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Verfahren zur Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses mit einem Kern aus festem Material in Form abgesonderter Teilchen, die in einer biegsamen Umhüllung eingeschlossen sind.
Die Erfindung ist besonders brauchbar für die Erzeugung von Zündschnüren.
Bisher mussten zur Herstellung von Erzeugnissen der vorerwähnten Art eine Reihe von Verfahrens- gängen angewendet werden, wobei die Hülle aus mehreren aufeinanderfolgenden Schichten aufgebaut und, soweit erforderlich, zum Abschluss noch ein Verstärkungs- oder Schutz überzug aufgebracbt wurde.
Bei der Erzeugung von z. B. detonierenden Zündschnüren wird die aus einem pulverförmigen Detonations- mittel gebildete Seele einer Röhre zugeführt, die durch Herumlegen eines Papierbandes um die Seele gebildet wird, worauf die so gebildete Papierröhre durch Umspinnen mitTextilgarn verstärkt und danach die entstandene Schnur mit einem oder mehreren wasserdichtmachenden und verstärkenden Überzügen versehen wird.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, scnnurförmige Erzeugnisse der oben angeführten Art einfacher und billiger als bisher zu erzeugen und den Herstellungsvorgang viel rascher durchzuführen, als dies bei den bisher gebräuchlichen Prozessen der Fall war.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden abgesonderte Teilchen aus festem Material, die den Kern (die Seele) des Erzeugnisses zu bilden haben, einer mit entsprechenden Düsen ausgestatteten Strangpressvorrichtung zugeführt, durch welche thermoplastisches, auf seinen Erweichungspunkt erhitztes Material in Rohrform ausgepresst wird. Zur Bildung des Kernes wird der teilchenförmige Feststoff in Form eines Stromes in das kontinuierlich ausgepresste Rohr aus thermoplastischem Material eingeführt, worauf das den Kern umschliessende Rohr in eine Kühlzone eintritt. Auf das Rohr aus thermoplastischem Material wird eine Zugkraft ausgeübt, wodurch es nach dem Auspressen und vor dem durch die Abkühlung erfolgenden Erhärten gedehnt und in seinem Durchmesser vermindert wird.
An der Stelle seiner Bildung ist der Durchmesser des Rohres wesentlich grösser als im Endzustand. Dies erleichtert die Zufuhr des Kernmaterials zu dem Rohr ; die darauffolgende Dehnung des Rohres vermindert nicht nur den Durchmesser bis zu seinem Endwert, sondern trägt auch dazu bei, das darin eingeschlossene Kernmaterial zu verdichten.
Nach einem bekannten Verfahren kann die Herstellung von Zündschnüren in der Weise erfolgen, dass beim Auspressen einer die Seele der Zündschnur umgebenden Hülle aus thermoplastischem Material In diese Hülle eine Anzahl von Verstärkungsfäden aus synthetischem Material (z. B. aus Superpolyamiden) von hoher Zugfestigkeit und geringer Elastizität eingebettet werden. Die bei der Herstellung der Hülle erfolgende Dehnung in Axialrichtung und die dadurch hervorgerufene Querschnittskontraktion sind aber eng begrenzt. Andernfalls müssten nämlich, selbst wenn die die Seele der Zündschnur umgebende Hülle sich noch in heissem Zustand befindet, entweder die Fäden eine plastische Verformung erleiden können oder aber eine Rekativbewegung zwischen der Hülle und den Fäden zur Folge haben.
Tatsächlich besitzen aber die Verstärkungsfäden keine nennenswerte Dehnbarkeit und machen daher eine merkliche Dehnung der Hülle unmöglich. Ebenso kann irgendeine Querschnittskontraktion nur in der Hülle, nicht aber in der Zündschnurseele auftreten, denn die Seele kann entweder als endloser Strang verwendet werden, der aus dem pulver-, flocken-, plättchenförmigen, körnigen oder ähnlich beschaffenen Zündstoff unter Verwendung eines Bindemittels gebildet und zumeist verpresst wird, oder auch aus einer Anzahl von aus dem Zündstoff vorgeformten Blöcken oder Zylindern bestehen.
Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird daher nicht ein Strom eines teilchenförmigen Feststoffes umhüllt, sondern ein Körper von bereits festge-
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legtem Durchmesser, wobei sich die Umhüllung einfach eng anschliessend um einen Kern von vorgegebenem, der Austrittsöffnung entsprechendem Durchmesser legt. Da das Szelenmaterial aus der Pressdüse bereits mit seinem endgültigen Durchmesser in mehr oder minder kompakter Form austritt, ist auch eine Längsdehnung und Querschnittsverminderung nicht mehr notwendig.
Demgegenüber ist nach der Erfindung die Hülle im heissen Zustand längsdehnbar und lässt sich unter beträchtlicher Verringerung des Durchmessers auf etwa das fünffache strecken, so dass der in die Hülle eintretende Pulverstrom einen Kern bildet, dessen Durchmesser nur einen Bruchteil des Durchmessers des zugeführten Pulverstromes darstellt. Daher häuft sich auch hinter dem sich verengenden Teil des nach unten wandernden Hüllenrohres stets loses Pulver auf.
Die erfindungsgemäss gebildete rohrförmige Hülle kann gedehnt werden durch Abziehen von der Düse mit einer grösseren linearen Geschwindigkeit als jene, mit welcher sie durch die Düse ausgepresst wird ; das Rohr kann durch Führungsrollen umgeleitet und gewünschtenfalls zwischen Pressrollen hindurchgeführt werden.
Es ist bisher als nicht ausführbar angesehen worden, beispielsweise eine detonierende Zündschnur mit einer Seele von geringem Durchmesser aus Pentaerythrittetranitrat oder Cyclotrimethylentrinitramin mit einer direkt umschliessenden Hülle aus thermoplastischer Masse herzustellen, weil Pentaerythrittetranitrat bei einer Temperatur von 1400C und Cyclotrimethylentrinitramin bei 1950C schmilzt, wogegen die Strangpresstemperatur von geeigneten thermoplastischen Massen entweder höher als der Schmelzpunkt der Verbindung ist (z.
B. ist Polyäthylen bei 1800C günstig strangpressbar) oder aber höher ist als jene Temperatur, auf welche die den Kern bildende Verbindung noch gefahrlos gebracht werden kann ; im übrigen macht es der verlangte geringe Durchmesser der Seele (in der Grössenordnung von 3 mm) schwierig, das explosive Kernmaterial in eine Hülle mit einer derart engen Bohrung einzuführen und sie hinreichend zu kühlen. Diesem Problem wird gemäss der vorliegenden Erfindung einerseits dadurch begegnet, dass das Umhüllungsrohr zuerst mit einem grösseren Durchmesser als dem endgültig erforderlichen erzeugt und anschliessend, ehe'es sich verfestigt, durch Dehnung auf die richtige Grösse gebracht wird, und anderseits dadurch, dass das Organ, durch welches das Kernmaterial dem Rohr aus thermoplastischer Masse zugeführt wird, gekühlt wird.
Die Erfindung ist in dem folgenden Beispiel unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung näher erläutert. In dieser bedeutet 1 den Kopf einer Vorrichtung zum Strangpressen eines thermoplast- schen Kunststoffes, z. B. Polyäthylen, mit einer Mundstückplatte 2, einem Dorn (Spitzdüse) 3 samt Halter 4 für den Dom und einem wassergekühlten Zuführungsrohr 5 für das Kernmaterial. Die Pressdüse wird durch eine (nicht dargestellte) Schnecke mit vorerhitztem thermoplastischem Material beschickt und gleichzeitig wird Kernmaterial, z. B. Pentaerythrittetranitrat, in Pulverform mit der erforderlichen Geschwindigkeit in das Zuführungsrohr 5 eingeführt.
Der heisse Presskörper wird durch eine Zone geleitet, in welcher plastische Dehnung unter Spannung stattfinden kann, beispielsweise durch einen Luftraum nach dem Strangpresskopf, worauf der Rohrstrang in ein Wasserbad 6 gelangt und in diesem über eine Reihe von Rollen 7 geführt wird, wonach er in bekannter Weise aufgespult wird. Die Abzugsgeschwindigkeit und die Strangpressgeschwindigkeit (durch die Schnecke) werden so abgestimmt, dass das erforderliche Ausmass der Dehnung des thermoplastischen Körpers und seiner Durchmesserverminderung hervorgebracht werden. Die Dehnung findet im wesentlichen vor der Abkühlung durch das Wasserbad statt, doch kann auch eine geringe weitere Dehnung in dem Wasserbad erfolgen, da das Kühlen und Verfestigen des Polyäthylens nicht augenblicklich erfolgt.
Die Lage der freien Oberfläche der abgesonderten Teilchen aus festem Material, die der thermoplastischen Umhüllung im Laufe des Herstellungsvorganges zugeführt werden, hat iuf den Durchmesser und die Dichte des Kerns einen bestimmten Einfluss ; gewöhnlich wird das Niveau in einer Zwischenstellung zwischen der Oberfläche des Wasserbades und dem Düsenaustritt gehalten ; je mehr man das Niveau steigen lässt, desto stärker wird der Kerndurchmesser des Endproduktes und auch die Dichte des Kernes wird in gewissem Ausmass erhöht.
Typische Werte, beispielsweise für eine detonierende Zündschnur mit einem Kern aus Pentaerythrittetranitrat in einer Polyäthylenhülle, sind die folgenden :
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EMI3.1
<tb>
<tb> Dichte <SEP> von <SEP> Pentaerythrittetranitrat <SEP> 0, <SEP> 94 <SEP> g/cm* <SEP>
<tb> Durchmesser <SEP> der <SEP> Mundstückplatte <SEP> 1, <SEP> 52 <SEP> cm
<tb> Durchmesser <SEP> der <SEP> Spitzdüse <SEP> (Dorn) <SEP> 1, <SEP> 14 <SEP> cm
<tb> Innendurchmesser <SEP> des <SEP> Zuführungsrohres <SEP> 0,64 <SEP> cm
<tb> Aussendurchmesser <SEP> des <SEP> Zuführungsrohres <SEP> 0,89 <SEP> cm
<tb> Abzugsgeschwindigkeit <SEP> 25,0 <SEP> cm/sec
<tb> Strangpressgeschwindigkeit <SEP> 5,0 <SEP> cm/sec
<tb> Abstand <SEP> zwischen <SEP> Mundstückplatte <SEP> und
<tb> Wasserspiegel <SEP> 18,
0 <SEP> cm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Polyäthylens <SEP> an <SEP> der <SEP> Düse <SEP> 1800C
<tb> Maximaltemperatur <SEP> des <SEP> Pentaerythrittetranitrats <SEP> 250C
<tb>
Wenn man die freie Oberfläche des Pentaerythrittetranitrats 2,5 cm unterhalb der Austrittsfläche der Düsen hält, wird eine detonierende Zündschnur mit einem Aussendurchmesser von 0,51 cm und einer Menge von 5,55 g/m Pentraerythrittetranitrat und 8,02 g/m Polyäthylen erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines schnurförmigen Erzeugnisses mit einem Kern aus abgesonderten Teilchen aus festem Material, die in einer biegsam en Hülle enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass thermoplastisches Material inRohrform ausgepresst und ein Strom des teilchenförmigen Feststoffes dem so gebildeten Rohr unter Bildung eines Kernes zugeführt wild, worauf der Durchmesser des mit dem Kemmaterial versehenen Rohres vor seiner Verfestigung durch Dehnung vermindert und das Rohr erhärten gelassen wird.