NO800516L - Ikke-elektrisk forsinkelsesdetonator. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ikke-elektrisk forsinkelsesdetonator, og en anordning av en forsinkelsesdetonator og en lavenergi-detonerende lunte avpasset for å initiere detonatoren.

Farene forbundet med anvendelsen av elektriske initier-ingssystemer for å detonere sprengstoffladninger ved berg-verksdriftoperasjoner, dvs. farene for for tidlig initiering ved vagabonderende eller vandrende elektrisitet fra slike kilder som lyn, statisk, galvanisk virkning, vagabonderende strømmer, radiosendere og overføringsledninger, er vel kjent. Av denne grunn har ikke-elektrisk initiering ved anvendelse av en passende detonerende lunte vært sett på som et vidt respektert alternativ. En typisk høyenergi-detonerende lunte har en jevn detonasjonshastighet på ca. 6.000 m pr. sekund og omfatter en lunte med 6 til 10 g pr. m pentaerythritol-tetranitrat (PETN) omgitt av forskjellige kombinasjoner av materialer som tekstiler, vannimpregnerende materialer, plast, etc. Graden av støy som frembringes når en lunte med slike PETN-kjerneladninger detoneres på jordoverflaten, som ved hovedlunter, er imidlertid ofte uakseptable i spreng-ningsoperasjoner i utviklede områder. Dessuten kan brisansen (knusningskraften) av en slik lunte være tilstrekkelig høy til at detonasjonsimpulsen kan overføres lateralt til en nær-liggende seksjon av luten eller til en masse sprengstoff som f.eks. lunten kommer i kontakt med langs sin lengde. Ved sistnevnte situasjon kan luten ikke anvendes til å initiere en sprengstoffladning i et borehull ved bunnen (bunntenner-metoden) som av og til ønskes.

Lavenergi-detonerende lunte (LEDC) ble utviklet for å overvinne problemene med støy og høy brisans forbundet med den ovenfor beskrevne 6-10 g pr. m lunte. LEDC har en eksplosiv kjerneladning på bare ca. 0,02 til 2 g pr. m lunte-lengde, og ofte bare ca. 0,4 g/m. Denne lunte kjennetegnes ved lav brisans og frembringelsen av lite støy, og kan derfor anvendes som en hovedlunte i tilfeller hvor støy må holdes på et minimum, og som en nedadgående lunte for bunnhulls-tenning av en eksplosiv ladning.

Inntil nylig hadde de fleste LEDC beskrevet i faget, en kontinuerlig kjerne av et granulært fenghettefølsomt høy- eksplosiv som PETN sterkt omgitt av en metallhylse eller én eller flere vevede tekstilhylser. En forbedret LEDC som er lett av vekt, fleksibel, sterk og ikke-ledende, detonerer med høy hastighet og er vel avpasset for høyhastighets kontinuer-lige fremstillingsmetoder som beskrevet i belgisk patent 863 290, hvilken publikasjon inkorporeres her ved henvisning. Denne forbedrede lunte har en kontinuerlig fast kjerne av et deformerbart bundet detonerende sprengstoffpreparat omfattende en krystallinsk høyeksplosiv forbindelse blandet med et bindemiddel og en beskyttende plasthylse som omgir kjernen, idet ingen metall- eller vevede tekstillag er tilstede rundt kjernen eller hylsen. Fortrinnsvis er én eller flere kon-tinuerlige tråder av forsterkende garn som f.eks. løper i det vesentlige parallelt med kjernens lengdeakse, tilstede utenfor kjernen. Ladningen av krystallinsk høyeksplosiv i den bundne sprengstoffkjerne er omtrent fra 0,1 til 2 g/m av lengden.

På grunn at at den lave eksplosivladning av LEDC-kjernen er utilstrekkelig til å bevirke detonasjonen av sprengstoffladninger som konvensjonelt anvendes for sprengning, anvendes hjelpemidler til å overføre detonasjonsstimuleringen fra lunten til ladningene som skal initieres. Forsinkelsesdetonatorer initiert av LEDC-sideledninger, anvendes til dette formål, og fremskaffer også et forsinkelsesintervall mellom initieringen av multiple ladninger. En slik detonator, beskrevet i U.S. patent 3 021 786, har en åpenendet metallkapsel med deri innelukket luftgap og har en sentral åpning. Luftgapet er mellom enden av en lengde av LEDC og en eks-termt brennende forsinkelseskomposisjon, idet initierings-impulsen fra detonasjonen av sprengstoffkjernen av LEDC hopper over luftgapet, passerer gjennom åpningen og tenner den eksotermt brennende komposisjon. Perifere riller i side-veggen av detonatorskallet holder lunten på plass idet sistnevnte danner en plugglukning av den åpne ende av skallet slik at lunten og detonatoren er formet til en sammensatt enhet eller anordning på det tidspunkt detonatoren fremstilles.

I lunte/detonatoranordningen beskrevet i U.S. patent

3 122 097 har delen av LEDC som rager inn i detonatorskallet, en nedre løkkeformet del anbrakt inntil metallkapselen som danner luftgapet. Den løkkeformige del av lunten holdes på plass i skallet ved hjelp av en fjærende plugg som er krympet på plass slik at den stenger igjen den åpne ende av skallet. Også her er lunten og detonatoren dannet til en sammensatt enhet eller anordning på fremstillingstidspunktet for detonatoren. I denne anordning sies den løkkeformige del av lunten å gi forbedrede initieringsegenskaper muligens på grunn av øket innelukning av sprengstoffkjernen av en LEDC med metallhylse.

I lunte/detonatoranordningen ifølge U.S. patent

3 709 14 9 er lunten anbrakt på utsiden av et lukket skall som inneholder en slagfølsom tennekomposisjon, holdt f.eks. i en tom med tennsats forsynt kanttent eller sentertent rifle-patronhylse anvendt som en endelukning for en detonator. Lunten er utvendig i sin helhet til det lukkede indre av detonatorskallet, og dens ende eller side er i direkte og i endekontakt med den utvendige overflate av tennhetteenden, og tillater derved anvendelsen av enten side- eller ende-virkning av lunten for tenning.

En annen LEDC-påvirket forsinkelsesdetonator er beskrevet i kanadisk patent 627 4 35. Denne detonator har en

slag- eller friksjonsfølsom tennladning inntil en side av et diafragma som kan deformeres ved et svakt slag. Enden av en lengde av LEDC skal krympes inn i den åpne ende av detonatorskallet med sin ende støtende inntil den annen side av diafragmaet. Tenningen av tennladningen ved detonasjonen av lunten som med enden støter inntil diafragmaet, skjer ved slag eller friksjon på en måte analogt med slaget bevirket av tenn-nålen av et haglgevær, i motsetning til tenning ved varme eller flamme. Diafragmaet passer tett inn i en lomme, og sistnevnte likeledes i detonatorskallet. Skjønt denne detonator sies å være i stand til å kobles sammen med lunten i marken ved krympning, skaper marksammensetning av en slik detonator visse problemer. Det nødvendige endeanlegg av lunteenden mot diafragmaet kan ikke alltid oppnåes i praksis i marken på grunn av de forskjellige brukeres påfunn, virk-ningene av vær, etc. Dessuten kunne fremmedmateriale komme inn i skallet før innføring av lunten og forhindre det nød-vendige lunte-til-diafragma-sammenstøtningsforhold. Løsning

av diafragmalomme-eriheten er også en mulighet.

LEDC-påvirkede forsinkelsesdetonatorer er også beskrevet i U.S. patent 3 306 201 i hvilke tennkomposisjonen også påvirkes av perkusjon av den detonerende stimulering fra lunten mot et uperforert skille.

Foreliggende oppfinnelse fremskaffer en forbedret ikke-elektrisk fbrsinkelsesdetonator avpasset for å påvirkes av en lavenergi-detonerende lunte, fortrinnsvis en lunte med en kjerne av eksplosivladning på mindre enn ca. 1 g/m i lengde,, hvilken detonator omfatter et første rørformig metallskall med en lukket ende, hvilket første skall i rekkefølge fra den lukkede ende inneholder: (a) en grunnladning av en detonerende sprengstoffkompo-sisjon, f.eks. presset granulært pentaerythritol-tetranitrat (PETN); (b) en tennladning av en varmefølsom, detonerende spreng-stoffkomposisjon, f.eks. blyazid; (c) en forsinkelsesladning av en exotermt brennende komposisjon, f.eks. en bor/blymønjeblanding; (d) en rørformig stiv metallkapsel anbrakt inne i det første skall og med en åpen ende og en lukning ved den annen ende forsynt med en aksial åpning derigjennom, idet lukningen på kapselen er opptil forsinkelsesladningen eller til en rør-formig bærer inneholdende forsinkelsesladningen; (e) et annet rørformig metallskall lukket i en ende, hvilket skall er deformerbart og anbrakt koaksialt inne i det første skall på en slik måte at der dannes et rom mellom sideveggene av det annet skall og kapselen, og mellom den lukkede ende av det annet skall og lukningen på kapselen; og (f) en perkusjonsfølsom tennladning, f.eks. en granulær blanding av blymønje, bor og blyazid, i rommet mellom sideveggene av det annet skall og kapselen, og mellom den lukkede ende av det annet skall og lukningen på kapselen, idet tennladningen er i kontakt med forsinkelsesladningen på grunn av åpningen i lukningen av kapselen;

idet anordningen er fremskaffet for å forsegle av ladningene fra atmosfæren og for å forhindre utslipning av gasser som stammer fra forbrenningen av tennladningen, et åpent hulrom som strekker seg fra en ende til en annen av det annet skall.

for innføring av en lavenergi-detonerende lunte avpasset for ved sin detonasjon å frembringe en trykkimpuls som bevirker tenningen av tennladningen, og hulrommet er forsynt med en lunteholdeanordning for å holde lunten coaksialt deri.

En foretrukken lunteholdeanordning består av én eller flere innadrettede tenner eller pigger formet på innsiden av veggen av det annet skall, eller fortrinnsvis på den indre ende av en åpenendet metall- eller plasthylse som står i friksjonelt inngrep med den indre vegg av det annet skall.

Detonatoren er en selvstendig, forseglet enhet avpasset for å pakkes, lagres og transporteres adskilt fra den detonerende lunte som anvendes for å påvirke den. På anvendelses-stedet kan den settes inn i en lunte-detonatoranordning for å initiere en sprengladning hvori en endeseksjon av en lengde av lavenergi-detonerende lunte holdes coaksialt i hulrommet av det annet skall av lunteholdeanordningen på en slik måte at planet som går gjennom enden av lunten i hulrommet loddrett på lunteaksen, fortrinnsvis også går gjennom tennladningen, eller hvis ikke, er i en aksial avstand fra planet i hvilket grensen for tennladninger ligger med en avstand ikke større enn 2,5 mm.

I tegningen som illustrerer spesielle utførelsesformer av den ikke-elektriske forsinkelsesdetonator, og lunte/detonator-initieringsanordningen ifølge oppfinnelsen,

er fig. 1 et langsgående snitt av forsinkelsesdetonatoren ifølge oppfinnelsen; og

er fig. 2 et riss i delvis snitt av en forsinkelsesdetonator ifølge oppfinnelsen satt sammen med en lavenergi-detonerende lunte for å påvirke denne.

I fig. 1 betegner 1. et første rørformig metallskall med en lukket ende, 2 er en sekundær sats av detonerende sprengstoff, 3 er en primærsats av et varmefølsomt detonerende sprengstoff, 4 er en forsinkelsesbærer i form av et tykkvegget rør av stivt materiale med en aksial kjerne 5 av en forsinkelsessats av et eksotermt brennende preparat, og 6 er en rørformig stiv metallkapsel anbrakt inne i skallet 1 i tett pasning i dette, kapsel 6 har en åpen ende 7, og en lukket ende 8 forsynt med en aksial åpning 9. Den lukkede ende 8 av kapselen 6 hviler mot den inntilliggende forsinkelsesbærer 4, idet kjernen 5 er coaksial og i forbindelse med åpningen 9. Et annet rørformig metallskall 10, som er deformerbart og også lukket i en ende, er anbrakt coaksialt inne i skallet 1 med sin lukkede ende innerst på en slik måte at der dannes et rom mellom sideveggene av skallet 10 og kapselen 6, og mellom den lukkede ende av skallet 10 og den lukkede ende 8 av kapselen 6. En perkusjonsfølsom tennladning 11 er anbrakt i dette rom. Tennladningen 11 er i kontakt med forsinkelsesladningen i kjernen 5 ved åpningen 9.

En deformerbar pakning eller hylse 12, f.eks. en fremstilt av gummi eller plast som polyethylen, er klemt sammen mellom skallene 1 og 10 fra disses åpne ender og ragende til den åpne ende 7 av kapselen 6. Det åpne hulrom 13, som strekker seg fra den ene ende til den annen av skallet 10, virker som en brønn for den riktige aksiale anbringelse av en detonerende lunte deri for tenning av tennladningen 11. Beliggende i hulrommet 13 er en lunteholdeanordning i form av en åpenendet metallhylse 14 som står i friksjonsinngrep med innsiden av veggen av skallet 10 og har luntegripeanord-ninger 15, dvs. en rekke innadrettede klør, formet på dets indre ende. Skjønt en lunte kan innføres i hulrommet 13 gjennom den kloendede hylse 14, forhindrer klørne bevegelsen av lunten i.den motsatte retning når strekk påføres på den. Hylsen 14 strekker seg fra den åpne ende av skallet 10 til et plan som vil bringe enden av den fastholdte lunte i et plan loddrett på aksen av skallet 10 som er i en aksial avstand fra planet i hvilket grensen 16 for tennladningen 11 ligger med en avstand ikke større enn ca. 2,5 mm uansett hvor ufull-stendig lunten kan være skjøvet inn i hulrommet.

Fortrinnsvis anbringer hylsen lunten slik at lunteenden er i en aksial avstand fra bunnen av skallet 10 „på ikke mere enn ca. 5 mm.

Den ytre ende av metallhylsen 14 er forsynt med en leppedel 17 som strekker seg over de ytre ender av skallet 10 og pakningen 12. Krympingen 18 låser skallet 10 på plass og forhindrer at det kommer ut av plass på grunn av det indre trykk som dannes når ladningen 11 tennes. Pakningen 12 og de ringformige riller 19 og 20 i siden av skall 1 forsegler ladningene 2, 3, 5 og 11 fra atmosfæren.

Tennladningen 11 er en som er følsom for tenning av en trykkimpuls frembrakt ved detonasjon av en lavenergi-detonerende lunte anbrakt coaksialt i hulrommet 13 på en slik måte at det holdes av klørne 15.

Detonatoren er en fullstendig, forseglet enhet som kan lagres, transporteres eller på annen måte håndteres efter behov adskilt fra den detonerende lunte med hvilken den er be-regnet på å anvendes. På brukstidspunktet kan detonatoren sammensettes med lunten anvendt til å utløse den ved innfør-ing av lunten i hulrommet 13 av skallet 10 inntil den gripes av klørne 15 og fortrinnsvis ligger an mot den lukkede ende av skallet 10 som vist på fig. 2. Adskillelsen av komponentene av detonator/lunteanordningen inntil bruk byr på slike for-deler som sikkerhet og bekvemhet under håndtering og lagring, mulig forskjellig klassifisering av komponentene for trans-port, etc.

I lunte/detonatoranordningen vist på fig. 2, er ende-delen av en lengde av lavenergi-detonerende lunte 21 i coaksial stilling i hulrommet 13 av skallet 10 og har sin ende i berøring med den lukkede ende av skallet 10. Klør 15 holder lunten 21 og forhindrer således at.den trekkes ut av. hulrommet 10. Ved denne utførelsesform går planet som går gjennom enden.av lunten 21 i hulrommet 10, loddrett på lunteaksen også gjennom tennladningen 11. Lunten 21 består av en kontinuerlig fast kjerne 22 av et deformerbart bundet detonerende sprengstoff, f.eks. superfint PETN blandet med et bindemiddel som plastifisert nitrocellulose; kjerneforsterk-ningsanordning 2 3 bestående av en masse av filamenter erholdt fra multifilament-garn rundt og i kontakt med periferien av kjernen 22 parallelt med luntens lengdeakse; og en beskyttende plasthylse 24 som inneslutter kjernen 22 og kjernefor-sterkningsfilamentene 23. Lunter av denne type er beskrevet i det førnevnte belgiske patent 863 290.

Bruken av detonatoren og lunte/detonator-initierings-anordningen ifølge oppfinnelsen vil nu bli beskrevet ved et eksempel..

Detonatoren og lunten er de som er vist på tegningen. Skallet 1 er et standard detonatorskall, f.eks. et skall fremstilt av kommersiell bronse, 4 2 mm langt, og med en ut vendig diameter på 7,3 mm og en vegg- og bunntykkelse på 0,3 mm. Sekundærladningen 2 består av 0,49 g PETN, som er anbrakt i skallet 1 og presset i dette ved 1220-1335 N med et spisst trykkstempel. Primærladningen 3 er 0,14 g av en 85/15 (vektforhold) blanding av dextrinert blyazid og det grove blysalt av dinitrocresylat, idet denne blanding er ladet i skallet og trykket ved det samme trykk som sekundærladningen med et flatt stempel. Forsinkelsesbæreren 4 er et 7 mm langt oversenket blyrør, og forsinkelsesladningen 5 er 0,2 g av en 2/98 bor/blymønjeblanding, kornet med polysulfid-gummi. Diameteren av den aksiale kjerne av bæreren 4 er 2 mm.

Kapselen 6 er fremstilt av kommersiell bronse, er

11,1 mm lang og har en veggtykkelse på 0,6 mm. Den aksiale åpning 9 er 2 mm i diameter. Kapselen 6 er anbrakt over bæreren 4 og presset ved 1220-1335 N med et flatt press-stempel. Tennladningen 11 er 0,08 g av en 1,5/88,5/10 vekt-blanding av bor/blymønje/dextrinert blyazid. Skallet 10 er fremstilt av aluminium og har en veggtykkelse på 0,56 mm,

en bunntykkelse på 0,64 mm og en totallengde på 19,8 mm. Den ytre diameter av skallet 10 er 4,9 mm i en 6 mm lang del begynnende ved den lukkede ende; 5,6 mm i en 5 mm lang del begynnende ved den åpne ende; og 5,4 mm i en mellomliggende del mellom disse. Pakningen 12, fremstilt av lavdensitets polyethylen og med en lengde på 9 mm, en ytre diameter på

6,4 mm og en innvendig diameter på 5,4 mm, er anbrakt i skallet 10 på en slik måte at kantflatene av skallet 10 og pakningen 12 ved den ytre ende er i det vesentlige i samme plan. Bronsehylsen 14 har en totallengde på 12 mm, en ytre diameter på 4,5 mm, en indre diameter på 4 mm og en 2,5 mm innsnevret del med 4 lunteholdende klør 15, som reduserer diameteren av hylsen ved gripeenden til 2 mm. Hylsen 14 er anbrakt i skallet 10 på en slik måte at leppedelen 17 hviler over endene av skallet 10 og pakningen 12. Anordningen av skallet 10, pakningen 12 og hylsen 14 presses inn i skallet 1 ved 222-267 N, hvorved tennladningen 11 i rommet mellom den lukkede ende av skallet 10 og den lukkede ende 8 av kapselen 6 presses sammen, og noe av ladningen 11 fortrenges inn i det ringformige rom mellom de mot hverandre vendende vegger av

skallet 10 og kapselen 6. Vibrering av anordningen opp-ned fører også tennladningen 11 inn i det ringformige rom. Ladningen 11 rager ca. lengden (6 mm) av den 4,9 mm ytre diameter-del av skallet 10, som det kan sees ved røntgenmålinger, eller ved undersøkelse av skallet 10 efter avfyring. Den indre ende av pakningen 12 hviler mot overflaten av kapselen 6 ved kapselens åpne ende 7, og klørne 15 slutter i et plan loddrett på lengdeaksen av hylsen 14 som er i aksial avstand fra planet som grensen 16 av tennladningen 11 ligger, i en avstand på ca. 1,8 mm. På denne måte vil, selv om lunten 21 ble innført i hulrommet 13 så langt at den gripes av klørne 15 uten å bli skjøvet til bunnen av skallet, hvilket i praksis vanligvis ville bringe lunten til å rage minst ca. 3 mm forbi klørne 15, og gi et 4,8 mm gap mellom lunteenden og bunnen av skallet, en 1,2 mm endedel av lunten være inntil ladningen 11, og sikre påvirkning av tennladningen.

Lunten 21 har en ytre diameter på 2,5 mm, en 0,5 mm diameter kjerne (22), og en 0,6 mm tykk lavdensitets-polyethylen-hylse (24). Kjernen 22 består av en blanding av 75% superfint PETN, 21% acetyltributylcitrat og 4% nitrocellulose fremstilt ved fremgangsmåten beskrevet i U.S. patent 2 992 087. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelse av det superfine PETN er under lS^um, idet alle partikler er under 44yum. Kjerne-forsterkningsfilamentene 23 dannes av åtte 1000-denier tråder av polyethylen-terefthalatgarn i det vesentlige jevnt fordelt på periferien av kjernen 22. PETN-ladningen i kjernen 22 er 0,53 g/m.

En ende av en 7m lengde av lunte 21 innføres i hulrommet 13 av skallet 10 som beskrevet ovenfor. Når lunten 21 detoneres ved sin annen ende med en nr. 6 fenghette med sin ende i coaksial kontakt med den frie ende av lunten 21, eller ved detonasjonen overført til den fra en annen detonerende lunte, f.eks. i lunte/overdrageranordningen beskrevet i U.S. patentansøkning 006 0i3 innlevert 24. januar 1979, avfyres detonatoren med en forsinkelsestid på 40 millisekunder. Ved anvendelse bringer den detonerende kjerne 22 skallet 10 til å ekspandere og tenne tennladningen 11 som følge av at den plutselig klemmes mellom skallet 10 og kapselen 6. Brenningen av tennladningen 11 tenner forsinkelsesladningen 5, som igjen tenner primærladningeh 3 og bringer sekundærladningen 2 til å detonere..

For anvendelse i lunte/overdrageranordningen ifølge ovennevnte U.S. patentansøkning 006 013 innføres den frie ende av lunten 21 av lunte/detonatoranordningen ifølge denne oppfinnelse, i hulrommet av overdragerskallet som vist på tegningen av den nevnte ansøkning. Mere spesifikt er lunten 13 vist i fig. 2 og 3 av den nevnte ansøkning den samme som lunten 21 ifølge foreliggende oppfinnelse. Denne lunte detoneres ved detonasjonen av et overdragersprengstoff, som i sin tur detoneres av en detonerende lunte anbrakt på tvers utenfor og inntil den lukkede ende av skallet som inneholder overdragersprengstoffet.

Skjønt detonatoren av foreliggende oppfinnelse kan av-passes til å påvirkes av en hvilken som helst lavenergi-detonerende lunte, foretrekkes det at lunter med en kjerne-sprengstoffladning på under ca. 1 g/m anvendes til dette formål, da det er vanskeligere ved tyngre lunter å opprettholde forseglingsegenskapene av detonatoren inntil efter forsinkelsesladningen er brent, en tilstand som er nødvendig hvis den forutbestemte forsinkelsestid skal oppnåes. Dessuten foretrekkes typen av lunte beskrevet i ovennevnte belgiske patent fordi den ikke ville bli desensibilisert hvis dens avskårne ende skulle komme i kontakt med vann, hvilket kunne inntre ved sammensetning i marken.

De spesielle sprengstoffer valgt for de forskjellige ladninger i detonatoren, er ikke kritiske ved foreliggende oppfinnelse, forutsatt at de valgte sprengstoffer virker på den angitte måte. Således må sprengstoffet valgt for å anvendes som tennladning, være et som tenner ved perkusjon, dvs. ved plutselig slag fra det ekspanderende skall 10 mens ladningen holdes i den stive kapsel 6, pålitelig overfører initierings-stimulusen fra den detonerende lunte til forsinkelsesladningen 5, og er i det vesentlige gassløs ved dekomponering, for å forhindre sprengning av den omgivende kapsel. Foretrukne tennladninger består i det vesentlige, ved vekt, av minst ca. 86% blymønje (blytetroxyd), ca. fra 1 til 2,5% bor, og opptil ca. 11% blyazid, blystyfnat eller en blanding derav. Enkelte av disse sprengstoffer er beskrevet i U.S. patent 3 306 201, og angivelsene der inkorporeres her ved henvisning. Mere følsomme tennpreparater kan kreves i detonatorer som skal anvendes med detonerende lunter med mindre kjerneladninger enn dem anvendt ved lunter med større ladninger.

Det eksotermt brennende preparat anvendt som forsinkelsesladning, kan være et hvilket som helst av de gassløse eksotermt reagerende blandinger av faste oxyderende og reduser-ende midler som brenner med en konstant hastighet og som vanligvis anvendes i uluftede forsinkelsesdetonatorer. Eksempler på slike blandinger av bor-blymønje, bor-blymønje-dibasisk blyfosfit, aluminium^-kobber (II)-oxyd, magnesium-bariumperoxyd-selen og silicium-blymønje. Forsinkelsesladningen kan være tilstede i hullet av en metallbærer, f.eks. av bly, som vist på fig. 1, eller den kan ganske enkelt være et lag inntil kapselen 6 og primærladningen. Forsinkelsestiden er avhengig av lengden eller dybden av forsinkelsesladningen såvel som dens sammenpresningsgrad og inneslutning; og derfor vil denne sats vanligvis bli sammenpresset i et tykkvegget bærerør.

Primærladningen kan være et hvilket som helst varme-følsomt detonerende sprengstoff som lett antennes ved brenningen av forsinkelsespreparatet, f.eks. blyazid, knall-kvikksølv, diazodinitrofenol eller et lignende sprengstoff.

Sprengstoffet som anvendes som sekundærladning, kan være en hvilken som helst av de konvensjonelle sekundærladninger, f.eks. PETN, tricyclomethylentrinitramin, cyclotetramethylen-tetranitramin, blyazid, picrylsulfon, nitromannit, TNT og. lignende. Denne ladning kan være løs eller sammenpresset.

Den riktige virkning av detonatoren ifølge oppfinnelsen avhenger av (a) ekspansjon av skallet 10 ved trykkimpulsen som skyldes detonasjonen av en lavenergi-detonerende lunte anbrakt i hulrommet av skallet 10; og i sin tur (b) av tenningen av tennladningen 11 som følge av den plutselige, sammentrykning bevirket av denne ekspansjon. Nærværet av tennladningen i det ringformige rom mellom sideveggene av det ekspanderende skall 10 og kapselen 6 er et middel for å sikre tenningen av tennladningen hvis lunten 21 ikke skulle være anbrakt i kontakt med den lukkede ende av skallet 10. For å få denne gap-mulighet, dvs. evnen til avfyring av detonatoren når der er en avstand mellom enden av lunten 21 og den lukkede ende av skallet 10, bør tykkelsen av tennladningen (vegg-avstand) være minst 0,2 mm.

Betingelser som fører til sammenfalning eller sprengning av skallet 10 når ladningen 11 tennes, må unngåes, ellers kan reproduserbarheten av forsinkelsestiden for en gitt forsinkelsesladning påvirkes uheldig på grunn av.f.eks. en derav følgende nedsettelse av det innvendige trykk. Sammenfalning og/eller sprengning av skallet 10 unngåes ved å velge en passende kombinasjon av skallmateriale og veggtykkelse, og tennladning og ladningstykkelse (dvs. tykkelse av rommet mellom sideveggene av skallet 10 og kapselen 6). For et gitt skallmateriale og veggtykkelse, kan tykkelsen av et gitt tennpreparat reduseres for å sikre bestandigheten av ekspansjonsskallet. Alternativt kan, hvis en reduksjon av tennlad-ningstykkelsen er uønsket, f.eks. for å opprettholde gap-evnen, veggtykkelsen av skallet inntil tennladningen økes

(i den utstrekning at skallekspansjon ikke nedsettes uheldig)

som et preventivt middel mot skallsammenfalning. Den ytre diameter av ekspansjonsskallet 10 er ikke kritisk forutsatt at det ringformige rom rundt det er tilstrekkelig stort til å inneholde den nødvendige mengde av tennladning. Hvis en enkelt ytre diameter av skallet 10 ikke er egnet for å holde en gitt størrelse av hylse 14 og pakning 12, såvel som den valgte tykkelse av den ringformige del av tennladningen, kan diameteren av skallet 10 varieres langs lengden av skallet som vist på fig. 1.

Fordi ekspansjonsskallet 10 må deformeres av trykkimpulsen frembrakt ved detonasjonen av en lavenergi-detonerende lunte, er det fortrinnsvis fremstilt av et metall som aluminium eller messing, og har fortrinnsvis en veggtykkelse ikke større enn ca. 0,8 mm i området inntil tennladningen.

Som tidligere nevnt, tillater nærværet av tennladningen i mellomrommet mellom veggene av ekspansjonsskallet 10 og kapselen 6 at detonatoren kan avfyres endog når enden av lunten 21 ikke er beliggende mot den lukkede ende av skallet 10. Fordi lunten lett skyves inn i hulrommet 13 inntil den når den lukkede ende av skallet 10, vil imidlertid lunte/detonatoranordningen vanligvis, og fortrinnsvis, ha lunteenden i berøring med skallenden.

I det vanlige og foretrukne tilfelle går planet som

går gjennom enden av lunten i hulrommet 13, loddrett på lunteaksen også gjennom tennladningen. Minst ca. en 2,5 mi endedel av lunten vil fortrinnsvis være omgitt av tennladningen enten lunteenden berører skallbunnen eller der er et gap mellom de to. Når tennladningen omgir minst en 2,5 mm endedel av lunten, er nærværet av fremmedmateriale som sandpar-tikler i gapet mellom lunteenden og ekspansjonsskallbunnen ikke skadelig på virkningen av detonatoren, et trekk som er av stor viktighet ved en marksammensatt detonator hvor fremmedmateriale kunne komme inn i hulrommet 13 før lunten 21 innføres.

Detonatoren vil også funksjonere riktig hvis der er en aksial avstand mellom lunteenden og tennsatsgrensen, fortrinnsvis en avstand ikke større enn ca. 2,5 mm.

For å overvinne de variasjoner som er mulige ved beligg-enheten av lunteenden i forhold til tennladningen når detonatoren og lunten samles i marken, kontrollerer stillingen av hylsen 14 den riktige stilling av lunten. Lengden av hylsen 14 er valgt slik at den aksiale avstand mellom planet loddrett på hylsens akse i hvilken dens indre ende (klør 15) ligger og planet hvori grensen 16 for tennladningen 11 ligger, tillater ikke den aksiale avstand mellom lunteneden og grensen for ladningen å overstige ca. 2,5 mm når lunten akkurat gripes av klørne 15 uten ytterligere innføring. Hvis f.eks. den aksiale avstand mellom kloendene og ladningsgrensen ikke er mere enn ca. 5,5 mm, og hvis lunten ble innført i hulrommet 13 bare så langt at den ble grepet av klørne nær enden av lunten uten ytterligere innskyvning av lunten i hulrommet, hvilket praktisk talt vanligvis ville bringe lunten til.å rage minst ca. 3 mm forbi klørne, ville det være umulig for den aksiale avstand mellom lunteenden og ladningsgrensen å være mer enn ca.- 2,5 mm. Hvis på den samme måte den aksiale avstand mellom kloendene og bunnen av skallet 10 ikke var større enn ca. 8 mm, kunne den aksiale avstand mellom lunteenden og bunnet av skallet 10 ikke overstige ca. 5 mm.

Claims (10)

1. Ikke-elektrisk forsinkelsesdetonator avpasset for å ut-løses av en lavenergi-detonerende lunte, karakterisert ved at den omfatter et første rørformig metallskall lukket i en ende, idet det første skall inneholder, i rekkefølge fra den lukkede ende: (a) en sekundærladning av et detonerende sprengstoff; (b) en primærladning av varmefølsomt detonerende sprengstoff; (c) en forsinkelsesladning av et eksotermt brennende preparat; (d) en rørformig stiv metallkapsel anbrakt inne i det første skall og med en åpen ende og en lukning ved den annen ende forsynt med en aksial åpning derigjennom, hvor den nevnte lukning på kapselen er inntil forsinkelsesladningen eller en rørformig bærer inneholdende forsinkelsesladningen; (e) et annet ringformig metallskall lukket i en ende, hvilket annet skall er deformerbart og anbrakt coaksialt inne i det første skall på en slik måte at der dannes et rom mellom sideveggene av det annet skall og kapselen, og mellom den lukkede ende av det annet skall og lukningen på kapselen; . og (f) en perkusjonsfølsom tennladning i rommet mellom sideveggene av det annet skall og kapselen, og mellom den lukkede ende av det annet skall og lukningen på kapselen, idet tennladningen er i kontakt med forsinkelsesladningen ved en åpning i lukningen av kapselen; idet detonatoren er forsynt med anordning for å forsegle ladningene fra atmosfæren og for å forhindre utslipp av gasser som stammer fra brenningen av tennladningen, idet et åpent hulrom strekker seg fra den ene ende til den annen av det annet skall for anbringelse av en lavenergi-detonerende lunte avpasset ved sin detonasjon for å frembringe en trykkimpuls som bevirker tenningen av tennsatsen, og at hulrommet er forsynt med en lunteholdeanordning for å holde lunten coaksialt deri.

2. Detonator ifølge krav 1, karakterisert ved at en forsinkelsesholder omfattende et tungvegget rør av stivt materiale inneholdende en aksial kjerne av forsinkelsesladningen er anbrakt mellom primærladningen og den lukkede ende av den stive metallkapsel, idet den sentrale kjerne er coaksial og i forbindelse med åpningen i lukningen på kapselen for å tillate kontakt mellom forsinkelsesladningen og tennladningen.

3. Detonator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at lunteholdeanordningen er en åpenendet hylse med luntegripeanordning forbundet dermed, hvilken luntegripeanordning består av minst én innadrettet klo formet i den indre ende av hylsen, idet hylsen står i friksjonsinngrep med den innvendige vegg av det annet skall og rager fra den åpne ende av det annet skall mot sentret av hulrommet.

4. Detonator ifølge krav 3., karakterisert ved at den indre ende av hylsen (14) ligger i et plan loddrett på aksen derav som også går gjennom tennladningen (11), eller hvis ikke, er i en avstand fra planet for grensen (16) for tennladningen (11) på ikke mere enn 5,5 mm, og hvor den indre ende av hylsen (14) ligger i et plan loddrett på aksen derav som er i en avstand fra bunnen av det annet skall (10) på ikke mere enn 8 mm.

5. Detonator ifølge krav 1-4, karakterisert ved at en deformerbar pakning er klemt mellom det første og det annet skall begynnende ved deres åpne ender og ragende ca. til den åpne ende av kapselen, idet skallene og pakningen holdes sammen ved én eller flere sirkulære sideriller.

6. Detonator ifølge krav 1-5, karakterisert ved at tennladningen er en presset granulær blanding bestående i det vesentlige, i vekt, av minst 86% blymønje; fra 1 til 2,5% bor; og inntil 11% blyazid, blystyfnat eller en blanding derav.

7. Ikke-elektrisk anordning for å initiere en sprengladning, karakterisert ved et første rør-formig metallskall (1) lukket i en ende, idet det første skall (1) inneholder, i rekkefølge fra den lukkede ende: (a) en sekundærladning (2) av et detonerende sprengstoff; (b) en primærladning (3) av et varmefølsomt detonerende sprengstoff; (c) . en forsinkelsesladning (5) av et eksotermt brennende preparat; (d) en rørformig stiv metallkapsel (6) anbrakt inne i det første skall (1) og med en åpen ende og en lukket ende (8) forsynt med en aksial åpning (9), idet lukningen på kapselen (6) er inntil forsinkelsesladningen eller til en rør-formig bærer (4) som inneholder forsinkelsesladningen (5);. (e) et annet rørformig metallskall (10) lukket i den ene ende, hvilket annet skall (10) er deformerbart og anbrakt coaksialt i det første skall (1) på en slik måte at der dannes et rom mellom sideveggene av det annet skall (6) og kapselen (10), og mellom den lukkede ende (8) av det annet skall (6) og lukningen av kapselen (10); (f) en perkusjonsfølsom tennladning i rommet mellom sideveggene av det annet skall (6). og kapselen (10), og mellom den lukkede ende (8) av det annet skall (6) og kapselen (10), idet tennladningen (11) er i kontakt med forsinkelsesladningen (5) ved åpningen (9) i lukningen (8) av det annet skall (6); anordning for å bevirke forsegling av ladningene fra atmosfæren og for å forhindre avluftning av gasser som stammer fra brenningen av tennladningen, idet et åpent hulrom (13) strekker seg fra den ene ende til den annen av det annet skall (10); (g) en endedel av en lengde av lavenergi-detonerende lunte (21) i hulrommet av det annet skall (10); og (h) lunteholdeanordning (14) i hulrommet for å holde lunten (21) i coaksial stilling deri på en slik måte at planet som går gjennom enden av lunten i hulrommet loddrett på lunteaksen, også går gjennom tennladningen eller hvis ikke, er i en avstand fra planet gjennom grensen (16) for tennladningen i en avstand av ikke over 2,5 mm.

8. Initieringsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den detonerende lunte har en sprengstoffkjerneladning på fra 0,2 til 1 g/m, og at den lavenergi-detonerende lunte inneholder en kontinuerlig fast kjerne av et deformerbart bundet detonerende sprengstoff omfattende et krystallinsk høyeksplosiv blandet med et bindemiddel, og at en beskyttende plasthylse (24) om-slutter kjernen.

9. Initieringsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at lunteholdeanordningen (14) holder lunten (21) på en slik måte at planet som går gjennom enden av lunten (21), også går gjennom tennladningen (11), og at enden av lunten (21) støter an mot den lukkede ende av det annet skall (10).

10. Initieringsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at lunteholdeanordningen (14) er en åpenendet hylse med luntegripeanordning (15) forbundet dermed, idet hylsen (14) står i friksjonsinngrep med den innvendige vegg av det annet skall (10) og strekker seg fra den åpne ende av det annet skall (10) mot sentret av hulrommet (13), hvilken lunteholdeanordning (14) består av minst én innadrettet klo (15) formet på den indre ende av hylsen (14), og at den indre ende av hylsen (14) ligger i et plan loddrett på aksen derav som også går gjennom tennladningen (11), eller hvis ikke, er i en avstand fra planet gjennom grensen (16) av tennladningen (11) på ikke over 5,5 mm, og at den indre ende av hylsen (14) ligger i et plan loddrett på aksen derav som er i en avstand fra bunnen av det annet skall (10) på ikke over 8 mm.