Die Erfindung bezieht sich auf eine biegbare pyrotechnische Schneidschnur
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 34 30 581 A1
ist eine Hohlladung mit einer rotationssymmetrischen V-förmigen Vertiefung und eine
Auskleidung dieser Vertiefung. Auf der der Auskleidung abgewandten Seite ist in
der Sprengladung ein Hohlraum vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass die Detonationswelle
senkrecht zur Drehachse der Hohlladung läuft und dadurch eine Leistungssteigerung
der Hohlladung bewirkt.
Eine flexible linienförmige Hohlladung entsprechend der
DE 33 38 429 C2 besitzt eine metallische
Auflage und weist ein Gehäuse aus geschäumtem Kunststoff auf. Das Gehäuse enthält
Versteifungselemente, welche die Biegefähigkeit der Hohlladung im Wesentlichen auf
eine zu den Anlageflächen parallele Biegeebene beschränken.
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, von den verschiedensten Nutzern eingesetzt, so z. B. im 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, eine Schneidschnur mit minimierter
akustischer Belastung 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 einen elektrischen Zünder, initiiert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt
1 eine Schneidschnur im Querschnitt,
2 einen Schnitt II-II nach 1
und
3 die Schneidschnur nach 1
in perspektivischer bzw. schematischer Darstellung.
Nach 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 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 G 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 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.