DE3606528A1 - Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern und mischen von sprengstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen von Amoniumni­ trat und von Dinitrotoluol, die damit zu einem Sicher­ heitssprengstoff verarbeitet werden.

Bisher hat man derartige Sprengstoffe in Kugelmühlen und in anderen Mühlen verarbeitet mit unterschiedlich schlechten Ergebnissen. Es kam laufend zu Verbackungen, da das Amoniumnitrat, das vor der Verarbeitung wie weis­ ser Kristallzucker rieselig ist und sich nach dieser wie Staubzucker verhält, sich bei der Verarbeitung mit dem Dinitrotoluol, das vor der Verarbeitung schokoladen­ förmig, talgig, zähplastisch und klebrig ist und in faustgroßen bis melonengroßen Stücken angeliefert wird, wie Schokolade verklumpte und verklebte. An den Mühlen­ teilen verblieb eine klebrige Masse, die sich nur schwer entfernen ließ, und auch die sonstigen Verbackun­ gen waren nicht mehr abwischbar, weil die Klumpenbildun­ gen mit unterschiedlichen Mischverhältnissen sich einer weiteren Verarbeitung entzogen, so daß allein schon da­ durch mit Verlusten gearbeitet werden mußte bei auch im übrigen unbefriedigenden Ergebnissen. Die Verklebungen und die Reste in den bisher benutzten Mühlen und in an­ deren Maschinen waren sehr schlecht abzulösen und zu reinigen, weil die dabei entstandene Mischung nicht mehr wasserlöslich ist. Durch die Verklebungen hatte sich außerdem eine Abweichung in dem von der Rezeptur her ge­ forderten Mischungsverhältnis ergeben, weil sich über­ wiegend Dinitrotoluol an drehenden Teilen abgesetzt und somit an der Gesamtmischung anteilig gefehlt hatte. Da­ her ließ sich bisher auch Explosionssicherheit nicht ga­ rantieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermei­ den und einen Sicherheitssprengstoff zu erzielen, dessen Herstellung einfach, auch automatisch mit einer Maschi­ ne, durchführbar ist, die ohne Sicherheitsrisiko einge­ setzt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte, mit antreibbaren Messern ver­ sehene Zerkleinerungsmaschine mit Umkapselung und einer in den Hauptdeckel integrierten Messerhaube und einer Ein- und Ausbringvorrichtung verwendet wird, die zu diesem Zweck mit entsprechenden, im folgenden beschrie­ benen Mitteln versehen ist.

Diese Mittel dienen vor allen Dingen dazu, daß das zu bearbeitende Material rieselfähig bleibt, nicht ver­ backt oder verklebt und daß keine Verpuffungen oder Ex­ plosionen entstehen. Mit einem herkömmlichen Kutter sind diese Mängel nicht zu vermeiden.

Deshalb wird die Zerkleinerungsmaschine mit einer beson­ ders einstellbaren Vakuumvorrichtung versehen, die so ar­ beiten kann, daß das Behandlungsgut rieselfähig bleibt und daß die Luft gleichmäßig sowohl aus der Rührschüssel selbst als auch aus dem unmittelbar darunter liegenden, gegenüber dem Rührschüsselraum abgedichteten Raum abge­ saugt wird. Diese Vakuumvorrichtung muß jeweils auf den notwendigen und gewünschten Unterdruck einstellbar sein. Diese Art der Vakuumierung ist nötig, damit in das Pro­ dukt einerseits nicht Luft untergearbeitet wird, wobei es zu stark aufgebläht würde, und andererseits aber nur so viel Vakuum gezogen wird, daß ein Verbacken verhin­ dert wird. Dieses Mittelmaß ist nur mit einer im gegebe­ nen Rahmen auf jeden Wert einstellbaren Vakuumierungs­ vorrichtung zu erreichen. Das Maß des Unterdrucks ergibt sich jeweils nach der gewünschten Mischung des Spreng­ stoffs.

Bei den bisher verwendeten Kuttern war das Innere der Rührschüssel rechts und links durch Verbindungskanäle mit dem darunter liegenden Raum verbunden. Das darf bei dem Behandlungsgut der vorliegenden Erfindung zur Vermei­ dung des Staubübertritts von oben nach unten nicht mehr sein, und deshalb ist die Abdeckung der Schüssel wie auch der Deckel selbst ringsum mit einer auf dem Schüs­ selrand aufliegenden Gleitdichtung versehen. Diese Dich­ tung soll zur Vermeidung von elektrostatischer Aufladung aus nicht aufladbarem Kunststoff bestehen. Zur Sicher­ heit kann trotzdem noch zusätzlich eine Ableitung durch ein Erdungskabel vorgesehen sein.

Auch das Einbringen des Behandlungsgutes muß explosions­ sicher erfolgen, das heißt, es muß vorsichtig einge­ bracht werden und es darf dabei nicht stauben und über die Ränder neben die Rührschüssel fallen. Außerdem muß das Beladen so erfolgen, daß keine Komponente des Misch­ gutes, also keiner der unterschiedlichen Rohstoffe beim Befüllen neben die Maschine gelangt und somit nachher an der Gesamtmischung fehlt. Deshalb wird ein Beladungswa­ gen nach seinem Beladen und Heranfahren hydraulisch an­ gehoben und stufenweise oder kontinuierlich verschwenkt, so daß das Behandlungsgut über ein trichterförmiges Ein­ kippblech in die Rührschüssel geleitet wird.

Zum Ausbringen des behandelten Gutes dient eine prinzi­ piell bekannte, drehbare Auswerferscheibe. Diese hat ein spezielles Profil, um das pulverige, gleitende, nicht­ griffige Material über den Schüsselrand hinaus zu beför­ dern. Durch den Wulst, der an der Auswerferscheibe vor­ handen ist, bildet sich in dem Hohlraum zwischen dem Wulst und der Schüsselinnenfläche ein Wirbel, der auch hier staubiges, nicht "süffiges" Material aus der Schüs­ sel befördert. Weiterhin darf die Auswerferscheibe in die Rührschüssel nur bis zu einer vorbestimmten Endstel­ lung abgesenkt werden, in der die Auswerferscheibe einen solchen Abstand von der Schüsselinnenfläche aufweist, daß Verbackungen des Behandlungsgutes ausgeschlossen sind. Außerdem muß die Auswerferscheibe von Abstreif­ und Leitblechen umgeben sein, von denen sich die letzte­ ren bis fast zur Berührung in den Bereich der Einbring­ vorrichtung in ihrem Beladungszustand erstrecken. Die zu­ gehörigen Ausleitrinnen müssen so breit wie möglich aus­ gebildet und mit einem zu ihrer Haupterstreckungsrich­ tung senkrecht verlaufenden Schild versehen sein. Die Be­ und Entladung der Maschine kann vollständig automatisch erfolgen.

Der weiteren Sicherheit dienen explosionsgeschützte Elek­ tromotoren. Der Hauptmotor der Maschine ist grundsätz­ lich explosionsgeschützt. Schalteinrichtungen sind in ei­ nem separaten staubdichten, feuchtigkeitsgeschützten und dergl. Schaltkasten angeordnet, der sich in einem ande­ ren, von der Zerkleinerungsmaschine abgesetzten Raum be­ findet. Von diesem aus kann man Sicht zur Zerkleinerungs­ maschine haben,und die Schaltung selbst kann durch Kabel oder Funk und der Antrieb kann durch eine flexible Welle übermittelt werden.

Vor größeren Folgen bei einer doch einmal (was bei der Sicherheitsausführung an sich unwahrscheinlich ist) vor­ kommenden Verpuffung soll die Maßnahme schützen, daß der Deckel nur mit einem vorbestimmten Druck auf dem Unter­ teil der Vorrichtung oder ihrem Laufring aufliegt und der Deckel beim Überschreiten dieses Druckes nachgiebig ausgebildet ist.

Weiterhin dienst der Sicherheit bei der Zerkleinerung und Vermischung des Behandlungsgutes ein Kühlsystem, das aus Sprühdüsen besteht, die unterhalb der Rührschüssel angeordnet sind und beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur ein Kühlmittel, vorzugsweise kaltes Wasser, gegen die Außenwand der Rührschüssel spritzen. Steigt die Temperatur trotzdem noch weiter bis in einen kriti­ schen Bereich an, dann schaltet die Maschine ab.

Im übrigen kann der Maschinenkörper unten und ringsum vollständig geschlossen sein, so daß die in ihm befind­ lichen, an sich schon explosionsgeschützten Motoren auch noch von der Maschinenkörperaußenwand zusätzlich umhüllt sind, so daß kein Staub zu ihnen gelangen kann. Die Kühl­ luft für das Aggregat kann von einer Gebäudeaußenseite her angesaugt werden. Der Antrieb ist mit einem Wirklei­ stungsschalter als Überlastungsschutzsicherung versehen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch wei­ tere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Zerkleinerungsmaschine im Schnitt senkrecht zur Messerwelle,

Fig. 2 eine Ansicht der Zerkleinerungsmaschine mit ei­ nem Beladungswagen in verschiedenen Stellungen,

Fig. 3 den aufgeklappten Deckel mit Dichtung,

Fig. 4 die drehbare Auswerferscheibe mit Abstreif­ und Leitblechen,

Fig. 5 eine weitere Darstellung der Auswerferscheibe mit den Leitblechen.

Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Zerkleinerungsma­ schine zeigt das vollkommen gekapselte Gehäuse 1 mit dem Hauptdeckel 2 und dem Lärmschutzdeckel 3, der aus elek­ trostatisch nicht oder kaum aufladbarem, durchsichtigem Kunststoff besteht. Der Deckel 3 ist aber trotzdem noch zusätzlich geerdet. Weiterhin ist die drehbare Messerwel­ le 4 mit den Misch- und Zerkleinerungsmessern 5 zu sehen, deren Antriebsmotoren ihre Energie über einen Wirklei­ stungsschalter erhalten. Außerdem sind Absaugleitungen 6, 7, 8 zu sehen, die Luft aus dem Inneren der Rührschüssel 9 und aus dem Raum 10 unterhalb derselben absaugen; in die Absaugleitungen können Staubfilter eingebaut sein.

Die Fig. 3 zeigt die ringsum verlaufende Dichtung 11, die das Innere der Rührschüssel 9 vollkommen gegenüber dem Raum unterhalb der Schüssel abdichtet. Bei den norma­ lerweise verwendeten Kuttern ist die entsprechende Dich­ tung rechts und links von Kanälen unterbrochen, die ei­ nen Luftausgleich zwischen dem Inneren der Schüssel und dem Raum unterhalb derselben herstellen. Hier darf aber aus Sicherheitsgründen kein Staub von oben nach unten übertreten, was eine sichere Abtrennung des Inneren der Rührschüssel gegenüber ihrer Umgebung bedingt.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie die erfindungsgemäße Zer­ kleinerungsmaschine beladen wird. Dazu wird ein Bela­ dungswagen 12 mit dem Behandlungsgut herangefahren und von einem an der Zerkleinerungsmaschine angebrachten, schwenkbaren Arm 13 ergriffen und langsam angehoben. Da­ bei schwenkt der Wagen 12, wie in Fig. 2b gezeigt ist, von einer vorbestimmten Stellung ab und entlädt das Be­ handlungsgut über Einkippbleche 14 in die offene Rühr­ schüssel 9. Diese Einkippbleche sind so trichterförmig ausgestaltet, daß bei der Beladung kein Teil des Behand­ lungsgutes auf den Schüsselrand oder gar noch nach außen fallen kann. Der gesamte Beladungsvorgang kann automa­ tisch ablaufen.

Nachdem das Behandlungsgut zerkleinert und genügend ge­ mischt ist, muß es aus der Rührschüssel wieder ausge­ bracht werden. Dazu dient in bekannter Weise eine drehba­ re Auswerferscheibe 15, die mit einem Abstreifblech 16 langsam in die Rührschüssel 9 hinein eingeschwenkt wird, aber durch einen Anschlag nur bis zu einem vorbestimmten Abstand zur Innenfläche der Rührschüssel, der sicher­ stellt, daß das Behandlungsgut nicht verpappen kann. An den Abstreifblechen 16 sind auch noch Leitbleche 17 ange­ ordnet, die sich fast bis zur Berührung in den Bereich der Einbringvorrichtung in ihrem Beladungszustand er­ strecken. Am Rand der Rührschüssel 9 sind Ausleitrinnen 18 vorgesehen, die so breit wie möglich ausgebildet sind und mit einem zu ihrer Haupterstreckungsrichtung senk­ recht verlaufenden Schild 19 versehen sind.

In Fig. 1 sind auch noch Düsen 21 dargestellt, die ein Kühlmittel gegen die Außenwände der Rührschüssel 9 sprü­ hen, wenn eine vorbestimmte Temperatur im Inneren der Rührschüssel erreicht ist.

Wie auch aus Fig. 1 entnommen werden kann, ist das Gehäu­ se 1 der Zerkleinerungsmaschine gegenüber dem Raum, in dem sie sich befindet, vollkommen abgeschlossen,und die benötigte Kühlluft für den Antriebsmotor kann von einer Gebäudeaußenseite angesaugt werden. Im übrigen können die Motoren oder Schaltwerke abseits von der Zerkleine­ rungsmaschine in einem gegenüber einer Explosion abgesi­ cherten Raum mit geschützter Sicht zur Vorrichtung unter­ gebracht sein, und die Schaltung kann durch Funk oder Ka­ bel und der Antrieb durch flexible Wellen übermittelt werden.

Claims (18)

1. Verfahren zum Zerkleinern und Mischen von Spreng­ stoff, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu eine an sich bekannte, mit einer Rührschüssel (9) und dreh­ baren Messern (5) versehene Zerkleinerungsmaschine (1) mit Umkapselung und einer in den Hauptdeckel (2) integrierten Messerhaube und einer Ein- (12-14) und einer Ausbringvorrichtung (15-19) verwendet wird, die zu diesem Zweck mit entsprechenden, in den weiteren Ansprüchen beschriebenen Mitteln versehen ist.

2. Zerkleinerungsmaschine zur Durchführung des Verfah­ rens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diesel­ be mit einer einstellbaren Vakuumvorrichtung (6-8) versehen ist, die Luft einerseits direkt aus der Rührschüssel (9) und andererseits aus dem unterhalb derselben liegenden, gekapselten Raum (10) so weit absaugt, daß das Behandlungsgut rieselfähig bleibt.

3. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl die Abdeckung (3) der Schüssel wie auch der Deckel (2) an ihrem Außenrand ringsum mit einer auf dem Schüsselrand aufliegenden Gleitdichtung (11) versehen sind (wobei bisher bei­ derseitig vorhandene Verbindungskanäle zwischen dem Inneren der Schüssel und dem unterhalb derselben lie­ genden gekapselten Raum zur Vermeidung des Staubüber­ tritts durch den Laufring zwischen Deckel und Schüs­ sel entfallen).

4. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung vom Absaugebereich zur Absaugepumpe wenigstens ein zur Reinigung austauschbarer Filter eingesetzt ist.

5. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare, besonders profilierte Auswerferscheibe (15) bei ihrer Ein­ schwenkung in die Schüssel (9) durch einen verstell­ baren Anschlag zunächst am vollständigen Einschwen­ ken und Aufliegen der Auswerferscheibe auf der Innen­ fläche der Schüssel gehindert wird (um das Schmieren und Verklumpen des Gutes weitestmöglich zu vermeiden).

6. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anschlag nach einem Teilaus­ trag des Behandlungsgutes in der Weise während des Gutsaustrages in Stufen oder stufenlos verstellbar ist, daß die Auswerferscheibe (15) entsprechend den Erfordernissen des Gutes allmählich bis zu einem vor­ bestimmten Minimum absenkbar ist.

7. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Messer­ welle (4) mit einem Wirkleistungsschalter versehen ist, der beim Überschreiten eines vorbestimmten Mes­ serwiderstandes den Messerantrieb ausschaltet.

8. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise selbst­ schmierenden Dichtungen (11), die Auswerferscheibe (15) und der Deckel (3) aus einem elektrostatisch nicht aufladbarem und/oder elektrostatisch geerdetem, im Falle des Deckels aus einem vorzugsweise durch­ sichtigen Kunststoff bestehen.

9. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringvorrichtung (12-14) einen an sich bekannten, an die Zerklei­ nerungsmaschine (1) heranfahrbaren Wagen (12) auf­ weist, der hydraulisch anhebbar und zum Einbringen des Behandlungsgutes stufenweise oder stufenlos ver­ schwenkbar ist (um das Stauben des Gutes weitestmög­ lich zu vermeiden), das über ein trichterförmiges Einkippblech (14) in die Maschine geleitet wird.

10. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbringvorrichtung (15-19) mit die Auswerferscheibe (15) umgebenden Abstreif- (16) und Leitblechen (17-19) versehen ist, von denen sich die letzteren bis fast zur Be­ rührung in den Bereich der Einbringvorrichtung (12 -14) in ihrem Beladungsendzustand erstrecken und die zugehörigen Ausleitrinnen (18) so breit wie mög­ lich ausgebildet und mit einem zu ihrer Haupter­ streckungsrichtung senkrecht verlaufenden Schild (19) versehen sind.

11. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Vor­ richtung explosionsgeschützt ausgebildet sind.

12. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß explosionsgeschützte Motoren mit veränderbarer Drehzahl verwendet werden.

13. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren und/oder ih­ re Schaltwerke abseits von der eigentlichen Vorrich­ tung in einem gegenüber einer Explosion abgesicher­ ten Raum mit geschützter Sicht zur Vorrichtung un­ tergebracht sind (Schaltung mit Kabeln, Funk und An­ trieb durch flexible Welle möglich).

14. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) nur mit einem vorbestimmten Druck auf dem Unterteil bzw. dem Laufring aufliegt und der Deckel (3) bei Über­ schreiten dieses Druckes nachgiebig ausgebildet ist.

15. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührschüssel (9) mit einem unterhalb derselben angeordneten Kühlsy­ stem (21) kühlbar ist, das bei Erreichen einer vor­ bestimmten Temperatur automatisch einschaltbar ist und das vorzugsweise von Kühlwasser durchströmte Kühlleitungen mit Düsen (21) aufweist, die das Kühl­ mittel gegen die Außenwände der Rührschüssel (9) sprühen.

16. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Maschine nach der Kühlung durch das Kühlsystem bei weiterer Temperaturerhö­ hung in einen kritischen Bereich abgeschaltet wird.

17. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) dem Raum gegenüber, in dem es sich befindet, vollkommen geschlossen ist und die Kühlluft für den Antriebsmo­ tor von einer Gebäudeaußenseite her angesaugt wird.

18. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Entladung der Zerkleinerungsmaschine automatisch erfolgt.