КАПСУЛА С ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ, СОДЕРЖАЩАЯ ДЕТОНИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО
CAPSULE WITH EXPLOSIVES CONTAINING DETONATING MEANS

Изобретение относится к устройству порционирования и упаковки для изготовления содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом, а также к способу в соответствии с ограничительной частью пунктов 1 и 17 формулы изобретения. Изобретение относится, в частности, к устройству порционирования и упаковки для изготовления содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом, которое содержит: транспортирующее устройство для взрывчатого вещества, имеющее насос для создания объемного потока взрывчатого вещества; присоединенную к транспортирующему устройству фасовочную трубу, установленную для того, чтобы подготавливать запас рукавной упаковочной оболочки таким образом, чтобы она с выпущенным из фасовочной трубы взрывчатым веществом могла сниматься с фасовочной трубы; а также расположенное по ходу фасовочной трубы зажимающее устройство, которое в процессе наполнения локально пережимает наполненную упаковочную оболочку с образованием кончика рукава и посредством, по меньшей мере, одного зажимного средства закрывает ее вокруг кончика рукава. Далее изобретение относится, в частности, к способу изготовления содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом, включающему в себя следующие этапы: создание объемного потока взрывчатого вещества посредством имеющего насос транспортирующего устройства; подготовка запаса рукавной упаковочной оболочки на присоединенной к транспортирующему устройству фасовочной трубе; выталкивание объемного потока взрывчатого вещества через фасовочную трубу в рукавную упаковочную оболочку и зажим рукавной упаковочной оболочки с помощью расположенного по ходу фасовочной трубы зажимного устройства посредством пережима рукавной упаковочной оболочки и последующего насаживания, по меньшей мере, одного зажимного средства.
При работе с продолговатой упаковочной капсулой для текучего фасуемого продукта жидкой, пастообразной или гранулированной консистенции, к примеру, колбасного фарша, герметика, взрывчатого вещества и т.д. из практики известно, что фасуемый продукт от фасовочной машины по фасовочной трубе подается к машине для наложения зажимов. В машине для наложения зажимов фасуемый продукт заполняется в закрытую с одной стороны клипсой рукавную упаковочную оболочку, и эта рукавная упаковочная оболочка посредством насаживания второй клипсы закрывается. Зажимающие инструменты включают в себя при этом соответственно попарно штамп и матрицу, между которыми клипса в процессе зажима деформируется до образования минимального зазора между зажимающими инструментами. После закрывания зажимающие инструменты возвращаются в свое исходное или открытое положение. Затем сформированная таким образом продолговатая капсула продукта отделяется от запаса остального материала упаковочной оболочки, и готовый продукт выгружается из машины для наложения зажимов. При этом собранная в виде гофры рукавная упаковочная оболочка перед началом процесса со стороны входного отверстия может быть сдвинута на фасовочную трубу, или же она может быть выполнена из плоского материала, который в процессе наполнения огибается вокруг фасовочной трубы, а затем по соприкасающимся продольным кромкам соединяется в рукав, к примеру, посредством термосварки.
Такое устройство и осуществленный посредством такого устройства способ известны, к примеру, из выкладного описания изобретения 10 2005 044 877 А1 (Германия). В данном случае колбасный фарш для изготовления колбасных изделий фасуется в рукавные упаковочные оболочки. Однако на вышеуказанном устройстве возможно также фасовать в рукавные упаковочные оболочки вязкотекучее или гранулированное взрывчатое вещество.
Из выкладного описания изобретения 2309339 (Германия) известны также устройство и способ изготовления так называемых суспензионных взрывчатых веществ в форме стержня. В данном случае опять же плоский материал оборачивается вокруг фасовочной трубы в виде рукава. Соприкасающиеся друг с другом продольные кромки соединяются посредством клейкой ленты. Наполненный жидким или гранулированным взрывчатым веществом рукав закрывается металлическими зажимами.
Такие изготовленные, к примеру, посредством вышеуказанного устройства и способа упаковки с взрывчатым веществом (далее капсулы с взрывчатым веществом) используются, к примеру, при взрывных работах на скальных породах, где они помещаются в соответствующие предварительно подготовленные буровые скважины. Однако из соображений безопасности такого рода капсулы с взрывчатым веществом, как правило, сложно воспламенить. Для этого необходимы, как правило, вспомогательные средства, как то капсулы-детонаторы или шнуры-детонаторы (далее детонирующие средства). Они зачастую помещаются или вводятся во взрывчатое вещество на месте.
Прежде всего, при работе с пастообразными или жидкими взрывчатыми веществами, так называемыми взрывчатыми суспензиями, однако, и при работе с мелкозернистыми гранулированными взрывчатыми веществами, расфасованными в рукавные упаковочные оболочки, имеется опасность того, что при введении капсулы-детонатора или шнура-детонатора упаковочная оболочка повредится и часть содержимого выйдет наружу. Так как количество взрывчатого вещества зачастую рассчитано очень точно, то это может негативным образом сказаться на результатах взрыва. К тому же, высвободившееся взрывчатое вещество представляет собой реальную опасность.
Исходя из этого, задача предложенного на рассмотрение изобретения состоит в создании устройства и способа изготовления капсул с взрывчатым веществом, при использовании которых можно преодолеть вышеуказанные недостатки и предотвратить повреждение капсулы с взрывчатым веществом, особенно при установке детонирующего средства.
Вышеуказанная задача в отношении устройства решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. В последующих зависимых пунктах 2-16 формулы изобретения выявляются предпочтительные варианты осуществления устройства в соответствии с изобретением.
В частности, предлагается устройство порционирования и упаковки для изготовления содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом, с транспортирующим устройством для взрывчатого вещества, которое имеет насос для создания объемного потока. Устройство в соответствии с изобретением имеет далее присоединенную к транспортирующему устройству фасовочную трубу, которая установлена для того, чтобы подготавливать запас рукавной упаковочной оболочки таким образом, чтобы она с выпущенным из фасовочной трубы взрывчатым веществом могла сниматься с фасовочной трубы; а также расположенное по ходу фасовочной трубы зажимающее устройство, которое установлено для того, чтобы в процессе наполнения локально пережимать наполненную упаковочную оболочку с образование кончика рукава и посредством, по меньшей мере, одного зажимного средства закрывать ее вокруг кончика рукава.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения фасовочная труба имеет подающее средство, которое установлено для введения детонирующего средства в капсулу с взрывчатым веществом. Таким образом, может быть предотвращено повреждение упаковочной оболочки в результате последующего введения детонирующего средства.
Если подающим средством является, по меньшей мере, частично соосно проходящая в фасовочной трубе питающая труба с первым, расположенным вне фасовочной трубы входным отверстием, которая проходит от места входа в фасовочную трубу в направлении входа фасовочной трубы, то во время наполнения рукавной упаковки детонирующее средство может располагаться по центру.
Для поддержания максимально низкого аэродинамического сопротивления питающей трубы предпочтительно, если диаметр, по меньшей мере, частично соосно проходящей в фасовочной трубе питающей трубы, по меньшей мере, в три раза меньше диаметра фасовочной трубы.
Если питающая труба входит в фасовочную трубу в зоне между транспортирующим устройством и входным отверстием фасовочной трубы, то фасовочная труба может быть присоединена к любому подходящему транспортирующему устройству.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения соосно проходящая в фасовочной трубе часть питающей трубы входит внутрь фасовочной трубы, так что выходящее из фасовочной трубы детонирующее средство проводится вместе с проходящим в рукавную упаковку взрывчатым веществом.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения соосно проходящая в фасовочной трубе часть питающей трубы выступает из входного отверстия фасовочной трубы. Это делает возможным, по меньшей мере в начале процесса наполнения, легкое введение детонирующего средства, а также контроль детонирующего средства. Далее гарантируется то, что детонирующее средство располагается, по меньшей мере, примерно по всей длине взрывчатого вещества.
Если питающая труба в зоне места входа в фасовочную трубу имеет, по меньшей мере, одно изменение направления, то конструкция устройства в соответствии с изобретением может быть упрощена в том отношении, что запас детонирующего средства может подаваться практически из любого положения.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения фасовочная труба имеет изменение направления, вследствие чего изменение направления в питающей трубе может быть уменьшено или может отсутствовать.
Предпочтительным является далее, если фасовочная труба имеет первую часть фасовочной трубы и вторую, параллельную оси первой части фасовочной трубы часть фасовочной трубы, а также третью часть фасовочной трубы, которая соединяет друг с другом первую и вторую части фасовочной трубы, а ее центральная ось пересекает центральные оси первой и второй части фасовочной трубы. В результате питающая труба может входить в третью часть фасовочной трубы таким образом, что располагается соосно первой части фасовочной трубы. Вследствие такого расположения изменение направления в питающей трубе для детонирующего средства не является более обязательным условием, и детонирующее средство подвергается более бережному обращению, так как дополнительное нагружение вследствие изгиба отсутствует.
Питающая труба в качестве подающего средства используется в особенности тогда, когда детонирующим средством является детонирующий шнур, запас которого в предпочтительном варианте предусмотрен в зоне фасовочной трубы.
Если детонирующее средство посредством зажимного средства может быть зафиксировано в рукавной упаковке, то далее гарантируется, что оно при заполнении взрывчатым веществом за счет снятия упаковочной оболочки с фасовочной трубы также снимается с запаса и пропускается по всей длине капсулы с взрывчатым веществом. В альтернативном варианте запас детонирующего средства может также иметь приводной механизм и таким образом осуществлять перемещение капсулы с взрывчатым веществом.
В особо предпочтительном варианте осуществления изобретения детонирующее средство в зоне фиксации доступно извне. Вследствие этого с ним может быть осуществлен контакт извне без вскрытия упаковочной оболочки, благодаря чему предотвращается ее повреждение.
Касательно способа изготовления содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом вышеуказанная задача решается посредством признаков пункта 17 формулы изобретения. Последующие зависимые пункты 18-21 формулы изобретения представляют предпочтительные варианты осуществления способа в соответствии с изобретением.
Следует заметить, что этот способ реализует те же преимущества, что и вышеуказанные преимущества устройства порционирования и упаковки.
Примеры осуществления изобретения описываются далее со ссылкой на приложенные чертежи. Используемые при описании примера осуществления изобретения термины «вверху», «внизу», «слева» и «справа» относятся к фигурам со стандартно читаемыми ссылочными позициями и обозначениями на фигурах, на которых представлено:
фиг.1 - в схематичном изображении на виде сбоку первый вариант осуществления устройства порционирования и упаковки в соответствии с изобретением;
фиг.2 - следующий вариант осуществления устройства порционирования и упаковки.
Фиг.1 демонстрирует первый пример осуществления устройства порционирования и упаковки в соответствии с изобретением. Это устройство включает в себя транспортирующее устройство 10 для расфасовываемого взрывчатого вещества. Транспортирующим устройством 10 является в предпочтительном варианте приведенный в соответствие с типом и консистенцией расфасовываемого взрывчатого вещества насос, посредством которого взрывчатое вещество перемещается в направлении F наполнения с выталкиванием, то есть на фиг.1 и 2 вправо. В направлении F наполнения с выталкиванием к транспортирующему устройству 10 подсоединена имеющая кольцевое поперечное сечение фасовочная труба 20. Не изображенное более детально подсоединение фасовочной трубы 20 к транспортирующему устройству 10 может быть осуществлено при этом, к примеру, посредством накидной гайки.
Далее в направлении F наполнения с выталкиванием непосредственно за входным отверстием фасовочной трубы 20 располагается схематично изображенная машина для наложения зажимов, которая представлена лишь вытесняющим блоком 30.
На расположенном по ходу транспортирующего устройства 10 конце фасовочной трубы 20, со стороны входного отверстия, располагается запас рукавной упаковочной оболочки V, который непосредственно перед входным отверстием фасовочной трубы 20 перекрывается посредством первой зажимной клипсы С1. Далее в направлении F наполнения с выталкиванием, за этой зажимной клипсой С1, на образованном посредством вытесняющего блока 30, свободном от фасуемого продукта кончике Z рукавной упаковочной оболочки V располагается вторая зажимная клипса С2. Эта клипса закрывает конец готовой капсулы W с взрывчатым веществом.
Между транспортирующим устройством 10 и расположенным на фасовочной трубе 20 запасом рукавной упаковочной оболочки V на фасовочной трубе 20 установлена питающая труба 40. Питающая труба 40 имеет кольцевое поперечное сечение. Ее диаметр в предпочтительном варианте в три раза меньше диаметра фасовочной трубы 20. В представленном примере осуществления изобретения питающая труба изогнута под углом примерно 90°. Она имеет первое колено 42, которое внутри фасовочной трубы 20 ориентировано соосно ей, в предпочтительном варианте вдоль ее не изображенной более детально центральной продольной оси. Второе колено 44 питающей трубы 40 ориентировано перпендикулярно центральной продольной оси фасовочной трубы 20. Его центральная продольная ось пересекает центральную продольную ось фасовочной трубы 20. Питающая труба 40 ориентирована далее таким образом, что имеет входное отверстие 46 первого плеча 42 в направлении F наполнения с выталкиванием. В месте D прохождения питающей трубы 40 через стенку фасовочной трубы 20 предусмотрено соответствующее уплотнение, к примеру, сварной или клеевой шов. Питающая труба 40 может быть выполнена при этом из того же материала, что и фасовочная труба 20. Однако она может быть выполнена и из другого материала, если возможно обеспечить надежное и герметичное соединение с фасовочной трубой 20.
Выше фасовочной трубы 20, в зоне питающей трубы 40, на накопительном валике R предусмотрен запас детонирующего средства, в данном случае детонирующего шнура S. Снятый с ролика R детонирующий шнур S проведен через входное отверстие 48 второго колена 44 в питающую трубу 40 и выходит из нее через расположенное в фасовочной трубе 20 входное отверстие 46 первого колена 42 питающей трубы 40. Проходящий, таким образом, соосно фасовочной трубе 20 и внутри этой трубы детонирующий шнур S проходит через свободный от фасуемого материала кончик Z рукава в предварительно подготовленную продолговатую капсулу W с взрывчатым веществом. При этом в зоне свободного от фасуемого материала кончика Z рукава она зажимается в зажимные клипсы CI, С2 и таким образом удерживается.
Представленный на фиг.2 вариант осуществления устройства порционирования и упаковки в соответствии с изобретением отличается от описанного на основании фиг.1 формой фасовочной трубы 120 и питающей трубы 140. Фасовочная труба 120, так же как и фасовочная труба 20 в соответствии с фиг.1, присоединена к неизображенному транспортирующем устройству 10, с помощью которого фасуемое взрывчатое вещество подается через фасовочную трубу 120.
Фасовочная труба 120 имеет первую часть 122, вторую часть 124, а также третью часть 126. Части 122 и 124 расположены параллельно оси, на расстоянии друг от друга. Третья часть 126 фасовочной трубы соединяет первую и вторую части 122, 124 друг с другом. Ее центральная продольная ось пересекает при этом центральные продольные оси первой и второй частей 122, 124. Вследствие такого расположения частей 122, 124, 126 на фасовочной трубе 120 образуется S-образный или Z-образный уступ. Представленный на фиг.2 угол уступа, соответствующий примерно 90°, может составлять, однако, в соответствии с консистенцией фасуемого взрывчатого вещества и для изменения характера течения, и более 90°.
Использованная в варианте осуществления устройства порционирования и упаковки в соответствии с изобретением согласно фиг.2 питающая труба 140 имеет диаметр, сравнимый с диаметром питающей трубы 40 с фиг.1. Она, однако, не изогнута, а проходит прямолинейно и соосно центральной продольной оси первой части 122 фасовочной трубы. Ее аксиальная длина больше аксиальной длины первой части 122 фасовочной трубы. Питающая труба 140 проходит через всю первую часть 122 фасовочной трубы. В зоне соединения первой части 122 фасовочной трубы с третьей частью 126 фасовочной трубы она входит в фасовочную трубу 120 и проходит до зоны между входом фасовочной трубы 120 и машиной для наложения зажимов.
В направлении F наполнения с выталкиванием непосредственно за входным отверстием фасовочной трубы 120 также располагается машина для наложения зажимов, которая представлена вытесняющим блоком 30.
На конце со стороны входа фасовочной трубы 120 также располагается запас рукавной упаковочной оболочки V, которая непосредственно перед входным отверстием фасовочной трубы 120 закрыта первой зажимной клипсой С1. Далее в направлении F наполнения с выталкиванием, за данной зажимной клипсой С1, на образованном посредством вытесняющего блока 30, свободном от фасуемого материала кончике Z рукавной упаковочной оболочки V располагается вторая зажимная клипса С2. Эта клипса закрывает конец изготовленной ранее капсулы с взрывчатым веществом W.
Запас детонирующего средства S, в виде детонирующего шнура S, в данном примере осуществления изобретения расположен под фасовочной трубой, в зоне между S-образным или Z-образным уступом фасовочной трубы 120 и неизображенным транспортирующим устройством, так что снятый с накопительного ролика R детонирующий шнур S без дополнительного разворота может быть проведен во входное отверстие 148 питающей трубы 140. Поэтому такой вариант осуществления рекомендуется для чувствительных к изгибам детонирующих шнуров S. Детонирующий шнур S проходит в этом случае прямолинейно и соосно первой части 122 фасовочной трубы через питающую трубу 140 и выходит из нее в ориентированное в направлении наполнения с выталкиванием входное отверстие 146 между входом фасовочной трубы 120 и машиной для наложения зажимов, непосредственно в зону первой клипсы С1. Детонирующий шнур S проходит через свободный от фасуемого материала кончик рукавной упаковочной оболочки и, как уже излагалось в связи с фиг 1, зажимается в зажимных клипсах C1, С2 и удерживается ими.
Изготовление содержащих детонирующие средства капсул с взрывчатым веществом в соответствии с изобретением будет пояснено далее более детально. С помощью транспортирующего устройства 10 фасуемое взрывчатое вещество подается по фасовочной трубе 20, 120. Через обращенное от направления транспортировки входное отверстие взрывчатое вещество выходит из фасовочной трубы 20, 120 и, таким образом, заполняет закрытый с одной стороны зажимной клипсой СТ участок рукавной упаковочной оболочки V. За счет давления наполнения следующая порция рукавной упаковочной оболочки V снимается с запаса на фасовочной трубе 20, 120. Когда необходимое количество взрывчатого вещества заполняет закрытую с одной стороны часть рукавной упаковочной оболочки V, дальнейшая подача взрывчатого вещества прекращается. Вытесняющий блок 30 машины для наложения зажимов пережимает наполненную упаковочную оболочку V непосредственно перед входом фасовочной трубы. В результате разведения вытесняющего блока 30 образуется свободный от фасуемого материала кончик Z упаковочной оболочки. На этот кончик Z насаживается вторая зажимная клипса С2, которая закрывает перекрытый с одной стороны и заполненный фасуемым продуктом участок рукавной упаковочной оболочки V и, тем самым, формирует продолговатую капсулу W с взрывчатым веществом. Одновременно или по окончании этого процесса на свободный от фасуемого продукта кончик Z упаковочной оболочки насаживается новая первая зажимная клипса С1, которая образует начальный кончик следующей продолговатой капсулы W с взрывчатым веществом. В заключение только что изготовленная капсула W с взрывчатым веществом с помощью соответствующего сепаратора отделяется от вновь сформированного кончика рукава и выводится из упаковочного устройства.
Перед началом процесса наполнения детонирующий шнур S проводится по питающей трубе 40, 140 через входное отверстие фасовочной трубы 20, 120 наружу и зажимается в первой зажимной клипсе С1. Во время транспортировки взрывчатого вещества по фасовочной трубе 20, 120 вместе с взрывчатым веществом по фасовочной трубе 20, 120 в рукавную упаковочную оболочку V подается и детонирующий шнур S. При закрывании уже заполненного участка упаковочной оболочки V детонирующий шнур автоматически зажимается в первой и во второй зажимных клипсах C1, С2.
Зажатый в первой зажимной клипсе С1 детонирующий шнур S снимается при этом с накопительного ролика R с той же скоростью, что и упаковочная оболочка V со своего запаса. Поэтому гарантировано, что детонирующий шнур без образования перегибов прямолинейно проходит через капсулу W с взрывчатым веществом.
Однако на накопительном ролике R для запаса детонирующего шнура S также может быть предусмотрено соответствующее устройство торможения для предотвращения неконтролируемого схода детонирующего шнура S.
Чтобы иметь возможность просто и надежно контактировать с детонирующим шнуром S в готовой капсуле с взрывчатым веществом, возможно за счет большего разведения вытесняющего блока 30 расширять свободный от фасуемого материала кончик Z упаковочной оболочки на необходимую длину. Так как детонирующее средство в капсуле W с взрывчатым веществом обычно необходимо подсоединять только лишь с одной стороны, то далее может быть предусмотрено разделять свободный от фасуемого материала кончик упаковочной оболочки не по центру между клипсами C1, С2, а ближе к одной из клипс для образования участков разной длины.
В представленных примерах осуществления изобретения запас рукавной упаковочной оболочки V насажен на часть фасовочной трубы 20,120 со стороны входного отверстия. Разумеется, возможно формировать рукавную упаковочную оболочку из плоского материала, который в процессе наполнения огибается вокруг фасовочной трубы 20,120 и затем по соприкасающимся продольным кромкам соединяется в рукав.
Запас детонирующего средства может иметь далее соответствующий приводной механизм. В этом случае, когда, к примеру, детонирующий шнур S обладает достаточной жесткостью, он может посредством приводного механизма продвигаться в направлении F наполнения с выталкиванием. Если детонирующее средство имеет пастообразную или порошкообразную консистенцию, то приводной механизм образуется посредством соответствующего насоса.
Для обеспечения равномерной подачи детонирующего средства приводной механизм запаса детонирующего средства может быть соответствующим образом синхронизирован с транспортирующим устройством для взрывчатого вещества.