Verfahren zum öffnen und entschärfen von sprengstoff enthaltenden bomben oder geschossen sowie eine verwendung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen und Entschärfen von Sprengstoff enthaltenden Bomben (4) oder Geschossen, bei dem zum Öffnen des Metallgehäuses einer Bombe oder eines Geschosses mindestens ein Plasmabrenner (2) eingesetzt wird. Dabei soll ein nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit als Sekundärmedium (2.5) um oder neben einem Plasmastrahl (3) auf das Metallgehäuse einer Bombe oder eines Geschosses gerichtet werden. Es besteht auch die Möglichkeit mindestens ein Plasmastrahl auf ein(e) von einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbaren Atmosphäre umgebene(s) Bombe oder Geschoss zu richten. Durch diese Maßnahmen kann eine Flammenbildung vermieden oder diese reduziert werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen und Entschärfen von Sprengstoff enthaltenden Bomben oder Geschossen und eine Verwendung. Dabei kann es sich um die verschiedensten Arten auch an bezündeter und unbezündeter Munition handeln.

[0002] Bei der Auffindung von Fundmunition und hier insbesondere von Bomben jeglicher Art oder auch großkalibrigen Geschossen ist es häufig erforderlich, diese vor Ort unschädlich zu machen, da ein Transport zu einem geeigneten Ort, an dem eine gefahrlose Behandlung solcher Fundmunition erfolgen kann, aus Sicherheitsgründen nicht immer durchgeführt werden kann.

[0003] Häufig ist dabei die Fundmunition in Folge Korrosion des Metallgehäuses stark korrodiert und die daran angebrachten Zündeinrichtungen sind ebenso in einem desolaten Zustand, so dass diese dann ebenfalls nicht gefahrlos von einer Bombe demontiert werden können.

[0004] Es wurden daher Versuche unternommen, die Metallgehäuse von Bomben oder Geschossen am Fundort zu Öffnen. Hierfür wurde das Wasserstrahlschneiden eingesetzt, das eigentlich geeignet erscheint, da keine hohen Temperaturen auftreten. Es hat sich aber herausgestellt, dass die erforderliche Zeit, insbesondere bei den relativ dicken Metallgehäusen von Bomben, zu groß ist und es nicht vermieden werden kann, Erschütterungen oder Schwingungen in die Bombe bzw. eine Geschoss einzubringen, die eine Auslösung der Zündeinrichtung hervorrufen können.

[0005] Außerdem ist es aus DE 603 18 298 T2 bekannt, eine Zerstörung mit einer explosiven Ladung und einem Geschoss vorzunehmen. Auch hierbei besteht die Gefahr einer Beeinträchtigung der Umgebung, Gebäuden und das Leben bzw. die Gesundheit von in der Umgebung befindlichen Personen. Dieses Problem tritt auch bei anderen bekannten technischen Lösungen auf, bei denen ein Geschoss auf einen solchen Sprengkörper geschossen oder ein zur Explosion führende Ladung angebracht und gezündet wird.

[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten anzugeben, mit denen Bomben oder Geschosse entschärft oder geöffnet werden können, und dabei das Explosionsgefahrenpotential reduziert ist; wobei insbesondere eine Flammenbildung verhindert, zumindest jedoch erheblich reduziert werden soll.

[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Eine Verwendung ist im Anspruch 15 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.

[0008] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Öffnen und Entschärfen von Sprengstoff enthaltenden Bomben oder Geschossen wird beim Öffnen des Metallgehäuses einer Bombe oder eines Geschosses mindestens ein Plasmabrenner eingesetzt.

[0009] Insbesondere zur Vermeidung oder Reduzierung einer möglichen in Folge eines Plasmastrahles auftretender Flammenbildung sollen bei der Erfindung Maßnahmen getroffen werden.

[0010] Dies wird einmal dadurch erreicht, dass ein nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit als Sekundärmedium um und/oder neben einem Plasmastrahl auf das Metallgehäuse einer Bombe oder eines Geschosses gerichtet wird.

[0011] Für den Fall, dass die Zuführung als Sekundärmedium durch eine Zuführung für Sekundärmedium in einer Kappe eines Plasmabrenners erfolgt, soll Gas oder Gasgemisch oder nichtoxidierbare Flüssigkeit in Vorschubachsrichtung auf eine Position hinter dem Auftreffort des Plasmastrahls auf die Oberfläche des Metallgehäuses und/oder ein Gas oder Gasgemisch mit einem Volumenstrom von mindestens 5 l/min auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet werden.

[0012] In einer weiteren erfindungsgemäßen Alternative soll mindestens ein Plasmastrahl auf ein(e) von einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder einer nichtoxidierbaren Atmosphäre umgebene(s) Bombe oder Geschoss gerichtet werden. Dabei kann die Bombe oder ein Geschoss in einem Flüssigkeitsbad oder einem Gehäuse angeordnet sein. Innerhalb eines Gehäuses kann dann eine Atmosphäre eingestellt werden, die aus einem Gas oder Gasgemisch besteht, mit dem eine Oxidation be- oder möglichst vollständig verhindert werden kann. Hierfür kommen beispielsweise die Gase Argon, Stickstoff, Helium und Kohlendioxid in Frage, die auch als Sekundärmedium eingesetzt werden können. Der Anteil an Sauerstoff und leicht oxidierbaren Gasen, wie z.B. Kohlenmonoxid, sollte in einer solchen Atmosphäre zumindest sehr klein gehalten werden.

[0013] Bei der nichtoxidierbaren Flüssigkeit handelt es sich bevorzugt um Wasser.

[0014] Dabei hat es sich überraschend herausgestellt, dass obwohl im Plasmastrahl eines Plasmabrenners Temperaturen bis zu 30.000 °c herrschen können, eine Öffnung des Metallgehäuses erfolgen kann, ohne dass der enthaltene Sprengstoff seine Explosivwirkung in gefährlicher Form entfalten kann. Gerade diese hohen Temperaturen ermöglichen es aber in sehr kurzer Zeit eine ausreichend große Öffnung im Metallgehäuse auszubilden, die einen freien Querschnitt aufweist, bei der ein Druckausgleich, der durch eine chemische Reaktion des Sprengstoffs auftritt, erreicht werden kann. Die chemische Reaktion kann dabei nicht explosionsartig, sondern deutlich langsamer erfolgen oder eine es kann sogar eine Explosion vollständig vermieden werden.

[0015] Aus diesem Grund kann ein Plasmabrenner auch bei Bomben oder Geschossen eingesetzt werden, bei denen sich lediglich noch Sprengstoffreste im Metallgehäuse befinden.

[0016] In jedem Fall kann eine Flammbildung vermindert oder erheblich reduziert werden, wenn wie vorab angesprochen nichtoxidierbares Gas, Gasgemisch, ein entsprechendes Gas-Flüssigkeitsgemisch oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit allein eingesetzt werden.

[0017] Ein Gas oder Gasgemisch oder ein Gas-Flüssigkeitsgemisch oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit kann aus mindestens einer zusätzlichen, neben dem Plasmabrenner angeordneten Düse auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet werden. Bevorzugt sollte das Gas, Gasgemisch, das Gas-Flüssigkeitsgemisch oder nichtoxidierbare Flüssigkeit in einem Abstand von mindestens 10 mm hinter oder um den Auftreffort des Plasmastrahls auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet werden.

[0018] Es sollte ein Anteil an Flüssigkeit bei einem Gas-Flüssigkeitsgemisch von mindestens 1 %, bevorzugt mindestens 5 % in Bezug zum eingesetzten Gas eingehalten werden. Allein oder zusätzlich dazu kann Flüssigkeit mit einem Volumenstrom von mindestens 0,1 l/min dem Gas-Flüssigkeitsgemisch zugeführt werden. Dabei kann die Flüssigkeit einem mit erhöhten Druck in Richtung Oberfläche einer Bombe oder eines Geschosses gerichteten Gasstrahl zugeführt werden und dabei das Injektorprinzip ausgenutzt werden.

[0019] Bei einem auf das Metallgehäuse gerichteten Gas-Wassergemisch oder Gas-Flüssigkeitsgemisch oder nichtoxidierbarer Flüssigkeit sollte eine Tropfengröße des Wassers oder der Flüssigkeit bis maximal 3 mm eingehalten werden, wodurch der endotherme Effekt der dadurch vollständig bzw. zum größten Teil verdampfenden Flüssigkeit besser ausgenutzt werden kann.

[0020] Als Gase können bevorzugt Stickstoff, Argon, Helium, Luft und Kohlendioxid, auch als Gemisch eingesetzt werden.

[0021] Vor der Durchführung des Verfahrens sollte eine Dickenbestimmung des Gehäuses einer Bombe oder Geschosses durchgeführt werden. Diese kann an Hand von Munitionsdatenblättern durchgeführt werden. Dabei wird die jeweilige Bombe oder ein Geschoss bzw. auch eine andere Art an Munition in Augenschein genommen, was auch mittels Videotechnik erfolgen kann und dann können die entsprechenden Daten des so ermittelten Typs dem jeweiligen Munitionsdatenblatt entnommen werden. Eine Dickenbestimmung kann auch durch Ultraschalldickenmessung erfolgen. Mit der ermittelten Dicke kann dann der eine oder auch mehrere Plasmabrenner in geeigneter Weise betrieben werden. Dies betrifft die Betriebsparameter und es kann auch die Größe und Position von auszubildenden Öffnungen dementsprechend gewählt werden.

[0022] Es besteht die Möglichkeit einen oder mehrere Plasmabrenner mit einer Kreisschneideinrichtung einzusetzen. Diese kann fernbedient sein. Ein oder mehrere Plasmabrenner sind dabei außermittig an der Kreisschneideinrichtung angeordnet und können so entlang einer Kreisbahn beim Schneiden bewegt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit einer Relativbewegung durch alleiniges oder gemeinsames Drehen eines oder mehrerer Plasmabrenner und/oder einer Bombe bzw. eines Geschosses zu erreichen. Mehrere Plasmabrenner können dabei mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sein. Bei zwei Plasmabrennern können es 180° sein.

[0023] Bei der Erfindung sollte so vorgegangen werden, dass im Metallgehäuse eine Öffnung ausgebildet wird, die mindestens einen freien offenen Querschnitt von 50 mm², vorteilhaft mindestens 100 cm² aufweist, um den gewünschten Druckausgleich zu ermöglichen. Wobei ein freier Querschnitt von mindestens 50 mm² bei einer um eine Bombe oder ein Geschoss durchgeführten rotierenden Vorschubbewegung eines Plasmastrahls ausreichend sein dürfte. Die Ausbildung der Öffnung sollte in einer Zeit < 10 s, bevorzugt < 6 s erreicht sein. Selbstverständlich kann eine Öffnung mit größerem freien Querschnitt in entsprechend kleiner Zeit im Metallgehäuse ausgebildet werden. Dabei wird der Plasmabrenner entsprechend bewegt. Er kann dabei translatorisch bewegt und/oder verschwenkt werden, so dass die Position auf die der Plasmastrahl auf das Metallgehäuse auftrifft verändert wird. Dabei soll aber so vorgegangen werden, dass eine durch die Wand des Metallgehäuses vollständig hindurch gehende Öffnung ausgebildet wird.

[0024] Eine oder mehrere auszubildende Öffnungen können mit einer Größe ausgebildet werden, die in Abhängigkeit der Größe der gesamten Mantelfläche einer Bombe bzw. eines Geschosses als Sprengkörper gewählt werden kann. Hier kann eine Größe im Bereich ¼ bis 1/1000, bevorzugt ½ bis 1/100 der Mantelfläche ausgeschnitten werden.

[0025] Vor der eigentlichen Öffnung des Metallgehäuses mit einem Ausschnitt kann eine Entlastungsöffnung für einen möglichen Druckausgleich durch das Gehäuse ausgebildet werden.

[0026] Ausgeschnittene Gehäuseteile können mit geeigneten Manipulatoren abgenommen bzw. anderweitig entfernt werden. Dabei können Magnete oder mit Unterdruck arbeitende Elemente genutzt werden.

[0027] Bei der Erfindung besteht auch die Möglichkeit mehrere in Abständen zueinander angeordnete Öffnungen nacheinander mit einem Plasmabrenner herzustellen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind.

[0028] Aus Sicherheitsgründen kann ein Plasmabrenner mit einem Roboter geführt und dabei bevorzugt ferngesteuert werden. In diesem Fall ist es günstig, eine Videokamera für eine manuelle Fernsteuerung einzusetzen. Dabei können Plasmabrenner und/oder Roboter gesteuert werden.

[0029] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Abschirmung um bzw. über die Bombe bzw. ein Geschoss eingesetzt werden, um Gefahren bei einer unerwünschten Explosion zu reduzieren. Hierfür können dickwandige konische Stahlkörper eingesetzt werden, die neben- und/oder aufeinander gesetzt werden können.

[0030] Bei der Erfindung können unterschiedliche insbesondere zum Schneiden geeignete Plasmabrenner eingesetzt werden. Dies können auch solche sein, bei denen eine Elektrode am Plasmabrenner direkt angeordnet und das Werkstück, hier im konkreten Fall also eine Bombe oder ein Geschoss elektrisch so angeschlossen ist, dass es die zweite Elektrode für die Plasmabildung bildet.

[0031] Da die Metallgehäuse aber häufig stark korrodiert sind und aus Sicherheitsgründen sind aber Plasmabrenner mit indirekter Betriebsweise oder ein zum Schneiden elektrisch nicht leitender Werkstücke ausgebildeter Plasmabrenner mit einer zwischen einer Düse und einer Bombe oder einem Geschoss, außerhalb der Düse des Plasmabrenners angeordneten, in den Plasmastrahl einführbaren Zusatzelektrode, zu bevorzugen. Ein zum Schneiden elektrisch nicht leitender Werkstücke ausgebildeter Plasmabrenner ist in DE 10 2005 039 070 A1 beschrieben und es wird auf deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich verwiesen. Ein so ausgebildeter Plasmabrenner kann bei der Erfindung eingesetzt werden.

[0032] Bei einem indirekt betriebenen und einem Plasmabrenner, der zum Schneiden nicht elektrisch leitender Werkstücke geeignet ist, ist kein direkter elektrischer Anschluss an ein Metallgehäuse einer Bombe oder eines Geschosses erforderlich, was die Sicherheit und auch die Betriebssicherheit (wegen möglicher Korrosion am Metallgehäuse) erhöht.

[0033] Als Plasma wird ein thermisch hoch aufgeheiztes elektrisch leitfähiges Gas bezeichnet, das aus positiven und negativen Ionen, Elektronen sowie angeregten und neutralen Atomen und Molekülen besteht.

[0034] Als Plasmagas werden unterschiedliche Gase, z. B. das einatomige Argon und/oder die zweiatomigen Gase Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff oder Luft eingesetzt. Diese Gase ionisieren und dissoziieren durch die Energie des Plasmalichtbogens. Der Plasmastrahl kann in seinen Parametern durch die Gestaltung der Düse und Elektrode stark beeinflusst werden. Diese Parameter des Plasmastrahls sind z.B. der Strahldurchmesser, die Temperatur, Energiedichte und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases. Dadurch kann eine gute Anpassung beim erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden, wie dies beispielsweise bei den unterschiedlichen Bomben oder Geschossen erforderlich sein kann. Insbesondere bei Bomben können die unterschiedlichen Arten und die verschiedenen Metallgehäuse mit ihren Dicken und Werkstoffen berücksichtigt werden.

[0035] Bei der Erfindung können Plasmabrenner bei denen neben dem Plasmagas auch ein Sekundärmedium eingesetzt wird, genutzt werden. Das Sekundärmedium kann dabei durch eine entsprechend gestaltete Kappenausführung eines Plasmabrenners den Plasmastrahl umhüllend, in Richtung Bomben- bzw. Geschossoberfläche, beispielsweise als Ringstrahl, gerichtet werden.

[0036] Bevorzugt wird ein Plasmaschneidbrenner als Plasmabrenner eingesetzt. Die elektrische Stromdichte des Plasmalichtbogens, der mittels der Düse des Plasmabrenners eingeschnürt wird, sollte in der Düsenbohrung bei mindestens 30 A/mm², bevorzugt mindestens 50 A/mm² liegen.

[0037] Als Plasmagas können Luft, Stickstoff, Argon oder ein mit diesen Gasen gebildetes Gasgemisch eingesetzt werden.

[0038] Der Plasmabrenner sollte mit einem elektrischen Schneidstrom von mindestens 200 A betrieben und/oder eine Schneidgeschwindigkeit von mindestens 3 m/min bei einer Metallgehäusedicke einer Bombe oder eines Geschosses von 12 mm einzuhalten. So kann eine Öffnung mit einem Durchmesser von 10 cm * 10 cm in ca. 8 s geschnitten werden.

[0039] Bei Einsatz einer Kreisschneideinrichtung, bei der ein Plasmabrenner um eine Rotationsachse, zu der er in einem Abstand angeordnet ist, gedreht wird, kann eine Öffnung mit einem Durchmesser von ca. 13 cm durch das Metallgehäuse geschnitten werden. Dies ist auch bei einer entsprechenden alleinigen oder zusätzlichen Drehung einer Bombe oder eines Geschosses erreichbar.

[0040] Wird der Plasmabrenner mit größerem elektrischen Strom z.B. mit 300 A betrieben, kann die Schneidgeschwindigkeit, bei einer Metallgehäusedicke von 12 mm, auf mehr als 4 m/min erhöht werden. Die Zeit für das Ausschneiden der Öffnung kann so auf ca. 6 s verkürzt werden. Bei Einsatz von zwei Plasmabrennern, kann die erforderliche Zeit auf 3 s verkürzt werden. Zwei Plasmabrenner können dabei um 180 ° zueinander versetzt angeordnet sein, und dabei eine Bombe oder ein Geschoss auch um eine zwischen den Plasmabrennern angeordnete Rotationsachse gedreht werden. Zwei oder mehr als zwei Plasmabrenner können auch mit geeigneten Manipulatoren unabhängig voneinander bewegt und dabei dann eine Öffnung oder es können so auch mehrere Öffnungen gleichzeitig ausgeschnitten werden. Dadurch kann eine oder es können auch mehrere Öffnungen mit entsprechend größerem freien Querschnitt im Metallgehäuse in der gleichen Zeit, wie bei Einsatz eines Plasmabrenners ausgebildet werden.

[0041] Nach der Ausbildung einer Öffnung im Gehäuse besteht normalerweise ein freier Zugang zum Luftsauerstoff und bei ausreichender Temperatur kann der enthaltene Sprengstoff verbrennen. Hier wirken sich die kurze zum Öffnen erforderliche Zeit und die kleine thermische Leitfähigkeit der Sprengstoffe sowie die Wirkung des jeweils eingesetzten Sekundärmediums, das mittels des Plasmabrenners oder über eine zusätzliche Düse zugeführt werden kann, für eine Unterdrückung einer Flammbildung günstig aus. Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, wenn ein Plasmastrahl in einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierenden Atmosphäre auf die Oberfläche einer Bombe oder eines Geschosses gerichtet wird. Die für eine Detonation kritischen Temperaturen werden für den Sprengstoff und die Zündeinrichtung nicht erreicht. Die Temperatur erhöht sich dabei um maximal 30 K.

[0042] Die Erfindung kann vorteilhaft unmittelbar an einem Fundort durchgeführt werden.

[0043] Nachfolgend soll die Erfindung zum Öffnen und Entschärfen von Bomben oder Geschossen beispielhaft näher erläutert werden.

[0044] Dabei zeigen:

Figur 1

ein Beispiel zum direkten Plasmaschneiden;

Figur 2

ein Beispiel zum indirekten Plasmascheiden;

Figur 3

ein Beispiel mit einem Plasmabrenner, der eine außerhalb der Düse eine in den Plasmastrahl einführbare Zusatzelektrode aufweist;

Figur 4

ein Beispiel, bei dem ein Plasmabrenner um eine Rotationsachse beim Schneiden gedreht wird;

Figur 5

ein Beispiel bei dem ein Plasmabrenner und zwei zusätzliche Düsen relativ zu einer Bombe gedreht werden;

Figur 6

ein Beispiel, bei dem gleichzeitig zwei Plasmabrenner an einer Bombe betrieben werden.

Figur 7

ein weiteres Beispiel, bei dem gleichzeitig zwei Plasmabrenner an einer Bombe betrieben werden und

Figur 8

ein Beispiel, bei dem eine Bombe innerhalb eines Wasserbades mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird.

[0045] Die Figur 1 zeigt eine Anordnung zum direkten Plasmaschneiden an einer Bombe 4. Der Plasmabrenner 2 ist über die elektrischen Anschlussleitungen 5.1 und 5.2 an eine elektrische Stromquelle 1 angeschlossen. Die Bombe 4 ist über die elektrische Anschlussleitung 5.3 mit der elektrischen Stromquelle 1 verbunden. Die Gaszuführung erfolgt von der Gasversorgung 6 zum Plasmabrenner 2 über die Gasleitungen 5.4.

[0046] Der Plasmabrenner 2 weist einen Brennerkopf mit einem Strahlerzeugungssystem auf. Am Brennerkopf sind eine Elektrode 2.1, eine Düse 2.2, eine Gaszuführung 2.3 und eine Brennerkörper vorhanden. Im Brennerkörper sind die Zuführungen der Medien (z.B. Gas, Kühlmittel, elektrischer Strom) realisiert und das Strahlerzeugersystem vorhanden. Zusätzlich kann um die Düse 2.2 des Plasmabrenners 2 eine Kappe 2.4, die für die Zuführung eines Sekundärmediums, z.B. Sekundärgas, Sekundärgasgemisch, oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit oder ein Gemisch daraus ausgebildet ist, vorhanden sein. Das Sekundärmedium wird aus einer Versorgung 14 über eine Leitung 5.5 und die Kappe 2.4 so zugeführt, dass das jeweilige Sekundärmedium den Plasmastrahl 3 umschließend auf die Oberfläche der Bombe 4 gerichtet wird.

[0047] Die Elektrode 2.1 im Plasmabrenner 2 ist eine nicht abschmelzende Elektrode, die im Wesentlichen aus einem bei hohen Temperaturen beständigen Werkstoff, wie z.B. Wolfram, Zirkonium oder Hafnium gebildet ist und dadurch eine hohe Lebensdauer erreicht. Die Düse 2.2 besteht aus Kupfer und schnürt den ausgebildeten Plasmastrahl 3 ein.

[0048] Der elektrische Stromfluss zum Schneiden erfolgt von der elektrischen Stromquelle 1 zum Plasmabrenner 2, über den Plasmastrahl 3 zum Metallgehäuse der Bombe 4 und von dort zur elektrischen Strómquelle 1 zurück. Für das Schneiden wird zuerst ein Pilotbogen zwischen der als Katode geschalteten Elektrode 2.1 und der Düse 2.2 mit einem kleinen elektrischen Strom im Bereich 10 A bis 30 A gezündet und dadurch mit entsprechend kleiner Leistung brennt. Dabei ist eine hohe elektrische Spannung gewählt.

[0049] Der eine geringe Energie aufweisende Pilotlichtbogen bewirkt eine teilweise Ionisation zwischen Plasmabrenner 2 und dem Metallgehäuse der Bombe 4 und bereitet so die die Ausbildung des Schneidlichtbogens vor. Der Schneidlichtbogen ist dann zwischen der Elektrode 2.1 und dem Metallgehäuse der Bombe 4 mit einem elektrischen deutlich größeren Strom von mindestens 200 A ausgebildet. Das Metallgehäuse kann so mit hoher Vorschubgeschwindigkeit von 3 m/min geschnitten und in einer Zeit von ca. 6 s eine ausreichend große Öffnung mit freiem Querschnitt ausgebildet werden, die durch die hohe Wärme mögliche Zündung und ein Explodieren des enthaltenen Sprengstoffs werden verhindert.

[0050] Die Figur 2 zeigt eine Anordnung zum indirekten Plasmaschneiden. Dabei fließt im Unterschied zum Beispiel nach Figur 1 der elektrische Strom nicht über das Metallgehäuse der Bombe 4, sondern von der Düse 2.2 zur elektrischen Stromquelle 1 zurück. An der Düse 2.2 ist dann eine zweite Elektrode vorhanden oder die Düse 2.2 bildet die zweite Elektrode. Bei diesem Beispiel ist vorteilhaft kein elektrischer Anschluss an die Bombe 4 erforderlich, der wegen Korrosion des Metallgehäuses problematisch sein kann. Im Übrigen kann bei diesem Beispiel analog zum Beispiel nach Figur 1 gearbeitet werden. Die Ionisation erfolgt dabei zwischen Elektrode 2.1 und Düse 2.2.

[0051] In Figur 3 ist ein Beispiel zum Plasmaschneiden gezeigt, bei dem außerhalb der Düse 2.2 des Plasmabrenners 2 in den Plasmastrahl 3 eine Zusatzelektrode 7, z.B. ein Draht, der mittels der Drahttrommel 8 nachgeführt, eingeführt werden kann. Der elektrische Anschluss der Zusatzelektrode 7 erfolgt über die Stromkontaktdüse 9 zur elektrischen Stromquelle 1. Der prinzipielle Aufbau und die Funktion sind in DE 10 2005 039 070 A1 beschrieben. Auch hier ist kein elektrischer Anschluss zur Bombe 4 erforderlich, um erfindungsgemäß zu arbeiten.

[0052] Bei den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispielen kann bzw. wird ein nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit allein über die zusätzliche Düse 11, die in einem Abstand zum Plasmastrahl 3 angeordnet ist, neben den Auftreffort des Plasmastrahls 3 auf die Oberfläche der Bombe 4 gerichtet. Ein Strahl 12 des nicht oxidierenden oder eine Oxidation verhindernden Gases oder Gasgemischs oder eines Gemischs eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit trifft dabei in Vorschubachsrichtung hinter dem Plasmastrahl 3 auf und kann dabei direkt in die mit dem Plasmastrahl 3 bereits ausgebildete Schnittfuge oder an eine Schneidkante geführt werden.

[0053] Der Plasmabrenner 2 mit der zusätzlichen Düse 11 und die zu entschärfende Bombe 4 werden dabei relativ zueinander bewegt, was beispielsweise durch eine Rotationsbewegung erreicht werden kann.

[0054] Der Auftreffort des Plasmastrahls 3 und der Auftreffort des Strahls 12 haben bei diesen in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispielen einen Abstand von 50 mm.

[0055] Dabei kann zusätzlich ein Sekundärmedium, das ein nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit sein kann, durch den Plasmabrenner 2 und die Zuführung für Sekundärmedium 2.5 zugeführt werden, um die Flammen unterdrückende Wirkung neben dem Strahl 12 zu verstärken.

[0056] Sekundärmedium kann aus der Versorgung 12 für nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbarer Flüssigkeit und/oder der Versorgung 13 für Sekundärmedium in komprimierter Form und mit erhöhtem Druck zugeführt werden.

[0057] In Figur 4 ist eine Anordnung mit einem geführten Plasmabrenner 2 gezeigt. Der Plasmabrenner 2 wird dabei mit einer Halterung, nicht dargestellt, in einem Abstand zur Rotationsachse einer rotierenden Bombe 4 gehalten. Zur Ausbildung einer kreisförmigen Öffnung mit einem Radius, der etwa dem Abstand des Plasmabrenners 2 mit seinem Plasmastrahl 3 zur Rotationsachse der Bombe entspricht, wird der Plasmabrenner 2 um 360° und/oder die Bombe 4_um die Rotationsachse gedreht. Die Leitungen für elektrischen Strom, Gas und Kühlmittel zum Plasmabrenner sind flexibel. In einem fixen Abstand zum Plasmabrenner 2 ist die zusätzliche Düse 11 angeordnet, mit der ein Strahl 12 auf die rotierende Oberfläche der Bombe 4 in einem schräg geneigten Winkel hinter dem Auftreffort des Plasmastrahls 3 auf die Oberfläche der Bombe 4 in die bereits ausgebildete Schnittfuge gerichtet wird.

[0058] In Figur 5 ist ein Beispiel mit einem Plasmabrenner 2 gezeigt, der gemeinsam mit zwei in einem Abstand zum Plasmabrenner 2 und in einem Abstand zueinander angeordneten zusätzlichen Düsen 11 durch eine Rotation relativ zur Bombe 4 bewegt werden kann. Mit den zwei zusätzlichen Düsen 11 wird jeweils ein Strahl 12 auf die mit dem Plasmastrahl 3 bereits ausgebildete Schnittfuge in einem Abstand zueinander gerichtet. Dadurch kann die flammenverhindernde Wirkung weiter verbessert werden. Die Auftrefforte der beiden Strahlen 12 haben dabei einen Abstand von 20 mm zueinander und der dem Plasmastrahl 3 unmittelbar nachfolgende Strahl 12 trifft in einem Abstand von 10 mm zum Plasmastrahl 3 auf die Oberfläche der Bombe 4 auf. Dabei soll generell der Abstand der mittleren Längsachsen des Plasmastrahls 3 zur mittleren Längsachse eines Strahls 12 gemeint sein, was auch auf die allgemeine Beschreibung und entsprechende Aussagen zu anderen Beispielen zu trifft.

[0059] Bei dem in Figur 6 gezeigten Beispiel, soll auf die Möglichkeit des Einsatzes mehrerer Plasmabrenner 2 mit jeweils mindestens einer zusätzlichen Düse 11 hingewiesen werden, wodurch eine Durchtrennung des Metallgehäuses und Öffnung einer Bombe 4 an mehreren Positionen gleichzeitig erreicht werden kann. Es können zwei Schnittfugen im Metallgehäuse der Bombe 4 gleichzeitig ausgebildet werden.

[0060] Diese Aussagen treffen analog auch auf das in Figur 7 gezeigte Beispiel zu, bei dem die Relativbewegung zwischen den Plasmabrennern 2, mit jeweils einer zusätzlichen Düse 11 und der Bombe 4 durch eine Rotation erreicht wird. Die beiden Plasmabrenner 2 sind dabei um 180 ° versetzt über den Umfang der Bombe 4 angeordnet und die Plasmastrahlen 3 treffen dementsprechend auf die Oberfläche der Bombe 4 auf. Dadurch kann die erforderliche Zeit verkürzt werden.

[0061] Das erfindungsgemäße Verfahren mit sehr guter Flammenunterdrückung kann aber auch in einem Wasserbad 15 durchgeführt werden, wie dies in Figur 8 gezeigt ist. Dabei kann eine Bombe 4 in ein mit ausreichend Wasser, als nicht oxidierbare Flüssigkeit, gefülltes Gefäß mit einem Plasmabrenner 2 eingesetzt werden. Der Plasmastrahl 3 kann in der Flüssigkeit betrieben und dabei die Bombe 4 unschädlich gemacht werden. Es kann aber auch so vorgegangen werden, wenn eine Bombe 4 oder ein Geschoss in einem natürlichen Gewässer gefunden worden ist und dabei zumindest ein Bereich seiner Oberfläche, der mit dem Plasmastrahl 3 beaufschlagt wird, ausreichend mit Wasser überdeckt ist.

Bezugszeichenliste

[0062] 

1

elektrische Stromquelle

2

Plasmabrenner

2.1

Elektrode

2.2

Düse

2.3

Plasmagaszuführung

2.4

Kappe für die Zufuhr von Sekundärmedium

2.5

Zuführung für Sekundärmedium

3

Plasmastrahl

4

Bombe

5

Verbindungsleitungen u. -schläuche

5.1

elektrischer Anschluss elektrische Stromquelle zur Elektrode

5.2

elektrischer Anschluss elektrische Stromquelle zur Düse für elektrischen Pilot- oder Schneidstrom

5.3

elektrischer Anschluss elektrische Stromquelle zum Metallgehäuse

5.4

Leitung für Plasmagas

5.5

Leitung für Sekundärmedium

6

Gasversorgung

7

Zusatzelektrode

8

Drahttrommel

9

Stromkontaktdüse

10

-

11

zusätzliche Düse

12

Strahl eines nicht oxidierenden oder eine Oxidation verhindernden Gases oder Gasgemischs oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbarer Flüssigkeit

13

Versorgung für nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbarer Flüssigkeit

14

Versorgung für nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbarer Flüssigkeit

15

Wasserbad

Ansprüche

1. Verfahren zum Öffnen und Entschärfen von Sprengstoff enthaltenden Bomben oder Geschossen,
bei dem zum Öffnen des Metallgehäuses einer Bombe (4) oder eines Geschosses mindestens ein Plasmabrenner (2) eingesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein nicht oxidierendes oder eine Oxidation verhinderndes Gas oder Gasgemisch oder
ein Gemisch eines Gases mit einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit als Sekundärmedium um und/oder neben einem Plasmastrahl (3) auf das Metallgehäuse einer Bombe (4) oder eines Geschosses gerichtet wird;

- wobei ein Gas oder Gasgemisch in Vorschubachsrichtung auf eine Position hinter dem Auftreffort des Plasmastrahls auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet wird

oder

― ein Gas oder Gasgemisch mit einem Volumenstrom von mindestens 5 l/min auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet wird

oder
mindestens ein Plasmastrahl (3) auf ein(e) von einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit oder nichtoxidierbaren Atmosphäre umgebene(s) Bombe (4) oder Geschoss gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gas oder Gasgemisch oder ein Gas-Flüssigkeitsgemisch oder eine nichtoxidierbare Flüssigkeit aus mindestens einer zusätzlichen, neben dem Plasmabrenner (2) angeordneten Düse (11) auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gas eingesetzt wird, das ausgewählt ist aus Stickstoff, Argon, Helium, Luft und Kohlendioxid und/oder als nichtoxidierbare Flüssigkeit Wasser eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil an Flüssigkeit bei einem Gas-Flüssigkeitsgemisch von mindestens 1 % eingehalten wird und/oder Flüssigkeit mit einem Volumenstrom von mindestens 0,1 l/min dem Gas-Flüssigkeitsgemisch zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas, Gasgemisch, das Gas-Flüssigkeitsgemisch oder die Flüssigkeit in einem Abstand mindestens 10 mm hinter oder um den Auftreffort des Plasmastrahls auf die Oberfläche des Metallgehäuses gerichtet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem auf das Metallgehäuse gerichteten Gas-Wassergemischs oder Gas-Flüssigkeitsgemischs oder einer nichtoxidierbaren Flüssigkeit eine Tropfengröße des Wassers oder der Flüssigkeit bis maximal 3 mm eingehalten wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Metallgehäuse eine Öffnung ausgebildet wird, die mindestens einen freien offenen Querschnitt von 50 mm², bevorzugt mindestens 100 mm² aufweist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung in einem Zeitraum < 10 s ausgebildet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Abständen zueinander angeordnete Öffnungen nacheinander mit einem Plasmabrenner (2) oder gleichzeitig mit mehreren Plasmabrennern (2) ausgebildet werden, die über den Umfang verteilt angeordnet sind.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Plasmabrenner (2) mit direkter, mit indirekter Betriebsweise oder ein zum Schneiden elektrisch nicht leitender Werkstücke ausgebildeter Plasmabrenner (2) mit einer zwischen einer Düse (2.2) und einer Bombe (4) oder einem Geschoss, außerhalb der Düse (2.2) des Plasmabrenners (2) angeordneten, in den Plasmastrahl (3) einführbaren Zusatzelektrode (7) eingesetzt wird/werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere in einem Abstand zu einer Rotationsachse angeordnete(r) Plasmabrenner (2), zum Ausbilden einer Öffnung, um eine Rotationsachse relativ in Bezug zu einer Bombe (4) oder einem Geschoss gedreht wird/werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte Plasmabrenner (2) mit einem Roboter geführt und ferngesteuert wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Videokamera eingesetzt und der Roboter und/oder der Plasmabrenner (2) manuell ferngesteuert wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einsatz eines Plasmabrenners der Typ einer Bombe (4) oder eines Geschosses und/oder die Dicke des Gehäuses bestimmt wird/werden.

15. Verwendung eines Plasmabrenners zum Öffnen und Entschärfen von Sprengstoff enthaltenden Bomben oder Geschossen.

Zeichnung