Die Erfindung bezieht sich auf eine biegbare pyrotechnische Schneidschnur nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Biegbare, pyrotechnische Schneidschnüre sind aus der DE-PS 22 54 879 und der
DE-AS 26 54 274 bekannt. In einem elastischen Mantel sind in Längsrichtung eine
V-förmige Gehäuseausbildung und eine dementsprechend V-förmige Sprengladung
vorgesehen. Beide Schneidschnüre sind für den Einsatz unter Wasser vorgesehen.
Hierzu weist die DE-PS 22 54 879 einen längsverlaufenden, beidseitig
abzudichtenden Hohlraum auf, der mit einem Gas gefüllt ist. Dadurch wird eine
Verbesserung der Festigkeit der V-förmigen Vertiefung des Mantels gegenüber
Zusammendrücken durch Wasserdruck erzielt. Eine Verbesserung der vorbeschriebenen
Festigkeit wird demgegenüber bei der DE-AS 26 54 274 durch eine Füllung des
V-förmigen Hohlraums durch Mikrozellen aus Phenolharzen und anderem erreicht.
Das Prinzip der Hohl- oder Schneidladung ist seit nahezu 100 Jahren bekannt. Seit
dem wird sie zum Trennen aller möglichen Materialien, wie Metallen, Holz Stein,
ITC. Von den verschiedensten Nutzern eingesetzt, so z. B. in Bergwerk, bei
Abbruchunternehmen, beim Militär.
Derartige Schneidschnüre wurden hauptsächlich zum Abreißen von Schornsteinen,
zum Zerstören von Brücken oder zum Fällen von Bäumen benutzt. Gründe für die
Zurückhaltung, diese Technologie auch im "produktiven" Bereich einzusetzen,
bestehen in der Gefahr des unsachgemäßen Umgangs mit diesen und die akustische
Belastung bzw. Belästigung der Umgebung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde zur Minimierung der akustischen
Belastung eine Schneidschnur vorzuschlagen.
Unter einer Schneidschnur versteht man demgemäß eine Anordnung, die als
flexible Schneidladung bezeichnet werden kann. Die Ausdehnung der Schneidschnur ist
in Längsrichtung viel größer als jede Länge senkrecht dazu. Der Querschnitt ist
wie bei einer Schneidladung aufgebaut, eine V-förmige Metalleinlage öffnet sich
zum bearbeitenden Teil hin. Auf der Außenseite des "Daches" der V-förmigen
Metalleinlage ist eine Sprengladung, ebenfalls in V-Form, vorgesehen. Ein Mantel,
der die Metalleinlage und die Sprengladung umgibt, dient als Transportschutz,
Verdämmung, Abstandshalter und Befestigungsmittel. Eine derartige
Schneidschnur wird mit einem Zünder, insbesondere einem elektrischen Zünder, initiiert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Schneidschnur im Querschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1 und
Fig. 3 die Schneidschnur nach Fig. 1 in perspektivischer bzw. schematischer
Darstellung.
Nach Fig. 1 ist eine Schneidschnur 1 in nicht gezeigter Weise an einem Werkstück
2 angelegt. In einem, aus einem elastischen Kunststoff bestehenden Mantel 3 ist
eine Metalleinlage 4 mit einer rückseitig anliegenden, entsprechend der
Metalleinlage V-förmig ausgebildeten Sprengladung durch eine Hohlwabenstruktur 6
abgestützt. Im Sprengstoffschatten befindet sich innerhalb der Hohlwabenstruktur 6
eine schlauchförmige Druckausgleichsöffnung 7, die seitlich durch dünne Wände
10 aus Kunststoff abgestützt ist. Diese liegt im halben Abstand zwischen der
Sprengladung 5 und einer Rückwand 9 des Mantels 3.
Der Mantel 3 besitzt werkstückseitig eine entsprechend der Metalleinlage 4 bzw.
der Sprengladung 5 entsprechende V-förmige Vertiefung 11. Damit liegt die
Schneidschnur entsprechend den dadurch gebildeten Rippen 12 an dem Werkstück
2 an.
Die Hohlwabenstruktur 6 ist bienenwabenförmig, also sechsflächig und besteht aus
einem Kunststoff der zur Erzeugung eines durchgängigen Unterdrucks zwischen
den Mantel 3 bis zu den Wänden 13 der Hohlwabenstruktur 6 in Bereich der
V-förmigen Vertiefung 11 partiell porös ist ohne Beeinträchtigung der Steifheit der
Hohlwabenstruktur 6. Die partielle Porösität der Hohlwabenstruktur gewährleistet
bei Anlegen eines Unterdrucks an der Druckausgleichsöffnung 7, daß dieser
Unterdruck alle Bereiche der Schneidschnur erfaßt, jedoch ein Hohlraum 15 zwecks
Beibehaltung der Form der V-förmigen Vertiefung 11 unbeeinträchtigt bleibt. Der
Mantel 3 ist dicht, also nicht porös.
Die Hohlwabenstruktur 6 ist, wie auch Fig. 3 zeigt, in Längsrichtung gemäß dem
Pfeil 20 steif und quer dazu gemäß den Pfeilen 21 und 22 flexibel. Damit ist die
Schneidschnur 1 an nahezu jede beliebige Werkstoffkontur, wie eckig rund
anlegbar und auch um ihre Längsachse 31 bedingt verwindbar.
Als Metalleinlage 4 eignet sich Kupfer oder auch andere Metalle. Für die
Sprengladung 5 findet ein kunststoffgebundener Sprengstoff Verwendung. Damit ist sowohl
für die Metalleinlage 4 als auch für die Sprengladung 5 die erforderliche Flexibilität
beim Biegen der Schneidschnur oder Abwinkeln derselben gewährleistet.
Die seitlichen dünnen Wände 10 dienen der zusätzlichen Versteifung der
Schneidschnur 1 rechtwinklig zu einer Symmetrieachse 30 der Schneidschnur 1 und zur
Abstützung der Druckausgleichsöffnung 7. Zur Erzeugung eines mit 35
bezeichneten Schnittes in dem Werkstück 2 wird die Sprengladung 5 in nicht gezeigter
Weise gezündet.
Durch das, an einer freien Stirnseite der Schneidschnur 1 an der
Druckausgleichsöffnung 7 angelegte Teilvakuum wird die Intensität der Druckwellen bei
Zündung der Sprengladung 5 erheblich reduziert, so daß die "Sprengung" in der
Umgebung nicht mehr von anderen Geräuschen unterscheidbar ist.
Die Sprengladung 5 erzeugt aufgrund ihrer V-Form in der Symmetrieebene 30 in
Richtung auf das Werkstück 2 entlang ihrer Längserstreckung einen
hochenergetischen, aus Partikeln der Metalleinlage 4 bestehenden, schmelzflüssigen Strahl, der
in dem Werkstück 2 den Schnitt 35 erzeugt.
Vorteilhaft ist auch, daß die Schneidschnur zusammen mit einem Zündsystem, das
nur durch eine Hochspannungsquelle aktivierbar ist, zusammen gelagert und
transportiert werden kann, d. h., ohne Anschluß an eine Spannungsquelle ist das
Zündsystem nicht aktiv. Der Aufwand für ein sonst notwendiges Sicherungssystem kann
daher eingespart werden.
Die erfindungsgemäße Schneidschnur ist aufgrund der Vollummantelung mit einem
elastischen Kunststoff der auch feuchtigkeitsundurchlässig ist, bei jedem Wetter
einsetztbar. Die Geometrie des Schnittes 35 bzw. der Schnitte ist beliebig, d. h. es
können beliebig ebene oder räumliche Schnitte beliebiger Länge durchgeführt
werden. Das Material der Hohlwabenstruktur und des Mantels ist von sekundärer
Bedeutung. Maßgebend ist nur die Dichte, nicht aber die Festigkeit des Materials. Der
Wärmeeintrag in das Werkstück 2 ist minimal, da nur das Material im Schnitt 35
aufgeschmolzen wird. Die Arbeitsdauer des Schnittes 35 beträgt nur einige
Mikrosekunden. Damit entfällt die thermische Belastung der Umgebung mit ihren
Konsequenzen, wie Verzug, Gefügeumwandlung in den Randzonen sowie Verschweißen
mit angrenzenden Metallen, Zerstörung von elektronischen Bauteilen. Die
Bearbeitungszeit ist wesentlich kürzer und zwar je nach Aufgabe um einen Faktor 10 bis
20. Auch die Gesamtkosten liegen deutlich unter den Werten der heute üblichen
Verfahren.