DD142430A5 - Verfahren zum haerten eines haertbaren harzes - Google Patents

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Description

M-211 554
Berlin, den 31.7.1979
AP B 22 C/211 55 172/18
Verfahren zum Härten eines härtbaren Harzes Anwendungsgebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren für die Härtung einer Zusammensetzung, die insbesondere für die Herstellung von Formen und Kernen im Gießereiwesen bestimmt ist, sowie für die Herstellung von feuerfesten Produkten, Schleifmaterialien und Baumaterialien. Die Erfindung richtet sich euch auf eine Vorrichtung, um zwei Gase zu mischen, wobei diese Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist. Die Erfindung betrifft spezifischer ausgedrückt Formmassen, die sich sehr schnell und nahezu augenblicklich härten lassen und die mindestens einen körnigen Füllstoff und mindestens ein säurehärtbares Harz für die Agglomerierung des körnigen Füllstoffs enthalten und die sich durch Begasung mit Schwefeldioxid härten lassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere angewandt für die Herstellung von Formen und Kernen im Gießereiwesen.
31.7.1979
. .. ' ; " AP B 22 C/211 2 1 1 554 - 2 - 55 172/18
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Nach dem grundsätzlichen Verfahren des PE-PS 71.29865-2 150 585 und des DS-PS 2 239 835 besteht bei der Härtung einer Zusammensetzung der angegebenen Art das Wesentliche darin, daß man die Zusammensetzung mit Schwefeldioxid begast und vor oder während dieser Begasung ein Oxydationsmittel für das Schwefeldioxid einführt»
Bei der dabei eintretenden Umsetzung bildet si<h Schwefelsäure im Inneren der Zusammensetzung, und diese Schwefelsäure wirkt als nahezu augenblickliches Härtungsmittel für das Harz.
Die Einführung des Oxydationsmittels für das Schwefeldioxid läßt sich in drei Varianten durchführen, die alle zu der Bildung der Schwefelsäure "in situ" zu dem genauen gewünschten Zeitpunkt durch den Anwender führen. Diese Varianten sind folgende:
a) Das Oxydationsmittel liegt in flüssigem oder festem Zustand vor und wird vorher mit dem Füllstoff und dem Harz innig gemischt. Der Zeitpunkt der Seaktion ist derjenige, zu dem das Schwefeldioxid eingeführt wird, welches in Gegenwart von Spuren von Wasser oxydiert wird und nach der klassischen Formel Schwefelsäure bildet:
+ H2O + 0
b) Das Oxydationsmittel ist ein Gas, das in das Innere der . Zusammensetzung aus dem Füllstoff und dem Harz zu gleicher Zeit eingeführt wird wie das Schwefeldioxid. Dor Zeit-
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' ΔΡ Β 22 C/211 211 554 -3 - 55 172/18
punkt der Reaktion ist infolgedessen derjenige der gleicbzeitigen Einführung der beiden genannten Gase, wobei die Bildung der Schwefelsäure in gleicher Weise erfolgt wie unter a).
c) Das Oxydationsmittel bildet durch Kombination mit Schwefeldioxid eine chemische Verbindung, die leicht dissoziiert, wie z.B. Sulfurylchlorid. Der Zeitpunkt der Reaktion ist derjenige der Einführung der chemischen Verbindung in gasförmigem Zustand in das Innere der Zusammensetzung, wo nach der Dissoziation die Bildung der Schwefelsäure durch Oxydation des Schwefeldioxids „stattfindet.
Der Vorteil dieser Arbeitsweisen besteht darin, daß die Zusammensetzung eine praktisch unbegrenzte Haltbarkeit vor der Begasung mit dem Schwefeldioxid, allein oder in chemischer Bindung, mit seinem Oxydationsmittel bat. Der Verbraucher der Zusammensetzung kann deshalb durch die Einführung des Schwefeldioxids, die in der Praxis mit der Bildung der Schwefelsäure im Inneren der Zusammensetzung zusammenfällt, die Härtung der Zusammensetzung nach seinem Belieben herbeiführen und regeln.
Die drei vorstehend geschilderten Varianten mit der Bildung der Schwefelsäure "in situ" in der zu härtenden Zusammensetzung haben die Verwendung von Schwefelsäure als Härtungsmittel in industriellem Maßstab ermöglicht, wogegen die früher bekannte Zugabe von Schwefelsäure zu der zu härtenden Mischung nicht zu einer industriellen Verwertung geführt hat, da die Schwefelsäure ein viel zu aggressives Härtungsmittel ist und dadurch das Bindemittel der Zusammen-
j 1
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.'.· AP B 22 C/211 - 4 - 55 172/18
setzong zerstört, bevor sie ausreichend verdünnt ist, um als geeignetes Härtungsmittel wirken zu können.
Nach dem Auffinden des Verfahrens zur Härtung durch Begasen mit Schwefeldioxid und einer gleichzeitigen Oxydation im Inneren der zu härtenden Zusammensetzung haben gründliche kinetische Untersuchungen der Begasung gezeigt, daß in Abhängigkeit von den verwendeten Füllstoffen (z.B. Kieselsäure, feuerfestes Material,metallhaltige Erze, Glas oder Schleifmaterial) die Permeabilität der Zusammensetzung beachtlich schwankt und einen sehr wichtigen Einfluß auf die Begasungsbedingungen und die Geschwindigkeit der Härtung hat.
Man weiß außerdem, daß ein zweiter sehr wichtiger Faktor einen nicht vernachlässigbaren Einfluß auf die Begasungszeit hat. Dieser Faktor ist die Gestalt der Form, die den zu agglomerierenden Ansatz aufnimmt. Die Formen sollten eine gute Dichtigkeit an ihren Verbindungs- und Nahtstellen haben, da beobachtet wurde, daß die Diffusion des Schwefeldioxids in Zonen verhindert wird, wo sich Taschen von eingeschlossener Luft bilden, die schwer zu entfernen ist.
In diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hinzuweisen, daß diese Schwierigkeiten in der gleichmäßigen Diffusion des gasförmigen Mittels bei allen Begasungsverfahren auftreten, wie z.B..bei der Begasung mit Kohlendioxid oder mit einem Amin, wobei in jedem Fall eine gleichförmige und vollständige Begasung durch vorhandene Lufttaschen verhindert wird»
31.7.1979 . AP B 22 G/211 554·
2 f 1 554 -5 - 55172/18
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, hat man bei den verschiedenen Härtungsverfahren durch Begasung im allgemeinen auf die klassische Arbeitsweise zurückgegriffen, bei der man Öffnungen in der Form vorsieht und Filter in diesen öffnungen anordnet, wodurch die eingeschlossene Luft entweichen kann. Derartige Filter sind beispielsweise Siebe aus Messing mit sehr engen Lamellen oder Gitter, die die Luft durchlassen aber die Körner der Zusammensetzung zurückhalten. Die Reinigung derartiger Filter, insbesondere der Gitter, ist aber schwierig.
Die. Filter werden im allgemeinen am Ende einer Sackgasse oder eines toten Winkels angeordnet, so daß angenommen wird, daß nach Füllung der Form oder des Kerns eine möglichst gleichförmige Verteilung vorliegt, doch erfolgt in der Regel die Anordnung der Filter in empirischer Weise.
Die Filter ermöglichen das Entweichen der Luft, die zwischen den Körnern des Füllstoffs eingeschlossen ist, beim Füllen der Form oder des Kerns, doch üben sie gleichzeitig auch eine Saugwirkung aus, durch die das zur Härtung verwendete gasförmige Mittel (SO2, CO2, Amin) entweicht. Je mehr Filter in einer Form oder einem Kern vorhanden sind, desto mehr bevorzugte Bahnen für den Durchgang des Gases bilden sich aus, so daß sich dieses nicht gleichförmig in der Form oder in dem Kern verteilen kann, wie dies durch den Sinbau der Filter erwünscht ist. Außerdem ist es notwendig, eine große Menge des gasförmigen Härtungsmittels einzuführen, um alle Teile der Formmasse und insbesondere die Vorsprünge zu erreichen, die immer am schwersten zu begasen sind.
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Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens zum Härten eines härtbaren Harzes und eines körnigen Füllstoffes durch Begasung mit Schwefeldioxid, bei dem die Begasung in sehr kurzer Zeit and ohne Anwendung eines Überschusses von Schwefeldioxid vorgenommen werden kann,
Darlegung des Wesens der Erfindung;
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der Form eingeschlossene Luft unter Verwendung eines Minimums an Schwefeldioxid zu vertreiben.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Härten einer Zusammensetzung mindestens eines säurehärtbaren Harzes und mindestens eines körnigen Füllstoffs durch Begasen der Zusammensetzung mit Schwefeldioxid und gleichzeitiges oder vorheriges Einführen eines Oxydationsmittels für Schwefeldioxid, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Schwefeldioxid verdünnt mit einem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit einführt.
Bei einer ersten Variante zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit als Schwefeldioxid ein gegenüber Schwefeldioxid inertes Gas, wie Luft oder Kohlendioxid. In diesem Fall sollte das Oxydationsmittel für das Schwefeldioxid ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein, die innig mit der zu begasenden Zusammensetzung gemischt sind«
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Bei einer zweiten Variante der Erfindung, bei der das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit Sauerstoff, Lachgas oder ozonisierte Luft sein kann, kann das Oxydationsmittel sich in Mischung mit einem gegenüber Schwefeldioxid inerten Trägergas befinden, wie Luft oder Kohlendioxid.
Da das Schwefeldioxid ein leicht verflüssigbares Gas ist, zum Beispiel bei 20 0C unter einem Druck von 3 bar, wird es in dieser 3?orm in der Industrie verwendet und in Druckflaschen aus Glas oder in ähnlichen Behältern aufbewahrt. Ausgehend von diesen industriellen Gepflogenheiten sind zwei Varianten für die herstellung der bei der Erfindung benutzten Gasmiscbung entwickelt worden.
In der ersten dieser Varianten erhält man die Gasmischung durch Verdampfung des Schwefeldioxids im Inneren eines Stroms eines Gases von geringerer Diffusionsfäbigkeit. In diesem Fall bedarf es keiner Umwandlung der physikalischen Zustandsform des Schwefeldioxids, das seine flüssige Form von der Lagerung bis zur Mischung mit dem zweiten Verdünnungsgas beibehält.
Bei der zweiten Variante erhält man die Gasmischung, indem man gasförmiges Schwefeldioxid und das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit miteinander in Berührung bringt. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daiB man das flüssige Schwefeldioxid verdampfen muß, um es mit dem Verdünnungsgas von geringerer Diffusionsfähigkeit zu mischen. Man wird deshalb diese Variante insbesondere für solche Anlagen reservieren, die eine zentrale Verdampfungseinrichtung für das Schwefeldioxid und eine Vielzahl von Kärtungsstationen besitzen.
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'. . .l . AP B 22 0/211
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Nach einer bevorzugten Ausfuhrangsform verdünnt man das Schwefeldioxid im Inneren des Gasstromes mit der geringeren Diffusionsfähigkeit in einem Mengenverhältnis von 1 Teil Schwefeldioxid auf 2 bis 20 Teile des anderen Gases, bevorzugt 1 Teil Schwefeldioxid auf 10 Teile des anderen Gases. Durch diese Anwendungsform wird der Anteil des Schwefeldioxids in dem für die Begasung verwendeten Gas wesentlich erniedrigt, und darauf ist es zurückzuführen, daß der Geruch der gehärteten Kerne oder ormen sehr schwach ist, wenn man diese sofort nach der Begasung überprüft, wobei dieser Geruch nach 2 Minuten sogar vollständig verschwunden ist.
Bei einer anderen besonders vorteilhaften Ausführungsform erwärmt man das Gas mit der geringen Diffusionsfähigkeit vor de.m Mischen mit dem Schwefeldioxid. Bei dieser Arbeitsweise kann man zum Beispiel die Mischung erhalten, indem man das flüssige oder gasförmige Schwefeldioxid mit einem vorerwärmten inerten Gas, wie Luft oder Kohlendioxid, in Berührung bringt. .
Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform werden das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit und das Schwefeldioxid erwärmt, um die Verdünnung des Schwefeldioxids zu erleichtern. In einem derartigen Fall führt man das flüssige Schwefeldioxid und das Treibgas in eine Heizvorrichtung ein, wo das Schwefeldioxid sofort auf den warmen Oberflächen verdampft und sein Dampfdruck ausreichend ansteigt, damit es sich mit dem Treibgas bei einer Temperatur unterhalb von 157 0O, der kritischen Temperatur von Schwefeldioxid, mischt.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die gasförmige Mischung von Schwefeldioxid und dem Verdünnungsgas in eine zu härtende Zusammensetzung bei einem Druck zwischen 1,5 und 5»5 bar, bevorzugt 4 bis 5 bar, eingeführt.
Erfindungsgemäß kann die Mischung des Schwefeldioxids und des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit vorteilhaft stoßartig in eine Form, in der sich die zu härtende Zusammensetzung befindet, eingeführt werden.
Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorricbtung^zum Mischen von mindestens zwei Gasen, insbesondere sum Mischen von Schwefeldioxid mit einem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit für das Verfahren nach der Erfindung, wobei diese Vorrichtung gekennzeichnet ist durch einen Behälter mit einem Heizkörper, einen Eingang für das Schwefeldioxid und einen Eingang für das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit, wobei beide Eingänge oberhalb des Heizkörpers angeordnet sind, und_einen Ausgang für die erhaltene gasförmige Mischung unterhalb des Heizkörpers.
Durch diese Vorrichtung gelingt es, eine Heizvorrichtung einzusparen, die man im PalIe der Verwendung von Schwefeldioxid von hohem Druck zwischen der Berührung mit dem Treibgas vorsehen mußte.
Bei einer ersten Variante dieser Vorrichtung ist diese mit Austauschkörpern beziehungsweise Füllkörpern aus einem leitfähigen Material ausgefüllt, wobei mindestens ein Teil dieser Austauschkörper in Kontakt mit dem Heizkörper steht, um eine gute Verteilung der Wärme sicherausteilen. Diese Füllkörper haben" eine dreifache Wirkung: zunächst ermöglichen
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sie eine bessere Verteilung der Wärme des Heizkörpers in dem gesamten Volumen der Mischvorrichtung; dann ermöglichen sie eine Intensivierung der Mischung der beiden Gase und vermeiden jede Überhitzung des Schwefeldioxids, und schließlich stellen sie Wärmespeicher dar, wodurch bei .einem nachherigen Vorgang noch ausreichend Wärme im Inneren der Mischvorrichtung selbst dann noch vorhanden ist, wenn der Heizkörper durch ein Versehen oder durch eine Eegelung abgeschaltet worden ist.
Bevorzugt besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung eine Temperaturkontrolleinrichtung, die in der Lage ist, die Temperatur des Heizkörpers und/oder der Austauschkörper und/oder der Gasmischung zu kontrollieren. In der Regel stellt die Vorrichtung einen Zylinder mit einer vertikalen Achse von einem kleinen Volumen dar, die in ihrem oberen Teil zwei Eingänge für jeweils eines der beiden zu mischenden Gase besitzt und in ihrem unteren Teil einen Ausgang, für die Gasmischung. Die Konstruktion der Vorrichtung in kleinen Dimensionen hat zwei sofort erkennbare Vorteile. Es werden unnötige Massen und Ausmaße vermieden.
Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Zylinder mit vertikaler Achse von kleinem Volumen ist, der in seinem oberen Teil mindestens zwei Öffnungen als Eingänge für die Zuführung der zu mischenden Gase und in seinem unteren Teil einen Ausgang für die Gasmischung hat.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Apparat mit einem perforierten Boden ausgestattet, der die Füllkörper zurückhält. Das durch die Füllkörper eingenommene Volumen läßt
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die Eingangsöffnungen für das Schwefeldioxid und das Verdünnungsgas und auch die Austrittsöffnung für die Gasmischung frei. .
Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Venturi-Einricbtung besitzt, die durch ihren zentralen Teil eines der zu mischenden fluiden Medien und durch ihren peripheren Teil das andere zu mischende fluide Medium verteilt.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe es möglich ist, mit der kleinsten Menge Schwefeldioxid in der kürzesten Zeiteinheit die Begasung einer Zusammensetzung aus einem säurehärtbaren Harz und einem körnigen Füllstoff durchzuführen. Dabei werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:
Vergrößerung der Schnelligkeit der Härtung und dadurch der Produktivität,
Vergrößerung der Wirtschaftlichkeit durch Einsparung von Schwefeldioxid,
Verbesserung der Arbeitsbedingungen, dadurch, daß ein Maximum an Schwefeldioxid im Inneren der zu härtenden Masse verbleibt und sich nicht außerhalb der Form oder des Kerns über die Filter verbreitet und dadurch vergeudet wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders für die Herstellung von Formen und Kernen im Gießereiwesen von Interesse. Da in der zur Härtung verwendeten Gasmischung das Schwefeldioxid die größere Diffusionsfähigkeit besitzt, trifft es zuerst auf die härtende Zusammensetzung auf und wird gewissermaßen von dem Gas mit der geringeren Diffusionsfähigkeit angetrieben.
31.7.1979 ,· AP B 22 C/211 τ 12 - 55 172/18
Man erkennt sofort, daß man den Druck des Schwefeldioxids mit Vorteil erhöhen kann, wenn man es als ein Gas von einem niedrigen Druck mit einem anderen Treibgas von geringerer Diffusionsfähigkeit mischt«, Mit der erhaltenen Gasmischung von relativ hohem Druck kann man das Schwefeldioxid in eine Form oder einen Kern mit hohem Druck einführen, woraus eine Verkürzung der Begasungszeit resultiert. Andererseits kommt man aber mit einer kleineren Menge an Schwefeldioxid aus, woraus sich der Wegfall eines Überschusses an Schwefeldioxid und das Verschwinden der unerwünschten Gerüche nach der Begasung ergibt.
Ausfübrungsbeispiel
Die Erfindung wird an einem Beispiel näher erläutert. In der beiliegenden Zeichnung zeigen:
Pig. 1: eine Draufsicht von oben auf eine Vorrichtung für das Mischen von zwei Gasen gemäß der Erfindung;
Pig. 2: eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 entlang dem Pfeil II von Fig. 1, wobei die Seitenwand zur besseren Verständlichkeit der Zeichnung als transparent angesehen worden ist;
Fig. 3: <3-en Kopf einer anderen Ausführungsform für die
Mischung von zwei Gasen in einer Vorrichtung nach ... der Erfindung;
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun die Vorrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert. Mit 1 wird die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit bezeichnete
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Diese Vorrichtung gestattet die Verdampfung des flüssigen Schwefeldioxids im Strom eines Gases von geringerer Diffusionsfäbigkeit. Die Vorrichtung besteht aus einem Zylinder 2 mit einer vertikalen Achse und von kleinem Volumen, der in seinem oberen Teil zwei Leitungen 3 und 4-hat, die durch die Seitenwand des Zylinders 2 in das Innere des Zylinders 2 über die Öffnungen 5 und 6 eintreten.
Die Leitung 3 ist mit einem Bebälter für.flüssiges Schwefeldioxid verbunden. Sie hat einen kleineren durchmesser als die Leitung 4-, die mit einem Verdünnungsgas, wie Luft, Kohlendioxid, Sauerstoff, ozonisierter Luft oder Lachgas oder mit irgendeinem anderen oxydierenden Gas, verbunden ist.
Vorteilhafterweise hat die Leitung 3 mehrere Öffnungen in -ihrem unteren Teil, der sich innerhalb des Zylinders erstreckt, um dadurch die Abgabe des Schwefeldioxids au erleichtern. Im Inneren des Zylinders 2 sind mehrere Heizkörper 7» zum Beispiel elektrische Widerstandsheizungen, angeordnet, die durch einen Thermostaten .12 kontrolliert werden können.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Schwefeldioxid eine kritische Temperatur von 157 0C bat, ist es von außerordentlicher Wichtigkeit, daß man eine lokale Überhitzung vermeidet, wodurch eine Zersetzung des Gases eintreten könnte, die eine schlechte Durchführbarkeit des Verfahrens zur Folge haben würde.
Um diese mögliche Gefahr zu umgehen, empfiehlt es sich, den Zylinder 2 mit Austauschkörpern beziehungsweise Füllkörpern 8 zu füllen, beispielsweise mit Rascbig-Hingen,
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Kugeln oder Sätteln, "bevorzugt aus einem leitfabigen Material bestehend, wie Stahl, Kupfer, Edelstahl oder Legierungen aus Kupfer und Eickel.
Die Vorzüge solcher Füllkörper .8, die mindestens zum Teil in Berührung stehen mit den elektrischen Widerstandsheizungen 7 lind dadurch eine gleichförmige Verteilung der V/arme gewährleisten, sind bereits beschrieben worden.
Außerdem liegt es auf der Hand, daß die Anhäufung der Füllkörper 8 im Inneren des Zylinders 2 eine Folge von Hindernissen schafft, die das Schwefeldioxid, das bei der Berüßrung mit den warmen Oberflächen 7 verdampft, in Gemeinschaft mit dem Verdünnungsgas einen sehr vielgestaltigen Weg vom Eintritt über die Öffnungen 5 und 6 bis zum Austritt durch den Ausgang 9 zurücklegt. Ein derartiger abwechslungsreicher Weg fördert die Mischung der beiden Gase und regelt ihre Temperatur, da alle festen Körper im Inneren des Zylinders 2, insbesondere auch die Füllkörper 8, sich etwa auf der gleichen Temperatur befinden.
Die Vorrichtung 1 besitzt ferner einen Gitterboden 10 oder ein perforiertes Blech zum Tragen der füllkörper 8. Diese erstrecken sich bis zu einer Höhe des Zylinders 2, die durch eine punkt-schraffierte Linie 11 angedeutet ist und die unmittelbar unterhalb der Eintrittsöffnungen 5 und 6 liegt. Es besteht deshalb keine Gefahr, daß einer der Füllkörper die Leitung 3 verstopft,
Der Thermostat 12 dient zur Kontrolle der Temperatur der Füllkörper 8 und der Thermostat 13 zur Kontrolle der Temperatur der erhaltenen Gasmischung. Die Leitungen 3
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und 4 für das Verdünnungsgas sind bevorzugt tangential mit dem Zylinder 2 in der Weise verbunden, daß die fluiden Medien tangential zur Zylinderinnenfläcbe abgegeben werden, wodurch Y/irbel entstehen, die eine gute Durchmischung der Gase fördern. .
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 erniög-.liebt die direkte Zuführung von flüssigem SO2 in das Innere eines Luftstromes mit Hilfe der Widerstandsheizungen ' 7 und der Füllkörper 8, ohne daß außerhalb der Vorrichtung 1 eine Erwärmung erforderlich ist. Bei dieser Mischvorrichtung 1 ist es zweckmäßig, daß die zu mischenden fluiden Medien iia wesentlichen bei gleichem Druck aus den öffnungen 5 und 6 austreten, um sich nicht zu stören.
Bei einer abgewandelten Vorrichtung, die für das Mischen von flüssigem SO2 bei niedrigem Druck (zum Beispiel 1 bar) mit einem Verdünnungsgas von hohem Druck (zum Beispiel Λ bar) geeignet ist, erhält man eine Gasmischung, die einen wesentlich höheren Druck als 4 bar hat, wobei man sich einer Venturi-JSinrichtung 14· (Fig. 3) bedient, die im oberen Teil des Zylinders 2 anstelle der Leitungen 3 und 4 tritt.
Bei dieser Venturi-Einrichtung 14 schickt man SO2 von niedrigem Druck durch den zentralen Teil 15 der Einrichtung 14, wogegen man durch den peripheren Teil 16 das Verdünnungsgas mit hohem Druck einführt. Das SO2 wird durch den Strom des Verdünnungsgases mitgerissen, ohne daß ein Gegendruck in dem. Leitungssystem 15-3 auftritt. Ss findet im Gegenteil ein Ansaugen des SO2 durch das Verdünnungsgas statt, da beide fluide Medien im gleichen Sinne strömen und der Strom 17 mit seinem höheren Druck die Tendenz hat, den Strom
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18 von niedrigerem Druck mitzureißen.
Der Vorteil dieser KonstruktionsVariante besteht darin, daß man eine eventuelle Erwärmung der Behälter des flüssigen Schwefeldioxids im Winter vermeiden kann, das heißt, in einer Jahreszeit, in der es nicht sicher ist, daß die Verteilung des Schwefeldioxids bei Drücken in der Größenordnung von 4 bar gelingt.
Es hat sich gezeigt, daß die gleichzeitige Ankunft der komprimierten Luft mit einem größeren Volumen als das Schwefeldioxid eine innige Mischung der beiden Gase im Moment der Verdampfung des Schwefeldioxids auf den Heizkörpern 7 erlaubt.
Ferner wurde festgestellt, daß es durch die einfache Kontrolle des Drucks der komprimierten Luft möglich ist, die zu härtende Zusammensetzung unter wirksamen und immer reproduzierbaren Bedingungen zu begasen, wodurch es mit Sicherheit gelingt, minimale Begasungszeiten mit einer vollständigen Diffusion^des Schwefeldioxids durch die zu härtende Masse und ohne einen Überschuß von Schwefeldioxid zu erreichen. '
Es wurde ferner eine deutliche Verbesserung der Effizienz der Oxydationsreaktion zwischen dem Schwefeldioxid und dem Oxydationsmittel im Inneren der Zusammensetzung mit gleichzeitiger Bildung der Schwefelsäure beobachtet. Diese Verbesserung ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die Vorrichtung 1 eine warme gasförmige Mischung liefert, die eine bessere Ausbeute bei der Oxydation von Schwefeldioxid unter Bildung von Schwefelsäure gegenüber der Um-
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setzang bei Umgebungstemperatur ergibt.
Die Erfindung ermöglicht infolgedessen auch eine Einsparung an Oxydationsmittel.
Außerdem wird durch die Verwendung eines Gases unter hohem Druck eine stoßartige oder wellenartige Erschütterung in der zu härtenden Zusammensetzung erzeugt, wodurch die Effizienz der Umsetzung zwischen Schwefeldioxid und seinem Oxydationsmittel ebenfalls gefördert wird. Das Schwefeldioxid bat dadurch eine größere Aggressivität gegenüber dem Oxydationsmittel, das jedes Korn der zu härtenden Masse einhüllt.
Man kann infolgedessen mit Vorteil ein pulsierendes System verwenden, um den Druck im Inneren der Form oder des Kerns zu erhöhen und zu erniedrigen. Durch diese Impulse kann man die Frequenz und die Amplitude der Druckstöße erhöhen und kann andererseits im Inneren der Form oder des Eerns unerwünschte Überdrücke vermeiden.
Wenn man die Gaszuführung unterbricht beziehungsweise der Druck in der Vorrichtung einsenkt, tritt ein Entweichen der Gasmischung durch die wenigen Filter der Form oder des Kerns ein, und der Druck fällt infolgedessen vollständig ab. Der Deckel der begasten Form oder des begasten Kerns wird in der Regel durch eine pneumatische Einrichtung gehalten, deren Luft die Neigung hat, progressiv den Druck zu verlieren, wenn ein tiberdruck auftritt, wodurch ein Dicbtigkeitsverlust zwischen dem Deckel und der Form oder dem Kern auftritt. Man weiß jedoch, daß dieses Entspannen der pneumatischen Einrichtung genügend langsam erfolgt, da
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Luft nur mit einer gewissen Inertheit komprimierbar ist. Dadurch ist die modulierte Druckbeaufschlagung im Inneren der Form oder des Kerns durch Pulsierungen dazu geeignet, um im Inneren der zu härtenden Masse einen höheren Druck mit einer derartigen Frequenz zu'erreichen, daß die pneumatische Einrichtung des Deckels darauf nicht reagiert und infolgedessen in ihrem Druck auf den Deckel der Form nicht nachläßt.
Bei den Angaben über die Mengen oder die Verhältnisse der Gase handelt es sich um Volum-Angaben, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird.
Es wurde zunächst der Einfluß des Druckes auf die Begasung untersucht, wobei festgestellt wurde, daß die üblichen niedrigen Begasungsdrücke, die in der Regel zwischen 0,5 und 1 bar schwanken, die längsten Diffusionszeiten erfordern und daß die Diffusionszeit infolgedessen durch Erhöhung des Begasungsdruckes verkürzt werden kann.
Parallel wurde eine systematische Untersuchung mit der Zielsetzung durchgeführt, bevorzugte Wege, auf denen das gasförmige Härtungsmittel bei der Begasung zirkuliert, auszuschließen, wobei festgestellt wurde, daß mit Zunahme des Begasungsdruckes die Filter einen immer geringeren Einfluß auf die Verteilung des Schwefeldioxids haben, wobei man berücksichtigen muß, daß dieses eine sehr große Diffusionsfähigkeit hat (diffusibilite). In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß das.Diffusionsvermögen des Schwefeldioxids 5 x größer ist als dasjenige des Kohlendioxids und 32 χ größer ist als dasjenige der Luft oder des Sauerstoffs, Anders ausgedrückt heißt dies, daß bei Erhöhung des Be-
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gasungsdruckes und bei Verwendung von Schwefeldioxid als Härtungsmittel die Filter mit sehr seltenen Ausnahmen bei sehr komplexen Formen oder Kernen keinen Nutzen erbringen, wogegen sie bei anderen Härtungsverfahren durch Begasen auch bei höheren Drücken erforderlich sind, wie z.B. bei der Verwendung von Kohlendioxid als Härtungsmittel oder von Amin, das durch Kohlendioxid gefördert wird, beim Verfahren von Ashland.
Bsi weiteren Versuchen wurde die Anzahl der Filter bei einer Form für einen Kern auf eine Einheit reduziert. Die Form war für die Herstellung eines Sandkerns mit einem Gewicht von 5 3OO Gramm, einer Höhe von 35 cm, bestimmt, und das Gas wurde von einem einzigen Punkt von oben zugeführt. Mit dieser Einrichtung wurden mehrere Versuche durchgeführt, bei denen der Begasungsdruck variiert wurde. Es wurden dabei folgende Diffusionszeiten in Abhängigkeit von dem unterschiedlichen Druck festgestellt.
Begasungsdruck Diffusionszeit It Begasung
0,5 bar 42 Sekunden tt ti
1 bar 12 tt ti
2 bar 4 tt It
3 bar 2,5 tt tt
4 bar 1,5 ti
5,5 bar 0,7
Die sehr starke Reduktion der Diffusionszeit bei Überschreiten eines Druckes des Schwefeldioxids von 1 bar zeigt, daß auch in Abwesenheit von Filtern die erste Zielsetzung, nämlich die Verkürzung der Begasungszeit, sich erreichen läßt.
31.7.1979 . AP B 22 C/2-11 2 11 554 - 20 - ' 35 172/18
Nach der Begasung wird jedoch ein deutlicher Geruch der Kerne festgestellt, da zur Erreichung aller Teile der Form die Verwendung eines Überschusses an Schwefeldioxid erforderlich ist, das infolgedessen zum Teil an die umgebende Atmosphäre abgegeben wird.
Der starke Geruch der Kerne nach der Begasung und auch eine gewisse Erniedrigung der Produktivität, die darauf zurückzuführen ist, daß die Form nach einem Arbeitszyklus gespült werden muß, um das Schwefeldioxid zu vertreiben, haben den Vifunsch gefördert, die eingeschlossene Luft unter Verwendung eines Minimums an Schwefeldioxid zu vertreiben.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten einer Zusammensetzung eines säurehärtbaren Harzes und eines körnigen Füllstoffs zur Verfügung gestellt worden, mit deren Hilfe es gelingt, die geschilderten Vorteile zu erreichen und außerdem das Problem des unerwünschten Geruches der Zusammensetzung nach der Begasung zu beseitigen, wobei gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch Einsparung von Schwefeldioxid verbessert wird.
Es wurden Versuche mit der gleichen Form für einen Kern von einem Gewicht von 5 300 g, wie er bereits beschrieben worden ist, durchgeführt. Dabei wurden.die Diffusionszeiten in Abhängigkeit von verschiedenen Begasungsdrucken mit Mischungen von Schwefeldioxid mit Luft oder Kohlendioxid durchgeführt. Das Verhältnis von Schwefeldioxid zum Verdünnungsgas betrug 1 : 10, und der Druck der Gasmischung wurde in der in den nachfolgenden Tabellen angegebenen Weise variiert. Diese Tabellen enthalten auch die Diffusionszeiten,
21 1
31.7.1979
AP B 22 C/211 554
55 172/18
Mischung Luft + SO
Begasungsdruck
Diffusionszeit
0,5 bar
1 bar
2 bar
3 bar
4 bar 5,5 bar
14 Sekunden Begasung
4 Sekunden Begasung
0,9 Sekunden Begasung
0,5 . Sekunden Begasung
0,4 Sekunden Begasung
0,3 Sekunden Begasung
Mischung
CO2 +
Begasungsdruck
Diffusionszeit
0,5 bar
1 bar
2 bar
3 bar
4 bar 5,5 bar
24 Sekunden Begasung
7 Sekunden Begasung
1,5 Sekunden Begasung
0,9 Sekunden Begasung
0,7 Sekunden Begasung
0,5 Sekunden Begasung
Wie sich aus diesen Werten ergibt, sind die erforderlichen Begasungszeiten für die Mischungen aus einem Teil SO2 und 10 Teilen komprimierter Luft wesentlich kürzer als für die Mischungen aus CO2 und SO2 im gleichen Verhältnis von 1 : 10. Dies steht im Zusammenhang damit, daß der Wert für die Diffusionsfähigkeit von Kohlendioxid 5^aI niedriger ist als derjenige von Schwefeldioxid, wogegen derjenige von Luft 32nial niedriger ist als derjenige von Schwefeldioxid.
Es wird infolgedessen angenommen, daß sich der Reaktionsinachanismus in folgender Weise abspielt:
31.7.1979 AP B 22.Q/211 2 It 554 - 22 - 55 172/18
Man stellt sich vor, daß sich die Mischung der beiden Gase von verschiedener Diffusionsfähigkeit bei dem Strömen durch die Zusammensetzung mehr und mehr trennt, wobei das Gas von großer Diffusionsfähigkeit mehr und mehr an den Kopf der Strömung gelangt und das Gas von geringer Diffusionsfähigkeit als Treibgas für das Gas mit großer Diffusionsfähigkeit wirkt.
Man versteht leicht, daß die Mischung der Gase um so inniger ist, je näher sich die Diffusionsfähigkeiten der beiden Gase sind, wogegen ihre Trennung um so leichter eintritt, je unterschiedlicher die Diffusionsfähigkeiten der Gase sind. Die Konzentration des Gases von der größten Diffusionsfähigkeit, in dem schnellsten Teil der Mischung ist deshalb desto größer, je geringer die Diffusionsfähigkeit des zweiten Gases ist* Aus den beiden untersuchten Gasmischungen ist der Unterschied der Diffusionsfähigkeit ausgeprägter bei der Mischung aus SO2 und komprimierter Luft gegenüber der Mischung aus SO2 +
Dies bedeutet, daß im Falle der Mischung von SOp und Luft die schnellste Fraktion, die zuerst in die zu härtende Mischung eintritt, praktisch aus reinem Schwefeldioxid besteht, woraus sich eine wesentlich niedrigere Begasungszeit ergibt, gegenüber der erforderlichen Begasungszeit mit einer Mischung von SO0 + COp bei gleichem Volumenverbältnis. Bei der zuletzt angeführten Mischung enthält die Fraktion, die zuerst in die härtbare Zusammensetzung eintritt, eine nicht vernachlässigbare Menge an Kohlendioxid, die auf die Bildung von Schwefelsäure im Inneren der Zusammensetzung keinen Einfluß hat.
.31.7.1979
AP B 22 C/211
21 1 554 - 23 - ' 55 172/18
Für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist es infolgedessen vorteilhaft, ein Verdünnungs- oder Treibgas für das Schwefeldioxid zu verwenden, das eine möglichst schlechte Diffusionsfähigkeit hat. Für diese Zielsetzung ist Luft infolgedessen viel besser geeignet als Kohlensäure. Trotzdem hat die Verwendung von Kohlensäure einen anderen, nicht vernachlässigbaren Vorteil gegenüber komprimierter Luft, da die Mischung SOp + CO2 weniger endotherm ist, als die Mischung SO2 + Luft. Man erhält infolgedessen die gasförmige Mischung von SO2 + CO2 unter Aufwendung von weniger Wärme, wie dies notwendig ist für die Mischung von Schwefeldioxid und Luft.
Bin Beispiel für ein anderes Gas, das als Treibmittel für Schwefeldioxid verwendet werden kann, ist komprimierter Stickstoff.
Als Treibgas für Schwefeldioxid kann man auch das Oxydationsmittel für Schwefeldioxid verwenden oder ein Gas, das dieses Oxydationsmittel enthält. Besonders vorteilhaft kann man für diesen Zweck Lachgas verwenden, dessen Diffusionsfähigkeit 4-,5fach schwächer ist, als diejenige von Schwefeldioxid oder noch besser Sauerstoff oder ozonisierte Luft, die beide eine gleiche Diffusionsfähigkeit wie Luft haben. Man kann die oxydierte Luft erhalten, indem man durch einen Ozonerzeuger Druckluft führt. Gegenüber dem Sauerstoff hat die ozonisierte Luft den Vorteil, daß sie durch die Anwesenheit von Ozon wesentlich reaktionsfähiger ist.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf die Tabellen, die die Begasungszeiten in Abhängigkeit von dem angewandten Druck wiedergeben, findet man die Bestätigung, daß sehr kurze
31.7.1979 AP^B 22 C/211
21 1 554 ~ 24 " 55 172/18
Zeiten erforderlich sind, wenn der Begasungsdruck hoch ist. Es sei noch einmal auf die Erläuterung dieser Erscheinung eingegangen: Bei der Begasung mit hohem Druck mit einer Mischung von SOp + COp oder einer Mischung von S0? + Luft erreicht das Schwefeldioxid in geringen Mengen zuerst die zu härtende Zusammensetzung und, getrieben durch die Kohlensäure oder die Luft, vertreibt es leicht die eingeschlossenen Lufttascben.
Es liegt auf der Hand, daß, wenn der Druck der in die Zusammensetzung eingeführten Gasmischung schwach ist, der Gegendruck der eingeschlossenen Taschen höher als der Druck des Schwefeldioxids ist, und wenn der Druck des Schwefeldioxids höher als der der Luft in den eingeschlossenen Taschen ist, das Schwefeldioxid auf Grund seiner großen Diffusionsfähigkeit die Neigung hat, die Luft in den eingeschlossenen Taschen zu verdrängen, zum Beispiel in der Weise, wie bei Flüssigkeiten Wasser Öl verdrängt. Diese Verdrängung der eingeschlossenen Luft erfolgt bis zu den wenigen Filtern, die man in der Form hinterläßt, um den Austritt des fluiden Begasungsmediums zu ermöglichen. Die Schnelligkeit, mit der das Schwefeldioxid sich zwischen den Körnern der zu härtenden Zusammensetzung ausbreitet, bat zur Folge, daß die Lufttaschen durch das Schwefeldioxid zu dem Ausgang gedrängt werden, ohne daß sich die Notwendigkeit ergibt, andere Filter einzubauen, die den Nachteil haben, daß sie bevorzugte Wege für die Begasung schaffen.
Bei dem bekannten Verfahren mit niedrigem Druck wurde eine Vielzahl von Filtern verwendet, wobei eine Art Spülung oder Waschung entsprechend der Permeabilität der zu härtenden Zusammensetzung, ausgehend von einem Eingang in die Form
31.7.1979 AP B 22 C/211 554 2 1 1 554 - 25 - 55 172/18
bis zu den verschiedenen Austritten, die an der anderen Seite der Form angeordnet waren, stattfand. Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in der Hegel bei höherem Druck gearbeitet, da die Taschen der eingeschlossenen Luft einen Gegendruck ausüben. Die wenigen Filter, die als Ausgänge für die Gasmischung aus der Forin vorgesehen sind, ge?/ährleisten eine Strömung des Schwefeldioxids mit dem Verdünnungsgas durch die gesamte zu härtende Masse und garantieren dadurch eine Begasung von allen Punkten der Masse,
Wie bereits ausgeführt wurde, besteht das Wesentliche der Erfindung darin, daß man für das Härten eine Zusammensetzung eines härtbaren Harzes und eines körnigen Füllstoffs, eine Mischung von Schwefeldioxid und einem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit verwendet. Dadurch gelingt die Vertreibung der eingeschlossenen Luft durch das Schwefeldioxid unter Mitwirkung des Gases von geringer Diffusionsfähigkeit als Treibgas für das Schwefeldioxid. Es wird infolgedessen die große Diffusionsfähigkeit des Schwefeldioxids durch Kombination mit einem Gas von geringer Diffusionsfähigkeit für einen speziellen Zweck nutzbar gemacht. Das unter niedrigem oder hohem Druck stehende SO2 wird durch ein anderes Gas verdünnt, das bevorzugt unter einem höheren Druck vorliegt, wobei sich das Schwefeldioxid in der schnellsten Fraktion der in die zu härtende Zusammensetzung eingeführten Mischung konzentriert und auf das Oxydationsmittel und die eingeschlossene Luft auftrifft, wodurch zunächst die Oxydationsreaktion unter Bildung von Schwefelsäure und dann die Verdränpng der eingeschlossenen Luft begünstigt wird.
. 31.7.1979 . AP B 22 C/211 2 I 1 S 54 - 26. - 55 172/18
Diese Arbeitsweise unterscheidet sich deutlich von dem bereits erwähnten Verfahren von ASHLAHD, bei dem das reaktionsfähige Mittel, ein Amin mit einer sehr schlechten Diffusionsfähigkeit, durch ein Gas, im allgemeinen durch Kohlendioxid, das besser diffundiert als das Amin und das die Bildung eines Aerosols erlaubt, transportiert wird.
Bei dieser Arbeitsweise von ASHLAND hat das Kohlendioxid eine bessere Diffusionsfähigkeit als das Härtungsmittel und spielt infolgedessen nur die Rolle des Fördergases für das Amin. Dies steht in grundsätzlichem Gegensatz mit der Rolle des Treibgases, das bei der vorliegenden Erfindung als Verdünnungsmittel verwendet wird.
Die Mischungen.aus Schwefeldioxid und dem Verdünnungsgas lassen sich in verschiedener Weise herstellen.
Man kann zum Beispiel das Verdünnungsgas mit dem Schwefeldioxid als Gase in Berührung bringen, wobei die Bedingung zu beachten ist, daß die beiden Gase in diesem Fall im wesentlichen einen gleichen Druck haben sollten, um zu vermeiden, daß kein Gegendruck beim Ausgang aus der Verteilereinrichtung des Gases von niedrigerem Druck auftritt, wodurch die Bildung der Mischung gestört werden würde.
Die Verwendung von gasförmigem Schwefeldioxid von hohem Druck erfordert eine starke Erwärmung, weil bei der Entspannung des Gases ein großer Wärmebedarf auftritt. Da diese Erwärmung gefährlich ist, wird man nach Möglichkeit diese Arbeitsweise vermeiden.
31.7.1979 , AP B 22 C/211 2 1 1 555 - 27 - ^ 172/18
Schwefeldioxid wird in der Industrie aber auch in flüssiger Form verwendet, und es ist vorteilhaft, es in dieser Form zu benutzen, bis zu dem Augenblick, in dem es mit dem Verdünnungsgas gemischt werden soll, da man dadurch eine Einrichtung zur Verdampfung des flüssigen Anhydrids und eine Erwärmungseinrichtung vermeidet.

Claims (16)

31.7.1979 . . AP B 22 C/211 2 1 1 554 - 28 - 55 172/18 Erfindungsanspruch
1. Verfahren zum Härten einer Zusammensetzung mindestens eines härtbaren Harzes und eines körnigen Füllstoffs durch Begasen der Zusammensetzung mit Schwefeldioxid und gleichzeitiges oder vorheriges Einleiten eines Oxydationsmittels für Schwefeldioxid, gekennzeichnet dadurch, daß man das Schwefeldioxid verdünnt mit einem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit einführt.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit, mit dem das Schwefeldioxid verdünnt ist, ein gegenüber Sohwefeldioxid inertes Gas ist, wie Luft oder Kohlendioxid.
3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit, mit dem das Schwefeldioxid verdünnt ist, Sauerstoff, Lachgas, ozonisierte Luft, das Oxydationsmittel für SO2 oder eine Mischung davon ist.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Verdünnung des Schwefeldioxids mit dem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit dadurch erreicht worden ist, daß das Schwefeldioxid in einen Strom des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit verdampft worden ist.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung des Schwefeldioxids mit dem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit dadurch erreicht worden ist, daß man gasförmiges Schwefeldioxid mit dem anderen Gas mischt.
31.7.1979
AP B 22 C/211 554-
211554 - 29 - 55 172/18
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß man die Verdünnung des Schwefeldioxids mit dem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit dadurch erreicht, daß man Schwefeldioxid in einem Strom des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit im Verhältnis von 1 Teil Schwefeldioxid auf 2 bis 20 Teile des anderen Gases, bevorzugt 1 Teil auf 10 Teile, verdünnt.
7· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß man das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit vor der Mischung mit dem Schwefeldioxid erwärmt hat.
8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß man die Mischung des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit und des Schwefeldioxids erwärmt hat, um die Verdünnung des letzteren zu begünstigen.
.9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß man die gasförmige Mischung des Schwefeldioxids und des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit in die zu härtende Zusammensetzung unter einem Druck zwischen 1,5 und 5,5 bar, bevorzugt 4- bis 5 bar, e inführt.
10. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 9> gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung des Schwefeldioxids und des Gases von geringerer Diffusionsfähigkeit stoßartig in . eine Porm, in der sich die zu härtende Zusammensetzung befindet, einführt.
31.7.1979 AP B 22 C/211 554 211 554 - 30 - 55 172/18
11. Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Gasen, insbesondere zum Mischen "von Schwefeldioxid mit einem Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit für das Verfahren nach einem der Punkte 1 "bis 10, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Behälter (2) mit einem Heizkörper (7)» einer Leitung (3) als Eingang für das Schwefeldioxid und einer Leitung (4) als Eingang für das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit, die beide oberhalb des Heizkörpers (7) angeordnet sind, und einem Ausgang (9) für. die gasförmige Mischung unterhalb des Heizkörpers (7).
12. Vorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie von Austauschkörpern (8) aus einem leitenden Material ausgefüllt ist, wobei mindestens ein Teil dieser Austauschkörper (8) im Kontakt mit dem Heizkörper (7) steht, um eine gute Verteilung der Wärme sicherzustellen.
13. Vorrichtung nach einem der Punkte 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß sie mindestens eine Temperaturkontrolleinrichtung (12) besitzt, die in der Lage ist, die Temperatur des Heizkörpers und/oder der Austauschkörper und/oder der Gasmiscbung zu kontrollieren.
14. Vorrichtung nach einem der Punkte 11 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Zylinder (2) mit vertikaler Achse von kleinem Volumen ist, der in seinem oberen Teil mindestens zwei Öffnungen (5; 6) als Eingänge für die Zuführung der zu mischenden Gase und in seinem unteren Teil einen Ausgang (9) für die Gasmischung bat.
15. Vorrichtung nach einem der Punkte 12 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen perforierten Boden (10)
31.7.1979
AP B 22 C/211
211554 - 31 - 55 172/18
besitzt, der die Austauschkörper (8) trägt, wobei das durch die Austauschkörper (8) eingenommene Volumen die Eingänge (5; 6) für das Schwefeldioxid und das Gas von geringerer Diffusionsfähigkeit sowie den Ausgang (9) für die gasförmige Mischung freiläßt.
16. Vorrichtung nach einem der Punkte 11 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Venturi-Einrichtung (14) besitzt, die durch ihren zentralen Teil (15) eines der zu mischenden fluiden Medien und durch ihren peripheren Teil (16) das andere zu mischende fluide Medium verteilt.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
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