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Aus Faserbrei hergestellter Formkörper, besonders Patronenpfropfen,
und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf aus Faserbrei,
z. B. Zellstoffbrei, hergestellte Formkörper, die besonders als Patronenpfropfen
Verwendung finden und in großen Mengen mit geringen Kosten hergestellt werden, sowie
ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Es ist bekannt, Formkörper der erwähnten Art aus einem Faserbrei in
der Weise herzustellen, daß in einer mit feinen Lochungen versehenen Form der Brei
durch Druck- oder Saugwirkung entwässert wird. Um dabei dem Formkörper in den Außenflächen
die erforderliche Festigkeit zu verleihen, wird der im wesentlichen entwässerte
Formkörper einer äußeren Hitzewirkung ausgesetzt, so daß der Außenmantel eventuell
unter Mitwirkung eines dem Faserbrei zugesetzten Bindemittels, z. B. Kunstharz,
durch Verkrustung bzw. Verkittung versteift wird, während der Faserkern seinen elastischen,
lockeren Zustand behält.
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Gemäß der Erfindung wird dem Formkörper eine genügende äußere Steifigkeit
bei elastischerem Kern dadurch erteilt, daß die Fasern in besonderer Weise in der
Außenfläche eine stärkere Verdichtung als im Kern des Körpers erfahren. Um dies
zu erreichen, werden bei der Herstellung auf dem Boden und an den Seitenwänden der
Saugform die Fasern schichtweise derart abgelagert, daß zunächst ein becherförmiger
oben offener Hohlkörper entsteht,
der dann durch Einwirkung eines
von oben in die offene Form eingeführten Kolbens in den Seitenwänden zusammengestaucht
wird, wobei die -die Seitenwände bildenden Schichten sowohl axial zusammengcpreßt
als auch andrer Becheröffnung radial nach innen umgelegt werden. Es ergibt sich
so eine besonders starke Verdichtung der Seitenwände in den sich nach innen umlegenden
Teilen, so daß der Formkörper ringsherum einen festen Mantel erhält, in dem die
Fasern besonders stark verfilzt und verdichtet sind.
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Ein auf diese Weise hergestellter Formkörper behält nach Entlastung
vom Preßdruck und Herausnahme aus der Form seine Form und Abmessungen, ohne daß
dem Faserbrei noch ein besonderes Bindemittel zuzusetzen ist. Wenn es gewisse Umstände
erwünscht machen, kann ein Zusatz von Bindemitteln noch erfolgen.
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Die Zeichnungen stellen den neuen Formkörper dar und. veranschaulichen
sein Herstellungsverfahren und die dazu verwendete Anordnung.
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Fig. i ist eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Geschoß-bzw.Patronenpfropfens;
Fig. 2 zeigt den Propfen im Querschnitt und läßt seine Filzstruktur erkennen; Fig.
3 bis 6 zeigen in schematischen Darstellungen die aufeinanderfolgenden Stufen der
Bildung des geformten Zellstoffpfropfens gemäß Fig. i_ und 2.
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Gemäß der Erfindung besteht der Pfropfen 15 (Fig. i und 2) aus Zellulosefasern
und ist durch eine verfilzte Außenschicht sehr widerstandsfähig gegen Auflösung.
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Die Vorrichtung zur Herstellung des Pfropfens gemäß der Erfindung
besteht aus zwei ineinandergreifenden Formteilen, nämlich einem Preßstempel und
einer Hohlform. Die Hohlform ist ein ungelochter Zylinder, der in einem Abstand
eine mit Entwässerungslochungen versehene feststehende Hülse umgibt. In dieser Hülse
ist ein rohrförmiger Auswerfer axial' verschiebbar, dessen oberes, geschlossenes
Enae gelocht ist. Beim Formen befindet sich der rohrförmige Auswerfer am unteren
Hubende und bildet den Boden der Hohlform. Nach dem Formen wird der rohrförmige
Auswerfer durch die Hülse hindurch aufwärts bewegt, um den Formkörper aus der Vorrichtung
zu entfernen.
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Der Preßstempel besteht aus einem Hohlkörper, der an seinem unteren
Ende gelocht ist.
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Der Zellulosefaserbrei wird der Form durch einen beweglichen Vorratsbehälter
zugeführt. Bei angehobenem Behälter taucht die Hohlform in die wäßrige Zellstoffmischung
ein. Durch Senken des Behälters wird die Zufuhr von Brei zu der Form abgeschnitten.
Nach Bildung des Formkörpers und seiner teilweisen Entwässerung .in der Form wird
der Preßstempel in diese eingeführt und niedergedrückt, um den Formkörper zusammenzudrücken,
und wird darauf wieder zurückgezogen. Der den Boden der Form bildende Auswerfer
wird- dann angehoben.,. um aus der feststehenden Hülse den Formkörper herauszuheben
und in den Bereich der Abführvorrichtung zu bringen. In Fig. 3 bis 6 ist der _verschiebbare
Auswerfer und Boden der Form mit 16, der Preßstempel mit 54 der Vorratsbehälter
mit 21 und die Abführvorrichtung (Fig. 6) mit 64 bezeichnet.
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Die Teile 16, 54, 21 und 64 werden in zeitlicher Abstimmung aufeinander
durch mechanische oder hydraulische Antriebsmittel hin- und herbewegt. Der den Formboden
bildende Auswerfer 16 gleitet senkrecht in der feststehenden Hülse 45 mit den Lochungen
46, die von dem ungelochten feststehenden Zylinder 48 umschlossen ist. Zwischen
der Hülse 45 und dem Zylinder 48 ist ein Zwischenraum 47 vorhanden, durch den das
durch die Lochungen 46 austretende Anmachwasser des Zellstoffbreies abläuft.
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Die Hohlform ist in den Tisch 42 mit oberer Platte 43 und unterer
Platte 44 eingebaut. Tisch und Platten sind mit einander gegenüberliegenden Bohrungen
zur Aufnahme der Hülse 45 und des Zylinders 48 versehen. Der Zwischenraum 47 ist
durch deh Kanal 49 im Tisch 42 mit der Kammer So in der Hülse 45 verbunden und steht
mit dem Innern des Auswerfers 16 durch Löcher 51 in Verbindung. Der Auswerfer 16
ist an seinem oberen Ende mit Lochungen 53 versehen. Der Stand des Breivorrates
im Behälter 2i ist mit 41 bezeichnet. Der Preßstempel 54 ist hohl und am unteren
Ende 55 gelocht.
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Die Abführvorrichtung 64 zeigt die Halteplatte 65, die bei 66 Bohrungen
aufweist und aus einer Unter- öder überdruckkammer besteht, die bei 68 z. B. an
eine Vakuumpumpe oder an eine Luftdruckpumpe angeschlossen werden kann.
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Die Abführvorrichtung64 bewegt sich auf Rollen 69 in waagerechter
Ebene zwischen dem Stempel und der Form hin und her.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Vorratsbehälter 21 wird zunächst
(Fig. 3) so weit angehoben, daß das offene obere Ende der Hohlform 45 in den Zellstoffbrei
eintaucht. Unter Vakuumeinwirkung wird der Formkörper durch Saugwirkung vorgeformt.
Nachdem der Form genügend Brei zugeführt worden ist, wird der Vorratsbehälter 21
gesenkt (Fig.4) und damit die Zufuhr von Brei unterbrochen. Während der Entwässerung
der in der Form zurückbleibenden Masse wird das abgetrennte Wasser abgeführt. Der
vorgeformte Gegenstand (Fig. 4a) wird durch den in die Hohlform gesenkten Preßstempel
(Fig. 4b) zusammengedrückt, wobei noch Wasser ausgepreßt und der Formkörper auf
gleichmäßige Dicke und Dichte zusammengedrückt (Fig. 5) wird. Während dieses Verdichtungsvorganges
kann durch Druckluft über das gelochte Ende des Preßstempels 54 die Entfernung von
Wasser unterstützt werden. Nach Beendigung des Verdichtungsvorganges wird der Preßsternpel54
aus der Form zurückgezogen: Der vorgeformte und zusammengedrückte, aber noch feuchte
Gegenstand wird aus der Form durch Anheben des den Formboden bildenden Aushebers
16 (Fig.6) herausgehoben und über das obere Ende der Formhülse 45 hinaus der hin-
und herbewegten Abführvorrichtüng 64 zugeführt. Das auf den Aus-
«-eifer
16 wirkende Vakuum wird nunmehr auf die Halteplatte 65 umgeschaltet, um den Formkörper
auf die gelochte untere Fläche dieser Platte zu übertragen. Das auf die Halteplatte
wirkende Vakuum hält den Formkörper an ihr fest, bis die Abführv orrichtung ihre
Bewegung umkehrt und den Formkörper auf ein Transportband fallen läßt. Dies geschieht
dadurch, daß das auf die Halteplatte wirkende Vakuum unterbrochen wird, so daß der
Formkörper unter seinem Eigengewicht auf das Transportband fällt. Die Zufuhr zusätzlicher
Druckluft durch die Lochungen der Halteplatte begünstigt das Lösen des Formkörpers.
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Die Vermeidung von Druck auf den Formkörper während seiner Abführung
ist deshalb wichtig, weil er nicht nur feucht, sondern auch von kleinem Durchmesser
und erheblicher Höhe ist. Ist der Formkörper einmal aus der Hülse 45 durch den Auswerfer
16 ausgestoßen, so wird er nicht mehr am Umfang durch die Hülse begrenzt, so daß
er, wenn in diesem Augenblick ein Druck auf ihn wirken würde, sich am Umfang ausbauchen
bzw. in der Dicke ändern würde, die von vornherein durch richtige Einstellung des
Hubes des Preßstempels bestimmt ist.
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Zur Herstellung der Pfropfen verwendet man Zellstoffbrei, z. B. aus
gemahlenem Holz oder -für Pfropfen größerer Festigkeit - auch hälftig aus chemisch
erzeugtem Zellstoff. Der fertige Pfropfen 15 kann noch gewachst werden und dient
nach dem Trocknen in üblicher Weise in einer Patronenhülse als Zwischenladung zwischen
Geschoß und Pulver.
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Mehrere der angegebenen Vorrichtungen können nebeneinander angeordnet
und gemeinsam betätigt werden.