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Beschreibung
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Zündeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für Sprengladungen
zum Ausblasen von Erdöl- und Erdgasbränden nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei dem immer größer werdenden Energiebedarf und den damit verbundenen
größer werdenden Förderkapazitäten haben auch die Probleme zugenommen, die sich
mit der Bekämpfung von Öl- oder Erdgasbränden ergeben. In der Regel wird durch ein
in Brand geratenes Förderleck eine derartige Hitzewelle erzeugt, daß Löschmannschaften
zu dem Brandherd selbst nicht vordringen können.
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Nach einer bekannten Methode geschieht die Löschung eines Erdöl- bzw.
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Erdgasbrandes mittels einer Ausblassprengladung, die z.B. am Fallschirm
vom Flugzeug aus über dem Brandherd abgeworfen und gezündet wird. Durch die entstehende
Druckwelle wird die Flamme ausgeblasen.
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Die Zündung der Sprengladung kann zu einem frei wählbaren Zeitpunkt
per Funk mittels einer Zündeinrichtung erfolgen, die in die Ausblas-Sprengladung
eingebaut ist. Dabei besteht allerdings die Gefahr, daß aus Versehen oder aufgrund
eines Fremdsignals die Sprengladung zu früh gezündet wird. Eine solche zu frühe
Zündung könnte an Bord des Flugzeuges selbst geschehen, mit dem die Sprengladung
zum Brandherd geflogen wird, wie aber auch nach dem Abwurf, wenn sich das Flugzeug
noch
nicht weit genug von dem unmittelbaren Detonationsbereich entfernt
hat oder die Sprengladung noch nicht tief genug in den Brandherd eingetaucht ist,
um wirksam zu sein.
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Ein drahtloses Fernsteuersystem zum Zünden von Sprengstoff ist bereits
aus der DE-OS 23 31 968 bekannt geworden. Dieses Fernsteuersystem ist insbesondere
für Sprengarbeiten zum Abbruch von Gestein und anderem Festmaterial vorgeschlagen
worden. Es umfaßt einen Empfänger mit einem Resonanzkreis zum Zünden einer Booster-
bzw. Initialladung. Hier.-bei ist die Gefahr eines zu frühen Zündens nicht wirksam
ausgeschlossen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine ZUndeinrichtung für Ausblas-Sprengladungen
gegen Erdöl- und Erdgasbränden zu schaffen, bei der die Sicherheit in der Handhabung
in jeder Phase, also vor wie nach dem Abwurf so hoch ist, daß eine unkontrollierte
Fehlzündung durch Eigen- wie Fremdverschulden ausgeschlossen werden kann, ohne daß
die erhöhte Sicherheit zu Lasten einer optimalen Löschwirkung der Sprengladung geht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 und bezüglich
vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Zündeinrichtung
gelöst.
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Mit der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung ist es möglich, die Ausblassprengladung
nach dem Abwurf unmittelbar durch Betätigung des Senders zu zünden und dadurch den
Zündzeitpunkt individuell entsprechend dem Erfordernis einer optimalen Löschwirkung
zu bestimmen. Trotzdem ist aufgrund des Zusammenwirkens verschiedener Sicherheitsmaßnahmen
eine unkontrollierte Fehlzündung praktisch ausgeschlossen. Zunächst einmal wird
durch den im Empfänger vorgesehenen Dekodierer sichergestellt, daß eine Zündung
nur beim Empfang eines bestimmten kodierten Signals erfolgt und nicht aus Versehen
durch ein zufällig mit derselben Frequenz arbeitendes Fremdsignal ausgelöst wird.
Diese Maßnahme hat insbesondere
wegen des ständig zunehmenden Funksprechverkehrs
enorme Bedeutung. Als günstig erweist es sich dabei, einen Frequenzdekodierer, z.
B. einen Fünf-Ton-Dekodierer zu verwenden, der beim Empfang eines entsprechenden
Fünf-Ton-Signals schaltet. Der Dekodier-Empfänger wird von einer Verzögerungs-Schaltung
ergänzt, die durch einen mittels Hand betätigbaren Auslöser aktiviert wird. Solange
eine in der Verzögerungs-Schaltung einstellbare Verzögerungszeit nicht abgelaufen
ist, kann trotz Empfang eines entsprechend kodierten Signals eine Zündung nicht
erfolgen. Die Verzögerungszeit wird so eingestellt, daß genügend Zeit verbleibt,
damit sich z.B. das Flugzeug aus dem unmittelbaren Detonationsbereich entfernen
kann. Erst wenn die Verzögerungszeit abgelaufen ist und dann das bestimmte dekodierte
Signal ausgesendet wird, erfolgt also die Zündung.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Zündeinrichtung erregt die Verzögerungs-Schaltung nach Ablauf der einstellbaren
Zeit ein Relais, das aber nur oberhalb eines bestimmten Schwellwertes der Erregerspannung
anspricht. Es ist nämlich möglich, daß bei Absinken der Batteriespannung der Stromversorgung,
die den Dekodierempfänger und die Verzögerungs-Schaltung speist, durch.das entstehende
Eigen rauschen im Dekodierer die Dekodiersperre durchbrochen und dann ein Ausgangssignal
abgegeben wird, so als habe der Sender gesendet. In diesem Fall ist die Batteriespannung
der Stromquelle noch nicht soweit abgesunken, daß überhaupt kein Ausgangssignal
mehr erzeugt wird. Andererseits aber stellt sich die entsprechende Kodierung aufgrund
des Rauschens ein. Durch das vorgeschlagene Relais wird sichergestellt, daß es bei
einem solchen Abfall der Batteriespannung trotzdem nicht zu einer ungewollten Zündung
kommt, da dann das Relais nicht mehr anspricht.
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In diesem Zusammenhang wird die Betriebssicherheit auch dadurch verbessert,
daß der Zündkreis eine eigene Zündstromquelle aufweist.
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Die Sicherheit vor Fehlzündungen wird ferner durch die Maßnahmen nach
Anspruch 6 und 7 in vorteilhafter Weise erhöht. Danach ist zum einen der Auslöser
mechanisch verriegelt, so daß in unbetätigtem Zustand weder der Dekodier-Empfänger.noch
die Verzögerungs-Schaltung aktiviert sind. Darüber hinaus ist der Auslöser als Zweifach-Schalter
ausgeführt, dessen zweite Schaltkontakte im Zündkreis angeordnet sind, so daß in
unbetätigtem Zustand die Zündstromquelle vom Zünder zusätzlich getrennt ist.
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Nach Anspruch 9 wird in vorteilhafter Ausgestaltung vorgeschlagen,
alle Teile der Zündeinrichtung in Rohrteilen unterzubringen und steck-und schraubbar
miteinander zu verbinden, so daß die Zündeinrichtung erst unmittelbar vor dem Gebrauch
in die Sprengladung eingebaut und bei einem eventuellen Nichtgebrauch auch nachträglich
schnell wieder åusgebaut werden kann.
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Curch die vorgeschlagene Zündeinrichtung wird auch die Sprengwirkung
der Sprengladung nicht verschlechtert. An sich soll die Sprengladung möglichst symmetrisch
ausgebildet sein und im Mittelpunkt gezündet werden, damit sich nach der Zündung
über dem Brandherd die Druckwelle rasch und gleichmäßig ausbreitet. Bei einer Ausbildung
gemäß Anspruch 10 und 11 kann die Zündeinrichtung in einem dünnen Rohr in der Mitte
der Sprengladung plaziert werden, ohne daß deren Symmetrie wesentlich.
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gestört wird.
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Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung ist natürlich gleichermaßen auch
zum Zünden anderer Mittel, ggf. auch in anderen Anwendungsbereichen, geeignet, wenn
es bei diesen darauf ankommt, daß diese unter Einhaltung großer Sicherheit zu einem
genauen, frei wählbaren Zeitpunkt gezündet werden.
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Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten
anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
Figur 1: das elektrische Schaltschema einer
Zündeinrichtung für Ausblas-Sprengladungen; Figur 2: die mechanische Anordnung der
Zündeinrichtung nach Figur 1.
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Gemäß den Figuren'umfaßt eine Zündeinrichtung einen Funk-Empfänger
2 und eine Verzögerungs-Schaltung 3, die in einem Einschaltkreis 4 parallel zueinander
geschaltet sind und durch eine Batterie 5 als Stromquelle gespeist werden.
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Daneben ist ein Zündkreis 8 vorgesehen, der von einer Batterie 18
als Zündstromquelle zu einem elektrischen Zünder 9 führt, über den eine Booster-
bzw. Initialladung 10 und damit eine nicht gezeigte Sprengladung gezündet wird.
In dem Zündkreis 8 liegen in Serie ein Einschalter 11 als Kontaktsatz eines Relais
12, dessen Erregerstrom aus der Stromquelle 5 stammt und von der Verzögerungs-Schaltung
3 gesteuert wird, und ein Zündschalter 13, der durch den Empfänger 2 betätigt wird.
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Das Relais 12 ist so ausgelegt, daß es nur bei einer bestimmten Mindest-Erregerspannung
anspricht.
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Nachfolgend wird die Funktion der Zündeinrichtung näher erläutert.
Über einen mittels Hand betätigbaren Auslöser 15 werden Kontakte 15 a geschlossen,
und damit die Stromquelle 5 an den Einschaltkreis 4 angeschlossen, so daß der Empfänger
2 und die VerzögerungsSchaltung 3 aktiviert werden. Der Auslöser 15 ist als Zweifach-Schalter
mit weiteren Kontakten 15 b ausgeführt, über die im geschlossenen Zustand eine Verbindung
vom Zünder 9 zum Zündkreis 8 hergestella wird. Der Empfänger 2 enthält einen Dekodierer,
beispielsweise einen Fünf-Ton-Dekodierer.
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Dieser bewirkt, daß nur beim Empfang eines entsprechend kodierten
Signales über eine Antenne 17 der Zündschalter 13 geschlossen wird. Dabei wird der
Zündschalter 13 nur solange geschlossen gehalten, wie der Empfänger das kodierte
Signal empfängt. Beim Ausbleiben des Signals wird der Zündschalter 13 wieder geöffnet.
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Über die Verzögerungs-Schaltung 3 kann die Zeitspanne eingestellt
werden,
nach der frühestens eine Ziindung nach Betätigung des Auslösers
15 erfolgen kann. Nach Ablauf der eingestellten Zeitspanne von beispielsweise 1
Minute wird das Relais 12 erregt und so der Einschalter 11 im Zündkreis 8 geschlossen.
Die Zündung der Booster- bzw. Initialladung kann erst jetzt nach Ablauf der eingestellten
Verzögerungsdauer bei erregtem Relais 12 erfolgen, wenn der Empfänger 2 von einem
nicht gezeigten Funk-Sender ein bestimmtes kodiertes Signal empfängt und während
der Signaldauer den Zündschalter 13 schließt, wodurch die separate Zündstromquelle
18 mit dem Zünder 9 verbunden wird.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Batterie 5 eine ormalspannung
von z. B. 4,5 Volt. Sinkt die Batteriespannung unter einen bestimmten Wert von z.
B. 3,6 Volt ab, kann durch das dann stärkere Eigenrauschen des Empfängers im Dekodierer
die Kodiersperre durchbrochen werden, so daß der Zündschalter 13 geschlossen wird.
Trotzdem kommt es zu keiner Zündung, weil in diesem Falle.das Relais 12, das nur
bei einer Erregerespannung über dem Schwellwert von beispielsweise 3,6 Volt anspricht,
auch nach Ablauf der Zeitverzögerung abgefallen bleibt.
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Ebenso aber können auch Maßnahmen im Empfänger 2 vorgesehen sein,
daß dieser nur bei Betriebsspannungen oberhalb eines einstellbaren Schwellwertes
arbeitet. Nach einem nicht näher gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel kann
der Einschalter 11 auch in der Speise leitung zum Empfänger 2 liegen, wodurch ebenfalls
sichergestellt wird, daß die Zündung durch Schließen des Zündschalters 13 erst nach
Ablauf der in der Verzögerungs-Schaltung 3 eingestellten Verzögerungszeit möglich
ist.
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In Figur 2 ist der Aufbau der Zündeinrichtung gezeigt, die aus mehreren
steck- oder schraubbar wasserdicht miteinander verbindbaren und somit auch wieder
lösbaren Rohrteilen 20 - 23 besteht. Die elektrischen Teile der Zündeinrichtung
sind dabei in einem mittleren Rohrabschnitt 21 untergebracht, an den sich der Zünder
9 und die Pooster- bzw. Initialladung 10 anschließen. Zumindest eines der Rohrteile
20 - 23 weist ein
Außengewinde 25 auf, über das die Zündeinrichtung
in die Sprengladung eingeschraubt werden kann.
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Durch diese Maßnahme ist es auch möglich, die Zündeinrichtung gefahrlos
wieder aus der Sprengladung herauszudrehen. Das obere Rohrteil 20 ist als Schutzkappe
ausgeführt, unter der der Auslöser 15 angeordnet ist.
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Zur Erhöhung der Sicherheit ist der Auslöser 15 zusätzlich noch mechanisch
verriegelt. Das Relais 12 ist magnetisch abgeschirmt, um ein einwandfreies Schalten
nur bei Erregung zu gewährleisten.
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