7/25/2019 US3320883.pdf

1/3

3 , 3 2 0 , 8 8 3

. M.

WELSH

ay 2 3 , 1 9 6 7

EXPLOS V L . 1

TAP

Filed

O c t .

1 8 ,

1965

F I G . 4

INVENTOR

D a v i d M a r t i n

WELSH

;

1 UN

AGENT

7/25/2019 US3320883.pdf

2/3

U n i t e d S t a t e s P a t e n t

0

1

3 , 3 2 0 , 8 8 3

EXPLGSIVE

TAPE

D a v i d

M a r t i n W e l s h ,

l i l r o w n s b u r g ,

Q u e b e c , C a n a d a ,

a s

s i g n o r t o

C a n a d i a n

S a f e t y F u s e

Company

L i m i t e d ,

M o n t r e a l , Q u e b e c , C a n a d a , a c o r p o r a t i o n o f Canada

F i l e d G e t .

1 8 ,

1 9 6 5 , S e r . N o . 4 9 6 , 9 2 8

C l a i m s

p r i o r i t y , a p p l i c a t i o n

C a n a d a , S e p t . 3 , 1 9 6 5 ,

8 9

3 9 , 8

6

C l a i m s .

( C l . 102-27)

ABSTRACT

OF THE DISCLOSURE

A

e x i b l e w e f t l e s s e x p l o s i v e

t a p e c o m p r i s e s p a r a l l e l

c o - p l a n a r l o n g i t u d i n a l d e t o n a t i n g

c o r d s

b o n d e d t o g e t h e r

by means

o f an a d h e s i v e . The

t a p e

can b e p r o v i d e d w i t h

an a d h e s i v e b a c k i n g .

T h i s

i n v e n t i o n

r e l a t e s

t o

a n

improved

e x p l o s i v e

t a p e

a n d ,

more p a r t i c u l a r l y , t o an e x p l o s i v e t a p e which i s

p o s s e s s e d o f s u c h ? e x i b i l i t y

t h a t

i t c a n b e f o l d e d back on

i t s e l f o r t i e d i n k n o t s a t

an y

a r e a without

forming

a crack

a t t h e

b e n d s .

E x p l o s i v e c o m p o s i t i o n s h a v e

h e r e t o f o r e b e e n

d e s c r i b e d

( c g .

i n

U n i t e d

S t a t e s

P a t e n t s N o s . 2 , 9 9 2 , 0 8 7

a n d 2 , 9 9 9 ,

7 4 3 ) which

c a n

b e formed i n t o ? e x i b l e , n o n - r e s i l i e n t

s h e e t s .

D e s p i t e

t h e i r

many u s e f u l p r o p e r t i e s , h o w e v e r ,

t h e s a i d s h e e t s have

been found

t o l a c k t h e

n e c e s s a r y

? e x i b i l i t y

t o

p e r m i t t h e i r b e i n g f o l d e d

b a c k

o n t h e m s e l v e s

w i t h o u t

t e a r i n g

o r c r a c k i n g

and h e n c e no s a t i s f a c t o r y

e x

p l o s i v e

t a p e

can be m a d e t h e r e f r o m .

A a r t i a l s o l u t i o n t o t h e a f o r e s a i d ? e x i b i l i t y p r o b l e m

h a s b e e n p r o p o s e d i n U n i t e d S t a t e s P a t e n t N o .

3 , 1 6 9 , 4 7 8

which

d e s c r i b e s

an

e x p l o s i v e

t a p e

a d a p t e d

t o b e f o l d e d

a t d e s i g n a t e d

a r e a s

b e c a u s e

o f

t h e

p r e s e n c e

i n

t h e

t a p e

o f a p l u r a l i t y o f s l i t s ,

e s s e n t i a l l y

e q u a l

i n

l e n g t h , a r r a n g e d

i n e c h e l o n

a c r o s s t h e t a p e , t o r s i o n

b a r s b e i n g

de?ned

by t h e

s e c t i o n

o f t h e t a p e l y i n g b e t w e e n

t h e

s l i t s . As

e x p l i c i t y p o i n t e d o u t b y t h e p a t e n t e e , t h e t a p e c a n

o n l y

be

f o l d e d a t d e s i g n a t e d

a r e a s

and

hence i s

n o t

c o m p l e t e l y

? e x i b l e , b e i n g

t h u s

u n s u i t a b l e f o r many a p p l i c a t i o n s

s u c h

a s , f o r e x a m p l e , t h e s t r a p p i n g

a n d / o r

l i n i n g o f m i l i t a r y

o r

o t h e r c o n t a i n e r s

which must b e

q u i c k l y o p e n e d .

I t i s

t h e

p r i m a r y o b j e c t

o f

t h i s

i n v e n t i o n

t o

p r o v i d e

a n

e x p l o s i v e t a p e

which i s c o m p l e t e l y

? e x i b l e i n t h e s e n s e

t h a t i t

can

be

folded

a t an y a r e a

without

an y r e s u l t a n t

t e a r i n g , d i s c o n t i n u i t i e s and

h i a t u s o f t h e e x p l o s i v e

c o m p o s i t i o n

i n t h e

r e g i o n o f

t h e

f o l d .

A d d i t i o n a l

o b

j e c t s

o f t h e i n v e n t i o n

W i l l a p p e a r

h e r e i n a f t e r .

The

i m p r o v e d

e x p l o s i v e t a p e o f

t h i s

i n v e n t i o n i s

w e f t

l e s s

a n d

c o m p r i s e s

e s s e n t i a l l y

a p l u r a l i t y o f

s t r a n d s

bond

e d t o g e t h e r i n p a r a l l e l l o n g i t u d i n a l r e l a ti o n s h i p b y means

o f

an

a d h e s i v e ,

a t l e a s t

one o f

s a i d

s t r a n d s

b e i n g

a t e x

t i l e c o v e r e d

d e t o n a t i n g c o r d .

T e x t i l e covered

d e t o n a t i n g c o r d o r

f u s e

i s a

well-known

a r t i c l e o f commerce.

I t

i s a n e l o n g a t e d c o r d - l i k e m a t e r i a l

c o n s i s t in g o f

a c o r e

o f

h i g h

e x p l o s i v e s u c h a s

p e n t a e

r y t h r i t o l t e t r a n i t r a t e (PETN),

i c y c l o t r i m e t h y l e n e

t r i n i t r a

m i n e (RDX), n i t r o m a n n i t e , l e a d a z i d e , l e a d

s t y p h

n a t e , t e t r y l , t r i n i t r a r n i n e ,

TNT

o r c y c l o t e t r a m e t h y l e n e

t e t r a n i t r a m i n e ( H M X ) , con?ned w i t h i n

a

t e x t i l e

s h e a t h .

T h i s

s h e a t h i s

n o r m a l l y s u r r o u n d e d

by

a thermo

p l a s t i c

c o v e r i n g f o r

w a t e r p r o o ? n g

p u r p o s e s

when

u s e d

i n

t h e

? e l d .

A

t y p i c a l

t e x t i l e c o v e r e d d e t o n a t i n g f u s e

h a s

a

uniform

v e l o c i t y

o f d e t o n a t i o n o f t h e o r d e r o f

6 0 0 0 meters

per second a n d comprises a c o r e o f

3 0-50 g r a i n s p e r f o o t o f PETN a v i n g a s p e c i ? c s u r

f a c e o f

5 0 0 s q u a r e

c e n t i m e t e r s per gram,

a t e x t i l e

s h e a t h

s u r r o u n d i n g

s a i d c o r e t o c o n t a i n t h e

s a m e , a n d ,

p r e f e r a b l y ,

a

w a t e r p r o o ? n g l a y e r o f t h e r m o p l a s t i c s u r

r o u n d i n g s a i d t e x t i l e

s h e a t h .

A

more r e c e n t l y d e v e l

15

20

25

3 5

40

50

55

60

7 0

3 , 3 2 0 , 8 8 3

P a t e n t e d

M a y 2 3 , 1 9 6 7

2

o p e d t e x t i l e

c o v e r e d

d e t o n a t i n g c o r d , r e f e r r e d

t o i n

t h e

t r a d e a s low

e n e r g y c o r d , i s d e s c r i b e d

i n

U n i t e d

S t a t e s

P a t e n t No. 3 , 1 2 5 , 0 2 4

and c o m p r i s e s a

c o r e

o f h i g h

e x ~

p l o s i v e

s u c h

a s

PETN

a v i n g a

s p e c i ? c s u r f a c e o f

a t l e a s t

about

900

s q u a r e c e n t i m e te r s p e r

g r am

( e . g . 900-3 400

s q .

cm./

r . )

i n

a c o n c e n t r a t i o n

o f a t

l e a s t 1 . 5

g r a i n s

p e r

f o o t

o f l e n g t h f o r s p e c i ? c

s u r f a c e s

o f

up

t o

3400

s q u a r e c e n

t i m e t e r s p e r gram

( e . g .

1 . 5 - 1 0

g r a i n s

p e r f o o t ) , con?ned

w i t h i n a

t e x t i l e s h e a t h

p r e f e r a b l y s u r r o u n d e d by

a t h e r

m o p l a s t i c l a y e r .

By s p e c i ? c s u r f a c e i s

meant t h e

s u r f a c e

a r e a

p e r u n i t

w e i g h t o f t h e h i g h e x p l o s i v e i n

p o w d e r

f o r m .

I t i s

m e a s u r e d b y t h e

s t a n d a r d

n i t r o g e n a d s o r p t i o n t e s t

u s i n g

t h e BET

e q u a t i o n

a n d a p p a r a t u s . ( S e e E n c y c l o p e d i a o f

C h e m i s t r y , R e i n h o l d , 1 9 5 7 , o r S m a l l

P a r t i c l e

S t a t i s t i c s

b y

G .

H e r d a n , B u t t l e w o r t h ,

1 9 6 0 . )

The h i g h

e x p l o s i v e c o n t e n t o f t h e

d e t o n a t i n g

c o r d s t r a n d

o r

s t r a n d s o f t h e

e x p l o s i v e t a p e

o f t h e

i n v e n t i o n

can b e a s

low

a s t h e

d e t o n a t i o n - c r o s s

p r o p a g a t i o n

r e l i a b i l i t y

w i l l

p e r m i t f o r

a n y

g i v e n h i g h

e x p l o s i v e i n g r e d i e n t a n d

c a n

b e

a s

h i g h a s

d em an de d by t h e a p p l i c a t i o n

o r u s e

o f t h e

t a p e .

As p r e v i o u s l y m e n t i o n e d ,

t h e t a p e

m a y c o n t a i n a s l i t t l e

a s

one

t e x t i l e

covered

d e t o n a t i n g c o r d

s t r a n d bonded

i n

p a r a l l e l l o n g i t u d i n a l r e l a t io n s h i p t o

a t

l e a s t

o n e

o r d i n a r y

t e x t i l e s t r a n d . I f

m o r e

than

one

t e x t i l e covered detonat

i n g c o r d

s t r a n d s a r e

p r e s e n t i n

t h e t a p e , t h e y c a n be

l o c a t e d i n j u x t a p o s i t i o n o r i n a l t e r n a t e r e l a t i o n s h i p w i t h

o r d i n a r y t e x t i l e s t r a n d s .

The

t a p e can

o f c o u r s e

w h o l l y

c o n s i s t

o f

s t r a n d s

o f d e t o n a t i n g

c o r d .

The

t e x t i l e cov

e r e d d e t o n a t i n g c o r d

s t r a n d s

m a y , i f d e s i r e d , h a v e

a t h e r

m o p l a s t i c c o v e r i n g

f o r

w a t e r p r o o f i n g p u r p o s e s .

The e x p l o s i v e t a p e m a y

b e p r o v i d e d w i t h

a n

a d h e s i v e

backing

and t h u s t a k e

t h e

form o f

a s t a n d a r d

a d h e s i v e

t a p e

or

t h e

w e f t l e s s

a d h e s i v e

g l a s s

? b r e

t a p e s .

I t

can b e

c o m p l e t e l y o r

p a r t i a l l y e n c l o s e d i n m e t a l f o i l

o r

c o v e r e d

w i t h

t h e r m o p l a s t i c . Where RDX s t h e h i g h e x p l o s i v e i n

g r e d i e n t

o f

t h e

d e t o n a t i n g

c o r d , f o r

e x a m p l e ,

t h e

t a p e c a n

be covered

with

a polyamide

or

a p o l y e s t e r

such

a s

poly

e t h y l e n e t e r e p h t h a l a t e . The t a p e

c a n a l s o

b e s o d e s i g n e d

t h a t a l t h o u g h

i t

w i l l

c r o s s

p r o p a g a t e d e t o n a t i o n w i t h i n

i t s e l f , i t w i l l n o t

c r o s s

p r o p a g a t e

d e t o n a t i o n

wh e n o v e r

l a p p i n g w i t h a n o t h e r p i e c e o f t h e same t a p e .

Any

? e x i b l e

a d h e s i v e c a n b e

u s e d

f o r

b o n d i n g

t h e

s t r a n d s o f t h e t a p e t o g e t h e r i n

p a r a l l e l

l o n g i t u d i n a l r e l a

t i o n s h i p a s l o n g a s s u c h a d h e s i v e h a s no

d e t r i m e n t a l e f f e c t

on

t h e d e t o n a t i n g c o r d . Water-based l a t e x a d h e s i v e s

a r e

p a r t i c u l a r l y s u i t a b l e .

The i n v e n t i o n w i l l b e more f u l l y i l l u s t r a t e d b y r e f e r

e n c e

t o t h e

accompanying drawing

w h e r e i n :

FIGURE

1 i s a t o p view o f a n

e x p l o s i v e

t a p e c o n s i s t

i n g

w h o l l y o f b o n d e d

s t r a n d s

o f

d e t o n a t i n g c o r d ;

FIGURE

i s

an end view

o f

t h e sam e

t a p e ;

FIGURE

3 i s

a t o p

v i ew

o f an e x p l o s i v e t a p e com

p r i s i n g a l t er n a t e

s t r a n d s

o f

d e t o n a t i n g c o r d ;

a n d

FIGURE 4 i s an end v i e w

o f

t h e t a p e o f

FIGURE

.

A l l ? g u r e s a r e s l i g h t l y e n l a r g e d

i n d i m e n s i o n

f o r c l a r i t y .

I n FIGURES and

2 1 d e s i g n a t e s

t h e t a p e c o n s i s t i n g

o f e i g h t st r a n d s o f d e t o n a ti n g

c o r d 2

bonded t o g e t h e r i n

p a r a l l e l

l o n g i t u d i n a l

r e l a t i o n s h i p b y

a d h e s i v e 3 .

4

r e p r e

s e n t s

t h e c o r e o f

h i g h

e x p l o s i v e o f e a c h s t r a n d

o f

d e t o n a t

i n g

c o r d 2

w h i l e

5

r e p r e s e n t s t h e

t e x t i l e

s h e a t h

c o n ? n i n g

c o r e

4 .

I n FIGURES

3

and

4 ,

t h e t a p e 6 i s shown

a s

b e i n g

m a d e

o f f o u r s t r a n d s o f d e t o n a t i n g

c o r d 7

bonded

t o

f o u r

o r d i n a r y

t e x t i l e s t r a n d s 8

i n a l t e r n a t e p a r a l l e l l o n

g i t u d i n a l r e l a t i o n s h i p b y

means o f

a d h e s i v e 9 .

The h i g h

e x p l o s i v e

c o r e

10

o f

e a c h s t r a n d 7 i s surrounded by a

t e x t i l e s h e a t h 1 1 .

The

f o l l o w i n g example s e r v e s t o i l l u s t r a t e

f u r t h e r

one

s p e c i ? c e m b o d i m e n t

o f

t h e

e x p l o s i v e t a p e

o f t h e

i n v e n t i o n .

7/25/2019 US3320883.pdf

3/3

3 , 3 2 0 , 3 3 3

E x a m p l e

A

a p e a p p r o x i m a t e l y

i d e , o f t h e

k i n d

shown i n

FIGS. 1

and

2 o f t h e

d r a w i n g ,

was f a b r i c a t e d by

bonding

t o g e t h e r w i t h

a

w a t e r J b a s e d l a t e x a d h e s i v e e i g h t s t r a n d s

o f t e x t i l e c o v e r e d d e t o n a t i n g cord h a v i n g a d i a m e t e r o f

approximately

0 . 0 6 , t h e e x p l o s i v e Core o f which c o n

t a i n e d 4

g r a i n s p e r

f o o t

of PETN an d w a s e n c l o s e d i n a

t e x t i l e b r a i d . The t a p e

was

c o m p l e t e l y ? e x i b l e and w a s

d e t o n a t e d by a p p l y i n g a c o n v e n t i o n a l

N o .

6 b l a s t i n g c a p

to one

en d

t h e r e o f .

B e c a u s e o f

i t s

f l e x i b i l i t y , t h e i m p r o v e d e x p l o s i v e t a p e

o f t h i s i n v e n t i o n can

b e formed i n t o

a l i n e a r shaped c h a r g e

and

a p p l i e d t o

t h o s e u s e s

w h i c h l i n e a r

s h a p e d c h a r g e s

a r e

n o r m a l l y a p p l i e d t o .

The t a p e c a n , o f c o u r s e , be u s e d

where

p r i o r a r t s h e e t

e x p l o s i v e s h a v e

h e r e t o f o r e

b e e n u s e d ,

e . g .

f o r j o i n i n g

m e t a l l i c o b j e c t s , I m e t a l h a r d e n i n g , e t c .

I t

i s p a r t i c u l a r l y

s u i t a b l e f o r s t r a p p i n g a n d /

r

l i n i n g m i l i t a r y

c o n t a i n e r s

o r t h e

l i k e

f o r

q u i c k

o p e n i n g t h e r e o f .

W h a t

c l a i m i s :

1 . A e f t l e s s e x p l o s i v e t a p e c o m p r i s i n g e s s e n t i a l l y more

than

two

? e x i b l e s t r a n d s o f

s u b s t a n t i a l l y

t h e

same

c r o s s

s e c t i o n bonded t o g e t h e r b y

me a ns

o f an a d h e s i v e i n par

a l l e l , c o - p l a n a r l o n g i t u d i n a l r e l a t i o n s h i p when i n t h e ? a t

c o n d i t i o n ,

a t

l e a s t

one o f s a i d

s t r a n d s

b e i n g a n e l o n g a t e d

c o r d - l i k e

m a t e r i a l

h a v i n g a

c o r e o f

h i g h

e x p l o s i v e

con

?ned w i t h i n a

t e x t i l e s h e a t h , s a i d

t a p e b e i n g

f u r t h e r

c h a r

a c t e r i z e d b y

c o m p l e t e

? e x i b i l i t y a c r o s s

i t s

w i d t h and

l e n g t h .

2 0

25

4

2 .

An

x p l o s i v e t a p e a s c l a i m e d

i n

c l a i m 1 c o m p r i s i n g

a t l e a s t

two s t r a n d s o f s a i d e l o n g a t e d c o r d - l i k e m a te r i a l ,

t h e h i g h e x p l o s i v e o f t h e c o r e o f

s a i d

e l o n g a t e d

c o r d ~ l i k e

m a t e r i a l

being p r e s e n t i n such

a c o n c e n t r a t i o n

a s t o en

5 s u r e c r o s s - p r o p a g a t i o n o f t h e e x p l o s i v e d e t o n a t i o n .

3 . -An e x p l o s i v e

t a p e

a s

claimed i n c l a i l n 2 wherein

t h e

h i g h e x p l o s i v e o f t h e c o r e o f

t h e

e l o n g a t e d c o r d - l i k e

m a t e r i a l

i s

p e n t a e r y t h r i t o l

t e t r a n i t r a t e .

4 . An e x p l o s i v e t a p e a s c l a i m e d

i n

c l a i m 1

w h e r e i n

1 0 each

of t h e s t r a n d s i s a n

e l o n g a t e d v c o r d - l i k e

m a t e r i a l a s

d e ? n e d

i n

s a i d c l a i m .

5 . An e x p l o s i v e

t a p e a s

c l a i m e d

i n

c l a i m

1

w h e r e i n

o r d i n a r y t e x t i l e s t r a n d s

a l t e r n a t e

w i t h s t r a n d s o f an e l o n

g a t e d

c o r d - l i k e m a t e r i a l a s

de?ned i n

s a i d c l a i m .

1 5

6 .

An

e x p l o s i v e t a p e a s c l a i m e d

i n

c l a i m

1 p r o v i d e d

w i t h an a d h e s i v e b a c k i n g .

R e f e r e n c e s C i t e d by t h e Examiner

UNITED STATES

PATENTS

2 , 4 5 5 , 5 3 4

12/1948 tBisch _____________

_

102-22

3,021,785 2 / 9 6 . 2 H r a d e l e t a l . _____ __ 10227 X

3,035,518 5 / 1 9 6 2

Coursen

_____________

102~22

3 , 0 6 2 , 1 4 2

1 1 / 1 9 6 2

B r eza

e t

a l .

________

_

1 0 2 - 2 3

3, 16 0, 949

1 2 / 1 9 6 4

Bussey et

a l .

_____

__

1 0 2 2 3 X

FOREIGN PATENTS

7 9 7 , 4 7 2

7 / 1 9 5 8 G r e a t B r i t a i n .

7 BENJAMIN A. BORCI-IELT, Primary

Examiner.

O V . R . PENDEGRASS, s s i s t a n t E x a m i n e r .