FI92818C - Savikiekon valmistusmenetelmä - Google Patents

Description

92818 SAVIKIEKON VALMISTUSMENETELMÄ

Keksinnön kohteena on valmistusmenetelmä haulikkoammunnassa tai vastaavassa käytettyjen kertakäyttöisten maalien kuten 5 esim. savikiekkojen valmistamiseksi.

Savikiekot ovat päämitoiltaan ja painoltaan kansainvälisesti standardisoituja. Muodoltaan ne ovat kiekkomaisia ja niiden pohjaprojektio on pyöreä. Savikiekot ovat tarkoitetut urhei-10 luampujien ja metsästäjien liikkuviksi ampumamaaleiksi. Käytännössä toimitaan siten, että savikiekot heitetään koneellisesti tai käsilaittein ilmaan liikkuviksi maaleiksi ja rikotaan ampumalla. Tämä toimintatapa asettaa savikiekkojen aineominaisuuksille suuret vaatimukset, sillä niiden 15 tulee kestää kuljetuksen ja heittolaitteen niille aiheuttamat rasitukset, mutta toisaalta niiden tulee hajota pieniksi kappaleiksi yhdenkin haulin osuessa niihin.

Nykyään käytössä oleva savikiekkojen valmistusmenetelmä on 20 esitetty suomalaisessa kuulutusjulkaisussa n:o 46208, jossa käytetään pikimäisen aineen ja täyteaineen seosta. Seos sulatetaan johtamalla siihen lämpöä, jonka jälkeen se puristetaan jäähdytettävissä muoteissa. Seos sisältää pääasiallisesti painomääriltään 50% kivihiilitervapikeä, jonka peh-25 menemispiste on 85-90°C ja 50% kalsiumkarbonaattia. Tämä valmistusmenetelmä sisältää kuitenkin erittäin vakavan terveydellisen haittatekijän, sillä kivihiilitervapiki sisältää korkeita pitoisuuksia polykondensoituja aromaattisia hiilivetyjä, mm. syöpää aiheuttavaa 3.4-bentsopyreeniä.

30 Kiekkojen rikkoontuessa haulien vaikutuksesta leviää tämä haitallinen pöly luontoon ja on mahdollista, että alueen eläimet nauttivat sitä ravintonsa mukana ja voivat sairastua. Kun lisäksi huomioidaan, että yhdessä kilpailussa rikotaan tuhansia savikiekkoja, on terveydelliset näkökohdat 35 syytä huomioida.

Ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa n: o 398267 on esitetty 9281 8 2 valmistusmenetelmä, jossa edellämainittujen haittojen pienentämiseksi käytetään sideaineina aromaattisluonteisia petroolihartseja, joiden atomäärinen suhde hiilen ja vedyn välillä on 0.8 tai suurempi ja keskimääräinen molekyylipaino 5 ylittää 1500 ja joiden kiehumispiste on normaalipaineessa vähintään 300“C.

Saksalainen patenttijulkaisu n:o 2627695 sisältää kiekkojen valmistamisen termoplastisista keinohartseista, petrooli-10 hartseista, terpeenihartseista, polyterpeenihartseista, xylolhartseista ja polystyrolista tai näiden muunnoksista pulverimaisen täyteaineen kanssa. Myös hartseista valmistettujen kiekkojen rikkoontumisessa syntyvä pöly on epäterveellistä. Esim. bakeliittipölyn on todettu aiheuttavan keuh-15 koissa muutoksia. Lisäksi polysykliset hiilivedyt, asfaltti, bitumipohjäiset öljyt voivat aiheuttaa ihosyöpää. Yhteisenä haittatekijänä edelläesitetyille keksinnöille on niiden luontoa saastuttava ominaisuus.

20 Saksalaisessa patenttijulkaisussa n:o 270236 onkin selvitetty savikiekkojen valmistamista luonnolle vaarattomasta aineesta, kuten lannoitteesta, jotta vältyttäisiin levittämästä luontoon haitallisia aineita. Tämä huomioitiin jo vuonna 1913, mutta sitä ei silloin vielä pystytty käytännös-25 sä toteuttamaan.

Sveitsiläisen patentin n:o 541796 mukaan on tunnettua valmistaa ontelorunkoisia, ohutseinäisiä ampumamaaleja käyttöpaikalla vedestä jäädyttämällä. Valmistusmenetelmä on kui-30 tenkin käytännössä vaikeasti toteutettavissa, sillä jokainen ampumarata vaatisi tällöin oman tuotantolaitteiston. Lisäksi ammuttavien kiekkojen määrä tiettynä aikana on niin suuri, ettei kyseisellä menetelmällä voida näitä tarpeita tyydyttää. Kyseisessä valmistusmenetelmässä tulee myös ottaa 35 huomioon raaka-aineen halpuus ja vastaavasti valmistukseen tarvittava suuri energiatarve.

Il 3 92818

Suomalaisessa kuulutusjulkaisussa n:o 59872 on esitetty valmistusmenetelmä, jossa savikiekkojen perusraaka-aineena käytetään fosforihappotehtaan prosessissa syntyvää jätekip-siä sekä selluloosatehtaan jäteliemen polttamisen yhteydessä 5 syntyvää tuhkaa. Keksinnön mukaisesti muodostetaan seos, jossa on 70% sivutuotekipsiä ja 30% sulfiittiselluloosateol-lisuuden jäteliemen ja puun kuoren polttamisen yhteydessä syntynyttä tuhkaa.

10 Olennaisena aineina keksinnön kannalta ovat jätekipsin CaS04*2H20, jätekipsin ’•ylimääräinen" vesi sekä sulfiittituh-kan CaO. Kidevesimuodossa olevan veden osuus on n. 20%, joten sitoutumattomana vetenä seoksessa on n. 20%. Muilla aineilla ei ole suoranaista vaikutusta tuotteen lujuuteen.

15 Keksinnöille on ominaista valmistusmenetelmä, jossa molemmat komponentit sekoitetaan toisiinsa jauheina. Tämän jälkeen seosta puristetaan muotissa erittäin voimakkaalla puristus-paineella esim. 10 kN/cm2. Suuren puristuspaineen ansiosta syntyy reaktio jonka vaikutuksesta seos kovettuu silmänrä-20 päyksessä. Pääasiallinen tapahtuma puristuksessa on, että sivutuotekipsin sisältämä ylimääräinen vesi reagoi tuhkan sisältämän kalsiumoksidin kanssa, jolloin syntyy kova kappale, Kyseisen keksinnön etuna on tuotteen saastettomuus, mutta keksinnön mukaisen raaka-aineseoksen perusteella ei 25 savikiekkoja voitane taloudellisesti kilpailukykyisin hinnoin valmistaa, sillä kyseinen seos vaatii n. 120 tonnin puristuksen standardin mukaisen savikiekon valmistamiseksi ja näin ollen laiteinvestointikustannus ja energiantarve muodostuvat kohtuuttoman suuriksi. Puristintyypiksi sovel-30 tuneekin parhaiten ns. epäkeskopuristin.

Nykyisen valmistusmenetelmän suurimpana heikkoutena on tuotteiden ihmisille ja eläimille aiheuttamat terveydelliset haittatekijät sekä tuotteiden luontoa saastuttava vaikutus.

35

Nykyiset kivihiilitervapikipohjäiset savikiekon kappaleet säilyvät vuosikausia luonnossa saastuttaen sitä - ellei 9281 8 4 niitä sieltä järjestelmällisesti kerätä pois. Keräystoiminta on kuitenkin vaikeasti järjestettävissä ja se on kustannuksia lisäävä toimenpide, sillä ammuttujen kiekkojen määrä pelkästään Suomessa on n. 24 milj. kpl/vuosi. Lisäksi nyky-5 ään valmistetut savikiekot ovat raaka-ainepohjaltaan öl-jysidonnaisia ja koska maapallon öljyvarat ovat rajalliset, ei liene järkevää käyttää näitä raaka-ainevaroja tuotteisiin, jotka voidaan valmistaa muista raaka-aineista huomattavasti halvemmalla.

10

Keksinnön mukaisella kipsikiekon valmistusmenetelmällä voidaan edellä esitetyt epäkohdat poistaa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle valmistusmenetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tun-15 nusmerkkiosassa.

Keksinnöllä saavutetaan useita etuja käytössä olevaan menetelmään verrattuna. Tärkeimpänä etuna voidaan pitää sitä, että keksinnön mukaisesti valmistettu kipsikiekko poistaa 20 luontoon ja terveyteen kohdistuvat saasteongelmat, jotka nykyään haittaavat ko. ampumalajia. Lisäksi keksinnön mukaan valmistettu kipsikiekko kestää heittolaitteen ja kuljetuksen savikiekoille aiheuttamat rasitukset paremmin kuin perinteisesti valmistetut savikiekot. Tämä mahdollistaa ohiammut-25 tujen kiekkojen heittämisen uudelleen maalitauluiksi. Paremmat lujuusominaisuudet johtuvat siitä, ettei keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä synny kiekkoihin jännityksiä, jotka edistävät niiden särkymistä. Perinteisellä tavalla valmistetut savikiekot kutistuvat jäähtyessään muotissa, 30 jolloin niihin syntyy näitä jännityksiä.

Edelläesitetyn lisäksi on huomioitava se kansantaloudellinen hyöty, joka saadaan kun öljypohjainen tuote korvataan keksinnön mukaisesti valmistetulla tuotteella.

35

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti esimerkin avulla. Kipsikiekkojen valmistamiseksi muodostetaan II; 9281 8 5 tasalaatuinen seos, joka sisältää esim. 63% prosessikipsiä, 23% kalsinoitua kipsiä sekä 14% rauta- tai muuta ominaispainoltaan raskasta metallioksidia.

5 Esimerkki raaka-aineiden analyysista

Prosessikipsi CaS04*2H20 72.5% H20 25 P2Os kok 0.6 10 P205 vl 0.3

Fe203 0.3 A1203 0.03

SrO 0.25

MgO 0.04 15 K20 0.03

Na20 0.1

Si02 0.2 F 0.5

Kalsinoitu kipsi CaS04*l/2H20 100% 20 Rautaoksidi Fe203 96%

Si02 2

MgO 0.3

CaO 0.3 A1203 0.4 25 ' Keksinnön kannalta seoksen olennaisina aineosina ovat pro sessikipsi CaSo4*2H20, kalsinoitu kipsi CaS04*l/2H20 sekä rautaoksidi Fe203.

30 Muilla aineilla ei ole suoranaista vaikutusta tuotteen lujuuteen. Ne toimivat ainoastaan seoksen täyteaineina lukuunottamatta tuotteen valmistusvaiheessa lisättävää nestettä, joka yhdessä puristuksen kanssa saa aikaan aineosien sisäisen reaktion. Rauta- tai muun metallioksidin mu-35 kanaolo keksinnön mukaisessa seoksessa johtuu paitsi sen sisältämän oksidin reagointikyvystä seoksen muihin ainei-.. siin, niin myös ratkaisevasti siitä, että sen suuren 9281 8 6 omainaispainon avulla voidaan valmistettavan kipsikiekon paino säätää halutun suuruiseksi samalla huomioiden tuotteen rakennepaksuus joka on erittäin tärkeä asia kipsikiekon muita ominaisuuksia kuten esim. sen särkyvyyttä säädettäes- 5 sä.

Keksinnön mukaiselle valmistusmenetelmälle on olennaista se, että valmis, tasalaatuinen seos annostellaan muottiin ja samalla seokseen lisätään nestettä, esim. HaO, sopiva määrä.

10 Seosta puristetaan muotissa. Puristuksen ja seokseen lisätyn nesteen vaikutuksesta seos kovettuu. Kovettuminen jatkuu muotista irrottamisen jälkeen ja tuote saavuttaa lopullisen lujuutensa kohtuullisessa ajassa. Menetelmä ei vaadi suurta puristuspainetta, joten soveliain puristinlaite on ns.

15 hydraulipuristin. Valmiita koeammuttuja kiekkoja on menetelmän mukaisesti valmistettu puristamalla seosta 300 kN voimalla, joka merkitsee suhteutettuna kiekon pinta-alaan n.

2.7 kN/cm2 painetta. Pääasiallinen tapahtuma menetelmässä on, että puristuksen vaikutuksesta ylimääräinen vesi yhdessä 20 seoksen muiden aineiden kanssa reagoivat keskenään, jolloin syntyy kova kappale. Kovettuminen jatkuu kunnes kaikki ylimääräinen vesi on poistunut tuotteesta. Edelläolevalla ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat 25 mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Il

Claims (3)

9281 8

1. Menetelmä kertakäyttöisten ampumaurheilussa tai vastaavassa käytettävien maalien esimerkiksi ns. savikiekkojen 5 valmistamiseksi on tunnettu siitä, että aineseos, joka sisältää prosessikipsiä CaS04«2H20, kalsinoitua kipsiä CaS04·1/2H20, metallioksidia, esim. Fe203 sekä sopivan määrän reagointiin vaikuttavaa vesipitoista nestettä, sopivasti vettä, ja jonka aineosat ovat reagointikykyisiä keskenään, 10 annostellaan muottiin ja kun näin saatuun raaka-ainemassaan kohdistetaan lievä puristus esim. 3 kN/cm2, seos kovettuu.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että pulverimaiseen aineseokseen, joka 15 sisältää eriasteista kidevedellistä kipsiä, lisätään aineosien reagointiin vaikuttavaa vesipitoista nestettä, sopivasti vettä, ja että kovettumisreaktio jatkuu kunnes kyseinen ylimääräinen neste on valmiista tuotteesta haihtunut.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä on tun ne t t u siitä, että seosta puristetaan sopivimmin hyd-raulipuristimella muotissa, joka vastaa tuotteen lopullista muotoa. 92618