BE SCHRE I BUNG
Plastische SprengstoffZusammensetzung, insbesondere für eine kleinkalibrige Initialzundung für den Tunnelbau, und ein Verfahren zu dessen Herstellung und einen Booster zu dessen Anwendung
Die Erfindung betrifft eine plastische Sprengstoff- Zusammensetzung, insbesondere für eine kleinkalibrige Initialzundung für den Tunnelbau, mit Substanzen, die nicht giftig sind, gute Handhabungssicherheit und Detonationsfahigkeit haben, mit mindestens einem hochbrisanten Explosivstoff und einem Plastifiziermittel; und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des einzigen Verfahrensanspruches; sowie einen Booster für eine vorgenannte plastische SprengstoffZusammensetzung, insbesondere für Ladeschlauche für Bohrlocher und eine kleinkalibrige Initialzundung, also Verstarkungsladung für den Tunnelbau, mit einer rohrformigen Hülse mit Stopfen aus Kunststoff an beiden Endabschnitten, von denen mindestens einer durchlassig für einen Zunder des Sprengstoffes in der Hülse ist.
Der weltweite Trend zu größeren Sprenganlagen bei der Rohstoffgewinnung hat zur Mechanisierung der Ladearbeiten gefuhrt. Explosivstofffreie Sprengstoffe, wie ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) -Sprengstoffe und Emulsionssprengstoffe werden auf Mischladefahrzeugen hergestellt und mittels Austragevorrichtungen direkt in die Bohrlocher gefüllt bzw. gepumpt. Derartige Sprengstoffe besitzen gute sprengtechnische Parameter, sind aber in den meisten Fallen nicht
sprengkapselempfindlich und bedürfen einer kraftigen Initiierung. Häufig wird dafür eine sogenannte Schlagpatrone verwendet, die sich mit einem herkömmlichen sprengkraftigen Zundmittel sicher initiieren lasst. In den letzten Jahren hat sich anstelle von
Schlagpatronen der Einsatz von Boostern oder Zundver- starkern verstärkt. Diese bestehen meistens aus hochbrisanten Sprengstoffen wie Pentaerythrittetranitrat (Nitropenta) und/oder Trinitrotoluen (TNT) . Bei uber- tagigen Anwendungen betragt der Durchmesser solcher Booster meist 65 mm.
Nun werden lose Sprengstoffe, pulverformig oder als Emulsionen auch in stärkerem Maße im untertagigen Bereich, vor allem im Tunnelbau, eingesetzt. Die Bohrlochdurchmesser im Tunnelbau sind jedoch wesentlich kleiner als bei ubertagigen Sprengarbeiten, um gezielte Sprengungen durchfuhren zu können. Meist liegen sie im Bereich von 36 bis 50 mm. Die losen Sprengstoffe werden mit einem Ladeschlauch in die Bohrlocher geblasen oder gepumpt. Der Ladeschlauch besitzt verstandlicherweise einen kleineren Durchmesser als das Bohrloch, damit es beim Einfuhren des Ladeschlauches in das Bohrloch nicht zum Verklemmen/Verstopfen kommt. Meist betragt der Außendurchmesser des Ladeschlauches zwischen 25 und 27 mm, der Innendurchmesser 19 mm. Bei der Ladetechnologie im Tunnelbau wird der Booster mit dem sprengkraftigen Zundmittel versehen, in den Ladeschlauch gesteckt und auf diese Weise mit dem Ladeschlauch in das Bohrloch gebracht. Der Durchmesser des Boosters uss also kleiner als der Innendurchmesser des Ladeschlauches sein .
Der Booster muß eine kleinkalibrige Initialzundung bewirken, also eine kleinkalibrige Verstarkungsladung darstellen .
Bekannte Booster bestehen aus einer rohrformigen Hülse, deren Enden mit Stopfen verschlossen sind, wobei einer der Stopfen Offnungen, etwa einen Schlitz zum leichteren Einfuhren des Sprengstoffes und eines Zunders, auf¬ weist. Aus diesen Öffnungen können Sprengstoffbestand- teile austreten und Flüssigkeit eintreten, wodurch
Sprengstoff an die Innenwände der Verpackungen, also die inneren Wände von Beuteln oder Kartons für Booster gelangen kann, was aus sicherheitstechnischer und ar- beitshygenischer Sicht zu Problemen fuhren kann. Der Schlitz dient auch dem Einfuhren des Zunders in die
Sprengstoffmasse im Booster, der lediglich lose, jedenfalls ohne jegliche weitere Befestigung und Positionierung in die Sprengstoffmischung hineinragt. Im Fall einer festen Sprengstoffmischung ist in der Regel sogar ein vorgeformter Hohlraum für den Zunder in die Sprengstoffmischung einzuarbeiten, der jedoch die Gefahr mit sich bringt, dass der Zunder im Hohlraum zu lose sitzt oder es umgekehrt zum Verklemmen beim Einfuhren des Zunders in den Hohlraum der Booster kommt. Beim Ein- bringen des Zunders quillt überdies die Sprengstoffmischung aus dem Booster heraus, was ebenfalls zu unge- wunschten Verschmutzungen fuhrt. Der so vorbereitete Booster ist auch nur von einer Seite mit einem Zunder zu bestucken und fuhrt folglich zu einer aufwendigen, weil nur aufrechten Handhabung, die die Gefahr des Verlustes des Zunders und/oder der Sprengstoffmischung enthalt. Eine exakte, weil äußerst effektive, zentrische Ausrichtung der je Hersteller im Durchmesser leicht variierenden Zunder ist nur durch sorgfaltige
Handhabung und Ausrichtung wahrend des Emfuhrens des Zunders individuell möglich. D. h., der Sprengberechtigte kann dies nur von Hand justieren.
In der Literatur sind mehrere Zusammensetzungen für derartige Booster bekannt. Bereits 1929 beschrieb Stettbacher (Urbanski, T., Chemie und Technologie der Explosivstoffe, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1964, Band III, Seite 239) Spreng- Stoffe, die nur aus Nitropenta und Nitroglyzerin bestehen und von ihm als Pentrinite bezeichnet wurden. Je nach Qualität des Nitropentas (Kristallgroße) und der Zusammensetzung kann ein plastisches Gemisch erhalten werden, ansonsten lauft nach einigen Tagen Nitroglyze- rin aus dem Gemisch heraus. Ein Austritt von Nitroglyzerin aus einem Sprengstoffgemisch stellt immer einen gravierenden Qualitats- und Sicherheitsmangel dar, da Nitroglyzerin eine Schlagenergie von 0,2 J aufweist. Nach den z. B. gültigen deutschen und auch europaischen Transportbestimmungen darf ein explosiver Stoff nur befordert werden, wenn seine Schlagenergie großer als 2 J und seine Reibenergie großer als 80 N betragt . Stettbacher schlug weiterhin einen Ersatz für Dynamit vor, der nur aus Nitroglyzerin, Nitrocellulose und
Nitropenta besteht. Untersuchungen haben ergeben, dass sich dieser Sprengstoff einerseits durch eine sehr hohe Detonationsgeschwindigkeit (>8000 m/s) auszeichnet, andererseits betragt die zur Explosionsauslosung erfor- derliche Schlagenergie nur 7,5 J (bei Zusatz von
Kaliumnitrat sogar 5 J) , die erforderliche Reibenergie nur 180 N.
Auch gelatinöse Ammonsalpetersprengstoffe mit hohem Nitroglyzerin- und/oder Nitroglykolgehalt können für Booster verwendet werden. Da der kritische Durchmesser für gelatinöse Ammonsalpetersprengstoffe je nach Zu- sammensetzung zwischen 15 und 16 mm (ohne Einschluss) liegt, werden gelatinöse Ammonsalpetersprengstoffe für solche Anwendungen zusatzlich mit hochbrisanten Explosivstoffen versehen, um die erforderliche Sprengkapselempfindlichkeit zu erhalten. Auch diese Sprengstoffzu- sammensetzungen sind gegenüber Schlageinwirkung sehr empfindlich. Die zur Detonationsauslosung erforderliche Schlagempfindlichkeit betragt 7,5 J. Ein weiterer Nachteil dieser Sprengstoffmischungen ist der Effekt der „Alterung" . Bei längerer Lagerung verschwinden die durch den Herstellungsprozess eingebrachten feinen
Luftblaschen. Die innere Oberflache der SprengstoffZusammensetzung verringert sich und somit auch ihre Empfindlichkeit (vgl. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Verlag Chemie GmbH, Weinheim, Band 21).
Auch gegossene oder gepresste SprengstoffZusammensetzungen aus TNT oder Nitropenta oder Gemischen beider Stoffe werden für Booster eingesetzt.
Neuere plastische Sprengstoffe enthalten Hexogen-
/Octogen-/Nitropenta-Gemische und ein Plastifizier- mittel (z. B. Styren-Butadien-Copolymerisat) .
Viele der aufgeführten SprengstoffZusammensetzungen enthalten Nitroglyzerin und/oder Nitroglykol als Komponente. Diese Stoffe werden nach geltendem Gefahrstoff- recht als „sehr giftig" eingestuft. Auch die Komponente TNT wird als „giftig" bewertet. Die Verwendung dieser Stoffe vor allem im untertagigen Bereich wird als prob-
lematisch angesehen. Die bekannten SprengstoffZusammensetzungen sind daher wenig geeignet, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung befriedigend zu losen.
Wie bereits erwähnt, sind die bekannten Booster nicht dicht und aufwendig zu handhaben und werden stark von den physikalischen Eigenschaften der Sprengstoffmischungen beeinflußt, mit der Folge, dass auch Hohlräume für die Zunder bei Veränderungen der Sprengstoff- mischungen schwer kalkulierbare Veränderungen erfahren. Auch die bekannten Booster sind folglich wenig geeignet, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung befriedigend zu losen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine plastische SprengstoffZusammensetzung, insbesondere für eine kleinkalibrige Initialzundung, also Verstarkungsladung im Tunnelbau zu schaffen, die keine giftigen Substanzen enthalt, einen kleinen kritischen Durchmesser aufweist und trotzdem eine verbesserte Handhabungssicherheit (höhere Schlag- und Reibenergie) aufweist als bisher bekannte SprengstoffZusammensetzungen und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Booster für eine plastische SprengstoffZusammensetzung, insbesondere für Ladeschlauche für Bohrlocher und eine kleinkalibrige Initialzundung, also Verstarkungsladung im Tunnelbau zu schaffen, der keine der im Stand der Technik genannten Nachteile aufweist, im Zusammenhang mit der anmeldungsgemaßen plastischen SprengstoffZusammensetzung transport- und anwendungssicher, wie auch einfach anzuwenden ist, und eine optimale und gesicherte Positionierung des Zunders im Booster sicherstellt.
Die Aufgabe hinsichtlich der plastischen Sprengstoffzusammensetzung wird erfmdungsgemaß dadurch gelost, dass die Zusammensetzung aus
50 - 80 Gew.-% Pentaerythrittetranitrat und/oder Hexogen und/oder Octogen als hochbrisantem Explosivstoff, 15 - 30 Gew.- Dibutylphtalat und/oder Diamylphtalat als Plastiflziermittel,
0,5 - 3 Gew.-% Nitrocellulose, bis zu 10 Gew.-% anorganischen Nitraten, wie Natrium- und/oder Kaliumnitrat , und geringen Beimengungen an Färb- und Inertstoffen
besteht; und hinsichtlich des Verfahrens zu dessen Herstellung durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Verfahrensanspruches.
Die Aufgabe hinsichtlich des Boosters wird erfindungs- ge aß durch die kennzeichnenden Merkmale des den Booster betreffenden unabhängigen Anspruches gelost.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruchen.
Erfmdungsgemaß besteht die Zusammensetzung aus 50 bis 80 Gewichtsanteilen eines hochbrisanten Explosivstoffes wie Pentaerythrittetranitrat und/oder Hexogen und/oder Octogen, 15 bis 30 Gewichtsanteilen eines Plastiflzier- mittels wie Dibutylphtalat und/oder Diamylphtalat, Nitrocellulose in der Größenordnung von 0,5 bis 3 %, anorganischen Nitraten wie Natrium- und/oder Kalium-
nitrat bis zu 10 % und geringen Mengen an Färb- und Inertstoffen .
Die SprengstoffZusammensetzung ist vorrangig vorgesehen als kleinkalibrige Initialladung (Durchmesser 15 mm), auch Zundverstarker oder Booster genannt, zur sicheren Zündung von losen Sprengstoffen. Auch pulverformigen oder Emulsionen.
Dibutylphtalat und Diamylphtalat werden in der Explosivstoffindustrie vor allem in der Herstellung rauchloser Pulver als Weichmacher verwendet (vgl. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Verlag Chemie GmbH, Weinheim, Band 20, S. 102) . Diese Stoffe tragen daher überraschenderweise zur erfindungsgemaßen Zusammensetzung wesentlich bei.
Die Detonationsfahigkeit eines Sprengstoffes hangt grundsatzlich von seiner Zundbarkeit und der Fähigkeit ab, die Detonation weiterzuleiten.
Als Zundbarkeit wird gemäß DIN 20163 „Sprengtechnik, Ausgabe November 1994", eine Vergleichsgroße für die Zundempfindlichkeit eines Sprengstoffes definiert, die die erforderliche Sprengkapselstarke oder die Spreng- stoffmenge eines Zundverstarkers erfasst. Der „kritische Durchmesser" ist nach DIN 20163 „Sprengtechnik", der Durchmesser einer Ladesaule, unterhalb dessen die Detonation nicht mehr zuverlässig weitergeleitet wird. Ein Sprengstoff hoher Detonationsfahigkeit erfordert deshalb im allgemeinen eine geringe Sprengkapselstarke und besitzt einen kleinen kritischen Durchmesser. Zur Prüfung wird allgemein z. B. wie folgt vorgegangen: Eine Sprengkapsel oder ein elektrischer Zunder enthalten 0,6 g Nitropenta als Sekundariadung. Gemäß
geltenden (u. a. deutschen) Vorschriften wird die Prüfung eines Sprengstoffes auf Sprengkapselempfindlichkeit mit einem Prufzunder durchgeführt, der eine geringere Sekundariadung besitzt. Solche Prufzunder enthalten 0,375 g oder nur 0,250 g Nitropenta. International werden auch Prufzunder mit 0,450 g Nitropenta eingesetzt .
Erfindungsgemaß werden Dibutylphtalat und Diamylphtalat als ausgezeichneter Ersatz für
Nitroglyzerin/Nitroglykol eingesetzt, um die bereits genannten Nachteile - toxikologische (sehr giftige) und sicherheitstechnische Eigenschaften - zu überwinden. Beide Stoffe sind nach geltendem Gefahrstoffrecht zwar als „gesundheitsschädlich", jedoch nicht als „sehr giftig" oder „giftig" eingestuft. Das in der Anmeldung erfindungsgemaß zur Anwendung kommende ungiftige, jedenfalls als nicht „sehr giftig" oder „giftig" eingestufte Dibutylphtalat wird auch als Diisobutylphtalat bezeichnet und ist gemäß Gefahrstoffrecht als nur „umweltgefahrlich" eingestuft.
Anmeldungsgemaß wird vorteilhaft vorgeschlagen, dass zur Erzielung einer gewünschten hohen Detonationsge- schwindigkeit von wenigstens 6260 m/s, einer Schlagenergie von mindestens 15 J und einer Reibenergie von mindestens 360 N und einem kritischen Durchmesser von mindestens 15 mm und für Ladeschlauche weniger als deren Innendurchmesser, jeweils anmeldungsgemaße Rezepturen der nachstehenden Tabelle
zu einer Gelatine gemischt werden. Dibutylphtalat und Diamylphtalat besitzen, wie bereits ausgeführt, eine phlegmatisierende Wirkung für die SprengstoffZusammensetzung. Die Handhabungssicherheit wird bei den vorstehenden anmeldungsgemaßen Rezepturen und der erfin- dungsgemaßen Rezeptur deutlich verbessert. Schlag- und Reibenergie sind hoher als bei bekannten SprengstoffZusammensetzungen. Andererseits weist die SprengstoffZusammensetzung einen kleinen kritischen Durchmesser auf, der für sogenannte Booster gewünscht wird.
Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass die Bestand- teile von Dibutylphtalat und/oder Diamylphtalat durch Vermischung eine Gelatine mit Nitrocellulose bilden,
die zusammen mit Nitropenta und/oder Hexogen und/oder Octogen und Natriumnitrat und/oder Kaliumnitrat und den Färb- und Inertstoffen eine plastische homogene Masse ist. Die Sprengstoffmischung ist hierdurch besonders gut zu handhaben und laßt sich gut in auch äußerst dünne Kunststoffhulsen füllen, die im dünnen Ladeschlauch von vielleicht nur bis zu 19 mm Innendurchmesser gut beweglich sind. Die Sprengstoffmischung wird hauptsachlich in starre, zylinderformige Kunststoff- hülsen gefüllt, die beiderseitig mit Kunststoffstopfen verschlossen sind. Die Kunststoffstopfen weisen eine sternförmige Sollbruchstelle auf, womit das Einfuhren des Zunders sehr einfach und leicht erfolgen kann.
Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass die Sprengstoffmischung eine Konsistenz mit einer Piastizitat hat, die ein einfaches Einfuhren in beidseitig verschließbare Kunststoffhulsen bewirkt, wie auch das Einfuhren eines Zunders in diesen Zundverstarker er- leichtert und den Halt des Zunders darin sicherstellt. Die SprengstoffZusammensetzung weist somit eine plastische Konsistenz auf, wodurch das Einfuhren des Zunders erleichtert wird. Auch der Halt des Zunders in der Kunststoffhulse (dem Booster) ist bei einer plastischen SprengstoffZusammensetzung wesentlich besser als bei gegossenen oder gepressten SprengstoffZusammensetzungen (TNT/Nitropenta) .
Das erf dungsgemaße Verfahren, wonach eine Zusammensetzung aus
15 - 30 Gew.-% Dibutylphtalat und/oder Diamylphtalat als Plastifiziermittel, und 0,5 - 3 Gew.-% Nitrocellulose,
gemischt wird, bis sich eine Gelatine bildet und anschließend in diese Gelatine
- 50 - 80 Gew.-% Pentaerythrittetranitrat
(Nitropenta) und/oder Hexogen und/oder Octogen als hochbrisantem Explosivstoff, und b s zu 10 Gew.-% anorganische Nitrate, wie Natrium- und/oder Kalciumnitrat , und - geringe Mengen an Färb- und Inertstoffen
zugegeben werden bis sich durch Vermischung eine plastische homogene Masse bildet, unterstutzt insbesondere die Mechanisierung der Ladearbeiten vor Ort, gewahrleistet einen hohen Sicherheitsstandard und fuhrt zu einer langzeitstabilen
SprengstoffZusammensetzung, neben den Vorteilen, die bereits im Zusammenhang mit der Zusammensetzung beschrieben worden sind.
Die Aufgabe hinsichtlich des Boosters für eine anmel- dungsgemaße plastische SprengstoffZusammensetzung wird erfindungsgemaß dadurch gelost, dass die Stopfen die Hülse fest und dicht verschließen und mindestens ein Stopfen eine zentrale, individuell zu öffnende Durch- gangsoffnung für einen Zunder hat, die den Zunder zentriert, arretiert und dichtend umschließt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass der Zunder trotz zunächst verschlossenem Stopfen besonders leicht und präzise in eine plastische Sprengstoffmasse eingeführt werden kann. Eine Kombination der plastischen Sprengstoffmasse mit dem erfmdungsgemaßen Booster gewährleistet quasi automatisch den sicheren und zen-
frischen Sitz des Zunders in der Hülse bei weitgehender Dichtigkeit auch mit eingefugtem Zunder. D. h., die plastische Sprengstoffmasse ist in der Hülse aufgrund der beiderseitigen Stopfen sicher und dicht verpackt, so dass weder Sprengstoff bzw. Sprengstoffbestandteile nach außen und Luftfeuchtigkeit nach innen gelangen können. Wie bereits ausgeführt, weisen bekannte Stopfen Offnungen auf, z. B. Schlitze zum leichteren Einfugen des Zunders, aus denen Sprengstoff und/oder Flüssigkeit austreten/eintreten kann und die Umgebung dabei verschmutzt wird. Dies fuhrt auch zu sicherheitstechnischen Problemen.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Sprengstoff- mischung das innere Volumen der verschlossenen Hülse nur unvollständig ausfüllt. Hierdurch ist auf einfache Weise ein Herausquellen von plastischer Sprengstoffmasse beim Einfugen des zweiten Stopfens und auch des Zunders sicher ausgeschlossen.
Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass das freibleibende Volumen in der verschlossenen Hülse mindestens dem Volumen des einzuführenden Zunders und eines Stopfens entspricht. Hierdurch kann verschiedenen Effekten vorgebeugt werden. Es hat sich gezeigt, dass dadurch ein Herausdrucken des gegenüberliegenden Stopfens beim Einfugen des zweiten Stopfens ebenso verhindert werden kann, wie beim Einfugen des Zunders in einen der Stopfen. Erfahrungsgemäß genügen bereits einige Prozent des Fullvolumens als freibleibender Hohlraum.
Anmeldungsgemaß ist ferner vorgesehen, dass die Hülse starr und kreiszylindrisch ist und die Stopfen dicht
und fest mit einem Abschnitt ins Innere der Hülse ragen und einen außen verbleibenden Flansch haben, deren äußerer Durchmesser dem der Hülse entspricht. Hierdurch ist eine sichere und planbare Handhabung der Stopfen auch im robusten Betrieb vor Ort möglich. Denn durch den Flansch kann jeder Stopfen nur bis zu einer vorgegebenen Tiefe in die Hülse gedruckt werden. Die Stopfen sind entweder leicht einzupressen o. dgl . und/oder mit Klebstoff o. dgl. versehen und dichten somit quasi automatisch die Hülse ab. Da der Flansch den gleichen Außendurchmesser wie die Hülse hat, ist auch die Beweglichkeit des Boosters im Ladeschlauch nicht eingeschränkt .
Anmeldungsgemaß ist ferner vorgesehen, daß jeder
Stopfen elastisch und kreissymmetrisch ist und der äußere Flansch zusammen mit einem zentralen, in die Hülse ragenden Abschnitt eine Ausformung ahnlich einem Fingerhut hat, mit einem in die Hülse ragenden Boden, der die Durchgangsoffnung für den Zunder bildet. Mit dieser einfachen Maßnahme wird die Handhabbarkeit besonders beim Einfügen eines Zunders wesentlich erleichtert. Der Fingerhut bildet sozusagen einen Zieltrichter für den Zunder, der den Zunder sicher zur Durchgangsoffnung fuhrt.
Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass der Boden des Stopfens orthogonal zur Längserstreckung der Hülse ausgerichtet ist und eine geringere Wandstarke mit einer aus der Mitte strahlenförmig angelegten Sollbruchstelle hat. Die ansich verschlossene Durchgangs- offnung kann hierdurch immer im Zentrum beginnend aufgebrochen werden, ohne dass dazu eine besondere Fingerfertigkeit oder Kraftaufwendung notig ist.
Anmeldungsgemaß ist ferner vorgesehen, dass eine oder beide Oberflachen des Bodens strahlenförmig mit geraden Linien verringerten Querschnittes versehen sind, die die Sollbruchstelle (n) und ahnlich einem Kuchen min- destens drei gleiche Laschen (Stucke) bilden. Hierdurch ist der fertigungstechnische Aufwand gering zu halten, da die Sollbruchstelle selbst aus radial verlaufenden Linien geringeren Querschnittes zu fertigen sind und bereits drei kuchenstuckformige Laschen genügen, um eine sternförmige Durchgangsoffnung zu bilden und alle anmeldungsgemaßen Vorteile erzielen zu können.
Anmeldungsgemaß ist ferner vorgesehen, dass die Laschen der sternförmigen Durchgangsoffnung den eingeschobenen Zunder aufgrund ihrer vorgebbaren Elastizität zentrieren, festsetzen und die Hülse gleichzeitig abdichten. Hierdurch wird der eingefugte Zunder immer mittig in die Hülse eingefugt und gleichzeitig durch die sich bildenden Laschen gegen Herausziehen gesichert. Die sternförmige Durchgangsoffnung wird auch nur so weit wie notig, also entsprechend dem Durchmesser des Zunders aufgebrochen. Die sich bildenden Laschen schmiegen sich eng anliegend und damit dicht an den Zunder an. Die Hülse ist anmeldungsgemaß mit und ohne Zunder dicht verschlossen. Auch kann ein versehentlich eingefugter Zunder wieder entnommen werden, weil die Elastizität der Laschen dies zulassen und sie sich nach Entnahme entspannen und die Durchgangsoffnung wieder verschließen.
Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Hülse und die Stopfen aus Polyethylen oder Polypropylen bestehen, Hierdurch können die Materialien zum Einsatz kommen,
die gut zu verarbeiten sind, ein sicheres Zusammenspiel miteinander gewahrleisten und die Gleiterfordernisse im Ladeschlauch optimal erfüllen, bei einem äußeren Durchmesser entsprechend dem kritischen Durchmesser und erforderlichenfalls kleiner als der innere Ladeschlauchdurchmesser .
Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass die Hülse den Anforderungen eines Extrusionsverfahrens und der Stopfen denen eines Spritz-Gieß-Verfahrens genügt.
Hierdurch ist es möglich, den anmeldungsgemaßen Booster wirtschaftlich attraktiv zu fertigen.
Beispiel 1 Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 28, 3 % Dibutylphtalat und 1,7 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 65 % Nitropenta, 5 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an Färb- und Inertstoffen zugegeben, bis sich eine homogene plastische Masse bildet.
Sprengtechnische Parameter:
Initnerfahigkeit : Prufzunder PETN 0,450 g
(Durchmesser: 15 mm) Detonationsgeschwindigkeit: 6400 m/s (Durchmesser: 15 mm)
Schlagenergie: 20 J
Reibenergie: 360 N
Beispiel 2 Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsanteilen 25 % Dibutylphtalat und 1 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 65 % Nitropenta, 9 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an Färb- und Inert-
Stoffen zugegeben bis sich e ne homogene plastische
Masse bildet.
Sprengtechnische Parameter:
Initnerfahigkeit: Prufzunder PETN 0,250 g
(Durchmesser: 15 mm) Detonationsgeschwindigkeit: 6260 m/s
(Durchmesser: 15 mm) Schlagenergie: 20 J
Reibenergie: 360 N
Beispiel 3
Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsanteilen 20 % Dibutylphtalat und 1 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 75 % Nitropenta, 4 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an Färb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet.
Sprengtechnische Parameter: Initnerfahigkeit: Prufzunder PETN 0,250 g (Durchmesser: 15 mm)
Detonationsgeschwindigkeit: 6430 m/s
(Durchmesser: 15 mm) Schlagenergie: 15 J
Reibenergie: >360 N
Beispiel 4
Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 20 % Dibutylphtalat und 1 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 79 % Nitropenta, 0 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an Färb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet. Sprengtechnische Parameter:
Initiierfahigkeit : Prufzunder PETN 0,250 g
(Durchmesser: 15 mm)
Detonationsgeschwindigkeit: 6900 m/s
(Durchmesser: 15 mm) Schlagenergie: 17,5 J
Reibenergie: >360 N
Beispiel 5
Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 21 % Dibutylphtalat und 1,5 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 68,5 %
Nitropenta, 9 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an
Färb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet. Sprengtechnische Parameter:
Initiierfahigkeit: Prufzunder PETN 0,250 g
(Durchmesser: 15 mm)
Detonationsgeschwindigkeit: 6475 m/s
(Durchmesser: 15 mm) Schlagenergie: 15 J
Reibenergie: 360 N
Beispiel 6
Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 21 % Dibutylphtalat und 1,0 % Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 70,0 %
Nitropenta, 8 % Kaliumnitrat und geringe Mengen an
Färb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet. Sprengtechnische Parameter:
Initiierfahigkeit: Prufzunder PETN 0,250 g
(Durchmesser: 15 mm)
Detonationsgeschwindigkeit: 6750 m/s
(Durchmesser: 15 mm)
Schlagenergie: 17,5 J
Reibenergie: >360 N
Die Rezepturen zeichnen sich bei sprengtechnischen Eigenschaften, die denen der mit giftigen Stoffen gebildeten, entsprechen, durch eine äußerst hohe Schlagenergie und die weiteren bereits genannten Vorteile aus.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, insbesondere hinsichtlich des Boosters für eine plastische SprengstoffZusammensetzung, insbesondere für Ladeschlauche für Bohrlocher und eine kleinkalibrige Initialzundung für den Tunnelbau wird anhand einer Zeich- nung nachfolgend naher erläutert. Darm zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht eines erf dungsgemaßen Booster, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Draufsicht des Boosters gem. Fig. 1 entsprechend der Linie A-A,
Fig. 3 einen schematisch dargestellten Stopfen des
Boosters in Seitenansicht, und Fig. 4 eine Draufsicht des Boosters gem. Fig. 1 entsprechend der Linie B-B mit aufgebrochener Durchgangsoffnung.
Fig. 1 zeigt teilweise geschnitten eine Ansicht eines anmeldungsgemaßen Boosters 10, der eine Hülse 11 aus Kunststoff und zwei Stopfen 12, ebenfalls aus Kunst- stoff hat. Die Stopfen 12 haben einen äußeren
Flansch 13 mit einem äußeren Durchmesser, der dem der Hülse 11 entspricht. Die Hülse 11 und die Stopfen 12 haben eine kreiszylindrische Grundform und sind miteinander fest und dicht verbunden. Diese Verbindung er-
folgt über einen kreiszylindrischen Abschnitt 14, der einstuckig mit dem Flansch 13 des Stopfens 12 verbunden ist und z. B. einige Millimeter in die Hülse 11 hineinragt und mit der Innenwandung 15 der Hülse 11 fest und dicht in Eingriff steht. Diese Verbindung kann kraft- schlussig erfolgen und/oder durch Zuhilfenahme von Klebstoff oder Hitze. Wenngleich dies die bevorzugten Verbindungen sind, so sind selbstverständlich auch geschraubte oder sonstige Verbindungen, wie Schnapp- und Rastverbindungen möglich. Hinsichtlich des in Fig. 1 unten geschnitten dargestellten Stopfens 12 hat der Flansch 13 einen zentral angeordneten, in die Hülse 11 hineinragenden fingerhutformigen (zylindrischen) Abschnitt 16 mit einem Boden 17 und einer in der Fig. 1 angedeuteten strahlenförmigen Sollbruchstelle 18. Der Flansch 13 ist im Bereich des fingerhutformigen Abschnittes 16 offen, so dass ein nur als Querschnittsflache in Fig. 4 dargestellter Zunder 21 mit seiner Stirnseite gegen den Boden 17 und damit gegen die Soll- bruchstelle 18 gepresst werden kann und diese in vorgebbarer Weise durchbricht. Der Zunder kann auch die ganze sternförmig dargestellte Durchgangsoffnung 19, also den Boden 17 ausfüllen. Die Sollbruchstelle (n) 18 werden durch vom Zentrum radial (strahlenförmig) ver- laufende Linien mit Querschnittsverringerung gebildet, die in eine der Oberflachen, z. B. die äußere Oberflache des Bodens 17 eingebracht ist. Der Flansch 13 verhindert überdies ein Hereindrucken des Stopfens 12 wahrend des Durchbrechens der Durchgangsoffnung 19.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht entsprechend Linie A-A in Fig. 1. Ersichtlich sind die kreissymmetrische Form des Stopfens 12 und der Flansch 13 wie auch der Boden 17 mit strahlenförmig, radial verlaufenden Sollbruchstel-
len 18 versehen, von denen zwei dargestellt sind. Diese bilden insgesamt sechs kuchenstuckformige Abschnitte, besser Laschen 20 genannt. Die so gebildete, sternförmige Durchgangsoffnung 19 ist tief im fingerhutformigen Abschnitt 16 angeordnet und erleichtert somit quasi trichterförmig das Einfädeln des Zunders 21. Im übrigen wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Stopfens 12 mit Flansch 13, zylindrischem Abschnitt 14 zur Befestigung des Stopfens 12 in der Hülse 11 und dem gestrichelt dargestellten fingerhutformigen Abschnitt 16. Um diesen Stopfen 12 mit noch verschlossener Durchgangsoffnung 19 in die Hülse 11 einfügen zu können, ohne dass der, das anderen Ende der Hülse 11 verschließende, weitere Stopfen 12 wieder herausgedruckt wird, ist anmeldungsgemaß vorgesehen, dass die Hülse 11 nur zum Teil mit plastischem Sprengstoff gefüllt ist. Erfindungsgemaß ist die Hülse 11 auch nur so weit mit plastischem Sprengstoff aufzufüllen, dass auch ein Herausdrucken von Sprengstoff wahrend des Emfuh- rens des Zunders 21 sicher ausbleibt. Versuche haben ergeben, dass bei normalem Zunder das freibleibende Volumen etwa 1 cm bei einem z. B. 15 mm durchmessenden Booster 10 entspricht, oder etwa einer Füllung von nur 90 bis 95 % des Boosters 10.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht von Fig. 3 entlang der Linie B-B. Die Darstellung entspricht ansich der gem. Fig. 2 auf deren Beschreibung insoweit auch Bezug genommen wird. Allerdings ist die Durchgangsoffnung 19 aufgebrochen und deshalb sternförmig dargestellt, mit einem inneren Querschnitt, der dem eines Zunders 21 entsprechen kann. Der Zunder 21 kann größeren und klei-
neren Querschnitt haben. Die strahlenförmig angeordneten Linien der Sollbruchstellen 18 haben elastische Laschen 20 gebildet, die mit ihren kantigen Spitzen den zur Verfugung stehenden freien Durchmesser der Durch- gangsoffnung 19 bestimmen und aufgrund ihrer elastischen Materialspannung den Zunder 21 mittig halten und gegen Herausziehen sichern. Bei geeigneter Wahl des Materials reißen die Sollbruchstellen kaum weiter auf, als unbedingt notig und die Laschen 20 schmiegen sich an den Zunder 21 an, so dass auch im Fall des eingefugten Zunders 21 die Durchgangsoffnung 19 quasi dicht verschlossen ist.
Zusammengefasst kann festgestellt werden, dass die strahlenförmige Sollbruchstelle 18 des Stopfens 12 so ausgeführt ist, dass sie einerseits dicht ist und somit ein Austreten von Sprengstoff bzw. Bestandteilen davon verhindert, andererseits dünn ist und eine besondere Konstruktion aufweist, die ein leichtes Einfuhren des Zunders 21 ermöglicht. Beim Einfuhren des Zunders 21 werden die Sollbruchstellen 18, Laschen 20 bildend, aufgebrochen. Der Zunder 21 kann leicht in die erfin- dungsgemaß plastische Sprengstoffmasse eingeführt werden und wird somit durch die Kombination der elasti- sehen Sprengstoffmasse mit den Kunststofflaschen 20 sicher und zentrisch in der Hülse 11 fixiert. Durch die Laschen 20 ist weiterhin ein Herausrutschen des Zunders 21 erschwert. Da der Stopfen 12 an beiden Seiten baugleich ist, kann der Zunder 21 von jeder Seite in die Hülse 11 eingeführt werden. Der Booster 10 muss vom Sprengberechtigten also nicht in einer bestimmten Richtung in die Hand genommen werden, um den Zunder 21 einfuhren zu können.
Der Vorteil einer plastischen Sprengstoffmasse bei einem solchen Booster 12 gegenüber einer gegossenen, festen Sprengstoffmischung besteht weiterhin darin, dass für das Einfuhren des Zunders 21 kein vorgeformter Hohlraum im Sprengstoff vorhanden sein muss. Ein vorgeformter Hohlraum bietet immer die Gefahr, dass der Zunder 21 zu lose sitzt, oder es kommt zum Klemmen beim Einfuhren des Zunders 21. Das Volumen der Hülse 11 wird nur zu 90 bis 95 % mit der plastischen Sprengstoffmasse gefüllt (an einer Seite der Hülse 11 bleiben ca. 10
Millimeter leer, bei einem Durchmesser der Hülse 11 im Zentimeterbereich). Dieser Hohlraum ist u. a. für das Einfuhren des Zunders 21 ausreichend, ohne dass der auf der gegenüberliegenden Seite der Hülse 11 angeordnete Stopfen 12 aus der Hülse 11 herausgeruckt wird. Die Hülse 11 und der Stopfen 12 werden aus Kunststoffen, wie Polyethylen und Polypropylen hergestellt. Die Hülse 11 vorzugsweise im Extrusionsverfahren und der Stopfen 12 im Spritz-Gieß-Verfahren, was zu einem guten wirtschaftlichen Preis-Leistungsverhaltnis fuhrt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Fig. 1, 2, 3 und 4 sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfuhrungsformen wesentlich sein.