DE840222C

DE840222C - Sicherheitshuelle fuer Sprengpatronen

Info

Publication number: DE840222C
Application number: DEP3408D
Authority: DE
Inventors: Alec Harold Philips; James Taylor
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1944-11-15
Filing date: 1949-07-03
Publication date: 1952-05-29
Also published as: GB585848A; US2513531A; LU27796A1; FR916789A; NL67304C; BE461166A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. MAI 1952

p 3408 IVb 178 e B

Die Erfindung bezieht sich auf neue verbesserte, mit einer Sicherheitsumhüllung versehene Sprengladungen, wobei hierunter eine Ladung aus einem Sprengmittel verstanden wird, die aus einer Stoffmischung hergestellt ist, welche in einem geeigneten Anteil Bestandteile enthält, durch die die Möglichkeit der Entzündung von schlagenden Wettern oder Kohlestaubmischungen beim Detonieren verringert wird. Diese Ladungen sind weiterhin auf der Länge ihrer zylindrischen Oberfläche mit einer äußeren Sicherheitshülle versehen, welche Flammen löschende oder kühlende Bestandteile enthält. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Zusammensetzung der Sicherheitshüllen derartiger Ladungen, und der Zweck der Erfindung ist die Herstellung von mit einer Sicherheitshülle versehenen Sprengladungen, die einfach hergestellt werden können und die hinsichtlich ihrer Benutzung den bisher bekannten Ladungen dieser Art überlegen sind.

Bei mit Sicherheitsumhüllungen versehenen ao Sprengladungen enthält die eigentliche Sprengstoffmischung gewöhnlich Ammonnitrat als einen der die Sprengkraft erzeugenden Bestandteile und eine oder mehrere Verbindungen, welche unter Wärmeabsorption verdampfen, schmelzen oder eine Wärme- as zersetzung erfahren und die als Flammenlösch- oder Kühlmittel dienen. Die Sicherheitshülle enthält auch eine oder mehrere Verbindungen der letzterwähnten

Art. In gewissen Ländern ist es auch üblich, Sprengladungen mit einer wasserdichten Papierhülle zu versehen.

Die Dämpfwirkung von Kohlendioxyd auf die Explosionsflamme und sein harmloser Charakter macht Kohlendioxyd zu einem besonders brauchbaren Gas, das durch das Hüllmaterial erzeugt wird, wenn die Detonation stattfindet. Die Hüllmaterialien bestehen im wesentlichen aus verschiedenen mehr oder weniger

ίο unlöslichen Metallcarbonaten, welche für diesen Zweck mit unterschiedlichen Ergebnissen versucht worden sind. Von diesen Carbonaten ist Natriumbicarbonat am besten wirksam, und es ist die Verbindung, welche im allgemeinen in der Praxis angewandt wird trotz der Eigenschaft, daß es in Wasser leicht löslich ist und demgemäß sorgfältig von der eigentlichen Explosivladung durch eine wasserdichte Umhüllung getrennt werden muß, da es anderenfalls mit dem in dem Explosivstoff vorhandenen Ammonsalz reagieren würde unter Entstehung von Ammoniumbicarbonat, wodurch ein Verlust von Ammoniak und Kohlendioxyd auftritt. Es wurde nun gefunden, daß die Flammen löschende oder kühlende Wirkung des Metallcarbonats wesentlich erhöht wird und auch noch weitere Vorteile erzielt werden, wenn dieses Metallcarbonat mit einer geeigneten Menge Aluminiumoxyd gemischt angewandt wird.

Gemäß der Erfindung besteht die Sicherheitshülle einer Sicherheitssprengladung der beschriebenen Art aus einer Mischung von 1 Mol eines im wesentlichen wasserunlöslichen Metallcarbonats und Vs bis 2 Mol einer trockenen, gebundenes Wasser enthaltenden Form von Aluminiumhydroxyd.

Da Aluminiumoxyd selbst in wasserhaltiger Form wenig oder nicht mehr Wirkung als Sicherheitshüllbestandteil aufweist als Calciumcarbonat, ist es überraschend, daß Mischungen von einem Metallcarbonat und Aluminiumhydroxyd in geeigneten Verhältnissen eine größere Wirkung ausüben als jeder dieser Bestandteile an sich.

Die Wirksamkeit derartiger Mischungen kann auf das Auftreten einer wärmeaufnehmenden Reaktion zwischen dem Carbonat und dem Aluminiumhydroxyd beim Zünden der Ladung zurückzuführen sein, wobei es zur Bildung eines Metallaluminats, von Wasser und Kohlendioxyd kommt. Wenn mit eineniBicarbonat, beispielsweise Natriumbicarbonat, gearbeitet wird, wird durch diese Reaktion noch mehr Kohlendioxyd frei gemacht, als bei der einfachen Wärmezersetzung des Bicarbonats erzielt werden kann, obwohl eine derartige Wärmezersetzung leichter im Falle der Anwendung von normalen Carbonaten stattfindet.

Während künstlich hergestellte Formen von Aluminiumhydroxid, wie sie durch Ausfällung aus Aluminiumsalzlösungen erhalten werden können, vorteilhaft verwendet werden können, liegen aber auch natürliche Formen von Aluminiumhydroxyd vor, die leicht in einen geeigneten Zustand feiner Verteilung, der frei ist von kiesigen Bestandteilen, gebracht werden kann. Diese Stoffe können also zur Umhüllung von Sprengladungen verwendet werden, ohne daß eine erhebliche Explosionsgefahr durch Reibung entsteht, falls aus irgendeinem Grunde die scharfe Trennung der eigentlichen Explosivstoffe von den zur Herstellung der Umhüllung dienenden Bestandteilen unvollkommen sein sollte. Solche Formen von natürlichem Aluminiumhydroxyd umfassen beispielsweise natürliches amorphes Aluminiumhydroxyd, Bauxit und Gibbsit (Al(OH)₃).

Als Metallcarbonat, das in Wasser nicht frei löslich ist, kann beispielsweise Natriumbicarbonat verwendet werden oder ein Metallcarbonat, welches im wesentlichen in Wasser unlöslich ist. Im letzteren Falle können diese Carbonate entweder in wasserhaltiger oder wasserfreier Form vorliegen, wie sie häufig zur Verfügung stehen, beispielsweise in Form von gemahlenem Kalkstein, Kreide, gemahlenen Muschelschalen, Dolomit oder Magnesit. Das Metallcarbonat sollte jedoch im Wasser nicht stärker löslich sein als Natriumbicarbonat.

Das Aluminiumhydroxyd und das Metallcarbonat werden zweckmäßig beide in der Form eines fein verteilten Zustandes angewandt. Gewünschtenfalls können der Mischung auch noch andere Kühlmittel in geringen Mengen zugesetzt werden.

Gewünschtenfalls kann zusammen mit der Mischung des Aluminiumhydroxyds und des Metallcarbonats ein Bindemittel Anwendung finden, so daß diese Masse zweckmäßig in Form eines biegsamen Blattes, wie beispielsweise in den britischen Patentschriften 424 784 und 416 586 beschrieben, hergestellt werden kann, das um die eigentliche Explosivladung herumgewickelt wird. Die Masse kann aber auch mit Hilfe eines Bindemittels, wie beispielsweise Gips, zu einer starren, zylindrischen Hülle geformt werden, oder die Pulvermischung kann ohne ein Bindemittel in einen ringförmigen zylindrischen Raum um die Ladung herum eingeschüttet werden, der durch Papierhüllen begrenzt ist.

In der britischen Patentschrift 416 586 ist u. a. ein biegsames Sicherheitshüllmaterial für Sprengladungen beschrieben, das in Blattform vorliegt und aus einer gleichmäßigen Mischung eines faserigen Bindemittels mit einem überwiegenden Anteil eines Kühlsalzes oder einer Mischung von Kühlsalzen besteht.

In der britischen Patentschrift 424 784 ist u. a. ein Verfahren zur Formung von Stoffen beschrieben, die geeignet sind, als Kühlhüllen für Sicherheitssprengstoffe Verwendung finden zu können und wobei ein oder mehrere Kühlsalze mit·einer wäßrigen Lösung eines geeigneten organischen Bindemittels zu einer Paste gemischt sind, beispielsweise mit Gelatine und einem hygroskopischen mehrwertigen Alkohol, beispielsweise Glycerin, wobei diese Paste zu einer beliebigen Gestalt geformt und getrocknet wird.

In dem folgenden Beispiel ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes angegeben, worauf diese jedoch nicht beschränkt ist.

Beispiel

Eine mit einer Wachspapierumhüllung versehene Ladung von Sprengstoff mit einem Außendurchmesser von 32 mm wird zentral in einer Fapierhülle mit einem Durchmesser von 36,5 mm angebracht, die

an einem linde geschlossen ist. In den ringförmigen Raum zwischen der mit der Wachspapierumhüllung versehenen Ladung und der äußeren Papierhülle wird eine Mischung eingeschüttet, die 61 °/o de; handelsüblichen trockenen Aluminiumhydroxyds enthält, von dem 99 ⁰Zo durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,15 mm und 90 %> durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,104 ^mm hindurchgehen, und die außerdem aus 39 °/o gemahlenem Kalk besteht, der vollkommen durch ein 0,104-mm-Sieb hindurchgeht. Die eingeschüttete Mischung wird durch Aufstoßen der Hülle verfestigt, und die Füll- und Stol.i- oder Rüttelbehandlung wird so lange wiederholt, bis die ganze Länge der Ladung in die Mischung eingebettet ist, wobei darauf zu achten ist, dal.1 eine Ansammlung der Mischung an den Enden der Ladung verhindert wird. Das Gewicht der Flammen löschenden Mischung beträgt 45 °/o der (iewichtsmenge des Sprengstoffes.

Ein Paket von fünf Ladungen (insgesamt 850 g Sprengstoff), von denen jede i~og eines Sprengstoffs enthält, der aus 13 ⁰Zo einer nitrierten Mischung von Glycerin und Athylenglycol (80 : 20), 67 ⁰ZoAmmounitrat, 12.5⁰Zo Natriumchlorid, 5 ⁰Zo Holzmehl, ι ⁰Zo Paraffin, 1,5 ⁰Zo Kaolin besteht, und die in der oben angegebenen Weise mit einer Umhüllung versehen sind, ergeben, wenn sie frei hängend in einer 9⁰Zo Methan enthaltenden Luftmischung abgeschossen werden, keine Zündung des Gases, wenn das Ladungspaket mit einem elektrischen Zünder Xr. 6 gezündet wird. Unter ähnlichen Bedingungen ist bei Anwendung des gleichen Sprengstoffs in nicht umhüllter Form eine Gaszündung festzustellen, wenn die einzelne Ladung ein Gewicht von 170 g aufweist, und eine Zündung findet auch statt, wenn jede 280 g schwere Ladung mit einer Umhüllung von Kreide oder wasserhaltigem Aluminiumoxyd allein versehen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitshülle für Sprengladungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mischung von ι Mol eines im wesentlichen wasserunlöslichen Metallcarbonats, z. B. Natriumbicarbonat, Kalkstein oder Magnesit, und % bis 2 Mol eines Aluminiumhydroxyds in fein verteiltem Zustand besteht, gegebenenfalls unter Zusatz geringer Mengen weiterer flammenlöschender oder kühlender Stoffe.

2. Sicherheitshülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß amorphes natürliches Aluminiumhydroxyd, z. B. Bauxit, oder künstlich durch Ausfällen aus einer Aluminiumsalzlösung gewonnenes Aluminiumhydroxyd verwendet ist.

3. Sicherheitshülle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Bindeoder Haftmittel enthält und gegebenenfalls in Form eines biegsamen Blattes um die Sprengladung herumgewickelt ist.

4. Sicherheitshülle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit einem Bindemittel, wie z. B. Gips, in einer starren hohlzylindrischen Form hergestellt ist.

5. Sicherheitshülle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung ohne Bindemittelzusatz in den ringförmigen Raum, der zwischen der Sprengladung und einer sie umgebenden Papierhülle gebildet wird, eingeschüttet ist.