DE932596C

DE932596C - Druckgas erzeugende Sprengpatrone

Info

Publication number: DE932596C
Application number: DEP5871A
Authority: DE
Inventors: Clyde Oliver Davis; Richard Clyde Glogau; Frank Abraham Loving; James Pershing Swed
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1950-07-20
Filing date: 1951-07-14
Publication date: 1955-09-05
Also published as: BE504789A; US2736261A; GB689440A; FR1048345A

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgas erzeugende Sprengpatrone mit einer druckfesten Patronenhülse, einer abscherbaren Verschluß scheibe, einer vorzugsweise elektrischen Zünd- bzw. Heizvorrichtung und einer Ammoniumnitrat enthaltenden Ladung.

Für den Abbau der Kohle und anderer Gesteinsarten, wobei es darauf ankommt, eine Zertrümmerung in zu kleine Stücke zu vermeiden, hat man verschiedene Sprengmittel vorgeschlagen. Die gebräuchlichsten sind die explosiven Sprengstoffe. Sie erfordern naturgemäß bei ihrer Anwendung und Lagerung besondere Vorsichtsmaßregeln. Sie sind oft leicht entzündlich und explosiv, häufig stark brisant, so- daß das Gestein zu stark zerkleinert wird.

Man hat auch komprimierte oder verflüssigte Gase wie Kohlenoxyd oder flüssige Luft verwendet. Jedoch ist es schwierig, sie längere Zeit in Behältern unter hohem Druck zu halten. Häufig zünden sie daher nicht mehr sicher, oder es besteht die Gefahr einer zufälligen Entzündung.

Nach anderen bekannten Verfahren werden Gemische von festen Stoffen, wie Alkalinitrit und Ammonsalpeter, in druckbeständigen Rohren verwendet. Indessen konnten damit bisher keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden, weil die Gemische sehr unbeständig sind und weil sie alle

Nachteile der elektrisch gezündeten, flammen- und funkenerzeugenden Sprengstoffe aufweisen, da sie nach der Ladung die ganze Zeit in den Behältern verbleiben müssen.

Zu den weiter vorgeschlagenen Gemischen gas-., erzeugender fester Stoffe gehören Ammoniumnitrat mit einem Katalysator oder Ammoniumnitrat und eine große Menge eines verbrennbaren Stoffes. Die bekannten Sprengpatronen, die solche Gemische ίο enthalten, ergeben heftige Explosionen, nicht aber eine Gasbildung von geregelter Geschwindigkeit, wie es wünschenswert wäre. Wenn der ammoniumnitrathaltige Sprengstoff die Patronenhülse völlig oder nur an einem Ende ausfüllt, kann der Ex-IS plosionsdruck so ansteigen, daß die Patrone platzt. Ladungen, die lose in die Patronenhülse gefüllt werden, können statt einer geregelten Gasentwicklung eine Explosion ergeben. Auch können Teile der verbrennlichen Stoffe brennend aus dem Bohrloch geschleudert werden.

Die Ammonsalpeterwettersprengstoffe werden gewöhnlich durch flammen- oder funkenerzeugende Stoffe, die elektrisch gezündet werden, zur Detonation gebracht. Sie können daher unbeabsichtigt,z.B. durch fehlgeleitete Ströme oder aus Versehen, gezündet werden, bevor die Ladung in das Bohrloch gebracht ist. Auch muß man die Ladungen sehr vorsichtig vorbereiten, da die Zündvorrichtungen gefährlich sind. Überdies haben die bekannten Zündvorrichtungen eine sehr heftige Wirkung, so daß ein Teil der Ladung gegen den Boden der Patronenhülse getrieben werden kann, wo er sich über den ganzen Hülsenquerschnitt festsetzt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ammoniumnitratgemische besteht darin, daß sie als Zersetzungsprodukte giftige Gase entwickeln. Sakann man z. B. Ammoniumnitratverbindungen, die als Katalysatoren Chromate oder andere Chromverbindungen enthalten, im Bergbau nicht verwenden, weil sich bei ihrer Zersetzung Stickstofftetroxyd bildet. Der Sauerstoffgehalt von Ammoniumnitrat, dem eine große Menge brennbarer Stoffe zugemischt ist, reicht nicht zur völligen Oxydation aus, so daß diese Gemische bei der Verbrennung Giftgase entwickeln. Druckfeste Patronenhülsen, bei denen die chemischen Verbindungen die Verschlußscheibe berühren, müssen starke, chemisch unangreifbare Scheiben haben. Ammoniumnitratgemische, dieeinen Katalysator oder brennbare Stoffe enthalten, sind verhältnismäßig teuer und kostspielig im Gebrauch, weil man verhältnismäßig teure Zünder braucht. Es ist bekannt, derartige Sprengpatronen mit einer druckfesten Patronenhülse und einer abscherbaren Verschluß scheibe auszustatten, als Ladung Ammoniumnitrat zu verwenden und diese mittels des elektrischen Stromes zu zünden.

Demgegenüber zeichnet sich die erfindungsgemäße Sprengpatrone dadurch aus, daß die Druckgas erzeugende Ladung mit der Zünd- oder Heizvorrichtung in einer besonderen Hülse untergebracht ist, welche den Patronenraum sowohl im Längs- als auch im Querschnitt nicht vollständig ausfüllt.

Die Erfindung wird in den Zeichnungen beispielsweise erläutert.

Fig. ι stellt einen Längsschnitt einer Sprengpatrone nach der vorliegenden Erfindung dar, wie sie für das Laden der Bohrlöcher im Steinkohlenbergbau verwendet werden, in der sich in einer Innenhülse eine zweiteilige Sprengladung befindet, die mit einem elektrischen Glühwiderstand ausgestattet ist;

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Innenhülse in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3, 4 und S zeigen Gasdruckmessungen an Sprengladungen nach Fig. 1 und 2.

Auf den Ordinaten ist der Druck in 1000 kg/cm², ■ auf der Abszisse die Zeit aufgetragen, und zwar in Fig. 3 in Sekunden, in Fig. 4 und 5 in Millisekunden. So stellen die Kurven den Druck als Funktion der Zeit, also die Geschwindigkeit des Druckanstiegs, dar. Fig. 4 zeigt die Aufzeichnungen für eine Ladung, bei der die Druckanstiegsgeschwindigkeit 84 000 kg/cm² je Sekunde beträgt, und Fig. 5 die Kurve für eine Ladung, bei der die Druckanstiegsgeschwindigkeit 246 000 kg/cm² je Sekunde beträgt.

In Fig. ι stellt die Ziffer 1 die aus einem rohrförmigen druckfesten Stahlrohr bestehende Patronenhülse dar. Derartige Hülsen hat man für Ladungen aus komprimiertem Kohlendioxyd verwendet. An einem Ende der Patrone befindet sich eine abscherbare Verschlußscheibe 2 aus Stahl oder anderem starrem Werkstoff, die so bemessen ist, daß sie bei einem bestimmten Druck zerbirst. Die Scheibe wird mittels einer Gewindekappe 3 gegen einen Sitz oder in der Patronenhülse gehalten. Die Gewindekappe 3 ist mit Löchern 4, durch die die beim Zertrümmern der Verschlußscheibe 2 frei werdenden Gase entweichen können, und mit einer Öffnung 5 am äußeren Ende versehen, die der Entfernung der Teile der zerborstenen Verschlußscheibe dient. Am entgegengesetzten Ende der Patronenhülse 1 befindet sich ein Zündkopf 6, der einen gasdicht gegen eine Schulter am Ende der Hülse ι verschraubten Gewindezapfen und eine Ringleiste 7 aufweist, die dem Hülseninneren zugewandt ist. Zwischen dem Zündkopf 6 und der Schulter der Hülse 1 ist ein mit einem Flansch versehener Haltekörper 8 aus Holz oder einem anderen starren, nicht leitenden Stoff angeordnet, der zwei Bohrungen 9 und 10 besitzt, durch die die Enden eines schmalen Chrom-Nickel-Bandes 11 hindurchgehen. Das durch das Loch 9 hindurchgehende Bandende ist mit der Elektrode 12 verbunden, die durch den Zündkopf 6 isoliert an die Klemme 13 geführt ist, wobei der Durchgang gasdicht gedichtet ist, was ■:; in der Zeichnung nicht besonders dargestellt ist. Das durch die Bohrung 8 geführte Bandende stellt den Kontakt mit der Ringleiste 7 und somit die metallische Verbindung mit dem Zündkopf 6 her, an dem eine Klemme 14 befestigt ist. Die Klemmen und 14 sind durch zwei elektrische Drähte mit einer Stromquelle verbunden. Die gaserzeugende Ladung ist an dem Haltekörper 8 befestigt, wird durch ihn abgeschlossen und erstreckt sich in

Längsrichtung vom Zündkopf 6 gegen das Hülsenende zu, das durch die Verschluß scheibe 2 abgeschlossen ist.

Nach Fig. ι wird die erfindungsgemäße Ladung wie folgt hergestellt: Eine zylindrische Zündhülse 15, deren Boden zwei Löcher 16 aufweist, ist am Haltekörper 8 befestigt und wird durch ihn verschlossen. Das schmale Chrom-Nickel-Band 11 geht von der Elektrode 12 durch die Bohrung 9 durch die Zündhülse 15 nach unten, geht durch eines der Löcher 16 durch den Zündhülsenboden hindurch, durch das zweite Loch 16 in die Zündhülse 15 wieder zurück, dann durch die Bohrung 10 und hat Kontakt mit der Ringleiste/. Die Zündhülse 15 ist um das Chrom-Nickel-Band herum mit einem Gemisch aus 90 °/o Ammoniumnitrat und 10% Stärke, zusammen etwa 60 g, gefüllt. An dem Boden der gelochten Zündhülse 15 und in ihrer Verlängerung vom Zündkopf 6 weg erstreckt sich eine im wesentliehen zylindrische Ladungshülse 17 aus Polyäthylen, die etwa 265 g gekörntes Ammoniumnitrat enthält.

Die in Fig. 1 dargestellte Sprengpatrone wird folgendermaßen geladen: Die Verschlußscheibe 2 wird bis zum Anschlag in die Patronenhülse 1 eingeschoben und durch Aufschrauben der Kappe 3 befestigt. Der Haltekörper 8, die Zündhülse 15 und die daran befestigte Ladungshülse 17 mit den Ammoniumnitratladungen werden in das Zünderende der Patronenhülse 1 eingeschoben und durch den Flansch des Haltekörpers 8, der auf einer Schulter am Zünderende der Hülse 1 anliegt, in seiner Lage gehalten. Dann wird der Zündkopf 6 aufgeschraubt und die Patronenhülse 1 in das Bohrloch eingeführt. Die Klemmen 13 und 14 werden an eine Stromquelle angeschlossen und ein elektrischer Strom von 5 bis 15 Amp. und 24 bis 40 V durchgeleitet. Danach wird das Chrom-Nickel-Band 11 so weit erwärmt, daß das Ammoniumnitratgemisch in der Zündhülse 15 örtlich zersetzt wird. Die dadurch bewirkte Temperatur- und Druckerhöhung verursacht eine weitere Zersetzung des Ammoniumnitratgemisches, und die entwickelten Gase entweichen durch die Luftlöcher 16 in dasAmmoniumnitrat der Ladungshülse 17. Die von diesen Gasen und durch die Zersetzung des Ammoniumnitratgemisches erzeugte Wärme sowie die von der Heizvorrichtung erzeugte zusätzliche Hitze bewirken zusammen mit dem von den in der druckfesten Patronenhülse 1 eingeschlossenen gasförmigen Zersetzungsprodukten erzeugten Druck, daß die Reaktion durch die gesamte Ammoniumnitratmasse fortschreitet. Dabei steigt der Druck innerhalb der Patronenhülse 1 zunächst allmählich und dann schneller. In etwa 10 bis 25 Sekunden wird die Scheibe 2 zertrümmert, die Gase entweichen durch die Luftlöcher 4 und üben ihre Sprengarbeit im Bohrloch aus.

In Fig. 2 ist statt einer zweigeteilten eine einheitliche Ladung dargestellt, die sich in einer Innenhülse 18 aus feuerfestem Papier befindet, die sich unmittelbar an den Haltekörper 8 anschließt. Die Ladung in der Innenhülse 18 besteht z. B. aus einem Gemisch aus 88% gekörntem Ammoniumnitrat, 10% Stärke und 2% Natriumthiosulfat im Gesamtgewicht von 350 g, in die eine Schleife aus Chrom-Nickel-Band 11 eingebettet ist.DieWirkungsweise der Ladung nach Fig. 2 ist im wesentlichen die gleiche wie bei der zweiteiligen Ladung nach Fig. i, wobei der Haltekörper 8 sich von der Innenhülse 18 löst, wenn die Ladung explodiert.

Fig. 3, 4 und 5 zeigen Gasdruckkurven, die eben vor und nach dem Zertrümmern der Verschlußscheibe 2 in der Patrone nach der vorliegenden Erfindung aufgenommen sind. Fig. 3 zeigt die Druckerscheinungen in 1,4 Sekunden vor dem Erreichen des maximalen Druckes. Der Druck steigt in der Patrone etwa während der ersten 20 Sekunden nach Einschalten des Zündstromes nur sehr langsam. Dieser Zeitabschnitt ist nicht dargestellt. In der letzten Sekunde vor dem Erreichen des Maximums wird der Druckanstieg schnell größer, und er verläuft in der letzten Zehntelsekunde vor dem Maximum besonders steil. Die Druckerscheinungen während der letzten 12 Millisekunden vor Erreichen des Hochstdruckes sind noch deutlicher aus Fig. 4 und 5 zu erkennen, bei denen auf der Abszisse an Stelle von Sekunden Millisekunden angegeben sind.

Fig. 4 zeigt die Druckkurve einer Ladung, deren Abmessung und Verteilung so gewählt wurden, daß der Druckanstieg 84000 kg/cm² je Sekunde betrug. Man ersieht, daß die Verschlußscheibe etwa 1 Millisekunde vor Erreichen des höchsten Druckes zertrümmert wurde, was am Piezometer durch Ausschlag des Instruments angezeigt wurde.

Fig. 5 zeigt die Piezometerkurve einer Ladung, die eine Druckanstiegsgeschwindigkeit von 246 000 kg/cm² und Sekunde ergibt. Der Anstieg der Kurve ist während des gleichen Zeitraumes von 12 Millisekunden vor Erreichen des Hochstdruckes steiler, und der Druckunterschied zwischen dem Bruch der Scheibe und dem Maximum ist größer als in Fig. 4.

Beispiel 1

In eine Patrone nach Fig. 1 mit einem Rauminhalt von 2130 cm³ und einem inneren Durchmesser von 44,4 mm, der mit einer ■ abscherbaren Verschlußscheibe versehen ist, die so bemessen ist, daß sie einem statischen Druck von 630 kg/cm² widersteht, wurde am Zünderende folgende Ladung eingefüllt: a) 125 g eines Gemisches von gekörntem Ammoniumnitrat (90%) und 10% Stärkekörnern in eine Zündhülse 15 mit drei Luftlöchern an der Seite und mit einem Heizelement aus Chrom-Nickel-Band und b) weitere 100 g des gleichen Gemisches in eine Ladungshülse 17 aus Polyäthylen, die an dem freien Ende der Zündhülse 15 befestigt ist. Die Durchmesser der Zündhülse 15 und der Ladungshülse 17 waren praktisch gleich und um etwa 34 % kleiner als der lichte Durchmesser der Patronenhülse 1. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patrone war 0,10 g/cm³, die der gesamten Ladung 0,11 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats senkrecht zur Patronenachse in

dem dieLadung enthaltenden Teil betrug 0,35 g/cm³. Dann wurde der Zündkopf aufgeschraubt und ein Strom von 8 Amp. und 36 V etwa 25 Sekunden lang durchgeleitet. Die Verschlußscheibe wurde 35 Sekunden nach Beginn der Stromzuführung zertrümmert.

Beispiel 2

Eine wie im Beispiel 1 hergestellte Ladung, die j edoch a) 60 g eines Gemisches aus 84 °/o Ammoniumnitrat, 10% körniger Stärke und 6 ⁰Zo Natriumthiosulfat, Na₂ S₂ O₃ . 5 H₂ O (das letztere zur Verhütung der Entmischung) und b) 265 g eines Gemisches aus 90 % Ammoniumnitrat und 10% körniger Stärke enthielt, wurde in eine Patrone nach Fig. 1 mit einem Fassungsvermögen von 2130 cm² und einem lichten Durchmesser von 45 mm, mit einer Verschlußscheibe, die einem statischen Druck von etwa 630 kg/cm² widerstand, eingefüllt. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronenhülse ι betrug 0,14 g/cm³, die Ladedichte in den Hülsen 15 und 17 0,16 g/cm³ und senkrecht zur Längsachse 0,35 g/cm³. Die Ladung wurde durch Einleiten eines Stromes von 8 Amp.

bei 39,6 V während etwa 10 Sekunden gezündet. Die Verschlußscheibe zerbarst 17 Sekunden nach Beginn der Stromzufuhr.

Beispiel 3

Es wurde eine Ladung wie im Beispiel 2 hergestellt, wobei die Innenhülse 18 mit 260 g gekörntem Ammoniumnitrat geladen war. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronenhülse 1 betrug 0,15 g/cm³, in der Innenhülse 18 0,16 g/cm³. In der Patrone war die Ladedichte in Höhe der Ladung und senkrecht zur Längsachse 0,39 g/cm³. Die Ladung wurde wie im Beispiel 2 20 Sekunden lang gezündet. Die Verschlußscheibe 2 zerbrach 27,5 Sekunden nach Beginn der Stromzufuhr.

Beispiel

In eine Innenhülse aus feuerfestem Papier von einem Durchmesser von 53,9 mm und einer Länge von 60,9 cm wurde ein Gemisch von 88 % gekörntem Ammoniumnitrat, io⁰A> körniger Stärke und 2% Na₂S₂O₃ . 5 H₂O gefüllt. Die Hülse war mit einer Heizschleife aus Chrom-Nickel-Draht versehen. Die gaserzeugende Ladung wurde in eine Patronenhülse nach Fig. r eingeführt, die mit einer stählernen, abscherbaren Verschlußscheibe 2, die einen statischen Druck von 1200 bis 1400 kg/cm² aushielt, ausgestattet war. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patrone betrug 0,1 S g/cm³, die der gesamten Ladung 0,17 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung des Patronenabschnitts, der dieLadung enthielt, betrug 0,35 g/cm³. Der Zünderkopf wurde aufgeschraubt, der Kontakt mit einer 24-V-Batterie geschlossen und ein Strom von 13 Amp. 18 Sekunden lang zugeführt. In diesem Augenblick brannte der Heizdraht durch, wie an einem in den Zündstromkreis geschalteten Amperemeter zu erkennen war, so daß der Stromkreis unterbrochen wurde. ι Sekunde später wurde die Verschlußscheibe zertrümmert.

Beispiels

Ein Strom von 13 Amp. und 24 V wurde 10 Sekunden durch eine Anordnung nach Beispiel 4 geschickt. Danach wurde der Strom durch öffnen eines Schalters unterbrochen. Die Verschlußscheibe zerbarst nicht. Als man die gaserzeugende Ladung in ihrer Verpackung aus der Patrone nahm und untersuchte, stellte sich heraus, daß die ammoniumnitrathaltige Ladung in der Nähe des Chrom-Nickel-Heizdrahtes etwas geschmolzen war und sich wieder verfestigt hatte. Die Erwärmung hatte also nicht genügt, um eine Fortpflanzung der Reaktion zu' ermöglichen. Eine zweite Ladung gleicher Art wurde der gleichen Behandlung unterworfen, nur daß sie nicht herausgebrochen, sondern von außen besichtigt wurde. Diese gleiche Ladung wurde in die Patrone zurückgebracht und mit einem Zündstrom von 13 Amp. und 24 V geheizt. 22 Sekunden nach Beginn der Stromzufuhr wurde die Verschlußscheibe zertrümmert.

Beispiel 6 _go

Ein Strom von 14 Amp. und 24 V wurde 15 Sekunden lang durch eine Anordnung nach Beispiel 4 geschickt. Dann wurde der Strom unterbrochen. Die Verschlußscheibe zerbarst 5 Sekunden später. - ⁹S

Beispiel 7

In eine Patronenhülse 1 nach Fig. 1 mit einem Fassungsvermögen von 2130 cm² und einem Innendurchmesser von 45 mm mit einer stählernen, abscherbaren Verschlußscheibe 2, die einem statischen Druck von 1200 bis 1400 kg/cm² standhielt, wurden 350 g eines Gemisches, aus 96% gekörntem Ammoniumnitrat und 4% Stärkekörnern in einer zylindrischen Polyäthylenhülse i°5 mit einem Außendurchmesser von 30 mm gebracht. Die Hülse war am Zünderende mit einem elektrischen Zünder ausgestattet, der in das Ammoniumnitratgemisch eingebettet war. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronebetrug o,i6g/cm³, die der gesamten Ladung 0,17 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Teil der Patrone, der die Ladung enthielt, betrug 0,41 g/cm³. Dann wurde der Zünderkopf aufgeschraubt und Strom zugeführt. Die Verschluß- 115. scheibe 2 zerbarst in weniger als ι Sekunde, ohne daß die Patrone beschädigt wurde.

Füllte man jedoch die gleiche Menge derselben Ladung lose in die gleiche Patrone mit der gleichen Verschlußscheibe und dem gleichen Zündsatz, wobei die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patrone 0,16 g/cm³, die der gesamten Ladung 0,17 g/cm³ betrug, während die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Teil der Patrone, der die Ladung enthielt, 1 g/cm³ betrug, wurde die Patronenhülse 1 in weniger als

ι Sekunde nach Schließen des Stromes zertrümmert.

Beispiel 8

Bei einem Kupferrohr von 76 mm Länge und 12,7 mm Durchmesser, in dessen Mitte sich eine in der Längsrichtung eingebaute Kupferelektrode befand, die mit dem Kupferrohr keinen Kontakt hatte, wurde der Zwischenraum zwischen Wandung und Elektrode mit einem leitenden Gemisch gefüllt, das zu 99 % aus Ammoniumnitrat und zu 1 % aus Graphit bestand, das in das Rohr eingepreßt wurde. Um das Kupferrohr herum wurde eine zylindrische Polyäthylenhülse mit einem Außen-

!5 durchmesser von 30 mm geschoben, in dem sich 300 g eines Gemisches aus 88% Ammoniumnitrat und 12% Stärkekörnern befanden. Diese Anordnung wurde in eine druckfeste Patronenhülse 1 nach Fig. 1 gebracht, deren Fassungsvermögen 1687 cm³ und dessen lichter Durchmesser 45 mm betrug und die eine Verschluß scheibe 2 besaß, die einem Druck von 630 kg/cm² standhielt. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der druckfesten Patronenhülse betrug 0,13 g/cm³. Die maximale

^a5 Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung der Patrone, in der sich die Ladung befand, betrug 0,4 g/cm³. Es wurde Gleichstrom von 33 V eingeleitet. Die Verschlußscheibe zerbarst nach 2 Minuten.

Beispiel 9

Eine gaserzeugende Ladung aus 420 g eines Gemisches aus 96%Ammoniumnitrat und 4% Stärkekörnern wurde in eine Zinnhülse von einem Durchmesser von 28,5 mm gefüllt, die ein Heizband aus Chrom-Nickel enthielt.

Die gaserzeugende Ladung wurde in eine druckfeste Patronenhülse 1 nach Fig. 1 gefüllt, die mit einer zerbrechlichen Verschlußscheibe aus Faserstoff, die einem statischen Druck von etwa 630 kg/cm² standhielt, ausgestattet war und ein Fassungsvermögen von 2130 cm³ sowie einen Innendurchmesser von 45 mm besaß. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der druckfesten Patronenhülse betrug 0,20 g/cm³, die der Gesamtladung 0,21 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Teil der Patrone, der die Ladung enthielt, betrug 0,38 g/cm³. Dann wurde der Zünderkopf angeschraubt, der Kontakt mit einer Stromquelle hergestellt und ein Strom von 15 Amp. und 24 V zugeführt. Nach 94 Sekunden zerbarst die Faserstoff scheibe, ohne daß die Patrone beschädigt wurde. Bei einem weiteren Versuch wurden 100 g eines Gemisches aus 90 %Ammoniumnitrat und 10"/»Stärke in eine gleiche, mit einem Chrom-Nickel-Heizelement versehene Hülse gebracht und in das Zünderende der Patrone gesteckt. Vom anderen Ende der Patrone her wurden 300 g des gleichen Gemisches außen um die Hülse so herumgegossen, daß die Patronenhülse am Zünderende innen vollständig ausgefüllt war. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronenhülse betrug 0,18 g/cm³, die der Gesamtladung 0,20 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Teil der Patrone, der die Ladung enthielt, betrug 1 g/cm³. Eine Verschlußscheibe aus Kunststoff, die einem statischen Druck von etwa 630 kg/cm² standhielt, wurde am anderen Ende der Patrone angebracht. Dann wurde ein elektrischer Strom von 8 Amp. und 38 V mittels der Eelektroden am Zünderende zugeführt. In diesem Falle wurde die Patronenhülse nach 50 Sekunden zertrümmert.

Beispiel 10

Ein Gemisch aus 90% gekörntem Ammoniumnitrat und 10% Stärkekörnern im Gesamtgewicht von 300 g wurde in eine zylindrische Polyäthylenhülse 15, die einen Durchmesser von 28,5 mm hatte, gefüllt und 25 g rauchloses Schießpulver, das um eine elektrische, mit einem Zündstoffkügelchen auf dem Brückendraht versehene Brückendrahtanordnung herumgelagert wurde, in das an den Haltekörper angebrachte Hülsenende gegeben. Diese gaserzeugende Ladung wurde in eine Patronenhülse 1 nach Fig. 1 gebracht, deren Fassungsvermögen 2130 cm³ und deren Innendurchmesser 45 mm betrug, die mit einer Verschlußscheibe 2, die einem statischen Druck von 1400 kg/cm² standhält, ausgestattet war. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der druckfesten Patrone betrug ο, 13 g/cm³, die der Gesamtladung 0,15 g/cm³. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Abschnitt der Patronenhülse, der die Ladung enthielt, betrug 0,35 g/cm³. Dann wurde die Ladung gezündet. Die Ladung zertrümmerte die Verschluß-Scheibe 2 in -etwa 1 Sekunde, ohne die Patronenhülse ι zu beschädigen. Andererseits wurde, wenn man die gleiche Menge des gleichen Gemisches lose in das Zünderende der Patrone um eine gleiche Zündvorrichtung goß, bei der die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronenhülse 0,13 g/cm³, die der Gesamtladung 0,15 g/cm³ und die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in dem Abschnitt der Patrone, der die Ladung enthielt, ι g/cm³ betrug, und zündete, die Patronenhülse in etwa 1 Sekunde zertrümmert.

Aus den vorstehenden Beispielen ist zu ersehen, daß die Ladedichte des Ammoniumnitrats in jedem Falle geringer ist als die der gesamten Ladung. Unter der Ladedichte des Ammoniumnitrats ist die Ladedichte des Ammoniumnitratanteils der Ladung, nicht die der gesamten Ladung, zu verstehen.

Aus den Beispielen geht weiter hervor, daß man nach der vorliegenden Erfindung eine wirksame Druckgasentwicklung erzielt, die besonders im Kohlenbergbau verwertbar ist, wenn man die Ammoniumnitratladung in der Patronenhülse so unterbringt, daß die Zersetzungsgase in den Innenraum der Patronenhülse gelangen können und in dieser gehalten werden, bis die abscherbare Verschlußscheibe birst. Füllt die Ladung dagegen die Patronenhülse 1 senkrecht zur Längsachse aus, so besteht die Gefahr, daß die Patronenhülse 1 platzt, bevor die Verschluß scheibe 2 den Weg für die Druckgase freigegeben hat, wie aus den Beispielen 7, 9 und 10 hervorgeht.

Durch Messen des Explosionsdruckes vermittels Belastungsmessern und piezoelektrischen Meßgeräten wurde gefunden, daß der dynamische Druck, bei dem die Verschlußscheiben zerbrechen, höher sein darf als der statische, pneumatische Druck, dem die Verschlußscheiben standhalten. So wird eine stählerne Verschlußscheibe, die einem statischen Druck von 560 bis 700 kg/cm² standhält, erst bei einem dynamischen Druck von bis zu 210 kg/cm² zertrümmert. Weiter wurde gefunden, daß der durch die Zersetzung der Ammoniumnitratladung erreichte Höchstdruck nicht, wie man erwarten sollte, in dem Augenblick auftritt, wenn die Verschlußscheibe zerbricht, sondern nach einer

ig meßbaren Zeit von weniger als 1 Millisekunde nach dem Zerbersten der Verschlußscheibe, wie aus den Kurven in Fig. 4 und 5 deutlich ersichtlich ist. Der Unterschied zwischen dem im Augenblick des Zerberstens der Verschlußscheibe 2 herrschenden, und dem anschließenden maximalen Druck ist um so größer, je größer die Druckanstiegsgeschwindigkeit im Augenblick des Zerbrechens ist. Diese Druckänstiegsgeschwindigkeit nimmt mit der Vergrößerung des Ladungsdurchmessers zu, und wenn die gaserzeugende Ladung die Patronenhülse 1 vollständig ausfüllt, ist die Geschwindigkeit so· hoch, daß der Zeitintervall zwischen Erreichen desDruckes im Augenblick des Durchbruchs und dem maximalen Druck angenähert Mull ist. Die Patronenhülse kann dann gleichzeitig mit dem Zerbrechen der Scheibe oder sogar vorher platzen.

Diese Beziehungen sind aus der folgenden Tabelle I besser verständlich, in der die Drucke im Augenblick des Durchbruchs, die Höchstdrucke und die Druckanstiegsgeschwindigkeiten für eine Reihe von Schieß versuchen aufgeführt sind, die mit gaserzeugenden Ladungen' verschieden großer Durchmesser in stählernen druckfesten Patronenhülsen, die einem statischen Druck von etwa 2460 kg/cm² standhalten, --mit stählernen Verschlußscheiben, die einem statischen Druck von 560 bis 700 kg/cm² standhalten, wiedergegeben sind. Die Patronenhülsen hatten einen lichten Durchmesser ;-von 45 mm und ein Fassungsvermögen von 2130 cm³. Die Ladungen wurden nach Fig. 2 hergestellt und hatten alle das gleiche Gewicht und die gleiche Zusammensetzung, nämlich 350 g eines Gemisches aus 88% gekörntem Ammoniumnitrat, 10% Stärke und 2% Natriumthiosulfat. Bei Verwendung kleinerer Ladungsdurchmesser waren die Ladungen naturgemäß entsprechend länger, da gewichtsmäßig die gleichen Mengen gaserzeugender Mischung verwendet wurden. Die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der druckfesten Patronenhülse betrug in jedem Falle 0,15 g/cm³ und die der Gesamtladung 0,17 g/cm³.

Tabelle I

Dynamische Druckangaben bei einer Verschlußscheibe, die einem statischen Druck von 560 bis

700 kg/cm² standhält

Ladungsdurchmesser 25 mm I 28,5 mm j 31,7 mm | 44,4 ]

Druck bei Bersten der Verschlußscheibe in kg/cm² Piezometer ..

Höchstdruck in kg/cm² Belastungsmesser

Piezometer.

Druckanstiegsgeschwindigkeit in kg/cm²/Sekunden Belastungsmesser..

' Piezometer ·.

618

830

710

77OOO

77 000

660 990

710 98 000 77 000

710 ι 096

950

210 000 274000

942 1530

1175 485 000 527 000

Tabellen

Dichte des Ammoniumnitrats in den Ladungen von Tabelle I bei verschiedenen Ladungsdurchmessern quer zur Längsachse

Durchmesser der Ladungen in Millimeter 25 1 S⁸,5 1 3i,7 I 38,0 1 44,4

Ladedichte des NH₁NO₃ im Querschnitt in dem Abschnitt der druckfesten Patronenscheibe, der die Ladung enthält..

o,35

o,43

0,61

0,83

Wenn eine Verschlußscheibe, die einem statischen Druck von 1400 kg/cm² standhielt, in einer anderen Versuchsreihe als in der in TabelleT angegebenen verwendet wurde, ergab sich, daß die Höchstdrucke, nach den Messungen mit dem Belastungsmesser etwa 350 bis 700 kg/cm² höher lagen, daß jedoch die zum Vergleich herangezogene Druckanstiegsgeschwindigkeit mit dem Ladungsdurchmesser steigt.

Aus den obigen Angaben ist ersichtlich, daß bei einem Ladungsdurchmesser von 44,4 mm, dem maximalen Dtirchmesser für eine in einer Innenhülse untergebrachten Ladung, die man gerade noch in einer Patronenhülse von 44,4 mm Durchmesser unterbringen kann, die Druckanstiegsgeschwindigkeit etwa doppelt so hoch liegt wie bei einer Ladung von einem Durchmesser von 31,7 mm. Wegen der bequemeren Handhabung und, was noch wichtiger

ist, wegen der größeren Sicherheit sind Ladungen, deren Druckanstiegsgeschwindigkeit nicht größer als 280 000 kg/cm² in der Sekunde ist, zu bevorzugen, da jede Ladung einen Druck aufweisen kann, der erheblich über dem in der Tabelle gezeigten Durchschnitt Hegt. Es ist sogar noch besser, Ladungen zu verwenden, deren Druckanstiegsgeschwindigkeit nicht über 210 000 kg/cm² je Sekunde liegt.

Das Gewichtsverhältnis von Ammoniumnitrat in der gaserzeugenden Mischung zum Volumen der druckfesten Patronenhülse oder die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Patronenhülse liegt in den angeführten Beispielen bei 0,2 g/cm³. Die Ladedichte in der Querrichtung an jeder Stelle der *5 Patronenhülse, an der die Ladung liegt, beträgt etwa 0,4 g/cm³ für brauchbare Ladungen. Sollen Ammonsalpeterladungen hergestellt werden, deren Durchmesser und Gewicht so· beschaffen sind, daß die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der druckfesten Patronenhülse nicht über 0,3 g/cm³ hinausgeht, und wenn die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung, im Gegensatz zu der Ladedichte der Gesamtladung, an keiner Stelle über 0,5 g/cm³ liegt, so ist die Druckanstiegsgeschwindigkeit niedrig genug, um ein Platzen der Patronenhülse zu unterbinden, wie aus den Dichteangaben über die Querrichtung-aus Tabelle II hervorgeht, wenn man einen hinreichenden Sicherheitsfaktor berücksichtigt.

Die thermische Zersetzung von Ammoniumnitrat oder Gemischen aus Ammoniumnitrat und brennbaren Zusätzen zeigte bisher ein ungewisses Ergebnis. Aus den Kurven von Fig. 3, 4 und 5 geht hervor, daß bei der thermischen Zersetzung von Ammoniumnitrat der Druckanstieg allmählich fortschreitet, wenn man fortgesetzt Wärme zuführt. Dieser Druckanstieg geht anfangs außerordentlich langsam vor sich. Kleine Mengen brennbarer Zusätze halten die Zersetzung während dieses Stadiums aufrecht. Später wird jedoch ein Punkt erreicht, an dem die Druckanstiegsgeschwindigkeit wesentlich ansteigt. Dieser Anstieg liegt in dem Ammoniumnitrat selbst begründet. Der Druckanstieg geht in dieser Phase so schnell vor sich, daß er unkontrollierbar erscheint. Es wurde jedoch gefunden, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit sich durch Anwendung der oben beschriebenen Mittel regeln läßt. Es ist erwiesen, daß die thermische Zersetzung des Ammoniumnitrats druckempfindlich ist, d. h. daß die Zersetzungsgeschwindigkeit des Ammoniumnitrats und damit die Geschwindigkeit des Druckanstiegs sich vergrößert, wenn der Druck auf das der Zersetzung unterworfene Ammoniumnitrat größer wird. Wie beobachtet wurde, hängt diese Druckanstiegsgeschwindigkeit von der Konzentration oder der Dichte in der Querrichtung des Ammoniumnitrats in demjenigen Teil der druckfesten Patronenhülse ab, der das Ammoniumnitrat enthält, wenn das Ammoniumnitrat unter Druck in der Patrone erwärmt wird. Nach der vorliegenden Erfindung kann der Gasdruck sich infolge des Einschlusses der gaserzeugenden Ladung in der druckfesten Patronenhülse entwickeln. Es wird jedoch verhindert, daß er stellenweise eine gefährliche Höhe erreicht, indem Kanäle zum Entweichen von Gasen vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße, gaserzeugende Ladung, die örtlich erwärmt wird, bleibt während der langsamen Reaktion in ihrer vorher bestimmten Lage, und infolge des Einbaus von Kanälen, die um die Ladung herum oder durch sie hindurchgehen, können die Gase aus der Nähe der Ladung entweichen, und es wird verhindert, daß stellenweise ein Druckanstieg auftritt, der die Patronenhülse zum Platzen bringen würde, bevor die stürmische Reaktion beginnt. Die Ladung wird also daran gehindert, einen durchgehenden Druck zu erreichen, der die Patrone zertrümmern würde, indem sie geometrisch so angeordnet wird, daß die Verschluß scheibe zerbirst, bevor der Höchstdruck erreicht ist.

Statt eines ringförmigen Kanals um die ammoniumnitrathaltige gaserzeugende Ladung kann man auch Längskanäle innerhalb der Ladung anordnen, die den gleichen Zweck erfüllen, da sie ebenfalls die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung in der druckfesten Patronenhülse herabsetzen. Die Ladung kann aus zwei Teilen bestehen, von denen der erste mit der Heizvorrichtung in Verbindung steht, während der zweite daran befestigt ist oder sich in einer gesonderten Packung an einer anderen Stelle innerhalb der druckbeständigen Patronenhülse befindet.

Die praktisch zylindrische Innenhülse, die die gaserzeugende, ammoniumnitrathaltige Ladung enthält, kann aus jedem geeigneten dünnen Werkstoff, z. B. aus dünnem Kunststoff, aus Papier, aus Pappe, Metallfolie u. dgl. bestehen. Wesentlich ist, daß die Hülle dick und starr genug ist, um die Ladung in ihrer Lage zu halten. Es ist zweckmäßig, daß der Werkstoff der Innenhülse nicht brennbar ist oder daß er durch geeignete Überzüge oder andere Behandlung feuerfest gemacht wird. Auch soll der Werkstoff der Innenhülse beständig gegen Feuchtigkeit sein, da das Ammoniumnitrat hygroskopisch ist. Der Abschnitt der Innenhülse, der den Teil der gaserzeugenden Ladung umschließt, dem die Wärme zugeführt wird, kann auch aus etwas dickerem Material bestehen als die übrige Hülse. In diesem Falle kann man in diesem stärkeren Teil Luftlöcher vorsehen, und zwar entweder in den Seitenwänden der Innenhülse oder am Boden des ersten Abschnitts einer zweiteiligen Ladung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.

Für die erfindungsgemäß verpackten, gaserzeugenden Ladungen eignen sich entweder Ammoniumnitrat allein, möglichst verhältnismäßig grob gekörnt, oder Ammoniumnitrat mit einer kleinen Menge brennbarer, sauerstofrverbrauchender Stoffe, z. B. Stärke, Zellstoff, Vaseline, Maschinenöl, Calciumstearat oder Graphit. Am besten fügt man solche Mengen der brennbaren Stoffe zu, daß die Gemische und die Verpackungshülse nicht weniger Sauerstoff enthalten, als zur vollständigen Verbrennung des Gemisches und der Innenhülse erforderlich ist. So wird selbst bei organischen

brennbaren Stoffen, die eine große Sauerstoff menge enthalten, die Menge an brennbaren Stoffen im allgemeinen nicht höher als etwa 12 Gewichtsprozent der gaserzeugenden Mischung sein dürfen. Kühlende Salze, wie Natriumchlorid, Borax, die Metallkarbonate od. dgl., können ebenfalls zugesetzt werden, natürlich nur in solchen Mengen, daß ein richtiges Funktionieren der Mischung gewährleistet ist. Außerdem kann es wünschenswert sein, Mittel gegen Zersetzung, z.B. Natriumthiosulfat, den Gemischen aus Ammoniumnitrat und Brennstoff zuzusetzen.

Es hat sich gezeigt, daß ammoniumnitrathaltige gaserzeugende Ladungen der obengenannten Zusammensetzung weniger Giftgase erzeugen, als in Kohlengruben zulässig sind, wenn sie in dünnwandigen, im wesentlichen zylindrischen Hülsen gezündet werden, die sich in druckfesten Patronenhülsen mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser der dünnwandigen Innenhülse, befinden, und wenn die Ladedichte des Ammoniumnitrats in der Querrichtung der druckfesten Patronenhülse weniger als 0,5 g/cm³ beträgt. Die Gase, die nach dem Zertrümmern der zerbrechlichen Scheibe aus der Patrone austreten, bestehen im wesentlichen aus Stickstoff, Kohlendioxyd und Wasser und enthalten nur außerordentlich geringe Mengen von giftigen Gasen, wie aus Tabelle III ersichtlich ist, in der die Mengen an schädlichen Gasen angegeben sind, die sich bei verschiedenen ammoniumnitrathaltigen, in einem druckfesten Behälter zur Entzündung gebrachten Mischungen nach der vorliegenden Erfindung bilden. Die Ladungen wurden in einem geschlossenen Raum abgeschossen, um ein Auffangen und Analysieren der Gase zu gestatten.

20	30	130	1°	Gaserzeugende Ladung	5H₂	O	Tabelle	III	NO	NO₂	CO	H₂S	Liter Gas au J	je 453 g der	Alle Gase	Stick oxyde	Schädliche Gase
			Zusammensetzung			Schädliche Gase in	o,3	0,0	1.4	0,0		gaserzeugenden Ladung	324	0,9	5.4
			91,30/0 NH₄NO,									Schädliche Gase insgesamt
Menge 25 (g)	,, 100 ·	7,3 7o Stärke	5H₂	O						1.7
130		XA⁰U Na₂S₂O₃-			der gesamten Gase	0,0	0,0	1,8	o,4		358	0,0	7.9
		88,3 7o NH₄NO₃
HO	9,8:7ο Stärke	5H₂	O					2,2
	1,9 7₀ Na₂S₈O₃-			0,0	0,0	5,7	0,0.		355	0,0	20,2
88,3 °/o NH₄NO₃
9,8 7o Stärke	'5H₂	O					5.7
1,90/0 Na₂S₂O₃.		0,0	0,0	6,5	0,3		355	0,0	24,0
87,90/0 NH₄NO₃
9,8 7o Stärke						6,8
2,3% Na₂S₂O₃-

Obwohl die beschriebenen Ladungen mittels flammenerzeugender Zündsätze erwärmt werden können, wie sie im Beispiel 7 und 10 beschrieben sind, empfiehlt es sich, nicht entflammbare Heizelemente, z. B. elektrische Widerstände, zu verwenden. Ein Widerstandsheizgerät mit einem Chrom-Nickel-Band nach Fig. 1 und 2 eignet sich besonders gut. Dabei braucht nur ein Strom von mäßiger Stärke und Spannung wenige Sekunden lang zugeführt zu werden. Auch sind diese Chrom-Nickel-Bänder billig und leicht zu beschaffen. Überdies liefern sie genug Wärme, um die Zersetzung der Ladung in Gang zu bringen, und zwar so lange, bis das Band durchgebrannt ist. Nach dem Durchbrennen, was an einem Amperemeter ab-

.- . gelesen werden kann, ist der elektrische Strom abzuschalten. Dann stehen zur Zeit der Zertrümmerung der Verschlußscheibe keine Drähte mehr

6"o unter Strom, was für die Sicherheit wesentlich ist. Eine andere geeignete Form des elektrischen

■ . Widerstandsheizgerätes ist die Kupferrohranordnurig nach Beispiel 8. Bei diesem Gerät geht der

Strom unmittelbar durch das graphithaltige Ammoniumnitrat zwischen den Kupferelektroden hindurch. Ebenso kann man ein Heizelement, z. B. eine kupferne Heizschlange, als ständigen, wiederverwendbaren Teil der Patrone benutzen. Dieses kann in Berührung mit der verpackten gaserzeugenden Ladung stehen, ohne jedoch die Luftkanäle zu beeinträchtigen. Das Gerät kann z. B. am Zünderkopfende oder an jeder beliebigen Stelle der Ladung angebracht sein.

Die Verschluß scheibe 2 kann aus jedem beliebigen Werkstoff bestehen, der so beschaffen sein muß, daß er die Freigabe der Gase bei einem Druck gestattet, wie er zum Abbau von Steinkohle od. dgl. erforderlich ist. Man kann Stahlscheiben verwenden, jedoch sind auch Scheiben aus nicht metallischem Stoff, z. B. Faser- oder Kunststoff, vorteilhaft verwendbar, da sie keine Funken erzeugen, wenn der durch den Gasdruck zerborstene Teil gegen die Lüftungskappe schlägt. Bei der erfindungsgemäß verpackten gaserzeugenden Ladung können derartige Scheiben aus Faser- oder Kunst-

Stoff verwendet werden, weil sie nicht dazu dienen, die Gase unter Druck zu halten, und weil sie auch keine unmittelbare Berührung mit irgendwelchen, chemisch reagierenden Stoffen haben. Auch Ver-Schlußscheiben aus Metallen, die keine Funken erzeugen, wie Messing, lassen sich vorteilhaft verwenden.

Die Erfindung ist zwar für druckfeste Patronenhülsen beschrieben worden, die sich nach ihrer ίο Größe und Stärke zum Abbau von Steinkohle verwenden lassen, jedoch können naturgemäß auch Patronenhülsen oder Rohre mit größerem oder kleinerem Durchmesser, größerer oder kleinerer Länge oder Stärke verwendet werden, und die ¹S Menge und Zusammensetzung der gaserzeugenden Ladung kann entsprechend verändert werden, und diesen wiederum müßte der Durchmesser und die Länge der Innenhülse für die Packung angepaßt werden. Die Lüftung, die Ladedichte und die Druckanstiegsverhältnisse müssen aber der obigen Beschreibung entsprechen, um die Möglichkeit eines Zerplatzens des Rohres auszuschalten.

Es ist auch erwähnt, daß Anordnungen, bei denen nicht explosive, gaserzeugende ammonsalpeterhaltige Ladungen, die gemäß dieser Erfindung hergestellt sind, wegen ihrer langsamen und gründlichen Wirkung, die auf dem Freiwerden der Gase unter Druck beruht, ein ausgezeichnetes Mittel zum Schießen von Gestein, wie z. B. Kohle, in Form großer Klumpen sind und die Vorteile einer hohen Sicherheit, einer leichten Arbeitsweise und Wirtschaftlichkeit in sich vereinigen.

Was die Sicherheit anbelangt, so ist wesentlich, daß die gaserzeugende Ladung so angeordnet ist, daß die Gefahr einer örtlichen Druckentwicklung, die das Rohr zum Bersten bringen könnte, weitgehend ausgeschaltet wird. Außerdem ergeben die erfindungsgemäßen Ladungen geringere Mengen giftiger Gase, als sie in Kohlengruben zulässig sind. Weiter sind die Ladungen in der Handhabung ungefährlich, da sie sich ohne Anwendung hoher Temperaturen und Druck nicht schnell zersetzen und infolgedessen nicht durch Stoß, Reibung u. dgl. zur Explosion gebracht werden. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Heizvorrichtung kann durch eine unbeabsichtigte Betätigung des Heizgerätes nicht eine Zersetzung der gesamten Ladung herbeigeführt werden, und das Heizelement erzeugt weder Flamme noch Funken. Ein Strom, der größer ist als die gewöhnlich in Gruben auftretenden vagabundierenden Ströme müßte für längere Zeit zugeführt werden, um die Ladung zu zünden.

Wenn man eine Heizung aus Chrom-Nickel-Band verwendet, brennt das Band schon mehrere Sekunden vor dem Bersten der Verschlußscheibe durch. Dann kann der Strom abgeschaltet werden, so daß keine stromführenden Drähte mehr vorhanden sind, die zur Zeit des Zerbrechens der Verschlußscheibe noch einen Funken erzeugen könnten. Weitere Sicherheitsfaktoren bestehen darin, daß nichts in der Ladung von selbst reagieren oder herauslaufen kann und daß die Reaktion so schnell erfolgt, daß das Rohr noch nicht wesentlich erwärmt ist, bevor die Entladung erfolgt, so daß das Rohr nach der Entladung verhältnismäßig kühl ist und angefaßt werden kann.

Die leichte Handhabung beruht darauf, daß die Ladungen in bequemen Packungen der erforderlichen Größe und Menge hergestellt und dann in der Grube in die druckfesten Patronenhülsen gefüllt werden können.

Die beschriebenen Sprengpatronen sind •wirtschaftlich, weil das handelsübliche Ammoniumnitrat, die geeignete Verpackung für die erfindungsgemäßen gaserzeugenden Mischungen und die bevorzugten Heizgeräte sämtlich billig sind. Überdies ist die Herstellung der Ladungen außerordentlich einfach, und die Ladungen sind lagerungsbeständig. Die gasförmigen Zersetzungsprodukte wirken nicht korrodierend auf die Patronenhülsen ein, so daß die Patronen lange Lebensdauer haben und oft wieder gebraucht werden können.

Die Erfindung ist vielen Abwandlungen in der Zusammensetzung der Ladung, der Anordnung und der Einzelteile zugänglich, ohne das vom Wesen des Erfindungsgedankens abgewichen wird.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Druckgas erzeugende Sprengpatrone mit einer go druckfesten Patronenhülse, einer abscherbaren Verschlußscheibe, einer vorzugsweise elektrischen Zünd- bzw. Heizvorrichtung und einer Ammoniumnitrat enthaltenden Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgas erzeugende Ladung mit der Zünd- bzw. Heizvorrichtung in einer besonderen Hülse untergebracht ist, welche den Patronenraum sowohl im Längs- als auch im Querschnitt nicht vollständig ausfüllt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 645 929; britische Patentschriften Nr. 430 258, 431936.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

I 509541 8.55