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Dokumentenidentifikation DE19718270A1 05.11.1998
Titel Biegbare pyrotechnische Schneidschnur
Anmelder Diehl Stiftung & Co., 90478 Nürnberg, DE
Erfinder Schleicher, Ulrich, Dr., 91217 Hersbruck, DE;
Feuerstake, Eugen, 91058 Erlangen, DE;
Klee, Christian, 90602 Pyrbaum, DE
DE-Anmeldedatum 30.04.1997
DE-Aktenzeichen 19718270
Offenlegungstag 05.11.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.11.1998
IPC-Hauptklasse F42D 3/00
Zusammenfassung Eine biegbare pyrotechnische Schneidschnur (1) mit einer V-förmigen Vertiefung der Ladung ermöglicht durch eine, teilevakuierbare Druckausgleichsöffnung (7) eine stark verminderte akustische Belastung beim Sprengen. Eine Hohlwabenstruktur (6) gewährleistet die Formsteifigkeit der Schneidschnur (1) in Richtung einer Symmetrieachse (30) der Schneidschnur (1).

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. 1. Biegbare pyrotechnische Schneidschnur mit einer V-förmigen Vertiefung der Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung (4, 5) in einer Hohlwabenstruktur (6) mit V-förmiger Vertiefung (11) eingebettet ist und im Sprengschatten der Ladung (4, 5) wenigstens eine evakuierbare Druckausgleichsöffnung (7) vorgesehen ist.
  2. 2. Schneidschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung aus einer mit V-förmigen Metalleinlage (4) mit einer dazu entsprechend geformten, rückseitig an der Metalleinlage (4) angeordneten Sprengladung (5) besteht.
  3. 3. Schneidschnur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem V-förmigen Mantelabschnitt bzw. einer V-förmigen Vertiefung (11) des Mantels (3) und der Metalleinlage (4) ein, durch seitliche Wände (13) der Hohlwabenstruktur (6) begrenzter Hohlraum (15) liegt.
  4. 4. Schneidschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben (8) der Hohlwabenstruktur (6) etwa parallel zur Richtung der Symmetrieachse (30) liegen.
  5. 5. Schneidschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (7) etwa im halben Abstand zwischen der Sprengladung (5) und eine Rückwand (9) des Mantels (3) liegt.
  6. 6. Schneidschnur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (7) seitlich durch dünne Wände (10) abgestützt ist, wobei die dünnen Wände (10) rechtwinklig zur Symmetrieachse (30) liegen.
  7. 7. Schneidschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidschnur (1) von einem dünnen, elastischen Mantel (3) umfangseitig vollständig eingehüllt ist.






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