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Sprengpatrone mit einer Hohlladung Die Erfindung bezieht sich auf
eine Sprengpatrone mit einer Hohlladung zum Anbringen von Löchern in den Wänden
und Gehäusen von Bohrlöchern zur Förderung von C51, Wasser und Gas, damit in den
Bohrlöchern das Strömungsmittel aus der umgebenden Formation gesammelt werden kann.
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Hierfür werden ran einem Träger mehrere Sprengpatronen befestigt,
die zusammen in dem Bohrschacht zur Explosion gebracht werden, wodurch in den Rohren
der Bohrlöcher Löcher von verhältnismäßig kleinem Durchmesser entstehen, durch die
das in der umgebenden Formation vorhandene Strömungsmittel in die Rohre eindringen
kann und somit gewonnen wird. Durch die Zerstörung der Gehäuse, in welchen die Explosivladungen
untergebracht sind, und der Halteträger hierfür entstand bisher eine Anhäufung von
Plundermengen, die oft ausreichten, die Bohrungen zu verstopfen oder das Zufließen
des Strömungsmittels aus der umgebenden Formation in das Schachtrohr empfindlich
zu stören. Sind die Sprengpatronensätze an einem schweren zylinderförmigen Stahlträgerkörper
angebracht, der nach Durchführung der Explosion aus dem Schacht herausgezogen werden
soll, kann sich der gebildete Plunder zwischen dem Trägerkörper und der Schachtwand
ansammeln, so daß er im Schachtrohr
steckenbleibt. Die durch die
Detonierungen der Ladungen ausgelösten Kräfte können so groß sein, daß der Stahlträgerkörper
derart'beschädigt wird, daß er nicht mehr verwendet oder nur ein paarmal noch verwendet
werden kann. Da die Stahlträgerkörper ziemlich teuer sind, kann ihr zu häufiges
Auswechseln das Sprengverfahren unwirtschaftlich machen.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt. Hierfür schlägt
sie vor, d@aß eine Sprengstoffhohlladung benutzt wird, welche eine sehr große Explosivkraft
hat. Sprengstoffhohlladungen sind an sich bekannt. Eine derartige Sprengstoffhohlladung,
deren konische Aushöhlung mit einer dünnen -Metallschicht ausgekleidet ist, ist
erfindungsgemäß in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse aus undurchlässigem Glasmaterial
derart untergebracht, daß die konische Aushöhlung im Abstand von der einen Endwand
des Gehäuses steht, während das andere Ende der Sprengstoffhohlladung an der gegenüberliegenden
Gehäuseendwand anliegt.
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Bei der Explosion werden die Glasgehäuse vollkommen zertrümmert, .so
daß nur geringer Plunder entsteht, der den Betrieb nicht stört. Durch die Explosion
der Sprengstoffhohlladung entstehen sehr starke Kräfte, welche die vollkommene Zertrümmerung
der Glasgehäuse sichern und eine sehr große Anzahl von Löchern in den Bohrrohren
entstehen lassen. Die Glaskörper mit den darin vorhandenen Sprengstoffhohlladungen
können an einem zerstörbaren Träger oder auch an einem nichtzerstörbaren Träger
angebracht werden, der nach Durchführung der Sprengung wieder aus dem Bohrschacht
herausgezogen werden kann, weil dies durch den entsprechenden geringen Plunder nicht
verhindert wird.
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Sprengpatronen mit Behältern raus Glas sind bekennt. Bei der Erfindung
wird aber eine Sprengstoffhohlladung von einer außerordentlich kräftigen Detonation
in einem derartigen Glasbehälter untergebracht und die Sprengpatrone für die Lösung
einer speziellen Aufgabe benutzt.
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An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert.
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Fig. 'i ist eine Querschnittsdarstellung eines Bohrsatzes gemäß der
einen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist eine Außenansicht des um 9o° aus
der Lage der Fig. i gedrehten Bohrsutz.es, wobei ein Teil davon zur besseren Erläuterung
weggebrochen ist; Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Hauptteile
des Bohrsatzes; Fig. 4 und 5 sind zusammen eine teilweise geschnittene Längsseitenansicht
einer Gruppe von Bohrsätzen,- die an einem Träger der »offenen« Art angebracht sind;
Fig.6 ist eine Endansicht eines Teiles des Trägers der Fig. 4 und-5; Fg.7 ist eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Teiles eines Stahlträgers, woraus sich ergibt,
wie- die Bohrsätze daran, befestigt sein können; Fig. 8 ist im allgemeinen eine
teilweise Aufrißansicht, aus der sich ergibt, wie die Träger der Fig. 4 und 7 zum
Halten der Bohrsätze gemäß der Erfindung vereinigt werden können; Fig.9 ist ein
Längsschnitt eines Bohrsatzes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. io ist eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bohrsatzes; Fig. i i ist eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der
Ladungsauskleidung; Fig. i2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht einer. weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrsatzes; Fig. 13 und 14 sind eine Vorder-
bzw. Rückansicht der Ausführungsform der Fig. i2; Fig. 15 ist eine teilweise geschnittene
Längsunsieht des oberen Teiles einer anderen Form des Trägers zum Festhalten der
Bohrsätze der Fig. 12;.
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Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene Längsansicht des unteren Teiles
des Trägers der Fig. 15, der in bezog zum oberen Teil der Fig. 15 um 9o° gedreht
ist.
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Zuerst werden die Fig. i bis 3 beschrieben. Es ist ein Bohrsatz P
gemäß der einen Ausführungsform der' Erfindung gezeigt. Er besteht aus einem Gehäuse
io aus Glasmaterial. Das Gehäuse io hat eine im allgemeinen kegelstumpfartige Form.
Der Ausdruck »Glasmaterial« soll nicht nur Glas der gewöhnlichen und bekanntenÄrt
umfassen, sondern auch verschiedene keramische Materialien, die, wenn sie gebacken
oder gebrannt sind, starr, aber sehr zerbrechlich sind. Das Gehäuse io hat eine
Bohrung i i ebenfalls von einer im allgemeinen kegelstumpfartigen Form. Sie ist
an ihrem breiteren Ende offen und an ihrem schmaleren Ende durch eine Endwand 12,
geschlossen. Die Endwand i2 ist etwas konkav. In zwei Richtungen rechtwinklig zueinander
hat sie eine leichte Krümmung, wie sich dies aus den Fig. i und insbesondre 2 ergibt.
Außen an der Endwand 12 ist ein Paar in Abstand stehender Vorsprünge 13 angegossen.
Sie bilden eine'Ausnehmung 14, die sich quer zur Mitte des hinteren Endes des Behälters
erstreckt. Die Ausnehmung 14 hat einen nach innen gekrümmten Boden 15, der ebenfalls
eine konvexe Krümmung entlang der Längsachse der Ausnehmung hat: Die Wand des Gehäuses
io hat einen außen verdickten Teil 16 und einen ringförmigen Flansch 17 zur Verstärkung
des Behälters. Er bildet Schultern zum Festhalten des Gehäuses in geeigneten Trägern,
wie dies nachher beschrieben wird. Die Neigung der Bohrung i i ist vorzugsweise
an ihrem vorderen Teil 18 etwas vermindert.
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Der koppelförmige Deckel i9, ebenfalls aus Glasmaterial, hat eine
im allgemeinen halbkegelförmige Aushöhlung 2o. Er schließt das offene Ende des Gehäuses
io ab. Sein ringförmiger Endrand 2r ist ziemlich von der gleichen Dicke wie das
anliegende Ende des Gehäuse. Dadurch entsteht eine ringförmige Innenschulter 22,
die sich nach innen in Richtung "zur Gehäuseachse erstreckt. Es ist auch
am
Deckel ein Außenringflansch 23 vorhanden, um den Deckelrand ringsherum zu verstärken.
Wie gezeigt, können mehrere in Abstand stehende, sich nach außen erstreckende Vorsprünge
24 am vorderen Deckelende angegossen sein. Die sich berührenden Ränder des Gehäuses
io und des Deckels ig sind vorzugsweise eben, um einen sehr dichten Abschluß zwischen
den beiden Teilen zu erhalten. Sie können miteinander durch eine dünne Schicht aus
irgendeinem geeigneten festen, wasserdichten Klebestoff 25 verbunden sein, der dazu
dient, wirksam die Verbindung abzudichten und den Deckel am Gehäuse bei den hohen
Drücken festzuhalten, denen der Satz im Betrieb ausgesetzt sein kann.
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Das eine Material, aus welchem der Behälter io und der Deckel ig bestehen
können, ist ein Glasmaterial mit einer sehr hohen Zermalmstärke. Aber ihre einzigartige
Eigenschaft ist die, daß, -wenn sie Schwingungen einer bestimmten Frequenz unterworfen
wird, sie vollkommen zu kristallinischem Pulver im Gegensatz zu den relativ großen
unregelmäßigen Stücken, in welche gewöhnliche Glasarten zerbrechen, aufgelöst wird.
Die Auflösungsfrequenz der betreffenden Glasart kann entsprechend den Temperierungsbedingungen
geändert werden. Die Detonation eines Explosivstoffes ist gewöhnlich eine Wellen-
oder Schwingungserscheinung. Die Frequenz der Schwingung hängt von der Eigenart
der einzelnen Explosivstoffe ab. Infolgedessen ist es möglich, die Auflösungsfrequenz
des Glases der Frequenz des betreffenden Explosivstoffes anzupassen, der sich im
Glasgehäuse befindet, so daß das Gehäuse sich immer zum gewünchten feinen Pulver
bei der Detonation der Ladung auflösen wird. Dadurch ist gesichert, daß verhältnismäßig
große Teilchen des Gerölls im Schacht nicht vorhanden sind. Im allgemeinen jedoch
werden sich die meisten Glas- und keramischen Materialien zu einen relativ feinen
Zustand bei den Schwingungsfrequenzen der Stoßwellen auflösen, wie sie durch die
Explosivladungen der nachher betrachteten Art erzeugt werden.
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Eine Zwischenschicht 2C, vorzugsweise aus starrem, synthetischem,
plastischem Material hat im allgemeinen eine Kegelstumpfform, damit sie in die Bohrung
i i des Gehäuses genau paßt. Das innere Ende der Zwischenschicht 26 hat eine Endwand
27, in welcher eine axiale Öffnung 28 vorgesehen ist. Die Zwischenschicht 26 hat
ein gerades oder zylinderförmiges Vorderendteil 29, welches in der gleichren Ebene
mit dem vorderen Ende des Gehäuses io endet, so daß es in Berührung mit der Schulter
22 des Deckels steht, wenn es auf das Gehäuseende gelegt wird. Da der Teil 18 des
Gehäuses zur Achse des Bohrsatzes geneigt ist, während der Vorderendteil 29 des
Einsatzes gerade oder zylindrisch ist, entsteht ein kleiner Luftspalt
30 zwischen diesen Teilen, welcher die radialen Explosivkräfte von diesem
Ende des Bohrsatzes an den anliegenden Teilen der Träger reduziert oder absorbiert,
in welchen der Bohrsatz angebracht ist. Dadurch hilft der enge Luftspalt 3o, die
benachbarten Teile des Trägers gegen eine Beschädigung durch die Explosion der Ladung
zu schützen. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Bohrsätze in festen Metallträgern
untergebracht sind, die wieder benutzt werden sollen.
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Das Innere der Zwischenschicht 26 ist mit einer Ladung eines geeigneten
Explosivstoffes 31 gefüllt, der sich durch die Öffnung 28 hindurch in Berührung
mit der Innenfläche der Endwand 12 ausbreiten kann. Der Teil 32 des Explosivstoffes,
welcher innerhalb der Öffnung 28 liegt und sich in Berührung mit der Endwand 12
ausbreitet, kann empfindlicher sein als der Hauptteil der Ladung, um als Verstärker
hierfür zu dienen. Der Teil 32 kann ein anderer Explosivstoff sein. Er kann aber
auch der gleiche Explosivstoff sein wie der des Hauptteiles der Ladung, wird aber
dann anders dichtgepreßt, um seine Empfindlichkeit gegenüber der des. Hauptteiles
der Ladung zu erhöhen.
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Der Explosivstoff 31 und der Verstärker 32 sind hochbrisante Explosivmaterialien,
z. B. Pentaerythrittetranitrat (PETN), Tetryl, Pentolit (5o0/0 PETN und 5o0/9 TNT),
Trinitrotoluol (TNT), Amatol, Cyclonit, Tetrytol (6o% Tetryl und 40% TNT) und andere
bekannte detonierende Chemikalien.
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Das zum offenen Ende des Einsatzes gerichtete Ende des Explosivstoffes
hat eine sich nach außen öffnende, allgemein konische Aushöhlung 33, deren Scheitel
bei 34 vorzugsweise abgerundet ist und auf der Längsachse des Bohrsatzes liegt.
Eine konische Auskleidung 35 mit einer ergänzenden Form für die der Aushöhlung 33,
deren Scheitelteil in Ergänzung zur Form des Scheitels 34 der Aushöhlung abgerundet
ist, sitzt in der Aushöhlung und ist damit gegen ihre Wand gepreßt. Der Scheitelwinkel
der Aushöhlung 33 (und der Auskleidung 35) .beträgt gewöhnlich 4o° bis ungefähr
ioo° je nach der Eigenart der gewünschten Düse. Die Auskleidung 35 besteht. gewöhnlich
aus dünnem Metall, vorzugsweise Kupfer, mit einer Dicke, die von den Dimensionen
und der Eigenart des Explosivstoffes und den gewünschten Düseneigenschaften abhängt.
Die Dicke der Auskleidung beträgt gewöhnlich ungefähr o,5 bis 3,5 mm für die verschiedenen
Größen der Bohrsätze. Sie kann über die ganze Auskleidung gleichförmig sein, oder
man hat .am Scheitel einen etwas dünneren Abschnitt der Auskleidung, der nach unten
etwas dicker wird, wie dies bei 35d in den Fig. io und i i gezeigt ist. Die verjüngt
zulaufende Form der Auskleidung ist besonders zur Sicherung einer vollständigen
Zerstörung der Auskleidung und einer besseren. Düsenbildung wirksam, was eine größere
durchdringende Wirksamkeit und - eine bessere Hohlbildung zur Folge hat. Die Länge
der Auskleidung ist so bemessen, daß, wenn sie dicht in die Aushöhlung 33 gesteckt
:wird, ihr Außenende in derselben Ebene liegt, wie die Außenenden der Zwischenschicht
26 und Gehäuses io und somit auch in Berührung mit der Schulter 22 steht, wenn der
Deckel ig auf das Ende des Gehäuses gelegt wird. Die Aushöhlung 2o im Deckel ig
bildet den sogenannten »abseits stehenden« Raum, der die vordere Fortsetzung der
Aushöhlung
am Ende der Ladung darstellt, in welcher eine Konvergenz der Explosivgase in Düsen
oder enge Strahlen, welche durch die Form der Aushöhlung 33 und der Auskleidung
35 gebildet werden, ohne Störung durch Außenmaterialien stattfinden kann.
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Der Bohrsatz wird in irgendeiner geeigneten und zweckmäßigen Weise
zusammengesetzt. Bei Verwendung einer Zwischenschicht 26 kann die erforderliche
Menge an Explosivstoff gewöhnlich -in plastischer oder Pulverform in die Zwischenschicht
gebracht und festgepreßt werden, indem die Auskleidung 35 als Preßstempel benutzt
wird. Dadurch werden gleichzeitig die Aushöhlung 33 gebildet und die Auskleidung
eingesteckt. Der VerstärkerexplosivstOff 32 kann gesondert vorn am Hauptteil des
Explosivstoffes .angebracht werden, oder er kann ein Teil des Hauptteiles selbst
sein. Dieser Teil wird zu einer etwas anderen Dichtigkeit zusammengepreßt als der
übrige Ladungsteil, um ihm ein anderes Maß der Detonierungsempfindlichkeit zu geben.
Die. Zwischenschicht, die nunmehr den Explosivstoff enthält und mit der Auskleidung
35 versehen ist, kann als eine Einheit in das Gehäuse gesteckt werden. Ein Film
aus dichtendem Kleber 25 wird dann an den Berührungsenden des Gehäuses ao und Deckels
r9 angebracht. Der Deckel wird auf das Gehäuseende gelegt und dort festgehalten,
bis der Kleber entweder durch Lufttrocknung oder Anwendung von Wärme od. dgl. in
Abhängigkeit von der Eigenart des besonderen verwendeten Klebers fest ist. Andere
bekannte Verfahren der hermetischen Abdichtung des Gehäuses können benutzt werden.
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Die Zwischenschicht 26 kann auch wegfallen. In diesem Fall ist die
Explosivladung vorerst in die gewünschte Form zu gießen und unmittelbar in das Gehäuse
gemäß Fig. zo zu bringen.
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Ist der in der oben geschilderten Weise konstruierte Bohrsatz wie
erläutert zusammengesetzt, so ist er vollkommen dicht und kann Außendrücken von
mehr als 454 kg widerstehen, so daß er in einem Bohrloch in irgendeiner gewünschten
Tiefe untergebracht und in Flüssigkeiten bei sehr hohen hydrostatischen Drücken
ohne Beschädigung eingetaucht werden kann, bevor er zur Wirkung gebracht wird. Die-
beschriebene Konstruktion gestattet die vollkommene Zusammensetzung der Bohrsätze
an einer geeigneten Zusammensetzstelle, ihre Handhabung und Verschiffung zu weit
verteilten Verwendungsorten ohne Gefahr und in dem Zustand, daß sie an irgendeinem
Träger befestigt werden können, der gerade an dem besonderen Benutzungsort verwendet
werden soll. Da der Bohrsatz hermetisch abgeschlossen ist, kann er durch lange Zeiten
ohne Gefah. der Verschlechterung des Explosivstoffes gelagert werden.
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Um den Bohrsatz zur Explosion zu bringen, wird ein Streifen biegsamer
Zündschnur 36, z. B. die bekannte »Prima Cord« durch die Vertiefung 14 geführt und
in dichtem Kontakt mit dem Böden 1,5 des Bohrsatzes gehalten. Die durch die Zündung
der Schnur 36 entstehende Detonierungskraft wird durch die Endwand z2 des Bohrsatzes
zum Verstärkerexplosivstoff 32 und dann zur Hauptexplosivladung 31 übertragen. Die
Detonierungskraft wird dadurch an der Längsachse des Bohrsatzes und an seinem hinteren
Ende angelegt. Die Zündschnur hat gewöhnlich eine feste wasserdichte Decke, so daß
sie irgendeiner Flüssigkeit, der sie im Schacht ausgesetzt ist, ohne Beeinflussung
ihrer Zündeigenchaften Widerstand leistet. Infolge der beschriebenen Konstruktion,
wodurch der Bohrsatz ein vollkommen selbsttragendes oder starres und abgedichtetes.
Gebilde ist, und durch die Anordnung der Außenvertiefung 14 am Ende des Gehäuses
kann die Zündschnur außen angelegt werden. Dadurch ist erheblich das endgültige
Anbringen im Schacht vereinfacht. Außerdem können mehrere Bohrsätze an irgendeinem
leicht zugänglichen Träger befestigt werden, der von äußerst einfachem Aufbau ist,
da eG, nur notwendig ist, irgendeine zweckmäßige Trägerform vorzusehen, wodurch
die Bohrsätze im gewünschten Abstand oder Richtungsanordnung gehalten werden, und
weil es nicht notwendig ist, das Äußere der Bohrsätze oder der Zündschnur gegen
Flüssigkeit zu schützen. Die Zündschnur wird dann durch und über den Halteträgerrahmen
in einer zweckmäßigen Weise gezogen, wenn sie von einem Bohrsatz zum anderen geht.
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Da die Zündschnur 36 außen ran den Bohrsätzen angebracht wird, ist
es wichtig, cr,@;; die Dicke der Endwand 12 in geeigneten Grenzen gehalten wird,
welche eine wirksame Übertragung der Zündung von der Zündschnur zum Ende der Explosivladung
gestatten. Die Dicke für Glasmaterialien der hier beschriebenen Arten werden gewöhnlich
zwischen ungefähr 0,32, und 0,64 cm für die verschiedenen Größen der für
Schächte benutzten Bohrsätze betragen.
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Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die eine Trägerform, welche zum Halten
einer Anzahl von Bohrsätzen und zu ihrem Versenken in einem Schacht benutzt. werden
kann. In dieser Ausführungsform besteht der Träger aus einem Paar schmaler, flacher
Metallstreifen 40, insbesondere aus einem Metall, welches unter den Detonierungskräften
der Explosivladungen in relativ kleine Stücke zerschmettert und taufgelöst wird.
Verschiedene Aluminium- und Magnesiumlegierungen mit den gewünschten Zerschmetterungseigenschaften
gibt es hierfür. Die Streifen sind an den längs in Abstand stehenden Punkten durch
geeignete Befestigungsmittel 41, z. B. Niete oder Schrauben,- miteinander befestigt.
Die dazwischenliegenden Abschnitte der Streifen sind auseinandergespreizt und bilden
kreisförmige Hülsen 42. In jede solche Hülse wird einer der Bohrsätze gesteckt,
wie insbesondere aus Fig.4 ersichtlich ist. Der Flansch 17 des Bohrsatzes dient
als Anschlag, damit der Bohrsatz nicht ganz durch die Hülse hindurchgleiten kann.
Jeder Bohrsatz wird in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. durch einen Draht 43,
festgehalten, welcher das Gehäuse am Flansch 17 umfaßt und dann um die Streifen
40 oberhalb und unterhalb der Hülse gewickelt ist.
Ein Streifen
Zündschnur 36 wird dann längs dem Träger geführt. Er wird nacheinander in die Vertiefungen
14 der am Träger befestigten einzelnem Bohreinheiten gelegt. Der Teil der Zündschnur,
welcher in den Vertiefungen liegt, wird dadurch festgehalten, indem um jeden. Bohrsatz
gemäß Fig. 4 der Länge nach ein Reibungsband 44 gewickelt wird. Das Band 44 umfaßt
auch das Äußere der Hülse, wodurch zusätzlich die Bohrsätze festgehalten werden.
Irgendwelche geeignete und zweckmäßige Mittel können zum Festhalten der Bohrsätze
um Träger benutzt werden. Das untere Ende der Zündschnur ist in einem geeigneten
Behälter 45 eingeschlossen. Die Zündschnur geht dabei durch eine Schraubkappe 46
für dein Behälter und endet in einem senkrecht zur Schnur liegenden Knoten 36a,
welcher in einem geeigneten, Wasser abweisenden Schmierstoff 47 oder einer ähnlichen
plastischen Masse eingebettet ist, welche in den Flüssigkeiten unlöslich ist, die
in dem Schacht oder den Brunnen vorhanden sein können. Der Schmierstoff dichtet
das freie Ende der Zündschnur gegen das Eindringen solcher Flüssigkeiten. Der Behälter
kann am Träger in irgendeiner zweckmäßigen Weise befestigt sein. Ein Gewicht 48
ist am unteren Ende des Trägers, wie gezeigt, angehängt, damit ausreichendes Gewicht
am Träger zieht, so daß leicht der Träger durch die Flüssigkeiten hindurch versenkt
werden kann, die in dem Bohrloch des Schachtes oder Brunnens anwesend sein können.
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Das obere Ende des Trägers ist mit einem Zündkopf 49 verbunden. Er
besteht aus dem unteren Stück 5o mit dem Innenschraubgewinde 51 und einem oberen
Stück 52 mit einem Vorsprung 53 mit Außenschraubgewinde. Beide Teile sind zusammenschraubbär:
Das untere Stück 5o hat sich nach oben erstreckende Schlitze 54 auf seinen gegenüberliegenden
Seiten, in welche die oberen Enden der Streifen 4o gelegt und dort durch Schrauben
55 befestigt sind. Der Boden der Schraubfassung 51 ist zur Bildung 'eines Behälters
56 ausgenommen, der mit einem axialen Durchlaß 57 verbunden ist. Der Durchlaß 57
erstreckt sich zum offenen Ende des unteren Stückes 5o. Das obere Ende der Zündschnur
36 ist durch den Durchlaß 57 geführt. Dort ist ein senkrecht zur Schnur liegender
Knoten 58 zum Halten der Schnur im Behälter 56 gebildet.-Das obere Stück 52 hat
eine axiale Bohrung 59, welche am unteren Ende des Vorsprunges 53 zur Aufnahme des
oberen Endes einer rohrförmigen Kapsel 6o mit einer Bohrung 6 1 erweitert
ist, die an ihrem unteren Ende geschlossen ist. Die Bohrung 61 ragt aus dem Vorsprung
53, so daß, wenn er in die Schraubfassung 5 r eingeschraubt ist, das geschlossene
untere Ende der Kapsel 6o in festem Kontakt mit dem Knoten 48 am Ende der Zündschnur
ist. Das untere Ende der Schraubfassung 51 und der Behälter 56 sind mit einem geeigneten,,
Wasser abweisenden Schmierstoff 62 gefüllt, der, wenn der Vorsprung 53 in die Schraubfassung
5 t eingeschraubt ist, dicht um den Knoten 58 und in den Durchlaß 57 um die Zündschnur
36 herum gepreßt wird. Der Schmierstoff bildet eine plastische Dichtung für das
obere Ende der Zündschnur. Er verhindert den Eintritt von Flüssigkeit in das Innere
des Zündkopfes. Er schützt so das freie Ende der Zündschnu. gegen Zerstörungen durch
eine Flüssigkeit. Gleichzeitig überträgt der Schmierstoff infolge seiner plastischen
Eigenschaft den Außendruck auf das geknotete Ende der Zündschnur. Dadurch wird seine
Dichtigkeit entsprechend der Größe des Außendruckes erhöht. Je größer die Dichtigkeit
des Explosivstoffes, der den Kern der Zündschnur bildet, ist, desto größer ist die
Geschwindigkeit ihrer Detonation. Infolgedessen wird durch eine plastische Dichtung
der beschriebenen Art für das Ende der Zündschnur die Zündwirkung der Schnur mit
ansteigenden Außendrücken erhöht, während sie gleichzeitig !als wirksame, biegsame
Dichtung den Eintritt von Außenflüssigkeiten in den Züridkopf verhindert.
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Ein elektrisches, zur Entzündung kommendes Initiatorzündhütchen 63
von geeigneter und zweckmäßiger Art erstreckt sich in die Bohrung 61 der Kapsel
6o. Eine kleine Pille 64 aus geeignetem Verstärkungsexplosivstoff kann in den Boden
der Bohrung 61 unterhalb des Zündhütchens 63 eingesteckt sein, wodurch die Stärke
der Initiatorzündung, welche- vom Zündhütchen 63 auf den Knoten 58 am Ende der Zündschnur
übertragen wird, :erhöht wird. Das obere Ende der Bohrung 59 ist erweitert und bei
65 mit einem Innenschraubgewinde zur Aufnahme eines Schraubstiftes 66 versehen,
welcher mit einem Kabel 67 verbunden ist. Das Kabel 67 dient dazu, die Bohrsatzgruppe
in einen Schacht oder Brunnen zu versenken. Im Kabel 67 ist ein elektrischer Leiter
68 eingeschlossen. Er ist in gewöhnlicher Weise mit einer elektrischen Kontaktvorrichtung
69 verbunden. Sie befindet sich am unteren Ende des Schraubstiftes 66 und ist in
gewöhnlicher Weise durch ein Paar Stromleiter mit dem Zündhütchen 63 verbunden.
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Eine Anzahl sich nach oben und außen erstreckender, biegsamer Finger
71, von welchen nur einer dargestellt ist, kann außen am Zündkopf um ihn
herum dafür ungeordnet sein, um die Bohrsatzgruppe in einem Bohrloch in bekannter
Weise in Stellung zu halten.
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Die Bohrsatzgruppe, welche, wie insbesondere in den Fig.4, 5 und 6
dargestellt, zusammengesetzt ist, wird in .ein Bohrloch am Kabel 67 iri die gewünschte
Lage versenkt, an der die Wand des Schachtes oder Brunnens durchbohrt werden soll.
Zündstrom wird über den Leiter 68 zum Zündhütchen 63 geführt. Er kommt zur Wirkung
und dadurch auch die Zündschnur 36. Die Detonierungswelle wandert entlang der Zündschnur
und wird nacheinander die Explosivladungen der Bohrsätze P zur Wirkung bringen.
Selbstverständlich wandert die Detonierungswelle mit einer solchen hohen Geschwindigkeit,
daß für alle praktischen Zwecke sämtliche Bohrsätze im wesentlichen gleichzeitig
detonieren. Jeder Bohrsatz erzeugt einen außerordentlich feinpulvrigen Gasstrahl,
welcher gegen die Schacht- oder Brunnenwand gerichtet ist, um dort die gewünschten
Durchlochungen zu erhalten.
Wie vorher erwähnt, bewirkt die Frequenz
der Detonierungswelle, die in jedem Bohrsatz erzeugt wird, die vollständige Auflösung
der Glasmaterialgehäuse in feines Pulver, während die Streifen q.o des Trägers in
gleicher Weise vollkommen in kleine Stücke zertrümmert werden. Kein sogenannter
Plunder wird in der ausreichenden Menge vorhanden sein, daß die Durchlochungen oder
das Bohrloch verstopft werden. Der Plunder kann leicht aus dem Brunnen. oder Schacht
weggewaschen werden, wenn dies gewünscht wird. Der Zündkopf wird normalerweise nicht
beschädigt und kann aus dem Schacht oder Brunnen herausgezogen werden, um die Initiatorelemente
zu ersetzen und ihn an einem neuen Träger zu befestigen, welcher eine neue Gruppe
von Bohrsätzen hält.
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Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der, die Bohr-Sätze P' an einem anderen
Träger befestigt sind. Er besteht aus einem zylindrischen Stahlstück 75, in welchem
eine Anzahl von Ausnehmungen 76 zur Aufnahme der Bohrsätze vorgesehen sind. Eine
axiale Bohrung 77 erstreckt sich durch das Stahlstück und-steht mit den aufeinander-folgenden
Ausni,-#hmungen 76 in Verbindung. Das obere Ende des Stahlstückes 75 hat eine Ausnehmung
78 mit.Innenschraubgewinde zur Aufnahme des Vorsprunges 53 des oberen Stückes 52
eines Zündkopfes 4.9. Beim Zusammenstellen der Vorrichtung wird die Zündschnur 36,
welche an ihrem oberen Ende einen Knoten 58 aufweist, nach unten durch die Bohrung
77 gezogen, so daß sie nacheinander zu den einzelnen Ausnehmungen 76 gelangt. Wird
der Bohrsatz in seine Ausnehmung 76 gesteckt, so wird er so gedreht, daß seine Nut
rq. mit dem Teil der Zündschnur übereinstimmt, der durch die Ausnehmung 76 hindurchgeht.
Die Schnur liegt dicht in der Nut des Bohrsatzes, wenn er vollkommen ' in seine
Ausnehmung 76 gesteckt wird. Der Bohrsatz wird beispielsweise durch einen Draht
79 in seiner Lage festgehalten. Er wird quer um das Außenende des Deckels i9 des
-Bohrsatzes zwischen den Vorsprüngen 24 gespannt. Die gegenüberliegenden Enden des
Drahtes 79 erstrecken sich durch seitliche Öffnungen 8o an den gegenüberliegenden
Seiten des vorderen Endes der Aus riehmung 76. Sie erstrecken sich um das Äußere
des Stahlkörpers und sind an den Kanten der Außenenden der Öffnungen 8o umgelegt,
wodurch der Bohrsatz in seiner Ausnehmung 76 festgehalten wird, wie dies dargestellt
ist. Der Vorsprung 53 weist das Initiatorzündhütchen 63 und seine dazugehörigen
Teile auf, wie dies bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Der
Boden der Ausnehmung 78 ist mit Schmierstoff 62 gefüllt, welcher das Ende der Zündschnur
und das obere Ende des Durchlasses 77 in derselben Weise und für den gleichen Zweck
abdichtet und schützt, wie dies schon bei der vorhergehenden Ausführungsform gesagt
wurde. Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß bei Verwendung der abgedichteten,
sich selbst tragenden oder starren Bohrsätze gemäß der Erfindung eine sorgfältige
Bearbeitung des Stahlkörpers und genaue Toleranzen in den Ausnehmungen 76 nicht
notwendig sind- Damit werden die Kosten der Herstellung einstöckiger Träger der
beschriebenen Art erheblich vermindert. Ferner können sie auch viele Male benutzt
werden.
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Fig. 8 zeigt noch eine andere Trägeranordnung, bei welcher der Stahlstückträger
der Fig. 7 mit einem frei zugänglichen oder offenen Träger der Fig. 4., 5 und 6
verbunden sein kann. Die Verbindung zwischen diesen beiden Trägerarten geschieht
durch einen Schraubvorsprung 81, welcher in' die Schraubhülse 51 eingeschraubt wird.
Das untere Ende des Teiles der Zündschnur 36, welches durch den Stahlkörper 75 hindurchgeht,
hat einen quer liegenden Knoten 82, der mit dem Knoten 58 am oberen Ende des Schnurteiles
zusammengedrückt werden kann, das sich aus dem unteren Träger in die Schraubhülse
52 erstreckt. Die in Berührung stehenden Knoten sind in der vorher beschriebenen
Weise mit Schmierstoff getränkt. Die Detonierungswelle gelangt durch den Teil der
Zündschnur im Stahlkörper 75 und dann über die sich berührenden Knoten 82 und 58
zu den Bohrsätzen im unteren Träger. Alle Bohrsätze in beiden Trägern gelangen somit
nacheinander und im wesentlichen gleichzeitig zur Wirkung.
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Es ist klar, daß viele andere Anordnungen und Trägerausbildungen benutzt
werden können, um die Bohrsätze gemäß der Erfindung zu halten.
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Fig.9 zeigt eine etwas abgeänderte Form des Bohrsatzes. Der konische
Winkel des konischen Teiles 26" der Zwischenschicht 26 ist etwas größer als der
des inneren Teiles der Bohrung i i, so daß sich ein Luftzwischenraum 85 zwischen
diesen beiden Teilen ergibt. Diese abgeänderte Art von Bohrsätzen kann insbesondere
an einstöckigen Trägerarmen gemäß der Fig. 7 befestigt werden, da sich gezeigt hat,
daß die Luftspalte.85 und 3o die radialen Kräfte der Explosivladung vermindern.
Die Luftspalte scheinen die Stöße zu absorbieren, wodurch erheblich die Möglichkeit
einer Beschädigung. der Wände der Ausnehmungen im einstückigen Träger vermindert
wird. Infolgedessen wird die Gebrauchsdauer dieser Trägerart erheblich vergrößert.
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Fig. io zeigt eine Ausführungsform des Bohrsatzes, auf die bereits
früher hingewiesen wurde. Es fehlt die Zwischenschicht 26. Diese Ausführungsform-
ist besonders bei Verwendung von relativ großen Explosivladungen geeignet. Der Teil
31a des Explosivstoffes wird in der gewünschten, allgemein kegelstumpfartigen Form
vor seiner Verwendung gegossen. An seinem Scheitel ist eine Ausnehmung
31b für die Aufnahme einer entsprechenden Form eines Verstärkerexplosivstoffes
32b vorhanden. Das Gehäuse ioa ist etwas kürzer als der Explosivstoffteil 31a, so
daß das ausgehöhlte Ende des Explosivstoffteiles 31a um einen entsprechenden Betrag
aus dem offenen Ende des Gehäuses ragt. Die Kappe iga ist proportional länger, so
daß sie das vorspringende Ende des EXplosivstoffteiles umgibt. Sie hat eine entsprechende
Ausnehmung für eine Innenschulter 22a,
gegen welcher das ausgehöhlte
Ende, des Explosivstoffteiles und die hineingesteckte Auskleidung 35 anliegen, wenn
die -Kappe iga über das Ende der Ladung in Stellung gebracht wird. Die Schulter
22a liegt von dem geschlossenen Außenende der Kappe entsprechend entfernt, um den
gewünschten Innenabstand innerhalb der Kappe iga zu bekommen.
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Die radialen Abmessungen des Sprengstoffteiles 31a sind seiner Länge
nach etwas kleiner als die Bohrung des Gehäuses ioa und der Ausnehmung in der Kappe
iga, so daß man einen ringförmigen Luftraum 85, über die ganze Länge des
Explosivstoffteiles erhält. Wie schon erwähnt, dient der ringförmige Luftraum
85, der Dämpfung der seitlichen Kräfte, die von dem zur Wirkung kommenden
Explosivstoff ausstrahlen. Ein geeigneter Abstandhalter 86 befindet sich um den
ExplosivstOffteil 3r", damit er konzentrisch im Gehäuse gehalten wird. Der Abstandhalter
86 kann aus irgendeinem Stoff, z. B. einem Band aus plastischem Material bestehen.
Meist wird mehr Kleber 25 zum Festhalten der Kappe am Gehäuse benutzt, der Überschuß
rinnt dann in das Innere des Gehäuses rund um den Explosivstoffteil 31r Fig. i i
zeigt die bereits erwähnte verjüngt ausgebildete Auskleidungskonstruktion. Die Wanddicke
ist hierbei in Richtung zum Scheitel vermindert. Es kann die verjüngte Auskleidungskonstruktion
bei irgendeiner der verschiedenen, vorher beschriebenen Ausführungsformen von Bohrsätzen
benutzt werden. Das Maß der Verjüngung kann für die verschiedenen Dicken und Größen
der Auskleidung und für die verschiedenen Stoffe geändert werden, aus welchen die
Auskleidung hergestellt ist. Im allgemeinen beträgt die Verminderung der Wanddicke
am Scheitel der Auskleidung ungefähr 1o bis 75°/o der Dicke der Auskleidung an ihrer
Basis.
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Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen eine andere Form des Bohrsatzes. Aus
einem Stück mit dem Gehäuse io besteht der sich seitlich erstreckende Flansch 9o.
Er erstreckt sich um die Seiten und das hintere Ende des Gehäuses in der Mittelebene
des Bohrsatzes herum. Es sind Löcher 9i im Flansch 9o auf den gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses io und ein Loch 92 im hinteren Teil des Flansches außen an der
Endwand 12 des Gehäuses vorgesehen. Das Loch 92 hat die Aufgabe wie die Ausnehmung
14 bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, d. h.,, es soll die Zündschnur
36 aufnehmen. Die Form des Bohrsatzes und die Anordnung des Explosivstoffes im Bohrsatz
sind sonst genau gleich, wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen.
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Fig. 15 zeigt eine Form eines sogenannten offenen Trägerrahmens,
der also frei zugänglich ist. Er kann zur Anbringung einer Anzahl von Bohrsätzen
gemäß Fig. 12 benutzt werden. Der Trägerrahmen besteht aus einem Paar Zylinderstangen
93. Die Stangen 93 werden durch die Löcher 9 1 der Bohrsätze der Fig. 12
gesteckt. Es können so viele Bohrsätze nacheinander auf die Stangen 93 gesteckt
werden, wie dies gewünscht wird. Die einzelnen Bohrsätze stehen auf den Stangen
im Abstand voneinander mit Hilfe der rohrförmigen Abstandhülsen 9q.. Die Abstandhülsen
94 können irgendeine Länge haben, je nachdem, welchen Abstand man zwischen den einzelnen
Bohrsätzen haben will. Es können abwechselnd die Bohrsätze, wie dargestellt, in
entgegengesetzten Richtungen liegen, oder sie können alle in der gleichen Richtung
liegen oder in einer anderen Gruppierungsart angeordnet sein. Die unteren Enden
der Stangen 93 sind mit einem Nasenstück 95 verbunden. Die oberen Enden sind mit
einem Kopf 96 verbunden, der im allgemeinen dem unteren Stück 5o des Zündkopfes
gemäß Fig. q. entspricht. Die Zündschnur 36 läuft durch den Kopf 96 hindurch. Sie
gelangt dann nacheinander durch die Löcher 92 der einzelnen Bohrsätze, und ihr unteres
Ende ist im Nasenstück 95 in irgendeiner geeigneten Weise befestigt. Bei dieser
Trägerkonstruktion werden, wenn die Bohrsätze zur Explosion kommen, die Gehäuse
vollkommen zertrümmert. Aber der Trägerrahmen mit den Stangen 93, den Abstandhülsen
9q., dem Nasenstück 95 und dem Kopf 96 bleibt erhalten und kann als Ganzes aus dem
Schacht oder Brunnen herausgezogen werden.
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Es können zahlreiche andere Trägerformen zur Befestigung der verschiedenen
Ausführungsformen der Bohrsätze, wie sie dargestellt sind und erläutert wurden,
benutzt werden. Die Träger können von sogenannter offener Art sein, d. h., sie sind
frei zugänglich. Die Träger können auch von sogenannter fester Art sein, d. h.,
die Träger bestehen aus einem einzigen festen Stück. Im letzten Fall kann der Träger
aus einem festen Metall bestehen. Er kann aus einem zementartigen Steinblock oder
keramischen Material oder Glasmaterial bestehen. In diesem Fall wird der Träger
vollkommen durch die Detonation der Bohrsätze zertrümmert.
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Es können verschiedene Änderungen und Abweichungen än den Einzelheiten
der Erfindung vorgenommen werden, die im Bereich der nachfolgenden Ansprüche liegen
und nicht vom Sinne der Erfindung abweichen.