CH670405A5

CH670405A5 -

Info

Publication number: CH670405A5
Application number: CH542985A
Authority: CH
Inventors: Werner Lueber
Original assignee: Werner Lueber
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1989-06-15
Also published as: EP0229959A1

Description

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2 2nd

PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Aushärten von Giesserei-Kernen aus einem, Sand und Bindemittel enthaltenden Gemisch, bei welcher der Kern zu seiner Härtung in einer Kernform einem Trägergasstrom mit einem chemischen Reaktionsmittel in flüssigem oder gasförmigem Zustand und nachfolgend einem Spülgasstrom ausgesetzt wird, wobei mindestens zwischen dem Vorlagebehälter für das chemische Reaktionsmittel und dem Druckbehälter für das Trägergas-Reaktionsmittel-Gemisch eine Dosiervorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung für das chemische Reaktionsmittel und/oder für das Trägergas und/oder für das Spülgas ein Durchflussmesser (10) mit in einem Messrohr (11) angeordneten Schwebekörper (12) ist. PATENT CLAIM Device for hardening foundry cores from a mixture containing sand and binder, in which the core is exposed to a stream of carrier gas with a chemical reactant in a liquid or gaseous state and subsequently to a flushing gas stream for hardening in a core form, at least between the storage container a metering device is arranged for the chemical reactant and the pressure vessel for the carrier gas / reactant mixture, characterized in that the metering device for the chemical reactant and / or for the carrier gas and / or for the purge gas is a flow meter (10) in a measuring tube (11) arranged float (12).

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aushärten von Giesserei-Kernen aus einem, Sand und Bindemittel enthaltenden Gemisch, bei welcher der Kern zu seiner Härtung in einer Kernform einem Trägergasstrom mit einem chemischen Reaktionsmittel in flüssigem oder gasförmigem Zustand und nachfolgend einem Spülgasstrom ausgesetzt wird, wobei mindestens zwischen dem Vorlagebehälter für das chemische Reaktionsmittel und dem Druckbehälter für das Trägergas-Reaktionsmittel-Gemisch eine Dosiervorrichtung angeordnet ist. The present invention relates to a device for hardening foundry cores from a mixture containing sand and binder, in which the core is exposed in its core form to a carrier gas stream with a chemical reactant in a liquid or gaseous state and subsequently to a flushing gas stream, wherein a metering device is arranged at least between the storage container for the chemical reactant and the pressure container for the carrier gas / reactant mixture.

Für das Aushärten von Giesserei-Kernen und -Formaus-senteilen aus einem, Sand und Bindemittel enthaltenden Gemisch wird bekanntlich ein chemisches Reaktionsmittel in flüssigem oder gasförmigem Zustand mit Hilfe eines Trägergases durch das mit dem Form- oder Kernsandgemisch gefüllte Formwerkzeug geleitet, worauf dann eine Nachspülung in der Regel mit dem Trägergas erfolgt. For the hardening of foundry cores and molded parts from a mixture containing sand and binder, it is known to pass a chemical reactant in a liquid or gaseous state with the aid of a carrier gas through the mold filled with the mold or core sand mixture, followed by a final rinse usually done with the carrier gas.

Schon aus der Vielfalt der verwendeten Katalysatoren und des betreffenden Trägergases lässt sich erkennen, dass der Dosierung des mit dem Trägergas einzubringenden chemischen Reaktionsmittels sowie der Geschwindigkeit des Einbringens in das Formwerkzeug hohe Bedeutung zukommt. Already from the variety of the catalysts used and the carrier gas concerned it can be seen that the dosage of the chemical reactant to be introduced with the carrier gas and the speed of introduction into the mold are of great importance.

Beispielsweise beim sogenannten Cold-Box-Verfahren wird ein Formstoff verwendet, bei dem zum Aushärten eines Kunstharzbindemittels neben der Härterkomponente Diiso-cyanat als Katalysator Triäthylamin benutzt wird. Der Katalysator wird in Nebelform mit Hilfe von Druckluft und/ oder Stickstoff in das mit Formstoff gefüllte Formwerkzeug eingeleitet und verdampft sofort. Triäthylamin ist aber als Dampf mehrfach schwerer wie Luft. Dieser Dampf ist sehr geruchsintensiv und reizt bereits bei geringen Konzentrationen die feuchtigkeitsbenetzten Schleimhäute der Augen, des Mundes und des Rachens erheblich. Durch Resorption der Triäthylamin-Dämpfe über die Mundschleimhaut in den Magen-Darm-Trakt können Allgemeinvergiftungen verursacht werden. Insbesondere um eine möglichst geringe Umweltbelastung zu erreichen, wurden die Einrichtungen der vorgenannten Art mit Vor dosier- und Hochdruck-Aggrega-ten ausgerüstet, um minimalste Katalysator-Anteile schlagartig in den Kern einzubringen. For example, in the so-called cold box process, a molding material is used in which triethylamine is used as a catalyst in addition to the hardener component diisocyanate to cure a synthetic resin binder. The catalyst is introduced in the form of a mist using compressed air and / or nitrogen into the molding tool filled with molding material and evaporates immediately. However, triethylamine is several times heavier than air as a vapor. This vapor is very odor-intensive and, even at low concentrations, irritates the moisture-wetted mucous membranes of the eyes, mouth and throat considerably. General poisoning can be caused by absorption of the triethylamine vapors via the oral mucosa into the gastrointestinal tract. In particular in order to achieve the lowest possible environmental impact, the devices of the aforementioned type were equipped with pre-metering and high-pressure units in order to suddenly introduce the smallest catalyst components into the core.

Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass die Dosierung nicht ohne weiteres variiert werden kann. The particular disadvantage here is that the dosage cannot be varied easily.

Eine Dosierung mit zeitgesteuerten Ventilen ist hingegen sehr aufwendig und wegen der aggressiven chemischen Reaktionsmittel sehr störanfällig infolge hohem Verschleiss. Dosing with time-controlled valves, on the other hand, is very complex and, due to the aggressive chemical reactants, very susceptible to faults due to high wear.

Dies trifft auch für die «langsamen» Verfahren zu, wo mit dem Trägergas in Form von Luft ein Alkyl-Formiat oder mit dem Trägergas Kohlendioxyd (C02) ein Schwefeldioxyd (S02) als Katalysator mit geringem Druck, also nicht mehr schlagartig, eingebracht wird. This also applies to the “slow” processes, where an alkyl formate is introduced with the carrier gas in the form of air or a sulfur dioxide (S02) as a catalyst with low pressure, i.e. no longer suddenly, with the carrier gas carbon dioxide (C02).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Einrichtung zum Aushärten von Giesserei-Kernen, die unabhängig des verwendeten Aushärtverfahrens eine wählbare und präzise, von aggressiven chemischen Reaktionsmitteln praktisch unbeeinflussbare Dosierung des Katalysators bzw. Reaktionsmittels bzw. Katalysator-Trägergas-Gemisches ermöglicht. The object of the present invention is therefore to create a device for curing foundry cores which, regardless of the curing process used, enables a selectable and precise metering of the catalyst or reaction agent or catalyst / carrier gas mixture which is practically uninfluenced by aggressive chemical reactants.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Dosiervorrichtung für das chemische Reaktionsmittel und/ oder für das Trägergas und/oder für das Spülgas ein Durch-flussmesser mit in einem Messrohr angeordneten Schwebekörper ist. This is achieved according to the invention in that the metering device for the chemical reactant and / or for the carrier gas and / or for the purge gas is a flow meter with a float arranged in a measuring tube.

Durchflussmesser mit in einem Messrohr angeordneten Schwebekörper sind insbesondere in der Chemie bewährte Aggregate, deren Messrohr aus beispielsweise Duran 50 und deren Schwebekörper aus Niro oder Glas bestehend praktisch gegen alle chemischen Reaktionsmittel resistent sind. Zudem gestatten solche Durchflussmesser bei entsprechender Ausgestaltung ein Einstellen, Messen und Konstanthalten eines beliebigen Durchflusses an Flüssigkeit oder Gas. Zudem sind solche Durchflussmesser handelsüblich. Flow meters with a float arranged in a measuring tube are, in particular, well-proven units in chemistry, the measuring tube of which is made of Duran 50, for example, and the float made of stainless steel or glass are practically resistant to all chemical reactants. In addition, with a corresponding design, such flow meters allow any flow of liquid or gas to be set, measured and kept constant. Such flow meters are also commercially available.

Damit gelingt es nun, eine Einrichtung zum Aushärten von Giesserei-Kernen so auszugestalten, dass diese für alle Aushärtverfahren, unabhängig der verwendeten chemischen Reaktionsmittel und der verwendeten Träger- und Spülgase, einsetzbar ist. It is now possible to design a device for curing foundry cores in such a way that it can be used for all curing processes, regardless of the chemical reactants used and the carrier and flushing gases used.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand eines dargestellten Funktionsschemas einer Einrichtung, bei welcher ein spezifisches Harz-Sandgemisch unter der Wirkung eines gasförmig eingebrachten Alkyl-Formiat insbesondere Methyl-Formiat, für dessen nicht reagierendes Trägergas Luft verwendet wird, aushärtet, näher erläutert. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below on the basis of a functional diagram of a device in which a specific resin-sand mixture cures under the action of a gaseous alkyl formate, in particular methyl formate, for the non-reacting carrier gas of which air is used.

Es sei aber ausdrücklich daraufhingewiesen, dass — natürlich entsprechend modifiziert — auf gleiche Weise das sogenannte Cold-Box-Verfahren oder insbesondere das C02-S02-Verfahren durchgeführt werden kann. However, it should be expressly pointed out that - naturally modified accordingly - the so-called cold box process or in particular the C02-S02 process can be carried out in the same way.

Die dargestellte Einrichtung zum Aushärten eines Gies-serei-Kernes in einer Kernform 8 umfasst u.a. und in ansich bekannter Weise einen Druckbehälter 1 zur Herstellung und Aufnahme des gasförmigen Katalysatorgemisches. The device shown for curing a foundry core in a core mold 8 includes, among other things. and in a manner known per se, a pressure vessel 1 for the production and reception of the gaseous catalyst mixture.

An einem ersten Eingang 21 weist dieser Druckbehälter 1 eine Vernebelungsdüse 2 auf, die über ein erstes ansteuerbares Magnetventil 4 o.dgl. mit einem Vorratsbehälter 3 für ein als Katalysator geeignetes Methyl-Formiat in Strömungsverbindung steht. Die Förderung des Methyl-Formiates erfolgt vorzugsweise über eine vorgeschaltete druckvariable Förderpumpe 3'. At a first inlet 21, this pressure vessel 1 has a nebulizing nozzle 2 or the like via a first controllable solenoid valve 4. is in flow connection with a storage container 3 for a methyl formate suitable as a catalyst. The methyl formate is preferably conveyed via an upstream pressure-variable feed pump 3 '.

Ein weiterer Eingang 22 des Druckbehälters 1 steht über ein weiteres ansteuerbares Ventil 5 mit einer Druckluftquelle 6 in Strömungsverbindung. Another input 22 of the pressure vessel 1 is in flow connection with a compressed air source 6 via a further controllable valve 5.

Der Ausgang 7 des Druckbehälters 1 steht hingegen mit der Kernform 8 in Strömungsverbindung. The outlet 7 of the pressure vessel 1, however, is in flow connection with the core mold 8.

Die zeitabhängige Schaltung der genannten Ventile 4 und 5 sowie die Steuerung der Förderpumpe 3' und der Druckluftquelle 6' erfolgt über ein geeignetes zentrales Steuerungsgerät 30. The time-dependent switching of the valves 4 and 5 mentioned and the control of the feed pump 3 'and the compressed air source 6' is carried out via a suitable central control device 30.

Die Anordnung ist hierbei so, dass das eine Ventil 4 den Durchtritt des Methyl-Formiates in den Druckbehälter 1 sperrt, wenn mit Luft gespült wird. The arrangement here is such that one valve 4 blocks the passage of the methyl formate into the pressure vessel 1 when flushing with air.

Erfindungsgemäss ist nun für mindestens die Dosierung des Katalysators aus dem Vorratsbehälter 3 zwischen letzterem bzw. der Förderpumpe 3' und dem Druckbehälter 1 bzw. dem Ventil 4 vor dessen Eingang 21 ein Durchflussmesser 10 mit in einem Messrohr 11 angeordneten Schwebekörper 12 eingeschaltet. According to the invention, a flow meter 10 with float 12 arranged in a measuring tube 11 is now switched on for at least the metering of the catalyst from the storage container 3 between the latter or the feed pump 3 'and the pressure container 1 or the valve 4 in front of its inlet 21.

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Ähnlich kann ein solcher Durchflussmesser auch in der Druckleitung für das Trägergas bzw. die Spülluft eingeschaltet sein. Similarly, such a flow meter can also be switched on in the pressure line for the carrier gas or the purge air.

Eine solche Anordnung gestattet nunmehr eine präzise immer konstante Dosierung insbesondere des Katalysators mit dem Ergebnis optimal ausgehärteter Kerne mit allen vorgegebenen Eigenschaften, deren Herstellung mit der erfmdungsgemässen Einrichtung umweltfreundlich erfolgt. Such an arrangement now permits precise, constant dosing, in particular of the catalyst, with the result of optimally hardened cores with all the specified properties, the production of which is environmentally friendly with the device according to the invention.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings