DE2515777B2 - Flexibler plastikbehaelter fuer eine sprengstoffladung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Plastikbehälter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein gewöhnlich für Unterwassersprengung oder zum Gebrauch in verdämmten Bohrlöchern in Tiefwasser bei seismischer Bodenerkundung verwendete Sprengstoffladung weist verfestigten pulverisierten Sprengstoff auf, der bisher einem dünnwandigen zylindrischen Metallblechbehälter untergebracht ist Der pulverisierte Sprengstoff enthält im wesentlichen einen hohen Ammoniumnitratanteil und einen geringen Wasseranteil und wird gewöhnlich verfestigt durch Erwärmen der Ladung auf eine Temperatur von über 323° C, dem Umschlagpunkt von Ammonoiumnitrat IV in Ammoniumnitrat III, und durch Abkühlen. Das verfestigte Gemisch gibt der Behälterwand eine innere Aussteifung und verhindert eine unzulässig hohe Verformung des Behälters und damit ein Eindringen des Wassers in das Gemisch, was sonst an einer Behälterbruchstelle auftreten würde, wenn die Sprengstoffladung unter hohem Wasserdruck verwendet wird.
Es sind flexible Plastikbehälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. In einem bekannten Fall (DT-Gbrn 7141805) erfolgt eine Abdichtung zwischen dem Behälter und der Verschlußkappe mittels eines inneren Dichtkonus, der im Hals des

ίο Kunststoffbehälters angeordnet ist, und einem in der Verschlußkappe angebrachten Gegendichtkonus. In einem anderen bekannten Fall (DT-OS 15 86 510) ist zwischen Verschlußkappe und Hals des Behälters ein weichelastischer Zwischendeckel einsetzbar, der zusammen mit einem Dichtungsring eine Abdichtung bewirkt Diese Maßnahmen zur Abdichtung des Behälters mögen bei Behältern für Normalgebrauch genügen, da diese keinen hohen Außendrücken ausgesetzt sind. Für solche Außendrücke, wie sie in größeren Wassertiefen auftauchen, die zu einer erheblichen Verformung des Behälters führen können, bieten diese bekannten Verschlüsse keinen ausreichenden Schutz, da die Verschlußkappen keine ausreichende radiale und axiale Stützung am Hals und am Behälter erfahren.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen flexiblen Plastikbehälter für eine Sprengstoffladung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der unter beträchtlichen hydrostatischen Drücken Dichtheit des Behälters gewährleistet.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Hier wird durch die in zwei Schulterflächen aufgeteilte Schulter, die zwischen dem Behälter und dem angrenzenden Hals ausgebildet ist, die Beständigkeit gegenüber einem Druck von außen wesentlich erhöht Dabei sorgt die zwischen den beiden Schulterflächen ausgebildete zylindrische Fläche zusammen mit einer entsprechenden Ausbildung der Verschlußkappe für eine Abdichtung, so daß die Dichtwirkung eines zwischen Hals und Verschlußkappe eingepreßten Dichtrings verstärkt wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine schaubildliche Ansicht der Einzelteile eines Sprengsatzes zur seismischen Bodenerkundung mit erfindungsgemäßen flexiblen Behältern für Spreng-Stoffladungen,

F i g. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Vertikalansicht eines Behälters nach F i g. 1,

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf das in F i g. 2 rechtei Hand dargestellte Ende des Behälters,

Fig.4 zeigt eine Vergrößerung einer in Fig.3 eingekreisten Einzelheit des Behälters,

Fig.5 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Verschlußkappe eines Behälters gemäß F i g. 1,
Fig.6 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine abge wandelte Verschlußkappe eines Behälters gemäß F i g. 1 mit einer Kammer bzw. Tasche zur Anordnung eine: Zünders,

F i g. 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein mit dei Verschlußkappe gemäß Fig.5 geschlossenes End< eines Behälters gemäß F i g. 1.

Gemäß F i g. 1 der Zeichnung ist der Sprengsatz zui seismischen Bodenforschung aus sechs verschiedener in einer Reihe hintereinander angeordneten Einzelteilei

gebildet. Die sechs Teile sind ein Vorderstück 10, ein Plastikbehälter 11 für eine Sprengladung, eine Behälterverschlußkappe 12, eine modixifierte, mit einer Zündertasche versehene Verschlußkappe 13, ein Zünderhalter

14 und ein Zünder 15. Der Zünder 15 hat üblicherweise eine langgestreckte zylindrische Gestalt und ist gemäß

F i g. 1 rechter Hand mit zwei Zünddrähten 16 versehen. In der Kettenreihe sind die Einzelteile 10,13,14 und

15 jeweils nur einmal enthalten. Die Zahl der Plastikbehälter U bestimmt sich nach der Größe der Gesamtmenge des erforderlichen Sprengstoffs; somit werden im allgemeinen etwa sieben Behälter verwendet. Die Behälter 11 sind über die Verschlußkappen 12 Ende an Ende miteinander verbunden und mit hochexplosivem Gemisch gefüllt Ein am Ende befindlieher Behälter hat eine abgewandelte Verschlußkappe 13, die eine »Initial-«Ladung aus einem Explosivgemisch enthält, das ausreichend reaktionsfreudig bzw. empfindlich ist, um mit Hilfe eines im Handel erhältlichen Zünders gezündet zu werden. Die übrigen Behälter sind mit einem »Hauptladungs-«Gemisch gefüllt, das gegenüber Zündung durch einen Zünder unempfindlich ist, das jedoch durch die Initialzündladung des Sprengsatzes gezündet werden kann. In Fig. 1 sind zur Erzielungen größerer Klarheit nur zwei Behälter dargestellt, von denen einer das Initialgemisch und der andere das Hauptladungsgemisch enthält

Die Ausbildung der einzelnen Bestandteile 11 bis 13 ist aus den F i g. 2 bis 7 der Zeichnung zu ersehen und wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gemäß den F i g. 2 bis 4 hat jeder Behälter 11 einen im wesentlichen hohlzylindrischen, im Blasverfahren aus Polyäthylen hoher Dichte hergestellten Mittelteil 60. Der Mittelteil ist an einem Ende durch den Boden 17 eines mit einem Außengewinde versehenen zylindrischen Sockels 18 geschlossen, der einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist, als der Mittelteil 60 des Behälters U. Die am Sockel 18 ausgebildeten Gewindegänge sind in der Zeichnung mit der Bezugsziffer 36 bezeichnet

Das andere Ende des Mittelteils 60 des Behälters 11 geht über eine im Durchmesser kleinere Schulter 20,21, 19 in einen Hals 22 über. Die Schulter ist abgestuft und hat zwei äußere Schulterflächen 20 und 21, die über eine allgemein zylindrische Fläche 19 verbunden sind. Der Hals ist zylindrisch und hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der der Fläche 19, jedoch größer als der des Sockels 18 am entgegengesetzten Ende des Behälters ist. Der Hais 22 ist außenseitig mit Gewindegängen 23 versehen.

Zehn identisch ausgebildete Rastnasen 24 sind in der zylindrischen Fläche 19 der Schulte- ausgebildet. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, die die eingekreiste Einzelheit in F i g. 3 in vergrößerter Darstellung zeigt, weist jede Rastnase eine auf einer sich radial erstreckenden axialen Ebene des Behälters 11 liegende Haltefläche 25 sowie eine geneigte Schrägfläche 26 auf. Die Flächen 25, 26 sind entlang einer Scheitellinie 27 miteinander verbunden, wobei die Scheitel 27 aller Rastnasen 24 auf einem Kreis angeordnet sind.

Die Rastnasen 24 (Fig.3) sind gruppiert als zw^i einzelne, auf ein und demselben Durchmesser des Behälters U angeordnete Rastnasen und in zwei Gruppen von je vier aufeinanderfolgenden Rastnasen, die ebenso paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die vier Rastnasen jeder Vierergruppe weisen zueinander einen relativen Abstand von 18 Bogengrad auf. Die beiden einzelnen Rastnasen weisen gegenüber der letzten Rastnase der benachbarten Gruppe im Anschraubsinne der Gewindegänge 23 einen Abstand von 27 Bogengrad auf. Diese besondere Anordnung der Rastnasen 24 erweist sich als vorteilhaft angesichts der Notwendigkeit, die bei der Herstellung des Behälters U verwendeten Blasformhälfien zu trennen. Die Trennlinie der Formhälften entspricht dem vertikalen Durchmesser des Behälters, wie er in F i g. 3 abgebildet ist.

Gemäß Fig.5 ist die Verschlußkappe 12 aus Polyäthylen hoher Dichte im Spritzgußverfahren hergestellt. Der Boden 37, 38 der Kappe hat einen versenkten Abschnitt 38 der mit dem Außenrand der Kappe eine ringförmige, U-förmige nach unten offene Ringnut bildet. Diese hat eine innere und eine äußere im wesentlichen zylindrische Wandung 30 bzw. 34, die durch den Nutboden 37 verbunden sind. Die äußere Wandung hat zum freien Ende einem im Durchmesser größeren, jedoch wesentlich kürzeren zylindrischen mittleren Rand 31. Ferner hat die äußere Wandung auf ihrer Außenseite zur Unterstützung ihrer Handhabung erhabene Stege oder Rippen 32 und auf ihrer Innenseite ein Schraubengewinde 33 das mit dem Halsgewinde 23 eines Behälters 11 zusammenwirken kann.

Der untere Rand 31 ist innenseitig mit vierzig identisch ausgebildeten, in regelmäßigen Abstand zueinander angeordneten Rastnasen 50 versehen, die mit den Rastnasen 24 eines mit den Gewindegängen 33 in Wirkverbindung stehenden Behälters 11 zusammenwirken können. Die Rastnasen 50 haben eine ähnliche Gestalt wie die Rastnasen 24 und werden daher nicht beschrieben.

Die innere Wandung 34 hat gegenüber dem Innendurchmesser der äußeren Wandung 30 einen wesentlich kleineren Außendurchmesser, ist kürzer als letztere und liegt konzentrisch innerhalb der äußeren Wandung 30. Auf der Innenseite hat sie ein Schraubengewinde 35 das mit dem oben erläuterten Schraubengewinde 36 eines Behälters 11 zusammenwirken kann. Die durch die innere und äußere Wandung 34 bzw. 30 und den Boden 37 gebildete Ringnut dient zur Aufnahme des Halses 22 des Behälters 11 (wie aus Fig.7 zu ersehen ist). Innerhalb dieser Ringnut ist nahe dem Boden 37 ein Dichtungsring 39 aus Gummi oder anderem elastomeren Material angeordnet, der mit dem Ende des Halses 22 in Wirkverbindung bringbar ist.

Die Verschlußkappe 13 (gemäß Fig.6) ist mit Ausnahme des versenkten Abschnitts 38 gleich der Verschlußkappe 12 Anstelle einer ebenen Ausbildung ist der versenkte Abschnitt mit einer langgestreckten, den Zünder aufnehmenden Axialkammer oder -tasche 40 versehen, die sich vom Verbindungsstück aus in axialer Richtung über den unteren Rand 31 hinaus erstreckt. Die Tasche 40 ist zu ihrem freien, geschlossenen Ende 41 hin leicht konisch ausgebildet. Die Tasche 40 ist innenseitig derartig dimensioniert, daß sie den durch das offene andere Ende der Tasche 40 im Abschnitt 38 eingeführten (in F i g. 6 mit gestrichelter Umrißlinie dargestellten) Zünder 15 aufnehmen kann.

Bei Verwendung der beschriebenen Einzelteile des Sprengsatzes sind die für den auszuführenden Versuch in geeigneter Anzahl gewählten Behälter 11 mit Sprengstoff gefüllt und jeweils durch Aufschrauben einer Verschlußkappe 12 oder 13 auf ihre Hälse 22 (wie in F i g. 7 dargestellt) verschlossen, wobei die Kappe 13 zur Schließung der einzigen Endladung oder Kapsel verwendet wird, die mit einem Initialsprengstoffgemisch gefüllt ist, und wobei eine oder mehrere Kappen 12

jeweils zum Schließen einer oder mehrerer Ladungen (Kapseln) verwendet wird/werden, die mit dem Hauptsprengstoffgemisch gefüllt ist/sind.

Jede Verschlußkappe 12 oder 13 wird in üblicher Weise an ihren zugehörigen Behälter angeschraubt. Gegen Ende dieses Vorgehens, wenn die Verschlußkappe sich ihrem völlig angeschraubten Zustand nähert, gelangen die Rastnasen 50 der Verschlußkappe in Wirkverbindung mit den am entsprechenden Behälter in ähnlicher Weise ausgebildeten Rastnasen 24. Der Verlauf der geneigten Flächen der Rastnasen ist derart, daß die Rastnasen jeweils übereinandergleiten. Die damit verbundene relative Radialbewegung der Verschlußkappe und des Behälters werden durch radiale Expansion und Kontraktion des Körpers weitgehend aufgefangen. Wenn schließlich die Abschlußkappe völlig bis zum Anschlag angeschraubt ist, wirken die Halteflächen der an den beiden Teilen angeordneten Rastnasen derart zusammen, daß sie die Kappe gegen unbeabsichtigtes oder anderweitiges Anschrauben siehern. Es sei betont, daß der Abstand der am Körper 11 und an der Verschlußkappe angeordneten Rastnasen derart gewählt ist, daß das Zusammenwirken aller miteinander kooperierender Rastnasenpaare gleichzeitig geschieht, wodurch gegen das Abschrauben der Verschlußkappe ein maximaler Widerstand geschaffen ist.

Beim Schließen des Behälters wirkt die äußere Wandung 30,31 der Verschlußkappe an ihrem Umfang mit der zylindrischen Fläche 19 der Schulter zur Bildung einer dichten Verbindung zusammen und ruht endgültig auf der Schulterfläche 20 des Behälters 11. Die innere Wandung 34 ist eng im Hals 22 des Behälters 11 eingefügt. Dadurch ist der Hals 22 des Behälters 11 gegen Verformung geschützt.

Die mit den angebrachten Verschlußkappen 12, 13 geschlossenen gefüllten Behälter 11 sind für den Transport in üblicher Weise bemessene Sprengstoffladungen (-kapseln). Sie werden daher vorzugsweise in einer in geeigneter Weise geschützten Umgebung gefüllt und geschlossen und werden dann zur Endmontage des Sprengsatzes zur Sprengstelle transportiert.

Zur Bildung des für seismisches Prospektieren verwendeten (in Fig. 1 dargestellten) Sprengsatzes werden die Sprengstoffladungen mit Hilfe ihres mit dem Gewinde 35 der Verschlußkappe 12 zusammenwirkenden Gewindes 36 zusammengeschraubt. Das Nasenstück 10 ist auf das Gewinde 36 des vordersten Behälters U geschraubt. Der Zünderhalter 14 ist zusammen mit dem an ihn angeschlossenen Zünder 15 in das Innengewinde 35 der Verschlußkappe 13 der »Initial«-Sprengladung eingeschraubt, wobei der Zünder 15 in der Tasche 40 der Verschlußkappe 13 Aufnahme findet. Der Sprengsatz ist dann gebrauchsfertig·

Obwohl es vorteilhaft sein könnte, sei betont, daß eine besondere Anleitung für den oben erläuterten Sprengsatz nicht erforderlich ist. Beispielsweise kann der Sprengsatz an der Sprengstelle aus einer Serie von Einzelsprengladungen aufgebaut sein, wobei man mit dem Nasenstück 10 beginnt und dann entlang der Kette in vertikaler Richtung weiterarbeitet Die einzelnen Sprengstoffladungen werden dabei nacheinander angefügt.

Die praktische Anwendung des Erfindungsgegenstandes ist an Hand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher dargestellt.

Die Initial- und Hauptsprengladungen, wie sie oben beschrieben und in den anliegenden Zeichnungen dargestellt sind, wurden montiert, wobei Polyäthylenkörper mit einem Durchmesser von 60 mm. einer Länge von 156 mm und einer Wandstärke von 1,3 mm verwendet wurden. Das Gemisch der Initialsprengladung enthielt (in Gewichtsanteilen) 80 Teile Ammoniumnitrat (von normaler Sprengqualität), 20 Teile Trinitrotoluol sowie 0,2 Teile Wasser.

Das Hauptladungsgemisch enthielt 72,90 Teile Ammoniumnitrat, 9,0 Teile Natriumnitrat, 63 Teile Dinitrotoluol, 1,8 Teile Anthrazit, 10,0 Teile Aluminium und 0,15 Teile Wasser.

Die Behälter wurden mit dem Sprengstoffgemisch gefüllt und mit Verschlußkappen aus Polyäthylen hoher Dichte mit einer durchschnittlichen Wandstärke von 1,3 mm dicht verschlossen. Die gefüllten Ladungen wurden 20 Minuten lang in auf 70⁰C erwärmtes Wasser getaucht und dann zur Verfestigung der Sprengstoffbestandteile abgekühlt. Die Ladungen oder Kapseln wurden 20 Stunden bei einem Druck von 2,11 bar untei Wasser angeordnet, wonach die Initialsprengladunger für die Initialzündung mittels eines elektrischer Sprengzünders der Größe Nr. 8 voll aktiv odei reaktionsfähig blieben. Die Hauptsprengladungen blie ben für die durch die an ihr Ende angeschraubte Initialsprcngladung bewirkte InitialzUndung voll aktiv.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Flexibler Plastikbehälter für eine Sprengstoffladung, der unter hydrostatischem Druck verwendbar ist und an einem Ende einen offenen Hals besitzt, der über eine Schulter mit dem hohlzylindrischen Mittelteil des Behälters verbunden ist und durch eine Verschlußkappe verschließbar ist, die mittels eines in den Hals eingreifenden versenkten Abschnitts am Rand eine U-förmige, nach unten offene Ringnut bildet, deren Boden mit dem oberen Halsende in dichtende Berührung bringbar ist, und dtren äußere Wandung mit der Halsaußenseite in Halteverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter abgestuft ist und zwei äußere Schulter flächen (20, 21) aufweist, die über eine im allgemeinen zylindrische Fläche (19) verbunden sind, und daß die äußere Wandung (30, 31) der Verschlußkappe (12,13) mit ihrem unteren Rand (31) die zylindrische Fläche (19) umschließt

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandung (30, 31) der Verschlußkappe (12,13) mit einer inneren Schulterfläche versehen ist, die mit der dem Hals benachbarten Schulterfläche (21) zusammenwirkt.

3. Behälter nach Anspruch! oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Verschlußkappe (12,13) auf den Hals des Behälters (11) aufschraubbar ist.

4. Behälter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Abschraubsicherung (24, 25, 26, 27) für die Verschlußkappe (12,13).

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschraubsicherung (24,25,26,27) von Rastnasen gebildet ist.

6. Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringnut der Verschlußkappe (12, 13) ein Dichtungsring (39) aus elastischem Material angeordnet ist

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der versenkte Abschnitt der Verschlußkappe (12, 13) mit einem Innengewinde (34, 35) für einen am geschlossenen Behälterende angeformten mit Außengewinde (36) versehenen Sockel (18) versehen ist

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß er aus Polyäthylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid besteht