DE2604435A1

DE2604435A1 - Nicht-elektrische, zweifach verzoegernde sprengloch-ausfahrleitung

Info

Publication number: DE2604435A1
Application number: DE19762604435
Authority: DE
Inventors: Ernest Laird Gladden; Richard William Spraggs
Original assignee: Nitro Nobel AB
Current assignee: Nitro Nobel AB
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1976-08-19
Also published as: PH17225A; JPS51103700A; DE2604435B2; CA1057577A; JPS5333653B2; AU1004776A; ES444575A1; FR2300325A1; GB1535558A; FR2300325B1; ZM1976A1; ZA76779B; DE2604435C3; IT1053829B; BR7600804A; US3987732A

Description

Die Erfindung betrifft eine nicht-elektrische, zweifach verzögernde Sprengloch-Ausfahrleitung bzw. eine in ein Bohrloch hinabreichende Leitung mit zweifacher Verzögerung auf nicht elektrische Art und Weise für Sprengungen. Die Erfindung befaßt sich demnach mit einer Anordnung zur Übertragung eines Sprengsignals in Bohrlöcher bzw. Sprenglöcher bei Sprengungen. Die Sprengeinheit mit nicht elektrischer Verzögerung soll eine Verzögerung bei der Zündung bzw. Auslösung der im Sprengloch befindlichen Ladung und eine Verzögerung der Übertragung des Signals zu dem darauffolgenden Sprengloch bewirken.

Bei Sprengvorgängen mit Sprenglöchern treten mehrere Vorteile

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dadurch auf, daß eine doppelte Verzögerung bei der Übertragung des Sprengsignales zu jeder Ladung im Sprengloch vorgesehen ist. Eine erste Verzögerung tritt beim. Sprengzünder bzw. bei der Sprengkapsel auf, die innerhalb des Sprengloches liegt, während eine zweite Verzögerung in gesteuerter Weise beim Signallauf zu dem Sprengloch vorhanden ist. Um dies zu ermöglichen war es bisher erforderlich, ein Verzögerungsverbinduaagsteil in der Oberfläche der Hauptleitung der Zündanordnung zu splei.ssen und eine Sprengkapsel vorzusehen, die ein dazu unterschiedliches Verzögerungsintervall in dem Sprengloch besitzt. Meist ist die innerhalb der Kapsel bewirkte Verzögerung in der Dauer wesentlich länger als die Verzögerung bei dem Oberflächenverbindungsstück. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß das Signal über die Hauptleitung zu der erforderlichen Anzahl ναι versenkt angeordneten Sprenglöchern übertragen wird, bevor die Zündung der Sprengladung in dem ersten Sprengloch erfolgt. Diese sequentielle oder umlaufende Zündung verringert die Möglichkeit von Zündschlüssen an der Hauptleitung infolge von Erdbewegungen, während gleichzeitig Schwingungen verringert werden und die Zertrümmerung beim Sprengvorgang wirkungsvoller wird. Sprenganordnungen mit Doppelverzögerungen der bekannten Bauart benötigen eine Zwischenschaltung mehrerer verschiedener Arten von Verzögerungseinrichtungen, die verschiedene Zeitverzögerungsintervalle besitzen. Aus praktischen Erwägungen umfassen solche Sprenganordnungen meist ungefähr 7 bis 8 Verzögerungen in der gesamten Anordnung, um die notwendige Regelung für die Zeitverzögerungsdauer beherrschen zu können. Zusätzlich sind hierbei nicht nur zwei getrennte Verzögerungseinrichtungen erforderlich, sondern diese Verzögerungseinrichtungen sind während des Betriebs mit großem Lärm verbunden und ihr Einsatz ist demzufolge auf solche Anwendungsbereiche beschränkt, bei denen der ungewöhnlich hohe Lärmpegel kein Problem darstellt, so daß diese Verzögerungseinrichtungen nur beschränkt verwendbar sind.

Die Erfindung schafft eine wesentlich vereinfachtere VerzÖge-

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rungs schaltung für Sprengungen mit Sprenglöchern ,bei der nur eine einzige,nicht-elektrische,zweifach verzögernde Ve_rzögeruqgssprenglochleiteng vorgesehen ist, die die notwendige Verzögerung beim Weiterleiten des Signales in das Sprengloch hinab sowie die entsprechende Verzögerung beim Zünden der Ladung in dem Sprengloch sicherstellt, wenn das Signal im Sprengloch angekommen ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine nicht-elektrische Doppelverzögertmgs-Ausfuhr leitung für ein Sprengloch derart auszubilden, daß eine Millisekunden-VerzögerungsSprengung bewirkt wird, wozu nur eine einzige Verzögerungseinrichtung mit gleicher Wirksamkeit vorgesehen ist, während gleichzeitig diese Vorteile bei einem wesentlich verringerten Lärmpegel auftreten.

Vorzugsweise soll erfindungsgemäß eine doppelt wirkende Verzögerungseinrichtung der eingangs genannten Art derart ausgelegt sein, daß der Sprengstoffgehalt oder Sprengstoffinhalt der gesamten Anordnung wesentlich geringer ist, als bei bekannten, nicht-elektrischen Verzögerungseinrichtungen, daß gleichzeitig eine Betriebszuverlässigkeit und Sicherheit in Verbindung mit der Schaltung und der Anwendung der Verzögerungseinrichtung bei der Zündung einer großen Anzahl von sequentiell gezündeten Sprenglöchern gewährleistet ist.

Vorzugsweise soll die nicht-elektrische Verzögerungseinrichtung gemäß der Erfindung derart beschaffen sein, daß diese einen Abschnitt der Hauptleitung bei wesentlich verringerten Geräuschpegeln ersetzt, und daß das Anschließen schnell und einfach innerhalb der Sprenganordnung möglich ist, indem Vorteile bei der Herstellung, der Ausbreitung und der Verwendung auftreten.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine nicht-elektrische, doppelt wirkende Verzögerungseinrichtung in der Ausfahrleitung eines Sprengloches, mit der,die-Übertragung

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eines Sprengsignals über eine Leitung/ein versenkt angeordnetes Sprengloch und die Zündung der Ladung

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in dem Sprengloch, nachdem das Signal dort angekommen ist, verzögert werden, dadurch aus, daß in einer bestimmten Länge ein flexibles, Impuls ausbreitungsteil oder -rohrstück mit einem ersten und zweiten Endabschnitt und einem Impulsausbreitungskanal vorgesehen sind, der in Längsrichtung verläuft. Eine nicht-elektrische, hochfeste Zünd- oder Sprengkapsel, die ein erstes Verzögerungselement enthält, ist mit dem ersten Ende des Signalausbreitungsrohrstücks zur Zündung der Sprengladung in dem Sprengloch verbunden. Mit dem zweiten Ende des Rohrstücks ist eine Impuls- oder Signalverstärkungs- und -übertragungskapsel verbunden, die ein zweites Verzögerungselement enthält. Ein als Schutz wirkender Verbindungsblock mit mehreren Langlöchern umgibt zum Schutz die Verstärkungs- und Übertragungskapsel in einem der Löcher und nimmt diese Kapsel vollständig und bündig auf, während ein Anschließen mit benachbarten Signalübertragungsleitungen erleichtert wird.

Insbesondere zeichnet sich erfindungsgemäß die Doppelverzögerungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß die Impulsverstärkungs- und Übertragungskapsel eine an einem Ende geschlossene, rohrförmige Hülle aufweist, in der eine Sprengladung untergebracht ist, daß diese Sprengladung derart ausreichend bemessen ist, daß sich ein Sprengsignal durch die Hülle übertragen läßt, und daß das zweite Verzögerungselement in der Hülle zwischen der Sprengladung und dem Impulsausbreitungsrohr angeordnet ist.

Insbesondere liefert das erste Verzögerungselement in der Doppelverzögerungseinrichtung eine Verzögerung von ungefähr 2 mSek.bis 6 Sek. und das zweite Verzögerungselement eine Verzögerung von ungefähr 9 bis 200 mSek.

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Das Verhältnis der Verzögerungszeiten in der Doppelverzöge-.rungseinrichtung von erstem zu zweitem Verzögerungselement liegt vorzugsweise in einer Größenordnung von ungefähr 1:1 bis 50:1.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erörtert.

Fig. 1 ist eine perspektivische, vergrößerte Ansicht in teilweise geschnittener Darstellung einer Doppelverzögerungseinrichtung in einer in ein Bohrloch hinabführenden Leitung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die einen Teilausschnitt einer Sprenganordnung mit Sprenglöchern zeigt, anhand der die Anordnung der Doppelverzögerungseinrichtung für Sprenglöcher gemäß Fig. 1 und deren Anschluß mit beiden ähnlichen Doppelverzögerungseinrichtungen und' eine Zündschnurhauptleitung zeigt.

In der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. ■·

Die Doppelverzögerungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung für

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ein versenkt angeordnetes Sprengloch besteht hauptsächlich aus einem flexiblen Sprengimpuls- oder Signalausbreitungsrohrstück 12 bzw. einem Leitungsstück oder ähnlichem mit einer hochfesten Zünd- oder Sprengkapsel 14, die mit einem Ende des Rohrstücks 12 verbunden ist und mit einer Impulsverstärkungsund -Übertragungskapsel 16, die mit dem gegenüberliegenden Ende verbunden und in einem Schutzverbindungsblock 18 aus Plastik untergebracht ist«

Die Sprengimpuls- oder Signalübertragungsleitung 12 der Anordnung besteht aus einem relativ langen,, flexiblen Rohrstück von veränderlicher Länge» das aus einem federnd nachgiebigen Material bestehtj, so daß dieses Teil eine relativ hohe Flexibilität besitzt. Die Länge der Leitung 12 wird entsprechend der endgültigen Verwendung der Doppslverzögerungseinrichtung bestimmt und weist eine Länge von ungefähr 1,2 bis 1,8m bis zu 30 m (4 bis 6 ft· bis zu 100 ft.) auf, wobei eine bevorzugte Länge bei ungefähr* 12 η (40 ft.)liegt,Die Signalübertragungsleitung ist als ein rohrförmiges Teil ausgebildet und besteht a.us weichem, dauerhaftem und widerstandsfähigem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyäthylen^ Polyvinylchlorid oder ähnlichen Materialien. Das im Handel von E.I.Bupont unter dem Namen "Surlyn" erhältliche ionische Polyäthylen wurde erfolgreich eingesetzt. Die Querschnittsabmessung der Leitung oder des Rohrstücks kann sich ändern, und sollte vorteilhafterweise eine solche Abmessung besitzen, daß sich ein dünner Überzug (nicht gezeigt) aus feinem pulverförmiger!! Sprengmaterial an der Innenwand oder Außenfläche des Rohrstücks befindet und dann im Rohrstück noch ein durchgehender, hohlförmiger, zentraler Gaskanal freibleibt, der darin axial verläuft. Im allgemeinen beträgt der Außendurchmesser des Rohrstücks weniger als ungefähr 10 mm und vorzugsweise weniger als 5 mm. Bevorzugt ist ein Rohrstück mit einem Außendurchmesser von 3 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm. Die dünne Schicht aus Sprengstoff enthält feine kornförmige Teilchen in der Größenordnung von 1 bis 100 μπι und in dieser Schicht in einer derartigen Men-

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ge enthalten, daß diese zur Unterstützung einer Stoßwelle mit hoher Geschwindigkeit entlang der gesamten Länge der Kunststoffleitung 12 ausreicht. Die dünne Schicht aus explosivem Material kann insbesondere hochexplosive Sprengstoffe, wie z.B. PETN, RDX, HMX oder ähnliche enthalten, und die Zündung sollte vorzugsweise, wie ausführlich in der US-PS 3 590 739 beschrieben, ausgebildet sein, auf die beispielshalber Bezug genommen wird. Der Sprengstoff innerhalb der Leitung 12 ist in Mengen vorhanden, die 0,5 g/m nicht überschreiten, und vorzugsweise liegt die Kernladung unterhalb 0,1 g/m. Die Menge der in dem entsprechenden einzelnen Leitungsstück enthaltenen Sprengladung kann sich entsprechend dem Durchmesser des Kunststoffrohrstücks ändern. Eine explosive Mischung von ungefähr 0,05 g/m reicht beispielsweise bei einer rohrförmigen Leitung mit einem Inndendurchmesser von 3 mm aus, und eine explosive Schicht von ungefähr 0,02 g/m ist bevorzugt bei einem Kunststoffrohrstück mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm geeignet. Die explosive Schicht weist ungefähr die Dicke eines granulatförmigen Teilchens auf und ermöglicht eine Wellenübertragungsgeschwindigkeit von ungefähr 2000 m/s, bei der jedoch das Kunststoff rohr stück nicht brechen darf.

Einer der Vorteile eines solchen Signalübertragungsrohrstücks zur Ausbreitung des Sprengsignales liegt in der notwendigen geräuscharmen Eigenschaft und Unempfindlichkeit im Hinblick auf eine unbeabsichtigte Auslösung durch Zündung oder Stoß. Aus diesem Grunde kann die erfindungsgemäße Verzögerungseinrichtung überall dort verwendet werden, wo eine übermäßige Lärmbelästigung störend ist, und zudem besitzt diese erfindungsgemäße Verzögerungseinrichtung in sich selbst eine ausreichende Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Anschließen in der Sprenganordnung im Gegensatz zu der einseitigen Speisung bei Verzögerungsverbindungen in der Sprenghauptleitung bei Sprenganordnungen mit Sprenglöchern. Insbesondere wird das Signal exakt übertragen, und es tritt kein Bruch oder eine Seiten-

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zündung der Sprengschnur und ähnliches auf, worin ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor liegt.

Die nicht-elektrische, hochfeste Zünd- und Sprengkapsel 14, die mit einem Ende der Signalübertragungsleitung 12 verbunden ist, ist ähnlich als bekannte Verzögerungssprengkapsel bei Sprengungen ausgebildet. Die Kapsel umfaßt eine metallische Kapselhülse 22, die rohrförmig ausgebildet ist und am freien Ende 24 verschlossen ist und mit einer Krämpfung am gegenüberliegenden Ende 26 mit der Signalübertragungsleitung 12 verbunden ist. Die Metallhülle kann aus Stahl, Aluminium oder ähnlichem, schützendem Hüllmaterial bestehen. Eine explosive Grundladung 28 ist in der Hülle an deren geschlossenem Ende 24 angeordnet. Die Ladung ist derart bemessen, daß eine Zündung einer Sprengladung 30 in einem Sprengloch 32 (Fig. 2) erfolgen kann, und enthält bekannte, hochexplosive Sprengstoffe, die im allgemeinen als Grundladung bei Sprengzündern verwendet werden. Die Ladung kann beispielsweise ungefähr 3 bis 25 Körner, und vorzugsweise 5 bis 18 Körner von RDX, HMX, TNT oder Mischungen davon enthalten. Vorzugsweise sind 12 Körner von PETN enthalten. Der pulverförmige Sprengstoff kann aluminiert sein oder mit Fließmitteln, Antistatikmitteln oder ähnlichen Zusätzen behandelt sein.

Unmittelbar benachbart und angrenzend zu der Grundladung 28 ist eine obere oder Primärladung 34 in Schichtform aus einer Zündungs- oder Primärsprengstoffmischung, wie z.B. Bleiazid vorgesehen. Die schichtförmige Primärladung 34 ist derart bemessen, daß sie zur Zündung der Ladung 28 ausreicht. Meist reicht eine Ladung 34 von ungefähr 1 bis 2 Körnern aus. Als Primärsprengstoffe können beispielsweise Bleistyphnat, DDNP, HNM oder Mischungen davon in Verbindung oder anstelle von Bleiazid verwendet werden.

In Verlängerung zu der Primärladung 34 ist ein Verzögerungselement 36 angeordnet, das beispielsweise die Form einer ge-

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preßten pyrotechnisehen Ladung oder eines Pellets haben kann, die in Größe und Gestalt den Sprengladungen 28 und 34, wie in Fig. 1 gezeigt, ähnlich ausgelegt sind. Dieses Verzögerungselement kann auch in Form eines pyrotechnischen Stabes vorliegen, der in einem Blei- oder Aluminiumrohr oder in anderen geeigneten Hüllmaterialien untergebracht ist. Die Zusammensetzung des pyrotechnischen Materials kann sich in Abhängigkeit von der erforderlichen Verzögerungszeit ändern, besteht jedoch im allgemeinen aus Mischungen aus Bor, Wolfram, Titan, Zirkon, Silizium, Molybdän, Bariumchromat, Bleioxid und Alkalimetallnitraten, Chloraten und Perchloraten. Wie eingangs erwähnt, bewirkt das Verzögerungselement 36 in der Sprengkapsel 14 allgemein eine Signalverzögerungszeit, die wesentlich größer als die Verzögerung ist, die durch die Impulsverstärkungs- und Übertragungskapsel bewirkt wird, die am gegenüberliegenden Ende der Sprengimpulsübertragungsleitung angeordnet ist. Vorzugsweise enthält das Verzögerungselement in dem Zünder eine Mischung aus Bor und-Bariumchromat, was eine Signalverzögerungszeit von ungefähr 200 mSek. bewirkt, während die Verzögerung, die durch die Verstärkungs- und Übertragungskapsel entsteht, eine Verzögerungszeit besitzt, die in ihrer Länge etwa um einen Faktor von 2 bis 20 kürzer ist. Beispielsweise tritt eine Verzögerung von 9 bis 35 mSek. bei den meisten Verzögerungseinrichtungen auf, was zu einer Verzögerung von ungefähr 17 oder 25 mSek. führt.

Wie in der Zeichnung gezeigt, ist eine Kunststoffbuchse oder ein Anpaßstück 40 unmittelbar dem Verzögerungselement 36 benachbart angeordnet, um eine FlachflaJischverbindung zwischen der Sprengladungsübertragungsleitung 12 und dem Verzögerungselement 36 zu ermöglichen. Die Buchse 40 ist ein längliches, rohrförmiges Kunststoffstück, das mit einem axialen Hohlraum ausgebildet ist und einen Durchmesser besitzt, der nur etwas größer als jener der Signalübertragungsleitung ist, so daß die Leitung einfach aufgenommen und in Verlängerung und in Ausrichtung zu dem Verzögerungselement angeordnet werden kann. Das Anpaßstück kann aus jedem geeigneten Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyäthylen, Nylon,

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ABS, Kautschuk, Vinyl oder Copolymere davon, bestehen. Bevorzugt ist ein Material aus einem Äthylenvinylacetat-Copolymer. Da ein Anpaßstück hauptsächlich zur Anpassung der Signalübertragungsleitung 12 an die Metallhülle 22 der Kapsel dient, besitzt dieses einen Außendurchmesser, der die genaue Aufnahme der Kapselhülle ermöglicht. Das Verzögerungselement kann stabförmig ausgebildet sein und in seinen Abmessungen denen der Signalübertragungsleitung 12 entsprechen, wobei hierbei die Buchse eine ausreichende Länge besitzt, um das Verzögerungselement in der axialen Öffnung aufnehmen zu können und dieses der Primärladung 37 benachbart liegend anordnen zu können. Wie gezeigt, ist die Sprengkapsel 14 an dem Ende der Signalübertragungsleitung 12 durch entsprechendes Umbiegen und Kröpfen der Metallhülse der Kapsel dem offenen Ende benachbart, wie mit der Bezugsziffer 42 bezeichnet befestigt, und erforderlichenfalls kann auch eine Befestigung im Bereich des Verzögerungselementes vorgesehen sein.

Die Signalübertragungs- und Verstärkungskapsel 16, die am gegenüberliegenden Ende der Übertragungsleitung 12 gegenüberliegend zu der Zünd- oder Sprengkapsel 14 angeordnet ist, ist ähnlich wie die Sprengkapsel aufgebaut, außer der Ta.tsache, daß diese eine etwas geringere Länge besitzt und wesentlich weniger Sprengstoff als die Hauptsprengladung enthält. Die Ladung in der Kapsel 16 beträgt ungefähr die Hälfte bis zu einem Zehntel der Stärke der Ladung in der Zündkapsel 14.

Wie in der Zeichnung dargestellt, weist die Verstärkungs- und Übertragungskppsel 16 eine Kapselhülle oder einen ähnlichen Behälter 46 auf, der beispielsweise aus einem Aluminium- oder Kunststoffrohrhülsenstück gebildet wird und aus Polycarbonat oder ähnlichem besteht. Dieser Behälter ist an seinem Endabschriitt 48 verschlossen und besitzt eine innere Füllschicht 50 mit einem nicht explosiven Material. Die Hauptfunktion dieses nicht explosiven Füllnaterials, das dem geschlossenen Ende 48 benachbart liegt, ist dp.rin zu sehen, daß die Übertragung des Spreng-

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signals durch dps Rohrende gedämpft wird und die Seitenzündungsfunktion derselben fördert. Das nicht explosive Material kann beliebig gewählt werden, und vorzugsweise sind bei diesem Verwendungszweck Materialien, wie z.B. Kunststoff, Zucker, Diatomeenerde und ähnliche Materialien von granularförmiger Konsistenz geeignet.

Wie erwähnt, besitzt die H>uptsprengladung 52, die unmittelbar der nicht explosiven Füllschicht benachbart angeordnet ist, eine ähnliche Abmessung und kann vorzugsweise aus demselben Sprengstoff, wie die Grundladung 28 der Zünd- oder Sprengkapsel 14 bestehen. Somit enthält die Ladung 52 vorzugsweise nur 1 bis 2 Körner Sprengstoff im Vergleich zu ungefähr 5 bis 28 Körnern bei den Ladungen 28 und 34 der Sprengkapsel 14. Als bevorzugtes Material für die Grundladung 52 kommt ebenfalls PETN in Betracht oder auch jeder andere Sprengstoff, der eingangs aufgeführt ist. Wenn die Grundladung PETN oder ähnliches ist, ist als Primärladung 54 vorzugsweise Bleiazid vorgesehen. Anstelle von Bleiazid kann jedoch auch jeder andere geeignete Primärsprengstoff verwendet werden.

In ähnlicher Form, wie bei der Sprengkapsel 14 ist eine Buchse oder ein Anpaßstück 56 vorgesehen, und - wie gezeigt - ist dieses so eingebaut, daß es in Berührung mit der Primärladung 54 steht, da in diesem sowohl ein Verzögerungselement 58 als auch die Signalübertragungsleitung 12 in dem mittig liegenden axialen Hohlraum untergebracht sind. Das Verzögerungselement kann ebenfalls in Form einer gepreßten pyrotechnischen Ladung oder eines Pellets ähnlich der Gestalt des Pellets 36 ausgebildet sein, das in der Sprengkapsel 14 vorgesehen ist, oder kann auch aus einem stabförmigen, umhüllten pyrotechnischen Material bestehen. A.ls Verzögerungsmaterial kommen die eingangs aufgeführten pyrotechnischen Materialien in Betracht. Auf jeden Fall bewirkt das Verzögerungselement ein vorgegebenes Zeitintervall, dessen Zeitdauer entsprechend bemessen werden kann, die jedoch

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auf jeden Fall kürzer als die Verzögerung ist, die durch die Sprengkapsel 14 bewirkt wird. So kann beispielsweise eine Zeitverzögerung von 5 mSek. bis 100 mSek. oder jedes andere mögliche Zeitintervall erhalten werden, das dazu ausreicht, die notwendige sequentielle oder umlaufende Zündung der Ladungen in den Sprenglöchern bei den Sprengvorgängen auszuführen. Gute Ergebnisse treten auf, wenn eine Mischung aus Bor und Bleimennige vorgesehen ist, die eine Verzögerung von 17 und 25 mSek. bewirken. Dementsprechend ermöglicht die Oberflächenschaltung mit einer Verzögerung von 200 mSek. in der Sprengkapsel 14 eine vollständige Funktion an der Signaiverstärkungs- und Übertragungskapsel 16, und für die Übertragung des Signals in das Sprengloch hinab ist ein ausreichender Abstand vorhanden, so daß dieser genügend entfernt liegt, und die Zerstörung infolge der Zündung der Sprengladung in den vorhergehenden Sprenglöchern nicht auftritt.

Der Schutzblock 18, in dem die Signaiverstärkungs- und Übertragungskapsel 16.untergebracht ist, besitzt die Gestalt eines ungefähr rechteckförmigen Kunststoffteils aus Polyäthylen oder ähnlichem schützenden Kunststoff material mit einer Mittelöffnung 62, die in Längsrichtung des Blockes 18 verläuft und in dem die Verstärkungskapsel 16 vollständig und bündig'untergebracht ist. Die Ausgestaltungsform des Blockes 18 kann sehr verschieden sein, und bevorzugte Ausführiingsformen sind beispielsweise in der US-Patentanmeldung 306 923 von Hans K.Lundborg beschrieben unter der Überschrift "Äusbreitungseinrichtung und Zündanordnung für Sprengzünder mit geringer Brisanz'¹. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besitzt der Block 18 ein Paar zueinander ausgerichteter, längsverlaufender Hohlräume 64,66, die pil gegenüberliegenden Seiten der Mittelöffnung 62 angeordnet sind und über die gesamte Länge hinweg mit dieser in Verbindung stehen. Eine Seitenaussparung 64 ist mit einem Paar von abgeflachten, lippenförmigen Abschnitten 68 entlang einer längsverlaufenden Seitenwand des

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Blockes 18 versehen, um einen Einbau einer Zündschnur oder ähnlichen Sprengzündern in den Hohlraum 64 durch Einschnappen zu erleichtern. Auf diese Weise ist der Sprengzünder nach der Verbindung festgelegt und liegt an den Seiten gegen die Verstärkungs- und Übertragungskapsel pn, die in der Öffnung 62 untergebracht ist. Der Hohlraum 66 an der gegenüberliegenden Seite der Mittelöffnung 62 ermöglicht das Anordnen einer ähnlichen oder auch anderen Signalübertragungseinrichtung in Form eines Rohrstücks durch Einschrauben, wie z.B. ein Längsübertragungsrohrstück der Art, wie es in der US-PS 3 590 739 beschrieben ist. Bei einer solchen Anordnung ist ein damit integral ausgebildeter, zur Stabilisierung dienender Endansatz 70 vorgesehen, um die Flexibilität des Gehäuseblocks 18 regulieren zu können, und ferner ist ein Seitenflansch 72 vorgesehen, der sich nach außen in Verlängerung zu dem Hohlraum 66 erstreckt, so daß das Signalübertragungsrohrstück, das durch den Hohlraum 66 verläuft, um den Flansch zum Festhalten des Sprengzünders in dem Verbindungsblock 18 zu schlingen.

•Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die nicht elektrische, doppelt wirkende Verzögerungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung in einer nach unten verlaufenden Leitung in ein entsprechendes Sprengloch 32 eingebracht werden, um die direkte Zündung eines entsprechend vorbereiteten Sprengstoffs 30 einzuleiten, wie z.B. eine Ammoniumnitrat/Brennölmischung. Die Sprengkapsel 14 der Einrichtung 10 ist innerhalb des Sprenglochs 32 angeordnet und über eine Sign«!übertragungsleitung 12 mit einer entsprechend geeigneten Zündeinrichtung, wie z.B. mit einer Zündschnur 76 oder einem speziellen Zündmechanismus, verbunden. Wie gezeigt, ist die Zündschnur 76 mit der Signalübertragungsleitung 12 über einen Knoten 78 an einer Stelle verbunden, die zwischen den Enden der Leitung 12 liegt. Eine zweite, nicht-elektrische Doppelverzögerungseinrichtung ist auf ähnliche Art und Weise in einem darauffolgenden Sprengloch 32' angeordnet und mit der Signalverstärkungs- und Übertragungskapsel 16 der ersten Ver-

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zögerungseinrichtung verbunden. Wie gezeigt, nimmt der Block 18 der ersten Verzögerungseinrichtung einen Zwischenabschnitt der Leitung 12' der zweiten Verzögerungseinrichtung in dem Hohlraum 66 und am Flansch 72 auf. Auf diese Weise wird die Leitung 12' so in Verbindung gehalten, daß eine Signalausbreitung zu der Kapsel 16 der ersten Verzögerungseinrichtung 10 aufrechterhalten bleibt, um die Signalübertragung dazwischen zu erleichtern. Es können auch ähnliche und andere Zwischenverbindungen vorgesehen sein, um jede beliebige Anzahl von aufeinanderfolgenden Sprenglöchern, wie z.B. das Sprengloch 32", zur Zündung kommen, oder - wie gezeigt - kann auch eine der Verstärkungs- und Übertragungskapseln mit einem anderen Stück der Zündleitung 80 verbunden sein, indem die Leitung 80 in dem Hohlra.um 64 über die Lippen 68 zur weiteren Übertragung des Sprengsignals angeordnet wird.

Bei der Betätigung der ersten Zündschnur 76 wird der erste SprengsignalübertragungsSprengzünder 12 gezündet, wobei Signale entstehen, die in beiden Richtungen von der Stelle der Zwischenverbindung 78 in der Zündleitung sich ausbreiten. Die Signale bleiben hierbei vollständig innerhalb des Rohrs 12 und werden somit nahezu gleichzeitig das Verzögerungselement 36 in der Sprengkapsel 14 und das Verzögerungselement 58 in der Verstärkunds- und Übertragungskapsel 16 in Betrieb setzen. Das das Verzögerungselement 58 in der Kapsel 16 ein wesentlich kürzeres Verzögerungszeitintervall besitzt, wird die Grundladung 52 der Verstärkungs- und Übertragungskapsel zuerst ausgelöst und daraufhin entsteht ein Signal in der Leitung 12' der zweiten Verzögerungseinrichtung, welches ebenfalls gleichzeitig in zwei einander gegenüberliegenden Richtungen entsprechend in die Richtung der Sprengkapsel und der Signalübertragungskapsel ausbreitet. Diese Folge wird so oft wiederholt, bis die Ladung in dem lezten Zündloch erreicht ist, oder daß eine weitere Zündschnur oder ähnliches, wie z.B. die Zündschnur 80 ausgelöst wird.

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Claims

26ÖU35 Patentansprüche

1. Nicht-elektrische Doppelverzögerungseinrichtung für ein versenkt angeordnetes, nach unten sich erstreckendes Sprengloch, welches sowohl die Signalübertragung in einer -Leitung ein, Signalloch hinab, als auch die Zündung einer Ladung in dem Sprengloch verzögert, wenn das Signal im Sprengloch angekommen ist, gekennzeichnet durch ein flexibles Impulsausbreitungsrohrstück mit einer bestimmten Länge, das ein erste und ein zweites Ende und einen hohlen Impulsausbreitungskanal besitzt, der in Längsrichtung verläuft, durch eine nicht-elektrische, hochfeste Sprengkapsel, die ein erstes Verzögerungselement enthält, das mit dem ersten Ende zur Zündung der Sprengladung = in dem Sprengloch verbunden ist, durch eine Impulsverstärkungsund Übertragungskapsel, die ein zweites Verzögerungselement enthält, welches mit dem zweiten Ende verbunden ist, und durch einen Schutzblock, der eine Mehrzahl von Langlöchern besitzt, von denen eines vollständig und bündig die Verstärkungskapsel aufnimmt.

2. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungselemente aus pyrotechnischem Mpterial bestehen, die verschiedene Verzögerungszeiten besitzen.

3. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verzögerungselement eine Verzögerungszeit liefert, die wenigstens ungefähr doppelt so lang wie die Verzögerungszeit ist, die das zweite Verzögerungselement liefert.

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4. Doppelverzöger^ngseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück mit einem Innenüberzug aus Sprengstoff versehen ist, der ein- Kernladung von weniger als 0,5 g/m besitzt.

5. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Sprengl a dungs verhältnis zwischen der Sprengkapsel und der Impulsverstärkungs- und Übertragungskapsel wenigstens 2:1 ist.

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6. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsverstärkungs- und -Übertragungskapsel eine rohrförmige Hülle aufweist, die an einem Ende geschlossen ist, in der eine Sprengladung untergebracht ist, daß diese Sprengladung derart ausreichend bemessen ist, daß ein Sprengsignal über die Hülle übertragen wird, und daß das zweite Verzögerungselement in der Hülle zwischen der Sprengladung und dem Impulsausbreitungsrohr angeordnet ist.

7. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsverstärkungs- und Übertragungskapsel eine rohrförmige Hülle aufweist, die an einem Ende geschlossen ist und am geschlossenen Ende ein nicht explosives Material enthält, das eine Sprengladung unmittelbar dem nicht explosiven Material benachbart angeordnet ist, wobei diese Ladung derart bemessen ist, daß ein Sprengsignal durch die Hülle übertragbar ist, und daß das zweite Verzögerungselement, das in der Hülle untergebracht ist, zwischen der Ladung und dem Impulsausbreitungsrohrstück vorgesehen ist.

8. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzblock als ein Kunststoffstück ausgebildet ist, und daß die Langlöcher parallel, Seite an Seite aneinanderliegend angeordnet sind.

9. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzblock eine Öffnung mit einem flexiblen Lippenabschnitt entlang der Länge zum Einbau eines Sprengzünders oder eine Sprengleitung in die Öffnung durch Einschnappen aufweist. R 0 9 8 3 £ / 0 8 ΰ 9

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10. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungselemente eine pyrotechnische Mischung aus Bor und einem Oxydationsmittel enthalten.

11. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verzögerungselement eine Verzögerung von ungefähr 200 mSek. bis 6 Sek. und das zweite Verzögerungselement eine Verzögerung von ungefähr 9 bis 200 mSek. liefert.

12. Doppe!verzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verzögerungselement eine Verzögerung von ungefähr 200 mSek. und das zweite Verzögerungselement eine Verzögerung von ungefähr 9 bis 35 mSek. liefert.

13. Doppelverzögerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Verzögerungszeit von ersten zu zweitem Verzögerungselement in der Größenordnung von 1:1 bis 50:1 liegt.