DE631543C - Sicherheitssprengpatrone - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. JUNI 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV£ 631543 KLASSE 78 e GRUPPE

148742 IVbl?8 e Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 28. Mai

Imperial Chemical Industries Limited in London Sicherheitssprengpatrone

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Januar 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Sprengpatrone, die namentlich in Kohlengruben oder schlagwettergefährdeten Untertagebetrieben beliebiger Art zu Sprengungen benutzt werden soll, bei denen es wichtig ist, eine möglichst große Ausbeute an grobstückigem Gut, z. B. Kohle, zu erreichen. Die neue Patrone läßt sich jedoch auch zum Sprengen anderer Stoffe, beispielsweise in Salzbergwerken, Schiefergruben, bei Gestein oder Erzen verwenden.

In Kohlengruben hat man bisher sowohl mit nichtbrisanten Sprengstoffen, vorzugsweise Schwarzpulver, wie auch mit brisanten Sprengstoffen, z. B. Dynamit, gearbeitet. Man ist jedoch noch nicht zu völlig befriedigenden Ergebnissen gelangt. Die nichtbrisanten Sprengstoffe wurden deshalb bevorzugt, weil deren Verpuffung eine geringere Splitterwirkung hat, also mehr grobstückige Kohle und weniger feine oder pulverige Kohle liefert. In dieser Hinsicht verhalten die brisanten Sprengstoffe sich wesentlich ungünstiger. Andererseits zeigen aber die brisanten Sprengstoffe den Vorteil, daß sie sich ohne bemerkenswerte Einbuße an Sprengkraft mit Kühlsalzen versetzen lassen und dadurch eine größere Schlagwettersicherheit bieten. Die wirklich erfolgreiche Einführung von Kühlmitteln in die nichtbrisanten Sprengstoffe, also z. B. in Schwarzpulver u. dgl., zum Zwecke der Erhöhung der Schlagwettersicherheit ist dagegen noch nicht gelungen. Die Sprengwirkung der nichtbrisanten Sprengstoffe wird bei der Einverleibung der nötigen Menge an Kühlmittel zu sehr vermindert.

Gemäß der Erfindung soll eine Sprengpatrone geschaffen werden, die sowohl grobstückiges Sprenggut liefert wie auch schlagwettersicher ist, und die Erfindung besteht in einem Kombinationsgedanken, der es ermöglicht, auch den nichtbrisanten Sprengstoffen eine ausreichende Menge von Kühlsalzen zuzusetzen.

Namentlich für flüssige brisante Sprengmittel sind Sprengpatronen oder Patronenhülsen bekannt, die aus einer gegen hohen Druck' widerstandsfähigen Metallhülse bestehen. Diese wird bei einem vorher bestimmbaren Druck entweder im ganzen gesprengt, oder es wird ein bestimmter Teil derselben, der in der Regel im Bohrlochtiefsten liegt, zerstört. Solche Patronenhülsen wurden bisher ausschließlich für brisante Sprengmittel benutzt, während die nichtbrisanten Sprengstoffe lose oder (sehr selten) in ganz leichten Hüllen zur Verwendung kommen, die im ersten Augenblick der Verpuffung schon zerstört werden. Gemäß der Erfindung sollen nun die erwähnten druckfesten Hülsen in Verbindung mit einer Ladung aus nichtbrisanten Sprengstoffen, der eine ausreichende Menge von Kühlsalzen zugesetzt ist, angewendet werden.

Bei den bisherigen losen nichtbrisanten Sprengstoffen oder den etwaigen sehr leichten Patronen daraus verläuft der Verpuff, fungsvorgang in einer einzigen Phase s|cfc||| unmittelbar im Bohrloch, weil die etWäj| Hülle oder Patrone sofort zerreißt. Es w"lK nun gefunden, daß diese Bedingung fm* Sprengladungen aus einem Gemisch von Schwarzpulver oder einer seiner Abarten mit ίο einer wesentlichen Menge von Kühlsalzen ungünstig ist. Wenn man verschiedene Gemenge aus Schwarzpulver und Kühlsalz herstellt, in denen zwecks Erhöhung der Wettersicherheit der Kühlsalzgehalt allmählich zunimmt, und wenn man die Sprengwirkung dieser Gemengereihe unter den gewöhnlichen Bedingungen untersucht, so findet man folgendes: Bei einem gewissen Gemengeverhältnis ergibt sich keine ausreichende Sprengwirkung mehr, aber der dann vorhandene Gehalt an Kühlsalzen genügt noch nicht, um die verlangte Schlagwettersicherheit zu bieten. Eine brauchbare Sicherheitspatrone entsteht also nicht.

Es wurde nun gefunden, daß das Verhalten eines Gemenges aus nichtbrisantem Sprengstoff und Kühlsalz sich überraschend ändert, sobald die Verpuffung in zwei getrennten Phasen verläuft, nämlich die erste Phase innerhalb der Patronenhülse und die zweite im Bohrloch nach dem erst durch einen stark erhöhten Druck erfolgenden Sprengen oder öffnen der Patronenhülse. Diese zweiphasige Verpuffung wird dadurch erreicht, daß man die Ladung aus nichtbrisantem Sprengstoff und Kühlsalz in einer Patronenhülse der beschriebenen Art unterbringt, bei der innerhalb der Hülse ein sehr beträchtlicher Druck entstehen muß, ehe die Patrone selbst birst oder durch das Bersten eines dafür vorgesehenen Sonderteiles sich öffnet. Dabei treten die Sprenggase nicht mehr ohne Druck bzw. mit einem vergleichsweise geringen Anfangsdruck, sondern mit einer hohen Spannung in das Bohrloch des Flözes oder Gesteins o. dgl. ein, in dem die zweite Verpuffungsphase verläuft.

Der überraschende Erfolg besteht darin, daß bei der zweistufigen' Verpuffung der Zusatz von Kühlsalz zum nichtbrisanten Sprengstoff keine Mangel mehr aufweist. Der ungünstige Einfluß des Kühlsalzes auf die Sprengkraft des nichtbrisanten Sprengstoffes in dem Falle, daß man das Gemenge unter den gewöhnlichen Arbeitsbedingungen für Sprengungen mit nichtbrisanten Sprengstoffen zur Anwendung bringt, hört auf. Man kann letzteren jetzt vielmehr eine für die Erlangung der Schlagwettersicherheit ausreichende Menge Kühlsalz zusetzen, ohne daß der Sprengerfolg leidet. Damit ist eine der größten Aufgaben des Kohlenbergbaues gelöst, denn die wegen ihrer nichtbrisanten, ^,sondern mehr schiebenden und treibenden lllprkung aus wirtschaftlichen Gründen (groß-

pickiges Sprenggut) weit überlegenen nichtbrisanten Sprengstoffe können jetzt auch gefahrlos, d. h. schlagwettersicher, gemacht werden.

Als nichtbrisantes Sprengmittel im Sinne der Erfindung kommt in erster Linie das Schwarzpulver in Betracht, jedoch können im allgemeinen alle Stoffe zur Anwendung kommen, die langsamer brennen, als es gewöhnlich üblich und angängig ist. Namentlich gehören also auch die zahlreichen schwarzpulverähnlichen Sprengmittel hierher, z. B. ein Ammoniumnitrat-Holzkohle-Gemenge und sonstige Gemenge, die im wesentlichen aus einem Salpeter und Kohle bestehen, während die. brisanten Sprengmittel flüssiger und fester Art nicht hierhergehören. Als Kühlmittel lassen sich die Kühlsalze anwenden, die für die Herstellung von Sicherheitssprengmitteln unter Verwendung brisanter Sprengstoffe bekannt sind. Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise der nichtbrisante Sprengstoff und gewünschtenfalls auch das Kühlsalz in Kornform zur Anwendung gebracht.

Auf der Zeichnung sind als Beispiel zwei Ausführungsformen der an sich bekannten Patronen gezeigt, die für den Gegenstand der Erfindung geeignet sind.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bildet ein Dauergerät, das immer wieder benutzt werden soll. Es besteht aus einer schweren Stahlhülse 1, die z. B. einem Innendruck von 6300 kg/cm² zu widerstehen vermag und deren Hohlraum 2 nahezu ganz mit der Ladung gefüllt wird. Diese kann beispielsweise aus 70 °/o Schwarzpulver und 30 % Natriumchlorid bestehen, das dem Schwarzpulver in bekannter Weise einverleibt ist. Im Innern der Hülse befindet sich ein Zünder 3, beispielsweise ein gewöhnlicher Kornpulverzünder, der in bekannter Weise elektrisch gezündet wird. Das eine Ende des Innenraumes 2 ist durch eine Stahlscheibe 4 abgeschlossen, die von einem Abscherring 5 gehalten wird, der sich gegen einen eingeschraubten hohlen Kopf 6 stützt. Letzterer besitzt Durchbrechungen für den Austritt der Explosionsgase.

Die Stahlscheibe 4 ist bei dem gezeichneten Beispiel etwa so bemessen, daß sie erst dann durch Abscheren am Ringe 5 zerstört wird, wenn im Innenraum 2 infolge der ersten Verpuffungsphase ein Druck von 2300 kg/cm² entstanden ist. Damit öffnet sich dann die Sprengpatrone, und die Gase treten mit einer sehr hohen Anfangsspannung in das Bohrloch ein, um ihre Arbeitswirkung auszuüben. Im

Kopf 6 wird das herausgesprengte Stück der Stahlscheibe 4 aufgefangen.

Der Erfindungszweck läßt sich innerhalb sehr weiter Druckgrenzen erreichen. So zeigt Fig. 2 eine Sprengpatrone, deren Metallhülse 7 (zweckmäßig eine galvanisierte Eisenhülse) einen inneren Überdruck von 300 kg/cm² aushält. Wenn dieser überschritten wird, zersprengen die unter einer Spannung von mehr als 300 atü stehenden Verpuffungsgase die ganze Hülse. Der Innenraum 8 derselben wird mit der Ladung nahezu voll gefüllt. Sie kann beispielsweise aus 70 % Schwarzpulver und 30 °/₀ Ammoniumoxaiat bestehen. Nach dem Füllen wird die Hülse 7 mittels des einen Zünder 9 tragenden Kopfes 10 verschlossen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. S icherheits sprengpatrone aus gegen einen hohen Innendruck widerstandsfähiger geschlossener Metallhülse, die bei einem bestimmten Innendruck des Sprengmittels entweder im-¹· ganzen birst oder durch Bersten eines Sonderteils geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung aus Schwarzpulver oder aus sich wie dieses verhaltenden nichtbrisanten Sprengstoffen und einem Kühlsalz besteht.

2. Sprengpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtbrisante Sprengstoff und gewünschtenfalls auch das Kühlsalz in Kornform verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen