DE1258771B - Verfahren zum Zuenden von Treibladungen fuer pulverkraftbetriebene Bolzensetzwerkzeuge und Treibladung hierfuer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C06c

Deutsche KL: 78 e - 3

Nummer: 1258 771

Aktenzeichen: A 48588 VI b/78 e

Anmeldetag: 9. März 1965

Auslegetag: 11. Januar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden von Treibladungen für pulverkraftbetriebene Bolzensetzwerkzeuge und Treibladungen für die Durchführung dieses Verfahrens.

Das bisher übliche Verfahren, einen Treibsatz zur Explosion zu bringen, besteht darin, diesen mit einem schlagempfindlichen Zündsatz zu verbinden, der durch Schlageinwirkung zündet und eine solche Schockwelle verursacht, daß die zur Explosion des Treibsatzes notwendigen Anfangsbedingungen ge- ίο geben sind, wobei die Explosionswärme gleichzeitig den gesamten Treibsatz zündet.

Auf Grund der erforderlichen hohen Schlagempfindlichkeit des Zündsatzes muß die aus Zündsatz und Treibsatz bestehende Treib- und Sprengladung, im nachfolgenden kurz Kartusche genannt, für Transportzwecke ausreichend geschützt sein, was allgemein durch eine Kartuschenhülse bewirkt wird, wodurch das Problem des Kartuschenauswurfes entsteht, was oft nur durch konstruktiv aufwendige Mittel gelöst werden kann.

Hinzu kommt, daß die Verwendung von mit Hülsen ummantelten, mit Zündsatz und Treibsatz versehenen Kartuschen auch Sicherheitsprobleme durch fahrlässiges oder unsachgemäßes Bedienen des BoI-zensetzwerkzeuges aufwerfen kann. Wenn z. B. die Kartusche nicht das erste Mal zündet, wird oft versucht, statt des vorschriftsmäßigen Gebrauches von Kartuschenentschärfern die Kartusche mit unsachgemäßen Hilfsmitteln, wie Schraubenzieher u. dgl., aus dem Gerät herauszuholen. Hierbei kann es leicht zum Zünden des Zündsatzes kommen und dadurch ein unbeabsichtigtes und gefahrbringendes Explodieren der Kartusche hervorgerufen werden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Sicher^ heitsproblem dadurch zu lösen, daß an Stelle des schlagempfindlichen Zündsatzes ein wärmeempfindlicher Zündsatz verwendet wird, welcher in einer Metallhülse aus sehr gut wärmeleitendem Material untergebracht ist. Mit einer so ausgebildeten Kartusche entsteht jedoch das Problem einer sicheren und ausreichenden Kontaktierung bei einer für praktische Zwecke ausreichend kurzen Zündzeit der Kartusche, während das Problem des Kartuschenhülsenauswurfes bestehenbleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme durch ein Verfahren zu lösen, bei welchem das Auswerfen der Kartuschenhülse bei Bolzensetzwerkzeugen entfallen kann und auch in sicherheitstechnischer Hinsicht Vorteile gegenüber dem bei pulverkraftbetriebenen Bolzensetzwerkzeugen üblichen Zündverfahren erzielt werden.

Verfahren zum Zünden von Treibladungen
für pulverkraftbetriebene Bolzensetzwerkzeuge
und Treibladung hierfür

Anmelder:

Anstalt für Montage-Technik,

Vaduz (Liechtenstein)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann, Dipl.-Ing. W. Eitle
und Dr. rer. nat. K. Hoffmann, Patentanwälte,
8000 München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:
Dankmar Tauern,
Triesenberg (Liechtenstein)

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treibladung unter Ausschaltung üblicher Zünd-, Übertragungs- und Initialladungen durch eine als solche bekannte, elektrisch bewirkte Drahtexplosion gezündet wird. Solche Drahtexplosionen sind für Sprengstoffe bekannt, jedoch hatte man bisher nicht erkannt, daß sich durch die Anwendung eines solchen Zündverfahrens auf die Treibladungen für pulverkraftbetriebene Bolzensetzwerkzeuge auf diesem technischen Gebiet bestimmte Vorteile erreichen lassen, die im folgenden erläutert werden:

Dadurch, daß kein schlagempfindlicher Zündsatz notwendig ist, kann die aus dem Treibsatz bestehende Kartusche in an sich bekannter Weise als Tablette od. dgl. gepreßt werden, ohne daß eine Ummantelung in Art einer Kartuschenhülse notwendig ist, so daß das Problem des Auswurfs der Kartuschenhülse entfällt.

Ganz erhebliche Vorteile ergeben sich auch in sicherheitstechnischer Hinsicht, da weder durch Schlag noch durch Wärme, noch mit konventionell zur Verfügung stehenden elektrischen Mitteln, beispielsweise Steckkontakt, ein Zünden der Kartusche möglich ist. Infolge des Fehlens einer Kartuschenhülse kann auch keine Verdammung bei unbeabsichtigtem Anzünden des Treibsatzes stattfinden, so daß

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der Treibsatz nie explodiert, sondern schlimmstenfalls abbrennt, wenn durch unvorhergesehene Vorfälle ein Zünden des Treibsatzes erfolgen sollte.

Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß keinerlei Probleme in bezug auf die Zündzeit auftreten, da diese noch wesentlich kürzer ist, als es z. B. bei mit schlagempfindlichem Zündsatz gezündeten Kartuschen möglich wäre. Auch die Frage der Kontaktierung ist beim erfindungsgemäßen Verfah-

Die Kartusche kann im Entladestromkreis des Gerätes angeordnet sein. Bei der Vielseitigkeit der Anwendungsmöglichkeiten für die Drahtexplosion kann es jedoch auch von Vorteil sein, die Kartusche mit 5 dem Lade- und Entladestromkreis zu verkoppeln, indem die Kartusche nicht nur in dem Entladestromkreis, sondern auch im Ladestromkreis liegt; damit wird erreicht, daß der Energiespeicher nur geladen werden kann, wenn der elektrische Weg über die

Es werden somit Fehlzündungen vermieden, da solche auf Grund des in der Regel notwendigen starken Vorwiderstandes im Ladestromkreis nicht möglich sind.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Figuren näher erläutert werden, und zwar zeigt

F i g. 1 eine mögliche Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anwendbaren

Seitenansicht der Kartusche nach Fig. 1,

F i g. 3 eine weitere mögliche Ausführungsform der Kartusche,

F i g. 4 eine Seitenansicht der F i g. 3,

F i g. 5 ein elektrisches Schaltbild einer möglichen Geräteschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 6 ein elektrisches Schaltbild einer weiteren

ren leichter zu lösen als bei der vorgeschlagenen io Kartusche effektiv vorhanden ist und somit bei der Kartusche mit einem wärmeempfindlichen Zündsatz, Entladung der gewünschte Stromstoß sicher entsteht, da bei der Erfindung durch die Art des Stromflusses
(Entladestrom) Kontaktwiderstände weniger ins Gewicht fallen.

Von den zur Durchführung des erfindungsgemäßen ig
Verfahrens erforderlichen Mitteln besteht der Treibsatz aus einer relativ unempfindlichen Pulvermischung
mit z. B. einem Nitroglyzeringehalt von 15 bis 25%.
Die vorzusehende elektrische Zündanordnung (Energie und Energieumsatzgeschwindigkeit) muß in einem 20 Kartusche, solchen Verhältnis zur Länge, Durchmesser und Ma- F i g. 2 eine

terial des Drahtes stehen, daß die aus der Physik oder Technik bekannte Erscheinung einer Drahtexplosion entsteht.

Es hat sich gezeigt, daß z. B. mit folgender An- 25 Ordnung die zur Explosion des Treibsatzes nach obigem Beispiel erforderlichen Zündbedingungen mit Hilfe einer Drahtexplosion entstehen. Durchmesser des Drahtes etwa 0,3 mm, Länge etwa 8 mm, Energie

und Umsetzgeschwindigkeit: Kondensatorentladung 30 möglichen Geräteschaltung, wobei die Kartusche so-20 bis 30 Wattsekunddn belastet. wohl im Lade- als auch im Entladestromkreis liegt.

Die Kartuschen können auf verschiedenartige Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte- Kartusche stellt

Weise hergestellt werden. Zweckmäßig wird in einem einen stranggepreßten Treibsatzpulverpreßling 1 dar, in an sich bekannter Weise stranggepreßten Treib- j_n den eine Drahtseele 2 eingepreßt ist, deren von satzstrang mindestens eine Drahtseele eingepreßt, und 35 außen zugängliche Stirnflächen 3 und 4 die Kontakte es werden dann die gewünschten Kartuschenlängen des Zünddrahtes darstellen.

von diesem Strang abgeschnitten. Es können auch Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Kartusche stellt

mehrere Einzeltreibsatzstränge mit je einer oder einer einen in Tablettenform beispielhaft dargestellten gemeinsamen Drahtseele miteinander verflochten oder Treibsatzpreßling Γ dar, in die eine Drahtseele 2' verklebt und dann aufgeteilt werden. Auch ist es 40 _mit den Kontaktstellen 3', 4' eingepreßt ist. selbstverständlich möglich, die Kartuschen von vorn- Die Drahtseelen können koaxial zur Rotationshereinauf die endgültigen Abmessungen zu Tabletten achse des Treibsatzpreßlings eingepreßt sein oder zu pressen, wobei gegebenenfalls Bindemittel zuzu- eine dazu im Winkel liegende Richtung haben. Es setzen sind. wird auf die spezielle Konstruktion des Gerätes an-

Grundsätzlich ist noch vorstellbar, daß der Draht 45 kommen, welche Lage des Zünddrahtes in der Karsich auch in einem gewissen Abstand zum Treib- tusche jeweils vorzuziehen ist. Selbstverständlich ist pulver befindet, wobei von der Erfindung so lange es leicht möglich, die erfindungsgemäßen Kartuschen Gebrauch gemacht wird, als der Draht in einem vormagaziniert in das Gerät einzuführen, solchen Abstand zur Treibladung angeordnet ist, daß Die F i g. 5 und 6 stellen schematisch den elek-

bei der explosionsartigen Zersetzung des Drahtes 50 trischen Stromverlauf dar.

(unter Einwirkung eines Stromstoßes) die dabei auf- F i g. 5 zeichnet sich dadurch aus, daß die Kartretende Wärme bzw. Schockwelle ausreicht, den tusche 1 nur im Entladestromkreis liegt. Treibsatz zur Explosion zu bringen. In F i g. 5 setzt sich der Ladestromkreis aus der

Ein Bolzensetzgerät zur Durchführung des erfin- Stromquelle 12, dem Widerstand 13, den Schalter 14 dungsgemäßen Verfahrens erfordert ein mit elek- 55 und dem Energiespeicher 15 (hier als Kondensator trischen Anschlüssen versehenes Kartuschenlager zur gezeichnet) zusammen. Ist der oder sind die Schalter elektrischen Verbindung mit einem spontan abbau- 14, die mit Sicherheitseinrichtungen gekoppelt sein baren elektrischen oder magnetischen Feld, je nach- können, geschlossen, so fließt der elektrische Strom dem, ob die Zündenergie dieses Feldes für die Draht- von der Stromquelle 12 zum Energiespeicher 15, woexplosion aus einer Kondensatorentladung oder 60 bei die Stromstärke durch den Widerstand 13 nach Spulenentladung entnommen wird. oben begrenzt wird. Ist ein zur Zündung ausreichen-

Eine mögliche Anordnung der elektrischen Teile der Ladezustand erreicht, so wird das durch die Sieines solchen Gerätes ist bei einem mit einem pisto- gnallampe 16 angezeigt. Nun können, aber müssen lenartigen Griffstück versehenen Gerät dadurch ge- nicht, die Schalter 14 wieder geöffnet werden. Zur geben, daß die beiden notwendigen elektrischen 65 Zündung wird der Energiespeicher über den Entlade-Teile, nämlich Energiequellen und Energiespeicher, Stromkreis entladen. Der Entladestrom fließt dabei zum einen im Griffstück und zum anderen im Ge- vom Energiespeicher 15 über den oder die Schalter rätehinterteil angeordnet sind. 17, durch die Kartusche 1, zurück zum Energie-

speicher. Dabei wird durch die Größe des Entladestromes die Drahtexplosion ausgelöst, die ihrerseits den Treibsatz zündet. Der oder die Schalter 17 können wieder mit Sicherheitseinrichtungen gekoppelt sein. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in der Möglichkeit, den Energiespeicher aufzuladen, bevor der Entladekreis durch Einführung der Kartuschen komplett ist.

In F i g. 6 befindet sich dagegen die Kartusche, sowohl im Entlade- als auch im Ladestromkreis. Der Schalter 14 und 17 oder einer der Schalter 14 und 17 aus F i g. 5 ist durch den Umschalter 18 ersetzt. Im übrigen ist der Stromverlauf wie bei Fig. 5. Der Ladestrom fließt von der Stromquelle! nach der einen Seite über den Widerstand 13, nach der anderen Seite über eventuell angebrachte Sicherangsschalter 19, den Umschalter 18, die Kartusche 1 zum Energiespeicher 15. Ist ein ausreichender Ladezustand durch die Signallampe 16 angezeigt, so kann die Zündung durch Entladung des Energiespeichers erfolgen, wozu der Umschalter 18 nach oben zu schalten ist und eventuell vorhandene Sicherheitsschalter 20 geschlossen sein müssen. Der Energiespeicher 15 entlädt sich dann über den oder die Schalter 20, den Umschalter 18, die Kartusche 1 zurück zum Energiespeicher.

Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, daß der Energiespeicher nur geladen werden kann, wenn die Kartusche in den Stromkreis eingeschaltet ist und einen ausreichenden elektrischen Kontakt hat.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zünden von Treibladungen für pulverkraftbetriebene Bolzensetzwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung unter Ausschaltung üblicher Zünd-, Übertragungs- und Initialladungen durch eine als solche bekannte, elektrisch bewirkte Drahtexplosion gezündet wird.

2. Treibladung für das Zündverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus stranggepreßtem Treibmittel mit eingepreßtem oder angepreßtem Zünddraht besteht.

3. Treibladung für das Zündverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung mit eingebettetem Draht die Form einer Tablette, eines Zylinders od. dgl. hat.

4. Treibladung für das Zündverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Treibladungen, insbesondere durch Verkleben, Verdrehen, Verflechten od. dgl. zu einer Einheit vereinigt sind, wobei mindestens eine Teilladung einen Zünddraht enthält.

5. Treibladung für das Zündverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Umhüllung aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 3 040 660, 3 134 329,
157 120, 3 158 098, 3 160 789.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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