DE3523930A1 - Schutzverfahren beim umhuellen von temperatur- bzw. druckempfindlichen stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzverfahren beim Umhül­ len von temperatur- bzw. druckempfindlichen Stoffen, insbesondere von Explosivstoffen, mit einem Kunststoff­ mantel unter Verwendung eines mehrteiligen Formgebungs­ werkzeugs.

Bei der Verarbeitung von explosionsgefährlichen Stof­ fen, die mit einer Umhüllung aus Kunststoff versehen werden, besteht die Gefahr, daß der Explosivstoff durch den in weichplastischem Zustand heiß und mit Druck in das Formgebungswerkzeug eingeführten Kunststoff ent­ zündet wird und ohne kurzzeitigen Abbau des Druckes, einer sogenannten Verdämmung, zur Explosion gelangt. Bei der Herstellung von Spreng- und Zündschnüren wird eine Seele, die Explosivstoff enthält und mit einer band- bzw. garnförmigen Umwicklung versehen ist und als "Rohschnur" bezeichnet wird, mit einer Umhüllung aus Kunststoff überzogen, um Wasserdichtigkeit zu er­ reichen. Zu diesem Zweck wird die Rohschnur durch eine Extruderdüse hindurchgeführt, aus der Kunststoff, z. B. PVC oder Polyäthylen (PE), herausgedrückt wird, um die Seele koaxial zu umgeben. Die Extrusion erfordert rela­ tiv hohe Drücke und Temperaturen des Kunststoffmate­ rials. Überschreiten Druck und/oder Temperatur be­ stimmte Grenzwerte, beispielsweise durch verminderten oder unterbrochenen Transport der Rohschnur oder deren Durchmesservergrößerung, dann besteht die Gefahr, daß das Material der Seele entzündet wird, wodurch es zu Zersetzungen bzw. Explosionen beim Herstellungsprozeß der Spreng- und Zündschnüre kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schutz­ verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das bei Auftreten kritischer Betriebsbedingungen den Maschinen­ betrieb nicht nur unterbricht, sondern auch den Gefah­ renzustand unverzüglich beseitigt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß dar­ in, daß bei Überschreiten kritischer Werte (Druck, Tem­ peratur) des Kunststoffs am oder im Formgebungswerkzeug die Teile des Formgebungswerkzeugs durch Hilfsantriebe auseinandergefahren werden und der empfindliche Stoff aus dem Formgebungswerkzeug entfernt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutzverfahren wird das Formgebungswerkzeug bei Auftreten einer kritischen Situation auseinandergefahren und gleichzeitig wird der empfindliche Stoff aus dem Formgebungswerkzeug ent­ fernt. Durch das Auseinanderfahren der Teile des Form­ gebungswerkzeugs wird der Druck im Formgebungswerkzeug unverzüglich aufgehoben und außerdem wird die Tempe­ ratur durch das Eintreten von Umgebungsluft herabge­ setzt. Der empfindliche Stoff wird aus dem Formgebungs­ werkzeug entfernt, so daß es nicht mehr der Druck- und Temperatureinwirkung des Formgebungswerkzeugs ausge­ setzt ist.

Zweckmäßigerweise wird der Zuführkanal für den Kunst­ stoff zur Umgebung geöffnet und somit druckentlastet. Dies hat zur Folge, daß der Druck im Zuführkanal beim Auseinanderfahren der Teile des Formgebungswerkzeugs bereits abgebaut ist, so daß der Kunststoff nicht un­ kontrolliert in die Umgebung spritzt.

Ferner kann beim Überschreiten der kritischen Werte eine Kühlvorrichtung aktiviert werden, um mit einem Kühlmedium auf das Formgebungswerkzeug einzuwirken.

Das erfindungsgemäße Schutzverfahren ist vorzugsweise beim Extrudieren einer Kunststoffumhüllung um eine leicht entzündbare Rohschnur herum anwendbar; das Schutzverfahren kann aber auch bei Gießverfahren oder Spritzgießverfahren angewendet werden, bei denen leicht entzündbarer Stoff mit einer Kunststoffumhüllung ver­ sehen wird. Beim Gieß- oder Spritzgießverfahren werden beim Auftreten kritischer Situationen die Teile des Formgebungswerkzeugs auseinandergefahren und der be­ reits im Formgebungswerkzeug enthaltene empfindliche Stoff wird unverzüglich ausgestoßen, z. B. mit Hilfe einer Entformungseinrichtung, einer Ausstoßeinrichtung, einem Auswerfluftstrahl, o. dgl..

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Schutzverfahrens bei der Herstellung einer Spreng- oder Zündschnur durch Umhüllen einer Rohschnur aus druck- bzw. temperaturempfindlichem Material mit Kunststoff. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug aus einer Extruderdüse besteht, die eine innere Pinole mit einem Kanal zum Zuführen der Rohschnur und ein das Auslaßende der Pinole mit radialem Abstand umgebendes Mundstück aufweist, daß in einem zur Extruderdüse führenden Zu­ führkanal für den Kunststoff oder an der Extruderdüse mindestens ein Meßfühler angeordnet ist und daß von dem Meßfühler gesteuerte Hilfsantriebe zum Entfernen der Pinole und/oder des Mundstücks vorgesehen sind.

Beim Auftreten einer kritischen Situation werden Mund­ stück und Pinole nach entgegengesetzten Richtungen aus­ einandergefahren, wodurch die Extruderdüse, die das Formgebungswerkzeug bildet, in mehrere Teile zerfällt, d. h. funktionell nicht mehr existiert. Der auf den Kunststoff ausgeübte Formzwang wird beendet, so daß mindestens der auf den Kunststoff ausgeübte Druck und die auf die Explossivstoffseele einwirkende Verdämmung aufgehoben werden. Andererseits erfolgt durch das Zu­ rückziehen der genannten Werkzeuge auch eine unverzüg­ liche Kühlung des Kunststoffes und der Rohschnur. Ferner besteht die Möglichkeit des Heranführens eines externen Kühlmittels an die Gefahrenstelle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Pinole längsgeteilt und es sind weitere Hilfs­ antriebe zum radialen Auseinanderfahren der Pinolen­ teile vorgesehen. Nachdem die Pinole zunächst in Achs­ richtung zurückgezogen worden ist, erfolgt anschließend das radiale Auseinanderfahren der Pinolenteile, so daß der in der Pinole noch enthaltene Abschnitt der Roh­ schnur freigelegt und für ein Lösch- oder Kühlmittel zugänglich wird.

Zweckmäßigerweise ist eine von dem Meßfühler gesteuerte Trennvorrichtung zum Durchtrennen der Rohschnur vorge­ sehen. Diese Trennvorrichtung ist vorteilhaft in Ar­ beitsrichtung hinter der Extruderdüse angeordnet, so daß sie den bereits umhüllten Strang durchtrennt, um das Zurückziehen der noch nicht umhüllten Rohschnur zu ermöglichen.

Die einzelnen Maßnahmen, die nach dem Ansprechen eines oder mehrerer Meßfühler ausgeführt werden, müssen nicht notwendigerweise alle gleichzeitig eingeleitet werden. Vielmehr ist es zweckmäßig, eine Folgesteuerung vorzu­ sehen, um die verschiedenen Maßnahmen in einer vorbe­ stimmten zeitlichen Folge nacheinander durchzuführen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ durch näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Formgebungswerkzeug zum Auf­ bringen einer aus Kunststoff bestehenden Umhüllung auf eine Rohschnur aus empfindlichem Gut zusammen mit den erforderlichen Hilfsantrieben und Schutzeinrichtungen dargestellt.

Das Formgebungswerkzeug 10 weist einen feststehenden Block 11 auf, der mit einem seitlichen Zuführblock 12 versehen ist. Durch den Zuführblock 12 führt der Zu­ führkanal 13 für den für die Ummantelung vorgesehenen Kunststoff, z. B. PVC oder PE, hindurch. Der Zuführkanal 13 setzt sich im Inneren des Blockes 11 fort und führt hier in einem Ringkanal 14, dessen innere Begrenzung von der Pinole 15 gebildet wird. Die Pinole 15 ragt vom rückwärtigen Ende des Blockes 11 her in diesen Block hinein. Das vordere Ende 15 a der Pinole 15 ist kegel­ förmig nach vorne verjüngt und von einem Mundstück 16 umgeben, daß an dem Block 11 befestigt ist. Das Mund­ stück 16 ist mit einer kegelstumpfförmigen Bohrung 16 a versehen, die zusammen mit dem vorderen Ende 15 a der Pinole 15 die ringförmige Extruderdüse 17 bildet. Die Pinole 15 und das Mundstück 16 sind von entgegengesetz­ ten Seiten her in den Block 11 eingesetzt. Die Pinole 15 weist einen axial durchgehenden Kanal 15 b auf, durch den die mit einer Umhüllung aus Kunststoff zu versehen­ de Rohschnur 18 zugeführt wird. Der Kanal 15 b endet am vorderen Ende der Extruderdüse 17 und wird von dieser ringförmig umgeben.

Die Rohschnur 18 wird von einer angetriebenen Walzen­ gruppe 20 von einer Vorratsrolle 19 abgezogen und durch den Kanal 15 b hindurchgeschoben. Hinter der Extruder­ düse 17 ist eine weitere angetriebene Walzengruppe 21 angeordnet, die an dem ummantelten Strang angreift und diesen einer angetriebenen Aufwickeltrommel 22 zuführt.

In dem Zuführkanal 13 sind ein Druckmeßfühler 23 und ein Temperaturmeßfühler 24 angeordnet, deren elektri­ sche Signalleitungen mit einem Steuergerät 25 verbunden sind. Das Steuergerät 25 steuert Hilfsantriebe 26, bei­ spielsweise Kolben/Zylindereinheiten, die das Mundstück 16 in axialer Richtung von dem Block 11 abziehen kön­ nen, Hilfsantriebe 27 (Kolben/Zylindereinheiten), die an dem rückwärtigen Ende der Pinole 15 angreifen und diese entgegengesetzt zum Mundstück 16 aus dem Block 11 herausziehen können, Hilfsantriebe 28, 29, von denen je an einer der Hälften der längsgeteilten Pinole 15 angreift, um diese Hälften auseinanderzuziehen, nachdem die Pinole 15 aus dem Block 11 herausgezogen worden ist, eine zwischen der Extruderdüse 17 und der Walzen­ anordnung 21 angeordnete Trennvorrichtung 30 zum Durch­ trennen des ummantelten Stranges und einen weiteren Hilfsantrieb 31 (Kolben/Zylindereinheit), der einen Stopfen 32 aus der Wand des Zuführkanals 13 heraus­ zieht.

Außerdem steuert das Steuergerät 25 eine (nicht darge­ stellte) Kühlvorrichtung, die ein Kühlmedium auf die dargestellte Vorrichtung und die Seele 18 leitet.

Das Steuergerät 25 stellt fest, ob der vom Fühler 23 festgestellte Druckwert und/oder der vom Fühler 24 festgestellte Temperaturwert jeweils einen kritischen Wert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, wird zu­ nächst der Hilfsantrieb 31 betätigt, um den Stopfen 32 aus dem Zuführkanal 13 herauszuführen und diesen druck­ mäßig zu entlasten. Außerdem werden sämtliche Antriebs­ teile der Vorrichtung abgeschaltet, und die Walzen der Walzenanordnungen 20 und 21 werden auseinandergefahren, so daß sie nicht mehr an der Rohschnur 18 bzw. an dem ummantelten Explosivstoffstrang angreifen. Dann wird die Trennvorrichtung 30 betätigt, um den Explosivstoff­ strang zu durchtrennen. Anschließend werden die Hilfs­ antriebe 26 und 27 betätigt, um das Mundstück 16 und die Pinole 15 in axialer Richtung, jedoch entgegenge­ setzt zueinander, aus dem Block 11 herauszubewegen. Wenn die Pinole 15 den Block 11 verlassen hat, werden die Hilfsantriebe 28 und 29 betätigt, um die beiden Pinolenhälften der längsgeteilten Pinole 15 radial auseinanderzuziehen. Dadurch wird die Seele 18 frei­ gelegt. Die Rohschnur 18 wird sodann über Rücklaufvor­ richtungen 33 und 34, die zu beiden Seiten der Vor­ richtung angeordnet sind, zurückgezogen, wobei die Trommel 19 in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, um den Explosivstoffstrang 18 wieder aufzuwickeln. Während des Rücklaufs wird Kühlmedium gegen die Rohschnur 18 geblasen bzw. gesprüht. Außerdem kann zur Abkühlung des Extruderwerkzeugs eine Wasserkühlung eingeschaltet werden.

Bei dem lediglich schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel würde die Rücklaufvorrichtung 32 und die Trennvorrichtung 30 das axiale Bewegen des Mundstücks 16 behindern. Bei einer praktisch ausgeführten Maschine ist der Abstand der beiden genannten Einrichtungen von dem Mundstück 16 größer, so daß dessen axiale Bewegung nicht behindert wird. Alternativ können die Rücklauf­ vorrichtung 33 und die Trennvorrichtung 30 an dem Mund­ stück 16 befestigt sein, so daß sie dessen axiale Be­ wegung mitmachen. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß die Darstellung in der Zeichnung nicht maßstäblich ist, sondern lediglich dem Verständnis der Erfindung dient.

Claims (8)

1. Schutzverfahren beim Umhüllen von temperatur- bzw. druckempfindlichen Stoffen, insbesondere von Explosivstoffen, mit einem Kunststoffmantel unter Verwendung eines mehrteiligen Formgebungswerk­ zeugs, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten kritischer Werte (Druck, Temperatur) des Kunststoffs am oder im Formgebungs­ werkzeug die Teile des Formgebungswerkzeugs durch Hilfsantriebe auseinandergefahren werden und der empfindliche Stoff aus dem Formgebungswerkzeug entfernt wird.

2. Schutzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuführungskanal für den Kunst­ stoff zur Umgebung geöffnet wird.

3. Schutzverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlvorrichtung aktiviert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei der Herstellung einer Spreng- oder Zündschnur durch Umhüllen einer Rohschnur aus druck- bzw. temperaturempfindlichem Material mit Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug aus einer Extruderdüse (17) besteht, die eine innere Pinole (15) mit einem Kanal (15 b) zum Zuführen der Rohrschnur (18) und ein das Auslaßende der Pinole (15) mit radialem Abstand umgebendes Mundstück (16) auf­ weist, daß in einem zur Extruderdüse (17) führenden Zuführkanal (13) für den Kunststoff oder an der Extruderdüse (17) mindestens ein Meßfühler (23; 24) angeordnet ist und daß von dem Meßfühler gesteuerte Hilfsantriebe (26; 27; 29) zum Entfernen der Pinole (15) und/oder des Mundstücks (16) vor­ gesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pinole (15) längsgeteilt ist und daß weitere Hilfsantriebe (28) zum radialen Ausein­ anderfahren der Pinolenteile vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine von dem Meßfühler (23; 24) gesteuerte Trennvorrichtung (30) zum Durchtrennen der Rohschnur (18) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Rücklaufvorrichtung (33, 34) zum Zurückziehen der Rohschnur (18) vorge­ sehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (13) durch einen Stopfen (32) begrenzt ist und daß ein von dem Meßfühler (23; 24) gesteuerter Hilfsantrieb (31) zum Entfernen des Stopfens (32) vorgesehen ist.