CH625775A5 - Low-energy detonating fuse and process and device for the production thereof - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Verbindungssprengschnur zur Übertragung einer Detonationswelle auf eine Sprengladung, insbesondere eine Verbindungssprengschnur von der Art, die als «energiearme Sprengschnur» bezeichnet wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Sprengschnur.

Die Gefahren, die mit der Verwendung elektrischer Zündsysteme zum Detonieren von Sprengladungen im Bergbau verbunden sind, d.h. die Gefahren der vorzeitigen Zündung durch elektrische Streuströme oder äussere elektrische Ströme, die durch Blitz, elektrostatische Aufladung, galvanische Wirkung, Streuströme, Rundfunksender und Stromleitungen verursacht werden, sind bekannt. Aus diesem Grunde wird die nicht-elektrische Zündung mit Hilfe eines geeigneten Detonationszünders oder einer Sprengschnur allgemein als vorteilhafte Alternativlösung angesehen. Eine typische energiereiche Sprengschnur weist eine gleichmässige Detonationsgeschwindigkeit von etwa 6000 m/sec auf und enthält eine Seele aus 6 bis 10 g Pentaerythrittetranitrat (PETN) je Meter, die mit verschiedenen Kombinationen von Stoffen, wie Textilstoffen, wasserdichtmachenden Stoffen, Kunststoffen usw., überzogen ist. Jedoch ist das Aus-mass des Geräusches, das erzeugt wird, wenn eine Schnur mit einer solchen PETN-Seele an der Erdoberfläche, z.B. in Hauptleitungen, detoniert wird, bei Sprengarbeiten in bewohnten Gegenden oft unerträglich. Auch kann die Brisanz einer solchen Schnur so hoch sein, dass der Detonationsimpuls nach der Seite auf einen benachbarten Abschnitt der Schnur oder auf eine Sprengstoffmasse übertragen wird, die z.B. mit der Schnur längs ihrer Länge in Berührung steht. Im letzteren Falle kann die Schnur nicht zum Zünden einer Sprengstoff ladung am Boden eines Bohrloches («Sohlenzün-dungs»-Methode) verwendet werden, wie es mitunter erwünscht ist.

Um den Problemen der Geräuscherzeugung und der hohen Brisanz bei den oben beschriebenen Sprengschnüren mit einer Ladungsdichte von 6 bis 10 g/m entgegenzuwirken, sind energiearme Sprengschnüre entwickelt worden. Die energiearme Sprengschnur hat eine Sprengstoffseele mit einer Ladungsdichte von nur etwa 0,02 bis 2 g/m und oft nur von etwa 0,4 g/m Schnurlänge. Diese Schnur kennzeichnet sich durch geringe Brisanz und geringe Geräuschbildung und 5 kann daher als Hauptleitung in Fällen, in denen das Geräusch auf ein Minimum beschränkt werden muss, sowie als abwärts führende Leitung (Bohrlochleitung) im Bohrloch zum Zünden einer Sprengstoffladung verwendet werden.

Die US-PS 2 982 210 beschreibt eine energiearme Spreng-jo schnür aus einer kontinuierlichen Seele aus einem körnigen, kapselempfindlichen Brisanzsprengstoff, wie PETN, mit einem solchen Durchmesser, dass sie 0,02 bis 0,4 g Sprengstoff je Meter enthält, in einem Metallmantel, der mit einer Textil-stoffbespannung oder mit einem Kunststoffüberzug versehen 15 sein kann. In der Patentschrift wird ausgeführt, dass der Metallmantel für die Fortpflanzung der Detonation in Sprengstoffseelen von so geringer Ladungsdichte wesentlich ist.

Da sich energiearme Sprengschnüre mit einem Metallmantel nicht in unbegrenzter Länge kontinuierlich herstellen 20 lassen, und da sie wegen der elektrischen Leitfähigkeit des Metallmantels ihrer Länge nach den elektrischen Strom leiten, hat man versucht, den Metallmantel fortzulassen und andere Massnahmen zum Ausgleich des Fehlens des Metallmantels zu ergreifen. Solche Versuche sind aber nicht immer völlig 25 erfolgreich gewesen, besonders im Falle von Seelenladungsdichten von etwa 0,4 g/m oder weniger. So wird z.B. in der US-PS 3 125 024 festgestellt, dass man eine gleichmässige Detonationsgeschwindigkeit sogar ohne Metallmantel mit einer Seele aus körnigem PETN bei Ladungsdichten von 0,32 30 bis 2 g/m Länge erreichen kann, falls die spezifische Oberfläche des PETN etwa 900 bis 3400 m2/g beträgt und die körnige Seele in einem Gewebemantel eingeschlossen ist, der seinerseits von einem Schutz- oder Verstärkungsüberzug, nämlich einer thermoplastischen Schicht oder einer Reihe von 35 wasserdichtmachenden und verstärkend wirkenden Stoffen einschliesslich eines zweiten Textilstoffmantels umgeben ist. Ein gewebter oder gewickelter Mantel ist aber sowohl wegen der dafür erforderlichen Ausrüstung als auch wegen der Begrenzungen, denen die Schnurerzeugungsgeschwindigkeit in-40 folgedessen unterliegt, verhältnismässig kostspielig aufzubringen. Ferner wird, selbst wenn man ein PETN von hoher spezifischer Oberfläche verwendet und die Seele mit einem Gewebemantel und einem thermoplastischen Belag umgibt, keine zuverlässige Detonation von hoher Geschwindigkeit 45 erzielt, wenn die Ladungsdichte der PETN-Seele sich am unteren Ende des für energiearme Sprengschnüre in Betracht kommenden Bereichs befindet.

Die GB-PS 815 534 und die US-PS 3 311 056 beschreiben energiearme Sprengschnüre, bei denen eine Sprengstoffseele so in einem Polymermantel eingeschlossen ist. Die GB-PS beschreibt eine Schnur mit einer körnigen Seele aus feinteiligem Sprengstoff in Ladungsdichten von 0,4 bis 3 g/m, die in einen biegsamen Mantel aus einem thermoplastischen Polymeren eingeschlossen ist, welches, um ihm Festigkeit und 55 Abriebbeständigkeit zu verleihen, mit einem Gewebe und Draht umwickelt sein kann. Die in der US-PS 3 311 056 beschriebene Sprengschnur ist infolge eines dicken, dehnbaren Mantels aus elastomerem Polyurethan, der die Sprengstoffseele umgibt, eine bruchsichere Schnur, wobei das Verhält-60 nis der Sprengstoffmenge in g/m zu der Dicke in cm, um das Brechen zu verhindern, weniger als 11:1 und vorzugsweise etwa 0,8:1 bis 8:1 beträgt. Es werden Ladungsdichten der Sprengstoffseele von 0,2 bis 80, vorzugsweise von 0,4 bis 20 g/m beschrieben, und die in der Patentschrift beschriebenen 65 Schnüre umfassen sowohl energiereiche als auch energiearme Sprengschnüre. Die beanspruchte Sprengschnur mit einer Ladungsdichte von 0,4 bis 4 g/m hat eine PETN-Seele, die in einen Bleimantel eingeschlossen ist. Obwohl Spreng

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stoffseelen aus selbsttragenden Massen, wie sie für Flächensprengstoffe verwendet werden und z.B. in den US-PSen 2 992 087 und 2 999 743 beschrieben sind, bekannt sind, haben die energiearmen Zündschnüre mit Ladungsdichten von

1 und 2 g/m körnige Sprengstoffseelen, die in Bleimäntel eingeschlossen sind, und niedrige Verhältnisse von Sprengstoffladungsdichte zur Dicke des Polyurethanmantels (4 bzw. 1,7 g/m je cm Manteldicke).

Die US-PS 3 384 688 beschreibt die Herstellung einer mit einem Textilstoffmantel umgebenen Schnur von erhöhter Empfindlichkeit gegen Seitenzündung, die die Fähigkeit aufweist, die Detonation bei niedrigeren Ladungsdichten fortzupflanzen, was durch die Verwendung eines besonders fein-teiligen, körnigen PETN in der Seele in einer Ladungsdichte von 2 g/m bewerkstelligt wird. Die US-PS 3 382 802 verlangt eine maximale Teilchengrösse von 100 [im, wobei mindestens die Hälfte der Teilchen kleiner als 50 |im ist, für eine Seele aus körnigem Primärsprengstoff von niedriger Ladungsdichte, z.B. 1 bis 2 g/m, die in einen Mantel aus spiralförmig gewickelten fadenartigen Elementen aus Metall oder thermoplastischem Werkstoff, spiralförmig aufgewickelte Faserstoffmäntel und eine thermoplastische Aussenhülle eingeschlossen ist.

Wie aus den oben genannten Patentschriften ersichtlich ist, hat man in Sprengschnüren mit Seelenladungsdichten von

2 g/m oder weniger bisher nur körnige Sprengstoffseelen verwendet. Ferner sind Metallmäntel oder dicke Textilstoffmantel allgemein empfohlen worden, besonders wenn die La-dungsdichte unter 0,4 g-'m sinkt. Selbsttragende Sprengstoffe, bei denen ein kristalliner Brisanzsprengstoff mit einem Bindemittel gemischt ist, lassen sich schnell in Form von Schnüren Strangpressen und würden es möglich machen, höhere Schnurerzeugungsgeschwindigkeiten zu erreichen als sie für Schnüre mit körnigen Seelen erreichbar sind. Ferner haben bindemittelhaltige Sprengstoffe eine hohe Dichte und können im Gegensatz zu Sprengstoffen von niedrigerer Dichte für einen gegebenen Durchmesser mit höherer Geschwindigkeit detonieren. Da aber die herkömmlichen, bindemitteihaitigen Sprengstoffe Stoffe von geringerer Empfindlichkeit enthalten, sind sie selbst weniger empfindlich gegen Zündung als vollständig aus Sprengstoff bestehende körnige Massen, und es ist nicht zu erwarten, dass sie unter genau den gleichen Bedingungen detonieren wie die körnigen Sprengstoffe. So beschreibt z.B. die US-PS 3 311 056 zwar Sprengschnüre mit bindemitteihaitigen Sprengstoffseelen; die Seelen von geringer Ladungsdichte bestehen jedoch gemäss dieser Patentschrift aus körnigem PETN und Bleiazid/Aluminium, und selbst diese sind von einem Bleimantel umgeben. Ferner ist bekannt, dass der Schnurdurchmesser und die Sprengstoffladungsdichte gross genug sein müssen, wenn selbsttragende Flächensprengstoffe die Detonation gleichmässig mit hoher Geschwindigkeit fortpflanzen sollen. In der oben genannten US-PS 2 992 087 wird angegeben, dass eii Sprengschnur, die durch Strangpressen eines PETN-FIächensprengstoffs auf Basis von Nitrocellulose mit einer PETN-Ladungsdichte von 4 g/m hergestellt worden ist, mit einer Geschwindigkeit von mehr als 6400 m /sec detoniert, und die oben genannte US-PS

3 311 056 beschreibt bindemittelhaltige Sprengstoffseelen mit PETN-Ladungsdichten von 3,7 bis 4 g/m. Sprengschnüre mit bindemitteihaitigen Sprengstoffseelen mit Ladungsdichten von 2 g/m oder weniger sind jedoch trotz der Tatsache vermieden worden, dass sich herausgestellt hat, dass solche Ladungsdichten mit körnigen PETN-Sprengstoffen brauchbar sind. Die US-PSen 3 338 764, 3 401 215, 3 407 731 und 3 428 502 beschreiben die Herstellung von Sprengschnur mit einer Sprengstoffladungsdichte von 10 bis 40 g/m durch Strangpressen eines Sprengstoffs, der ein Elastomeres als Bindemittel enthält, vorzugsweise um ein axial angeordnetes

Verstärkungsgarn oder einen axial angeordneten Verstärkungsfaden herum. Das Umwickeln der stranggepressten Schnur mit Verstärkungsgarnen oder -fäden, z.B. in Form eines Geflechts, und das Binden der Garne an die Schnur mit Hilfe von Latex oder einem flüssigen Polymeren wird als weniger vorteilhaft beschrieben als die Anordnung solcher Verstärkungsorgane im Inneren.

Bei der Herstellung von Sprengschnur hat man Fäden auch zur Erleichterung des Ummanteins von pulverförmigen Sprengstoffseelen verwendet. So beschreibt z.B. die US-PS 3 683 742 das kreisförmige Hindurchleiten eines oder mehrerer aufgerauhter Fäden durch einen Trichter, der staubförmigen Sprengstoff in einen Mantel fördert, der kontinuierlich am unteren Ende des Trichters hergestellt wird, wobei der Faden (bzw. die Fäden) von der vertikalen Achse des Trichters abgelenkt und zusammen mit dem Sprengstoff in den Mantel eingelagert wird (werden). Der Faden (die Fäden) nimmt (nehmen) den staubförmigen Sprengstoff mit und leitet (leiten) ihn in den Mantel, so dass sich um einen inneren Faden bzw. um innere Fäden herum eine körnige Sprengstoffseele bildet.

Die GB-PS 1 416 128 und die BE-PS 815 257 beschreiben das Einschliessen einer Säule aus trockenem, pulverförmigem Sprengstoff in eine Umgrenzung aus zusammengefügten axialen Fäden und das Hindurchziehen des aus Säule und Fäden bestehenden Aggregats durch eine Pressform, wobei auf die Fäden eine Spannung ausgeübt wird, so dass sich die Seele eines Detonationszünders bildet. Die so entstandene Seele, in der die Fäden den Sprengstoff einhüllen und eine Hülle um den Sprengstoff bilden, ist als mit einer Verstärkungsschicht aus Textilstoff umwickelt dargestellt, die ihrerseits zum Wasserdichtmachen mit Kunststoff überzogen ist.

Die US-PS 2 687 553 beschreibt die Verwendung von langgestreckten Fäden bei der Schnurherstellung zur Verstärkung eines thermoplastischen Überzugs, um der Elastizität des letzteren entgegenzuwirken. Die so erhaltene Schnur hat eine Sprengstoffseele, die in einen Mantel aus thermoplastischem Werkstoff eingeschlossen ist, in den in Längsrichtung feste Fäden eingebettet sind. Der ganze Umfang der Sprengstoffseele steht in unmittelbarer Berührung mit dem thermoplastischen Mantel, und die Fäden werden von dem thermoplastischen Werkstoff umgeben.

Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte, energiearme Sprengschnur aus einer kontinuierlichen, massiven Seele aus Brisanzsprengstoff und einem die Seele umgebenden Schutzmantel, welche im vorangehenden Patentanspruch 1 charakterisiert ist.

Eine speziell bevorzugte Ausführungsform der erfindungs-gemässen Sprengschnur ist eine solche, welche ausserhalb der Seele noch zusätzlich eine Seelenverstärkung aufweist.

Bei einer bevorzugten Schnur gemäss der Erfindung kann die bindemittelhaltige Sprengstoffseele an ihrem Umfang zwischen der Seele und dem Kunststoffmantel oder in dem Kunststoffmantel oder um den Kunststoffmantel herum durch mindestens einen Garnstrang verstärkt sein. In diesem Fall enthält die Schnur eine Seelenverstärkung, die aus mindestens einem Endlosgarnstrang am Umfang der Seele besteht und im wesentlichen parallel zur Längsachse der Seele verläuft, wobei der Strang bzw. die Stränge eine solche Zugfestigkeit aufweist (aufweisen), dass die Seele daran gehindert wird, sich unter der Einwirkung der Kräfte, die normalerweise beim Beladen eines Bohrloches auftreten, bis zum Bruchpunkt einzuschnüren, so dass z.B. eine verstärkte Seele mit einer Zugfestigkeit von mindestens 4,5 kg/mm2 und vorzugsweise von mindestens 9 kg/mm2 zustande kommt, die weniger häufig vorkommenden Kräften widerstehen kann.

Eine besonders bevorzugte Schnur gemäss der Erfindung ist eine solche, die der der kristallinen Brisanzsprengstoff in

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der bindemittelhaltigefi Masse Pentaerythrittetranitrat (PETN) ist, welcher im Sprengstoff zu 70 Gew.-% und in einer Ladungsdichte der Seele von etwa 0,4 bis 2 g/m vorliegt. Der Kunststoff ist ein bei einer Temperatur von etwa 175°C strangpressbares Polyolefin und am Umfang der Seele sind mindestens etwa vier Verstärkungsstränge aus Polyamid- oder Polyestergarn im wesentlichen gleichmässig verteilt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Sprengschnur gemäss obiger Spezifikation, welches Verfahren im vorangehenden Patentanspruch 14 charakterisiert ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Seele in einen kontinuierlich vorrückenden Garnkäfig stranggepresst, und die von dem Käfig umgebene Seele läuft dann, mit oder ohne Umfangsabstützung, in und durch eine Strangpressform zur Beschichtung mit Kunststoff, in der der Kunststoff über der in dem Käfig eingeschlossenen Seele zu einem Mantel verformt wird. Gemäss einer anderen Ausführungsform werden die Garnstränge und die Seele gesondert einer Strangpressform für die Beschichtung mit Kunststoff zugeführt, und die Vorgänge der Bildung des Käfigs, des Mitnehmens der Seele und der Bildung des Mantels finden sämtlich innerhalb der Strangpressform entweder gleichzeitig oder derart statt, dass das Ummanteln sich an das Mitnehmen in dem Käfig anschliesst. In keinem Falle kommt es zu einer wesentlichen Verminderung des Durchmessers der Seele aufgrund von Kompression.

Schliesslich umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des oben genannten Verfahrens; die Vorrichtung ist im vorangehenden Patentanspruch 20 charakterisiert.

Vorzugsweise weist die erste Strangpresse in der Vorrichtung einen Zylinder mit einer Öffnung zum Anlegen eines Vakuums und ein Teilchensieb zum Ausschluss von Fremdkörperteilchen von Überkorngrösse aus der Seele auf. Die Vorrichtung zur Strangorientierung kann als gesonderte Führungsplatte oder als Bestandteil der zweiten Strangpresse ausgebildet sein.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die besondere Ausführungsformen der Verbindungssprengschnur, des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung erläutern.

Fig. 1 und 5 sind im Teillängsschnitt ausgeführte perspektivische Ansichten von Abschnitten verschiedener Ausführungsformen der Verbindungssprengschnur gemäss der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 3 und 4 sind Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen von Teilen der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Abschnitt der energiearmen Sprengschnur 1 zeigt der im Längsschnitt dargestellte Teil eine kontinuierliche massive Seele 2 aus verformbarem, bindemittelhaltigem Brisanzsprengstoff, z.B. aus superfein-teiligem PETN im Gemisch mit einem Bindemittel, wie weichgestellter Nitrocellulose, wobei Durchmesser und Sprengstoffgehalt der Seele so aufeinander abgestimmt sind, dass etwa 0,1 bis 2 g Sprengstoff auf den Meter Länge entfallen. Ferner zeigt die Abbildung einen Kunststoffschutzmantel 4, der z.B. etwa 0,127 bis 1,905 mm dick ist und die Seele 2 ein-schliesst. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schnurabschnitt besteht die Seelenverstärkung 3 aus einer Masse von sich von Multifilgarnen ableitenden Fäden, die rings um den Umfang der Seele 2 und in Berührung mit derselben angeordnet sind und sich parallel zu der Längsachse der Seele 2 erstrecken, und ein Mantel 4, der die Seele 2 und die die Seele verstärkenden Fäden 3 umschliesst. In einem anderen Teil von Fig. 5 ist der Mantel 4 entfernt worden, um das Aussehen des Umfanges der Seele 2 zu zeigen, und in anderen Teilen der Fig. 1 ist der Mantel 4 entfernt worden, um das Aussehen des Um-fanges der Fäden 3 auf der Seele 8 zu zeigen, und die Fäden 3 sind entfernt worden, um das Aussehen des Umfanges der 5 Seele 2 zu zeigen.

Die energiearme Sprengschnur gemäss der Erfindung vereinigt in sich die Merkmale einer kontinuierlichen massiven (d.h. nicht-hohlen) Seele aus verformbarem, bindemittelhaltigem Brisanzsprengstoff von niedriger Ladungsdichte, d.h. 0,1 io bis 2 g/m Länge, aus kristallinem Brisanzsprengstoff in einem Bindemittel für denselben und nur eines leichten Kunststoffschutzmantels, der die Seele umschliesst. Ein weiteres Merkmal, das bevorzugt wird, ist die in Längsrichtung verlaufende Faserverstärkung ausserhalb der Seele. Im Gegensatz zu den 15 Lehren des Standes der Technik in bezug auf energiearme Sprengschnüre wurde gefunden, dass ein verformbarer, binde-mittelhaltiger Brisanzsprengstoff in Form einer Schnur ohne Einschluss in einen Mantel aus Metall oder Gewebe, ohne spiralförmige Umwicklung mit Textilstoff, Kunststoff oder 20 Metallsträngen oder -fäden und ohne eine dicke Kunststoffhülle so hergestellt werden kann, dass eine Detonation in zuverlässiger Weise schon bei Ladungsdichten von 1 bis 2 g/m mit einer für Sprengarbeiten brauchbaren Geschwindigkeit, z.B. von mehr als etwa 4000 m/sec, fortgepflanzt wird. 25 Es wurde gefunden, dass der soeben erwähnte Einschluss unnötig ist, wenn die Seele aus einer kontinuierlichen, massiven Stange aus bindemittelhaltigem Sprengstoff, z.B. einem durch Kunststoff gebundenen Sprengstoff, mit einem Sprengstoffgehalt von mindestens etwa 55 Gew.-% und einer «super-30 feinteiligen» kristallinen Brisanzsprengstoffkomponente (wie nachstehend beschrieben) besteht und eine etwaige Verstärkung für die Seele sich ausserhalb derselben befindet. Bei der Schnur gemäss der Erfindung werden die Sprengstoffteilchen in der Seele durch ein Bindemittel zusammengehalten, z.B. 35 durch ein organisches Polymeres, und dies hat eine günstige Wirkung, weil dadurch eine gleichmässige, hohe Dichte der Seele und mithin Zuverlässigkeit der Detonation gewährleistet wird; eine hohe Dichte ist ein wesentlicher Gesichtspunkt besonders bei Sprengschnüren von geringem Durch-40 messer, geringer Ladungsdichte und geringer Brisanz. In bezug auf die bindemittelhaltige Seele wurde gefunden, dass, obwohl eine zentrale, innere Verstärkung als für Sprengschnüre von hoher Ladungsdichte aus selbsttragenden Sprengstoffen zu bevorzugen beschrieben worden ist (vgl. US-PS 45 3 338 764), äussere Verstärkungsfäden für das richtige Arbeiten von Sprengschnüren von niedriger Ladungsdichte, die mit dieser Art von Seele hergestellt sind, wesentlich sind. Wenn die bindemittelhaltige Sprengstoffseele der Schnur gemäss der Erfindung verstärkt wird, verläuft die äussere Verso Stärkung, z.B. die Textilgarne, vorzugsweise in Längsrichtung im wesentlichen parallel zu der Schnurachse. Im Gegensatz zu den bisher bekannten energiearmen Sprengschnüren, die mit gewebten oder aufgewickelten Textilstoffverstärkungen versehen sind, lässt sich eine solche Schnur leicht mit hoher 55 Geschwindigkeit kontinuierlich herstellen.

Der bindemittelhaltige Sprengstoff, der die Seele der Schnur darstellt, enthält mindestens eine feinteilige, kapselempfindliche, kristalline Brisanzsprengstoffverbindung, die ein organisches Polynitrat, wie PETN oder Mannithexanitrat, 60 oder ein Polynitramin, wie Cyclotrimethylentrinitramin (RDX) oder Cyclotetramethylentetranitramin (HMX), sein kann. Von diesen Verbindungen ist PETN am leichtesten erhältlich und unter den beim Sprengen üblicherweise vorkommenden Bedingungen zufriedenstellend, und aus diesem 65 Grunde stellt es den bevorzugten kristallinen Sprengstoff in der bindemitteihaitigen Sprengstoffseele dar. Die kristalline Brisanzsprengstoffverbindung liegt im Gemisch mit einem Bindemittel vor, welches ein natürliches oder synthetisches

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organisches Polymeres, z.B. die in der US-PS 2 992 087 beschriebene lösliche Nitrocellulose oder das in der US-PS 2 999 743 beschriebene Gemisch aus einem organischen Kautschuk u. einem thermoplastischen Terpenkohlenwasser-stoffharz sein kann. Die in diesem Patentschriften beschriebenen Massen können für die Seele der Sprengschnur gemäss der Erfindung verwendet werden. Die Seele kann auch noch andere Bestandteile, wie Zusatzstoffe zum Weichstellen des Bindemittels oder zum Verdichten der Masse, enthalten. Andere verwendbare Zusammensetzungen sind diejenigen, die in den US-PSen 3 338 764 und 3 428 502 beschrieben sind.

Die Sprengschnur gemäss der Erfindung ist eine «energiearme» Sprengschnur, d.h. eine solche, die bei der Detonation verhältnismässig wenig Geräusch erzeugt und eine verhältnismässig geringe Brisanz aufweist. Deshalb ist für eine gegebene Seelenzusammensetzung der Seelendurchmesser derart, dass etwa 0,1 bis 2, vorzugsweise mindestens 0,4 g kristalliner Brisanzsprengstoff auf den laufenden Meter der Schnur entfallen. Bei Hauptleitungen, die Seelen mit höheren Ladungsdichten enthalten, kann das Geräusch in bestimmten Gegenden leicht zu einem Problem werden. Unter etwa 0,1 g/m ist die Zuverlässigkeit der vollständigen Fortpflanzung der Detonation gering, falls die Seele nicht ausserdem ein energiereiches Bindemittel und/oder einen energiereichen Weichmacher enthält. Bei einer solchen Zusammensetzung, z.B. bei einer Zusammensetzung mit einer Nitrocellulose von hoher Viskosität als Bindemittel, die mit Trimethyloläthan-trinitrat weichgestellt ist, wie es in der US-PS 3 943 017 beschrieben ist, können Ladungsdichten eines teilchenförmigen Brisanzsprengstoffs in der Seele von nur etwa 0,02 g/m erzielbar sein. Ladungsdichten von etwa 0,4 bis 2 g/m haben sich als besonders vorteilhaft für Bohrlochleitungs- sowie für Hauptleitungsschnüre erwiesen. Bei Sprengstoffseelen von niedriger Ladungsdichte, wie bei den Schnüren gemäss der Erfindung, ist es wesentlich, dass die kristalline Brisanzspreng-stoffkomponente im «superfeinteiligen» Teilchengrössenbe-reich vorliegt, d.h. die maximale Abmessung der Teilchen soll im Bereich von 0,1 bis 50 ^m liegen, und die mittlere maximale Abmessung soll im allgemeinen nicht grösser als etwa 20 [im sein. Grössere Sprengstoffteilchen, starke Schwankungen in der Teilchengrösse und teilchenförmige Fremdstoffe sind unerwünscht, da sie die gleichmässige Fortpflanzung der Detonation in der Seele stören. Ein bevorzugter Sprengstoff für die Seele ist ein solcher mit Mikrolöchern, hergestellt nach der US-PS 3 754 061.

Die Sprengstoffladungsdichte der Seele ist ein Funktion des Gehalts der bindemitteihaitigen Masse an kristallinem Brisanzsprengstoff und des Seelendurchmessers. Der Gehalt an kristallinem Brisanzsprengstoff kann z.B. von etwa 55 bis 90 Gew.-% der Seelenzusammensetzung variieren. Obwohl ein geringer Sprengstoffgehalt bis zu einem gewissen Aus-mass durch einen grösseren Seelendurchmesser ausgeglichen werden kann, ist es wirksamer, und die Fortpflanzung der Detonation ist zuverlässiger, wenn der Sprengstoffgehalt für eine gegebene Ladungsdichte so hoch wie möglich ist und vorzugsweise mindestens etwa 70 Gew.-% der Masse der Seele beträgt. Für Sprengstoffgehalte im Bereich von etwa 55 bis 90 Gew.-% arbeitet man mit Seelendurchmessern von etwa 0,025 bis 0,152 cm, um Seelenladungsdichten von 0,1 bis 2 g/m Seelenlänge zu erzielen. Um die bevorzugte Seelenladungsdichte von 0,4 g/m zu erreichen, arbeitet man mit einem Durchmesser von etwa 0,069 cm. Die Sprengstoffmasse enthält ferner etwa 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5, Gew.-% Bindemittel und ausserdem im Bedarfsfalle einen Weichmacher, um die Masse strangpressbar zu machen und ihr Zusammenhalt in der Seele zu verleihen.

Die Dichte der Seele variiert mit dem jeweiligen teilchenförmigen Sprengstoff und Bindemittel, dem Gehalt an Sprengstoff und Bindemittel und der Art und Menge weiterer möglicher Zusätze. Im allgemeinen haben Seelen auf Grundlage der in den US-PSen 2 992 087 und 2 999 743 beschriebenen Zusammensetzungen eine Dichte von etwa 1,5 g/cm3. Eine Seelendichte von dieser Grössenordnung hat im Gegensatz zu Dichten von nur etwa 1,2 g/cnr, wie sie mit teilchenförmigen Seelen erreicht werden, den Vorteil einer besseren Übertragung der Detonationswelle und daher einer höheren Detonationsgeschwindigkeit für einen gegebenen Durchmesser. Die Querschnittsform der Seele ist zwar nicht ausschlaggebend für die richtige Arbeitsweise der Schnur; vorzugsweise verwendet man jedoch im allgemeinen eine Seele von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, um die Herstellung von Sprengschnüren mit dem allgemein üblichen kreisförmigen Querschnitt zu erleichtern.

Die bindemittelhaltige Sprengstoffseele ist in einen Mantel eingeschlossen, der sie gegen Abrieb und sonstige Beschädigungen schützt, die bei der Hantierung und bei der Vorbereitung zum Sprengen eintreten können. Da der Mantel in erster Linie eine Schutzfunktion hat, ist er verhältnismässig dünn, d.h. im Bereich von etwa 0,013 bis 0,191 cm; jedoch kann ein Mantel mit einer Dicke bis etwa 0,318 cm verwendet werden, wenn die Schnur unter Bedingungen sehr starker Belastung eingesetzt werden soll, wie sie im Tagebau vorkommen. Mit Mänteln, die dünner als etwa 0,013 cm sind, lässt sich ein gleichmässiger Schutz nur schwer erreichen. Ein Mantel, der dicker als etwa 0,318 cm ist, ist bei der Sprengschnur gemäss der Erfindung nicht erforderlich und trägt jedenfalls nur unnötig zu der Dicke und den Kosten der Schnur bei, beschränkt deren Biegsamkeit und kann Schwierigkeiten beim Einbringen in Bohrlöcher von kleinem Durchmesser verursachen. Vom Gesichtspunkt der Leichtigkeit des Aufbringens auf die Seele und des Grades des durch den Mantel zur Verfügung gestellten Schutzes wird eine Manteldicke von etwa 0,051 bis 0,127 cm bevorzugt. Bei den bevorzugten Seelenladungsdichten von 0,4 bis 2 g/m und den bevorzugten Manteldicken von 0,051 bis 0,127 cm beträgt daher das Verhältnis der Seelenladungsdichte (g/m) zur Manteldicke (cm) 3:1 bis 39:1.

Innerhalb des brauchbaren Manteldickenbereichs ist es oft ratsam, einen dickeren Mantel zu verwenden, wenn die Sprengstoffladungsdichte in der Seele sich nahe dem unteren Ende des Bereichs der Ladungsdichten befindet, da dies in solchen Fällen eine zuverlässige Zündung und Fortpflanzung der Detonation gewährleisten kann. Ferner kann die Vergrös-serung der Manteldicke mit Erhöhung der Seelenladungsdichte auch die Fortsetzung der Detonation durch Knoten und Halbstiche hindurch gewährleisten.

Der Mantel besteht nur aus einer oder mehreren Kunststoffschichten. Dies bedeutet, dass jede Schicht, aus der der Mantel aufgebaut ist, im wesentlichen aus Kunststoff besteht, und dass in dem Mantel keiae einschliessende Metalloder Gewebeschicht vorhanden ist, weder angrenzend an die Seele noch getrennt von der Seele.

Die Seele besteht aus einem plastischen, d.h. verformbaren, Stoff, der fliessfähig, d.h. strangpressbar ist. Dies macht es möglich, den Kunststoffmantel z.B. durch Strangpressen oder nach anderen herkömmlichen Beschichtungs-methoden auf die Seele aufzubringen, ohne dass es zu einer schädlichen Formänderung des Sprengstoffs kommt. Der Kunststoff soll in gehärtetem Zustande biegsam und zäh sein. Ozwohl die Temperatur des Kunststoffs, die beim Aufbringen des Mantels auf die Seele angewandt werden kann, je nach der Berührungszeit zwischen der Seele und dem darüberliegen-den weichen Kunststoff, der Geschwindigkeit des Wärmeaustausches zwischen Seele und Kunststoff und der Stabilität des Bindemittels in der Seele variieren kann, soll der Kunststoff im Falle einer PETN-haltigen Seele bei einer Tempera-

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tur nicht über etwa 200°C fliessfähig sein. Der Kunststoff kann ein wärmehärtender Stoff, wie Kautschuk oder ein anderes Elastomeres, oder ein thermoplastischer Stoff sein, wie Wachs, Asphalt, Polyolefine, z.B. Polyäthylen oder Polypropylen, Polyester, z.B. Polyäthylenterephthalat, Polyamide, z.B. Nylon, Polyvinylchlorid, ionomere Harze, z.B. Metallsalze von Copolymerisaten aus Äthylen und Methacrylsäure, usw. Thermoplastische Mäntel werden bevorzugt, und besonders bevorzugt wird Polyäthylen wegen seiner leichten Erhältlichkeit, Anwendbarkeit usw.

Um der Schnur zu ermöglichen, dass sie ihre Struktur und ihre Abmessungen im praktischen Einsatz beibehält, verwendet man vorzugsweise eine Verstärkung, um die Zugfestigkeit der Schnur zu erhöhen und sie daran zu hindern, dass sie sich unter der Einwirkung der Kräfte, die normalerweise beim Beladen von Bohrlöchern auftreten, bis zum Bruchpunkt einschnürt. Eine solche Verstärkung kann zwar durch einen in der Kunststoffschicht bzw. den Kunststoffschichten des Schutzmantels verteilten Stoff, z.B. durch Bruchstücke oder Stränge von Garn, beispielsweise in der in der US-PS 2 687 553 gezeigten Weise, oder am äusseren Umfang des Mantels bewirkt werden; vorzugsweise wird jedoch die Seele durch mindestens einen und gewöhnlich vorzugsweise durch vier oder mehr Endlosgarnstränge verstärkt, die im wesentlichen mit dem Umfang der Seele in Berührung stehen und im wesentlichen parallel zu ihrer Längsachse verlaufen.

Die Anordnung von Garnsträngen zwischen der Seele und dem Mantel wird gegenüber der Anordnung von Garnsträngen im Inneren der Kunststoffschicht des Mantels bevorzugt, weil dann Wärme weniger leicht von dem Kunststoff zu der Seele übertragen wird, wenn heisser Kunststoff auf die Seele stranggepresst wird. Der Ausdruck «Garn» wird hier in dem Sinne der «Standard Définitions of Terms Relating to Textile Materials», ASTM-Norm D 123-74a, verwendet, wo «Garn» definiert wird als Gattungsbegriff für einen fortlaufenden Strang aus Textilfasern, Fäden oder Material, das als eine Anzahl von miteinander verzwirnten Fasern, als eine Anzahl von ohne Zwirn abgelegten Fäden, als eine Anzahl von mit mehr oder weniger Zwirn zusammen abgelegten Fäden vorkommt, ein einzelner Faden (Monofil) mit oder ohne Drall oder ein oder mehrere Streifen, die durch Längsaufspaltung einer Folie aus einem Stoff, wie einem natürlichen oder synthetischen Polymeren, mit oder ohne Drall erhalten werden. Arten von Garn, die unter diese Definition fallen, sind einfädiges Garn, gefachtes Garn, mehrmals gezwirntes Garn, Schnur, Faden, Phantasiegespinst usw. Der Garnstrang bzw. die Garnstränge wird (werden) um die Seele herum an Ort und Stelle durch den plastischen Mantel festgehalten, der die Seele und den (die) längs des Umfanges verlaufenden Garnstrang (Garnstränge) einschliesst. Man kann jedes Garn verwenden, das eine genügende Zugfestigkeit aufweist, um die Seele daran zu hindern, sich unter der Einwirkung der Kräfte, die normalerweise beim Beladen des Bohrloches auftreten, zu einem solchen Grade einzuschnüren, dass sie eine Detonation nicht mehr fortpflanzt. Dies erfordert gewöhnlich, dass die Seele eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 4,5 kg/mm2 aufweist. Um zu gewährleisten, dass die Schnur noch stärkeren Kräften standhält, wird eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 9 kg/mm2 für die verstärkte Seele bevorzugt. Garnmaterial, Fadenzahl und Titer sowie die Anzahl der Garne werden so ausgewählt, dass man die erforderliche Zugfestigkeit erhält. Multifilgarne können zu bevorzugen sein, da sie im Gegensatz zu Monofilen dazu neigen, sich um die Seele herum auszubreiten, beim Ummantelungsvorgang eine Isolierwirkung und eine weiter verteilte Käfigwirkung auszuüben. Im Falle von festeren Fäden kann man mit weniger Strängen und geringeren Titern arbeiten. Garne mit einem Titer von mehr als 2000 den werden nicht bevorzugt, weil die

Sprengschnur dann zu dick wird. Man kann zwar beliebige Naturfasern in dem Garn verwenden; synthetische Fasern, wie Polyester-, Polyamid- und Polyacrylfasern, werden jedoch wegen ihrer höheren Festigkeit bevorzugt. Besonders bevorzugt werden Nylon, Polyäthylenterephthalat und das durch Kondensation von Terephthalsäure und p-Phenylen-diamin hergestellte vollaromatische Polyamid. Wenn diese Fasern Titer von 800 den oder mehr aufweisen, haben sie Zugfestigkeiten von mindestens etwa 4,5 kg/mm2, so dass die Schnur dann nur einen einzigen Garnstrang zu enthalten braucht. Multifilgarne liefern jedoch zusätzliche Festigkeit und werden daher bevorzugt. Sie können auch in geringeren Titern, z.B. bis hinab zu etwa 400 den, verwendet werden. Bei der bevorzugten Schnur sind mindestens vier Multifilgarne im wesentlichen gleichmässig um den Umfang der Seele herum angeordnet, was zu einer gleichmässigen Verteilung der Verstärkung um die Seele herum führt. Dadurch, dass man die Multifilgarne vor dem Aufbringen des Kunststoffmantels nebeneinander in dem Käfig anordnet, ist kein bedeutender Vorteil zu erzielen, weil die Vorgänge des Käfigziehens und der Beschichtung mit dem Kunststoff sowieso zur Ausbreitung oder Diffusion der Fäden in den Multifilgar-nen führen, so dass die Garne sich um die Seele herum vermischen können. Aus diesem Grunde und in Anbetracht des Umfanges der Seele und des Titers der Garne ist die Verwendung von mehr als zwölf Garnen überflüssig. Gewöhnlich ist die Fadenschicht nicht dicker als etwa 0,025 cm.

Texturierte Garne und Multiplexgarne (wie sie in der US-PS 3 338 764 beschrieben sind) sind als Verstärkung für die Seele besonders wirksam, da sie sich fest an den sie umgebenden Kunststoffmantel binden. Auch das Aufbringen eines Klebstoffüberzuges, z.B. aus weichem Wachs, auf die Stränge verbessert die Bindung zwischen den Strängen und dem Kunststoffmantel, weil dadurch die Beweglichkeit der Garne, die einen ungünstigen Einfluss auf die Seele haben könnte, vermindert und die Abziehfestigkeit des Mantels erhöht wird.

Verfahren und Vorrichtung gemäss der Erfindung werden nachstehend anhand von Fig. 2 bis 4 erläutert. Fig. 2 und 3 zeigen eine Kolbenstrangpresse 5 mit einem Kolben 6 und einem Zylinder 29, der von Heizschlangen 7 umgeben ist. Der Strangpresszylinder 29 ist mit einer Vakuumleitung 25 und einem Sieb 26 versehen, das auf einer Seite einer mit vielen Öffnungen ausgestatteten Trägerplatte 27 befestigt ist. In dem Strangpresszylinder 29 und in den Öffnungen der Platte 27 befindet sich eine Masse 28 aus verformbarem, bindemittelhaltigem Brisanzsprengstoff. Die andere Seite der Platte 27 grenzt an den verjüngten Form teil des Zylinders 29 an, in den die Sprengstoffmasse 28 unter der Wirkung des Kolbens 6 hineingetrieben und zu einer massiven Stange oder Seele 2 verformt wird.

An den Formteil der Strangpresse 5 grenzt eine Strangorientierungsplatte 8 an, die als Vorrichtung zum Orientieren von Garnsträngen einschliesslich der Garnstränge 9 und 10 in einer im wesentlichen parallelen, ringförmigen Anordnung wirkt. Die Platte 8 hat einen axialen Kanal und zur Aufnahme der Stränge bestimmte radiale Nuten in einer mit dem axialen Kanal in Verbindung stehenden Oberfläche, und die genutete Oberfläche der Platte ist bei ihrem Zusammentreffen mit dem axialen Kanal gekrümmt. Die Platte 8 wird in einer solchen Stellung abgestützt, dass ihre mit Nuten versehene Oberfläche derart mit der Oberfläche der Strangpresse 5 zusammentrifft, dass der axiale Kanal der Platte koaxial mit der Seele 2 verläuft, die aus dem Formteil der Strangpresse 5 unter der Wirkung des Kolbens 6 ausgepresst wird. Stränge 9 und 10 werden von Spulen 11 bzw. 12 durch eine Drehhaspel 13 abgezogen, die eine Vorrichtung zum Abziehen oder Ziehen von Strängen unter ausreichender Spannung darstellt, um sie in

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8

Form eines vorrückenden Käfigs 14 anzuordnen. Die aus der Strangpresse 5 kommende Seele 2 wird in dem Käfig 14 mitgenommen und von diesem gefördert. Die Drehhaspel 13 zieht den Käfig 14 (der die Seele 2 enthält) durch die Strangpressform 15 einer zweiten Strangpresse, die Kunststoff rings um den Käfig herum in Form eines Mantels 4 aufbringt. Die Strangpressform 15 hat einen ringförmigen Aussenteil 17 und einen rohrförmigen Innenteil 16, die so angeordnet sind, dass ein weicher Kunststoff 30, der der Strangpressform 15 auf an sich bekannte (nicht dargestellte) Weise durch die Wand von 17 zugeführt wird, zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Aussenteils 17 und des rohrförmigen Innenteils 16 zu einem Rohr verformt wird, während der Käfig 14 durch den axialen Kanal des rohrförmigen Teils 16 vorrückt. Eine Vakuumleitung 18 erstreckt sich durch die Wand des rohrförmigen Teils 16 und mündet in den axialen Kanal des letzteren ein. Der rohrförmige Teil 16 und die Strangorientierungsplatte 8 werden durch das Verbindungsrohr 19, welches den Käfig 14 in dem Raum zwischen der Platte 8 und dem rohrförmigen Teil 16 umgibt, in koaxialer Lage auf Abstand voneinander gehalten.

Der ummantelte, die Seele enthaltende Käfig (Schnur 1), der sich am Auslass der Strangpressform 15 bildet, läuft durch das Gefäss 20, z.B. einen Wasserbehälter, das eine Vorrichtung zum Härten des Kunststoffs bildet. Nach dem Vorbeigang an der Drehhaspel 13 wird die Schnur auf der Aufwik-kelspule 22 gesammelt, wobei das Aufwickeln der Schnur durch das Überleiten über ein Spannungssteuerorgan 21, z.B. einen Tänzerwalzenregler, erleichtert wird. Der Strangpresskolben 6 ist mit einem Messfühler 23 verbunden, der die Geschwindigkeit des Kolbens feststellt und ein entsprechendes Signal an den Signal Prozessor 24 sendet, der seinerseits mit dem Antrieb für die Drehhaspel 13 und dem Antrieb für die Aufwickelspule 22 verbunden ist und deren Geschwindigkeiten entsprechend dem von dem Messfühler 23 übermittelten Signal regelt.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausbildungsform einer Strangpressform 15. die in der Vorrichtung gemäss der Erfindung zusammen mit einer Strangpresse zur Herstellung der Sprengstoffseele verwendet werden kann. Diese Strangpressform weist einen Mechanismus zum Orientieren von Garnsträngen in einer im wesentlichen parallelen, ringförmigen Anordnung auf und kann daher in der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ohne Strangorientierungsplatte 8 verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform hat ein axialer Kanal in der Strangpressform 15 einen zylindrischen Teil 31 und einen kegelförmigen Teil 32. Ein hohler kegelförmiger Einsatz 33 hat eine solche Stellung, dass seine Spitze mit einem geringen Abstand zwischen beiden Oberflächen in dem kegelförmigen Teil der Strangpressform sitzt. Die Drehhaspel 13 zieht Garnstränge 9 und 10 durch Öffnungen in dem Garnführungsring 34 und von dort weiter an der inneren Oberfläche des angrenzenden kegelförmigen Einsatzes 33 entlang. In dem kegelförmigen Teil des Einsatzes 33 konvergieren die Stränge und orientieren sich dann im wesentlichen parallel zueinander, wobei sie beim Durchgang durch einen zylinderförmigen Teil des Einsatzes 33 einen Käfig bilden.

Die Sprengstoffseele 2 rückt in den zylinderförmigen Teil des Einsatzes 33 vor, wo sie von dem sich darin bildenden Garnkäfig mitgenommen wird. Kunststoff 30 wird in den Ringraum zwischen den Wänden des kegelförmigen Einsatzes 33 und der Strangpressform 15 eingeführt. Dieser ringförmige Raum steht mit dem zylinderförmigen Teil 31 der Strangpressform durch den Raum zwischen dem kegelförmigen Teil 32 der Strangpressform und der Spitze des Einsatzes 33 in Verbindung. Der zylinderförmige Teil des Einsatzes 33 steht koaxial mit dem zylinderförmigen Teil 31 der Strangpressform in Verbindung. Der sich in dem zylinderförmigen

Teil des Einsatzes 3 bildende, die Seele enthaltende Käfig 14 wird durch einen Kunststoffstrom 30 hindurchgezogen, der durch den zylinderförmigen Teil 31 der Strangpressform fliesst, nachdem er in diesen aus dem Raum zwischen dem 5 kegelförmigen Teil 32 der Strangpressform und der Spitze des Einsatzes 33 eingetreten ist. Der Kunststoff 30 wird zu einem Mantel um die von dem Käfig 14 umgebene Seele verformt, und so entsteht die Sprengschnur 1.

Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung einer belo vorzugten Sprengschnur gemäss der Erfindung.

Beispiel 1

A. In der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung besteht die Masse 28 in dem Strangpresszylinder 29 aus 455 g eines ver-15 formbaren, bindemitteihaitigen Sprengstoffs, nämlich eines Gemisches aus 76,5% superfeinteiligem PETN, 20,2% Ace-tyltributylcitrat und 3,3% Nitrocellulose, hergestellt nach dem Verfahren der US-PS 2 992 087. Das superfeinteilige PETN ist nach dem Verfahren der US-PS 3 754 061 hergestellt, ent-20 hält in seiner Masse verteilte Mikrolöcher und hat eine mittlere Teilchengrösse von weniger als 15 um, wobei sämtliche Teilchen kleiner als 44 |xm sind. Um die Sprengstoffmasse in strangpressbarem Zustand zu halten, wird die Temperatur des Zylinders 29 durch Heizspiralen 7 auf 63°C gehalten. 25 Nachdem die Sprengstoffmasse in den Zylinder 29 eingebracht worden ist, wird der Kolben 6 so vorgeschoben, dass er den Zylinder 29 verschliesst, und durch die Leitung 25 wird ein Vakuum angelegt. Ein Vakuum von —741,7 mm Quecksilbersäule wird 1 min innegehalten, um den Einschluss 30 von Luft in der Sprengstoffmasse zu verhindern, weil dies zur Unstetigkeit in der stranggepressten Seele führen und deren Fähigkeit, eine Detonation fortzupflanzen, beeinträchtigen könnte. Der Kolben 6 wird dann weiter vorgeschoben, bis die Sprengstoffmasse 28 verdichtet ist, aber noch nicht so 35 weit, dass der Strangpressvorgang beginnt.

Die Stränge 9 und 10 und vier weitere (nicht dargestellte) Stränge werden in die radialen Nuten der Platte 8 eingefädelt und durch die axialen Kanäle der Platte 8 sowie durch den rohrförmigen Teil 16 gezogen, indem der Antrieb der Dreh-40 haspel 13 in Tätigkeit gesetzt wird. Jeder der sechs Stränge besteht aus Polyäthylenterephthalatgarn mit einem Titer von 1000 den, und die Spannung der Stränge wird durch das Spannungssteuerorgan 21 auf je 113,4 g eingeregelt. Gleichzeitig werden der Antrieb der Aufwickelspule 22 und die Vor-45 richtung zum Bewegen des Kunststoffs 30 in Tätigkeit gesetzt. Der Kunststoff 30 ist Hochdruckpolyäthylen und befindet sich auf 150°C. Das Gefäss 29 besteht aus zwei Abteilungen, von denen die erste Abteilung, durch die die Schnur hindurchiäuft, Wasser von 81°C und die zweite Ab-50 teilung Wasser von 21°C enthält. Diese Zweizonenkühlung trägt zu einer gleichmässigeren Kühlung des Kunststoffmantels bei und begünstigt einen dichteren Passsitz des Mantels auf dem Käfig. Der Durchmesser des Teils der Strangpresse 5, wo sich die Seele 2 bildet, beträgt 0,076 cm. Der 55 Abstand zwischen den sich gegenüberstehenden Oberflächen des Aussenteils 17 und des rohrförmigen Innenteils 16 der Strangpressform 15 ist derart, dass der entstehende Polyäthylenmantel 4 eine Dicke von 0,089 cm hat.

Sobald die Drehhaspel 13, das Spannungssteuerorgan 21, 60 die Aufwickelspule 22 und das Gefäss 20 in Betrieb sind,

wird der Kolben 6 mit einer Geschwindigkeit von 1,270 cm/ min vorgeschoben. Die Sprengstoffmasse 28 wird durch das Sieb 26, welches Teilchen, die grösser als 0,0254 cm sind, aussiebt, und durch die Öffnungen in der Platte 27 getrieben 65 und zu einer massiven Seele 2 mit einem Durchmesser von 0,076 cm verformt. Die Seele tritt aus der Strangpresse 5 mit einer Geschwindigkeit von 75,6 m/min aus, und die Geschwindigkeit des durch die Drehhaspel 13 vorwärtsgeför

9

625775

derten und auf die Spule 22 aufgewickelten Käfigs wird durch Signale, die von dem Signalprozessor 24 kommen, auf die Strangpressgeschwindigkeit der Seele abgestimmt. Durch Leitung 18 wird ein Vakuum angelegt, um das Aufschrumpfenlassen des Kunststoffmantels auf den durch den rohrförmigen Teil 16 hindurchlaufenden, die Seele enthaltenden Käfig 14 zu erleichtern. In dem rohrförmigen Teil 16 wird ein Vakuum von —15 cm Quecksilbersäule innegehalten.

Die auf die Spule 22 aufgewickelte Schnur 1 hat einen Aussendurchmesser von 0,254 cm, eine Seele mit einem Durchmesser von 0,076 cm und einen 0,089 cm dicken Polyäthylenüberzug. Die PETN-Ladungsdichte in der Seele beträgt 0,533 g/m (g/m PETN je cm Überzug = 6:1), und die Dichte der Seele beträgt 1,5 g/cm3. Die Fäden des Garns umgeben die Seele im wesentlichen vollständig, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Schnur ist biegsam und leicht und hat eine Zugfestigkeit von 45 kg.

Wenn die Schnur durch eine Sprengkapsel Nr. 6 gezündet wird, deren Ende in koaxialer Berührung mit dem freien Ende der Schnur steht, detoniert sie mit einer Geschwindigkeit von 6900 m/sec. Die Schnur zündet sich selbst nicht, wenn ein Abschnitt derselben Seite an Seite mit einem anderen Abschnitt zusammengefügt wird. Die Detonation einer zusammenhängenden Länge der Schnur wird durch Knoten verschiedener Form fortgepflanzt. Die Schnur lässt sich schwer zünden, wenn die Berührung der Sprengkapsel mit der Schnur nicht koaxial ist.

B. Die gleiche Schnur wird nach dem in Teil A beschriebenen Verfahren mit dem Unterschied hergestellt, dass die in Fig. 4 dargestellte Strangpressform 15 anstelle der in Fig. 3 dargestellten Strangpressform 15 und der Strangorientierungsplatte 8 verwendet wird. Bei diesem Verfahren zieht die Drehhaspel 13 vier Garnstränge durch den zylindrischen Teil des Einsatzes 33 unter ausreichender Spannung, um sie zu einem vorrückenden Käfig von in Längsrichtung im wesentlichen parallelen Strängen anzuordnen, der Käfig nimmt die Seele mit, und der die Seele enthaltende Käfig wird durch den Polyäthylenstrom hindurchgezogen, der durch den zylindrischen Teil des axialen Kanals der Strangpressform fliesst, wodurch ein Mantel aus weichem Polyäthylen rings um den Käfig herum aufgebracht wird. Ebenso wie bei dem in Teil A beschriebenen Verfahren findet bei diesem Arbeitsvorgang im wesentlichen keine Verminderung des Durchmessers der Seele statt.

Nach den oben beschriebenen Verfahren können bei entsprechenden Abänderungen der Grösse der Strangpressformen und der Strangpressgeschwindigkeiten Sprengschnüre mit unterschiedlichen Seelendurchmessern, Manteldicken und Anzahlen von Verstärkungsgarnsträngen hergestellt werden.

Die Verwendung der energiearmen Sprengschnur gemäss der Erfindung und der Einfluss verschiedener Parameter, wie der Ladungsdichte und des Durchmessers der Seele, der Dicke und Zusammensetzung des Mantels und der Anzahl und Art der Verstärkungsgarne, werden in den nachstehenden Beispielen erläutert.

Beispiel 2

0,26 g des in Beispiel 1 beschriebenen superfeinteiligen PETN werden in eine 0,08 mm dicke Aluminiumhülse mit geprägtem Boden eingefüllt, deren Ende zum Anliegen an der Seite einer 3 m langen Schnur gemäss Beispiel 1A gebracht wird, mit dem Unterschied, dass die Schnur in diesem Falle eine Seele mit einem Durchmesser von 0,127 cm und einer PETN-Ladungsdichte von 1,49 g/m aufweist. Diese Schnur dient als Hauptleitung. Ein Ende einer 1,5 m langen Schnur gemäss Beispiel 1A (Bohrlochleitung) wird in die Aluminiumhülse (den Zünder) so eingesetzt, dass es das PETN berührt. Das andere Ende der Bohrlochleitung wird mit seiner Seite zum Anliegen an dem schlagempfindlichen Teil eines Schlagzeitzünders gebracht. Die Hauptleitung wird mit einer Sprengkapsel Nr. 6, deren Ende in koaxialer Berührung mit dem freien Ende der Schnur steht, zur Detonation gebracht. Die Detonation wird von der Hauptleitung zu dem Zünder, von dem Zünder zur Bohrlochleitung und von der Bohrlochleitung zu dem Schlagzeitzünder übertragen.

Die gleichen Ergebnisse erhält man mit Hauptleitungs-schnüren, deren Seelen Ladungsdichten von 2,13 g/m bzw. 0,938 g/m, entsprechend Durchmessern von 0,152 cm bzw. 0,102 cm, aufweisen, sowie mit Bohrlochleitungsschnüren, deren Seelen Ladungsdichten von 0,638 g/m bzw. 0,469 g/m, entsprechend Durchmessern von 0,084 cm bzw. 0,07 cm, aufweisen.

Beispiel 3

Die folgenden Versuche zeigen die Arten von missbräuch-licher Behandlung in bezug auf Verknotung, Spannung und Abrieb, die die Schnur gemäss der Erfindung aushält.

A. Ein Ende einer 18 m langen Bohrlochleitung aus der Schnur gemäss Beispiel 1A wird mit seiner Seite zum Anliegen an dem schlagempfindlichen Teil eines Schlagzeitzünders gebracht. Der Zeitzünder ist in eine 0,9 kg-Döbelpatrone (Rohr aus biegsamer Folie mit verengten verschlossenen Enden) von 5 cm Durchmesser und 41 cm Länge eingebettet, die eine nicht-explosive Masse zum Simulieren eines Wassergelsprengstoffs enthält. Der Zeitzünder und die Schnur werden durch zwei Halbstiche in der Folienpatrone an Ort und Stelle befestigt. Die Patrone wird unter verschiedenen Beladungsbedingungen, wie sie bei der praktischen Verwendung vorkommen können, in ein simuliertes, 15 m tiefes Bohrloch hinabgelassen, welches aus der Innenseite eines Stahlrohres von 13 cm Durchmesser besteht. Das andere Ende der eine Ladungsdichte von 0,53 g/m aufweisenden Bohrlochleitung ist mit dem Zünder und der eine Ladungsdichte von 1,49 g/m aufweisenden Hauptleitung gemäss Beispiel 2 verbunden. Nachdem das Rohr unter den beschriebenen Bedingungen beladen worden ist, wird die Hauptleitung gemäss Beispiel 2 zur Detonation gebracht. Die Bohrlochleitung detoniert vollständig, und der schlagempfindliche Zeitzünder detoniert nach der für ihn geplanten Zeitverzögerung, nachdem das Aggregat aus Bohrlochleitung, Zeitzünder und Patrone den folgenden Bedingungen unterworfen worden ist:

I. Man lässt die Patrone über die ganze Länge der Bohrlochleitung hinweg frei fallen.

II. Der freie Fall der Patrone wird alle 4,6 m plötzlich zum Stillstand gebracht.

III. Die Schnur reibt sich an der rauhen Kante eines Stahlrohres, wenn das Ganze in das Rohr hinabgelassen wird.

IV. Die Bedingungen II und III werden miteinander kombiniert.

V. Bei jedem der Versuche I, II, III und IV wird ein 3,2 kg schwerer Sandsack fünfmal hintereinander in das Rohr auf das darin befindliche Aggregat aus Bohrlochleitung, Zeitzünder und Patrone geworfen und wieder herausgezogen, wobei der Sandsack sich bei seinem Fall an der Schnur reibt.

B. Die im Beispiel 1A beschriebene Schnur wird mit einem Knoten versehen, und am Ende der Schnur wird ein 3,2 kg-Gewicht aufgehängt. Das Gewicht wird in das in Teil A dieses Beispiels beschriebene, 15 m lange Rohr fallen gelassen, wobei der freie Fall des Gewichts fünfmal zum Stillstand gebracht wird, so dass eine erhöhte Spannung auf den Knoten zur Einwirkung kommt. Fünf in dieser Weise behandelte Schnüre detonieren anschliessend vollständig ohne Unterbrechung an den Knoten.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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10

Beispiel 4

Die Verwendung der in Beispiel 1 und 2 beschriebenen Sprengschnüre zur Übertragung von Detonationswellen zur Bodenladung einer Säule von Brisanzsprengstoffen in Bohrlöchern wird folgendermassen erläutert:

Sechs Bohrlöcher von je 7,6 m Tiefe, 7,6 cm Durchmesser und 2,4 m Abstand voneinander werden mit je drei miteinander ausgerichteten Döbelpatronen (5 x 41 cm) eines in der US-PS 3 431 155 beschriebenen Wassergelsprengstoffs, der von Polyäthylenterephthalatfolie umhüllt ist, beladen. In die untere Patrone eines jeden Bohrloches ist ein Schlagzeitzünder eingebettet, der in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise mit der in Beispiel 1B beschriebenen Schnur (Bohrlochleitung) verbunden ist. Das andere Ende einer jeden Bohrlochleitung ist in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise mit der in Beispiel 2 beschriebenen Hauptleitung (mit dem Unterschied,

dass diese vier Garnstränge aufweist) verbunden. Es wird kein

Besatz verwendet. Aus der Zeitverzögerung der verwendeten Zeitzünder ist zu schliessen, dass die Detonation der Hauptleitung die aufeinanderfolgende Detonation der Ladungen in den Bohrlöchern, beginnend mit der untersten Ladung, aus-5 löst. Es ist kein Anzeichen von Säulenunterbrechung bemerkbar.

Beispiele 5 bis 10 Sprengschnüre werden nach Beispiel 1 hergestellt. Der io Sprengstoff der Seele besteht aus 76,1 Gew.-% superfein-teiligem PETN, 20,3 Gew.-% Acetyltributylcitrat und 3,6 Gew.-% Nitrocellulose. Man verwendet vier Stränge des in Beispiel 1 beschriebenen Garns. Der Kunststoff für den Mantel ist der gleiche wie in Beispiel 1. Die Seele wird mit ver-15 schiedenen Durchmessern stranggepresst, und es werden Überzüge von unterschiedlichen Dicken aufgebracht. Das Detonationsverhalten der Schnüre (gezündet, wie in Beispiel 1 beschrieben) ist in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Detonationsgeschwindigkeit, m/sec bei angegebenem Seelendurch- PETN, Aussendurchmesser ** der Schnur messer, cm g/m oj7g o,203 0,229 0,254 0,318

5

0,033*

0,107

6600

6

0,051

0,213

6700

6600

6600

t

0,076

0,533

6800

6800

6600

6700

6700

F

0,102

0,938

6800

6800

6800

7200

9

0,127

1,49

7000

10

0,152

2,13

7000

* Diese Schnur zündet und pflanzt die Detonation nur in 50% der Fälle fort; alle anderen Schnüre detonieren zuverlässig. ** Aussendurchmesser in cm.

Diese Beispiele zeigen, dass die Detonationsgeschwindig-40 keit der untersuchten Schnüre unabhängig von der PETN-Ladungsdichte und der Dicke des Kunststoffüberzuges im Bereich von 6900 m/sec ±5% liegt. Bei der hier verwendeten Zusammensetzung der Seele und Überzugsdicke von 0,112 cm wird jedoch die Zuverlässigkeit der Detonation bei der ge-45 ringsten PETN-Ladungsdichte und dem geringsten Seelendurchmesser etwas problematisch.

Beispiele 11 bis 14 Die in den Beispielen 5 bis 10 beschriebene Spreng-50 schnür wird bei drei verschiedenen Seelenladungsdichten und Durchmessern auf die Zuverlässigkeit der Zündung und ununterbrochene Fortpflanzung der Detonation bei minimaler Überzugsdicke untersucht.

Anzahl der Detonationen in 10 Versuchen PETN, Seelendurchmesser, bei der angegebenen Überzugsdicke *

g/m cm 0 0,025 0,038 0,064

11

0,107

0,033

0

: , 10

12

0,213

0,051

4

10

13

0,533

0,076

8

10

14

1,49

0,127

10

* cm

11

625775

Diese Beispiele zeigen, dass mit steigendem Seelendurchmesser und steigender PETN-Ladungsdichte der Kunststoffüberzug die Fähigkeit der Sprengschnur, sich zünden zu lassen und eine Detonation fortzupflanzen, ungünstig beein-flusst.

Beispiel 15

Die in den Beispielen 5 bis 10 beschriebene Schnur, deren Seele einen Durchmesser von 0,076 cm hat, wird mit Überzügen aus verschiedenen Werkstoffen und von verschiedenen Dicken hergestellt. Alle Schnurproben (Länge mindestens 46 m) mit 0,051, 0,071 und 0,084 cm dicken Überzügen aus Hochdruckpolyäthylen, Niederdruckpolyäthylen und einem Metallsalz eines Copolymerisats aus Äthylen und Methacryl-säure (einem ionomeren Harz) detonieren zuverlässig mit einer Geschwindigkeit von 7200 m/sec sowohl mit vier Strängen als auch mit acht Strängen Verstärkungsgarn. Die Temperatur der Strangpressform beträgt beim Aufbringen des

Niederdruckpolyäthylens 175°C und beim Aufbringen des ionomeren Harzes 135°C.

Die Mindestzugfestigkeit aller mit vier Garnsträngen hergestellten Proben beträgt 32 kg, während die Mindestzug-5 festigkeit aller mit acht Garnsträngen hergestellten Proben 64 kg beträgt. Alle Proben detonieren ungeachtet der Art und Dicke des Überzuges nach der folgenden Behandlung: An ein Ende der Schnur wird ein 2,7 kg-Gewicht angebunden. Man lässt das Gewicht die Schnur unter der Einwirkung der io Schwerkraft über die Kante eines Betonblockes ziehen und zieht die Schnur dann zurück zu ihrem Ausgangspunkt. Dies wird fünfmal wiederholt.

Beispiele 16 bis 19 15 Der Einfluss der Ladungsdichte der Seele und der Dicke des Mantels auf das Verhalten der in den Beispielen 5 bis 10 beschriebenen Schnüre nach dem Verknoten, wie es im praktischen Gebrauch vorkommen kann, ergibt sich aus der folgenden Tabelle:

„_„XT „ , . ,, Fortpflanzung der Detonation

Beispiel PE™> Seelendurchmesser, Manteldicke, durch Knoten g/m cm cm Halbstich Knoten

16

17

18

19

0,533 0,638 0,723 0,853

0,076 0,084 0,089 0,102

0,089 0,086 0,084 0,109

15 (a> 15 <a>

13 <«>

14 <«>

5 <»> 5 <b> 2 <b>

4 (b)

<a> Anzahl der positiven Ergebnisse in 15 Versuchen. (b> Anzahl der positiven Ergebnisse in 5 Versuchen; Knoten unter einer Spannung von 4,5 kg geknüpft.

35 Diese Beispiele zeigen, dass die hier beschriebenen Schnüre eine Detonation durch Knoten hindurch fortpflanzen, statt sich an den Knoten infolge übermässiger Brisanz zu trennen. Sie zeigen ferner, dass bei Erhöhung der Sprengstoffladungsdichte eine Vergrösserung der Manteldicke die 40 Fortpflanzung der Detonation durch Knoten gewährleistet.

Beispiele 20 bis 24 Die in den Beispielen 5 bis 10 beschriebene Schnur, deren Seele einen Durchmesser von 0,076 cm hat, wird mit verschie-45 denen Anzahlen von Multifilsträngen aus Polyäthylentere-phthalatgarn (PET) und einem Aramidgarn (vollaromatisches Polyamid, hergestellt durch Kondensation von Terephthal-säure und p-Phenylendiamin) hergestellt, wobei alle Stränge einen Titer von 1000 den aufweisen. Den Einfluss dieser 50 Variablen auf die Festigkeit der Schnur und ihre Fähigkeit, eine Detonation durch Knoten hindurch fortzupflanzen,

zeigt die folgende Tabelle:

Beispiel

PET-Garn Aramidgarn Anzahl von Strängen

Zugfestigkeit der Schnur, kg

Fortpflanzung der Detonation durch Knoten Halbstich Knoten

20

2

20

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21

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37

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22

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23

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2; 1; 0; 0

24

4

90

10 (a)

3; 3; 3; 3 (b>

(aJ Anzahl der positiven Ergebnisse in 10 Versuchen. (b) Anzahl der positiven Ergebnisse in 3 Versuchen;

Knoten unter Spannung von 4,5, 9,1, 13,6 bzw. 18,2 kg geknüpft.

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12

Diese Beispiele zeigen, dass die Zugfestigkeit der Schnur für eine gegebene Anzahl von Garnsträngen des gleichen Titers mit der Zugfestigkeit des Garns variiert. In diesem Falle liefert das Aramid eine Schnur von höherer Zugfestigkeit mit weniger Strängen als der Polyester. Die Beispiele zeigen ferner, dass eine grosse Anzahl von Strängen einer gegebenen Faser oder eine festere Faser die Fähigkeit der Schnur, eine Detonation durch dichtere Knoten hindurch fortzupflanzen, verbessert.

Beispiel 25

Eine kontinuierliche massive Seele aus einer bindemitteihaitigen Sprengstoffmasse aus 75 Gew.-% superfeinteiligem PETN und 25 Gew.-% Bindemittel, bestehend aus einem Copolymerisat aus Butadien, Acrylsäurenitril und Methacryl-säure (vgl. US-PS 3 338 764) wird an einem einzigen Strang eines Aramidgarns (Kondensationsprodukt aus Terephthal-säure und p-Phenylendiamin) befestigt. Die Seele und der Trägerstrang werden zusammen durch eine rohrförmige Be-schichtungsstrangpressdüse gezogen, die beide mit einem 0,064 cm dicken Mantei aus Hochdruckpolyäthylen umgibt. Die so erhaltene Schnur, die eine PETN-Ladungsdichte von 1,49 g/m aufweist, detoniert, wenn sie nach dem Verfahren des Beispiels 1 gezündet wird, mit einer Geschwindigkeit von 7000 m/sec und hat eine Zugfestigkeit von 34 kg.

Beispiel 26

Die in Beispiel 1 beschriebene, verformbare bindemittelhaltige Sprengstoffmasse (mit den Unterschied, dass sie aus 76 Gew.-% superfeinteiligem PETN, 20 Gew.-% Acetyltri-butylcitrat und 4 Gew.-% Nitrocellulose besteht) wird so stranggepresst, dass man zehn 1,2 m lange Schnüre erhält, von denen fünf einen Durchmesser von 0,076 cm (0,533 g/m PETN) und fünf einen Durchmesser von 0,127 cm (1,49 g/m PETN) aufweisen. Die stranggepressten Schnüre werden in Hochdruckpolyäthylenrohr mit einer lichten Weite von 0,152 cm und einem Aussendurchmesser von 0,20 cm eingezogen. Die Verhältnisse von Sprengstoffladungsdichte zu Wanddicke betragen für diese Schnüre 18:1 bzw. 50:1, ausgedrückt in g/m Ladungsdichte je cm Dicke. Alle Schnüre haben Zugfestigkeiten von etwa 4,5 kg.

Die Schnüre werden durch eine Sprengkapsel Nr. 6 gezündet, wobei das Ende der Kapsel in koaxialer Berührung mit dem freien Ende der Schnur steht. Alle Schnüre detonieren ohne Unterbrechungen, wobei alle Kunststoffüberzüge verbraucht werden. Die mittlere Detonationsgeschwindigkeit für alle zehn Schnüre beträgt 7300 m/sec.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung kommt es prak-5 tisch zu keiner Verminderung des Seelendurchmessers, nachdem die Seele hergestellt worden ist. Das Verfahren erzeugt eine Seele von hoher Dichte, ohne dass eine Verminderung des Durchmessers der Seele erforderlich wäre, wie es z.B. bei Verfahren zur Herstellung von Sprengschnüren mit einer Seele io aus teilchenförmigem Sprengstoff der Fall ist. Der Umstand, dass es bei dem Verfahren nicht erforderlich ist, den Durchmesser der Seele zu ändern, vereinfacht die Verfahrenssteuerung in bezug auf die Erzielung der erforderlichen endgültigen Ladungsdichte der Seele und vermeidet die Möglich-15 keit des Eindringens der umgebenden Garnstränge in die Seele.

Bei Sprengschnüren mit Seelen von geringem Durchmesser und geringer Ladungsdichte können Fremdstoffteilchen, wie Sand, Metall usw., die Detonation der Schnur be-20 einträchtigen, wenn die Teilchen gross genug sind. Deshalb ist es ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass eine Sprengstoffmasse für die Seele hergestellt werden kann, die infolge der bei der Herstellung angewandten Bedingungen frei von solchen Teilchen ist, und dass die zur Herstellung der Seele 25 verwendete Strangpresse mit einem Teilchensieb ausgestattet ist. Bei Seelen mit Durchmessern von etwa 0,076 cm und mehr sollen Teilchen, die grösser als etwa 33% des Seelendurchmessers sind, ausgeschlossen werden. Für Seelen mit kleinerem Durchmesser sollen Teilchen, die grösser als 0,013 cm 30 sind, ausgeschlossen werden.

Wenn bei dem Verfahren gemäss der Erfindung Garnstränge und die Sprengstoffseele gesondert einer Form zum Strangpressen des Kunststoffmantels zugeführt werden, nimmt der sich in dieser Presse bildende Käfig gewöhnlich die 35 Seele in sich mit, und der Mantel bildet sich anschliessend auf der mit dem Käfig umhüllten Seele. Die Herstellung des Käfigs, das Mitnehmen der Seele und das Ummanteln können aber auch praktisch gleichzeitig durchgeführt werden. Ebenso können die beiden Strangpressen der Vorrichtung, nämlich 40 die Strangpresse, mit der die Seele hergestellt wird, und die Strangpresse, mit der der Mantel hergestellt wird, Bestandteile von gesonderten Strangpressen sein, sie können sich aber auch gemeinsam in einer einzigen Strangpressanlage befinden.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (24)

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1. Energiearme Sprengschnur aus einer kontinuierlichen massiven Seele aus Brisanzsprengstoff und einem die Seele umgebenden Schutzmantel, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Brisanzsprengstoff eine verformbare, bindemittel-haltige Sprengstoffmasse ist, die mindestens 55 Gew.-% kapselempfindliche, kristalline Brisanzsprengstoffverbindung aus der Gruppe der organischen Polynitrate und Polynitramine im Gemisch mit einem Bindemittel enthält, wobei die Teilchen der kristallinen Brisanzsprengstoffverbindung in der bindemittelhaltigen Masse eine maximale Abmessung im Bereich von 0,1 bis 50 |xm aufweisen und die Seele 0,1 bis 2 g kristalline Brisanzsprengstoffverbindung je Meter Länge enthält, und b) der Schutzmantel nur aus einer oder mehreren Schichten aus einem Kunststoff besteht, der bei einer den Schmelzpunkt der kristallinen Brisanzsprengstoffverbindung um nicht mehr als 75°C übersteigenden Temperatur fliess-fähig ist.

2. Sprengschnur nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Seelenverstärkung ausserhalb der Seele.

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PATENTANSPRÜCHE

3

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und den Strangolientierungsmechanismus (8; 33) eine solche Lage hat, dass die von den; Käfig umgebene Seele (2, 3) als Träger für das Aufbringen des Mantels (4) durch die zweite Strangpresse (15) läuft, ohne dass der Durchmesser der Seele (2) vorher, gleichzeitig oder danach vermindert wird, und e) eine Einrichtung (20) zum Hindurchleiten der mit Mantel und Käfig versehenen Seele (2, 3, 4), um den Kunststoff (30) auszuhärten.

3. Sprengschnur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seelenverstärkung im wesentlichen aus mindestens einem kontinuierlichen Garnstrang besteht, der am Umfang der Seele im wesentlichen parallel zur Längsachse der Seele verläuft und eine solche Zugfestigkeit aufweist, dass die Seele daran gehindert wird, sich unter Einwirkung der beim Beladen von Bohrlöchern auftretenden Kräfte bis zum Bruchpunkt einzuschnüren.

4. Sprengschnur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seelenverstärkung aus mindestens vier Garnsträngen besteht, die im wesentlichen gleichmässig um den Umfang der Seele herum verteilt sind und mit dem Umfang in Berührung stehen, wobei sie eine solche Zugfestigkeit aufweisen, dass die Zugfestigkeit der Seele mindestens 4,5 kg wird und wobei der Schutzmantel die Seele und die Stränge einschliesst.

5. Sprengschnur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das das Garn ein Multifilgarn ist, dessen Fäden um die Seele herum verteilt sind.

6. Sprengschnur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kristalline Brisanzsprengstoffverbindung Pentaerythrittetranitrat oder Cyclotrimethy-lentrinitramin ist.

7. Sprengschnur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffmasse mindestens 70 Gew.-% Pentaerythrittetranitrat enthält, die Seele mindestens 0,4 g Pentaerythrittetranitrat je Meter Länge enthält und der Mantel aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.

8. Sprengschnur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel weichgestellte Nitrocellulose ist.

9. Sprengschnur nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ein bei einer Temperatur unterhalb 200°C fliessfähiges Polyolefin ist.

10. Sprengschnur nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Polyäthylen ist und dass der Mantel 0,051 bis 0,127 cm dick ist.

11. Sprengschnur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Mantels im Bereich von 0,013 bis

0,318 cm liegt.

12. Sprengschnur nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkte Seele eine Zugfestigkeit von mindestens 9 kg aufweist.

13. Sprengschnur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel 0,013 bis 0,191 cm dick ist.

14. Verfahren zur Herstellung einer Sprengschnur gemäss

Anspruch 2, bei dem eine kontinuierliche massive Seele aus der Sprengstoffmasse hergestellt und mit Seelenverstärkung und einem Schutzmantel versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass man 5 a) die Seele aus einem Gemisch aus einer kapselempfindlichen, kristallinen Brisanzsprengstoffverbindung und einem dafür geeigneten Bindemittel herstellt,

b) Garnstränge unter einer ausreichenden Spannung abzieht, so dass sie sich in Form eines vorrückenden Käfigs aus io im wesentlichen parallelen, in Längsrichtung verlaufenden Strängen anordnen,

c) den vorrückenden Käfig die Seele in sich mitnehmen lässt, so dass der Käfig als Förderorgan für die Seele wirkt,

d) um den vorrückenden Käfig herum eine Schicht aus wei-15 chem Kunststoff aufbringt, ohne dabei eine wesentliche

Änderung im Durchmesser der Seele nach deren Mitnahme in dem Käfig zu verursachen, und e) den Kunststoff aushärtet.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich-20 net, dass man die Seele in den vorrückenden Garnkäfig hinein strangpresst und sie sodann zusammen mit dem Garnkäfig in und durch eine Strangpressform leitet, in der der Kunststoff zu einem Mantel um den Garnkäfig mit der darin befindlichen Seele herum verformt wird.

25

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man eine rohrförmige Strangpressform verwendet und den darin entstehenden Kunststoffschlauch auf die von dem Käfig umgebene Seele durch Anlegen eines Vakuums an die Strangpressform aufschrumpfen lässt. 30

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Garnstränge und die Seele gesondert einer Strangpressform zuführt, in der die Stränge zu einem Käfig angeordnet werden und die Seele mit sich mitnehmen, während der Kunststoffmantel um die von dem Käfig umgebene 35 Seele herum beim Hindurchleiten der von dem Käfig umgebenen Seele durch einen Kunststoffstrom erzeugt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch unter Vakuum zu der massiven Seele verformt.

40

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch so behandelt, dass Teilchen, die grösser als 25 % des Durchmessers der Seele sind, daraus ausgeschlossen werden.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ge-45 mäss Anspruch 14 mit einem Mechanismus zum kontinuierlichen Erzeugen einer massiven Seele aus Sprengstoffmasse und einem Mechanismus zum Aufbringen einer Seelenverstärkung und eines Schutzmantels auf die Seele, gekennzeichnet durch so a) eine erste Strangpresse (5) zum Verformen der Sprengstoffmasse (28) aus bindemittelhaltiger Brisanzsprengstoffverbindung zu einer kontinuierlichen massiven Seele (2),

b) einen Mechanismus (8; 33), um Garnstränge (9, 10) im 55 wesentlichen parallel zueinander in ringförmiger Anordnung zu orientieren,

c) einen Mechanismus (13) zum Abziehen der im wesentlichen parallelen Stränge (9, 10) unter ausreichender Spannung, um aus ihnen einen vorrückenden Käfig (3)

6o zu bilden, wobei der Strangorientierungsmechanismus (8; 33) in bezug auf die erste Strangpresse (5) eine solche Lage hat, dass der Käfig (3) die aus der ersten Strangpresse (5) austretende Seele (2) in sich mitnimmt und weiterfördert,

65 d) eine zweite Strangpresse (15) zum Aufbringen eines weichen Kunststoffs (30) in Form eines Mantels (4) auf einen durch sie hindurchlaufenden Träger, wobei die zweite Strangpresse (15) in bezug auf die erste Strangpresse (5)

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (29) der ersten Strangpresse (5) eine Öffnung (25) zum Anlegen eines Vakuums aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (29) der ersten Strangpresse (5) ein Sieb (26) zum Zurückhalten von Teilchen enthält, die grösser als 25 % des Durchmessers der Seele (2) sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strangpresse (5) eine Kolbenstrangpresse ist, deren Zylinder (29) mit Heizschlangen (7) ausgestattet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Strangpresse (5) und dem Strangabziehmechanismus (13) Organe (23, 24) verbunden sind, die den Ausstoss der ersten Strangpresse (5) überwachen und die Geschwindigkeit des Strangabziehmechanismus (13) danach einregeln können.