DE686305C - Druckfeste Sprengpatrone - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf druckfeste Sprengpatronen mit einer aus festen Stoffen bestehenden Ladung, die beim Zünden Druckgase ohne Detonation entwickelt.
Druckfeste Sprengpatronen mit einem Ventil oder einer Abscherscheibe o. dgl. aus einem Werkstoff von hoher Festigkeit, durch die die aus der Ladung entwickelten Gase erst dann freigegeben werden, wenn der Druck innerhalb der Patrone eine vorher bestimmte beträchtliche Höhe erreicht hat, sind bekannt. Die Benutzung solcher Mittel zum Herauslassen der hochgespannten Gase aus der Patrone zwingt aber zur Verwendung von Patronenhülsen besonderer Bauart sowie zur Anordnung von Schraubverbindungen und einer abnehmbaren Entleerungskappe. Bis jetzt ist man also an bestimmte verhältnismäßigkostspielige sowie der Pflege und Instandhaltung bedürfende Bauformen von Patronen gebunden.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß der Verschluß der Gasausström'ungsöffiMng der Sprengpatrone durch ein Polster aus körnigem Stoff, z. B. Sand, und durch einen Abschlußvergußpfropfen, vorzugsweise aus Stuckgips, bewirkt wird.

Als Patronenkörper genügt jetzt ein einfaches druckfestes Rohr. Die neue Sprengpatrone ist also nicht nur überraschend einfach, sondern ihre Hülse kann aus Vorratsrohr vom Verbraucher in der eigenen Werkstatt durch einfaches Abschneiden von der Stange und gegebenenfalls Zuschweißen eines oder beider Enden hergestellt werden. Die Kosten dafür sind sehr gering, womit die Sprengungen sich beachtlich verbilligen, zumal erne Pflege und eine Instandhaltung nicht mehr erforderlich sind. Bei den bekannten Patronen besteht nämlich ein erheblicher Verschleiß infolge von Erosionen, die am Entleerungsende der Patrone eintreten, zumal das Ventil oder die Abscherscheibe nur Idein und die Durchgänge nur eng sein können.

Die Verwendung von Sand ο. dgl. zum Verstopfen von Bohrlöchern ist bekannt, und ein mit Sand gut verstopftes Bohrloch widersteht dem durch ein detonierendes Sprengmittel entwickelten Druck. Dies gilt jedoch

nur für den Augenblick des ExplosionsstoßeSj denn unter einem verhältnismäßig niedrigen statischen oder unter einem langsam ansteigenden Druck treten Verlagerungen ein, ui|&* der Stopfen wird stark gasdurchlässig. Ein* derartiger Stopfen .allein eignet sich daher nicht als Abschlußmittel für eine druckfeste .Sprengpatrone.

Gemäß der Erfindung wird die Sandsäule

ίο außen durch einen VOrZUg¹SWeISe gasdichten Abschlußpfropfen gestützt. Dieses Stützmittel braucht nur einem im Vergleich zum Entleerungsdruck der Patrone kleinen statischen Druck zu widerstehen, der allerdings wesentlieh größer als der atmosphärische Druck sein muß und beispielsweise zwischen 40 und 150 kg/cm² liegt. Bei einem solchen Abschlußpfropfen kann die ■ dahinter befindliche Sandsäule gegenüber der Länge von Sandstopfen in Bohrlöchern kurz sein, wobei sieb Entleerungs- oder Öffnungsdrücke von 4500 kg/cm² und mehr erreichen lassen.

Versuche mit einem Stahlrohr von 32 mm Innendurchmesser hatten bei einem 51 mm langen Stuckgipspfropfen, der allein (ohne Sandsäule) bei ungefähr 75 kg/cm² herausgetrieben wurde, folgende Ergebnisse:

Höhe der Sandsäule Öffnungsdruck

in mm: in kg/cm^a:

25,4 80

50.8 . 130
76,2 610

88.9 1750

101,6 2180

Bei einer Sprengpatrone von 32 mm Innendurchmesser ist der gebräuchliche Öffnungsdruck 1800 kg/cm².

Versuche mit einem ebensolchen Stahlrohr hatten bei einem gleichen Gipspfropfen und einer Ladung aus einem fein gepulverten Gemisch von Natriumnitrit: und Ammoniumchlorid, das mit 1,50/0 Magnesiumoxyd stabilisiert war, folgende !Ergebnisse::

Ladungs	Rohr	Sandsäulen-	I ,	203,2	Öffnungs
gewicht	länge	längc	in mm	381,0	druck
in g	in mm	139,7 bis	101,6	in kg/cm2
150	431,8	304,8 -	215,9	1800
150	762,0	50,8 -	355,6	2250
200	38l,O	152,4 -	228,6	1275
200	508,O	304,8 -	381,0	1800
55 - 200	635.O	177,8 -	2250
250	558,8	254,0 -	2250
250	... 7",2	3000

- Für die Zwecke der Erfindung genügt ein glattes zylindrisches Stahlrohr, das am einen Ende, beispielsweise durch Zuschweißen, geschlossen ist und am offenen Ende die Sandsäule und den Abschlußpfropfen aufnimmt. Das Rohr kann aber auch an beiden Enden offen sein und nach dem Einbringen .'"'dor Ladung an beiden Enden erfindungsgemäß abgeschlossen werden. Eine vorteilhafte Ausfüihrungsform besteht ferner in einem an beiden Enden etwa halbkugelig geschlossenen Stahlrohr, das am einen Ende, an dem der erfmdungsgemäße Verschluß anzuordnen ist, große seitliche Öffnungen für den Austritt der Gase besitzt. Es entsteht dann keine erhebliche Längsreaktion, die das Rohr achsrecht zu verschieben sucht, wie es bei einseitig geschlossenen Rohren der Fall ist.

Außer Sand o. dgl. können als Packstof! auch Kreide oder Kaolin oder auch kristallinische Salze, die schädlichen Rauch absorbieren, dienen. Für den Abschlußpfropfen wird ein Vergußstoff, wie Stückgips, bevorzugt, zumal dieser Werkstoff sich beim Erstarren ausdehnt, was wertvoll ist, weil der Nutzraum vollständig ausgefüllt sein soll. Man kann S₅ auch einen starken Holzpfropfen o. dgl. in die Rohrmündung- eintreiben, jedoch ist dabei die Bestimmung des Widerstandes schwieriger. Der Verschluß läßt sich auch im Bohrloch herstellen, indem man z. B. den körnigen Pfropfen im Bereich der Rohrmüiidung- mit Wasser tränkt und das Bohrloch mit festem Kohlendioxyd verstopft, so daß ein Eispfropfen entsteht.

Beispiel 1

Ein zylindrisches Rohr aus Stahl hoher Zugfestigkeit von 31,75 mm Innendurchmesser bei 34,45 mm Außendurchmesser und 508 mm Länge,, das an einem Ende geschlossen ist, wird mit 200 g eines Gemisches aus Natriumnitrit und Ammoniumchlorid (gekörnt mit einem Sieb von 90 Maschen und einem Sieb mit 1460 Maschen je Quadratzentimeter und mit-1,5% Magnesiumoxyd stabilisiert) gefüllt. In die Ladung wird ein geeigneter Zünder, z.B. ein Pulverzünder von 1944 mg oder ein Sicherheitszünder, eingebettet, und die Enden werden aus dem offenen Rohr herausgeführt. Die Ladung nimmt ungefähr 280 mm der Rohrlänge ein. Der Rest des Rohres wird bis auf 51 mm von der Mündung mit Sand gefüllt und gut gerüttelt, aber nicht hart gerammt. In den Restraum am offenen Rohrende von rund 5 cm Länge wird Stuckgips eingegossen. Dieses Rohr stück kann Nuten oder Löcher enthalten, ia denen der Gipspfropfen sich verankert. Zündet man die Ladung in üblicher Weise, so öffnet sich die Patrone bei annähernd 1350 atü, und wenn sie in einem; Bohrloch gut verstopft ist, wird eine befriedigende Sprengwirkung erreicht.

In Abänderung des vorstehenden Beispieles, wurde dieselbe Patronenhülse zur Erläuterung des Einflusses der Länge der Sandsäule in folgender Ausführung benutzt. Die Rohrlänge betrug 762 mm und die Ladung bestand aus 150 g desselben Gemisches; sie nahm nur 203 mm der Rohrlänge ein, während die Sandsäule 508 mm lang war. Beim Zünden öffnete sich diese Patrone nicht, sondern sie bauchte sich unter dem Innendruck aus. Gemäß den Festigkeitseigenschaften des Rohrwerkstoffes wurde der entwickelte Druck auf 4500 bis 5250 atü geschätzt.

Beispiel 2

Ein Rohr der im Beispiel 1 beschriebenen Art von 660 mm Länge wurde mit 250 g des im Beispiel 1 angewendeten Gemisches, das in das Rohr eingestopft wurde, geladen. Dann wurde auf 203 mm Länge Sand eingefüllt und ein 51 mm langer Gipspfropfen eingegossen. Als Zündmittel diente ein Pulverzünder von 1944 mg, der am Grund des Rohres angeordnet war. Nach dem Zünden öffnete die Patrone sich bei einem Druck von 1500 atü und erzeugte eine befriedigende Sp r engwirkung.

Beispiel 3

Ein Rohr von 736,6 mm Länge wurde mit dem im Beispiel 1 benutzten Gemisch in einer Menge von 300 g geladen. Der Verschluß wurde mit einer trockenen Sandsäule von 304,8 mm Länge und einem 5 cm¹ langen j Gipspfropfen hergestellt. Ein Sicherheitszünder der in der britischen Patentschrift .430750 beschriebenen Art war am Grunde des Rohres angeordnet. Nach dem Zünden öffnete sich die Sprengpatrone bei einem Druck von 2400 atü.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckfeste Sprengpatrone mit einer aus festen Stoffen bestehenden Ladung·, die beim Zünden Druckgase ohne Detonation entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß der Gasausströmiung-söffnung der Patrone durch ein Polster aus körnigem Packstoff, z. B. Sand, und einen Abschlußvergußpfropfen, vorzugsweise aus Stuckgips, bewirkt wird, wobei der Vergußpfropfen, wenn der Sprengdruck, bei dem die Sandsäule nachgibt, beispielsweise 1800 bis 4500 kg/cm² beträgt, einem statischen Druck von ungefähr 40 bis 150 kg/cm² widerstehen soll.

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzraum vollständig ausgefüllt ist, also die Sandsäuie unmittelbar auf der Ladung ruht und von ihrem äußeren Ende bis zur Entleerungsöffnung· nur einen kurzen Raum frei läßt, der vollständig· durch den Abschlußpfropfen ausgefüllt ist.