JP2002502317A

JP2002502317A - コアシューターに最適量の触媒を供給する方法及び装置

Info

Publication number: JP2002502317A
Application number: JP50181899A
Authority: JP
Inventors: ヘムゼン、ハインツ、ヨーゼフ; ゲンツレル、クリストフ
Original assignee: フォセコ、インターナショナル、リミテッド
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2002-01-22
Also published as: AR015384A1; ZA984468B; AU7542198A; AU741268B2; DE19723314C1; EP0986442B1; CA2293507A1; CN1265614A; EP0986442A1; ATE234698T1; KR20010013424A; WO1998055249A1; BR9809723A; TR199902962T2; DE69812354D1; TW396075B

Abstract

(57)【要約】鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための方法及び装置であって、加圧した容器から触媒を液状又はガス状で取り出し、触媒をパージガスと混合してのちコアシューターへ導入し、まず初めに最適量の触媒とパージガスを、次いでパージガスを０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）内へ供給し、圧力容器（１５）内で触媒とパージガスとを混合し、得られた混合物をコアシューターへ導入することからなる、方法と装置である。液状の触媒を使用する場合には、加圧した容器（１１）と加圧容器（１５）との間にあってこれらに接続されている計量ベローズ内で、液状からガス状に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】コアシューターに最適量の触媒を供給する方法及び装置この発明は、鋳物製造用の中子及び鋳型を製造するためのコアシューターに、最適量の触媒を供給する方法及び装置に関するものであり、そこでは触媒が加圧された容器から液状又はガス状で引き出され、パージガスと混合されてのちコアシューターに導入される。鋳物製造用の中子を製造するための方法が幾つか知られている。ウレタンコールドボックス方法により中子を製造するために触媒としてアミンを使用することは、ギーセライの特集号７８（１９９１）第１１巻３７２−３７４頁に記載されている。この公知の鋳型及び中子の製造方法では、ベンジルエーテル樹脂（オルソフェノールレゾール）とイソシアネートとを含む成形材料が使用され、その成形材料は三級アミンの触媒で硬化される。アミンの触媒効果はガス相でとくに好都合となるから、沸点が約３℃のトリメチルアミン（ＴＭＡ）を使用してテストが行われ、またこういう理由でトリメチルアミンを用いると、ガス状アミンにより比較的簡単な方法で硬化させることができる。ポリウレタン反応の進行中、反応性の過渡的な化合物を生成することによる三級アミンの促進効果は、次の反応方程式によって示される。この公知の方法により中子を作ろうとすると、三級アミンが必要量よりも著しく過剰にコアシューターに供給されるという点で不利である。トリメチルアミンを使用すると、他のアミンを使用する場合に比べて、アミン使用量の約５０％だけ減らすことができて有利であるが、トリメチルアミンの使用にはまた関連する不利がある。１つの問題は、臭いから生じる極端な迷惑であって、その臭いのために使用する装置のすべての部分を絶対に漏洩のないようにすることが絶対必要となる。そこではすべての配管が比較的高い費用をかけて、洩れのないようにされなければならない。鋳物の製造に使用される中子の製造方法はＤＥ１９７０６４７２．８に記載されており、その方法ではガス状のトリメチルアミンを計量装置の幾つかの部分に導入し、その後１つの中子あたりに使用される砂の量を基準として、０．０１から０．１２重量％の濃度として、トリメチルアミンをコアシューターに導入し、そこで砂と接触させている。この方法の好ましい実施態様によると、ガス状トリメチルアミンをパージガスにさらすことが考えられている。一般に、ＤＥ１９７０６４７２．８に記載されている方法によると、トリメチルアミンを加圧した容器から取り出し、コンジットによってコアシューターへ入れることが考えられている。パージガスのためにコンジットに接続具を付設し、こうしてパージガスを触媒と接触させる。しかし、この方法を用いると、加圧した容器内の圧力が減少する結果、コアシューターへ導入される触媒量が減少するという点で不利である。従って、最適量の触媒の添加及び／又は設定は不可能である。さらに、触媒とパージガスとの混合物をコアシューターへ導入する際の圧力が比較的低いので、触媒とパージガスとの混合物を望み通りの速度でコアシューターへ導入することができないという点で、不利である。従って、この発明は、鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターに、最適量の触媒を添加するための方法と装置とを提供することを目的とし、その場合コアシューターが最適量の触媒にできるだけ短時間さらされることを確実にしようとするものである。この発明は、鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための方法であって、触媒を加圧した容器（１）から液状又はガス状で取り出し、パージガスと混合した後にコアシューターへ導入することからなる方法であって、まず初めに、最適量の触媒を、次いでパージガスを０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）内へ供給し、圧力容器（１５）内で触媒とパージガスとを混合し、得られた混合物をコアシューターへ導入することを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する方法を提供するものである。ここで使用されるコアシューターという用語は、鋳物の製造に使用される鋳型を製造するために、鋳物工場で使用される機械又は装置を含んでいる、と解釈すべきものである。触媒は、例えば（トリメチルアミンのような）三級アミン、蟻酸メチル、二酸化硫黄又は二酸化炭素であってもよい。この方法は、ベンジルエーテル樹脂とイソシアネート及び触媒としてトリメチルアミンのような三級アミンを使用して、中子又は鋳型を製造するのにとくに有用である。ガスボトルを例えば触媒を収容している加圧された容器として使用することができる。パージガスとしては通常空気が使用されるが、他のガス例えば二酸化炭素を使用してもよい。０．１から１０バールの圧力で圧力容器へパージガスを供給するために、圧力容器内の圧力を０．１から１０バールの範囲内に調節することができる。触媒の供給はバルブを経由して行うことが好ましい。最適量の触媒は製造しようとする中子又は鋳型の大きさによって異なり、特定の中子又は鋳型に対する各種パラメーターに基づいて予め決定される。コアシューターへ最適量の触媒を供給するこの発明方法では、驚いたことには、最適時間内にコアシューターへ最適量の触媒を有利な方法で導入することができるということが判明した。一方の触媒量と他方のパージガス量との間の関係を、１対１０００と１対１００００の間に調整して、両者の混合物がコアシューターから流れている間、この関係を一定に保つことができる。このようにして、圧力の不利な変化を避けることができる。最適時間は、混合物がコアシューターから完全に流出するのに必要な最短時間であり、その時間は圧力容器内の圧力によって調節される。この発明方法の好ましい実施態様では、ガス状の触媒が加圧した容器内で３ないし８０℃に加熱されていて、触媒とパージガスとの間の接触を容易にしている。この発明方法の別の好ましい実施態様によると、触媒をガス状で圧力容器内へ供給する前に、触媒を液状で計量ベローズへ導入する。触媒が液状からガス状に変化する間に熱が周囲から引き出されるが、計量ベローズは長い作業時間にわたって働き続けることができる状態になっているから、他の移送装置に比べると、計量ベローズの使用は有利である。この発明方法のこの実施態様が使用できるように古い中子又は鋳型製造工場を改造することができるから、比較的簡単な方法で計量ベローズを設置できるということは、とくに有利である。この発明方法のさらに別の好ましい実施態様によると、触媒としてトリメチルアミンを使用する場合に、あとで中子を使用する時まで貯蔵するときに、異臭からの迷惑を充分に回避できるので、触媒量を比較的少量に保つことができることは有利である。この発明方法のさらに別の好ましい実施態様によると、触媒とパージガスとの混合物を圧力容器からコアシューターへ導入したあとで、圧力容器を通ってコアシューターへ追加のパージガスを供給する。この処置は、コアシューター及び中子又は鋳型を清掃することとなり、触媒からの異臭による迷惑をかなり減少させる。この発明のさらに別の特徴によると、鋳物製造用中子又は鋳型を製造するためのコアシューターに、最適量の触媒を供給するための装置であって、触媒を収容するための加圧した容器（１１）と、加圧した容器内の触媒量を決めるための手段（１２）と、触媒をコアシューターへ供給するためのコンジット（１９）へ触媒を導くための手段（１４）と、パージガスを装置へ供給するための手段（１６、１７）とからなる装置であって、この装置はまた圧力容器（１５）を備えており、圧力容器（１５）は加圧した容器（１１）と供給コンジット（１９）との間に位置して、これらに接続されており、パージガス供給手段（１６）が圧力容器（１５）に接続されていることを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する装置が提供される。必要ならば、この装置は、加圧した容器内の触媒を加熱するためにヒーターを備えていてもよい。そのような装置は、加圧した容器内の触媒がガス状である場合に、使用に適している。加圧した容器内の触媒が液状である場合には、触媒を圧力容器内に供給する前に、触媒をガス状に変えるために、この装置は、加圧した容器と圧力容器との間に計量ベローズを備えていてもよい。この発明は添付図面中で具体的に示されている。添付図面中で、第１図は、触媒をパージ空気にさらすことからなる公知方法により、鋳型の中子を製造するのに用いられる装置を模型的に示している。第２図は、この発明方法を使用して、コアシューターへ最適量の触媒を供給するためのこの発明装置を模型的に示している。第３図は、触媒を液状で用いて、この発明方法を使用して最適量の触媒をコアシューターへ供給するためのこの発明装置を模型的に示している。第１図を参照すると、触媒が加圧した容器（１）内に収容されており、その容器は、簡単なガスボトルであってもよいが、加圧した容器（１）はその内容量を決定するために、重量計（２）の上に置かれている。加圧した容器（１）はヒーター（３）によって加熱可能にされている。中子又は鋳型を製造する場合には、触媒をバルブ（４）から供給コンジット（５）へ導くが、供給コンジット（５）は（図示していない）コアシューターに直接通じている。パージガスをコンジット（６）から供給コンジット（５）へ直接に導入する。加圧した容器（１）内の圧力が減少するに伴って、供給コンジット（５）に到達する触媒量は減少する。さらに、パージガスが開いたバルブ（４）を通って加圧した容器内へ導入されるのを防ぐために、パージガス用のコンジット（６）内の選定された圧力は余りに大きくすることができない。従って、供給コンジット（５）内に存在する圧力は、望ましい程度の短時間に、コアシューターから触媒量を導くには不充分である。第２図を参照すると、触媒を加圧した容器（１１）内に入れており、その容器は簡単なガスボトルであってもよいが、また加圧した容器（１１）はその内容量を決めるために重量計（１２）上に置かれている。加圧した容器（１１）は、ヒーター（１３）によって加熱することができる。予め決めた最適量の触媒を第１バルブ（１４）を経て圧力容器（１５）内へ導入し、第１バルブ（１４）を閉じる。パージガスをコンジット（１６）から第２バルブ（１７）を経て、０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）へ供給する。その後、第２バルブ（１７）を閉じ第３バルブ（１８）を開いて、圧力容器（１５）内に存在している触媒とパージガスとの混合物を供給コンジット（１９）と（図示していない）コアシューターへ導入する。必要ならば、触媒からの異臭による迷惑を大きく解消するために、第３バルブ（１８）を開いている間、第２バルブ（１７）を開いたままにしておいて、触媒とパージガスとの混合物がコアシューター内へ移動したあとでも、パージガスを圧力容器（１５）からコアシューター内へ引き続いて導入する。第３図は、第２図に示した装置に類似した装置を示しているが、その装置は計量ベローズ（２０）と、さらに第１バルブ（１４）と圧力容器（１５）との間に設けられた第４バルブ（２１）を備えており、ヒーターがない。この装置を使用する場合には、加圧した容器（１１）内の液状触媒を第１バルブ（１４）から計量ベローズ（２０）内へ導き、ベローズ内で触媒を液状からガス状に変える。その後、第１バルブ（１４）を閉じ、第４バルブ（２１）を開き、第２バルブ（１７）と第３バルブ（１８）とを閉じたままとする間に、ガス状の最適量の触媒を圧力容器（１５）内へ導入する。第４バルブ（２１）を閉じたあとで第２バルブ（１７）を開き、パージ空気を圧力容器（１５）内へ導入する。その後、第３バルブ（１８）を開いて、触媒とパージガスとの混合物を供給コンジット（１９）を経て（図示していない）コアシューターへ導入する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年６月９日（１９９９．６．９）【補正内容】従って、この発明は、鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターに、最適量の触媒を添加するための方法と装置とを提供することを目的とし、その場合コアシューターが最適量の触媒にできるだけ短時間さらされることを確実にしようとするものである。この発明は、鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための方法であって、触媒を加圧した容器（１）から液状又はガス状で取り出し、パージガスと混合した後にコアシューターへ導入することからなる方法であって、まず初めに、最適量の触媒を、次いでパージガスを０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）内へ供給し、その後圧力容器を閉じて圧力容器（１５）内で触媒とパージガスとを混合し、得られた混合物をコアシューターへ導入することを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する方法を提供するものである。ここで使用されるコアシューターという用語は、鋳物の製造に使用される鋳型を製造するために、鋳物工場で使用される機械又は装置を含んでいる、と解釈すべきものである。触媒は、例えば（トリメチルアミンのような）三級アミン、蟻酸メチル、二酸化硫黄又は二酸化炭素であってもよい。この方法は、ベンジルエーテル樹脂とイソシアネート及び触媒としてトリメチルアミンのような三級アミンを使用して、中子又は鋳型を製造するのにとくに有用である。ガスボトルを例えば触媒を収容している加圧された容器として使用することができる。パージガスとしては通常空気が使用されるが、他のガス例えば二酸化炭素を使用してもよい。０．１から１０バールの圧力で圧力容器へパージガスを供給するために、圧力容器内の圧力を０．１から１０バールの範囲内に調節することができる。触媒の供給はバルブを経由して行うことが好ましい。最適量の触媒この発明方法のさらに別の好ましい実施態様によると、触媒としてトリメチルアミンを使用する場合に、あとで中子を使用する時まで貯蔵するときに、異臭からの迷惑を充分に回避できるので、触媒量を比較的少量に保つことができることは有利である。この発明方法のさらに別の好ましい実施態様によると、触媒とパージガスとの混合物を圧力容器からコアシューターへ導入したあとで、圧力容器を通ってコアシューターへ追加のパージガスを供給する。この処置は、コアシューター及び中子又は鋳型を清掃することとなり、触媒からの異臭による迷惑をかなり減少させる。この発明のさらに別の特徴によると、鋳物製造用中子又は鋳型を製造するためのコアシューターに、最適量の触媒を供給するための装置であって、触媒を収容するための加圧した容器（１１）と、加圧した容器内の触媒量を決めるための手段（１２）と、触媒をコアシューターへ供給するためのコンジット（１９）へ触媒を導くための手段（１４）と、パージガスを装置へ供給するための手段（１６、１７）とからなる装置であって、この装置はまた圧力容器（１５）を備えており、圧力容器（１５）は加圧した容器（１１）と供給コンジット（１９）との間に位置して、これらに接続されており、パージガス供給手段（１６）が圧力容器（１５）に接続されており、さらにこの装置は、圧力容器内に存在する触媒とパージガスとの最適混合物をコアシューター内へ導入するために、圧力容器を閉じるためのバルブを備えていることを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する装置が提供される。必要ならば、この装置は、加圧した容器内の触媒を加熱するためにヒーターを備えていてもよい。そのような装置は、加圧した容器内の触媒がガス状である場合に、使用に適している。加圧した容器内の触媒が液状である場合には、触媒を圧力容器内に供給第２図を参照すると、触媒を加圧した容器（１１）内に入れており、その容器は簡単なガスボトルであってもよいが、また加圧した容器（１１）はその内容量を決めるために重量計（１２）上に置かれている。加圧した容器（１１）は、ヒーター（１３）によって加熱することができる。予め決めた最適量の触媒を第１バルブ（１４）を経て圧力容器（１５）内へ導入し、第１バルブ（１４）を閉じる。パージガスをコンジット（１６）から第２バルブ（１７）を経て、０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）へ供給する。その後、第２バルブ（１７）を閉じ第３バルブ（１８）を開いて、圧力容器（１５）内に存在している触媒とパージガスとの混合物を供給コンジット（１９）と（図示していない）コアシューターへ導入する。第３図は、第２図に示した装置に類似した装置を示しているが、その装置は計量ベローズ（２０）と、さらに第１バルブ（１４）と圧力容器（１５）との間に設けられた第４バルブ（２１）を備えており、ヒーターがない。この装置を使用する場合には、加圧した容器（１１）内の液状触媒を第１バルブ（１４）から計量ベローズ（２０）内へ導き、ベローズ内で触媒を液状からガス状に変える。その後、第１バルブ（１４）を閉じ、第４バルブ（２１）を開き、第２バルブ（１７）と第３バルブ（１８）とを閉じたままとする間に、ガス状の最適量の触媒を圧力容器（１５）内へ導入する。第４バルブ（２１）を閉じたあとで第２バルブ（１７）を開き、パージ空気を圧力容器（１５）内へ導入する。その後、第３バルブ（１８）を開いて、触媒とパージガスとの混合物を供給コンジット（１９）を経て（図示していない）コアシューターへ導入する。請求の範囲 1. 鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための方法であって、加圧した容器（１１）から触媒を液状又はガス状で取り出し、パージガスと混合した後にコアシューターへ導入することからなる方法であって、まず初めに最適量の触媒を、次いでパージガスを０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）内へ供給し、その後圧力容器（１５）を閉じて圧力容器（１５）内で触媒とパージガスとを混合し、得られた混合物をコアシューターへ導入することを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する方法。 2. ガス状の触媒を加圧した容器（１１）内で３から８０℃に加熱することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 3. 液状の触媒を計量ベローズ（２０）に導き、その後ガス状で圧力容器（１５）へ供給することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 4. 触媒がトリメチルアミンであることを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の方法。 5. 触媒とパージガスとの混合物をコアシューターへ導入したあとで、さらにパージガスを圧力容器（１５）からコアシューターへ供給することを特徴とする、請求項１−４の何れか１つの項に記載の方法。 6. 鋳物製造用中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための装置であって、触媒を収容するための加圧した容器（１１）と、加圧した容器内の触媒量を決めるための手段（１２）と、触媒をコアシューターに供給するためのコンジット（１９）へ触媒を導入するための手段（１４）と、パージガスを装置へ供給するための手段（１６、１７）とからなる装置であって、この装置はまた圧力容器（１５）を備えており、圧力容器（１５）は加圧した容器（１１）と供給コンジット（１９）との間に位置して、これらに接続されており、パージガス供給手段（１６）が圧力容器（１５）に接続されており、この装置はさらに圧力容器（１５）内に存在する触媒とパージガスとの最適混合物をコアシューター内へ導入するために、圧力容器（１５）を閉じるためのバルブを備えていることを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給するための装置。 7. 装置が、加圧した容器（１１）内の触媒を加熱するための手段（１３）を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。 8. 触媒が圧力容器（１５）内へ供給される前にガス状に変えられるために、加圧した容器（１１）と圧力容器（１５）との間に付設された計量ベローズ（２０）を装置が備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 鋳物製造用の中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための方法であって、加圧した容器（１１）から触媒を液状又はガス状で取り出し、パージガスと混合した後にコアシューターへ導入することからなる方法であって、まず初めに最適量の触媒を、次いでパージガスを０．１から１０バールの圧力で圧力容器（１５）内へ供給し、圧力容器（１５）内で触媒とパージガスとを混合し、得られた混合物をコアシューターへ導入することを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給する方法。 2. ガス状の触媒を加圧した容器（１１）内で３から８０℃に加熱することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 3. 液状の触媒を計量ベローズ（２０）に導き、その後ガス状で圧力容器（１５）へ供給することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 4. 触媒がトリメチルアミンであることを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の方法。 5. 触媒とパージガスとの混合物をコアシューターへ導入したあとで、さらにパージガスを圧力容器（１５）からコアシューターへ供給することを特徴とする、請求項１−４の何れか１つの項に記載の方法。 6. 鋳物製造用中子又は鋳型を製造するためのコアシューターへ最適量の触媒を供給するための装置であって、触媒を収容するための加圧した容器（１１）と、加圧した容器内の触媒量を決めるための手段（１２）と、触媒をコアシューターに供給するためのコンジット（１９）へ触媒を導入するための手段（１４）と、パージガスを装置へ供給するための手段（１６、１７）とからなる装置であって、この装置はまた圧力容器（１５）を備えており、圧力容器（１５）は加圧した容器（１１）と供給コンジット（１９）との間に位置して、これらに接続されており、パージガス供給手段（１６）が圧力容器（１５）に接続されていることを特徴とする、コアシューターへ最適量の触媒を供給するための装置。 7. 装置が、加圧した容器（１１）内の触媒を加熱するための手段（１３）を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。 8. 触媒が圧力容器（１５）内へ供給される前にガス状に変えられるために、加圧した容器（１１）と圧力容器（１５）との間に付設された計量ベローズ（２０）を装置が備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。