DE19546823A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zündschläuchen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ZündschläuchenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung von Zündschläuchen niedriger
Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Zündung von Sprengladungen im industriellen
Bereich, insbesondere im Bergbau, Tunnelbau sowie in
Steinbrüchen, wird neben einer elektrischen Zündung eine
Zündung mit sogenannten Zündschläuchen angewendet, bei denen
die Innenwand eines Schlauchs mit explosiven Stoffen in
Pulverform belegt ist. Als Sprengstoff wird beispielsweise
TNT verwendet. In solchen Zündschläuchen läuft nach der
Zündung an einem Ende eine Stoßwelle sehr hoher
Geschwindigkeit zum anderen Ende und trifft dort auf eine
Sprengkapsel zur Zündung der eigentlichen Ladung. Die
Geschwindigkeit der Stoßwelle beträgt beispielsweise
2000 m/s. Solche Zündschläuche sind beispielsweise in der
DE 30 25 703 C2 und der US-PS 3 590 739 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
besonders einfaches, sicheres und kostengünstiges Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung solcher Zündschläuche und
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Lösung der Aufgabe ist für das Verfahren in Anspruch 1
und für die Vorrichtung im Anspruch 8 angegeben.
Durch die Innenbeschichtung des Zündschlauches mit
dem Sprengstoffpulver direkt hinter dem Extruder läßt sich
eine genau dosierbare, gleichmäßige Schicht mit guter
Haftung im kontinuierlichen Durchlauf erzielen. Dadurch kann
sichergestellt werden, daß die Brenngeschwindigkeit und die
Kraft der Stoßwelle und Explosion in engen Grenzen bleibt,
so daß auch mit verhältnismäßig niedrigen Energien
gearbeitet werden kann, weil die Toleranzen gering sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche. So kann vorgesehen sein, daß der Schlauch
vor Einbringen des Sprengstoffpulvers auf der Innenfläche
mit einer Oberflächenvergrößerung versehen wird. Dazu kann
eine Oberflächenveränderung in Form einer Aufrauhung,
Rändelung, eines Strichmusters oder dergleichen erfolgen.
Der Schlauch wird zweckmäßig hinter dem Extruder zur
Kühlung durch ein Wasserbad geführt und anschließend einer
Ziehtrommel mit steuerbarer Ziehkraft zugeführt. In
Laufrichtung des Schlauches vor der Ziehtrommel wird
zweckmäßig eine Vorrichtung zur Kontrolle des
Schlauchdurchmessers vorgesehen. Dann kann durch Einstellung
der Ziehkraft ein bestimmter Schlauchdurchmesser eingestellt
und konstant gehalten werden.
Zum Schutz des Zündschlauches gegen äußere Einflüsse
sowie auch zum Schutz der Umgebung bei Einleiten einer
Zündung kann nach der Ziehtrommel ein Schutzschlauch
aufextrudiert werden. Es besteht natürlich auch die
Möglichkeit, erst später, beispielsweise nach einer
Zwischenlagerung, den Schutzschlauch aufzubringen.
Für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
kann in Weiterbildung am Ende der Transportschnecke eine
Verteilerscheibe zur Aufbringung des Sprengstoffpulvers auf
die Schlauchinnenwand vorgesehen sein. Auf den Dosierer wird
zweckmäßig ein Vorrats- und Zuführtank für das
Sprengstoffpulver vorgesehen, wobei ein Mischer im Tank für
eine gute Mischung der Bestandteile des Pulvers sorgt. Eine
Aufwickeltrommel für den fertigen Zündschlauch hat mit
Vorteil die Form eines Hohlzylinders, der mit einem
achsparallelen Schlitz in der Wand des Hohlzylinders zur
Einführung des Zündschlauchs versehen ist. Der Schlauch wird
dann durch den Schlitz in das Innere des Hohlzylinders
eingeführt und dort im Inneren aufgewickelt. Wenn die
vorgegebene Länge des Schlauchs erreicht ist, schneidet man
ihn ab und kann den Wickel seitlich aus dem Hohlzylinder
herausnehmen.
Als Sprengstoff-Pulvergemisch werden bekannte
Explosivsubstanzen verwendet, beispielsweise PENT, RDX, HMX
oder TNT, mit gegebenenfalls einem Zusatz von Si- oder
Al-Pulver, je nach gewünschter Brenngeschwindigkeit. Bei einem
Beispiel beträgt der Anteil von HMX mit einer Korngröße bis
50 µm 93% mit einem Zusatz von Al-Pulver von 6,% und
einem weiteren Zusatz von Aerosil von 0,5% zur Verbesserung
der Fließfähigkeit. Nach dem Mahlen der Mischung wird diese
durch ein Sieb mit Siegöffnungen von beispielsweise 40 µm
gegeben und bis zum Gebrauch in einem Exikator aufgebraucht,
um das Pulver trockenzuhalten.
Als Extrudermaterial für den Schlauch verwendet man
beispielsweise Granulate von PE, PP, PVC, EVA und
Mischungen. Gegebenenfalls können auch andere Kunststoffe
verwendet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Extrudierwerkzeug mit einem Dosierer
zur Herstellung eines Zündschlauches und
Fig. 2 schematisch eine Gesamtanlage zur Herstellung von
Zündschläuchen.
In Fig. 1 ist schematisch ein Extrudierwerkzeug 1 am
Ausgang eines nicht dargestellten Extruders gezeigt. Die
Pfeile 2 geben die Fließrichtung des verflüssigten
Kunststoffs an. Wie dargestellt, bildet sich am Ausgang des
Werkzeugs 1 ein Schlauch 3, der sich durch Abziehen bis auf
einen vorgegebenen Durchmesser D verjüngt. Durch eine
zentrale Bohrung 4 des Werkzeugs 1 führt ein Dosierrohr 5
mit einer im Inneren angeordneten, nur schematisch
dargestellten Schnecke 6, die mit Hilfe eines nicht
dargestellten Motors mit einer vorgegebenen und
gegebenenfalls einstellbaren Drehzahl angetrieben wird. Die
Schnecke 6 fördert dosiert das Sprengstoff-Pulvergemisch aus
einem lediglich als Trichter dargestellten Vorratstank 6 mit
einem Mischer 7. Der Pfeil 8 gibt die Förderrichtung des
Sprengstoff-Pulvergemisches an. Am unteren Ende dicht hinter
der Mündung des Werkzeugs 1 ist an der Schnecke 6 eine
Verteilerscheibe 9 angeordnet, die das von der Schnecke 6
geförderte Pulvergemisch gleichmäßig auf die Innenwand des
noch heißen und plastischen Schlauchs 3 verteilt. Dadurch
wird eine gute Haftung erzielt. Eine zusätzliche Vorrichtung
(nicht dargestellt) am Ausgang des Werkzeugs 1 kann dafür
sorgen, daß die Innenwand des Schlauchs 3 aufgerauht oder
geriffelt wird. Dadurch erzielt man eine
Oberflächenvergrößerung und eine weiter verbesserte Haftung
und kann außerdem die Menge des aufgebrachten Pulvers in
einem größeren Bereich steuern.
Entsprechend der schematischen Darstellung in Fig. 2
wird der Schlauch 3 nach Verlassen des Extruderwerkzeugs 1
durch einen Wasserbehälter 10 mit einem Zulauf 11 und einem
Auslauf 12 geführt. Das Wasservolumen des Behälters 10
beträgt beispielsweise etwa 150 l. Der Schlauch 3 wird über
Rollen 13 am Boden des Gefäßes 10 umgelenkt und gelangt dann
nach einer weiteren Rolle 14 zu einer Vorrichtung 15, die
die Füllung bzw. Schichtdicke des Sprengstoffpulvers im
Schlauch 3 bestimmt. Das geschieht auf besonders einfache
Weise optisch, wenn der Schlauch 3 transparent ist und die
Pulvermischung gegebenenfalls auch fluoreszent mit
organischen Farben gefärbt ist. Anschließend gelangt der
Schlauch zu einer Vorrichtung 16 zur Messung des
Außendurchmessers. Diese Messung kann mechanisch oder
optisch erfolgen. Es folgt dann eine Ziehtrommel 17, die den
Schlauch einstellbar mit einer gewünschten Kraft bzw.
Geschwindigkeit aus dem Extruder abzieht. Mittels einer
Regelschaltung (nicht dargestellt), die als Eingangsgröße
den Wert des Schlauchdurchmessers von der Vorrichtung 16
erhält, kann durch Einstellung der Abziehkraft für die
vorzugsweise mit einem Elektromotor (nicht gezeigt)
angetriebene Ziehtrommel dafür gesorgt werden, daß der
Schlauch 3 einen bestimmten Außendurchmesser besitzt und
beibehält.
Der Zündschlauch 3 kann dann gegebenenfalls mittels
eines weiteren Extruders 18 mit einem Schutzschlauch (oder
auch mehreren Schutzschläuchen) versehen werden, bevor er
von einer Aufwickeltrommel 19 aufgenommen wird. Der fertige
Schlauch 3 wird dann an einem Ende mit einem verschweißten
oder verklebten Verschluß versehen. Am anderen Ende wird ein
Verschluß angebracht, der eine Verbindung mit einem Zünder
ermöglicht.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Zündschläuchen niedriger
Energie, bei dem ein extrudierter Schlauch (3) aus
Kunststoff auf der Innenseite mit einem pulverförmigen
Sprengstoff beschichtet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sprengstoffpulver an der
Werkzeugmündung eines Extruders durch das
Extruderwerkzeug (1) hindurch in den Schlauch (3)
eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (3) vor
Einbringen des Sprengstoffpulvers auf seiner Innenfläche
mit einer Oberflächenvergrößerung versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenvergrößerung
durch eine Oberflächenveränderung in Form einer
Aufrauhung, Rändelung, Strichmarkierung oder dergleichen
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (3) hinter dem
Extruder zur Kühlung durch ein Wasserbad (10) geführt
und anschließend einer Ziehtrommel (17) mit steuerbarer
Ziehkraft zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ziehtrommel (17)
eine Vorrichtung (16) zur Kontrolle des
Schlauchdurchmessers vorgesehen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehkraft so eingestellt
wird, daß ein vorbestimmter Durchmesser des Schlauchs
(3) erzielt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt
nach der Ziehtrommel (17) ein Schutzschlauch auf den
Schlauch (3) extrudiert (18) wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung des
Sprengstoffgemisches ein Dosierer (5, 6) vorgesehen ist,
der eine in einem Rohr (5) mit definierter Drehzahl
angetriebene Transportschnecke (6) besitzt, und
daß das Rohr (5) durch das Extruderwerkzeug (1) hindurch
bis zu dessen Mündung führt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der
Transportschnecke (6) eine Verteilerscheibe (9) zur
Aufbringung des Sprengstoffpulvers auf die
Schlauchinnenwand vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß auf den Dosierer (5, 6) ein
Vorrats- und Zuführtank (20) für das Sprengstoffpulver
mit einem Mischer (7) aufgesetzt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10,
gekennzeichnet durch eine Aufwickeltrommel (19) für den
fertigen Zündschlauch (3) in Form eines Hohlzylinders
mit einem achsparallelen Schlitz zur Einführung des
Zündschlauchs (3).
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