CZ165497A3 - Zařízení k vytvrzování slévárenských jader - Google Patents

Description

Daný vynález se týká zařízení k vytvrzování slévárenských jader z hmoty obsahující písek, u něhož je jádro ke svému tvrzení v tvarovém nástroji na jádra vystavováno proudu plynu obohaceného katalyzátorem, a popřípadě následně proudu tlakového vzduchu, se směšovačem k výrobě směsi katalyzátorová pára - nosný plyn, zapojeným před tvarovým nástrojem na jádra, který je přes programově řízené ventily, čerpadla a průtokový měřič v průtokovém spojení s jímací nádržkou na katalyzátor, jakož i s programově řízeným zdrojem tlakového vzduchu,

Dosavadní.....s.tay „techni ky

Taková zařízení jsou známa a umožňují za studená tvrdící způsoby, jako je například tzv. způsob Coldbox, u kterého jsou do jádrařské směsi přidávány dvě komponenty systému syntetické pryskyřice, které potom s pískem vytvrzují, jakmile se jako katalyzátor přidá amin, například alkýlamin nebo mravenčen metylnatý. Jednou složkou by přitom mohla být kupříkladu polyesterová pryskyřice, polyeterová pryskyřice nebo libovolná syntetická pryskyřice tekuté konzistence s reaktivními hydroxylovými skupinamis druhou složkou je v každém případě organický izokyanát. Obě složky se důkladně smíchají s jádrařskou směsí a potom se tvarují. Aby zde nyní katalyzovala reakce a aby se spolehlivě umožnilo zpracování a použití zejména aminu, bylo dosud podniknuto mnohé úsilí.

Tak je již delší čas znám způsob protlačování směsi terciárního alkylaminu a vzduchu směsí izokyanátová pryskyřice - písek, přičemž tato směs amin - vzduch se ohřívá na teploty 30° až 50° C, aby se všechny kapky aminu odpařily.

Známé způsoby mají ale jednu společnou nevýhodu, a to takovou, že vytvrzovací postup je velmi náročný na čas.

Kupříkladu vytvarování jádrařské směsi ve tvarovém nástroji na stroji na vstřelování jader potřebuje často jen zlomky vteřiny, kdežto následující zaplynování k vytvrzení jádra se uskutečňuje více sekund, což zaplynování přirozeně enormně zdražuje.

Aby se čas zaplynování, popřípadě vytvrzování, zmenšil, pak se zpravidla podíl aminu předávkuje, při nebezpečí, že by mohlo nastat opětné rozpuštění pojiv, což snižuje možnou konečnou pevnost jádra na cca 80 až 85

Dále je znám další způsob, u kterého mají být mezi zdrojem katalyzátoru a směšovačem nosného plynu a katalyzátoru zapojena dávkovači čerpadla, aby mohl být katalyzátor lépe dávkován, což zde ovšem může vést i k neuspokojujícímu výsledku, protože tlakové poměry v dopředném toku katalyzátoru jsou u každého dávkovacího procesu především absolutně indiferentní.

něco lepších výsledků se potom mohlo dosáhnout tak,

Že jak směs katalyzátorová pára - nosný plyn, tak i tlakový vzduch se přechodně uloží v dávkovačích nádržích, a z těchto dávkovačích nádrží jsou potom po sobě rázově vstřelovány do jader, přičemž tlakový vzduch se uloží s větším objemem a ohřívá se na větší teplotu, než směs katalyzátorová pára

- nosný plyn.

Pro další opatření jsou ale technické náklady enormní a zařízení tohoto druhu jsou málD variabilní.

Bylo proto již navrženo, aby k výrobě směsi katalyzátorová pára - nosný plyn byl přiváděn katalyzátor v tekutém tvaru do jedné z trysek zapojených před ohřívacím stupněm, přičemž se její výstupní paprsek pod vlivem doplňkově skrz trysku proudícího rozprašovací ho plynu rozpadá.

Takové zařízeni ale připouští jen velmi nepřesné dávkovatelné zaplynování.

Proto je úkolem daného vynálezu vytvoření zařízení výše uvedeného druhu, které při menší době zaplynování umožňuje nejoptimálnější dávkování požadovaného katalyzátoru, a současně použití nejrůznějších způsobů s nejrůznější mi parametry, jako na sebe navazujících tlakových stupňů nebo proporcionálního vzestupu tlaku, různých množství katalyzátorového plynu a časově libovolného zavedení nosného plynu, resp. tlakového vzduchu.

Toho je podle vynálezu dosahováno především tak, že za účelem vyrovnání tlaku v systému dopředného toku' jsou ventily v potrubí dopředného toku jímací nádrže přechodně přepojitelné na potrubí zpětného toku k jímací nádrži.

Toto opatření zajišťuje především vysoce přesné dávkování, protože tlakové poměry v dopředném toku katalyzátoru mohou být nyní udržovány absolutně konstantní při každém dávkovacím procesu, zatímco předešle vždy docházelo k tlakovému vyrovnání.

Podle dnešní techniky je dotyčné přepojování ventilů·, jakož i ostatních spínacích a řídicích členů zařízení programově řiditelné.

Bylo shledáno, že tlakové vyrovnání v dopředném toku katalyzátoru před každým dávkovacím procesem sice umožňuje podstatně přesnější dávkování katalyzátoru, na to však je nahlíženo jako na ještě schopné zlepšení, zejména s ohledem na snížení množství katalyzátoru pro každou reakci.

Toho je nyní podle vynálezu dosahováno tím, že ve směšovači je uspořádán blokový výparník z porézní keramiky.

Bylo poznáno, že porézní keramika má velmi velký vnitřní povrch, který je vtékajícím katalyzátorem plně smáčen, načež vtékající nosný plyn, zpravidla vzduch, přichází do nejintenzívnější ho kontaktu se smočeným povrchem, a tak způsobuje optimální vynesení katalyzátoru do jádra, což umožňuje odpovídající redukci množství katalyzátoru.

Velký význam zde má přitom to, že přiměřeně dlouhocestnému protékání vzduchu keramickým výparníkem dochází stále k transportu katalyzátoru do jádra, takže k jádru se ještě dostanou zbytkové aminy, když je toto již vytvrzeno, což tvrdost jeho povrchu podstatně zlepšuje.

Takovýto keramický výparník může sestávat z karbidu křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku zirkoničitého nebo karbidu zirkoničitého, a může být za aktivace chrómu poni klován.

Jeho protékání se může uskutečňovat v tlakových stupních nebo s proporcionálním vzestupem tlaku.

Dále bylo shledáno, že se u takovéhoto keramického tělesa v magnetickém poli katalyzátor doplňkově aktivuje, a tím může být jeho množství dále redukováno. V důsledku toho je podle vynálezu na blokovém keramickém dílu uspořádán permanentní magnet. Přitom může být keramické těleso obohaceno kysličníkem železitým.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad tvaru provedení předmětu vynálezu je dále blíže vysvětlen na základě připojeného výkresu, který v blokovém schématu na obr. 1 znázorňuje zařízení k vytvrzování slévárenských jader.

EťÁkLaoLx-JE? r,sveden í.......,y y.n,á,l esu

Znázorněné zařízení k vytvrzování slévárenských jader z hmoty obsahující písek, napojitelné na tvarový nástroj 10 na jádra blíže neznázorněného stroje na vstřelování jader, □bsahuje především směšovač 1 k výrobě směsi katalyzátorová pára - nosný plyn, zapojený před tvarovým nástrojem 10 na jádra, který je přes programově řízené ventily 2, čerpadla

3. a průtokový měřič 4 v průtokovém spojení s jímací nádrží na katalyzátor, jakož i s programově řízeným zdrojem &

tlakového vzduchu. Tyto konstrukční jednotky, jakož i další, jako průtokový ohřívač 11 a teplotní čidlo 12 zapojené za směšovačem, jsou programově řiditelné pomocí řídicího stupně

13.

Podle výnálezu jsou nyní ventily 2 za účelem vyrovnání tlaku v systému dopředného toku v potrubí Z dopředného toku jímací nádrže 5. přechodně přepojitelné na potrubí & zpětného

- 6 toku k jímací nádrži 5. jak to bylo výše podrobně popsáno.

Dále je podle vynálezu ve směšovači 1 uspořádán blokový výparník 2 z porézní keramiky, který sestává z karbidu křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku zirkoničitého nebo karbidu zirkoničitého, a může být za aktivace chrómu poniklován.

Dále může na keramickém tělese 2 působit permanentní magnet 1Λ»

Po zmíněném tlakovém vyrovnání se dávkovači ventil

2. v závislosti na signálu průtokového čítače 4. nebo v závislosti na čase pomocí řídicího stupně 1S přepojí, načež se katalyzátor dostane do směšovače. Současně nebo potom se přivede transportní vzduch, a potom se směs, popřípadě přes průtokový ohřívač LI., zavede k jádru. Potom může být podle potřeby přiveden propiachovací vzduch.

Toto opatření zajišťuje vysoce přesné dávkování, protaže tlakové poměry v dopředném toku katalyzátoru mohou být nyní udržovány absolutně konstantní při každém dávkovacím procesu, zatímco předešle vždy docházela k vyrovnávání tlaku. Dále umožňuje porézní keramický výparník optimální vynesení katalyzátoru do jádra a tomu odpovídající podstatnou redukci množství katalyzátoru, jak výše uvedeno. Dále se dosáhne toho, že přiměřeně dlouhocestnému protékání vzduchu keramickým výparníkem dochází stále k transportu katalyzátoru do jádra, takže se k jádru dostanou ještě zbytkové aminy, když je toto jiz vytvrzeno, což jeho tvrdost povrchu podstatně zlepšuje.

Je nárokována ochrana jak uvedena dále!

Zastupuje

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení k vytvrzování slévárenských jader z hmoty obsahující písek, u něhož je jádro ke svému tvrzení v tvarovém nástroji na jádra vystavováno proudu plynu obohaceného katalyzátorem, a popřípadě následně proudu tlakového vzduchu, se směsovačem (1) k výrobě směsi katalyzátorová pára - nosný plyn, zapojeným před tvarovým nástrojem na jádra, který je přes programově řízené ventily (2), čerpadla (3) a průtokový měřič ¢4) v průtokovém spojení s jímací nádržkou (.5) na katalyzátor, jakož i s programově řízeným zdrojem (6) tlakového vzduchu, vyznačující se tím, že ventily (2) v potrubí (7) dopředného toku jímací nádrže (5) jsou za účelem vyrovnání tlaku v systému * ’ dopředného toku přechodně přepojitelné na potrubí (fi) zpětného toku k jímací nádrži (5).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m, že ve směšovači (1) je uspořádán blokový výparník (9) z porézní keramiky.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se t í m, že blokový výparník (9) z porézní keramiky je za aktivace chrómu poniklován.
4. 4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že blokový výparník (9) z porézní keramiky je obohacen kysličníkem železitým.

   I ,

   ' I
5. 5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, še blokový výparník (9) sestává z karbidu křemičitého nebo kysličníku hlinitého nebo kysličníku zirkoničitého nebo karbidu zirkoničitého.
6. 6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se t í m, še na blokovém výparníku (9) z porézní keramiky působí permanentní magnet (14).
7. 7. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, še protékání blokového výparníku (9) se uskutečňuje v tlakových stupních nebo s proporcionálním vzestupem tlaku.

   fl. Použití zařízení podle nároku (1) u stroje na vstřelování jader.