Titel: | Neuheiten in der Explosivstoff- Industrie und Sprengtechnik. |
Fundstelle: | Band 267, Jahrgang 1888, S. 370 |
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Neuheiten in der Explosivstoff- Industrie und
Sprengtechnik.
(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd.
265 S. 331.)
Mit Abbildungen.
Neuheiten in der Explosivstoff-Industrie und
Sprengtechnik.
Es ist keineswegs unerfreulich, daſs in der jüngsten Zeit einiger Stillstand in der
„Erfindung“ von Explosivstoffen eingetreten ist; man wird darin vielmehr
die Erkenntniſs finden, daſs der heutige Stand unserer Chemie die Herstellung eines
kräftigeren oder nach jeder Richtung besseren Sprengstoffes nicht sehr
wahrscheinlich macht. Die gröſsere Sicherheit in Schlagwetter-Gruben hat jedoch eine
so hohe menschliche und wirthschaftliche Bedeutung, die gasführenden Gruben sind so
zahlreich, daſs die im letzten Jahre mächtig angewachsene Bewegung zur Schaffung
einer womöglich gefahrlosen Sprengung wohl berechtigt ist. Daſs damit leider auch
wieder der Anstoſs zu den abenteuerlichsten Erfindungen gegeben ist, mag wohl
Mancher beklagen, der zu Versuchen genöthigt ist, allein selbst derlei verneinende
Erfolge haben das Gute, daſs sie schlieſslich die Grenzen feststellen lassen,
innerhalb welcher Verbesserungen von Werth möglich sind.
In eingehender Weise beschäftigt sich die Grube
„König“ bei Neunkirchen (Saarbrücken) mit der Erprobung von
Sprengstoffen auf ihr Verhalten in Schlagwettern, und benutzt hierzu eine besondere
Versuchsstrecke, in welcher sie nach Belieben Gasgemische herstellen, Kohlenstaub
aufwirbeln, Bohrlöcher anlegen, Patronen frei aufhängen u.s.w. kann. Zu gleicher
Zeit tagen wieder in Deutschland und Oesterreich Schlagwetter-Commissionen, nachdem
schon früher solche in Belgien und Frankreich beriethen. Schlieſslich hatten einige
Besitzer von Kohlengruben im Ostrau-Karwiner Bergreviere Oesterreichs einen Preis von 1000 Dukaten für die
Erfindung eines die Schieſsarbeit in Schlagwetter-Gruben ersetzenden oder dieselbe
ungefährlich machenden Mittels ausgeschrieben; derselbe wurde zwar nicht gewonnen., aber die verhältniſsmäſsig besten
(später zu erwähnenden) Vorschläge von Lauer und Walcher (vgl. 1887 263 *
227) erhielten einen Ehrensold.
Ueberblicken wir diese ganze Bewegung, so finden wir, daſs Neues überhaupt noch nicht zu Tage gefördert wurde. Von allen in
Neunkirchen erprobten Explosivstoffen, sofern sie brisante sind, läſst sich
behaupten, daſs sie den dermalen erreichbaren Grad von Sicherheit bieten. Wenn die
Neunkirchener Versuche schlieſslich darauf hinauszugehen scheinen, daſs man ein
Sprengmittel sucht, welches freihängend ein
10procentiges Schlagwetter-Gemisch bei gleichzeitiger Anwesenheit von Kohlenstaub
nicht zündet, so kann nur behauptet werden, daſs ein solches Sprengmittel kaum zu
erreichen ist. Alles, was man anstreben kann, ist, daſs ein Bohrschuſs, wenn er richtig angelegt und geladen ist, das Gasgemisch
auſserhalb nicht entzünde, und da läſst sich nur wiederholen, was wir mit Trauzl schon früher (1886 261 26) sagten und gegenwärtig auch Oberingenieur Joh. MayerLauer's Frictionszündmethode. Sonderabdruck aus
der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und
Hüttenwesen, 1887. bestätigt, daſs brisante Sprengstoffe
wegen der in äuſserst kurzer Zeit erfolgenden Vergasung ihrer Bestandtheile bei
solchen Bohrschüssen sicher sind. Dem mit der Frage nicht so sehr Vertrauten muſs
deshalb eine irrige Vorstellung erwachsen, wenn er bei den Berichten über die
Neunkirchener Versuche die Bezeichnungen „gefährlich“ und „höchst
gefährlich“ unter Umständen findet, welche eine solche Steigerung wohl nicht
rechtfertigen.
Wir sind damit noch weit davon entfernt, den Werth solcher Versuche, wie sie in
Neunkirchen und im Wilhelmsschachte von Polnisch-Ostrau ausgeführt werden, zu
unterschätzen, allein wir möchten doch davon abrathen, ohne allseitige
Berücksichtigung der in Gruben herrschenden Verhältnisse sich durch einzelne
Ergebnisse zu raschem Urtheile verleiten zu lassen.
Nach unbefangener Beurtheilung aller dieser Versuche wird man die vorerwähnte Ansicht
bestätigt finden, daſs, je brisanter ein Explosivstoff ist, er desto gröſsere
Sicherheit bietet. In dieser Richtung müſste Schieſsbaumwolle am meisten leisten,
welche gegenwärtig der brisanteste praktisch verwendete Explosivstoff ist; natürlich
darf man damit nicht die sogen. Bergwerkspatronen (Tonite) verwechseln, ein Gemisch
von 50 Proc. Schieſsbaumwolle und 50 Proc. salpetersaurem Baryt, welche ebenso wenig
mehr Schieſsbaumwolle sind, als ein 50 Proc. haltendes Dynamit Nitroglycerin ist.
Einzelne Versuche in Neunkirchen haben auch gezeigt, daſs Schieſswolle in 5 bis 10
procentigen Schlagwettern nicht zündet, und es ist zu bedauern, daſs die Versuche
nicht fortgesetzt wurden; freilich ist Schieſswolle für Sprengungen in der Kohle wenig vortheilhaft.
So wird man sich schlieſslich in einem Kreise bewegen; ist das Sprengmittel zu
brisant, so zertrümmert es die Kohle, liefert es viel Stückkohle, so ist es nicht
sicher. Sehen wir also vorläufig von einem umständlichen Berichte über derartige
Versuche ab und erwähnen wir kurz, daſs Zündschnüre und elektrische Funken, wie zu
erwarten stand, Gasgemische entzünden, Knallquecksilber, einer der brisantesten
Stoffe, dies aber nicht thut, so bleiben nur noch wenige Vorschläge, welche wirklich
den Uebelständen einigermaſsen abhelfen.
Vorerst die von Abel und Smethurst schon vor sehr langer Zeit vorgeschlagenen Wasserpatronen,
richtiger Wassermäntel (vgl. 1887 266 69 und 263 354). Es werden Papierhülsen von
z.B. 30mm Durchmesser und 400mm Länge hergestellt, auf den Boden ein
Holzpflöckchen gegeben und darauf eine Patrone von z.B. 20mm Durchmesser und 210mm Länge gesteckt. Die so zugerichtete Hülse wird mit Wasser gefüllt und
mit einem Lettenpfropfen verschlossen. Die neueren Versuche haben die älteren
Bedenken gegen diese Sprengungsweise nicht behoben. So viele Versuche auch keine
Entzündung der Gasgemische ergaben, so sind doch andere Fälle bekannt geworden, in
denen das unerwünschte Gegentheil stattfand. Wenn hierbei entschuldigend bemerkt
wird, daſs das Wasser ausgelaufen sein müsse, so ist damit unbewuſst auch der
wahrscheinliche Grund angegeben; denn es ist leicht möglich, daſs der in
gewöhnlicher Hülse verarbeitete, Salpeter enthaltende und im Wasser liegende
Explosivstoff an einer Stelle Feuchtigkeit anzieht, die Fortpflanzung der Explosion
an dieser Stelle verlangsamt wird, und so die Wasserhülle schon verschleudert ist,
ehe die Patrone vollständig zur Explosion gelangte. Das würde nun, schon im
Interesse des Zündhütchens, zu wasserdichter Verschlieſsung des Explosivstoffes
führen. Rechnet man aber hinzu, daſs man z.B. in dem oben angegebenen Falle unter
Aufwand von Zeit und Kosten dem Bohrloche eine mehr als doppelt so groſse Oberfläche
geben muſs, daſs die Zurichtung solcher Patronen an Ort und Stelle sehr mühselig und
zeitraubend ist, so wird man sich mit diesem Vorschlage nicht zu befreunden
vermögen. Man könnte allerdings behaupten, daſs ein einfacher Wasserbesatz auf im
Bohrloche nicht zerdrückte Patronen praktisch das Gleiche, aber weniger umständlich
ist, besonders da – ausgenommen bei den noch viel dickeren Settle'schen Wasserpatronen – die Patrone im
Wassermantel ja auch nicht vollständig centrirt und gegen das Zusammendrücken beim
Besetzen geschützt ist. Allein der Einfluſs des Wassers auf den Explosivstoff
verbleibt, und immer entsteht der Nachtheil, daſs wegen der Unnachgiebigkeit des
Wassers die Wirkung zu brisant ist, was gerade in Kohlengruben durch Verminderung
des Stückkohlenfalles unangenehm wird; auch sollen dabei sogar Pfeifen sitzen
bleiben, und so werden schlieſslich die Kosten des Betriebes sehr gesteigert.
Ein Aehnliches ist von der Ersetzung des Wassers durch nasses Sägemehl zu sagen, wenn
auch dabei manche Uebelstände ausbleiben.
Günstigeres läſst sich über die sogen. Soda-Patronen
berichten. Man ging dabei von der Idee aus, daſs an Stelle des schädlich wirkenden
Wassermantels eine Hülle von Salzen mit hohem Krystallwasser-Gehalte durch Bildung
eines Mantels von Wasserdampf im Augenblicke der Explosion gleich nützlich sein
werde, und als ein solches, billig zu beschaffendes Salz nahm man die Krystallsoda.
Die Versuche fielen günstig aus, allein in dieser Form ist ja auch der Uebelstand
weiterer Bohrlöcher und der Notwendigkeit des Centrirens vorhanden. Direktor Müller in Köln vermischt nun 10 Th. 77procentigen
Guhrdynamites mit 7 Th. Soda und formt daraus Patronen, Wetter-Dynamit benannt, welche sich gleichfalls als sicher erwiesen. In
dieser Form entfallen die früheren Bedenken, dagegen ist nicht ausgeschlossen, daſs
besonders bei mangelhafter Mischung, stellenweise doch Flammen durchschlagen.
Wirthschaftlich wird ein solcher Sprengstoff gewiſs nicht sein, denn derselbe
enthält bei 45,29 Proc. Nitroglycerin 25,90 Proc. Krystallwasser, zu dessen
Verdampfung ein sehr groſser Theil der bei der Explosion frei gewordenen Wärme
nöthig ist, welche für die Sprengwirkung abgeht; der Sprengstoff wird demnach
schwächer sein, als seinem Nitroglyceringehalte entspricht, die Arbeit damit also
theurer.
Wir kommen nun zu den von der Ostrauer Preis-Commission
ausgezeichneten zwei Vorschlägen. In erster Linie wurde die Reibungszündung des um
die Sprengtechnik hochverdienten Oberstlieutenants Joh.
Lauer gestellt, und es gibt darüber bereits eine Anzahl von
Veröffentlichungen.Anleitung zum Zünden von Bohrlochladungen durch Friction u.s.w. von Johann Lauer. Wien 1887. Anleitung zur
Bestimmung der Bohrloch-Labungen für Sprengungen in Schlagwetter führenden
Gruben; von Johann Lauer. Wien 1887. Lauer's Vorschläge zur Verhinderung von
Explosionen u.s.w.; von Ed. F. Csánk. Wien
1887. J. Lauer's Frictionszündmethode: von J. Mayer (s. Seite 371).
Lauer geht gleichfalls von dem Gedanken aus, daſs die
brisanten Explosivstoffe bei richtiger Ladung sicher seien, und findet mit Recht,
daſs die meisten Schlagwetter-Explosionen durch Zündschnur und Lunte, sowie durch
das ungleich zeitige Abschieſsen nahe an einander gelegener Bohrlöcher erfolgen. Zur
Vermeidung dieser Fälle schlägt Lauer eine
Reibungszündung zusammen mit einer Abziehschnur vor. Der Reibungszünder besteht aus
einer Metallröhre A (Textfig.
1), in welcher ein beliebiger Reibsatz a, der
gezahnte Reibdraht b, ein Holzzapfen d zum Schütze des Drahtes, das Zündhütchen e und der plastische Verschluſs f sich befinden. Reibzünder und Zündhütchen befinden sich in einer Hülse
h aus Pappe oder Holz, und die Füllmasse (oder
Holzpfropf) h dient zur Führung. Ein Ring s, sonst umgebogen und an die Hülse gebunden, wird
vorsichtig aufgerichtet und daran die Abziehschnur befestigt; der Draht b ist im Zündsatze zu einem Haken gebogen, welcher sich
an das Röhrchen legt und so gegen zufälligen Zug einigen Widerstand bietet.
Fig. 1., Bd. 267, S. 374
Fig. 2., Bd. 267, S. 374
Fig. 3., Bd. 267, S. 374
Fig. 4., Bd. 267, S. 374
Die Abziehschnur ist eine gewöhnliche feste Schnur a (Textfig. 2), die
durch Ringe in Zweigschnüre b und c getheilt ist, deren jede einen Haken oder Karabiner
1, 2, 3, 4 zum Einhängen in den Ring s des Reibdrahtes trägt. Textfig. 3 bis 6 zeigen die Anordnung in
einer Strecke mit Hilfe einer Seilrolle, und zugleich, wie das Abziehen der Schnur
um die Ecke aus dem Fliehorte F eingerichtet ist.
Versagt ein Schuſs, so muſs der Ring des Reibdrahtes abgezwickt und der ganze Zünder
durch vorsichtiges Ziehen entfernt werden, worauf ein neuer einzusetzen ist.
Fig. 5., Bd. 267, S. 375Fig. 6., Bd. 267, S. 375 Da in Schlagwetter-Gruben ein Ueberladen des Schusses gefährlich sein
kann, entwickelt Lauer seine schon früher angegebenen
Ladungstabellen nach der Formel L = cw3 und stellt Ladungsmeſsbänder her welche, für einen bestimmten
Coefficienten eingetheilt, unmittelbar die Anzahl der Dynamit-Patronen abzulesen
gestatten, wenn man sie vom Bohrlochsmunde zur freien Seite in der Richtung der
Vorgabe spannt.
Was die Neuheit der Reibungszündung betrifft, so hat, abgesehen von deren Verwendung
für artilleristische Zwecke, der französische Feuerwerksmeister Ruggieri dieselbe schon im J. 1880 und eine Veränderung
vor etwa einem Jahre für Bergwerkszwecke vorgeschlagen. Die Abziehschnur, wenn auch
noch nicht so ausgebildet, finden wir ebenso bei Kanonen, wie beim Landtorpedo von Zubovics.
Dies thut jedoch dem keinen Eintrag, daſs die gesammte Anordnung und Verwendung als
durchgebildeter, praktisch verwerthbarer Vorgang zum erstenmale auftaucht.
Ob die Reibungszündung wirklich den ihr beigemessenen hohen Werth hat, möchten wir
bezweifeln. Derlei Zünder sind nicht ohne Gefahr, weil das Aufbiegen des Ringes,
eine unvorsichtige Handhabung beim Mitnehmen in die Grube und beim Laden eine
vorzeitige Explosion hervorrufen kann. Es ist uns auch nicht recht klar, wie der
Eisenbahnverkehr solcher Zünder möglich sein wird, da ja alle bezüglichen Gesetze
Zündungen ausschlieſsen, welche sprengkräftig sind, d.h. in sich die Mittel zur
Entzündung bergen. Auch mag noch zu erproben sein, ob bei festem Besätze die
Papphülse nicht gequetscht wird und durch Verbiegen des Drahtes entweder Explosion
hervorruft oder das Abziehen verhindert.
Schlieſslich wird auch bei mehr als 2 Schüssen die Handhabung etwas umständlich, wenn
die Bohrlöcher nicht gleich weit von einander entfernt sind, weil dann zur
Herstellung gleichmäſsiger Spannung die Schnüre verlängert oder verkürzt werden
müssen.
Keineswegs aber sind wir einverstanden, wenn die Reibungszündung als besonders
vortheilhaft gegenüber der elektrischen Zündung hingestellt wird, wie es Lauer und Mayer thun. Lauer sagt, letztere sei für den sprengenden Arbeiter
„schwer verständlich, zu complicirt und auch viel zu theuer.“
Mayer hält es nicht immer für thunlich, die
Leitungsdrähte derart zu isoliren und von einander entfernt zu halten, daſs ein
Ueberspringen des Funkens unmöglich wäre, und auch am Conductor der Zündmaschine
könne ein Funke entstehen. Diese Einwände sind wenig stichhaltig. Selbst einfache
Arbeiter begreifen nach ganz kurzer Zeit die Anordnung der elektrischen Sprengung,
und, so viel wir wissen, ist ja gerade in den Ostrauer Gruben stets eine
verständigere Person mit dem Abfeuern der Schüsse betraut. Die Umständlichkeit ist
nicht gröſser, denn auch bei der Reibungszündung muſs durch verschiedene
Zwischenvorrichtungen – die bei weniger geweckten Personen oft miſslingen werden –
dafür gesorgt sein, daſs die Schnüre stets gleichmäſsig gespannt seien, wenn man
keine Versager haben will, und das Aufbiegen der Ringe, Einhängen und Richten der
Schnüre und Legen der Hauptschnur werden kaum weniger Zeit beanspruchen, als die
Verbindung von Drähten und deren Anhängen an die Hauptleitung. Der Reibungszünder
ist nicht billiger, da seine Herstellung umständlicher und gefährlicher bei fast
gleicher Materialverwendung ist. Daſs es so schwer halten solle, die Drähte bei der
elektrischen Sprengung von einander entfernt zu halten, hat unsere Erfahrung nie
gezeigt, und es müſsten z.B. die Verbindungsstellen der Drähte schon sehr schlecht
gemacht sein, wenn daselbst ein Funke überspringen soll. Gegen die auch nur bei
Nachlässigkeit möglichen Funken am Conductor gibt es den einfachen Schutz, eine
beständige Hauptleitung von einem sicheren Punkte aus einzurichten. Wir können, das
Ganze zusammenfassend, nur die Ansicht Trauzl's
bestätigen, daſs die elektrische Zündung am besten entspricht und, nimmt man Alles
in Allem, nicht umständlicher, nicht kostspieliger und weniger gefährlich ist; trotzdem sind
wir sicher, daſs die Lauer'sche Reibungszündung sich
viele Freunde schaffen wird.
Schlieſslich auch noch einige Worte über die Ladungsmeſsbänder, die eine Verbesserung
des früheren Lauer'schen Apparates zur Bestimmung der
Ladungen sind. Es ist zweifellos, daſs diese Meſsbänder sehr nützlich sind, wenn man
in der That die Formel L = cw3 bei Sprengungen im Bergbaue
verwenden könnte. Wir haben schon früher (1884 254 117)
gesagt, daſs wir es für richtiger halten, die Ladung im Verhältnisse zur
Bohrlochstiefe zu bestimmen, da ja eine gestreckte
Ladung einen Kegel gegen eine freie Fläche auswerfen soll. Wir wollen nur
hinzufügen, daſs es irrig ist, anzunehmen, es könne dieselbe Ladungsmenge bei zwei
Bohrlöchern gleich gut wirken, wenn in dem einen Falle die Bohrlochstiefe gleich und
im anderen um die Hälfte gröſser ist als die Vorgabe. Bestimmten Ladungsmengen
entsprechen bestimmte Trichter, und ist das Bohrloch bei einer geringsten Ladung zu
lang, so bleibt eben vorn ein Stück stehen.
Es wird wohl keine Ladungsformel überall richtig sein, weil die Verhältnisse zu sehr
wechseln; aber das ist ohne Weiteres klar, daſs z.B. in Kohle, wo die Ladung von
100g Dynamit auf ein metertiefes Bohrloch bei
1m Vorgabe häufig genügt, 13g, wie es die Lauer'sche Tabelle verlangt, bei 0m,50
Bohrlochstiefe und der gleichen Vorgabe nichts wirken werden. Wir hoffen noch immer,
daſs ein eingehendes Studium der Vorgänge beim Sprengen in Bergbauen veranstaltet
werde, welches ein endgültiges Urtheil gestatten darf.
Der Kohlensprengapparat von Rudolf Ritter von Walcher-Uysdal in TeschenSonderabdruck aus der Oesterreichischen Zeitschrift
für Berg- und Hüttenwesen, 1887; von Eugen
Ritter von Wurzian in Peterswald (vgl. 1887 263 * 227). stellt sich die Aufgabe, das Sprengen mit
Explosivstoffen ganz entbehrlich zu machen, und setzt an dessen Stelle den
hydraulischen Druck. Maschinen dieser Art haben schon Grafton Jones, Chubb, sowie Bidder und John Jones hergestellt, auch ist der Levet'sche Keil (vgl. 1882
246 * 18) ähnlich wirkend. Während aber mit den
früheren Maschinen Löcher bis über einen Meter Durchmesser gebohrt wurden, und die
Maschine dann vom Bohrlochsgrunde aus das Volle abzusprengen suchte, oder, wie bei
Levet's Keil, der verhältniſsmäſsig kurze Apparat
nach dem Sprengen wieder herausgezogen und zum Vorschübe neu hergerichtet werden
muſste, läſst Walcher die Kohlenbank vor Allem
unterschrämen und beiderseits schlitzen und setzt erst dann in ein mit der Lisbeth'schen Bohrmaschine hergestelltes Bohrloch von
127mm Durchmesser seinen Apparat; derselbe
hängt am Gestelle der Bohrmaschine, wird eingeschoben, so weit es die Conicität der
Brechbacken gestattet, und sobald ein entsprechendes Stück abgebrochen ist, läſst
man die Backen zusammenklappen und schiebt den Apparat weiter vor. Die Einrichtung
des Apparates ist in D. p. J. 1887 263 * 227 ausführlich beschrieben, hat aber seitdem einige
Verbesserungen erfahren, so daſs der aus Guſsstahl und Phosphorbronze hergestellte
Apparat nur 68k wiegt und sammt Lisbeth'scher Bohrmaschine etwa 650 M. kostet, also
auch sehr billig ist. Nach den mitgetheilten Ergebnissen siebenmonatlicher Versuche
erzielt man mit dem Walcher'schen Apparate um 15
Procent mehr Stückkohle; die Arbeit mit demselben kostet zwar um 2,94 Kreuzer für
100k Kohle mehr, durch deren Mehrwerth aber
entsteht ein Gewinn von 1,42 Kreuzer. Die Dauer des Bohrens von 1m Bohrloch beträgt etwa 40 Minuten, die des
Absprengens durchschnittlich etwas weniger.
Der Walcher'sche Apparat ist eine wohldurchdachte,
entschieden praktische Verbesserung im Grubenbetriebe. Wie bei allen hydraulischen
Maschinen, werden sich auch hier häufig Undichtigkeiten und Reparaturen ergeben und
am ehesten dürfte die selbstthätige Auslösung stocken. Daſs derselbe die
Sprengarbeit verdrängen könnte, ist schon deshalb nicht anzunehmen, weil er weder im
tauben Gesteine, noch in weicher Kohle verwendbar ist, seine Nutzleistung sehr von
der Beschaffenheit der Kohle abhängen wird, und trotz seiner Billigkeit die
Ausstattung einer ganzen Grube mit solchen Maschinen eine bedeutende Kapitals-Anlage
erfordert. Immerhin aber wird er seinen Weg machen.
(Fortsetzung folgt.)