DE4240394A1 - Vakuumsprengvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumsprengvorrichtung, insbe­ sondere für die umweltschonende explosive Entsorgung von ummantelten Sprengkörpern hoher Energiedichte, mit minde­ stens einer in ein Fundament eingesetzten vakuumdichten, an ein Vakuumsystem angeschlossenen Sprengkammer, die einen Einlaß und einen Auslaß für die Sprengkörper bzw. die Ex­ plosionsprodukte sowie eine Halteeinrichtung für die Sprengkörper hat, wobei an dem Einlaß und dem Auslaß je­ weils wenigstens eine Schleuse vorgesehen ist.

Aus der DE-PS 41 17 504 ist eine Sprengvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, bei der allerdings zur Aufnahme der Detonationsenergie Kompensato­ ren in der Kammerwand vorgesehen sind.

Diese bekannte Vorrichtung eignet sich daher nicht z. B. für die Entsorgung von ummantelten Sprengkörpern hoher Ener­ giedichte, da hierfür sowohl das Schleusensystem als auch die in der Kammerwand angeordneten Kompensatoren nicht aus­ reichend sind. Vielmehr werden bei der bekannten Sprengvor­ richtung im Betrieb derartige Abnutzungserscheinungen auf­ treten, daß diese regelmäßig instand gesetzt werden muß.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sprengvorrichtung anzugeben, die diese Nachteile vermeidet und dabei eine möglichst wirksame Entsorgung der genannten Sprengkörper gestattet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vakuumsprengvorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sprengkammer in einer Achse länglich ausgebildet ist, daß an bzw. nahe der Innenwand der Sprengkammer in Längsrichtung weisende stangenförmige Sprengschutzelemente vorgesehen sind und daß der Einlaß und der Auslaß in gegen­ überliegenden Endbereichen der Sprengkammer angeordnet sind.

Aufgrund dieser Maßnahmen wird erreicht, daß die bei der Explosion entstehende Detonationswelle sowie die umherflie­ genden Sprengkörperteile, insbesondere diejenigen einer etwa vorhandenen Ummantelung, mittels der Sprengschutzele­ mente sehr wirkungsvoll von der Sprengkammerinnenwand fern­ gehalten werden, wobei aufgrund der länglichen Ausbildung der Sprengkammer sowie der Anordnung von Ein- und Auslaß an den Sprengkammerenden erreicht wird, daß diese bei der Ex­ plosion relativ gering beaufschlagt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiter so ausgebildet sein, daß die Sprengschutzelemente an den Endbereichen der Sprengkammer gelagert sind.

Diese Art der Lagerung der Sprengschutzelemente hat den Vorteil, daß die bei einer Detonation freiwerdenden Ener­ gien nicht unmittelbar auf die Sprengkammerinnenwand über­ tragen werden können, wie dies z. B. dann der Fall wäre, wenn die Sprengschutzelemente in einem mittleren Bereich der Sprengkammer mit der Innenwand verbunden wären.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Sprengschutzelemente als Rundstangen ausge­ bildet sind oder daß die Sprengschutzelemente wenigstens zum Teil als Rohre ausgebildet sind.

Diese Ausführung der Sprengschutzelemente erweist sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Aufnahme der Detona­ tionsenergie. Insbesondere bei der rohrförmigen Ausfüh­ rungsform kann erreicht werden, daß sich die übertragene Energie im wesentlichen in der Rohrwand ausbreitet und sich demnach an der dem Sprengkörper abgewandten Seite im we­ sentlichen kompensiert. Hierbei wird somit die Detonations­ energie letztlich in Schwingungsenergie der Rohre umgewan­ delt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch vorgesehen sein, daß die Sprengschutzelemente palisadenartig vor der Innenwand der Sprengkammer angeordnet sind.

Aufgrund einer derartigen Anordnung der Sprengschutzele­ mente kann wirksam verhindert werden, daß die Detonations­ welle oder Teile des Sprengkörpers zwischen den Spreng­ schutzelementen hindurch die Innenwand der Sprengkammer treffen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß als Halteeinrichtung für die Sprengkörper eine Seilaufhängung vorgesehen ist.

Bei der explosiven Entsorgung von ummantelten Sprengkörpern hoher Energiedichte würde eine andere Art der Halterung, z. B. ein Sprengtisch, einer starken Abnutzung unterworfen sein und wäre daher regelmäßig zu warten oder sogar zu er­ neuern. Zudem würde eine derartige Halterung die Ausbrei­ tungscharakteristik der Detonationswelle bzw. der festen Explosionsprodukte in schwer vorhersehbarer Weise beein­ flussen und könnte aufgrund des Rückprallprinzips sogar dazu führen, daß eines der Sprengkammerenden bei der Deto­ nation unverhältnismäßig stark beaufschlagt würde.

Bei dieser Halteeinrichtung kann ferner vorgesehen sein, daß das Seil in Längsrichtung der Sprengkammer angeordnet ist.

Dabei besteht somit die Möglichkeit, das Seil lediglich in den Sprengkammerendbereichen zu befestigen, wodurch etwa bei der Detonation auftretende Zugkräfte wirksam abgefangen würden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Längsachse der Sprengkammer vertikal angeord­ net ist.

Diese Bauweise vereinfacht in erheblichem Maße die Aufwen­ dungen bei der Seilaufhängung, da hierbei das Seil ledig­ lich im oberen Endbereich der Sprengkammer befestigt sein muß und zusammen mit dem jeweiligen Sprengkörper automa­ tisch der Schwerkraft folgend frei herabhängt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner vorgese­ hen sein, daß die Sprengschutzelemente im oberen Endbereich der Sprengkammer hängend gelagert sind.

In dieser Weise gelagerte Sprengschutzelemente wandeln die bei der Detonation freiwerdende Energie wenigstens zum Teil in Bewegungsenergie der Sprengschutzelemente selbst um. Es kann hierbei weiter daran gedacht sein, auch das obere Ende der Kammer durch herabhängende Sprengschutzelemente zu schützen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß der Einlaß im oberen Endbereich und der Auslaß im unteren Endbereich der Sprengkammer angeordnet sind.

Bei dieser Anordnung können die Sprengkörper in einfacher Weise über eine Seilhalterung in die Sprengkammer einge­ führt werden. Dabei läßt sich die am Sprengkammereinlaß vorgesehene Schleuse sehr vorteilhaft ausnutzen. Die Anord­ nung des Auslasses im unteren Bereich der Sprengkammer hat demgegenüber den Vorteil, daß die festen Explosionsprodukte sich ohne weiteres Dazutun dort ansammeln.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Einlaßschleuse eine Seilaufhängung aufweist, mittels der an einem Seil aufgehängte Sprengkörper in die Sprengkammer eingebracht werden können.

Nach dieser Ausführungsform können die Sprengkörper bereits beim Einbringen in die Einlaßschleuse an dem Seil befestigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Einlaßschleuse eine oder mehrere Kammern auf­ weist.

Hierdurch wird insbesondere die Möglichkeit geschaffen, vor der Detonation noch durchzuführende vorbereitende Arbeiten an den Sprengkörpern bereits in gegenüber der Umwelt abge­ schotteten Räumen vornehmen und somit die explosive Entsor­ gung insgesamt umweltschonend durchführen zu können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Sprengkammerwand oder zumindest die Längswand mehrlagig ausgebildet ist.

Da die Längswand bei der erfindungsgemäßen Sprengkammer am stärksten mit der Detonationswelle bzw. den Explosionspro­ dukten beaufschlagt wird, kann es insbesondere aus Schall­ schutzgründen zweckmäßig sein, in der Längswand zusätzlich schalldämmende Zwischenlagen vorzusehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Längswand der Sprengkammer zylindrisch ausge­ bildet ist.

Damit wird die am stärksten beaufschlagte Längswand der Sprengkammer äußerst gleichmäßig belastet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein daß an dem Auslaß eine Auffangeinheit für die festen explosiven Reststoffe vorgesehen ist.

Die bei der Explosion anfallenden Feststoffe können somit kontinuierlich aufgefangen und in regelmäßen Abständen aus der Sprengkammer entfernt werden.

Erfindungsgemäß kann dabei ferner vorgesehen sein, daß die Auffangeinheit wenigstens einen Rost, z. B. einen Edelstahl­ rost aufweist.

Dieser Rost dient sowohl dazu, die Detonationswelle zu bre­ chen, als auch hohe Bewegungsenergien aufweisende feste Ex­ plosionsprodukte abzubremsen. Hierdurch kann insgesamt die Lebensdauer der Auffangeinheit erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß an der Auslaßöffnung ein kegelförmiger Stopfen vorgesehen ist.

Ein derartiger Stopfen ermöglicht zum einen wirkungsvoll, daß bereits angefallene feste Explosionsprodukte trotz wei­ terer Detonationen in der Auffangeinheit verbleiben, zum anderen lassen sich die festen Reststoffe durch ein Anheben des Stopfens in einfacher Weise aus der Auffangeinheit ent­ fernen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß hinter der Auffangeinheit zum Abtransport der Reststoffe dienende Fördermittel vorgesehen sind.

Eine derartige Automatisierung des Abtransports der Rest­ stoffe bietet sich insbesondere dann an, wenn die Spreng­ kammer insgesamt im Boden versenkt angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß zur Abführung der Restgase wenigstens ein Wärme­ tauscher vorgesehen ist.

Die Abführung der Restgase erfolgt zweckmäßig im oberen Teil der Sprengkammer. Die bei der Detonation auftretenden hohen Energien bzw. Temperaturen stehen damit für eine Wei­ terverwertung zur Verfügung.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner vorgese­ hen sein, daß der obere Endbereich der Sprengkammer als Ar­ beitsbühne ausgebildet ist.

Insbesondere bei räumlich sehr ausgedehnten Sprengvorrich­ tungen wird hierdurch die Zuführung der Sprengkörper er­ leichtert. Die Abführung der Explosionsprodukte ist nach dem Vorgesagten ohnehin automatisierbar.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner vorgese­ hen sein, daß der Einlaß der Sprengkammer durch ein Deckel­ element gebildet ist.

Bei einem über den gesamten oberen Endbereich der Spreng­ kammer ausgedehnten Deckelelement wäre der Innenraum der Sprengkammer in der gesamten Breite von außen zugänglich. Dieser Vorteil käme insbesondere bei Wartungsarbeiten an der Sprengkammer zum Tragen.

Schließlich kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor­ gesehen sein, daß das Deckelelement einen Schnellverschluß aufweist.

Da die gesamte Vakuumsprengvorrichtung besonders für den Dauerbetrieb ausgelegt ist, können hiermit Wartungsarbeiten ohne nennenswerte Zeitverzögerungen beim Öffnen der Spreng­ kammer durchgeführt werden.

Im folgenden Teil wird die erfindungsgemäße Vakuumspreng­ vorrichtung anhand des in den beiden Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Vakuumsprengvor­ richtung mit einer zylindrisch ausgebildeten Sprengkammer sowie

Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten Spreng­ kammer in Höhe eines Sprengkörpers.

Die in Fig. 1 dargestellte Vakuumsprengvorrichtung weist eine Sprengkammer 1 auf, die in ein Fundament 2 versenkt angeordnet ist. Die Sprengkammer 1 ist länglich ausgebildet und in ihrer Längsachse vertikal montiert. Die Längswand der Sprengkammer 1 ist zweilagig aufgebaut und weist eine Sprengkammerinnenwand 3 sowie eine Sprengkammeraußenwand 4 auf. Die Sprengkammeraußenwand 4 ist besonders schalldäm­ mend ausgelegt. Im oberen Endbereich der Sprengkammer 1 be­ findet sich eine Schleuse 5 mit einem Schiebeventil 6. Über eine Schleusenöffnung 7 können Sprengkörper in die Schleuse 5 eingebracht werden. Das obere Ende der Schleusenkammer 1 wird durch einen Deckel 8 gebildet, der zudem eine Arbeits­ bühne 9 trägt.

Über eine Hebe- bzw. Schwenkvorrichtung 10 kann der Deckel 8 für Wartungsarbeiten im Innenbereich der Sprengkammer 1 geöffnet werden. Als Halteeinrichtung für die Sprengkörper ist eine Seilaufhängung 11 vorgesehen. An dem Seilende ist in diesem Beispiel ein tellerförmiger Sprengkörper 12 dar­ gestellt. Als Sprengschutz für die Schleuse 5 ist am Einlaß eine Schutzklappe 13 vorgesehen.

Nahe der Innenwand 3 der Sprengkammer 1 sind in Längsrich­ tung weisende rohrförmige Sprengschutzelemente 14 vorgese­ hen. Zusätzlich sind im oberen Endbereich der Sprengkammer 1 in Längsrichtung weisende stangenförmige Sprengschutzele­ mente 15 hängend angeordnet.

Zur Aufnahme der festen Explosionsprodukte ist im unteren Endbereich der Sprengkammer 1 eine Auffangeinheit 16 vorge­ sehen. An ihrem oberen Ende ist ein schützender Rost 17, am unteren Ende als Verschluß ein kegelförmiger Stopfen 18 vorgesehen.

Am Auslaß der Sprengkammer 1 befindet sich ferner ein Schleusensystem 19, an das sich ein Förderband 20 sowie ein Gurtförderer 21 anschließen. Über diese Fördermittel werden die festen Explosionsprodukte aus der Auffangeinheit 16 in einen Reststoffbehälter 22 transportiert. Zum Schutz der Umwelt vor den im allgemeinen hochgiftigen Explosionspro­ dukten ist am Eingang des Reststoffbehälters 22 eine Ver­ schlußklappe 23 vorgesehen.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt in Höhe eines Sprengkörpers 12 verdeutlicht insbesondere die Anordnung der rohrförmigen Sprengschutzelemente 14.

Claims (22)

1. Vakuumsprengvorrichtung, insbesondere für die um­ weltschonende explosive Entsorgung von ummantelten Spreng­ körpern hoher Energiedichte, mit mindestens einer in ein Fundament (2) eingesetzten vakuumdichten, an ein Vakuumsy­ stem angeschlossenen Sprengkammer (1), die einen Einlaß (8) und einen Auslaß (19) für die Sprengkörper (12) bzw. die Explosionsprodukte sowie eine Halteeinrichtung (11) für die Sprengkörper (12) hat, wobei an dem Einlaß (8) und dem Aus­ laß (19) jeweils wenigstens eine Schleuse (5) vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch,
daß die Sprengkammer (1) in einer Achse länglich ausgebil­ det ist,
daß an bzw. nahe der Innenwand (3) der Sprengkammer (1) in Längsrichtung weisende stangenförmige Sprengschutzelemente (14) vorgesehen sind und
daß der Einlaß (8) und der Auslaß (19) in gegenüberliegen­ den Endbereichen der Sprengkammer (1) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet da­ durch, daß die Sprengschutzelemente (14) an den Endberei­ chen der Sprengkammer (1) gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net dadurch, daß die Sprengschutzelemente (14) als Rund­ stangen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge­ kennzeichnet dadurch, daß die Sprengschutzelemente (14) we­ nigstens zum Teil als Rohre ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß die Sprengschutzelemente (14) palisadenartig vor der Innenwand (3) der Sprengkammer (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß als Halteeinrichtung (11) für die Sprengkörper (12) eine Seilaufhängung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet da­ durch, daß das Seil in Längsrichtung der Sprengkammer (1) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsachse der Spreng­ kammer (1) vertikal angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet da­ durch, daß die Sprengschutzelemente (14) im oberen Endbe­ reich der Sprengkammer (1) hängend gelagert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeich­ net dadurch, daß der Einlaß (8) im oberen Endbereich und der Auslaß (19) im unteren Endbereich der Sprengkammer (1) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaßschleuse (5) eine Seilaufhängung (11) aufweist, mittels der an einem Seil aufgehängte Sprengkörper (12) in die Sprengkammer (1) ein­ gebracht werden können.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaßschleuse (5) eine oder mehrere Kammern aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß die Sprengkammerwand oder zumindest die Längswand (3, 4) mehrlagig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß die Längswand (3, 4) der Sprengkammer (1) zylindrisch ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß an dem Auslaß (19) eine Auffangeinheit (16) für die festen explosiven Reststoffe vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet da­ durch, daß die Auffangeinheit (16) wenigstens einen Rost (17), z. B. einen Edelstahlrost, aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß an der Auslaßöffnung ein kegelförmiger Stopfen (18) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß hinter der Auffangeinheit (16) zum Abtransport der Reststoffe dienende Fördermittel (20, 21) vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß zur Abführung der Restgase wenigstens ein Wärmetauscher vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß der obere Endbereich der Sprengkammer (1) als Arbeitsbühne (9) ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet dadurch, daß der Einlaß (8) der Spreng­ kammer (1) durch ein Deckelelement (8) gebildet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet da­ durch, daß das Deckelelement (8) einen Schnellverschluß (10) aufweist.