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Lade- und Preßautomat zur kontinuierlichen Herstellung von Sprengkapseln.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lade- und Preßautomaten zur kontinuierlichen
Herstellung von Sprengkapseln in automatisch ablaufenden Arbeitsschritten auf einem
um seine Mittelachse abschnittweise drehbaren Arbeitstisch. Sprengkapseln dienen
als Zündladung für Dynamit- oder Ammon-Nitratzündstoffe, werden durch Flammenwirkung
zur Explosion gebracht und besteigen aus Metall- oder Plastikhülsen, in die ein
geeigneter Sprengstoff gefüllt ist.
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Die einfachsten Sprengkapseln bestanden aus in Kupferhülsen gefülltes
Knallquecksilber. Durch die Wasserempfindlichkeit desselben wurde davon abgegangen.
Man verwendet jetzt Sprengkapseln, die mit einem Primär- und einem Sekundärsprengstoff
gefüllt sind. Der Primärsprengstoff ist flammentzündbar, seine Detonationskraft
ist aber zu gering, so daß ein. Sekundärsprengstoff, z.B. eine aus Trinitrotoluol
bestehende Ladung, zusätzlich verwendet werden muß. In die Hülse werden zuerst die
Sekundärsprengstoffe dosiert und geprellt und darauf dann die Primärsprengstoffe.
Die
Herstellung der Sprengkapseln wird so ausgeführt, daß sie entweder einzeln manuell
geladen und gepreßt oder 10 bis 150 Hülsen in einen gemeinsamen Behälter, Löffel
genannt, zusammengefaßt und gemeinsam geladen werden. Das Laden geschieht über zwei
Platten, die gegeneinander verschiebbar sind und mit den unter den Platten befindlichen
Hülsen korrespondierende Bohrungen besitzen. In die obere der beiden Platten wird
der Sprengstoff in deren Bohrungen dosiert und nach Freigabe derselben durch Verschieben
der unteren Platte in die Hülsen entleert. Der Sprengstoff in den Hülsen wird unter
einer Presse, die soviel Stempel besitzt wie Hülsen vorhanden sind, gepreßt und
zur Ladung der Primärladung, die denselben Arbeitsablauf aufweist, weitergeleitet.
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Die Lademaschinen und Pressen stehen in durch Panzertüren getrennten
separaten Räumen und sind auch von den Bedienungsmannschaften getrennt und werden
meist automatisch betätigt. -Zur Herabminderung der Gefahr wird zur Zeit in Europa
der Primärsprengstoff in kleine Kapseln gefüllt und gepreßt, welche danach in die
Hülsen, in denen der Sekundärsprengstoff verpreßt ist, eingesetzt werden. Dadurch
wird eine Beschädigung der Apparatur in erheblichem Ausmaß verringert. In Amerika
wird. der Weg eingeschlagen, daß man auf den schon gepreßten Sekundärsprengstoff
den Primärsprengstoff lädt und preit. Es werden jedoch besondere Maßnahmen getroffen,
die die Ladung genau kontrollieren und auch den Preßdruck in bestimmten Grenzen
halten.
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Alle diese oben genannten Einrichtungen sind Cerngesteuert, werden
fotometrisch kontrolliert, sind kostspielig für die Produktion und benötigen ca.
5 bis 7 Bedieriutigspersonen sowie einen großen Raumbedarf. Außerdem müssen alle
Sprengkapseln, unabhängig von der Herstellungsart, ri;at.sauf'fiin kontrolliert
werden,
ob die nötigen Mengen von Primär- und Sekundärsprengstoff vorhanden sind, was entweder
nach dem Gewicht der fertigen Sprengkapseln oder nach der Höhe des darin verpreßten
Sprengstoffes geschehen kann. Auch müssen die fertigen Sprengkapseln gereinigt werden,
damit die daran haftenden Sprengstoffteilchen vor dem Verpacken entfernt werden.
Als Nachteile sind weiterhin zu erwähnen, daß bei Einzelerzeugung die Herstellung
sehr lohnintensiv und außerdem der menschlichen Unzulänglichkeit stark unterworfen
ist. Davon abgesehen ist das Gefahrenmoment sehr hoch. Bei Zusammenfassung von mehreren
Hülsen bleiben die vorerwähnten Nachteile, wenn auch in geringerem Maße bestehen,
ergeben aber durch die größere zu verarbeitende Sprengstoffmenge ein größeres Gefahrenmoment
für die Zerstörung der maschinellen Einrichtungen. Bei den ferngesteuerten Automaten
sind die großen Anlagekosten, die Instandhaltungskosten für Maschine und Personal
und der durch Explosion entstehende Anlageschaden und Produktionsausfall zu erwähnen.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Kontrolle nach Gewicht oder Höhe des Sprengstoffes,
da dies erst nach Fertigstellung der Kapseln geschieht und so Versager nicht ausschließt.
Das Gewicht kann durch unterschiedliches Leergewicht der Hülsen, die Sprengstoffhöhe
durch ungleichen Preßdruck beeinflußt sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Füllen und Pressen der
Sprengstoffe gleichmäßig und gefahrlos vorzunehmen, wobei die Mengen jeder Sprengstoffladung
unabhängig voneinander feststellbar sein und mangelhafte Produkte ausgeschieden
werden sollen. Ferner soll der Preßdruck für die einzelnen Ladungen in der gleichen
Größe zustandekommen. Die Herstellung der Sprengkapsel soll einschließlich Zuführen
der Leerhülsen und Reinigung des Fertigproduktes automatisch ablaufen und in ungefährlicher
Weise für Mensch und Maschine durchführbar sein.
Die Lösung dieser
Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Arbeitstisch, dessen Drehwinkel eine
Schaltklaue und ein Schaltrad bestimmen, die von einem Bewegungsmechanismus angetrieben
werden, und der zum Einsetzen von Hülsen dienende Aufnahmebehälter aufweist; einen
auf- und abgehenden Werkzeughalter, der über einen Exzenter und einen Pleuel vom
Bewegungsmechanismus in Abhängigkeit vom Arbeitstisch gesteuert wird, und der Dosiervorrichtungen
zum Füllen der Sprengkapseln mit Sprengstoff sowie zum Pressen desselben dienende
Preßstempel mit Gewichtssätzen und eine Einrichtung mit Auswerfer zum Ausscheiden
der Sprengkapseln aufweist, wobei die Dosiervorrichtung und die Auswerfereinrichtunß
über eine von den Preßstempeln betätigte Ausscheidevorrichtung gesteuert wird; eine
in Abhängigkeit vom Arbeitstisch mittels Zahnkranz bewegte Hülsenzuführung und ein
Transportband zum Abtransport der fertigen Sprengkapseln zu einer Reinigungstrommel.
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Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile bewirken einen gefahrenfreien
Erzeugnisvorgang für hoch empfindliche Sprengstoffe enthaltende Sprengkapseln, in
welchen die nötigen Sprengstoffmengen unabhängig voneinander kontrolliert werden.
Die einfache Konstruktion der Maschine bewirkt niedrige Gestehungskosten gegenüber
den bisherigen Anlagen sowie einen geringeren Raumbedarf.
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Nachstehend ist die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise
näher beschrieben; es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen-Lade- und
Preßautomaten; Fig. 2 eine Draufsicht auf denselben; Fig. 3 einen Schnitt durch
die Hülsenladevorrichtung; Fig. 4 eine Ansicht der Dosiereinrichtung; Fig. 5 einen
Schnitt durch dieselbe; Fig. 6 einen Schnitt durch eine Preßstation; Fig. 7 eine
Ausstoßvorrichtung für fertige Sprengkapseln;
Fig. 8 eine Reinigungsvorri,chtungs
Fig. 9 eine Reinigungstrommel.
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Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel. eines Lade-
und Preßautomaten für Sprengkapseln ist als Karusellautomat konzipiert, wobei acht
Stationen zur Fertigung der Sprengkapseln vorgesehen sind.
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Der Automat besitzt einen rotierenden Arbeitstisch 1, der in einer
Grundplatte 2 gelagert ist, und weist einen auf- und abbewegbaren Werkzeughalter
3 auf. Der Antrieb erfolgt durch einen Bewegungsmechanismus 4,, der unter der Grundplatte
2 angeordnet ist. Da alle Bewegungsabläufe synchron erfolgen müssen, sind die schrittweise
Drehbewegung des Arbeitstisches 1 und die oszillierende Bewegung des Werkzeughalters
3 miteinander gekoppelt. Der auf der Hauptwelle 5 sitzende Exzenter 6 betätigt über
einen Pleuel 7 den Werkzeughalter 3, und zwar erst dann, wenn die Schaltklaue 8,
die über ein Winkelgetriebe g von der Hauptwelle 5 angetrieben wird, außer Eingriff
mit dem Schaltrad 1a gebracht ist. Der am Arbeitstisch 1 angebrachte Zahnkranz 11
steuert die Hülsenzuführung 12, die die leeren Hülsen 13 mit dem Boden nach unten
über ein Zuführungsrohr 1 4 von einem uibrator 15 angeboten bekommt, und das Transportband
51. Zur genauen Lageausrichtung des Werkzeughalters 3 bezüglich des Arbeitstisches
1 dient ein konischer Zapfen 16 am Arbeitstisch, der in entsprechende Zentrierbohrungen
17 im Werkzeughalter eingreift.
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Die acht Arbeitspositionen sind: A Einbringen der Hülse 13 in den
Aufnahmebehälter 18 im Arbeitstisch 1, B Dosieren der Sikundärladung, G Pressen
der Sekundärladung, D Dosieren der Primärladung, E Fressen der Primärladung,
F Ausstoßen von Ausschußsprengkapseln,
G Ausstoßen von fertigen
Sprengkapseln 21, H Reinigen der Aufnahmebehälter 18.
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In der ersten Arbeitsposition A, die in Fig. 3 dargestellt ist, wird
die Hülse 13 aus der Hülsenzuführung 12 mittels eines Stempels 22 in den Aufnahmebehälter
18 eingebracht, der eine aus zwei Teilen bestehende gonische Buchse 23 aufweist,
in welche die Hülse eingedrückt wird. Die Buchse ist von einem dickwandigen Kunststoffzylinder
24 umgeben. Falls die Hülse 13 während der Füllung detonieren sollte, so wird die
Detonationskraft durch den Kunststoffzylinder 24 aufgenommen und dadurch eine Beschädigung
des Automaten verhindert. Wenn eine Hülse 13 verkehrt herum zugeführt worden sein
sollte, oder auch maßlich falsch ist, so wird diese von dem Stempel 22 durch den
Aufnahmebehälter 18 hindurchgedrückt. Der Ring 19 dient zum Zurückstellen der Ausscheidevorrichtung
29, welche weiter unten näher beschrieben ist, nach Beendigung der Arbeitsposition
H. Die Zugstange 20 schaltet bei Verkanten einer Hülse 13 in der Buchse 23 durch
Überheben des Stempels 22 den Automaten durch Abschalten des Antriebs ab.
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In den Positionen B und D wird jeweils die entsprechende Menge Sprengstoff,
die für die Sekundär- bzw. Primärladung benötigt wird, mit einer Dosiervorrichtung
25, die in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, bestimmt und 3.n die Hülse 13 eingebracht.
Die Dosierung erfolgt über einen Drehschieber 26, der dadurch betätigt wird, daß
sich ein Taststift 2? auf einen Steuerstab 28 der Ausscheidevorrichtung 29 abstützt
und über die an letzterem befestigte Zahnstange 30 das mit dem Drehschieber 26 fest
verbundene Ritzel 31 bewegt. Dadurch wird der Drehschieber 26, der eine der benötigten
Sprengstoffmenge entsprechende Ausnehmung 32 besitzt, unter einen Vorratstrichter
33 vorbeibewegt. Nach entsprechend großer Drehung fällt die dosierte Ladung in einen
darunter liegenden Fülltrichter 34, von wo sie in die Hülse 13 weitergeleitet wird.
Wenn die Ausseheidevorrichtung 29 betätigt wurde, kann sich der Taststift 27nieht
mehr abstützen, sondern bewegt sich
durch die im Steuerstab 28 vorgesehene
Bohrung 35 hindurch und es erfolgt dadurch kein weiteres Zuführen des Sprengstoffes
mehr. Das Pressen des Sprengstoffes in den Positionen C und E sowie die Kontrolle
über die Menge der verpreßten Ladung und die damit in Abhängigkeit gesteuerte Ausscheidevorrichtung
29 sind in Fig. 6 dargestellt. Der Preßstempel 36 dringt zum Pressen bei einem vorgegebenen
Gewicht um ein bestimmtes Maß in die Hülse 13 ein, was ein Heben des Gewichtssatzes
37 um die Strecke a, von ca. 1 mm, von seiner Ausgangslage bewirkt. Falls kein oder
zu wenig Sprengstoff vorhanden ist, hebt sich der Gewichtssatz 37 nicht und die
Ausscheidevorrichtung 29 wird durch das Eindringen des Sperrbolzens 38 ausgelöst,
wobei über den Hebel 39 die Raste 40 heruntergezogen und der Steuerstab 28 durch
die Feder 41 nach vorne geschoben wird. An der Preßstation selbst ist noch ein Niederhalter
42 vorgesehen, der verhindert, daß der Preßstempel 36 die Hülse 13 aus dem Aufnahmebehälter
18 zieht. Das Ausstoßen der Aussehußv bzw. der ordnungsgemäß gefüllten Sprengkapseln
21 in den Positionen F und G geschieht durch die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung.
Der Taststift 43 wird auch hier, wie beim Dosieren des Sprengmittels, über die Ausscheidevorrichtung
29 gesteuert, wobei er im Falle des Aufliegens auf dem Steuerstab 28 das Ausstoßen
der Sprengkapsel 21 über eine Zahnstange 44, einem davon bewegten Ritzel 45 und
wiederum auf eine damit in Verbindung stehende Zahnstange 46 mit dem daran befestigten
Auswerfer 47 durchführt. Beim Eintreten des Taststiftes 43 in die Bohrung 35 bleibt
der Auswerfer 47 in seiner Position. Durch einen Blasebalg 48 (Fig. 8) wird beim
Absenken des Werkzeughalters 3 der Aufnahmebehälter 18 in Position H durch die'durch
das Zusammendrücken entweichende Luft gesäubert. Beim Anheben des Werkzeughalters
wird über ein Ventil 49@'' wieder Luft angesaugt.
Die Ausscheidevorrichtung
29 arbeitet in jeder der acht Arbeitspositionen und wird nach einer Umdrehung des
Arbeitstisches 1 durch einen Ring 19 wieder in ihre Ausgangslage zurückgestellt.
Die in Position F ausgeschiedenen Sprengkapseln werden in an sich bekannter Weise
gezählt und in einen nicht dargestellten Behälter abgelegt. Die in Position G ausgeschiedenen
guten Sprengkapseln werden ebenfalls gezählt und in einen Behälter 50 des Transportbandes
51 abgelegt, das sie zu einerlrotierenden Reinigungstrommel 52 bringt, die in Fig.
9 dargestellt ist. Die Trommelachse steht etwas schräg zur Horizontalen, so daB
die sich in der Trommel befindlichen Sägespäne 53 und Sprengkapseln 21 in Richtung
zur Trommelöffnung 54 bewegen, wobei die Sägespäne aber schon vorher durch Löcher
55 in der Trommelwandung in einen besonderen Behälter 56 abgeschieden werden, und
nur die gereinigten Sprengkapseln in einen Transportbehälter 57 fallen. Dieser Transportbehälter
wird jeweils alle 30 bis 60 Minuten während des Stillstandes des Automaten entfernt.
Gleichzeitig werden die Vorratstrichter 33 in Position B und D manuell mit Sekundär-
und Primärsprengstoff aufgefüllt.