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Abänderung der Vorrichtung zum Digerieren von Nitrocellulose Gegenstand
des Patents 561391 ist ein Verfahren zum Digerieren von Nitrocellulose unter Erhitzung
und Druck unter Benutzung einer entsprechenden Vorrichtung. Hierbei wird die Nitrocellulose
nach ihrer Entfernung aus # dem Nitrierbad und ihrem Auswaschen zur Entfernung der
Säuren unter Druck zusammen mit einer als Träger dienenden Flüssigkeit, wie Wasser,
durch eine enge Leitung geführt, z. B. eine Schlange von verhältnismäßig kleinem
Querschnitt, die mit einer Einrichtung versehen ist, um den Austritt des durch sie
hindurchgeführten Materials zu regeln und dadurch einen gleichmäßigen Druck in der
Schlange zwischen dem Ein-und Austritt zu erzeugen. Zum Regeln des Flüssigkeitsauslasses
wird ein Nadelventil verwendet zwecks Aufrechterhaltung eines Überdrucks. Demgegenüber
wird bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Apparat hinter der Leitung eine
zweckmäßig aus einem Standrohr bestehende Vorlage angebracht. Das Standrohr kann
mit einer Druckleitung in Verbindung gesetzt werden, um die Höhe des Rückdruckes
regeln zu können. Es ist ferner die Möglichkeit vorgesehen, die Druck-Leitung mit
dem Aufbewahrungsbehälter unmittelbar zu verbinden. An dem absteigenden Ast des
Standrohres kann ein mit einem Ventil versehenes Anschlußrohr angebracht werden,
welches dazu dient, um die Entstehung eines Vakuums zu verhindern.
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In der Zeichnung bedeutet A ein Rührgefäß für die Aufnahme der zu
digerierenden nitrierten Cellulose, in welchem die nitrierte Cellulose mit der Trägerflüssigkeit,
beispielsweise mit Wasser, gemischt wird. B ist eine Pumpe zum Befördern der nitrierten
Cellulose und des Wassers aus dem Gefäß A und zum Drücken. des Gemisches in und
durch die Leitung oder Schlange C, die beispielsweise aus einer Anzahl von Rohrabschnitten
besteht, die durch gekrümmte Rohrstücke miteinander verbunden sind. D ist ein Behälter
zum Aufsammeln der behandelten Nitrocellulose. Ein Stück der Schlange ist an seinem
Einlaßende bei e mit einem Mantel umgeben. An dem Mantel befinden sich ein Ein-
und ein Auslaß für Heizdampf, der zum Erhitzen der Nitrocellulose und des Wassers
bestimmt ist. Ebenso ist ein Teil der Schlange an dem Auslaßende bei f mit einem
Mantel umgeben,
der mit einem Ein- und Auslaß für Wasser versehen
ist, das zum Abkühlen der nitrierten Cellulose und des Wassers dient. Der mittlere
Teil der Schlange wird zweckmäßig mit Isoliermaterial umgeben, beispielsweise mit
Asbest, wie bei g angedeutet ist, um die gewünschte Temperatur in der Nitrocellulose
und dem Wasser auf dem mittleren Teil des Weges durch die Schlange aufrechtzuerhalten.
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H bedeutet ein aus einem Gehäusebestehendes Ventil, das mit dem Auslaßende
der Schlange C und dem Rohr i, das zu dem Standrohr X führt, verbunden ist. In dem
Gehäuse befindet sich ein Ventilsitz, in welchen ein konisches Ventil j hineinpaßt.
Das Ventil ist zweckmäßig in der Verlängerung des Auslasses aus der Schlange angeordnet.
Die Stange h des Ventils j ist aus dem Gehäuse durch eine Stopfbüchse l herausgeführt
und ist an ihrem äußeren Ende mit einem Kopf m versehen, auf den eine Federn drückt.
Das andere Ende der Feder it drückt gegen einen Anschlag o, der einstellbar von
einem Gestell p gehalten wird, das an dem Gehäuse befestigt ist. Das Ventil j wird
auf diese Weise nachgiebig durch die Feder n an seinem Sitz festgehalten. Die Spannung
der . Feder ist so eingerichtet, daß sich das Ventil normalerweise gegen einen gegebenen
Druck in der Schlange C öffnen kann und gleichzeitig eine weitere Öffnung des Ventils
möglich wird, um Nitrocelluloseklumpen herauszulassen, die sich infolge der Neigung
der Cellulose zum Zusammenbacken an dem Ventil bilden können.
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Neben dem Auslaßende der Schlange C und gerade vor dem Ventil H führt
ein Rohr E in die Schlange. Dieses Rohr ist mit der Pumpe F verbunden, mit deren
Einlaß ein Rohr G verbunden ist, das von irgendeiner Wasserquelle herkommt, die
entweder unabhängig mit Wasser beschickt wird oder das Wasser aus dem Behälter D
nimmt. Der Wasserdurchgang durch das Rohr E wird durch ein Ventil I geregelt.
Das Standrohr X,
welches eine Kammer bildet, erstreckt sich senkrecht in einer
solchen Länge nach oben, daß der erforderliche Rückdruck erzeugt wird, und ist durch
ein umgebogenes Rohrstück mit einem nach unten geführtenRohrX' versehen, das mit
dem Tank D in Verbindung steht. Ein Rohr Y, welches mit einem Ventil Z versehen
ist, steht mit dem abwärts gerichteten Rohrstück X' in Verbindung, um die Entstehung
eines Vakuums zu vermeiden oder zu regeln. Ein Rohr, welches durch ein Ventil S
geregelt ist, steht mit dein Standrohr und einer geeigneten, unter Druck befindlichen
Luftquelle in. Verbindung, so daß der durch das Standrohr X erzeugte Druck beeinflußt
werden kann. Ferner besteht eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Ende der Schlange
C und dem Behälter D vermittels eines Rohres T, welches durch ein Ventil u geregelt
ist. Durch dieses Rohr kann nötigenfalls eine unmittelbare Entleerung aus der Schlange
C nach dem Behälter D hin vorgenommen werden.
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Die an. Hand der Zeichnung beschriebene Vorrichtung ist demnach mit
einem die Entleerung regelnden Ventil H und einem Standrohr X ausgestattet. Der
Apparat kann jedoch auch betrieben werden, wenn er nur ein Standrohr oder eine Kammer
zum Regeln der Entleerung aus der Schlange durch Erzeugung eines Rückdrucks enthält.
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Bei dem Apparat, der zum Digerieren von Nitrocellulose verwendet wird,
werden die verschiedenen Teile zweckmäßig aus Chromstahl hergestellt. Die Schlange
besitzt z. B. einen Durchmesser von 9 cm und eine Länge von etwa 750 bis
900 m, während das Standrohr X ebenfalls einen Durchmesser von 9 cm und eine
Höhe von 5o m haben soll, so daß ein Druck von etwa 51I2 kg pro cm2, der im übrigen
von dem in der Schlange zu erzeugenden Druck abhängt, entsteht.
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Beim Behandeln der Nitrocellulose in dem beschriebenen Apparat wird
beispielsweise die Nitrocellulose in den Behälter A zusammen mit Wasser in einem
Verhältnis von i Teil Nitrocellulose zu 25 Teilen Wasser hineingebracht. Der Behälter
wird mit einer Rührvorrichtung zum Mischen der Nitrocellulose und des Wassers versehen.
Die Nitrocellulose und das Wasser werden bei einem Druck von etwa 6 kg pro cm2 durch
die Schlange gepumpt sowie mit einer Geschwindigkeit von etwa o,6 m pro Sekunde.
In der Schlange wird das Gemisch auf eine geeignete Temperatur, und zwar von etwa
16o.° C, durch Einführung von Dampf in den Mantel e gebracht. Ein besonders geeigneter
Temperaturbereich liegt zwischen 13o° und unter 16o°, jedoch können auch unter 13o°
und über i 6o° C liegende, z. B. i So' C betragende Temperaturen verwendet
werden. Das Ventil jist so eingestellt, daß die Nitrocellulose und das Wasser in
das Standrohr X und von hier in den Behälter D entleert werden können. Eine Klumpenbildung
von Nitrocellulose wird dadurch verhindert, daß das Ventil nachgiebig eingestellt
ist und bei Entstehung eines Druckes durch die Klumpenbildung weiter geöffnet wird,
so daß die Klumpen heraustreten können. Während der Behandlung wird Wasser unter
Druck durch das Rohr E neben dem Ventil H in die Schlange getrieben. Dieses Wasser
dient als Sicherung für das Arbeiten des Ventils H beim Zusammenbacken der Nitrocellulose
und zur Erhaltung der
normalen, offenen Ventilstellung. Das in die
Schlange C durch das Rohr E eingeführte-Wasser dient auch dazu, um den Anteil des
Wassers bei dem Austritt aus der Schlange zu erhöhen. Hierdurch wird die Entleerung
des Gemisches erleichtert und das Auswaschen der Säure aus der nitrierten gefördert.
Das durch das Rohr E eingeleitete Wasser kann, wie bereits erwähnt, unmittelbar
oder mittelbar aus dem Behälter D entnommen werden, so. daß in Wirklichkeit ein
Teil des Wassers, welches aus dem Gemisch von Wasser und nitrierter Cellulose, das
aus der Schlange austritt, entnommen ist, einen Kreislauf vollführt. Das Wasser
kann erhitzt sein oder Zimmertemperatur besitzen. Die Menge und der Druck des Wassers,
welches in die Schlange eingeführt wird, richtet sich nach der Eigenart des Gemisches
und dem Druck innerhalb der Schlange und in dem Regelungsventil H.
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Nachdem das Gemisch durch das Ventil H hindurchgegangen ist, gelangt
es in das Standrohr X, in welchem es emporsteigt, um dann gegebenenfalls durch das
abwärts geführte Rohr X' in den Behälter D zu gelangen. Die in dem
Rohr X befindliche Säule aus Nitrocellulose und Wasser erzeugt einen Rückdruck auf
das Ventil H, welcher die Wirkung des Ventils und die Entleerung aus der Schlange
wirksam regelt.
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Beim Betrieb des Apparates wird die Entleerung aus der Schlange C
durch das Ventil H und das Standrohr X mit dem Ergebnis geregelt,
daß innerhalb der Schlange ein weitgehender Ausgleich des Druckes erzielt wird.
Wenn das Standrohr X und das Ventil H zusammen verwendet werden, wirkt das Standrohr
ausgleichend auf das Ventil H und gewährleistet eine gleichmäßige und geregelte
Wirkung des Ventils beim Herauslassen von Klumpen und beim Regeln der Entleerung
aus der Schlange C. Man kann auch die Vorrichtung ohne das Ventil H verwenden und
nur das Standrohr b.entxtzer1, das in diesem Falle unmittelbar mit dem Austrittsende
der Schlange C verbunden ist. Läßt man das Ventil H fort, so ist es nur notwendig,
ein Standrohr X von -ausreichender Höhe oder anstatt dessen eine geeignete Kammer
zu verwenden, um einen solchen Druck zu erzeugen, der die Entleerung aus der Schlange
C so regelt, daß im wesentlichen ein Ausgleich des Druckes innerhalb der Schlange
erzielt wird.
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In Verbindung mit der beschriebenen Vorrichtung wird ein Rohr R verwendet,
um den Rückdruck aus dem Standrohr X gegebenenfalls zu vermindern, sowie ein Rohr
T, um die Entleerung aus der Schlange nötigenfalls unmittelbar vornehmen zu können.