CN1283389C - 硬化铸造芯体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硬化由含砂的可模塑材料形成的铸造芯体的方法，其中在芯体模具(20)中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板(30)，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体。在此，优选在芯体注入期间，将液态胺计量地送入加热段和混合段(17)，并在那里变成气态，此外，在供气板气密性地对接后，为按时间控制供气，使加热的压缩空气在给定的时间内并在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段(17)，并从那里作为催化剂蒸汽-载气-混合物导入在芯体模具中的含砂模塑材料中，此外，为按时间控制吹洗，使加热的压缩空气在给定的时间内导入在芯体模具中的经气体处理过的含砂模塑材料中。

Description

硬化铸造芯体的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种硬化由含砂的可模塑材料形成的铸造芯体的方法，其中在芯体模具中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体。
背景技术
这种冷硬化方法是已知的，如称为冷箱法，在此方法中，将合成树脂体系的两组分加到芯砂中，一旦将胺如烷基胺或甲基-甲酸酯作为催化剂加入，该组分就与砂一起硬化。
所述组分之一可以是例如聚酯树脂、聚醚树脂或任选的带有反应性羟基的液态稠度的合成树脂；在所有情况下所述这第二个组分是有机的异氰酸酯。将该两组分与铸型砂充分混合，然后成形。为催化该反应和可靠地进行操作和特别是使用胺，至今已进行了各种各样的研究。
但是已知的方法有共同的缺点，即其硬化过程需要很长的时间。例如在芯体铸造机的模具中，该芯体-砂-混合物的成形常常仅需要不到一秒钟，而其后用于芯体硬化的供气处理却要经数秒钟，所以供气处理就成了高成本因素。
为减少供气处理时间或硬化时间，通常加入过量的胺，这就会有发生粘合剂再溶解的危险，结果该芯体的可能的最终强度会降到约80-85％。
在另一方法(同一申请人的EP0229959)中，在催化剂源和载气与催化剂的混合位置之间连接计量泵，以能更好地计量催化剂，但即使这样也只能导致不满意的结果，因为首先在每一计量过程中催化剂进料的压力比例是绝对不重要的。
此外还建议(同一申请人的CH-专利603276)分别在一计量容器中暂时贮存催化剂蒸汽-载气-混合物以及压缩空气，并由这些计量容器一个接一个地冲击式地注入芯体中，其中与催化剂蒸汽-载气-混合物相比，贮存的压缩空气有更大的体积，并加热到更高的温度。但是该措施的技术投资大，并且这类装置只能有小的可变性。
此外，同一申请人的EP 0881014中还描述了一种前述类型的方法，其中阀门装置包括在贮料容器的供料管线中的多路阀门，它可暂时转换到进入贮料容器的循环管线上以达供料系统的压力平衡。
这种措施可每一次在压力平衡先达到后，在每一计量过程中保持催化剂进料的压力比例恒定。
根据现今的技术，该有关的转换操作可用程序控制。
本发明的目的是提供一种硬化由含砂可模塑材料形成的铸造芯体的方法，该方法在使用最小量所需胺的条件下保证明显地缩短供气时间和吹洗时间。
发明内容
按照本发明，通过以下来达到该目的：
优选在芯体注入期间，将液态的胺计量地送入到加热段和混合段，并在那里转变成气态；
在供气板气密性地对接后，为按时间控制供气，使加热的压缩空气在给定的时间内并在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段，并从那里作为催化剂蒸汽-载气-混合物导入在芯体模具中的含砂模塑材料中；和
为按时间控制吹洗，使加热的压缩空气在给定时间内经分开的导入方式通入在芯体模具中的经气体处理过的含砂模塑材料中。
本发明方法的优选实施方案在于，用于供气的压缩空气可随催化剂蒸汽-载气-混合物的持续增加加热而易变地加热，以达到所谓的轮廓硬化(轮廓硬化，意指Konturenhrtung，下文同)。
此外，下述各点是有利的，即作为吹洗空气的压缩空气可另外被加热、将液态胺送入加热段和混合段前可在供料系统中建立压力平衡以及可使催化剂-蒸汽-载气-混合物在通向芯体模具的途径中伴随加热。
此外，本发明还涉及实施用于硬化由含砂模塑材料形成的铸造芯体的方法的设备，在该设备中，芯体模具中的要硬化的芯体，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板或类似部件，在给定压力和给定温度下，用催化剂蒸汽-载气-混合物和其后的压缩空气流处理。
本发明设备的特征在于，液态胺从贮料容器经流量计或类似设备计量进入加热段和混合段，并在那里转变成气态，而且该加热段和混合段经由正比压力调节器和预热器以及转换阀门装置与压缩空气源呈流体相连，以使加热的压缩空气在预定的时间内按时间控制供气进入载有胺气的加热段和混合段，该加热段和混合段经通过阀门可关闭的管线与芯体-模具或供气板相连，以使催化剂蒸汽-载气-混合物导入芯体模具中的含砂模塑材料中，其中，为用加热的压缩空气进行按时间控制的吹洗，该压缩空气源经转换阀门装置和需要时的后加热器和截止阀与芯体-模具或供气板以流体相连。
因此，在有利的实施方案中，为使压缩空气能易变地加热，在预热器上接有温度控制设备，并且在液态胺进入加热段和混合段前，将具有流量计的液态胺容器的供料管线经转换阀门暂时转接到进入贮料容器的循环管线上，以达供料系统的压力平衡。
附图说明
本发明的一个示例性的实施方案是下述基于附图描述的方案，它以方框图详细说明用于硬化铸造芯体的本发明的设备。
图中示出可与在未详细表示的芯体铸造机的芯体模具20相连的用于硬化由含砂模塑材料制成的铸造芯体的设备，该设备包括可与芯体模具20气密对接的供气板或供气罩30，其具有上游连接的加热段和混合段以将液态胺转变成气态，并产生给芯体供气的催化剂蒸汽-载气-混合物，如在下面还将详述的。
具体实施方案
按照本发明，液态胺由贮料容器4经流量计9或类似设备计量地进入加热段和混合段17，在那里转变成气态。而且，该加热段和混合段17经正比调压器1和预加热器16以及转换阀门装置3与压缩空气源21呈流体相连，为按时间控制供气，将加热的压缩空气在给定时间内导入载有胺气的加热段和混合段17中，该加热段和混合段17经可通过阀门11相连的和优选是可加热的管线15与芯体模具20或供气板30相连，以将催化剂蒸汽-载气-混合气导入在芯体芯模具20中的含砂模塑材料中，其中，为按时间控制用加热的压缩空气吹洗，将压缩空气源21经转换阀门装置3和任选的后加热器18和截止阀12与芯体模具20或供气板30呈流体相连。
为使压缩空气可变地加热，在预加热器16上设有温度控制器22。同样，在加热段和混合段17上也设有温度控制器23，在后加热器18上也设有温度控制器24。
在将液态胺送入加热段和混合段17之前，液态胺贮料器4的带有截止阀5、过滤器6、调节阀7、泵8和流量计9的供料管线2 5经转换阀10暂时换接到导入贮料容器4的循环管线26以达到供料管线的压力平衡。
此外，供气板30上设有排气阀13。
根据现今的技术，有关的转换及控制均可通过控制设备14按程序控制。
因此，现在就有可能实现下述各种要求：将液态胺计量送入加热段和混合段，并在那里转变成气态；然后，在供气板经气密性对接后，为按时间控制供气，使加热的压缩空气在给定的时间内和在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段，并从那里作为催化剂蒸汽-载气-混合物导入芯体模具中的含砂模塑材料中；为按时间控制吹洗，使加热的压缩空气在给定的时间内通入芯体模具中经气体处理过的含砂模塑材料中。此外，现在就有可能随催化剂蒸汽-载气-混合物的持续增加加热而易变地加热用于供气的压缩空气，以达到所谓的轮廓硬化。此外，可对作为吹洗空气的压缩空气进行附加加热，并在将液态胺送入加热段和混合段前可在供料系统中建立压力平衡，以及可使该催化剂蒸汽-载气-混合物在通向芯体模具的途径中伴随加热。
通过本发明的措施现在就可在使用最小量所需胺的条件下保证明显地缩短供气时间和吹洗时间。
综上所述，本发明提供的部分技术方案如下：
1.一种硬化由含砂的可模塑材料形成的铸造芯体的方法，其中在芯体模具中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体，其特征在于，
优选在芯体注入期间，将液态的胺计量地送入到加热段和混合段，并在那里转变成气态；
在供气板气密性地对接后，为按时间控制供气，使加热的压缩空气在给定的时间内并在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段，并从那里作为催化剂蒸汽-载气-混合物导入在芯体模具中的含砂模塑材料中；和
为按时间控制吹洗，使加热的压缩空气在给定时间内经分开的导入方式通入在芯体模具中的经气体处理过的含砂模塑材料中。
2.技术方案1的方法，其特征在于，随催化剂蒸汽-载气-混合物的持续增加加热而易变地加热用于供气的压缩空气。
3.技术方案1的方法，其特征在于，可对作为吹洗空气的压缩气体进行附加加热。
4.技术方案1的方法，其特征在于，在将液态胺送入加热段和混合段之前在供料系统中建立压力平衡。
5.技术方案1的方法，其特征在于，使催化剂蒸汽-载气-混合物在通向芯体模具的途径中伴随加热。
6.实施按照技术方案1的方法用于硬化由含砂模塑材料形成的铸造芯体的设备，在该设备中，在芯体模具(20)中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板(30)或类似部件，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体，其特征在于，液态胺由贮料容器(4)经流量计(9)或类似设备计量地进入加热段和混合段(17)，在那里转变成气态，此外，该加热段和混合段(17)经正比调压器(1)和预加热器(16)以及转换阀门装置(3)与压缩空气源(21)呈流体相连，为按时间控制供气将加热的压缩空气在给定的时间内和在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段(17)，该加热段和混合段(17)经可通过阀门(11)相连的管线(15)与芯体模具(20)或供气板(30)相连，以将催化剂蒸汽-载气-混合物导入芯体模具(20)中的含砂模塑材料中，为按时间控制用加热的压缩空气吹洗，使压缩空气源(21)经转换阀门装置(3)和任选的后加热器(18)和截止阀(12)与芯体模具(20)或供气板(30)呈流体相连。
7.技术方案6的设备，其特征在于，为达到压缩空气可易变的加热性，在预加热器(16)上接有温度控制器(22)。
8.技术方案6的设备，其特征在于，在将液态胺送入加热段和混合段(17)之前，带有流量计(9)的液态胺贮料容器(4)的供料管线(25)经转换阀(10)暂时换接到导入贮料容器(4)的循环管线(26)，以达供料系统的压力平衡。

Claims (8)

1.一种硬化由含砂的可模塑材料形成的铸造芯体的方法，其中在芯体模具中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体，其特征在于，
在芯体注入期间，将液态的胺计量地送入到加热段和混合段，并在那里转变成气态；
在供气板气密性地对接后，为按时间控制供气，使加热的压缩空气在给定的时间内并在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段，并从那里作为催化剂蒸汽-载气-混合物导入在芯体模具中的含砂模塑材料中；和
为按时间控制吹洗，使加热的压缩空气在给定时间内经分开的导入方式通入在芯体模具中的经气体处理过的含砂模塑材料中。
2.权利要求1的方法，其特征在于，随催化剂蒸汽-载气-混合物的持续增加加热而易变地加热用于供气的压缩空气。
3.权利要求1的方法，其特征在于，可对作为吹洗空气的压缩气体进行附加加热。
4.权利要求1的方法，其特征在于，在将液态胺送入加热段和混合段之前在供料系统中建立压力平衡。
5.权利要求1的方法，其特征在于，使催化剂蒸汽-载气-混合物在通向芯体模具的途径中伴随加热。
6.实施按照权利要求1的方法用于硬化由含砂模塑材料形成的铸造芯体的设备，在该设备中，在芯体模具(20)中，通过可气密性地对接在芯体模具上的供气板(30)或类似部件，在给定压力和给定温度下，以催化剂蒸汽-载气-混合物和随后的压缩空气流处理要硬化的芯体，其特征在于，液态胺由贮料容器(4)经流量计(9)或类似设备计量地进入加热段和混合段(17)，在那里转变成气态，此外，该加热段和混合段(17)经正比调压器(1)和预加热器(16)以及转换阀门装置(3)与压缩空气源(21)呈流体相连，为按时间控制供气将加热的压缩空气在给定的时间内和在按比例升高压力下导入载有胺气的加热段和混合段(17)，该加热段和混合段(17)经可通过阀门(11)相连的管线(15)与芯体模具(20)或供气板(30)相连，以将催化剂蒸汽-载气-混合物导入芯体模具(20)中的含砂模塑材料中，为按时间控制用加热的压缩空气吹洗，使压缩空气源(21)经转换阀门装置(3)和后加热器(18)和截止阀(12)与芯体模具(20)或供气板(30)呈流体相连。
7.权利要求6的设备，其特征在于，为达到压缩空气可易变的加热性，在预加热器(16)上接有温度控制器(22)。
8.权利要求6的设备，其特征在于，在将液态胺送入加热段和混合段(17)之前，带有流量计(9)的液态胺贮料容器(4)的供料管线(25)经转换阀(10)暂时换接到导入贮料容器(4)的循环管线(26)，以达供料系统的压力平衡。
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