DE942013C - Druckgas erzeugende Sprengpatrone - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 26. APRIL 1956

18132 IVa/78 e

Ayrshire (Großbritannien)

sind als Erfinder genannt worden

Sprengpatronen, welche eine Ladung eines nicht detonierenden gaserzeugenden. Stoffes zusammen mit geeigneten Zündmitteln in einem festen zylindrischen Behälter eingeschlossen enthalten, der mit einem Verschlußteil versehen ist, welcher bei einem vorbestimmten Druck die Gase aus dem Behälter abläßt, welche in einem Bohrloch die Sprengwirkung erzeugen, sind bekannt. Solche Sprengpatronen sind aus druckfestem Material, so daß sie wieder verwendet werden können. Die gaserzeugende Ladung kann aus einem langsam abbrennenden Sprengstoff, wie Schwarzpulver, oder einer anderen Masse bestehen, welche eine nicht detonierende gaserzeugende thermische Zersetzung erfährt, wenn sie durch einfache örtliche Erhitzung gezündet wird. Die Ladung kann auch aus einem hoch komprimierten oder verflüssigten Gas bestehen.

Bei Sprengvorrichtungen der beschriebenen Art besteht der Gasablaß teil gewöhnlich aus einer Stahlbruchscheibe, welche das eine Ende des zylindrischen Behälterteils verschließt, der dort etwas verjüngt ist, und woran sich ein Ausblasekopf anschließt, der, auf dieses Behälterende aufgeschraubt ist und dabei die Bruchscheibe in ihrer Lage hält. Der Ausblasekopf ist gewöhnlich mit einer Anzahl von Öffnungsreihen versehen, die um den Kopf

ίο herum angeordnet sind, und zwar derart gerichtet, daß die hindurchströmenden Gase bestrebt sind, die Sprengvorrichtung weiter in das Bohrloch hineinzudrücken. Der Gesamtquerschnitt dieser Auslaßöffnungen ist beträchtlich größer, vorzugsweise zwei- bis viermal so groß wie die innere Querschnittsfläche des Behälters.

Zur Erzeugung bestimmter Drucke, bei denen die Gase freigegeben werden, wodurch deren Austrittsgeschwindigkeit ,geändert wird, hat man schon Bruchscheiben von verschiedener Bruchfestigkeit verwendet. Diese Maßnahme erfordert jedoch, daß die Sprengpatronen von gleichem Volumen mit Ladungen von verschiedenen Gewichten gefüllt werden müssen.

«5 Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird serfrndungsgemäß zwischen den Auslaß öffnungen und der Bruchscheibe ein Drosselteil angeordnet, der als äußere Auflage für die Bruchscheibe dient und demgemäß die wirksame Fläche derselben verringert. Durch dieses Drosselorgan erfolgt der Bruch der gleich starken Scheibe erst bei einem höheren Druck. Wird hierbei aber eine Scheibe von entsprechend geringerer Scherfestigkeit verwendet, so bleibt der Bruchdruck der gleiche wie ohne dieses Drosselorgan, so daß die Gase, unter dem gleichen Druck, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit, ausströmen.

Dieser Drosseilteil kann· aus irgendeinem geeigneten Material, wie Werkzeugstahl, bestehen und soll eine derartige Stärke besitzen, daß hierdurch eine entsprechende Abstützung eines ringförmigen Teiles der Bruchscheibe stattfindet. Besitzt er z. B. eine Stärke von 12,6 mm, dann können Drucke bis zu 2812 kg/cm² erreicht werden.

Druckgas erzeugende Sprengpatronen, welche mit einem solchen Drosselorgan versehen sind, können vorteilhaft verwendet werden für Sprengungen, bei denen verschiedene Gasausströmgeschwindigkeiten für eine gegebene Ladung erwünscht sind. Es können dann verschieden dimen^ sionierte Drosselteile und Scheibenstärken verwendet werden, so daß bei jeder Kombination der gleiche Bruchdruck entsteht, jedoch das erzeugte Gas mit der gewünschten Geschwindigkeit ausströmt. Soll das erzeugte Gas unter höheren Drucken, jedoch mit gleicher Geschwindigkeit, ausströmen, dann ist es auch möglich, größere Ladungen in Kombination mit einer Scheibe von beträchtlich größerer Festigkeit in Verbindung mit diesem Drosselteil anzuwenden, wodurch die wirksame Bruchfläche um im wesentlichen den gleichen Betrag verringert wird. Die Gasausströmgeschwindigkeit aus solchen .mit größeren Ladungen gefüllten Sprengpatronen kann natürlich auch unter Abstimmung der Scheibenfestigkeit und des Durchmessers des Drosselorgans geregelt werden.

Der Bruchdruck, welcher bei den bekannten Sprengvorrichtungen erreicht wird, ist gewöhnlichvon der Größenordnung von 700 bis 1900 kg/cm². Beispielsweise wird aber bei einer Vorrichtung, die mit einer Stahlscheibe von 3,17 mm Stärke ausgestattet ist und eine nicht unterstützte Fläche mit einem Durchmesser von 31,7 mm besitzt und die bei einem Bruchdruck von 1890 kg/cm² zerstört wird, bei der Einführung von Drosselteilen, welche eine nicht unterstützte Fläche der Scheibe von einem Durchmesser von 28,6, 25,4 und 22,2 mm schaffen, der Bruchdruck entsprechend auf 2047, 2362 und 2677 kg/cm² erhöht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besteht der Sprengbehälter aus einem druckfesten Rohr 1, dessen Ende mit einem Gewinde 2 versehen ist, auf das ein Ausblasekopf 3 aufgeschraubt ist, welcher mit einem entsprechenden Innengewinde 4 versehen ist. Der Ausblasekopf 3 ist mit Ausblaseöffnungen 5 und einem zentralen Loch 6 versehen, durch das ein Werkzeug eingeführt werden kann, um dadurch etwaige Rückstände aus dem Ende des Kopfes entfernen zu können. Zwischen dem Ende des Behälters ι und dem Ausblasekopf 3 befindet sich eine Scheibe 7 'aus Polychloropren, die den gasdichten Abschluß verbessert, und auf dieser liegt eine Stahlbruchscheibe 8, welche sich gegen einen ringförmigen Drosselteil 9 legt. Die wirksame, nicht unterstütze Fläche der Bruchscheibe 8 wird durch Anwendung des ringförmigen Drosselteils 9 verringert, wodurch ein vergrößerter Druck erforderlich wird, um den Bruch der Scheibe 8 herbeizuführen.

Ein wesentlicher Vorteil des Erfmdungsgegen- too Standes ist darin zu sehen, daß es durch Einfüh-· rung des Drosselteils möglich ist, den die gaserzeugende Ladung enthaltenden Patronenteil so. zu formen, daß sein innerer Durchmesser überall gleich ist, also nach dem Sitz der Bruchscheibe hin keine Verjüngung aufweist. Dies ermöglicht, daß die Sprengvorrichtung von dem Ausblasende her geladen werden kann und fertig gepackte Ladungen verwendet werden können, die einen dem Innendurchmesser des Druckbehälters . angeglichenen Durchmesser besitzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch Anwendung -einer Anzahl von Drosselteilen mit -verschiedenem Innendurchmesser in Verbindung mit Scheiben, die verschiedene Bruchfestigkeiten aufweisen, es möglich ist, verschiedene Gasaustrittsgeschwindigkeiten zu erreichen, ohne das irgendeine der anderen Bedingungen geändert zu werden braucht, beispielsweise ohne das Ladungsgewicht zu ändern.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung gibt also eine größere Freiheit und Kontrolle hinsichtlich der Veränderung des gewünschten Druckes, unabhängig von der jeweils angewandten Energie der Ladung. Wenn eine derartige Sprengvorrichtung beispielsweise zum Kohlesprengen angewendet wird, kann der Anfall an

feiner Bruchkohle wesentlich verringert werden, weil es dadurch möglich ist, die auszuübende Hubwirkung bei Anwendung eines verhältnismäßig geringen Druckes zu verringern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Druckgas erzeugende Sprengpatrone, bei der eine nicht detonierende gaserzeugende Ladung zusammen mit einer Zündvorrichtung in einem starren druckfesten zylindrischen Behälter ein- ίο geschlossen ist, der an einem Ende mit einem gasdichten Abschluß versehen ist und am anderen· Ende einen aufgeschraubten Ausblasekopf trägt, wobei der Druckbehälter an diesem Ende durch eine Bruchscheibe abgeschlossen ist, gekennzeichnet durch ein Drosselorgan, welches durch den> Ausblasekopf auf der Brachsdieibe aufsitzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 509 702 4.56