DE3642144C1 - Process for chopping off propellant charge powder granules, and device for carrying out the process - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abschneiden von Treibladungspulvergranulaten aus Treibladungspulversträngen, die aus dem Werkzeug eines Extruders austreten, sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens.

Das Abschneiden von Treibladungspulversträngen, die im Folgenden auch als Treibpulverstränge bezeichnet werden, die aus Extrudern austreten, in Granulate definierter Länge erfolgt entweder in der Weise, daß die Stränge di­ rekt am Werkzeugmund mit einem rotierenden Messer abge­ schnitten werden oder daß die Pulverstränge einer geson­ derten Schneidmaschine zugeführt werden, an deren Ende die Granulate mit einem senkrecht schneidenden Messer ab­ geschnitten werden (vgl. DE-PS 19 39 635).

Der Nachteil des Arbeitens mit einem rotierenden Messer direkt am Werkzeugmund liegt darin, daß das Messer wäh­ rend des Schneidvorganges nicht immer direkt anliegend über die Schnittfläche des Werkzeuges gleitet, so daß nicht regelmäßig eine glatte Schnittkante ohne mögliche Verschmierungen erhalten wird. Weiterhin kommt es bei den bekannten Anordnungen vor, daß gelegentlich das Mes­ ser klemmt. Dies hat zur Folge, daß Treibpulverreste am Werkzeugmund zurückbleiben können.

Zur Behebung dieser Nachteile werden Treibpulverstränge in einer gesonderten Schneidmaschine geschnitten, bei der während des Schneidvorganges der Strang nicht wei­ tertransportiert wird, so daß eine glatte Schnittfläche während des Stillstandes des Stranges erhalten werden kann (vgl. DE-C2-24 46 021). Der Nachteil dieser Ma­ schinen liegt darin, daß sie technisch sehr aufwendig sind.

Es bestand deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine dafür geeignete Vorrichtung aufzufinden, Treibpulver­ stränge direkt am Werkzeug eines Extruders so abzu­ schneiden, daß das Messer konstant direkt anliegend über die Schnittfläche des Werkzeuges mit möglichst konstantem Druck so hinweggeführt wird, daß es nicht klemmen kann und daß eine glatte und senkrecht zur Ausstoßrichtung des Stranges gerichtete Schnittkante erhalten wird. Das aufzufindende Verfahren und die dafür notwendige Vorrichtung sollen weiterhin gewähr­ leisten, daß möglichst keine Treibpulverreste am Werkzeugmund nach dem Schnitt zurückbleiben.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zum Abschneiden von Treibpulvergranulaten aus Treib­ pulversträngen 4, die aus Bohrungen 3 in einer als Werkzeug dienenden Granulierscheibe 2 eines Extruders austreten, mittels eines sich hin- und herbewegenden Messers 8 gefunden, das durch die im Anspruch 1 des vorliegenden Patentbegehrens genannten Maßnahmen ge­ kennzeichnet ist.

Weiterhin wurde eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgefunden, die durch die im Anspruch 3 genannten Anordnungen gekennzeichnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die erfin­ dungsgemäße Verfahrensweise, bei der während des Ab­ schneidens das Messer 8 mit gleichbleibendem Druck ge­ gen die durch die Granulierscheibe 2 gebildete Schnitt­ fläche 5 gedrückt wird, so daß das Messer 8 sowohl bei seiner Hinbewegung als auch bei seiner Herbewegung die Granulate 7 abschneidet. Aus diesem Grunde hat das Messer 8 zwei sich gegenüberliegende Schneiden 16, die an der Schnittfläche 5 fest anliegen.

Die Bewegungen des Messers erfolgen jeweils in sich ent­ gegengesetzender Richtung; man kann sie auch als Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bezeichnen. Die Bewegung in je­ weils einer Richtung dauert so lange, bis die Schneiden 16 mindestens über alle Bohrungen 4 der Granulierscheibe 2 hinweggeglitten sind. Vorzugsweise ist die Bewegung eine Auf- und Abwärtsbewegung.

Während der Bewegungen des Messers 8 wird dieses mittels Federn 11, die auf einen Messerhalter 9 drücken, gegen die Schnittfläche 5 gedrückt. Der Messerhalter 9 ist mit dem Messer 8 in an sich bekannter Weise mittels Schrau­ ben 18 fest verbunden. Die Federn 11 fangen über Druck­ ausgleichsführungen 13 den Druck auf, der einerseits durch die Dehnungen der Granulierscheibe 2 auf der X-Achse zum Messer hin und andererseits direkt durch die austretenden Treibpulverstränge 4 erzeugt wird. Vor­ zugsweise sind die Federn 11 an den beiden seitlichen Enden der Messerhalter 9 angeordnet und sind auf Füh­ rungsbolzen 10 des Messerhalters 9 aufgesteckt. Die Führungsbolzen 10 stecken in Führungsbohrungen 19, die in Führungsklauen 15 eines Stößels 14 angeordnet sind. Durch diese Boh­ rungen 19 werden die Bolzen 10 geschoben, wenn sich die Schnittfläche 5 auf der X-Achse zum Messer hin auf­ grund von Druck- und Temperaturdifferenzen bewegt. Pri­ mär nimmt das Messer 8 diese Bewegungen auf und leitet sie weiter über den Messerhalter 9 zu den Führungs­ bolzen 10.

Insbesondere bei der bevorzugten Verfahrensweise mit einer Auf- und Abwärtsbewegung des Messers 8 ist die Kante 17 von dessen oberer Schneide 16 abgeschrägt. Diese Schräge 17 setzt sich auch am Messerhalter 9 fort. Die durch diese Schrägen gebildeten schiefen Ebenen dienen dazu, daß beim Schnitt auf den Flächen des Messerhalters 9 kein Granulat liegen bleibt.

Der Stößel 14 bewegt den Messerhalter 9. Er enthält den Energieträger. Die Energieübertragung auf den Stö­ ßel erfolgt in an sich bekannter Weise entweder mecha­ nisch oder pneumatisch oder auch mittels elektrischer Anordnungen. Die Führung des Stößels 14 erfolgt mit­ tels Führungsleisten 22, in die Führungsflächen 20 des Stößels 14 eingreifen. Der Stößel 14 ist so ausgebil­ det, daß seine Teile bei seinen Bewegungen nicht in Kontakt mit der Granulierscheibe 2 kommen. Vorzugsweise hat er eine U-Form, bei der der Abstand zwischen den beiden Schenkeln etwa dem Durchmesser der Granulier­ scheibe 2 und die Länge der Schenkel mindestens der Länge der Bewegung des Messers 8 in einer Richtung ent­ sprechen. Die Schenkel können gleich lang und die Mes­ serhalter im rechten Winkel zu den Schenkeln angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, die Schenkel unter­ schiedlich lang zu gestalten, so daß der Messerhalter zwischen die Schenkel schräg zu liegen kommt.

Die Führungsflächen 20 des Stößels 14 werden durch zwei, parallel zueinander angeordnete, auf der Grundplatte 21 befestigte Führungsleisten 22 geschoben. Diese Führungs­ flächen 20 sind entlang der Schenkel des Stößels 14 an­ geordnet. Der Stößel 14 weist weiterhin noch eine Füh­ rungsklaue 15 mit Bohrungen 19 auf, in denen die Bolzen 10 des Messerhalters 9 sich bewegen. Vorzugsweise ist die Führungsklaue 15 am unteren Ende der Schenkel des Stößels 14 angeordnet, jedoch sind auch andere Anord­ nungen möglich. Sie ist weiterhin so angeordnet, daß die Führungsflächen 20 des Stößels 14 frei bleiben. Innerhalb der Führungsklauen 15 sind in einer bevor­ zugten Durchführungsform Druckausgleichsführungen 13 für die Federn 11 angeordnet.

Anhand der Fig. 1 bis 11 wird die Erfindung bei­ spielhaft erläutert.

Fig. 1 stellt eine Vorderansicht einer Durchführungs­ form der vorliegenden Erfindung in Richtung des Extru­ dermunds dar. In ihr befindet sich der Stößel 14 in seiner oberen Stellung vor der Granulierscheibe 2, die sich in einer Öffnung der Grundplatte 21 befindet. Auf der Grundplatte 21 sind die Führungsleisten 22 mittels Schrauben 26 befestigt. In diese Führungsleisten grei­ fen die Führungsflächen 20 des Stößels 14 ein. Der Stö­ ßel 14 ist mit dem Messerhalter 9 über die Führungsbol­ zen 10, auf die Muttern 12 aufgeschraubt sind, verbun­ den. Das Messer 8 ist mit dem Messerhalter 9 durch Schrauben 18 verbunden.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Schnittfläche "A-A" dar. In dieser Figur erkennt man die Schnittfläche 5, über die die Schneiden 16 des Mes­ sers 8 entlanggleiten, wenn der Stößel 14 in einer "Y"-Richtung bewegt wird. Dabei werden von den Treib­ pulversträngen 4, die aus den Bohrungen 3 austreten, Granulate 7 abgeschnitten. Das Messer 8 wird über Fe­ dern 11, die auf den Messerhalter 9 einwirken, gegen die Schnittfläche 5 gedrückt. Die Federn 11 sind inner­ halb einer Druckausgleichsführung 13 in der Führungs­ klaue 15 des Stößels 14 auf den Führungsbolzen 10 auf­ gesteckt.

Die Grundplatte 21 ist mit dem beheizbaren Flansch 23 mittels der Schrauben 24 verbunden. Die schiebt sich mit ihrer zentralen runden Öffnung über die Granulier­ scheibe 2. Die Schrauben 25, die den Flansch 23 mit dem Übergangsstück 1 des Extruders verbinden, sind im Bereich des Flansches 23 innerhalb einer Bohrung 28 angeordnet und mit dem Übergangsstück 1 fest verbunden.

Fig. 3 stellt einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Schnittfläche "B-B" dar. In ihr erkennt man, wie die Führungsflächen 20 an den Führungsklauen 15 des Stö­ ßels 14 in die Führungsleisten 22 eingreifen. Durch die Führungsklauen 15 hindurch gehen die Führungsbol­ zen 10 des Messerhalters 9, auf die Muttern 12 aufge­ schraubt sind.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen eine Durchführungsform des Messerhalters 9 ohne die mit ihm verbundenen Teile.

Die Fig. 4 stellt eine Ansicht "V" aus Fig. 1 und die Fig. 5 eine Ansicht "Z " aus Fig. 2 dar. In beiden Figuren ist die Anordnung der schrägen Flächen 17 er­ kennbar, auf denen abgeschnittene Granulate in einen unterhalb der Messer 8 angeordneten Auffangbehälter abgleiten.

Fig. 6 ist ein Schnitt der Fig. 5 entlang der Schnitt­ fläche "C-C" und Fig. 7 ein Schnitt der Fig. 5 ent­ lang der Schnittfläche "D-D".

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Durchführungsform des Messers 8 im gleichen Maßstab wie die Fig. 4 bis 7. Fig. 9 ist ein Schnitt durch Fig. 8 entlang der Schnittfläche "E-E".

In den Fig. 4 bis 9 sind mit 18 die Schrauben be­ zeichnet, mit denen das Messer 8 am Messerhalter 9 be­ festigt ist. Die schrägen Flächen 17 gehen im Bereich der Bohrungen für die Schrauben 18 nicht über die ge­ samte Oberfläche des Messerhalters 9 hinweg, während sie sich außerhalb dieser Bohrungen über die gesamte Oberfläche des Messerhalters 9 im Anschluß an die schräge Fläche 17 des Messers 8 erstrecken.

Die Fig. 10 und 11 zeigen den Stößel 14 ohne die mit ihm verbundenen weiteren Teile der Schneidvorrich­ tung.

Fig. 11 stellt einen Schnitt durch Fig. 10 entlang der Schnittfläche "G-G" dar. Im Verbindungssteg der Schenkel des U-förmig geformten Stößels 14 ist eine Bohrung 27 für einen Energieträger angeordnet. Dieser Teil des Stößels 14 kommt bei dessen Bewegungen nicht über die Granulierscheibe 2 und den Flansch 23 zu liegen, so daß er auch größer dimensioniert werden kann als diejenigen Teile des Stößels 14, z. B. die Schenkel, die während des Schneidvorganges über die Granulierscheibe 2 hinweg­ geführt werden.

Es ist erfindungsgemäß nicht notwendig, daß die Füh­ rungsflächen 20 über die gesamte Seitenlänge, wie in den Fig. 10 und 11 angegeben, hinweg angeordnet sind. Sie müssen lediglich so lang sein, daß eine ein­ wandfreie Führung des Stößels 14 in den Führungslei­ sten 22 gewährleistet ist.

Die Führungsklaue 15 ist mit dem Stößel 14 fest ver­ bunden und dient mittels der Bohrungen 19 zum Führen der Bolzen 10 des Messerhalters 9. An den Druckaus­ gleichsführungen 13 liegt der - hier nicht eingezeich­ nete - Messerhalter 9 an. Zwischen Messerhalter 9 und der zu den Führungsbohrungen 19 gerichteten Wandung der Ausnehmung für den Messerhalter 9 sind die Druck­ federn 11 so angeordnet, daß sie auf den Messer­ halter 9 einen Druck ausüben können.

Claims (6)

1. Verfahren zum Abschneiden von Treibpulvergranulaten aus Treibpulversträngen, die aus Bohrungen (3) in der als Werkzeug dienenden Granulierscheibe (2) eines Ex­ truders austreten, mit einem hin- und herlaufenden Messer (8), dadurch gekennzeich­ net, daß das Messer sowohl bei seinem Hinlauf als auch bei seinem Herlauf eng anliegend über eine durch die Bohrungsfläche der Granulierscheibe (2) ge­ bildete Schnittfläche (5) zum Abschneiden der Granulate geführt wird und zwei parallel angeordnete, in Rich­ tung des Hin- und Herlaufs gerichtete Schneiden (16) aufweist und während seiner Bewegungen konstant durch eine Feder (11) über einen mit dem Messer (8) verbun­ denen Messerhalter (9) gegen die Schnittfläche (5) gedrückt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung des Messers (8) in verti­ kaler Richtung erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß An­ sprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit einem Messerhalter (9) verbundenes, direkt über eine Schnittfläche (5) der Granulierscheibe (2) eines Extru­ ders zu führendes Messer (8), bei dem der Messerhal­ ter (9) über an dessen seitlichem Ende angeordnete Führungsbolzen (10) mit Führungsklauen (15) eines U-förmigen Stößels (14) derart verbunden ist, daß er in Richtung der X-Achse beweglich ist und zwischen Messerhalter (9) und Führungsklaue (15) eine Feder (11) angeordnet ist, wobei die Schenkel des Stößels (14) mit ihren Führungsflächen (20) in Führungsleisten (22) eingreifen, die zueinander parallel in einem Abstand, der mindestens den Bereich der Bohrungen (3) der Granulierscheibe (2) überspannt, auf der Grundplatte (21) angebracht sind.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (11) innerhalb einer Druckausgleichs­ führung (13) in der Führungsklaue (15) angeordnet ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsbolzen (10) an ihrem Ende Gewinde aufweisen und durch Führungsbohrungen (19) in der Führungsklaue (15) hindurchgeführt sind und auf dem Gewinde eine Mutter (12) aufgeschraubt auf­ weisen.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine der Schneiden (16) in eine schräge Fläche (17) auf der der Schnitt­ fläche (5) entgegengesetzten Seite übergeht, die sich am Messerhalter (9) fortsetzt.