Detonationsweg vom Zündpunkt zu einem der Endpunkte (von denen einige durch P₁ bis P₇ angezeigt sind) gleich dem kürzesten Detonationsweg von Zündpunkt zu jedem der anderen Endpunkte ist, so daß die Detonationsfront an den Endpunkten, die eine gerade Linie bilden, gleichzeitig ankommt.

Fig. 2 F zeigt einen Linienwellenerzeuger, bei dem man eine an einem einzigen Zündpunkt erzeugte Detonationsfront gleichzeitig an einer großen Zahl von Punkten, die einen Kreis bilden, ankommen läßt. In dieser Ausführung bildet die Trägermasse aus Brisanzsprengstoff einen Ring, der ein kreisförmiges Loch umgrenzt, wobei die Punkte auf der Innenseite des Ringes die Endpunkte darstellen, von denen einige durch P₁ bis P₈ angegeben werden. Die öffnungen, die die Trägermassse abgrenzen, sind so angeordnet, daß die Detonationswelle, nachdem sie um eine öffnung herumgelenkt wurde, auf andere öffnungen trifft und diese umgehen muß und der kürzeste Detonationsweg vom Zündpunkt zu einem der Endpunkte gleich dem kürzesten Detonationsweg vom Zündpunkt zu jedem anderen Endpunkt ist.

In Fig. 2 G, die eine Ausführung zeigt, bei der die an einem einzigen Punkt erzeugte Detonationsfront an einer Anzahl von Punkten, die ein Rechteck einschließen, gleichzeitig ankommt, bilden die Außenkanten der Brisanzsprengstoffträgermasse ein Polyeder und die Innenkanten ein Rechteck. Die öffnungen in der Trägermasse sind so angeordnet, daß die bei P₀ erzeugte Detonationsfront nach der Umgehung einer öffnung eine andere umgehen muß, so daß der kürzeste Detonationsweg vom Zündpunkt zu einem der Endpunkte (allgemein durch P₁ bis P₅ angezeigt) die das Rechteck umgrenzen, gleich dem kürzesten Detonationsweg vom Zündpunkt zu jedem der anderen Endpunkte ist.

Die Fig. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen, wie die Detonationsfront durch den Linienwellenerzeuger von Fig.

ίο 2 B läuft und sind 7,25 bzw. 15,5,24,2 und 31,7 Mikrosekunden nach der Zündung aufgenommen.

Wie gezeigt wurde, kann die gewünschte Verzerrung der Detonationsfront leicht auf einer Anzahl von Wegen ohne besondere Herstellungsschwierigkeiten erhalten werden. Die entscheidenden, zur Erzielung der Verzerrung erforderlichen Merkmale sind:

1. Der Brisanzsprengstoff muß eine zusammenhängende Trägermasse bilden.

2. Die öffnungen müssen ausreichende Abmessungen ao haben, um die Fortpflanzung der Detonationswelle quer über die öffnung zu verhindern.

3. Der kürzeste Detonationsweg (das ist der kürzeste Weg, der eine zur Fortführung der Detonation ausreichende Querschnittsfläche hat) vom Zündpunkt zu einem der Endpunkte muß im wesentlichen gleich dem kürzesten Detonationsweg vom Zündpunkt zu jedem der anderen Endpunkte sein. Auf Grund dieser Überlegungen kann man außer den oben beschriebenen, viele Formen von Linienwellenerzeugern herstellen, die lineare Detonationsfronten in verschiedenen geometrischen Formen erzeugen. Außerdem kann man eine Anzahl von Wellenerzeugern verbinden, z. B. durch Aufeinanderschichten, um eine zweidimensionale, z. B. ebene Detonationsfront zu erhalten.

Die genaue Sprengstoffzusammensetzung ist nicht entscheidend, solange das Sprengmaterial mit hoher Geschwindigkeit detoniert und zu der erforderlichen zusammenhängenden Platte geformt werden kann.

Eine Masse aus zündhütchenempfindlichem, kristallinem Brisanzsprengstoff, z. B. PETN, und einem aus einem Elastomeren und einem Kunstharz bestehenden Bindemittel läßt sich leicht zu der gewünschten Platte formen zur Umänderung in die zusammenhängende Trägermasse, und detoniert im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit von 6000 bis 7000 m/sec. Eine geeignete Masse dieser Art enthält im allgemeinen 92,5 bis 77,5% Brisanzsprengstoff, das Bindemittel enthält 25 bis 75,0% des Elastomeren. Obwohl diese Masse den bevorzugten Brisanzsprengstoff darstellt, liegt auch die Verwendung anderer plattenähnlicher Hochgeschwindigkeitssprengstoffe, z. B. Sprenggelatineplatten, im Erfindungsbereich.

Die Abmessungen der öffnungen sind natürlich von dem speziellen, mit großer Geschwindigkeit detonierenden Sprengstoff, der die Trägermasse bildet, abhängig, da die zur Verhinderung der Fortpflanzung der Detonationswelle nötigen Luftlöcher von der Art des Sprengstoffes abhängig sind. Zum Beispiel müssen die öffnungen der in dem unten angeführten Beispiel verwendeten Sprengmasse eine geringste Mindestabmessung von 0,051 cm haben, um die erforderlichen Luftlöcher zu liefern. Natürlich ändert sich dieser Wert, wenn andere Sprengstoffe, wie z. B. Sprenggelatine, verwendet werden, und daher hat die genaue geringste Mindestabmessung der öffnung keinen festen Wert. Die Querschnittsfläche der Zündlinien des Sprengstoffs beeinflußt auch die Querschnittsfläche der öffnungen; je größer die Querschnittsfläche der Zündlinien, um so größer ist die öffnung, welche zur

Fortpflanzung der Detonation quer darüber erforderlich ist.

Die minimale Querschnittsfläche, die zur Aufrechterhaltung der Detonation erforderlich ist, hängt ebenfalls von der Art des verwendeten Sprengstoffs, der die Trägermasse bildet, ab. Bei dem im unten angeführten Beispiel angegebenen Sprengmaterial beträgt diese Mindestfläche 7,8 mm². Da die Querschnittsfläche von der Breite der Streifen und der Dicke der Sprengstoffplatte bestimmt wird, kann die Mindestmenge Sprengstoff, die zur Aufrechterhaltung der Detonation erforderlich ist, durch das Verhältnis:

₊K T W₀ ¹S

ausgedrückt werden. Hierbei ist T die Plattendicke, W₀ die Mindestbreite des Streifens, die zur Übertragung der Detonation nötig ist, und K eine Konstante. Für die im Beispiel angeführte Sprengmasse ao ist K = 0,72 mm"¹. Jedoch ändert sich, wie früher bezüglich der Öffnungsgröße angeführt wurde, der spezielle Wert für die Querschnittsfläche und damit auch für die Konstante K der Dicke-Breite-Gleichung, falls deren Anwendung erforderlich ist, mit dem speziellen »5 verwendeten Sprengstoff, weshalb die genaue Mindestquerschnittsfläche oder die Konstante keinen festen Wert hat.

In manchen Fällen kann man für eine gegebene Konfiguration des Linienwellenerzeugers einen mathematischen Ausdruck formulieren, der die erforderlichen Abmessungen der Wege zu den Luftlöchern oder der Öffnungsgröße in Beziehung bringt. Zum Beispiel wird für die Konfiguration von 2B, d. h. eine dreieckige Sprengstoffplatte, die mit einer regulär hexagonal en Anordnung von runden Löchern versehen ist, dann eine völlig gerade Detonationsfront erhalten,

2R + W₀

₌ 0,122

40

ist. W ist die Breite des Sprengstoffstreifens zwischen benachbarten Löchern, W₀ ist die Mindestbreite des Streifens, die die Detonation weiterführen kann, und R ist der Öffnungsradius. Jedoch kann man für viele Zwecke genügend gerade Fronten erhalten, wenn die folgende Gleichung erfüllt ist:

0,05

2(W-W ₀)

0,9.

Das folgende Beispiel beschreibt eine illustrative Form des Linienwellenerzeugers der Erfindung. Die verwendete Sprengmasse stellt eine biegsame Platte dar, die aus einer 85:15-Mischung von PETN und einem Bindemittel besteht, welches aus 50% Butylkautschuk und 50Vo eines thermoplastischen Terpenkohlenwasserstoffharzes, z. B. aus /J-Pinenpolymerem, besteht.

Beispiel

Eine Platte aus der Sprengmasse, die 4,3 mm dick ist und einen Sprengstoffgehalt von 0,62 g/cm² hat, wurde in die durch Fig. 2 B gezeigte Dreiecksform gebracht. Die runden öffnungen hatten 6 mm Durchmesser und waren um 9,25 mm Zentren in regulär hexagonaler Anordnung angebracht. Die Platte wurde an der Spitze durch ein elektrisches Standardsprengzündhütchen gezündet und die Detonationsfront lief, wie in Fig. 3 gezeigt wurde, durch die Platte und ergab eine geradlinige Detonationsfront.

Die erfindungsgemäßen Linienwellenerzeuger eignen sich zur gleichzeitigen Zündung einer Sprengladung an einer Anzahl von Punkten, die entlang einer geraden oder gekrümmten Linie liegen. Beispielsweise kann damit eine zylindrische Ladung an einer Anzahl von rings um den Umfang liegenden Punkten gezündet werden. Hierzu wird ein Linienwellenerzeuger gemäß Fig. 2 B gewählt, dessen Seitenlänge gleich dem Umfang der zu zündenden Ladung ist. Eine Seite des Linienwellenerzeugers wird zu einem Kreis gebogen, so daß die Enden zusammenstoßen. Der gebogene Linienwellenerzeuger wird dann koaxial an das Ende der zylindrischen Ladung angesetzt und daran befestigt. Eine Zündung an der abgewandten Spitze des Linienwellenerzeugers erzeugt eine lineare Detonationsfront, die durch den Linienwellenerzeuger wandert und das Ende der zylindrischen Ladung an einer Anzahl von um den Umfang liegenden Punkten gleichzeitig zündet.

Der Linienwellenerzeuger kann auch als wesentlicher Bestandteil einer Anordnung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Detonationsfront dienen, mit der ein Sprengstoffziegel gezündet wird.

Ein geeignet bemessener Linienwellenerzeuger gemäß Fig. 2 B wird mit einer Seite an eine Seite einer ersten rechteckigen Sprengstoff platte angelegt, und die ganze Anordnung wird sandwichartig zwischen zwei Glasplatten eingeschlossen. Der Sandwich wird dann auf eine zweite Sprengstoffplatte gelegt, die etwa die gleiche Größe wie die erste Sprengstoffplatte hat, und ein Ende des Sandwichs wird etwas angehoben, so daß die in Berührung mit dem Linienwellenerzeuger stehende Seite der ersten Sprengstoffplatte weiter als die gegenüberliegende von der zweiten Sprengstoffplatte entfernt ist. Durch Zündung des Linienwellenerzeugers wird die obere Seite der ersten Sprengstoffplatte an allen Punkten gleichzeitig gezündet, und eine lineare Detonationsfront geht durch die erste Sprengstoffplatte nach unten. Da der Sandwich gegen die zweite Sprengstoffplatte geneigt ist, müssen die durch die Zerstörung der unteren Glasplatte erzeugten Glassplitter verschieden lange Wege zurücklegen, bis sie auf die zweite Sprengstoffplatte auftreffen. Durch geeignete Bemessung der Neigung des Sandwichs kann erreicht werden, daß alle Glassplitter im wesentlichen gleichzeitig auf die zweite Sprengstoffplatte auftreffen, so daß deren ganze obere Fläche gleichzeitig gezündet wird. Dadurch wird eine zweidimensionale ebene Detonationsfront erzeugt.

An Stelle des Linienwellenerzeugers von Fig. 2 B können andere Linienwellenerzeuger, die eine geradlinige Detonationsfront erzeugen, z. B. diejenigen nach Fig. 2 A, 2 C, 2 D und 2 E, für diese Anwendungsfälle verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Sprengstoffplatte zur Erzeugung einer linienförmigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Platte aus brisantem Sprengstoff, die derart mit Löchern versehen ist, daß die kürzesten Wege (R) vom Zündpunkt (-P₀) zu jedem Endpunkt (F₁ bis P_n der gewünschten Detonationsfrontlinie entlang der durch die Löcher definierten Sprengstoffwege gleich lang sind, wobei die Dicke der Platte sowie die Abmessungen und der gegenseitige Abstand der Löcher so bemessen sind, daß die Detonation sich nur entlang der Sprengstoffwege fortpflanzen kann.

2. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer geradlinigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Sprengstoffplatte in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks, wobei der Zündpunkt in der Spitze liegt und die Basis die gewünschte Detonationsfrontlinie bildet, und durch schlitzförmige Löcher im wesentlichen gemäß Fig. 2 A.

3. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer geradlinigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Sprengstoffplatte in Form eines gleichseitigen Dreiecks, wobei der Zündpunkt an einer Spitze liegt und die gegenüberliegende Seite die gewünschte Detonationsfrontlinie bildet, und durch regulär hexagonal angeordnete kreisrunde Löcher im wesentlichen gemäß Fig. 2B.

4. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer geradlinigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Sprengstoffplatte in Form eines gleichschenkeligen Spitzbogendreiecks, wobei der Zündpunkt an der Spitze liegt und die Basis die gewünschte Detonationsfrontlinie bildet, und durch kreisrunde Löcher im wesentlichen gemäß Fig. 2 C.

5. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer geradlinigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Sprengstoffplatte in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks, wobei der Zündpunkt an der Spitze liegt und die Basis die gewünschte Detonationsfront bildet, und durch V-förmige Löcher im wesentlichen gemäß Fig. 2D.

6. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer geradlinigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Ausführung im wesentlichen gemäß Fig. 2 E.

7. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer kreisförmigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Ausführung im wesentlichen gemäß Fig. 2 F.

8. Sprengstoffplatte nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer rechteckigen Detonationsfront, gekennzeichnet durch eine Ausführung im wesentlichen gemäß Fig. 2 G.

9. Sprengstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Löcher definierten Stege eine Querschnittsfläche haben, die nicht wesentlich größer ist als das zur Weiterführung der Detonation nötige Minimum.

10. Sprengstoffplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffplatte aus kristallinem Brisanzsprengstoff besteht, dem ein Bindemittel zugemischt ist, das aus einem synthetischen Gummi und einem thermoplastischen Terpenkohlenwasserstoffharz besteht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen