DE76978C - Verfahren zur Herbeiführung der Explosion von Sprengschüssen durch Einleiten von Gasen oder Flüssigkeiten in die Sprengpatrone - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

führung

Ueberall da, wo man sich bisher zur Herbeider Explosion von Sprengschüssen einer Zündschnur mit langsam brennender Pulverfüllung bedient hat, kann das Princip, welches der nachstehend beschriebenen Erfindung zu Grunde gelegt ist, zur praktischen Anwendung gelangen. Die Vortheile des Verfahrens sind namentlich dann gegenüber der Zündung durch Zündschnur von genereller Bedeutung, wenn es sich um die Abfeuerung von Schüssen in mit Schlagwettern behafteten Gruben handelt. Die Gefahr, welche die Entflammung der Seele der Zündschnur unter dieser Voraussetzung mit sich bringt, ist bei Benutzung vorliegender Erfindung nicht vorhanden, weil letztere jede Manipulation und Vorrichtung ausschliefst, welche die Erzeugung oder Abfangung einer Flamme aufserhalb des Bohrloches zur Bedingung hat.

Dem Wesen der Erfindung zufolge werden vermittelst eines aus geeignetem Material bestehenden Rohres besondere chemisch oder physikalisch wirksame Gasarten auf dem Sprengstoff vorgelagerte, chemisch oder physikalisch derart beschaffene Substanzen geleitet, dafs zwischen diesen und jenen Gasarten eine GlUh- oder Feuererscheinung oder auch eine wirkliche Detonation von der Stärke stattfindet, dafs hierdurch ein genügend starker Initialstofs geschaffen, wird, um die Explosion des Inhalts der Patrone zu bewirken. Oder es wird der mechanische Druck der atmosphärischen Luft oder irgend einer anderen Gasart in der Weise verwendet, dafs durch deren Compression oder Evacuation oder endlich durch Gasabsorption und Flächenanziehung poröser Körper gewisse Flüssigkeiten durch eine Röhre bis ins Innere eines besonders hergerichteten Detonators vorgetrieben werden und daselbst mit Substanzen, die ihnen gegenüber mit einem Glüh- oder Detonationsact reagiren, zusammentreffen. Je nachdem die Explosion eines Sprengstoffesdurch eine der im Nachfolgenden näher bezeichneten Substanzen in Berührung mit den zuzuleitenden gasförmigen oder flüssigen Agentien direct herbeigeführt werden kann oder nicht, kann die Verwendung eines Detonators unterbleiben oder mufs sie erfolgen. Reagiren also die einzuführenden Gase oder Flüssigkeiten nicht mit der Masse des Detonators oder des ■Sprengstoffes an und für sich unter Explosionswirkung, so ist aufserdem noch der Detonator mit einer Substanz auszustatten, welche durch die zuzuführenden Agentien ins Glühen geräth und durch diesen Zustand zuvörderst den Anlafs zur explosiven Zersetzung des Detonators und in weiterer Folge des eigentlichen Sprengmittels selbst abgiebt.

Die soweit allgemein gekennzeichnete Zündungsmethode kann in verschiedener Weise sowohl hinsichtlich der Wahl der Substanzen, wie der heranzuziehenden mechanischen Kräfte, welche die Einwirkung der reactionsfähigen· Körper auf einander vermitteln, verändert wer-

den, ohne dafs das Wesen der Erfindung selbst hiervon berührt wird. Die typischsten Anwendungsformen sind die folgenden:

In der Patrone C, Fig. i, welche irgend einen brisanten Sprengstoff vom Typus des Roborit, Dynamit oder der Schiefsbaumwolle enthalten mag, befindet sich der Knallquecksilberdetonator D, dessen vorderes Ende über dem Knallquecksilber F mit feingepulvertem, trockenem Bleisuperoxyd P etwa zu einem Drittel des vor dem Knallquecksiiber verbleibenden Raumes angefüllt ist. Auf das Bleisuperoxyd mündet eine durch ihre Länge die Sicherheit der mit dem Abfeuern des Schusses betrauten Person verbürgende, aus dünnem Blei-, Kautschuk- oder Papiermacherohr bestehende Leitung L, die von dem Gasentwickelungsapparat G ihren Ausgangspunkt nimmt. Dieser Apparat G ist in getrennten Abtheilungen mit verdünnter Schwefelsäure und unterschwefligsaurem Natron beschickt. Wird nun der Hahn H des letzteren geöffnet, so wird infolge der Einwirkung, beider Materialien auf einander schweflige Säure -entbunden. Diese passirt, um vollständig von Feuchtigkeit befreit zu werden, die Waschflasche W, welche concentrirte Schwefelsäure enthält, verdrängt im Detonator D die atmosphärische Luft, welche durch einen am oberen Gewölbe des Bohrloches gelassenen, über oder in dem Besatzmaterial sich hinziehenden, etwa ι mm weiten Kanal oder durch ein besonderes Papiermacherohr R ins Freie entweichen kann, und versetzt unter Bildung von schwefelsaurem Blei das Bleisuperoxyd ins Glühen, wodurch die Detonation des Knallquecksilbers und die Uebertragung des Detonationsactes" auf den Sprengstoff hervorgerufen wird.
• Das Gläschen G, Fig. 2, circa zur Hälfte mit 10 bis 15 ecm concentrirter Salzsäure gefüllt, steht mittelst des dünnen Bleirohres L von ι bis 1,5 mm lichter Weite, welches den Kork K bis zu dessen unterer Endfläche passirt, mit der im Bohrloch eingeschlossenen Patrone C bezw. deren Detonator D, der im vorderen, von Knallsatz freien Ende gepulvertes, metallisches Antimon A enthält, in Verbindung. Soll nun die Explosion bewirkt werden, so wird in das Innere des Gläschens G eine aus übermangansaurem Kali oder einem anderen Salz, welches mit Säuren Chlor entwickelt, bestehende Pille P, welche einen mehr oder minder starken Ueberzug von Zinkoxyd oder einer anderen, mit Säuren kein Gas entwickelnden Substanz besitzt, gebracht und hierauf der Kork K mit dem biegsamen Bleirohr L fest auf das Gläschen gesetzt. Sobald Salzsäure und übermangansaures Kali bezw. die ihnen eventuell zu substituirenden Substanzen mit einander in Berührung kommen, wird Chlor entwickelt, das, durch das Bleirohr L auf das metallische Antimon geleitet, mit diesem sich unter Feuererscheinung zu Antimonchlorid vereinigt (das Rohr oder der Kanal R dient dazu, der aus dem Innern des Detonators durch das Chlor verdrängten atmosphärischen Luft einen Weg nach aufsen zu bannen; ist die Patrone eihigermafsen geräumig, so ist diese Vorkehrung indessen überflüssig). Die durch Einwirkung des Chlors auf das metallische Antimon entstehende Feuererscheinung hat den explosiven Zerfall des Detonators und dieser wieder die Explosion der ganzen Sprengladung zur Folge. Um zwischen dem Hineinwerfen der Pille in das Gläschen und der beginnenden Chlorentwickelung die für die Sicherung der manipulirenden Person nöthige Zeit verstreichen zu lassen, ist es erforderlich, das chlorentwickelnde feste Material mit einer Substanz, wie Zinkoxyd, das sich in Salzsäure ohne störende Gasentwickelung löst, mehr oder weniger stark zu überziehen. Auf ein Gläschen, welches 15 ecm concentrirte Salzsäure enthält, werden Pillen verwendet, die bei einem Gewicht von 2 bis 3 g an übermangansaurem Kali mit einer ι bis 2 mm starken Schicht Zinkoxyd überzogen sind. Hierdurch vermag die Säure erst nach Lösung der Schutzhülle, d. h. nach einer der Stärke derselben proportionalen Zeit aus dem zur Chlorentwickelung bestimmten Material Chlor zu entbinden. Diese Art der Bethätigung der Erfindung gewährt die Möglichkeit, die Explosion innerhalb eines bestimmten Zeitintervalles, in analoger Weise wie bei der Anwendung von Zündschnur — nur mit Ausschlufs von deren Gefahren — zu bewirken, und zwar mit einem Aufwand an Rohr, dafs dessen Länge nur um etwa 15 cm den Abstand zwischen dem Eingang des Bohrloches und dem Lager der Patrone zu überschreiten braucht.

In ähnlicher Weise, wie schweflige ,Säure und Chlor bezw. Bleisuperoxyd und metallisches Antimon, lassen sich einerseits Wasserstoff und andererseits Platinschwamm oder platinirter Asbest im Sinne des Verfahrens anwenden. Bei dieser Gelegenheit mag darauf hingewiesen werden, dafs die für die Entzündung der einzelnen festen oder flüssigen Substanzen erforderlichen specifischen Gasarten auch in Gasometern oder in comprimirter Form, in eisernen Cylindern eingeschlossen, vorräthig gehalten und durch eine entsprechend lange Leitung auf den ihren Eigenschaften adaptirten Detonator- oder Patroneninhalt geleitet werden können.

Als illustrirendes Beispiel dafür, wie Flüssigkeiten und feste Stoffe zum Ausgangspunkt von Explosionen gemacht werden können, diene die folgende Anordnung:

Das Gläschen G, Fig. 3, an dessen Stelle auch eine Bleihülse von circa 1,5 cm lichter

Weite und 7 bis 8 cm Länge gewählt werden kann, enthält ungefähr 10 ecm concentrirte Schwefelsäure. In sie ragt, das Gefäfs G bis zum Boden passirend, das nach der im Innern des Bohrloches befindlichen Patrone C führende Bleirohr L von 1 mm lichter Weite, das gemeinsam mit dem zur' Ableitung der inneren Luft dienenden Rohr R auf einer Mischung M von chlorsaurem Kali und Zucker — im Verhältnifs von 3 Theilen chlorsaurem Kali auf 1 Theil Zucker bereitet —- endet. Besteht die Sprengladung aus Schwarzpulver, so ist, wie unter dieser Voraussetzung in allen vorhergehenden Fällen, kein Detonator erforderlich. Das Gemenge aus chlorsaurem Kali und Zucker ragt dann für sich in Form eines mehrere Millimeter dicken und langen Cylinders oder lose, in eine Papierhülse eingeschlagen, direct in das Pulver hinein. Wird nun in das Aufnahmegefäfschen für die Schwefelsäure eine hinreichend grofse Pille von doppeltkohlensaurem Natron P (je nach der Länge der Leitung im Gewicht von 3 oder mehr Gramm) geworfen, der Kork K fest in das Gefäfs eingedrückt, oder.wird, falls ein unten geschlossener Cylinder aus Bleirohr in oben beschriebener Grofse die Stelle des Gläschens vertritt, dieser mit einer peripherisch wirkenden Zange concentrisch an das engere Steigrohr luftdicht angedrückt, so ist die Wirkung die, dafs das Carbonat zersetzt wird und die frei werdende Kohlensäure die überschüssige Schwefelsäure im Steigrohr bis zur Mischung aus chlorsaurem Kali und Zucker mit dem in den vorhergehenden Beispielen gekennzeichneten Effect hochtreibt. Je nach der stärkeren und schwächeren. Pressung der Pille oder der Vermischung des wirksamen' Bestandtheiles derselben, des Carbonats, mit inerten Bestandtheilen, wie schwefelsauren Salzen, Kieseiguhr, Thon etc., erfolgt das Ansteigen der Säure im Rohr schneller oder langsamer und hat man es sonach auch hier wieder in der Hand, zwischen dem Hineinbringen der Pille in das Gläschen und der Explosion eine im Voraus bestimmbare Zeit verstreichen zu lassen.

Will man sich eines bereits fertig gebildeten Gases zur mechanischen Beförderung der Schwefelsäure in das Bohrloch bedienen, so verbindet man am einfachsten eine Handluftpumpe, einen Blasebalg oder auch einen Cylinder mit comprimirter Kohlensäure oder Luft in der Weise, wie es Fig. 4 zeigt, mit der Woulfe'schen Flasche B und zwingt durch Eintretenlassen von Gas in diese die Schwefelsäure zum Ansteigen in dem zur Patrone C führenden Rohr L, das seinen Inhalt auf eine durch Schwefelsäure entflammbare Mischung M im vorderen Ende der Patrone ergiefst, nachdem die innere Luft durch Rohr oder Kanal R verdrängt worden ist.

Um durch eine saugende Wirkung die Schwefelsäure zum Ansteigen zu bewegen, ist es erforderlich, dafs die die entzündliche Mischung von chlorsaurem Kali und Zucker oder chlorsaurem Kali und metallischem Antimon enthaltende Hülse mit eventuell dahinter befindlichem Detonatorsatz oder, falls der Inhalt der Patrone danach geartet ist, diese selbst luftdicht mit zwei Röhren verbunden wird, von denen eins zum Saugapparat führt, während das andere in ein die Schwefelsäure enthaltendes offenes Gefäfs G, Fig. 5, taucht. In demselben Augenblick, in dem der Aufnahmebehälter für die Zündsubstanz M im Innern der Patrone C durch Vermittelung der Röhre α luftleer gesaugt wird, steigt die Schwefelsäure oder irgend eine für den vorliegenden Zweck gleichwerthige Flüssigkeit durch Röhre b in jenen hinein und veranlafst die Explosion. Die Steighöhe der betreffenden Flüssigkeit findet selbstverständlich bei dieser Modification des Verfahrens ihre Grenze am Atmosphärendruck.

Die Möglichkeit, die Absorptionsfähigkeit einer Flüssigkeit für Gase in Verbindung mit der Flächenattraction fester, poröser Körper zu vorliegender Erfindung zu verwerthen, wird u. a. durch die folgende Ausführungsform gewährleistet: Ein Bleirohr von 1,5 bis 2 mm lichter Weite wird mit gut ausgeglühter Holzkohle von etwa 0,25 mm Korngröfse mit der Vorsicht gefüllt, dafs zwischen Ausglühen und Füllen möglichst kurze Zeit vergeht und das Rohr mit Inhalt noch ungefähr Y₂ Stunde lang bei einer Temperatur von mindestens 200⁰ C. erhalten werden. Hierauf leitet man durch das kranzförmig zusammengewundene Rohr einen Strom getrockneten Ammoniakgases und kneift dann nach dem Erkalten und noch während des Durchleitens von Ammoniak- beide Enden dicht schliefsend zu. Soll nun ein derartig hergerichtetes Rohr, dessen Inhalt, weil gegen die Luft abgeschlossen, sich unbegrenzt lange Zeit unverändert hält, benutzt werden, so wird das eine im Augenblick der Anwendung zu öffnende Ende mit einer eine Mischung von chlorsaurem Kali und Zucker enthaltenden Detonatorhülse mittelst eines Stückchens Gummischlauch luftdicht vereinigt und das andere ebenfalls zu öffnende Ende in ein offenes Gläschen mit concentrirter Schwefelsäure getaucht. Letztere steigt, durch Absorption des Ammoniaks und die Flächenanziehung der Kohle gezwungen, in dem Rohr bis zum Detonator, ähnlich wie in einem luftleeren Räume, hoch, bis sie auf die Zündmischung trifft. Je nachdem das Rohr fester oder loser mit Kohle gestopft ist, ist der Aufstieg der Flüssigkeit ein langsamerer oder rascherer.

Nach Ansicht des Erfinders sind für vorliegendes Verfahren noch zwei Punkte von besonderer Bedeutung. Einmal ist es die Noth-

wendigkeit, dafs überall da, wo durch ein combustibles Gas vom Charakter des Wasserstoffes der Zweck des Zündens erreicht werden soll, dies mit Hülfe von metallischen Zuleitungsröhren von höchstens 0,7 mm lichter Weite bewirkt werden mufs. Durch ein derartig enges Zuführungsrohr wird ein Explodiren des in ihm enthaltenen Gemenges aus Luft und Wasserstoff, das bei Anwendung von Röhren, die 1 mm lichte Weite überschreiten, eintreten kann, aus denselben Gründen wie bei der Davy'sehen Sicherheitslampe vermieden. Abgesehen hiervon ist es selbstverständlich, dafs die Zuführung des Wasserstoffes nur aus einem luftfreien Centralgefäfs erfolgen darf. Als zweites Moment von Wichtigkeit sei hervorgehoben, dafs überall da, wo es dem jeweiligen Zweck entspricht, statt einer einzigen Patrone eine ganze Anzahl derselben mit einem Male zur Explosion gebracht werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dafs von einer vielfach durchbohrten Woulfe'schen Flasche aus so viel Röhren ausgehen, wie man Patronen abfeuern will. Die Zuleitung der zündenden gasförmigen oder flüssigen Agentien, durch dieselben Kräfte wie bei den im Vorstehenden beschriebenen Einzelzündungen bewirkt, erfolgt auf diese Weise von einem Centralpunkt aus gleichzeitig zu den einzelnen Patronen und hat deren Explosion, welche entsprechend der Länge der Rohrleitungen aufeinander folgen, zur Wirkung.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren zur Herbeiführung der Explosion von Bohrschüssen, dadurch gekennzeichnet, dafs mittelst Röhren Gase oder Flüssigkeiten auf in der Sprengpatrone befindliche Substanzen geleitet werden, die in Berührung mit Gasen oder Flüssigkeiten unter einem Verbrennungs-, Glüh- oder Detonationsact reagiren und gegebenenfalls noch die Explosion eines besonderen Sprengstoffes bewirken.
2. 2. Zur Ausführung des unter 1. gekennzeichneten Verfahrens die Herstellung von Detonatoren, deren sprengkräftiger Füllung solche Substanzen hinzuzufügen sind, die, wie z. B. Bleisuperoxyd, Platinschwamm oder platinirter Asbest, metallische Körper, Mischungen aus chlorsaurem Kali und Zucker, in Berührung mit bestimmten Gasarten, wie namentlich schweflige Säure, Wasserstoff, Chlor, oder in Contact mit Flüssigkeiten, wie z. B. den einschlägigen concentrirten Mineralsäuren, unter einem Verbrennungs-, Glüh- oder Detonationsact reagiren.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.