EP0330102A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Treibladungsgranulat - Google Patents

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EP0330102A1
EP0330102A1 EP89102844A EP89102844A EP0330102A1 EP 0330102 A1 EP0330102 A1 EP 0330102A1 EP 89102844 A EP89102844 A EP 89102844A EP 89102844 A EP89102844 A EP 89102844A EP 0330102 A1 EP0330102 A1 EP 0330102A1
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EP
European Patent Office
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cutting plate
cutting
strands
guide holes
strand
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EP89102844A
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EP0330102B1 (de
EP0330102B2 (de
Inventor
Dietmar. Dipl.-Chem. Dr. Müller
Helmut Bauer
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Publication of EP0330102B1 publication Critical patent/EP0330102B1/de
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    • 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
    • B30B11/227—Means for dividing the extruded material into briquets
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of propellant granules from propellant strands of small diameter, which are continuously extruded into a plurality, deposited individually behind the extruder on a moving surface and by means of which they are fed to a cutting plate with cutting blades arranged behind them, by means of which they are cut to length. Furthermore, the invention is directed to an apparatus for performing the method.
  • Single-base propellant charge powder consisting of nitrocellulose, optionally with the addition of dinitrotuol, dibasic propellant charge powder which additionally contains nitroglycerin and / or diglycol dinitrate, and triple-base propellant charge powder which additionally contain nitroguanidine can, under appropriate process engineering parameters, be used in an extruder be processed into propellant charge strands (DE-A1 30 44 577).
  • the nitrocellulose serves as the binder, instead of or in addition also plastic binders.
  • the throughput of an extruder is between 80 and 100 kg / h.
  • propellant strands of small diameter for. B. to produce between 0.5 and 4 mm
  • molding heads with up to 100 nozzle holes are used on the extruder.
  • head pelletizers can be used to produce granules from such propellant charge strands, which consist of a rotor rotating in front of the molding head with a plurality of cutting knives and separate bodies of short cutting length from the strands.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus which allows the production of uniform granules with close tolerance at high performance.
  • the object of the invention is achieved in that the underlay forms a binding section for the propellant charge strands and in that the propellant charge strands are transferred from the underlay to a downward slope and thereon, with the aid of their own weight, the cutting plate with a number corresponding to the number of strands Guide holes are fed and when emerging from the guide holes are cut to the desired short length at the same time by means of the cutting knives rotating behind the cutting plate.
  • the propellant charge strands are separated behind the extruder and placed on a base.
  • the strand passes through a setting line on this base, on which it receives sufficient dimensional stability.
  • the base which practically does not exert any forces on the propellant charge strands, the strands reach the downhill section, on which they reach the cutting insert largely under their own weight, that is again without or largely without external force from conveying means or the like, and reach their guide holes .
  • the cutting length can be adjusted by means of the speed of the cutting knives.
  • the propellant charge strands are cut to length after leaving the extruder, the length of which is a multiple of the desired cutting length.
  • the pelletizing process is decoupled from the strand production in the extruder, so that it is in particular possible to work behind the extruder at higher transport and cutting speeds than the exit speed on the extruder.
  • a strand section which can have a length of up to 1.5 m, for example, can also be better controlled at high processing speeds.
  • the inclination of the downhill section is adjusted depending on the weight and consistency of the strand section in such a way that the strand sections are only moved in the direction of the downhill slope by means of an additional, but small, force.
  • the strand sections In order to feed all the strand sections to the cutting knives at a constant speed regardless of their movement behavior on the downhill section, it can further be provided that the strand sections, preferably at the end of the downhill section, are introduced into the guide holes of the cutting plate by means of frictional forces acting essentially axially parallel on their circumference.
  • the invention is based on a device with an extruder producing a large number of endless propellant charge strands of small diameter, an underlay moved behind the extruder in the transport direction and receiving the propellant charge strings individually next to one another, an adjoining cutting plate with cutting knives arranged behind it, which extend the propellant charge strands to length cuts.
  • Such a device is characterized according to the invention in that a guide for each propellant charge is arranged behind the base with a gradient allowing its movement with the aid of its own weight and in that at the end of the guides the cutting plate is arranged with a number of guide holes corresponding to the number of guides , behind which the cutting knives, which pass by at a distance from the guide holes and cut all propellant charge strands simultaneously to the length of the granules, preferably provide that a separating device for the production of strand sections is arranged above the base near the end of the feed.
  • the base is a revolving conveyor, which is provided with a number of receptacles, each corresponding to the number of propellant charge strands, extending in the transport direction for one strand section.
  • the conveyor is a conveyor belt with grooves running in the transport direction, each of which receives a propellant strand or a strand section.
  • the guide adjoining the base is formed from channels or pipes which run at a slope to the cutting plate arranged below the base.
  • the slope of the guide can be changed so that a state can be set in which the strand sections are just not slipping, with a small axial force but can be moved with the participation of the own weight.
  • Friction elements rotating around the guide holes and in front of the cutting plate with the guide holes can be arranged in pairs, each receiving a strand section between them and inserting it into a guide hole on the cutting plate.
  • the friction elements are preferably designed as rotating brushes.
  • Circumferential brushes have the advantage that they exert frictional forces acting on the strand section essentially only axially parallel, specifically each individual bristle only linearly, pressure forces being avoided due to the elastic deflection of the bristles. Nevertheless, it is ensured that all strand sections are fed to the knives at the same feed speed.
  • hose rollers or the like which may be filled with a pressure medium but are easily deformable.
  • the strand sections between the guides and the cutting plate, in particular on both sides of the diametrically acting friction elements, on linear contact surfaces, e.g. B. are guided in prisms.
  • the guide holes in the cutting plate are arranged on one or more concentric circles.
  • the guide holes are preferably arranged in groups on a line corresponding to a circular edge, so that the single cutting knife with its cutting edge successively cuts the individual strands of a group and on the one hand uniformly loads the knife drive, on the other hand there is even wear on the knife.
  • each group of guide holes is assigned a group of rotating brushes arranged in pairs as friction elements, which are driven synchronously.
  • approximately 100 propellant powder strands can be processed into granules at a speed in the range of 1 m / s.
  • the cutting knives are expediently arranged on the circumference of a rotor, the design preferably being such that the cutting plate forms the end of a collecting container in which the rotor rotates and that the collecting container can be lifted off the cutting plate.
  • the granulate falls directly behind the cutting plate into the collecting container and can either be removed continuously or in batches via an outlet.
  • the container can be lifted off the stationary cutting plate.
  • the collecting container also forms a safety protection for the rotor.
  • FIG. 1 shows an extruder 1 for processing single-, two- or three-base propellant powder, which has a molding head 2 at the end of the mixing and kneading section for producing propellant strands.
  • the molding head 2 is designed in such a way that a large number of propellant strands lying in parallel are simultaneously produced, which advantageously run side by side, which can be achieved, for example, with a flat nozzle-type molding head.
  • the propellant charge strands 3 leaving the extruder arrive on a base 4, which is formed by the upper run 5 of a rotating conveyor belt 6.
  • the conveyor belt 6 runs in the direction of the arrow indicated and takes the individual propellant charge strands 3 in one receptacle, e.g. B. in grooves that run in the direction of transport. In this way, the still plastic propellant strands are transferred and transported gently.
  • a separating device 7 is arranged in the area of the feed end of the conveyor 6, which cuts the propellant charge strands 3 into strand sections.
  • the strand sections can have a length in the range of one meter.
  • the strand sections lying in the grooves of the conveyor belt 6 arrive behind the delivery end 8 of the conveyor 6 on a downward slope 9, on which they move essentially under their own weight.
  • a number of guides 10, for example in the form of troughs or tubes, which correspond to the number of strand sections and which feed the strand sections to the actual granulator 11 are arranged on the downhill section 9.
  • the guides 10, which are expediently arranged on a common frame, can be adjusted in their inclination in order, depending on the coefficient of friction and the weight of the strand sections, to achieve a degree of destabilization that a lower external force is sufficient for locomotion.
  • the pelletizer 11 has a stationary cutting plate 12 which carries a multiplicity of guide holes 13 which align with the guides 10 of the downward slope.
  • a rotor 14 is arranged behind the cutting plate 12 and has a plurality of cutting knives 15 on its circumference at the height of the guide holes 13, which sweep past the cutting plate 12 and at a distance from it at high speed.
  • the rotor 14 is mounted with its axis 16 in a bush 17 of the stationary cutting plate 12.
  • Behind the insert 12 is a Collection container 18 is arranged, one open end of which is closed by the cutting plate 12.
  • the collecting container 18 is displaceable in the direction of the arrow 19 and can be lifted off the cutting plate 12 in this way.
  • the strand sections fed to the guide holes 13 via the guides 10 are cut to length by the knives 15 of the rotating rotor into short propellant charge bodies which fall into the collecting container 18. Due to the inclined position shown in FIG. 1, this can be emptied continuously via a discharge opening (not shown).
  • Circumferential friction elements are advantageously arranged in pairs between the guides 10 arranged on the downhill section 9 and the cutting plate 12, which act diametrically on the strand sections and feed them to the cutting plate 12 at a constant speed.
  • FIG. 3 which shows an end view of another embodiment of the cutting plate 12
  • a plurality of guide holes are combined into a group and each group of guide holes is arranged on a line corresponding to a circular edge 20.
  • three groups are each arranged on circular edges with a different radial distance from the center of the cutting plate.
  • a drive unit 21 is assigned to each of these three groups, which in turn drives the friction elements for all three groups.
  • Each group of guide holes 13 is assigned a feed unit 22 with a number of friction elements 23 corresponding to the number of guide holes in this group. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, there are a total of eight guide holes 13.
  • the feed unit consists of friction elements 23 arranged in pairs, which sit on a common axis 25 and are driven from the center via a pulley 24, which is part of the drive unit (FIG. 5).
  • Each pair of friction elements is assigned to a guide hole 13 and, with the apex surfaces facing one another, engages the strand section at diametrical locations.
  • the friction elements 23 can be designed, for example, as rotating brushes.
  • a synchronous rotation of the friction elements 23 arranged in pairs is produced in that the pulleys 24 are wrapped around by a common drive belt 26 such that they rotate in opposite directions. They ensure that all strand sections of the cutting plate or the rotating cutting knives 15 are fed at the same speed.
  • the cutting length can consequently be changed by varying the feed speed generated by the rotating friction elements 23 and / or the rotating speed of the rotor 14.
  • FIG. 6 shows an enlarged view of a pair of friction elements 23 in the form of brush rollers, between which the strand section 27 is transported.
  • prism guides 28 are arranged on the side of the brush rollers, and the strand section only abuts in a linear manner. These prism guides extend from the end of the guides 10 (FIG. 1) to the cutting plate 12.

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Abstract

Zur Herstellung von Treibladungsgranulat werden mehrere Treibladungsstränge kleinen Durchmessers kontinuierlich extrudiert, hinter dem Extruder auf einer bewegten Unterlage vereinzelt abgelegt und mittels dieser über eine Abbindestrecke transportiert, anschließend auf einer Gefällstrecke unter Mitwirkung ihres Eigengewichtes einer Schneidplatte mit einer der Anzahl der Stränge entsprechenden Anzahl von Führungslöchern zugeführt und beim Austreten aus den Führungslöchern mittels der hinter der Schneidplatte umlaufenden Schneidmesser auf die gewünschte Länge geschnitten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Treibladungsgranulat aus Treibladungssträngen kleinen Durch­messers, die zu mehreren kontinuierlich extrudiert, hinter dem Extruder auf einer bewegten Unterlage vereinzelt ab­gelegt und mittels dieser einer Schneidplatte mit dahinter angeordneten Schneidmessern, mittels der sie auf Länge geschnitten werden, zugeführt werden. Ferner ist die Er­findung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens gerichtet.
  • Einbasige Treibladungspulver, bestehend aus Nitrocellulose, gegebenenfalls mit Zusatz von Dinitrotuol, zweibasige Treib­ladungspulver, die zusätzlich Nitroglycerin und/oder Digly­coldinitrat, und dreibasige Treibladungspulver, die zusätz­lich Nitroguanidin enthalten, können unter entsprechenden verfahrenstechnischen Parametern, in einem Extruder konti­ nuierlich zu Treibladungssträngen verarbeitet werden (DE-A1 30 44 577). Als Binder dienen dabei die Nitrocellulose, statt dessen oder zusätzlich hierzu auch Kunststoffbinder.
  • Der Durchsatz eines Extruders beträgt zwischen 80 und 100 kg/h. Um bei diesem Durchsatz Treibladungsstränge kleinen Durchmessers, z. B. zwischen 0,5 und 4 mm zu er­zeugen, werden am Extruder Formköpfe mit bis zu 100 Düsen­löchern eingesetzt. Zur Herstellung eines Granulats aus solchen Treibladungssträngen können sogenannte Kopfgranu­lierer eingesetzt werden, die aus einem vor dem Formkopf umlaufenden Rotor mit mehreren Schneidmessern bestehen und von den Strängen Körper kurzer Schnittlänge abtrennen.
  • Die Praxis hat gezeigt, daß bei Einsatz eines derartigen Kopfgranulierers die Schnittlänge in weiten Toleranzen schwankt und ein ungleichförmiges Granulat erhalten wird. Dies wiederum ist für den Einsatz des Granulates höchst unerwünscht. Beispielsweise muß bei einem Kaliber 7,62 ein Durchmesser von 0,8 bis 1 mm bei einer Schnittlänge von 1,3 mm gewährleistet sein. Dabei ist ferner zu bedenken, daß der Treibladungsstrang bzw. der einzelne Treibladungs­körper aus abbrandtechnischen Gründen noch einen zentralen Kanal aufweist, der beim Schnitt nach Möglichkeit nicht deformiert werden darf. Die Ungleichförmigkeit des Granu­lates resultiert ferner daraus, daß keine geraden Schnitte erhalten werden können und der einzelne Treibladungskörper verformt wird. Die Ursache dürfte darin liegen, daß der Treibladungsstrang nach dem Austritt aus dem Formkopf noch plastisch und deshalb empfindlich gegen äußere Kraftein­wirkung ist.
  • Das weiterhin bekannte Prinzip eines mitlaufenden Schneid­messers nach Art der fliegenden Schere läßt sich nicht anwenden, da hiermit nur einzelne oder einige wenige Stränge verarbeitet werden können. Deshalb und wegen der Kinematik solcher Schneidmesser ist es nicht möglich, eine auf die hohe Durchsatzleistung des Extruders angepaßte Schneidleistung zu erreichen.
  • Dies gilt auch für andere bekannte Vorrichtungen, bei denen nicht die Herstellung eines Granulates, sondern von Strangabschnitten im Vordergrund steht. So ist es bekannt (AT-A-251 461) einen von einer Strangpresse aus­gepreßten Strang zunächst senkrecht nach unten zu führen, anschließend umzulenken und in der Horizontalen weiter­zuführen. Auf der horizontalen Transportstrecke liegt der Strang abwechselnd auf profilierten Rollen auf und ist durch dazwischen liegende Führungsbuchsen hindurch­geführt. Um den noch verformungsfähigen Strang schonend zu transportieren sind in Transportrichtung schräg ange­stellte Druckluftdüsen vorgesehen. Der Strang wird schließ­lich durch eine letzte Führungsbuchse geschoben, hinter der ein umlaufender Arm mit einem Schneidmesser angeordnet ist. Der Strang läuft bis zu einem Anschlag und wird dann hinter der Führungsbuchse abgelängt. Dies setzt eine ent­sprechende Aushärtung voraus, anderenfalls der Strang gestaucht würde, was wiederum entsprechend lange Förderer notwendig macht. Eine hohe Durchsatzleistung läßt sich auch hiermit nicht erreichen.
  • Schließlich ist die eingangs genannte Vorrichtung bekannt (AT-A-144 379), bei der mehrere Stränge gleichzeitig er­zeugt und auf einem Förderband abgelegt werden. Von dort werden sie einzeln in je eine Düse übergeben und in den Spalt zwischen zwei aufeinander laufenden Förderbändern eingeführt. Danach gelangen sie in ein Führungsloch einer Schneidplatte hinter der ein Schneidmesser linear bewegt wird, bis sie schließlich einen dahinter angeordneten Anschlag erreichen. Über den Anschlag wird das Schneid­ messer angesteuert. Hier gilt das gleiche, was die Not­wendigkeit der Verfestigung anbelangt, jedoch wird auf­grund der gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer Stränge eine etwas höhere Durchsatzleistung erreicht. Aufgrund der in beiden vorgenannten Fälle relativ großen Länge der Strangabschnitte, kommt es allerdings auf enge Tole­ranzen wie bei einem Granulat nicht an.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die bei hoher Leistung die Herstellung eines gleichförmigen Granulates mit enger Toleranz gestattet.
  • Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß die Unterlage eine Abbindestrecke für die Treibladungsstränge bildet und daß die Treibladungsstränge von der Unterlage auf eine Gefäll­strecke übergeben und auf dieser unter Mitwirkung ihres Eigengewichtes der Schneidplatte mit einer der Anzahl der Stränge entsprechenden Anzahl von Führungslöchern zugeführt und beim Austreten aus den Führungslöchern mittels der hinter der Schneidplatte umlaufenden Schneidmesser gleich­zeitig auf die gewünschte kurze Länge geschnitten werden.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Treibladungs­stränge hinter dem Extruder vereinzelt und auf einer Unter­lage abgelegt. Der Strang durchläuft auf dieser Unterlage eine Abbindestrecke, auf der er eine ausreichende Form­stabilität erhält. Mittels der Unterlage, die praktisch keine Kräfte auf die Treibladungsstränge ausübt, gelangen die Stränge auf die Gefällstrecke, auf der sie weitgehend unter ihrem Eigengewicht, also wiederum ohne bzw. weit­gehend ohne äußere Krafteinwirkung durch Fördermittel oder dergleichen, die Schneidplatte erreichen und in deren Führungslöcher gelangen. Am gegenüberliegenden Austritt werden sämtliche Stränge auf Wunschmaß abgelängt, wobei sich die Schnittlänge mittels der Umlaufgeschwindigkeit der Schneidmesser einstellen läßt. Durch den schonenden Trans­port der Stränge bleiben diese formhaltig und haben bei Erreichen der Schneidmesser eine Formstabilität erreicht, die bei hoher Umlaufgeschwindigkeit der Schneidmesser zu einem sauberen, insbesondere geraden Schnitt führt. Die gute Formstabilität führt ferner - konstante, hohe Umlauf­geschwindigkeit der Schneidmesser vorausgesetzt - zu einer eng tolerierten Schnittlänge an sämtlichen Strängen.
  • In bevorzugter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Treibladungsstränge nach dem Ver­lassen des Extruders zu Strangabschnitten abgelängt werden, deren Länge ein Vielfaches der gewünschten Schnittlänge beträgt.
  • Mit dieser Ausbildung wird der Granuliervorgang von der Strangerzeugung im Extruder abgekoppelt, so daß es insbe­sondere möglich ist, hinter dem Extruder mit größeren Trans­port- und Schnittgeschwindigkeiten als die Austritts­geschwindigkeit am Extruder zu arbeiten. Auch läßt sich ein Strangabschnitt, der beispielsweise eine Länge bis zu 1,5 m aufweisen kann, bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten besser beherrschen.
  • In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß die Neigung der Gefällstrecke in Abhängigkeit von Gewicht und Konsi­stenz des Strangabschnittes derart eingestellt wird, daß die Strangabschnitte nur mittels einer zusätzlichen, jedoch geringen Kraft in Richtung des Gefälles fortbewegt werden.
  • Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Neigung so einzustellen, daß die Strangabschnitte gerade noch nicht in ein unkontrolliertes Rutschen gelangen, andererseits aber mit einer geringen Kraft fortbewegt werden können.
  • Um sämtliche Strangabschnitte unabhängig von ihrem Bewe­gungsverhalten auf der Gefällstrecke den Schneidmessern mit konstanter Geschwindigkeit zuzuführen, kann weiterhin vor­gesehen sein, daß die Strangabschnitte, vorzugsweise am Ende der Gefällstrecke mittels an ihrem Umfang im wesent­lichen achsparallel wirksamer Friktionskräfte in die Führungslöcher der Schneidplatte eingeführt werden.
  • Zur Durchführung des Verfahrens geht die Erfindung von einer Vorrichtung mit einem eine Vielzahl endloser Treib­ladungsstränge kleinen Durchmessers erzeugenden Extruder, einer hinter dem Extruder in Transportrichtung bewegten, die Treibladungsstränge einzeln nebeneinander aufnehmenden Unterlage, einer daran anschließenden Schneidplatte mit dahinter angeordneten Schneidmessern, die die Treibladungs­stränge auf Länge schneidet. Eine solche Vorrichtung zeich­net sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß hinter der Unter­lage eine Führung für jeden Treibladungsstrang mit einem seine Fortbewegung unter Mitwirkung seines Eigengewichtes gestattenden Gefälle angeordnet ist und daß am Ende der Führungen die Schneidplatte mit einer der Anzahl der Führungen entsprechenden Anzahl von Führungslöchern ange­ordnet ist, hinter der die an den Führungslöchern mit Abstand von diesen vorbeistreichenden, alle Treibladungs­stränge gleichzeitig auf Granulatlänge ablängenden Schneid­messer umlaufen, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß oberhalb der Unterlage nahe dem Aufgabeende eine Trenn­einrichtung für die Herstellung von Strangabschnitten angeordnet ist.
  • Praktische Versuche haben gezeigt, daß mit einer solchen Vorrichtung Treibladungsstränge im Durchmesserbereich von 0,5 bis 4 mm zu einer Schnittlänge von 1 bis 5 mm bei hoher Leistung verarbeitet werden können. Es lassen sich ohne Störungen Transportgeschwindigkeiten bis zu 1 m/s erreichen. Die Leistungsgrenze wird maßgeblich durch die Entzündungs­temperatur der Treibladungspulver bestimmt, die oberhalb 180 Grad Celsius liegt. Hierauf müssen die Umlaufgeschwin­digkeit der Schneidmesser, deren geometrische Form und Werkstoff (schnelle Wärmeabführung beim Umlauf) Rücksicht nehmen. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung von besonderer Bedeutung, daß die Schneidmesser mit Abstand vor den Führungslöchern umlaufen und so ein metallischer Kontakt zwischen der Schneidplatte und den Messern vermieden wird, der zu einer unkontrollierbaren Erhitzung führen könnte. Dies bedeutet andererseits, daß der Strang an der Schnitt­stelle nicht geführt ist und dem Messer ausweichen könnte. Um dies zu vermeiden, müssen die Schneidmesser mit hoher Geschwindigkeit umlaufen, die über 200 m/s liegen muß.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Unterlage ein umlaufender Förderer, der mit einer der Anzahl der Treib­ladungsstränge entsprechenden Anzahl von sich in Transport­richtung erstreckenden Aufnahmen für je einen Strangab­schnitt versehen ist. Beispielsweise ist der Förderer ein Förderband mit in Transportrichtung verlaufenden Rillen, die jeweils einen Treibladungsstrang bzw. einen Strang­abschnitt aufnehmen.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die an die Unterlage anschließende Führung aus Rinnen oder Rohren gebildet ist, die mit Gefälle zu der unterhalb der Unterlage angeordneten Schneidplatte verlaufen.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausbildung ist vorgesehen, daß das Gefälle der Führung veränderbar ist, so daß ein Zustand einstellbar ist, in dem die Strangabschnitte ge­rade noch nicht rutschen, bei einer geringen axialen Kraft jedoch unter Mitwirkung des Eigengewichtes fortbewegt wer­den können.
  • Dabei können hinter den Führungen und vor der Schneidplatte mit den Führungslöchern umlaufende Friktionsorgane paar­weise angeordnet sein, die jeweils zwischen sich einen Strangabschnitt aufnehmen und diesen in ein Führungsloch an der Schneidplatte einführen. Vorzugsweise sind die Friktionsorgane als umlaufende Bürsten ausgebildet.
  • Umlaufende Bürsten haben den Vorteil, daß sie auf den Strangabschnitt im wesentlichen nur achsparallel wirkende Reibungskräfte ausüben, und zwar jede einzelne Borste nur linienförmig, wobei Druckkräfte aufgrund des elastischen Ausweichens der Borsten vermieden werden. Gleichwohl ist gewährleistet, daß sämtliche Strangabschnitte mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit den Messern zugeführt werden.
  • Statt umlaufender Bürsten können auch Schlauchwalzen oder dergleichen verwendet werden, die gegebenenfalls mit einem Druckmittel gefüllt, aber leicht verformbar sind.
  • Um ein seitliches Ausweichen der Strangabschnitte zu ver­meiden, ist vorgesehen, daß die Strangabschnitte zwischen den Führungen und der Schneidplatte, insbesondere beider­seits der diametral an ihnen angreifenden Friktionsorgane, an linienförmigen Berührungsflächen, z. B. in Prismen, geführt sind.
  • Um eine größtmögliche Anzahl von Strängen verarbeiten zu können ist vorgesehen, daß die Führungslöcher in der Schneidplatte auf einem oder mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Vorzugsweise jedoch sind die Führungslöcher in Gruppen auf einer entsprechend einer Kreissekante verlaufenden Linie angeordnet, so daß das einzelne Schneidmesser mit seiner Schneidkante nacheinander die einzelnen Stränge einer Gruppe ablängt und somit einer­seits der Messerantrieb gleichmäßig belastet, andererseits ein gleichmäßiger Verschleiß am Messer gegeben ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß jeder Gruppe von Führungslöchern eine Gruppe von je­weils paarweise angeordneten, umlaufenden Bürsten als Friktionsorgane zugeordnet ist, die synchron angetrieben sind.
  • In der Gesamtheit der vorgenannten Merkmale lassen sich gleichzeitig ca. 100 Treibladungspulverstränge mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 m/s zu Granulat verarbei­ten.
  • Zweckmäßigerweise sind die Schneidmesser am Umfang eines Rotors angeordnet, wobei die Ausbildung vorzugsweise so getroffen ist, daß die Schneidplatte den Abschluß eines Auffangbehälters bildet, in dem der Rotor umläuft, und daß der Auffangbehälter von der Schneidplatte abhebbar ist. Das Granulat fällt unmittelbar hinter der Schneidplatte in den Auffangbehälter und kann entweder über einen Auslaß kontinuierlich oder satzweise entnommen werden. Um insbe­sondere die Messer am Rotor austauschen zu können, kann der Behälter von der ortsfesten Schneidplatte abgehoben werden. Der Auffangbehälter bildet zugleich einen Sicher­heitsschutz für den Rotor.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeich­nung gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1 ein schematisches Fließbild einer Vorrichtung zur Herstellung von Treibladungspulver-Granulat;
    • Figur 2 eine schematische Seitenansicht der Schneidplatte und mit dem Schneidrotor und dem Auffang­behälter;
    • Figur 3 eine Stirnansicht auf die Schneid­platte;
    • Figur 4 eine Ansicht einer Einzugseinheit in Transportrichtung gesehen;
    • Figur 5 eine Stirnansicht einer Antriebs­einheit gemäß Figur 3 und
    • Figur 6 eine vergrößerte Detailansicht zu Figur 4.
  • In Figur 1 ist ein Extruder 1 zur Verarbeitung ein-, zwei- oder dreibasiger Treibladungspulver gezeigt, der am Ende der Misch- und Knetstrecke einen Formkopf 2 zur Erzeugung von Treibladungssträngen aufweist. Der Formkopf 2 ist so ausgebildet, daß gleichzeitig eine Vielzahl parallel lie­gender Treibladungsstränge erzeugt wird, die mit Vorteil nebeneinanderlaufen, was beispielsweise mit einem flach­düsenartigen Formkopf gelingt.
  • Die den Extruder verlassenden Treibladungsstränge 3 gelan­gen auf eine Unterlage 4, die von dem Obertrum 5 eines umlaufenden Förderbandes 6 gebildet ist. Das Förderband 6 läuft in Richtung des angedeuteten Pfeils um und nimmt die einzelnen Treibladungsstränge 3 in je eine Aufnahme, z. B. in Rillen, die in Transportrichtung verlaufen, auf. Auf diese Weise werden die noch weichplastischen Treib­ladungsstränge schonend übergeben und transportiert. Im Bereich des Aufgabeendes des Förderers 6 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Trenneinrichtung 7 angeordnet, die die Treibladungsstränge 3 zu Strangabschnitten ablängt. Die Strangabschnitte können eine Länge im Bereich von einem Meter aufweisen. Die in den Rillen des Förderbandes 6 lie­genden Strangabschnitte gelangen hinter dem Abgabeende 8 des Förderers 6 auf eine Gefällstrecke 9, auf der sie sich im wesentlichen unter ihrem Eigengewicht fortbewegen. Auf der Gefällstrecke 9 sind eine der Anzahl der Strang­abschnitte entsprechende Anzahl von Führungen 10, bei­spielsweise in Form von Rinnen oder Rohren angeordnet, die die Strangabschnitte dem eigentlichen Granulierer 11 zu­führen.
  • Die Führungen 10, die zweckmäßigerweise auf einem gemein­samen Gestell angeordnet sind, lassen sich in ihrer Neigung einstellen, um in Abhängigkeit vom Reibungskoeffizienten und Gewicht der Strangabschnitte eine so weitgehende De­stabilisierung zu erreichen, daß eine geringere äußere Kraft zur Fortbewegung ausreicht.
  • Der Granulierer 11 weist beim gezeigten Ausführungsbeispiel (siehe Figur 2) eine ortsfeste Schneidplatte 12 auf, die eine Vielzahl von Führungslöchern 13 trägt, die an die Führungen 10 der Gefällstrecke fluchtend anschließen. Hinter der Schneidplatte 12 ist ein Rotor 14 angeordnet, der an seinem Umfang in Höhe der Führungslöcher 13 eine Vielzahl von Schneidmessern 15 aufweist, die hinter der Schneidplatte 12 und mit Abstand von dieser mit hoher Geschwindigkeit vorbeistreichen. Der Rotor 14 ist mit seiner Achse 16 in einer Buchse 17 der ortsfesten Schneid­platte 12 gelagert. Hinter der Schneidplatte 12 ist ein Auffangbehälter 18 angeordnet, dessen eine offene Stirn­seite durch die Schneidplatte 12 geschlossen ist. Der Auffangbehälter 18 ist in Richtung des Pfeils 19 verschieb­bar und auf diese Weise von der Schneidplatte 12 abhebbar.
  • Die über die Führungen 10 den Führungslöchern 13 zugeführ­ten Strangabschnitte werden durch die Messer 15 des umlau­fenden Rotors in kurze Treibladungskörper abgelängt, die in den Auffangbehälter 18 fallen. Dieser kann aufgrund der in Figur 1 dargestellten Schräglage über eine nicht ge­zeigte Austragsöffnung kontinuierlich entleert werden.
  • Mit Vorteil sind zwischen den auf der Gefällstrecke 9 angeordneten Führungen 10 und der Schneidplatte 12 umlau­fende Friktionsorgane paarweise angeordnet, die diametral an den Strangabschnitten angreifen und diese mit konstanter Geschwindigkeit der Schneidplatte 12 zuführen. In Figur 3, die eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform der Schneidplatte 12 zeigt, sind mehrere Führungslöcher zu jeweils einer Gruppe zusammengefaßt und jede Gruppe von Führungslöchern auf einer Linie entsprechend einer Kreis­sekante 20 angeordnet. Wie in Figur 3 zu erkennen, sind jeweils drei Gruppen auf Kreissekanten mit verschiedenem radialen Abstand vom Mittelpunkt der Schneidplatte ange­ordnet. Diesen drei Gruppen ist jeweils eine Antriebs­einheit 21 zugeordnet, die wiederum die Friktionsorgane für alle drei Gruppen antreibt.
  • Jeder Gruppen von Führungslöchern 13 ist eine Einzugsein­heit 22 mit einer der Anzahl der Führungslöcher in dieser Gruppe entsprechenden Anzahl von Friktionsorganen 23 zu­geordnet. Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind es insgesamt acht Führungslöcher 13.
  • Die Einzugseinheit besteht aus paarweise angeordneten Friktionsorganen 23, die auf einer gemeinsamen Achse 25 sitzen und von der Mitte über eine Riemenscheibe 24, die Teil der Antriebseinheit (Figur 5) ist, angetrieben werden. Jedes Paar von Friktionsorganen ist einem Führungsloch 13 zugeordnet und ergreift mit den einander zugekehrten Scheitelflächen den Strangabschnitt an diametralen Stellen. Die Friktionsorgane 23 können beispielsweise als umlaufende Bürsten ausgebildet sein.
  • Ein synchroner Umlauf der paarweise angeordneten Friktions­organe 23 ist, wie Figur 5 zeigt, dadurch hergestellt, daß die Riemenscheiben 24 von einem gemeinsamen Antriebsriemen 26 derart umschlungen sind, daß sie gegenläufig umlaufen. Sie sorgen dafür, daß sämtliche Strangabschnitte der Schneidplatte bzw. den umlaufenden Schneidmessern 15 mit gleicher Geschwindigkeit zugeführt werden. Die Schnitt­länge läßt sich folglich durch Variation der von den umlau­fenden Friktionsorganen 23 erzeugten Vorschubgeschwindig­keit und/oder der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors 14 ändern.
  • Figur 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Paars von Friktionsorganen 23 in Form von Bürstenwalzen, zwischen denen der Strangabschnitt 27 transportiert wird. Um ein seitliches Ausweichen des Strangabschnittes 27 zu ver­meiden, sind seitlich der Bürstenwalzen Prismenführungen 28 angeordnet, denen der Strangabschnitt nur linienförmig anliegt. Diese Prismenführungen erstrecken sich von dem Ende der Führungen 10 (Figur 1) bis zu der Schneidplatte 12.

Claims (20)

1. Verfahren zur Herstellung von Treibladungsgranulat aus Treibladungssträngen kleinen Durchmessers, die zu mehreren kontinuierlich extrudiert, hinter dem Extruder auf einer bewegten Unterlage vereinzelt abge­legt und mittels dieser einer Schneidplatte mit da­hinter angeordneten Schneidmessern, mittels der sie auf Länge geschnitten werden, zugeführt werden, da­durch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine Abbinde­strecke für die Treibladungsstränge bildet und daß die Treibladungsstränge von der Unterlage auf eine Gefäll­strecke übergeben und auf dieser unter Mitwirkung ihres Eigengewichtes der Schneidplatte mit einer der Anzahl der Stränge entsprechenden Anzahl von Führungslöchern zugeführt und beim Austreten aus den Führungslöchern mittels der hinter der Schneidplatte umlaufenden Schneid­messer gleichzeitig auf die gewünschte kurze Länge ge­schnitten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungsstränge nach dem Verlassen des Extruders zu Strangabschnitten abgelängt werden, deren Länge ein Vielfaches der gewünschten Schnittlänge beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2-3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Neigung der Gefällstrecke in Ab­hängigkeit von Gewicht und Konsistenz des Strangab­ schnittes derart eingestellt wird, daß die Strang­abschnitte nur mittels einer zusätzlichen, jedoch geringen Kraft in Richtung des Gefälles fortbewegt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangabschnitte mittels an ihrem Umfang im wesentlichen achsparallel wirksamer Friktionskräfte in die Führungslöcher der Schneidplatte eingeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Friktionskräfte am Ende der Gefäll­strecke auf die Strangabschnitte zur Wirkung gebracht werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem eine Vielzahl end­loser Treibladungsstränge kleinen Durchmessers erzeu­genden Extruder, einer hinter dem Extruder in Transport­richtung bewegten, die Treibladungsstränge einzeln nebeneinander aufnehmenden Unterlage, einer daran an­schließenden Schneidplatte mit dahinter angeordneten Schneidmessern, die die Treibladungsstränge auf Länge schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Unter­lage (4) eine Führung (10) für jeden Treibladungsstrang mit einem seine Fortbewegung unter Mitwirkung seines Eigengewichtes gestattenden Gefälle angeordnet ist und daß am Ende der Führungen (10) die Schneidplatte (12) mit einer der Anzahl der Führungen (10) entsprechenden Anzahl von Führungslöchern (13) angeordnet ist, hinter der die an den Führungslöchern mit Abstand von diesen vorbeistreichenden, alle Treibladungsstränge gleich­zeitig auf Granulatlänge ablängenden Schneidmesser (15) umlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Unterlage (4) nahe dem Aufgabeende eine Trenneinrichtung (7) für die Herstellung von Strang­abschnitten angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Unterlage (4) ein umlaufender För­derer (6) ist, der mit einer der Anzahl der Treibla­dungsstränge (3) entsprechenden Anzahl von sich in Transportrichtung erstreckenden Aufnahmen für je einen Strangabschnitt versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (6) ein Förderband mit in Transportrichtung verlaufenden Rillen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Unterlage (4) anschlie­ßende Führung (10) aus Rinnen oder Rohren gebildet ist, die mit Gefälle zu der unterhalb der Unterlage (4) an­geordneten Schneidplatte (12) verlaufen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Gefälle der Führung (10) veränder­bar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Führungen (10) und vor der Schneidplatte (12) mit den Führungslöchern (13) um­laufende Friktionsorgane (23) paarweise angeordnet sind, die jeweils zwischen sich einen Strangabschnitt aufneh­men und diesen in ein Führungsloch (13) an der Schneid­platte (12) einführen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die Friktionsorgane (23) als umlaufende Bürsten ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die Friktionsorgane (23) als umlaufende Schlauchwalzen ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, da­durch gekennzeichnet, daß die Strangabschnitte (27) zwi­schen den Führungen (10) und der Schneidplatte (12), insbesondere beiderseits der diametral an ihnen an­greifenden Friktionsorgane (23), an linienförmigen Be­rührungsflächen, z.B. in Prismen (28), geführt sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die Führungslöcher (13) in der Schneidplatte (12) auf einem oder mehreren kon­zentrischen Kreisen angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die Führungslöcher (13) in Gruppen auf einer Kreissekante (20) angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, da­durch gekennzeichnet, daß jeder Gruppe von Führungs­löchern (13) eine Gruppe von jeweils paarweise an­geordneten, umlaufenden Bürsten als Friktionsorgane (23) zugeordnet ist, die synchron angetrieben sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, da­durch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (15) am Umfang eines Rotors (14) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, da­durch gekennzeichnet, daß die Schneidplatte (12) den Abschluß eines Auffangbehälters (18) bildet, in dem der Rotor (14) umläuft, und daß der Auffangbehälter von der Schneidplatte (12) abhebbar ist.
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