DE3608112A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die erzeugung eines gasfoermigen haertemittels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Härtemittels zum Begasen von mit aushärtbaren Harzen oder ähnlichem versehenen Sanden, durch Verdampfen des Härtemittels und Mischen desselben mit einem gasförmigen Fördermedium.

Einleitend beschriebene gasförmige Härtemittel dienen zum Aushärten von mit Härtern versetzten Sanden, die als Formen zum Gießen von Gußstücken dienen. Aus der DE-A 28 33 305 ist ein Verfahren bekannt, bei dem durch den mit dem Harz ver­ mischten Sand ein gasförmiges Härtemittel geblasen wird, das als Fördermedium Druckluft verwendet, das mit einem flüssi­ gen Härtemittel vermischt ist. Im Anschluß an das Durchspü­ len des Sandes mit dem Härtemittel wird dann härtemittel­ freie Druckluft in den Sand eingeblasen, um eine vollstän­ dige Ausnutzung des Härtemittels zu erreichen.

Diese bekannten Verfahren zur Herstellung eines Härtemit­ tels, und zwar eines Gemischs aus Fördermedium und Härtemit­ tel, sind insofern nicht befriedigend, als hier das Verhält­ nis von Härtemittel und Fördermedium nicht genau eingehalten werden kann, so daß es erforderlich ist, durch den mit Härter versetzten Sand immer die Menge durchzupressen, die bei der möglichen Minimalkonzentration für den Härtevorgang erforderlich ist. Da die Konzentration des Härters in dem Fördermedium schwankt, wird somit immer mit einem Überschuß an Härter gearbeitet, was nicht nur einen erhöhten Verbrauch an Härter zur Folge hat, sondern darüberhinaus auch eine Umweltbelastung darstellt und notwendigerweise eine Absau­ gung des überschüssigen Härtemittels bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschla­ gen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, eine Härter /Fördermedium-Mischung mit einem ganz bestimmten Härteanteil in engen Toleranzen herzustellen, so daß dem auszuhärtenden Sand nur die für die Aushärtung unbedingt notwendige Menge zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 14 gelöst.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht somit darin, daß das Fördermedium, in der Regel Druckluft, in einen Behälter eingeblasen wird, der teilweise mit dem flüssigen Härtemit­ tel gefüllt ist. Dieser Behälter und damit das Härtemittel wird auf einer ganz bestimmten Temperatur gehalten, die vorzugsweise zwischen 20 und 28°C liegt, je nachdem mit welcher Konzentration das gasförmige Härtemittel erstellt werden soll. Aufgrund der Temperatur des flüssigen Härtemit­ tels im Behälter und des mit einem vorbestimmten Druck in den Behälter eingeblasenen Fördermediums wird eine ganz bestimmte Fördermedium-/Härterkonzentration oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Härters erhalten. In den Gasraum des Behälters mündet die Abgasleitung für das gasförmige Härtemittel, das dann der auszuhärtenden Gießform zugeführt wird. Da sich die Konzentration des gasförmigen Härtemittels mit sehr engen Toleranzen einstellen läßt, braucht für die Aushärtung z.B. einer Gießform nur die vorbestimmte errech­ nete gasförmige Härtermenge zugeführt zu werden, wobei es nicht notwendig ist, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, mit einem großen Sicherheitsüberschuß zu arbeiten.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird das För­ dermedium taktweise in den Behälter eingeblasen, wobei die Entnahme des gasförmigen Härtemittels gleichfalls taktweise erfolgt, so daß sich mit Sicherheit die gewünschte Konzen­ tration an gasförmigem Härter im Gasraum oberhalb des flüs­ sigen Härters gebildet hat. Vorteilhaft wird der Volumenin­ halt des Gasraumes groß gegenüber der jeweils benötigten gasförmigen Härtermenge gewählt, so daß auch bei einer sehr raschen Entnahme des benötigten gasförmigen Härtemittels keine nennenswerte Konzentrationsänderung des gasförmigen Härters eintritt.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Behäl­ ter mit einem Wasser- oder einem Ölmantel versehen, so daß eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Innern des Behäl­ ters gewährleistet ist. Des weiteren weist der Behälter vorteilhaft eine Füllstandsanzeige sowie eine automatische Füllstandsregulierung auf, so daß bei einem Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter einen vorgegebenen Wert der Be­ hälter bis zu einem oberen, wiederum vorgegebenen Wert nach­ gefüllt wird. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Fördermedium gleichfalls vorgewärmt, und zwar vorteilhaft vorgewärmt auf die Temperatur des flüssigen Härters, in den Behälter eingedrückt wird, wobei das Fördermedium vorteil­ haft in die Flüssigkeit eingedrückt wird, wobei der Strahl des Fördermediums zum Boden des Behälters gerichtet sein sollte. In diesem Fall erhält man die größtmögliche Durchmischung und unmittelbare Anreicherung des Förderme­ diums mit dem Härter.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit Beschreibung und Zeichnung hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an­ hand der Zeichnung beschrieben, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Härters, teil­ weise im Schnitt, sowie einen Formkasten mit dem auszuhär­ tenden Sand zeigt.

In der Figur bezeichnet 2 den Behälter, in den der Härter 1 eingefüllt ist. Der Härter füllt den Behälter 2 nur teil­ weise aus. Oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche befindet sich ein Gasraum 8, in dem sich das gasförmige Härtemittel sam­ melt.

Der Behälter 2 ist von einem Behältermantel 6 umgeben, wobei der Raum zwischen dem Behältermantel 6 und dem Behälter 2 mit einem Wärmemedium, z.B. Wasser oder Öl, ausgefüllt ist, so daß der Behälter 2 allseitig die gleiche Temperatur aufweist. Das Wärmemedium 7 wird von einer Heizung 5 erwärmt und auf konstanter Temperatur gehalten.

In den Behälter 2 mündet eine Zuleitung 16 für nachzufüllen­ den Härter, der über eine Pumpe 17 in den Behälter 2 einge­ drückt wird.

Das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche des Härters 1 wird von einer Füllstandsüberwachung 15 überprüft, wobei zwei Senso­ ren einen unteren und einen oberen Flüssigkeitsstand messen. Erreicht der Flüssigkeitsspiegel des Härters 1 die untere Füllstandsmarke, so wird über die Fülleitung 16 mittels der Pumpe 17 solange Härter 1 in den Behälter 2 eingedrückt, bis die obere Füllstandsmarke erreicht ist.

In den Behälter 2 mündet eine Zufuhrleitung 3 für das För­ dermedium sowie eine Abgasleitung 9 für das abzuführende gasförmige Härtemittel, das sich im Gasraum 8 sammelt. Das Fördermedium, das z.B. aus Druckluft bestehen kann, wird über eine Regeleinrichtung 4 dem Behälter 2 zugeführt, die sicherstellt, daß das Druckgas nur in solcher Menge und mit solchem Druck dem Behälter 2 zugeführt wird, daß in diesem sich ein ganz bestimmter Druck ausbildet. Die Zufuhrleitung 3 endet unter dem Flüssigkeitsspiegel des Härters 1 und ist zum Boden hin gerichtet, so daß das eingeblasene Förderme­ dium sich schnell in dem Härter verteilt und durch diesen zum Gasraum 8 hin aufsteigt. Der Härter 1, der auf einer ganz bestimmten Temperatur gehalten wird, bildet einen ent­ sprechenden Partialdruck, so daß sich das Gas mit dem Härter in einem ganz bestimmten, von der Temperatur und dem Druck in dem Behälter abhängigen Verhältnis mischt. Über die Ab­ gasleitung 9 wird das Härtemittel einer aus zwei Teilen 11,1 und 11,2 bestehenden Kernbüchse zugeführt, in dem der auszu­ härtende Sand angeordnet ist. In die Leitung 9 ist eine Steuereinrichtung 13 eingeschaltet, die zum einen die Menge des benötigten gasförmigen Härtemittels dosiert und an der zum anderen eine Druckluftleitung 14 angeschlossen ist, über die die Abgasleitung 9,2 gespült und das restliche gasför­ mige Härtemittel in den auszuhärtenden Sand eingedrückt wird, so daß dieses vollständig ausgenutzt wird.

Die Leitung 9,2 ist an eine Begasungsplatte 10 angeschlos­ sen, über die das gasförmige Härtemittel flächig dem Sand 12 zugeführt wird, so daß dieses bereits bei der Einleitung verteilt dem Sand 12 zugeführt wird.

Durch diese exakt einzuhaltende Konzentration des gasförmi­ gen Härtemittels kann die Menge des gasförmigen Härtemit­ tels, die zur Härtung des Sandes benötigt wird, genau vor­ ausberechnet werden, so daß hier praktisch ohne gasförmigen Härtemittelüberschuß gearbeitet werden kann. Hierdurch ist eine erhebliche Einsparung an Härtemitteln gegeben, was zum einen kostensenkend wirkt und zum anderen umweltfreundlich ist. Darüberhinaus zeichnet sich die Vorrichtung zur Erzeu­ gung des erforderlichen gasförmigen Härtegemisches durch größte Einfachheit aus, so daß diese im Vergleich zu bekann­ ten Dosiereinrichtungen wesentlich kostengünstiger herstell­ bar ist.

Claims (15)

1. Verfahren zur Erzeugung eines gasförmigen Härtemittels zum Begasen von mit aushärtbaren Harzen o.ä. versetzten Sanden durch Verdampfen des Härtemittels und Mischen dessel­ ben mit einem gasförmigen Fördermedium, dadurch gekennzeich­ net, daß das flüssige Härtemittel in einen geschlossenen Behälter eingefüllt ist und diesen nur teilweise ausfüllt, daß der Behälter mit einer Heizeinrichtung versehen ist, mit der das flüssige Härtemittel auf eine vorbestimmte Tempera­ tur erwärmt wird, daß das Fördermedium in den Behälter mit einem vorbestimmten Druck eingeblasen wird und daß der gas­ förmige Härter aus dem Gasraum des Behälters abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium in den flüssigen Härter eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium auf oder etwas über die Temperatur des flüssigen Härters vorgewärmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des in den Behäl­ ter eingeleiteten Fördermediums zum Boden des Behälters hin gerichtet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die zum auszuhärtenden Sand führende Abgasleitung eine Steuereinrichtung für die Mengensteuerung wie zur Zugabe von Druckluft eingeschaltet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des flüssigen Härters zwischen 20 und 28°C liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermedium Druckluft dient.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium dem Behälter taktweise zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung für das Fördermedium und/oder die Abgasleitung vorgewärmt ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungsleitung im unmittelbaren Anschluß an die Begasung mit Druckluft gespült wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium mit einem Druck von 0,6 bis 7 atü zugeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einem Wasser- oder Ölmantel versehen ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtermenge im Behälter selbständig über eine Füllstandsüberwachung im wesentlichen konstant gehalten wird.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen allseitig geschlosse­ nen Behälter (2) mit einer im Bereich des Behälters (2) mündenden Zufuhrleitung (3), einer im oberen Bereich des Behälters (2) abgehenden Abgasleitung (9), einer Heizein­ richtung (5) zur Erwärmung des Behälters (2), einer Regel­ einrichtung (4) für die dosierte Zuführung des Fördermedium und einer Steuereinrichtung (13) in der Abgasleitung (9).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) mit einer Füllstandsüberwachungsein­ richtung (15) sowie einer Zuleitung (16) und einer Härter­ pumpe (17) für die Zuführung und Niveauregulierung des Här­ ters (1) versehen ist.