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Dokumentenidentifikation DE19542195C2 21.01.1999
Titel Knallkörper mit einem Verschlußkörper aus Sand
Anmelder FKW Keller GmbH, 44866 Bochum, DE
Erfinder Henkel, Hans-Joachim, Dipl.-Kaufm., 44866 Bochum, DE
Vertreter Eichelbaum, L., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 45659 Recklinghausen
DE-Anmeldedatum 13.11.1995
DE-Aktenzeichen 19542195
Offenlegungstag 15.05.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.01.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.01.1999
IPC-Hauptklasse F42B 4/04
IPC-Nebenklasse C06B 31/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Knallkörper, bestehend aus einer zylindrischen Papierhülse, einem darin angeordneten Explosionsraum mit Knallsatz und aus zwei in beide Enden der Papierhülse eingebrachte, den Explosionsraum dämmenden Verschlußkörpern aus Sand, von denen einer von einer Zündschnur durchsetzt ist.

Bei durch offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordenen Knallkörpern dieser Art bestehen die Verschlußkörper aus gepreßtem Sand. Dabei wird so verfahren, daß an einem eingebörtelten Ende der Papierhülse die Zündschnur hindurchgeführt ist, sodann Sand mittels einer Stempelpresse die Zündschnur umgebend eingedrückt wird, hiernach wiederum unter Druck der Knallsatz eingepreßt wird und sodann schließlich als zweiter Verschlußkörper erneut Sand den Knallsatz abdichtend hineingepreßt wird. Das von der Zündschnur abgewandte, hohle Ende der Papierhülse bleibt dabei in aller Regel offen.

Ferner sind Knallkörper anderer Gattung bekannt, deren Papierhülse aus einer mehrere Millimeter dicken gewickelten Papierbahn ohne Leim oder deren Papierhülse aus einer maschinengewickelten Hülse mit Leim besteht, wobei die Verschlußkörper aus drucklos eingesetzten Ton- oder Gipspfropfen bestehen.

Beide Ausführungsformen dieser Knallkörper sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie einerseits zur Bildung eines Knalles bestimmter Schallintensität eine erhebliche Menge an Schwarzpulver für den Knallsatz erfordern und ein Fortschleudern kompakter Bestandteile während der Explosion nicht verhindert werden kann. Dabei ist wesentlich, daß gemäß den einschlägigen Bestimmungen der Bundesanstalt für Materialprüfung bei derartigen Knallkörpern keine festen Bestandteile bei der Explosion über einen Radius von 8 m hinaus vom Explosionsort entfernt fortgeschleudert werden dürfen. Die Zündzeit darf zwischen 3 und 6 Sekunden betragen, und die Lautstärke der Explosion soll im Bereich zwischen 100 dBA und 120 dBA liegen.

Jedoch weisen diese vorbekannten Knallkörper den Vorteil auf, daß sie durchweg aus verrottbaren bzw. die Umwelt nicht belastenden und somit unbedenklichen Materialien bestehen.

Nachteilig ist ferner bei diesen vorbekannten Ausführungsformen, daß die Papier- oder Papphülse relativ dickwandig ausgebildet werden muß, um den Preßdrücken beim Einpressen des Sandes und des Knallsatzes widerstehen zu können. Eine dickwandigere Papierhülse erfordert jedoch wiederum eine größere Menge an Schwarzpulver für den Knallsatz, um den erforderlichen Berstdruck mit dem gewünschten Knall entsprechender Schallintensität zu bewirken. Da dieser Berstdruck bei einer dickwandigeren Papierhülse zwangsläufig höher liegt als bei einer dünnwandigeren, steigt mit zunehmender Dicke der Wandung der Papp- oder Papierhülse auch die Gefahr eines Fortschleuderns einzelner Bestandteile des Knallkörpers über den erlaubten Grenzbereich hinaus.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Knallkörper der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der einerseits aus umweltunbedenklichen Stoffen zusammengesetzt ist, bei gleicher Schallintensität des Explosionsknalles mit einer erheblich geringeren Menge an Schwarzpulver für den Knallsatz auskommt und ein Fortspratzen der Verschlußkörper oder damit zusammenhängender Teile sicher unterbindet.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Verschlußkörper aus lose eingefülltem, ungepreßtem Sand sowie zwei Trennwänden besteht, von denen eine den Explosionsraum mit dem Knallsatz von dem Sand trennt und die andere den Raum mit dem eingefüllten Sand verschließt, wobei der Explosionsraum zum überwiegenden Teil mit Luft gefüllt ist. Mit dem eingefüllten Sand erhält der Knallkörper eine derartige Massenträgheit, daß sich auch während der Explosion seine Lage so gut wie nicht verändert, daß er sicher an der der Auflagefläche abgewandten Seite seines Explosionsraumes und ein Fortspratzen einzelner Bestandteile der Verschlußkörper unterbleibt.

Dabei bestehen nach einer vorteilhaften Ausführungsalternative der Erfindung die Trennwände aus einem mittels eines Klebers an der Innenwand der Papierhülse befestigten Papp- oder Papierkümpel oder aus einer Scheibe aus Pappe oder Preßpapier. Soweit die Trennwände aus einem Papp- oder Papierkümpel bestehen, ist vorteilhaft dessen Bodenseite dem Knallsatz zugekehrt.

Nach einer zweiten Ausführungsform sind die Trennwände aus einer mittels eines Klebers an der Innenwand der Papierhülse befestigten Kugel aus Zellulose, Zellstoff, Kork oder einem sonstigen verrottbaren Material gebildet. Dabei ist es auch möglich, derartige Kugeln in die Papierhülse einzupressen, jedoch würde dies - ohne einen Kleber - wiederum eine zu große Wanddicke der Papierhülse erfordern.

Der Sand ist mit einer Korngröße von größer 0 mm bis 1 mm versehen, ist vorteilhaft trocken und weist eine gute Rieselfähigkeit auf.

Der Knallsatz ist aus Schwarzpulver hergestellt, das aus einer Mischung aus 66,7-75 Gew.-% Kaliumnitrat, 13-20 Gew.-% Schwefel und 12-13,5 Gew.-% Kohlenstaub besteht. Anstelle von Schwarzpulver kann auch Collodiumwolle verwendet werden, worunter ein baumwollähnlich aussehendes, leicht entflammbares Cellulosenitrat mit einem Gemisch aus Cellulosedi- und -trinitrat verstanden wird.

Als Klebemittel dient vorteilhaft in an sich bekannter Weise Leim, während die Papierhülse eine Dicke von nur 0,5 mm bis 0,7 mm aufweist.

Der Raum der Papierhülse zwischen den beiden Verschlußkörpern ist nur zu einem geringen Teil mit dem Knallsatz und im übrigen mit Luft gefüllt, wodurch gleichwohl und/oder gerade wegen des Luftinhaltes ein Knall mit erstaunlicher Schallintensität in der Nähe des maximal zulässigen Bereiches erzielt werden kann.

Bei einem Gesamtgewicht des Knallkörpers von 37,5 g beträgt das Gewicht des Sandes ca. 32 g, das Gewicht der Papierhülse mit den Trennwänden nur ca. 5 g und das Gewicht des Pulvers für den Knallsatz nur ca. 0,5 g. Vergleichbare Knallkörper gemäß dem Stand der Technik enthielten bei vergleichbaren Gewichten eine Hülse aus Pappe mit ca. 33 g, zwei Verschlußkörper aus gepreßtem Sand mit 4 g und Schwarzpulver als Knallsatz mit einem Gewicht von ca. 6 g.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Diametralschnitt in der Figur dargestellt.

Gemäß dieser Figur besteht der erfindungsgemäße Knallkörper 1 aus einer zylindrischen Papierhülse 2 mit einem in ihrem Mittenbereich 3 abgegrenzten Explosionsraum 4, der einenteils von dem Knallsatz 5 und andernteils mit Luft 6 gefüllt sowie an beiden Enden von je einem Verschlußkörper 7, 8 verschlossen ist. Jeder Verschlußkörper 7, 8 besteht aus losem, eingefülltem, ungepreßtem Sand 9 sowie aus zwei Trennwänden 10, 11, von denen eine Trennwand 10 den Explosionsraum 4 von dem Sand 9 trennt und die andere Trennwand 11 den Raum 12 mit dem eingefüllten Sand 9 verschließt.

Der Verschlußkörper 7 ist von einer Zündschnur 13 durchsetzt, die mit ihrem einen Ende 13a außerhalb des Papierkörpers 2 und mit ihrem anderen verknoteten Ende 13b in dem Explosionsraum 4 in Höhe des Knallsatzes 5 endet. Im dargestellten Fall bestehen die Trennwände 10, 11 aus Papierkümpeln, deren jeweilige Bodenseite 10a, 11a dem Explosionsraum 4 zugekehrt ist. Die Außenwand 10b, 11b der Papierkümpel 10, 11 ist mittels eines Leimes 14 mit der Innenwand 2a der Papierhülse 2 unlösbar verbunden.

Es versteht sich im Rahmen der Erfindung, daß die Trennwände 10, 11 auch aus Scheiben aus Pappe oder Preßpapier mit entsprechender Dicke oder aus einer Kugel aus Zellulose, Zellstoff, Papier, Kork oder einem sonstigen verrottbaren Material gebildet sein können, welches fest mit der Innenwand 2a der Papierhülse 2 durch einen Leim 14 verbunden ist.

Die Papierhülse 2 weist im vorliegenden Fall eine Dicke von nur 0,5 mm bis 0,7 mm auf, wobei der Explosionsraum 4 mit einem Knallsatz./.Luft-Volumen im Verhältnis von etwa 1 : 5 bis 1 : 20 versehen ist.

Dabei ist der Knallsatz 5 aus Schwarzpulver hergestellt, das aus einer Mischung aus 66,7-75 Gew.-% Kaliumnitrat, 13-20 Gew.-% Schwefel und 12-13,5 Gew.-% Kohlenstaub besteht.

Bei einem Gesamtgewicht des Knallkörpers 1 von 37,5 g beträgt das Gewicht des Sandes 9 ca. 32 g, das Gewicht der Papierhülse 2 mit den Trennwänden 10, 11 ca. 5 g und das Gewicht des Pulvers nur noch 0,5 g. Gleichwohl ergibt sich aufgrund des Volumenverhältnisses vom Knallsatz 5 zu der Luft im Explosionsraum 4 ein Knall mit der gewünschten Schallintensität, wobei die Papierhülse 2 stets an der von ihrer Auflagefläche abgewandten Seite in Höhe des Explosionsraumes 4 zerbirst. Die Verschlußkörper 7, 8 bleiben über ihre Wände 10, 11 fest mit der Innenwand 2a der Papierhülse 2 verbunden, die wiederum die beiden Verschlußkörper 7, 8 über den nicht zerborstenen Teil des Explosionsraumes 4 miteinander zusammenhält. Dadurch verbleibt nach der Explosion ein Knallkörperrest, der bezüglich des Umweltschutzes unbedenklich ist, weil er einerseits aus einem Naturstoff Sand 9 und andererseits aus verrottbaren Materialien der genannten Art besteht.

Dabei hat sich überraschend herausgestellt, daß aufgrund des relativ hohen Gewichtes des Sandes 9 der beiden Verschlußkörper 7, 8 der Knallkörper 1 eine derartige Massenträgheit aufweist, daß er weder von üblichen Luftbewegungen noch durch die Explosion selbst sich von seinem Explosionsort entfernt, sondern als massebehafteter Restkörper an der betreffenden Stelle verbleibt.

Hinsichtlich der Schallintensität besteht ein nicht definierbarer Zusammenhang zwischen dem Verhältnis der Volumina von Knallsatz 5 und Luft 6 innerhalb des Explosionsraumes 4 einerseits und der Dicke d der Papierhülse 2 andererseits.

Bezugszeichenliste

1Knallkörper

2Papierhülse

2aInnenwand der Papierhülse 2

3Mittenbereich der Papierhülse 2

4Explosionsraum

5Knallsatz

6Luft

7, 8Verschlußkörper

9Sand

10, 11Trennwände

10a, 11aBodenseite der Trennwände 10, 11

10b, 11bAußenwand der Trennwände 10, 11

12Raum

13Zündschnur

13a, 13bEnden der Zündschnur 13

14Leim

dDicke der Papierhülse d


Anspruch[de]
  1. 1. Knallkörper, bestehend aus einer zylindrischen Papierhülse, einem darin angeordneten Explosionsraum mit Knallsatz und aus zwei in beide Enden der Papierhülse eingebrachte, den Explosionsraum dämmenden Verschlußkörpern aus Sand, von denen einer von einer Zündschnur durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verschlußkörper (7, 8) aus lose eingefülltem, ungepreßtem Sand (9) sowie zwei Trennwänden (10, 11) besteht, von denen eine (10) den Explosionsraum (4) mit dem Knallsatz (5) von dem Sand (9) trennt und die andere (11) den Raum (12) mit dem eingefüllten Sand (9) verschließt, wobei der Explosionsraum (4) zum überwiegenden Teil mit Luft (6) gefüllt ist.
  2. 2. Knallkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10, 11) aus einem mittels eines Klebers (14) an der Innenwand (2a) der Papierhülse (2) befestigten Papp- oder Papierkümpel oder aus einer Scheibe aus Pappe oder Preßpapier bestehen.
  3. 3. Knallkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenseite (10a, 11a) der Papierkümpel jeweils dem Explosionsraum (4) zugekehrt ist.
  4. 4. Knallkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10, 11) aus einer mittels eines Klebers (14) an der Innenwand (2a) der Papierhülse (2) befestigten Kugel aus Zellulose, Zellstoff, Papier, Kork oder einem sonstigen verrottbaren Material gebildet sind.
  5. 5. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Knallsatz (5) aus Collodium oder Schwarzpulver hergestellt ist, das aus einer Mischung aus 66,7-75 Gew.-% Kaliumnitrat, 13-20 Gew.-% Schwefel und 12-13,5 Gew.-% Kohlenstaub besteht.
  6. 6. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand (9) eine Korngröße von größer 0 mm bis 1 mm aufweist.
  7. 7. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (14) in an sich bekannter Weise aus Leim besteht.
  8. 8. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierhülse (2) eine Dicke (d) von 0,5 mm bis 0,7 mm aufweist.
  9. 9. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosionsraum (4) der Papierhülse (2) zwischen den beiden Verschlußkörpern (7, 8) mit einem Knallsatz./.Luft-Volumen (5./.6) im Verhältnis 1 : 5 bis 1 : 20 gefüllt ist.
  10. 10. Knallkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gesamtgewicht des Knallkörpers (1) von 37,5 g das Gewicht des Sandes (9) ca. 32 g, das Gewicht der Papierhülse (2) mit den Trennwänden (10, 11) ca. 5 g und das Gewicht des Knallsatzes (5) ca. 0,5 g beträgt.






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