PL80094B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: C. M. Hutschenreuther Zahnfabrik Zweignieder- lassung der C. M. Hutschenreuther Porzellan A.G. Hohenberg, Arzberg (Republika Federalna Niemiec).Sposób wytwarzania pólproduktów ceramicznych oraz forma do przeprowadzania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia pólproduktów ceramicznych z ceramicznych mas plastycznych oraz forma do przeprowadzania tego sposobu.Wytwarzanie pólproduktów ceramicznych odby¬ wa sie dotychczas przez wytlaczanie, toczenie lub odlewanie, przy czym stosuje sie tu nieomal wy¬ lacznie formy robocze z gipsu, a sprawnosc funk¬ cjonalna tych form zapewnia system porów zawar¬ ty w zwiazanym gipsie.Wada tych sposobów ksztaltowania masy polega na tym, ze stosowane formy wykazuja ze wzgledu na zle wlasciwosci wytrzymalosciowe i rozpusz¬ czalnosc gipsu w wcdzie tylko stosunkowo krótka zywotnosc. Za dalsza wade nalezy uznac to, ze od¬ bywajace sie w formach odwodnienie pólproduk¬ tów ceramicznych zostaje umozliwione dopiero przez wysokie naklady na formy lub maszyny ze wzgledu na niewielka tylko cbciazalosc cieplna gipsu.Dlatego tez nie brakowalo dotychczas prób usu¬ niecia tych wad przez poprawe wlasciwosci wy¬ trzymalosciowych i wytrzymalosci termicznej gi¬ psu. Wypróbowywano przy tym pochodne celulozy, polialkohol winylowy i polioctan winylu, domieszki wapna i cementu oraz tworzywa sztuczne na bazie zywic epoksydowych, poliestrowych i matakrylo- wych. Z uwagi na to, ze wplywa sie przy tym niekorzystnie na system porów gipsu, przeto do- 20 30 mieszki poprawiajace wytrzymalosc nie osiagnely w praktyce sukcesu.Proponowano Tówniez wykonywanie form robo¬ czych potrzebnych do wytwarzania pólproduktów ceramicznych nie z gipsu, lecz z innych materia¬ lów.Przykladowo niemiecki patent 1127787 opisuje jako material do wytwarzania farm roboczych wypalona mase ceramiczna, zawierajaca wiele tlenku glinowego i niewielka domieszke topika, a niemiecki opis patentowy 1241751 omawia sposób wytwarzania form roboczych na bazie nieorganicz¬ nych wypelniaczy w polaczeniu z organicznymi srodkami wiazacymi. Jednakze i te sposoby nie maja znaczenia praktycznego, poniewaz proces wy¬ palania prowadzi w tych formach do zjawisk skurezania, a przede wszystkim do zanikania pól¬ produktów, a wytwarzanie znanych form do ksztaltowania równomiernego systemu porów stwarza równiez znaczne trudnosci.Wady tych sposobów ksztaltowania eliminuje sie wedlug wynalazku dziejki temu, ze przygotowanie plastycznej masy ceramicznej odbywa sie sposo¬ bem wtryskowym, a stosowane tu dwu- lub kil- kuczesciowe formy robocze wykonuje sie z poro¬ watego materialu, dobrze przewodzacego cieplo.Chodzi tu bowiem o to, aby móc pracowac sposo¬ bem wtryskowym ma ogrzewanych formach o wy¬ starczajacej porowatosci. 80 09480 094 3 Formy wytwarza sie korzystnie z wypelniaczy nieorganicznych, które umacnia sie okreslona gru¬ pa zywic sztucznych. Jako wypelniacze w rozu¬ mieniu wynalazku nadaja sie wszystkie substan¬ cje, które posiadaja przewodnosc cieplna i moga byc wytwarzane w ziarnach o wielkosci 0,005 i 0,5 mm. W praktyce znajduja zastosowanie zwla¬ szcza proszki metali, jak aluminium lub miedz.Jako srodki wiazace nadaja sie tu wszystkie zy¬ wice sztuczne, których zestalenie nastepuje przez proces utwardzania przy oddzieleniu fazy gazowej przy temperaturze zestalania. W praktyce stosuje sie zwlaszcza polikondensacje zywic sztucznych, jak zywice fenolowe, melaminowe i mocznikowe.Konieczny dla dzialania form system kapilarny z otwartymi na obie strony porami wytwarza sie tu przez gazy ulatniajace sie w procesie utwar¬ dzania.Korzystny okazal sie odpowiedni ludzial srodka wiazacego, czyli okreslonych zywic sztucznych w masie stosowanej do wytwarzania form roboczych, który wynosi od 5 do 35°/o. Te srodki wiazace po¬ winny byc w postaci cieklej i/lub sproszkowanej, a utwardzanie tych srodków wiazacych moze na¬ stepowac na zimno i na goraco, pod cisnieniem lub bez cisnienia.Do wytwarzania form wedlug wynalazku mozna przykladowo wymienic — nie ograniczajac do te¬ go wynalazku — nastepujace zestawienie masy: 400 g proszku miedzianego — wielkosc ziaren 100—120 my, 2250 g proszku aluminium — wielkosc ziaren 40—80 my, 270 g zywicy fenolowo-formaldehydowej, 360 g sproszkowanej zywicy fenolowej na ba¬ zie i novolak — szesciometylenoczteroaminy.Wymienione produkty sa po zmieszaniu ksztal¬ towane pod cisnieniem w prasie hydraulicznej i sa zestalane przez ich utwardzanie na goraco.Ksztaltowanie masy sposobem wtryskowym w porowatych ogrzewanych formach ma te zalete, ze odwadnianie pólproduktów ceramicznych moze na¬ stepowac dwoma sposobami i to bardzo szybko. Z jednej strony istnieje mozliwosc stalego umieszcze¬ nia jednej górnej czesci formy, która tworzy zam¬ knieta forme robocza z wieloma obiegajacymi okra¬ gly stól, ogrzewanymi dolnymi czesciami formy tyl¬ ko podczas procesu wtryskiwania tak, iz po uksztal¬ towaniu w wyniku ogrzewania dolnych czesci for¬ my w polaczeniu z dodatkowym doprowadzeniem cieplego powietrza korzystnie od góry nastepuje wysuszenie powloki pólproduktów w ciagu 60 se¬ kund.Z drugiej strony mozna przewidziec odwadnia¬ nie wtryskiwanych ksztaltek przez odpowiednie rozlozenie cisnienia wprost przez pory form, przy czym cisnienie to wywoluje sprezarka znajdujaca sie we wtryskarce i przenoszenie cisnienia naste¬ puje przez sama mase wtryskowa.Dodatkowe ogrzewanie form prowadzi równiez w tym sposobie do tego, ze juz po niewielu sekun¬ dach mozna wyjac pólprodukty ceramiczne z for¬ my ze stwardniala powloka.Pierwszy z wymienionych sposobów suszenia wy¬ maga do produkcji jednej górnej czesci formy i do 4 15 dolnych czesci formy; drugi z wymienionych sposobów suszenia pozwala natomiast na wytwa¬ rzanie pólproduktów ceramicznych jedna forma.Przy obu tych sposobach jako wtryskarki moga 5 sluzyc proste wtryskarki tlokowe, a stosowana plastyczna masa ceramiczna jest przerabiana bez ogrzania, to znaczy w normalnej temperaturze.Ten sposób stanowi dla przemyslu ceramicznego znaczny postep, poniewaz stosuje sie tu po raz io pierwszy ogrzewane formy dla odwodniania pól¬ produktów, a w porównaniu ze stosowanymi do¬ tychczas sposobami ksztaltowania osiaga sie tu niezwykle zmniejszenie zapotrzebowania na formy, poniewaz obecnie stosuje sie jeszcze zestawy form 15 skladajace sie z 1500 do 3000 form roboczych, a przez zastosowanie sposobu wedlug wynalazku o- siaga sie znaczne oszczednosci przy zmianie form oraz przy ich transporcie i magazynowaniu.W wyniku wytwarzania pólproduktów ceramicz- 20 nych sposobem wtryskowym odpadaja zarówno potrzebne urzadzenia suszace powloke, jak równiez dotychczas konieczne prace przy oczyszczaniu pól¬ produktów. Ponadto zuzycie masy w porównaniu do dzisiejszego sposobu toczenia zmniejsza sie do 25 40°/o, gdyz przy ksztaltowaniu wtryskiwaniem nie sa potrzebne nadwyzki masy, tak jak przy tocze¬ niu. Istotna zaleta sposobu wtryskowego polega równiez na tym, ze tym sposobem mozna wytwa¬ rzac elementy wytwarzane przez odlewanie, któ- 30 rych nie mozna bylo dotychczas wytwarzac tocze¬ niem.Sposób mozna rozwijac tak, iz przy wytwarzaniu pólproduktów ceramicznych znajduja zastosowanie nie tylko ogrzewane formy, lecz dodatkowo pod- 35 grzewa sie mase plastyczna przed jej ksztaltowa¬ niem. Okazalo sie przy tym korzystne ogrzewanie masy wtryskowej do 40—140°C, a zwlaszcza do 70^95°C.Wedlug dalszej cechy wynalazku okazalo sie 40 równiez korzystne stosowanie jako wtryskarki prasy slimakowej, w której ogrzewa sie co naj¬ mniej czesciowo mase wtryskowa. Uzyskany przez to postep jest znaczny i zaczyna sie on juz przy wyrabianiu masy. O ile dotychczas do homogeni- 45 zacji i odpowietrzania masy potrzebny byl specjal¬ ny proces produkcyjny w przeznaczonych do tego maszynach, o tyle wedlug wynalazku dostarczana do prasy filtracyjnej lub do wygniatarki mase przerabia sie bezposrednio. Odpada tu równiez po- 50 trzebne dotychczas i zwiazane ze znacznymi ko¬ sztami przygotowanie masy do przerobu w prasie prózniowej.Dalsza istotna zaleta jest to, ze wedlug wyna¬ lazku mozna utrzymywac zawartosc wody w do- 55 starczanej do ksztaltowania masie od razu na zna¬ cznie nizszym poziomie, niz w stosowanych dotych¬ czas sposobach, gdyz powstajaca przy podgrzewa¬ niu uplastycznionej woda masy wtryskowej para powoduje nawet przy udziale wody, wynoszacym 60 okolo 15%, zupelnie wystarczajace dla ksztaltowa¬ nia warunki plastycznosci. Dlatego tez wedlug wy¬ nalazku przerabia sie mase wtryskowa o zawar¬ tosci wody miedzy 10 a 20 procentami wagowymi, korzystnie o zawartosci wody wynoszacej cd 14 65 do 18 procentów wagowych.80 094 5 Propozycja wynalazku, aby przerabiac mase wtryskowa podgrzana przed ksztaltowaniem, moze byc urzeczywistniona, jak juz wspomniano, przez ogrzewanie prasy slimakowej, przy czym niemala czesc potrzebnej energii cieplnej powstaje tu jako cieplo tarcia przy plastyfikowaniu.Dalsza istotna zaleta wynalazku polega na tym, ze odwodnienie pólproduktu ceramicznego naste¬ puje szybciej. Rozpoczyna sie ono bowiem juz pod¬ czas procesu ksztaltowania, poniewaz zebrana w ogrzanej masie wtryskowej para wodna moze u- latniac sie przez pory form roboczych. Dlatego po ksztaltowaniu pólprodukty moga zostac wyjete z formy ze stwardniala powloka.Istotne jest równiez to, ze przy wytwarzaniu wedlug wynalazku pólproduktów ceramicznych z plastycznych mas ceramicznych sposobem wtrysko¬ wym potrzebna jest tylko jedna forma robocza.Nie mozna nie doceniac dalszej zalety, która pole¬ ga na tym, ze wytwarzane tym sposobem produk¬ ty sa bardziej sprezone, co jest równoznaczne z poprawa ich jakosci.Poza juz wymienionymi zaletami wynalazek sta¬ nowi postep równiez w tym kierunku, ze obecnie równiez skomplikowane pólprodukty ceramiczne mozna wytwarzac w jednym procesie. Dotyczy to dla przykladu wytwarzania filizanek. Nie trzeba tu juz bowiem wytwarzac osobno czarki i uszka, a nastepnie je ze soba laczyc. Wedlug wynalazku mozna wytworzyc w jednym procesie filizanke z uszkiem., Wynalazek jest wyjasniony przykladowo na ry¬ sunku, na którym fig. la przedstawia zamknieta forme wtryskowa, w przekroju, fig. Ib — suszenie wtrysnietego pólproduktu, a fig. 2 — inny rodzaj suszenia pólproduktów.Pólprodukt ceramiczny 1 znajduje sie w formie, skladajacej sie z dolnej czesci 2, z górnej czesci 3 oraz z kanalów wtryskowych 5. Zarówno w dolnej czesci 2 formy, jak i w górnej czesci 3 formy znajduja sie elementy grzejne 4 lub 4\ Po zakonczeniu wtryskiwania górna czesc 3 for¬ my zostaje odjeta, gdyz uzywa sie jej dla wielu dolnych czesci 3 formy — przykladowo dla wszy¬ stkich dolnych czesci 2 na Okraglym stole, a dol¬ na . czesc 2 formy zostaje razem z pólproduktem doprowadzona do urzadzenia suszacego 6, z które¬ go dyszy wydmuchiwane jest na pólprodukt (patrz strzalki) gorace powietrze. Tak uzyskuje sie w krótkim czasie wysuszenie powloki.Suszenie pólproduktu 1 nastepuje wedlug fig. 2 pod dzialaniem cisnienia, które wyciska wilgoc przez pory dolnej czesci 2 formy. Cisnienie to mo¬ ze byc osiagane przez kanal 5 za pomoca masy wtryskowej. Dalszy kanal 7 zbiera wycisnieta wil¬ goc i odprowadza ja. PL

Claims (15)

1. Zastrzezenia p ia t e n t o we 1. Sposób wytwarzania pólproduktów ceramicz¬ nych, znamienny tym, ze plastyczna mase cera- 6 miczna przerabia sie droga wtryskiwania w for¬ mach porowatych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze masy ceramiczne przerabia sie w formach wtry- 5 skowych o systemie kapilarnym, który otwartymi na obie strony porami zapewnia dobra przepu¬ szczalnosc powietrza i wody.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze stosuje sie ogrzewane formy wtryskowe. 10
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze suszy sie pólprodukty (1) przez ogrzanie form wtryskowych i przez dodatkowe oddzialywanie go¬ racym powietrzem.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, 15 ze na znajdujace sie w ogrzewanej dolnej czesci formy pólprodukty (1) oddzialuje sie od góry, po zdjeciu górnej czesci formy goracym powietrzem.
6. 6. Sposób wedlug zastrz, 1—3, znamienny tym, ze pólprodukty (1) odwadnia sie przez podgrzanie 20 fbrm wtryskowych pod cisnieniem i dzieki temu suszy sie jednoczesnie powloke.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—3 i 6, znamienny tym, ze na pólprodukty (1) oddzialuje sie cisnie¬ niem poprzez mase wtryskowa w kanale wtrysko- 25 wym.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1-^7, znamienny tym, ze mase wtryskowa ogrzewa sie przed jej ksztal¬ towaniem.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze 30 mase wtryskowa ogrzewa sie przed jej ksztaltowa¬ niem do 40—140°C, korzystnie do 70—95°C.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 8 i 9, znamienny tym, ze jako wtryskarke stosuje sie prase slimakowa i ogrzewa sie w niej co najmniej czesciowo mase 35 wtryskowa.
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 8—10, znamienny tym, ze mase wtryskowa przerabia sie z zawartoscia wody od 10 do 20 procent wagowych, korzystnie od 14 do 18 procent wagowych. 40
12. 12. Sposób wedlug zastrz. 8—11, znamienny tym, ze mase wtryskowa doprowadza sie bez uprzednie¬ go odpowietrzenia prózniowego formy wtryskowej.
13. 13. Formia wtryskowa do przeprowadzania spo¬ sobu wedlug zastrz. 1—12, znamienna tym, ze jest 45 wykonana co najmniej czesciowo z materialu prze¬ wodzacego cieplo.
14. 14. Forma wtryskowa wedlug zastrz. 13, zna¬ mienna tym, ze sklada sie z wypelniaczy nieorga¬ nicznych i z zywic sztucznych, sluzacych do usta- 50 lania tych wypelniaczy, które przy procesie utwar¬ dzania powoduja przez oddzielanie fazy gazowej tworzenie sie potrzebnego systemu kapilarnego.
15. 15. Forma wtryskowa wedlug zastrz. 13 i 14, znamienna tym, ze zawiera jako nieorganiczne wy- 55 pelniacze proszki metalu, jak miedz i/lub alumi¬ nium o ziarnach wielkosci 0,005 i 0,5 mm oraz jako oddajace gaz zywice sztuczne, bedace srod¬ kami wiazacymi, zwlaszcza polikondensacji zywic sztucznych, jak zywice fenolowe, melaminowe i 60 mocznikowe.KI. 80a,54/01 80 094 MKP B28b 1/24 Fig. la Fig.lb Yirr^r^rr "^s. o—e o o o o Fig. 2 CZYTELNIA Urzedy Puteitayrego PZG w Pab., zam. 1174-75, naklad 120 + 20 egz. Cena 10 zl PL