Titel: Die Erzeugung von rauchlosem Pulver.
Autor: Guttmann, Oscar
Fundstelle: 1894, Band 293 (S. 137–139)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj293/ar293034

Die Erzeugung von rauchlosem Pulver.

Von Oscar Guttmann.

(Schluss des Berichtes S. 111 d. Bd.)

Mit Abbildung.

Prof. C. E. Munroe beabsichtigt für sein rauchloses Pulver, welches er „Indurit“ nennt, ganz reine Schiesswolle zu verwenden, welche er erzielt, indem er die gewöhnliche Schiesswolle in einem Extractionsapparate durch wiederholtes Aufgiessen von Methyl-Alkohol auslaugt, bis alle lösliche Nitrocellulose ausgeschieden ist. Die zurückbleibende Hexa-Nitrocellulose löst er in Nitrobenzol. Er walzt sodann die Masse aus und schneidet sie in Blättchen, welche noch ziemlich weich sind, und behandelt diese dann mit heissem Wasser oder Dampf, wie beim Walsrode-Pulver, wodurch sie äusserlich erhärten. Er nennt diesen letzteren Process das „Induriren“. Da Nitrobenzol bei verhältnissmässig niedrigen Temperaturen leicht flüchtig ist, glaube ich, dass bei diesem Induriren einfach eine theilweise Verdampfung des Nitrobenzols an der Oberfläche stattfindet, wodurch die Schiesswolle blossgelegt wird und hart bleibt.

Das Dupont-Pulver, bei welchem gleichfalls Nitrobenzol und Nitrocellulose mit einander behandelt werden, wird nach einem ähnlichen Verfahren hergestellt, wie das von Lundholm und Sayers. Der einzige Unterschied ist der, dass ein besonderer Apparat mit sich drehenden Schaufeln benutzt wird, wodurch die Masse zuerst zu einem Teige verarbeitet und dann bei fortgesetztem Rühren in Körner zerkleinert wird. Indem man in den Apparat Dampf einströmen lässt, werden die ursprünglich weichen kittartigen Körner hart und fest. Wenn die Körner fertig sind, kommen sie in ein Drehfass, in welches Dampf und Wasser eingelassen werden. Hierdurch werden die Körner rund und der Ueberschuss von Lösungsmitteln wird entfernt.

Das französische „Poudre Pyroxylée“ wird durch einen etwas complicirten Process hergestellt. Die Materialien |138| werden zuerst von Hand gemengt, sodann 45 Minuten lang in einem Kollergange, wo ein Zusatz von 40 Proc. Wasser gegeben wird. Hierauf reibt man sie durch ein Sieb von 2½ mm Maschenweite, trocknet bis zu 1 Proc. Feuchtigkeit und gibt 65 Proc. Aether zur Mischung. Der so erhaltene Teig wird durch ein durchlochtes Zinksieb mit Löchern von 1,6 mm Durchmesser gerieben. Die Mischung von Körnern und Staub, welche auf diese Weise entsteht, wird 45 Minuten lang in einer hölzernen Trommel herumgedreht, sodann mit 50 Proc. Wasser befeuchtet und danach getrocknet. Die Körner werden sortirt, die zwischen 1,6 und 1 mm Durchmesser werden mit 15 Proc. Aether befeuchtet und in einer kupfernen Trommel polirt. Das Pulver wird sodann abermals durch ein Sieb von 1,6 mm Maschenweite durchgerieben und neuerlich zu Körnern zwischen 1,6 und 1 mm sortirt. Der Rückstand wird in ähnlicher Weise behandelt, um Körner von entsprechender Grösse zu erhalten. Das fertige Pulver besteht aus einem Theile Körner von der ursprünglichen Erzeugung und zwei Theilen jener, welche von der Aufarbeitung der Rückstände herrühren. Das „J“-Pulver wird wahrscheinlich in ähnlicher Weise hergestellt.

Textabbildung Bd. 293, S. 138
Die Eigenschaften der rauchlosen Pulver wechseln bedeutend je nach ihrer Zusammensetzung, der Erzeugungsweise und auch nach dem Zwecke, zu welchem dieselben verwendet werden. Für schwere Geschütze benöthigt man ein Pulver, welches langsam verbrennt, so dass die Kraft sich allmählich entwickelt und die dem Projectile zugeführte Energie in dem Augenblicke ihr Maximum erreicht, wo das Geschoss den Lauf verlässt. Für Jagdpulver ist andererseits eine rasche Verbrennung wünschenswerth, um der Schrotladung genügende Durchschlagskraft und geringe Streuung zu geben, d.h. ein gutes Trefferbild zu erzielen. Zugleich soll das Pulver einen möglichst geringen Gasdruck und eine hohe Anfangsgeschwindigkeit ergeben. Für militärische Zwecke ist es wünschenswerth, dass soviel Energie als möglich durch die Gewichtseinheit des Pulvers entwickelt werde, denn dies ermöglicht es, sowohl Gewehre von kleinem Kaliber zu verwenden, als auch dem Soldaten eine grosse Anzahl von Patronen zuzutheilen. Für Jagdpulver ist es andererseits nicht möglich, die einmal im Gebrauche befindlichen Gewehre so rasch umzuwechseln, als dies mit Hilfe des Finanzministers für Militärgewehre geht, und der Jäger zieht daher ein Pulver vor, das er in derselben Patrone wie das Schwarzpulver verwenden kann. Wenn man nun berücksichtigt, dass die durchschnittliche Ladung für eine 0,500 Express Rifle ungefähr 8,94 g (138 grains) von Curtis' und Harvey's Schwarzpulver Nr. 6 ist, während von einem guten rauchlosen Pulver nur ungefähr 3 g (47 grains) erforderlich sind, so ist es leicht ersichtlich, dass bei rauchlosen Pulvern ein grosser Theil des Hülsenraumes leer bleiben wird, trotzdem die volumetrische Dichte des rauchlosen Pulvers viel kleiner ist, als die von Schwarzpulver. Für Jagdzwecke wird daher ein solches Pulver, dessen volumetrische Dichte die geringste ist und welches sonach die ganze Patronenhülse ausfüllt, Vortheile besitzen.

Dadurch drängt sich eine andere Frage auf, deren Lösung einige Zeit lang bei rauchlosen Pulvern ziemlich viel Umstände machte, nämlich das Laden der Hülsen. Bei Schwarzpulver bedeutete eine geringe Vermehrung der Ladung viel weniger als bei rauchlosen Pulvern. Die letzteren können sehr leicht ausserordentlich hohe Gasdrücke entwickeln, wenn die Ladung vergrössert wird, und bei manchen wurde es als unmöglich befunden, die Ladung mehr als 1 ½fach zu vergrössern, weil man ein Zerspringen der Läufe befürchten musste. Wegen der blättchenartigen Form mancher Pulver konnten die gewöhnlichen Maschinen zum Laden der Hülsen, wo das Pulver durch einen Trichter in ein ausgemessenes Gefäss läuft, nicht wohl verwendet werden, weil das Pulver sich in verschiedener Weise setzt und gelegentlich eine Gewichtsvermehrung bis zu 10 Proc. eintritt. Dieses Hinderniss wurde jedoch bei den meisten Pulvern beseitigt.

Eine der Eigenthümlichkeiten eines kleinkalibrigen Gewehres ist die, dass, je kleiner der Durchmesser des Projectiles, desto gerader der Geschossflug wird, weil der Luftwiderstand sich vermindert. Dies hat zur Verwendung von sehr langen Geschossen geführt, und bei der Beurtheilung eines Pulvers wird die Geradlinigkeit der Flugbahn des Projectiles in Berücksichtigung zu ziehen sein. Ein Bild von der Verminderung der Flughöhe gibt Fig. 8, in welcher die Flugbahn eines preussischen 13 mm-Zündnadelgewehres vom Jahre 1862 (ab), des französischen 11 mm-Gras-Gewehres vom Jahre 1874 (ac) und des 6½ mm-Mannlicher-Gewehres vom Jahre 1892 (ad) dargestellt sind. Man sieht daraus, dass ein Mann von der durchschnittlichen Höhe von 1,6 m bis auf eine Entfernung von 295 m mit dem Zündnadelgewehre dem Schusse völlig ausgesetzt ist, jedoch bis auf 375 m mit dem Gras-Gewehre und bis auf 590 m mit dem Mannlicher-Gewehre. Für niedrigere Objecte ist eine entsprechende Steigerung vorhanden, wie dies aus den vollen und schraffirten Theilen der Zeichnung ersichtlich ist, welche Gegenstände von 0,4 und 0,8 m Höhe darstellen.

Die Abwesenheit von Rauch ist bei einem Pulver von grosser Wichtigkeit, es kann jedoch behauptet werden, dass fast jedes rauchlose Pulver nur Wasserdampf und farblose Gase erzeugt. Der einzige Unterschied ist in der Zusammensetzung der Gase zu finden, welche bei manchen Pulvern freie salpetrige Säure enthalten, während bei anderen eine vollständige Verbrennung stattfindet. Man hat früher geglaubt, dass Truppen das Feuern mit rauchlosem Pulver auf die Dauer nicht aushalten würden wegen des durchdringenden „chemischen“ Geruches, doch ist man darüber jetzt schon fast vollständig hinaus. Es ist möglich, den augenfälligen Unterschied zu zeigen, welcher in der Farbe der Verbrennungsproducte von Schwarzpulver und der rauchlosen Pulver besteht, und zwar nach einer von meinem Assistenten, Herrn Pollitt, vorgeschlagenen Methode. Sie besteht darin, dass kleine Mengen Pulver mit einem glühenden Drahte auf einer Schale entzündet werden und durch eine Laterna magica der Schatten ihrer Verbrennungsproducte auf eine Wand geworfen wird. Man beobachtet, dass der Rauch von rauchlosem Pulver mehr der Wellenbewegung erhitzter Luft ähnlich ist, als wirklichem Rauche.

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Die Frage des entstehenden Rückstandes und der entwickelten Wärme ist sehr wichtig. Manche Pulver hinterlassen einen geringen, kaum bemerkbaren Rückstand, welcher durch den nächsten Schuss selbsthätig ausgefegt wird. Die entwickelte Wärme in Verbindung mit der durch den Rückstand erzeugten Reibung greift die Züge der Waffe an, und wie ausserordentlich empfindlich derlei Züge sind, wird verständlich, wenn man sagt, dass die Tiefe der Züge in dem englischen Lee-Metford-Gewehre nur 0,004 Zoll (0,1016 mm) beträgt.

Ein gutes rauchloses Pulver soll ferner unter wechselnden Temperaturen stabil sein und soll durch Lagerung in warmen Klimaten oder feuchten Magazinen nicht leiden. Zu gleicher Zeit ist es höchst wünschenswerth, dass das Pulver, wenn durch eine Kugel getroffen, nicht explodire, und dass geladene Patronen nicht in grosser Anzahl losgehen, wenn in einen Munitionswagen ein Geschoss einschlägt.

Aus all diesem ist ersichtlich, dass die Erzeugung eines guten rauchlosen Pulvers grosser Geschicklichkeit und Erfahrung bedarf, und dass, wie gut auch die Zusammensetzung eines Pulvers sein möge, es doch unverwendbar sein kann, weil es eine oder die andere der vielen aufgestellten Bedingungen nicht erfüllt.

Die Form der gegenwärtig verwendeten rauchlosen Pulver ist, wie bereits erwähnt, entweder die von Körnern, kleinen Blättchen, Würfeln oder Schnüren. Die Körner wechseln in ihrer Grösse derart, dass zwischen 2000 und 3000 Körner auf das Gramm gehen. Die Blättchen für militärische Zwecke sind 1½ mm im Quadrat und 0,3 mm dick, für Jagdzwecke wird die Dicke bis auf 0,1 mm herabgesetzt. Je dünner die Blättchen des Pulvers sind, desto rascher wird es brennen. Für schwere Geschütze werden die Blättchen von 3 mm Seite und 0,7 mm und mehr Dicke gemacht, oder man erzeugt Würfel von 2, 5, 10, 15 und 20 mm Seitenlänge.

Cordit und Filit werden in verschiedener Dicke hergestellt. Das Cordit für das englische Armeegewehr ist 3/80 Zoll dick (0,95 mm). Sein Durchmesser wird grosser genommen je nach dem Kaliber des Geschützes, für welches es Verwendung finden soll.

Die Farbe des rauchlosen Pulvers ist in Folge der Verwendung des Lösungsmittels ein etwas schmutziges Grau oder Gelb, bei Nitroglycerinpulvern von licht- bis dunkelbraun. Häufig werden die Pulver mit Graphit polirt, um die Poren auszufüllen und dem Pulver eine glatte Oberfläche zu geben, in welchem Falle dasselbe ein silbergraues oder schwarzes Aeussere hat.

Die Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit ist bei einem guten rauchlosen Pulver sehr gering, und falls es feucht wird, kann es leicht wieder getrocknet werden. Ein Versuch mit Ballistit, welches man in offener Schale ein ganzes Jahr hindurch stehen Hess, zeigte, dass die meisten der versuchten Sorten am Ende der Aussetzungsperiode weniger Feuchtigkeit enthielten, als am Anfange derselben.

Die volumetrische Dichte der rauchlosen Pulver wechselt zwischen 0,55 und 0,40; das absolute specifische Gewicht ist für die meisten derselben ungefähr 1,60.

In England und in den meisten anderen Staaten werden rauchlose Pulver auf ihre Stabilität gegen Wärme in ähnlicher Weise wie Schiessbaum wolle geprüft. Sie werden aber auch auf das Anwachsen des Gasdruckes untersucht, welcher in Folge der bedeutenden Steigerung der Temperatur im Laufe entsteht. Nach einem von Sir Andrew Noble ausgeführten Versuche mit einer 4,7zölligen Schnellfeuerkanone entwickelte Ballistit einen mittleren Druck von 2180 Atmosphären, Cordit einen solchen von 2027 Atmosphären, während das gewöhnliche Kieselpulver 2024 Atmosphären Gasdruck entwickelte. Die Anfangsgeschwindigkeit war 2140 Fuss-Secunden für Ballistit, 2146 für Cordit und 1839 für das Kieselpulver.

Rauchlose Pulver sind in der Regel im gewöhnlichen Sinne des Wortes nicht explosiv. Sie brennen mit einiger Schwierigkeit und sind auch ziemlich unempfindlich gegen Schlag oder das Einschlagen von Kugeln. Die Folge davon ist, dass sie Zündhütchen von grösserer Stärke und grösserer Warmeentwickelung bedürfen. Diese Pulver entwickeln bei der Entzündung hauptsächlich Kohlensäure und Wasserdampf, doch werden auch Stickstoff-Sauerstoffverbindungen gebildet, welche dem Rauche eine leichte gelbe Farbe und unangenehmen Geruch verleihen. – Nach dem Abbrennen dieser Pulver bleiben im Laufe stets geringe Mengen von Säure zurück, und wenn die Läufe nicht nach Einstellen des Feuers gereinigt werden, so rosten sie leicht.

Die chemische Analyse von rauchlosen Pulvern geschieht in derselben Weise wie die der Sprenggelatine, doch ist es nothwendig, dieselben in einer Mühle zu mahlen, um die sehr harten Körner zu einem feinen Pulver zu zerreiben. Dadurch gelangen manchmal kleine Theilchen von Eisen und Stahl in das gemahlene Pulver, welche sodann durch den Magneten ausgelesen werden müssen.

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