DE2103929C

DE2103929C - Apparatus and method for applying refractory coatings to molds and cores

Info

Publication number: DE2103929C
Authority: DE
Inventors: John Brian; Barker Ronald Geoffrey; Sheffield Hibbs (Großbritannien)
Original assignee: Steel Castings Research and Trade Association
Current assignee: Steel Castings Research and Trade Association
Publication date: 1972-06-15

Description

Man kennt bereits verschiedene Vorrichtungen zum Auftragen feuerfester Überzüge auf Formen oder Kernen, weiche sich bei Verwendung eines Trägergases und trockenen oder dünnflüssigen Auftragsmaterials durchaus bewährt haben, welche jedoch keineswegs allen Ansprüchen genügen, wenn das Auftragsmaterial nur leicht feucht war, d. h. das feuerfeste Material nur einen geringen Flüssigkeitsanteil aufwies. Various devices are already known for applying refractory coatings to molds or Cores that have proven themselves when using a carrier gas and dry or low-viscosity application material, but which in no way meet all requirements if the material to be applied was only slightly damp, d. H. that refractory material had only a small proportion of liquid.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Auftragen feuerfester Überzüge auf Formen und Kernen zu schaffen, mittels welcher nicht nur wie bisher trockenes und nasses Gemisch verarbeitet werden kann, sondern mittels welchem auch nur leicht feuchte Mischungen aufgetragen werden können.The invention has therefore set itself the task of providing a device for applying refractory coatings to create shapes and cores, by means of which not only dry and wet as before Mixture can be processed, but by means of which only slightly moist mixtures are applied can be.

Eine erfhufungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Rohr mit koaxialer Schnecke auf einer ein Trägergas heranführenden Hohlwelle, an deren Ende eine Gasdüse aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten befestigt ist, und ein sich an das Rohr anschließendes, die Düse umschließendes Gehäuse aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, welches einen mit der Düse in Verbindung stehenden Venturikanal mit zwischen dem Einströmende und dem Ausströmende liegender mittlerer MiscnKammer aufweisl.A device according to the invention is marked through a tube with a coaxial screw on a hollow shaft that carries a carrier gas the end of which is attached a gas nozzle made of a material with a low coefficient of friction, and a adjoining the pipe, the nozzle enclosing housing made of a material with low Coefficient of friction, which a venturi channel communicating with the nozzle with between the inflow and the outflow lying middle mixing chamber.

Die Art des Mater; als mi* niedrigem Reibungskoeffizienten wird r-eibs'versläridlich durch die Art des zu verarbeitenden Auftrai,..materials bestimmt, doch wird vorzugswe se Polytelrafluoräthylen verwendet. Für eine dcra'tige Vorrichtung können Anordnungen vorgesehen werden, mittels welcher das feuerfeste Material. e;n Bindemitte! und erforderlichenfalls ein Härter für das Bindemittel getrennt in da-. Rohr am Anfing der Schnecke eingespeist werden, doch kann alternativ auch ein Vormis :her vorgesehen werden, mittels welchem das feuerfeste Material, ein Bindemittel und erforderlichenfalls ein Härter für das Bindemittel vorgemischt werden, wobei diesem Vormischer eine dais vorgemischte Auftragsmatcrial dem Rohr am Anfang der Schnecke zuführende Speiseanordnung nachgeschaltet ist. In beiden Fällen wird das Trügergas in die die Mischschnecke tragende Hohlwelle eingeleitet und durch die Düse an deren Ende in den Venturikanal eingeblasen, so daß die Geschwindigkeitszunahme und die entsprechende Druckabnahme durch den Venturikanal das Gemisch aus feuerfestem Material, Bindemiltsl und eventuell Härter aus dem Ende der Mischschnecke absaugt, durch die Mischkammer hindurchtlrückt und aus dieser aus dem Ausströmende herauspreßt. The kind of mater; as mi * low coefficient of friction becomes r-eibs'versläridlich through Art of the order to be processed .. material, but preferably polytelrafluoroethylene is used. For a dcra'tige device arrangements can be provided by means of which the refractory material. e; n binding agent! and if necessary a hardener for the binder separated into this. Pipe fed in at the beginning of the screw , but alternatively a Vormis: her can be provided, by means of which the refractory Material, a binder and, if necessary, a Hardeners for the binder are premixed, with this premixer a dais premixed application material the pipe at the beginning of the screw feeding feed arrangement is connected downstream. In In both cases, the carrier gas is introduced into the hollow shaft carrying the mixing screw and through the nozzle is blown into the venturi channel at its end, so that the increase in speed and the corresponding decrease in pressure through the venturi the mixture of refractory material, binding agent and possibly hardener from the end of the mixing screw sucked off, pushed through the mixing chamber and from this presses out of the outflow.

Als Bindemittel wird entweder Natriumsilikat oder ein anderes geeignetes Harz verwendet, welche beide flüssig sind und unter Zumischung in der erforderlichen Menge zum feuerfesten Material eine nur lcieht feuchte Mischung ergeben, welche mit den bisher Üblichen Vorrichtungen nicht verarbeitet werden konnten. Andererseits kann die crfindungsgcmUße Vorrichtung auch gleichermaßen zum Auftragen einer Mischung aus KnIk oder Zement und Weiser oder /um Auftrugen von .Sandputz verwendet werden. Das Auftrugen einet Gemisches aus feuerfestem Material und Bindemittel kann uuf eine erhitzte Torrn ddcr in einen erhil/len Kernkusten erfolgen, wobei die M'tze At Form oder des Kernkastens in an sich bekannter Weise /um An-Ii'irten des Märzes ausgenützt wird. Either sodium silicate or another suitable resin is used as a binder, both of which are liquid and, when mixed in the required amount with the refractory material, result in a slightly moist mixture which could not be processed with the devices conventionally used up to now. On the other hand, the device according to the invention can also be used to apply a mixture of cement or cement and wise or / to apply sand plaster. The application of a mixture of refractory material and binding agent can be done on a heated torrn ddcr in an auxiliary core coast, whereby the M'tze At form or the core box is used in a manner known per se / around March.

Bei mit Natriumsilikat gebundenem feuerfestem Material erfolgt die Aushärtung auf dem Modell oder im Kernkasten durch das CGvVerfahren. Vorzugsweise wird jedoch ein selbsthärtendes Bindemittel mit einem geeigneten Katalysator oder Härter verwendet, wodurch die Härtung nach dem CGyVerfahren mit ihren hohen Kosten entfallen kann. Außerdem ist es möglich, ein in Wärme aushärtendes Kunstharz als Bindemittel zu verwenden, welches durch die vonIn the case of refractory material bonded with sodium silicate, hardening takes place on the model or in the core box through the CGV process. However, a self-hardening binder is preferably used a suitable catalyst or hardener is used, which results in the hardening according to the CGy process can dispense with their high cost. It is also possible to use a thermosetting synthetic resin to be used as a binder, which by the

ίο einem geeigneten heißen Trägergas abgeleitete Hitze erhärtet.ίο Heat derived from a suitable hot carrier gas hardened.

Nach der Herstellung des Überzuges kann die Rückseite der Form oder des Kerns in gleicher Weise mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgetragen werden als Alternative zur Herstellung der Rückseite in üblicher Weise.After the coating has been produced, the back of the mold or the core can be used in the same way Wise be applied by means of the device according to the invention as an alternative to production the back in the usual way.

Die Ausströmöffnung der Mischkammer kann die an die Form anzusetzende Düse bilden, doch wird zweckmäßigerweise ein Schlauch aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten an dieses Ausströmende der Mischkammer angeschlossen, so daß das vom Trägergas mitgerissene und mit ihm vermischte Gemisch aus feuerfestem Material und Bindemittel bequem auf jeden Teil des Modells oder der Form oder in jede Ecke des Kernkastens gebracht werden kann. Hierfür kann auch eine geeignete Düse am Ende des Schlauches angesetzt werden.The outflow opening of the mixing chamber can form the nozzle to be attached to the mold, but will expediently a hose made of a material with a low coefficient of friction at this outlet end connected to the mixing chamber, so that the carrier gas entrained and mixed with it Mixture of refractory material and binder conveniently applied to any part of the model or the Shape or can be brought into every corner of the core box. A suitable nozzle can also be used for this at the end of the hose.

In verfahrensmäßiger Hinsicht schlägt die Erfindung vor, daß das feuerfeste Material, ein Bindemittel und erforderlichenfalls ein Härter für das Bindemittel getrennt oder zusammen in ein Rohr eingegeben werden, in welchem auf einer Hohlwelle eine Mischschnecke angeordnet ist. daß die am Anfang der Schnecke eingegebenen S;j^rfe bei umlaufender Schnecke innig miteinander vermischt und einem sich an das Abgabeende der Mischschnecke und des sie umschließenden Rohres anschließenden Gehäuse mit koaxialem Venturikanal zugeführt werden, daß gleichzeitig ein Tragergas durch die Hohlwelle und eine an deren Ende sit/ende. in den Venturikanal hineinragende Gusdüsc zugeführt und im Venturikanal innig mit dem Stoffgemisch vermischt wird und daß das Endgemisch direkt vom Ausströmende des Venturikanals oder über einen angeschlossenen Schlauch auf die Form oder in einen Kernkasten aufgetragen wird.In terms of the method, the invention proposes that the refractory material, a binding agent and, if necessary, a hardener for the binding agent are introduced separately or together into a tube in which a mixing screw is arranged on a hollow shaft. ^{that the S; j r} fe entered at the beginning of the screw are intimately mixed with each other with the screw rotating and fed to a housing with a coaxial Venturi channel adjoining the discharge end of the mixing screw and the pipe surrounding it, that at the same time a carrier gas through the hollow shaft and one at the other End sit / end. Gusdüsc protruding into the Venturi canal is supplied and intimately mixed with the mixture of substances in the Venturi and that the final mixture is applied directly from the outflow end of the Venturi or via a connected hose to the mold or in a core box.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der crfindungsgemaßen Vorrichtung an Hand der Zeichnungen. Fs zeigtA more detailed explanation of the invention emerges from the following description of two preferred ones Exemplary embodiments of the crfindungsgemaßen Device based on the drawings. Fs shows

F i g. I einen Längsschnitt durch das Abgabeende einer crfindungsgcmäßcn Auftragsvorrichtung.F i g. I a longitudinal section through the dispensing end of an application device according to the invention.

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Aus-SS führungsbeispicfs einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung, F i g. 2 a schematic representation of an embodiment of an application device according to the invention,

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in schema* tischcr Darstellung und F i β. 4 einen Querschnitt durch das Ausführungs-F i g. 3 a second embodiment example in scheme * table display and F i β. 4 shows a cross section through the

«e beispiel aus P i g. 3.«E example from P i g. 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein Gehäuse I am Auslaßende einer innerhalb eines Rohres 3 koaxial angeordneten Mischschnecke 2 befestigt Die Welle 4 dieser Mischschnecke ist hohlIn the embodiment of FIG. 1 is a Housing I attached to the outlet end of a mixing screw 2 arranged coaxially within a pipe 3. The shaft 4 of this mixing screw is hollow

dS und trügt un ihrem Ende eine OasdUsc 5. Diese Gasdüse & ragt in den konvergierenden Teil 6 eines Venturikanals 7, welcher durch das Gehäuse I hin* durchläuft und im Anschluß an den konvertierendendS and has an OasdUsc 5 at its end. This gas nozzle & protrudes into the converging part 6 of a Venturi channel 7, which runs through the housing I and follows the converting one

Teil 6 eine mittlere Mischkammer 8 und im Anschluß daran ein divergierendes Ausströmende 9 aufweist, an welches sich ein Schlauch 10 anschließt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen das Gehäuse Ϊ, die Gusdüse Ii und der Schlauch 10 aus Polytetrafluoräthylen.Part 6 has a central mixing chamber 8 and a diverging outflow end 9 connected to it, to which a hose 10 is connected. In the illustrated embodiment, the housing exist Ϊ, the cast nozzle Ii and the hose 10 made of polytetrafluoroethylene.

Wenn daher bei dieser Vorrichtung das feuerfeste Material und ein Bindemittel sowie erforderlichenfalls ein Härter oder Katalysator an den Anfang der Mischschnecke 2 in das Rohr 3 eingegeben werden, wird das Gemenge von der Mischschnecke 2 innig miteinander vermischt und dem konvergierenden Teil 6 des Venturikanals 7 zugedrückt. Gleichzeitig wird durch die Hohlwelle 4 aus der Gasdüse 5 Preßluft in den Venturikanal eingcblasen. Durch die Geschwindigkeitszunahme und die entsprechende Druckabnahme der Preßluft infolge des Vrnturikanals wird die Mischung aus feuerfestem Material und dem Bindemittel aus dem Abgabeende der Mischschnecke, d. h. dem Ende des Rohres 3 herausgerissen und durch die Mischkammer 8 hindurchgedrückt und von dieser durch das divergierende Teil 9 des Kanals in den Schlauch 10. welcher eine den Betriebsgegebenheiten entsprechende Länge aufweist und am äußersten Hnde eine nicht dargestellte übliche Sprühdüse trägt, durch welche das Endgemisch auf die Form oder in den Kernkasten geblasen werden kann. IJm eine besonders innige Mischung aller Bestandteile des Auftrag!>materials zu erhalten, kann das feuerfeste Material, das Bindemittel und erforderlichenfalls der Härter für das Bindemittel im Ganzen vorgemischt und in diesem Zustande der Mischschnecke eingespeist werden. So kam. wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, die Mischschnecke am Boden eines Trichters 11 angeordnet werden, welcher mit dem vorgemischten Auftragsmaterial gespeist wird, wobei diese Mischschnecke dan.i zu einer Düse innerhalb eines Gehäuses 1 führt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde Andererseits ist es manchmal sehr erwünscht, insbesondere v.enn das Bindemittel schnell aushärtet, das Bindemittel und seinen !Härter so lange wie möglich voneinander getrennt /:u halten. Zu diesem Zweck kann, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. feuerfestes Material und Härter sowie außerdem feuerfestes Material und Bindemittel vorgemischt werden und beide Mischungen können dann getrennt voneinander dem Anfang der Mischschnecke eingespeist werden. So kann beispielsweise feuerfestes Material in einen Trichter 12 eingespeist werden, welcher durch eine 5" Trennwand 13 senkrecht in zwei Teile unterteilt ist. Unter jedem Trichterteil befindet sich jeweils eine Priirärschneckc 14. welche über einen Schieber 15 od. dgl. mit feuerfestem Material gespeist werden. Unler jeder Mischschnecke befindet sich eine Pumpe 16, weiche jeweils von einem geeigneten Vorrats' behälter 17 die zugehörige Vormischschnecke mit Bindemittel bzw. mit Härter versorgt. Bei umlaufender Mischschnecke wird daher in jeder der Vor· mischschneckcn 14 feuerfestes Material und Bindemittel bzw. feuerfestes Material und Härter innig miteinander vermischt, bis diese Ausgangsmischungen am Auslaßendc «i.ner jeden Vormischschnecke 14 über eine Schüttrinne 18 od. dgl. dem Anfang einer weiteren Mischschnecke 19 eingespeist werden. welche eine Hohlwelle aufweist und in der in F i g. I dargestellten und beschriebenen Weise ausgebildet ist. Auf diese Weise gelangen das Bindemittel und der Härter erst kurz vor der Verwendung zusammen. Vorzugsweise enthält das Hauptgehäuse beider Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 und 2 ueeignete Antriebseinrichtungen für die eine Mischschnecke im ersten Teil bzw. für die drei Mischschnecken im letztbeschriebenen Ausfülirungsbeispiel.Therefore, when in this device the refractory material and a binding agent and, if necessary, a hardener or catalyst are introduced into the pipe 3 at the beginning of the mixing screw 2, the mixture is intimately mixed with one another by the mixing screw 2 and pressed against the converging part 6 of the Venturi channel 7. At the same time, compressed air is blown into the Venturi duct through the hollow shaft 4 from the gas nozzle 5. Due to the increase in speed and the corresponding decrease in pressure of the compressed air as a result of the Vrnturikanals, the mixture of refractory material and the binder is torn out of the discharge end of the mixing screw, i.e. the end of the pipe 3 and pushed through the mixing chamber 8 and from there through the diverging part 9 of the channel into the hose 10. which has a length corresponding to the operating conditions and carries a conventional spray nozzle (not shown) on the outermost hands through which the final mixture can be blown onto the mold or into the core box. In order to obtain a particularly intimate mixture of all components of the application material, the refractory material, the binding agent and, if necessary, the hardener for the binding agent can be premixed as a whole and fed into the mixing screw in this state. So came. as shown in FIG. 2, the mixing screw can be arranged at the bottom of a hopper 11, which is fed with the premixed application material, this mixing screw then leading to a nozzle within a housing 1, as was described in connection with FIG sometimes very desirable, especially if the binder hardens quickly, to keep the binder and its hardener separated from one another for as long as possible /: u. For this purpose, as shown in FIGS. Refractory material and hardener as well as refractory material and binding agent are premixed and both mixtures can then be fed separately from one another at the beginning of the mixing screw. For example, refractory material can be fed into a funnel 12 which is divided vertically into two parts by a 5 "partition 13. Below each funnel part there is a primary screw 14 which is fed with refractory material via a slide 15 or the like A pump 16 is located below each mixing screw, which supplies the associated premixing screw with binding agent or hardener from a suitable storage container 17. When the mixing screw is rotating, refractory material and binding agent or refractory material are therefore in each of the premixing screws 14 and hardener are intimately mixed with one another until these starting mixtures are fed in at the outlet end into each premixing screw 14 via a discharge chute 18 or the like at the beginning of a further mixing screw 19 which has a hollow shaft and which is shown in FIG In this way, the binding agent is obtained l and the hardener together shortly before use. The main housing of both embodiments according to FIGS. 3 and 2 preferably contains unsuitable drive devices for the one mixing screw in the first part or for the three mixing screws in the last-described embodiment.

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for applying refractory coatings to molds by means of a carrier gas and cores, indicated by a Tube (3) with a coaxial screw (2) on a hollow shaft (4) leading up to the carrier, on whose End of a gas nozzle (5) made of a low-friction material. .Efficiently attached, and an attach to the pipe? flowing housing (1) made of a material and enclosing the nozzle (5) with a low coefficient of friction, which is one associated with the nozzle (S) Venturi channel (7) with a minierer between the inflow end (6) and the outflow end (9) Has mixing chamber (8).

• 2. Device according to claim I, characterized in that the material with low Coefficient of friction is polytetrafluoroethylene.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that arrangements / ur separate Feeding the refractory material, a binder and, if necessary, one Hardeners for the binding agent are provided in the pipe at the beginning of the screw (2).

4. Device according to Aiisprurh I or 2. thereby characterized in that a premixer (12 to 17) is provided, by means of which the refractory Material, a binder and, if necessary, a hardener for the binder can be premixed are, and this one this unmixed order material! the pipe at the beginning the screw (2) feeding Spdsc arrangement (18) is connected downstream.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that i.laß the outflow end (9) of the mixing chamber (8) forms a nozzle that can be attached close to the mold or the core box.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a hose (10) made of a material with a low coefficient of friction is connected to the outflow end (9) of the mixing chamber (W) and with this the mixture of refractory material entrained by the carrier gas and binder is applicable to any part of the mold or core.

7. Vorrichtung nach Anspruch ft, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (10) eine dem Auflragsmnterial entsprechende Sprühdüse trügt.7. Apparatus according to claim ft, characterized in that the hose (10) one of the Application material corresponding spray nozzle is deceptive.

8. Verfahren zum Auftragen feuerfester Überzüge mittels eines Trägergases auf Formen oder Kerne, dadurch gekennzeichnet, dutt du* feuerfeste Material, ein Bindemittel und erforderlichenfalls ein Härter für das Bindemittel getrennt oder zusammen in ein Rohr (3) cingejivhctt werden, in welchem auf einer Hohlwelle (ΊΙ) eine Mischschnecke (2) angeordnet ist, duU iln mn Anfang der Schnecke eingegebenen Stoffe Ivi umlaufender Schnecke innig miteinander untmdil und 8. A method for applying refractory coatings by means of a carrier gas to molds or cores, characterized in that dutt you * refractory material, a binder and, if necessary, a hardener for the binder are cingejivhctt separately or together in a tube (3) in which on a hollow shaft (ΊΙ) a mixing screw (2) is arranged, duU iln mn the beginning of the screw substances entered Ivi the rotating screw intimately with each other and

einem sich an das Abgabeetide der Mischschnecke und des sie umschließenden Rohres anschließenden Qehäuse (t) mit koaxialem Venturikanal (7) zugeführt werden, daß gleichzeitig das Trügergas durch die Hohlwelle und eine an deren Ende sitzende, in den Venturikanal hineinragende Gasa housing (t) with a coaxial Venturi channel (7) connected to the discharge tide of the mixing screw and the pipe surrounding it be supplied that at the same time the carrier gas through the hollow shaft and one at the end seated gas protruding into the venturi duct dlise (S) zugeführt und im Venturikanal innig mit dem Stoffgemisch vermischt wird und daß das Ettdgemisch direkt vom Ausströmende (9) des Venturikanals oder über einen angeschlossenen Schlauch (10) auf die Form oder in einen Kern kasten aufgetragen wird.dlise (S) supplied and intimately with in the venturi the mixture of substances is mixed and that the Ettd mixture directly from the outflow end (9) of the Venturi channel or via a connected hose (10) on the mold or in a core box is applied.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings