Titel: | Ueber die Benützung von elektrischen und Volta'schen Apparaten zum Zünden von Sprengladungen und Minenöfen; von Professor Carl Kuhn in München. |
Autor: | Carl Kuhn [GND] |
Fundstelle: | Band 145, Jahrgang 1857, Nr. XLV., S. 186 |
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XLV.
Ueber die Benützung von elektrischen und
Volta'schen Apparaten zum Zünden von Sprengladungen und Minenöfen; von Professor
Carl Kuhn in
München.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Kuhn, über die Benützung von elektrischen Apparaten zum Zünden von
Sprengladungen.
Unter den vielen und mannichfachen Anwendungen, mit welchen die Forschungen im
Gebiete der Elektricitätslehre in den letzten dreißig Jahren die Technik
bereicherten, ist die Anwendung der Elektricität zum Zünden von Sprengladungen und
Minenöfen als eine der interessantesten zu betrachten. Sowohl zum Sprengen von
Felsen, um Straßen anlegen zu können, oder Flüsse zu reguliren, zum Betriebe des
Bergbaues, bei Arbeiten in Steinbrüchen etc., als auch bei Sprengungen, die zum
Angriffe oder der Vertheidigung bei der Kriegführung an oder in Festungswerken, in
Verschanzungen etc. zweckdienlich seyn müssen, hat man bis zur neueren Zeit die
mechanischen Zündungsmethoden benützt, die, so sinnreich auch einzelne derselben
sind, dennoch so viele Nachtheile besitzen, daß die Beseitigung der letzteren durch
weitere Ausbildung dieser mechanischen Zündungsmethoden kaum zu erlangen seyn
dürfte.
Diese Nachtheile, welche die älteren Zündungsmethoden mit sich führen, wurden zwar
von sachkundigen Männern schon in der gründlichsten Weise erörtert, und wir sagen
daher nichts Neues, wenn wir die wichtigsten derselben hier wieder vorführen, ja wir
müssen sogar in dieser Beziehung uns ganz und gar an die Erörterungen der Fachmänner
halten, denen alle Erfahrungen zur Seite stehen, welche zur Beurtheilung eines
derartigen rein praktischen Gegenstandes zu Rathe gezogen werden müssen; allein wir
halten es für unsere folgenden Betrachtungen für nothwendig, ehe wir auf diese
eingehen, eine kurze Vergleichung der mechanischen und elektrischen Zündungsmethoden
vorzunehmen, um wenigstens im Allgemeinen, soweit dieses vom rein physikalischen
Standpunkte aus zulässig ist, auf die Wichtigkeit des vorliegenden Gegenstandes die
Aufmerksamkeit derjenigen hinzulenken, die sich häufig mit Sprengarbeiten zu
beschäftigen haben, und denen eine weitere Gelegenheit zur Beseitigung jener
Nachtheile sich nicht dargeboten hat.
Beiläufig sind es die folgenden Umstände, welche bei Sprengungen aller Art, sowohl
für rein technische, als auch für rein militärische Zwecke die Nachtheile der
älteren und mechanischen Zündungsmethoden überhaupt ausmachen:
1. Bietet keine dieser Methoden diejenige Sicherheit, um im
Voraus die zu erfolgende Sprengung verbürgen zu können, wenn nicht die Zündung
unmittelbar nach der hiezu vorgenommenen Einrichtung sogleich ausgeführt
wird.
2. Ist jede derselben mit großen Gefahren für die Operateure,
insbesondere für die dabei beschäftigten Arbeiter dadurch verbunden, daß die
Explosion entweder früher erfolgt, als man dieselbe erwartet hat, oder zu einer
Zeit stattfindet, in welcher dieselbe nicht mehr erwartet wird.
3. Kann ein fester Verschluß des Bohrloches oder Minenofens wegen
der anzubringenden Zündungsvorrichtungen nicht vorgenommen werden, wenn man
nicht Methoden in Anwendung bringen will, die entweder die Unsicherheit der
Zündung oder die Gefahren erhöhen. Hierdurch wird aber einerseits die
Wirkungsfähigkeit der Mine um ein Bedeutendes herabgesetzt, wenn man nicht die
Pulverladung in entsprechender Weise erhöht, andererseits werden die Räume,
welche mit der Mine in Verbindung stehen, mit den durch die Explosion erzeugten
Gasen angefüllt, und so auf längere oder kürzere Zeit zum Aufenthalte untauglich
gemacht.
4. Bei Sprengungen unter Wasser ist die Anwendung der
gewöhnlichen Zündungsmethoden nur mit den größten Schwierigkeiten auszuführen,
und ist die Sicherheit des Gelingens der Zündung außerdem nur sehr
gering.
5. Die Ausführung gleichzeitiger Zündungen ist streng genommen
mittelst der mechanischen Zündung nicht ausführbar, und selbst für unmittelbar
aufeinander folgende Explosionen, wie sie unter Anwendung der aus Stopinen
bestehenden Larivier'schen Zündwurst am sichersten
vorgenommen werden kann, soll sie nach Aussage der Praktiker keine vollkommene
Zuverlässigkeit darbieten.
6. Die Kosten der Herstellung einer Zündungseinrichtung nach den
gewöhnlichen Methoden, sowie jene des zum Zünden erforderlichen Pulverquantums
sind sehr bedeutend.
7. Die zur Ausführung einer Zündung nöthigen Vorbereitungen
nehmen eine nicht unbedeutende Zeit in Anspruch, und erfordern bei gewöhnlichen
Sprengungen zu viel Aufwand an Kräften.
Bei Sprengungen für Kriegszwecke kommen außer diesen Umständen noch die in Rücksicht,
daß unter Anwendung der dort gebräuchlichen mechanischen Zündungsmethoden nicht zu
jeder beliebigen Zeit die Explosion ausgeführt werden kann, daß zuweilen eine Mine
früher oder später spielt, als die Wirkung derselben eintreten soll, daß das
Vorbereiten einer Minenzündung auf längere Zeit nur zum Theil vorgenommen werden kann,
daß die Ausführung von Sprengungen von der Zündmethode zu sehr abhängig gemacht ist
etc.
Diese Nachtheile werden durch die elektrischen Zündungsmethoden zum größten Theile
ganz beseitiget, und es möchte daher zu erwarten stehen, daß nicht bloß für alle
Arbeiten, bei denen bis jetzt Sprengungen vorgenommen wurden, diese neuen Methoden
zur Anwendung kommen werden, sondern daß unter Benützung dieser Mittel die
Sprengarbeiten auch dann zur Ausführung kommen können, wo man bis jetzt dieselben
aus einem oder dem anderen der in den vorhergehenden Erläuterungen enthaltenen
Gründe vermeiden mußte.
Was die Gefahren betrifft, die mit der Anwendung irgend einer der elektrischen
Zündungsmethoden verbunden sind, so können wir diese als gar nicht vorhanden
betrachten, und wir können dieses nicht treffender darlegen, als wenn wir die
eigenen Worte des amerikanischen Physikers Hare benützen,
der sich um die Anwendung dieser Methoden sehr verdient gemacht hat, und der sich
hierüber wie folgt aussprichtR. Hare, über die Benützung des Galvanismus zum
Sprengen von Felsen. Sillim. Journal t. XXI p. 139; polytechn. Journal Bd. LI S. 16.: „Da das Schießpulver, indem es bei dieser Einrichtung in eine
Röhre eingeschlossen ist, unmöglich durch einen allenfalls beim Einrammen
erzeugten Funken entzündet werden kann, und da die Entzündung auf gar keine
andere Weise als durch die galvanische Entladung bewirkt werden kann, so ist es
unbegreiflich, wie bei dieser Sprengmethode ein Unglück geschehen kann,
ausgenommen man will absichtlich einen Mord begehen, oder man läßt sich die
unverzeihlichste Nachlässigkeit oder Unwissenheit zu Schulden
kommen.“
In Beziehung auf die Sicherheit, mit welcher eine Zündung auf elektrischem Wege und
mittelst Volta'scher Ströme vorgenommen werden kann, mag vorläufig die Bemerkung
ausreichen, daß jene hauptsächlich von der Sorgfalt, mit welcher die Zündung
angelegt und eingerichtet wird, abhängig ist, von der Brauchbarkeit des Apparates
aber in den meisten Fällen unabhängig gemacht werden kann, und daß man sogar im
Allgemeinen auch Mittel besitzt, um die Sicherheit, mit welcher die Zündung vor sich
gehen wird, im Voraus mit Gewißheit beurtheilen zu können.
Da zum Anlegen einer Zündung auf elektrischem Wege nur eine Verbindung des Bohrloches
oder Minenofens mit dem Zündapparate mittelst Drähten hergestellt werden muß, so
erlaubt diese Zündungsmethode die sorgfältigste Verdammung, ja sogar die Herstellung
eines luftdicht verschlossenen Raumes; es ist dieß ein Umstand, der auf die
Wirkungsfähigkeit der Explosion von dem größten Einfluß ist, und der, wie leicht zu
sehen, noch manchen anderen als die vorher angegebenen Uebelstände der mechanischen
Zündungsmethoden beseitiget, der aber außerdem den wesentlichen Voltheil darbietet,
die Besetzung des Bohrloches oder Minenofens in der sichersten und wirksamsten Weise
vornehmen zu können. Die Wirksamkeit der Explosion bei sorgfältig verdämmten
Bohrlöchern hat sich durch vielfache Beispiele, wie sich auch erwarten ließ,
bewährt. So erhielt LyonFelsensprengung mittelst Galvanismus; polytechn. Journal Bd. LXXXVII S. 78. bei einer gleichzeitigen Sprengung von drei Bohrlöchern eine Masse Mauerwerk
von 150 Tonnen (4200 bayer. Centner). Bei der zur Anlegung einer Eisenbahn
vorgenommenen Sprengung des Round-Down-Felsens
Polytechn. Journal Bd. LXXXVII S.
462. wurden mittelst 18000 Pfund Pulver und unter Anwendung von drei Volta'schen
Batterien ungeheure Felsenmassen abgesprengt, indem die beiläufige Berechnung der
abgelösten Kreidefelsen 291666 Kubik-Yards (wobei 1 Kubik-Yard = 2
Tonnen) ergab. Von diesen ungemein großen Massen wurden 50000 Kubik-Yards
behufs der Herstellung der Straße weggeräumt, und hätte man diese Sprengung durch
die Arbeiten auf gewöhnlichem Wege ersetzen wollen, so wäre nach Cubitt's Angabe hiezu eine Zeit von sechs Monaten nöthig
gewesen, und die Kosten dieser Operation hätten mindestens 7000 Pfd. Sterl.
betragen. In den Downhill-Tunnels der Londonderry- und Coleray-Eisenbahn betrug die Größe der mittelst zweier Bohrlöcher
und unter Anwendung von 18 Daniell'schen Elementen durch Entzündung von 3000 Pfd.
Pulver abgesprengten Masse beiläufig 30000 Tonnen.Große Felsensprengung mittelst der galvanischen Batterie etc.; polytechn.
Journal Bd. CIII S. 263. Derartige Effecte können auf gewöhnlichem Wege nicht erlangt werden, ja es
können sogar die Arbeiten dieser Art ohne bedeutenden Kostenaufwand gar nicht einmal
durchgeführt werden. Aus den bei der Ausgrabung des Hafens in Cherbourg
vorgenommenen Sprengungen mittelst Elektricität, wo man mittelst dreien gleichzeitig
gezündeten Minen fast 300000 Kubikmeter Felsen ablöste, ergab sich nach einer
Berechnung von Dussand und Rabattu, daß die Wirkung der durch Elektricität entzündeten Minen sich zur
Wirkung ähnlicher nach dem gewöhnlichen Verfahren entzündeten verhält, wie 6 zu 5,
also um ein Sechstel größer ist als diese.Polytechn. Journal Bd. CXXXV S.
371.
Die Zündung von Pulverladungen durch elektrische Wirkungen wurde seit der Mitte des
vorigen Jahrhunderts schon oft vorgenommen; jedoch sind die älteren hierüber bekannt
gewordenen Resultate so unvollständig, daß sich dieselben zur Beurtheilung der
angewendeten Zündungsmethoden nicht benützen lassen. In neuerer Zeit sind aber viele
Versuche über die Anwendung der Elektricität, theils zum Felsensprengen, zum
Sprengen in Steinbrüchen und unter Wasser, dann in Bergwerken, theils aber auch zum
Zünden von Minenöfen für militärische Zwecke vorgenommen worden, welche zum Theil so
vollständig zur Mittheilung gekommen sind, daß es einigermaßen möglich seyn dürfte
zu beurtheilen, in wie weit es angeht, diese neuen Zündungsmethoden zum allgemeinen
Gebrauche zu empfehlen, und welche derselben sich hiebei am vortheilhaftesten zeigen
könnte.
Zur Zündung von Minenöfen mittelst Elektricität hat man bis jetzt fast alle Mittel,
welche in den betreffenden Theilen der physikalischen Discipline ihre theoretische
Erörterung finden, angewendet; es hat sich dabei gezeigt, daß man
1) unter Anwendung der Maschinen-Elektricität ohne
Verstärkung,
2) unter Anwendung der Elektrisirmaschine, die mit einer Leidner
Flasche zu einem Apparate zusammengestellt ist, also mit Hülfe des elektrischen
Entladungsfunken,
3) mit Benützung des Volta'schen Stromes, wie dieser durch eine
zusammengesetzte Kette erzeugt wird,
4) unter Anwendung des durch einen Volta'schen Strom erzeugten
secundären Stromes, also mit Hülfe des elektrischen
Inductions-Apparates,
5) unter Benützung der durch einen kräftigen Magneten erzeugten
Inductionsströme, nämlich mit Hülfe des magneto-elektrischen
Inductions-Apparates
die Entzündung von leicht explodirbaren Pulversorten
bewerkstelligen kann, und so geht aus allen hierüber bekannt gewordenen Resultaten
hervor, daß jedes der hier angeführten Mittel für die Zündung von Minenöfen
innerhalb gewisser Gränzen brauchbar ist.
Unter allen über diesen Gegenstand mir bekannt gewordenen Berichten besitzt aber kein
einziger jene Vollständigkeit, um mit Sicherheit entnehmen zu können, welche der
elektrischen und galvanischen Zündungsmethoden für den praktischen Gebrauch den
Vorzug verdienen dürfte; aber für die Praxis ist gerade diese Frage von der größten
Wichtigkeit, indem in keinem einzigen Falle der Praktiker in den Stand gesetzt seyn
dürfte, selbst die Versuche in der Ausdehnung anstellen zu können, um von der
Brauchbarkeit eines Apparates sich gehörig versichern, oder entscheiden zu können,
welche Methode für einen vorliegenden Fall die vortheilhafteste ist. Außerdem kann wohl in den
wenigsten Fällen, für welche die Zündung von Minenöfen als eine häufig vorkommende
Arbeit anzusehen ist, angenommen werden, daß hiezu eine Sammlung von physikalischen
Apparaten zur Verfügung steht, welche es gestattet, diejenigen Instrumente
auszuwählen, welche für eine beabsichtigte Sprengung am vortheilhaftesten
erscheinen. Es ist vielmehr aus vielen Gründen für den praktischen Gebrauch eine
unabweisbare Nothwendigkeit einen bestimmten Apparat zu besitzen, dessen Einrichtung
und Behandlung jedem Arbeiter leicht zugänglich ist, und der allen Bedingungen
genügt, welche bei einer Zündung von Sprengladungen oder Minenöfen zu erfüllen
sind.
Es gibt zwar einzelne Fälle, in welchen die Umstände so günstig sind, daß diese Frage
für dieselben von keinem großen Belange ist; aber diese Fälle stehen entweder nur
vereinzelt da, und wiederholen sich höchst selten, oder sie sind nur als Versuche
und Hebungen zu betrachten, die mit der Erörterung dieser Frage in keinem innigen
Zusammenhange stehen. So sind z.B. die großen in England zur Anlegung von
Schienenwegen ausgeführten Sprengungen, bei welchen bedeutende Volta'sche Batterien
zur Ausführung der Arbeit benützt werden mußtenA. a. O., eben so wenig, wie jener Versuch, um von einem Ufer der Meerenge Canal la
Manche (zwischen England und Frankreich) zum anderen ein Geschütz abzufeuern, wo man
bekanntlich unter Benützung der unterseeischen Telegraphenlinie eine
Kupferzinkbatterie von 240 Elementen, jedes von 1 Quadratdecimeter Oberfläche
anwendete, zur Entscheidung der Frage maaßgebend, ob man für Sprengungen mit
Vortheil der Zündung mittelst Volta'scher Ströme sich bedienen kann, oder nicht. Für
diese und derartige Fragen überhaupt hat man sich zur gründlichen Beurtheilung und
Beantwortung derselben lediglich die normalen Fälle, wie sie in der Praxis am
häufigsten vorkommen, vor Augen zu stellen, und dabei den wichtigen Umstand zu
berücksichtigen, daß überall, wo die Zündung von Minen als eine periodisch sich
wiederholende Arbeit darstellt, mit deren Ausführung jeder Arbeiter, dem auch alle
physikalischen Kenntnisse fehlen, vertraut gemacht werden muß.
Es möchte daher nicht uninteressant seyn, die bis jetzt in der Praxis angewendeten
elektrischen Zündungs-Methoden einer näheren Untersuchung zu unterwerfen, und
zu entscheiden zu versuchen, in wie weit jede derselben für die Anwendung genügt,
oder welche Vereinfachungen und Verbesserungen noch vorzunehmen seyn dürften, damit
den gemachten Anforderungen entsprochen werden könne; ferner welche Zündapparate
schon jetzt für die
Anwendung sich eignen, und ob für alle in der rein technischen, sowie in der
militärisch technischen Praxis eine und dieselbe Zündungsmethode zulässig ist oder
nicht.
Wenn ich die Lösung einer derartigen umfassenden Frage versuche, so liegt der Grund
hauptsächlich darin, daß ich von den seit fast sieben Jahren in diesem Gebiete mir
gesammelten Erfahrungen Gebrauch machen möchte, um die Untersuchungen über den
fraglichen Gegenstand auf diejenigen Umstände hinzulenken, die insbesondere zur
Entscheidung der Frage selbst von Einfluß sind. Ferner sollen aber auch die
folgenden Erörterungen dazu dienen, um zu zeigen, wie man das Zünden von
Sprengladungen und Minenöfen unter allen vorkommenden Umständen in der Praxis
auszuführen hat, ohne daß hiebei aber alle Einzelheiten, die dem Praktiker selbst
zur Entscheidung überlassen werden können, in Rücksicht kommen werden.
I.
Allgemeines über jede der einzelnen elektrischen
Zündungsmethoden.
A. Zündung mittelst des
elektrischen Entladungsfunkens.
Die Zündung einer Sprengladung oder eines Minenofens durch den elektrischen
Entladungsfunken kann man entweder mit alleiniger Benützung der
Elektrisirmaschine, oder mit Hülfe der letzteren, die mit einer Leidner Flasche
zu einem elektrischen Apparate verbunden wird, ausführen.
Um mit alleiniger Benützung der Elektrisirmaschine eine Zündung vorzunehmen, läßt
man sowohl von dem negativen, als auch von dem positiven Conductor einen
Metalldraht, der die hinreichende Festigkeit gegen Traction besitzt, ausgehen,
führt diese Drähte isolirt von einander so, daß der mit dem positiven Conductor
verbundene mit dem Erdboden in keiner Weise in leitender Berührung steht, bis
zum Bohrloche oder zum Minenofen, überhaupt bis zu jener Stelle, an welcher die
Pulverladung eingelegt werden soll. In das Bohrloch oder in den Minenofen wird
eine Patrone gebracht, die mit einem leicht entzündlichen und explodirbaren
Stoffe angefüllt ist, in welchem die sehr nahe gegenüberstehenden Enden zweier
Metalldrähte sich befinden, die unter sich vollständig isolirt bleiben, und
außerhalb der Patrone noch bis zu einer angemessenen Länge hervorragen. Das
äußere Ende jeder dieser beiden Patronendrähte wird nun in feste und leitende
Verbindung mit einem der vorhin genannten Leitungsdrähte gebracht, eine
sorgfältige Isolirung der Stücke der Leitungsdrähte die mit der Patrone im
Minenofen oder im Bohrloche sich befinden, bewerkstelliget, und hierauf die
Besetzung und Verdämmung in passender Weise, aber so vorgenommen, daß jede
Oeffnung in der Nähe des Ofens vermieden wird.
Wird nun die Elektrisirmaschine in Thätigkeit versetzt, so erfolgt, wenn die
Zündung sorgfältig angelegt wurde, in demselben Augenblicke die Explosion der
eingesetzten Patrone, in welchem die Scheibe der Elektrisirmaschine gedreht
wird.
Bei der Zündung mittelst verstärkter Elektricität wird die Leitung etc. in
derselben Weise angelegt, wie dieß eben erwähnt wurde; jedoch wird man hiebei,
vorausgesetzt daß das innere Belege der Flasche mit positiver Elektricität
geladen ist, den einen Leitungsdraht nicht vom positiven Conductor der Maschine,
sondern von einer Stelle ausgehen lassen, die in dem Augenblicke, in welchem die
Zündung erfolgen soll, in leitende Verbindung mit dem inneren Belege der Flasche
gebracht werden kann; der andere Leitungsdraht geht wie vorher, von dem
negativen Conductor der Maschine, nämlich von dem Reibzeuge aus.
Wie die Bestandtheile der Maschine selbst in zweckdienlicher Weise angeordnet
werden müssen, soll weiter unten näher beschrieben werden. – Man ersieht
aus diesen Erörterungen, daß zur Herstellung einer elektrischen Zündung die
folgenden drei Elemente erforderlich und ausreichend sind:
1) Ein zweckmäßig eingerichteter Zündapparat.
2) Eine in geeigneter Weise angelegte Leitung.
3) Eine brauchbare Patrone.
Was den Zündapparat betrifft, so muß dieser vor Allem
eine in der sorgfältigsten Weise eingerichtete Elektrisirmaschine seyn, die mit
einer oder zwei Scheiben von gehöriger Oberfläche versehen seyn muß, je nachdem
man mittelst verstärkter Elektricität oder mit dem Entladungsfunken der Maschine
allein mit Sicherheit die Zündung vornehmen will. Die gehörige Beschaffenheit
der Reibzeuge, das feste Anschließen derselben an die Scheiben, die geeignete
Isolirung der letzteren vom Gestell der Maschine und von den Reibzeugen etc.
sind nothwendige Bedingungen. Außerdem ist es aber auch erforderlich, daß die
Scheiben beständig in trockenem Zustande erhalten werden. Diesem so wichtigen
Umstande wird schon theilweise Genüge geleistet, wenn die Maschine von einer gut
anschließenden und isolirenden Hülle umgeben ist, die das Eindringen der
Feuchtigkeit hindert, und überhaupt den Luftaustausch des Raumes der Maschine
und der äußeren Luft so weit als möglich beseitiget.
Nicht überflüssig ist es aber, neben dieser Einrichtung die Maschine mit einer
geeigneten Wärmevorrichtung zu versehen, durch welche vor der Zündung das
Trocknen der Scheiben und überhaupt das Trockenhalten des inneren Raumes der
Maschine bewerkstelliget werden kann. Dieser letztgenannte Umstand ist es
insbesondere, der die Anwendbarkeit der Elektrisirmaschine lange Zeit in Zweifel
stellte, und welcher Ursache war, daß man diese Zündungsmethode, trotzdem daß
sich ihre Brauchbarkeit als sehr vortheilhaft erwies, wieder auszugeben
genöthiget war.Polytechn. Journal Bd. XLII S.
387 und Bd. LI S.
18.
Thomson
R. W. Thomson; Anwendung der Leidner Flasche
oder der elektrischen Batterie zum Felsensprengen. Polytechn. Journal
Bd. XC S. 235. will diesem Uebelstande dadurch vorbeugen, daß er den ganzen Zündapparat
in einen luftdichten (!) Kasten einschließt, in welchem sich ein kleines Gefäß
getrockneten salzsauren Kalkes (vielmehr Chlorcalcium) befindet. Daß das bloße
Einhüllen der Maschine in einen gut schließenden Kasten in vielen Fällen
ausreicht, um den Apparat gegen das Feuchtwerden längere Zeit und unter vielen
Umständen zu schützen, haben auch die neuesten Versuche, namentlich die von Gätschmann
M. S. Gätschmann; die Zündung von
Sprengschüssen durch den elektrischen Funken. Freib. Jahrb. für den
Berg- und Hüttenmann, Jahrg 1853, S. 280. Polytechn. Journal Bd. CXXVIII S. 424., jene des Frhrn. v. Ebner
Frhr. v. Ebner; über die Anwendung der
Reibungs-Elektricität zum Zünden von Sprengladungen.
Sitzungsberichte der mathematisch-Naturwissenschaftl. Classe der
kaiserl. Akademie der Wissenschaften zu Wien, Bd. XXI S. 85. und dann die von mir selbst angestellten vollkommen bestätiget.
Um die Wirksamkeit einer solchen gut anschließenden Hülle, mit welcher die
Elektrisirmaschine bei praktischen Anwendungen umgeben seyn muß, zu zeigen, will
ich einige der Versuche erwähnen, die aus höherem Auftrage im
Cadeten-Corps in den Monaten November und December 1856, dann im Januar
1857 mit einem unter der Leitung des österreichischen Majors Frhrn. v. Ebner ausgeführten trefflich ausgestatteten
Zündapparate angestellt wurden. Bei dem ersten und zweiten Versuche war die
Maschine jedesmal zuerst in einem gut geheizten Locale, wo die Temperatur
beiläufig + 16° R. war, aufgestellt, und wurden mehrere Zündversuche
durch Sprengung von Patronen, die im Turnhofe an einer Stelle eingegraben waren,
zu welcher ein in der Luft ausgespannter Messingdraht von 1800 bayer. Fuß Länge
führte, und wobei die Bodenleitung benützt wurde, vorgenommen. Hierauf kam die
Maschine ins Freie, wo während der Versuche bei den ersten Zündungen die
Temperatur + 1,0° R., bei den zweiten dieselbe etwa – 1,0°
R. im Mittel stattfand, und trotzdem, daß jedesmal entweder etwas Regen oder
Schnee fiel, leistete der Apparat während mehrstündiger Dauer der Versuche seine
Dienste.
Bei dem dritten Versuche befand sich der Apparat zwar wieder im Freien, er war
aber vorher etwa 24 Stunden in einem kalten (kellerartigen) feuchten Locale neben einem
Brunnen mit laufendem Wasser auf steinernem Boden aufgestellt gewesen; die
Zündungen erfolgten, so lange die Maschine im Freien verblieb, ganz sicher, und
erst dann, als dieselbe in das geheizte Local gebracht worden war, versagte sie
ihre Dienste so lange, bis die nunmehr mit Feuchtigkeit beschlagenen Scheiben
durch Anwendung der Wärmevorrichtung gehörig getrocknet worden waren. Bei dem
Versuche Nr. 5 wurde die Maschine in der Nähe des Gasteig-Abhanges,
östlich des städtischen Brunnenhauses, aufgestellt. Sie wurde nämlich zur
Ausführung der Versuche an einen Platz, der Raum genug darbot und starken
Luftströmungen nicht zugänglich ist, gebracht, nachdem dieselbe während etwa 30
Stunden in einer schmalen, wenige Fuß hohen Wassergallerie, an deren Sohle die
Wasserzuflüsse zu dem Brunnengebäude angesammelt sich befinden, aufgestellt
gewesen war. Hier war zwar die Elektricitätsentwickelung am Anfange der Versuche
so gering, daß das Laden der mit der Maschine verbundenen Flasche nicht
erfolgte, aber nach etwa 5 Minuten, nachdem die Drehung der Scheiben öfters
wiederholt worden war, und eine schwache Erwärmung durch Einwirkung des
Sonnenlichtes eingetreten war, gelang jeder der nachher vorgenommenen Versuche.
Bei den Versuchen Nr. 6 war die Maschine im Freien (im Turnhofe des k.
Cadeten-Corps) aufgestellt, und wurde schon 1 1/2 Stunden vor dem Beginne
der Versuche (10. Jan. 6–7 1/2 Uhr Morgens) ins Freie gebracht, wo im
Mittel während der Dauer der Arbeiten die Temperatur – 5,0° R.
betrug; auch hier bewahrte sich die Zweckmäßigkeit der Einrichtung in vollem
Maaße, indem keine der vorgenommenen Zündungen versagte, und es waren dazu im
Mittel nur beiläufig 8 Umdrehungen der Scheiben nöthig, um die Flasche jedesmal
ziemlich stark laden zu können.
Durch alle diese Versuche wurde also auch die Thatsache bestätiget, auf welche
schon vor längerer Zeit die Vergleichung der Größe des Dampfdruckes der Luft in
Zimmern mit der im Freien geführt hat, daß nämlich die Menge des in Nebel oder
Dampfform in einem nicht luftdicht abgeschlossenen Raume enthaltenen Wassers mit
der äußeren Luft nie gleich ist, sondern daß im Allgemeinen, selbst bei gleicher
Temperatur der äußeren Luft und des abgeschlossenen Raumes, in letzterem der
Dampfdruck größer als jener der Luft ist, daß hingegen hier die in Nebelform
schwebende Wassermasse, also der Feuchtigkeitszustand, größer als in
abgeschlossenen Räumen ist.
Wenn aber ein Zündapparat längere Zeit im Freien, insbesondere während eines
Regens, oder während überhaupt Niederschläge erfolgen, sich befindet, oder wenn
derselbe von einem Raume nach einem anderen gebracht wird, dessen Temperatur
bedeutend verschieden von jener ist, und es ist ein ganz vollkommenes Abschließen des
Maschinenraumes nicht möglich, oder wenn der Apparat längere Zeit in einem Raume
von sehr niederer Temperatur verbleiben muß, so ist auf ein sicheres Eintreten
der Zündung nur dann zu rechnen, wenn der Apparat vor seinem Gebrauche erwärmt
wird. Erwärmungsvorrichtungen wurden zuerst von Gätschmann
M. S. Gätschmann; die Zündung von
Sprengschüssen durch den elektrischen Funken. Freib. Jahrb. für den
Berg- und Hüttenmann, Jahrg 1853, S. 280. Polytechn. Journal Bd. CXXVIII S. 424. und Ebner
Frhr. v. Ebner; über die Anwendung der
Reibungs-Elektricität zum Zünden von Sprengladungen.
Sitzungsberichte der mathematisch-Naturwissenschaftl. Classe der
kaiserl. Akademie der Wissenschaften zu Wien, Bd. XXI S. 85. bei den zu elektrischen Zündungen benützten Elektrisirmaschinen
gebraucht. Gätschmann umgab die Elektrisirmaschine
mit einem hölzernen mit Schiebdeckel versehenen Kasten, „dessen
Inneres durch zwei mit Blechschirm und Dampfabzugsrohr versehene Lampen in
einer gleichförmigen Temperatur von hinreichender Höhe erhalten werden
konnte.“ Frhr. v. Ebner umgibt den
Zündapparat mit einem Gehäuse, dessen Wände aus starkem Leder bestehen, während
das Dach des Gehäuses aus Blech gearbeitet ist. „Die Einrichtung des
Gehäuses (an der Ebner'schen Maschine) erlaubt
den Apparat in die Leitung einzuschalten, die Flasche zu laden und zu
entladen, ohne daß ein Oeffnen oder Abheben desselben erforderlich
ist.“ Am Boden des Maschinenkastens ist eine durch einen Schieber
verschließbare Oeffnung angebracht, in welche ein Blechrohr eingesetzt werden
kann, welches von einem kleinen Blechofen ausgeht, der mit Kohlenfeuer gespeist
werden kann. Diese Erwärmungsvorrichtung gestattet lediglich die Erwärmung der
Luft im Maschinenraum, ohne irgend welchen Kraftverlust der Maschine zu
erzeugen, und ist so wirksam, daß wenn die Scheiben auch sehr feucht wären, die
gehörige Trockenheit des Apparates innerhalb kaum einer Stunde wieder
hergestellt werden könnte. Ueberhaupt besitzt die v. Ebner'sche Einrichtung des elektrischen Zündapparates einen derartigen
Grad von Vollständigkeit, daß wir nicht umhin können, auf dieselbe mehrmals
wieder zurückzukommen.
Die Leitung ist das System von guten Leitern der
Elektricität, welches die Conductoren der Elektrisirmaschine mit den Drahtenden
der Patrone verbindet, und durch welches die Entladung des elektrischen Stromes
nur an einer bestimmten Stelle, nämlich innerhalb der Patrone selbst,
bewerkstelliget wird. Soll aber diese letztere angestrebte Bedingung erfüllt
werden, so muß die Leitung so angeordnet seyn, daß an keiner Stelle derselben
ein Elektricitätsverlust stattfinden kann, d.h. sie muß von allen Leitern der
Elektricität, die nicht zum Leitungssysteme selbst gehören, in geeigneter Weise
isolirt bleiben.
Da der Erdboden bekanntlich für den elektrischen Strom für bedeutend große
Strecken eine ausreichende Leitungsfähigkeit besitztPriestley's Geschichte der Elektricität,
übersetzt von Krünitz. Stralsund 1772, S. 71
u. f., die Leitungsfähigkeit des feuchten Erdreichs aber, sowie großer
Wasserstrecken für den elektrischen Entladungsstrom bei den größten
Entfernungen, auf welche noch Zündungen ausgeführt werden wollen, ausreicht, um
mit Sicherheit die Zündungen vornehmen zu könnenPriestley's Geschichte der Elektric., S. 59;
Philos. Transact. 1747, t. XLIV p.
290., so wird man bei allen mittelst des Entladungsfunkens der
Elektrisirmaschine und der Leidner Flasche vorzunehmenden Zündungen den Erdboden
oder eine zwischen dem Minenherde und Minenofen befindliche Wasserfläche als
einen Theil der Leitung benutzen, und zwar wird man den vom negativen Conductor
ausgehenden Draht zu diesem Zweck in geeigneter Weise mit dem Boden in
Verbindung setzen. Es ist also bei Anwendung des elektrischen Zündapparates nur eine einfache Leitung in allen Fällen
ausreichend, ja die Zündung geht sogar sicherer vor
sich, als wenn man hiezu zwei isolirte Drähte benützt. Der zweite Theil der
Leitung, die einfache Leitung nämlich, ist gewöhnlich ein Metalldraht, der von
einer Stelle des Apparates ausgeht, die im Augenblicke der Zündung mit dem
innern Belege der geladenen Flasche durch eine einfache Vorrichtung leitend
verbunden werden kann. Im Allgemeinen ist es gleichgültig, von welcher
Beschaffenheit der für die Leitung gewählte Draht, und von welcher Dicke
derselbe ist. Gätschmann
M. S. Gätschmann; die Zündung von
Sprengschüssen durch den elektrischen Funken. Freib. Jahrb. für den
Berg- und Hüttenmann, Jahrg 1853, S. 280. Polytechn. Journal Bd. CXXVIII S. 424. wählte hiefür unübersponnenen Kupferdraht, während bei den ausgedehnten
Anwendungen, die von dieser Zündungsmethode in Oesterreich, und zwar für
Sprengungen von Felsen sowohl, als auch für militärische Zwecke gemacht
wurdenFrhr. v. Ebner; über die Anwendung der
Reibungs-Elektricität zum Zünden von Sprengladungen.
Sitzungsberichte der mathematisch-Naturwissenschaftl. Classe der
kaiserl. Akademie der Wissenschaften zu Wien, Bd. XXI S. 85., fast immer ein Messingdraht von 1/3 Wien. Linie Dicke (0,73 Millimet.)
benützt wurde, von welchem das Gewicht einer Meile dieser Drahtsorte 50 österr.
Pfund (oder 28 Kilogr.) beträgt. Gegen die Anwendung des so dünnen
Messingdrahtes aber haben sich bei den dießseitigen Versuchen, wo sowohl größere
als auch kürzere Drahtlängen jener Drahtsorte oft zur Benützung kamen, manche
Bedenken erregt. Der Messingdraht, selbst der von 1/2''' Dicke, wird nämlich bei
öfterem Gebrauche als Leiter der Elektricität sehr spröde, und diese Eigenschaft
erhöht sich in bedeutendem Maaße, wenn derselbe einige Zeit in der Luft
ausgespannt und den Temperatur- und wechselnden
Witterungs-Einflüssen ausgesetzt wird. Der Eisendraht von derselben
Dicke, den ich bei vielen Versuchen schon zu verwenden Gelegenheit hatte,
leistet bessere Dienste, und wird mit großem Vortheil und ausreichender
Sicherheit für Zündungen verwendet werden dürfen, wenn man Sorten desselben von
1/2 bis 3/4''' (bayer.) Dicke als Leitungsdraht wählt. Daß der Kupferdraht
ebenso benützt werden kann wie dieser, bedarf wohl keiner weiteren
Erörterung; jedoch möchte derselbe dem Eisendraht nicht bloß nicht vorzuziehen
seyn, sondern diesem sogar in vielen Beziehungen nachstehen. Es mag hier noch
die Bemerkung ausreichen, daß der verzinkte Eisendraht von mäßiger Stärke für
die hier in Rede stehenden Leitungen das zweckmäßigste Material seyn dürfte.
Der wichtigste Theil der ganzen Zündungseinrichtung ist offenbar das Zündobject selbst, nämlich die Patrone. Die
Brauchbarkeit der Patrone hängt vorzugsweise von der Pulversorte ab, die durch
den elektrischen Funken gezündet werden soll, und mit der die Patrone gefüllt
werden muß. Zum Entzünden einer kleineren oder größeren Pulvermasse ist nicht
bloß ein intensiver Funke nothwendig, sondern es muß auch dieser eine gewisse
Dauer haben, damit die Entzündung des Pulvers vor sich gehen kann. Die Dauer des
elektrischen Entladungsfunkens, bekanntlich weniger als ein Milliontel einer
SecundePhilos. Transact. Jahrg. 1834, p. 583;
Poggend. Annal. Bd. XXXIV S. 464., ist aber, selbst bei Anwendung einer starken elektrischen Batterie,
nicht ausreichend, um Schießpulver entzünden zu können. Die Entzündung erfolgt
nämlich, wie bekannt, wenn man die Entstehung des Stromes durch ein geeignetes
Mittel verzögertBei gewöhnlichen elektrischen Versuchen erreicht man diesen Zweck, wenn
man in den mit dem inneren Belege der Flasche in Verbindung zu setzenden
Metalldraht (Leiter) eine kurze Wassersäule oder eine nasse Schnur
einschaltet., welches zugleich gestattet, daß sich die Pulvermasse zuerst stark genug
erwärmen kann. Meine Versuche haben mir gezeigt, daß wenn man Mehlpulver (sehr
fein vertheiltes Schießpulver) mit sehr feiner Eisenfeile, der etwas
Kohlenpulver beigemengt ist, innig vermengt, man es dahin bringen kann, um
gewöhnliches Schießpulver mittelst des elektrischen Funkens zu entzünden. Es
möchte aber dennoch die Benützung des Schießpulvers für den vorliegenden Zweck
nicht anzurathen seyn, da die Zündung nicht so sicher erfolgt, als es bei den
meisten Fällen, in welchen elektrische Zündungen zur Anwendung kommen,
erforderlich ist. Unter allen Zündmischungen, die für solche Zwecke
vorgeschlagen wurden [metallischer Arsenik mit chlorsaurem Kali, Knallsilber,
Knallquecksilber, Schwefel mit chlorsaurem Kali, Phosphorpyrophore etc.], möchte
die von Varrentrapp angegebene, aus Schwefelantimon
und chlorsaurem Kali im Gewichtsverhältnisse 1 : 2 zusammengesetzte die
geeignetste seyn. Diese Zündmischung wurde auch von Gätschmann
Polytechn. Journal Bd. CXXVIII S.
425. mit Vortheil angewendet. Die von Ebner
benützten Patronen sind mit einer Mischung aus gleichen Theilen von Schwefelantimon und
chlorsaurem KaliEbner; über die Anwendung der
Reibungselektricität etc. Wien 1856, S. 20. gefüllt. Diese Zündmischung scheint auch nach den von mir ausgeführten
Versuchen allen Anforderungen zu entsprechen. Sie besitzt eine
Entzündungs- und Explosionsfähigkeit, die nur dem Knallgase eigen ist,
und neben diesen Eigenschaften besitzt dieselbe noch die, daß sie sich ohne
bedeutende Mühe bereiten, und in gut gefertigten Patronen ohne Gefahr
transportiren und conserviren läßt. Ihre Wirksamkeit als Knallpulver nimmt nur
um Weniges ab, wenn man dieselbe mit etwas Mehlpulver versetzt, und sie kann
daher bis jetzt als der brauchbarste Zündsatz für elektrische Zündungen
angesehen werden. Bei der Anwendung ist es aber erforderlich, daß der Zündsatz
in ganz trockenem Zustande verbleibt. In diesem Zustande besitzt dieselbe auch
ein, wenn nur geringes Leitungsvermögen für Volta'sche Ströme, das natürlich um
ein Bedeutendes erhöht wird, wenn die Patrone im Innern feucht geworden ist. Von
dieser Eigenschaft der genannten Zündmischung habe ich bei Gelegenheit meiner
Versuche im December 1856 mich öfters überzeugt. Es wurde nämlich in die
obengenannte Messingdrahtleitung an der Zündstelle eine Patrone und anstatt der
Elektrisirmaschine eine Kupferzinkbatterie von 4 ElementenJedes Element hatte hiebei die Größe und Einrichtung, wie diese bei einer
anderen Gelegenheit schon früher erörtert wurde (polytechn. Journal Bd. CXXXVI S. 8.) und ein galvanischer Multiplicator eingeschaltet. Unter Anwendung von
ganz brauchbaren Patronen, die mit dem Ebner'schen
Zündsatze gefüllt waren, und in welchen die Drahtenden etwa um 1/4–1/3
Linie von einander entfernt sind, konnte nach jedesmaligem Schließen der Kette
ein deutlicher Ausschlag (von beiläufig 3°) wahrgenommen werden, obgleich
der Leitungswiderstand des in diese Kette eingeschalteten dünnen Messingdrahtes
(von 1800 Fuß Länge) nicht gering war. Wurde aber die trockene Patrone durch
eine andere ersetzt, die absichtlich für diesen Zweck in den gehörigen
Feuchtigkeitszustand versetzt wurde (es wurden nämlich 2 Patronen in ein mit
Wasser gefülltes Gefäß versenkt, und in diesem gegen 24 Stunden erhalten), so
konnte man beim Schließen der Kette einen nicht unbedeutenden Ausschlag der
Galvanometernadel wahrnehmen. Dieses Mittel war sogar ausreichend, um die neu
angefertigten Patronen auf ihre Brauchbarkeit zu prüfen. Ich stellte später
ähnliche Versuche mit Patronen an, die mit Knallquecksilber gefüllt und in
gleicher Weise wie die mit der Varrentrapp'schen
Mischung gefüllten angefertigt waren, konnte aber am Knallquecksilber
ebensowenig, wie an einer anderen als der Varrentrapp'schen Mischung jene Eigenschaft entdecken.
Wenn nun die Patrone mit einem derartigen Satze gefüllt wird, und die Drahte in
passender Weise eingesetzt werden, so wird, wenn die Enden der aus der Patrone
hervorragenden Drähte mit den Enden der Leitung in metallische Verbindung
gebracht werden, bei eintretender Thätigkeit der Elektrisirmaschine und dem
Entladen der Flasche die Zündung der Pulvermasse erfolgen, welche die Patrone
umgibt.
Schaltet man in die Kette mehrere Patronen ein, so daß die Drahtenden je zweier
neben einander liegenden Patronen unter einander durch Metalldrähte (selbst nur
durch den Erdboden) verbunden sind, so erfolgt beim Entladen des Zündapparates
ein vollkommen gleichzeitiges Entzünden aller Patronen. Ich bemerke hiebei, daß
ich bei meinen Versuchen auf jede Distanz, auf welche ich noch der Länge des
disponiblen Leitungsdrahtes wegen den Minenofen vom Apparate anzunehmen im
Stande war, acht, zehn und zwölf Patronen gleichzeitig zündete.
Die vom Frhrn. v. Ebner (a. a. O.) erhaltenen
Resultate lassen keinen Zweifel übrig, daß man auf jede Distanz des Minenofens
vom Herde selbst mittelst schwacher Elektrisirmaschinen noch eine große Anzahl
von Patronen zünden kann. v. Ebner hat noch in einer
Entfernung von 4 Meilen gezündet, und die Anzahl der gleichzeitig ausgeführten
Zündungen geschah bei einer Sprengung unter Wasser, wobei in einem Arme der
Donau 36 Ladungen, die 6 Fuß unter dem Wasser lagen, gleichzeitig gesprengt
wurden.
B. Zündung mittelst des
Inductionsfunkens eines elektromagnetischen
Inductions-Apparates.
Die ersten Versuche, um mittelst eines Ruhmkorff'schen
InductionsapparatesUeber die Einrichtung des Ruhmkorff'schen
Inductionsapparates sehe man: polytechn. Journal Bd. CXXXIX S. 358., und überhaupt vermittelst der durch den Volta'schen Strom erzeugten
secundären Ströme das Zünden von Minenöfen vorzunehmen, wurden von Verdu und Ruhmkorff
G. Verdu; über das Entzünden von Sprengminen
mittelst Elektricität. Polytechn. Journal Bd. CXXVIII S. 421. (Comptes rendus, April 1853, Nr. 15.) ausgeführt. Man beabsichtigte dabei die Volta'schen Ketten durch den
Inductionsapparat zu ersetzen, und mit diesem jede beliebige Anzahl von Objecten
gleichzeitig zu zünden. Die Beseitigung der Volta'schen Batterie ist aber
begreiflicherweise hier nicht möglich, indem man eine, wenn auch geringere
Anzahl von Zellen zur Erzeugung der Inductionsströme, als bei der unmittelbaren Anwendung der
Volta'schen Batterie als Zündapparat braucht. Ob nun das gleichzeitige Zünden
von Minenöfen sicherer als mittelst der Volta'schen Batterie vorgenommen werden
kann, werden die Untersuchungen, welche hierüber angestellt worden sind, näher
lehren.
Bei den Versuchen des spanischen Obristlieutenantes Verdu wurde mittelst eingeschalteter Leitungen von 400, 609 etc. und
selbst mittelst solcher von 26000 Meter Länge, wenn diese durch eine kleine
elektrische Zündpatrone [bestehend aus zwei Endstücken isolirter Kupferdrähte,
deren zwei freie abgefeilte und zugespitzte Enden in dem kleinen
Gutta-percha-Rohr, durch welches sie gesteckt waren, einander bis
auf 1,5 Millimet. genähert wurden; nachdem die Patrone mit Pulver gefüllt war,
wurde sie mit einem Gutta-percha-Rohr luftdicht überzogen]
unterbrochen waren, mit Sicherheit die letztere gezündet. Der primäre Strom
wurde hiebei jedesmal durch zwei Bunsen'sche Elemente
(von welcher Größe diese waren, ist dabei nicht erwähnt) angeregt. Bei einer
anderen Reihe von Versuchen wurde statt der Volta'schen Batterie ein Clarke'scher Apparat – nämlich eine
magneto-elektrische Inductionsmaschine – angewendet, und die
Zündungen gelangen unter gleichen Umständen bei 440, 1000, 1800 und bei 5600
Metern Länge der Leitung. Endlich bei einer Reihe von Versuchen, die auf dem
Uebungsplatze zu Guadalaxara in Spanien ausgeführt
wurden, wandte Oberst Verdu als Zündsatz das
Knallquecksilber an, und konnte mittelst eines Ruhmkorff'schen Inductionsapparates jedesmal sechs gleichzeitige
Explosionen, die in je 300 Meter Entfernung sich befanden, zu Stande
bringen.G. Verdu; neue Versuche über die Anwendung der
Elektricität zur Entzündung von Minen. Aus den Comptes rendus, Juni 1854, Nr. 23, im polytechn. Journal Bd. CXXXIII S. 115.
Diesen ausgedehnten Versuchen reihen sich die von Savare
Bericht über eine Abhandlung des spanischen Obristlieutenants Verdu, betreffend neue Versuche die Minenöfen
mittelst Elektricität zu zünden, sowie über eine Abhandlung des
französischen Genie-Capitäns Savare,
betreffend verschiedene Mittel, die Minenöfen mittelst Elektricität zu
zünden. Aus den Comptes rendus, Mai 1854,
Nr. 18, im polytechn. Journal Bd.
CXXXIII S. 109.Teichmann; über die verschiedenen Arten,
Minen durch Elektricität zu entzünden etc. Archiv für die Officiere der
preuß. Artillerie und des Ingenieurs-Corps Bd. XXXVI S. 237. und du Moncel
Ueber Minensprengung durch Elektricität, polytechn. Journal Bd. CXXXV S. 370. an, welche sich insbesondere auf Mittel beziehen, um die
Gleichzeitigkeit der Zündungen durch eine unmittelbar auf einander folgende
Reihe von Explosionen zu ersetzen. Durch jene Mittel sollen nämlich die Unsicherheiten in
Bezug auf das gleichzeitige Eintreten der Zündung mehrerer in die Kette hinter
einander eingeschalteten Patronen dadurch beseitigt werden, daß jede Patrone
durch eigene mechanische Vorrichtungen mit einer selbstständigen Leitung
versehen wurde.
Endlich hat noch Stöhrer
E. Stöhrer; über einen verbesserten
Inductionsapparat, Poggendorff's Annalen der Physik und Chemie Bd.
XCVIII S. 114. über den Erfolg seiner Versuche, die er mit einem neu construirten
Inductionsapparat vornahm, einige Erwähnungen gemacht, indem derselbe bemerkt,
daß er sechs Patronen, die mit der Varrentrapp'schen
Zündmischung gefüllt, und durch sehr dünne Drähte hinter einander verbunden
waren, auf große Entfernung stets mit größter Sicherheit und vollkommen
gleichzeitig gezündet habe.
Außer diesen Versuchen sind unseres Wissens über die Anwendung des
Inductionsapparates zum Minenzünden keine weiteren bekannt geworden, während mit
großer Wahrscheinlichkeit angenommen werden kann, daß solche Versuche in
mehreren deutschen Staaten und in der Schweiz zur Prüfung dieser Zündungsmethode
in größerer Ausdehnung ausgeführt wurden.Ueber Hipp's Minenzündapparat ist aus einer
Nachricht in der allgemeinen Militärzeitung, Jahrg. 1854, Nr. 33, S. 267
nur so viel bekannt geworden, daß dieser Apparat in einem Kästchen von
1,5 Fuß Länge, 5 Zoll Weite und Höhe enthalten sey und beiläufig 12
Pfund wiege. Diese Nachricht sowohl, wie einzelne Mittheilungen lassen
vermuthen, daß der Hipp'sche Apparat von
einem Inductionsapparate der kleineren Gattung sich nicht unterscheiden
könne. Wie aber dieser Apparat (allgem. Militärzeitung, 1855, Nr. 2. S.
16) gleichzeitig als Feldtelegraph dienen könne, läßt sich mit jener
– ziemlich begründeten Vermuthung – nicht recht
vereinigen! –
Ich habe in der letzten Zeit Gelegenheit gehabt, mittelst eines trefflich
eingerichteten Inductionspparates (aus der Telegraphenbau-Anstalt von Siemens und Halske, und im
Besitze des physikalischen Cabinetes des k. Cadeten-Corps) eine größere
Reihe von Versuchen anzustellen, über welche ich hier, da sie über die
Brauchbarkeit der Inductionsapparate für den in Rede stehenden Zweck einigen
Aufschluß geben dürften, berichten will. Ehe ich diese Versuche beschreibe,
bemerke ich, daß die physikalischen Wirkungen des von diesem Apparate erzeugten
secundären Stromes so überraschend sind, wie sie wohl von keinem anderen
derartigen Apparate, der in Beziehung auf Drahtlange und Zahl der Windungen der
angewendeten Drähte jenem äquivalent ist, bis jetzt übertroffen worden seyn
dürften. Die Mängel welche ich berühren werde, liegen daher nicht in der
Einrichtung des Inductionsapparates und seiner Construction, sondern müssen
lediglich der Natur der Inductionsfunken zugeschrieben werden. Der Apparat selbst hat vier
Inductionsrollen, die sowohl einzeln, als auch in Verbindung zu zwei, zu drei
und zu vier benützt werden können; der an dem Induktionsapparate angebrachte
Condensator kann in die Kette eingeschaltet, oder aus dieser ausgeschlossen
werden, und in Beziehung auf den primären Strom lassen sich mehrere
vortheilhafte Anordnungen treffen, deren Beschreibung für den vorliegenden Zweck
als unnöthig erscheint.
Um die Entstehung der Inductionsfunken an diesem Apparate wahrnehmen und ihre
Wirkung näher untersuchen zu können, verfertigte ich mir eine Vorrichtung,
welche die Vorgänge bei einer Minenzündung nachzuahmen gestatten sollte. Die in
Fig.
36 Tab. III angegebene schematische Zeichnung soll die Einrichtung
dieses Hülfsapparates – den ich Funkenbret
nennen will – veranschaulichen.
Bei a sind in ein Bret zwölf Messingsäulchen
eingeschraubt, welche zur Aufnahme von Drähten bestimmt sind; A bedeuten sechs Widerstandsrollen von Holz, von
denen jede mit tiefen Schraubengängen versehen ist, in welchen sich Kupferdrähte
befinden; die Enden dieser Drähte sind sämmtlich, das Drahtende K ausgenommen, in die Säulen eingeklemmt, und sind
hier mit den zugespitzten Drähten f metallisch
verbunden. Die Spitzen der Drähte f können zwischen
je zwei Säulen einander genähert und von einander entfernt werden, und es
befinden sich so an dem ganzen Apparate sechs Unterbrechungsstellen, die
beliebig verändert, und einzelne durch Verschieben der Drahtspitzen bis zu ihrer
Berührung gebracht, sohin ausgeschieden werden können. Verbindet man daher die
Drahtenden K und L mit
den Enden des Drahtes der secundären Spirale des Inductionsapparates, so kann
man, wenn dieser in Thätigkeit sich befindet, die Unterbrechungsfunken bei f wahrnehmen. Die Zündfähigkeit dieser Funken wurde
dadurch geprüft, daß unter die Unterbrechungsstellen kleine Bretchen gesetzt,
und dieselben mit trockenem Pulver des Varrentrapp'schen Zündsatzes bestreut wurden. Zuweilen wurde hiezu bloß
trockenes Mehlpulver benützt. Da der Inductionsapparat mit vier secundären
Spiralen versehen ist, so konnten die Unterbrechungsfunken unter verschiedenen
Umständen beobachtet werden. Zur Anregung des primären Stromes wurden
Kohlenzinkzellen von der unten angegebenen Anordnung benützt. Die Distanz je
zweier Drahtspitzen f, an welchen die
Unterbrechungsfunken beobachtet werden konnten, war beiläufig 3/4 Linien.
Die Resultate meiner Versuche ergaben beiläufig Folgendes:
1. Unter Anwendung von zwei Kohlenzinkzellen entstehen 7 deutliche Unterbrechungsfunken, wenn die
sämmtlichen vier Inductionsrollen,6 intensive Unterbrechungsfunken, wenn nur drei
secundäre Spiralen,2 bis 3 Unterbrechungsfunken (jedoch die letzteren
sehr unsicher), wenn zwei secundäre Spiralen,1 intensiver Funke, wenn nur eine Spirale zur
Erzeugung des secundären Stromes benützt wird.
2. Wurde der primäre Strom durch Anwendung von vier
Kohlenzinkelementen erzeugt, und wurden zwei Funkenbreter der obigen Art
(Fig.
36) neben einander gestellt, so konnte man unter Anwendung der
vier Inductionsrollen die Anzahl der wahrnehmbaren Unterbrechungsfunken bis
auf 12 bringen; unter Benützung von drei Inductionsrollen aber auf nie mehr
als 7 bis 8. Da ich für die in Rede stehende Anwendung des
Inductionsapparates die Benützung einer größeren Batterie, wie die letztere,
nicht für zweckmäßig, eine größere Anzahl von Unterbrechungsfunken aber in
keinem einzigen Falle für nöthig erachte, so habe ich über jene Gränzen
hinaus weitere Versuche nicht angestellt. Berücksichtiget man nun die Anzahl
der Windungen des Drahtes einer jeden Rolle, so ergibt sich aus den
vorstehenden Resultaten, daß unter Anwendung von zwei Kohlenzinkelementen
als Rheomotor des Inductionsapparates, für die gleichzeitige Zündung von drei bis sechs
Objecten die Länge des Inductionsdrahtes nicht unter 10000 bayer. Fuß
betragen dürfte, für zwei gleichzeitig zu zündende Objecte die Drahtlänge
der secundären Spirale nicht unter 7500 Fuß seyn soll, hingegen zur sicheren
Zündung eines einzigen Objectes die Drahtlänge der secundären Spirale von
3000 Fuß vollständig ausreicht, vorausgesetzt, daß der für die
Inductionsrolle verwendete Kupferdraht keine größere Dicke als etwa 0,085
Linien hat, und der Apparat in der gehörigen Weise ausgestattet ist.
3. Die Länge des Leitungsdrahtes, so wie seine Dicke ist
innerhalb der Gränzen, auf welche sich meine Versuche erstreckten, als ohne
Einfluß auf die Intensität und die Anzahl der Unterbrechungsfunken gefunden
worden. Die größte Drahtlänge welche ich benützte, waren Eisen- und
Messingdrähte von etwa 4000 Fuß, von welchen jeder Draht die Dicke von
beiläufig 1/3 Linie hatte. Außer diesen Drahtlängen welche ich einschaltete,
wurde auch ein Rheostat in die Kette gebracht, an welchem ein etwa 300 Fuß
langer und 0,3 Linien dicker Neusilberdraht über eine Holzrolle
schraubenförmig gelegt ist, und außerdem waren die in Fig. 36
angedeuteten sechs Widerstandsrollen mit 96 Fuß Kupferdraht von 1''' Dicke
eingeschaltet. Es zeigte sich hiebei, daß im Allgemeinen – wenigstens
innerhalb der hier angeführten Gränzen – die Wirkung des
Inductionsstromes von dem Leitungswiderstande des Schließungsleiters
unabhängig seyn dürfte. „Hiebei darf aber der Umstand nicht
unerwähnt bleiben, daß wenn an mehreren Unterbrechungsstellen
gleichzeitig Funken entstehen sollen, und die Funken intensiv genug
werden sollen, entweder der Leitungsdraht, der von dem Pole ausgeht, von
dem der Funke nicht überströmt, unisolirt bleiben muß, oder eine viel
beträchtlichere Länge haben, überhaupt einen weit größeren Widerstand
dem Strome darbieten muß, als der andere Leitungsdraht.“
„Dieser letztere aber muß vollständig isolirt gegen alle
umgebenden Leiter seyn.“
4. Die an verschiedenen Unterbrechungsstellen wahrnehmbaren
Funken entstehen nicht vollkommen gleichzeitig, und sind im Allgemeinen
nicht von gleicher Intensität. Es folgt hieraus, daß selbst innerhalb der in
Nr. 2 angegebenen Gränzen die Gleichzeitigkeit des Entstehens der
Unterbrechungsfunken, sowie die Intensität der letzteren nicht ausreichen,
um mit Sicherheit das gleichzeitige Zünden mehrerer Minenöfen mit demselben
vorzunehmen. Dasselbe Resultat zeigen auch die mit großer Sorgfalt
ausgeführten Zündversuche, die mit dem Apparate vorgenommen wurden.
„Wenn ich daher meinen Versuchen ein entscheidendes Gewicht
beilegen dürfte, so würde ich die Behauptung aufzustellen wagen, daß die
Sicherheit der gleichzeitigen Zündung von Minenobjecten unter Anwendung
eines Inductionsapparates, bei welchem die Drahtlänge der
Inductionsspirale nur beiläufig 14000 bis 15000 bayer. Fuß beträgt, bei
Benützung von nur zwei Kohlenzinkzellen zur
Anregung des primären Stromes, bei Weitem nicht so groß ist, daß man das
Eintreten der Zündung im Voraus mit der größten Wahrscheinlichkeit zu
verbürgen vermag.“
„Zum sicheren Zünden eines einzigen Objectes aber reicht die oben
angegebene Länge des secundären Drahtes vollständig aus.“
Da der von mir benützte Inductionsapparat überraschende Effecte hervorzubringen
vermag, so möchten die günstigen Resultate, welche in Frankreich und Spanien (m.
s. a. a. O.) unter Anwendung von Ruhmkorff'schen
Apparaten erlangt wurden, vielleicht dem Umstande zuzuschreiben seyn, daß die
Drahtlänge der secundären Spirale bei den hiezu angewendeten Apparaten eine
größere war, als an dem von mir benützten Apparate. [Nach Angabe Becquerel's
Polytechn. Journal Bd. CXXXIX S.
359. ist an dem Ruhmkorff'schen Apparate der
Inductionsdraht aus Messing, sehr fein und mit Seide übersponnen, und hat eine
Länge von 8 bis 10 Kilometer, also von beiläufig 27410 bis 34263 bayer.
Fuß.]
Der Inductionsstrom gestattet bei seinerso einer Anwendung zur Zündung von Minenöfen als Zündsatz für die Patronen jede
leicht entzündliche Pulversorte, und man kann sich, da der Inductionsfunke
während eines meßbaren und endlichen Zeittheiles andauert, dabei sogar des
Mehlpulvers bedienen. Die Drahtleitung hat eine ähnliche Einrichtung, wie sie
bei Anwendung der Elektrisirmaschine als Zündapparat angelegt werden muß,
„jedoch muß hiebei der Hauptdraht vollständig von dem anderen
Draht sowohl, als auch vom Erdboden isolirt seyn, und es möchte die
Sicherheit des Erfolges der Zündung es erfordern, daß der zweite
Leitungsdraht durch den Erdboden ersetzt werde.“
Was die Einrichtung des elektromagnetischen Inductionsapparates für praktische
Zwecke betrifft, so dürfte dieselbe, insbesondere um in den Händen des
Praktikers die gehörigen Dienste zu leisten, eine große Vereinfachung gegenüber
den gleichnamigen physikalischen Apparaten dieser Art zulassen.
(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)