EP0052797B1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver - Google Patents

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EP0052797B1
EP0052797B1 EP19810109181 EP81109181A EP0052797B1 EP 0052797 B1 EP0052797 B1 EP 0052797B1 EP 19810109181 EP19810109181 EP 19810109181 EP 81109181 A EP81109181 A EP 81109181A EP 0052797 B1 EP0052797 B1 EP 0052797B1
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EP
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section
extruder
solvent
sections
kneading
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EP19810109181
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EP0052797A1 (de
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Dietmar Dr. Dipl. Chem. Müller
Hiltmar Dr.Rer.Nat. Dipl. Chem. Schubert
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Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C06B21/0075—Shaping the mixture by extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous production of propellant powder in the form of a strand by means of an extruder, nitrocellulose moistened with alcohol, mixed with stabilizers and additives, and solvents, e.g. Ketones, ethers, chlorinated hydrocarbons, mixtures thereof or mixtures with alcohol can be added.
  • solvents e.g. Ketones, ethers, chlorinated hydrocarbons, mixtures thereof or mixtures with alcohol can be added.
  • Thermoplastic molding processes or shaping using volatile solvents are used for the production of single-base propellant powder (nitrocellulose), dibasic (nitrocellulose + nitroglycerin or other explosive oils), as well as three-base propellant powder (nitrocellulose + nitroglycerin + nitroguanidine) the latter method is preferred.
  • Ketones, alcohols, ethers or mixtures thereof are generally used as solvents and gelling agents.
  • this method has the safety advantage that the processing temperature can be kept relatively low due to the addition of solvents.
  • pasted nitrocellulose can be extruded into a strand in a screw press (DE-AS 2825567) which, depending on the application, is provided with one, seven or nineteen channels which are formed during extrusion.
  • the invention has for its object to provide a method and a device suitable for its implementation, by means of which propellant powder is obtained in strand form, which on the one hand does not require predrying and on the other hand has a better and reproducible quality.
  • this object is achieved in that the alcohol-moist nitrocellulose is first introduced into the extruder, at least with the additives and, downstream thereof, the solvent, if appropriate with the stabilizers, and before it leaves the extruder the flow movement of the strand is recorded optically and the addition of the solvent is controlled as a function of this recording.
  • the moistening of the nitrocellulose with alcohol serves primarily as a safety precaution.
  • the alcohol content which in the known processes (DE-OS 2446021) is generally 30%, can be reduced to up to 20% or varied in this range without any processing difficulties or safety-related risks.
  • the additives if appropriate also the stabilizers, can be added with the nitrocellulose, but they can also be added in the same advantageous manner only with the solvent. It is also possible to add nitrocellulose, additives and stabilizers to the screw press separately or in a pre-mixed state. With the separate addition of the solvent, it is possible to meter it, which takes place depending on the photo-optically registered flow behavior of the press strand near the outlet end of the screw press.
  • This photo-optical recording can practically determine the viscosity of the product, which in turn depends on the addition of solvent. This can ensure that only so much solvent is added that the strand is still moving at the highest viscosity, ie contains a minimum of solvent. Practical tests have shown that a strand can be obtained in this way that no longer requires predrying and, in particular, can be further processed directly behind the screw press, for example cut to size to form propellant charge powder bodies, granulated or processed in some other way. Finally, with the help of photo-optical recording, malfunctions, e.g. determine whether the pressed material is draining away too quickly or the build-up of traffic jams and take appropriate countermeasures.
  • the invention is based on a known device in the form of an extruder (DE-AS 2825567) which has two co-rotating screw shafts with alternating conveying and kneading sections and two or more addition openings for the components forming the propellant charge powder.
  • an extruder is primarily described as a co-rotating device and is used in particular for processing slurries (explosive sludge).
  • this extruder has been in practical use in the manufacture of propellant powders, all components have been fed to it in a pre-mixed state.
  • the synchronizer places somewhat lower demands on the operating personnel, however the product quality with regard to density and solvent content of the strand when leaving the extruder, as well as with regard to the Dimensional stability (shrinkage) not reached to the extent that is known from counter-rotors in other applications.
  • the use of counter-rotating extruders has so far not been dared for the purpose pursued by the invention.
  • the use of a counter-rotor is possible in that the housing of the extruder has a recess near the outlet end, above which a camera connected to a monitor is arranged, and that an addition opening is connected to a metering device for the solvent.
  • This device-technical measure makes it possible to use the counterpart which is more favorable in terms of homogeneity (no nitrocellulose esters, no air pockets, etc.) and density, without increasing the safety-related risk.
  • the mass is degassed or solvent evaporated via the photo-optical observation opening.
  • the mass leaves the extruder die in strand form at a strand temperature between 50 and 70 ° C.
  • it can also be ensured that the strand temperature does not rise above the upper limit.
  • the change in the chemical composition of the propellant powder strand moves over time within the scope of the analysis accuracy.
  • the HPLC method high pressure liquid chromatography
  • the two screw shafts have a multi-start conveyor section in the area of the recess, which, in conjunction with the optimization of the addition of solvent, prevents the product from escaping into this opening.
  • the multi-start screw shaft geometry in the area of the addition opening for the solvent takes into account the fact that when the solvent is added there is a considerable volume shrinkage, which would otherwise lead to increased air inclusions and thus to inhomogeneities.
  • the relevant mixing and homogenization work is carried out in the kneading section adjoining the multi-course conveying section, while, as already indicated, the subsequent multi-course conveying section below the observation and degassing cutout prevents the product from escaping at this point.
  • the final compression work takes place, so that a homogeneous strand of constant density (up to 1.7 g / cm 3 ) is produced.
  • the shape of the strand depends on the shape of the outlet nozzle of the extruder. In particular, it can also be designed such that a plurality of strands are generated at the same time.
  • a baffle plate is arranged between the first kneading section and the multi-start conveying section at the recess of the extruder, which leads to an increased back pressure in the section of the screw shafts that had previously reached it, and thus to a partial backflow and better mixing.
  • sections without displacement elements are arranged between each of the conveyor sections and between these and the kneading sections.
  • these sections in which the worm shafts are reduced to their core diameter, for example, calming zones are formed which, on the one hand, lead to the reduction of an excessive back pressure, on the other hand, hold back unprocessed nitrocellulose nests or nodules and, due to the increased residence time, also cause them to dissolve.
  • the smooth running of the extruder is improved.
  • the multi-course e.g. three-course conveyor section divided into two conveyor sections and between these in turn a section free of displacement elements is provided.
  • the extruder 1 shown schematically in FIG. 1 has a housing composed of a plurality of segments 2, which are clamped together by end flanges 3 on the end face.
  • the housing has a molding head, not shown, with a die for shaping.
  • the first drive-side housing segment 2 is provided with an addition opening 6 for the solid components, namely nitrocellulose and additives. If necessary, the stabilizers can also be added here, all components being added individually or in a premix.
  • the downstream segment 2 is provided with a nozzle channel 7 through which the solvent, optionally in a mixture with the stabilizers, is fed in in a metered manner.
  • the penultimate housing segment 2 in the conveying direction has a cutout 8, which serves on the one hand for degassing the product and on the other hand for photo-optical recordings of the product passing the cutout 8.
  • a camera 9 is arranged above the opening 8 and is connected to a monitor 10. Based on the recording on the monitor 10, the solvent added via the nozzle channel 7 is metered.
  • the two absolutely symmetrical worm shafts 5 initially have a conveyor section 11 on the drive side, which is of a single-start design. Following this and in the area of the nozzle channel 7 for the solvent, a further conveying section 12 is provided, which is multi-course, in the exemplary embodiment shown three-course and consists of two sections 12a and 12b. A kneading section 13 and another kneading section 14 and then finally a baffle plate 15 then adjoin this multi-course conveying section.
  • the kneading section 14 can also be replaced by a conveying section or an extension of the previous kneading section 13.
  • a three-course conveying section 12 is provided, which is finally closed off from the molding head by a further kneading section 13.
  • the previously described kneading sections can be formed by appropriate shaping of the kneading elements, e.g. as screw, also at the same time conveyor elements.
  • calming zones 16 are provided, in which there are no displacement elements on the screw shafts.
  • the individual sections 11 to 16 are hollow and are drawn onto the worm shafts 5.
  • this can have, for example, a groove or wedge profile, so that the individual sections can be easily assembled.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the conveying section 11 in the area of the feed opening 6 compared to FIG. 1.
  • This is a simple worm screw.
  • FIG. 3 shows the conveying section 12 behind the addition opening 7 for the solvent or in the region of the degassing and observation opening 8. It is multi-course, in the embodiment shown three-course.
  • FIG. 4 shows the middle kneading section 13, which consists of a worm gear with changing profile height 17, 18, 19 or diameter steps, while the kneading section 14 that closes this section has only two extremely wide worm threads 20.
  • the baffle plate 15 is shown in FIG. 6, which has sleeve-shaped projections 16 on both sides. In conjunction with the adjoining sections, these form the calming zones 16 provided there. If necessary, the calming zones 16 can also be formed by simple rings.
  • the length of the individual sections and their combination can be adapted to the respective needs by simple retrofitting.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver in Strangform mittels eines Extruders, wobei Nitrocellulose mit Alkohol angefeuchtet, mit Stabilisatoren und Zuschlagstoffen gemischt und zu der Mischung Lösungsmittel, z.B. Ketone, Äther, Chlorkohlenwasserstoffe, Gemische derselben oder Gemische mit Alkohol, zugesetzt werden.
  • Zur Herstellung einbasiger Treibladungspulver (Nitrocellulose), zweibasiger (Nitrocellulose + Nitroglyzerin oder andere Sprengöle), wie auch dreibasiger Treibladungspulver (Nitrocellulose + Nitroglyzerin + Nitroguanidin) verwendet man gegebenenfalls thermoplastische Formverfahren oder eine Formgebung unter Verwendung flüchtiger Lösungsmittel (DE-OS 2446021), wobei die letztere Methode bevorzugt wird. Als Lösungs-und Geliermittel werden in der Regel Ketone, Alkohole, Äther oder deren Gemische verwendet. Diese Methode hat gegenüber der thermoplastischen Formgebung den sicherheitstechnischen Vorteil, dass aufgrund des Zusatzes der Lösungsmittel die Verarbeitungstemperatur relativ niedrig gehalten werden kann. Auf diese Weise angeteigte Nitrocellulose lässt sich in einer Schnekkenpresse zu einem Strang extrudieren (DE-AS 2825567), der je nach Anwendungszweck mit einem, sieben oder neunzehn Kanälen versehen ist, die anlässlich des Extrudierens eingeformt werden.
  • Bei diesem Formverfahren entstehen innerhalb der Schneckenpresse erhöhte Temperaturen, die durch eine überproportionale Zugabe von Lösungsmittel auf einem sicheren Wert gehalten werden. Diese Überdosierung an Lösungsmittel führt jedoch dazu, dass der die Schneckenpresse verlassende Strang sehr weich ist und zunächst einem Vortrocknungsprozess unterworfen werden muss, um dann weiterverarbeitet, beispielsweise abgelängt werden zu können. Dies erfordert einen entsprechenden verfahrenstechnischen Aufwand. Hinzu kommt, dass die Qualität des Strangs (Dichte, Homogenität etc.) sehr stark schwankt, so dass dieses Verfahren letztendlich nicht befriedigen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Treibladungspulver in Strangform erhalten wird, das einerseits einer Vortrocknung nicht bedarf, andererseits eine bessere und reproduzierbare Qualität besitzt.
  • Ausgehend von dem eingangs genannten, mit einer Schneckenpresse arbeitenden Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zunächst die alkoholfeuchte Nitrocellulose zumindest mit den Zuschlagstoffen und stromabwärts davon das Lösungsmittel, gegebenenfalls mit den Stabilisatoren, auf den Extruder aufgegeben werden und dass vor dem Austritt aus dem Extruder die Fliessbewegung des Strangs fotooptisch aufgezeichnet und in Abhängigkeit von dieser Aufzeichnung die Zugabe des Lösungsmittels gesteuert wird.
  • Die Anfeuchtung der Nitrocellulose mitAlkohol dient in erster Linie der sicherheitstechnischen Vorkehrung. Dabei kann der Alkoholgehalt, der bei den bekannten Verfahren (DE-OS 2446021) in der Regel bei 30% liegt, auf bis zu 20% herabgesetzt bzw. in diesem Bereich variiert werden, ohne dass es zu bearbeitungstechnischen Schwierigkeiten oder sicherheitstechnischen Risiken kommt. Dabei können mit der Nitrocellulose die Zuschlagstoffe, gegebenenfalls auch die Stabilisatoren zugegeben werden, die jedoch in gleich vorteilhafter Weise auch erst mit dem Lösungsmittel zugeführt werden können. Ebenso ist es möglich, Nitrocellulose, Zuschlagstoffe und Stabilisatoren getrennt oder in vorgemischtem Zustand auf die Schneckenpresse aufzugeben. Mit der getrennten Zugabe des Lösungsmittels ist dessen Dosierung möglich, die in Abhängigkeit von dem fotooptisch registrierten Fliessverhalten des Pressstrangs nahe dem Austrittsende der Schneckenpresse erfolgt. Mit dieser fotooptischen Aufzeichnung lässt sich praktisch die Viskosität des Produktes feststellen, die wiederum von der Lösungsmittelzugabe abhängig ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass stets nur soviel Lösungsmittel zugegeben wird, dass der Strang bei höchster Viskosität sich gerade noch fortbewegt, also ein Minimum an Lösungsmittel enthält. Praktische Versuche haben gezeigt, dass auf diese Weise ein Strang erhalten werden kann, der keiner Vortrocknung mehr bedarf und insbesondere unmittelbar hinter der Schneckenpresse weiterverarbeitet, beispielsweise zu Treibladungspulverkörpern masshaltig geschnitten, granuliert oder in anderer Weise verarbeitet werden kann. Schliesslich lassen sich mit Hilfe der fotooptischen Aufzeichnung in kürzester Frist Störungen, z.B. ein zu schnelles Abfliessen des Pressgutes oder aber der Aufbau von Staus feststellen und entsprechende Gegenmassnahmen einleiten.
  • Zur Durchführung des Verfahrens geht die Erfindung von einer bekannten Vorrichtung in Form eines Extruders aus (DE-AS 2825567), der zwei gleichläufige Schneckenwellen mit einander abwechselnden Förder- und Knetabschnitten sowie zwei oder mehr Zugabeöffnungen für die das Treibladungspulver bildenden Komponenten aufweist. Ein solcher Extruder wird in erster Linie als Gleichläufer beschrieben und insbesondere zur Verarbeitung von Slurries (Sprengschlämme) eingesetzt. Soweit dieser Extruder bisher bei der Herstellung von Treibladungspulvern im praktischen Einsatz gewesen ist, wurden ihm sämtliche Komponenten in vorgemischtem Zustand zugeführt. Der Gleichläufer stellt etwas geringere Anforderungen an das Bedienungspersonal, allerdings wird die Produktqualität hinsichtlich Dichte und Lösungsmittelgehalt des Stranges bei Verlassen des Extruders, wie auch hinsichtlich der Masshaltigkeit (Schrumpfung) nicht in dem Masse erreicht wie dies von Gegenläufern bei anderen Anwendungsfällen bekannt ist. Der Einsatz von gegenläufigen Extrudern ist bisher für den mit der Erfindung verfolgten Anwendungszweck nicht gewagt worden.
  • Erfindungsgemäss wird der Einsatz eines Gegenläufers dadurch möglich, dass das Gehäuse des Extruders nahe dem Austrittsende eine Aussparung aufweist, über der eine mit einem Monitor verbundene Kamera angeordnet ist, und dass eine Zugabeöffnung mit einer Dosiereinrichtung für das Lösungsmittel verbunden ist.
  • Durch diese vorrichtungstechnische Massnahme ist es mölich, den hinsichtlich der Homogenität (keine Nitrocellulosenester, keine Lufteinschlüsse etc.) und Dichte günstigeren Gegenläufer einzusetzen, ohne dass dadurch das sicherheitstechnische Risiko erhöht wird. Über die fotooptische Beobachtungsöffnung erfolgt zugleich die Entgasung der Masse bzw. das Abdampfen von Lösungsmittel. Die Masse verlässt die Matrize des Extruders in Strangform bei einer Strangtemperatur zwischen 50 und 70°C. Zugleich kann aber auch sichergestellt werden, dass die Strangtemperatur nicht über den oberen Grenzwert ansteigt. Beim Gegenläufer bewegt sich die Änderung der chemischen Zusammensetzung des Treibladungspulverstrangs über die Zeit im Rahmen der Analysengenauigkeit. Als Untersuchungsmethode wird die HPLC-Methode (Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie) herangezogen.
  • Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Vorrichtung weisen die beiden Schneckenwellen im Bereich der Aussparung einen mehrgängigen Förderabschnitt auf, der - in Verbindung mit der Optimierung der Lösungsmittelzugabe - verhindert, dass das Produkt in diese Öffnung ausweicht.
  • Während bei der bekannten Vorrichtung (DE-AS 28 25 567) die Schneckenwellen aus unter sich jeweils gleichen Förder- und Knetabschnitten zusammengesetzt sind, wobei sich deren Länge, Steigung und Anzahl sowie deren Folge den jeweiligen Gegebenheiten anpassen lässt, hat sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Optimierung der Endqualität des Strangs eine Schneckengeometrie als optimal erwiesen, bei der die Schneckenwellen im Bereich der Zugabeöffnung für das Lösungsmittel mehrgängige Förderabschnitte, daran anschliessend Knetabschnitte, daraufhin - vor der Beobachtungs- und Entgasungsaussparung beginnend - den mehrgängigen Förderabschnitt und schliesslich hinter dieser Öffnung wieder einen Knetabschnitt aufweisen.
  • Die mehrgängige Schneckenwellengeometrie im Bereich der Zugabeöffnung für das Lösungsmittel trägt der Tatsache Rechnung, dass bei der Lösungsmittelzugabe eine erhebliche Volumenschrumpfung eintritt, die sonst zu vermehrten Lufteinschlüssen und damit zu Inhomogenitäten führen würde. In dem an den mehrgängigen Förderabschnitt anschliessenden Knetabschnitt wird die massgebliche Vermischungs- und Homogenisierungsarbeit geleistet, während, wie bereits zuvor angedeutet, der daran anschliessende mehrgängige Förderabschnitt unterhalb der Beobachtungs- und Entgasungsaussparung ein Austreten des Produktes an dieser Stelle verhindert. In dem daran anschliessenden Knetabschnitt erfolgt die abschliessende Verdichtungsarbeit, so dass ein homogener Strang gleichbleibender Dichte (bis zu 1,7 g/cm3) erzeugt wird. Die Form des Strangs richtet sich nach der Form der Austrittdüse des Extruders. Sie kann insbesondere auch so ausgebildet sein, dass gleichzeitig mehrere Stränge erzeugt werden.
  • Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Knetabschnitt und dem mehrgängigen Förderabschnitt an der Aussparung des Extruders eine Stauscheibe angeordnet, die in dem bis dahin reichenden Abschnitt der Schneckenwellen zu einem erhöhten Staudruck und damit zu einer teilweisen Rückströmung und besseren Vermischung führt.
  • Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zwischen jedem der Förderabschnitte sowie zwischen diesen und den Knetabschnitten jeweils Abschnitte ohne Verdrängungselemente angeordnet. In diesen Abschnitten, in denen die Schneckenwellen beispielsweise auf ihren Kerndurchmesser reduziert sind, werden Beruhigungszonen gebildet, die einerseits zum Abbau eines zu hohen Staudrucks führen, andererseits unverarbeitete Nitrocellulose-Nester bzw. Knötchen zurückhalten und aufgrund der dadurch erhöhten Verweilzeit auch deren Auflösung bewirken. Gleichzeitig wird hierduch die Laufruhe des Extruders verbessert. So ist insbesondere gemäss einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der im Bereich der Zugabeöffnung für das Lösungsmittel angeordnete mehrgängige, z.B. dreigängige Förderabschnitt in zwei Förderabschnitte unterteilt und zwischen diesen wiederum ein von Verdrängungselementen freier Abschnitt vorgesehen ist.
  • Praktische Versuche mit dieser Vorrichtung haben gezeigt, dass sich ein Strang mit glatter und glänzender Oberfläche erreichen lässt, bei dem auch die Bruchfläche glatt ist. Das Gefüge des Strangs ist gleichmässig, lunker- und stippenfrei (frei von NC-Einschlüssen). Darüber hinaus ist der Strang, der keiner Vortrocknung mehr bedarf, noch elastisch genug, um ihn gut handhaben, andererseits aber mechanisch trennen zu können. Durch die erfindungsgemäss vorgesehene Dosierung des Lösungsmittels, aber auch durch Variation desselben, durch Änderung des Formkopfes des Extruders oder dessen Drehzahl lässt sich aber bei Bedarf auch ein Strang herstellen, der eine noch leicht faserige Struktur und eine nicht glänzende Oberfläche und nicht glänzende bzw. fasrige Bruchfläche aufweist. Die vorgenannten Vorteile lassen sich nicht nur bei einbasigen, sondern auch bei zweibasigen Treibladungspulvern erreichen.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. In derZeichnung zeigen:
    • Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Extruder;
    • Figur eine Seitenansicht der verschiedenen bis Abschnitte der Schneckenwellen des Extruders in einer gegenüber
    • Figur 6 Figur 1 vergrösserten Darstellung.
  • Der in Figur 1 schematisch gezeigte Extruder 1 weist ein aus mehreren Segmenten 2 zusammengesetztes Gehäuse auf, die durch stirnseitige Endflansche 3 miteinander verspannt werden. An der Antriebsseite 4 sind in das Gehäuse zwei parallel liegende Schneckenwellen 5 hineingeführt, die bis zum vorderen Endflansch 3 reichen. Dort weist das Gehäuse einen nicht dargestellten Formkopf mit Matrize zur Formgebung auf.
  • Das erste antriebsseitige Gehäusesegment 2 ist mit einer Zugabeöffnung 6 für die Feststoffkomponenten, nämlich Nitrocellulose und Zuschlagstoffe, versehen. Gegebenenfalls können hier auch die Stabilisatoren zugegeben werden, wobei die Zugabe aller Komponenten einzeln oder in einer Vormischung geschieht. Das stromabwärts folgende Segment 2 ist mit einem Düsenkanal 7 versehen, durch den das Lösungsmittel, gegebenenfalls in Mischung mit den Stabilisatoren, dosiert zugeführt wird. Schliesslich weist das in Förderrichtung vorletzte Gehäusesegment 2 eine Aussparung 8 auf, die einerseits zum Entgasen des Produktes, andererseits zur fotooptischen Aufzeichnungen des an der Aussparung 8 vorbeilaufenden Produktes dient. Zu diesem Zweck ist oberhalb er Öffnung 8 eine Kamera 9 angeordnet, die mit einem Monitor 10 in Verbindung steht. Anhand der Aufzeichnung am Monitor 10 wird das über den Düsenkanal 7 zugegebene Lösungsmittel dosiert.
  • Die beiden absolut symmetrisch aufgebauten Schneckenwellen 5 weisen antriebsseitig zunächst einen Förderabschnitt 11 auf, der eingängig ausgebildet ist. Im Anschluss hieran und im Bereich des Düsenkanals 7 für das Lösungsmittel ist ein weiterer Förderabschnitt 12 vorgesehen, der mehrgängig, beim gezeigten Ausführungsbeispiel dreigängig ausgebildet ist und aus zwei Abschnitten 12a und 12b besteht. An diesen mehrgängigen Förderabschnitt schliesst sich dann ein Knetabschnitt 13 sowie ein weiterer Knetabschnitt 14 und hieran schliesslich eine Stauscheibe 15 an. Der Knetabschnitt 14 kann dabei auch durch einen Förderabschnitt ersetzt oder auch eine Verlängerung des vorgängigen Knetabschnitts 13 sein.
  • Im Anschluss an die Stauscheibe 15 und unmittelbar im Bereich der Entgasungs- und Beobachtungsöffnung 8 ist ein dreigängiger Förderabschnitt 12 vorgesehen, der schliesslich zum Formkopf hin durch einen weiteren Knetabschnitt 13 abgeschlossen wird. Die zuvor beschriebenen Knetabschnitte sind durch entsprechende Formgebung der Knetelemente, z.B. als Schraube, auch zugleich Förderelemente.
  • Zwischen den einzelnen Förderabschnitten 12 sowie zwischen diesen und den Knetabschnitten 13, wie auch der Stauscheibe 15 sind Beruhigungszonen16 vorgesehen, in denen sich auf den Schneckenwellen keine Verdrängungselemente befinden.
  • Die einzelnen Abschnitte 11 bis 16 sind hohl ausgebildet und werden auf die Schneckenwellen 5 aufgezogen. Zu diesem Zweck kann diese beispielsweise ein Nut- oder Keilprofil aufweisen, so dass die einzelnen Abschnitte leicht montiert werden können.
  • Die Abschnitte 11 bis 15 sind in den Figuren 2 bis 6 näher dargestellt. So zeigt Figur 2 eine gegenüber Figur 1 vergrösserte Ansicht des Förderabschnittes 11 im Bereich der Zugabeöffnung 6. Hierbei handelt es sich um eine einfache Schnekkenschraube. Figur 3 zeigt den Förderabschnitt 12 hinter der Zugabeöffnung 7 für das Lösungsmittel bzw. im Bereich der Entgasungs- und Beobachtungsöffnung 8. Er ist mehrgängig, beim gezeigten Ausführungsbeispiel dreigängig ausgebildet.
  • Figur 4 zeigt den mittleren Knetabschnitt 13, der aus einem Schneckengang mit wechselnder Profilhöhe 17, 18, 19 bzw. Durchmesserstufen besteht, während der diesen Abschnitt abschliessende Knetabschnitt 14 lediglich zwei extrem breite Schneckengänge 20 aufweist. Schliesslich ist in Figur 6 die Stauscheibe 15 gezeigt, die zu beiden Seiten hülsenförmige Ansätze 16 aufweist. Diese bilden in Verbindung mit den anschliessenden Abschnitten die dort vorgesehenen Beruhigungszonen 16. Gegebenenfalls können die Beruhigungszonen 16 auch durch einfache Ringe gebildet sein.
  • Die Länge der einzelnen Abschnitte und deren Kombination lässt sich den jeweiligen Bedürfnissen durch einfache Umrüstung anpassen.

Claims (7)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver in Strangform mittels eines Extruders, wobei Nitrocellulose mit Alkohol angefeuchtet, mit Stabilisatoren und Zuschlagstoffen gemischt und zu der Mischung Lösungsmittel, wie Ketone, Äther, Chlorkohlenwasserstoffe, Gemische derselben oder Gemische mit Alkohol, zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die alkoholfeuchte Nitrocellulose zumindest mit den Zuschlagstoffen und stromabwärts davon das Lösungsmittel, gegebenenfalls mit den Stabilisatoren, auf den Extruder aufgegeben werden, und dass vor dem Austritt aus dem Extruder die Fliessbewegung des Strangs fotooptisch aufgezeichnet und in Abhängigkeit von dieser Aufzeichnung die Zugabe des Lösungsmittels gesteuert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mittels eines Extruders, der zwei gegenläufige Schneckenwellen mit einander abwechselnden Förder- und Knetabschnitten sowie zwei oder mehr Zugabeöffnungen für die das Treibladungspulver bildenden Komponenten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Extruders (1) nahe dem Austrittsende (3) eine Aussparung (8) aufweist, über der eine mit einem Monitor (10) verbundene Kamera (9) angeordnet ist, und dass eine der Zugabeöffnungen (7) mit einer Dosiereinrichtung für das Lösungsmittel verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schneckenwellen (5) im Bereich der Aussparung (8) einen mehrgängigen Förderabschnitt (12) und daran anschliessend einen Knetabschnitt (13) aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwellen (5) im Bereich der Zugabeöffnung (7) für das Lösungsmittel mehrgängige Förderabschnitte (12a, 12b), daran anschliessend Knetabschnitte (13, 14), daraufhin - vor der Aussparung (8) beginnend - den mehrgängigen Förderabschnitt (12) und schliesslich hinter dieser Aussparung wieder einen Knetabschnitt (13) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Knetabschnitt (13, 14) und dem mehrgängigen Förderabschnitt (12) an der Aussparung (8) des Extruders (1) eine Stauscheibe (15) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem der Förderabschnitte (11, 12) sowie zwischen diesen und den Knetabschnitten (13, 14) jeweils Abschnitte (16) ohne Verdrängungselemente angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich der Zugabeöffnung (7) für das Lösungsmittel angeordnete mehrgängige Förderabschnitt (12) in zwei Förderabschnitte (12a, 12b) unterteilt und zwischen diesen ein von Verdrängungselementen freier Abschnitt (16) vorgesehen ist.
EP19810109181 1980-11-26 1981-10-29 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver Expired EP0052797B1 (de)

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DE3044577 1980-11-26
DE19803044577 DE3044577C2 (de) 1980-11-26 1980-11-26 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver

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Publication Number Publication Date
EP0052797A1 EP0052797A1 (de) 1982-06-02
EP0052797B1 true EP0052797B1 (de) 1984-03-28

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19810109181 Expired EP0052797B1 (de) 1980-11-26 1981-10-29 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Treibladungspulver

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EP (1) EP0052797B1 (de)
DE (1) DE3044577C2 (de)

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