DK167254B1 - Fremgangsmaade til fremstilling af formede genstande af et fluidiseret cellulosefibermateriale - Google Patents

Description

i DK 167254 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af formede genstande af et fluidiseret cellulosefibermateria-le.

Ved et fluidiseret cellulosefibermateriale skal der 5 forstås et til fremstilling af de ønskede genstande egnet udgangsmateriale, der kan foreligge i våd eller i tør form, og som har fibrøs karakter. Som et udgangsmateriale i våd form kan der eksempelvis henvises til et fiberpulpmateriale, således som det anvendes eksempelvis til bakker og kartoner 10 til emballering af skøre og ømfindlige genstande såsom frugt, blomster, æg og genstande eksempelvis af glas. Pulpmaterialet består da i reglen af en opslæmmet, fibrøs cellulose. Som tørt udgangsmateriale kan der henvises til et fibermateriale, således som det anvendes i tørpapirfabrikation.

15 Ved alle disse fabrikationsgrene drejer det sig nor malt om en kontinuerlig fremstilling af store serier af genstande i massefabrikation. Det er kendt i dette øjemed at anvende en fremstillingsteknik, ved hvilken udgangsmaterialet ved en afsætningsproces anbringes mod den kontur-20 givende yderside af en form, som er permeabel for at lade et luftformigt arbejdsmedium påvirke materialet igennem formens materiale. Til fremstilling af genstande af pulp anvendes da i stor udstrækning bearbejdede bronzeforme med en af vævede net af rustfrit stål fremstillet beklædning, 25 som udgør formens konturgivende del. opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere på denne baggrund.

De kendte bronzeforme har gennemborede kanaler til tilvejebringelse af en jævn fordeling af et påsugning fremkaldende vakuum over hele formens konturgivende yderside.

30 Ved hjælp af dette vakuum tilvejebringes da en afsætning af fluidiseret materiale i den ønskede lagtykkelse på formens yderside, eksempelvis ved, at formen neddykkes i en pulpma-terialemasse. Vakuumbehandlingen kan fortsætte, når formen derefter løftes op af pulpmassen, således at det på formen 35 aflejrede materialelag udsættes for en indledende tørring. Derefter kan kanalerne udnyttes til fjernelse af det endnu DK 167254 B1 2 fugtige formede emne fra formen ved, at emnet igennem de samme kanaler påvirkes ved trykluft. Heraf fremgår, at én og samme bronzeform anvendes til en kontinuerlig fremstilling af genstande. Derved adskiller formen sig principielt fra 5 en i svensk patentskrift nr. 227 276 omhandlet støbeform til metalstøbning, der består af et findelt fast materiale sammenbundet med et bindemiddel, og som bliver destrueret ved en enkelt støbeoperation.

Fra USA patentskrift nr. 2 079 667 kendes desuden en 10 sugeform til fremstilling af formede genstande af et cellulosef ibermateriale, men der er her tale om en keramisk støbeform.

Den beskrevne traditionelle fremstillingsproces er langvarig og kostbar på grund af den tid og det kostbare 15 materiale, som skal anvendes til fremstilling af fomene. Den traditionelle fremstillingsproces har derfor ofte vist sig at være uhensigtsmæssig, når der kun skal produceres genstande i små serier, og til lave priser.

Formålet med opfindelsen er at angive en vej, ad 20 hvilken man under bibeholdelse af en i sig selv fordelagtig afsætningsproces kan opnå en afkortelse af den samlede fremstillingstid regnet fra fremstillingen af formen til aflevering af den fremstillede genstand samtidig med, at selve omkostningerne for fremstillingen af formene sænkes, således 25 at den på en afsætningsproces beroende fremstillingsteknik kan gøres mere økonomisk og derved tillige gøres mere attraktiv til fremstilling af også små serier af genstande, og/-eller af specielt formede genstande.

Til opnåelse af dette formål angår opfindelsen en 30 fremgangsmåde til fremstilling af formede genstande af et fluidiseret cellulosefibermateriale, idet et lag af materialet ved påsugning afsættes på overfladen af en sugeform.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der forud for afsætningen ved påsugning af et lag 35 af et fluidiseret cellulosemateriale en sugeform hertil, hvis formgivende del opbygges af et i løs form foreliggende DK 167254 B1 3 partikulært stenmateriale, hvis stenpartikler fastholdes i det væsentlige partielt mod hinanden ved hjælp af et hærde-ligt bindemiddel og/eller en forkilningsforbindelse i en stabil struktur. Derved vil der dannes en til dannelse af 5 en åben, stabil form med til foraydersiden gennemgående passager for luft. På denne måde kan den samlede fremstillingsproces, regnet fra begyndelsen af formens fremstilling, til aflevering af den fremstillede genstand afkortes ganske væsentligt, idet det ikke længere er nødvendigt at fremstille 10 en kostbar form af metal. Som følge både af den derved opnåede tidsbesparelse, og den samtidige anvendelse af prisbillige byggematerialer for formen bliver det herefter muligt at anvende den ovenfor beskrevne afsætningsteknik på økonomisk attraktiv måde til fremstilling også af små serier af 15 genstande, og/eller til fremstilling af specielt formede genstande.

Fremgangsmåden udmærker sig altså overfor den kendte teknik både ved anvendelse af et prisbilligt, uorganisk råmateriale såsom sand, og ved en fremstillingsteknik, der 20 er enkel, kortvarig og dermed prisbillig i sammenligning med den tid og de omkostninger, som går med til fremstilling af de indledningsvis beskrevne kendte afsætningsforme.

Hvis der i sammenholdelsesøjemed anvendes et partikulært stenmateriale, hvis partikler har en sådan størrelse 25 og fora, at de kan indgå en forkilingsforbindelse med hinanden, vil man om ønsket i det mindste delvis kunne undvære et bindemiddel.

Det ligger inden for opfindelsens rammer, at stenmaterialets partikler holdes sammen med en sådan styrke, at 30 formen er anvendelig til efterpresning af en på formen fremstillet genstand.

Ved en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan bindemidlet have en sådan overfladespænding, at det søger at opnå sin mindste overfladestørrelse. Herved 35 opnås, at bindemidlet - eventuelt i forbindelse med en opvarmning - løber sammen onkring formbyggematerialets partik- DK 167254 B1 4 ler, således at en tilklistring af luftpassagerne imellem partiklerne undgås, idet en sammenholdelse kun vil forekomme på de steder, hvor partiklerne er i direkte berøring med hinanden. I denne forbindelse kan det være hensigtsmæssigt, 5 at byggematerialets partikler har en afrundet form.

Heraf fremgår samtidig, at den tilstræbte porøsitet af formen kan kontrolleres og styres ved et tilpas valg af partikelmaterialets kornstørrelse, og fordeling af kornene, både til opnåelse af gunstige betingelser for fastholdelses-10 forbindelsen partiklerne imellem, og for en tilpas dimensionering af porøsiteten, for at undgå et uønsket trykfald over et byggemateriale, der er unødigt tæt.

Ifølge opfindelsen kan der anvendes et bindemiddel, som efter partiklernes sammenbinding efterlader en fri over-15 flade, der er glattet. Herved kan der sikres et tilpas overfladeslip, også i tilfælde, hvor den konturgivende overflade på grund af den førnævnte overfladespændingseffekt ved det til partiklernes fastholdelse til hinanden anvendte bindemiddel fører til en fri overflade, som umiddelbart virker ru.

20 Ifølge opfindelsen kan der anvendes et bindemiddel, som indeholder et smelteligt glatningsmiddel. Formen kan da eksempelvis udsættes for en behandling med voks, olie eller et teflonprodukt. Det smeltelige glatningsmiddel kan modvirke en uønsket aflejring eller tilbageholdelse af fluidiseret 25 materiale, eksempelvis fibre, på formydersiden. Endvidere vil et smelteligt glatningsmiddel ved anvendelse af varme og sugning kunne medvirke til en rensning af porøsiteterne i formen.

Fjernelsen af et emne, der er dannet ved afsætning 30 af et fluidiseret cellulosemateriale på formens konturgivende yderside ved hjælp af et luftformigt arbejdsmedium kan ifølge opfindelsen ske ved, at den dannede genstand aftages fra sugeformen ved hjælp af en overføringsform, som er indrettet til at samvirke med genstandens bort fra sugeformen vendende 35 side til fjernelse af genstanden fra denne yderside, idet overføringsformen forud for aftagningen fremstilles som DK 167254 B1 5 ovenfor angivet, og forbindes med en kilde for et en påsug-ning fremkaldende vakuum. Derefter aflægges genstanden eksempelvis på et transportbånd, som fører genstanden til et tørrekammer. Også sådanne overføringsforme er hidtil blevet 5 fremstillet af metal, eksempelvis bronze.

Dette betyder, at der også for denne del af den samlede fremstillingsproces kan anvendes et prisbilligt råmateriale i forbindelse med en fremstillingsteknik, der er enkel, kortvarig og dermed prisbillig i sammenligning med den tid 10 og de omkostninger, som går med til fremstilling af de kendte overføringsforme. Overføringsformen vil kunne fremstilles direkte med en på støbeformen fremstillet genstand som udgangsbasis, idet der eksempelvis af gips på dette emne frembringes en første hjælpeform (negativ) svarende til genstan-15 dens bort fra støbeformen vendende side, på denne første hjælpeform (negativ) frembringes en anden hjælpeform (positiv) eksempelvis ligeledes af gips, og overføringsformen (negativ) dannes derefter direkte på denne anden hjælpeform.

Det har vist sig at være hensigtsmæssigt, at en form, 20 som af det partikulære stenmateriale dannes ved hjælp af et termohærdende bindemiddel, varmehærdes, medens formens konturgivende yderside er frit beliggende, eller med andre ord ikke holdes i position eller facon af en hjælpeformpart. Anvendelsen af en sådan hjælpeformpart ville ellers kunne 25 resultere i, at bindemidlet på steder, hvor det kommer til at flyde dels mellem, og dels over stenpartiklerne, også kan komme til at berøre hjælpeformen, så at der dannes binde-middeltappe, som kan nedsætte formens senere ønskede slipegenskaber. Ved en passende fugtiggørelse af stenpartikel-30 massen ved tilsætning af væske, det være sig vand, et opløsningsmiddel eller et bindemiddel, vil det være muligt forlods at give stenpartikelmassen en konsistens, som sikrer den fornødne positions- eller faconstabilitet under varmebehandlingen. Den fugtige stenpartikelmasse kan derefter udtørres 35 til forøgelse af massens stabilitet, før varmehærdningen gennemføres. En stabiliserende effekt vil også kunne opnås DK 167254 B1 6 ved forvarmning af stenpartikelmassen. Stabiliseringen vil da være opnået, når stenpartikelmassen er afkølet. Hærdningstiden vil kunne nedsættes ved tilsætning af accelleratorer til bindemidlet.

5 Det har vist sig, at den konturgivende yderside af forme, der er fremstillet i overensstemmelse med opfindelsen, er særlig nem at renholde, idet den til fremstilling af genstanden fremstillede form før påbegyndelsen af afsætningsprocessen eller overføringsprocessen i rensningsøjemed ud-10 sættes for en formens passager for luftformigt medium gen-nemstrømmende luftstrøm. Yderligere rensningsforanstaltninger skulle stort set ikke være nødvendige, hvilket ligeledes bidrager til en forenkling og billiggørelse af den samlede produktionsproces.

15 En i overensstemmelse med opfindelsen anvendt form kan endvidere fremstilles på en sådan måde, at den efter endt brug, eller i tilfælde af udslidning kan regenereres, idet formens partikelformede byggemateriale genbruges.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af formede genstande af et fluidiseret cellulosefibermateriale, idet et lag af materialet ved påsugning afsættes på overfladen af en 5 sugeform, hvorefter den dannede genstand aftages, kendetegnet ved, at der forud herfor fremstilles en sugeform hertil, hvis formgivende del opbygges af et i løs form foreliggende partikulært stenmateriale, hvis stenpartikler fastholdes i det væsentlige partielt mod hinanden ved 10 hjælp af et hærdeligt bindemiddel og/eller en forkilningsfor-bindelse i en stabil struktur.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, k e n d e t e g- n e t ved, at stenmaterialets partikler holdes sammen med en sådan styrke, at formen er anvendelig til efterpresning 15 af en på formen fremstillet genstand.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at bindemidlet har en sådan overfladespænding, at det søger at opnå sin mindste overfladestørrelse.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g- 20 net ved, at bindemidlet efter partiklernes sammenbinding efterlader en fri overflade, der er glattet.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at bindemidlet indeholder et smelteligt glatningsmiddel .

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den dannede genstand aftages fra sugeformen ved hjælp af en overføringsform, som er indrettet til at samvirke med genstandens bort fra sugeformen vendende side til fjernelse af genstanden fra denne yderside, idet overfø-30 ringsformen forud for aftagningen fremstilles som angivet i krav 1, og forbindes med en kilde for et en påsugning fremkaldende vakuum.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der til fremstilling af overføringsformen 35 frembringes en første hjælpeform (negativ) svarende til genstandens bort fra støbeformen vendende side, at der på DK 167254 B1 denne første hjælpeform (negativ) frembringes en anden hjælpeform (positiv), og at overføringsformen (negativ) udformes på denne anden hjælpeform.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g-5 net ved, at den til fremstilling af genstanden fremstillede form før påbegyndelsen af afsætningsprocessen eller overføringsprocessen i rensningsøjemed udsættes for en formens passager for luftformigt medium gennemstrømmende luftstrøm.