DE174347C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

20. März 1883

Diese Erfindung bezieht sich auf die Bildung von verhältnismäßig langen Blöcken von Schießbaumwolle, wie solche bisher.gewöhnlich aus Stücken zusammengesetzt worden sind.

Gemäß einem bekannten Verfahren, das zur Bildung solcher Schießbaumwollblöcke dienen soll, wird der aus einem Gemisch von Schießbaumwolle und Wasser bestehende Brei in eine Form mit gelochten Seiten eingebracht und innerhalb der Form der Wirkung eines rotierenden und mit- Schraubenflügeln versehenen Druckorgans zu dem Zweck ausgesetzt, das Gemisch unter Druck zu setzen und so das Wasser durch die Lochungen der Form herauszudrücken und die Fasern so zu legen, daß eine homogene, von Schichten und. Lufträumen freie Masse erzeugt wird.

Es ist nun gefunden worden, daß es nur schwer durchführbar ist, das Druckorgan daran zu hindern, bis unter die Oberfläche des Breies zu gehen, und sehr häufig, wenn dies geschieht, wird der unmittelbar über dem Druckorgan befindliche Brei infolge des schnellen Ablaufens des Wassers durch die Lochungen genügend steif, so daß ein Raum zwischen diesem Teil der Masse und dem anderen Teil entsteht, der bereits geformt worden ist, und dann zwischen den beiden Teilen ein Luftraum gebildet wird und das Ergebnis schließlich das ist, daß die Ladung späterhin an jener Stelle zerbricht.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, Lufträume dadurch zu vermeiden, daß der gelochte Zylinder mit Wasser umgeben wird, aber es zeigte sich, daß durch die Bewegung des Preßorgans der Brei, der durch das durch die Lochungen eingeführte Wasser verdünnt worden ist, aufgerührt wird, so daß es nicht durchführbar war, selbst die kleinste Geschoßladung zu erhalten. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß bei dieser Formmethode eine .sehr große Anzahl von Unvollkommenheiten in einer einzigen Ladung herbeigeführt werden kann. Außerdem ist gefunden worden, daß, abgesehen von der Erzeugung von Bruchstellen, die Befreiung der Schießbaumwolle von Luft, was, wie bekannt, sehr wichtig ist, ebenfalls nicht durch die vorerwähnte Methode gründlich bewirkt werden kann.

Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, einen Schießbaumwollblock der erwähnten Art in solcher Weise herzustellen, daß er frei von den erwähnten Nachteilen ist, und zwar gleichzeitig mit einer bedeutenden Ersparnis an Zeit.

Zu diesem Zweck wird die Schießbaumwolle, die zu einem Block geformt werden soll, in eine Kammer gebracht, aus der die

Luft entfernt wird und in die keine Luft wieder eintreten kann. Nachdem· die Schießbaumwollmasse ganz oder nahezu ganz von der Luft befreit worden ist, wird durch Preßkolben ein Druck erzeugt, worauf Wasser in die Kammer eingeführt wird, so daß, da die Räume innerhalb des Blocks mit Wasser ausgefüllt sind, sich keine lufterfüllten Räume in dem Block unter dem atmosphärischen

ίο Druck bilden, sobald der in dieser Weise »geformte« Block aus der Kammer entfernt wird.

Vorzugsweise wird die Luft aus der Kammer entfernt, ehe die Schießbaumwolle in die Kammer eingebracht wird, und wenn der Spiegel des Breies nahezu bis auf den Boden des Vorratsbehälters gesunken ist, so wird noch Wasser in diesen Behälter eingelassen, damit auch die letzten Spuren von Schießbaumwolle herausgewaschen werden; der Einlaßhahn wird geschlossen, ehe er von dem Spiegel des Wassers in dem Vorratsbehälter erreicht worden ist.

Der Brei wird in die Kammer vorzugsweise in solcher Weise eingebracht, daß sich die Nitrozellulose gleichförmig darin verteilt. Die Kammer kann an jedem Ende mit einem in sie hineinpassenden Kolben versehen und die Luft durch einen dieser Kolben abgesaugt werden; die beiden Kolben werden gegeneinander bewegt.

Die zum »Formen« von Schießbaumwollblöcken gemäß dieser Erfindung geeigneten Apparate umfassen eine vertikale Form, die im Innern einen kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt haben kann, sowie mit einer gelochten Umfassungswand und offenen Enden versehen ist. Die Umfassungswand ist ihrerseits luftdicht von einem Gehäuse umgeben, während sich an das obere Ende, und zwar ebenfalls luftdicht, ein Speiserohr anschließt. An dem unteren Ende befindet sich ein entfernbarer gelochter Boden, der wieder luftdicht mit einer Luftpumpe o. dgl.

in Verbindung steht.

Die Form ist vorzugsweise mit einem geeigneten Verteiler versehen, der beispielsweise durch den Brei selbst in Drehung versetzt wird. Dieser Verteiler kann entweder an der Mündung der Form feststehen oder so angebracht sein, daß er sich anfänglich etwa 15 cm über dem Boden der Form befindet . und in dieser dann derart aufwärts steigt, daß er immer in ungefähr derselben Entfernung von dem geformten Teil der Ladung liegt, entsprechend dem Fortschritt des Formens.

Um einen Druck auf die Schießbaumwollmasse auszuüben, können zwei Kolben verwendet werden, die in die Form hineinpassen und von den entgegengesetzten Enden derselben her gegeneinander bewegbar sind; in einem dieser Kolben ist das Zuführungsrohr angebracht, so daß die Masse durch den Kolben eintritt; der andere trägt den gelochten Boden oberhalb einer Aussparung, die mit dem Exhaustor kommuniziert. Die Kolben können mit mechanischen Mitteln versehen sein, um sie gegeneinander zu bewegen und dadurch einen Druck auszuüben, der gering im Vergleich zu dem ist, dem der Block späterhin unterworfen werden soll; in solchem Fall brauchen sie nicht luftdicht in die Form hineinzupassen, vielmehr werden die Kolbenstangen durch Stopfbuchsen hindurchgeführt.

Die Form kann selbstverständlich statt vertikal auch horizontal angeordnet werden.

Bei einer Anzahl von Formen, von denen jede mit einer Speisevorrichtung und einem Saugapparat, wie beschrieben, versehen ist, können die Saugröhren alle an ein Hauptsaugrohr angeschlossen sein, so daß eine Anzahl von Schießbaumwollblöcken in derselben Zeit wie eine einzelne Ladung geformt werden kann. Bei den Formen werden gelochte Umfassungswände vorgezogen, damit die Form auch späterhin benutzt werden kann, wenn der Block dem endgültigen Druck in einer hydraulischen Presse ausgesetzt werden soll, damit keine Notwendigkeit vorliegt, den geformten Block erst zu den Preßstempeln zu bringen; es kann indessen die Umfassungswand auch ungelocht sein.

Da bei dem beschriebenen Verfahren eine angemessene Saug- und Druckwirkung ausgeübt wird, kann nicht nur die Luft erfolgreich abgesaugt und können nicht. nur die Fasern gleichmäßig gelegt werden, wenn das Wasser durch den gelochten Boden abgezogen wird, sondern die Masse kann auch so komprimiert werden, daß für das endgültige Pressen nicht eine Form von ungehöriger Länge erforderlich wird. Dadurch^ daß der Block von den Enden her einem Druck unterworfen wird, wird ihm auch die erforderliche Festigkeit gegeben, so daß er, während er von der Formmaschine zur Presse übergeführt wird, nicht schwindet und somit an oder nahe seinen Enden Sprünge erhält, die der Luft den Zutritt ermöglichen würden, die dann bei dem endgültigen Pressen nicht mehr herausgetrieben werden könnte.

In den beiliegenden Zeichnungen stellt

Fig. ι eine teilweise im Vertikalschnitt gehaltene Seitenansicht eines ganzen Apparates,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Preßzylinder der Fig. 1, jedoch senkrecht zur Papierebene dar.

Fig. 3 zeigt den oberen Teil der Fig. 2 in größerem Maßstabe und mit einer Verteilungs-. vorrichtung versehen;

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Einrichtung, bei der jedoch zwei Verteiler vorhanden sind, wobei der eine nach Art von Fig. 3 angeordnet ist, der andere einer Längsbewegung fähig ist.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Hälfte eines Einsatzes und einen Schnitt durch denselben.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Apparat ist α eine Form von durchgehend

. gleichem Querschnitt, die eine gelochte Umfassungswand und offene Enden besitzt. In der Umfassungswand der Form befinden sich je fünf Durchbrechungen auf ungefähr je 9 qcm, und jede Durchbrechung hat einen inneren Teil von ungefähr 1 mm im Durchmesser und einen äußeren Teil von ungefähr 4 mm im Durchmesser. Die Durchbrechungen bilden ringförmige Gruppen und sind in diesen Gruppen durch eine in der Umfassungswand der Form vorgesehene äußere ringförmige Nut verbunden. Die Form ist luftdicht von.einem Gehä-use b umgeben und mit Verlängerungen c versehen, die in Aussparungen an den Enden des Gehäuses b hineinpassen. Die Form α ist aus drei Längsteilen zusammengesetzt, die durch Klammern e verbunden sind; sie wird in dem Gehäuse b durch Vorsprünge f getragen, die von zwei Längsrippen g ausgehen, welche an dem Gehäuse b befestigt sind und auf denen ein Mantel h ruht, der mit Ausparungen zur Aufnahme der Klammern e versehen ist. Der Mantel h ist aus zwei gleichartigen Teilen zusammengesetzt und mit der Form α durch Bolzen verbunden. Letztere gehen durch Ansätze k hindurch, welche zwischen sich Vertiefungen bilden, in welche die Rippen g hineinpassen, so daß die Form in zentraler Lage in dem Gehäuse b gehalten wird. Zwei Kolben / und m passen in die Verlängerungen c hinein und können auch in die Form α hineintreten und in dieser gegeneinander durch hydraulisch bewegte Kolben η und 0 bewegt werden. Letztere sind mit den Kolben / und ni durch hohle Kolbenstangen ρ und q verbunden, von denen die Kolbenstangen ρ an ihren inneren Enden unmittelbar in das Innere der Verlängerungen c münden und dort mit Rückschlagventilen r versehen sind,, wohingegen die Kolbenstangen q an ihren inneren Enden unmittelbar in den Raum hinter der gelochten Stirnwand des Kolbens m münden, auf der ein (nicht gezeigtes) Drahtnetz befestigt ist, das die Schießbaumwolle zurückhalten kann, während das Wasser und die Luft abgezogen werden. Die hohlen Kolbenstangen ρ sind durch ein Gabelrohr 5, ein biegsames Rohr t und ein Glasrohr ν (Fig. 1) mit dem Innern eines Behälters w verbunden, das eine Rührvorrichtung enthält, wobei zwischen den Röhren t und ν ein Hahn χ vorgesehen ist, der zur Regelung des Übergangs des Breies aus dem Gefäß w dient. Die hohlen Kolbenstangen q sind durch Röhreny (die zum Teil biegsam sind) unter sich, sowie mit einem Luftbehälter ^ und einer Luftpumpe 1 verbunden. Die Kolbenstangen ρ und q gehen durch die Stopfbüchsen 2 hindurch, mit denen die Deckel d des Gehäuses b versehen sind. Um das Entfernen der Ladung zu erleichtern, ist das Gehäuse b mit Zapfen 3 versehen, die auf Säulen 4 ruhen und mit einem Schneckenradsektor 5 verbunden sind, so daß mittels einer Schnecke 6 und einer auf dieser befestigten Kurbel 7 das Gehäuse in die in Fig. ι punktiert angedeutete horizontale Lage gedreht werden kann, bei welcher die die Ladung enthaltende Form herausgezogen werden kann.

Das ganze Innere des Gehäuses b einschließlich der von der Form a, deren Verlängerungen c und den Kolben / und m gebildeten Kammer wird zuerst mittels der Pumpe ι luftleer gemacht, und zwar wird .-das Auspumpen des Raumes zwischen dem Gehäuse b und der Form α und deren Verlängerungen c durch die Abdichtung zwischen den beiden Teilen des Mantels h und die vorerwähnten ringförmigen Nuten, die diese Abdichtungen mit-den Lochungen der Form verbinden, ermöglicht, sowie ferner dadurch, daß die benachbarten Flächen der Form a und deren Mantel h abgedreht sind. Der Hahn χ wird nun geöffnet, so daß unter dem in dem Gehäuse b bezw. Form α vorhandenen Vakuum der Schießbaumwollbrei aus dem Gefäß w in das Gehäuse b bezw. a überfließen kann. In dem Gefäß w sind vorher Wasser und Schießbaumwollbrei, der einen bekannten Gehalt an Nitrozellulose,hat, gemischt worden. Ein geeignetes Verhältnis von Wasser zu der Nitrozellulose, die sich in dem der Form α zugeführten Brei befindet, besteht in etwa IO bis 15 Gewichtsteilen Wasser und einem Gewichtsteil Nitrozellulose. Sobald an der Glasrohre ν bemerkt wird, daß nahezu die ganze Nitrozellulose durch das Vakuum in der Kammer und durch die Tätigkeit der Pumpe 1, die natürlich dauernd arbeitet (um Wasser durch den Kolben m aus der Kammer herauszuziehen), abgezogen worden ist, wird Wasser in das Gefäß eingelassen, um die letzten Spuren der Nitrozellulose auszuwaschen, und wenn die ganze Nitrozellulose (aber nicht das ganze Wasser) durch den Hahn χ hindurchgegangen ist, wird dieser geschlossen, damit die Luftpumpe 1 den Überschuß an Wasser und auch die etwa darin vorhandene Luft aus der von der Form a, den Ver-

längerungen c und den Kolben / und m gebildeten Kammer abziehen kann. Nun werden die Preßkolben η und ο unter Druck gesetzt, so daß sie den Inhalt der Kammer in die Form α hineindrücken und ihn darin zusammenpressen. Ein in dem Rohr y befindlicher Hahn 8 wird jetzt geschlossen und der Hahn χ wird geöffnet, so daß Wasser unter dem Druck der Atmosphäre in die

ίο Kammer eintreten kann, zu welchem Zweck der Druck des Kolbens / aufgehoben oder dieser Kolben etwas zurückbewegt wird, damit das Wasser durch die Ventile r hindurchgehen kann. Die Deckel d des Gehäuses b werden nun gelöst und die Kolben / und m zurückgezogen, wobei der Kolben / den benachbarten Deckel d und folglich die mit ihm durch Bolzen verbundene Verlängerung c mit sich nimmt. Das Gehäuse b wird nun mittels des Handgriffs 7 in die in Fig. I punktiert angedeutete Stellung gedreht und auch die verbliebene Verlängerung c wird entfernt, so daß die Form herausgezogen werden kann. Wenn der in der vorbeschrie-

25* benen Weise geformte Schießbaumwollblock der Atmosphäre ausgesetzt wird, so wird die Luft am Eintreten in den Block durch das Wasser verhindert, das die Innenräume der Masse ausgefüllt hat, ehe der Luft ein Zugang möglich war.

Wenn gewünscht, könnte das Gehäuse b mit einem besonderen mit Ventilen versehenen Anschluß zum Einlassen von Wasser in das Innere der Form versehen sein; es wird aber vorgezogen, das Wasser durch die Kolben / in das Innere der Form einzulassen, wie es oben beschrieben worden ist. Um diese Arbeit zu beschleunigen, insbesondere dann, wenn es sich um lange Ladungen, z. B. mehr als 2 Fuß lange, handelt, wird vorgezogen, auch den in dem Gefäß w befindlichen Brei unter Druck zu setzen, um den Atmosphärendruck zu unterstützen oder zu ersetzen. Zu diesem Zweck wird das Gefäß w luftdicht gemacht, wie gezeigt, und Druckluft wird eingelassen, wenn der Block bis auf eine Höhe von ungefähr 2 Fuß geformt ist, wonach der Druck der Luft in dem Gefäß allmählich erhöht wird, und zwar, falls es sich beispielsweise um einen Block von g Fuß Länge handelt, so weit, daß der Druck ungefähr 4200 g pro Quadratzentimeter beträgt. Wenn dann die ganze Menge der Schießbaumwolle den Hahn passiert hat, so wird dieser geschlossen und das Verfahren geht in der oben beschriebenen Weise weiter vor sich, wobei das zu dem Block zugelassene Wasser entweder aus einer besonderen Wasserquelle oder aus dem Gefäß w, wie vorher, zugeführt wird; in dem letzteren Fall wird der auf dem Gefäß w lastende Druck vorher entfernt. Wird bei dem Gefäß w Druck angewendet, so erfolgt das Einlassen des Breies von einem Gefäß 9 her, der mit dem Gefäß w durch ein mit Ventilen versehenes Rohr 10 verbunden ist. Offenbar , könnte eine Form von der ganzen Länge des Gehäuses b benutzt werden, aber es wird vorgezogen, eine kürzere Form und Verlängerungen anzuwenden, damit eine kürzere Presse für das spätere endgültige Pressen des Blocks benutzt werden kann.

Obgleich zum gleichmäßigen Verteilen der Nitrozellulose in der ■ Kammer die Einfüllvorrichtung bei . dem gezeigten Beispiel an das obere Ende und die Abziehvorrichtung an das untere Ende des Gehäuses angeschlossen sind, wie dies in der Tat vorgezogen wird, so könnte doch die Einfüllvorrichtung mit dem unteren Ende und die Abziehvorrichtung mit dem oberen Ende des Gehäuses verbunden sein.

Fig. 3 zeigt, wie beim Einfüllende der Kammer eine Vorrichtung angebracht sein kann, die den Schießbaumwollbrei verteilt, während dieser in die Kammer eintritt. Der Verteiler besteht in diesem Fall aus einer Vorrichtung 11 von der Form einer Schiffsschraube, die feststehend und unmittelbar gegenüber den Mündungen der hohlen Kolbenstangen ρ angeordnet ist. Sie befindet sich in einer Kammer 12 eines Kolbens, dessen vordere Fläche mit Lochungen 16 und über diesen mit einem Rückschlagventil r versehen ist. Die Spindel des Verteilers 11 ist mit Kegelrädern 18 und 19 versehen, von denen das letztere mit einer Riemenscheibe 20 verbunden ist. Der Verteiler 11 könnte auch durch den Durchgang des Schießbaumwollbreies in Drehung versetzt werden.

In Fig. 4 ist die Anordnung eines Ver- · teilers gezeigt, der in der Formkammer in dem Maße achsial bewegt werden kann, als das Formen der Ladung fortschreitet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist außer diesem beweglichen Verteiler noch der in Fig. 3 gezeigte f eststehendeVerteiler vorhanden und auch die übrigen Teile entsprechen denen der Fig. 3. Der Verteiler 22 ist seiner Form nach dem Verteiler 11 ähnlich und befindet sich an einer Spindel 24, die von der Spindel 23 des Verteilers 11 ausgeht; letztere ist zu diesem Zweck hohl ausgebildet. Um die erforderliche Längsbewegung des Verteilers 22 herbeizuführen, ist die Spindel 24 desselben mit Schraubengewinde versehen und greift mit diesem in eine in dem Kolben / vorgesehene Mutter, während die Spindel 24 durch Feder und Nut mit der Spindel 23 verbunden ist/ Selbstverständlich kann der bewegliche Verteiler auch ohne den feststehenden verwendet werden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Konstruktion eines Einsatzes oder eines doppelten Mantels, der innerhalb des Gehäuses b benutzt werden soll, um zwei lange Blöcke von geringem Durchmesser in derselben Zeit zu formen. Der Mantel besteht aus zwei gleichen Teilen, deren Verbindung durch Bolzen bewirkt ist, die durch Ansätze 26 hindurchgehen; diese bilden Aussparungen 27, in die die Rippen g

(Fig. 2) des Gehäuses b hineinpassen bezw. die diese Rippen aufnehmen, so daß die von dem Mantel gebildeten zylindrischen Kammern konachsial mit den Kolbenstangen ρ und q liegen; sie sind mit Kolben entsprechend den in die zylindrischen Kammern eingesetzten Formen und Verlängerungen versehen, die der Form α und deren Verlängerungen c ähnlich sind. Es ist offenbar, daß, wenn ein Gehäuse nach Art von b mit drei oder mehr Paaren von hohlen Kolbenstangen und mit einem Einsatz oder Mantel versehen ist, der eine gleiche Anzahl von zylindrischen Kammern mit entsprechenden Formen und Verlängerungen bildet, dann' drei oder mehr Blöcke in der oben beschriebenen Weise zu gleicher Zeit in einem einzigen Gehäuse gebildet werden können.

Im übrigen ist gefunden worden, daß durch das oben beschriebene Verfahren und die beschriebene Einrichtung ein Block von 220 kg für eine unterseeische Ladung in ungefähr 10 bis 15 Minuten hergestellt werden kann, wohingegen dazu bei dem oben beschriebenen alten Verfahren 7 oder 8 Stunden erforder-Hch waren. Ferner können drei oder mehr solche Ladungen in der erwähnten Zeit auf einmal hergestellt werden, ohne daß eine besondere Apparatur für jeden einzelnen Block nötig wäre.

Nach dem beschriebenen Verfahren könnten selbstverständlich nicht nur zylindrische, sondern auch anders gestaltete Blöcke, z. B. Blöcke mit konoidischen Enden, hergestellt werden. Solche Gestaltung kann beispielsweise dem einen Ende eines Blocks erteilt werden, wenn man als Kolben an dem Auslaßende einen von solcher Form verwendet, dessen innere Endfläche zweckentsprechend ausgehöhlt ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Formen von Schießbaumwollblöcken, dadurch gekennzeichnet, daß Schießbaumwollbrei in eine Kammer geführt und in dieser ein Vakuum (vorzugsweise schon vorher) hergestellt wird, und daß, nachdem die ganze oder nahezu die ganze Luft aus dem eingeführten Brei entfernt worden ist, die Masse gleichzeitig von einem oder beiden Enden der Kammer bezw. des Formraumes her unter Preßdruck gesetzt wird, worauf Wasser in die Kammer eingelassen wird, so daß, wenn der in dieser Weise geformte Block von der Kammer entfernt wird, keine Lufträume unter dem Atmosphärendruck in ihm entstehen können.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer an einem Ende mit einer Luftabsaugevorrichtung kommuniziert und an dem anderen Ende mit einem Kolben versehen ist, durch den die Kammer mit der Masse versehen und mittels dessen von dem einen Ende her auf die Masse ein Druck ausgeübt werden kann.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabsaugevorrichtung mit dem Innern der Kammer durch einen Kolben kommuniziert, der an dem einen Ende der Kammer entgegengesetzt zu dem anderen Kolben angeordnet ist, so daß der Block gleichzeitig von beiden Enden her unter Druck gesetzt werden kann.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassungswand der Kammer aus einer an den Enden offenen gelochten Form besteht, die von einem luftdichten Gehäuse umschlossen ist, das mit luftdichten Verbindungen an dem Einlaß und Auslaß versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.