Neuerungen in der Sprengtechnik. Patentklasse 78. Mit Abbildungen auf Tafel 4. Neuerungen in der Sprengtechnik. J. Engels in Kalk bei Deutz (* D. R. P. Nr. 11141 vom 3. Januar 1880) beschreibt eine transportable Vorrichtung zur Herstellung von Nitroglycerin enthaltenden Sprengstoffen. Diese bewegliche Fabrik von Sprengstoffen besteht aus 7 Wagen; davon enthält der erste den Apparat zur Darstellung von Nitroglycerin, der zweite führt zwei Eisenkasten, von welchen einer die Nitrirsäure, der andere Glycerin enthält; der Wagen 3 dient zum Transport des Packmaterials; der Wagen 4 enthält die Patronenpressen, der folgende die Heizung und die Wärmeleitung für die Wagen 4 und 6; letzterer ist dazu bestimmt, das Nitroglycerin zu waschen und das Sprengmaterial zu mischen. Der Wagen 7 dient zur Beförderung von Personen und zum Bergen des Luftkessels. Der Apparat zur Darstellung von Nitroglycerin besteht aus einem zu ⅓ offenen Cylinder, welcher mittels zweier an den beiden Kopfenden durch Winkeleisen befestigter hohler Achsenstücke a (Fig. 7 Taf. 4) gedreht wird. Durch die Achsenstücke und den Cylinder ist eine feste, nicht rotirende, ebenfalls hohle Achse b gelegt, welche dazu dient, von der einen Seite bei c zuerst die Nitrirsäure und später das Glycerin in den Cylinder einzuführen und an dem anderen Ende d das Gemisch, nachdem dasselbe durch die an der inneren Fläche des Cylinders angebrachten Schaufeln in die festliegende hohle Achse b eingeschöpft worden ist, in den Kasten e ausflieſsen zu lassen. Der Cylinder besteht aus zwei zusammengeschraubten Hälften und liegt zum Theil in Wasser, welches sich in einer offenen eisernen Pfanne befindet und zum Abkühlen des Gemisches dient. Hellhoff in Berlin (D. R. P. Nr. 12122 vom 3. Juni 1880) will Sprengstoffe durch directe Nitrirung der rohen Theeröle herstellen. Zu diesem Zweck werden die rohen Theeröle allmählich mit hochgradiger Salpetersäure unter Umrühren vermischt, worauf eine fortschreitende Trübung und endlich eine flockige Absonderung eintritt. Man läſst den entstandenen Niederschlag absetzen, gieſst das noch klar darüber stehende Oel in ein zweites Gefäſs und setzt von Neuem Salpetersäure zu, bis der Rückstand klar bleibt. Die so erhaltenen Niederschläge bilden bei Anwendung leichter Oele dunkel schwefelgelbe bis braune Pulver, die schweren Oele geben dunkle, dick syrupartige Massen. Die Niederschläge werden ausgewaschen, getrocknet und mit Sauerstoffträgern versetzt, namentlich mit Alkalinitraten, chlorsaurem Kalium oder Salpetersäure von 1,5 sp. G.; letztere gibt die kräftigsten Wirkungen, wenn sie mit etwa 50 Procent des Niederschlages der leichten Oele oder mit 30 Procent der schweren Oele versetzt wird. J. A. Lanferey und J. L. Renard in Chartres, Eure et Loir, Frankreich (D. R. P. Nr. 12115 vom 21. Januar 1880) wollen Strohnitrocellulose zur Herstellung von Sprengstoffen verwenden. Zu diesem Zweck wird Stroh mit 1 bis 2 Proc. Soda oder Potasche enthaltendem Wasser 15 bis 16 Stunden lang gekocht, dann zermahlen und völlig ausgewaschen. Die Masse wird dann zu Papier verarbeitet, von dem 1qm 150 bis 300g wiegt, dieses in kleine rechteckige Schnitzel von 2 bis 4mm Seitenlänge zerschnitten und mittels Maschinen mit zahlreichen kleinen Löchern versehen, um die Einwirkung der Säure zu begünstigen. Das Säurebad besteht aus 3 Th. rauchender Salpetersäure und 7 Maſstheilen concentrirter Schwefelsäure. Nach beendeter Nitrirung wird gut ausgewaschen und mit Salpeter, Holzkohle und Dextrin gemischt oder zerkleinert und mit Nitroglycerin getränkt; letztere Mischung wird Poleïn genannt. Zur Herstellung von Cartouchen aus comprimirtem Sprengpulver will H. Güttler in Kriewald bei Gleiwitz (D. R. P. Nr. 10 978 vom 3. December 1879) bei 270 bis 310° hergestellte braunrothe Holzkohle, welche etwa der Formel C8H4O2 entspricht, mit der entsprechenden Menge Schwefel in Trommeln mittels Kugeln aus Phosphorbronze pulvern, dann mit Salpeter in Trommeln aus Sohlleder mischen, mit 8 Procent einer Lösung von Dextrin anfeuchten und auf einem Rollengange durcharbeiten. Die erhaltene Masse wird zwischen Bronzewalzen zu Körnern von 1 bis 2mm Durchmesser geformt, diese staubfrei gemacht und bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 2 bis 3 Proc. gebracht. Die aus diesem Korn gepreſsten Cartouchen werden vollkommen getrocknet und mit einer Schellacklösung überstrichen. Die Zersetzung bei der Explosion soll nach folgender Gleichung stattfinden: C8H4O2 + 8KNO3 + 4S = 8CO2 + 2H2O + 8N + 2K2SO4 + 2K2S. A. Nobel in Paris (* D. R. P. Nr. 11030 vom 6. Januar 1880) verwendet, um gepreſste, nicht gekörnte Pulvermasse für Sprengzwecke tauglich zu machen, 3 bis 10g schwere Zündpatronen aus Dynamit oder aus Sprenggelatine, comprimirte Schieſswolle, pikrinsaures Barium, Blei oder Kalium. Bei dem elektrischen Zünder von C. Kurtz in Köln (* D. R. P. Nr. 10448 vom 5. November 1879) sind durch den isolirenden Stopfen C (Fig. 8 Taf. 4) aus Gummi oder Schwefel und Kreide die beiden Metalldrähte d so geführt, daſs sie unter der kleinen Kugel b aus Knallquecksilber nahe gegenüber stehen. Ueber die unten mit Oeffnung o versehene Metallhülse B ist das Zündhütchen A geschoben mit gewöhnlicher Ladung a, auf welche die Entzündung von der Knallquecksilberkugel b aus durch die Hohlsäule c aus Schieſspulver übertragen wird. Um die Wirkung der Sprengzündhütchen zu verstärken, empfiehlt L. Waydelin in Schönebeck bei Magdeburg (* D. R. P. Nr. 12119 vom 14. Mai 1880) sie mit durchlochtem Boden und einer entsprechend geformten Bodenplatte zu versehen (Fig. 9 Taf. 4). Ein mit centralem conischem Zündloche versehenes Deckplättchen wird auf die Zündmasse gelegt (Fig. 10). H. Bothe auf Gräfin-Laura Grube bei Königshütte (* D. R. P. Nr. 12 098 vom 27. April 1880) will dadurch eine beschleunigte Entzündung der ganzen Pulvermasse einer Sprengpatrone erzielen, daſs er in dieselbe einen langen, mit vielen kleinen Löchern versehenen Zündkanal einsetzt. H. Gruson in Buckau (* D. R. P. Nr. 11999 vom 13. December 1879) empfiehlt Granaten, statt wie bisher mit losem Pulver, mit Pulver in Form von gepreſsten und mit geeigneten Kanälen versehenen Kuchen zu füllen. Nach J. Sattison in Nevada City (Englisches Patent Nr. 810 vom 24. Februar 1880) explodiren Sprengpatronen, welche chlorsaures Kalium enthalten, meist nur dadurch von selbst, daſs die Masse hart wird und beim Zerbrechen sich die Stücke aneinanderreihen. Er schlägt daher vor, derartige Mischungen mit gepulvertem Senfsamen oder Leinsamen zu mischen. Ueber die Bestimmung der Dynamitladungen für Bohrschüsse bemerkt J. Lauer in der Zeitschrift des österreichischen Architekten- und Ingenieur-Vereines, 1881 S. 153, daſs die Wirkung des explodirten Nitroglycerinpräparates so augenblicklich ist, daſs die Sprengungssphäre der Kugelform gleich ist, möge die Ladung im unbegrenzten oder im begrenzten Mittel ihre Wirkung äuſsern. Diese Thatsache ist hauptsächlich bestimmend, um das Verhältniſs festzustellen, welches zwischen dem Halbmesser der Sprengungssphäre, dem Sprengungshalbmesser s und der Ladung L besteht. Die Ladungen mehrerer Bohrschüsse verhalten sich wie die dritten Potenzen der zugehörigen Sprengungshalbmesser. Sonach verhält sich L\,:\,L_1\,:\,L_2\ .\ .\ .\ =s^3\,:\,{s_1}^3\,:\,{s_2}^3... und sind \frac{L}{s^3},\ \frac{L_1}{{s_1}^3},\ \frac{L_2}{{s_2}^3}... für ein und dasselbe Medium und für ein und dieselbe Sprengmittelsorte gleich einem beständigen Quotienten c, dem sogen. Ladungscoefficienten. Man erhält sonach aus obiger Proportion die allgemeine Ladungsgleichung L=\frac{{L_1}^3}{{s_1}^3}\,s^3=c\,s^3 für Steinsprengungen. Für Steinsprengungen an freien Wänden, wie in Steinbrüchen, an Bergabhängen, überhaupt in nicht verspanntem Gestein, wo es sich nur darum handelt, die Trennung des Zusammenhanges zu erzielen, um das Gestein von der Höhe in die Tiefe hinabzustürzen, muſs die Sprengungssphäre jene freie Seite, nach welcher hin das Gestein gehoben werden soll, nur berühren, d.h. der Sprenghalbmesser s wird der Vorgabe w (Widerstandslinie) gleich. Sonach gestaltet sich die Ladungsformel für Steinsprengungen an Felswänden L=cw^3, worin L die Menge des Sprengmittels in Kilogramm, w die Vorgabe in Meter und c den Ladungscoefficienten ausdrückt, der für jede Gesteinsgattung mit der gewählten Sprengmittelsorte und mit Rücksicht auf den Zweck der Sprengung durch Probeschüsse ermittelt werden muſs. Dies geschieht durch mehrere Bohrschüsse, die man unter gleichen Verhältnissen anordnet und mit verschieden groſsen Ladungen nach einander thut. Als Ladung für den ersten Bohrschuſs wird eine beliebige Menge des Sprengmittels genommen, mit vollem Besatz versehen und der Schuſs gelöst. Aus der Wirkung dieses Schusses wird man entnehmen, ob für die anderen Schüsse eine Steigerung oder Verminderung der ersten Probeladung einzutreten habe. Wäre dies der Fall, so muſs die Abänderung der Ladung nur im kleinen Maſse für die nächsten Schüsse durchgeführt werden. Ist schlieſslich jene Ladung bestimmt, welche für die gewählte Vorgabe die gewünschte Wirkung hervorbringt, so wird aus der Gleichung L=cw^3 der Werth von c berechnet. Es ist nämlich c=\frac{L}{w^3}. Vortheilhaft ist es, die Probeversuche mit Bohrschüssen für 1m groſse Vorgaben vorzunehmen. Hätten z.B. die Versuche ergeben, daſs für die Vorgabe von 1m die Ladung 0k,5 der Sprengmittelsorte Nr. III die dem Zwecke nach günstigste Wirkung in einer bestimmten Steingattung liefert, so ist c=\frac{0,5}{1^3}=0,5, mithin für diesen Fall die Ladungsformel L=0,5\,w^3. Zur Controle berechnet man schlieſslich nach der festgestellten Formel die Ladungen für Bohrschüsse mit kleineren und gröſseren Vorgaben als 1m und versucht, ob diese analoge Wirkungen wie die bei den Probeversuchen erhaltenen liefern. Es wird dies meist der Fall sein; wenn nicht, so ist der Werth von c richtig zu stellen oder auch eine stärkere oder schwächere Sprengmittelsorte. als bei den Versuchen angewendet wurde, zu wählen. Nach Lauer's Erfahrungen braucht man beim Sprengen von Stein mittels der im Handel vorkommenden verschiedenen Dynamitsorten nur 6 Werthe für den Ladungscoefficienten c für alle Steingattungen zu beachten, wie folgende Tabelle angibt: Steingattung Dynamit Nr. I Nr. II Nr. III mit einem Nitroglycerin-Gehalt 75 Proc. 45 Proc. 35 bis 40 Proc. Sehr harter Stein: ein altes, festes Mauer-    werk, harter Kalkstein c = 0,3 0,5 0,6 Mittelharter Stein: ein Granit, Kalkstein c = 0,2 0,4 0,5 Weicher Stein: wie Sandstein, Schiefer c = 0,1 0,3 0,4 Die Gröſse der Ladungen für Vorgaben bis zu 2m entsprechend den sechs Werthen von c beträgt z.B. Vorgabew Die Ladung L in Kilogramm beträgt für den Ladungscoefficienten c 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6   0,25m 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,50 0,013 0,026 0,039 0,052 0,065 0,078 1,00 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 1,50 0,338 0,676 1,014 1,352 1,690 2,028 2,00 0,800 1,600 2,400 3,200 4,000 4,800 Wenn jedoch bei Sprengungen an Felswänden zuerst deren Fuſs untersprengt und dann die Wand durch Anwendung von Bohrschüssen mit groſsen Vorgaben herausgedrückt werden soll, so müssen, um die Verspannung des Gesteins aufheben zu können, die nach abwärts geneigten Bohrlöcher so stark geladen werden, daſs ihre Sprengungssphären über die freie Wandfläche hinausgreifen und Trichterminen tragen. Die günstigste Wirkung solcher Minen ist nahezu jene, bei welcher der Trichterhalbmesser r der Widerstandslinie oder Vorgabe w gleich ist (Fig. 11 Taf. 4). In diesem Falle ist, weil w=r,\ \sqrt{w^2+r^2}=1,414\,w und die allgemeine Formel L=cs^3=2,83\,cw^3. Sonach muſs bei Bohrschüssen im vollkommen verspannten Gestein, wie beim Untersprengen von Felswänden, beim Abteufen von Schächten, beim Vortreiben von Stollen u.s.w., der Ladungscoefficient c nahezu 3mal so groſs als bei Sprengungen an einer senkrechten Wand (unverspanntes Gestein) genommen werden. Dies ist auch der Fall bei Sprengungen von freien Wandflächen, wenn man des leichteren Transportes wegen kleine Steine gewinnen will, wie z.B. beim Aussprengen von Eisenbahneinschnitten. Lauer hat zwei Apparate construirt, welche die möglichst genaue Abnahme der Vorgaben gestatten und zugleich jene Anzahl der ganzen und halben Sprengpatronen, wie sie im Handel vorkommen, angeben, welche zur Erreichung der gewünschten Wirkung eines Bohrloches erforderlich sind. Der eine Ladungsapparat für senkrechte oder nahezu senkrechte Bohrschüsse (Fig. 13 Taf. 4) besteht aus zwei Rundstäben a und b, welche der bequemeren Verpackung wegen aus je zwei Theilen gebildet und mittels Messingschrauben zu einem Ganzen verbunden werden. Jeder dieser Stäbe ist von unten nach oben mit einer Eintheilung von 10 zu 10cm versehen. Dazu gehören 2 dreiseitige Stäbe c, auf deren Seiten, entsprechend den 6 Werthen des Ladungscoefficienten c je eine Ladungsscale angebracht und durch die bezügliche Decimalziffer des Werthes von c bezeichnet ist. Die bei den Theilstrichen der Scale angesetzten Ziffern zeigen die Anzahl der ganzen oder halben Patronen bezieh. das Vielfache von 0k,055 Dynamit, d.h. von dem Gewicht einer gewöhnlichen Sprengpatrone. An das eine Ende des Scalenstabes c wird eine Messinghülse d, in welcher sich der Stab b auf- und abwärts bewegen läſst, angeschraubt und an das andere Ende des Stabes c eine kreuzförmige Messinghülse e angesteckt, mit welcher der Rundstab a seitwärts und in derselben auch auf- und abwärts verschoben werden kann. Der Ladungsapparat Fig. 12 Taf. 4 für schräg gestellte Bohrschüsse besteht aus einem mit einer Decimeter-Eintheilung versehenen Rundstab a, an dem ein mit einer Messingklemme b vereinigter Draht c verschoben und in jeder Lage festgelegt werden kann. In einer Nuth des Stabes ist ein bei a drehbar befestigter, mit der Ladungsscale versehener Blechstreifen d eingelegt. Zu diesem Ladungsapparate gehören 3 solche Blechstreifen, auf deren Seiten je eine Scale eingeschlagen ist, die dem 3fachen Werthe eines der Ladungscoefficienten c entspricht. Sollten z.B. in einem Steinbruche, dessen Steingattung von mittlerer Härte ist, Bruchsteine für Mauern erzeugt werden, so hat man sich für eine schwächere Dynamitsorte (Nr. III) zu entscheiden und entspricht diesen beiden Bedingungen nach der Tabelle für den Ladungscoefficienten c der Werth 0,5. Es wird daher beim Ladungsapparat Fig. 13 der Stab c derart in der Hülse d festgeschraubt, daſs die mit 5 bezeichnete Scale nach oben zu liegen kommt. Bei dem Apparat Fig. 12 wird der mit 5 bezeichnete Blechstreifen in die Nuth eingelegt und bei a festgestellt. Soll für ein verticales oder nahezu senkrechtes Bohrloch (Fig. 14) die Ladung ermittelt werden, so wird der Stab b des Ladungsapparates Fig. 13 in das Bohrloch bis auf dessen Ort geschoben, der Stab c bis zur Bohrmündung hingedrückt und schlieſslich der Stab a, welcher mit seinem unteren Ende in gleiche Höhe mit jenem von b gestellt werden muſs, von c gegen die Bohrlochmündung so lange geschoben, bis das untere Stabende die Felswand berührt. Der bei dem Kreuzungspunkte c1 auf dem Stabe c angebrachte Theilstrich gibt die Ladungsgröſse bezieh. jene Zahl der ganzen und halben Sprengpatronen, wie sie im Handel vorkommen, an, welche geladen werden müssen. Wäre die Felswand wie nach Fig. 15 Taf. 4 derart beschaffen, daſs das Stabende a den Felsen nicht berühren könnte, so gibt selbstverständlich nicht der Theilstrich am Kreuzungspunkte c1, sondern der um das Stück e weiter gegen b liegende Theilstrich c2 die Ladungsgröſse an. Sobald aber Bohrlöcher von der Wand schräg nach rückwärts ausgearbeitet werden, so wird der Stab des zweiten Apparates mit dem eingelegten Blechstreifen in das Bohrloch bis an dessen Ort geschoben (Fig. 16), die Messinghülse sodann bis zur Mündung des Bohrloches herabgedrückt, schlieſslich der Eisendraht c in eine nahezu parallele Lage zur Felswand gebracht und mittels der Klemmschraube befestigt. Wird nun der Stab aus dem Bohrloche herausgezogen und der Blechstreifen d nach Fig. 12 in senkrechte Lage zum Draht c gestellt, so gibt der am Kreuzungspunkte c1 befindliche Theilstrich am Blechstreifen, bezieh. der Ladungsscale, die Zahl der ganzen und halben Sprengpatronen an, welche nach der Bohrlochsanlage entsprechend als Ladung entfallen.