SE446126B - Elektriskt aktiverbar sprengkapsel innefattande en tendladdning och en andra sprengladdning, dessutom ett sett for montering av densamma - Google Patents

Description

8002854-3 jar med en sprängkapsel i form av en elektroexplosiv stubin- tråd. Avfyrning av stubintråden med hjälp av en elektrisk signal bringar en detonator att detonera, vilken i sin tur detonerar det explosiva materialet i den formade laddningen.

I USA är det förbjudet att transportera laddade perfo- reringspistoler på motorvägar om sprängkapslarna är anbringa- de i pistolerna; Det är_därför allmän praxis, att endast del- vis montera perforeringspistolen innan den skall transporte- ras till borrplatsen. Först här uppbygges den explosiva följ- den och slutmonteras perforeringspistolen för användning i borrhålet. Vid uppbyggnad av den explosiva följden på borr- platsen är det emellertid nödvändigt att hantera själva de "explosiva anordningarna ooh att komplettera de elektriska 'förbindningarna mellan sprängkapseln och det elektriska syste- met som åstadkommer avfyringssignalen. Detta utgör en risk- fylld operation som kan behöva utföras under allt annat än ideella betingelser; speciellt då borrplatsen är utsatt för -extremt dåliga väderförhållanden eller till följd av andra orsaker.

I det amerikanska patentet 148 338 beskrivs en elektro- explosiv sprängkapsel av tidig typ. Det amerikanska patentet 4 Oll 815 hänför sig till ett arrangemang av en explosiv följd inuti en perforeringspistol, varvid en elektriskt ak- tiverbar detonator kan förskjutas mellan tvâ lägen. I ett av dessa lägen ligger detonatorn tillräckligt tätt intill ett mottagande explosivt ämne för att den explosiva följden skall vara armerad. I detta läge kommer således en avfyring av de- tonatorn även att förorsaka detonation av det mottagande explosiva ämnet. I det andra läget ligger detonatorn tillräck- ligt långt från det mottagande explosiva ämnet för att hindra _att detta detonerar vid avfyrning av detonatorn. Det finns en utvändig indikator med hjälp av vilken användaren visuellt kan avqörn om en detonator i perforeringspistolen befinner sig i icke-armerat tillstånd. Sistnämnda patentskrift be- skriver även en konstruktion vid vilken man selektivt kan pla- cera en barriär mellan detonatorn och det mottagande explo- siva ämnet och användaren kan även i detta fall utifrân se 8002854-3 om barriären är på plats eller ej. Även om en anordning enligt det ovan nämnda amerikanska patentet 4 Oll Slå befinner sig i sitt icke-armerade till- stånd kommer transport av en sådan i övrigt fullständigt mon- terad perforeringspistol alltjämt ej att tillåtas på motor- vägar i USA. I Det är således önskvärt att åstadkomma en sådan explosiv följd att en i övrigt helt monterad perforeringspistol kan an- ses vara icke-armerad och lovlig att transporteras på motorväg samtidigt som det ej krävs något större monteringsarbete på borrplatsen. 7 En elektroexplosiv anordning enligt uppfinningen har ett första och ett andra explosivt ämne, vilka kan vara så inbördes placerade i anordningen att antändning av det första explosiva ämnet medför initiering av det andra explosiva ämnet.

Det andra explosiva ämnet är anbringat i en propp eller liknande, som är monterad vid den ena änden av ett hus. Proppen och det andra explosiva ämnet är tillsammans inneslutna i en mottagarenhet.

Den motstående änden av huset är försedd med en sockel som uppvisar ett par elektriska ledare. Det första explosiva ämnet är inneslutet i en initieringsenhet som bildar en propp, vilken kan uttugas ur sockeln. När initieringsproppen är an- hrlnqad i sockeln är det första explosiva ämnet så placerat, att det kan initiera det andra explosiva ämnet vid förbränning av det första explosiva ämnet. l Initieringsproppen har även ett par elektriska ledare som är så placerade, att de bildar elektrisk kontakt med var sin av de elektriska ledarna i sockeln när initieringsenneten är placerad l denna. Ändarna hos initieringsproppens ledare är förbundna medelst en brygg- eller förbíndningsledning, som har stor elektrisk resistans och står i intim beröring med det första explosiva ämnet. Om elektrisk spänning pålägges sockelnsledare kommeren ström att gå igenom initieringsprop- pens ledare ovh förbindníngstråden. Dfln resulterande tempera- lurslvqriuuwn i lörhindninqstrüdun till följd av strömmen ge- 8002834-5 nom denna kommer, då den elektriska energin är tillräckligt stor, att antända det första explosiva ämnet. Detta ämne som är av pyroteknisk natur bränner och initierar således det när- liggande andra explosiva ämnet.

Det andra explosiva ämnet kan tjäna till att initiera ett efterföljande explosivt ämne. Mottagarenheten fungerar således även som en givarenhetÅ _ 'Den binära elektroexplosiva anordningen enligt upp- _finningen finner speciellt användning som binär tändladdning eller sprängkapsel för den explosiva följden i en strålper- forerande pistol. Hela den binära anordningen kan sammansät- tas och monteras på ett laddningshållarband tillsammans med pistolens formade laddning. En stubintråd eller ett annat lângsträckt explosivt element kan utnyttjas såsom en detona- tor för att förbinda det andra explosiva ämnet i givaren- heten med det explosiva ämnet i den formade laddningen. Om _ledarna i sockeln tillföres tillräcklig elektrisk energi för antändning av det pyrotekniska första explosiva ämnet kommer detta att utlösa en explosion av mottagarvgivarenhetens andra explosiva ämne, det långsträckta explosiva elementet och till sist den formade laddningen. Frånvaro av initieringsenheten i fattningen hindrar ej blott slutning av den elektriska kret- sen som möjliggör avfyrning av den binära elektroexplosiva anordningen utan medför även att det första explosiva ämnet är skilt från det andra explosiva ämnets närhet. Mottagar-/ givarenheten kan således ej initieras utan att initierings- enheten är anbringad i sockeln.

En strålperforeringspistol i vilken den binära igång- sättningen enligt uppfinningen tillämpas kan monteras full- ständigt mod undantag av initieringsenheten som ej monteras.

I detta tillstånd kan pistolen lovligt transporteras på motor- vägar. Vid borrplatsen kan en propp i en mottagningsöppning i perforeringspistolens hus avlägsnas för att möjliggöra in- föring av initieringsenheten genom denna öppning i sockeln för att därvid armera den binära anordningen. När åtkomst- öppningen åter är tillsluten när pistolen klar för användning. Ävenettinstalleringsverktyg har åstadkommits med vil- 8002834-3 ket inítieringsenheten kan gripas. Därvid underlättas införing av initieringsenheten i sockeln inuti pistolen, varefter in- stalleringsverktyget bringas ur ingrepp och drages ut.

Man har även åstadkommit ett provverktyg för kontroll av tillståndet hos det elektriska systemet vid sockelns ledare innan införing av initieringsenheten. Provverktyget har en elektrisk indikator, exempelvis en glödlampa, som är elek- triskt inkopplad mellan sockelnsledare som en arm eller sond, då provverktyqet anbringas i sockeln ir stället för ini- tieringsenheten. lndikatorn väljes så att den reagerar på sam- "ma ström- eller spänningstillstånd som utgör tröskelvärdet för avfyring av initieringsenhetens första explosiva ämne.

Följaktligen kommer förekomst av en eller flera kortslutningar eller annan defekt i det elektriska systemet, som skulle kun- na medföra en avfyring av det första explosiva ämnet vid in- sättning av initieringsenheten, att upptäckas utan insättning av initieringsenheten.

Enligt uppfinningen åstadkommes en binär elektroexplo- siv anordning som kan desarmeras selektivt och fullständigt.

Vidare kan armering av anordningen ske genom att man helt enkelt insätter initierígnsenheten i sockeln och utan att det i övrigt är nödvändigt att komplettera de elektriska förbind- ningarna eller hantera andra explosiva ämnen. På detta sätt kommer armeringen av anordningen ej blott att påverka pla- ceringen av initieringsenhetens förbindningsledning i den elektriska avfyringskretsen utan även placeringen av det första explosiva ämnet i ett läge, i vilket det kan initiera det andra explosiva ämnet vid förbränning av det första explosiva ämnet.

Uppfinningen konmer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till ritningarna.

Pig. 1 är en sidovy i tvärsektion av en binär elektro- explosiv anordning enligt uppfinningen monterad på ett ladd- ningshållarband, av vilket endast en del är visad.

Fig. 2 är en sidovy delvis i sektion av en del av en strålperforeringspistol för användning i borrhål och inne- fattande den i fig. l visade elektroexplosiva anordningen. i- ß ß@2eßß4~ß Fig. 3 är en sprängvy i perspektiv av den i fig. 1 visade hinära explosiva anordningen och hållarbandet.

Fiq. 4 är en sidovy delvis i sektion av initierings- enheten i den binära explosiva anordningen.

Fig. 5 är initieringsenheten sedd uppifrån och an- brinead i sockeln i den binära explosiva anordningen.

Fig. 6 är en sidovy delvis i sektion av en del av ett kombinerat prov- och installationsverktyg som används vid provninq av perforerínqspistolens elektriska avfyrnings- system. _ 7 Pig. 7 är en mot fig. 6 svarande vy men med prov- och installationsverktyget använt för montering av den binära elektroexplosiva anordningen.

Fig. 8 visar sett från sidan och delvis i sektion upp- hängningen av ett verktyg med strålperforeringspistoler i ett borrhål med hjälp av en kabel, som är förbunden med ett spel och en kontrollastbil.

I fig. l-3 visas en binär elektroexplosiv anordning som allmänt betecknas 10 och vilken är monterad på ett ladd- * ningshållarband. Én initieringsenhet, som i fig. l-4 har be- teckninqen 12, mottages i kombinationen av en Sockel 14 och ett hus 16. Sockeln 14 är monterad vid husets 16 ena ände och initieringsenheten 12 sträcker sig genom sockeln och in i huset. En mottagarenhet som allmänt betecknas med 18 är mon- terad vid den motstående änden av huset 16.

Huset 16 är i huvudsak rörformat och bildar en första och en andra kammare l6a resp. l6b, som är öppna vid sina än- dar och åtskilda medelst en tvärgâende innervägg l6c. Inner- vägqen l6c har ett genomgående hål l6d, som bildar förbindel- se mellan kamrarnallóa och l6b. Den första kammaren l6a har en sådan tvärdímension att den inre ringformade innerytan hos huset 16, som delvis avgränsar denna kammare, kan stå i frik- tionsingrepp med initieringsenheten 12. På liknande sätt har den andra kammaren L6b en sådan tvärdimension, att den in- vändiqa rínqformade ytan hos huset 16, som delvis avqränsar denna kammare, gör friktionsinqrepp med den däri införda mottagarenheten 18. 8002834-3 Fyra hål l6e genom husets l6 vägg bildar förbindelse mellan husets yttersida och den andra kammaren 16b och är i huvudsak belägna intill ínnerväggen l6c. Funktionen hos hålen lüo kommer att beskrivas i det följande.

Konstruktionsdetaljerna för sockeln l4 framgår av fiq. l, 3 ooh 5. Sockelns 14 botten uppvisar en relativt grund fördjupning l4a med cirkulärt tvärsnitt (fig. 1). För- djupningen l4a mottar den översta änden av huset 16, varvid sockeln 14 är placerad omkring den översta delen av huset med eventuellt frlktionsingrepp däremellan. Sockeln 14 kan vara fast förbunden med huset 16, så att dessa delar står i permanent ingrepp med varandra, varvid det säkerställes att sockeln ej kan vrida sig i förhållande till huset. Sockeln 14 och huset kan även tillverkas i ett stycke som en enda enhet.

I den översta delen av sockeln 14 är ett hål l4b upp- taget, vilket är i huvudsak långsträckt, då det delvis be- gränsas av ett par räta, inbördes parallella sidoväggar l4c och i huvudsak bågformade ändväggar l4d. Ett par S-formade metallband 20, som tjänar som elektriska ledare, är anordnade i mot dessas form svarande spår, vilka är utformade i den översta delen av sockeln 14. Dessa metallband sträcker sig in i hålet l4b samt ut utanför sockeln. Inuti hålet l4d är me- tallbanden 20 så bockade, att de i huvudsak följer den böjda formen hos motsvarande ändväggar l4d men är förskjutna ett litet stycke från dessa. Följaktligen finns plats för metall- banden 20 att böjas något mot motsvarande ändväggar l4d på ett sätt som kommer att beskrivas i det följande. Banden 20 A kan även vara fast anbringade i sockeln 14 för att säker- ställa att do kvarhâlles i spåren.

En passage l4e sträcker sig genom den resterande delen av sockeln 14 mellan fördjupningen l4a och hålet l4b. Passagen l4e har, som bäst framgår av fig. l, samma tvärsektion som kammaren l6a. Avståndet i tvärled mellan sidoväggarna l4c och _ hålet l4b är, såsom framgår av fig. 3, minst lika stort som passagens l4e tvärgående diameter. lnilia-ri11<|sc~nhuLu11 12 hur' vn propp 'Jil rund all, i huvud- sak cylindrískt skaft 22a och ett avlångt huvudparti eller - 8Q02834-3 tvärgåendc parti 22b. Huvudpartiets 22b tvärgående periferi har i huvudsak samma form som hålet l4b i sockeln 14. Par- tiet 22b begränsas således delvis av två inbördes parallella, räta sidoväggar och två bågformade ändväggar, så att nämnda parti kan passa i sockelns hål l4d, varvid det förhindras att_vrida sig i förhållande till sockeln 14.

Ett par trådar 24 som tjänstgör som elektriska ledare passerar genom hål i proppen 22 och sträcker sig förbi skaf- tcts_22a begränsning i längdriktningen. Trådarnas motstående ändar sträcker sig genom den översta delen av partiet 22b, _ passerar genom passande spår längs den övre delen av nämnda parti och ned längs dettas motstående bågformade ändar. Dessa ändar av trådarna 24 är sedan bockade in i partiet 22 och lig- ger åter i passande spår utformade i nämnda parti.

Som framgår av fig. l, 3 och 5 sträcker sig trådarna 24 ut förbi partiets 22 bågformade ändar. Således kommer trå- darna 24, då proppen är anordnad i sockeln 14, att stå i kon- takt med metallbandens 20 förlängningar i sockelns hål l4b.

Man kan säkerställa en god elektrisk kontakt mellan respek- tive metallband 20 och motsvarande tråd 24 genom att åstadkom- ma en tät passning dememellan. Härför kan metallbanden 20 vara anordnade inuti soekelnshål l4b, så att införing av proppen 22 i-sockeln 14 resulterar i att trådarna 24 kommer att för- skjuta motsvarande metallband något i radiell led, när kon- takt etableras mellan trådarna och banden. Härför har man i sockelns hål l4 vid de bâgformade ändarna I4d av detta åstad- kommit plats för att tillåta en sådan rörelse av metall- banden 20.

Trådarnas 24 ändar som sträcker sig förbi skaftet 22a är förbundna medelst en överbryggande eller förbindningstråd 26, såsom visats i fig. l och 4. Tråden 26 kan vara förbunden med trådarna 24 på önskat sätt för åstadkommande av god elek- trisk-och mekanisk kontakt däremellan, exempelvis med hjälp av punktsvetsning eller lödning.

En bussning 28 omsluter proppskaftet 22a och sträcker sig ännu längre förbi dettas ände längre förbi dettas ände än 800-2834-3 de båda trådarna 24. Således avgränsar kombinationen av buss- ningen 28 och proppskaftets 22a nedersta begränsningsyta en onwänd skål, som kan vara fylld med pyrotekniskt explosivt material 30. När det explosiva materialet 30 fyller den på detta sätt erhållna skålen vid änden av bussningen 28 kommer förbindningstråden 26 att vara helt innesluten i det pyrotek- niska materialet.

En huv 32 omsluter bussningen 28 och det pyrotekniska materialet 30 såsom en skyddsanordning. Passagen l4e i sockeln och den första kammaren l6a i huset har, som framgår av fig. 1, sådana tvärdimensioner att skyddshuven 32 kan passera genom sockeln och huset. Den kan hållas på plats på grund av frik- tion till följd av kontakt mellan huven och angränsande ytor hos sockeln och huset. _ Mottagarenheten l8 har en rörformad propp 34 med en ringformad, radiellt utdragen fläns eller skuldra 34a. Prop- pens 34 skaft mottages i husets andra kammare l6b och fasthål- les i denna till följd av friktionsingrepp med den inre ring- formade väqgdolen som delvis avgränsar kammaren. Mottagaren- heten 18 innehåller även ett högexplosivt ämne 36, som är an- ordnat i proppen 34. Ämnet 36 är således exponerat vid prop- pens 34 båda ändar. q Sockeln 14 .och initieringsproppen 22 är tillverkade av elektriskt isolerande material, såsom plast. Initierings- trådarna 24 och sockelns band 20 är av metall och tjänstgör ¿som goda elektriska ledare. I övrigt kan bussningen 28, ini- tieringsproppen 22, sockeln 14, huset l6 och mottagarproppen 34 tillverkas av önskat material, som icke reagerar kemiskt med de tvâ explosiva ämnena 30 och 36.

Förbindningstrådon 26 är en tråd med stor elektrisk resistans som ger upphov till en stor temperaturstegring, då en moderat elektrisk ström flyter därigenom. Som tråd 26 kan exempelvis en tunn platinatråd utnyttjas.

Huven 32 skall vara tillverkad av ett material som an- tingen brinner eller sönderdelas under inverkan av_det pyro- tekniska materialets 30 förbränning. Exempelvis kan en halv gelatinkapsel av det slag som allmänt utnyttjas vid embal- ,_Ä3po2ss4-s 10 lering av pulverformade mediciner för mänskligt bruk utnytt- jas som huv 32. Huven kan även tillverkas av exempelvis mässing. _ _ V Själva det pyrotekniska materialet kan utgöras av vil- ken som helst lämplig metall-oxidantkombination. Det i mot- tagarenheten_l8 befintliga högexplosiva ämnet 36 kan utgöras av vilket som helst lämpligt explosivt ämne. Exempelvis kan man utnyttja en tvåskiktskombination av blyazid och hexanit- rostilben, som är åtskilda från varandra med hjälp av en säkerhetsskiljeväqg anbringad tvärs över det inre av proppen 5-1 Vi mo!Lnqzxrwxnw--lm-ll 18, varvid níilundn hlyazid är beläget in- till initieringsenheten 12. Denna skiljevägg antyds i fig. l medelst streckade linjer, så att den åtskiljer de båda kom- ponentnrna hos det explosiva ämnet 36.

J praktiken kan den elektroexplosiva anordningen mon- teras i sådan utsträckning, att sockeln 14 och givarenheten 18 är monterade i huset 16 såsom visas i fig. l men utan att initieríngsenheten 12 har anordnats i sockeln eller huset.

I-detta tillstånd är anordningen ej armerad och det mottagande explosiva ämnet 36 kan ej initieras genom förbränning av det initierande explosiva ämnet 30. Först sedan initieringsenheten 12 är införd i sockeln 14 såsom visas i fig. l och 5 befinner sig det pyrotekniska explosiva ämnet 30 i sådant läge, att det kan initiera det mottagande explosiva ämnet 36 och att den överbryggande tråden 26 är elektriskt förbunden med sockelns I band 20, varvid man kan tillföra elektrisk energi för avfyring av det pyrotukníska explosiva ämnet, såsom mer detaljerat .kommer att diskuteras i det följande. _ Den nedersta delen av mottagarenheten 18 kan vara an- ordnad i närheten av ett explosivt element, som tjänstgör som mottagare. Det mottagande explosiva ämnet 36 tjänar där- vid till att initiera det intilliggande explosiva elementet ochantetar som givare. I detta fall är mottaqarenheten 18 även en givarenhet.

I fig. 2 är den binära explosiva anordningen 10 visad använd som sprängkapsel eller igångsättare i en strâlperfo- 8002834-3 11 .roringspistol 37 för användning i borrhål. Mottagar-/givar- enheten 18 är anordnad i närheten av ett långsträckt explosivt 'element 38, som skall detoneras av den binära sprängkapseln 10, Ett stycke av det allmänt kända explosiva ämnet som säljs under varumärket PRIMACORD kan utnyttjas som det explosiva elementet 38. PRIMACORD innehåller ett pulverformigt explosivt ämne anordnat i en böjliq plastkapsel. ' Det explosiva elementet 38 hälles mot det.blottade mot- tagar-/givarämnet 36 medelst en bladfjäder 40. Fjädern 40 är i fig. 3 visad med sådant utförande, att den kan utskäras eller utstansas från ett plant metallmaterial. Bladfjädern 40 innehåller såsom visat tre hål och fjäderns två ytterdelar är bockade för bildande av en bygel. Åstadkommandet av en bygel genom bockninq av bladfjädern 40 antyds i fig. 3 medelst streokade linjer och visas även i fig. 1 och 2. _ Proppens 34 skaft är förd igenom det mittersta hålet i Ejädern 40 och genom ett hål som finns i en bandformad ladd- nindshållare 42. Då proppen 34 fasthålles genom friktion inuti den andra kammaren l6b i huset är bladfjädcrn 40 och laddnings- hållaren 42 sammanpressade mellan proppens skuldra 34a och husets 16 bottonyta. På detta sätt hålles både den elektro- explosiva anordningen 10 och bladfjädern 40 på plats och mon- terade på laddningshållaren 42. _ När bladfijädern 40 är monterad såsom visas i fig. l föres det explosiva elementet 38 genom de tvâ yttersta hålen i fjädern och anbringas det mot det blottade explosiva ämnet 36. Det explosiva elementet kan därvid detoneras av den binära explosiva anordninqen 10.

För att förbättra stabiliteten är en hållarring 44 så anordnad att den sluter tätt omkring husets 16 ytteryta och ligger an mot laddningshållaren 42. Hållarringen 44, vilken såsom visats kan ha formen av snäpprinq, säkerställer att den elektroexplosiva anordningen l0 ej tippar eller svänges i för- ~hållande till den bandformade laddningshållaren 42, då denna konstruktion hanteras eller transporteras.

En elektrisk energikälla (ej visad) är med hjälp av o 13-1?¿¿¿g0gp2ag3g34-z 12 ”elektriska ledningar 46 (fig. 2) förbunden med de ändar av metallbanden 20 som sträcker sig utanför sockelns 14 yttre begränsningar. Ledningarna 46 kan lödas fast vid banden 20, vilka således tjänstgör som elektriska klämmor. Energikällan kan vara inrättad att tillföra en ström som är tillräcklig för att unpvärma initieringsenhetens 12 förbindningstråd 26 i tillräcklig grad för att starta förbränning av det pyro- tekniska explosiva'ämnet 30. Vid en typisk användning kommer nämnda tråd att medföra en tillräcklig uppvärmning för av- fyring av det pyrotekniska explosiva ämnet 30, när en ström på 0,5 h vid 6 V tillföres sockelns klämmor 20. 7 Införing av initieringsenheten 12 i sockeln 14 och huset 16, såsom visas i fig. l, kompletterar den elektriska förbindningen mellan var och en av ledningarna 46 genom me- tallbanden 20, trådarna 24 och den överbryggande tråden 26.

- Genom selektiv anslutning av den elektriska kretsen till energikällan åstadkommas den ström som uppvärmer den över- bryggande tråden för antändning av det pyrotekniska materia- let áo. i ' - “ Den bandformade laddningshållaren 42 har konventionell form med uppbockade kanter för uppnâende av styvhet (fig. 1 och 3) och den håller ej endast den elektroexplosiva anord- ningen lO utan understödet också en formad laddning 48; som gär anordnad inuti ett andra hål i hållaren. Ändarna hos ladd- -Åningshållaren 42 är inbäddade i gummimonteringsorgan 50 och 52.-Det explosiva elementet 38 sträcker sig även in i pass- ande hål i de två monteringsorganen 50 och 52, vilka således tjänar till lägesinställning av såväl laddningshållaren 42 dsom det explosiva elementet inuti pistolens 37 hus 54.

Det explosiva elementet 38 sträcker sig under den for- made laddningen 48, så att det gränsar till det blottade explosiva ämnet i den formade laddningen. Ett sådant anord- nande av explosiva element är välkänt, speciellt i samband med perforeringspistoler för borrhål, och kommer ej att be- skrivas mer detaljerat här.

Konminationcn av den bygelformade bladfjädorn 40, mon- 8002834-3 13 teringsorganen 50 och 52, de förankrade ändarna hos det ex- plosiva elementet 38, som utgör en detonator av PRIMACORD och den formade laddningen 48, under vilken det explosiva elemen- tet passerar, medför att en bukt erhålles hos det explosiva elementet som effektivt håller det explosiva elementet mot proppen 34 och det explosiva ämnet 36. 7 Förutom monteringsorganen 50 och 52 kan det finnas ytterligare utrustning som är nödvändig för betjäning av per- foreringspistolen. En sådan-utrustning är välkänd och antyds här endast medelst hänvisningsbeteckningarna 56 och 58. O- I ringtätninqar 60_och 62 bildar fluidumtäta tätningar, som skyddar utrustningen 56 och 58 mot intränqning av fluidum vid detonationen av den formade laddningen 48. Elektriska ledningar 46 passerar genom monteringsorganen 50 längs hål soa och sob. 5 _ Perforeringspistolens hus 54 har ett område 64 med redueerad väggtjocklek mot vilket omrâde den formade ladd- ningen 48 är riktad. Området 64 tjänar på välkänt sätt till' * bildande av ett rent och väldefinierat hål i huset 54 vid detonation av den formade laddningen 48, varvid varje utbock- ning eller ojämnhet hos kanterna undvikes, som kan försvåra eller omöjliggöra nedföring av perforeringspistolen i ett borrhål.

Pistolens hus 54 är försett med en åtkomstöppning 54a som upptar en propp 66. Åtkomstöppningen 54a kan vara försedd med gängor, så att proppen 66 kan fastskruvas i huset.

Proppen 66 kan införas i eller avlägsnas från åtkomstöppnin- gen 54a med hjälp av en skruvmejsel, som passar i ett spår 56a i proppen. En O-ringtätning 68 fasthålles mellan prop- pens 66 flänsformade huvud och en ringformad skuldra som bil- dar en del av åtkomstöppningen 54a, så att husets 54 inre tillslutes fluidumtätt från omgivningen. Åtkomstöppningent 54a kan alternativt uppta en propp av komprimerbar typ, som hålles på plats i öppningen genom friktion och som också bil- dar den erforderliga fluidumtätningen.

Perforeringspistolen 37 kan sammansättas på sådant ipgson2e34-3 I I 14 sätt, att den innehåller den formade laddningen 48, det ex- plosiva elementet 38 och den elektroexplosiva anordningen 10 utan initieringsenheten l2, såsom visats i fig. 2. Denna mon- 7 tering kan ske på vilket som helst passande ställe under ide- ella verkstads- eller laboratorieförhållanden. Perforerings- k pistolen 37 kan därefter på säkert sätt transporteras till en borrplats. Då initieringsenheten 12 bildar gränsytan mellan det elektriska systemet och de explosiva ämnena kan den re- sterande delen av den explosiva följden omfattande mottagar-/ givarenheten l8, det explosiva elemnetet 38 och den formade laddningen 48 icke avfyras oavsiktligt. Följaktligen kan perforeringspistolen 37, när initieringsenheten l2 ej är mon- terad på plats, transporteras också på motorvägar utan över- trädelse av gällande bestämmelser.

På borrplatsen kan perforeringspistolen 37 klargöras för slutlig användning genom att initieringsenheten 12 an- bringas i sockeln l4 och huset 16, såsom visas iifig. l. Denna montering kan ske genom att man helt enkelt avlägsnar proppen 66 från åtkomstöppningen 54a och inför initieringsenheten 12 i sockeln 14 genom denna öppning. En elastisk kudde 70, som i huvudsak har formen av en skiva, införes därefter genom åt- komstöppningen 54a och anbringas ovanför den elektroexplosiva anordningen 10, så att den täcker initieringsenheten 12 och bildar en elektrisk isolering mellan initieringsenheten och huset 54 och proppen 66. Proppen 66 monteras såsom visas i fig. 2 och perforeringspistolen 37 är därvid klar för nedsänk- ning i ett borrhâl.

Fig. 8 visar ett verktyg 72 som är upphängt i ett borr- hål 73 och som innehåller flera perforeringspistoler 37. Dessa pistoler 37 är på välkänt sätt inbördes elektriskt förbundna och försedda med en kontrollutrustning i ett spel och en kon- trollastbil 74 på jordytan. De elektriska förbindningarna mel- lan verktyget 72 och lastbilen 74 sker via en armerad kabel 76, som även tjänar till nedsänkning och upphängning av verk- tyget i borrhålet.

Borrhålet 73 är fodrat med fodringsrör 77, som är fast- cementerade på plats. Verktyget 72 nedsänkes inuti fodrinqs- röret 77 till nivå för den markformation från vilken utvinning 8002834-3 15 skall ske; Kabeln 76 passerar över en skiva 78. Skivans 78 vridning kan övervakas och styras när verktyget 72'sänkes ned i borrhälet och tjänar som medel för bestämning av verk- tygets djup vid varje tidpunkt. När den formade laddningen i j en av pistolerna 37 är placerad på en nivå på vilken fodrings- röret skall perforeras avges med hjälp av utrustningen i kontrollastbilen en lämplig elektrisk signal, varvid erfor- jderlig ström passerar genom ledningarna 46 för uppvärmning av den överbryqgande tråden 26 i tillräcklig utsträckning för att åstadkomma förbränning av det pyrotekniska materialet 30.

Förbränning av materialet 30 åtföljs av utveckling av varma gaser som expanderar och fyller den första kammaren l6a i huset, bränner eller sönderdelar huven 32 och passerar igenom passagen l6d till det högexplosiva materialet 36. O- beroende av om huven 32 är en del av en gelatinkapsel eller utförd i form av en mässingshuv kommer den att förstöras vid förbränningen av det pyrotekniska materialet 30.

Den kraft som utvecklas vid förbränningen av det pyro- tekniska explosiva ämnet 30 tjänar till att initiera det explosiva ämnet 36. Initieringen av materialet 36 förorsakar i sin tur detonation av det explosiva elementet 38, som där- efter förorsakar detonation av det explosiva ämnet i den formade laddningen 48.

Detonationen av den formade laddningen 48 åtföljs av utslungning av en metallkula eller ett metallfragment i be- roende av typen av den formade laddningens konstruktion. Me- tallprojektilen från den formade laddningen 48 fortsätter genom huset 54, då den bryter genom området 64 och perfore- rar därefter fodringsröret 77 i borrhålet och passerar in i den omgivande jordformationen. När den formade laddningen 48 först har detonerat tillåter det i området 64 bildade hålet borrhålsfluidum att strömma in i det inre av huset 54 mellan O~ringtätningarna 60 och 62. Dessa O-ringtätningars integritet hindrar emellertid fluidum från att nå fram till utrustningen 56 och 58. {¿,g3po2ss4-3 16 De tvärgående hålen l6e i huset gör den binära elektroexplosiva anordningen 10 fluidumkänslig. Om det så- ledes läcker in fluidum i huset 54 i närheten av den elek- troexplosiva anordningen 10 och den formade laddningen 48 före detonationen, är detta fluidum i stånd att nå fram till det explosiva ämnet 36 genom hålen l6e, så att det explosiva ämnet görs inaktivt. Följaktligen kommer en efterföljande förbränning av det pyrotekniska materialet 30 genom till- _förande av en avfyringsström till initieringsenheten 12 ej 'att kunna initiera det högexplosiva materialet i givarenheten 18. Om det finns fluidum närvarande i huset omkring det explosiva elementet 38 och den formade laddningen 48 kommer således ej någon av dessa laddningar att detonera. Om det ~explosiva elementet 38 och den formade laddningen 48 bring- ades att detonera under det att sådant fluidum var närvarande i huset skulle detta fluidum ha en tendens att förångas och åstadkomma ett högt tryck inuti huset, vilket skulle kunna bringa detta att expandera och explodera. Därvid skulle verk- tyget 72 kunna fastna i borrhâlets fodringsrör, så att det ej åter kunde avlägsnas därifrån. Att den elektroexplosiva 7 anordningen l0 har gjorts fluidumkänslig är således en säkerhetsåtgärd.

På borrplatsen kan perforeringspistolen armeras säkert genom användning av ett kombinerat prov- och monaxingsverktyg 80, som visas i fig. 6 och 7. Detta prov- och monteringsverk- tyg 80, som kan tillverkas genom gjutning av plastmaterial eller av annat lämpligt material, har huvudsakligen formen av en oblat med i motsatta riktningar utskjutande armar 80a och 80b. Formen av prov- och monteringsverktyget 80 har ej någon väsentlig betydelse ochdenhär beskrivna speciella konstruktionen föreslås för att den medger enkel hantering *vid de i det följande beskrivna procedurerna.

En elektrisk glödlampa 82 är monterad i en fattning 83 och anbringad inuti en öppning 80c i verktyget 80. Fatt- ningen 83 är förbunden med lämpliga elektriska ledningstrà- dar 84, som sträcker sig längs en passage 80d, vilken löper 8002834-3 _17 längs armens 80a längd. Armen 80a slutar i en huvudsakligen avlång fotdel 80e, som i huvudsak har samma form som ini- tieringsproppens kapsel 22b. Ledningstrådar 84 är lindade om- fkring de motstående, böjda ändarna av fotdelarna 80e, så att det när fotdelarna 80e införes genom åtkomstöppningen 54a i sockelns_hâl l4b etableras elektrisk kontakt mellan metall- ' banden 20 och trådarna 84. Lampan 82 anbringas således i per- foreringspistolens avfyringskrets på samma ställe som ini- tieringsenhetens överbryggande tråd 26.

Om det elektriska avfyringssystemet innehåller en elektrisk kortslutning eller annat fel, så att det vid me- tallbanden 20_förekommer tillräcklig spänning för att åstad- gkomma en ström som ligger på eller över tröskelvärdet för avfyring av det initierande explosiva ämnet 30 kommer den elektriska lampan att lysa och därvid Visa användaren att det föreligger ett fel i det elektriska systemet. Den elektriska glödlampan 82 väljs så att den endast lyser under samma ström- och spänningsbetingelser som orsakar förbränning av det initierande explosiva ämnet 30. Det bör observeras, att insättning av initieringsenheten 12, när det är fråga om så- dana fel i det elektriska systemet, kommer att förorsaka för tidig förbränning av det pyrotekniska materialet 30 och därav följande avfyring av den resterande delen av den explosiva följden, innefattande den formade laddningen 48. Användning av den elektriska glödlampan 82 är således en säkerhetsåtgärd vid armering av den elektroexplosiva anordningen 10. Om lam- apan vid införing av fotdelen 80c i sockelnshâl l4b ej lyser indikerar detta, att det vid metallbanden 20 föreligger en alltför låg eller ingen spänning och att den elektroexplosiva anordningen kan armeras säkert genom placering av initierings- enheten 12 i sockelns hål l4b. Därefter kan den explosiva följden avfyras genom selektiv avgivning av en passande effektsignal till sockeln 14.

Den andra verktygsarmen 80b innehåller en däri in- gängad, självgängande skruv 86, vars med gängor försedda skruvskaft i längdriktningen sträcker sig utanför armens ände. sak-__ßøß2ßß4-3 18 I den översta delen av initieringsenhetens propp finns det ett hål 22c. Initieringsenheten 12 kan således monteras på *prov~ och monteringsverktyget 80 genom att skruven 86 skruvas in i hålet 22c 1 proppen. Proppcn 22 kan tillverkas av plast eller annat material, i vilket man kan skära gängor-med hjälp av skruven 86.

Med initieringsenheten 12 monterad på prov- och mon- teringsverktyget 80, såsom visas i fig. 6 och 7, kan den elektroexplosíva anordningen 10 lätt armeras genom att ini- tieringsenheten med hjälp av verktyget 80 föres genom åt- komstöppningen 54a och in i sockeln 14 och huset 16. När ini- tieringsenheten 12 först anbringas såsom visas i fig. l och _5 kommer de avlånga formerna hos huvudet 22b och sockelns hål 14b tillsammans att hindra vridning av initieringsen- 'heten i förhållande till husets 16 sockel. Sockeln 14 och .huset 16 kan som tidigare nämnts vara utformade i ett stycke eller kan de två delarna vara förbundna med varandra, sa att vridning av sockeln i förhållande till huset) som är monterat på den bandformade laddningshållaren 42, förhindras.

Prov- och monteringsverktyget 80 kan frigöras från den monterade initieringsenheten 12 genom att man enkelt vrider verktyget 80 i moturs riktning och därvid skruvar ut skruven ur det gängade hålet 22c i proppen. Efter det att den ex- plosiva anordningen 10 nu är armerad kan kudden 70 och husets propp 66 anbringas såsom visas i fig. 2. Perforeringspistolen 37 är därmed klar för användning.

Man inser att den binära elektroexplosiva anordningen enligt uppfinningen gör det möjligt att lovligt transportera en i övrigt färdigmonterad perforeringspistol, som endast saknar initieringsenheten för armering av den elektroexplosiva anordningen, på motorvägar. Vidare kan en explosiv följd och det elektriska avfyringssystemet genom användning av en binär spämgkapsel av det ovan beskrivna slaget monteras innan ar- mering av själva sprängkapseln sker. Vid användning av en anordning enligt uppfinningen är det således exempelvis ej något behov av att förbinda elektriska trådar inuti perfo- reringspistolen på själva borrplatsen. Då initieringsenheten 12 innehåller gränsytor mellan det elektriska systemet och 8002834-3 19 de explosiva ämnena kommer ett avlägsnande av initieringsen- heten från den explosiva följden att hindra oavsiktlig av- fyring av den explosiva följden till följd av ett fel i det elektriska systemet. Det elektriska systemet är ändå kom- pletterat och klart för avfyring sedan man blott monterat _initieringsenheten i sockeln och huset såsom beskrivits.

Användning av den binära elektroexplosiva anordningen I enligt uppfinningen spar också tid, då alla operationer som är nödvändiga för klargöring av perforeringspistolen och som kräver fackkunskap kan ske under bästa möjliga förhållanden i en verkstad eller laboratorium. Endast armeringen av den elektroexplosiva anordningen 10 genom införing av initierings- enheten 12 genom åtkomstöppningen 54a behöver ske på arbets- platsen och denna operation förenklas av prov- och mon- I teringsverktyget 80. 1 Även om den elektroexplosiva anordningen enligt upp- finningen ovan har beskrivits i samband med en perforerings- pistol för borrhål kan den binära sprängkapseln enligt upp- finningen utnyttjas i samband med nästan varje slags explosiv följd, där avfyring initieras med hjälp av en signal. Härför kan konstruktionen av olika komponenter hos den binära elek- troexplosiva anordningen ändras för anpassning till den spe- ciella användningen. Således kan monteringen av den elektro- explosiva anordningen som här sker genom att hållaren 42 an- 'bringas mellan mottagar- och givarenhetens propp 34 och huset 16 exempelvis modifieras på sådant sätt, att antingen huset eller nämnda propp eller båda fasthâlles av en bygel eller annan anordning. Såsom nämnts ovan kan man nyttja andra Wkonstruktionsmaterial för den elektroexplosiva anordningens olika komponenter, förutsatt att de nödvändiga elektriska le- .darna är lämpligt isolerade och att det icke kan förekomma några negativa kemiska reaktioner mellan de explosiva ämnena och övriga element i den elektroexplosiva anordningen.

Vidare kan det sätt på vilket prov- och monterings- verktyget 80 är konstruerat och det sätt varpå det gör ingrepp aß0@2ßß4-S 20 med iniiieríngsenhetens propp 22 ändras. Exempelvis kan verk- tyget och initieringsenhetens propp tillverkas av ett enda stycke av plast eller annat material och i huvudsak ha den i fig. 6 och 7 visade formen. I detta fall elimineras skruven 86 och verktyget och proppen konstrueras så, att de selektivt kan särskiljas. Efter montering av initieringsenheten 12 i sockeln 14 avlägsnas helt enkelt prov- och monteringsverktyget från den första delen av initieringsenhetens propp.

"Den-ovan gjorda beskrivningen av uppfinningen är illu- strativ och förklarande och man kan ntföra olika ändringar av såväl förfarandestegen som detaljerna av den beskrivna appa- ~ raten utan att göra avsteg från uppfinningstanken.

Claims (9)

1. 8002834-3 2l Patentkrav l. Elektriskt aktiverbar sprängkapsel, innefattande en tändladdning (30) med en elektrisk ledare (26) för initiering av tändladdningen, då ledaren via en elektrisk krets (20, 24, 26) mottar en elektrisk signal från elektriska avfyringsorgan, och en andra sprängladdning (36), som är så anbringad i för- hållande till tändladdningen (30), att tändladdningen vid av- fyring initierar den andra sprängladdningen (36), k ä n n e- t e c k n a d av att nämnda andra sprängladdning (36) är an- bringad i ett hus (16, 34) med en sockel (14), i vilken en initieringsenhèt (12) med tändladdningen (30) är löstagbart anbringad och vilken utgör en del (20) av den elektriska kret- sen (20, 24, 26), så att den elektriska ledaren (26) endast är elektriskt förbunden med avfyringsorganen, då tändladdningen (30) år anbringad i sockeln (l4).

2. Sprängkapsel enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den andra sprängladdningen (36) är anbringad i en kam-' mare (l6b) i huset (16, 34), som via en kanal (l6d) är förbun- den med ett inre rum (16a) i sockeln (14), i vilket rum tänd- laddningen (30) är anbringad. _

3. , Sprängkapsel enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att initieringsenheten (12) utgöres av ett propp- format organ (22), som är inrättat att kunna mottagas i sockeln (14) och vilket har en sådan form, att det när det är anbringat i sockeln är förhindrat att vrida sig i förhållande till denna.

4. Sprängkapsel enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att detproppformade organet (22) innefattar en bussning (28), i vilken tändladdningen (30) är anbringad, och ett huvud- format organ (32), som täcker bussningens (28) innersta ände.

5. Sprängkapsel enligt något av krav 1-4, k ä n n e- t e c k n a d av att husets vägg (34) är utförd med en eller flera kanaler (l6e), som förbinder husets inre med ett fluidum som omger huset, så att detta fluidum kan komma i kontakt med den i huset anbringade, andra sprängladdningen (36).

6. Perforator för perforering av borrhålsfoder och inne- fattande ett perforatorhus (54), i vilket det är anbringat en sprängladdning (48), som är så formad att den kan åstadkomma sßfl2ßß4-S 22 önskad perforering av ett borrhålsfoder, och en aktiverings- enhet för aktivering av den formade laddningen, k ä n n e- t e c k n a d av att aktiveringsenheten (10) är en spräng- kapsel enligt något av krav 1-5 och att ett explosivt element (38) eventuellt är anbringat i perforatorhuset mellan spräng- kapseln (10) och den formade laddningen (48).

7. Perforator enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att sprängkapselns (12) löstagbara tändladdning (30) är anbringad mitt för en i perforatorns hus (54) utformad åt- komstöppning (54a), som selektivt kan tillslutas med hjälp ' av ett propporgan (66) och genom vilken tändladdningen (30) kan monteras och demonteras.

8. Sätt för sammansättning eller montering av en följd av sprängladdningar innefattande en tändladdning (30), som kan initieras med hjälp av en elektrisk ledare (26) genom att denna via en elektrisk krets (20, 24, 26) bringas att mottaga en elektrisk signal från elektriska avfyringsorgan, och en andra sprängladdning (36), som anbringas så i förhållande till tändladdningen (30), att tändladdningen vid avfyring initierar den andra sprängladdningen (36), k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda andra sprängladdning (36) anbringas i ett hus (16, 34) med en sockel (14)) att följden av spräng- laddningar armeras genom att en initieringsenhet (12), som innehåller tändladdningen (30), anbringas i sockeln (14), och att man samtidigt med anbringningen av initieringsen- heten åstadkommer elektrisk kontakt mellan avfyringsorganen och tändladdningens elektriska ledare (26).

9. Sätt enligt krav 8, varvid följden av sprängladd- ningar anbringas i huset (54) till en perforator för per- forering av borrhålsfoder, k ä n n e t e c k n a t av att följden av sprängladdningar armeras genom att initierings- enheten (12) införes genom en åtkomstöppning (54a) i per- foratorhuset (54) och anbringas i sockeln (14).