DE1646285B2

DE1646285B2 - Kontinuierliche herstellung von pulver ohne loesungsmittel

Info

Publication number: DE1646285B2
Application number: DE1968D0054995
Authority: DE
Inventors: Berent Dipl.-Ing. 5224 Ruppichteroth Reinecke
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1968-01-02
Publication date: 1976-10-07
Also published as: DE1646285A1; DE1646285C3

Description

2. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, die an ihrem austrittsseitigen Ende mit 15 cingcmutm.^,..-.

einer geschlossenen Zone ausgebildet ist. Eingehende Untersuchungen führten zu der Erkennt

nis, daß das entscheidende Kriterium für eine einwand-

freie Verteilung und Einarbeitung der Zusätze, insbesondere der Abbrartdmoderatoren, wegen der damit 20 verbundenen besonders hohen Scherbeanspruchung in Die Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche einer genügend langen Herstellung von Pulver ohne Lösungsmittel, im
folgenden mit Pol-Pulver bezeichnet.

Rauchlose Pol-Pulver bestehen üblicherweise aus ^. ^...

finer vorgelatinierten Pulverrohmasse aus etwa 40 bis 25 pressverfahren möglich und der Fall ist. 10 % Nitrocellulose und etwa 60 bis 30 % Nitroglycerin, Bei letzterem könnte man sich wohl c

»■■elcher in Größenordnungen von 0 bis 10 % Weichma- daß das Material nacheinander durch Cher, Moderatoren, Stabilisatoren usw. zugesetzt sind. oder Extrusionsschnecken geschickt ui

Die einzelnen Bestandteile werden zunächst mitein- beitungsdauer verlängert wird. Entsp • nder vermengt, wobei das vorgemischte Gemenge aus 30 dann aber die Gesamtleistung niedriger oder ; der Pulverrohmasse, deren trockene Verarbeitung zu müßten größere M.^rhineninvestitionen vorgenc gefährlich wäre, mindestens etwa 25 %, bei Ansatz in
Wässriger Suspension sogar bis zu 100% und mehr
Wasser enthält, und dann wird dieses Gemenge intensiv
geknetet.

In bekannter Weise kann diese Weiterverarbeitung •uf beheizten Walzwerken vorgenommen werden. Bei diesen erfolgt die Einarbeitung der Zusätze durch intensive Knetung und die Durchgclatinierung bei

erahnten bekannten Schnecke,

irei auuiUMMuIi i\auu unu νιι.~~. ··· — _c ^ c c

Schaden entsteht, ergäben sich bei Entzündung von Pulver im Einschluß Explosionen mit u. U. schwerwiegenden Folgen.

Von der vorstehend erwähnten Erkenntnis ausgehend schlägt die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung mit nach oben zumindest teilweise offenem Trog und mindestens einer, vorzugsweise jedoch mehreren in diesem drehbar gelagerten Schnecken zur kontinuierli-

werden. Abgesehen davon, daß in der
aus Sicherheitsgründen die automatische Verkettung mehrerer Maschinen nur unter Zuhilfenahme sehr 35 aufwendiger Sicherheitseinrichtungen vorgenommen werden darf, haben diese Maschinen den Nachteil, daß in geschlossenen Gehäusen gearbeitet wird, was aber eine sehr große Gefahr darstellt. Während nämlich bei

intensive Nnetung unu uic wui-L-ngfiauintiunB u<_i einer etwa durch Fremdkörper verursachten Lnizüngleichzeiliger Wasserabdampfung. Obwohl mit diesem 40 dung des Pulvers auf dem Walzwerk die Pulvermasse Verfahren eine gute Verarbeitung erzielt wird, kann es frei abbrennen kann und dabei meist nur geringfügiger wegen der geringen Durchsatzleistung bei hohen
Investierungskosten, wegen der diskontinuierlichen
Arbeitsweise, wegen der mit einem entsprechend
großen Personalaufwand verbundenen Handbedienung 45
und der Gefährdung des Bedienungspersonales bei
Walzcnausbränden sowie wegen Verarbeitungsschwankungen bei unsachgemäßer Walzwerksbcdienung dennoch nicht zufriedenstellen, umsomehr als auch die _u,^o^.,. ₀_._₀-...

bisherigen Bemühungen, bei Walzwerken einen konti- 50 chen Herstellung von Pulver ohne Lösungsmittel vor. nuierlichcn Arbeitsablauf zu verwirklichen und auch wobei die Pulverrohmasse und die üblichen Zusätze an deren Fernbedienung zu ermöglichen, trotz großen Weichmachern, Stabilisatoren, Moderatoren usw., vorAufwandes keinen nennenswerten Erfolg hatten. zugsweise nach an sich bekannter vorheriger Vcrmen-Zur Vermeidung der Nachteile des vorstehend gung miteinander, fortlaufend in diese Vorrichtung beschriebenen Walzwerksvcrf&hrens wurden in neuerer 55 eingebracht und in dieser zum fertigen Pulver Zeit kontinuierliche Vcrarbciiungsmaschinen einge- verarbeitet wird.

führt, nämlich Seheibenknetschnecken und Extruder Die Verwendung dieser in der Kautschuk- und

'ähnlich jenen, wie sie in der Kunststoff- und Kunststoffindustrie für Verdampfungsaufgaben eingc-Kautschukindustrie gebräuchlich sind. Diese Maschinen setzten sogenannten Schneckenverdampfer für die gestatten nicht nur, das Wasserabpressen, das Homoge- 60 Pulverhcrsteüung ermöglicht es, sich in geradezu idealer nisicren und das Kneten des Pulvers kontinuierlich Weise die Vorteile des bekannten diskontinuierlichen durchzuführen, sondern sie lassen sich auch mit
verhältnismäßig geringem Aufwand automatisieren und
fernbedienen und arbeiten somit wirtschaftlicher und

gefahrloser. Andererseits haben diese Maschinen 65 in Kauf nehmen zu müssen, allerdings den Nachteil, daß sich die mit der So kann beispielsweise im Gegensatz zum Extruder in

Pulverrohmassc eingebrachte Feuchtigkeit durch Ab- dem Schneckenverdampfer der mit der Pulverrohmasse nrcssen nur bis auf einen Rest von nicht weniger als eingebrachte Wassergehalt von 25 und mehr % aus dem

Weise die Vorteile des bekannte
Walzwerksverfahrens und des ebenfalls bekannten kontinuierlichen Schneckenpressvcr ahrens zunutze zu machen, ohne dabei aber die Nachteile dieser Verfahren

offenen Trog unschwer völlig verdampft werden, wobei mit der Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes der Pulvermasse deren Knetung und Scherung zunehmend intensiver wird und insbesondere in der letzten Zone, wo das Material vollkommen focken ist, dieselbe hervorragende Einarbeitung der Zusätze, vor allem auch der Abbrandmoderatoren, erreicht wird wie auf dem Walzwerk. Ohne weiteres hat man es dabei in der Hand, durch entsprechende Ausbildung und Bemessung des Schneckenverdampfers eine mehr oder weniger lang andauernde harte Knetung des inzwischen vollkommen trockenen Materials durchzuführen.

Im Gegensatz zum Wal/werk arbeitet der Schnekkenverdampfer kontinuierlich wie ein Extruder, wobei er gegenüber diesem jedoch wiederum den Vorteil hat, daß er durch seine Arbeitsweise mit offenem Trog bzw Zylinder die gleiche Sicherheit gegen Explosionen bietet wie das Walzwerk.

Grundsätzlich lassen sich Schneckenverdampfer mit nur einer einzigen Schnecke verwenden. Vorteilhafter ist jedoch die Verwendung von Doppel- oder Mehrtchrecken-Maschinen, da sich mit diesen bei entsprechender Gestaltung besondere Effekte erzielen lassen. So können bei Zwei- und Mehrschnecken Maschinen beispielsweise zwei bzw. je zwei nebeneinanderliegende Schneckenwellen zueinander gegenläufig sein, so daß tins im Trog befindliche Material ebenso gut wie 1111 Walzwerk eingezogen und geknetet wird. Bei Verwendung von mindestens vier Schnecken können jeweils zwei miteinander gleichlaufend sein, womit zu dem bereits erwähnten Walz.werkseffekt noch eine gute Misch- und Scherwirkung zwischen je den beiden Schnecken sowie zwischen den miteinader kämmenden Schnecken der beiden Schneckenpaare hinzukommt.

Mehrschnecken-Maschinen haben insbesondere auch den Vorteil, daß sich bei einer solchen Anordnung und Ausbildung, bei der die Schnecken miteinander kämmen, deren Selbstreinigung erreichen läßt, was bei Dauerbetrieb für die Qualität des hergestellten Produktes sehr bedeutungsvoll ist.

In zweckmäßiger weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Schneckenverdampfer an seinem austrittsseitigen Ende mit einem geschlossenen Zylindcrabschniit auszubilden. Dieser geschlossene Zylinderabschnitt ermöglicht es, im Material einen Druck aufzubauen, wodurch wie beim Extruder eine Formgebung zu Granulat oder auch zu lertigen Pulversträngen möglich wird. Dabei kann der geschlossenen Zylinderabschnitt jedoch sehr viel kurzer gehalten werden als dies sonst bei der Formgebung auf Extrudern möglich ist, weil ihm das Material bereits in heißem und durchgearbeitetem Zustand aus dem Verdampfungsteil zugeführt wird. Entsprechend ist dadurch aber auch die Sicherheit gegen Explosionen größer als bei der Formgebung auf dem Extruder.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser noch erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 in einer Teildraufsicht und im Schnitt eine Zweischneckenmaschine und

F i g. 2 in gleicher Darstellung eine Viersehneckenmaschine.

Im Gehäuse 1 der F i g. 1 sind die beiden Schnecken 2 und 3 — wie durch Pfeile angedeutet — gegenläufig drehbar gelagert. Für die Zugabe des Materials 4 ist auf der Gehäuseöffnung 5 der Einfülltrichter 6 angeordnet. Des weiteren ist das Gehäuse 1 mit der Öffnung 7 versehen. Mit 8 sind im Gehäuse 1 und in den Schnecken 2 und 3 angeordnete Kanäle für eine Beheizung des Gehäuses und/oder der Schnecken bezeichnet.

Das über den Trichter G zugegebene Material wird von den Schnecken 2 und 3 eingezogen und zwischen den miteinander einen verhältnismäßig engen Spalt 9 bildenden Schnecken sowie diesen und der Gehäuseinnenwand unter fortlaufender Knetung und Scherung verarbeite: und weitergeförderi, wobei die in dem Material vorhandene Feuchtigkeit über die Öffnung 7 freie Abdampfmöglichkeit hat. Db auf dem Wege vom Einfülltrichter 6 zum mehl gezeigten austrittseitigen Ende hin das Material infolge fortlaufender Abdampfung von Feuchtigkeit zunehmend trockener wird, wird in gleicher Weise, d. h. paral'cllaufend mit der Verdampfung der Feuchtigkeit, auch die Knetung des Materials immer härter und intensiver, bis schließlich bei entsprechender Bemessung der Vorrichtung an deren austrittsseitigem Ende das Material in völlig trockenem Zustand vorliegt, wo es in einem eventuell vorgesehenen ebenfalls nicht gezeigten geschlossenen Zylinderabschnitt mit diesen stirnseitig abschließendem Mundstück mit entsprechend geformter Austriusölfnung gegebenenfalls noch zu Strängen geformt oder auch zu Granulat verarbeitet wird.

Die Anordnung bei der Vierschneekenmasehine der F i g. 2 ist im wesentlichen die gleiche. Die beiden unteren Schnecken 2 und 3 sind wieder gegenläufig und nicht miteinander kämmend angeordnet. Zu jeder der beiden Schnecken 2 und 3 sind im Gegensat/ dazu die Schnecken 10 bzw. 11 gleichläufig und kämmend angeordnet. Die weiteren Bczugs/iffern entsprechen den hei F i g. 1 eingeführten.

Die Arbeitsweise dieser Vierschneekenmasehine ist im Prinzip wieder die gleiche wie bei der Zweischnekkenmaschine der Fig. 1. Auch hier wird in den unteren geschlossenen Spalten zwischen Schnecken und Gehäuse durch die bekannte scharfe Umlenkung um den Sattel zwischen je zwei benachbarten Schnecken sowie durch die stete Volumenänderung der Spalte, die ein Vor- und Zurückströmen des Materials bewirkt, das Material einer intensiven Knetung unterworfen, wobei nach jedem Knetvorgang ein Entspannen und Ausdampfen erfolgt, bei dem die Oberfläche wesentlich stärker aufgebrochen ist als bei der Verarbeitung auf dem Walzwerk.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

etwa 3 % entfernen läßt. Da sich die bei Kunststoffen übliche Maßnahme, durch Entgasungsöffnungen im Extruder eine noch vorhandene Restfeucht.gke.t zu beseitigen, bei Schießpulver wegen der mit den dazu te durch emen z^z ichen Aufwand ab J«e'"8eJ *on Erfahren insbesondere den Nachteil, hen hat d«s«^erfahre Abbrandmoderatoren, uf „^ in zufriedenstellender Weise verteilt und nicht immer in zutneaensieiienuc Patentansprüche:

1. Verwendung einer Vorrichtung mit nach oben

zumindest teilweise offenem Trog und mindestens oeseiugcn, un ^-—ι -

einer, vorzugsweise jedoch mehreren in diesem 5 erfordernden mit Kompressions- und Dekompresdrehbar gelagerten Schnecken zur kontinuierlichen sionszonen sowie Evakuierungse.nncntungen versehe-Herstellung von Pulver ohne Lösungsmittel, wobei nen langen Zylindern verbundenen Gefahren nicht die Pulverrohmasse und die üblichen Zusätze an durchführen läßt, ist man _ ^dem _u ^zu_^f°'£^e _^a _D ^bf^r _f ^daf Weichmachern, Stabilisatoren, Moderatoren usw.,
vorzugsweise nach an sich bekannter vorheriger io
Vermengung miteinander, fortlaufend in diese
Vorrichtung eingebracht und in dieser zum fertigen
Pulver verarbeitet werden.