EP0784041A1 - Detonator with a shock tube initiator - Google Patents
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- C06C7/00—Non-electric detonators; Blasting caps; Primers
Definitions
- the invention relates to a detonator with an ignition cord according to the preamble of claim 1.
- a detonator with detonating cord is known.
- a watertight connection between the detonating cord and the detonator is achieved by means of a detonator and a metallic sleeve comprising part of the detonating cord, in which the metallic sleeve is choked in a region of the detonating cord.
- the seal between the sleeve containing the explosive charges and the ignition cord is problematic. It is important to connect the metallic sleeve with the very soft and flexible ignition cord in a watertight and firm manner. According to DE 30 10 067 C2, this is done by a three-stage structure, namely by a hollow body dimensionally adapted to the ignition cord, a hydrophobic lubricant and by multiple strangling or constriction of the sleeve, hollow body and ignition cord. Such a seal or connection is intended to ensure the long-term functionality of the detonator. However, this is not always the case.
- the hydrophobic lubricant is displaced in the direction of the end face of the ignition cord and penetrates into its open end, which impairs the ignitability of the ignition cord.
- a gap can form that fills with the lubricant and thus represents an ignition barrier.
- the object of the invention is therefore to ensure the reproducible over-ignition between the ignition cord and the primary charge, specifically over a period of> 10 years.
- the direct connection of the shrink tube with the ignition cord on the one hand and the sleeve on the other hand with the intermediate layer of thermoplastic adhesive is stress-free both during the shrinking process of the shrink tube and after a maximum storage, i. that is, the ignition cord is free of gaps - without an intermediate layer of adhesive - on the end face of the inner sleeve. At the same time, it is watertight, so that overall the function of the detonator - even after a long storage period - is reproducible.
- the waterproof and firm connection of the ignition cord and the sleeve is inexpensive to manufacture, since no fits and lubricants are required during assembly. Rather, due to an oversize, the shrink tube is easy to position and can be attached to the parts mentioned above using a short-term heat zone based on its length.
- the adhesive is in the form of a complete inner coating on the shrink tube.
- the shrink tube is shrunk onto a section of the fuse cord, the length of the shrunk portion being approximately 2.5 to 3 times the diameter of the fuse cord.
- the length of the shrink tube shrunk onto the sleeve is 1.3 to 1.7 times the diameter of the ignition cord. In connection with the adhesive, this guarantees a mechanically safe and watertight connection. Radial relative movements between the igniter cord and the detonator holder are first damped by the shrink tube - which is a quasi-elastic coupling - and then eliminated so that the adhesive connection is not affected.
- the shrink tube is an inexpensive and easy-to-use component that, in the above-mentioned form of use, fulfills all requirements for watertightness, storage stability and strength.
- a detonator capsule 1 is firmly connected to an ignition cord 2.
- the detonator capsule 1 consists of a primary charge 3 in an inner sleeve 4, a secondary charge 5 in an aluminum sleeve 6, a protective cap 7, a detonator capsule holder 8 screwed to the protective cap 7 and a shrink tube 10.
- the shrink tube 10 is shown in FIG. 2 in the initial state. On its inner surface it has a very thin layer of a thermoplastic and hydrophobic adhesive 11. The adhesive 11 is shown symbolically.
- the sleeve 6 comprises the secondary charge 5, the inner sleeve 4 with the primary charge 3 and part of the ignition cord 2.
- the outer diameter of the sleeve 6 is designated 14 in the area of the charges 3.5.
- the ignition cord 2 is in the connecting section 16 of the sleeve 6 with little Game ".
- this has an outer diameter 17 (FIG. 2) via the connecting section 16. This is reduced compared to the outer diameter 14 approximately twice the thickness 18 of the shrink tube 10.
- the shrink tube 10 has a collar 19 (FIG. 1) of a guide section 22 slightly beyond the free edge 20 of the detonator holder 8 and serves as a kink protection for the ignition cord 2.
- the length of the connecting section 16 of shrink tube 10 and sleeve 6 is 1.6 times the diameter 12 of the ignition cord 2.
- the length of the The guide section 22 of the shrink tube 10 is 2.7 times the ignition cord 2 of the diameter 12.
- a distance 25 between an end face 26 of the ignition cord 2 and the connecting section 16 is somewhat larger than twice the diameter 12 of the ignition cord 2.
- the shrink tube 10 is positioned in a simple manner on the sleeve 6 and on the ignition cord 2 already inserted into the sleeve 6 and then subjected to a heat treatment in order to shrink it on.
- the distances 16 and 25 ensure that when the sleeve 6 made of aluminum cools down and the resulting shortening of the sleeve 6, the end face 26 of the ignition cord 2 rests with a certain pretension on the inner sleeve 4, since the shrink tube 10 is the thermally insulated ignition cord 2 already attached in section 22.
- the ignition cord 2 does not experience any change in length during the heat exposure of the shrink tube 10 - in contrast to the sleeve 6, which expands during the heat treatment with respect to the section 16 with the shrink tube 10 lying on the circumference and the section 25 adjoining it.
- a pressure is exerted on the ignition cord 2 in the direction of an arrow 28, so that gap-freeness between the end face 26 and the inner sleeve 4 is ensured during this phase.
- the shrinking process of the shrink tube 10, in conjunction with the adhesive 11, results in a watertight and firm connection of the ignition cord 2 and the sleeve 6, the end face 26 being in direct contact with the inner sleeve 4 without being adversely affected by the adhesive 11.
- An inner diameter 23 which is slightly larger than the shrink tube 10 in the guide section 22 limits the radial freedom of movement of the ignition cord 2.
- the gap 24 is approximately 0.5 mm. A mechanical radial overload is prevented in this flight section 22, so that the adhesive connection remains under all circumstances.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengkapsel mit Anzündschnur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a detonator with an ignition cord according to the preamble of
Aus der DE 28 14 581 C2 ist ein Sprengkapselzünder mit Zündschnur bekannt. Eine wasserdichte Verbindung zwischen der Zündschnur und der Sprengkapsel wird durch eine Sprengkapsel und einen Teil der Zündschnur umfassende metallische Hülse erreicht, in dem die metallische Hülse in einem Bereich der Zündschnur angewürgt ist.From DE 28 14 581 C2 a detonator with detonating cord is known. A watertight connection between the detonating cord and the detonator is achieved by means of a detonator and a metallic sleeve comprising part of the detonating cord, in which the metallic sleeve is choked in a region of the detonating cord.
Die Dichtung zwischen der, die Sprengladungen enthaltenden Hülse und der Anzündschnur ist problematisch. Es gilt die metallische Hülse mit der sehr weichen und biegsamen Anzündschnur wasserdicht und fest zu verbinden. Entsprechend der DE 30 10 067 C2 erfolgt dies durch einen dreistufigen Aufbau, nämlich durch einen maßlich an die Anzündschnur angepaßten Hohlkörper, ein hydrophobes Gleitmittel und durch ein mehrfaches Anwürgen bzw. Einschnüren von Hülse, Hohlkörper und Anzündschnur. Eine derartige Dichtung bzw. Verbindung soll die langzeitige Funktionsfähigkeit der Sprengkapsel gewährleisten. Dies ist jedoch nicht immer gegeben. Beim Anwürgvorgang wird das hydrophobe Gleitmittel in Richtung der Stirnfläche der Anzündschnur verdrängt und dringt in deren offenes Ende ein, was die Anzündfähigkeit der Anzündschnur beeinträchtigt. Andererseits kann sich beim Anwürgen und auch aufgrund von langzeitig frei werdenden Spannungen zwischen der Stirnfläche der Anzündschnur und der Innenhülse, die die Primärladung enthält, ein Spalt bilden, der sich mit dem Gleitmittel füllt und somit eine Anzündbarriere darstellt.The seal between the sleeve containing the explosive charges and the ignition cord is problematic. It is important to connect the metallic sleeve with the very soft and flexible ignition cord in a watertight and firm manner. According to DE 30 10 067 C2, this is done by a three-stage structure, namely by a hollow body dimensionally adapted to the ignition cord, a hydrophobic lubricant and by multiple strangling or constriction of the sleeve, hollow body and ignition cord. Such a seal or connection is intended to ensure the long-term functionality of the detonator. However, this is not always the case. During the strangling process, the hydrophobic lubricant is displaced in the direction of the end face of the ignition cord and penetrates into its open end, which impairs the ignitability of the ignition cord. On the other hand, during strangling and also due to long-term released tensions between the face of the ignition cord and the inner sleeve that contains the primary charge, a gap can form that fills with the lubricant and thus represents an ignition barrier.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die reproduzierbare Überzündung zwischen der Anzündschnur und der Primärladung zu gewährleisten und zwar über einen Zeitraum von > 10 Jahren.The object of the invention is therefore to ensure the reproducible over-ignition between the ignition cord and the primary charge, specifically over a period of> 10 years.
Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The invention solves this problem in accordance with the characterizing features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.
Die unmittelbare Verbindung des Schrumpfschlauches mit der Anzündschnur einerseits und der Hülse andererseits mit der dazwischenliegenden Schicht aus thermoplastischen Kleber ist sowohl beim Schrumpfvorgang des Schrumpfschlauches als auch nach einer maximalen Lagerung spannungsfrei, d. h., die Anzündschnur liegt spaltfrei - ohne eine Zwischenschicht aus Kleber - an der Stirnseite der Innenhülse an. Gleichzeitig liegt die Wasserdichtigkeit vor, so daß insgesamt die Funktion der Sprengkapsel - auch nach langer Lagerzeit - reproduzierbar ist. Die wasserdichte und feste Verbindung von Anzündschnur und der Hülse ist kostengünstig zu fertigen, da keine Passungen und Gleitmittel bei der Montage erforderlich sind. Vielmehr ist der Schrumpfschlauch aufgrund eines Übermaßes problemlos in Position zu bringen und durch ein kurzzeitige, auf seine Länge bezogene Wärmezone an den genannten Teilen über den Kleber zu befestigen. Der Kleber liegt in der Form einer vollständigen Innenbeschichtung am Schrumpfschlauch vor.The direct connection of the shrink tube with the ignition cord on the one hand and the sleeve on the other hand with the intermediate layer of thermoplastic adhesive is stress-free both during the shrinking process of the shrink tube and after a maximum storage, i. that is, the ignition cord is free of gaps - without an intermediate layer of adhesive - on the end face of the inner sleeve. At the same time, it is watertight, so that overall the function of the detonator - even after a long storage period - is reproducible. The waterproof and firm connection of the ignition cord and the sleeve is inexpensive to manufacture, since no fits and lubricants are required during assembly. Rather, due to an oversize, the shrink tube is easy to position and can be attached to the parts mentioned above using a short-term heat zone based on its length. The adhesive is in the form of a complete inner coating on the shrink tube.
Der Schrumpfschlauch ist an einem Abschnitt der Zündschnur bundförmig aufgeschrumpft, wobei die Länge des geschrumpften Abschnitts etwa das 2,5- bis 3-fache des Durchmessers der Anzündschnur beträgt. Die Länge des auf die Hülse aufgeschrumpften Schrumpfschlauches beträgt das 1,3- bis 1,7-fache des Durchmessers der Anzündschnur. Dies gewährleistet in Verbindung mit dem Kleber eine mechanisch sichere und wasserdichte Verbindung. Radiale Relativbewegungen zwischen der Anzündschnur und dem Sprengkapselhalter werden durch den Schrumpfschlauch - der eine quasi elastische Kupplung darstellt - zunächst gedämpft und dann eliminiert, so daß die Klebeverbindung nicht tangiert ist.The shrink tube is shrunk onto a section of the fuse cord, the length of the shrunk portion being approximately 2.5 to 3 times the diameter of the fuse cord. The length of the shrink tube shrunk onto the sleeve is 1.3 to 1.7 times the diameter of the ignition cord. In connection with the adhesive, this guarantees a mechanically safe and watertight connection. Radial relative movements between the igniter cord and the detonator holder are first damped by the shrink tube - which is a quasi-elastic coupling - and then eliminated so that the adhesive connection is not affected.
Der Schrumpfschlauch ist ein kostengünstiges und einfach zu handhabendes Bauelement, das in der o. g. Verwendungsform alle Forderungen auf Wasserdichtigkeit, Lagerbeständigkeit und Festigkeit erfüllt.The shrink tube is an inexpensive and easy-to-use component that, in the above-mentioned form of use, fulfills all requirements for watertightness, storage stability and strength.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Sprengkapsel im Längsschnitt mit Anzündschnur und
- Fig. 2
- einen Schrumpfschlauch mit einer damit zu verbindenden Hülse nach Fig. 1 im Längsschnitt und in prinzipieller Darstellung.
- Fig. 1
- a detonator in longitudinal section with ignition cord and
- Fig. 2
- a shrink tube with a sleeve to be connected to FIG. 1 in longitudinal section and in principle.
Eine Sprengkapsel 1 ist mit einer Anzündschnur 2 fest verbunden. Die Sprengkapsel 1 besteht aus einer Primärladung 3 in einer Innenhülse 4, einer Sekundärladung 5 in einer aus Aluminium bestehenden Hülse 6, einer Schutzkappe 7, aus einem mit der Schutzkappe 7 verschraubten Sprengkapselhalter 8 und aus einem Schrumpfschlauch 10.A
Der Schrumpfschlauch 10 ist in Fig. 2 im Ausgangszustand dargestellt. An seiner Innenfläche weist er eine sehr dünne Schicht aus einem thermoplastischen und hydrophoben Kleber 11 auf Der Kleber 11 ist symbolisch dargestellt.The
Die Hülse 6 umfaßt die Sekundärladung 5, die Innenhülse 4 mit der Primärladung 3 und einen Teil der Anzündschnur 2. Der Außendurchmesser der Hülse 6 ist im Bereich der Ladungen 3,5 mit 14 bezeichnet.The
Die Anzündschnur 2 ist im Verbindungsabschnitt 16 der Hülse 6 mit geringem
An der Öffnung 15 der Hülse 6 weist diese über den Verbindungsabschnitt 16 einen Außendurchmesser 17 (Fig. 2) auf. Dieser ist gegenüber dem Außendurchmesser 14 etwa entsprechend der zweifachen Dicke 18 des Schrumpfschlauches 10 verkleinert.At the
Der Schrumpfschlauch 10 steht mit einem Kragen 19 (Fig. 1) eines Führungsabschnittes 22 etwas über den freien Rand 20 des Sprengkapselhalters 8 hinaus und dient als Knickschutz für die Anzündschnur 2.The
Die Länge des Verbindungsabschnittes 16 von Schrumpfschlauch 10 und Hülse 6 beträgt das 1,6-fache des Durchmessers 12 der Anzündschnur 2. Die Länge des Führungsabschnittes 22 des Schrumpfschlauches 10 beträgt das 2,7-fache der Anzündschnur 2 des Durchmessers 12.The length of the connecting
Ein Abstand 25 zwischen einer Stirnfläche 26 der Anzündschnur 2 und dem Verbindungsabschnitt 16 ist etwas größer als der zweifache Durchmesser 12 der Anzündschnur 2.A
Der Schrumpfschlauch 10 wird in einfacher Weise an der Hülse 6 und an der bereits in die Hülse 6 eingesteckten Anzündschnur 2 positioniert und dann zwecks Aufschrumpfens einer Wärmebehandlung ausgesetzt.The
Durch die Abstände 16 und 25 wird erreicht, daß beim Abkühlen der aus Aluminium bestehenden Hülse 6 und die dadurch bedingte Verkürzung der Hülse 6 die Stirnfläche 26 der Anzündschnur 2 mit einer gewissen Vorspannung an der Innenhülse 4 anliegt, da der Schrumpfschlauch 10 die thermisch isolierte Anzündschnur 2 bereits im Abschnitt 22 befestigt. Die Anzündschnur 2 erfährt während der Wärmebellandlung des Schrumpfschlauches 10 keine Längenänderung - also im Gegensatz zu der Hülse 6, die sich während der Wärmebehandlung bezüglich des Abschnittes 16 mit dem umfangseitig anliegenden Schrumpfschlauch 10 und dem daran sich anschließenden Abschnitt 25 ausdehnt. Während der Wärmebehandlung des Schrumpfschlauches 10 wird auf die Anzündschnur 2 in Richtung eines Pfeiles 28 ein Druck ausgeübt, so daß schon während dieser Phase für Spaltfreiheit zwischen der Stirnfläche 26 und der Innenhülse 4 gesorgt ist.The
Der Schrumpfungsprozeß des Schrumpfschlauches 10 bewirkt in Verbindung mit dem Kleber 11 eine wasserdichte und feste Verbindung von Anzündschnur 2 und Hülse 6, wobei die Stirnfläche 26 spaltfrei und ohne Beeinträchtigung durch den Kleber 11 also direkt an der Innenhülse 4 anliegt.The shrinking process of the
Ein, gegenüber dem Schrumpfschlauch 10 im Führungsabschnitt 22 geringfügig größerer Innendurchmesser 23 begrenzt die radiale Bewegungsfreiheit der Anzündschnur 2. Der Spalt 24 beträgt etwa 0,5 mm. Eine mechanische radiale Überbeanspruchung ist in diesem Flugabschnitt 22 dadurch verhindert, so daß die Klebeverbindung unter allen Umständen bestehen bleibt.An
Claims (8)
und die Anzündschnur (2) gegenüber dem Sprengkapselhalter (8) durch eine Dichthülse (10) mit einer hydrophoben Schicht (11) gegenüber der Hülse (6) abgedichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichthülse ein Schrumpfschlauch (10) mit einer Innenschicht aus einem thermoplastischen Kleber (11) ist,
wobei der Schrumpfschlauch (10) im Sinne einer elastischen Kupplung einen öffnungsseitigen starren Abschnitt (16) der Hülse (6) und einen halterseitigen radial geringfügig beweglichen Führungsabschnitt (22) der Anzündschnur (2) in sich aufnimmt.Detonator capsule (1) with ignition cord (2), the detonator capsule (1) containing a sleeve (6) made of metal containing explosive charges (3, 5) and a housing consisting of an detonator capsule holder (8) screwed to a protective cap (7) ,
and the ignition cord (2) is sealed off from the detonator holder (8) by a sealing sleeve (10) with a hydrophobic layer (11) from the sleeve (6),
characterized,
that the sealing sleeve is a shrink tube (10) with an inner layer made of a thermoplastic adhesive (11),
wherein the shrink tube (10) accommodates an opening-side rigid section (16) of the sleeve (6) and a holder-side radially slightly movable guide section (22) of the ignition cord (2) in the sense of an elastic coupling.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (6) an ihrer Öffnung (15) bezüglich des Abschnittes (16) einen kleineren Außendurchmesser (17) aufweist als der Außendurchmesser (14) der die Sprengladungen (3, 5) lagernde Hülse (6).Detonator according to claim 1,
characterized,
that the sleeve (6) at its opening (15) with respect to the section (16) has a smaller outer diameter (17) than the outer diameter (14) of the explosive charges (3, 5) bearing sleeve (6).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schrumpfschlauch (10) wenigstens sich bis zum freien Rand (20) des Sprengkapselhalters (8) erstreckt.Detonator according to claim 1,
characterized,
that the shrink tube (10) extends at least to the free edge (20) of the detonator holder (8).
dadurch gekennzeichnet,
daß der starre Abschnitt (16) des Schrumpfschlauches (10) etwa das 1,3- bis 1,7-fache des Durchmessers (12) des Schrumpfschlauches (10) beträgt.Detonator according to claim 1,
characterized,
that the rigid section (16) of the shrink tube (10) is approximately 1.3 to 1.7 times the diameter (12) of the shrink tube (10).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsabschnitt (22) des Schrumpfschlauches (10) etwa das 2,5- bis 3-fache des Durchmessers (12) des Schrumpfschlauches (10) beträgt.Detonator according to claim 1,
characterized,
that the guide section (22) of the shrink tube (10) is approximately 2.5 to 3 times the diameter (12) of the shrink tube (10).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schrumpfschlauch (10) einen gegenüber dem Rand (20) des Sprengkapselhalters (8) überstehenden Kragen (19) aufweist.Detonator according to claims 1 or 3,
characterized,
that the shrink tube (10) has a collar (19) projecting from the edge (20) of the detonator holder (8).
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem starren Abschnitt (16) und der Stirnfläche (26) der Anzündschnur (2) ein Abstand (25) liegt, der mindestens das zweifache des Durchmessers (12) der Anzündschnur (2) beträgt.Detonator according to claim 1,
characterized,
that between the rigid section (16) and the end face (26) of the ignition cord (2) there is a distance (25) which is at least twice the diameter (12) of the ignition cord (2).
dadurch gekennzeichnet,
daß im Führungsabschnitt (22) durch einen geringen seitlichen Spalt (24) eine radiale Bewegungsmöglichkeit für die mit dem Schrumpfschlauch (10) verbundene Anzündschnur (2) besteht.Detonator according to claim 1,
characterized,
that in the guide section (22) there is a slight lateral gap (24) for radial movement of the ignition cord (2) connected to the shrink tube (10).
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