DE49154C

DE49154C - Verfahren zur Darstellung comprimirter Schiefsbaumwolle zu Explosionszwecken

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Publication number: DE49154C
Application number: DENDAT49154D
Authority: DE
Original assignee: H. S. MAXIM in London
Anticipated expiration: 1908-12-16

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 78: Sprengstoffe.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Fabrikation von Explosivstoffen, die als Schiefspräparate bei Feuerwaffen und zu anderen Zwecken verwendet werden sollen; sie bezieht sich ferner auf die bei der Fabrikation zu verwendenden Apparate.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist der, eine Schiefswolle herzustellen, die bei ihrer Verbrennung viel weniger Rauch entwickelt als Schiefspulver und welche, wenn man sie in Feuerwaffen benutzt, im Vergleich mit gewöhnlicher Schiefswolle langsam verbrennt und einen hohen andauernden Druck auf das Geschofs ausübt.

Eine wichtige Eigenthümlichkeit der vorliegenden Erfindung ist die, die Schiefswolle dadurch aufzulösen, dafs man sie in einer luftleeren Kammer der Einwirkung eines Lösungsmittels in Dampfform, statt in flüssiger Form aussetzt, wie es bisher üblich war.

Eine weitere wichtige Eigenthümlichkeit der' vorliegenden Erfindung besteht in der Anwendung von Aceton, Aethylacetat oder ähnlichen Substanzen als Lösungsmittel, statt Aether oder Alkohol.

Die Schiefswolle vereinigt die meisten für ein Schiefsmittel für Feuerwaffen erforderlichen Eigenschaften in sich; sie ist nämlich, wenn zweckmäfsig hergestellt, beständig und sehr wirksam, sie erzeugt nur eine geringe Menge Rauch, greift die metallenen Patronenhülsen nicht an und ist nicht so weit hygroskopisch, als dafs hierdurch ihre Wirksamkeit beeinträchtigt würde. Wie aber die Schiefswolle bisher hergestellt wurde, zeigte sie den Uebelstand, dafs sie sehr brisant war, und dieser letztere wird nach gegenwärtiger Erfindung in der nachfolgend beschriebenen Weise vermieden. .

Es wurden schon Versuche gemacht, Schiefspräparate aus Collodium herzustellen, das durch Behandlung schwach nitrirter Schiefswolle mit Aether und Alkohol erhalten wird. (Unter schwach nitrirter Schiefswolle werden hierbei jene Sorten von Schiefswolle verstanden, welche in Aether oder Alkohol oder in einem Gemenge von beiden leicht löslich sind und nur wenig Sauerstoff enthalten.) Schwach nitrirte Schiefswolle ist aber unbeständig, widersteht nicht der Einwirkung des Sonnenlichtes, und da sie nicht genug Sauerstoff enthält, um alle brennbaren Bestandteile zu verbrennen, so erzeugt sie bei der Verbrennung viel Rauch.

Die vorliegende Erfindung umfafst eine neue Fabrikationsmethode, mittelst welcher man aus höher nitrirter Schiefswolle, d. h. explosiver Sorte — welche in Aether oder Alkohol nicht löslich ist — ein Schiefspräparat in Gestalt von Körnern, Cylindern oder in anderer Form herstellen kann. Wenn Schiefswolle gelöst wird, so bildet sie eine dicke gelatinöse Masse, welche durch die bisher zu diesem Zweck benutzten Mittel sehr schwer zu bearbeiten ist. Aufserdem wird bei den bisher benutzten Fabrikationsverfahren eine sehr grofse Menge Flüssigkeit erfordert, um der gelösten Schiefswolle eine solche Consistenz zu ertheilen, dafs sie behufs Trocknung ausgestrichen werden kann. Demzufolge, war die Fabrikation von Schiefspräparaten aus Schiefswolle bisher sehr kostspielig.

Bei Anwendung der vorliegenden Methode und Apparate wird die Menge des Lösungsmittels sehr verringert, der Verlust an Lösungsmitteln durch Verflüchtigung auf ein Minimum herabgebracht, die Leichtigkeit der Handhabung der gelösten Schiefswolle und der Herstellung von Spreng- oder Schiefspräparaten sehr erhöht und hierdurch die Kosten der Fabrikation in hohem Mafse reducirt.

Bei der Fabrikation von Explosivstoffen aus höher nitrirter Schiefswolle wird nach vorliegender Erfindung die Schiefswolle in Aceton allein oder in einem Gemenge derselben mit Aether oder Alkohol oder beiden oder in Aethylacetat oder ähnlichen Flüssigkeiten oder Lösungsmitteln gelöst, und man kann so (ohne Anwendung niedrig nitrirter Schiefswolle) ein sehr kräftiges Schiefspräparat erzeugen, welches bei der Verbrennung wenig Rauch giebt und eine grofse Beständigkeit besitzt.

Nach vorliegendem Verfahren wird die hoch nitrirte Schiefswolle wie folgt behandelt: Sie wird zuerst auf einem Holländer mit Wasser zu Ganzzeug verarbeitet und das Ganzzeug hierauf gewaschen, getrocknet und in einen starken Metallcylinder gebracht, der mit einem Kolben versehen ist, und aus diesem Cylinder pumpt man die Luft aus. Hierauf läfst man Dämpfe von Aceton allein oder von Aceton mit Aether oder Alkohol oder beiden vermengt in den Cylinder eintreten oder preist sie in denselben ein. Da die Luft aus dem Innern der Fasern der Schiefswolle entfernt ist, so dringt der Acetondampf bis in das Innerste jeder Faser ein, und das Product enthält keinerlei Luftblasen oder leere Räume, wie sie in gewöhnlicher Schiefswolle vorkommen und in welche bei Explosion des Materials in geschlossenem Raum die Flamme durch den entstandenen Druck geprefst wird, wodurch die zu rasche Verbrennung der Schiefswolle herbeigeführt wird, wenn man sie durch Knallquecksilber zur Entzündung bringt.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. ι eine Draufsicht und Fig. 2 ein Verticalschnitt nach Linie χ - χ, Fig. 1, des Apparates zur Herstellung von Explosivstoffen. Fig. 3 ist ein Verticalschnitt, eine Modification eines Theiles dieses Apparates zeigend.

A ist der Cylinder, in welchem die Schiefswolle gelöst werden soll. B ist ein geschlossenes Gefäfs zur Aufnahme von Aceton oder eines anderen Lösungsmittels. C ist ein Wasserbehälter, in welchen der Behälter B gestellt wird; es werden geeignete Vorkehrungen getroffen, um das Wasser behufs Verdampfung des Lösungsmittels zu erwärmen. Man kann aber auch andere geeignete Veranstaltungen treffen, um das Aceton oder andere Lösungsmittel zu verdampfen.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Apparat ist der Cylinder A an einem Ende mit einem abnehmbaren Deckel α und mit einem Kolben b versehen, dessen Stange b^l durch eine Stopfbüchse α¹ im Deckel α hindurchgeht. Das andere Ende des Cylinders A ist mit einem Rohransatz c versehen, der einen Hahn oder ein Ventil c¹ enthält. Das Gefäfs B besitzt ein Loch, durch welches das Lösungsmittel in dasselbe eingeführt werden kann und welches durch Pfropfen -B¹ verschlossen wird. Dieses Gefäfs B ist mit dem Cylinder A durch ein Rohr d verbunden, welches mit einem Hahn oder Ventil d¹ versehen ist. Der Cylinder A ist auch durch das Rohr d und durch ein anderes Rohr e, welches einen Hahn oder ein Ventil e¹ hat, mit einer (nicht gezeichneten) Luftpumpe verbunden, um die Luft auspumpen zu können.

Das gegenwärtige neue Verfahren wird mittelst des vorstehend beschriebenen Apparates in folgender Weise ausgeführt:

Wenn die Hähne oder Ventile sämmtlich geschlossen sind, so wird die Kappe oder der Deckel α vom Cylinder A sammt dem Kolben b weggenommen. Der Cylinder A wird hierauf mit dem vorerwähnten getrockneten Ganzzeug gefüllt und die Kappe oder der Deckel α wieder an seine Stelle gebracht. Dieser Deckel wird fest auf das Ende des Cylinders geschraubt, und der Kolben b befindet sich dann in der durch die Zeichnung angedeuteten Stellung. Die Hähne c¹ und e¹ werden dann geöffnet und die Luft durch die vorhin erwähnte Luftpumpe aus dem Cylinder A entfernt. Der Hahn oder das Ventil e^l wird dann geschlossen und der Hahn oder das Ventil d^l geöffnet, so dafs der Dampf des Lösungsmittels in den Cylinder.4 gelangt. Wenn die Schiefswolle in diesem Cylinder gelöst worden ist, so wird die Verbindung mit dem Rohr d gelöst und durch eine geeignete hydraulische oder andere Presse, welche auf den Kolben b wirkt, der plastische Explosivstoff durch das Rohr c in Gestalt eines Stranges herausgeprefst und in kleine Stücke oder Körner zerschnitten. Das Rohr kann, wenn gewünscht, zwei oder mehr Oeffnungen haben, so dafs man zwei oder mehr Stränge des Materials gleichzeitig erhält.

Der in Fig. 3 gezeichnete Cylinder A ist am unteren Ende durch ein abnehmbares Bodenstück α geschlossen, welches eine oder mehrere Oeffnungen a? enthält, durch welche der Explosivstoff in Gestalt von Strängen geprefst wird. In diesem Cylinder befindet sich ein Kolben b, welcher aus zwei Theilen oder Scheiben besteht, zwischen welchen ein Liderungsring b² liegt. Die beiden Scheiben sind wie in der gezeichneten oder in anderer geeigneter Weise derart angeordnet, dafs sie so ein-

gestellt werden können, dafs der Liderungsring zwischen ihnen fest zusammengeprefst wird und 4.er Kolben den Cylinder nicht nur dicht abschliefst, sondern ersterer auch durch den Luftdruck nicht bewegt werden kann, wenn in dem Cylinder ein Vacuum erzeugt wird. Dieser Cylinder A ist mit einem Rohransatz c behufs Verbindung mit dem Rohr d versehen. Der Rohransatz enthält ein Ventil oder einen Hahn c¹. Die Schiefswolle wird in diesem Cylinder im wesentlichen in derselben Weise behandelt, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Cylinder wird sodann gegen das Rohr d abgesperrt und in eine geeignete Presse gebracht, durch welche der Kolben b nach abwärts geprefst und das explosive Material durch die Oeffnungen a² hinausgedrückt wird. Das nach dieser Operation im Bodenstück α zurückbleibende Material ist hinreichend fest, um den Eintritt von Luft in den Cylinder zu verhindern, wenn bei der Behandlung einer frischen Menge Schiefswolle ein Vacuum in demselben erzeugt wird.

Es ist vorzuziehen, drei oder mehr Cylinder der in Fig. 3 gezeichneten Art zu benutzen, so dafs, wenn ein Cylinder sich unter der Presse befindet, ein anderer Cylinder zur Behandlung der Schiefswolle in der oben beschriebenen Art benutzt und gleichzeitig ein dritter Cylinder mit Schiefswolle gefüllt werden kann.

Da der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugte Explosivstoff sehr dicht und frei von Luftblasen oder leeren Räumen ist und unter dem starken Druck im Rohr nicht nachgiebt, so kann man einen Explosivstoff oder ein Pulver herstellen, welches hinreichend langsam verbrennt und für alle Arten von Feuerwaffen verwendet werden kann. Ueberdies kann man dre. Schnelligkeit der Verbrennung durch Abänderung der Körnergröfse ändern. Der auf das Material ausgeübte Druck sollte sehr hoch sein, am besten noch höher als derjenige, dem es im Rohr etwa ausgesetzt sein könnte. Es kann auch vortheilhaft sein, das Material in der Presse etwas zu erwärmen. Es ist vorzuziehen, das Material einem Druck von 3 000 bis 6 000 Atmosphären auszusetzen.

Um sehr grofse Würfel, Cylinder oder andere grofse Stücke zu erhalten, welche bei . grö'fseren Kalibern zu verwenden sind, ist es vorzuziehen, in folgender Weise vorzugehen. Man bringt die Schiefswolle oder das Ganzzeug in einen entsprechend gestalteten Behälter, pumpt die Luft aus demselben aus und läfst dann den Dampf des Lösungsmittels in den Behälter eintreten, bis die Masse bis zu einem gewissen Grade klebrig oder theilweise gelöst ist. Hierauf wird, ohne Luft zutreten zu lassen, die Masse comprimirt oder zum Erhärten gebracht und hierauf in einem Stück aus dem Behälter genommen. Man kann auf diese Weise grofse, massive Stücke erhalten, welche von Luftblasen ganz frei sind.

Nach den bisherigen Verfahren erzeugte Schiefswolle verbrennt, wenn sie in Feuerwaffen benutzt wird, zu rasch, weil der entstehende hohe Druck die ganze Masse durch Zusammendrücken momentan entzündet; wenn nämlich die Ladung eng eingeschlossen ist, so wird durch den starken, im Rohr entstandenen Druck das entzündete Gas in die Zwischenräume getrieben und die Zersetzung hierdurch beschleunigt. Wenn dagegen die Schiefswolle, wie vorstehend beschrieben, in Körnern oder Stücken von beträchtlicher Grofse und in einem solchen Zustande der Zusammendrückung hergestellt wird, das kein Druck, dem sie etwa im Rohr ausgesetzt sein mag, sie weiter zusammendrücken kann, so kann sie nur an der Aufsenseite der Körner brennen und die Explosion , wenngleich rasch, wird hinreichend verzögert, dafs das Geschofs sich vorwärts bewegen kann, bevor die ganze Masse entzündet ist.

Die Schiefswolle kann, wenn man dies wünscht, zuerst auf Papier verarbeitet, hierauf zum Theil gelatinisirt und geprefst werden; es ist aber vorzuziehen, die Schiefswolle zuerst auf Ganzzeug zu verarbeiten und dann in der vorstehend beschriebenen Weise zu behandeln. Es ist dies das beste Mittel, die freie Säure zu entfernen.

Das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugte Product ist sehr hart und ähnelt Horn; es greift Metallpatronenhülsen nicht an, ist nicht so weit hygroskopisch, dafs hierdurch dessen Wirksamkeit beeinträchtigt werden könnte, ist sehr kräftig und brennt viel langsamer als gewöhnliche Schiefswolle. Dabei giebt es sehr wenig Rauch, erzeugt einen sehr hohen Druck und ist daher in Fällen, wo die Abwesenheit von Rauch erwünscht ist, sehr verwendbar.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Explosivstoffen aus Schiefsbaumwolle, darin bestehend, dafs man:

a) die Schiefsbaumwolle, nachdem dieselbe zerkleinert, gewaschen und getrocknet oder auf andere Weise vorbereitet worden, in einer Kammer unterbringt und aus dieser die Luft entfernt;

b) die Schiefsbaumwolle in dieser Kammer der Einwirkung von Dämpfen von Aceton allein oder in Mischung mit Aether oder Alkohol oder von Aethylacetat oder einem anderen Lösungsmittel aussetzt;

c) die gelöste Schiefsbaumwolle in genannter Kammer einem hohen Drucke unterwirft, welcher am besten höher als der in einer Feuerwaffe auf dieselbe ausgeübte Druck ist und sie aus der Kammer in der Form eines Stranges herausprefst, der schliefslich in Stücke von Würfel- oder anderer geeigneter Form zerschnitten wird.
2. Zur Ausführung des durch Anspruch i. gekennzeichneten Verfahrens ein Cylinder^, welcher mit einem abnehmbaren Deckel fa), einem Kolben (b) und einem Rohransatze (c) versehen und derartig angeordnet ist, dafs er mit einer Luftpumpe oder einer anderen Absaugevorrichtung und einer Vorrichtung zum Zuführen der Dämpfe von Aceton, Aethylacetat oder einem anderen Lösungsmittel verbunden werden kann.
3. Die Abänderung des durch Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs die Schiefsbaumwolle vorher, statt nachher, in Würfel, Körner oder anders geformte Stücke zertheilt wird, dafs man diese Stücke dann in einer luftleeren Kammer der Einwirkung von Dämpfen von Aceton, Aethylacetat oder einem anderen Lösungsmittel aussetzt und sie schliefslich zu einer festen Masse zusammenprefst.
4. Die Abänderung des durch Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs man die Schiefsbaumwolle, nachdem man sie in einer luftleeren Kammer der Einwirkung von Dämpfen von Aceton, Aethylacetat oder einem anderen Lösungsmittel ausgesetzt hat, in eine feste Masse zusammenprefst, anstatt sie in Form eines Stranges aus der Kammer herauszudrücken, und dafs man diese Masse dann, wenn nöthig, in Stücke von der verlangten Gestalt und Gröfse zerschneidet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.