NO130472B

NO130472B -

Info

Publication number: NO130472B
Application number: NO02234/72A
Authority: NO
Inventors: T Turner
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1974-09-09
Also published as: NO130472C; AU457088B2; ZM10072A1; SE393091B; DE2229463B2; CH548062A; ES404238A1; IT961242B; FR2143444B1; ZA724153B; FR2143444A1; BE785218A; DE2229463A1; GB1345233A; AU4350272A; CA964749A

Description

Fremgangsmåte og apparat til Method and apparatus for

regulert matning av pulverformet, regulated feeding of powdered,

eksplosjonsfølsomt materiale. explosive material.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et apparat til regulert fremmatning av et pulverformet, eksplosjonsfølsomt mate- The invention relates to a method and an apparatus for the regulated feeding of a powdered, explosion-sensitive feed

riale for fremstilling av en eksploderende lunte, omfattende mat- rial for the manufacture of an exploding fuse, comprising food-

ning av materiale under tyngdekraftens innvirkning og under slike betingelser at pulveret strømmer som en masse gjennom utløpet av en massestrømtrakt for materialet. ning of material under the influence of gravity and under such conditions that the powder flows as a mass through the outlet of a mass flow funnel for the material.

Ved mange fremstillingsprosesser er det nødvendig med en nøyaktig kontrollert og regulert fremmatning av pulverformet mate- In many manufacturing processes, it is necessary to have a precisely controlled and regulated feeding of powdered feed

riale. Strømningshastigheten av frittstrømmende pulverformet materiale foretas i alminnelighet ved hjelp av en skruematningsmeka-nisme eller ved strømning gjennom en åpning under tyngdekraftens innvirkning. Den førstnevnte fremgangsmåte er ikke egnet for mat- rials. The flow rate of free-flowing powdered material is generally accomplished by means of a screw feed mechanism or by flow through an opening under the influence of gravity. The former method is not suitable for food-

ning av eksplosjonsfølsomt, pulverformet materiale slik som dette f.eks. er nødvendig ved fremstilling av eksplosive lunter og for dette øyemed anvendes derfor tradisjonelt den sistnevnte fremgangsmåte. Denne fremgangsmåte er imidlertid ikke alltid tilstrekkelig nøyaktig med derav følgende variasjoner i ladningsmengde pr. lengde-enhet av lunten, spesielt mellom forskjellige porsjoner av eksplosivt luntemateriale. ning of explosion-sensitive, powdered material such as this, e.g. is necessary in the manufacture of explosive fuses and for this purpose the latter method is therefore traditionally used. However, this method is not always sufficiently accurate, with consequent variations in the amount of charge per unit length of the fuse, especially between different portions of explosive fuse material.

Det er et øyemed for foreliggende oppfinnelse å skaffe It is an object of the present invention to provide

en forbedret fremgangsmåte og et apparat for fremmatning av pulverformet, eksplosjonsfølsomt materiale ved hjelp av hvilke slikt materiale kan mates mere jevnt og ensartet under fremstilling av lunter. an improved method and apparatus for feeding powdered, explosion-sensitive material by means of which such material can be fed more evenly and uniformly during the manufacture of fuses.

Det nye og særegne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at gass under trykk tilføres til materialet over traktut- The new and distinctive feature of the method according to the invention is that gas under pressure is supplied to the material via tract

løpet og at gasstrykket innstilles ved hjelp av anordninger som reagerer på strømningshastigheten for det pulverformede materiale gjen- the course and that the gas pressure is set using devices that react to the flow rate of the powdered material re-

nom traktutløpet for å opprettholde en forutbestemt verdi av det pulverformede materialets strømningshastighet. nom tract outlet to maintain a predetermined value of the powdery material flow rate.

Den nevnte traktformede beholder skal således være en så-kalt massestrømtrakt, dvs. en trakt utført slik at når utløpet er åpent, vil hele traktens innhold være i bevegelse og det finnes ikke noe stillestående materiale slik som er tilfelle i en kjernestrøm-trakt. En fremgangsmåte for konstruksjon av en massestrømtrakt for et bestemt materiale er beskrevet av jenike i Bulletin nr. 123, University of Utah Engineering Experiment Station. The aforementioned funnel-shaped container must thus be a so-called mass flow funnel, i.e. a funnel designed so that when the outlet is open, the entire contents of the funnel will be in motion and there is no stagnant material as is the case in a core flow funnel. A method of constructing a mass flow funnel for a particular material is described by Jenike in Bulletin No. 123, University of Utah Engineering Experiment Station.

Ifølge et videre aspekt ved oppfinnelsen omfatter den et apparat for matning av pulverformet, eksplosjonsfølsomt materiale ved utførelse av den angitte fremgangsmåte og omfattende en masse-strømtrakt for materialet, karakterisert ved at trakten har et perforert veggparti i nærheten av utløpet samt anordninger for tilførsel av gass under trykk gjennom det nevnte perforerte veggparti til traktens indre, samt en anordning for overvåkning av strømmen av det pulverformede materiale fra traktutløpet og gassregulerings-anordninger som reagerer på strømningshastigheten for det pulverformede materiale for variering av trykket av gassen som tilføres gjennom det nevnte perforerte veggparti i trakten slik at strømmen av pulverformet materiale fra trakten opprettholdes på en forut- According to a further aspect of the invention, it comprises an apparatus for feeding powdered, explosion-sensitive material when carrying out the specified method and comprising a mass flow funnel for the material, characterized in that the funnel has a perforated wall section near the outlet as well as devices for supplying gas under pressure through the aforementioned perforated wall portion to the interior of the funnel, as well as a device for monitoring the flow of the powdered material from the funnel outlet and gas control devices that respond to the flow rate of the powdered material to vary the pressure of the gas supplied through the aforementioned perforated wall portion in the hopper so that the flow of powdered material from the hopper is maintained at a pre-

bestemt verdi. specific value.

Det oerforerte veggparti av trakten kan være et parti av The over-reinforced wall part of the funnel can be a part of

trakten utfort med et eller flere hull, men fortrinnsvis er dette narti utfort av pordst materiale som sintret metall,og det fore- the funnel is lined with one or more holes, but preferably this is lined with porous material such as sintered metal, and the

trekkes videre at perforeringene skal være tilstrekkelig små til å hindre at pulver som tilfores til apparatet utilsiktet skal passere ut gjennom det perforerte veggparti. For å lette tilfør- it is further drawn that the perforations must be sufficiently small to prevent powder supplied to the device from accidentally passing out through the perforated wall section. To facilitate supply-

selen av gass til trakten, blir det perforerte veggparti hensiktsmessig omgitt av en kappe eller et fordelingsror som er for- the seal of gas to the funnel, the perforated wall section is suitably surrounded by a jacket or a distribution tube which is pre-

bundet med en gasstilforselsanordning. Anordningen for reguler- tied with a gas supply device. The device for regulating

ing av stromningen av Dulverformet materiale er hensiktsmessig en beta-stråle regulator, og kontrollanordninen for gasstrykk- ing the flow of Dulverform material is suitably a beta-ray regulator, and the control device for gas pressure

et omfatter hensiktsmessig en elekro-pneumatisk konverter som varierer gasstrykket i overensstemmelse med et elektrisk signal fra reguleringsanordningen. it suitably comprises an electro-pneumatic converter which varies the gas pressure in accordance with an electrical signal from the regulating device.

Oppfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte til fremstill- The invention further includes a method for producing

ing av eksDlosive lunter hvor pulverformet sprengstoff tilfores gjennom en massestromtrakt i regulert mengde ved hjelp av den forannevnte fremgangsmåte for fremstillingen av kjernen i en lunte(ing of explosive fuses where powdered explosives are fed through a mass flow funnel in a regulated amount using the aforementioned method for the production of the core of a fuse (

og kjernen omvikles med beskyttende omhylningsmaterialer. and the core is wrapped with protective sheathing materials.

Oppfinnelsen omfatter videre et apparat for fremstilling av eksplosive lunter hvilket apparat omfatter det forannevnte apparat ifolge oppfinnelsen for fremmatning av pulverformet materiale og anordninger for omvikling av beskyttende omhylningsmaterialer om- The invention further comprises an apparatus for the production of explosive fuses, which apparatus comprises the aforementioned apparatus according to the invention for feeding powdered material and devices for wrapping protective covering materials around

kring en strom av pulverformet sprengstoff efter at dette har oassert ut av massestrdmtrakten. Ved en foretrukken utforelses-form for apparatet omfatter omviklingsanordningen anordninger ved hjelp av hvilken et bånd kan foldes eller boyes slik at det danner et slangeformet hylster omkring pulverstrommen samt anordninger for omvikling av et eller flere armeringslag av spunnet tekstilgarn omkring det nevnte slangeformede hylster slik at det derved dannes hva der generelt kan betegnes den halvferdige lunte. around a stream of powdered explosives after this has oozed out of the mass flow funnel. In a preferred embodiment of the apparatus, the wrapping device comprises devices by means of which a band can be folded or bent so that it forms a snake-shaped sleeve around the powder flow as well as devices for wrapping one or more reinforcing layers of spun textile yarn around the said snake-shaped sleeve so that the thereby forming what can generally be termed the half-finished fuse.

Anparatet omfatter fortrinnsvis ekstruderingsanordninger for på- The device preferably comprises extrusion devices for

foring av et ytre vanntett lag av syntetisk plast på den halv- lining an outer waterproof layer of synthetic plastic on the half-

ferdige lunte. finished fuse.

Oppfinnelsen skal i det folgende beskrives nærmere ved hjelp The invention will be described in more detail in the following with help

av et eksemoel og under henvisning til tegningene som skjematisk of an example and with reference to the drawings as schematic

viser et vertikalsnitt gjennom et apparat under bruk for frem- shows a vertical section through a device in use for

stilling av en lunte. position of a fuse.

Apparatet omfatter en massestromtrakt 10 for eksplosivt The apparatus comprises a mass flow funnel 10 for explosives

materiale 11 hvilken trakt er utfort med et oerforert veggparti 12 over utlopet 13• Trakten er omgitt av en kappe 14 som det kan material 11 which funnel is extended with a reinforced wall section 12 above the outlet 13• The funnel is surrounded by a jacket 14 which can

tilfores luft til gjennom et innlopsror 15- Kappen 14 er omgitt av et konisk foringsror l6 utfort slik at det dannes et ringformet mellomrom omkring kappen 14 inn i og gjennom hvilket rom et bånd 17 kan fores og foldes omkring sin lengde-akse under innvirkning air is supplied to through an inlet pipe 15 - The casing 14 is surrounded by a conical liner pipe l6 extended so that an annular space is formed around the casing 14 into and through which space a strip 17 can be fed and folded around its longitudinal axis under impact

av foringsroret 16 slik at det dannes et slangeformet hylster om- of the casing pipe 16 so that a snake-shaped casing is formed around

kring materialet som strommer ut fra traktutlopet 13. En dyse l8 around the material flowing out from the tract run 13. A nozzle l8

som befinner seg under utlopet er formet og anbragt slik at den vil oppta det slangeformede hylster og konsolidere det eksplosive innhold i hylsteret uten å bremse materialstrommen fra traktut- which is located below the outlet is shaped and positioned so that it will occupy the snake-shaped casing and consolidate the explosive contents in the casing without slowing the flow of material from the tract outlet

lopet 13. race 13.

Under dysen l8 og koaksialt med denne er det anordnet to Below the nozzle l8 and coaxially with it, two are arranged

horisontale aksialt adskilte motsatt roterbare horisontale platt- horizontal axially spaced oppositely rotatable horizontal plates

former 19 og 20 med sentrale nav 21 g 22 og sentrale huller 23 forms 19 and 20 with central hubs 21 g 22 and central holes 23

og 24' Hver plattform er innrettet til å bære en flerhet fritt roterbare tekstilspoler 25 fra hvilke tekstilgarn 26 kan trekkes av og påfores kontinuerlig i skruelinjeformet vikling omkring ut- and 24' Each platform is arranged to carry a plurality of freely rotatable textile spools 25 from which textile yarn 26 can be pulled off and applied continuously in helical winding around the

siden av det kontinuerlig nedadbevegede rorformede eller slange- side of the continuously downward moving tubular or serpentine

formede hylster for fremstilling av den halvferdige lunte. En pressedyse 33 anordnet mellom plattformene 19 og 20 er innrettet til å frembringe en videre konsolidering og komprimering av den eksplosive pulverkjerne. En ekstruder 27 tjener til ekstrudering av et tynt lag syntetisk termoplastisk materiale 28 omkring tek- shaped sleeves for making the semi-finished fuse. A press nozzle 33 arranged between the platforms 19 and 20 is arranged to produce a further consolidation and compression of the explosive powder core. An extruder 27 serves to extrude a thin layer of synthetic thermoplastic material 28 around the

stilviklingene for fremstilling av den ferdige lunte. Selv om ekstruderen av praktiske grunner er vist kombinert med apparatet for fremstilling av den halvferdige lunte, representerer ekstru- the style windings for the production of the finished fuse. Although for practical reasons the extruder is shown combined with the apparatus for producing the semi-finished fuse, the extru-

deringen av den termoplastiske omhylning et særskilt operasjons- the removal of the thermoplastic casing a special operation

trinn. steps.

Et beta-stråle-overvåkningsaparat 29 anordnet mellom platt- A beta-ray monitoring device 29 arranged between plates

formene 19 og 20 er innrettet til kontinuerlig måling av mengden av pulverformet sprengstoff 11 i luntekjernen. Apparatet 29 er elektrisk forbundet med en elektropneumatisk konverter 30 som the molds 19 and 20 are arranged for continuous measurement of the amount of powdered explosive 11 in the fuse core. The apparatus 29 is electrically connected to an electropneumatic converter 30 which

regulerer mengden av komprimert luft fra en lufttilforselskilde 31 som tilfores til roret 15- regulates the amount of compressed air from an air supply source 31 which is supplied to the rudder 15-

Under drift trekkes en sentertråd 32 gjennom trakten 10, dysen During operation, a center wire 32 is drawn through the funnel 10, the nozzle

18, hullet 23j dysen 33 og hullet 24. En papirstrimmel trekkes gjennom det ringformede rom i foringsroret l6 hvor strimmelen formes til rorform og trekkes derefter gjennorn dysene 18 og 33 og hullene 23 og 24-- Trakten fylles med ulverformet sprengstoff 11 f.eks- pentaerythritol_,tetranitrat og luft tilfores omkring 18, the hole 23j the nozzle 33 and the hole 24. A paper strip is pulled through the ring-shaped space in the liner tube l6 where the strip is shaped into a tube shape and is then pulled again through the nozzles 18 and 33 and the holes 23 and 24-- The funnel is filled with wolf-shaped explosive 11 f .ex-pentaerythritol_, tetranitrate and air are supplied around

sprengstoffet gjennom innlopsroret 15• Sprengstoffet 11 strommer ut fra trakten 10 og oppfanges i det rorformede hylster som dannes av apirstrimmelen 17 og konsolideres under sin passasje gjennom dysen 18 for dannelsen av kjernen i lunten og komprimeres og knuses ytterligere i dysen 33* Tekstillagene påfores kontinuerlig på ut-siden av det kontinuerlig nedad bevegede rorformede hylster idet et forste sounnet lag åfores fra garnene oå spolene 25 på plattformen 19 og et annet motsatt spunnet lag åfores fra spolene på plattformen 20. Kjernefyllingen overvåkes av beta-stråleapparatet 29 og trykket av luften som tilfores gjennom innlopsroret 15 innstilles på tilsvarende måte for å opprettholde en strom av pulverformet sprengstoff 11 med onsket hastighet. the explosive through the inlet tube 15• The explosive 11 flows out from the funnel 10 and is captured in the tube-shaped casing formed by the paper strip 17 and is consolidated during its passage through the nozzle 18 to form the core of the fuse and is further compressed and crushed in the nozzle 33* The textile layers is continuously applied to the outside of the continuously downwardly moving tube-shaped casing, with a first spun layer applied from the yarns on the spools 25 on the platform 19 and another oppositely spun layer applied from the spools on the platform 20. The core filling is monitored by beta - the jet device 29 and the pressure of the air which is supplied through the inlet tube 15 are adjusted in a similar way to maintain a flow of powdered explosive 11 at the desired speed.

Tverssnittarealet av traktutloet er valgt slik at gjennom-gangen av sprengstoff uten lufttilforsel nærmerer seg den onskede mengde,og erforeringsgraden av det perforerte veggparti 12 er valgt slik at små lufttrykkvariasjoner har en markert virkning på materialstrommen. Et lite begynnende lufttrykk resulterer i en meget steil okning av stromningshastigheten, men efter den begynnende okning vil en ytterligere okning av lufttrykket resultere i en gradvis nedsettelse av stromningshastigheten og det er mere prak-tisk å innstille apparatet slik at den onskede materialstrom befinner seg i det sistnevnte område. The cross-sectional area of the tract is chosen so that the passage of explosives without air supply approaches the desired amount, and the degree of perforation of the perforated wall part 12 is chosen so that small air pressure variations have a marked effect on the material flow. A small initial air pressure results in a very steep increase in the flow rate, but after the initial increase, a further increase in the air pressure will result in a gradual decrease in the flow rate and it is more practical to set the device so that the desired material flow is in the the latter area.

Eksempel. (pentaerytritoltetranitrat) Example. (pentaerythritol tetranitrate)

Ifolge dette eksempel ble PSTM^^prengstoff matet gjennom en massestromtrakt 10 med et perforert veggarti 12 i nærheten av utlopet gjennom hvilket veggparti det ble tilfort luft under trykk omkring sprengstoffet på den foran beskrevne måte. According to this example, PSTM^^explosive was fed through a mass flow funnel 10 with a perforated wallarti 12 near the outlet through which wall part pressurized air was supplied around the explosive in the manner described above.

Srengstoffet hadde folgende siktanalyse: The detergent had the following sieve analysis:

Passerer BSS 14 mesh - 100$ Passes BSS 14 mesh - 100$

" BSS 36 mesh - 90% " BSS 36 mesh - 90%

" BSS 52 mesh - 77% " BSS 52 mesh - 77%

" BSS 72 mesh - 29% " BSS 72 mesh - 29%

<»> BSS 100 Mesh - 6% <»> BSS 100 Mesh - 6%

Strommen gjennom traktutlopet varierte med lufttrykket i kappen 14 som omgir det perforerte veggarti på folgende måte: The flow through the tract course varied with the air pressure in the jacket 14 which surrounds the perforated wallarti in the following way:

Ved å anvende et beta-stråleovervåkningsapparat for regulering av pulverstrommen i forbindelse med en elektro-pneumatisk konverter for regulering av lufttrykket, kunne strommen av pulverformet sprengstoff reguleres til innenfor 5% av den onskede verdi i det minste over området fra 76 til 200 g/min. By using a beta-ray monitor for regulating the powder flow in conjunction with an electro-pneumatic converter for regulating the air pressure, the flow of powdered explosive could be regulated to within 5% of the desired value at least over the range of 76 to 200 g/min .

Claims

1. Method for the controlled feeding of a powdered, explosion-sensitive material for the production of an exploding fuse, comprising feeding material under the influence of gravity and under such conditions that the powder flows as a mass through the outlet of a mass flow funnel for the material, characterized in that gas under pressure is supplied to the material above the tract outlet and that the gas pressure is set by means of devices which respond to the flow rate of the powdered material through the tract outlet in order to maintain a predetermined value of the powdered material's flow rate.

2. Apparatus for feeding powdered, explosion-sensitive material by a method as stated in claim 1, comprising a mass flow funnel (10) for the material, characterized in that the funnel (10) has a perforated wall section (12) near the outlet (13) and devices (31, 15, 14) for supplying gas under pressure through the aforementioned perforated wall part to the interior of the funnel, as well as a device (29) for monitoring the flow of the powdered material from the funnel outlet (13) and gas regulation devices (30) which responds to the flow rate of the powdered material to vary the pressure of the gas supplied through the aforementioned perforated wall portion (12) in the hopper (10) so that the flow of powdered material from the hopper is maintained at a predetermined value.

3. Apparatus as stated in claim 2, characterized in that the perforated wall part (12) is made of porous material, preferably sintered metal.

4. Apparatus as stated in claim 2 or 3, characterized in that the perforated wall part (12) of the funnel is surrounded by a jacket (14) or a distribution pipe which is connected to the gas supply device (31, 15).

5. Apparatus as stated in any one of claims 2-4, characterized in that the device for monitoring the flow of powdered material comprises a beta-ray device (29).

6. Apparatus as specified in any one of claims 2-5, characterized in that the regulation device (30) for the gas pressure comprises an electro-pneumatic converter which varies the gas pressure in accordance with an electrical signal from the monitoring device.