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SicliN'heitszuindsehnur.
Die Erfindung betrifft Sicherheitszündsehnüre, bei welchen die Ladung in üblichem pulverförmigem Zustand eingesponnen wird.
Solche Sicherheitszündschnüre waren bisher stets mit Schwarzpulver geladen. Da Schwarzpulver bei der Entzündung explodiert oder, wenn in einer offenen schmalen Rinne entzündet, sehr schnell abbrennt, nämlich in etwa 3-6 Sekunden pro Meter, bei Sicherheitszündsehnüren aber die Pulverseele mit einer Brennzeit von etwa 100 Sekunden pro Meter abbrennen muss müssen bei der Fabrikation der mit Schwarzpulver geladenen Sicherheitszündschnüre besondere Massnahmen getroffen werden, um die stark explosible Sehwarzpulverladung zu langsamem Abbrennen fähig zu machen, Diese Massnahmen bestehen in einem festen, unter starkem Zug und Pressen erfolgenden Einspinnen der Pulverseele mittels eng darumgewundener Jutefäden.
Nur durch sehr festes Einschliessen der Pulverseele gelingt es, bei
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Diese seit 100 Jahren beibehaltene Art, explosionskräftiges Schwarzpulver in die Zündschnüre zu füllen und diese explosionskräftige Ladung lediglich durch die Art ihrer Einschliessung am explosionsartigen Abbrennen zu verhindern, setzt viel Übung bei der Fabrikation voraus und ergibt auch gewisse Schwierigkeiten im Betrieb. Infolge der grossen Beanspruchung reissen oft Jutefäden, und es werden die Matrizen, durch welche die Schnur beim Spinnen hindurchgezwängt wird, bisweilen durch Reibung so heiss, dass man darin die Ursache vorgekommener Explosionen erblickt hat.
Es wurde auch vorgeschlagen, an Stelle der üblichen pulverförmigen Ladung Fäden aus einem Gemisch von Kautschuk und Zündmasse sowie Fäden aus salpeterimprägnierter oder solche aus nitrierter Baumwolle zu verwenden. Diese Vorschläge sind aber nur auf die Beseitigung einzelner Nachteile gerichtet und konnten nicht befriedigen, unter anderem konnten sie nicht eine genügend kräftige Auspuffflamme ergeben und haben daher nie Eingang in die Praxis gefunden.
Erfindungsgemäss wurde nun erkannt, dass die bisherigen Nachteile vermieden werden durch die Verwendung pulveriger oder körniger Zündmassen von gegenüber dem bisher verwendeten Schwarzpulver verringerter Explosionsfähigkeit.
Bei der Verwendung solcher Zündmassen kann die Ladung gleich beim Einfüllen aus langsam brennendem Brandsatz bestehen, und es ist dann nicht mehr nötig, die Ladung erst nachträglich durch die Art des Einspinnens gegen Explosion oder zu schnellen Brand zu sichern. In demselben Masse wie die Zündmasse bereits vor dem Einspinnen langsam brennend ist, verringert sich die Notwendigkeit, während des Spinnens brennzeitverlängernde Massnahmen anzuwenden. Man kann auch Garn sparen, weil man trägere Ladungen nicht mehr so fest einzuspinnen braucht.
Pulverige oder körnige Zündmassen von gegenüber dem bisher verwendeten Sehwarzpulver verringerter Explosionsfähigkeit sind an sich bekannt. Manche sind älter als Schiesspulver selbst, beispielsweise das alte Brennpulver, und in der Pyrotechnik kennt man schon seit alten Zeiten sogenannte faule Sätze. Erfindungsgemäss wurde aber erstmalig erkannt, dass faule"Zünd-oder Brandmassen mit besonderem Vorteil als Ladung für Sicherheitsziindschnüre verwendbar sind.
Die Verminderung der Explosionsfähigkeit gegenüber den bisher verwendeten Schwarzpulvern kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man einem Sehwarzpulver schlackenbildende mehr oder weniger indifferente Stoffe zusetzt oder dass man den als Bestandteil von Schwarzpulver seit alten Zeiten üblichen Schwefel ganz oder zum Teil weglässt oder dass man den bei der Pulverfabrikation seit Jahrhunderten üblichen Kompressionsvorgang weglässt.
Bei diesen verschiedenen Ausführungsformen wird stets die Gruppierung der wirksamen Pulverbestandteile mit der Wirkung einer Verlangsamung der
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Reaktionsfortpflanzung verändert. Während bei dem bisher verwendeten Sehwarzpulver durch engste mechanische Vereinigung der aktiven Bestandteile (wie möglichst Homogenisierung, Kompression und Zusatz von hauptsächlich verklebend wirkendem Schwefel) eine möglichst schnelle Reaktionsfortpflanzungsfähigkeit (Explosionsfähigkeit) angestrebt und erzielt wird, geht bei der Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden trägen Sehwarzpulver (Zünd-oder Brandmassen) in bestimmtem Masse das Gegenteil vor sich, nämlich Verringerung des Kontaktes der aktiven Komponenten, z.
B. durch Verdünnung mittels Ballaststoffe und/oder durch geringere Verklebung und/oder Erhaltung der luft-oder gaserfüllten Kapillarräume in und zwischen den Komponentenpartikelchen. Die Ballaststoffe werden nachfolgend als sehlackenbildende Zusätze bezeiehnet, zum Unterschied von den beim
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Ballast.
Die Sehlackenbildung, d. h. das Zurückbleiben von Ruckständen, welche den Zündkanal hinter der Verbrennungsstelle verlegen, ist bei der Verwendung von solchen Sehwarzpulvern, welche mit sehr losem Kontakt hergestellt sind, manchmal auch deshalb ein erwünschter Vorgang, weil so der Druck der Verbrennungsgase entsprechend besser nach vorne zu sich auswirkt, d. h. ein kräftigerer Zündstrahl am Schnurende erzielt wird.
Am besten bewährt sich zur Herstellung erfindungsgemässer Zündschnüre die Ladung mit einem losen Gemenge pulverisierter, gewöhnlicher Holzkohle und pulverisiertem Salpeter mit oder ohne Zusatz von Schwefel. Ein solches Gemenge enthält Holzkohlenkörnchen und Salpeterkörnchen als selbständige Einzelteilchen nebeneinander und zeigt eine sehr geringe Explosionsfähigkeit bei guter gleichmässiger Feuerfortpflanzungsgeschwindigkeit im Ziindschnurinneren. Je nach den gewünschten Eigenschaften der Sieherheitszündsehnur kann man diesem Gemenge noch als Ballast sogenannte schlackenbildende Zusätze beifügen.
Es wurde auch gefunden, dass die Verkürzung oder Weglassung des Schwefelgehaltes die erwünschte Nebenwirkung hat, dass die Zündschnur beim Anzünden eine schwächere Stichflamme aufweist und dass auch ein seitliches Funkenausspriihen leichter vermeidbar ist. Das ist wichtig bei der Verwendung von Zündsehnüren in Kohlenbergwerken und beim Schiessen mit flüssiger Luft.
Es wurde ferner gefunden, dass es zweckmässig ist, Zündmassen voluminös, d. h. von geringerem Schüttelgewieht als bisher (Sehwarzpulver 1'3 Schüttelgewicht), zu verwenden, um bei gleichschwerer Ladung einen grösseren Querschnitt der Ladung herzustellen, respektive bei gleichem Ladungsquersclnitt ein geringeres Gewicht in Anwendung zu bringen, wodurch man schädlichem Übermass an freiwerdender Energie beim Abbrennen der Schnur vorbeugt.
Der bisher bei Sicherheitszündsehnüren verwendete Zündsatz wurde so hergestellt, dass in der ersten Arbeitsstufe zwei oder drei Materialien gemeinsam so lange gemahlen wurden, bis das Produkt selbst unter der Lupe homogen erschien. Es wurde nun gefunden, dass durch das bisher geiibte gemeinsame Verreiben von mehreren Materialien verschiedener Härte die Mischungen nachteilig beeinflusst werden.
Die Holzkohle nämlich, das leicht zerreiblichste Material, wird dadurch äusserst fein erhalten, sie wird dadurch zu schwammig und samtig, und das Gemisch fällt infolgedessen zu leicht aus der Zündschnur heraus. Es empfiehlt sich, die Bestandteile einzeln vorzumahlen zu dem Zweck, die weicheren Materialien, wie Holzkohle, genügend grobkörnig zu erhalten.
Die Pulverseele ist bei allen Sicherheitszündsehnüren von einem aus Fäden gebildeten Schlauch umgeben. Das Pulver wird entweder direkt in diesen Gespinstschlauch gefüllt oder es wird in einen Papiersehlauch gehüllt und dieser wird umsponnen. Es wurde gefunden, dass durch Verwendung solelier an sich bekannter Papierumhüllungen zusammen mit explosionsschwaehen Zündmassen eine unvorher- gesehene Verbesserung erzielt werden kann.
Die Verbesserung besteht darin, dass die explosionssehwaehen Zündmassen, welche meist weicher, voluminöser oder staubförmiger sind als das bisher verwendete gekörnte Schwarzpulver, bei gleichzeitiger Verwendung der Papiereinlage nicht so leicht verstauben können und die Umspinnung nicht so weit durchsetzen können, d. h. nicht so tief in die Poren der Garn- schläuche eindringen können. Es wurde auch gefunden, dass bei gleichzeitiger Verwendung einer Papierzwischenlage Zündmassen verwendet werden können, deren Explosionsfähigkeit besonders sehwach ist.
Bei der bisher üblichen Art der Zündschnurherstellung hat man das Schwarzpulver einfach aus dem Pulvertrichter in die im Entstehen begriffene Zündschnur einrieseln lassen. Es wurde gefunden, dass bei der erfindungsgemässen Verwendung von Pulvern geringerer Explosionsfähigkeit zur Erzielung gleichmässiger Brennzeiten nützlich ist, während des Spinnens den Pulvervorrat durch Rühren in Bewegung zu halten und hiedurch eine mögliche Entmischung unhomogener Pulver zu vermeiden. Wenn man den Pulvervorrat in der Spinnmaschine während des Spinnens ständig durch ein Rührwerk in Bewegung hält, kann man die Pulverbestandteile auch einzeln, also ungemischt, in die Spinnmaschine füllen.
Um Zündmassen bezüglich ihres Verhaltens in Sieherheitszündschnüren zu prüfen, eignen sieh die bekannten zur Messung der ballistischen oder Sprengwirkungen konstruierten Pulverpriifapparate nicht.
In der Zeichnung ist eine einfache Vorrichtung veranschaulicht, welche die Auswahl geeigneter Zündmassen erleichtern soll. Mit der Vorrichtung kann man das Verhalten der verschiedensten Schwarz-
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pulver bei beschränkter Gasaustrittsmöglichkeit prüfen, also unter Verhältnissen, welche dem Abbrennen im Zündschnurinnern ähneln. In ein an einem Ende offenes RohrstÜck 1 von 60 mm Länge und 16 mm Innendurchmesser wird ein axial 8 mm breit durehbohrter Kolben', eingeführt, u. zw. nachdem man die zu untersuchende Zündmasse 30 mm. hoch auf dem Boden aufgeschichtet hat.
Der Inhalt wird mittels einer durch die im Kolben 2 vorgesehene Bohrung ; ; lose bis zur Zündmasseoberfläche hindurchgehende Zündschnur angezündet. Unter diesen Umständen explodiert das bisher zur Zündschnurladung verwendete Schwarzpulver mit heftigem Knall, und der Kolben wurde wie ein Geschoss herausgeschleudert.
Solche Zündmassen, welche bei dieser Probe mit Knall explodieren, eignen sich für die erfindungsgemässe Verwendung nicht. Es eignen sich dagegen solche Zündmassen, welche bei der Probe ohne Knall abbrennen oder verpuffen. Besonders gut sind solche Zündmassen, welche bei der Probe etwa 5 Sekunden zum Abbrennen brauchen.
Ausführungsbeispiele :
Eine Zündschnur wird gefüllt mit :
1. 70 Teilen Schwarzpulver, 15 Teilen Holzkohle, 15 Teilen Salpeter.
2.40 Teilen Holzkohle, 55 Teilen Salpeter, 5 Teilen Schwefel.
3.45 Teilen Holzkohle, 55 Teilen Salpeter.
4. 35 Teilen Holzkohle, 50 Teilen Salpeter, 10 Teilen Flussspat, 5 Teilen Schwefel.
5.35 Teilen Holzkohle, 55 Teilen Salpeter, 10 Teilen Flussspat.
Diese Beispiele können innerhalb weiter Grenzen im Sinne der Beschreibung je nach der gewünschten Brennzeit abgeändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sicherheitszündsehnur, gekennzeichnet durch die Verwendung pulveriger oder korniger Zünd- massen von gegenüber dem bisher verwendeten Schwarzpulver durch sehlaekenbildende Zusätze zu Schwarzpulver oder Weglassung von Schwefel aus dem üblichen Sehwarzpulvergemisch oder Verwendung unkomprimierten Schwarzpulvers verringerter Explosionsfähigkeit.