EP0061638A1 - Anwendung der Vakuumfolienverpackung zur Abpackung aluminothermischer Gemische - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
Definitions
- Aluminothermic mixtures consist of finely divided aluminum and Schwenoetalloxid, the mixture to dampen the reaction and / or to form an alloy during the reaction further finely divided metals, metal oxides or other alloy elements, such as Iron filings, copper, copper oxides, chromium, manganese, carbon or the like can be added.
- the reactants contained in the aluminothermic mixture In order to achieve a uniform reaction and to control it in a controlled manner, it is necessary for the reactants contained in the aluminothermic mixture to be present within a predetermined particle size range and with a desired particle size distribution.
- the different specific weights of the reactants in the aluminothermal mixture as well as their specific particle shape cause changes in the optimally adjusted mixing ratio of the reactants within a packaging unit during transport and storage, especially with shaking stress, which cannot be excluded during loading and transport , e.g. a cloth bag containing 7 to 15 kg of aluminothermic mixture as the usual packaging form for aluminothermic welding compounds for performing aluminothermic rail welds.
- the invention is based on the object of finding a simple solution to the problem of preventing segregation of the aluminothermic mixtures which are optimally mixed during production, without the need to add substances to the mixture which remain in the aluminothermic reaction or which interfere in the event of remaining.
- the bulk density of the reaction mixture should not be reduced. All application properties of the aluminothermic mixture should remain unchanged.
- this object can be achieved in a surprising manner by using the vacuum film packaging of aluminothermic mixtures.
- this vacuum packaging which is known per se, to aluminothermic mixtures is given its inventive character in that a completely different and unforeseeable effect can be achieved with this type of packaging.
- aluminothermic mixture By packaging the aluminothermic mixture in a flexible container, in particular a bag or sack made of plastic film, which, after evacuation, wraps tightly around and encloses the aluminothermic mixture, the aluminothermic mixture is pressed together and solidified in such a way that by shaking during transportation and storage e nt mix optimally mixed in the production aluminothermic mixture no longer takes place.
- Vacuum film packaging is therefore particularly suitable for aluminothermic mixtures if they have to be transported over long distances using different means of transport.
- Such long transport routes are quite common when sending aluminothermic mixtures, since these mixtures are produced in specialized companies, whereby the place of manufacture and the place of use can be quite far apart.
- These mixtures are transported by motor vehicle, rail, ship and occasionally by plane.
- the majority of the aluminothermic mixtures are used for rail connection welding in railway tracks.
- the aluminothermic mixtures must therefore be transported to the track to be welded on construction site vehicles immediately before they are used. It is understandable that with these transport stresses, segregation of aluminothermic mixtures in a packaging of a conventional type, e.g. in linen bags, could not be avoided. This segregation is favored by the fact that the components of the mixture have very different specific weights and different particle sizes and shapes.
- Packaging films known from the prior art in particular thermoplastic films, can be used to produce the packaging units. You just have to meet the condition that they enable essentially vacuum-tight packaging. Suitable films are, in particular, films made of polyethylene, film thicknesses of 0.1 to 0.3 mm being preferred. Thermoplastic films have the advantage that they can be sealed in a vacuum-tight manner by welding.
- the films can be wrapped with additional packaging material, e.g. Paper, such as sodium kraft paper, may be laminated.
- additional packaging material e.g. Paper, such as sodium kraft paper
- the packaging material must be flexible so that when the vacuum is applied it lies tightly around the aluminothermic mixture and clings to it.
- the aluminothermic mixture is first filled into a bag formed from the film and the bag is sealed airtight after the vacuum has been applied.
- the packaging unit thus obtained can then be additionally shrunk by heating with warm air or by placing it in a heated liquid such as water.
- the aluminothermic mixture packaged according to the invention is solidified into a hard, rigid block, from which the aluminothermic mixture can be obtained in a poured shape after the vacuum packaging has been opened.
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Anwendung der Vakuumfolienverpackung zur Abpackung aluminothermischer Gemische. Durch diese Art der Verpackung wird eine Entmischung des aluminothermischen Gemisches. welches aus Pulvern unterschiedlichen spezifischen Gewichtes und unterschiedlicher Korngröße und Teilchengestalt besteht, vermieden. Das aluminothermische Gemisch verfestigt sich zu einem starren Block, der auch über weite Strecken ohne Entmischung transportiert werden kann. Nach dem Öffnen der Vakuumfolienverpackung ist das aluminothermische Gemisch sofort wieder rieselfähig.
Description
- Aluminothermische Gemische bestehen aus feinteiligem Aluminium und Schwenoetalloxiden, wobei dem Gemisch zur Dämpfung der Reaktion und/ oder zur Bildung einer Legierung bei der Reaktion weitere feinteilige Metalle, Metalloxide oder andere Legierungselemente, wie z.B. Eisenspäne, Kupfer, Kupferoxide, Chrom, Mangan, Kohlenstoff oder dergleichen zugesetzt werden können.
- Zur Erzielung einer gleichmäßigen Reaktion und zu deren kontrolliertem Ablauf ist es erforderlich, daß die im aluminothermischen Gemisch enthaltenen Reaktionspartner innerhalb eines vorgegebenen Teilchengrößenbereichs und mit einer erwünschten Teilchengrößenverteilung vorliegen.
- Die unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Reaktionspartner im alυminothermischen Gemisch sowie deren spezifische Teilchengestalt verursachen bei Transport und Lagerung, insbesondere bei rüttelnder Beanspruchung, wie sie bei der Verladung und beim Transport nicht ausgeschlossen werden können, Änderungen des bei der Produktion optimal eingestellten Mischungsverhältnisses der Reaktionspartner innerhalb einer Verpackungseinheit, z.B. eines 7 bis 15 kg aluminothermisches Gemisch enthaltenden Tuchbeutels als üblicher Verpackungsform für aluminothermische Schweißmassen zur Durchführung aluminothermischer Schienenschweißungen.
- Diese Entmischung kann zu ungleichmäßigem Ablauf der aluminothenuischen Reaktion führen. Ist z.B. bei der aluminothermischen Schienenschweißung die Reaktion aufgrund der Entmischung in dem oben offenen Reaktionstiegel zu heftig oder ungleichmäßig, kann z.B. ein Teil der Schmelze aus dem Tiegel herausgeschleudert werden, wodurch das Bedienungsper- sonal gefährdet wird und es außerdem zu fehlerhaften Schweißungen infolge fehlenden Schweißgutes oder der Bildung von Legierungen unerwünschter Zusamnensetzung kommen kann. Entmischte aluminothermische Gemische können auch zu langsam reagieren, was zu Wärmeverlusten und damit ebenfalls zu fehlerhaften Schweißungen führen kann. Da der überwiegende Anteil der aluminothermischen Gemische zur Schienenverbindungsschweißung verwendet wird, müssen solche Fehlerquellen schon aus Gründen der Verkehrssicherheit ausgeschlossen werden.
- Man hat versucht, der Entmischung aluminothermischer Gemische dadurch entgegenzuwirken, daß man die Reaktionspartner pelletisiert. Hierzu bedarf man aber anorganischer oder organischer Bindemittel. Ein mögliches anorganisches Bindemittel ist Wasserglas, mit dem man die aluminothermischen Gemische anteigen und mit CO2 verfestigen könnte. Hierdurch werden jedoch Frendelemente in das Reaktionsgemisch eingebracht, welche in der Metallschmelze stören können. Verwendet man organische Bindemittel, können die organischen Bestandteile zur Gasentwicklung bei der Reaktion und damit zu porösen Reaktionsprodukten führen. Ein weiterer Nachteil pelletisierter Gemische liegt aber in der Erhöhung des Schüttvolumens. Durch die plötzliche Wärmeentwicklung bei der aluminothermischen Reaktion dehnt sich die in der Schüttung enthaltene Luft stark aus und verursacht heftiges Spritzen der Reaktionsmasse zu Reaktionsbeginn.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung des Problems der Verhinderung der Entmischung der bei der Produktion optimal gemischten aluminothermischen Gemische zu finden, ohne daß dem Gemisch Substanzen zugegeben werden müssen, die bei der aluminothermischen Reaktion verbleiben oder im Falle des Verbleibens stören. Insbesondere soll die Schüttdichte des Reaktionsgemisches nicht verringert werden. Alle anwendungstechnischen Eigenschaften des aluminothermischen Gemisches sollen unverändert bleiben.
- Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß in überraschender Weise durch die Anwendung der Vakuumfolienverpackung von aluminothermischen Gemischen gelöst werden.
- Die Verpackung von pulverförmigen oder kornigen Gütern in Verpackungsgebinden, die im wesentlichen von thermoplastischen Folien gebildet werden und wobei die Luft aus der Verpackungseinheit durch Anlegen eines Vakuums nach dem Befüllen entfernt wird, ist seit langem bekannt. Derartige Vakuumfolienverpackungen haben insbesondere bei der Verpackung von Lebensmitteln Bedeutung erlangt. Durch diese Art der Verpackung werden im wesentlichen zwei Aufgaben gelöst:
- a) Durch die Entfernung der Luft aus der Verpackungseinheit, z.B. dem aus Kunststoff-Folie gebildeten Beutel, wird das Volumen der gefüllten Verpackungseinheit auf einem Minimum gehalten, so daß die größtmögliche Anzahl von Verpackungseinheiten in einem vorgegebenen Volumen transportiert und/oder gelagert werden kann.
- b) Durch die Entfernung der Luft aus der Verpackungseinheit werden durch Sauerstoff verursachte Abbauvorgänge verringert oder vermieden. Man hat deshalb dieses Verfahren z.B. zum Abpacken von gemahlenem, frisch geröstetem Kaffee eingesetzt und erreicht, daß das Gebinde das kleinstmögliche Volumen aufweist und andererseits die Aromastoffe des Kaffees erhalten bleiben. Dem Verbraucher sind auch andere, in gleicher Weise verpackte Lebensmittel, wie z.B. vakuumverpackte Erdnüsse, geläufig.
- Man hat ebenfalls unter Anwendung der Vakuumfolienverpackung industrielle körnige oder pulverförmige Güter verpackt, wobei in erster Linie das Ziel angestrebt wurde, daß das Füllgut eine möglichst hohe Schüttdichte aufweist. Aus diesem Grunde wurde das Schüttgut neistens beim oder nach dem Abpacken noch durch zusätzliches Rütteln verdichtet. Eine hierzu geeignete Vorrichtung ist z.B. in der DE-AS 11 43 434 beschrieben.
- Die Anwendung dieses an sich bekannten Vakuumverpackens auf aluminothermische Gemische erhält ihren erfinderischen Charakter dadurch, daß ein völlig anders gearteter und nicht vorhersehbarer Effekt bei dieser Art der Verpackung erzielt werden kann. Durch die Abpackung des aluminothermischen Gemisches in ein flexibles Gebinde, insbesondere einen Beutel oder Sack aus Kunststoff-Folie, der sich nach dem Evakuieren eng um das aluminothermische Gemisch legt und dieses umschließt, wird das aluminothermische Gemisch zusammengepreßt und so verfestigt, daß durch Rüttelbewegungen beim Transport und bei der Lagerung eine Ent- mischung das bei der Produktion optimal gemischten aluminothermischen Gemisches nicht mehr stattfindet.
- Der besondere Vorteil ist hierbei darin zu sehen, daß dem aluminothermischen Gemisch keine .verfestigende Fremdsubstanz beigefügt werden muß, die bei der späteren aluminothermischen Reaktion durch Beeinflussung der Metallschmelze oder der gebildeten Schlacke stören könnte. Beim Aufreißen des Gebindes wird das vorher kompakte aluminothermische Gemisch sofort wieder rieselfähig und kann in den Reaktionstiegel eingefüllt werden.
- Vakuumfolienverpackung ist deshalb für aluminothermische Gemische besonders geeignet, wenn diese über lange Strecken mit unterschiedlichen Verkehrsmitteln transportiert werden müssen. Derartig lange Transportwege sind bei der Versendung aluminothermischer Gemische durchaus üblich, da diese Gemische in spezialisierten Betrieben hergestellt werden, wobei der Ort der Herstellung und der Ort der Anwendung durchaus weit voneinander entfernt sein können. Der Transport dieser Gemische erfolgt mit Kraftfahrzeugen, Eisenbahn, Schiff und gelegentlich auch mit dem Flugzeug. Die Mehrzahl der aluminothermischen Gemische wird für die Schienenverbindungsschweißung in Eisenbahngleisen verwendet. Die aluminothermischen Gemische müssen deshalb unmittelbar vor ihrer Anwendung bis zum zu verschweißenden Gleis auf Baustellenfahrzeugen befördert werden. Es ist verständlich, daß bei diesen Transportbeanspruchungen Entmischungen aluminothermischer Gemische bei einer Verpackung üblicher Art, z.B. in leinenbeuteln, nicht vermieden werden konnten. Diese Entmischung wird dadurch begünstigt, daß die Komponenten des Gemisches sehr unterschiedliche spezifische Gewichte und unterschiedliche Teilchengröße und Teilchengestalt aufweisen.
- . Durch die erfindungsgemäße Anwendung der Vakuumfolienverpackung gelingt es, diese Entmischungsvorgänge praktisch vollständig zu verhindern.
- Zur Herstellung der Verpackungseinheiten können aus dem Stand der Technik bekannte Verpackungsfolien, insbesondere thermoplastische Folien, verwendet werden. Sie müssen lediglich die Bedingung erfüllen, daß sie eine im wesentlichen vakuumdichte Verpackung ermöglichen. Geeignete Folien sind insbesondere Folien aus Polyäthylen, wobei Foliendicken von 0,1 bis 0,3 mm bevorzugt werden. Thermoplastische Folien haben den Vorteil, daß sie sich in einfacher Weise durch Verschweißung vakuumdicht verschließen lassen.
- Zur Erzielung einer höheren mechanischen Stabilität können die Folien mit zusätzlichem Verpackungsmaterial, z.B. Papier, wie Natronkraftpapier, laminiert sein. Das Verpackungsmaterial muß allerdings auch nach der Laminierung flexibel sein, daß es sich bei Anlegen des Vakuums dicht um das aluminothermische Gemisch legt und sich an dieses anschmiegt.
- Es ist auch möglich, Folien zu verwenden, welche durch Wärmebehandlung schrumpfen. In diesem Falle wird das aluminothermische Gemisch zunächst in einen aus der Folie gebildeten Beutel eingefüllt und der Beutel nach Anlegen des Vakuums luftdicht verschlossen. Die so erhaltene Verpackungseinheit kann dann durch Erwärmung mittels Warmluft oder durch Einlegen in eine erwärmte Flüssigkeit, wie Wasser, zusätzlich geschrumpft werden.
- Das erfindungsgemäß verpackte aluminothermische Gemisch ist zu einem harten, starren Block verfestigt, aus dem nach dem öffnen der Vakuumverpackung das aluminothermische Gemisch in rieselförmiger Form zurückerhalten werden kann.
Claims (1)
- Anwendung der Vakuumfolienverpackung zur Abpackung aluminothermischer Gemische.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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1982
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- 1982-03-13 EP EP82102057A patent/EP0061638A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3111612A1 (de) | 1982-10-14 |
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Inventor name: GUNTERMANN, HANS, DR. |