DE2401358C2 - Vorrichtung zum Zertrennen eines mechanischen Teiles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patent 23 17 930, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das in der DE-PS 23 17 930 (Hauptpatent) beschriebene Verfahren eignet sich zum Trennen eines mechanischen Elements in einer Arbeitszeit von einigen hundert Mikrosekunden mit nur einigen Mikrosekunden Streuung dieser Abeitszeit. Dabei erfolgt das Durchtrennen des mechanischen Elements durch reine Scherung unter der Einwirkung einer Schneidkraft, die man durch plötzliche Zunahme eines Gasdruckes erreicht der durch die Zündung einer Sprengladung mit einer wirksamen Massenenergie von mehr als IGQO]Zg und vorzugsweise 2000 bis 5000 J/g erzeugt wird, deren Detonationsgeschwindigkeit mehr als 3000 m/s und vorzugsweise 7000 bis 8000 m/s beträgt Diese Sprengladung ist in einem Gehäuse mit einer Kammer angeordnet die auf eine begrenzte Fläche eines beweglichen Teils ausmündet das direkt oder indirekt auf dem zu trennenden Element

ίο aufliegt so daß das Anfangsvolumen der Gase der Explosion höchstens gleich dem Volumen ist das von der begrenzten, der Kammer für die Ladung benachbarten Fläche des beweglichen Teils während der Nutzbewegung des abgetrennten Teils des Elements bestrichen wird. Während das Verfahren nach dem Hauptpatenl zur Trennung von Unterbrechern in elektrischen Schaltungen besonders geeignet ist liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur uiciiiuiu uiig U1C3C3 τcriaiiiciu UiIr-UgCuCiI, UiC /.um Trennen von Kabeln, Bolzen. Stangen usw. geeignet ist und als Kabelschneider oder Bolzenschneider bezeichnet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung- dargestellt die diese Vorrichtung im Schnitt zeigt

Diese Vorrichtung besitzt einen metallischen Zylinder 1 mit einem Boden 2 an einem Ende und mit einem Gewinde 3 am anderen Ende. Zwei Öffnungen 4, die in einer diametralen Achse eines Querschnitts des Zylinders 1 liegen, gestatten die Einführung des zu trennenden Kabels oder der zu trennenden Stange 5 in das Innere des Zylinders 1. In dem Boden 2 ist eine öffnung 6 und eine Kammer 7 vorgesehen, in der sich ein Draht halterblock 8 eines Glühdrahtzünders befinde i. Die elektrischen Anschlüsse dieses Glühdraht/.ünclcrs durchqueren den Boden 2 durch die Öffnung 6 und sind von diesem Boden durch ein Isolierstück 9 getrennt. Eine aus Bleinitrid und Pentrit bestehende Sprcngla dung 10 ist in einem Ring 11 angeordnet, der an dem Boden 2 anliegt. Die Sprengladung ist somit mit dem Glühdrahtzünder in Kontakt.

Ein Kolben 12 kann im Inneren des Zylinders 1 gleiten. Dieser Kolben ist mit zwei Nuten 13 verschen, in denen zwei Dichtungswulstringe 14 angeordnet sind. Am Ende des Kolbens 12 ist ein Messer 15 vorgesehen, das durch zwei Ebenen begrenzt ist, von denen eine zur Achse des Zylinders parallel ist und die andere in einem Keilwinkel geneigt ist, durch den ein Verklemmen der abgetrennten Enden vermieden wird. An dem Dieder des Messers ist ein Ausschnitt 16 vorgesehen, so daß es die zu trennende Stange oder das zu trennende Kabel enger einspannen kann und daß die Kante des Messers zur Achse der Stange oder des Kabels 5 senkrecht aus gerichtet wird. Ein feststehendes Messer 17 mit der Form des Messers 15 entsprechender Form ist in dem Zylinder 1 so angeordnet, daß es mit dem Messer 15 die beiden Klingen einer Schere bildet.

In das Gewinde 3 ist ein Stopfen 18 eingeschraubt so

daß das Messer 17, die Stange oder das Kabel 5. das Messer 15. der Kolben 12, der Ring 11 und der Boden 2 in Kontakt gebracht werden.

Wenn dem Glühdrahtzünder 8 der Zünclungsbcfchl elektrisch gebeben wird, explodiert die Sprengladung 10 und der auf den Kolben 12 einwirkende Druck der (ia.se übl auf die Stange oder das Kabel 5 eine Schncidkrafi aus, die das Abscheren bewirkt, wenn eine gewisse Schwelle erreicht ist. Die in der Explosion freiwerdendi:

24 Ol 358

Energie wird im wesentlichen in die relativ begrenzte Scherenarbeit und in die kinetische Energie des Kolbens 12 umgewandelt Diese Energie verbraucht sich in dem Schlag der Messer 15 und 17. Bei Versuchen wurde ein Stahlkabel mit einem Durchmesser von 4 mm in weniger als 300 Mikrosekunden mit einer Sprengladung von 20 mg Bleinitrid un$ 20 mg Pentrit vorgenommen. Bei verschiedenen, unter denselben Bedingungen durchgeführten Versuchen wurde eine Streuung der Zeit zwischen dera ZOndbefehl und der Schenrag von weniger als einigen Mikrosekunden festgestellt

Derartige Kabelschneider sind insbesondere für mechanische Steuerungen anwendbar, wenn mehrere Trennungen gleichzeitig oder nacheinander in einer bestimmten Folge stattfinden sollen. Dies ist bei manchen Arbeilsgängen an Orten, die während deren Durchführung unzugänglich sind, der Fall: Anwendung im Weltraum, zu meereskundlichen Zwecken, bei unterirdischen Arbeiten oder Arbeiten unter schädlicher oder korrodierender Atmesphäre. Die einfache und robustt Ausführung des erfindungsgemäßen Kabelschneiders, bei der die Sprengladung und ihr Zünder in einer geschlossenen, bezüglich des umgebenden Mediums dichten Kammer angeordnet sind, gestattet seine Verwendung unter den schwierigsten Bedingungen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern läßt auch gleichwertige Ausführungen zu, die besondere Bedingungen erfüllen, die sich beispielsweise aus den Abmessungen der zu trennenden Kabel oder Stangen oder ihrer Beschaffenheil ergeben und die Verwendung von besonderen Werkstoffen und geeigneten Abmessungen erfordern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. 24 Ol 358

   Patentansprüche:

   ί. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Hauptpatent 2317 930, bestehend aus einem Zylinder mit einer Aussparung für eine Sprengladung und einer Zündvorrichtung, zum pyrotechnischen Trennen eines Kabels oder einer Stange durch mittels eines Sprengstoffes bewirktes Abscheren unter Einwirkung einer Schneidkraft wobei der Sprengstoff eine Massenenergie von mehr als 1000 J/g, vorzugsweise zwischen 2000 und 5000 J/g, und eine Detonationsgeschwindigkeit von mehr als 3000 m/s, vorzugsweise zwischen 7000 und 8000 m/s, hat, wobei ferner die Ladung in einer Aussparung angeordnet ist, die auf eine begrenzte Fläche eines direkt oder indirekt auf dem zu trennenden Element aufliegendes beweglichen Teils ausmündet, und wo uci WU uciii xjaä gctsiHciiC ruuaiigavuiuincu iiuui- stens gleich dem Volumen ist, das von der begrenzten, der Aussparung der Ladung benachbarten Fläche während der Nutzbewegung des abgetrennten Teils des Elementes bestrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder zwei Öffnungen (4) zur Einführung des zu trennenden Elementes aufweist die in einer diametralen Achse eines Querschnitts des Zylinders (1) liegen, und daß das bewegliche Teil aus einem in dem Zylinder befindlichen Kclben (12) besteht der auf dem zu trennenden Element (5) über ein Messer (15) aufliegt wobei in dem Zylinder ein feststehendes zweites Messer(17) angeordnet ist, das mit dem beweglichen Messer (15) die beiden Klingen einer Schere bildet.

   Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Messer (15) aus einem Dieder besteht der durch eine zur Achse des Zylinders (1) parallele Ebene und durch eine zu dieser Achse geneigte Ebene begrenzt ist

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in der Mitte der Kante des Messers (15) ein Ausschnitt vorgesehen ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Messer (17) von einem an dem Zylinder (1) befestigten Stopfen (18) getragen wird.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) mit einem Boden versehen ist und eine Kammer besitzt in der eine Zündvorrichtung zur Detonation einer Sprengladung vorgesehen ist.

   6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung in einem Ring angeordnet ist, der an dem Boden des Zylinders (1) anliegt.