DE2214477A1

DE2214477A1 - Sprengscheibeneinheit

Info

Publication number: DE2214477A1
Application number: DE19722214477
Authority: DE
Inventors: Leslie Ernest Alloway Ayrshire Medlock (Großbritannien). M
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1972-10-26
Also published as: DE2214477C3; US3964390A; IT950911B; DE2214477B2; GB1339975A

Description

PATENTANWALTSBÜRO ThOMSEN - TlEDTKE

TEL. (0811) 53 0211 TELEX: 5-24 303 topat

S3 0212

PATENTANWÄLTE München: Frankfurt/M.: Dlpl.-Chem.Dr. D.Thomson Dipl.-Ing. W. WtlnkauH Dipl.-Ing. H. Tiedtke (Fuctuhohl 71)

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinnö Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 Manchen 2

Kaiser-Ludwig-Platze 24. März 1972

Imperial Chemical Industries Limited
London, Großbritannien

Sprengscheibeneinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengscheibe, die durch eine Sprengladung betätigt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren für das schnelle und vollständige öffnen einer verschlossenen öffnung.

Bei bestimmten Anwendungen,z.B. bei Brandbekämpfung und bei der schnellen Betätigung von Sicherheitsvorrichtungen,

bei denen ein flexibles Behältnis schnell aufgeblasen werden ro

° muß, befindet sich ein flüchtiges Material in einem Behältnis,

^ das schnell geöffnet werden kann, um das Material im Bedarfs-

^. fall freizugeben. Gewöhnlich wird diese Freigabe durch schnel-

les Zerbrechen eines Teils der Behältniswand oder schnelles

Öffnen einer Öffnung bewerkstelligt, die durch ein bewegliches

Mündliche Abreden, Insbesondere durch Telefon, bedürfen schriftlicher Bestätigung Potticheck (München) Kto. 119S« 74 Dresdner Bank 'München) Kto. 5569709

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oder zerstörbares Teil, ζ. B. einer Sprengscheibe in der Behältniswand, verschlossen ist. Die bisher erhältlichen Sprengscheiben zerbrechen ungleichförmig und werden nicht vollständig und sofort aus der Öffnung entfernt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sprengscheibenanordnung zu schaffen, die bei Betätigung die Öffnung vollständig freigibt.

Erfindungsgemäß besitzt eine Sprengscheibenanordnung eine Sprengscheibe mit einer Bruchlinie, die eine Linie minimaler Dicke rund um einen zerstörbaren Abschnitt der Scheibe begrenzt, sowie eine Ladung aus Detonationssprengmittel, die sich ausreichend nahe an dem zerstörbaren Scheibenabschnitt befindet, um die Scheibe um die Bruchlinie zu zerbrechen und den zerstörbaren Teil zu zerstören, wenn die Ladung detoniert.

Bei einer bevorzugten Anordnung besteht der zerstörbare Teil und zweckmäßig die gesamte Sprengscheibe aus einem Material, das durch die Detonation der Sprengladung zu einem Pulver zerkrümelt werden kann. Das bevorzugte Material ist Nylon. Weitere geeignete Materialien sind harzbeschichtete Glasfasern, harzbeschichtetes Papier, Polytetrafluoräthylen und gesintertes Metall.

Die Sprengladung, die aus einem beliebigen zur Detonation bringbaren oder zündbaren Sprengstoff bestehen kann, ist vorzugsweise eine konzentrierte Ladunp, die sich neben

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der Mitte des zerstörbaren Teils der Scheibe befindet. Eine solche Ladung kann eine feste oder flüssige Sprengmasse oder eine Hohlladung in der Form einer herkömmlich gestalteten

Ladung sein. Zweckmäßig liegt die Sprengladung in der Form eines elektrischen Zünders (Sprengkapsel) vor, die einen elektrischen Schmelzkopf, eine Ladung aus Zündsprengstoff, z. B. Bleiazid, sowie eine Hauptladung aufweist, z. B. aus Penterythritoltetranitrat (PETN) aufweisen kann, die sich in einem Gehäuse befindet.

Die Sprengladung wird vorzugsweise in Kontakt mit dem zerstörbaren Abschnitt der Scheibe angeordnet j eine hohl gestaltete Sprengladung wird vorzugsweise so angeordnet, daß ihr Hohlraum der Scheibe in einem solchen Abstand gegenüberliegt, daß bei der Detonation die Stoßwelle auf die Oberfläche des zerstörbaren Abschnitts der Scheibe fokussiert wird.

Die Sprengscheibe ist vorzugsweise eine Kreisscheibe mit einer axialsymmetrischen zentralen Vertiefung auf einer Seite und einem axialsymmetrischen Umfangseinsprung auf der Rückseite, wobei der Abstand zwischen der Vertiefung und dem Einsprung die Bruchlinie liefert.

Die Erfindung liefert auch ein Verfahren für das schnelle und vollständige öffnen einer Öffnung, die mit einem Element verschlossen ist, daß aus einem Material besteht, das durch Zünden einer benachbarten Sprengladung zerstörbar ist

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und eine Bruchlinie aufweist, die eine Linie minimaler Dicke rund um wenigstens einen Abschnitt des Elements definiert; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sprengladung benachbart zu diesem Elementabschnitt anordnet und diese Ladung zur Detonation bringt, um diesen Elementabechnitt zu zerstören und die öffnung freizumachen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand echematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Sprengscheibenanordnung, wobei die Zünderschutzkappe entfernt ist;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht durch die Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 nach Detonation der Sprengladung.

Bei der dargestellten Anordnung ist eine kreisförmige Sprengscheibe 10 aus zerstörbarem Material mit einer zentralen kreisförmigen Vertiefung 11 auf der einen Seite und einem ringförmigen Einsprung 12 auf der Rückseite versehen. Tiefe und Radien von Vertiefung 11 und Einsprung 12 sind so gewählt, daß die Dicke des Materials zwischen den Ecken von Vertiefung 11 und Einsprung 12 eine Bruchlinie 13 bilden.

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. Eine Sprengladung in Form eines elektrischen Zünders 14 ist in ein Loch 15 der Scheibe 10 eingesetzt und wird dadurch gegen den Teil der Scheibe 10 innerhalb der Bruchlinie 13 gehalten.

Der elektrische Zünder 14 besitzt einen elektrischen Schmelzkopf 16, eine Zündladung 17 und. eine Hauptladung IB, die sich alle in einem Zünderrohr 19 befinden. Ein Paar isolierter elektrischer Zuleitungen 20 ist an den Schmelzkopf 16 angeschlossen und führt durch einen Endstopfen 21 zu einer Stelle außerhalb des Rohrs 19 für den Anschluß an eine elektrische Energiequelle für das Zünden des Schmelzkopfs. Die Vertiefung ißt mit einer dünnen Schutzscheibe 22 abgedeckt.

Bei der Anwendung der Scheibe 10 wird diese in ein Loch in einem Behältnis eingesetzt, das ein flüchtiges Material unter Druck enthält, wobei sich die Ladung I¹I auf der Außenseite befindet und wenigstens ein Teil des Einsprungs 12 und des Teils innerhalb der Bruchlinie 13 sich auf der Innenseite des Behältnisses befinden. Die Zuführungsdrähte 20 werden innerhalb eines Stromkreises über einen Betätigungsschalter mit einer Energiequelle verbunden. Wenn der Inhalt des Behältnisses schnell freigegeben werden soll, wird normalerweise der Schalter durch eine automatische Einrichtung betätigt, die auf eine gefährliche Situation anspricht, wobei die Ladung 14 explodiert. Die Explosion entfernt vollständig den Teil der Scheibe 10 innerhalb der Bruchlinie 13, und zwar in wenigen Millisekunden nach Schließen des Stromkreises,^so daß

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eine weite öffnung für schnelle Freigabe des Behältnisinhalts erhalten wird, wie dies in Fig. 3 verdeutlicht ist. Das Behältnis selbst wird nicht beschädigt und kann ohne Schwierigkeit mit einer neuen Sprengscheibeneinheit versehen und erneut mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel für erneuten Gebrauch gefüllt werden.

Bei einem Beispiel einer Sprengscheibeneinheit wurde die Scheibe 10 aus Nylon geformt und hatte einen Gesamtdurchmesser von 5,2 cm und eine Gesamtdicke von 1,9 cm. Die Vertiefung war 2,75 cm im Durchmesser und 1,0 cm tief, während der Einsprung 12 eine Weite von 6,00 mm und eine Tiefe von 6,75 mm hatte.

Die Bruchlinie 13 hatte eine Dicke von 7 mm, wobei der Abschnitt der Scheibe innerhalb der Bruchlinie eine Dicke von 1,0 cm hatte.

Die Sprengkapsel 14 besaß eine Zündladung 17 aus 0,08 g Bleiazid sowie eine Haupt ladung 18 aus 0,0*1 g PETN, wobei das Rohr 19 ein Nylonrohr mit 4 mm Außendurchmesser und 3 mm Innendurchmesser war, das mit einem Nylonstopfen verschlossen war. Die Vertiefung 11 war von einer 0,02 mm dicken Scheibe 22 aus Polyäthylen verdeckt.

Bei der Detonation der Sprengkapsel l'l wurde der innerhalb der Bruchlinie befindliche Teil der Scheibe 10 vollständig entfernt und zerstört.

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Claims

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- 7 Patentansprüche

Sprengscheibeneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengscheibe (10) eine Bruchlinie (13) aufweist, die eine Linie minimaler Dicke rund um einen zerstörbaren Abschnitt der Scheibe bildet, wobei eine Ladung aus einem zündbaren Sprengstoff ausreichend dicht an dem zerstörbaren Scheibenabschnitt angeordnet ist, um die Scheibe rund um die Bruchlinie zu zerbrechen und den zerstörbaren Abschnitt zu zerstören, wenn die Ladung zur Explosion gebracht wird.

2, Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zerstörbare Abschnitt der Sprengscheibe (10) aus einem Material besteht, das durch die Detonation der Sprengladung zu Pulver zertrümmert werden kann.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zerstörbare Abschnitt der Scheibe aus Nylon, aus harzbeschichteten Glasfasern, harzbeschichtetem Papier, Polytetrafluoräthylen oder gesintertem Metall besteht.

¹U Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung eine konzentrierte Ladung ist.

5. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis i}, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (18) in der Witte des zerstörbaren Abschnitts der Scheibe angeordnet

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6. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (18) sich mit dem zerstörbaren Abschnitt der Scheibe in Berührung befindet.

•7. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung in Form einer elektrischen Zündkapsel (I¹I) vorliegt.

8. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung eine hohl geformte Ladung ist.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl geformte Sprengladung so angeordnet ist, daß ihr Hohlraum der Scheibe in einem solchen Abstand gegenüberliegt, daß die Detonationswelle der Sprengladung auf die Oberfläche des zerstörbaren Abschnitts der Scheibe gerichtet wird.

10. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengscheibe (10) eine kreisförmige Scheibe ist, die eine axialsymmetrische zentrale Vertiefung auf der einen Seite und einen axialsymmetrischen Umfangseinsprung (12) auf der Rückseite aufweist, wobei der Abstand zwischen der Vertiefung und dem Einsprung

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die Bruchlinie bildet,

11. Verfahren für das schnelle und vollständige öffnen einer öffnung, die mit einem Verschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus einem Material hergestellt ist, das durch Detonation einer benachbarten Sprengladung zerstörbar ist und eine Bruchlinie aufweist,' die eine Linie minimaler Dicke rund um wenigstens einen Teil des Elements bildet, wobei an dem Elementabschnitt eine Sprengladung* untergebracht wird und diese zur Zündung gebracht wird, wobei dieses Element zerstört und die öffnung geöffnet wird.

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AO

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