SE536821C2 - Ett stenspräckningsaggregat, en apterad stenspräckpatron ochen icke-apterad stenspräckpatron samt en tändkapsel vilka ingår i aggregatet - Google Patents

Abstract

Ett stenspräckningsaggregat innefattar en stenspräckpatron (1 ”,1) och en tändkapsel(3 0) med en tändsatshylsa (31). Stenspräckpatronen är fore aptering fylld med enspräck-krutladdning (6) i ett slutet utrymme (5) i en yttre hylsa (2), som är tillslutenav en propp (4) i ena änden. Genom proppen sträcker sig en kanal (9), som i sinfrämre ände är tillsluten genom en membran (20) som utgör en integrerad del avproppen, som består av ett polymert material. Vid apteringen pressas tändkapselnmed tändsatshylsan mot membranen så att denna brister och därefter fortsatt in ispräck-krutladdningen, så att denna komprimeras och helt utfyller det slutnautrymmet i nämnda hylsa. I slutfasen fors ett bakre parti (3 7) hos tändsatshylsan intill tätande ingrepp med väggen hos en sektion (18) av nämnda kanal i proppen.

Description

536 821 syften, kännecken och egenskaper framgår av efterföljande beskrivning av en föredragen utföringsforrn.

KORT FIGURBESKRIVNING I följ ande beskrivning av en föredragen utföringsforrn av uppfinningen kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 ivisar en icke apterad stenspräckpatron i längsgående genomskäming, Fig. 2 visar en sidovy av en propp som tillsluter en i stenspräckpatronen ingående hylsa, Fig. 3 visar proppen i genomskärning längs linjen A-A i Fig. 2, Fig. 4 visar proppen i en vy B-B i Fig. 2, Fig. 5 visar en sidovy av en tändkapsel, innefattande en huvuddel som är införbar i stenspräckpatronen for aptering av denna och Fig. 6 visar den apterade stenspräckpatronen med tändkapseln i sidovy och övriga delar i längsgående genomskäming.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Den icke apterade sprängpatronen 1” innefattar en yttre hylsa 2 i form av en långsträckt cirkulärcylindrisk tub med plan ändvägg 3. Hylsmaterialet utgörs av en styv ABS-plast, dvs en sampolymer med olika mängd akrylnitril-, butadien- och styren-monomer. I andra änden är hylsan 2 tillsluten av en propp 4, som är tätande inpressad i hyls/tuböppningen. Även proppen 4 består av en styv ABS-plast. Det av proppen 4 tillslutna utrymmet i hylsan 2, dvs det utrymme som definieras av hylsans 2 insida, ändväggens 3 insida och proppens 4 mot nämnda utrymme vända sida, benämns huvudkammare 5 och har en viss forsta volym V1.

I huvudkammaren 5 finns en krutladdning 6, som innehåller en väl uppmätt mängd krut, företrädesvis nitrocellulosakrut (NC-krut), som inte är sammanpressat eller komprimerat i någon högre grad i den icke apterade patronen 1”. I visst sammanpressat tillstånd i den apterade stenspräckpatronen 1, Fig. 6, har spräck-krutladdningen en viss andra volym V2, som är något mindre än volymen hos den icke sammanpressade spräckkrutladdning som deponerats i den icke apterade patronen 1”. Detta innebär att också utrymmet 7 som icke är fyllt med krut i den icke apterade stenspräckpatronen har en motsvarande mindre volym.

Stenspräckpatronen 1,1” har i en föredragen utföringsforrn en utvändig diameter om 16 mm. Stenspräckpatroner enligt uppfinningens föredragna utföringsforrn kan därmed placeras i så små borrhål som med diametem 20 mm eller mindre, vilka kan borras upp 10 15 20 25 30 35 536 821 med konventionella slagborrmaskiner och inte nödvändigtvis bara med specialmaskiner.

Den invändiga diametern är 13,40 mm i hylsans 2 hela längd enligt den föredragna utföringsformen, dvs även i hylsans mynningsparti 8. Längden är 83,30 mm.

Proppen 4, Fig. 2, Fig. 3 och Fig. 4, med dess olika detaljer är gjuten eller formpressad i ett enda stycke. Den består av två huvuddelar, en första del, benämnd inpressningsdel 10, som skall pressas in i hylsans 2 mynningsparti 8, och en andra del benämnd yttre del 11 som bland annat skall begränsa proppens inpressning i mynningspartiet 8, som enligt utföringsformen har en invändig diameter på 13,4 mm. Inpressningsdelens 10 utsida 12 har också en cirkulärcylindrisk form, koaxiell med hylsans 2 mynningsparti 8, men med en 0,1 mm större diameter än mynningspartiets 8 inre diameter för att säkerställa att proppen förankras väl genom att pressas in i mynningspartiet. Inpressningsdelens 10 utsida 12 är avfasad i den ände på proppen som utgör främre ände vid inpressningsoperationen. Den fasade kanten är betecknad 13. Proppens 4 främre ände 14 helt plan enligt den föredragna utföringsformen.

Såsom bäst framgår av Fig. 3 har inpressningsdelen 10 formen av ett kort rör med en central kanal innefattande en första, bakre sektion 15 med en viss första inre diameter D1, som sträcker sig från en bakre kant 16 på inpressningsdelen 10 till en ringformad klack eller hylla 17, och en andra, främre sektion 18 med en viss andra inre diameter D2, som är mindre än den första diametem Dl. Enligt utföringsformen uppgår nämnda första och andra diametrar D1 och D2 till 9,5 mm, respektive 7,8 mm. Nämnda andra, främre rörsektion 18 är i främre änden tillsluten av en membran 20, som utgör en integrerad och tillsammans med resten av proppen 4 gjuten eller formpressad del.

Membranen 20 består sålunda, liksom resten av proppen 4, av styv ABS-plast.

Membranen 20 har en tjocklek som enligt utföringsforrnen uppgår till 0,2 mm och dess båda sidor är helt plana. Den sida 21 på membranen som i den icke apterade stenspräckpatronen 1” är vänd inåt mot huvudkammaren 5, som är delvis fylld med krut, ligger i plan med proppens 4 främre plana ändyta 14. Såsom framgår av ritningsfigurema är de två rörsektionema 15 och 18 och den cylindriska utsidan 12 på inpressningsdelen 10 koaxiella.

Då stenspräckpatronen anordnas i ett borrhål i en sten som skall spräckas förs den nedåt i borrhålet med proppens 4 yttre del 11 vänd nedåt. Den yttre delen 11 tjänar härvid som distansorgan mot borrhålets botten enligt en i och for sig känd princip. Nämnda distansorgan består enligt utföringsformen av två symmetriskt koncentriska ringsegment 24, vardera omfattande en 90° cirkelsektor. Ringsegmentens 24 yttre diameter är lika 10 15 20 25 30 35 536 821 stor som hylsans 2 ytterdiameter, medan deras inre diameter D3 är något mindre än diametern D1 hos nämnda första rörformade sektion i proppens inpressningsdel, så att intill vardera ringsegmentet en smal cirkelbågforrnad hylla 26 bildas i det plan som bildar delningsplan mellan proppens 4 inpressningsdel 10 och yttre del 11.

Med hänvisning nu till Fig. 5 betecknas en tändkapsel allmänt med siffran 30. En tändsatshylsa betecknas 31. I tändsatshylsan 31 finns på samma sätt som beskrivs i ovan nämnda svenska patentskrift SE 534 577 en tändsats bestående av en elektriskt utlösbar tändpärla (igniter), en tändladdning som består av samma sorts NC-krut som spräck- krutladdningen 6 i hylsan 2, och, i bakre änden, en tändpärlesockel, till vilken elektriska tändkablar 37 är anslutna. Tändpärlan är av den typ som har sin huvudsakliga användning inom det pyrotekniska området för antändning av fyrverkeripjäser. Sådana tändpärlor tillverkas t.ex. av det tjeckiska företaget META-PYRO, s.r.o., Brno.

Tändsatshylsan 31 består, såsom enligt nämnda SE 534 577, av samma sorts ABS-plast som den yttre hylsan 2 och även som proppen 4. Dess huvuddel 32, som är den del som skall införas i utrymmet 7 och pressas in i spräck-krutladdningen 6 vid apteringen av stenspräckpatronen, har också fyra utvändiga spår 35 avsedda att försvaga tändsatshylsans hållfasthet. I övrigt har den en jämn cirkulärcylindrisk utsida med en diameter D4 som är cirka 0,5 mm mindre än den inre diametern D2 i den andra, främre, rörforrnade sektionen 18 i proppen 4. Längden är cirka 10 mm kortare än längden på den yttre hylsan 2. Nosen 36 är avrundad. Volymen hos tändkapselns 30 och tändsatshylsans 31 huvuddel 31, som skall pressas in i spräck-krutladdningen 6 i huvudkammaren 7 och där kompaktera krutladdningen benämns V3.

Till skillnad från den i SE 534 577 visade tändsatshylsan har den nu föreliggande tändsatshylsan 31 ett bakre, cirkulärcylindriskt parti 37 med en diameter D5 som är större än den hos tändsatshylsan huvuddel 32. Mer bestämt är dess diameter D5 någon tiondels millimeter större än den inre diametern D2, lämpligen cirka 0,1 mm större, i nämnda andra rörforrnade sektion 18 i proppen 4. Längden på nämnda bakre parti 37 är lika stort som det axiella avståndet mellan å ena sidan den smala hyllan 26 i delningsplanet mellan proppens yttre del 11 och inpressningsdel 10 och å andra sidan det plan som definieras av både den sida 21 på membranen 20 som i den apterade patronen 1 är vänd mot huvudkammaren 5 och av proppens främre, plana ändyta 14.

Nämnda bakre parti 37 med större diameter avslutas med en rak fläns 40 vars diameter är lika stor som den yttre diametern D3 på hyllan 26. 10 15 20 25 30 35 536 821 Då stenspräckpatronen enligt uppfinningen skall apteras förs tändkapseln/tändsatshylsan 30/31 med nosen 36 före in mellan de två distansorganen 24 och vidare ned genom proppens 4 båda rörforrnade sektioner 15, 18 mot membranen 20. När nosen 36 kommit i kontakt med membranen 20, ökas anpressningskraften så att membranen brister. Enär membranen 20 består av ett förhållandevis hårt men ändå inte sprött plastmaterial bildar den brustna membranen ett antal oregelbundet formade flikar 39, vilka viks åt sidan men kan hänga fast vid proppen 4, då tändkapseln/tändsatshylsan 30/31 förs vidare in genom den nu etablerade öppningen i proppen 4, vilket illustreras i Fig. 6. Några flikar kan även lossna och då lämna spår efter sig i form av mer eller mindre ojämna rivkanter.

Efter hand som tändkapseln/tändsatshylsan 30/ 31 förs allt längre in i utrymmet 7 och snart även trycks in i krutladdningen 6, kommer denna att pressas åt sidorna och allt mer kompakteras, samtidigt som den luft som finns i utrymmet 7 pressas ut genom den ännu inte helt tillslutna kanalen i proppen 4. Slutligen pressas tändsatshylsans bakre parti 37, vilket har en adekvat större diameter D5 än tändsatshylsans huvuddel 32 som har diametern D4, in i nämnda andra rörforrnade sektion 18 iproppen 4 med tätande kontakt mellan partiet 37 och rörsektionen 18 till dess slutligen flänsen 40 anpressas mot hyllorna 26 i ornrådena för distansorganen 24 och mot proppens övre ytpartier 27 mellan distansorganen 24. Den främre kanten 38 på tändsatshylsans 31 bakre parti 37 ligger då i plan med proppens 4 främre ände 14, alternativt ett kort stycke längre in i patronen.

I SE 534 577 anges att tändkapseln kan explodera endast om den är innesluten i ett slutet utrymme som är begränsat av väggar med adekvat hållfasthet. Därför har enligt SE 534 577 införts en extra hylsa som omger tändkapseln i spräck-krutladdningen. Till grund för den nu föreliggande uppfinningen ligger den överraskande upptäckten att samma typ av tändkapsel mycket väl kan bringas att explodera utan sådan extra, omgivande hylsa, förutsatt att den omgivande spräck-krutladdningen 6 tätpackas i erforderlig grad. Denna effekt uppnås enligt uppfinningen genom att en väl uppmätt mängd krut anordnats i den av proppen 4 tillslutna hylsan 2, så att krutet tätpackas tillsammans med den luftmängd som finns kvar i hylsan, då tändsatshylsans bakre parti 37 börjar pressas in i nämnda andra rörforrnade sektion 18 i proppen 4. Under slutfasen av införandet av tändkapseln komprimeras den kvarvarande luftmängden i hylsan 2 i den allt mer tätpackade spräck-krutladdningen i den sålunda apterade stenspräckpatronen 1, men denna komprimerade luft synes icke vara av avgörande betydelse för att uppnå det tryck mot tändsatshylsans 31 väggar som krävs för att den 10 15 20 25 536 821 tätpackade spräck-krutladdningen skall bringas att explodera vid antändning av tändkapseln 30. Av ovanstående framgår att spräck-krutladdningen 6 kan packas i sådan grad att den genererar nödvändigt tryck mot tändkapseln/tändsatshylsan 30/31. Det är väl känt att komprimeringsgraden hos en pulverrnängd bestäms av ett flertal faktorer, däribland volymen hos pulvret före kompakteringen och volymen hos det slutna rum i vilket pulvret skall kompakteras. Givet att tändkapelns/tändsatshylsans 30/31 huvuddel 32 som skall pressas in i spräck-krutladdningen 6 har en viss given volym V3, bestäms uppfmningens applikationsgräns av förhållandet V2/V 1. Vid den beskrivna utföringsformen uppgår detta förhållande till storleksordningen 0.75. Erfarenheterna från användningen av den beskrivna utföringsforrnen av uppfinningen indikerar emellertid att goda prestanda beträffande explosivitet hos tändkapseln 30 i den apterade stenspräckpatronen 1 kan uppnås även om förhållandet V2/V1 är väsentligt större än 0.75.

Uppfinningen är inte begränsad till den visade och beskrivna utföringsformen utan kan varieras inom den ram som anges av de efterföljande patentkraven. Sålunda kan såväl de enskilda detalj emas absoluta deras relativa storlekar varieras. Även de enskilda detaljerna kan modifieras. Exempelvis kan tändsatshylsans bakre parti 37 förlängas något så att dess främre kant 38 passerar förbi proppens 4 främre ände 14, då tändkapseln 30 förs in i stenspräckpatronen vid apteringen. Man kan även tänka sig att göra proppens 4 andra, frärnre sektion 18 och tändsatshylsans 37 bakre parti 37 koniska med mycket liten konvinkel för att i slutfasen av apteringsoperationen åstadkomma en stark konkoppling mellan tändkapseln 30 och proppen 4 samtidigt med en effektiv tätning.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 536 821 PATENTKRAV

1. Stenspräckningsaggregat innefattande dels en icke apterad stenspräckpatron (l”), dels en tändkapsel (30) innefattande en tändsatshylsa (31) i form av en tub av polymert material med ett tillslutet nosparti (3 6) i en främre ände, ett tillslutet bakre parti (37), en tändsats som innefattar en elektriskt aktiverbar tändinitiator och en av tändinitiatom antändbar tändladdning anordnad i en huvuddel (32) av tändsatshylsan mellan nämnda bakre parti och nospartiet, vilken huvuddel är införbar i stenspräckpatronen for aptering av denna, kännetecknat av att den icke apterade stenspräckpatronen innefattar en yttre hylsa (2) med en ändvägg (3) i en första, främre ände och en propp (4) som tillsluter den yttre hylsan í en andra, bakre ände, varvid nämnda yttre hylsa, nämnda ändvägg och nämnda propp mellan sig definierar en huvudkammare (5) med en forsta volym (V1), att nämnda propp har en central kanal (19) som fore stenspräckpatronens (1”) aptering är tillsluten genom en tätande membran (20), att en i huvudkammaren (5) anordnad spräck-krutladdning i sammanpressat tillstånd har en viss andra volym (V2), att den i stenspräckpatronen inforbara huvuddelen (32) av tändsatshylsan (31) har en viss tredje volym (V3), att nämnda andra och tredje volymer tillsammans motsvarar nänmda forsta volym, att nämnda membran i nämnda propp är anordnad att kunna penetreras av tändkapseln genom att nospartiets (3 6) ände på tändsatshylsan med kraft pressas mot membranen, att tändsatshylsans utsida i området for nämnda bakre parti (37) och en sektion (18) av nämnda kanal i tvärgående genomskäming har cirkulär, koncentrisk form, tillåtande tändsatshylsan att, efter penetreringen av nänmda membran, införas med sin huvuddel (32) i stenspräckpatronen, så att spräck-krutladdningen trängs undan av tändsatshylsan och bringas att helt fylla utrymmet mellan den yttre hylsan, tändsatshylsan, nämnda ändvägg och nämnda propp, samtidigt som nämnda bakre parti (37) på tändsatshylsan och nämnda sektion (18) av nämnda kanal bringas i tätande kontakt.

2. Stenspräckningsaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda sektion (18) av nämnda kanal utgör en främre sektion av kanalen och att den sträcker sig fram till proppens främre ände (14). 10 15 20 25 30 35 536 821 Stenspräckningsaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda membran (20) är anordnad i eller intill proppens främre ände (14). . Stenspräckningsaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda membran (20) utgör en genom formgjutning eller formpressning integrerad del av nämnda propp som består av ett polymert material. . Stenspräckningsaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att tändsatshylsans bakre parti (3 7) och nämnda främre sektion (18) av nämnda kanal är cirkulärcylindriska. . Stenspräckningsaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att tändsatshylsans bakre parti (3 7) och nämnda främre sektion (18) av nämnda kanal är koniska. . Apterad stenspräckpatron (1) bildad av aggregatet enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av - att den innefattar en yttre hylsa (2) med en ändvägg (3) i en forsta, främre ände och en propp (4) i en andra, bakre ände, varvid nämnda yttre hylsa, nämnda ändvägg och nämnda propp mellan sig definierar en huvudkammare (5) med en forsta volym (V1), vilken huvudkammare innehåller en spräck-krutladdning (6) som i sammanpressat tillstånd har en viss andra volym (V2). - att genom nämnda propp sträcker sig en central kanal (19) med, i kanalens främre, mot huvudkammaren vända ände, spår av en bruten försegling, vilka kan innefatta eventuella rester (3 9) av en penetrerad membran (20), - att en tändkapsel (30) innefattande en tändsatshylsa (31) sträcker sig med en huvuddel (32) in i huvudkammaren och in i den där befintliga spräck- krutladdningen som genom tryckverkan av tändsatshylsan har kompakterats till nämnda andra volym (V2), vilken huvuddel definierar en tredje volym (V3), - att nämnda andra volym (V2) tillsammans med nämnda tredje volym (V3) motsvarar nämnda första volym (V1) och - att ett bakre parti (37) på tändsatshylsan (31) sträcker sig tätande in i en främre sektion (18) av den centrala kanalen i nämnda propp. . Apterad stenspräckpatron enligt krav 7, kännetecknad av att nämnda sektion (18) av nämnda kanal utgör en främre sektion av kanalen och att den sträcker sig fram till proppens främre ände (14). 10 15 20 25 30 35 10. 11. 12. 1

3. 536 821 Apterad stenspräckpatron enligt krav 8, kännetecknad av att tändsatshylsans bakre parti (37), som har större diameter än dess främre huvuddel, och nämnda främre sektion (18) av nämnda kanal är cirkulärcylindriskt koniska. Icke apterad stenspräckpatron, kännetecknad av att den innefattar en hylsa (2) med en ändvägg (3) i en första, främre ände och en propp (4) som tillsluter hylsan i en andra, bakre ände, varvid nämnda hylsa, nämnda ändvägg och nämnda propp mellan sig definierar en huvudkammare (5) med en forsta volym (V1), vilken huvudkammare innehåller en spräck- krutladdning (6) i icke sammanpressat tillstånd att nämnda propp har en central kanal (19) som är tillsluten genom en tätande membran (20), att spräck-krutladdningen i sammanpressat tillstånd har en viss andra volym (V2), att nämnda membran i nämnda propp är anordnad att kunna penetreras av nospartiet på en tändsatshylsa genom att denna med kraft pressas mot membranen, och att nämnda centrala kanal i tvärgående genomskäming har cirkulär form, tillåtande tändsatshylsan att, efter penetreringen av nämnda membran, införas med sin huvuddel (32) i stenspräckpatronen, så att spräck-krutladdningen trängs undan av tändsatshylsan och bringas att helt fylla utrymmet mellan den yttre hylsan, tändsatshylsan, nämnda ändvägg och nämnda propp, samtidigt som ett bakre parti (37) på tändsatshylsan och en sektion (18) av nämnda kanal bringas i tätande kontakt. Icke apterad stenspräckpatron enligt krav 10, kännetecknad av att nämnda sektion (18) av nämnda kanal utgör en främre sektion av kanalen och att den sträcker sig fram till proppens främre ände. Icke apterad stenspräckpatron enligt krav 10, kännetecknad av att nämnda membran (20) är anordnad i eller intill proppens främre ände (14). Icke apterad stenspräckpatron enligt krav 10, kännetecknad av att nämnda membran (20) utgör en genom formgjutning eller forrnpressning integrerad del av nämnda propp som består av ett polymert material.