CN1265614A - 将最佳量的催化剂供应到射芯机的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将最佳量的催化剂供应到制备铸模处理用的型芯或模的射芯机的方法和设备,其中催化剂以液态或气态形式从加压容器(11)抽取并在导入到射芯机前与一吹扫气体混合,第一最佳量的催化剂和第二压力为0.1到10巴的吹扫气被送到压力容器(15)中,催化剂和吹扫气在压力容器(15)中混合并将得到的混合物导入到射芯机中。当催化剂以液态形式使用时,它可在位于和连接加压容器(11)和压力容器(15)之间的计量风箱装置(20)中从液态形式转变成气态形式。
Description
本发明涉及将最佳量的催化剂供应到用于制备浇铸处理所用的芯和模的射芯机的方法和设备，其中催化剂以液态或气态形式从加压容器抽取并在导入到射芯机前与一吹扫气体混合。
制备浇铸处理所用的型芯的方法为人们所熟知。胺作为按照氨基甲酸乙酯低温实验箱方法制备型芯的催化剂的使用描述于Giesserei78(1991)11卷372到372页的具体条款中。在这种已知的芯和模生产的方法中，使用了包含一种苄基醚树脂(邻苯酚酚醛树脂)和一种用叔胺催化剂固化的异氰酸酯的铸模材料。因为所述胺的催化效果在气相中特别有利，所以试验使用沸点为约3℃的三甲胺(TMA)来进行，并因为这个原因固化可以以较简单的方式用气态胺进行。叔胺通过在聚氨酯反应中形成活性过渡化合物的促进作用由下列反应式说明：
当通过这种已知方法制备型芯时，不利的是所述叔胺以相当大的所需过量送到射芯机中。尽管已经表明三甲胺的使用可有利地将所用的胺量比其它胺减少约50％，但三甲胺的使用仍伴随着缺陷。一个问题是其气味产生的强刺激作用(nuisance)使得所用设备所有部件的绝对防泄漏成为必要。所有管线必须以较高的费用隔绝。
DE19706472.8说明了制备浇铸处理用型芯的方法，其中气态三甲胺传送通过一个计量装置后以相当于每个型芯所用砂量的0.01-0.12％(重量)的浓度传送到射芯机中并在那里与砂接触。按照该方法一个优选的实施方案，设想气态三甲胺暴露于一吹扫气体下。一般按照DE 19706472.8中所述的方法，设想从一加压容器导出三甲胺并通过一导管送到射芯机中。一连接器置于吹扫气的管道中并以这种方式使吹扫气与催化剂接触。但是，不利的是使用该方法时导入到射芯机的催化剂的量随加压容器中压力的降低而减少。所以不能达到最佳量催化剂的加入和/或固定。此外，不利之处还有送到射芯机的催化剂和吹扫气混合物的压力较低，不可能将催化剂和吹扫气混合物以所需速度导入通过射芯机。
因此本发明的目标是提供将最佳量的催化剂加入到制备铸模处理用的芯或模的射芯机的方法和设备，其中确保了射芯机在最短的可能时间内暴露于最佳量的催化剂下。
按照本发明，提供了将最佳量的催化剂加入到制备铸模处理用的芯或模的射芯机的方法，其中催化剂以液态或气态形式从加压容器(1)抽取并在导入到射芯机前与一吹扫气体混合，特征在于第一最佳量的催化剂和第二压力为0.1到10巴的吹扫气被送到压力容器(15)，催化剂和吹扫气在压力容器(15)中混合并且得到的混合物被导入到射芯机中。
此中所用的术语“射芯机”应被理解为包括制备铸模所用模的铸造中所用的装置和设备。
所述催化剂可以是例如一种叔胺(诸如三甲胺)、甲酸甲酯、二氧化硫或二氧化碳。所述方法具体可用于使用一种苄基醚树脂和一种异氰酸酯和一种叔胺诸如三乙胺作为催化剂制备芯或模。
一个气瓶可用于例如作为含催化剂的加压容器。通常将空气用作吹扫气，但也可使用其它气体例如二氧化碳。以0.1到10巴的压力向加压容器供应吹扫气使其可以将压力容器中的压力调节到0.1到10巴的范围内。催化剂的供应有利地通过阀来进行。催化剂的最佳量取决于待制备的芯或模的尺寸并且预先根据具体芯或模的各种参数决定。
令人惊异的是已经表明在按照本发明将最佳量的催化剂供应到射芯机的方法中可以有利的方式将最佳量的催化剂在最佳时间导入通过射芯机。在催化剂和吹扫气的混合物流过射芯机时，将调节到1∶1000到1∶10000之间的催化剂的量和吹扫气的量之间的关系保持恒定。这样可避免压力上的不利变化。所述最佳时间是所述混合物完全流过射芯机所需的最短时间并且它可通过压力容器中的压力来调节。
在本发明方法的一个优选实施方案中，气态形式的催化剂在加压容器中被加热到3-80℃以便于催化剂和吹扫气之间的接触。
按照本发明方法的另一优选的实施方案，催化剂在以气态形式送入到压力容器前以液态形式导入到计量风箱(bellows)装置中。和其它传输设备相比使用计量风箱装置是有益的，因为尽管催化剂从液态到气态形式的转变中从周围吸取了热，计量风箱装置仍能在操作的延续时间里继续起作用。更有利的是计量风箱装置可以较简单的方式安装，较老的芯或模制造厂可适合于使用本发明方法的这种实施方案。
按照本发明方法再一种优选的实施方案，三甲胺被用作催化剂，有利的是当使用三甲胺时这种催化剂的量可保持较低的水平，因为当型芯在使用前被顺序存贮情况下气味的刺激作用可很大程度上被避免。
按照本发明方法还一种优选的实施方案，在催化剂和吹扫气的混合物从压力容器导入到射芯机后，另外的吹扫气经压力容器送入到射芯机中。这种措施具有另外的优点，就是清洗了射芯机和型芯或模并极大地减少了催化剂气味的刺激危害。
按照本发明的另一特征，提供了将最佳量的催化剂供应到用于制备浇铸处理所用的型芯或模的射芯机的设备，包括一个用于承载催化剂的加压容器(11)、测定所述加压容器中催化剂量的装置(12)、将催化剂导入到用于将其供应到射芯机的导管(19)的装置(14)和将吹扫气供应到所述设备的装置(16、17)，特征在于所述设备也具有置于加压容器(11)和供应管线(19)之间并连接两者的压力容器(15)以及与压力容器(15)相连的吹扫气供应装置(16)。
如果需要，所述设备也可具有用于加热加压容器中催化剂的加热器。
这种设备适用于加压容器中的催化剂为气态形式的情况。当加压容器中的催化剂为液态形式时，所述设备可具有置于加压容器和压力容器之间的计量风箱装置从而可使催化剂在送入到压力容器前转变成气态形式。
下面本发明将参照附图来说明，其中：
图1显示通过一种催化剂暴露于吹扫空气的已知方法制备型芯或模所用的设备。
图2显示使用本发明的方法将最佳量催化剂提供到射芯机的按照本发明的设备和
图3显示使用本发明的方法(其中使用了液态形式的催化剂)将最佳量催化剂提供到射芯机的按照本发明的设备。
参照图1，催化剂被装载于一个可为一简单的气瓶的加压容器(1)中，为了测定其含量，所述加压容器(1)置于磅秤(scales)(2)上。所述加压容器(1)可通过加热器(3)加热。在型芯或模的制备中，催化剂通过阀(4)导入直接通向射芯机(未示出)的供应管道(5)。吹扫气体通过导管(6)被直接导入供应管道(5)。随着加压容器(1)中压力的下降，达到供应管道(5)的催化剂的量将减少。此外，为了防止吹扫气通过打开的阀(4)导入到加压容器(1)中，所选择的吹扫气管道(6)中的压力不能太高。所以在供应管道(5)中的压力不足以将所需量的催化剂在所需的如此短的时间内导入到射芯机中。
参照图2，催化剂被装载于一个可为一简单的气瓶的加压容器(11)中，为了测定其含量，所述加压容器(11)置有磅秤(12)上。所述加压容器(11)可通过加热器(13)加热。预先测定的最佳量的催化剂经第一个阀(14)导入到压力容器(15)并将第一个阀(14)关闭。吹扫气通过管道(16)经第二个阀(17)以0.1到10巴的压力供应到压力容器(15)。然后关闭第二个阀(17)并打开第三个阀(18)而将压力容器(15)中的催化剂和吹扫气的混合物导入到供应管道(19)并进入射芯机(未示出)。如果需要，为了极大地消除催化剂气味的刺激危害，当第三个阀(18)打开时第二个阀(17)保持打开从而使催化剂和吹扫气的混合物通入到射芯机后吹扫气继续通过压力容器(15)导入到射芯机中。
图3显示了和图2类似的设备，但是该设备还具有计量风箱装置(20)、另外的位于第一个阀(14)和压力容器(15)之间的第四个阀(21)并且没有加热器。使用该设备时，加压容器(11)中的液态催化剂通过第一个阀(14)导入到计量风箱装置(20)并在那里从液态转变为气态。然后关闭第一个阀(14)并打开第四个阀(21)，将最佳量的气态催化剂导入到压力容器(15)中，同时第二个阀(17)和第三个阀(18)保持关闭。在第四个阀(21)关闭后打开第二个阀(17)并将吹扫空气导入到压力容器(15)中。然后打开第三个阀(18)并将催化剂和吹扫气的混合物经供应管道(19)导入到射芯机(未示出)。
Claims (8)
1.一种将最佳量的催化剂供应到制备铸模处理用的型芯或模的射芯机的方法，其中催化剂以液态或气态形式从加压容器(11)抽出并在导入到射芯机前与一吹扫气体混合，其特征在于第一最佳量的催化剂和第二压力为0.1到10巴的吹扫气被送到压力容器(15)中，催化剂和吹扫气在压力容器(15)中混合并将得到的混合物导入到射芯机中。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于气态形式的催化剂在加压容器(11)中被加热到3到80℃。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于液态形式的催化剂在以气态形式导入到压力容器(15)前被送到计量风箱装置(bellows)(20)中。
4.按照权利要求1到3任一项的方法，其特征在于所述催化剂是三甲胺。
5.按照权利要求1到4任一项的方法，其特征在于在催化剂和吹扫气的混合物被导入到射芯机后，另外的吹扫气通过压力容器(15)送入到射芯机中。
6.将最佳量的催化剂供应到用于制备浇铸处理所用的型芯或模的射芯机的设备，包括一个用于承载催化剂的加压容器(11)、测定所述加压容器中催化剂量的装置(12)、将催化剂导入到用于将其供应到射芯机的导管(19)的装置(14)和将吹扫气供应到所述设备的装置(16、17)，特征在于所述设备也具有置于加压容器(11)和供应管线(19)之间并连接两者的压力容器(15)以及与压力容器(15)相连的吹扫气供应装置(16)。
7.按照权利要求6的设备，其特征在于所述设备具有加热加压容器(11)中催化剂的装置(13)。
8.按照权利要求6的设备，其特征在于所述设备具有位于加压容器(11)和压力容器(15)之间的计量风箱装置(20)从而使催化剂在送入到压力容器(15)前可被转变成气态形式。
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