本发明的目的是提供一种弹药筒壳体和相关的弹药筒壳体，在使用中 可有助于缓解以上提到的各种缺陷。本发明的另一目的是提供一种用这样 一种弹药筒装填炮眼的方法。
按照本发明的第一方面，提供一种用于破碎坚硬材料的弹药筒壳体， 所述壳体至少包括：限定用于装放高能材料的容积的主体，该主体具有第 一和第二对置的端部，第一端部大致是平面的，而第二端部是锥形的，以 形成远离第一端部指向的尖端或楔形件。
优选的是，主体包括邻近第一端部的一薄弱线或区。
优选的是，弹药筒壳体包括在第一端部处的封闭装置，所述封闭装置 设置有薄弱线或区，或结合主体而限定了薄弱线或区。
优选的是，主体在第一端部处设置有开口，而封闭装置包括用于封闭 所述开口的盖。
在一项实施例中，弹药筒壳体还包括在第一端部处的一小孔，引爆器 引线穿过此小孔。优选的是，此小孔形成在封闭装置上。
优选的是，弹药筒壳体在外表面上包括围绕第一端部的一条凹陷通路， 以安放引爆器引线。
在另一实施例中，弹药筒壳体包括第二端部上或其附近的一小孔，引 爆器引线穿过此小孔。在此实施例中，弹药筒壳体可以包括一条内部凹槽 或通路，引爆器引线通过之。
优选的是，第二端部设置有两个或多个倾斜表面，他们在从第一端部 到第二端部的方向上彼此相向会聚。
不过，在另一实施例中，第二端部为截圆锥体形式。
按照本发明的第二方面，提供一种弹药筒壳体，用于通过以下步骤破 裂和/或破碎坚硬材料，即通过在一炮眼中放入弹药筒，后随以颗粒状填塞 材料，而后引爆弹药筒，壳体包括至少一主体，该主体限定了用于装放一 种高能材料的容积，主体具有第一和第二对置的端部，第二端部包括一表 面，该表面用于在使用中施加一径向压缩力于填塞材料上。
按照本发明的另一方面，提供一种弹药筒，用于破碎坚硬材料，此弹 药筒至少包括：
根据本发明第一或第二方面的弹药筒壳体和一些装放在弹药筒壳体主 体之内的高能材料。
优选的是，弹药筒还包括设置在主体之内的引爆器。
优选的是，弹药筒还包括一引爆器引线，该引线在一端处连接于引爆 器并穿过弹药筒壳体上的一小孔。
优选的是，高能材料是一种发射剂(propellant)。
优选的是，引爆器是一防爆引爆器。
优选的是，所述弹药筒包括用于引爆器的助爆器。
在另一实施例中，所述弹药筒还包括一个或多个助爆弹药筒，每个助 爆弹药筒包含一些高能材料，所述一个或多个助爆弹药筒可以以首尾相连 形式连接于所述主体的所述第一端部并彼此连接，从而由弹药筒装填的高 能材料总量是通过把一个或多个助爆弹药筒连接于所述主体上而改变。
优选的是，所述主体和所述助爆弹药筒各自装有不多于10克的高能材 料。
优选的是，每一助爆弹药筒在一第一端部处具有第一接合装置，而在 对置的第二端部处具有第二互补接合装置，从而助爆弹药筒的第一接合装 置可接合于相邻助爆弹药筒的第二接合装置。
优选的是，所述第一接合装置容纳在所述第二接合装置内侧，以致多 个连接起来的助爆弹药筒具有基本上一致的外径。
优选的是，每一助爆弹药筒包括具有第一外径的基本上圆筒形的主体； 在所述第一端部处的轴向延伸段，其形成具有减小了的第二外径的所述第 一接合装置；以及在所述第二端部处的凹槽，其形成了所述第二接合装置， 后者的内径小于轴向延伸段的外径，以使所述第一接合装置能够配装到所 述第二接合装置内。
优选的是，所述第一接合装置和所述第二接合装置彼此相关地构成， 以便在其间形成一种干涉配合。
优选的是，所述轴向延伸段包括多个周向的沿轴向间隔开的肋。
在另一实施例中，所述第一和第二接合装置可以螺纹方式彼此接合。
优选的是，所述各助爆弹药筒由相应的连接板(web)在对置的各端部处 封闭，在这里，所述连接板是可燃的，或易碎的，或既可燃又易碎。
按照本发明的另一方面，提供一种弹药筒壳体，其至少包括：
主要壳体，该主要壳体具有一主体，限定了用于容纳高能材料的容积， 主体具有第一和第二对置的端部，第二端部是锥形的，以随着远离第一端 部而横截面积减小；以及
一个或多个辅助壳体，每一辅助壳体具有一大体上圆柱形的本体，用 于承放许多高能材料，所述一个或多个辅助壳体以首尾相连方式可解脱地 连接于所述主要壳体的所述第一端部上并彼此连接。
按照本发明的另一方面，提供一种用于装填和填塞坚硬材料中炮眼的 方法，炮眼具有邻近坚硬材料自由表面的孔口和在炮眼相对一端处的底部， 此方法至少包括以下步骤：
把根据本发明的第二方面的弹药筒插进炮眼，以弹药筒的第一端部面 对炮眼的孔口；
制备包括干粘合剂、细屑和粗粒物质的混合物的颗粒状填塞材料；
把所述填塞材料沉积到所述炮眼里；
以机械方式把填塞材料固定在炮眼之中。
优选的是，所述沉积步骤包括把所述填塞材料吹入所述炮眼里面。
优选的是，所述方法还包括以下各步骤：把填塞材料吹入炮眼中坚硬 材料自由表面以下的某一高度处；把填塞棒插进炮眼中，在一端处压在填 塞材料上而填塞棒的相反一端从坚硬材料的自由表面伸出；以及以机械方 式固定填塞棒的相反一端。
优选的是，所述方法包括以下步骤：填塞棒的一端形成有远离填塞棒 相反一端的尖端或楔形件。
优选的是，所述方法还包括以下步骤：在插进弹药筒之后把一些液剂 或凝胶注入炮眼中，以充满弹药筒外表面与炮眼之间的空隙，并在弹药筒 第二端部与颗粒状填塞材料之间形成液剂或凝胶层。
优选的是，当此方法用在具有其中形成炮眼的侧壁和对置的侧壁的地 下矿坑时，以机械方式把填塞材料固定在炮眼之中的步骤包括操纵千斤顶 以致千斤顶的一端压在炮眼上方的侧壁上而千斤顶的相反一端压在对置的 侧壁上的步骤。
按照本发明的另一方面，提供了一种用于装填炮眼的填塞材料，填塞 材料包括干粘合剂、细屑和粗粒物质的混合物。
优选的是，粘合剂是由煤灰、熔炉废料或其他包含粘结材料的细屑所 组成的一组中的一种。
附图说明
在将参照所附各图仅以示例的形式描述本发明实施例，图中：
图1是根据本发明的弹药筒壳体的分解剖视图；
图2是包括在弹药筒壳体中的一端盖的底视图；
图3是图1的A-A剖面图；
图4是图1的P1-P1剖面图；
图5是图1的P2-P2剖面图；
图6是弹药筒壳体第二实施例的P1-P1剖面视图；
图7是弹药筒壳体第二实施例的P2-P2剖面视图；
图8是弹药筒壳体第三实施例的上端的剖面视图；
图9是图1弹药筒壳体的底部的剖面图，示出了引爆器和引爆器引线 的布置；
图10是弹药筒壳体第四实施例的剖面图；
图11是弹药筒壳体第五实施例的底部的剖面图；
图12示出利用由根据本发明实施例的弹药筒壳体制成的弹药筒的方 法；
图13示出装有根据本发明实施例的弹药筒壳体的弹药筒的第二种使用 方法；
图14示出弹药筒壳体/弹药筒的另一实施例；
图15是如图14所示的辅助壳体的分解剖视图；以及
图16是装在图14和15所示的壳体/弹药筒之中的封闭圆盘的平面图。

图1-5示出弹药筒壳体10的第一实施例。弹药筒壳体包括主体12，其 限定了用于装放高能材料(未示出)的容积14。主体12具有第一端部16和对 置的第二端部18。第一端部16大致是平面的并实际上构成壳体10的平面 基底。然而第二端部18是锥形的，构成尖端或楔状件20。
第二端部18的锥度设计成在横交于主体12纵轴的平面上测得的第二 端部18面积在从第一端部16到第二端部18的方向上减小。因而，参照图 4和5，平面P2上的第二端部18的面积与在平面P1上测得的面积相比减小 了。
第二端部18可以采取多种不同的具体形状之一。在图1、4和5中可 以看出，第二端部18为两个彼此相向会聚的倾斜表面22和24形式。不过， 在另一实施例中，第二端部18可以为截圆锥体形式。这画在图6和7之中， 图6和7分别示出通过平面P1和P2的第二端部18横截面。在图8所示的 又一实施例中，第二端部18为一凿子尖端形式。当然，其他形状也是可以 的，诸如但不限于，三、四或五面棱锥体。
理想的是，主体12和第二端部18一体形成并由塑料材料制成。不过， 第二端部18有可能与主体12分开制成，而如果这样的话，那么两部件随 后可以固定在一起。主体12方便地为示出图1截面A-A的图3之中所示的 圆柱形式。
主体12在第一端部处具有一开口26，以允许壳体10充填高能材料。 设置了盖28形式的封闭物，以用于插进并封闭开口26。盖28压入/干涉配 合到开口26中。这就在第一端部16处形成薄弱线或薄弱区。
小孔30通过盖28居中形成，以允许诸如电气引火器32(electric match)(见图9)的引爆器推入主体12中。来自引火器32的引线34穿过小孔 30，以用于连接到电源上。
在图10所示的另一实施例中，壳体10靠近第一端部16的外表面36 设置有凹槽38，用于安放引爆器引线34。凹槽包括设置在主体12上的第 一长度段40和设置在盖28上的第二长度段42。盖28在插进主体12中时 取向成使得凹槽28的长度段40和42对准。在通过小孔30插进电气引火 器32时，引线34可以安放在凹槽38之内，以在壳体10插进炮眼时可以 提供防止偶然的损伤或割断的保护。在另一改型中，凹槽38的长度段40 可以沿着主体12延伸到至少楔形件20开始的一点处。
在图11所示的另一改型中，小孔30设置在尖端或楔形件20上，而不 是盖28上。在此实施例中，壳体10也可以设置有内部通路35，引线34穿 过此通路把引爆器32沉积在主体12内部靠近第一端部16处。
图12图示壳体10的一种使用方法。壳体10的容积14充填一种高能 物质，诸如一种发射剂，以构成弹药筒10c。弹药筒10c以第一端部16在 先插入坚硬材料47中形成的炮眼46内，使得第一端部16邻近炮眼的底部 48。相应地，第二端部18面向或指向炮眼的孔口50。接下来，大量颗粒填 塞材料52填放在炮眼46之中。一般这是通过吹送来完成的。填塞材料52 被吹入炮眼46而达到在其中形成炮眼46的坚硬材料47的自由端面54以 下某一深度处。填塞材料52然后以机械方式固定在炮眼46里面。
在图12的实施例中，机械固定是通过把填塞棒56插进炮眼46，使得 填塞棒的一端58抵靠在填塞材料52上面而填塞棒的相反一端60从自由表 面54伸出而实现的。凹座(cup)62放置在端部60上方并跨在它上面。凹座 相反一侧64形成有平面基座并支承矢形支柱66(acrow prop)。矢形支柱66 在长度方向上延伸或另外用千斤顶支起，使得其相反一端68抵靠相对于自 由表面54设置的侧壁69上。
通过将引线34连接到电源上，引爆器32产生高温火焰，以引爆弹药 筒10c之内的发射剂或其他高能材料。引爆时生成的气体起初围绕通过将盖 28连接于主体12上而形成的薄弱线通过主体12爆裂。气压增高可趋于迫 使弹药筒10c朝向炮眼46的孔口50。由于出现这种情况，尖端或楔形件20 作用在填塞材料52上，以增大第二端部18周边与炮眼46表面的相邻部分 之间环形区域之中的填塞材料上的径向压缩力，从而增大填基材料52的密 封效果。通过填塞棒56和矢形支柱66所提供的机械阻挡作用而防止了填 塞材料52被防止吹出炮眼46。
填塞材料52的密封效果通过由干粘合剂、细屑和粗粒物质的混合物形 成填塞材料52而得以增强。已经发现，煤灰是一种特别有益的粘合剂，而 包含煤灰的混合物在压力下吹送到炮眼46里面时具有下沉趋势。粘合剂和 细屑包括粒度小于大约1mm的多个固体颗粒。填塞集料之内的粗粒物质包 含粒度高达大约6mm的颗粒。煤灰以外的各种粘合剂，诸如熔炉废料或含 有粘结材料的细屑，都可以用在填塞材料之中。
在填塞炮眼46的另一方法中，弹药筒10c已经插进炮眼之后，许多液 剂或凝胶70灌入炮眼46中，以充填弹药筒10c外表面与炮眼46表面之间 的任何空隙，并在颗粒填塞材料52与弹药筒10c之间形成液剂或凝胶层72。 凝胶70有助于密封炮眼46，以防止气体在引爆弹药筒10c内固定的高能材 料时逸出。在所有其他方面，图13所示的方法与图12所示的相同。
或是独自使用填塞材料52，或是结合液剂/凝胶70使用，都可以提供 一种基本上限制气体逸出的高度完整的密封。在这些实施例中，通过使用 填塞棒56和矢形支柱66以机械方式阻挡填塞材料可防止填塞材料52朝向 炮眼孔口50移动，从而，保持气体在其内发挥作用的炮眼46容积是相对 不变的。
图14和15示出根据本发明另一实施例的壳体10和相应的弹药筒 100c。弹药筒100c事实上是一可叠置的弹药筒，包括基本上与图1所示相 同的壳体10，然而其带有一个长度较小的主体12；以及两个辅助弹药筒102a 和102b(此后总称为“辅助弹药筒102”)。弹药筒100c的各不同实施例可 以包括或是一单独的辅助弹药筒102或是多于两个辅助弹药筒102。当装有 高能材料时，壳体10构成主要弹药筒10c。
每一辅助弹药筒102包含大量高能材料(未示出)，并形成为可以以首尾 连接的方式连接于主体12的第一端部上并彼此相连。以这种方式，由弹药 筒100c包含的高能材料总量可以通过连接一或多个辅助弹药筒102于主体 12上而予以改变。这在运输和储存高能材料方面具有显著的效果。比如， 通过将主体12和辅助弹药筒102形成为各自装有不多于10gm的高能材料， 就可以通过把一单独的主体12和四个辅助弹药筒102连接在一起而构成一 50gm的弹药筒。不过，按照关于运输这种货物的联合国安全分类(UN Saly Classification)，与单独的50gm弹药筒相比，主体12和弹药筒102作为10gm 弹药筒可以在不甚严格的要求下分别予以运输。
每一辅助弹药筒102具有在一端处的第一接合装置104和在第二相对 端的第二互补接合装置。这使一个辅助弹药筒的第一接合装置(比如辅助弹 药筒102b的接合装置104)能够接合于相邻辅助弹药筒的第二接合装置(比 如助爆弹药筒102a的第二接合装置106)上。
每一辅助弹药筒102具有外壳108，其包括基本上圆柱形的主体110， 该主体110带有第一接合装置104，后者为弹药筒102第一端部处的轴向延 伸段112的形式。延伸段112形成比圆柱形主体110的外径小的外径。第二 接合装置106为形成在圆柱形主体110相对端处的凹槽114形式。
轴向延伸段112的外表面由两个轴向间隔开的突起116环绕。两个突 起112具有锯齿状外廓，在图15中可以看清楚。
每一凹槽114的内侧表面同样由两个轴向间隔开的脊或肋118环绕。
如从图15可以明显看出的，凹槽114的内径大于壳体108的圆柱形主 体部分110的内径，并在二者之间形成环形底座120。凹槽114通过将封闭 圆盘122插入壳体108端部以抵靠环形底座120放置而形成。在与环形底 座120隔开一个大致上等于圆盘122周边厚度的距离的位置处，围绕凹槽 114内侧表面形成另一脊或肋124。其次，脊124和圆盘122在尺寸上的关 系，以使得脊124放置在圆盘122后面，并有效地将圆盘124顶靠底座120 固定。圆盘122是由一种诸如塑料、纸或纸板的可燃材料制成的。
在组装弹药筒100c时，壳体108以轴向延伸段112在下面而被保持在 铅直位置上，而高能材料经由凹槽114倒入，达到环形底座120的最大高 度。然后，插入封闭圆盘122，使之越过脊118和124而顶靠在环形底座 120上。
为了把两个辅助弹药筒102连接在一起，一个弹药筒的轴向延伸段124 推入相邻弹药筒的凹槽124中。在此过程中，突起112卡过脊118，直至延 伸段的前端抵靠圆盘120为止。在此位置上，脊118以搭扣配合有效地安 放在相应的突起116的后面。弹药筒100c的最末一个辅助弹药筒102b用与 关于图1和10所述的端盖相同的端盖28封闭。
纵向沟槽126沿着弹药筒100c/壳体10′的外侧表面制成，在壳体10和 各弹药筒102a和102b的壳体108的每一个上具有单独的长度段。沟槽126 安放引线34，后者设置有插入到端盖28内的电子引火器32。在插入端盖 28之前，在弹药筒102b中的圆盘122上刺穿一个孔，引火器32可以通过 此孔插入。
为了利于壳体10和各壳体108二者上面单独的长度段的对准，每一延 伸段112的外侧表面和每一凹槽114的内侧表面都设置有一平面。此平面示 为图14中的轴向延伸段112上的条128。相应的平面(未示出)设置在每一凹 槽114的内侧表面。
为了使封闭圆盘122能插进凹槽114中，圆盘122也设置有平面130。
为了利于主要弹药筒10c与助爆弹药筒102a连接，与图1所示的相比， 壳体10也通过包含凹槽114以容纳辅助弹药筒102a的延伸段112来加以改 进。主要弹药筒10c中的凹槽114具有与关于辅助弹药筒102所述和所示出 的相同的形状和结构，并由圆盘122予以封闭。
虽然已经详细地描述了本发明的各实施例，对于本领域技术人员显而 易见的是，可以在不背离基本发明原理前提下作出许多修改和变动。比如 在由图12和13所示的方法中，取代以机械方式利用矢形支柱66把填塞材 料52固定在炮眼46之内，可以使用各种不同的机械装置，诸如比方一重 物或大块物体，或者比如在炮眼孔口50上面安放一挖掘机的铲斗。在另一 变型中，壳体10的第二端部可以形成有如图14所示的周向削减段74，用 于安放套筒或套管76的一端。套管76充以填塞材料52。理想的是，套管 74由一种薄壁易碎和/或易挠曲的材料制成，诸如纸张、薄塑料、橡胶或纸 板。实际上，壳体10也可以由这种材料制成。在此情况下，在承受由矢形 支柱66或其他机械阻挡装置提供的轴向压缩力时，套管76和/或壳体10可 以沿径向扩张而压靠炮眼46侧壁上，并消除炮眼之内的任何空的容积。填 塞棒56的端部58可以压配合到套管76的相对端，以允许一步插入弹药筒 10c、填塞材料52和填塞棒。
另外，填塞棒的端部58可以形成有一尖端、锥形或楔形件58，如图 12和13中虚线所示，以利于填塞材料52抵靠炮眼46侧壁径向扩展和压紧， 由此增强密封效果。
参照图14～16所示的实施例，可以采用其他各种类型的连接类型，作 为主要弹药筒10c与各辅助弹药筒102之间搭扣型配合的一种替代方案。比 如，最简单的方式是，轴向延伸段112和凹槽114可以相对构造成提供干涉 配合。在其他替代方案中，可以在延伸段112和凹槽114的内表面上制成互 补的螺纹。在又一变型中，可以设置一种卡口式连接。
另外，封闭圆盘122可用一种易碎的和/或可燃的连接板代替。另外， 封闭圆盘122或连接板可以放置在远离轴向延伸段112的壳体108端部处。 为了随后允许相邻弹药筒102接合，弹药筒102充填比其容积少的一定量 的高能材料，为容放所插入的轴向延伸段112提供空间。
另外，在图14中，单独一个电子引火器32绘于引线34的端部，用于 插进端盖28中。不过，可以装入多个电子引火器或其他一些引爆器。比如， 一个或多个电子引火器可以经由分支引线连接于引线34上，并夹置在封闭 圆盘122与相邻的所连接的主要壳体和辅助壳体的轴向延伸段112之间， 或者在相邻的所连接的辅助壳体之间。
所有这些修改和变动都被认为是在本发明的范畴之内，而本发明的特 征是由以上说明和所附各项权利要求确定的。