NO157290B - Fremgangsmaate og apparat for pakking av sprengstoff. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for pakking av viskøst, gelaktig sprengstoff i sammenrullete papirovertrekk. Oppfinnelsen er særlig anvendbar ved pakking av sprengstoffblandinger basert på vann i olje eller olje i vann i sammenrullete papirpakninger.

Emulsjonssprengstoffer, av den art som er vist i US patent

nr. 3 447 978, blir anvendt i økende grad fordi de er sikre under fremstilling og bruk og på grunn av deres høye brisans. Vanligvis omfatter disse sprengstoffer i hovedsaken en væskeformig, vannholdig fase inneholdende én eller flere oppløste oksygenav-givende salter, en væskeformig, karbonholdig brennstoffase, et gass-okkulerende eller gass-inneholdende materiale såsom mikrokuler av harpiks eller glass og en emulgator. Fortrinnsvis er vannfasen den diskontinuerlige fase. Andre materialer kan være opptatt i basisblandingen såsom emulgeringsmidler, sensibilitatorer,

f.eks., partikulære organiske sprengstoffer, brennstoffer,

f.eks., svovel og aluminium, fortykningsmidler, f.eks. guargummi,

og tverrbindingsmidler, pH-regulatorer, stoffer som modifiserer krystalldannelse, væskeformige drøyemidler, fyllmidler og andre tilsetninger som vanligvis brukes i sprengstoffindustrien.

Avhengig av deres sammensetning kan disse emulsjonssprengstoffer være forholdsvis ufølsomme og istand til å antennes bare i forholdsvis store diametere under anvendelse av en overdrager. Alternativt kan emulsjonssprengstoffene være slik sammensatt at

de reagerer på fenghetteantenning i ladninger med liten diameter på f.eks. 3,5 cm eller mindre. Disse sistnevnte ladninger lar seg antenne ved bruk av fenghette, på grunn av at de inneholder en del av et partikkelformig selveksploderende sprengstoff eller betydelige mengder luft ved hjelp av mikrokuler av harpiks eller glass eller begge deler. Bruken av mikrokuler som et sensibili-seringsmiddel foretrekkes.

Hittil har emulsjons-sprengstoffblandinger, som f.eks. vannholdige oppslemmingssprengstoffer, vært pakket i rørformete, plastfilm-bukpakninger. Slike pakningsinnretninger har vært ansett nødvendige på grunn av blandingens reologi og deres høye væskeinnhold. Bukpakninger er både praktiske og økonomiske,

særlig der pakningsstørrelsene og volumenhetene er store. Bruken av bukpakninger for patroner med liten diameter, særlig for luft-

sensibiliserte emulsjonssprengstoffer i er imidlertid ikke uten ulemper. Disse ulemper kommer særlig(til synes når effektiviteten og omkostningene forbundet med fremstilling av bukpakninger sammenliknes med de samme for fremstilling av konvensjonelle papiromviklete pakninger av dynamittype. Dessuten har bukpakninger med liten diameter, på grunn av deres runde, pølseformete ender,

en tendens til å gli over hverandre i borehullet og derved overfylle dette. Papirpatroner lar seg også lettere forlade i borehullet. Pakninger av dynamittypen har også fordeler med hensyn til materialkostnader, utbytte pr. volumenhet og bedre borehullading. Emulsjonssprengstoffers fysiske natur og reologi hindrer imidlertid direkte bruk av apparatur for fremstilling av dynamitt- eller gelatinpatroner.

Konvensjonelle fylleapparater som arbeider med store produk-sjonshastigheter krever bruk av ekstruderingstrykk som fører til

at et stort antall av mikrokule-bestanddelene brister, med den følge at emulsjonssprengstoffets densitet øker og dets detonasjons-overføringsevne avtar. Dessuten vil den innretning som anvendes til å avbryte produktstrømmen i konvensjonelt drevne patronfrem-stillingsapparater, nemlig en mekanisk ventil montert i ekstrude-rings- eller fylledysen, også virke til å knuse mikrokulene slik at fremstilte pakninger blir mindre detonasjonsfølsomme.

Et formål med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte og et apparat som muliggjør pakking av viskøst, gelaktig sprengstoff i sammenrullete papirovertrekk med høy produksjonshastighet, uten tap av detonasjonsfølsomhet som følge av knusing av mikrokulene

i

eller liknende.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte og et apparat som angitt i de etterfølgende selvstendige, hhv krav 1 og 5. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen er

i

angitt i de øvrige etterfølgende, uselvstendige krav.

For å anskueliggjøre oppfinnelsen skal i det følgende

et apparat for tildanning av sammenrullete papirovertrekk og anbringelse i disse av et viskøst gelatinøst produkt beskrives i forbindelse med tegningene, hvor

Fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av apparatet som

benyttes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen,

Fig. 2 er et riss i større målestokk av de sentrale hylstervikle- og fyllekomponenter i apparatet på fig. 1,

Fig. 3 er et riss, delvis i snitt, av en ekstruderingsdyse

av kjent type, og

Fig. 4 er ekstruderings/vikledysekombinasjonen som.anvendes

i apparatet på figur 1.

I figur 1 og 2 er vist et på gulvet montert stativ 1 inneholdende (ikke vist) drivmekanismen for apparatets bevegelige elementer. På stativet 1 er anordnet en innløpstrakt 2 fylt med en viskøs materialmasse 3 som skal pakkes. En papirfilmrull 5 utgjør et forråd av filmpakningsmaterialer som trekkes gjennom strekkruller 6A, 6B og 6C og derfra mellom en drevet skjærevalse 7 og motholdsvalse 8. Valsene 7 og 8 er tilkoplet en roterende drivmekanisme i stativet 1. En spesiell skjæregg 9 er vist på valsens 7 overflate. Etterhvert som filmmateriale 5A trekkes fra forrådet 5, snittes det opp i parallellogramformete ark 5B ved hjelp av eggen 9 på valsen 7. Snittarkene 5B leveres til en lommestyring 10. En ledeplate 11 er montert for resiprokerende bevegelse for å lede snittarkene 5B fra materialet 5A suksessivt mot vikledorer 12 og 13. Dorene 12 og 13 er tilkoplet en roterende drivmekanisme i stativet 1. Snittfilmarkene 5B formes til sammenviklete eller -rullete, rørformete papirhylstre eller - overtrekk, som f.eks. vist ved 14, ved hjelp av vikledorene 12 og 13. Den utstikkende, åpne, fremre ende av rørhylsteret 14 er gjenlukket ved folding ved hjelp av en roterende krympetappmekanisme

15. Vikledorene 12 og 13 omfatter et fast dorhus 16 som omgir en vikledor (ikke vist) og et fast, innvendig, hult rør (ikke vist) hvilken konstruksjon er vist i fig. 4. Dette innvendige, hule rør virker som en ekstruderingsdyse for materialmassen 3 i trakten 2. Mekanismer er anordnet (ikke vist) i en stempeldose-ringsenhet 17 hvorved utmålte volum av materialmasse 3 fra trakten 2 injiseres gjennom ekstruderingsdysen inn i det krympete fulmhylster som er opplagret på vikledoren 13. Når rørhylsteret 14 er fylt med sprengstoffmasse, skyves det fra vikledoren 13

under motstand fra en resiprokerende holderarm 18 og dermed forbundet pneumatisk stempel 19. Motstanden som holderarmen 18 utøver mot enden av hylsteret 14 gjør at sprengstoffmaterialet opptar hele volumet i hylsteret 14. Etter fylling utstøtes

hylsteret eller patronen 14 og faller jpå grunn av sin tyngde ned på skrå opptaks-styreskinner eller -stenger 20 der det holdes i stilling for lukking av dets øvre ende ved hjelp av f.eks. en kam eller pneumatisk drevet krympeinnretning 22. Den ferdige, fylte patron, betegnet 14A, faller eller ledes deretter til en transpor-tørmekanisme 21 som fører den bort til en ikke vist hylsepåfø-ringsenhet. Apparatet er slik innrettet at materialmassen sekvensmessig injiseres inn i de endekrympete filmhylstre på hver av vikledorene 12 og 13, idet ekstrudéringssyklusene styres f.eks. av en automatisk forrigling (ikke vist) i stativet 1 i tilknytning til en stempelenhet og drivinnretning som vist ved 17.

Fig. 3, som er et tverrsnitt gjennom en konvensjonell eller kjent ekstruderingsdyse, viser et hult ekstruderingsrør 30 med en innsnevret utløpsende 31. En ventilsleide 32 som er innrettet for resiprokerende bevegelse er vist montert i røret 30. Ventilsleidens 32 sylindriske vegg ligger an mot utløpets 31

indre veggflate for avbrytelse av strømmen av viskøt materiale 3 som ekstruderes gjennom røret 30. Denne viste mekanisme har den ulempe at avbrytelsen av strømmen av viskøst materiale 3 gjennom ekstruderingsrøret 30 ikke alltid er skarp, slik at der blir igjen et ekstrudatparti ved spissen av ventilsleiden 32. Dette ekstrudat kan medføre en kontaminert pakning. Der det viskøse materiale som ekstruderes er av den type som hovedsakelig inneholder gassfylte mikrokuler eller partikulære porøse partikler, vil dessuten det nødvendige trykk ved1 høy ekstruderingshastighet av det viskøse materiale rundt sleiden 32 og gjennom et innsnevret tverrsnitt i røret 30 forårsake en betydelig grad av brudd i mikrokulene under ekstrudering. Dette forhold forverres når rørets 30 diameter er innsnevret.

Fig. 4 viser et snitt gjennom en ekstruderingsdyse som anvendes i apparatet på fig. 1, kombinert med en filmviklingsdor. Der er vist et ikke avsmalnende, hult, ekstruderingsrør 40 som er omgitt av en dreibar vikledor 12 som drives av en kilde (ikke vist). Doren 12 rager ved sin nedstrømsende 42 noe utenfor enden av røret 40. En avkuttertråd 43 er strukket og festet diametralt over enden 42 av den roterende dor. Rundt den roterende dor 12

er et ikke-roterende eller fast dorhus 16. Huset 16 har i hele sin lengde en langstrakt slisse (ikke vist) gjennom hvilken

i

slisseseksjoner 5B av film (ikke vist) føres for å sammenrulles eller -vikles ved hjelp av og mot den roterende vikledor 12. En sammenrullet sylindrisk filmpakning med en lukket fremre ende 44

er vist ved 14. Når det viskøse ekstrudatmateriale 3 tvinges gjennom ekstruderingsrøret 40 i retning av pilen, blir den formete pakning 14 skjøvet fra den roterende dor 12 i pilens retning. Når et forutbestemt ekstrudatvolum er blitt innført i pakningen 14, stoppes ekstrudatrørets 40 fremmadbevegelse og den roterende tråd 43 som er montert i rørenden 42 foretar en skarp avdeling av ekstrudatstrengen og den fylte filmpakning 14A

trekkes bort fra doren 12.

Som det fremgår av tegningen blir de sammenrullete filmpak-ninger som vist ved 14 i fig. 1, 2 og 4 tildannet vekselvis på de roterende vikledorer 12 og 13 (fig. 1) fra filmseksjoner som utskjæres mellom valsene 8 og 7 fra filmforrådet 5. Endene av filmpakningene krympelukkes som vist ved 44 (fig. 4) ved hjelp av en roterende tappkrympeinnretning 15 eller en stjernekrympeinnret-ning (ikke vist). Etter krympelukkingen blir filmpakningene som fastholdes på og rundt dorene 12 og 13, fylt med ekstrudat som strekkes fra et forråd 3 av materialmasse i trakten 2. Ekstrudatet injiseres vekselvis gjennom hvert sentralt ekstruderingsrør 40 i de hule dorer 12 og 13 inn i filmpakningene 14A i forutbestemte eller valgte volum avhengig av pakningens 14A volum. Ekstrudat-volumene forutvelges eller innstilles ved regulering av slaget til f.eks. en stempeldoserings-ekstruderingsmekanisme som vist ved 17. Etter fylling med et valgt ekstrudatvolum blir ekstrudatstrengen i og nær den åpne bakre ende av pakningen 14A avskåret ved hjelp av den roterende tråd 43 som er montert på enden av vikledorene 12 og 13. Den fylte pakning 14A trekkes bort fra vikledoren 12 eller 13 ved hjelp av den resiprokerende holderarm 18 og styres til opptaks-skinnen 20 der den holdes inntil dens åpne ende er krympelukket ved hjelp av krympeinnretningen 22. Om nødvendig kan der anordnes midler for påføring av et bindemiddel eller annet forseglingsmateriale på det tidspunkt krympingen eller lukkingen utføres på enden av patronen 13. Den ferdig lukkete pakning, betegnet med 14A, føres fra skinnen 20 inn i f.eks. en transportør 21 for levering ved en samlestasjon eller hylsepåføringsenhet. Der er således tilveiebrakt en enhetlig operasjon for fremstilling og fylling av en sylindrisk filmpatron, som kan tilpasses produksjon av en rekke forskjellige patrondia-metere og -volumer.

De mekanismer som anvendes for oppkutting av filmseksjoner 5B fra pakningsmaterialet 5A, for sammenrulling av filmseksjonene 5B til filmhylstere 14 ved hjelp av vikledorene 12 og 13 og for endekrymping av de sammenrullete filmhylstre ved hjelp av tappkrympeinnretningen 15 er beskrevet i US patent nr. 1 575 894. Hvilken som helst mekanisk drivanordning kan anvendes for drift av ovennevnte hylstervikle- og krympemekanisme, hvilken drivanordning hensiktsmessig er anordnet i stativenheten 1. Den mekanisme som anvendes for den proporsjonsmessige injisering eller ekstrudering av materialmasse 3 i de formete patroner 14A omfatter fortrinnsvis et stempeldoseringsappårat. Krympeinnretningen 22 som anvendes til å lukke enden av den fylte patron som holdes i skinnen 20 er fortrinnsvis drevet ved hjelp av et mekanisk kamarrangement i stativet 1, men kan også være pneumatisk drevet.

Filmmaterialet som anvendes til å fremstille den sammenrullete eller -viklete patron 14A er fortrinnsvis et kraftpapir som er behandlet for oljefasthet, f.eks. ved å belegges på én side med et oljeuoppløselig harpiks såsom polytetrafluoretylen eller liknende.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for pakking av viskøst, gelaktig sprengstoff (3) i sammenrullede papirovertrekk (14) omfattende følgende trinn: (a) fremføring av en på forhånd tilskåret papirfilmseksjon (5B) til en kontinuerlig roterende vikledor (12, 13) for tildanning av et sylindrisk, sammenrullet papirovertrekk (14) på denne, (b) lukking av papirovertrekkets ene ende (44) på doren (12, 13) ved hjelp av en innadfoldet krymping, (c) ekstrudering av en sylindrisk streng av viskøst, gelaktig sprengstoff (3) inn i papirovertrekket (14), (d) oppdeling og separering av den sylindriske sprengstoff-streng ved et punkt innskåret i papirovertrekket (14) for å danne et ikke fylt papirovertrekk-endeparti, (e) fastholding av det fylte overtrekk i en holdeinnretning (20), og (f) lukking av det fastholdte, fylte overtrekks andre ende ved tildanning av en innadfoldet krymping på det ikke fylte overtrekk-endeparti, karakterisert ved at doren (12, 13) er en hul ekstruderingsdor og at den sylindriske streng av sprengstoff (3) ekstruderes gjennom et rørelement (40) i den hule dor (12, 13) inn i mot papirovertrekkets (14) krympelukkede ende (44), idet overtrekket samtidig forskyves langs doren (12, 13) av kraften fra sprengstoffekstrudatet, idet den sylindriske streng oppdeles og separeres ved et punkt nær dorens nedstrømsende (42) og innskåret i papirovertrekket, idet det fylte papirovertrekk forflyttes fra doren (12, 13) og papirovertrekkets andre ende deretter lukkes.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en motstandskraft påføres mot utsiden av papirovertrekkets krympelukkede ende under sprengstoffekstrudering.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at sprengstoffet ekstruderes i utvalgte volum ved hjelp av en stempeldoseringsinnretning (17).

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at sprengstoffstrengen oppdeles og separeres i det fylte overtrekk ved hjelp av en stram tråd (43) anordnet ved den roterende dorens (12, 13) nedstrømsende (42).

5. Apparat for pakking av viskøst, gelaktig sprengstoff (3) i sammenrullede papirovertrekk (14), omfattende en roterende skjæranordning (7, 8, 9) hvorved utvalgte seksjoner av papirfilm (5B) avskjæres fra et papirforråd (5) , i en fremføringsanordning (10, 11) hvorved de på forhånd avskårete papirseksjoner fremføres til en roterende, hul viklingsdor (12, 13) for å formes til et sylindrisk, sammenrullet papirovertrekk (14), og en krympeinnretning (15) hvorved den åpne fremre ende (44) av det sammenrullete papirovertrekk (14) kan foldes til lukket tilstand på vikledoren |(12, 13), karakterisert ved at den hule dor (12, 13) har et innvendig hult ekstruderings-rør (40) gjennom hvilket viskøst sprengstoff (3) kan fremføres, at den hule dor også har en stram trådkutte-anordning (43) festet til sin åpne nedstrømsende (42), og at apparatet videre omfatter en stempel-doseringsinnretning (17) som er innrettet for å lade et utmålt volum av sprengstoffet i det sammenrullete og,krympete papirovertrekk (14) på doren (12, 13), idet overtrekket forflyttes fra doren, en holderanordning (20) som er innrettet til å fastholde det forflyttete, sprengstoffladete papirovertrekk (14) for endelukking, og en krympeinnretning (22) som er innrettet til å folde det sprengstoffladete papirovertrekks (14) åpne bakre ende til lukket tilstand.

6. Apparat ifølge krav 5, karjakterisert ved at det også omfatter en ledeplate (11) som er innrettet slik at de på forhånd avskårete papirseksjoner kan fremføres vekselvis til flere enn én hul viklingsdor (12, 13).

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at det også omfatter en holdeanordning (18, 19) som er innrettet til å påføre en motstandskraft mot papirovertrekkets (14) krympelukkede fremre ende (44) under lading av overtrekket med sprengstoff (3).