DE2714399C2 - Vorrichtung zum Transportieren und Fernzünden von Sprengladungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren und Fernzünden einer Sprengladung, welche an einem zu einer Schleife geschlossenen Metallsei! befestigt ist. welches mit einem einen elektrischen Generator aufweisenden Bedienungsstand verbunden ist. wobei durch den Generator ein elektrisches Steuersigna! erzeugbar ist, welches über das Metallseil zugeführt wird.

Es sind Vorrichtungen zum Transportieren und Fernzünden einer Sprengladung uekanru, die ein Seil aufweisen, dessen Enden miteinander verbunden sind, so daß sich eine geschlossene Schleife ausreichender Länge ergibt. Das Seil ist über eine Anzahl von Rollen geführt, um die Bodenunebenheiten zu überwinden und wird, von einer Antriebsmotorgruppe angetrieben. Eine Sprengladung ist an dem Seil aufgehängt. Es können aus mehrere Sprengladungen mit geeignetem Abstand an dem Seil aufgehängt sein. Der Zünder der jeweiligen Sprengladung ist mit einer Zündschnur verbunden, deren Abbranddauer vorbestimmt wird, damit nach dem Anzünden der Zündschnur aui der Höhe des Bedienungsstandes nahe an der Antriebsmotorgruppe die Explosion der jeweiligen Sprengladung nach einer ausreichenden Weiterbewegung des Seils erfolgt, um die Ladung zur gewählten Stelle im Bereich von z. B. Lawinenrinnen /u transportieren, wo die Zündung stattfinden soll.

Diese Vorrichtung sowie die eingangs beschriebene, sind aus einer Veröffentlichung der Association Nationale pour l'atude de la neige et des avalanches mit dem Titel »Declenchement des Avalanches ä Γ explosif«, Frankreich, 1976, bekannt.

Wenn die Zündung der Sprengladungen über eine Zündschnur erfolgen soll, so besteht die Gefahr, daß, wenn das Seil von den Rollen abkommt oder ein Fehler an der Antricbsmoiorgruppe auftritt, nach Abbrand der Zündschnur die Explosion der Sprengladung an einer Stelle erfolgt, an der sich die Sprengladung gerade befindet. Die Explosion der Sprengladung erfolgt somit in

einem Bereich, der für das Abgehen der Lawine nicht geeignet ist Ferner bestehen auch gleichzeitig ernste Gefahren für das Bedienungspersonal und die Anlage selbst

Wenn für die Vorrichtung ein Metallseil verwendet wird, über welches dem Zünder der jeweiligen Sprengladung ein die Zündung auslösendes, elektrisches Seil zugeführt wird, so explodiert die Sprengladung grundsätzlich erst dann wenn das Zündsignal über das Metallseil geschickt worden ist. Jedoch bildet ein Metallseil von sich aus eine Antenne mit großen Abmessungen, bei der die Gefahr besteht, daß durch atmosphärische Fremdeinflüsse oder durch elektromagnetische Wellen, die von in der Nähe befindlichen Sendern stammen, ein induzierter Strom aufgenommen wird, der gegebenenfalls an die Stelle des Steuersignals tritt und das Auslösen des Zünders bewirkt, so daß die Sprengladung nicht programmgemäß gezündet wird, was wiederum die genannten ernsten Schwierigkeiten mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannter. Art derart weiterzubilden, daß eine Zündung der Sprengladung oder Sprengladungen nur aufgrund eines am Bedienungsstand erzeugten Steuersignals erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Metallseil durch ein Isolierstück unterbrochen und an diesem befestigt ist, daß der Zünder der Sprengladung mit einer Sicherheitszündvorrichtung verbunden ist, deren Eingangsklemmen mit den an dem Isol'erstück befestigten Enden des Metallseils verbunden sind, daß die Sicherheitszündvorrichtung ohne eigene elektrische Energiequelle ausgebildet ist und eine Schutzschaltung gegenüber in dem Metaliseil induzierten Fremdströmen und ein Verzögerungselement aufweist, durch welches die von dem elektrischen Generator über das Metallseil zugeführte und in einem in der Sicherheitszündvorrichtung vorgesehenen Energiespeicher gespeicherte, elektrische Energie mit einer vorbestimmten Verzögerung dem Zünder der Sprengladung zu deren Zündung zuführbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es mög lieh, für eine vollständig sichere und genau /um richtigen Zeitpunkt und am richtigen Ort erfolgende Zündung der Sprengladung zu sorgen. Da die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Sicherheitszündvorrichtung keine eigene Energiequelle, jedoch eine Schutzschaltung gegenüber in dem Metallseil induzierten Fremdströmen aufweist, ist es nicht möglich,daß irgendwelche Störsignale die Sicherheitszündvorrichtung derart beeinflussen, daß eine unbeabsichtigte Zündung des Zünders der Sprengladung erfolgt Die zur Zündung erforderliche elektrische Energie wird über das Metallteil zugeführt, in der Sicherheitszündvorrichtung gespeichert und erst nach einer vorbestimmten Zeitdauer selbsttätig dem Zünder der Sprengladung zugeführt. Die Sicherheitszündvorrichtung ist nicht als ein Generator anzusehen, bei dem die Gefahr eines ungewollten Auslösens der Zündung besteht, di die vorgesehene Verzögerungsschaltung ermöglicht, /wischen dem Zündzeitpunkt und dem Zeitpunkt der Absendyng des eo Steuersignals zu unterscheiden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine sichere und zuverlässige Arbeitsweise auf und ist gegenüber Überspannungen, Blitzschlägen, Ausglcichsströmen bei Schwingungen, induzierten Slrömurigc;) usw. sicher. Ferner ist die erfin- -05 dungsgcmäßc Vorrichtung unempfindlich und gut gegenüber Stoßen, der Feuchtigkeit, der Kälte und anderen Einflüssen der äußeren Atmosphäre geschützt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Transportseil für Sprengladungen zum Auslösen von Lawinen in Bergrinnen.

F i g. 2 zeigt in einer schematischen Ansicht die Ausbildung verschiedener Teile des Seils und der zugeordneten Steuereinrichtungen im einzelnen.

F i g. 3 zeigt in einer vergrößerten Ansicht im einzelnen das Isolierverbindungsstück, das am Seil angebracht ist.

F i g. 4 zeigt das elektrische Schaltbild der Zündvorrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Drahtseilbahn zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Metallseil, das im allgemeinen aus geflochteten oder verlitzten Stahldrähten besteht hat eine zweckmäßige Länge und ist in sich in >-irm einer Schleife geschlossen. Die Fahrstrecke des Kaoels ist durch eine Reihe von Führungsrollen 2 begrenzt, die von Stützständern 3 gehalten sind, die so verteilt sind, daß das Seil den Bodenunebenheiten folgen kann, damit es nämlich eine oder mehrere Sprengladungen 4, die am Kabel aufgehängt sind, in Lawinenrinnen 5 mitführen kann, wo die Ladungen in einer bestimmten Höhe über dem Boden zur Explosion gebracht '.verden sollen, um vollständig vor dem Abgang von Lawinen sicher zu sein. Das Ablaufen des Kabels 1 auf den Rollen 2 erfolgt mittels einer Antriebsgruppe, die einen Motor 6 und eine Führungsrolle 7 umfaßt. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß das Kabel nur eine einzige Sprengladung 4 trägt, was genau dem Fall mehrerer Ladungen entspricht, von denen jede mit den im folgenden beschriebenen Einrichtungen versehen ist.

F i g. 2 zeigt direkter im einzelnen die Ausbildung des Seiles und der Antriebsorgane, die dem Seil zugeordnet sind. In dieser Figur finden sich wiederum das Seil 1, sein . Laufrolle 7 und der Antriebsmotor 6.

Gemäß der Erfindung bildet das Seil direkt eine elektrische Leitung großer Länge, die eine Information in Form einer elektrischen Spannung übertragen kann, um die Sprengladung 4, die vom Kabel getragen wird, zu zünden. Dazu steht das Seil mit zwei Gleitkontakten 8 und 9 jeweils in Berührung, die um eine bestimmte Strecke voneinander getrennt sind und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Rollen bestehen, die auf dem Seil abrollen. Die Rolle 9 wird mittels eines Spannorgans 10 an das Seil angedrückt, wobei das Seil an der der Rolle 9 gegenüberliegenden Seite von zwei Fi'hrt'"gsrollen 11 und 12 jeweils unterstützt wird, die von einem Arm 13 gehalten sind. Die Rolle 9 wird von einem Ständer 14 mittels eines isolierenden Verbindungsstückes 15 gehalten. Die Rolle steht andererseits über eine elektrische Leitung 16 mit einer Zündsteuerung 17 in Verb'ndung, die es erlaubt, in der später beschriebenen Weise die Sprengladung 4 zu zünden. Die Steuerung 17 steht ihrerseits über eine andere Leitung 18 mit der zweiten Kontaktrolle 8 in Verfeindung. Diese letztere Kontaktrolle ist gewöhnlich- an eine Vorrichtung zum Halten der Rolle gegen das Seil verbunden, die der Vorrichtung entspricht, die bei der Rolle 9 verwandt ist. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht dargestellt, um die Darstellung nicht zu überladen.

Die Zündsteuerung 17 weist eine Akkumulatorenbatterie 19 auf, die einerseits über die Leitung 18, beispiels-

weise mit der Kontaktrolle 8, und andererseits über die Leitung 16 über ein Amperemeter 20 und einen Betriebsunterbrecherkontakt 21 mit der Rolle 9 verbunden ist.

Das Seil 1 ist außerhalb der Rollen 8 und 9 mit einem Isolierstück oder einem isolierenden Verbindungselement 22 versehen, das zwischen zwei Punkten des Seiles 23 und 24 auf dem Seil derart angebracht ist, daß der elektrische Strom, den das Seil 1 aufgrund der Batterie 19 führt, auf beiden Seiten des isolierenden Verbindungsstückes 22 eine elektrische Spannung mit bestimmter Höhe erzeugt, die vom Strom und vom Widerstand des Seils abhängt. Die Punkte 23 und 24 bilden außerdem die Eingangsklemmen einer Zündvorrichtung 25, die im einzelnen später beschrieben wird. Diese Vorrichtung ist ihrerseits über zwei Leitungen 26 und 27 an einen Zünder 28 angeschlossen, der die Sprengladung 4. die vom dc™. Sc;! unter der Zündvorrichtung getragen wird, zum Explodieren bringen kann. Die Zündvorrichtung ist schließlich in der Nähe der Steuerung 17 mittels eines Stiftes 29 geschützt, der an dem Verbindungselement 22 kurzgeschlossen ist und über eine Schnur 30 an einen bestimmten Punkt 31 in der Nähe der Steuerung 17 angeschlossen ist. so daß das Mitnehmen des Seiles durch die Rolle 7 und den Motor 6 einen Zug am Stift 29 bewirkt und den Stift automatisch herauszieht, um die Zündvorrichtung betriebsbereit zu machen.

Fig. 3 zeigt mehr im einzelnen die spezielle Ausbildung des Verbin ■ ngselementes 22, das auf dem Seil 1 angebracht ist und dazu bestimmt ist, die beiden Enden la und 16 des Seiles mechanisch miteinander zu verbinden und trotzdem das eine Ende gegenüber dem anderen elektrisch zu isolieren. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist. sind die Drähte 32 am Ende la des Seiles beispielsweise untereinander von einer Blei- und Zinnmasse derart umgeben, daß sich eine Fern ergibt, die am Ende des Seiles etwas aufgeweitet ist. Auf dieses in dieser Weise ausgebildete Ende ist ein Stahlkonus 33 gesetzt, auf dessen Außenfläche ein Überzug 34 aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere einem Epoxydharz mit Klebstoffeigenschaften. vorzugsweise Araldite, vorgesehen, das mit 50% Siliciumdioxid beladen ist. Auf diesem Isolierüberzug ist ein erstes Element 35 angebracht, das eine axiale Bohrung 36 und ein Innengewinde 37 aufweist, in das eine Zwinge 38 eines zweites Elementes 39 geschraubt ist das in dieser Weise zum Anschluß an das erste Element kommt. Dieses Element 39 ist vorzugsweise mit dem anderen Ende 16 des Seiles formschlüssig verbunden, dessen Drähte 40, wie die Drähte 32. mit ei.ier Blei- und Zinnmasse eingefaßt sind. En Stift 70 kann den Zusammenbau der beiden Elemente 35 und 39 vollenden.

In F i g. 4 ist schließlich die elektrische Schaltung der Zündvorrichtung 25 dargestellt, die am Seil 1 hängt und zwischen dem isolierenden Verbindungselement 22 und dem Zünder 28 angebracht ist, der seinerseits der Sprengladung 4 zugeordnet ist Die Zündvorrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie selbst keine Energiequelle aufweist sondern mit einer Reihe von Sicherungen bestückt ist die verhindern, daß die Zündung der Ladung zufällig und nicht durch die Zündsteuerung 17 befohlen erfolgt.

Dazu weis? die Zündvorrichtung 25 zwischen Leitungen 26 und 27. die mit dsn Klemmen 23 und 24 auf dem Seil 1 verbunden sind, einen ersten Widerstand 41 auf, der parallel zu diesen Leitungen liegt und dazu bestimmt ist für einen Schutz der Vorrichtung gegen Überspannungen zu sorgen, die nämlich zu einer Erhöhung des Stromes mit einer nicht programmgemäßen Auslösung des Zünders und der Ladung, die damit verbunden ist, führen können, wenn ein derartiger Schutzwiderstand fehlt.

Die Zündvorrichtung 25 weist eine parallel zum Widerstand 41 geschaltete Zenerdiode 42 auf, die das maximale Arbeitspotential der Schaltung auf einen gegebenen Wert festlegt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei 12 Volt liegt, um die Schaltung im Bereich zwischen der Nominalspannung und der effektiven Arbeitsspannung, die am Widerstand 41 Hegt, zu schützen. In den Leitungen 26 und 27 sind zwei weitere Dioden 43 und 44 vorgesehen, um die Arbeit der Vorrichtung im Fall einer fehlerhaften Stromleitung zu unterbrechen. Die Zündvorrichtung weist anschließend eine Verzögerungsschaltung auf. die aus einem Verzögerungsschaltkreis 45 besteht, der von einem Kondensator 4ft gphildet wird, der parallel zu einem Widerstand 47 geschaltet ist. Diese Anordnung ist mit zwei weiteren Widerständen 48 und 49 verbunden. Der Widerstand 49 verbindet den vorhergehenden Schaltkreis mit der Basis 50 eines Transistors 5i. dessen Emitter 52 mit der Leitung 26 und dessen Kollektor 53 über die Spule 54 eines elektromagnetischen Relais mit der Leitung 27 verbunden ist. Dieser Transistor, der nach einer Zeitspanne in der Größenordnung von 5 bis 6 Sekunden leitend wird, versorf * die Spule 54, die auf die Kontakte 55 und 56 des Relais wirkt, damit diese umschalten und es erlauben, den Zünder 28 unter Spannung zu setzen. Vorzugsweise ist ein elektromagnetisches Relais 54,55,56 vorgesehen, das bei einer Minimalspannung von 8 Volt arbeitet. Das Relais ist elektrisch dicht verschlossen, und die Kontakte 55 und 56 werden vorzugsweise von biegsamen Streifen aus vergoldeten Plättchen gebildet, die für freie Kontakte oder Berührungskontakte sorgen. Der Zünder 28 ist mit den Klemmen des Relais über Leitungen 57 und 58 verbunden. Die zum Auslösen notwendige Energie stammt vom Ladungskondensator 59, der dazu vorgesehen ist, auf jeden Fall eine Energie zu liefern, die über der Energie liegt, die zum Zünden notwendig ist. Ein zum Kondensator 59 parallel geschalteter Widerstand 60 erlaubt es dann, wenn das Relais nicht arbeitet, die Energie in Sekunden zu entladen.

Die Zündvorrichtung weist gleichfalls eine Vorsteuerschaltung auf, die von einem Widerstand 61 und eine Diode 62 gebildet wird, wobei diese Anordnung im Nebenschluß zu einem anderen Widerstand 63 geschaltet ist Infolge dieser Steuerung liegt eine Batteriespannung von 12VoIt am Eingang der Zündvorrichtung. Nach Ablauf einer Ladungszeit die durch die Schah., ng und | den Transistor 51 verzögert ist, entlädt sich der Konden- ι sator 59 über die Diode 62, die ihrerseits einen Lichtblitz ^E aussendet Der Sicherheitswiderstand 63, der parallel zum Ausgang der Zündvorrichtung und somit zum Zünder liegt erlaubt es, im Falle einer Funktionsstörung des Zünders, beispielsweise aufgrund einer Unterbrechung eines Leiters, den Kondensator 59 in sehr kurzer Zeit zu entladen, ohne diesbezüglich die Arbeitsweise der Zündvorrichtung zu stören. Der Wert dieses Widerstandes 63 ist wesentlich größer als der Eigenwiderstand des Zünders.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Transportieren und Fernzünden einer Sprengladung, welche an einem zu einer Schleife geschlossenen Metallseil befestigt ist, welches mit einem einen elektrischen Generator aufweisenden Bedienungsstand verbunden ist, wobei durch den Generator ein elektrisches Steuersignal erzeugbar ist, welches dem elektrisch ansteuerbaren Zünder der Sprengladung über das Metallseil zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil (1) durch ein Isolierstück (22) unterbrochen und an diesem befestigt ist, daß der Zünder (28) der Sprengladung (4) mit einer Sicherheitszündvorrichtung (25) verbunden ist, deren Eingangsklemmen mit den an dem Isolierstück (22) befestigten Enden des Metallseils (1) verbunden sind, daß die SicherheitS7ündvorrichtung (25) ohne eigene elektrische Energiequelle ausgebildet ist und eine Schutzschaltung (41) gegenüber in dem Metallseil (1) induzierten Fremdströmen und ein Verzögerungselement (45) aufweist durch welches die von dem elektrischen Generator über das Metallseil (1) zugeführte und in einem in der Sicherheitszündvorrichtung

(25) vorgesehenen Energiespt.cher (59) gespeicherte, elektrische Energie mit einer vorbestimmten Verzögerung dem Zünder (28) der Sprengladung (4) zu deren Zündung zuführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab das Isolierstück (22) aus zwei ineinander greifbaren Elemeiwen (35 39) besteht, wobei das erste Element (35) mit e^:ner dazwischen angeordneten Zwinge mit trichterartig >: .veilcrter Form aus einem elektrisch isolierenden Material auf ein Ende des Metallseils (1) geklemmt ist und eine mit einem Innengewinde versehene Axialbohrung (37) aufweist, in die das zweite Element (39) schraubbar ist, welches auf das andere Ende des Metallseils (1) geklemmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwei das Metallseil (1) berührende Gleitkontakte (8, 9) vorgesehen sind und der Generator eine Akkumulatorbatterie (19) umfaßt, die zur Erzeugung des elektrischen Steuersignals mit den Gleitkontakten (8,9) elektrisch verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitszündvorrichtung (25) parallel geschaltet an zwei an die Eingangsklemmen (23,24) angeschlossenen Leitungen (26, 27) aufw eist einen Schutzwiderstand (41) gegenüber Überspannungen, eine Zener-Diode (42). die das Auslösepotential des Zünders (28) festlegt, ein aus είηοιτι Widerstand (47) und einem Kondensator (46) gebildetes Verzögerungselcment (45) welches /wischen eine

(26) der Leitungen (26,27)

und die Basis (50) eines Transistors (51) derart geschaltet ist. daß der Transistor (51) unter der an den Eingangskiemmen erzeugten Spannung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne leitend wird, ein so elektromagnetisches Relais, dessen Spule (54) zwischen dem Kollektor (53) des Transistors (51) und die andere (27) der Leitungen (26, 27) geschaltet ist, sov/ie einen Speicherkondensator (59), der unter der Spannung an den Eingangsklemmen aufgeladen wird und die Energie speichert, die zum Zünden des Zünders (28) erforderlich ist, wobei der Kondensator (59) im Zünder (28) entladbar ist, nachdem die Re

laiskontakte (55,56) umgeschaltet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Speicherkondensator (59) ein Widerstand (60) geschaltet ist durch den der Speicherkondensator (59) bei nicht umgeschalteten Relaiskontakten (55,56) entladbar ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Sicherheitszüncivorrichtung (25) eine Vorsteuerschaltung mit einer Diode (62) aufweist die in Reihe mit einem Widerstand (63) geschaltet ist dessen Wert wesentlich größer als der Widerstandswert des Zünders (28) ist, und daß die Reihenschaltung au^r Diode (62) und Widerstand (63) parallel zu den Klemmen des Speicherkondensators (59) geschaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die EingangEklemmen der Sicherheitszündvorrichtung (25) mit einem entfernbaren Kurzschlußstift (29) überbrückbar sind, der über eine Schnur (30) mit einem festen Punkt (31) in der Nähe des Bedienungsstandes (i7) derart verbunden ist daß der Transportantrieb des Metallseils (1) einen Zug an der Schnur (30) bewirkt, wodurch der Stift (29) selbsttätig entfernbar und die Sicherheitszündvorrichtung (25) in einen betriebsbereiten Zustand überführbar ist