DE2302003B2 - Patrone zur Sprengverbindung stabförmiger Metallglieder mit einer Metallhülse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Patrone zur Sprengverbindung siabförmiger Melallglieder, insbesondere elektrischer Leiter, mit einer Metallhülse, bestehend aus einem letztere umgebenden ringförmigen, in ihrem niitligen Kanal die zu verbindenden Metallteile und in ihrem Ringraum den zu zündenden Sprengstoff aufnehmenden Gehäuse,

Zum Verbinden von Drähten von Überlandleitungen u. lugl. werden normalerweise hydraulische Prcs-Kt'n oder --ogenannte Konusverbinder benützt. Es ist ferner das sogenannte Aluthcrmverfahrcn bekanntgeworden. Diese Verfahren sind entweder teuer und geben nicht optimale elektrische Verbindungen, oder sie lassen sich ofinc Spezialwerkzeuge schwierig durchführen. Auch ist da·= Sprengschweißen von Blechen sowie das Verbinden v" Teilen mittels Explosionskiimpression bekannt.

Weiterhin ist eine Anordnung rim verbinden von Leilerenden oder anderen stabförmige!· ivjctall.eilen mit einer metallischen Hülse durch Detonation einer die Hülse umgebenden Sprcngstoffschicht sehen bekannt (CH-PS 4 W 377), bei der die Hülse aber in unregelmäßiger und unkontrollierter Weise gegen die mit viel Zwischenraum in die Hülse eingeschobenen Leilerenden verformt wird und die deformierte Hülse gegen die Oberfläche der Leiterenden gepreßt wird. Wenn auch hierbei an einigen Stellen eine »Kalt- £chwc:ßung« entstehen mag, ist infolge der unkontrollierten Verformung der Hülse jedoch das Ergebnis dieser bekannten Verbindung und insbesondere das Ausmaß der erwähnten Kaitschweißung recht unbestimmt, weshalb insbc>orid*.re die mechanische Belastbarkeit auf Zug und auf die Dauer auch die Güte der elektrischen Verbindung in Frage geslelit sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprengschwaßpalrone der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einwandfreie Sprengschweißvcrbindütig in vorausncslimmtcr Ausdehnung und Qualität herzustellen in der Lage ist. Dies gelingt bei einer solchen Patrone der einleitend definierten Art dadurch, daß crfindur*gsgem;iß zur Zündung der ringförmigen SprengstofTschicbt eine dieselbe umfänglich umgebende Sprengschnur oder ein Sprengstreifen vorgesehen i't

Zwar ist es bei Dclonationsvcrbindungen für Leitungen, Kabel u. djl. bereits bekannt (DT-OS 2ö5vö32), um die zu verbindenden Metallglieder

umfänglich eine Zündschnur zu legen, die sich jedoch in vielen Windungen über die nahezu gesamte Länge der die Metallfeder verbindenden Meuill-Jjülse erstreckt und bei Detonation unmittelbar zur Verformung der Mctallhlllse und damit /.u einer ■Kompressionsverbindung eier Metallfeder führt ohne aber deren Verschweißung /u bewirken.

ßci der Sprengschwcißputmnc gemäß der Erfindung dient demgegenüber die Sprengschnur »zw. der : sprengstreifen lediglich der Zündung der ringförmigen Sprengstoffschichl, wodurch sichergestellt ist i.daß 'lic Duonation der Sprengstoffschicht von einer fUmfangsünic ausgeht und sich so in gleichmäßiger I Front in axialer Richtung der Hülse ausbreitet. Auf

⁰ diese Weise wird eine Sprengschweißverbindung mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt, welche die Zugfestigkeit der verbundenen Teile übersteigt und auch einen gleichbleibend niedrigen Übergangswiderstand

'.aufweist, so daß diese Verbindungsart beispielsweise für Freileitungen anwendbar ist. _zo

Die Sprengschweißpatrone gemäß der Erfindung kann /um Verbinden von Drähten verschiedenster \ Metalle sowie mehrdrähtiger Leiterseiie, Litzen usw. I d.enen. Es ist auch möglich, Kabelschuhe mit Leitern '% zu verschweißen sowie einfache und mehrfache Ab-I zweigungen von Drähten od. dgl. zu erstellen. Es ist I ferner möglich, das eine Ende eines Leiters mittels I Sprengschweißung und das andere nicht durch p Sprengschweißen, sondern durch einfache Kompres-I sion, aber mit ein und demselben Sprengstoffsatz zu ^befestigen. Ferner können mit ein und derselben t: Hülse zwei Leiter unterschiedlicher Metalle verbunj den werden; damit können Aluminium-Kupferver- i Windungen mühelos erstellt werden. Es ist weiterhin ι nriglich, die Sprengschweißpatrone in eine Schall- 1 schutzmassc einzubetten, z. B. aus Kunstschaumstoff |, oder kombiniert mit einem Sandbett; die Gehäuse- % teile der Patrone werden vorzugsweise aus Kunststoff I wie Polystyrol od. dgl. erstellt. An Stelle einfacher I zylindrischer oder kegelförmiger Sprengstoffgehäuse :'" zum Verbinden von zwei oder drei Leitern "können y auch T-, Doppel-T- oder anders geformte Gehäuse jL mit entsprechendem Aufbau zum Verbinden mehre- I: rer Leiter verwendet werden.

y Die Sprengschweißpatrone gemäß der Erfindung ij wird anschließend beispielsweise an Hand der Zeichj! niing erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Spreng-1 schweißpatrone zum Verbinden zweier Drähte, ·'· Fig.2 eine Vorderansicht der Patrone gemäß Fig. 1,

Fig. 3 e^;nen Axialschnitt durch eine Verbindungshüise der Spreng-Schweißpatrone gemäß den Fig. 1 , und 2,

Fig. 4 an den Stirnflächen der Patrone anzubringende Sicherungsscheiben, um die zu verschweißenden Drähte vor der Sprengung zu halten, F i g. 5 eine Ansicht eines Zündgehäuseteils,

1 Fig.6 einen Axialschnitt durch die eine Hälfte

' des Sprengstoffgehäuses,

Fig.7 eine Aufsicht auf ein Sprengstoffgehäuse- * teil gemäß F i g. 6,

Fig.8 eine psrspektivische Ansicht einer Patrone <? mit eingeführten Drahtenden, unmittelbar vor dem i Sprengen.

Der Aufbau einer Sprengschweißpatrone 1 geht ί aus Fig. ί hervor. Die Patrone 1 umfaßt zwei genau *' eleiche Sprengstoffgehäusehälften 3 und 5, welche in den Fig.6 und7 dargestellt sind. Diese fichiiusehälften 3 und 5 sind mit einem Ringraum 7 /iir Aufnahme von Sprengstoff versehen und weisen midi außen einen Boden 8 auf und diesem gegenüberliegend einen Rand- und Vcrbindungsteil 9, Der Teil 9 ist in vier Sektoren 11 unterteilt. Den Abschluß des Randteil;, 9 bilden vier Ringflächensektoren 12. Der Randteil 9 ist abwechslungsweise mit Aiißenknnusflächen 14 bzw. Irinenkonusflärhen 15 versehen, welche durch Schlitze 17 voneinander getrennt sind. Die Gehüusehülften 3 und S weisen zudem einen zentrisch angeordneten Kernkanal 19 auf. Der Boden 8 ist mit einem Absatz 20 versehen. Die zum Zusammenschieben und Verleimen vorgesehenen Gehäusehälften 3 und S sind an ihren freien Enden im Bereich der Randteile 9 riit Absätzen versehen, welche zürn axialen Positionieren von ZüHgehüuseteilen 23 und 24 dienen. Deren Aufbau ist insbesondere aus den Fi^. 2 und 5 ersichtlich. Diese Zündgeha'useieile 23 und 24 sind mit einer Hauptrille 26 sowie mit Teiirillen 27 und 28 versehen, m welche c^:n<· e^:n'"'~ lige Sprengschnur 29 bzw. ein Sprengstreifen zu hegen kommt. Wie aus Fig. 5 ersichtl-cn, sind die beiden Teilrillen 27 und 28 gegenüber der Mittelebene gespicizt. Sie bilden einen Spreizwinkel 30, welcher zwischen 0 und ungefähr 80° liegt, je nach Hülsendurchmesser und Sprengstoffart. Dieser Sprei/winkcl 30 ermöglicht eine gleichmäßige Verbindung zwischen den zu verschweißenden Teilen dank gleichbleibender senkrecht zur Hülsenachse verlaufender Fortpflanzungsfront der Detonation. Die Schnur 29 wird bei zweiteiligen Verbindungen nur einmal umgelegt. Sie kann im übrigen auch im Sprengstoff 41 verlaufen.

Am freien Ende der beiden Zündgehäuseteile 23 und 24 befindet sich, wie in Fig.2 ersichtlich, ein O-Ring 32, mit dessen Hilfe die Zündkapsel 33 mit der Zündschnur 35 an die Enden der Sprengschnur 29 gepreßt werden kann. Dies erfolgt aber erst bei Montage auf der Baustelle.

Die Zündgchpuseteile 23 und 24 sind an ihren Enden senkrecht zur Hülsenachse umgebogen, um zu verhüten, daß bei der Detonation durch Splitter der Kapsel 33 Leiterbeschädigungen auftreten. Die Ausbiegung ist im vorliegenden Beispiel so, daß die Sprengstoffgehäuse-Achse und die Achse der Zündkapsel 33 windschief zueinander stehen.

In F i g. 3 ist die zur Sprengschweißpatrone 1 gehörende Verbindungshülse 34 dargestellt. Sie weist gegen die Mitte hin zwei Führungsbohrungen 36 auf, weiche durch einen Anschlag 37 voneinander getrennt sind. Der Führungsbohrung 36 schließt sich nach außen je eine Schweißbohrung 39 an.

Im Ringraum7 (Fig. I) befindet sich Sprengstoff 41. In Fig. 1 ist ferner das zu verschweißende Ende eines Drahtes 43 dargestellt, dessen Außenfläche von der Innenfläche der Schweißbohrung 39 einen ringförmigen Abstand 44 aufweist.

Die beschriebene Sprengschweißpatrone wird wie folgt zusammengestellt;

Aus einem Sprengstoffkuchen wird mit Hilfe der Geha'uschälften 3 und S, welche in den Kuchen eingepreßt werden, Sprengstoff herausgestochen. Anschließend wird der sich im Kernkanal 19 befindende Sprengstoff herausgepreßt. Die Außen- bzw. Innenkonusflächen 14 bzw. Ϊ5 werden hierauf mit einem Klebstoff bestrichen und die beiden Gehäusehälften 3 und 5, welche bezüglich Beschaffenheit identisch

0 3.75 509 515/85

sind, so gedreht, daß die entsprechenden Konusflächen 14 und 15 auf die Gegenflächen 15, 14 zu liegen kommen. Nun wird die Sprengschnur 29 im Bereich der Mitte des Gehäuses 3/5 in zwei Umgängen umgewickelt und anschließend die beiden Zündgehäuseteile 23 und 24 über das Gehäuse 3/5 geschoben. Dann wird die Sprengschnur 29 entsprechend in die Rillen 26,27 und 28 eingelegt und das Ganze verleimt. Nun wird die Verbindungshülse 34, beispielsweise eine Kupferhülse, in den Kcrnkanal 19 geschoben und in diesem verleimt. Anschließend wird an jedem Ende der Patrone 1 in den Absatz 20 des Bodens 8 eine Sicherungsscheibe 46 eingeleimt. Diese Sicherungsscheibe 46 ist mit nach innen ragenden Zähnen versehen (F i g. 4). Diese Zähne legen einen inneren Durchmesser fest, welcher etwas kleiner ist als derjenige des zu verschweißenden Leiterdrahtes 43, derart, daß, wenn der Draht in diese eingeführt wird, er gegen Herausfallen vor dem Sprengschweißen gesichert ist. Die Sicherungsscheiben 46 zum Halten der Leiter 43 vor der Sprengung sind aus einem elastischen Kunststoff, wie Nylon, Delrin od. dgl., hergestellt. Es ist natürlich auch möglich, sie aus Metall zu stanzen. Es ist möglich, diesen Teil direkt als Gehäuseteil auszubilden. Abschließend werden die beiden Öffnungen der Sicherungsscheibe 46 mittels je einer Etikette 48 abgedeckt, welche das Innere der Patrone ! nach außen abschließt und damit eine Korrosion der innenlicgcndert Teile verhindert, insbesondere die Korrosion der Verbindungs-Hükenbohrungen Zuletzt wird noch der O-Ring 32 über die frei liegenden Zündgehäuse 23 und 24 geschoben, Nun ist die Sprengschweißpatrone zum Einsatz bereit.

Die beschriebene Sprengschweißpatrone wird wie folgt angewendet:

Vorerst werden die zu verschweißenden Drahtenden blank gebürstet. Hierauf werden die Etiketten 48 an beiden Enden des Gehäuses 3/5 entfernt und anschließend die gereinigten Drahtenden in die Verb'indungshülse 34 eingeschoben, derart, daß sie in den Führungsbohrungen 36 zentriert und an den Anschlägen 37 in axial richtiger Lage festgehalten werden. Nun sind die beiden Drahtenden sowohl in der Hülse 34 als auch in den Sicherungsscheiben 46 gehaltert. Nach dem Einlegen der Sprengkapsel 33 und Sicherung mittels des O-Ringes 32 wird das Zündschnurende 35 mittels eines Streichholzes bzw. einer Flamme entzündet.

Nach der Detonation des Sprengstoffes 41 ist die Verbindung zwischen den Drahtenden und der Verbindungshülse 34 erstellt, wobei die äußeren Randpartien der Verbindungshülsc 34 mit dem Draht 43 nicht verschweißt sind, ein Vorteil, der sich insbesondere festigkeitsmäßig auswirkt, da keine Kerbwirkungen entstehen. In diesem Sinne hat es sirh als vorteilhaft erwiesen, den Sprengstoff längs der Verbindungshülsc nach außen so anzuordnen, daß die Hülse an ihrem Ende um mindestens 1⁰O drr Hül- ?cnlänge nicht verschweißt wird. Die übrigen Teile

der Patrone werden oeim Sprengen weggesprengt oder verdampfen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Patrone zur Spreizverbindung siabförrnigcr Metallglicder, insbesondere elektrischer Leiter, mit einer Mctallhülsc, bestellend aus einem letztere umgebenden ringförmigen, in ihrem mittigen Kanal die zu verbindenden Metallteile und in ihrem Ringraum den zu zündenden Sprengstoff '° aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung der ringförmigen Sprengstoffschicht (41) eine dieselbe umfänglich umgebende Sprengschnur oder ein Sprengstreifen (29) vorgesehen ist, 'S

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprengsloffgchüuse aus zwei, vorzugsweise einander gleichen, miteinander untrennbar, z. B. durch Vcrleimung verbundenen Teilen (3,5) besteht. »°

3. Patrone nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein auf dem Sprengstoffgehäuse (3, 5) befehligtes Zündgehäusc (23, 24), welches vorzugsweise mindestens eine Nut (27, 28) mit eingelegter Sprengschnur oder Sprengstreifen (29) aufweist, welche Nut mit der Rotationssymmetne-Achse des Sprengstoflgehäuses (3, 5) einen Winkel (30) <; W aufweist.

4. Patrone nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengschnur bzw. der Sprengstreifen (29) mit einem brisanteren Sprengstoff, z. B. 4mal brisanteren versehen ist als das Sprengstotfgehäusc (3, 5).

5. Patrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, djli das /ünugchäusc (23, 24) an einem vom Sprenstoff gehäuse (3, 5) abstehenden Ende eine Aulnahincöifnung, z. B. eine Nut. für eine Zündkapsel (33) sowie ein diese haltendes Organ, ζ B. einen Gummiring (32), aufweist.

6. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekuinzeichnet, dali die das bzw. die Mctallglieder (43) aufnehmende Metallhülse (34) eine erste Bohrung (39) aufweist, deren Durchmesser grö(3er ist als eine anschließende zweite Bohrung (36), deren Durchmesser dem des in ihr zu führenden Metallglicdes (43) angepaßt ist und die an ihrem der ersten Bohrung (39) entgegengesetzten Ende einen Anschlag (37) für das betreffende Melallglied besitzt.

7. Patrone nach Anspruch 6 zum Verbinden zweier Metallglieder, z. B. Leitungsdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Mctallhülsr (34) mit ihren Bohrungen (39, 36) in bezug auf den Anschlag (37) spiegeisymrncirisch ausgeführt ist.

S. Patrone nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündgchäusc (23, 24) zwei gegeneinander geneigte Nuien (27, 28) zur Aufnahme einer einzigen Sprengschnur bzw. Sprengstreifens (29) aufweist.

9, Patrone nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff (41) im Sprengstoffgehäusc (3, 5) längs der Metallhülse (34) YU deren äußeren Enden hin in seiner Sprengwirkung abnimmt, beispielsweise sich hohlkegelförmig verjüngt.

]Q. Patrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das SprengstöifgchäiiSc (3, 4) eine ZeniricTÖiinung für das bzw. die zu verschweißenden Metallglieder (43) aufweist,

11, Patrone nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengschnur bzw. der Sprengstreifen (29) in einer oder mehreren Windungen im oder um'den Sprengstoff im Bereich des oder der Metallglieder (43) angeordnet ist,

12, Patrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündgehliusc (23, 24) mit seinem abstehenden Ende abgebogen ist und die öffnung für die Zündkapsel (33) eine zur Rotationsachse des SprcngstolTgehiUiscs (3, 5) windschiefe oder parallele Lage einnimmt.