DE7531487U

DE7531487U - Nichtelektrisch zuendare sprengkapsel

Info

Publication number: DE7531487U
Application number: DE7531487U
Authority: DE
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1976-04-01
Also published as: FI59983C; IE43066B1; SU852183A3; GB1496249A; AU506709B2; IE43066L; IT1043105B; FI59983B; NO144807B; FI752224A; HK33578A; FR2287026B1; US3939772A; NO144807C; JPS5817157B2; NO752989L; CA1062078A; SE418963B; JPS5157812A; BR7506421A

Description

Nichtelektrisch zündbare Sprengkapsel J^

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine nichtelektrisch zündbare Sprengkapsel aus einem Gehäuse mit einem darin enthaltenen Initialzünder, der durch thermische Energie zündbar ist, und bei der dem Initialzünder benachbart ein Hohlraum vorhanden ist, in den zwei nach aussen führende Rohrleitungen münden.

Eine derartige Sprengkapsel wird vom DBGM 7 440 578 vorgeschlagen. Durch die eine dieser Rohrleitungen kann zwecks Zündung ein Explosivgas in einem begrenzten Strom in den Hohlraum oberhalb des Initialzünders eingeleitet werden. Mittels der anderen Rohrleitung ist es möglich, einen kontinuierlichen Gasstrom aufrechtzuerhalten, mit dessen Hilfe der Hohlraum gespült werden kann, um ihn vollkommen mit Explosivgas zu befüllen.

-2-

f.

S34.

BERLIN: TELEFON (O3O) 8 3130 88 KABEL: PROPINDUS · TELEX 018*087

MOKCHEN: TELEFON (O8β) 33βββ5 KABEL: PROPINDUS - TELEX 09 94344

753148?

Bei jener Sprengkapsel ist das Gehäuse länglich ausgeführt und an seiner öffnung mittels eines steckerartigen Stopfens verschlossen, der unter Ausbildung eines Hohlraums oberhalb des Initialzünders endet. Die Rohrleitungen sind zur Erzielung einer Flexibilität plastisch und dünnwandig. Die erste Rohrleitung erstreckt sich in das Gehäuse durch den Stopfen hindurch, während sich die zweite Rohrleitung entweder ebenfalls durch den Stopfen hindurch oder seitlich durch die Behälterwandung hindurch erstreckt.

Da die Rohrleitungen zur Erzielung einer ausreichenden Gasströmung gewisse lichte Weiten nicht unterschreiten dürfen, verbleibt für den Verschlussstopfen nur eine begrenzte Wandstärke, so dass beim Fixieren des Verschlussstopfens in dem Gehäuse durch Anbringung von ringförmigen Sicken in der Gehäusewand, die sich in den Verschlussstopfen hineindrücken, der Querschnitt der Rohrleitungen in diesem Bereich eingeengt wird, was nachteilige Folgen für die Gasströmung hat.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprengkapsel der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere zu ermöglichen, dass beide Rohrleitungen flexibel, im wesentlichen plastisch und letztlich dünnwandig ausgeführt werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass die durch den Verschlussstopfen verlaufenden Abschnitte der Rohrleitungen dort verengt werden.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Gehäuse mittels eines länglichen, die Rohrleitungen wasserdicht umschliessenden deformierbaren Stopfens verschlossen ist, in welchem wenigstens ein Teil des Hohlraums als eine die Mündungen der Rohrleitungen aufweisenden Kammer und ein sich daran anschliessender, zum

-3-

7531487 01.04.76

Inittalsünder fahrender Verbindangekanal auegebildet let, und das^ durch ringförmige Sicken, die in der Gehäusewandung in BOhe dea Verbindungekanalβ angebracht sind und eich in den Stopfen eindrucken» der Stopfen in wasserdichtem Kontakt mit der Gehäusewandung fixiert ist.

Bei einer Ausl'ührungsform der Erfindung erstreckt sich dei. Verschlussstopfen bis unmittelbar auf den Initialsünder und fixiert dlosen an seiner vorbestimmten Stelle Ie Gehäuse. Bei einen anderen Ausführungsbeispiel, speslell einen solchen, bei den» der InitialsOnder selbsttragend ist, endet der Verschluss-Stopfen in einem bestimmten Abstand oberhalb des Initialsünders und bildet damit «wischen sich und dem InltialsQnder einen zusätzlichen Raum sur Aufnahme von Explosiven aus.

Vorzugsweise besteht das Gehluse der Sprengkapsel aus Metall und ist länglich ausgeführt. Verschlussstopfen und Rohrleitungen bestehen vorzugsweise aus einem P'.astlkmaterial, wie Polyäthylen, Polypropylen oder dgl.

Die Erfindung sowie deren Ausgestaltungen und deren Vorteile sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Selchnunger näher erläutert werden. Bs zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfinöungegemäeee Sprengkapsel« bei der Verschlussstopfen und XnltiAlzunäer voneinander beabstandet sind}

Fig. 2 eine Ausführungefosm, bei der der Verschlussstopfen bis auf den Initialzünder reichtj

Flg. 3 einen Querschnitt durch die Ausführungeform

nach den Fig. 1 und 2 längs der Linien XIZ-IXZi

Fig. 4 ein Sprengsystem, enthaltend eine Vielzahl von Sprengkapseln nach der Erfindungι

-4-

7531487 01.0476

Flg. 5 und SA ape si« lie Ar »führung· fornen zur Kn le lung wasserdichter Verschlüsse j

eine AusfUhrunosform, die sich hinsichtlich des stan Inltialzttnders führenden Verbindungekanals von den AusfUhrungs£orinen nach den Fig. 1 und 2 unterscheidet.

Dpο bodenseitig verschlossene, länglich hülaenfürmige Metallgehäuse 10 der Sprengkapsel 9 nach Fig. 1 enthält am Boden eine Sprengladung 14, darüber eine Detonatorzündladung 13, über letzterer ein Verzögerungsglied 14 und oberhalb letzterem den Initialzünder 16.

Die Detonatorsündladung 13 ist eine Diazodinitrophenol-Ladung, bestehend aus einer Ladung 13a geringer Dichte in einer Kapsel 13b und einer Ladung 13c höherer Dichte oberhalb der Kapsel 13b. Das Verzögerungsglied 14 besteht vorzugsweise aus einer Metallröhre 14a mit einem Kern 14b aus einer Verzögerungeladung. Der Initialzünder 16 enthält eine Ladung, die durch thermische Deton&tlonsenergie einer explosiven Gasmischung, die später noch beschrieben wird, gezündet werden kann. Ott ist zusätzlich ein ZündplSttchen zwischen der Sündladung 16 und der Verzögerungsladung 14b angebracht, damit eine heissexe Zündung erzeugt werden kann, oft in Verbindung mit länger brennenden Verzögerungeladungen. Die Sprengladung 11 wird durch die Detonatorzündladung 13a zur Explosion gebracht, die wiederum von der Ladung 13c gezündet wird. Letztere wird von der Verzögerungeladung 14b gezündet.

Die Berührungsflächen 28 zwischen *en flexiblen PlaatiXrohrleitungen 2« und 26 und dem Verschlussstopfen 17 sind wasserdicht in Irgendeiner geeigneten Weise versiegelt, beispielsweise alt Hilfe eines Epoxyharzklabers, durch Verschmelzen

-5-

7531487 0104.76

oder dgl. Eine bevorzugte Versiegelung, wie sie in den Flg. 5 und SA dargestellt ist, besteht darin, dass ein Metallpulver in den oberen Bereich des Verschlussstopfens eingebracht und dieser dann durch Induktionswirkungen erhitzt wird, so dass mittels der so erzeugten Hitze die sich berührenden Oberflächen von Verschlussstopfen und Rohrleitungen miteinander verschmolzen werden. Nach des. Abkühlen hat man eine wasserdichte Schmelzverbindung. Rohrleitungen 24 und 26 sowie Verschlussstopfen 17 bestehen vorteilhaft aus dem gleichen Plastlkmaterial, zumeist Polyäthylen. Bei dieser Ausführungsfona enthält das obere Ende des Verschlussstopfens 17 Bisen oder ein anderes geeignetes Metall in verteilten Partikeln 17b. Dieser Bereich des Verschlussstopfens 17 erstreckt sich über das obere Ende 18 des Gehäuses 10, so dass die Induktionswirkungen dee Magnetfeldes im Bereich der Berührungsflächen zwischen Verschlussstopfen und Rohrleitungen nicht durch das Metallgehäuse 10 der Sprengkapsel abgeschirmt werden (siehe Fig. 5). Durch Induktionserwärmung des unabgeschirmten Endteiles 17a des Verschlussstopfens 17 werden die Metallpartikel 17b magnetisiert und dadurch ausgerichtet (siehe Fig. 5A) und die Erwärmung, die aus dieser Ausrichtung resultiert, wird auf die Berührungsflächen zwischen den Rohrleitungen und dem Verschlussstopfen zum Zwecke der Verschmelzung übertragen.

Ks ist selbstverständlich auch erforderlich, dass der Verschlussstopfen 17 in wasserdichtem Rontakt mit der Wandung des Gehäuses 10 steht. Wenn man bei den Sprengkapseln nach dem Haupfcpatent 2 457 622 zu diesem Zweck ringförmige Sicken am Gehäuse anbringen wollte, die sich in den Verschlussstopfen eindrücken, dann müsste diese zwangsläufig Im Bereich der flexiblen Plastikrohrieitungen angebracht werden. Dies ist in höchstem Masse deshalb unbefriedigend, well die verbleibende Wandstärke des Verachluss-■topfr s zu erwünschten Eindrücken von Sicken in die Rohrleitungen fQhrt, die den freien Qasfluss stark beeinträchtigen.

-6-

7531437 01.04.76

Bei der vorliegenden Erfindung ist der freie Renn 19 innerhalb dee Verschlussstopfen* angeordnet und nicht, wie bei de» früheren Vorschlag, «wischen dee Verschlussstopfen und des InitialiOnder. Dieser frei« Raue besteht aus einer Kasner 21 in Rr.chbarschaft der »ohrleitungen 24 und 26 sowie einen Verbindungskanal 22, der sub Jnitlalsünder führt. Im Bereich des Verblndungskaa&ls 22 verbleibt a» Verschlussstopfen 17 ausreichend Wandstärke, dass Bit Hilfe von Sicken 29, die sich in den Verschlussstopfen 17 hineindrücken, eine wasserdichte Abdichtung «wischen de» Verschlussstopfen 17 und der Wandung des Gehäuses 10 erzielt werden kann. Diese Sicken können in Bereich «wischen der Kassier

21 und des unteren Ende 23 des Verbindungskanals 22 angebracht werden.

Die Sprengkapsel nach Fig. 2 entspricht derjenigen nach Flg. 1 atit der AusnahBe, dass der Verschlussstopfen 17 direkt bis auf anm Xnltlalsunder 16 geführt 1st und auf diese Welse einen Druck von aussen auf ihn ausübt, üb ihn in seiner Lage su matten.

Verbindungsleiter 22, Kawner 21 sowie Gehäuse 10 sind koaxial suelnander angeordnet. In allgemeinen ist die axiale Läng« der Kanmer 21 kleiner als ihr toaxivaler Durchmesser und die axiale LMng^ de» Verbindungskanals 22 grdsser als dessen Maximaler Durchmesser, welch letxterer wiederum kleiner 1st als der naxinale Durchmesser der Kanacer 21, jeweils senkrecht zur Längsachse gesessen. Bevorzugt weisen Xaaaer 21 und Verbindungskanal

22 kreisförmigen Querschnitt auf, wobei der Verbindungskanal 22 syllndrlsch ist. Die Kanaser 21 und der Verbindungskanal 22 können beliebige Längen, Durchmesser oder Gestalt haben, solange die Sicken 29 wie gefordert angebracht werden können. So ist bei den Aueführungebeispielen nach den Fig. 1 und 2 erforderlich, dass der grosste Durchmesser des Verbindung»..anaIs 22 kleiner 1st als der in der Mitte 20 des Verschlussstopfens 17, der un-Blttelbar die Rohrleitungen 24 und 26 innerhalb des Verschlussstopfens 17 a» oberen Ende 18 die Rohrleitungen 24 und 26 umgibt

-7-

7531487 oi.04.76

(siehe Fig. 3), damit dort genügend Wandstärke für die Sicke(n) 29 verbleibt. Hie Fig* 6 seigt_; kann jedoch eine geeignete VeretÄrkungshÜlee 22b koaxial innerhalb des Verbinduncfskanals 22 angebracht werden, die allseits an den Wandungen des Verbindungskanals 22 anliegt, damit der Verbindungekanal 22 gegen eine unerwünschte Verengung durch Sieken 29' geschützt ist. Auf diese Weise kann jeder geeignete auch grössere Querschnitt für den Verbindungskanal 22 gewählt werden, wobei gleicheeitig eine Wandstärke am Verschlussstopfen 17 aufrechterhalten werden kann, die sur Anbringung einer wasserdichten Abdichtung ausreichend ist.

Obgleich sur Zündung einer Hauptladung eine einzige Sprengkapsel geaäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, werden hftufig doch mehrere solcher Sprengkapseln hierfür su einem Eündsysttfa vereinigt, wie es in Flg. 4 dargestellt und in den Haaptpetent 2 457 62? bereite vorgeschlagen ist. Hierbei ist jedes der Sprenglöcher 31 der Formation 30 mit einer geeigneten Hauptsprengladung 32 gefüllt, die gegen die Sprengkapseln unempfindlich sind, beispielsweise mit einen· wässrigen gelartigen Explosivstoff, Dynamit, Ketallkönig/Treibstoff oder dgl. Zwei geeignete Verstarker sind In jede der Hauptsprengladungen eingebettet. Jeder Verstärker 1st Sprengkapsel-empfindlich und mit einer erflndungsgemässen Sprengkapsel ausgestattet.

In jeden Bohrloch 31 sin£ also zwei Verstärker 33,die beispielsweise 500 g PETN, Tetryl oder dgl. enthalten, im Abstand voneinander in dl« Hauptsprungladung 32 eingebettet, um letztere auf ihrer gansen Länge sur Detonation zu bringen. Jeder Verstärker 33 enthält eine Sprengkapsel 9, 9* oder 9" nach der Art der Fig. 1, 2 oder 6„ Die Explosivgasmischung aus einer hier nicht dargestellten Quelle wird über eine Leitung 34 durch die Serie der hiaterelnatiAergesehalteten Sprengkapseln geleitet. Di·· erfolgt solange, bis die Hohlräume 19 (Kammer 21 ♦ Verbindungekanal 22 oder 22') oder Bohlraum 19 ♦ Hohlraum 22a

-8-

753HB7 01.04.76

i Ό

Im wesentlichen von des zuvor darin enthaltenen Gas frel<?espült und Bit Explosivgas gefüllt ist. Danach kann der Gasflus* beendet oder auch foxtgeastst werden, gefolgt von der Zündung des Gaue« oberhalb des ersten Bohrloches. Die Wellenfront der Detonationswelle läuft dann nacheinander durch alle Sprengkapseln und bringt das Systee sur Detonation. Je nach Art der verwendeten Hauptladung kann gegebenenfalls auch auf - arstärker verzichtet werden, so dass dann die erfindungsgestässen Sprengkapseln direkt in die Hauptsprengladung eingebettet werden können.

Das System nach Fig. ^Λ,, das verzögernd zündende Sprengkapseln enth&lt, erlaubt es, (Sie Brennzeit'ui der Verzögerung» ladung en ■ aufeinander abzustimmen, so dass gegebenenfalls Verzögerungen

»wischen den Detonationen in verschiedene ι Bohrlöchern erzeugt - werden können. Durch progressive Abstimmung der VerzÖgerungs-

' selten längs der Serie der Sprengkapsein kann auch eine gleichseitige Detonation in allen Bohrlöchern 31 erreicht werden.

\ Bei der Herstellung einer erfindungsgeraässen Sprengkapsel, wie

sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, werden Sprengladung,

Deton*torzündladung, Verzögerungsglied (sofern erforderlich)

und Initialzünder in der soeben beschriebenen Reihenfolge in das Gehäuse 10 durch das offene End« 18 hindurch eingepresst. Sodann wird der Verschlussstopfen 17, in dessen darin vorgesehene Locher bereits die Rohrleitungen 24 und 27 eingebracht sind, in das Gehäuse eingepresst, wobei ^e nach Typ entweder ein freier Raum 22a «wischen den unteren Ende des Verschlussstopfens 17 und den Initialzünder 16 verbleibt oder der Verschlussstopfen unmittelbar auC ue« Init±alzünd*r 16 aufgesetzt wird.

Die Rohrleitungen 24 und 26 werden nact dem Einsetzen in die dafür vorgesehenen Löcher in Verschlussstopfen 17 auf die zuvor beschriebenen Weise wasserdicht »it des Verschlussstopfen verbunden. Sodann werden eine oder Mhrere Sicken 29 so an

7531437 01.04.76

Gehäuse 10 angebracht, dass diese sich in den Verschlussstopfen 17 bsw. 17* zwischen der Kammer 21 und dem unteren linde 23 des Verblndungskanals 2? bzw. 22* eindrücken, «roiuit .a osaer-Jichter Abschluss zwischen dem Verschlussstopfen 17 und der Gehäusewandung 10 erreicht wird.

Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel, das nach Art der Fiy. aufgebaut ist, angegeben werden. Das Gehäuse bestand «us einer zylindrischen bodenseitig verschlossenen NetallhUlse, der Verschlussstopfen 17 und die Rohrleitungen 24 und 26 bestanden aus einem ausgehärteten Polyäthylen, die Karaeer 21 und der Verbindungskanal 22 hatten kreisförmigen Querschnitt.

Rohrleitungen 24, 25

Innendurchmesser	1 - 2 m»
Aussenciurchiaesser	1,5 - 3 ran
Gehäuse 10
Länge	38 - 114,3 s«
Wandstärke	0,13 - 0,5 tun
Innendurchmes ser	5 - 7,6 uuu
Verschlussstopfen 17
Länge	12,5 - 38 mm
minimaler Kammer-(21)-
durchraesser oben	4,6 ana
unten	1,5 BK
minimale Kanunerlänge	1,5 ima
Verbindungskanal-(22)-
durchmesser (ungesickt)	1,5 - 5 M
Verbindungskanal-(22)-
länge	12,7 - 25,4 m
Hohlraunteil 22a (Fig. 1)
*Dur chJfte8#r**	1 - 2 MB
Laug«	0,75 - 6,3 mm

-1O-

-IJ-	Ladungen	■ :	o,	2 -	/■·■	08 ς
Initialzünder 16		o.	2 -		2,0 g
Verzögerungsladung
Detonatorzünder 13	O,	2 -	0,3 g
(13c t 13a Is 4)	O,	2 -	1,0 g
Sprengladung 11	vorzugsweise	aus	einem geeigneten
Obgleich der Verschlussstopfen

ausgehärteten Plastikmaterial, wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, PVC oder dgl., herzustellen ist, kann sr auch aus anderen Materialien, wie z.B. Kork, Blei, Gummi oder dgl. hergestellt werden. Dementsprechend können auch die Rohrleitungen 24 und aus Polyäthylen oder Polypropylen mit einer Wandstärke von zuseist etwa 0,5 bis 1 mn hergestellt werden.

Als Beispiele für die verwendeten Ladungen seien angegeben für die Ladung des Xnitlalzünders Blei/Selen, oft alt geeigneten Zusätzen, Bleloxid/Bor, Bleioxid/Manganborid und dgl., für die Detonatorzündladung Dlazodinltrophenol und Bleiazid, und für die Sprengladung 11 PBTN, Tetryl oder dgl.

Als Explosivgaamischung kann beispielsweise Leuchtgas verwendet werden, enthaltend in Volumenanteilen 24 % Nethan, 3 % Xthan, 18 % CO und 15 % Wasserstoff.

Ansprüche»

-11-

7531487 01.04.76

Claims

Ansprüche

1. Nichtelektrisch zündbare Sprengkapsel aus einem Gehäuse
mit einem darin enthaltenen Initialzünder, der durch
thermische Energie zündbar ist, und bei der dem Initialzünder benachbart ein Hohlraum vorhanden ist, in den zwei
nach aussen führende Rohrleitungen münden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mittels eines länglichen, die
Rohrleitungen (24, 26) wasserdicht umschliessenden,
deformierbaren Stopfens (17) verschlossen ist, in welchem

"*" wenigstens ein Teil des Hohlraums (19) als eine die Mündungen der Rohrleitungen (24, 26) aufweisende Kammer (21) und ein sich daran anschliessender, zum Initialzünder (16) führender Verbindungskanal (22) ausgebildet ist, und dass durch ringförmige Sicken (29), die in der Gehäusewandung (10) in Höhe des Verbindungskanals (22) angebracht sind und sich in den Stopfen (17) eindrücken, der Stopfen (17) in wasserdichtem Kontakt mit der Gehäusewandung (10) fixiert ist.

2. Sprengkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) länglich und metallisch ausgeführt ist
und der Verschlussstopfen (17) sowie die Rohrleitungen

(24, 26) aus Plastikmaterial bestehen.

3. Sprengkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (17) in einem vorgegebenen
Abstand zum Initialzünder (16) unter Ausbildung eines
zusätzlichen Hohlraumteils (22a) endet.

-12-

7531487 oi.04.76

4. Sprengkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstcpten (17) mit seinem inneren Ende auf dem Initialzünder (16) aufliegt und diesen in seiner Lage im Gehäuse (10) fixiert.

5. Sprengkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Kammer (21) kleiner ist als ihr grösster Durchmesser, die uXiale Länge des Verbindungskanals (22) grosser ist als dessen grösster Durchmesser und letzterer kleiner ist als der grösste Durchmesser der Kammer (21).

6. Sprengkapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kammer (21) und Verbindungskanal (22) kreisförmige Querschnitte aufweisen.

7. Sprengkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungskanal (22) eine die Kanalwandungen verstärkende und versteifende Hülse (22b) angeordnet ist.

8. Sprengkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse zwischen dem Initialzünder (16) und der Sprengladung (11) eine Detonatorzündladung (13a, 13b) angeordnet ist.

9. Sprengkapsel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Initialzünder und der Detonatorzündladung (13a, 13b) eine Verzögerungsladung (14b) angeordnet ist.

7531437 01.04.76