NO120061B - - Google Patents

Description

Spreder for partikkelformet materiale.

Oppfinnelsen angår en innretning for spredning av

partikler, særlig nyttig for spredning av findelte partikler såsom fint pulver, og spesielt en anordning som muliggjør lett utstøting og spredning av pulver eller annet partikkelformet materiale ut av en beholder eller et kanister som opprinnelig er lukket.

Det er ofte ønskelig å bruke en innretning som mulig-

gjør en i det vesentlige fullstendig og rask utstøting av en porsjon partikkelformet materiale ut i atmosfæren. En slik ut-

støting kan fås istand med en beholder eller et kanister ved å

bruke en eksplosiv ladning med passende relativt langsomt gass-utviklende, brennende utdrivningsmiddel til å støte ut partiklene

men hvis man prøver noe slikt med en på forhånd lukket eller forseglet beholder møter man et vanskelig problem i de stridende krav mellom å få istand en lukking som er sterk nok til å hindre uønsket og utilsiktet for tidlig åpning, og et billig, lett kanister eller annen beholder, mens man samtidig har tilstrekkelig begynnelsestrykk til å få lokket over utløpet til å åpne seg så at det partikkelformige materiale kan støtes ut. Hvis man således bruker en tykkvegget beholder er det nok mulig å ha et godt lukket utløpsåpningselement eller lokk og få istand passende brudd på denne sterke lukking med en tilstrekkelig eksplosiv ladningj men på den annen side er det i de fleste tilfeller ønskelig å bruke et lett kanister samtidig som man har et tilstrekkelig sterkt lokk eller annen lukking over utløpsåpningen, og dette byr på et problem med hensyn til å få istand brudd eller fjerning eller annen åpning av lokket eller lukkeelementet med den på-krevete mindre eksplosivladning som en slik lettere beholder kan tåle. Man har også funnet at når det dreier seg om å ut-støte partikkelformet materiale fra et kanister ved bruk av en eksplosiv ladning, møter man ofte et vanskelig problem ved at partiklene pakker seg sammen langs beholderens sidevegger når det er partikkelformet materiale det dreier seg om. Dette hindrer eller vanskeliggjør utstøting av partiklene, især når ut-løpsåpningen er betydelig smalere enn tverrsnittet av det kammer som dannes av beholderens sidevegger. Disse vanskeligheter er det ønskelig å overvinne ved at det fremskaffes en beholder-spreder som er sterk nok til å hindre brudd under vanlig hånd-tering, men som tross lav vekt er relativt sikker når den holdes i hånden av en operatør under betjening.

Et hovedformål for oppfinnelsen er således å skaffe

en spreder som kan brukes for spredning av pulverformet materiale og som er særlig egnet for rask utstøting av partikkelmate-rialet, særlig findelt pulver, samtidig som man kan gjøre bruk av en relativt lett beholder med forholdsvis liten utdrivningsladning, og som også muliggjør bruk av et forholdsvis robust utløpsdekke eller lukkeelement hvis dette finnes ønskelig.

Sprederen ifølge oppfinnelsen er av den art som omfatter en beholder for materialet som skal utstøtes-, og hvor beholderen er anordnet med et bevegelig stempel idet beholderen har en lukking i avstand fra stemplet og som på pålitelig måte dekker en flate som danner en utløpsåpning i beholderen når lukkingen fjernes, gassproduserende midler for overføring av bevegelse av stemplet henimot lukkingen, og sprederen karakteriseres ved et kraftoverførende støtstangorgan anordnet mellom stemplet og lukkingen for overføring av kraft på lukkingen når stemplet beveges, hvilket støtstangorgan omfatter en stang som har stilling mellom stemplet og lukkingen men har kortere lengde enn avstanden mellom de motstående effektive flater henholdsvis av stem-

t

plet når dette befinner seg i hvilestillingen og lukkingen.

Andre formål og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse under henvisning til vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 er et lengdesnitt gjennom sprederen konstruert overensstemmende med oppfinnelsen, idet sprederen er vist i sin stilling forut for tenning og utstøting av materialet.

Fig. 2 er en perspektivisk fremstilling av sprederen

i fig. 1.

Fig. 3 er et lengdesnitt i likhet med det i fig. 1

som viser sprederens virkning etter tenning og på det tidspunkt da lokket over utløpsåpningen skjæres eller brytes av, og

Fig. 4 er et lengdesnitt i likhet med fig. 1 og 3,

som viser sprederens virkning etter at utløpsåpningens lukke-skive er skåret av, mens materialet slynges ut fra sprederen.

Som det detaljert fremgår av tegningene, så har den viste spreder 11 form av en beholder eller kanister 13 som fortrinnsvis lages av lett plastmateriale som nylon, Delcrin acetal-harpiks, eller annet passende, relativt lett materiale med god styrke. Ved den illustrerte utførelse er den ene ende 13a av beholderen 13 lukket slik som den fra begynnelsen av er form-støpt eller på annen måte formet, og over den opprinnelige åpne munning i den annen ende av den sylindriske beholder 13 er festet et lokk 15 som kan være av liknende materiale og som på passende måte er festet til hovedstammen 13 av beholderen med en trykk-sveis eller et klebemiddel langs den ringformete sammenføynings-sone mellom lokket 15 og kanisterlegemet 13, idet denne sone generelt er angitt med 16.

Lokket 15 på beholderen har en lukking over utløps-åpningen i form av en enhetlig skjæreplate 17 laget i ett med denne, idet der er en ringformet, relativt svekket skjæresone 17b som utgjøres av en tynnere veggsone som omgir skjæreplaten og er forbundet med den øvrige del av lokket 15. Hvis det ønskes, kan en kappe 23 med flens anbringes over skjærelokket for å gi ekstra beskyttelse av skjæreplaten mot brudd av ytre årsaker. I dette tilfelle kan kappen hvile i et sete i lokket 15 som angitt i fig. 1, for eksempel anbrakt med et lett trykk eller holdt på plass med et trykkfølsomt klebebånd (ikke vist). Men bruken av kappen 23 er valgfri i mange tilfeller, ettersom skjære-skivesonen i den foreliggende oppfinnelse kan gjøres tilstrekkelig sterk til å.hindre de fleste utilsiktete eller på annen måte uønskete brudd av skjæreplaten 17, uten at det behøves noen ekstra hette 23.Hetten 23 er især nyttig i slike tilfeller hvor lokket 15 kan bli utsatt for ekstra høye trykk, såsom trykk fra det eksplosive utdrivningsmiddel, før beholderen som sådan avfyres. Porsjonen av pulver eller annet fyllmateriale 25 som skal slynges ut er opprinnelig plassert i et kammer mellom et trakt-formet element 21 ved beholderens utløpsende og et stoppestem-pel 2 7 som i sin normale begynnelseshvilestilling er anbrakt ved eller nær ved den motsatte ende av beholderen 13. Stemplet 27 kan være forsynt med en passende slepende trykkfølsom- stoppe-krave 27c for å hjelpe til med lukkingen mellom det foranliggende kammer med det partikkelmateriale som skal utstøtes, og kammeret for ekspanderende gass som ligger bak stemplet 27. Fremdrifts-gasser fra en utdrivingsladning som skal beskrives i det føl-gende brukes til å gi fremadrettet bevegelse til stoppestemplet 27 og derved bryte skjæresonen 17b med påfølgende utstøting av pulveret eller det andre materiale 25 gjennom den utløpsåpning

18 som dannes ved brudd og utstøting av skjæreplaten 17.

Bruddet av skjæreplaten 17 langs den svekkete sone 17b skjer ved at en konsentrert kraft overføres på skjæreplaten som følge av bevegelse av stemplet. 27. Dette gjøres i den illustrerte utforming først og fremst gjennom et kraftoverførende stangorgan som generelt er angitt med 31. Stangorganet 31 er på illustrasjonen vist som et rør 29 som ved sine motsatte ender er i inngrep med tilgrensende nipler 17a og 27a som er laget i ett med og utgående fra henholdsvis lukkingen eller platen 17

og stemplet 27, hvorved stemplet 27 er forbundet med skjæreplaten 17 i kraftoverførende forbindelse. Siden røret 29 er slik formet at det gir en løs pasning om begge nipler 17a og

27a vil dette rør støtes ut fra beholderen med utdrivnings-

ladningen, og det er derfor ønskelig at dette rør lages av et lett, men likevel tilstrekkelig sterkt materiale, såsom aluminium, for å holde dets masse og mulige evne til skade av projektil så lav som mulig. Dette rør 29 er kortere enn den normale avstand ved hvilestilling før avfyring mellom de- motstående flater av stemplet 27 og platen 17, hvilket muliggjør en begynnende langsgående bevegelse av stemplet 27 etter at ladningen er antent,

men før stemplet utøver noe direkte trykk på skjæreplaten 17

ved hjelp av stangorganet 31, hvori er innbefattet røret 29.

Dette er viktig som en sikkerhetsanordning som hjelper til å motvirke sprengning av den plastiske beholder 13. Hvis altså platen 17 ikke kan avskjæres, eller på annen måte ikke påvirkes av den stempelkraft som overføres gjennom røret 29 etter at stemplet har fått kontakt med den bakre ende av røret, så vil stemplet ha gått tilstrekkelig fremover til å øke volumet av utdrivningsgassen så meget at oppbyggingen minskes, hvorved man i høy grad reduserer sannsynligheten for at beholderen brister.

Mens stangorganet 31 for kraftoverføring med tapt bevegelse er illustrert i form av et rør som omgir motstående nipler ved de motsatte ender, så vil man innse at en alternativ,

men mindre effektiv utførelse kan lages ved å plassere en fast stav mellom stemplet 27 og skjæreplaten, mens den tapte bevegelse etableres ved at der ved motstående ender av staven anordnes motstående koppformete utvidelser av stemplet 27 og platen 17, idet staven i dette tilfellet er kortere enn avstanden mellom de motstående bunner av de to kopper eller anlegg i de koppformete utvidelser. Også på denne måte oppnås en liknende begynnende bevegelse av stemplet 27 før det overføres noen direkte kraft fra stemplet til skjæreplaten. Men som angitt foretrekkes den illustrerte utforming som mer fordelaktig, siden anordningen med stangorganet i form av et rør 29 som passer inn over en eller flere nipler gir øket sikkerhet gjennom lavere vekt av dette element, mens det samtidig gir maksimum styrke til søylen laget av en gitt stoffmengde og vekten av dette element. Ennu en alternativ utforming, en mellomform, dannes hvis rørelementet lages i ett med enten stemplet 27 eller platen 17, idet rørets frie ende anordnes med en dødgangsbevegelse i forhold til rørets frie ende gjennom en tilpasset nippel enten på stemplet eller på platen.

Det er fremskaffet ennå en ekstra sikring for å hjelpe til å hindre sprengning av beholderen i tilfelle av at det skulle bygge seg opp noe overskuddstrykk. Dette ligger i at det er tilveiebrakt en relativt tynnvegget svekket ring 2 7b i stemplet 2 7 radialt utenfor området for øyeblikkelig trykkoverføring til stangorganet 31.

Hvis altså stemplet skulle være ute av stand til å bevege seg på grunn av at ledekraven 27c på stemplet 27 skulle kile seg fast mot sylinderveggen, så ville takket være virkningen av denne trykksvekkende ring, den sentrale del av stemplet 2 7 kunne bevege seg forover til tross for at den ytre del var fastkilt, som følge av den trykksvekkete sone som dannes av ringen 2 7b. Den midtre del av stemplet 27 kan således skjæres løs fra den ytre stopperdel på grunn av trykket bak stemplet når dette når det punkt hvor kraften på stemplet overstiger skjærestyrken i ringen 27b. I dette tilfellet ville fremdriftsgassene bak stemplet løpe ut gjennom den avskårne ringsone som følge av at den tynnveggete ring 27b rives over, og disse gasser vil strømme ut i den relativt lett sammentrykkbare pulverladning 25 og for-svinne i dette sterkt forstørrete rom, hvorved man hindrer at der bygges opp et trykk stort nok til å sprenge sylinderen.

Den trakt 21 som ligger an mot skjæreplaten 17 kan utføre flere funksjoner når sprederen betjenes. En av disse er dens sentralt rettete styrevirkning på pulveret og ledningen av dette ut gjennom utløpsåpningen 18 når platen 17 rives ut. Trakten kan også hjelpe til ved utskjæringen av ringen 17, selv om denne funksjon normalt ikke var nødvendig, siden stangorganet 31 normalt vil greie denne "skjæreoperasjon uten av det behøves noen medvirkning av trakten 21. Men i noen tilfeller kan det være tilstrekkelig sammenpressing av stoffet 25 til å fremkalle brudd av skjæreplaten 17 før stemplet kommer i direkte kontakt med røret 29. Det normale er imidlertid at stoffet 25 vil være så løst i sin opprinnelige form at skjæreplaten 17 vil rives ut og slynges vekk før stoffet 25 er så sammentrykket at det kan overføre tilstrekkelig kraft på skjæreplaten 17 gjennom virkning av trakten 21 i den grad at den bevirker utskjæring av platen. Trakten 21 har en sentral utløpsåpning 21a ved dens smalere skrå del 21b. Denne mindre åpne ende 21b hviler på et ringformet sete 19 som er utformet på innerflaten av skjære platen 17 nær ved den ringformete skjæresone, og den større ytre ende 21c av trakten 21 ledes langs den sylindriske side-vegg i kanistret 13, idet den hindres fra å gli tilbake ved en skulder som er dannet på innerveggen av beholderen nær den bakre overflate av traktens ytre og større ende 21c. Trakten er opprinnelig atskilt fra den gjenværende del av lokket 15 på grunn av setestillingen på det ringformete sete 19, som vist i fig. 1, men ved brudd og utstøting av skjæreplatetrakten 21 beveges den henimot hoveddelen av lokket 15 og setter seg fortrinnsvis i denne fremadgående bevegelse i stilling mot dens ytre større ende 21c på den tilgrensende radiale ytterkant av lokket 15.

For å utvikle det ønskete eksplosive gasstrykk for fremdrift og bevegelse av det glidende stempel 27 og pulveret 25, er det laget en kammermontering 39 som hviler i en koppformet hylse 41 utformet i den lukkete ende 13a i kanistret 13. Fremdriftskammermonteringen 39 er av en selvbærende modulkonstruk-sjon som gjør det mulig å føre den inn i hylsen 41 enten før eller helst etter at kanistret 13 er fylt med pulver eller annet materiale 25, især forsåvidt som hylsen 41 også er fullstendig avstengt fra det innvendige kammer som inneholder pulveret 25. Dette gir samtidig letthet og uavhengighet med å fylle inn pulveret og plasseringen av fremdriftmonteringen 39.

Fremdriftsmonteringen 39 kan passende lages med ytre

og indre hoveddeler 39a, 39b, som er glidbart eller pressbart sammenpasset. Passende lukking mot trykktap kan skaffes ved hjelp av en O-ringlukker 47 hvilende i en ringformet utsparing i den ytre del 39a, og hele monteringen 39 kan passende holdes i stilling inne i den koppformete hylse 41 f.eks. ved hjelp av et par holdenåler 45 som passer inn i tversoverstående låse-groper utsparet i de tilgrensende veggdeler av kanisterenden 13a og fremdriftskammerets hoveddel 39a.

Fremdriftskammermonteringen 39 omfatter en fremdrifts-ladning 49 som er dekket av et utblåsbart lokk 51 hvilende i en ringformet utsparing 53 ved den indre ende av hoveddelen av monteringen 39. Ved bunnen av hylsen 41 i kanistret 13 er der en utskjæringsplate 43 med en ringformet tynnere svekket sone 43a, som vist i fig. 1. Når fremdriftsmonteringen 39 er på plass kan utblåsingslokket 51 ligge nær inntil skjæreplaten 43, og den er innrettet til å bevirke utblåsing av skjæreplaten 43 når den eksplosive utdrivningsladning 49 tennes, som vist i fig. 3.

I den illustrerte utførelse tennes utdrivningsladningen ved hjelp av en mellomliggende pyroteknisk tidsforsinket sikring 55 som har form av en stav av passende sikringsmateriale såsom en pulverblanding av malt glass og kvarts, zirkon og barium-kromat med standardisert tidsforsinket sikringskonstruksjon, som ligger i et beskyttende metallrør 57 og står i forbindelse med utdrivningsladningen 49 ved dennes indre ende. Over den ytre ende av det beskyttende rør 57 kan plasseres et perforert metall-skjold eller lokk 59, og på dette hviler en tennhette 61 av kon-vensjonell type, innrettet til avfyring med en hane 67.

Hanen 6 7 kan være av passende vanlig konstruksjon og

er avbildet slik at den bæres av en dreiebolt 6 9 som også bærer en utløsende spent fjær 71, som gir hanen 67 den ønskete bevegelse til kontakt med ladningen 61. Før avfyringen holdes hanen 67

i paratstilling som vist i fig. 1 ved hjelp av et L-formet håndtak 63 av vanlig type, og som er hektet fast under en hake 39aa i fremdriftskammermonteringen 39a, som vist i fig. 1. Dette håndtak kan passende holdes tilbake i sin utgangsstilling ved hjelp av en løsbar holdernål 65 og trekkring 65a som hviler i en passende tverrgående boring i endeveggen 13a av beholderen 13.

Ved bruk kan beholderen 11 enten holdes i hånden, kastes eller senkes ned til den ønskete virkningssone. Håndtaket 63

kan frigjøres ved at man fjerner trekkringen 65a og holdenålen 65, og etter frigjøring av håndtaket 63 beveges hanen 67 i per-kusjonskontakt med ladningen 61 av fjæren 71. Tennsatsen setter i gang forbrenning av tidsforsinkelsessikringen 55 som deretter tenner utdrivningsladningen 49, og denne bevirker utblåsing av utblåsingslokket 51 og skjæreplaten 43, samt langsgående bevegelse av glidestemplet 27 mot utløpsenden av kanistret 13.

Stoppestemplet 27 beveges frem mot skjæreplaten 17 av trykket av fremdriftsgassen bak stemplet 27. Siden røret 29

fritt kan gli på niplene 27a og 17a uten å by noen vesentlig mot-stand før gapet mellom de effektive flater av stemplet 2 7 og skjæreplaten 17 er minsket til en avstand svarende til røret 29, vil stemplet 27 først etter denne grad av bevegelse virke med full kraft av det trykk som hviler på hele stempelarealet gjennom stangorganet 31 på skjæreplaten 17, med mindre pulvermaterialet 25 er tilstrekkelig sammenpresset til å fremkalle brudd og

utblåsing av skjæreplaten 17 ved trykkoverføring gjennom pulveret til trakten 21 og skjæreplaten 17. Dette trykk må være stort nok til å få skjæreplaten 17 til å briste, som foran omtalt. Skjæreplaten 17 blir således skåret ut og støtt vekk fra kanistret sammen med beskyttelseslokket 23, og pulvermaterialet 25 tvinges med makt til å slynges ut gjennom utløpsåpningen 18 ved den stadig fremadskridende bevegelse av stemplet 27. Denne fremadgående bevegelse av stemplet 27 avsluttes når det støter mot trakten 21.

Claims (4)

1. Spreder for partikkelformet materiale omfattende en beholder for materialet som skal utstøtes, og hvor beholderen er anordnet med et bevegelig stempel idet beholderen har en lukking ( 17) i avstand fra stemplet og som på pålitelig måte dekker en flate som danner en utløpsåpning i beholderen når lukkingen fjernes, gassproduserende midler for overføring av bevegelse av stemplet henimot lukkingen, karakterisert ved et kraftoverførende støtstangorgan anordnet mellom stemplet (27) og lukkingen (17) for overføring av kraft på lukkingen når stemplet beveges, hvilket støtstangorgan omfatter en stang som har stilling mellom stemplet og lukkingen men har kortere lengde enn avstanden mellom de motstående effektive flater henholdsvis av stemplet når dette befinner seg i hvilestillingen og lukkingen.

2. Spreder som angitt i krav 1, karakterisert ved at støtstangen utgjøres av et rør (29).

3. Spreder som angitt i krav 1, karakterisert ved at enten stemplet (27) eller lukkingen (17) er påmontert en hylse eller nippel (27a, henholdsvis 17a) og er rettet fremover til den annen henholdsvis av stemplet og støtstangen, og at støt-stangen har en utboring (31) og er glidbart montert på nippelen.

4. Spreder som angitt i krav 1, karakterisert ved at stemplet (27) og lukkingen (17) hver er anordnet med en nippel (27a,17a), som rager rett ut henholdsvis fra stemplet og lukkingen, og at støtstangen (29) har en åpning ved hver ende-tilpasning slik at niplene rager inn i hver sin av nevnte motstående åpninger.