DE112012005343T5

DE112012005343T5 - Verbessertes Verfahren und Gerät zum Vorbereiten von Keramikkörpersegmenten

Info

Publication number: DE112012005343T5
Application number: DE112012005343.5T
Authority: DE
Inventors: Abraham Schuitman; Nestor Vasquez; Blake Stalder; James R. Ogle; Paul J. Sacchetti
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-09-04
Also published as: WO2013096113A1; CN104023926A; US20140326229A1; JP2015501744A; US9987766B2; KR20140104035A; JP6196234B2; CN104023926B

Abstract

Zusammenfassung: Verfahren, das das Bereitstellen eines Keramikblocks (300) mit einem ersten Ende und einem zweiten gegenüberliegenden Ende aufweist, Bereitstellen einer oder mehrerer Schneidvorrichtungen (100), die aus einem Doppelklingen-Schneidelement (200) bestehen, und Abtragen von Material durch Schneiden mindestens des ersten Endes mit dem Doppelklingen-Schneidelement (200), wobei eine erste Klinge (210) des Doppelklingen-Schneidelements (200) eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine zweite Klinge (220) einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche entfernt. Gerät (100) zum Schneiden eines Keramikblocks (300).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und ein Gerät zum Vorbereiten eines oder mehrerer Keramikkörper (Blöcke) mit einem verbesserten Endformprofil und Filter, die aus den Keramikkörpern hergestellt werden. Insbesondere ein Verfahren und ein Gerät zum Schneiden einer oder mehrerer Kantenoberflächen der Keramikkörper auf eine gewünschte Segmentlänge und Bereitstellen eines verbesserten Endformprofils.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Diesel- und Benzinverbrennungsmotoren geben Rußpartikel, sehr feine Kohlenstoffpartikel und lösliche organische Stoffe, sowie typisch schädliche Maschinenabgase ab (das heißt HC, CO und NOx). Es wurden Regelungen eingeführt, die die Menge an Ruß einschränken, deren Emission erlaubt ist. Um diese Herausforderungen zu erfüllen, werden Rußfilter, die aus Keramikkörpern hergestellt sind, verwendet. Bei bevorzugten Ausführungsformen wurden Keramikkörper, die eine interne Wabenstruktur aufweisen und die mindestens teilweise von einer Hautschicht umgeben sind, entwickelt.
Die Herstellung dieser Keramikkörper wurde typischerweise anhand eines Extrusionsvorgangs vollbracht, wobei Keramikkörper als einzelne Blöcke in unterschiedlichen Längen hergestellt werden. Es ist auch bekannt, dass geklebte Einheiten aus einem oder mehreren Blöcken möglich sind, wie man zum Beispiel in US 6 669 751 sieht, die hier durch Verweis aufgenommen wird. Das Schneiden dieser Blöcke in Segmente gewünschter Längen mit einer relativ hohen Produktionsrate und Minimieren von Mängeln stand im Mittelpunkt laufender Entwicklungsbemühungen in der Industrie. Das gilt insbesondere, wenn die Blöcke in einem weicheren Zustand sind, der gewöhnlich als „Rohware” bekannt ist. Es wurden im Laufe der Jahre unterschiedliche Schneid- und Schleiftechniken sowie Werkzeuge entwickelt, wie zum Beispiel in den Patentschriften US 2007/0096370 , US 7 452 263 und US 2008/0233345 offenbart, sowie in zahlreichen Lehrbüchern zu diesem Thema, wie zum Beispiel Ceramic Technology and Processing, William Andrew Publishing/Noyes, King, A. G. (2002), Handbook of Ceramic Grinding and Polishing, Marinescu, L D., H. K. Tonshoff, et al., (2000), die hierbei durch Verweis aufgenommen werden. Jede Referenz lehrt ein anderes Werkzeug und/oder eine andere Technik zum Erzeugen von Blöcken mit einer gewünschten Segmentlänge. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist nicht offenbart. Zum Beispiel können einige der Vorgehensweisen, die durch die Referenzen offenbart sind, hinsichtlich der Menge an Verschnitt (zum Beispiel Länge), die in einem einzigen Verfahrensschritts abgehoben werden kann, beschränkt sein, was wiederum die Zeit erhöhen kann, die erforderlich ist, um Blöcke mit einer gegebenen gewünschten Segmentlänge zu erzeugen. Bei einem anderen Beispiel wird vorgeschlagen, dass das Aufrauen der Ausgangsecke des Schnitts vor dem Schneiden des Blocks vervollständigt wird. Man glaubt auch, dass Schneidtechniken, die eine einzige Klinge verwenden, insbesondere wenn sie über das Ende des Werkstücks austritt, zum Entstehen von Mängeln beitragen können.
Mängel an den Endoberflächen der Blöcke können umfassend als eine Oberflächenabnormalität definiert werden. Genauer genommen können Mängel Risse oder Absplitterungen (typischerweise größer etwa 0,5 mm) in der äußeren Hautschicht enthalten, und/oder fehlende, beschädigte oder verformte Wabenwände.
Man benötigt Verfahren und Werkzeuge zum Vorbereiten extrudierter Keramikkörpersegmente mit geschäftlich annehmbaren Raten, in gewünschten Segmentlängen ohne signifikante Anzahl von Mängeln in den Endoberflächen (zum Beispiel äußere Hautschicht und/oder Wabenstruktur), die größere Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Verschnittmenge (zum Beispiel Länge) erlauben, die in einem, einzigen Verfahrensschritts abgehoben werden kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung konzentriert sich auf eine neue und erfinderische Art, Keramikblöcke mit einer gewünschten Segmentlänge in einer relativ kurzen Verfahrenszykluszeit unter gleichzeitigem Minimieren der Mängel herzustellen. Die vorliegende Erfindung, die hier offenbar ist, kann allgemein als ein Verfahren und/oder ein Gerät beschrieben werden, das eine Schneidvorrichtung mit einem Doppelklingen-Schneidelement enthält, das gleichzeitig eine „fertige Oberfläche” für die Blöcke bereitstellt und Verschnitt von oberhalb der fertigen Oberfläche entfernt.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Doppelklingen-Schneidelement aus zwei Klingen in derselben Ebene bestehen, die versetzte Schneidoberflächen aufweisen (die in Bezug zueinander parallel zu seiner Schneidrichtung versetzt sind). Der Versatz kann mindestens eine ausreichende Entfernung derart sein, dass eine ausreichende Menge an Verschnitt entfernt wird, um einen oder mehrere Mängel daran zu hindern, sich einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu nähern. Es wird vorgezogen, dass der Versatz mindestens etwa 2,0 mm beträgt, obwohl andere Versatzwerte ebenfalls in Abhängigkeit von anderen Faktoren wünschenswert sein können, wie zum Beispiel der Typ der Schneidvorrichtung, die Größe des Keramikblocks und/oder des Schneidelements (zum Beispiel insbesondere in dem Fall einer Kreissäge). Es wird auch in Betracht gezogen, dass dieses Schneidelement Teil eines größeren Schneidgeräts ist.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Mangel ferner als eine Fehlstelle in einer Außenwand des Blocks oder in irgendeiner internen Struktur (zum Beispiel Wabenwände) sein. Von besonderem Interesse ist es, wenn mehr als einer dieser Mängel vorliegt, die durch ein Schneidverfahren verursacht werden können, und sich allgemein in der Nähe (zum Beispiel innerhalb von etwa 20 mm) einer Ausgangskante der Schneidoberfläche befinden. Insbesondere, wenn der Mangel/die Mängel etwa 1 mm oder mehr Tiefe aufweisen.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Doppelklingen-Schneidelement zwei getrennte Klingentypen aufweisen. Es wird in Betracht gezogen, dass bei mindestens einer bevorzugten Auslegung die erste Klinge eine schleifende Klinge aufweist und die zweite Klinge eine Klinge, die Verschnitt entfernt. Die schleifende Klinge kann eine Diamantkornklinge sein, und die zweite Klinge ist eine gezahnte Klinge, vorzugsweise eine Klinge mit Karbidspitzen.
Bei einem anderen Aspekt kann der Keramikblock, der bei diesem erfinderischen Verfahren/Gerät zu schneiden ist, einen relativ niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen (zum Beispiel Menge an Wasser oder andere anwendbarer Flüssigkeit). Bei mindestens einer bevorzugten Auslegung ist der Feuchtigkeitsgehalt des Blocks nicht größer als etwa 10 Prozent (Gew.-Prozent), vorzugsweise kleiner als etwa 5 Prozent, und am bevorzugtesten weniger als etwa 2,5 Prozent.
Die Erfindung bildet eine neue und erfinderische Art, Blöcke mit einer gewünschten Segmentlänge, in einer relativ kurzen Verfahrenszykluszeit, und all dies unter Minimieren von Mängeln herzustellen. Man muss verstehen, dass die oben genannten Aspekte und Beispiele nicht einschränkend sind, dass andere innerhalb der vorliegenden Erfindung existieren, wie hier gezeigt und beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht die Beziehung einer Klinge des Schneidgeräts mit einem abzuschneidenden Keramikblock.
Die 2A bis 2F veranschaulichen Mängel, die aus dem Schneiden von Keramikblöcken resultieren können.
3A veranschaulicht Unterschiede in der Ausrichtung einer Schneidklinge zu einem Keramikblock zwischen dem Durchgehen durch einen zu schneidenden Keramikblock, der Mittenlinie der Klinge, Schneidrichtung und eines Teils der Klinge unterhalb der Mittenlinie.
3B ist ein Balkendiagramm der Resultate des Beispiels 3.
4A zeigt ein erfindungsgemäßes Schneidgerät mit einem Keramikblock darauf angeordnet.
4B zeigt eine Schneidklinge eines Geräts, die durch einen Keramikblock durchgeht.
5 ist eine Tabelle, die die Resultate des Vergleichsbeispiels zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hier präsentierten Erklärungen und Veranschaulichungen bezwecken, andere Fachmänner mit der Erfindung, ihren Konzepten und ihrer praktischen Anwendung bekannt zu machen. Der Fachmann kann die Erfindung in ihren zahlreichen Formen so, wie es für die Erfordernisse eines besonderen Gebrauchs am besten geeignet ist, anpassen und anwenden. Die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie dargelegt sind, erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und schränken die Erfindung nicht ein. Der Geltungsbereich der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die anliegenden Ansprüche gemeinsam mit dem vollen Geltungsbereich von Äquivalenten, auf die solche Ansprüche Anspruch haben, bestimmt werden. Die Offenbarungen aller Artikel und Referenzen, inklusive Patentanmeldungen und Veröffentlichungen, werden für alle Zwecke durch Verweis aufgenommen. Andere Kombinationen sind ebenfalls möglich, wie aus den folgenden Ansprüchen zu entnehmen ist, die hiermit durch Verweis in diese schriftliche Beschreibung aufgenommen werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Keramikblocks mit einem ersten Ende und einem zweiten gegenüberliegenden Ende, Bereitstellen einer oder mehrerer Schneidvorrichtungen, die aus einem Doppelklingen-Schneidelement bestehen, und Abtragen von Material durch Schneiden mindestens des ersten Endes mit dem Doppelklingen-Schneidelement, wobei eine erste Klinge des Doppelklingen-Schneidelements eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine zweite Klinge einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche entfernt.
Bei einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Keramikblock-Schneidgerät, das Folgendes aufweist: Eine Verschachtelungsvorrichtung zum Halten des Keramikblocks, eine oder mehrere Schneidvorrichtungen, wobei die Schneidvorrichtung aus einem Motor und einem Doppelklingen-Schneidelement besteht, wobei eine erste Klinge des Doppelklingen-Schneidelements eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine zweite versetzte Klinge einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche abträgt.
Die Erfindung ist ferner durch eine oder irgendeine Kombination der hier beschriebenen Merkmale charakterisiert werden, wie zum Beispiel: Der Verschnittprozentsatz, der von der zweiten Klinge abgehoben wird, reicht aus, um einen oder mehrere Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu verhindern, der eine oder die mehreren Mängel in der Nähe der Ausgangskante des Schnitts weisen einen Bereich Keramikmaterial auf, der an der fertigen Oberfläche fehlt, der eine oder die mehreren Mängel in der Nähe der Ausgangskante des Schnitts weisen mindestens eine Absplitterung mit einer Tiefe von mindestens 1 mm auf, die zweite Klinge stellt gesteigerte Struktursteifigkeit für die erste Klinge bereit, eine Vorderkante der Schneidoberfläche der zweiten Klinge ist innerhalb einer Schneidkante einer Schneidoberfläche der ersten Klinge in einer ausreichenden Entfernung versetzt, so dass eine ausreichende Verschnittmenge abgehoben wird, um einen oder mehrere Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu verhindern, die zweite Klinge ist um mindestens 2 mm innerhalb der Vorderkante der Schneidoberfläche der ersten Klinge versetzt, die erste Klinge weist einen ersten Klingentyp auf und die versetzte zweite Klinge weist einen zweiten Klingentyp auf, der erste Klingentyp und der zweite Klingentyp sind identisch, der erste Klingentyp ist eine schleifende Säge, der zweite Klingentyp ist eine gezahnte Klinge mit einem einseitigen Satz, die gezahnte Klinge hat eine Schneidfuge, die zwischen 4 mm und 30 mm liegt, der Keramikblock hat einen Feuchtigkeitsgehalt kleiner als 10 Prozent, der Keramikblock hat einen Feuchtigkeitsgehalt kleiner als 5 Prozent, der Keramikblock hat einen Feuchtigkeitsgehalt kleiner als 2,5 Prozent, weist die Schritte des Abhebens von Material durch Schneiden an mindestens dem gegenüberliegenden Seitenende mit dem Doppelklingen-Schneidelement auf, das erste Ende und das gegenüberliegende zweite Ende werden gleichzeitig mit zwei Doppelklingen-Schneidelementen geschnitten, die Schneidvorrichtung weist eine Kreissäge auf, die Schneidvorrichtung weist eine Bandsäge auf, die Schneidvorrichtung weist eine Gattersäge auf, der Keramikblock weist eine oder mehrere Wabenstrukturen auf, die von irgendeiner äußeren Hautschicht umgeben sind, der eine oder die mehreren Mängel in der Nähe der Ausgangskante des Schnitts weisen eine Wabenwandbereichsablösung von der äußeren Hautschicht und/oder anderen Wabenstrukturen auf, der Keramikblock weist Rohware auf, und der Keramikblock weist Mullit, Cordierit, SiC oder Gemische davon auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und Gerät für die Vorbereitung von Keramikprodukten (Blöcken) mit einer gewünschten Segmentlänge in einer relativ kurzen Verfahrenszykluszeit, während Mängel minimiert werden, insbesondere Mängel an oder in der Nähe der Ausgangskante des Schnitts.
Keramikprodukte
Keramikprodukte (und schlussendlich Keramikkörper oder Blöcke) werden allgemein in einem mehrteiligen Verfahren vorbereitet. Allgemein beginnt das Verfahren durch Inberührungbringen eines oder mehrerer Vorläufer für die Keramikstruktur, Keramikvorläufer, optional ein oder mehrere Bindemittel und einen oder mehrere flüssige Träger. Der nächste Schritt weist allgemein das Bilden der gewünschten Form auf, die durch zahlreiche Formvorgänge vervollständigt werden kann, meistens jedoch durch Extrusion, dann Schneiden auf ein nahes Netzmaß (zum Beispiel Länge, Breite, Stärke) vor dem nächsten Verfahrensschritt. Das Produkt wird dann typischerweise so weit getrocknet, dass der Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0 bis 10 Prozent reicht. In diesem Zeitpunkt kann das erfinderische Verfahren/Gerät verwendet werden (obwohl in Betracht gezogen wird, dass das erfinderische Verfahren/Gerät auf Keramikprodukten verwendet werden kann, die weiterverarbeitet wurden). Nach dem Schneiden des Produkts auf eine „fertige” Länge, kann es weiterverarbeitet werden (zum Beispiel geschliffen, gebrannt, mit Mullit behandelt werden usw.). Zusätzliche Einzelheiten zu diesen Schritten sind in den folgenden Absätzen offenbart.
Die Keramikvorläufer sind allgemein Reagenzien oder Bestandteile, die, wenn sie bestimmten Bedingungen ausgesetzt werden, einen Keramikkörper oder ein Keramikteil bilden, darunter zum Beispiel Materialien wie die, die in US 7 485 594 , US 6 953 554 , US 4 948 766 und US 5 173 349 offenbart sind, die alle hier durch Verweis aufgenommen werden, zum Beispiel eine porige Mullitzusammensetzung, die durch Bilden eines Gemischs aus einer oder mehreren Vorläuferverbindungen hergestellt wird, die Elemente aufweisen, die in Mullit (Lehm, Alumin, Silizium) enthalten sind, und eine Mischung, die die Eigenschaft verbessert. Die eine Eigenschaft verbessernde Mischung kann eine Mischung sein, die ein Element aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt sein kann, die aus Mg, Ca, Fe, Na, K, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, B, Y, Sc, La und Kombinationen davon besteht. Auch ein Keramikvorläufer, der Silikonkarbid, Cordierit, Aluminiumtitanat, Alumin, Zirkon, Silikonnitrid, Aluminiumnitrid, Silikonoxinitrid, Silikonkarbonitrid, Betaspodumen, Strontiumaluminiumsilikate, Lithiumaluminiumsilikate und dergleichen enthält. Organische Bindemittel, die bei dieser Erfindung nützlich sind, umfassen alle bekannten Materialien, die weiche Keramikrohware formbar machen. Vorzugsweise sind die Bindemittel organische Stoffe, die zerfallen oder bei Temperaturen unter der Temperatur verbrennen, bei der die Keramikvorläufer reagieren, um Keramikkörper oder Teile zu bilden. Unter den bevorzugten Bindemitteln sind die, die in Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Teed, Wiley Interscience, 1988, beschrieben sind, die hier durch Verweis aufgenommen wird. Ein besonders bevorzugtes Bindemittel ist Methylzellulose (wie zum Beispiel METHOCEL A15LV Methylzellulose, The Dow Chemical Co., Midland, Mich.). Zu den flüssigen Trägern gehören alle Flüssigkeiten, die das Bilden eines formbaren nassen Keramikgemischs erleichtern. Zu den bevorzugten flüssigen Trägern (Dispergiermittel) gehören die Stoffe, die in Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Reed, Wiley Interscience, 1988 beschrieben sind. Ein besonders bevorzugter flüssiger Träger ist Wasser. Das Gemisch, das zum Vorbereiten nasser keramischer Rohwarenkörper nützlich ist, kann anhand jedes geeigneten Verfahrens, wie zum Beispiel denen gemäß dem Stand der Technik hergestellt werden. Zu den Beispielen gehören Kugelmahlen, Mischen mit dem Doppelwendelblender, Mixen und Mahlen in Reibungsmühlen. Das Gemisch kann trocken (das heißt ohne flüssigen Träger) oder nass zubereitet werden. Wenn das Gemisch ohne einen flüssigen Träger zubereitet wird, wird anschließend ein flüssiger Träger anhand irgendeines der in diesem Absatz beschriebenen Verfahren hinzugefügt.
Das Gemisch aus Keramikvorläufern, optional Bindemitteln und flüssigen Trägern kann durch jedes gemäß dem Stand der Technik bekannte Mittel geformt werden. Zu den Beispielen gehören Spritzformen, Extrusion, isostatisches Pressen, Schlickerguss, Rollverdichten und Foliengießen. Alle diese Verfahren sind ausführlicher beschrieben in Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Reed, Kapitel 20 und 21, Wiley Interscience, 1988, hiermit durch Verweis aufgenommen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Gemisch in die nahezu Netzform und Größe des schlussendlich gewünschten Keramikkörpers geformt, wie zum Beispiel ein Durchflussfilter. Nahezu Netzform und Größe bedeutet, dass die Größe des nassen keramischen Rohwarenkörpers innerhalb von etwa 10 bis 15 Vol.-% der Größe des endgültigen Keramikkörpers liegen kann, und vorzugsweise können die Größe und Form innerhalb von 5 Volumenprozent der Größe des endgültigen Keramikkörpers liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, weisen die Keramikstrukturen eine Wabenstruktur und eine äußere Hautschicht auf. Vorzugsweise ist die Wabenstruktur in Ebenen senkrecht zu der Extrusionsrichtung angeordnet. Die äußere Hautschicht und die Wände der Wabenstruktur haben allgemein eine Stärke von etwa 250 bis 600 Mikrometer, obwohl Strukturen mit einer Stärke von bis zu 50 Prozent größer oder kleiner in Betracht gezogen werden. Beim Gebrauch wird jeder gebildete Kanal an dem einen oder dem anderen Ende verschlossen. Auf einer Seite werden die Kanäle im Wechsel verschlossen. Vorzugsweise weist der nasse keramische Rohwarenkörper keine Kanäle oder Flusspassagen auf, die blockiert oder verschlossen sind. Bei der Umsetzung der Erfindung können die porige keramische porige Wabe sowie die Verschlüsse (man beachte, dass die Verschlüsse dieselbe oder eine unterschiedliche Keramik wie die Wabe sein können, sowie einfach die Teilungswände der Wabe zusammengedrückt, um einen Kanal zu schließen) irgendeine geeignete Keramik oder Kombinationen von Keramiken sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der nasse keramische Rohwarenkörper derart geformt, dass er als ein Durchflussfilter verwendet werden kann. In diesem Stadium des Verfahrens des nassen keramischen Rohwarenkörpers hat der Körper zwei einander gegenüberliegenden Seiten, die im Wesentlichen flach sind. Der nasse keramische Rohwarenkörper weist eine Querschnittform auf, die für alle Ebenen parallel zu den zwei gegenüberliegenden Seiten konsistent ist. Die Querschnittform kann eine beliebige Form sein, die für den beabsichtigten Zweck geeignet ist, und kann unregelmäßig oder irgendeine bekannte Form sein, wie zum Beispiel rund, oval oder vieleckig. Vorzugsweise weist die Querschnittform eine flache Oberfläche auf, die den Keramikkörper tragen kann. Vorzugsweise ist die Querschnittform vieleckig. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, ist die Form rechteckig oder quadratisch. Wenn die Form unregelmäßig ist, muss sie mindestens einen linearen Weg auf einer Oberfläche haben, die flach ist, so dass der nasse keramische Körper auf dem Träger auf dem linearen Weg oder der ebenen Oberfläche angeordnet werden kann. Der nasse keramische Rohwarenkörper hat eine Vielzahl von Wänden, die sich von einer gegenüberliegenden Seite zu der anderen gegenüberliegenden Seite erstrecken. Die Wände bilden eine Mehrzahl von Flusspassagen, die sich von einer gegenüberliegenden Seite zu der anderen gegenüberliegenden Seite erstrecken. Vorzugsweise sind in diesem Stadium alle Flusspassagen offen, zu beiden gegenüberliegenden Seiten offen. Das erlaubt ein effizienteres Entfernen des flüssigen Trägers. Danach wird der nasse keramische Rohwarenkörper Bedingungen unterworfen, um den flüssigen Träger zu entfernen, das heißt, den nassen keramischen Rohwarenkörper zu trocknen, vorzugsweise so weit, dass der Feuchtigkeitsgehalt etwa 10 Prozent oder weniger beträgt, bevorzugter etwa 5 Prozent oder weniger und am bevorzugtesten etwa 2,5 Prozent oder weniger. Bevorzugte Trockenverfahren sind in der gemeinsamen und gemeinsam anhängigen Anmeldung mit dem Titel „DRYING METHOD FOR CERAMIC GREENWARE”, eingereicht am 22. Juni 2011, Seriennummer 13/166 298 und eingereicht in PCT am 22. Juni 2011, Anmeldung Nr. PCT/US/11/41410 beschrieben, die beide hier durch Verweis aufgenommen werden.
Nach dem Entfernen des flüssigen Trägers aus dem nassen keramischen Rohwarenkörper, kann der keramische Rohwarenkörper zur Umwandlung in einen Keramikkörper vorbereitet werden, wobei das vorliegende erfinderische Verfahren/Gerät höchstwahrscheinlich verwendet wird, indem der Körper (Block) auf eine gewünschte Länge geschnitten wird (obwohl die vorliegende Erfindung auch wirksam ist, wenn die Keramik ferner gehärtet oder mit Mullit behandelt wird). Nach dem Gebrauch des erfinderischen Verfahrens/Geräts, das hier offenbart ist, wird der keramische Rohwarenkörper Bedingungen ausgesetzt, um das Bindemittel herauszubrennen und die Keramikstruktur zu bilden. Entsprechende Verfahren sind gemäß dem Stand der Technik gut bekannt. Die trockenen keramischen Rohwarenteile werden durch Erhitzen der trockenen keramischen Rohwarenteile auf Temperaturen, bei welchen sich organische Zusätze und Bindemittel verflüchtigen oder verbrannt werden, erhitzt. Die Teile werden ferner auf Temperaturen erhitzt, bei welchen die keramischen Partikel schmelzen oder zusammensintern oder neue Partikel bilden, die anschließend zusammenschmelzen. Derartige Verfahren sind in zahlreichen Patenten und zugänglicher Literatur enthalten, zum Beispiel US 4 329 162 , 4 471 792 , 4 001 028 , 4 162 285 , 3 899 326 , 4 786 542 , 4 837 943 und 5 538 681 , die alle durch Verweis aufgenommen werden.
Es wird in Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung für beliebige porige Partikelkörper geeignet ist. Vorzugsweise für Rohware, entbinderte Rohware und sogar gebrannte, wobei Partikel geschmolzen sind, aber später geschmolzen werden oder reagieren, um einen stärkeren Körper zu bilden.
Mängel
Es wird in Betracht gezogen, dass ein „Mangel” gemäß der vorliegenden Erfindung umfassend als eine Oberflächenunregelmäßigkeit auf oder nahe der Endoberfläche des geschnittenen Blocks definiert wird. Diese Oberflächenunregelmäßigkeit kann in den Wänden der Wabenstruktur, der äußeren Hautschicht oder in beiden liegen, veranschaulichende Beispiele sind in den 2A–F gezeigt, wo „Absplitterungen” der äußeren Hautschicht fehlen und/oder wo Teile der Wabenwand fehlen. Bei einer Ausführungsform kann ein Mangel als eine Oberflächenunregelmäßigkeit definiert werden, die Probleme mit der Verarbeitung des Teils stromabwärts verursacht, zum Beispiel verhindert, dass der Wabenkanal verschlossen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Mangel als mindestens eine Absplitterung mit einer Tiefe von mindestens 1 mm (Tiefe ausgehend von der fertigen Oberfläche) an oder nahe (zum Beispiel mit etwa 25 Millimeter) der Ausgangskante des Schnitts definiert werden.
Schneidvorrichtung
Eine Schneidvorrichtung und ein Schneidverfahren werden bereitgestellt, die fähig sind, Keramikkörper und bevorzugter nasse keramische Rohwarenkörper (die zum Beispiel weniger als etwa 10 Gew.-Prozent Flüssigkeit enthalten) auf ein gewünschtes Maß (zum Beispiel Länge) zu schneiden, während eine akzeptable Oberflächenendfertigung auf dem Teil aufrecht erhalten oder geschaffen wird. Es wird auch in Betracht gezogen, dass das Schneidverfahren relativ schnell ist, es sollte zum Beispiel fähig sein, den Keramikkörper in weniger als etwa 2 Minuten auf eine gewünschte Länge zu schneiden, und vorzugsweise weniger als etwa 20 Sekunden, und vorzugsweise größer als etwa 5 Sekunden (zu hohe Geschwindigkeit kann den Körper beschädigen). Es wird auch vorgezogen, dass nur ein Schneiddurchgang (pro Ende) erforderlich ist, um die gewünschte Länge zu erzielen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform reicht das Verschnittmaterial, das von dem geschnittenen Ende abgehoben wird, aus, um einen oder mehrere Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu vermeiden.
Es wird in Betracht gezogen, dass die Fahrt über den Körper, der geschnitten wird, in einem bevorzugten Geschwindigkeitsbereich von etwa 10 bis 40 cm/Minute liegt. In dem Fall einer Kreissägenkonfiguration, kann die Drehung der Klinge von so wenig wie etwa 500 U/Min. bis etwa 3000 U/Min. oder höher variieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Drehung etwa 750 bis 2500 U/Min., bevorzugter etwa 1000 bis 2000 U/Min. In dem Fall einer Band- oder Gattersäge, liegt die lineare Bewegung der Klingen bei Metern pro Minute (m/Min.). Es wird in Betracht gezogen, dass dies von 900 m/Min. bis etwa 2000 m/Min. reicht. Vorzugsweise beträgt die lineare Bewegung der Klinge etwa 1500 m/Min. bis etwa 1750 m/Min., bevorzugter etwa 1600 m/Min. bis 1700 m/Min.
Die Schneidvorrichtung kann in einem Keramikblock-Schneidgerät enthalten sein. Das Gerät kann eine Verschachtelungsaufnahme aufweisen, die funktioniert, um das Keramikteil zu halten. Es kann auch eine Leistungsquelle (zum Beispiel Motor) aufweisen, die beschränkt sein funktioniert, um die Schneidvorrichtungen) zu bewegen. Es kann auch eine oder mehrere Schneidvorrichtungen aufweisen, zum Beispiel Schneidvorrichtungen, die voneinander beabstandet derart angeordnet sind, dass jede Vorrichtung gegenüberliegende Kanten des Keramikteils entweder gleichzeitig oder zeitlich nahe schneiden kann.
Die Schneidvorrichtung kann auf viele verschiedene Arten ausgelegt sein. Funktionsmäßig hebt die Vorrichtung sowohl eine Menge des Blocks (zum Beispiel Verschnitt) ab und stellt eine relativ mangellose Endoberfläche bereit (zum Beispiel eine oder weniger Absplitterungen). Die Vorrichtung kann die Form einer Kreissäge, einer Bandsäge oder einer Gattersäge haben. Ungeachtet der Form der Schneidvorrichtung, sollte die Vorrichtung derart ausgelegt sein, dass sie zwei oder mehr Schneidoberflächen hat, die unmittelbar nebeneinanderliegen (zum Beispiel etwa 10 mm) oder in Berührung sind.
Die Schneidvorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Doppelklingen-Schneidelement, wobei eine Klinge arbeitet, um die fertige Oberfläche des Blocks direkt zu schneiden, und eine zweite Klinge arbeitet, um das Abheben des Verschnittmaterials zu unterstützen. Diese zwei Klingen können entlang einer Ebene aneinander anschlagen (oder können bis zu 10 mm voneinander beabstandet sein) und sind vorzugsweise entlang der Schneidoberfläche versetzt. Es wird vorgezogen, dass eine Vorderkante einer Schneidoberfläche der zweiten Klinge innerhalb der Vorderkante einer Schneidoberfläche der ersten Klinge ausreichend entfernt versetzt ist, so dass eine ausreichende Menge an Verschnitt abgehoben wird, um einen oder mehrere Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu vermeiden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Klinge um etwa 2,0 mm oder mehr versetzt, bevorzugter um 5,0 mm oder am bevorzugtesten etwa 12,5 mm oder mehr, und um 50,0 mm oder weniger versetzt, bevorzugter um 45 mm oder weniger, am bevorzugtesten etwa 40,0 mm oder weniger, immer innerhalb der Vorderkante der Schneidoberfläche der ersten Klinge.
Die Klingen können dieselben oder unterschiedliche Klingentypen aufweisen, solange sie die Funktionalität, die in dieser Offenbarung besprochen wird, bereitstellen. Bei einer anderen Ausführungsform bestehen die Klingen aus demselben Klingentyp, bei einer anderen Ausführungsform sind die zwei Typen unterschiedlich. Die nützlichen Klingentypen umfassen zum Beispiel schleifende Sägeblätter oder gezahnte Sägeblätter. Ein schleifendes Sägeblatt ist ähnlich wie eine dünne Schleifscheibe, und ein gezahntes Sägeblatt ist eine Klinge mit einer Schneidkante, die zahlreiche kleine Kontaktpunkte mit dem geschnittenen Material aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Klingentypen unterschiedlich, wobei die erste Klinge eine schleifende Klinge ist und die zweite Klinge eine gezahnte Klinge ist. Insbesondere weisen die schleifenden Klingen eine Diamantkornklinge auf, und die gezahnte Klinge ist eine Klinge mit Karbidspitzen und insbesondere eine Klinge mit einem einseitigen Satz.
Bei einer bevorzugten Diamantkornklingen-Ausführungsform kann die Klinge eine Körnung aufweisen, die von 40/60 bis 200/220 reicht und immer noch wie gefordert arbeitet. Von der Funktionalität her sollte der Körnungswert zum Schneiden des Blocks ohne Schaffen übermäßiger Mängel geeignet sein. Man nimmt an, dass die Chance, einen mangellosen Schnitt zu erzielen, mit dem Körnungswert zunimmt (zum Beispiel ein Schleifmaterial), aber die Chance, dass die Klinge früher verstopft wird und öfter als gewünscht gereinigt („gerichtet”) werden muss, nimmt zu, insbesondere in einer Produktionsumgebung. Man nimmt an, dass eine Beziehung zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt des Blocks und dem Limit der Höhe des Korngrößenwerts, der verwendet werden kann, besteht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Korngrößenwert von etwa 60/80 oder weniger an Blöcken mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 10 Gewichtsprozent oder weniger verwendet werden, vorzugsweise ein Körnungswert von etwa 100/120 oder weniger an Blöcken mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 5 Gewichtsprozent oder weniger, und am bevorzugtesten einen Körnungswert von etwa 200/220 oder weniger auf Blöcken mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 2,5 Gewichtsprozent oder weniger.
Bei einer bevorzugten gezahnten Klingenausführungsform hat das Schneidelement eine Schneidfuge, die etwa 2 mm oder mehr beträgt, vorzugsweise etwa 4 mm oder mehr und am bevorzugtesten etwa 7 mm oder mehr. Es wird auch vorgezogen, dass die Schneidfuge etwa 50 mm oder weniger beträgt, vorzugsweise etwa 40 mm oder weniger und am bevorzugtesten etwa 30 mm oder weniger.
Vorzugsweise stellen die Klingen ergänzende Strukturverstärkung oder gesteigerte Strukturstarrheit insbesondere in dem Fall bereit, in dem zwei Klingen entlang einer Ebene aneinander anschlagen. Die Klingen in Kombination stellen ausreichend Steifigkeit bereit, um irgendwelche Ablenkung, die zu Mängeln führen kann, zu verringern oder zu eliminieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Klingen gemeinsam mindestens 100 steifer als wären sie nicht gemeinsam. Das kann funktionieren, um es den Klingen zu erlauben, betrieben zu werden, während übermäßige Bewegung oder Biegung vermieden wird, die Oberflächenmängel auf dem Keramikteil verursachen könnten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Kreissäge, wobei die Vorrichtung Doppelklingen aufweist, die in dieselbe Richtung um eine zentrale Achse drehen. Es wird vorgezogen, dass die Doppelklingen aneinander in einer Ebene anschlagen und Schneidoberflächen haben, die radial versetzt sind (eine erste größere und eine zweite kleinere Klinge). Es wird in Betracht gezogen, dass der Durchmesser der Klingen größer sein sollte als die Querlänge des zu schneidenden Keramikkörpers. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser der Klinge ausreichend groß, damit sie den Block in einem Durchgang schneidet. Vorzugsweise beträgt der Klingendurchmesser etwa 240% oder größer als die Querlänge des Keramikkörpers (zum Beispiel der zu schneidende Bereich), bevorzugter etwa 300 oder mehr und am bevorzugtesten etwa 385 oder mehr, und höchstens etwa 600% größer, vorzugsweise höchstens etwa 500% größer und am bevorzugtesten etwa 420% größer.
Es ist auch vorzuziehen, dass die gesamte Querlänge des Keramikkörpers gut innerhalb des Klingendurchmessers positioniert ist. Mit anderen Worten, sollte sich die Mitte des Keramikkörpers in der Nähe der Rotationsachse der kreisförmigen Klinge befinden. Vorzugsweise ist die Mittenachse des Keramikkörpers dieselbe wie die der Rotationsachse der kreisförmigen Klinge oder seitlich versetzt um etwa höchstens ½ des Radius der größeren ersten Klinge, vorzugsweise nicht mehr als etwa 1/3 und am bevorzugtesten nicht mehr als etwa ¼. Ein veranschaulichendes Beispiel (Beispiel Nr. 3) ist unten bereitgestellt. 3A zeigt die Rotationsachse 400 (Klingenmitte in die Schneidrichtung) in Bezug auf zwei Ausrichtungen des Keramikkörpers in Bezug auf die Klinge.
Vorzugsweise weist ein Schneidverfahren angesichts der oben stehenden Einzelheiten und unten stehenden Beispiele mindestens die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Keramikblocks mit einem ersten Ende und einem zweiten gegenüberliegenden Ende, Bereitstellen einer oder mehrerer Schneidvorrichtungen, die aus einem Doppelklingen-Schneidelement bestehen, und Abtragen von Material durch Schneiden mindestens des ersten Endes mit dem Doppelklingen-Schneidelement, wobei eine erste Klinge des Doppelklingen-Schneidelements eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine zweite Klinge einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche entfernt.
Vorzugsweise reicht der von der zweiten Klinge abgehobene Verschnitt, um die Mängel, die in dieser Anmeldung besprochen sind, zu vermeiden. Während sich die Klingen über den Block bewegen, den Schnitt ausführen, hebt die zweite Klinge einen Prozentsatz Verschnitt von oberhalb der ersten Klinge ab. Das sollte helfen, das Auftreten von Mängeln zu verringern, indem die Masse des Verschnittes abgehoben werden, und die potentiellen schädlichen Auswirkungen, die die Gegenwart des Verschnittes auf die Blockwände (interne oder externe Wände) haben kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform entfernt die zweite Klinge mindestens etwa 50 Prozent des Verschnittes, vorzugsweise mindestens etwa 60 Prozent, am bevorzugtesten mindestens etwa 70 Prozent des Gesamtverschnittes und höchstens etwa 95 Prozent, vorzugsweise höchstens etwa 90 Prozent, und am bevorzugtesten höchstens 85 des Gesamtverschnittes, bevor sich die erste Klinge der Ausgangskante des Schnitts nähert (oder sie erreicht).
Es besteht eine Beziehung zwischen der Schneidfuge der gezahnten Klinge und der Position des Schnitts, der unter dem Ende des Blocks ausgeführt wird. Die Entfernung „D” ist die Entfernung von dem Ende des nichtgeschnittenen Blocks zu der fertig geschnittenen Oberfläche. Es wird bevorzugt, dass „D” klein genug ist, damit das Schneidelement effektiv den Verschnitt abheben und Mängel in dem Block durch das Schneiden vermeiden kann, aber groß genug, damit das Verfahren nur einen Schnitt pro Seite erfordert. Vorzugsweise ist „D” etwa 0,5 Mal bis etwa 3,0 Mal die Schneidfuge der zweiten Klinge, vorzugsweise etwa 0,75 Mal bis 2,0 Mal und am bevorzugtesten etwa 0,1 bis 1,5 Mal die Schneidfuge.
Veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung der Erfindung bereitgestellt, bezwecken jedoch nicht, ihren Geltungsbereich einzuschränken. Irgendwelche maßlichen Informationen, die in diesen Beispielen verwendet werden, sollten nicht als einschränkend betrachtet werden, und es wird davon ausgegangen, dass die Keramikteile und Schneidvorrichtungen signifikant kleiner oder größer sein könnten.
1. Beispiel: Kreissäge 200
Als ein veranschaulichendes Beispiel, wie in den 1, 4A und 4B gezeigt, ist ein Blockschneidgerät 100 des Typs mit Kreissäge präsentiert. Das Gerät 100 weist ein Doppelklingen-Schneidelement 200, einen Keramikblock 300, eine Verschachtelungsaufnahme 110 und Motoren (nicht gezeigt) auf, die das Element 200 antreiben.
Das Doppelklingen-Schneidelement 200 dieses Beispiels besteht aus einer ersten Klinge 201 und einer zweiten Klinge 220, die aneinander anschlagen, wie in 1 veranschaulicht. Bei diesem Beispiel ist die erste Klinge 210 eine Kreisklinge mit einem Durchmesser von etwa 16 Zoll (406 mm) und einer zweiten Klinge mit einem Durchmesser von etwa 15,0 Zoll (381 mm). Beide Klingen drehen um eine gemeinsame Achse 9 Zoll in dieselbe Richtung, und eine Vorderkante 222 der Schneidoberfläche der zweiten Klinge 220 ist innerhalb der einer Vorderkante 212 der Schneidoberfläche der ersten Klinge 210 um etwa 0,5 Zoll (12,5 mm) versetzt. Die Klinge 210 ist eine schleifende Säge, bei diesem Beispiel eine Diamantkornklinge (0,050 Zoll (1,3 mm)) Kernstärke und eine 80/100 Diamantkörnung), und die Klinge 220 ist eine gezahnte Klinge mit einem einseitigen Satz, genauer genommen eine Klinge mit Karbidspitzen (0,125 Zoll Schneidfuge (3,2 mm)).
Das Element 200 wird mit einer Drehzahl von etwa 1500 U/Min. gedreht und in den Block 300 mit einer Rate von etwa 10 bis 40 cm/Minute in den Block geführt, um das Schneiden des Blocks 300 auszuführen. Der Schnitt wird unter dem Ende des Blocks in einer Entfernung „D” angelegt, die gleich groß wie die Schneidfuge ist oder 1,5 Mal die Schneidfuge der Klinge 220.
2. Beispiel: Bandsäge/Gattersäge 500
Als ein anderes veranschaulichendes Beispiel, wird eine ein Keramikblock-Schneidgerät mit Bandsäge/Gattersäge 100 präsentiert. Das Schneidelement 500 ist darin ähnlich wie das, das in dem Beispiel mit Kreissäge oben präsentiert wurde, dass die Vorderkante 522 der Schneidoberfläche der zweiten Klinge 520 innerhalb der einer Vorderkante 512 der Schneidoberfläche der ersten Klinge 510 um etwa 0,5 Zoll (12,5 mm) versetzt ist. Die Klinge 510 ist eine schleifende Säge, bei diesem Beispiel eine Diamantkornklinge (0,050 Zoll (1,3 mm)) Kernstärke und eine 80/100 Diamantkörnung), und die Klinge 520 ist eine gezahnte Klinge mit einem einseitigen Satz, genauer genommen eine Klinge mit Karbidspitzen (0,125 Zoll Schneidfuge (3,175 mm)). Das Element dreht nicht, sondern hat eine lineare Bewegung (eine Richtung für die Bandsäge und zwei für die Gattersäge) von etwa 1700 m/Minute und wird in den Block 300 mit einer Rate von etwa 10 bis 40 cm/Minute geführt, um das Schneiden des Blocks 300 auszuführen.
3. Beispiel: Kreissäge 600

Bei einem veranschaulichenden Beispiel sind zwei Keramikblock-Schneidverfahren mit Kreissäge präsentiert. Bei einer ersten Anordnung (YL11) wird ein Block 300 derart platziert, dass der Boden des Blocks 300 näher an der Unterseite der Kreissäge 600 angeordnet ist. Bei der zweiten Anordnung (YL14), wird der Block 300 derart platziert, dass er der Rotationsachse der Säge 600 näher ist, wobei beide Anordnungen in 3A gezeigt sind. Zwei Gruppen zu je sieben Blöcken 300 werden wie im oben stehenden Beispiel 1 beschrieben verarbeitet, mit der Lage des Blocks 300 in Bezug auf die Rotationsachse der Säge 600 für jede Gruppe unterschiedlich. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis und veranschaulicht, dass der mittlere Ertrag an „mangellosen” Teilen signifikant höher ist, wenn sich der Block näher an der Rotationsachse der Säge 600 befindet. 3B ist ein Balkendiagramm der Resultate der Tabelle 1. Tabelle 1

Rohlinge	OK-Teile	NOK-Teile	Oberseite Menge Risse	Unterseite Menge Risse
Klinge 0,050''	0	20	60%	75%
Klinge 0,040''	4	17	86%	86%
YL11-1	0	64	33%	67%
YL11-2	12	53	61%	81%
YL11-3	9	63	63%	82%
YL11-4	5	73	42%	50%
YL11-5	16	63	41%	58%
YL11-6	5	83	19%	27%
YL11-7	3	77	9%	16%
Durchschnitt			38%	55%
YL14-1	37	61	90%	80%
YL14-2	28	69	85%	63%
YL14-3	24	73	90%	51%
YL14-4	36	61	93%	84%
YL14-5	38	57	99%	83%
YL14-6	72	44	97%	93%
YL14-7	37	96	96%	53%
Durchschnitt			93%	72%

Vergleichsbeispiel

Beispiele werden zwischen einem Doppelklingenelement 200 und drei Einzelklingen-Konfigurationen ausgeführt. Bei der Anordnung Nummer eins wird eine einzelne Klinge mit einer Kernstärke von 0,055'' und einer Diamantkörnung 80/100 verwendet, in Anordnung Nummer zwei eine einzelne Klinge mit einer Kernstärke von 0,040'' und einer Diamantkörnung 60/80, in Anordnung Nummer drei eine einzelne Klinge mit einer Kernstärke von 0,040'' und eine Diamantkörnung 80/100, und in der vierten Anordnung wird eine Doppelklinge, wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet. Die verschiedenen Klingenkonfigurationen sind in der Tabelle 2 unten definiert. Die Klingen werden mit einer Drehzahl von etwa 1500 U/Min. gedreht und in den Block 300 mit einer Rate von etwa 10 bis 40 cm/Minute eingeführt, um das Schneiden des Blocks 300 auszuführen. Mindestens 2000 Blöcke 300 werden in jeder Anordnung geschnitten, und der resultierende Prozentsatz an mangellosen Blöcken ist in 6 präsentiert. Ein Mangel wird als mindestens zwei Absplitterungen mit einer Tiefe von mindestens 1 mm an oder in der Nähe (zum Beispiel mit etwa 25 Millimeter) der Ausgangskante des Schnitts definiert. Unter Einsatz des Tukey-Kramer-Verfahrens (das Tukey-Kramer-Verfahren ist ein mehrfaches Vergleichsverfahren in einem Schritt und ein statistischer Test, der allgemein verbunden mit einem ANOVA verwendet wird, um festzustellen, welche Mittel sich signifikant voneinander unterscheiden) wird gezeigt, dass der erfinderische Doppelklingen-Ansatz einen signifikant größeren Prozentsatz an akzeptablen („erstklassigen”) Teilen oder Segmenten ergibt. Die Resultate sind in der Aufstellung der 5 gezeigt. The circles an the right of the chart show the range of results for each blade configuration. Tabelle 2

Bezeichnung	Beschreibung	Art. Nr.
Erstklassiges Teil	Ein Teil, das 2 oder weniger Absplitterungen von jeweils wenigerals 1 mm Tiefe aufweist.
Einzelne NJDW 0,055'' 80/100	Klinge von North Jersey Diamond Wheel mit einer Kernstärke von 0,055'' und 80/100 Diamantkörnung	801
Einzelne UKAM 0,040'' 60/80	Klinge von UKAM mit einer Kernstärke von 0,040'' und 60/80 Diamantkörnung	802
Einzelne UKAM 0,040'' 80/100	Klinge von UKAM mit einer Kernstärke von 0,040'' und 80/100 Diamantkörnung	802
Doppelklinge UKAM 0,050'' 80/100 und Karbidspitze 15''	Doppelklingen-Anordnung. Hauptklinge: Klinge von UKAM mit einer Kernstärke von 0,050'' und 80/100 Diamantkörnung Nebenklinge: Klinge 15'' Durchmesser mit Karbidspitzen von Specialty Saw Inc. mit 1/8'' Schneidfuge (Sonderanfertigung)	803

Außer wenn anders angegeben, sind die Maße und Geometrien der verschiedenen Strukturen, die hier abgebildet sind, nicht als für die Erfindung einschränkend zu verstehen, und andere Maße und Geometrien sind möglich.
Mehrere Strukturbauteile können durch eine einzige integrierte Struktur bereitgestellt sein. Alternativ kann eine einzelne integrierte Struktur in mehrere getrennte Bauteile unterteilt sein. Während ein Merkmal der vorliegenden Erfindung in dem Kontext von nur einer der veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben wurde, kann ein solches Merkmal zusätzlich mit einem oder mehreren anderen Merkmalen anderer Ausführungsformen bei einer gegebenen Anwendung kombiniert werden. Es ist aus oben Stehendem auch klar, dass die Herstellung der einzigartigen Strukturen und ihr Betrieb auch Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bilden.
Zahlenwerte, die in der oben stehenden Anmeldung angegeben sind, enthalten alle Werte vom niedrigeren Wert zum höheren Wert in Inkrementen zu je einer Einheit, vorausgesetzt, dass eine Trennung von mindestens 2 Einheiten durch irgendeinen niedrigeren Wert und einen höheren Wert besteht. Wenn zum Beispiel angegeben ist, dass die Menge eines Bauteils oder ein Wert einer Verfahrensvariablen, wie zum Beispiel Temperatur, Druck, Zeit und dergleichen, zum Beispiel von 1 bis 90 reicht, vorzugsweise von 20 bis 80, bevorzugter von 30 bis 70, wird beabsichtigt, dass die Werte, wie zum Beispiel 15 bis 85, 22 bis 68, 43 bis 51, 30 bis 33 usw. ausdrücklich in dieser Spezifikation aufgezählt sind. Bei Werten, die kleiner sind als eins, wird eine Einheit von 0,0001, 0,001, 0,01 oder 0,1 als geeignet betrachtet. Es sind dies nur Beispiele dessen, was spezifisch beabsichtigt wird, und alle möglichen Kombinationen von Zahlen zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten Wert, die aufgezählt sind, sind als ausdrücklich in dieser Anmeldung auf ähnliche Art genannt zu betrachten. Der Begriff „im Wesentlichen bestehend aus” zum Beschreiben einer Kombination, enthält die Elemente, Zutaten, Bauteile und Schritte, die identifiziert sind, und andere Elemente, Zutaten, Bauteile und Schritte, die sich materiell nicht auf das grundlegende und neue Merkmal der Kombination auswirken. Der Gebrauch von Begriffen „umfassend” oder „enthaltend” zum Beschreiben von Kombinationen von Elementen, Zutaten, Bauteilen oder Schritten zieht hier auch Ausführungsformen in Betracht, die im Wesentlichen aus den Elementen, Zutaten, Bauteilen oder Schritten bestehen. Mehrere Elemente, Zutaten, Bauteile oder Schritte können durch ein einziges integriertes Element, eine Zutat, ein Bauteil oder einen Schritt bereitgestellt werden. Alternativ kann ein einziges integriertes Element, eine Zutat, ein Bauteil oder ein Schritt in mehrere getrennte Elemente, Zutaten, Bauteile oder Schritte geteilt sein. Die Offenbarung von „einem” oder „1” zum Beschreiben eines Elements, einer Zutat, eines Bauteils oder eines Schritts beabsichtigt nicht, zusätzliche Elemente, Zutaten, Bauteile oder Schritte auszuschließen. Wenn nicht anders angegeben, umfassen alle Bereiche beide Endpunkte und alle Zahlen zwischen den Endpunkten. Der Gebrauch von „etwa” oder „ungefähr” in Zusammenhang mit einem Bereich gilt für beide Enden des Bereichs. Daher deckt „etwa 20 bis 30” „etwa 20 bis etwa 30” inklusive mindestens der angegebenen Endpunkte.

Claims

Keramikblock-Schneidgerät, das Folgendes aufweist: eine Verschachtelungsvorrichtung zum Halten des Keramikblocks, eine oder mehrere Schneidvorrichtungen, wobei die Schneidvorrichtung aus einem Motor und einem Doppelklingen-Schneidelement besteht, wobei eine erste Klinge des Doppelklingen-Schneidelements eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine versetzte zweite Klinge einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche abhebt.
Keramikblock-Schneidgerät nach Anspruch 1, wobei die zweite versetzte Klinge eine Schneidfuge hat, die das Abheben eines Verschnittprozentsatzes erlaubt, der ausreicht, um einen oder mehr Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu vermeiden.
Keramikblock-Schneidgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die versetzte zweite Klinge gesteigerte Struktursteifigkeit für die erste Klinge bereitstellt.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vorderkante einer Schneidoberfläche der versetzten zweiten Klinge mindestens 2 mm innerhalb einer Vorderkante einer Schneidoberfläche der ersten Klinge ist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schneidfuge der versetzten zweiten Klinge 4 mm bis 30 mm beträgt.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Vorderkante einer Schneidoberfläche der zweiten Klinge innerhalb einer Vorderkante einer Schneidoberfläche der ersten Klinge in einem ausreichenden Abstand versetzt ist, so dass eine ausreichende Verschnittmenge abgehoben wird, um einen oder mehrere Mängel in der Nähe einer Ausgangskante des Schnitts in dem Keramikblock zu vermeiden.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Klinge einen ersten Klingentyp aufweist, und die versetzte zweite Klinge einen zweiten Klingentyp aufweist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Klingentyp und der zweite Klingentyp identisch sind.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Klingentyp eine schleifende Säge ist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite Klinge gesteigerte Struktursteifigkeit der ersten Klinge bereitstellt.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der zweite Klingentyp eine gezahnte Klinge mit einem einzigen einseitigen Satz ist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Schneidvorrichtung eine Kreissäge aufweist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Schneidvorrichtung eine Bandsäge aufweist.
Keramikblock-Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Schneidvorrichtung eine Gattersäge aufweist.
Verfahren, das Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Keramikblocks mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, Bereitstellen einer oder mehrerer Schneidvorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, und Abheben von Material durch Schneiden mindestens des ersten Endes mit einem Doppelklingen-Schneidelement, wobei eine erste Klinge des Doppelklingen-Schneidelements eine fertige Oberfläche bereitstellt, und eine zweite Klinge einen Verschnittprozentsatz oberhalb der fertigen Oberfläche abhebt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Keramikblock einen Feuchtigkeitsgehalt unterhalb von 10 Gewichtsprozent oder weniger aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, das ferner die Schritte des Abhebens von Material durch Schneiden mindestens des gegenüberliegenden Seitenendes mit dem Doppelklingen-Schneidelement aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das erste Ende und das gegenüberliegende zweite Ende gemeinsam mit zwei Doppelklingen-Schneidelementen geschnitten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Keramikblock eine oder mehrere Wabenstrukturen aufweist, die von einer äußeren Hautschicht eingeschlossen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei eine Mittenachse des Keramikkörpers und eine Rotationsachse des Doppelklingen-Schneidelements seitlich um nicht mehr als die Hälfte des Radius der größeren der Klingen versetzt sind.