【誤訳訂正書】
【提出日】平成24年11月2日(2012.11.2)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末射出成形により製造される金属及び／又はセラミックの付形品からバインダーを連続触媒除去する装置であって、
付形品が通過して運搬方向に進み、好適なプロセス温度にされるバインダー除去炉と、
バインダーの除去に必要とされ、反応材料を含むプロセスガスを導入するプロセスガス供給設備と、
バインダー除去炉の反応空間に保護ガスを導入する少なくとも１基の保護ガス導入設備と、
バインダーの除去で得られる気体の反応生成物を燃焼させる燃焼部と、
前記付形品を前記バインダー除去炉内で輸送する輸送ベルトと、
前記バインダー除去炉内で、前記付形品の輸送方向に対して横方向又は鉛直方向に前記導入されたプロセスガスを導く１基以上のガイド板を含むプロセスガス規制装置と、を有し、
前記輸送ベルトは、前方方向と戻り方向を有し、これらの２つの方向の間は、気体不透過性の金属シートで部分的に又は完全に分けられており、
前記付形品は、前記輸送ベルトにより輸送される気体透過性底部と気体透過性側壁部とを有する輸送ボックスに載置されること、
を特徴とするバインダーの連続触媒除去用装置。
【請求項２】
前記ガイド板は、前記輸送ベルトが稼働する前記バインダー除去炉内であって、前記輸送ベルトの下部及び、該輸送ベルトによって輸送される前記輸送ボックスの上部に位置するように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記１基以上のプロセスガス規制装置は、前記バインダー除去炉内にファン等の循環装置を含む請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
複数の循環装置は、バインダー除去炉の向かい合う壁部に対して、相互に交互に配置される請求項３に記載の装置。
【請求項５】
プロセスガスは、運搬方向に沿って複数の導入箇所からバインダー除去炉に導入される請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
複数の導入箇所は、バインダー除去炉の側部に配置される請求項５に記載の装置。
【請求項７】
複数の導入箇所は、バインダー除去炉の向かい合う壁部に対して相互に交互に配置される請求項６に記載の装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置により粉末射出成形によって製造される金属及び／又はセラミックの付形品からバインダーを連続触媒除去する方法であって、
付形品は、２〜８時間の時間間隔で、バインダー除去炉を通って運搬され、且つ付形品を１００〜１５０℃の範囲のプロセス温度にし、導入されるプロセスガスは、窒素ガス流中に反応材料として、蒸発させた硝酸を含むことを特徴とするバインダーの連続触媒除去方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】バインダーを連続触媒除去する改善された流動状態を有する装置及び方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末射出成形（ＰＩＭ）によって製造され、そしてポリマーが付形用助剤として使用される金属及び／又はセラミックの付形品からバインダーを触媒除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バインダーは、通常、付形後のバインダー除去工程において、付形品それ自体の形を変
更することなく除去されるポリオキシメチレン（ＰＯＭ）である。未処理の付形部品又は未処理の物体からのバインダーの触媒除去において、使用されるポリマーは、反応材料、例えばキャリアガス中の硝酸の作用下、及び特に温度に関して好適なプロセス条件下、低分子量で、気体の成分に分解され、そしてかかる成分を燃焼によって環境上受容可能な化合物に転化する。
【０００３】
バインダー除去工程はか焼工程に先行するため、バインダー除去工程は、特に、連続法
の場合には、か焼工程後の付形品の使用目的に従い付形品に必要な原料の量及び品質に影響を与える。付形品からのポリマーの定量的な除去を保証するために、確立されるバインダーの除去条件は、実際に必要とされる場合より大幅に長く保持されるのが一般的である。これにより、主として反応材料及びキャリアガス又は保護ガスを含むプロセスガスの高い消費によって特に決定される製造コストを大幅に増大させる。
【０００４】
バインダーの触媒除去は、未処理の物体を、気体の、酸含有雰囲気において所定の時間に亘って適当な温度に付す炉プラント中において行われる。炉の構造及び材料は、炉容積中の温度が一定であり、そしてバインダーが除去されるべき物体に対する良好な熱移動を達成することを保証する必要がある。特に、炉プラント内部の冷点は、分解生成物の凝縮を防ぐために避けなければならない。バッチ炉の場合、全ての未処理の付形品が同じ反応条件に付されるように反応空間におけるプロセスガスの均一な分散及び乱れを保証する内部構造及び循環素子は、従来技術により知られている。
【０００５】
一般的な連続炉プラントにおいて、未使用のプロセスガス流のかなりの部分が、短絡流として使用されることなく、装入部分に存在する付形品を通り過ぎ、排ガス・チムニーに流れていた。排ガス・チムニーの付近でプロセスガスを取り出し、それをガスの入口に再循環させることは、給送導入されるプロセスガスの利用において相当な改善には至らない。
【０００６】
炉プラントの末端部で保護ガス流を更に導入して、炉プラント内部でプロセスガスの乱れを改善することも同様に知られている。しかしながら、これにより導入される冷たい保護ガス流により、プロセス材料の望ましくない凝縮が発生し得るような炉プラント領域での冷却に至る。
【０００７】
特許文献１では、減圧条件下で金属付形品からバインダーを除去する方法が開示されている。これにおいて、付形品は、炉において特定の温度に予備加熱される。炉壁部から付形品の内部への気体の流れが形成されると共に、実勢圧力は、各工程で同時に低減され、温度は、一定に維持されるか、又は漸次増大する。バインダーを除去する周期時間並びに予備加熱条件、気体流及び変更可能な炉内圧力の適当な選択によるか焼に対する影響が予想される。付形品の付近、すなわち、主として炉の内部の中央からガスを取り出すことにより、炉の壁部と付形品の付近との間で圧力差を形成するので、径方向内向きの流れを生じる。かかる流れは、真空に対して影響を及ぼす断熱材及び炉の壁部においてバインダーの凝縮又は沈殿を防ぐ。
【０００８】
【特許文献１】ＪＰ−Ａ０６／１２２９０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
バインダーの連続触媒除去において、適切な装置におけるプロセスガスの流れは、バインダーの除去工程の効率及び品質に対して特に重要である。従って、本発明の目的は、バインダーを連続触媒除去する装置であって、バインダー除去炉において流動状態が改善された装置を提供することにある。特に、プロセスガスの最大限の利用、最小限の短絡流及びこれによる、バインダー除去炉での均一なプロセス雰囲気を達成すると同時に、凝縮を防止する必要がある。これにより、信頼性の高いプロセス条件及び十分に高い処理量をバインダー除去炉において可能とする。
【００１０】
上記の目的は、粉末射出成形により製造される金属及び／又はセラミックの付形品からバインダーを連続触媒除去する装置であって、付形品が通過して運搬方向に進み、好適なプロセス温度にされるバインダー除去炉と、バインダーの除去に必要とされ、反応材料を含むプロセスガスを導入する供給設備と、バインダー除去炉の反応空間に保護ガスを導入する少なくとも１基の設備と、バインダーの除去で得られる気体の反応生成物を燃焼させる燃焼部と、を含む装置によって達成される。そして、本発明の装置は、この装置内で、提供されたプロセスガスの流れを、運搬方向に対して定められた横方向へと導く装置が１基以上存在することを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
バインダーを連続触媒除去する装置は、バインダーが除去されるべき付形品を、好適な滞留時間に従って、例えば輸送ボックスに配して輸送されるバインダー除去炉を有する。
【００１２】
輸送ボックスは、バインダーが除去されるべき付形品の周囲で均一な流れを促進するように構成され得る。この場合、輸送ボックスは、気体透過性底部と、気体透過性側壁部と、を有するのが有利である。このようにして、輸送ボックスを通過するプロセスガスの鉛直方向の流れ及び所望の横方向の流入を達成する。
【００１３】
バインダーを連続触媒除去する装置に関する有利な実施の形態は、積載される輸送ボックスの輸送に用いる装置が無い結果として、狭いトンネル断面を達成可能であるパルス炉の運転方法に基づいている。このようにして、プロセスガスの利用を十分に改良することが可能である。
【００１４】
バインダーを連続触媒除去する装置において、輸送ベルトは、必要とされる滞留時間に従い、バインダーが除去されるべき付形品が積載された輸送ボックスを、バインダー除去炉を通して輸送するのが一般的である。輸送ベルトの前方及び戻り方向は、穿孔金属シートで相互に分けられていることが知られている。本発明によると、穿孔金属シートは、輸送ベルトの一部又は全長に対して、閉じた金属シートに置き換えられる。このようにして、プロセスガスの入口付近で主として明白となる、輸送ベルト戻り付近における下方に向けられるプロセスガスの短絡流を最小限に抑制する。
【００１５】
本発明により、バインダー除去炉の上部領域及び輸送ベルトコンベアの付近の両方に設けられるガイド板は、フリーフロー断面の低減によって、利用されるプロセスガスの短絡流を有利に低減することが可能である。更に、ガイド板は、輸送方向に対して主として鉛直方向のプロセスガスの流路を規制するので、バインダーが除去されるべき付形品の周囲の流れを改善する。輸送ベルトが稼働するバインダー除去炉の下部領域にガイド板が設けられるが、このガイド板により、輸送ボックスを通過するプロセスガスを強制的に垂直上方の流れとされ、均一なプロセス雰囲気の一因となる。
【００１６】
バインダー除去炉の上部領域に設けられるガイド板は、本発明により、バインダー除去炉の天井に配置されていても良い。ガイド板を、付形品が積載される輸送ボックスの最上層に配置するのが好ましい。なぜなら、輸送ボックス上に積載されるバインダーが除去されるべき付形品の装入物の高さは、このようにして変更され得るからである。
【００１７】
更に、運搬方向に相互に続く２つの輸送ボックスの間には、穿孔隔壁が設けられていても良く、これにより、装入物あたりのプロセスガスの滞留時間を更に増大する。
【００１８】
本発明によると、バインダー除去炉に沿って均一に配置される１基以上の循環装置、例えばファンの形の装置が、バインダーを連続触媒除去する装置に存在していても良い。本発明の循環装置は、バインダー除去炉の一方の側壁部のみ又は好ましくは２つの相互に向かい合う側壁部に交互に配置され、これにより、プロセスガスの乱流をもたらすので、連続装置の内部で均一な混合をもたらす。これと同時に、バインダーが除去されるべき付形品に対して、プロセスガスの、本発明により効率を増大した横断流を達成する。
【００１９】
有効な実施の形態では、バインダー除去炉へのプロセスガスの導入箇所が１カ所以上設けられている。特に、複数の均一に配置される導入箇所が有効である。なぜなら、このようにして内部での更なる混合を達成するからである。これにより、複数の箇所においてプロセスガスを上からバインダー除去炉に、好ましくは高速度で導入することにより、望ましい鉛直流となる。
【００２０】
バインダーを連続触媒除去する装置における他の好ましい実施の形態では、輸送ボックスに在る付形品の運搬方向に対して主として横方向に向けられるプロセスガスの流れを追求する。この場合、バインダーの除去に必要とされるプロセスガスは、側部に沿って配置される１カ所の導入箇所又は好ましくはそれ以上の導入箇所を介して、バインダー除去炉の内部に導入される。横からの導入の箇所は、バインダー除去炉の全長に対して均一に配置されていても、又はバインダー除去炉の一方の部分にのみ設けられていても良い。本発明の場合、バインダー除去炉の一方の側部における導入箇所及び好ましくは、２つの向かい合う側部に交互に配置される導入箇所が考えられる。導入箇所は、スリット、細孔又はノズルとして構成されていても良い。このようにして横から導入されるプロセスガスは、輸送ボックス及びこれによるバインダーが除去されるべき付形品を通って、運搬方向に対して主として横方向に流れる。
【００２１】
プロセスガスの横からの導入箇所によって達成される、付形品に対する上記の横断流は、一方の側部又は両側部に配置される循環装置によって補足されても良い。
【００２２】
プロセスガスは、炉の末端部から取り出され、そしてプロセスガスの横からの導入箇所に至る供給管に再循環されるのが好ましい。結果として、給送導入される未利用の短絡流だけでなく、プロセスガスの効果的な利用が、付形品に対する横断流によって達成される。
【００２３】
他の実施の形態において、バインダーを連続触媒除去する装置は、プロセスガスが炉に入る前にプロセスガスを加熱して、プロセスガスの利用を改善する設備を含む。
【００２４】
バインダーを連続触媒除去する本発明の装置は、物体の表面におけるバインダーの除去及び／又は物質の反応が行われ、そして給送導入されるプロセス材料を最適に利用するように流れが方向付けられる全てのプロセスに対して例外なく使用され得る。
【００２５】
更に、本発明の目的は、粉末射出成形によって製造される金属及び／又はセラミックの付形品からバインダーを触媒除去する方法によって達成される。ここで、付形品は、予め決定された滞留時間に従ってバインダー除去炉を通って運搬されると共に、付形品は１００〜１５０℃の範囲のプロセス温度に設定され、キャリアガス流中の反応材料を含むプロセスガスは、導入前に適当な温度にされて導入される。
【００２６】
本発明を、図面を用いて以下に詳細に説明する。
【００２７】
本発明において、図は、本発明の装置を概略的に示している。
【００２８】
バインダーを連続触媒除去する本発明の装置１０は、ステンレススチールから作製されるのが好ましいバインダー連続除去炉１２を備える。バインダー除去装置１０は、粉末射出成形によって製造されるセラミック及び／又は金属の付形品からバインダーを触媒除去する目的で使用される。これは、所望の形状を有する付形品の製造を可能にした合成ポリマーを含むマトリックスを、付形品の形状が変更されることなく付形品から定量的に除去することを意味する。好ましいマトリックス材料は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を基礎としている。
【００２９】
バインダー連続除去炉１２におけるバインダーの除去は、反応空間１４で生じる。加熱素子、好ましくは電熱素子（図示せず）により、反応空間１４における均一な反応温度、好ましくは１１０〜１４０℃の範囲の温度が保証される。バインダー組成物の複雑な組成に起因して、温度を注意して設定する必要がある。
【００３０】
反応空間１４の反応材料として、気体の、酸含有成分、例えば本発明の場合、例えば窒素等のキャリアガス流中の高濃度硝酸を使用可能であるが、これは、マトリックス材料と反応して、これを解重合し、そしてマトリックス材料のモノマー成分を反応の最終生成物として気体の状態で形成する。かかる成分は、１６で示される燃焼部で燃焼される。バインダーの除去工程中、バインダー除去炉１２の反応空間１４は、保護ガスとしての窒素によって継続的にフラッシュされる。
【００３１】
反応空間１４に直接通ずる好適な装置又はバインダーの除去炉１２の上流側に配置される装置２０において好ましくは気化される液体の硝酸は、例えば、計量導入ポンプ１８によって反応空間１４に導入される。本発明の装置における硝酸の一般的な体積流量は、０．２〜１．５Ｌ／時の範囲である。
【００３２】
不活性ガスでのフラッシュは、流量調節バルブ２２によって、好ましくはバインダー除去炉１２の反応空間１４の入口及び出口の両方にて行われる。窒素の体積流量の一般的な値は、バインダー除去炉への入口において０．５〜３ｍ3／時の範囲であり、出口において６〜２０ｍ3／時の範囲である。
【００３３】
硝酸、キャリアガス及び保護ガスの体積流量は、一般的には０．３〜０．６ｍ3の範囲である好ましい立方形の反応空間１４の体積に基づいている。
【００３４】
解重合反応によって形成される反応生成物は、燃焼部１６における燃焼によって酸化物物質に転化され、これは、問題を生じさせることなく大気に放出され得る。燃焼部１６は、バインダー除去炉１２の上部に垂直型式で配置されるのが好ましい。
【００３５】
バインダーが除去されるべき付形品を、電熱素子によって加熱されるのが好ましいバインダー除去炉１２の反応空間１４に導入する。本実施の形態では、付形品を、本発明による底部及び側壁部においてプロセスガスに対して透過性であるのが好ましい輸送ボックスに配置することが可能である。輸送ボックスは、穿孔底部と、そこに配置される付形品の装填物の周囲に流れを形成する中間金属シートと、を含むのが好ましい。本発明によると、鉛直隔壁型として作用する穿孔金属シートが、運搬方向に相互に続く個々の輸送ボックス又は装填物の間に設けられていても良い。これにより、プロセスガスの鉛直方向の流路を達成するので、輸送ボックスを通る流れを改善する。
【００３６】
積載される輸送ボックスは、輸送ベルト２４によってバインダー除去炉１２の反応空間１４を通って運搬されるのが好ましい。しかしながら、パルス路の原理に基づく装置を、バインダー除去炉の断面積を低減するために使用することも可能である。穿孔金属シートによって輸送ベルト２４の前方方向及び逆方向を分けることは知られている。しかしながら、かかる分割穿孔シートにより、特にプロセスガスの入口において、かなりの下向き短絡流を引き起こし、これにより、プロセスガスが未使用のまま出口に向かって流れる。このような理由から、分割穿孔シートは、所定領域、特にガスの入口付近又は好ましくは反応空間１４の全長に亘って、閉ざされた金属シートに置き換えられている。このようにして、下向きの短絡流が低減される。
【００３７】
反応空間１４の上部領域において、プロセスガスの流路がガイド板によって規制される。かかるガイド板は、主として立方形の反応空間１４の天井に配置されても良い。ガイド板により、プロセスガスがそらされるので、輸送ボックスに配置される装填物に対し、プロセスガスの滞留時間が増大し、そして未利用の短絡流が低減される。
【００３８】
ガイド板は、輸送ボックスの上側に配置されるのが好ましく、これにより、輸送ボックスに配置され、バインダーが除去されるべき付形品の高さを変更することが可能となる。
【００３９】
バインダー除去炉１２のフリーフロー断面を低減し、未利用の短絡流を低減するために、ガイド板は、輸送ベルトが伝達されるバインダー除去炉１２の下部領域に設けられ、これにより、プロセスガスは強制的に上向き流路とされる。
【００４０】
均一で且つ好ましくは迅速な除去処理を達成するために、反応空間１４内及び特に付形品に対する均一な温度分布が必要である。マトリックス材料の解重合により形成され、付形品の環境内に集まる反応生成物により、バインダーの除去処理に対して不利な作用をもたらすので、均一に除去される必要がある。従って、プロセスガスを均一に分散させ、そして反応空間１４において渦巻かせて、全ての付形品を本質的に同一の反応条件に付する必要がある。本発明によると、１基以上の循環装置、特にブロワー又はファンが、バインダー除去炉１２の側壁部に設けられ、そして好ましくは、バインダー除去炉１２の２つの向かい合う側壁部に交互に設けられる。これにより、均一なプロセス雰囲気だけではなく、本発明による横断流を、バインダーが除去されるべき付形品に対して達成する。
【００４１】
特に、流動力学上の理由からバインダー除去炉に設けられる、プロセスガスの１箇所以上の導入箇所により、バインダーが除去されるべき付形品に対して、プロセスガスの所望の乱流及び／又は有利な横断流を促進する。本発明によると、プロセスガスを上から高速度にてバインダー除去炉１２の反応空間１４、好ましくは連続する輸送ボックスの間に導入することにより、プロセスガスの乱流をもたらすことが可能であるので、プロセス雰囲気を均一にすることが可能である。
【００４２】
特に、付形品に対する横断流は、プロセスガスをバインダー除去炉１２に対して本発明により横から導入することによって達成され得る。このような導入は、複数の領域で生じるか、又はかかる導入箇所は、好ましくはバインダー除去炉１２の全長に沿って均一に分散されている。バインダー除去炉１２の側部に沿って、好ましくはバインダー除去炉１２の２つの向かい合う側部において導入することが可能であり、且つバインダー除去炉１２の２つの向かい合う側部における導入は、交互に生じるのが好ましい。導入は、バインダー除去炉１２の側壁部におけるスリット、細孔又はノズルを介して行われ得る。
【００４３】
バインダー除去炉１２の向かい合う各々の側壁部に在る循環装置によって補足され、向かい合う側部に導入箇所が交互に配置される側壁部に対して、プロセスガスを横から導入するのが特に有効である。このようにして達成される反応空間１４内部での混合及び本発明の付形品に対する横断流により、均一な温度及びプロセスガスの分散がもたらされると同時に、バインダーが除去されるべき付形品の周囲からの反応生成物の除去が促進される。均一で且つ促進されたバインダー除去処理に関する前提条件が、このようにして得られる。
【００４４】
付形品からバインダーを連続触媒除去する本発明の装置において、使用される内部構造及び装置により、反応空間での均一な混合及び運搬方向に対して主として横向きに走るプロセスガスの流路をもたらす。温度及び反応材料の均一な分散、そして更に付形品の周囲からの反応生成物の除去は、このようにして達成されるので、効果的で且つ短縮されたバインダーの除去工程をバインダーの除去の一定の高い品質と共にもたらすプロセス雰囲気が生成される。プロセスガスを本発明により横から導入することにより、特に、使用されるプロセス材料を最大限利用する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の装置を概略的に示している図である。