DE2729683A1 - Verzoegerungssprengsatz - Google Patents

Description

Tn l£ Γ* Patentanwälte:

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Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling

7 2 9 ß 8 3 Dipl.-Ing. Kinne

Dipl.-Ing. Grupe

Bavarlartng 4, Postfach 202403

8000 MQnchen 2

Tel.:(0 89)539653-56

Telex:5 24 845tipat

cable. Germaniapatent MQnchen

30 .Juni 1977

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ICI case 2/N29621

CIL case No.562

Canadian Industries Limited Montreal/Kanada

Verzögerungssprengsatz

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Die Erfindung bezieht sich auf die Technik des Sprengens mit Sprengstoffen und insbesondere auf einen nichtelektrisehen Verzögerungssprengsatz für die Verwendung mit einer Niederleistungs-Detonationszündschnur oder einer Niederleistungs-Leitröhre.

Die Anwendung nichtelektrischer Sprengkapseln mit Verzögerungszeit, die mit Hilfe von Detonationszündschnur niedriger Leistung bzw. geringer Energie gezündet werden, an der Stelle von elektrischen Kapseln und Zündung über Leitungsdrähte ist bei Sprengarbeiten weit verbreitet, bei denen Gefahren durch elektrische Streuströme auftreten könnten.

Ein derartiges nichtelektrisches Verzögerungssprengsystem ist beispielsweise in der GB-PS 858 794 beschrieben. Eine für die Verwendung bei einem nichtelektrischen System geeignete Art einer Verzögerungssprengkapsel ist beispielsweise in der kanadischen PS 627 435 beschrieben. Kürzlich wurde in der kanadischen PS 878 056 eine neue Art einer Detonationsröhre niedriger Leistung bzw. geringer Energie beschrieben, die bei nichtelektrischen Sprengsystemen anwendbar ist und die unter der Bezeichnung "NONEL" (eingetragenes Warenzeichen) im Handel ist. Eine derartige Detonationsröhre kann aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Funktion zutreffender als Niederleistungs-Stoßwellenleitung bezeichnet werden. In der Beschreibung werden die Niederleistungs-Detonationszündschnur und die Niederleistungs-Stoßwellenleitung zusammengefaßt als Niederleistungs-Zündschnur bezeichnet.

Zur Erzielung der optimalen Wirkung bei bekannten

Verzögerungssprengarbeiten unter Verwendung entweder elektrischer oder nichtelektrischer Systeme war es notwendig, Sprengkapseln mit einem Bereich von Verzögerungszeiten bereitzuc stellen, der üblicherweise von 0 bis ungefähr 10 s reichte. Bei der Herstellung nichtelektrischer Verzögerungssprengkapseln wird ein Bereich von Verzögerungszeiten beispiels-

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weise dadurch erzielt, daß die Länge eines Verzögerungselements in dem Zündkapselsatz verändert wird. Zusätzlich und zur Bequemlichkeit des Benutzers erzeugt die Sprengmittelindustrie nun einen in der Herstellung zusammengebauten Satz aus einer nichtelektrischen Verzögerungskapsel mit einem an derselben angebrachten Stück Zündschnur geringer Energie. Ferner wird wegen der Anforderungen der Kunden und zur Anpassung an unterschiedliche Bohrlochtiefen eine Vielzahl von Längen der Zündschnüre niedriger Leistung bzw. geringer Energie für eine jede Verzögerungszeit der Kapsel hergestellt, wobei die Längen von einigen Zentimetern bis einigen hundert Metern variieren können. Somit erzeugt die Industrie nichtelektrische Zündkapseln mit einer Reihe von Verzögerungszeiten und für jede Kapsel-Verzögerungszeit eine Reihe an Längen an der Kapseln angebrachter Zündvorrichtungen oder Zündschnüre. Diese Erfordernisse haben Schwierigkeiten bei der Herstellungsplanung und-steuerung für den Hersteller und bei der Bestandhaltung sowohl bei dem Hersteller als auch bei dem Kunden hervorgerufen, da es nicht immer möglich ist, den Bedarf an Kombinationen von Kapselverzögerungszeiten und Zündschnurlängen genau vorherzusagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nichtelektrischen Verzögerungssprengsatz zu schaffen, der am Einsatzort bequem und sicher mit einer Niederleistungs-Zündschnur verbunden werden kann, so daß die vorstehend genannten Schwierigkeiten vermieden werden. Ferner soll ein Verfahren zur Anwendung des nichtelektrischen Verzögerungssprengsatzes angegeben werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem mittels

einer Niederleistungs-Zündschnur gezündeten nichtelektrischen Verzögerungssprengsatz gelöst, der eine an einem Ende offene becherförmige Metallkapsel und innerhalb der Kapsel in Aufeinanderfolge vom Boden her wenigstens eine Explosivladung, eine Verzögerungsstrecke und einen federnden Verschlußpfropfen aufweist, wobei der federnde Verschlußpfropfen ein

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Zylinderkörper mit einem Mittelkanal ist, der mittels einer in einem Stück mit den Pfropfen ausgebildeten zerreißbaren bzw. zerstörbaren Membran in zwei zylindrische Kammern oder Abteilungen aufgeteilt ist, von denen eine mit der Verzögerungsstrecke in Verbindung steht, während die zweite dazu ausgebildet ist, unter Einspannen das die Energie abgebende Ende einer Zündschnur geringer Energie aufzunehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, bei der die

Fig. 1 ein Längsschnitt eines Zünders bzw. einer Kapseleinheit des Verzögerungssprengsatzes ist und

Fig. 2 und 3 Schnitte von Niederleistungs-Zündschnüren

mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Anschlußenden sind.

In Fig. 1 ist eine zylindrische Metallröhre oder Metallkapsel 1 gezeigt, die an einem Ende geschlossen ist und in der in Aufeinanderfolge von dem geschlossenen Ende her eine gepreßte Explosivladung 2, eine Zündladung 3, eine Verzögerungsstrecke aus einem Verzögerungselement 4, das ein Verzögerungsgemisch 5 enthält, und ein Dichtungselement 6 enthalten ist, das ein Brenngemisch 7 enthält. Ein oberer Verschlußpfropfen 8 aus Kunststoff enthält einen hindurchführenden Kanal 9. Der Kanal 9 ist mit Hilfe einer zerreißbaren bzw. zerstörbaren einteiligen Kunststoff-Membrane 12 in Kammern 10 und 11 aufgeteilt. Die Membrane 12 dient dazu, die inneren Brennelemente gegen das Eindringen von Wasser zu schützen. Das obere offene Ende der Kammer 10 des Verschlußpfropfens 8 hat einen Bereich mit verringertem Durchmesser, der im wesentlichen eine Randfassung 13 bildet, welche eine Einspann-oder Haltefläche gegenüber dem Ende eines mit gestrichelten Linien gezeigten eingeführten Stücks einer Niederleistungs-Zündschnur 14 bildet.

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In Flg. 2 1st eine Länge bzw. ein Stück einer Stoßwellenleiter-Zündröhre 20 der unter der Handelsbezeichnung "NONEL" (eingetragenes Warenzeichen) im Handel befindlichen Art gezeigt. An einem Ende dieser Zündröhre bzw. Zündschnur 20 ist ein Kleinzünder 21 aufgepreßt. Der Kleinzünder 21 weist eine dünnwandige Metallröhre auf, die an einem Ende geschlossen ist und die eine gepreßte Ladung von Zündsprengstoff 22 enthält, wie beispielsweise Bleiazid in einer Menge von ungefähr 32,4 mg oder weniger. Der Kleinzünder 21 ist an der Zündschnur 20 mittels einer Ringsicke 23 befestigt und zum Einführen in die Kammer 10 des Verschlußpfropfens 8 (Fig.1) unter Einschnappeinpassung bestimmt. Nach dem Einführen wird die Vertiefung der Randsicke 23 von der Randfassung 13 ergriffen und gehalten. Der Kleinzünder 21 bildet eine zweckdienliche Vorrichtung für die übertragung der geringen Energie von der Zündschnur 20, ergibt eine Hasserabdichtung der Zündschnur 20 und bildet eine bequeme Einschnappeinpassvorrichtung für die Verbindung der Zündschnur 20 mit dem Verschlußstopfen 8.

In Fig. 3 ist ein Stück herkömmlicher Niederleistungs-

Detonationszündschnur 30 bzw. Zündschnur geringer Energie (LEDC) der Ausführung gezeigt, die unter der Bezeichnung "ANOLINE" (eingetragenes Warenzeichen) vertrieben wird.

2c Aufgrund der verfügbaren Energie der Detonationszündschnur ist zum Zünden der angesetzten Verzögerungseinheit kein angesetzter Kleinzünder notwendig. An dem Ende der Detonationszündschnur 30 ist eine eng angepaßte wasserdichtende Endkappe 31 aus beispielsweise einem federnden Kunststoffmaterial wie Polyäthylen gezeigt. Die Endkappe 31 weist eine geschlossene Stirnwand 32 auf, die durch die Detonation der Detonationszündschnur 30 leicht zerstört wird. Die Endkappe 31 hat ferner eine ringförmige Vertiefung 33, die für den Eingriff mit der Randfassung 13 des Verschlußpfropfens 8 (Fig.1) unter Einschnappen dient. Die Endkappe 31 kann an dem Ende der Detonationszündschnur 30 zusätzlich mit Hilfe eines Klebemittels festgelegt sein.

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Zündeinheiten beispielsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführung können im Herstellungswerk zusammengebaut werden und mit unterschiedlichen Längen der Zündschnur 20 auf den Markt gebracht werden. In gleicher Weise kann die Verzögerungseinheit nach Fig. 1 mit einem weiten Bereich an Verzögerungszeiten hergestellt werden. Am Einsatzort braucht der Sprenger den Verzögerungszünder nur nach seinem Ermessen auszuwählen und ihn einfach mit einer Zündschnur geeigneter Länge zu verbinden, um eine gewünschte Kombination für die auszuführende Sprengarbeit zu bilden. Der Sprenger bringt danach den Verzögerungssatz in Berührung mit dem zur Explosion zu bringenden Sprengstoff und zündet die Niederleistungs-Zündschnur bzw. den Stoßwellenleiter auf bekannte Weise.

Die bei dem Kleinzünder 21 verwendete Menge an Zündsprengstoff oder .Primärsprengstoff muß notwendigerweise dafür ausreichen, daß auf die Detonation hin die Membran 12 des Verschlußstopfens 8 zerstört und der Pulverkern bzw. das Brenngemisch 7 des Dichtungselements 6 gezündet wird. Während als geeignete Ladung für den Kleinzünder ungefähr 32,4 mg an Bleiazid festgestellt wurden, können in manchen Fällen geringere Mengen an Zündsprengstoff verwendet werden. Auf gleiche Weise wird die Stärke der Stirnwand 32 der bei der Niederleistungs-Detonationszündschnur (LEDC) verwendeten wasserdichtenden Endkappe 31 so gewählt, daß auf die Detonation der Detonationszündschnur 30 hin sowohl die Kappen-Stirnwand 32 als auch die Membrane 12 des Verschlußpfropfens zerstört werden und der Pulverkern bzw. das Brenngemisch 7 gezündet wird.

Beispiel

Ein Posten von 15 Kleinzündern wurde aus Aluminiumhütchen mit 3,175 mm Innendurchmesser, 3,48 mm Außendurchmesser und 18,67 mm Tiefe hergestellt. In den Boden eines

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jeden Hütchens wurde unter einem Druck von 3,5 kg/cm eine Ladung von 32,4 mg Bleiazid eingepreßt. Jeder Kleinzünder wurde mittels einer Ringsicke gemäß der Darstellung bei 23 in Fig. 2 an dem Stück "NONEL"-Stoßwellenleitung angebracht. Der Zusammenbau aus Kleinzünder und Stoßwellenleitung wurde in die Kammer 10 eines nichtelektrischen Zünders gemäß der Darstellung in Fig. 1 eingesetzt, wobei das geschlossene Ende des Kleinzünders eng an die Membrane 12 herangebracht wurde. Jede Stoßwellenleitung wurde auf bekannte Weise gezündet, wobei bei 15 von 15 Versuchen der Verzögerungszünder mit der erwarteten Zeitverzögerung zur Explosion gebracht wurde. Die Detonation des Kleinzünders war ausreichend kräftig, die Membrane 12 zu zerstören und die Pulverstrecke bzw. das Brenngemisch 7 zu zünden, ohne eine Fehlfunktion der Ver-

.j 5 zögerungsstrecke und der Explosivladung in der Kapsel 1 zu verursachen.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die Menge des Zündsprengstoffs 22 in dem Kleinzünder 21 notwendigerweise so zu beschränken ist, daß der Funktionsvorgang des Verzögerungszünders erzielt wird, ohne daß er vorher zerstört oder beschädigt wird.

Die Erfindung ergibt somit einen nichtelektrischen Verzögerungssprengsatz, der leicht und sicher im Einsatzgebiet zusammengestellt werden kann, wobei sich ein großer Spielraum an Kombinationen von Verzögerungszeiten und Zündschnurlängen ergibt.

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Claims (3)

1. Nichtelektrischer Verzögerungssprengsatz für die Zündung mit Hilfe einer Niederleistungs-Detonationszündschnur oder einer Niederleistungs-Stoßwellenleitröhre, ge kennzeichnet durch eine an einem Ende offene becherförmige Metallkapsel (1), die innen in Aufeinanderfolge vom Boden her wenigstens eine Explosivladung (2,3), eine Verzögerungsstrecke (4 bis 7) und einen federnden VerschluBpropfen (8) enthält, der ein zylindrischer Körper mit einem durchgehenden Mittelkanal (9) ist, welcher mittels einer quer zum Kanal liegenden einstückig ausgeführten zerstörbaren Membrane (12) in zwei zylindrische Kammern (10,11) aufgeteilt ist, von denen eine in Verbindung mit der Verzögerungsstrecke steht und die zweite unter Einspannen das die Energie abgebende Ende eines Stücks der Detonationszündschnur (30) oder der Stoßwellenleitröhre (20) aufnehmen kann.

2Q 2. Verzögerungssprengsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Verschlußpfropfen (8) aus thermoplastischem Material besteht.

3. Verfahren zum Sprengen mit Verzögerung unter Anwendung eines nichtelektrischen Zündsystems, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtelektrischer Verzögerungssprengsatz mit einer an einem Ende offenen becherförmigen Metallkapsel bereitgestellt wird, die innen in Aufeinanderfolge vom Boden her wenigstens eine Explosivladung, eine Verzögerungsstrecke und einen federnden Verschlußpfropfen enthält, der einen durchgehenden Mittelkanal aufweist, welcher mittels einer integriert ausgebildeten zerstörbaren Membrane quer zum Kanal in zwei zylindrische Kammern aufgeteilt ist, daß das die Energie abgebende Ende eines Stücks Niederleistungs-Detonationszündschnur oder Niederleistungs-Stoßwellenleitung in den Kanal' unter Einspannung durch diesen eingeführt wird, so daß es an die Membrane anstößt, daß der Verzögerungssprengsatz in Berührung mit einer zur Explosion zu bringenden Sprengladung

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gebracht wird, und daß die Detonationszündschnur oder die Stoßwellenleitung gezündet wird.

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