SK278839B6 - Iniciačný prostriedok - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka iniciačného prostriedku, ktorý sa používa v rozbuškách, obsahujúcich výbušninu neprimárneho typu, a je tvorený obalom, obsahujúcim sekundárnu 5 výbušninu, ktorý má prvú koncovú časť prispôsobenú konštrukčne na zapálenie uvedenej sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov a druhú koncovú časť prispôsobenú konštrukčne na uvoľnenie detonačného impulzu a medziľahlú časť, v ktorej je sekundárne vý- 10 bušnina po zapálení schopná premeny deflagrácie na detonáciu.

Doterajší stav techniky 15

Rozbušky môžu byť použité ako výbušné prostriedky samé osebe, ale všeobecne sa používajú na iniciovanie iných výbušnín. Všeobecne povedané, majú tieto rozbušky vstupnú časť, ktorá je upravená na privedenie spúšťa- 20 cieho signálu, čo je vo zvyčajnom uskutočnení elektrický prúd alebo tepelná iniciácia a náraz, pochádzajúci zo zápalnice a ďalej výstupnú časť, ktorá obsahuje vo zvyčajnom uskutočnení primárnu náplň, teda roznecovaciu nálož sekundárnej výbušniny. Medzi uvedenou vstupnou 25 časťou a výstupnou časťou sú umiestnené prostriedky na zaistenie prevodu vstupného signálu na detonačný priebeh tejto roznecovacej nálože. V civilných rozbuškách je toto uskutočnenie signálu zvyčajne uskutočnené pomocou malého množstva primárnej výbušniny, ktorá je u- 30 micstncná v mieste, priľahlom k umiestneniu roznecovacej nálože, pričom je táto výbušnina v okamihu, keď je iniciovaná teplom alebo nárazom, uvedená rýchlym spôsobom do spoľahlivého výbuchu. Ale na druhej strane je potrebne uviesť, že vysoká senzitivita uvedenej primárnej 35 výbušniny vyžaduje veľmi prísne bezpečnostné opatrenia pri výrobe rozbušiek, v ktorých sa používajú tieto primárne výbušniny a pri ich používaní. Tieto primáme výbušniny nemôžu byť transportované vo voľnej sypnej forme, ale musia byť pripravované až priamo na mieste 40 výroby rozbušiek. Okrem relatívne vysokých výrobných nákladov, ktoré sú nutné pri výrobe týchto primárnych výbušnín v malých jednotkách, vyžaduje väčšina týchto primárnych výbušnín manipulovanie s jedovatými alebo nebezpečnými látkami. V priemyselnej výrobe je nutné 45 tieto primárne výbušniny pripravovať a transportovať len v malých vsádzkach, pričom konečné dávkovanie a stláčanie je nutné vykonávať pomocou diaľkovo riadených strojov a prístrojov. Zvyčajne sa táto operácia vykonáva za krytmi, chrániacimi pred eventuálnym výbuchom. V 50 takto vyrobenej rozbuške predstavuje prítomnosť primárnej výbušniny potenciálne nebezpečenstvo neúmyselnej náhlej detonácie, ku ktorej môže dôjsť tak pri transporte, ako aj pri použití. Akékoľvek poškodenie, náraz, tepelné pôsobenie alebo pôsobenie trenia, vznikajúce v mieste 55 výskytu tejto primárnej výbušniny, môže spustiť túto rozbušku a znamená náhly výbuch. Táto primárna výbušnina môže tiež reagovať na náraz, pochádzajúci z blízkej detonácie a tým môže spôsobiť hromadnú detonáciu na tesne usporiadaných alebo naskladaných rozbušiek. Preto e- 60 xistujú veľmi prísne vládne nariadenia na transport týchto typov rozbušiek. Podobným prísnym opatrením podlieha aj manipulácia na mieste použitia týchto rozbušiek.

Čo sa týka doterajšieho stavu techniky, je už veľa rokov vyvíjaná snaha nahradiť tieto primáme výbušniny o- 65 veľa menej nebezpečnými sekundárnymi výbušninami, ktoré sa používajú napríklad v roznecovacích náložiach. Pri rozbuškách s neprimárnymi výbušninami, by sa značne zjednodušila výroba, tieto výrobky by bolo možné voľne transportovať, vrátane transportu pomocou liedadiel, a tiež by sa značne zmenšili bezpečnostné opatrenia pri používaní týchto typov rozbušiek, napríklad by bolo možné uskutočňovať vyvrtávanie dier na ukladanie týchto rozbušiek a súčasné ukladanie týchto rozbušiek.

V prípade sekundárnych výbušnín je možné pomocou zapaľovacích alebo zážihových prostriedkov typu roznecovacích drôtov alebo roznecovacích fólií, ako sú napríklad prostriedky podľa francúzskeho patentu č. 2 242 899, v prípade, že sú podrobené vysokým okamžitým prúdom, vyvolať zážih alebo náraz dostatočnej sily, aby došlo k priamemu vyvolaniu detonácie tejto sekundárnej výbušniny. Tieto prostriedky zvyčajne nie sú vhodné pri civilných aplikáciách, pretože sú príliš drahé a vyžadujú zložitú prípravu roznecovadiel, pričom je nutné taktiež ako nevýhodu uviesť, že nie sú kompatibilné s bežnými pyrotechnickými oneskorovacími prostriedkami.

Ďalší typ rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, je opisovaný v patentoch Spojených štátov amerických č. 3 978 791, 4 144 814 a 4 239 004, pričom v týchto patentoch je navrhované použitie iniciovaných a deflagrácii podliehajúcich sekundárnych výbušnín na akcelerovanie nárazového disku, ktorý naráža na akceptorovú sekundárnu výbušninu s dostatočnou rýchlosťou, čím dôjde k vyvolaniu detonácie tejto akceptorovej výbušniny. Konštrukčné uskutočnenie týchto prostriedkov je však veľké a mechanický zložité, pretože tieto prostriedky musia odolávať veľkým silám, vyvolaným vnútri tohto prostriedku, pričom je nutné taktiež poznamenať, že tieto uskutočnenia nie sú celkom spoľahlivé.

Ďalší typ rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, je opisovaný v patente Spojených štátov amerických č. 3 212 439, pričom v tomto riešení sa využíva schopnosť iniciovanej a deflagrácii podliehajúcej sekundárnej výbušniny vyvolávať spontánnu premenu deflagrácie na detonáciu za určitých podmienok. Zvyčajne tieto podmienky zahrnujú masívny obal, v ktorom je obsiahnuté veľké množstvo výbušniny, čo však znamená prídavné náklady na výrobu týchto výrobkov a taktiež aj rozmery týchto výrobkov sú príliš veľké v porovnaní s vyhotovením rozbušiek, obsahujúcich primárnu výbušninu, dosiaľ bežne používaných.

Široké a úspešné priemyselné rozšírenie týchto známych typov rozbušiek, obsahujúcich výbušninu neprimárneho typu, bolo až dosiaľ obmedzené prinajmenšom dvoma okolnosťami. Prvým obmedzením je nutnosť vyriešenia komplexného konštrukčného uskutočnenia, vrátane masívneho obalu, čo znamená prídavné náklady tak na materiál, ako aj na výrobné zariadenia, pretože v týchto prípadoch nie je možné použiť bežné až dosiaľ používané výrobné zariadenia. Vzhľadom na to, že tieto výrobky nemajú štandardné rozmery, znamená táto skutočnosť taktiež aj ďalšie prídavné náklady pre užívateľa. Druhé obmedzenie spočíva v tom, že aj napriek tomu, že je možné dosiahnuť funkčnosť rôznych uskutočnení rozbušiek, obsahujúcich neprimáme výbušniny, do určitej miery je veľmi ťažké dosiahnuť to pri rozbuškách, obsahujúcich primáme výbušniny. Táto vysoká spoľahlivosť je požadovaná užívateľmi týchto rozbušiek preto, aby sa predišlo nebezpečnej situácii, kedy je nutné zlikvidovať nevybuchnutú nálož, uloženú vo vývrte.

SK 278839 Β6

Riešenie týchto uvedených aspektov sa čiastočne stretáva s protichodnými požiadavkami. Zmenšenie obalu a plnenie môže vyvolať taktiež zníženie spoľahlivosti, čo sa týka funkčnosti týchto rozbušiek, alebo prinajmenšom obmedziť prevádzkové tolerancie, čo prispieva k vyššej nepodarkovosti vo výrobe a znamená ďalšie výdaje na kontrolné prostriedky. Jednoduché a malé vyhotovenie tej časti výbušniny, v ktorej dochádza k prechodu deflagrácie na detonáciu, znamená zhotovenie zložitejších alebo komplikovateľnejších zapaľovacích prostriedkov s cieľom vyvolania rýchlej a reprodukovateľnej deflagrácie.

V patente Spojených štátov amerických č. 4 727 808 sa opisuje nový typ rozbušky, obsahujúcej výbušninu neprimárneho typu, ktorá je založená na uskutočnení deflagrácie sekundárnej výbušniny na detonáciu. Vyhotovenie tejto rozbušky je také, že môže byť zapálená pomocou väčšiny typov bežne používaných zapaľovacích prostriedkov, ďalej je možné tieto rozbušky vyrobiť s použitím bežných rozbuškových uzáverových častí, taktiež je možné ich vkladať do bežných obalov a v neposlednom rade je možné ich priviesť k spoľahlivej detonácii s použitím malého množstva nálože sekundárnej výbušniny. V extrémnych podmienkach je možné ešte ďalej zvýšiť iniciačnú spoľahlivosť týchto prostriedkov.

Hlavným cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimámcho typu, v ktorom by boli prekonané nedostatky doterajšieho stavu techniky. Konkrétne je možné uviesť, že cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok s vysokou spoľahlivosťou pri premene deflagrácie na detonáciu. Ďalším cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok s vysokou spoľahlivosťou v extrémnych podmienkach. Ďalším cieľom vynálezu je zaistenie rýchlej a spoľahlivej deflagrácie iniciačného prostriedku v sekundárnej výbušnine, pričom by v tomto uskutočnení boli použité jednoduché, hlavne teplom iniciované, bežné zapaľovacie prostriedky. Ďalším cieľom vynálezu je dosiahnuť premenu deflagrácie na detonáciu v relatívne malom množstve sekundárnej výbušniny. V neposlednom rade je cieľom vynálezu vyvinutie iniciačného prostriedku a rozbušky, ktorá obsahuje tento iniciačný prostriedok, ktorá by bola nenákladná a pri ktorej by bolo možné použiť bežné zariadenie na výrobu rozbušiek, obsahujúcich primárnu výbušninu podľa doterajšieho stavu techniky.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvorí iniciačný prostriedok, obsahujúci výbušninu neprimámeho typu, tvorený obalom, obsahujúcim sekundárnu výbušninu, pričom prvá koncová časť je upravená na zapálenie sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov a druhá koncová časť je prispôsobená na uvoľnenie detonačného impulzu a ďalej obsahuje medziľahlú časť, v ktorej je sekundárna výbušnina schopná premeny deflagrácie na detonáciu, pričom obsahuje sekundárnu výbušninu, spracovanú na granulované kryštály, tvorené časticami, ktorých hmotnostný priemer veľkosti je v rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov a/alebo obsahujúci reakčný katalyzátor zo skupiny uhlík, kryolity alebo zlúčeniny kovov.

Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je katalyzátorom jemnozrný prášok, ktorý sa výhodne pridáva do granulovanej sekundárnej výbušniny.

Ako katalyzátor sa výhodne používa uhlík, kryolity alebo zlúčeniny kovov, ako napríklad zlúčeniny hliníka, mangánu, železa, kobaltu, niklu, ortute, striebra, zinku alebo najmä olova, chrómu a medi.

Sekundárna výbušnina je modifikovaná na granulované kryštály a má hmotnostný priemer veľkosti častíc v rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov. Tento granulovaný materiál obsahuje taktiež vo výhodnom uskutočnení spojivo pre kryštály sekundárnej výbušniny v množstve 0,1 až 10 % hmotnostných tohto granulovaného materiálu. Granuly sekundárnej výbušniny majú výhodne hmotnostný priemer veľkosti častíc v rozmedzí od 10 do 2000 mikrometrov.

Vo výhodnom uskutočnení je takto modifikovaná sekundárna výbušnina uložená v mieste, priľahlom k prvej koncovej časti iniciačného prostriedku, pričom náplň málo modifikovanej alebo vôbec nemodifikovanej sekundárnej výbušniny je umiestnená medzi časťou priľahlou k prvému koncu a k druhému koncu.

Iniciačný prostriedok podľa vynálezu je výhodne rozdelený na iniciačnú náplň, ktorá je priľahlá k prvému koncu, a na medziľahlú náplň, ktorá je umiestnená medzi uvedenou iniciačnou náplňou a druhým koncom, pričom tieto náplne sú oddelené postupným znížením hustoty stlačenia iniciačnej náplne k medziľahlej náplni. Vo výhodnom uskutočnení obsahuje náplň modifikovanú sekundárnu výbušninu, ktorá je priľahlá prvému koncu a kryštalický materiál, priľahlý k medziľahlej náplni. Hmotnostný pomer tejto modifikovanej sekundárnej výbušniny k uvedenému kryštalickému materiálu je vo výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 1:5 do 5:1. Gradient hustoty stláčania vo výhodnom uskutočnení v tejto iniciačnej náplni vzrastá v smere od prvej koncovej časti k druhej koncovej časti. Priemerná hustota stláčania tejto iniciačnej náplne je výhodne v rozmedzí od 50 do 90 % hustoty kryštálov na použitú výbušninu. Taktiež je výhodné, ak uvedená medziľahlá náplň obsahuje kryštalický materiál. Aj pre medziľahlú náplň je výhodné, ak gradient hustoty stláčania vzrastá v smere od prvej koncovej časti smerom k druhej koncovej časti. Vo výhodnom uskutočnení je priemerná hustota stláčania pre medziľahlú náplň v rozmedzí od 30 do 80 % hustoty kryštálov na použitú výbušninu.

Vo výhodnom uskutočnení je medzi iniciačnou náplňou a medziľahlou náplňou usporiadaná prepážka, pričom touto prepážkou môže byť miskovitá prepážka alebo disková prepážka, ktorá je oddelená od uvedeného obalu, ale tesne k nemu prilieha.

Iniciačný prostriedok podľa uvedeného vynálezu obsahuje vo výhodnom uskutočnení ako sekundárnu výbušninu pentaerytritoltetranitrát, alebo cyklotrimetyléntrinitramín alebo obe tieto látky.

Použitím iniciačného prostriedku podľa uvedeného vynálezu je možné prostredníctvom pórovitej výbušniny, modifikovanej spaľovacím katalyzátorom, zvýšiť reakčnú rýchlosť selektívnym spôsobom v kritickom období reakčného procesu. Všeobecne je známe, že sa pri týchto spaľovacích katalyzátoroch predpokladá, že ich najintenzívnejší vplyv na reakčnú rýchlosť nastáva pri nízkych tlakoch, kedy transport reakčných zložiek v plynnej fáze je čo do rozsahu určovaný celkovou reakčnou rýchlosťou. Na účely uvedeného vynálezu je táto vlastnosť využitá na obmedzenie kritickej prvej periódy urýchlenia reakcie až k deflagrácii, alebo až takmer k rýchlostiam spôsobujúcim detonáciu. Ak je táto perióda príliš dlhá, potom uvoľnené tlakové sily môžu rozrušiť štruktúru rozbušky ešte pred dokončením reakcie a za3 staviť tak ďalšie pokračovanie tejto reakcie. Takto dosiahnuté skrátenie kritickej prvej periódy urýchlenia reakcie podľa uvedeného vynálezu, môže byť využité na zmenšenie rozmeru obalu, ďalej na obmedzenie fyzikálnej dĺžky alebo šírky stĺpca sekundárnej výbušniny, čo sa napríklad prejaví v zlepšenom zapaľovaní, alebo v zlepšení spoľahlivosti, pričom súhrne je možné všeobecne uviesť, že toto riešenie slúži na obmedzenie predimenzovanosti. Spaľovací katalyzátor ako aditívum taktiež pôsobí tak, že znižuje závislosť od reakčnej teploty použitej výbušniny, čo sa prejaví v značne rozšírenom rozsahu prevádzkových teplotných podmienok, ktoré je možné použiť v týchto rozbuškách. Toto aditívum taktiež pôsobí tak, že pri tejto sekundárnej výbušnine znižuje minimálne tlakovú úroveň, pri ktorej je možné udržať stabilný lineárny priebeh horenia, ktorá teda nemusí dosahovať v týchto prípadoch atmosférický tlak. Táto skutočnosť znižuje požiadavky, čo sa týka vytvárania tlaku pomocou zapaľovacích prostriedkov a oneskorovacích prostriedkov, takže je možné predpokladať plné fungovanie týchto prostriedkov v situáciách, kedy dôjde k poškodeniu rozbušky a k úniku prostriedkov, čo je možné spôsobiť zapaľovacimi prostriedkami. Okrem toho je potrebné uviesť, že na týchto katalyzátoroch bola pozorovaná schopnosť zlepšovať skladovaciu stabilitu a vodivé vlastnosti, pokiaľ sú obsiahnuté v náplni sekundárnej výbušniny.

Tým, že sa v iniciačnom prostriedku podľa uvedeného vynálezu použije sekundárna výbušnina, modifikovaná na formu častíc granulovaných kryštálov výbušniny, je možné dosiahnuť významné zlepšenie, čo sa týka zapaľovacích vlastností tejto náplne. Proti pôsobeniu týchto zapaľovacich prostriedkov je pri týchto granulovaných časticiach vystavená viacvrstvová mikroštruktúra so značným špecifickým povrchom, čo urýchľuje rýchle zapálenie tejto sekundárnej výbušniny bez toho, aby bolo nutné udržovať tvorbu tepla v týchto zapaľovacích prostriedkoch. Pórovitosť tohto granulovaného materiálu uľahčuje laterálnu expanziu počiatočného zapaľovacieho bodu, pričom sa vytvára stabilná plochá konvekčná fronta. Všetky tieto vlastnosti napomáhajú eliminovaniu prolongovaných a značne premenlivých zapaľovacích fáz, čo môže priaznivo ovplyvňovať tak presnosť určenia detonačného času, ako aj integritu rozbušky, ako už bolo uvedené. Pri výrobe týchto rozbušiek, potom tieto vlastnosti voľne tečúceho materiálu pri tomto granulovanom materiáli, uľahčujú dávkovanie a stláčanie a stlačiteľnosť tohto granulovaného materiálu umožňuje vytváranie výhodných hustotných gradientov, ktoré postupne vzrastajú od iniciačného konca smerom dopredu. Podľa výhodného uskutočnenia tohto iniciačného prostriedku podľa vynálezu, je prvá časť sekundárnej výbušniny optimalizovaná na účely zapálenia, pričom je tvorená granulovaným materiálom, zatiaľ čo druhá časť je optimalizovaná na dosiahnutie vysokých reakčných rýchlosti a je tvorená jemne kryštalickým materiálom, pričom táto štruktúra druhej časti umožňuje vytváranie vysokých, hustotne strmších gradientov a lepšiu integritu náplne. Uvedené navrhované združené riešenie poskytuje značné výhody oproti doterajšiemu stavu techniky, najmä čo sa týka funkčnej spoľahlivosti, pričom toto riešenie je možné využiť samotné, alebo v kombinácii so spaľovacím katalyzátorom, ako už bolo uvedené.

Ďalšie znaky a výhody riešenia podľa uvedeného vynálezu budú zrejmé z nasledujúceho detailného opisu iniciačného prostriedku.

Základné princípy a znaky uvedeného vynálezu, ktoré boli diskutované v uvedenom texte, je možné využiť v tých prípadoch, keď je potrebne ovplyvniť reakčný priebeh v sekundárnej výbušnine spôsobom, ktorý bol uvedený, napríklad pri rôznych rozbuškách, opísaných v 5 časti doterajšieho stavu techniky. Vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu sa však tieto základné znaky uvedeného vynálezu využívajú v súvislosti so špecifickými typmi rozbušiek, obsahujúcich neprimárnu výbušninu, ktoré sú založené na premene deflagrácie na 10 detonáciu (to znamená DDT mechanizmus), ktorá spočíva v schopnosti sekundárnej výbušniny, v ktorej došlo k deflagrácii, prejsť na detonačnú premenu za určitých vhodných podmienok. Uvedený vynález bude opisovaný hlavne v súvislosti s iniciačnými prostriedkami, pri kto15 rých sa využíva tento mechanizmus.

Rozdiel medzi primárnou a sekundárnou výbušninou je z doterajšieho stavu techniky dostatočne dobre známy a v danej oblasti výbušnín široko využívaný. Na praktické účely je možné primárnu výbušninu definovať ako 20 výbušnú látku, ktorá je schopná vyvolať úplnú detonáciu v prípade, že je iniciovaná zapálením alebo privedením tepla, v objeme niekoľkých kubických milimetrov tejto látky aj bez použitia akéhokoľvek obalu. Sekundárnu výbušninu nie je možné priviesť k detonácii za uvede25 ných podobných podmienok. Všeobecne je možné uviesť, žc sekundárnu výbušninu je možné priviesť k detonácii v prípade, že je zapálená alebo iniciovaná privedením tepla len v prípade, že sa vyskytuje v oveľa väčších množstvách, alebo v prípade, že je umiestnená 30 do masívneho obalu, ako jc napríklad masívny hrubostenný obal, alebo v prípade, že je vystavená pôsobeniu mechanického nárazu medzi dvoma povrchmi z tvrdého kovu. Ako príklad týchto primárnych výbušnín je možné uviesť fulminát ortuťnatý, styfanát olovnatý, azid olov35 natý a diazodinitrofenol, alebo zmesi dvoch alebo viacerých z týchto uvedených látok a/alebo iné podobné látky. Ako reprezentačný príklad sekundárnych výbušnín je možné uviesť pentaerytritoltetranitrát (PETN), cyklotrimetyléntrinitramín (RDX), cyklotrimetyléntetranitramín 40 (HMX), trinitrofenylmetylnitramín (Tetiyl) a trinitrotoluén (TNT), alebo zmesi týchto dvoch uvedených látok alebo zmesi viacerých uvedených látok, a/alebo iné podobné látky.

Na účely uvedeného vynálezu je možné použiť akú45 koľvek z uvedených sekundárnych výbušnín, alebo zmesi týchto látok, pričom je výhodné vybrať na účely uvedeného vynálezu ľahšie zapáliteľné a ľahšie k detonácii privoditeľné sekundárne výbušniny, ako je najmä cyklotrimetyléntrinitramín (RDX) a pentaerytritoltetranitrát 50 (PETN), alebo zmesi týchto látok. Tiež je možné, aby rôzne časti iniciačného prostriedku obsahovali rôzne sekundárne výbušniny. V prípade, že je iniciačný prostriedok podľa vynálezu zreteľne rozdelený na deflagračnú sekciu a na detonačnú sekciu s podmienkou, že presné 55 umiestnenie bodu premeny sa môže meniť, takže toto rozdelenie sekcií nemusí zodpovedať akejkoľvek fyzikálnej štruktúre, usporiadanej v tomto iniciačnom prostriedku, potom je výhodné použiť ľahšie zapáliteľné a ľahšie k detonácii privoditeľné výbušniny prinajmenšom 60 v deflagračnej sekcii, zatiaľ čo výbušnina na detonačnú sekciu môže už byť zvolená voľnejšie.

Čo sa týka špecifických aditívnych prostriedkov, používaných podľa uvedeného vynálezu, je možné uviesť, že je možné použiť bežné aditívne látky, ako je napríklad 65 hliník, mangán alebo zirkóniový prášok, pričom tieto aditivne látky sa pridávajú do prostriedku podľa vynálezu s cieľom modifikovať senzitivitu a reakčných vlastností.

Vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu sa používa prídavok sekundárnej výbušniny, modifikovanej spaľovacím katalyzátorom, do tohto iniciačného prostriedku. Hlavným účelom tohto prídavku je ovplyvniť reakčnú rýchlosť pri nízkych tlakoch, ako napríklad pri tlakoch do asi 20 MPa, vo výhodnejšom uskutočnení pri tlakoch do asi 50 MPa, alebo dokonca pri tlakoch do asi 100 MPa. V týchto tlakových rozmedziach je reakčná rýchlosť približne určovaná rovnicou podľa Vieilleho:

R = Ap^N, v ktorej znamená r normálnu rýchlosť horenia, vztiahnutú na spaľovaciu plochu, p je tlak,

N je exponent tlaku a

A je rýchlostná konštanta.

Jedným z požadovaných účinkov v uvedenom tlakovom rozmedzí je všeobecne zvýšenie reakčnej rýchlosti, čo môže byť vyjadrené zvýšením hodnoty rýchlostnej konštanty (A), napríklad zvýšením tejto hodnoty o 10 %, vo výhodnejšom uskutočnení zvýšením tejto hodnoty o 50 % a najvýhodnejšie zvýšením prinajmenšom o 100 %, pričom účelom zvýšenia reakčnej rýchlosti je uľahčenie rýchleho vytvárania stabilnej lineárnej fronty horenia. V prípade danej zmesi je výhodné, ak je táto rýchlostná konštanta dostatočne vysoká, aby bol udržaný stabilný priebeh horenia pri konštantnom atmosférickom tlaku. Ďalším požadovaným účinkom týchto zmesí je závislosť od vysokého tlaku, pričom účelom je dosiahnutie lavínovitej reakčnej rýchlosti v danom obale so stúpajúcim tlakom, čím sa dosiahne veľké urýchlenie počiatočnej reakcie. Preto by mal byť exponent tlaku (N), meraný ako lineárna aproximácia v uvažovanom tlakovom rozmedzí, výrazne nad nulovou hodnotou, vo výhodnom uskutočnení by táto hodnota mala byť vyššia než 1, najvýhodnejšie je táto hodnota vyššia než 1,5. Inými slovami, je podľa uvedeného vynálezu výhodné, ak prídavok katalyzátora neznižuje tento exponent tlaku v sekundárnej výbušnine v porovnaní so sekundárnou výbušninou bez katalyzátora, pričom vo výhodnom uskutočnení zvyšuje tento exponent prinajmenšom o 10 %, ešte lepšie o prinajmenšom 50 % a najvýhodnejšie prinajmenšom o 100 %. Ďalší z požadovaných účinkov spočíva v zvýšení reakčnej rýchlosti pri nízkych teplotách a vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu, všeobecne povedané v zmenšení závislosti reakčnej rýchlosti od teploty, pričom účelom tohto opatrenia je dosiahnuť spoľahlivosť a reprodukovateľnú funkčnosť prostriedku podľa vynálezu pri rôznych prevádzkových teplotách. Vo výhodnom uskutočnení sa teplotná závislosť, vyjadrená ako dA/dT, kde A je rýchlostná konštanta a T je teplota, zníži prinajmenšom o 10 %, ešte výhodnejšie prinajmenšom o 50 % a najvýhodnejšie sa táto závislosť zníži o prinajmenšom 100 % v prípade, že sa k sekundárnej výbušnine pridá vhodný katalyzátor.

S cieľom dosiahnuť uvedené výsledky je možné použiť mnoho zlúčenín, pričom uvedený vynález nie je obmedzený na určité konkrétne zlúčeniny alebo kombinácie týchto zlúčenín. Všeobecne je možné uviesť, že metóda voľby vhodného katalyzátora na uvedené účely spočíva v stanovení rýchlostnej konštanty' A a konštanty exponentu tlaku N, uvedených v uvedenej rovnici podľa Vieilleho, pre sekundárnu výbušninu bez prídavku katalyzátora a s prídavkom katalyzátora a sledovaní dosiahnutého zlepšenia. Pri vykonávaní štandardnej meracej techniky sa spáli testovaná zmes v uzavretej tlakovej nádobe s dostatočne veľkým objemom, aby bol počas reakcie dosiahnutý približne konštantný tlak. Zmerá sa reakčný čas a tým sa určí reakčná rýchlosť pri danom tlaku. Vynesením niekoľkých takto získaných hodnôt reakčných rýchlostí proti zodpovedajúcim hodnotám tlaku v logaritmickom diagrame sa získa hodnota pre konštantu A pri štandardnom tlaku a hodnota konštanty N, čo sa zisti zo sklonu krivky závislosti reakčnej rýchlosti od tlaku, v tomto prípade je táto krivka aproximovaná na rovnú čiaru. Teplotnú závislosť je možné určiť uskutočňovaním ďalších opakovaných meraní pri rôznych počiatočných teplotách. Pomocou uvedenej metódy je možné ohodnotiť akýkoľvek katalyzátor a zistiť, či sú jeho vlastnosti vhodné alebo nie, na použitie v iniciačnom prostriedku podľa uvedeného vynálezu z hľadiska uvedeného návodu.

Vhodné katalytické prostriedky sú uvádzané v doterajšom stave techniky ako strelivo, pričom však zvyšovanie reakčnej rýchlosti týchto látok je síce čiastočnou konečnou požiadavkou, nie však hlavným cieľom. Patent Spojených štátov amerických č. 3 033 718, ktorý tu slúži ako odkaz na doterajší stav techniky a súvisiace následné patenty, uvádza niektoré strelivové katalytické zmesi, ktoré môžu byť použité podľa vynálezu na uvedené účely samotné, alebo po vytriedení v zmysle uvedených predpokladov. Na rozdiel od strelivín je na výbušninách podľa uvedeného vynálezu výhodnou vlastnosťou neobmedzené urýchľovanie reakčnej rýchlosti, pričom v tejto súvislosti sú na uvedené účely upravené typickým spôsobom vysoké hodnoty pre konštanty A a N, ako bolo uvedené, a ďalej charakteristická pórovitosť preto, aby bol pôsobeniu vystavený veľký povrch.

Ako príklad katalyzátora je možné uviesť uhlík, kryolity, zlúčeniny kovov, ako sú napríklad hliník alebo mangán, alebo sa vo výhodnom uskutočnení používajú zlúčeniny ťažkých kovov, ako sú napríklad železo, kobalt, nikel, ortuť, striebro, zinok alebo najmä olovo, chróm a meď. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu sa používajú organické zlúčeniny kovov. Tieto zlúčeniny zvyčajne ovplyvňujú reakčný priebeh viac než len jedným spôsobom, pričom ako vhodné príklady, využiteľné podľa vynálezu, ale rozsah vynálezu nijako neobmedzujú, je možné uviesť to, že práškový uhlík zvyšuje hodnotu konštanty A, kryolity znižujú teplotnú závislosť a zlúčeniny kovov môžu ovplyvňovať konštantu A alebo N. Vo výhodnom uskutočnení sa používajú katalytické zmesi, pretože pri ich použití je možné dosiahnuť kombinované účinky.

Požadovaný dôkladný kontakt jednotlivých zložiek zmesi, to znamená katalytických zložiek a výbušniny, je možné dosiahnuť tak, že sa spracujú kryštály výbušniny s katalytickým roztokom alebo so suspenziou katalyzátora, alebo sa podľa výhodného uskutočnenia pripraví táto zmes miešaním týchto zložiek za sucha, pričom sú obe zmiešané zložky v jemnozmej forme, ako bude ešte podrobnejšie uvedené v súvislosti s granulovaným materiálom. Množstvo tohto katalyzátora je zvyčajne udržované na nízkej úrovni, ako je napríklad 0,1 až 10 % hmotnostných, vztiahnuté na celú zmes alebo vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu v rozmedzí od 0,5 do 5 % hmotnostných.

Vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu je v danom iniciačnom prostriedku zahrnuté použitie sekundárnej výbušniny, modifikovanej na čiastočkovú granulovanú formu. Tieto granuly sú tvorené radom primárnych častíc, ktoré držia spolu a tvoria aglomeráty s určitou vnútornou súdržnosťou a mechanickou pevnos ťou. 10

Tieto primárne častice uvedenej sekundárnej výbušniny majú jemnozmú čiastočkovú štruktúru, pričom pri pôsobení plynnej fázy pri zapálení a v počiatočnom štádiu deflagrácie, je tomuto účinku vystavený veľký špecifický povrch. Hmotnostný priemer veľkosti častíc je vo 15 výhodnom uskutočnení podľa vynálezu menši než 100 mikrónov, ešte výhodnejšie menší ako 50 mikrónov a najvýhodnejšie menší ako 20 mikrónov. Veľmi malé častice môžu spôsobiť vytvorenie príliš kompaktných granúl, pričom hmotnostný priemer veľkosti častíc väčší ako 20 0,1 mikrónu je výhodný a taktiež je výhodný priemer väčší ako 1 mikrón, pretože sa v týchto prípadoch zmenšia problémy vo výrobe. Čo sa týka primárnych častíc je možné použiť akýkoľvek tvar týchto častíc, pričom však vo výhodnom uskutočnení sú vhodné jednotlivé kryštály 25 alebo agregáty len niekoľkých kryštálov. Vhodným produktom, čo sa týka týchto primárnych častíc, je produkt, získaný rozdrvením väčších častíc alebo produkt získaný vo výhodnom uskutočnení vyzrážaním z roztoku, čo sa uskutočni bežne známym spôsobom a získa sa produkt s 30 úzkym rozdelením veľkosti častíc.

Na získanie aglomerovaných primárnych častíc vo forme aglomerátov alebo granúl s požadovanou veľkosťou a tvarom, je možné použiť rôzne metódy. Primáme častice môžu byť celom adherované bez použitia spojiva 35 vytvorením koláča, ktorý sa potom vysuší, pričom sa vychádza zo suspenzie týchto častíc v nepravom rozpúšťadle. Prídavok spojiva k tejto suspenzii potom zlepší výslednú súdržnosť medzi jednotlivými časticami. Ako vhodné spojivá je možné uviesť polyméry, ktoré sú roz- 40 pustne alebo suspendovateľné v suspenznom médiu, ako je napríklad poly viny lacetát, polymetakrylát alebo polyvinylalkohol. Flegmatizačný vplyv spojiva je možné redukovať, ak sa ako spojivo vyberú samozápalné alebo samovoľne reagujúce zlúčeniny, ako sú napríklad polyvi- 45 nylnitrát alebo nitrocelulóza. Uvedené spojivo sa vo výhodnom uskutočnení pridáva vo forme rozpustenej v nepravom rozpúšťadle pre sekundárnu výbušninu, ako je napríklad ety lacetát. Množstvo uvedeného spojiva je udržované na nízkej úrovni, pričom účelom je zachovať 50 schopnosť k dezintegrovaniu a zhutneniu týchto granúl sekundárnej výbušniny účinkom síl, pôsobiacich v ďalších stupňoch výroby. Vo výhodnom uskutočnení sa množstvo spojiva pohybuje v rozmedzí od asi 0,1 % do 10 % hmotnostných granulovaného produktu a ešte vý- 55 hodnejäie sa toto množstvo pohybuje v rozmedzí od 1 do 5 % hmotnostných. Rozmer granúl a ich tvar môže byť ovplyvnený opatrným rozdrvovaním suchého koláča alebo pretlačovaním tohto koláča sitom, pričom táto druhá metóda umožňuje prípravu pozdĺžnych granúl. V altema- 60 tívnom uskutočnení sa pri súčasnom sušení a premiešavaní získajú guľovité granuly s kontrolovanou veľkosťou. Hmotnostný priemer veľkostí granúl sa pohybuje v rozmedzí od 10 do 2000 mikrónov a vo výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 100 do 500 mikrónov. Príliš veľké 65 častice spôsobujú nereprodukovateľné charakteristiky iniciačného prostriedku podľa vynálezu, pričom príliš malé granuly môžu spôsobiť nedostatočnú pórovitosť náplne.

V prípade, že sú v náplni iniciačného prostriedku 5 podľa vynálezu obsiahnuté prípadné čiastočkovité aditívne látky, ktorými môžu byť bežné aditívne látky, ako už bolo uvedené, alebo katalyzátory, potom sú tieto aditívne látky obsiahnuté v granulovanom materiáli v takej forme, že tvoria súčasť masy primárnych častíc s cieľom zachovania čo najdokonalejšieho voľného povrchu, pričom však je prípadne možné, aby tieto aditívne častice boli pridávané oddelene do náplne tohto prostriedku, alebo je tiež možné, aby boli inkludované do primárnych častíc samotných.

Ako bolo uvedené, tvorí výbušný materiál časť iniciačného prostriedku podľa vynálezu, pričom je táto výbušnina umiestnená v obale, v ktorom je obsiahnutá sekundárna výbušnina a tento obal má prvú koncovú časť prispôsobenú na zapálenie uvedenej druhej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov, čo sa prípadne uskutočňuje cez oneskorovacie a plameňovodivé pyrotechnické zmesi a ďalej druhú koncovú časť, ktorá je prispôsobená na uvoľnenie detonačného impulzu a ďalej medziľahlú časť, v ktorej je sekundárna výbušnina po zapálení schopná premeny deflagrácie na detonáciu. Všeobecne je možné uviesť, že výhodné uskutočnenie iniciačného prostriedku jc uvedené v už citovanom patente Spojených štátov amerických č. 4 727 808, ktorý bol citovaný ako odkazový materiál.

Iniciačný prostriedok podľa vynálezu obsahuje iniciačnú náplň, v ktorej sa reakčná rýchlosť urýchľuje až k detonácii, alebo takmer až k rýchlostiam detonácie. Táto náplň obsahuje modifikovanú sekundárnu výbušninu s cieľom dosiahnutia uvedených výhod. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu, je tento podiel iniciačnej náplne umiestnený v mieste, priľahlom k prvému koncu tohto iniciačného prostriedku, alebo v mieste, v ktorom sa uskutočňuje zapálenie náplne a v mieste, v ktorom prevažujú nízke tlaky, napríklad tlak pod asi 50 MPa, je obsiahnutý materiál podľa uvedeného vynálezu. Ďalej je výhodné podľa uvedeného vynálezu, aby zvyšná časť iniciačnej náplne alebo časť, ktorá je bližšie k druhej koncovej časti tohto iniciačného prostriedku podľa vynálezu, obsahovala menej modifikovanú sekundárnu výbušninu, alebo nemodifikovanú sekundárnu výbušninu a ďalej je tiež výhodné, aby obsahovala, alebo bola tvorená kryštalickým materiálom, pre dôvody už uvedené. Vhodné kryštalické materiály majú rovnaké rozmerové charakteristiky, ako už bolo uvedené v prípade granulovaného materiálu. Taktiež je podľa vynálezu výhodné, aby táto časť obsahovala len malé množstvo spaľovacieho katalyzátora alebo vôbec žiadny spaľovací katalyzátor. Hmotnostný pomer výbušniny v týchto dvoch uvedených častiach je vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu v rozmedzí od 1:5 do 5:1, pričom ešte výhodnejší je pomer v rozmedzí od 1:2 do 2:1.

Celková hustota stlačenia tejto iniciačnej náplne je vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu v rozmedzí od 50 do 90 % hustoty kryštálov výbušniny, a ešte výhodnejšie je táto celková hustota stlačenia v rozmedzí od 60 do 80 % uvedenej hustoty kryštálov. Vo výhodnom uskutočnení má iniciačná náplň zvyšujúci sa gradient stlačovacej hustoty od prvej koncovej časti smerom k druhej koncovej časti. Vo výhodnom uskutočnení je tento gradient nelineárny, pričom má zväčšujúci sa

SK 278839 Β6 vzrast v smere pozdĺž dĺžky náplne. Hustota v koncovej časti s menšou hustotou sa pohybuje v rozmedzí od 10 do 50 % a vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu v rozmedzí od 20 do 40 % hustoty kryštálov, pričom hustota v koncovej časti s vyššou hustotou sa pohybuje v rozmedzí od 60 do 100 %, vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu v rozmedzí od 70 do 95 % hustoty kryštálov. Tento požadovaný hustotný profil môže byť dosiahnutý postupným stlačovaním náplne. Vo výhodnom uskutočnení je však celá iniciačná náplň vyrobená v jednostupňovej stlačovacej operácii pomocou metódy, pri ktorej sa dosiahne vytvorenie zvyšujúceho sa hustotného gradientu, ak sa tlaková sila aplikuje v opačnom smere. Pri akejkoľvek použitej metóde bude navrhovaný granulovaný materiál promótovať tvorbu koncovej časti náplne s malou hustotou a s vysokou órovitosťou s postupne sa zvyšujúcou hustotou, dosiahnutou zhutňovaním náplne a s čiastočnou dezintegráciou granúl. Ak sa vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu do náplne pridá kryštalický’ materiál, potom sa v koncovej časti s vysokou hustotou dosiahnu najlepšie vlastnosti a najstrmšie hustotné gradienty.

Iniciačná náplň podľa uvedeného vynálezu s dostatočnou dĺžkou a v opísanom uskutočnení umožňuje, aby bola sekundárna výbušnina premenená z deflagrácie na detonáciu a aby bol v tomto iniciačnom prostriedku uvoľnený detonačný impulz. Táto koncová časť s vysokou hustotou iniciačnej náplne sa zhoduje s uvedenou druhou koncovou časťou tohto iniciačného prostriedku. Ak sa medzi iniciačnou náplňou a druhou koncovou časťou, alebo za touto iniciačnou náplňou v zostave výbušných látok vytvorí medziľahlá náplň, potom sa získa všeobecne menší iniciačný prostriedok so zvýšenou spoľahlivosťou čo do funkčnosti. V hraničnej oblasti medzi iniciačnou náplňou a medziľahlou náplňou môže vzniknúť pokles stlačovacej hustoty v pohľade v smere reakcie, pričom vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu má medziľahlá náplň nižšiu celkovú hustotu v porovnaní s priemernou hustotou iniciačnej náplne. Priemerná hustota sa pri medziľahíej náplneipohybuje v rozmedzí od 30 % do 80 % hustoty kryštálov pre danú použitú výbušninu a vo výhodnom na podľa uvedeného vynálezu sa táto priemerná hustota pohybuje v rozmedzí od asi 40 % do asi 75 % uvedenej hustoty kryštálov. Podobne ako pri iniciačnej náplni je podľa uvedeného vynálezu výhodné, aby bol v medziľahlej náplni vytvorený zvyšujúci sa gradient stlačovania hustoty. Na kontrolovanie tejto hustoty je možné použiť metódu postupne sa zvyšujúceho stlačovania vsádzky, pričom ale jednostupňový spôsob uľahčuje výrobu a poskytuje homogénny gradient. Vo výhodnom uskutočnení sa používa postup, pri ktorom sa stláča otvorený koniec tohto iniciačného prostriedku s obsiahnutou iniciačnou náplňou na formu lôžka sekundárneho výbušného materiálu a na vytvorenie medziľahlého lôžka. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu obsahuje výbušnina kryštalický materiál, alebo je touto výbušnou látkou kryštalický materiál, ako už bolo uvedené, čo urýchľuje tvorbu požadovaného hustotného profilu, pričom v tejto časti sú reakčné rýchlosti predpokladané ako veľmi vysoké, k čomu prispieva aj vplyv spaľovacích katalyzátorov alebo granulovaného materiálu.

Podľa citovaného odkazovacieho materiálu je vo výhodnom uskutočnení v hraničnej oblasti medzi iniciačnou náplňou a medziľahlou náplňou vytvorená tenká prepážka na zadržanie náplne a na podporu oddelenej detonačnej premeny. Táto prepážka je zvyčajne kovová a jej hrúbka je menšia než 1 mm a niekedy dokonca menšia než 0,1 mm. pričom táto prepážka môže obsahovať otvor alebo vybranie na otvor s cieľom zlepšenia penetrácie. Táto prepážka môže tvoriť integrálnu súčasť iniciačného prostriedku alebo môže byť táto prepážka vytvorená vo výhodnom uskutočnení ako miskovitý člen alebo diskovitý člen, ktoré sú čo do rozmeru mierne väčšie než je vnútorná časť tohto iniciačného prostriedku, čo zaisťuje prichytenie týchto častí v celom priebehu operačných podmienok. Vo výhodnom uskutočnení sú tieto časti vložené v priebehu uskutočnenia stláčania tejto iniciačnej náplne.

Hlavná časť obalu iniciačného prostriedku podľa uvedeného vynálezu obklopuje prinajmenšom iniciačnú náplň a vo výhodnom uskutočnení obklopuje taktiež medziľahlú náplň v prípade, kedy je táto medziľahlá náplň použitá. Týmto obalom môže byť v podstate valcovitá trubica z pevného materiálu, ako je napríklad oceľ, mosadz alebo niekedy hliník, pričom hrúbka steny je menšia ako 2 mm, alebo dokonca menšia ako 1 mm. Priemer tohto iniciačného prostriedku môže byť menší než 15 milimetrov, alebo niekedy menší ako 10 mm, pričom môže byť tento obal prispôsobený rozmerom rozbušky.

Aj keď môže byť druhý koniec obalu vybavený plášťom prídavného axiálneho obalu, sú tieto opláštenia považované za nadbytočné. Prvá koncová časť je však vo výhodnom uskutočnení vybavená axiálnym obalom okrem radiálneho obalu, pričom účelom je snaha o udržanie rýchleho vytvárania tlaku v kritickej prvej fáze prebiehajúcej reakcie. Na tieto účely jc možné využiť akúkoľvek konštrukciu, ktorá je schopná obmedziť straty reakčného plynu. Na tieto účely môže poslúžiť nepriepustný stĺpec škvary, používaný v pyrotechnických zmesiach a najmä stĺpec oneskorovacej zmesi. Prvky oneskorovacej zmesi v prípade, že sú použité, tvoria reakčný stĺpec užší než je stĺpec sekundárnej výbušniny iniciačnej vsádzky. Prípadne použité oneskorovacie zmesi, plameňovodivé zmesi alebo iné zmesi, môžu byť umiestnené vnútri alebo zvonka fyzikálnych hraníc, tvoriacich hlavný obal iniciačného prostriedku. V alternatívnom uskutočnení môže byť v axiálnom obale vložená prepážka, alebo stena, ktorá môže byť oddelená od hlavného obalu, alebo môže vo výhodnom uskutočnení tvoriť integrálnu súčasť tohto obalu. Prvú koncovú časť je možné celkom uzavrieť. V tom prípade je konštrukčné usporiadanie uskutočnené tak, že obsahuje zapaľovacie prostriedky vnútri plášťa tak, aby bolo zaistené zapálenie za uzavretou stenou, resp. cez túto uzavretú stenu, čo je možné uskutočniť napríklad tepelným účinkom alebo nárazovými prostriedkami, alebo je možné v iniciačnom prostriedku usporiadať záklopku, prepúšťajúcu len spúšťací signál a prietok plynu. Aleje tiež možné vytvoriť vo výhodnom uskutočnení v prvej koncovej časti obalu otvor s cieľom zjednodušiť zapálenie pomocou bežných zapaľovacich prostriedkov, pretože pri využití základných znakov podľa uvedeného vynálezu je tlaková strata akceptovateľná. Tento otvor je možné vytvoriť priamo v prvej koncovej časti tohto iniciačného prostriedku v mieste priľahlom iniciačnej náplni alebo v ľubovoľnom mieste pyrotechnického prostriedku, ležiacim medzi prvou koncovou časťou prostriedku s umiestnením zapaľovacich prostriedkov.

Aj napriek tomu, že bol iniciačný prostriedok podľa vynálezu opísaný ako valcový člen, je samozrejmé, že do rozsahu uvedeného vynálezu patria aj ďalšie tvary 07

SK 278839 Β6 balov so zodpovedajúcimi pevnostnými charakteristikami.

Voľba zapaľovacích prostriedkov, ktoré sú situované niekde v priestore pred prvou koncovou časťou iniciačného prostriedku podľa vynálezu, môže byť uskutočnená veľmi voľne, pričom dôvody boli už uvedené. V tomto bode je možné poznamenať, že je možné použiť ľubovoľný, bežne sa vyskytujúci zapaľovači prostriedok podľa doterajšieho stavu techniky, ako je napríklad elektrická zapaľovacia hlava, bezpečnostná rozbuška, zápalnica, nízkoenergetická zápalnica, trubicová nízkoenergetická rozbuška (ako je napríklad výrobok NONEL, čo je chránená známka), traskavé fólie alebo filmy, laserové pulzy, generované optickými vláknami, elektronické prístroje a podobne. Vo výhodnom uskutočnení sa používajú hlavne prístroje, vyvolávajúce tepelný náraz.

Iniciačný prostriedok podľa uvedeného vynálezu môže byť použitý sám osebe, to znamená samostatný výrobok na najrôznejšie účely, alebo môže byť súčasťou roznecovadiel, rozbušiek, primérov a podobne. Hlavné použitie tohto iniciačného prostriedku však spočíva v tom, že tvorí súčasť civilných rozbušiek, čo sú zvyčajne duté rúrky, pričom na jednom konci tejto rúry je umiestnená roznecovacia náplň sekundárnej výbušniny a opačný koniec je upravený na vloženie zapaľovacieho prostriedku alebo je na tomto konci už vložený tento zapaľovači prostriedok, pričom týmto zapaľovacím prostriedkom môže byť prostriedok už opísaný a medziľahlá časť obsahuje prinajmenšom roznecovadlo a prípadne taktiež oneskorovacie látky alebo plameňovodivé zložky. Pri týchto rozbuškách tvorí iniciačný prostriedok podľa uvedeného vynálezu roznecovacie ústrojenstvo, ktoré premieňa počiatočný signál s malou rýchlosťou na detonáciu na uskutočnenie detonácie roznecovacej nálože. Týmto iniciačným prostriedkom je možné nahradiť bežne používané roznecovacie ústrojenstvá pre primárnu výbušninu, pričom druhý koniec tohto iniciačného prostriedku prilieha k roznecovacej náloži, ktorá prípadne obsahuje medziľahlú náplň, a prvá koncová časť je priľahlá na umiestnenie zapaľovacích prostriedkov, pričom prípadne je tiež možné použiť vložené prvky. Obal tohto iniciačného prostriedku môže byť integrálnou súčasťou rúrkového plášťa rozbušky, však vo výhodnom uskutočnení tvorí samostatný konštrukčný člen, ktorý- sa vkladá do tohto rúrkového plášťa a na tento účel zodpovedá vonkajšie riešenie povrchu tohto iniciačného prostriedku vnútorného povrchu tejto rúrky, tvoriacej plášť rozbušky.

Rozbuška opísaného druhu môže byť vyrobená oddeleným stlačovaním roznecovacej náplne na dne rúrkového plášťa rozbušky, pričom potom sa vloží iniciačný prostriedok podľa uvedeného vynálezu tak, aby priliehal k tejto roznecovacej náplni a tiež je možné uskutočniť stlačenie tejto roznecovacej náplne pomocou iniciačného prostriedku podľa uvedeného vynálezu. Nad tento iniciačný prostriedok sa zvyčajne umiestni oneskorovaci prvok, vo výhodnom uskutočnení sa použije zapaľovacia zmes alebo plameňovodivá pyrotechnická zmes, ktorá sa umiestni medzi oneskorovaci prvok a medzi iniciačný prostriedok. Zapaľovacie prostriedky sa vložia do otvoreného konca tejto rúrky, tvoriacej plášť rozbušky a potom sa tento koniec utesní pomocou zátky s prostriedkami na vedenie signálu k zapaľovacím prostriedkom, ako je napríklad roznecovacia rúrka alebo elektrické drôty, pričom tieto prostriedky na vedenie signálu vystupujú von z uvedenej rozbušky.

Rozbušky takto zostavené podľa uvedeného vynálezu je možné využiť v ktorejkoľvek oblasti, v ktorej sa používajú bežne známe rozbušky, pričom je možné predpokladať ich použitie aj v oblastiach nových vzhľadom na ich zvýšenú spoľahlivosť a bezpečnosť.

Podstata uvedeného vynálezu bude ďalej ilustrovaná pomocou nasledujúcich praktických príkladov uskutočnenia, pričom tieto príklady nijako neobmedzujú rozsah uvedeného vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Podľa tohto príkladu uskutočnenia bol pripravený 15 granulovaný produkt na báze pentaerytritoltetranitrátu, pričom tento produkt bol pripravený rozdrvením hrubých kryštálov pentaerytoltetranitrátu v množstve 200 g počas 8 hodín v laboratórnom guľovom mlyne a toto drvenie bolo uskutočňované za vlhka. Takto získané kryš20 tály boli oddelené od vody a sušené cez noc pri teplote 70 °C. Veľkosť takto získaných kryštálov sa pohybovala v rozmedzí od 2 do 20 mikrónov. Oddelene boli asi 3 g polyvinylacetátu rozpustené v asi 100 g ctylesteru kyseliny octovej a takto získaný roztok bol potom pridaný k 25 uvedenému podielu kryštálov. V ďalšom postupe bola získaná pasta, pričom táto pasta bola pretláčaná cez sito 35 mesh, čím boli získané podlhovasté granuly a tieto granuly boli sušené cez noc pri teplote 70 °C. Častice, ktoré boli nad stanovenú veľkosť častíc a pod touto sta30 novenou veľkosťou častíc, boli oddelené preosievaním.

Takto získané granuly mali veľkosť v rozmedzí 2 mm x 0,5 mm.

Potom bol pripravený obal na tento iniciačný prostriedok podľa vynálezu, pričom bola ako materiál pou35 žitá oceľ s nízkym obsahom uhlíka a tento obal mal dĺžku 23 mm, vonkajší priemer bol 6,4 mm a hrúbka steny bola 0,6 mm. Jeden koniec tohto obalu mal zúženú časť, vyúsťujúcu do diery s priemerom 2,5 mm. Do takto zúženého konca iniciačného prostriedku podľa uvedeného 40 vynálezu bol tlakom 2 500 N natlačených asi 300 mg pyrotechnickej oneskorovacej zmesi, ktorá obsahovala oxid olovnatý, kremík a spojivo. Nad túto náplň s oneskorovacou zmesou bolo vložených asi 280 mg uvedeného granulovaného materiálu a tento materiál bol stlačený 45 silou asi 1400 N, pričom medzi stlačovaci čap a náplň bola vložená miskovitá časť a táto miskovitá časť bola súčasne so stláčaním natlačená do tohto iniciačného prostriedku. Hrúbka tejto miskovitej časti bola asi 0,3 mm a táto miskovitá časť mala v strede vybranie s hrúb50 kou asi 0,1 mm. Priemerná hustota výbušnej náplne tohto iniciačného prostriedku bola asi 1,25 g/cm³.

Čo sa týka rozbušky, mal obsah tejto rozbušky dĺžku 74 mm a vonkajší priemer bol 7,5 mm, pričom táto rozbuška bola naplnená prostredníctvom svojho otvoreného 55 konca 700 mg roznecovacej nálože, čo bola zmes cyklotrimetyléntrinitramínu a vosku v pomere 95/5 a táto roznecovacia nálož bola stlačovaná silou 3000 N na konečnú hustotu asi 1,5 g/cm³. Nad touto roznecovaciu náplň bolo vložených asi 200 mg uvedeného granulovaného 60 materiálu, pričom tento granulovaný voľne nasýpaný materiál bol natlačený prostredníctvom vtlačovania iniciačného prostriedku do otvoreného konca takým spôsobom, žc tento iniciačný prostriedok bol dovnútra natlačovaný otvorenou časťou, vybavenou miskovitým čle65 nom na jej konci táto koncová časť bola na roznecovaciu náplň natlačovaná silou 800 N, takže konečná priemerná hustota medziľahlej náplne, nachádzajúca sa medzi roznecovacou náplňou a medzi iniciačnou náplňou, bola asi 1,0 g/cm³.

Do otvoreného konca obalu tejto rozbušky bola vložená štandardná elektrická hlava a táto hlava bola v tejto časti utesnená. Takto pripravených 1000 rozbušiek bolo privedených k detonácii, pričom bolo dosiahnutých 995 detonácii po zapálení.

Príklad 2

Podľa tohto príkladu bol pripravený iniciačný prostriedok s rovnakou štruktúrou ako v príklade 1, pričom bol tento prostriedok najskôr plnený oneskorovacou zmesou, ako už bolo uvedené v príklade 1. Potom bolo pridaných 140 mg granulovaného materiálu rovnakého ako príklade 1 a 140 mg kryštalického pentaerytritoltetranitrátu, ktorého veľkosť častíc bola asi 200 mikrónov, pričom tieto látky boli uložené nad uvedenou roznecovacou náložou a stlačené pomocou hliníkového miskovitého člena rovnakého typu, ako v príklade 1, na rovnakú požadovanú výslednú hustotu. Ako medziľahlá náplň, ktorá je uložená medzi roznecovacou náložou a iniciačnou náložou, bolo použitých 200 mg rovnakého kryštalického materiálu, ako je uvedené v príklade 1. Konštrukcia rozbušky bola potom dokončená rovnakým spôsobom ako v príklade 1, pričom pri detonácii 1000 rozbušiek nedošlo k žiadnemu zlyhaniu.

Príklad 3

Podľa tohto príkladu bol obal na iniciačný prostriedok pripravený z bežnej konštrukčnej ocele, ktorá bola v tvare rúrky so štandardnou veľkosťou. Z tejto rúrky bola odrezaná časť s dĺžkou 17 mm a priemerom 6,4 mm. Do tohto obalu bolo vložených 140 mg granulovaného materiálu a 140 mg kryštalického materiálu, ako bolo uvedené v príklade 1, pričom tieto látky boli spoločne s miskovitým členom stlačené na rovnakú konečnú požadovanú hustotu, ako v príklade 2. Tento iniciačný prostriedok bol potom vtlačený do obalu rozbušky, v ktorom bola umiestnená roznecovacia náplň a sypká výbušnina, s cieľom vytvorenia medziľahlej náplne, ako už bolo uvedené. Po vložení tohto iniciačného prostriedku do obalu rozbušky, bolo nad tento iniciačný prostriedok umiestnených asi 100 mg plameňovodivej zmesi a ďalej bol umiestnený oneskorovací prostriedok s dĺžkou 9 mm a vnútorným priemerom 3 mm, ktorý bol naplnený rovnakou zmesou, ako v príklade 1, pričom tento prostriedok bol natlačený proti iniciačnému prostriedku silou asi 2000 N. Potom bolo do tohto obalu vložené nizkoenergetické rúrkovité roznecovadlo Nonel a toto roznecovadlo bolo utesnené na otvorenom konci obalu rozbušky. Potom bolo s takto pripravenou rozbuškou uskutočnených 4000 detonácií, pričom nebolo zaznamenané žiadne zlyhanie.

Príklad 4

Podľa tohto príkladu bol pripravený rovnaký granulovaný produkt, ako v príklade 1, s tým rozdielom, že pred rozdrvením bolo pridaných 200 g hrubého pentaerytritoltetranitrátu, asi 2 g stearátu olovnatého, 1 g oxidu chromitého, 1 g kryolitu draselného a 0,2 g sadzí. Táto zmes bola potom rozdrvená a granulovaná rovnakým spôsobom, ako je uvedené v príklade 1.

Hotové rozbušky podľa tohto príkladu mali rovnaké konštrukčné zloženie, ako rozbušky podľa príkladu 2, pričom ako zapaľovacie prostriedky bolo použité rozne covadlo Nonel. Tieto rozbušky boli potom privedené k detonácii pri teplote -30 °C. Nebolo zaznamenané žiadne zlyhanie.

Príklad 5

Podľa tohto príkladu uskutočnenia boli vyrobené rozbušky rovnakým spôsobom ako v príklade 4, pričom bol použitý granulovaný produkt podľa príkladu 1, namiesto granulovaného materiálu, uvedeného v príklade

4. Tieto rozbušky boli potom privedené k detonácii pri teplote -30 °C. Pri 18 detonáciách boli zaznamenané 2 zlyhania.

Príklad 6

Podľa tohto príkladu boli granulované materiály podľa príkladu 1 a podľa príkladu 4 umiestnené na dva oddelené a voľne umiestnené pásiky na plochom povrchu, pričom výška vrstvy bola asi 2 mm. Oba tieto pásiky boli zapálené plameňom. Materiál podľa príkladu 1 nebol schopný horieť, pokiaľ nebolo horenie podporované plameňom, pričom materiál podľa príkladu 4 po zapálení zhorel stabilným rovnomerným plameňom až do konca pásika.

Claims (23)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Iniciačný prostriedok, obsahujúci výbušninu neprimámeho typu, tvorený obalom, obsahujúcim sekundárnu výbušninu, pričom prvá koncová časť je upravená na zapálenie sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov, a druhá koncová časť je prispôsobená na uvoľnenie detonačného impulzu a ďalej obsahujúci medziľahlú časť, v ktorej je sekundárna výbušnina schopná premeny deflagrácie na detonáciu, vyznačujúci sa tým, že obsahuje sekundárnu výbušninu spracovanú na granulované kryštály, tvorené časticami, ktorých hmotnostný priemer veľkosti je v rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov a/alebo obsahuje reakčný katalyzátor zo skupiny uhlík, kryolity alebo zlúčeniny kovov.
2. 2. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z n a čujúci sa tým, že množstvo katalyzátora sa pohybuje v rozmedzí od 0,1 do 10 % hmotnostných celej zmesi.
3. 3. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z n a čujúci sa tým, že katalyzátorom je prášok.
4. 4. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z nečujúci sa t ý m, že katalyzátor je pridaný do granulovanej sekundárnej výbušniny.
5. 5. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z n a čujúci sa tým, že použitým katalyzátorom je zlúčenina hliníka, mangánu, železa, kobaltu, niklu, ortute, striebra, zinku alebo najmä olova, chrómu a medi.
6. 6. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že granulovaný materiál obsahuje spojivo kryštálov sekundárnej výbušniny v množstve v rozmedzí od 0,1 do 10 % hmotnostných tohto granulovaného materiálu.
7. 7. Iniciačný prostriedok podľa nároku (vyznačujúci sa tým, že granulované kryštály sekundárnej výbušniny majú hmotnostný priemer veľkosti častic v rozmedzí od 10 do 2000 mikrometrov.
8. 8. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z n a čujúci sa tým, že sekundárna výbušnina, spraco vaná na granulované kryštály, je umiestnená v priestore priľahlom k prvej koncovej časti tohto iniciačného prostriedku, pričom medzi týmto priestorom, priľahlým k prvej koncovej časti a druhou koncovou časťou je uložená náplň, obsahujúca alebo tvorená sekundárnou kryštalickou výbušninou.
9. 9. Iniciačný prostriedok podľa nároku 8, v y z n a čujúci sa tým, že priestor s kryštalickou sekundárnou výbušninou neobsahuje sekundárnu výbušninu, spracovanú na granulované kryštály, alebo ju obsahuje menej ako priestor, priľahlý k prvej koncovej časti.
10. 10. Iniciačný prostriedok podľa nároku 8, v y z n a čujúci sa tým, že v priestore s kryštalickou sekundárnou výbušninou je obsiahnutý kryštalický materiál vo forme jednotlivých kryštálov alebo zhlukov kryštálov.
11. 11. Iniciačný prostriedok podľa nároku 1, v y z n a čujúci sa tým, že je rozdelený na iniciačnú náplň, priľahlú k prvej koncovej časti tohto prostriedku a medziľahlú náplň v priestore medzi iniciačnou náplňou a druhým koncom, pričom tieto vsádzky sú oddelené postupným znížením hustoty stlačenia v smere od iniciačnej náplne k medziľahlej náplni.
12. 12. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z n a čujúci sa tým, že iniciačná vsádzka obsahuje sekundárnu výbušninu, spracovanú na granulované kryštály, priľahlú k prvému koncu a kryštalický materiál, tvorený jednotlivými kryštálmi alebo zhlukmi kryštálov, priľahlý k medziľahlej náplni.
13. 13. Iniciačný prostriedok podľa nároku 12, v y značujúci sa tým, že hmotnostný pomer modifikovanej sekundárnej výbušniny ku kryštalickému materiálu sa pohybuje v rozmedzí od 1:5 do 5:1.
14. 14. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z n a čujúci sa tým, že gradient hustoty stlačenia v iniciačnej náplni stúpa v smere od prvej koncovej časti k druhej koncovej časti.
15. 15. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z n a čujúci sa tým, že priemerná hustota stlačenia sa v iniciačnej náplni pohybuje v rozmedzí od 50 do 90 % hustoty kryštálov na použitú výbušninu.
16. 16 Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z n a čujúci sa tým, že medziľahlá náplň obsahuje kryštalický materiál vo forme jednotlivých kryštálov alebo zhlukov kryštálov.
17. 17. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y značujúci sa tým, že gradient hustoty stlačenia v medziľahlej náplni vzrastá v smere od prvej koncovej časti k druhej koncovej časti.
18. 18. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z nečujúci sa tým, že priemerná hustota stlačenia sa v medziľahlej náplni pohybuje v rozmedzí od 30 % do 80 % hustoty kryštálov na danú použitú výbušninu.
19. 19 Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y značujúci sa t ý m, že v hraničnej oblasti medzi iniciačnou náplňou a medziľahlou náplňou je vytvorená prepážka.
20. 20. Iniciačný prostriedok podľa nároku 11, v y z n a čujúci sa tým, že prepážkou je miskovitá časť alebo disk, ktoré sú oddelené od obalu, ale sú k tomuto obalu nalicované.
21. 21. Iniciačný prostriedok podľa nárokov 1 až 20, vyznačujúci sa tým, že ako sekundárnu výbušninu obsahuje pentaerytritoltetranitrát alebo cyklometyléntrinitrát alebo zmes týchto látok.
22. 22. Iniciačný prostriedok podľa nárokov 1 až 21, vyznačujúci sa tým, že je zabudovaný do rozbušky v podobe dutej rúrky na báze neprimámej výbušniny, pričom táto rozbuška obsahuje ako sekundárnu

    5 výbušninu roznecovaciu nálož, priľahlú k druhému koncu tohto iniciačného prostriedku.
23. 23. Iniciačný prostriedok podľa nároku 22, vyzná é u j ú c i sa tým, že rozbuška obsahuje oneskorovaciu alebo plameňovodivú pyrotechnickú zmes,

    10 priľahlú k prvému koncu tohto iniciačného prostriedku.