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Verfahren zur Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses mit einem Kern aus festem Material in Form abgesonderter Teilchen, die in einer biegsamen Umhüllung eingeschlossen sind.
Die Erfindung ist besonders brauchbar für die Erzeugung von Zündschnüren, in welchen die abgesonderten
Feststoffteilchen des Kernes die Teilchen eines Zündschnurpulvers bilden.
Das Stammpatent Nr. 207302 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnis- ses mit einem Kern aus abgesonderten Teilchen aus : festem Material. z. B. eines Zündschnurpulvers, die in einer biegsamen Hülle enthalten sind, das dadurch gekennzeichnet ist, dass thermoplastisches Material in Rohrform ausgepresst und ein Strom des teilchenförmigen Feststoffes dem so gebildeten Rohr unter Bil- dung eines Kernes zugeführt wird, worauf der Durchmesser des mit dem Kernmaterial versehenen Rohres vor seiner Verfestigung durch Dehnung vermindert und das Rohr erhärten gelassen wird.
Bei dieser Vor- gangsweise wird das Rohr, das zunächst mit einem grösseren Durchmesser als dem des schnurförm1gen End- erzeugnisses ausgepresst wird, mit einer grösseren linearen Geschwindigkeit als die Auspressgeschwindigkeit gedehnt, wobeiauchder Kem einen geringeren Durchmesser als der Strom des teilchenfonmlgen Feststoffes erhält und verdichtet wird.
Gemäss diesem Patent kann der Kern des erhaltenen Erzeugnisses weiter verdichtet werden, indem man das mit dem Kernmaterial versehene Rohr nach dem Erhärten durch Kühlen durch Pressrollen hin- durchführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine weitere Ausgestaltungdes VetiMa'entnachdem Stamm- patentNr. 207302 die die Herstellung noch weiter verbesserter Erzeugnisse bezweckt und bezieht sich ins- besondere auf einen Walzvorgang nach dem Erhärten des Materials mit dem Ziele einer weiteren Deh- nung des nach dem Verfahren erhaltenen schnurförmigen Erzeugnisses unter Verminderung seines Quer- schnittes und Erhöhung der Dichte des Kernes aus teilchenförmigem Feststoff. Diese weitere Behandlung ergibt in Verbindung mit Zündschnüren den besonderen Vorteil einer Verbesserung ihrer Wirksamkeit.
So wird im Falle von detonierenden Zündschnüren ihre Detonationsgeschwindigkeit erhöht, während bei Zündschnüren mit einem Kern aus einer Brandmasse eine grössere Regelmässigkeit der Abbrenngeschwin- digkeit erreicht wird.
Das mit dem Kernmaterial versehene Rohr kann zwar auch durch Kaltwalzen gedehnt werden, doch hat diese Vorgangsweise bei vielen thermoplastischen Materialien die Folge, dass die regellose Orien- tierung ihrer Makromoleküle gestört wird, so dass das Rohrmaterial nach dem Walzen dazu neigt, wieder die vor dem Walzvorgang innegehabte Form anzunehmen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist nun dasVerfahren zur Herstellung eines schnurförmigenErzeug- nisses mit einem Kern aus abgesonderten Teilchen aus festem Material, die in einer biegsamen Hülle aus thermoplastischem Material enthalten sind, wobei ein Strom des teilchenförmigen Feststoffes in ein
Rohr eingeführt wird, welches aus dem durch Erwärmen erweichten thermoplastischen Material rund um den Teilchenstrom mit einem Durchmesser gebildet wird, der wesentlich grösser als der gewünschte Durch- messer des fertigen Erzeugnisses ist, worauf der Durchmesser des Rohres vor seiner Verfestigung durch
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Dehnung vermindert wird, wonach das Rohr durch Kühlen erhärten gelassen und durch nachfolgendes Walzen noch weiter im Durchmesser vermindert wird, dadurch gekennzeichnet.
dass das den Kern aus teil-
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gang einem wiederholten Auswalzen durch aufeinanderfolgende Walzenpaare unter Anwendung einer Zugspannung unterworfen wird, wobei das Rohr bei einer Temperatur, bei der es noch thermoplastisch verformbar ist, unter einer in axialer Richtung wirksamen Zugspannung gehalten und sodann im gespannten Zustand bis zum Erhärten gekühlt wird, so dass das Rohr nach dem Entspannen die neu angenommenen Abmessungen beibehält.
Durch das Anlegen einer Zugspannung an das Rohr bei einer Temperatur bei welcher eine thermoplastische Verformung erfolgen kann, und durch die Beibehaltung dieser Zugspannung während des Abkühlens von der genannten Temperatur wird die regellose Orientierung der Makromoleküle wieder hergestellt, so dass das Rohr seine Dehnungslänge ständig beibehält. Die Zugspannung wird zwischen den aufeinanderfolgenden Walzvorgängen ausgeübt und wenn das Walzen ohne Erreichen jener Temperatur durchgeführt wird, bei der die thermoplastische Verformung stattfindet, muss ein genügend langes Stück des mit dem Kernmaterial versehenen gedehnten Rohres unter Spannung gehalten werden, so dass es nach dem letzten Walzvorgang sowohl auf die erforderliche Temperatur erhitzt als auch wieder abgekühlt werden kann.
Vorzugsweise werden die Walzvorgänge bei einer Temperatur ausgeführt, bei der die dabei erfolgende Verformung des Rohres im thermoplastischen Bereich stattfindet, u. zw. dadurch, dass die Walzen und gewünschtenfalls auch das mit dem Kemmaterial versehene Rohr erhitzt werden. Dabei kann unter Umständen auch ein Wiedererhitzen des Materials zwischen aufeinanderfolgenden Vorgängen notwendig oder wünschenwert sein, wenn eine wesentliche Abkühlung des Materials zwischen aufeinanderfolgenden Walzvorgängen stattfindet, beispielsweise wenn die aufeinanderfolgenden Walzen in grossem Abstand angeordnet sein müssen.
Die Walzvorgänge werden vorzugsweise in der Weise ausgeführt, dass man das mit dem Kernmaterial versehene Rohr durch auf den Umfangsflächen jedes Paares rotierender Walzen angeordnete, zusammenwirkende Rillen hindurchführt, wobei die Zwischenräume bei jedem folgenden Rillenwalzenpaar immer kleiner werden. Die Geschwindigkeiten, mit welchen die aufeinanderfolgenden Walzenpaare angetrieben werden, werden so eingestellt, dass sie die gewünschte Dehnung hervorbringen. Das Durchziehen des Materials durch die Walzen kann durch eine Riffelung, Behandlung mit Sandstrahl oder eine andere Aufrauhung der Rillenoberfläche verbessert werden, mit welcher das Material bei seinem Durchgang durch die Walzen in Berührung tritt.
Bei Verwendung von Polyäthylen liegt die Mindesttemperatur, auf die das Material erhitzt werden muss, um die verlangte regellos Orientierung der Makromoleküle zu erreichen bzw. wieder herzustellen, bei etwa 600 C.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der angeschlossenen schematischen Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 eine Stirnansicht einer für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Vorrichtung zeigt Hierin bedeutet 1 ein Stück eines schnurförmigen Materials, das sich in Richtung des Pfeiles A bewegt, 2 und 2" sind Paare von zu- sammenwirkenden Walzen, die in Richtung der Pfeile B und Ba mit Geschwindigkeiten angetrieben werden, die der allmählichen Längsdehnung des schnurförmigen Materials im Verlaufe seines Durchganges durch die aufeinanderfolgenden Walzenpaare Rechnung tragen.
Die Rillen 3 und 3'bilden einenZwi- schenraum 4, durch den das schnurförmige Material hindurchgeht. Mit 5 ist eine Heizzone bezeichnet, die aus einem erwärmten Wasserbad besteht. Eine Trommel 6 zum Aufwickeln des Enderzeugnisses wird mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben, dass eine entsprechende Zugspannung erzeugt wird, so dass das Material daran gehindert wird, seine ursprüngliche Gestalt in der Heizzone 5 wieder anzunehmen.
Die Antriebsvorrichtung für die Walzen 2 und 2'und die Trommel 6 sind in der Zeichnung weggelassen worden.
Die Erfindung ist in den folgenden Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung hierauf näher erläutert.
Beispiel 1 : Eine auf eine Temperatur von 60Q C gehaltene Zündschnur, die aus einem Poly-
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zenpaare mit einemFormrillendurchmesser von 0, 585, 0, 534, 0, 483 und 0, 432 cm hindurchgeführt. Die Dichte des Kernes nach dem Walzen war 1, 22 g/ml. Der Aussendurchmesser der Zündschnur war nach dem Walzen 0, 445 cm und die Detonationsgeschwindigkeit betrug 6200 m/sec, gegenüber 3500 m/sec vor der erfindungsgemässen Behandlung.
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Beispiel 2 : Eine Zündschnur der in Beispiel 1 beschriebenen Art wird auf eine Temperatur von 600 C gehalten und durch sechs Paare von Rillenwalzen mit einem Rillendurchmesser von 0, 585, 0, 534, 0, 484, 0, 432, 0, 382 und 0,330 cm hindurchgeführt. Nach der erfindungsgemässen Behandlung hatte der Kern der Zündschnur eine Dichte von 1, 30 g/ml und eine Detonationsgeschwindigkeit von 7050 m/sec.
Beispiel 3 : Eine Zündschnur der in Beispiel 1 beschriebenen Art wurde nach der dort angegebenen Behandlung durch Walzen durch ein auf eine Temperatur von 80 bis 850 C gehaltenes Wasserbad hindurchgeführt, wobei jeder Teil der Zündschnur ungefähr 5 min lang im Bade eingetaucht blieb. Während der ganzen Eintauchzeit in das Wasserbad wurde die Zündschnur unter genügender Spannung gehalten, um die durch die Wirkung des Walzens angenommenen Abmessungen aufrechtzuerhalten.
Die Endabmessungen und die Detonationsgeschwindigkeit der Zündschnur waren dieselben wie in Beispiel 1, doch war die Tendenz vermindert, die vor dem Walzen innegehabte Form bei irgendeinem späteren Erwärmungsvorgang, wie dies unter den zu einem Schrumpfen führenden Bedingungen möglich ist, wieder anzunehmen
Beispiel 4 : Eine auf eine Temperatur von 600 C gehaltene Zündschnur, die aus einem Poly-
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der Wandstärke 0, 140einem Gemisch von 70 Gew.-Teilen Mennige und 30 Gew.-Teilen Silizium in Form abgesonderter Teilchen besteht und eine Dichte von 1, 8 g/ml aufweist, wobei die Zündschnur einen Aussendurchmesser von 0,610 cm hat, wurde durch vier aufeinanderfolgende Paare von Walzen mit Rillendurchmessem von
0, 585, 0, 534, 0, 483 und 0, 432 cm geführt.
Nach dem Walzen war die Dichte der Masse 2,9 g/ml und der Aussendurchmesser der Zündschnur 0, 343 cm. Die Abbrenngeschwindigkeit der Zündschnur nach der erfindungsgemässen Behandlung war
15,3 sec/m : 0, 11 sec/m, im Vergleich zu 15,3 sec/m : f : 0, 33 sec/m vor der Behandlung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses mit einem Kern aus abgesonderten Teilchen aus festem Material, die in einer biegsamen Hülle aus thermoplastischem Material enthalten sind, wobei ein Strom des teilchenförmigen Feststoffes in ein Rohr eingeführt wird, welches aus dem durch Erwärmen erweichten thermoplastischen Material rund um den Teilchenstrom mit einem Durchmesser gebildet wird, der wesentlich grösser als der gewünschte Durchmesser des fertigen Erzeugnisses ist, wodurch der Durchmesser des Rohres vor seiner Verfestigung durch Dehnung vermindert wird, wo- nach das Rohr durch Kühlen erhärten gelassen und durch nachfolgendes Walzen noch weiter im Durchmesser vermindert wird, nach Stammpatent Nr.
207302 dadurch gekennzeichnet, dass das den Kern aus teilchenförmigemFeststoff enthaltende Rohr in einem nach seinerverfestigung erfolgenden Verformungsvorgang einem wiederholten Auswalzen durch aufeinanderfolgende Walzenpaare unter Anwendung einer Zugspannung unterworfen wird, wobei das Rohr bei einer Temperatur, bei der es noch thermoplastisch verformbar ist, unter einer in axialer Richtung wirksamen Zugspannung gehalten und sodann im gespannten Zustand bis zum Erhärten gekühlt wird, so dass das Rohr nach dem Entspannen die neu angenomme- nen Abmessungen beibehält.