Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do utwardzania rdzeni odlewniczych wykona¬ nych z mieszaniny piasku formierskiego ze spo¬ iwem chemoutwardzalnym.W tego rodzaju sposobie rdzen odlewniczy wy¬ konany z masy rdzeniowej, skladajacy sie z pia¬ sku formierskiego przesycanego szklem wodnym, poddaje sie w urzadzeniu do formowania rdzeni dzialaniu strumienia CO£, aby rdzen utwardzic.Inny tego rodzaju sposób, zwany „cold-ibox", po¬ lega na tym, ze do piasku formierskiego zostaja doprowadzone dwa skladniki zywicy syntetycznej, które nastepnie utwairdza sie po dodaniu do nich aikiloamiiny, jako katalizatora. Jednym z tych skladników moze byc na przyklad zywica polie¬ strowa, zywica polieteranowa albo jakakolwiek badz zywica syntetyczna o cieklej konsystencji z rektywinymi grupami hydroksylowymi, zas dru¬ gim skladnikiem moze byc w danym przypadku izocyjanian. Te dwa skladniki dokladnie miesza sie z piaskiem formierskim i z powstalej w ten spo¬ sób masy nastepnie wykonuje sie rdzenie odlew¬ nicze. Aby tu wiec ustawac niezawodna reakcje katalityczna i wyeliminowac bezposredni kontakt przy stosowaniu aikEoamin, nalezy przedsiewziac rózne wysilki.Znana jest od dawna mieszanina trzeciorzedo¬ wej aikiloamiiny i powietrza do wtlaczania w mie¬ szanine piasku i zywicy izocyjanianu, przy czym 10 15 20 25 30 ta mieszanine aminy i powietrza ogrzewa sie do temperatury 30^50 °C, aby wszystkie krople aminy odparowac.Znane jest równiez stosowanie zamiast powie¬ trza dwutlenku wegla albo azotu gazu nosnego dla amin. Ponadto znane jest kilkakrotne przed¬ muchiwanie utwardzonych rdzeni w zamknietej aparaturze pod próznia, aby wszystkie przestrzenie miedzy ziarnami piasku wypelnic para kataliza¬ tora.Wszystkie znane sposoby maja jednak te wspól¬ na wade, ze proces utwardzania rdzeni wymaga znacznego okresu czasu jego trwania. Na przy¬ klad wykonanie rdzenia z masy rdzeniowej w rdzennicy na maszynie rdzeniarskiiej trwa tylko ula¬ mek sekundy, natomiast nastepujace po tym gazo¬ wanie wymagane do utwardzania rdzeni trwa kil¬ ka sekund, przez co gazowanie jest naturalnie bardzo kosztowne. Aby czas gazowania, wzglednie czas utwardzania rdzeni zmniejszyc, nalezy wte¬ dy z reguly udzial amin przedozowac, co stwarza bezpieczenstwo ponownego rozpuszczenia spoiwa, zmniejsza koncowa wytrzymalosc rdzeni o okolo 80^85%.Znane jest ponadto z opisu wylozeniowego RFN Nr 2162137, rozwiazanie polegajace na tym, ze miedzy zródlem ciepla i stanowiskiem mieszania gazu nosnego i katalizatora powinna byc wlaczo¬ na pormpa dozujaca katalizator. Równiez i to roz- 107 3233 107 323 4 wiazanie nie prowadzi do zadowalajacych wyni¬ ków.Niewystarczajace dozowanie mieszaniny gazu nosnego i katalizatora jest dlatego stosowane, po¬ niewaz nastepuje tu ono przez ssanie pompy, za¬ miast przez otwarcie i zamkniecie zaworu wyloto¬ wego przy zródle dla pary katalizatora. Zatem dozowana para katalizatora przed wejsciem w rdzen musi byc najpierw zmieszana z nosnikiem, który tu róiwniez zostaje doprowadzony prosto ze zródla sprezonego powietrza. Nalezy zwrócic uwa- £ge, ze wbudowanie pompy powieksza czas trwa¬ nia procesu, przeto dozowanie zalezy tu miedzy innymi od zmiany temperatury pary kataliza¬ tora bedacej pod cisnieniem i od gazu nosnego.Ponadto przy zastosowaniu nawet wysokiej precy¬ zji zaworów zostaje wcisniete z reguly wiecej pa¬ ry katalizatora do rdzenia niz potrzeba, przy czyim utrzymuje sie tu z trudem stale cisnienie w zród¬ lach tej pary, w zwiajzsku z tyim nalezy wziac pod uwage koniecznosc wprowadzania nadmiaru pary katalizatora.Niekorzystne jest równiez to, ze kazde dobudo- wainie czlonów sterowniczych, pomp, srodków ogrzewajacych i tym podobnych w przewodach doprowadzajacyh miedzy zródlami katalizatora i powietrza a rdzeniem przedluza droge strumie¬ nia, a zatem zwiejksza czas przeplywu mieszaniny pary katalizatoroweij z gazem nosnym i naplywa¬ jacego powietrza pluczacego w rdzen, przez co wlasnie czas utwardzania przedluza sie zamiast sie skrócic.Zadaniem wynalazku jest zatem opracowanie sposobu i urzadzenia do utwardzania rdzeni odlew¬ niczych wspomnianego rodzaju, który by wyelimi¬ nowal wszystkie wymienione wady i znacznie ob¬ nizyl czas trwania procesu utwardzania.Sposób wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze mieszanine pary katalizatora z gazem nos¬ nym, jak równiez' sprezonego powietrza przejscio¬ wo gromadzi sie w Zbiornikach dozujacych i z tych zbiorników dozujacych wstrzeliwuje sie mie¬ szanine pary katalizatora z gazem nosnym w rdzen a nastepnie podgrzane powietrze kolejno po sobie, przy czym sprezone powietrze gromadzi sie w zbiorniku o wiekszej pojemnosci i ogrzewa sie do wyzszej temperatury niz mieszanine pary ka¬ talizatora z gazem nosnym.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuge sie tymi, ze zawiera zibiornik dozujacy, sluzacy do przejsciowego gromadzenia stalej dbjejtosci mie¬ szaniny pary katalizatora z gazem nosnym, pola¬ czony przez zawór z ukladem do wytwarzania mie¬ szaniny pary katalizatora z gazem nosnym, który to uklad sklada sie z kotla do nasycania dwutlen¬ ku wegla para katalizatora, cisnieniowego zbiorni¬ ka do dwutlenku wegla i zaworu laczacego- kociol ze zbiornikiem dozuljacyim oraz zawiera drugi zbiornik dozujacy do przejsciowego gromadzenia sprezonego powietrza o stalej pojemnosci, polaczo¬ ny przez zawór ze zródlem sprezonego powietrza, przy czym kazdy ze zbiorników dozujacych jest polaczony przez zawór wylotowy z rdzennica, przy czym zbiornik dozujacy dla sprezonego powietrza, zaopatrzony w srodek ogrzewajacy jest wiekszy niz zbiornik dozujacy dla mieszaniny pary katali¬ zatora z gazem nosnym.W rozwiazaniu wedlug wynalazku przygotowa¬ na dawka mieszaniny pary katalizatora z gazem nosnym, jak równiez dawka sprezonego gazu do plukania rdzenia w ilosci dokladnie okreslonej przez pojemnosc zbiorników dozujjacyh, aby wed¬ lug potrzeby uderzeniowo przedmuchac rdzen, przy czym czas zamykania zaworu wylotowego miedzy zbiornikami dozujacymi i rdzeniem moze byc w dowolny sposób opózniany, zatem moze dojsc do rdzenia tylko ta ilosc gazów, która zostala przed¬ tem przygotowana w zbiornikach dozujacych.Bardzo duza zaleta rozwiazania wedlug wynalaz¬ ku polega na tym, ze zbiornik dozujacy daje sie dokladnie ogrzac nieznacznym kosztem doprowa¬ dzanej energii. Rozdzielanie energii dla mieszaniny gazu skladajacego sie z pary katalizatora z gazem nosnym, jak równiez dla sprezonego powietrza, a takze zastosowanie zbiorników dozujacych poz¬ wala szczególnie na ogrzewanie dawki powietrza pluczacego do wielokrotnie wyzszej temperatury niz mieszaniny pary katalizatora z gazem nosnym.Wstrzeliwanie goracego powietrza jak wykaza¬ la praktyka i co ma pierwszorzedne znaczenie zwiejksza szybkosc procesu utwardzania rdzenia co najmniej o jedna czwarta w porównaniu ze zna¬ nymi sposofbami. Ta niezwykle duza szybkosc re¬ akcji dopuszcza zastosowanie mieszaniny katali¬ tycznej z bardzo malym udzialem aminy, która przy strzale goracego powietrza zostaje rozlozona równomiernie w masie rdzeniowej w rdzennicy, przy czym w koncu wystepuje wyparcie hydro¬ statyczne wstrzelonego katalizatora z rdzenia. Po¬ minawszy powstawanie nieznacznego zapachu przy sposobie wytwarzania rdzeni wedlug wynalazku, sposób ten zapewnia otrzymanie rdzeni o konco¬ wej wytrzymalosci wynoszacej 100% wytrzyma¬ losci teoretycznej, których w trakcie procesu od¬ lewania nie wystepuje zadne dodatkowe utwar¬ dzenie i które posiadaja lepsza wybijalnosc z od¬ lewu.Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania jest wyjasniony na rysunku, przedistawiajacym schematycznie urzadzenie do utwardzania rdzeni odlewniczych.Przedstawione na rysunku urzadzenie do utwar¬ dzania rdzeni odlewniczych, które zainstalowane jest na nieprzedstawionym na rysunku urzadze¬ niu do wykonania rdzeni, na przyklad na strze- larce rdzeni, obejmuje uklad 2 do wytwarzania i przygotowywania gazowej mieszaniny katalitycz¬ nej i uklad 3 do przygotowywania ogrzanego spre¬ zonego powietrza.Uklad 2 do wytwarzania i przygotowywania ga¬ zowej mieszaniny katalitycznej obejmuje wstepny kociol 4, do którego doprowadza sie dwutlenek wegla albo tlenek wegla pod cisnieniem roboczym okolo 2 atn ze zbiornika 5 poprzez zawór 6. W ko¬ tle 4 znajduje sie amina, nad której lustrem zbie¬ ra sie gaz nasycajacy sie ta amina, który przez dalszy zawór 7 dochodzi do dozujacego zbiornika cisnieniowego 8. Pojemnosc tego zbiornika cisnie¬ niowego wynosi na przyklad 1 litr przy spelnieniu obowiazujacych w RFN przepisów dla mdeszam- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 ny pary katalizatora z gazem nosnym. Ten zbior¬ nik cisnieniowy 8 moze pomiescic maksymalnie 29 g trzeciorzedowej alkiloaminy w postaci pary.Medium w zbiorniku 8 utrzymuje sie celowo w temperaturze 30°C. Cisnienie w zbiorniku 8 sto¬ sownie do wymagan daje sie podwyzszac przez do¬ prowadzenie do niego dalszej ilosci gazu ze zbior¬ nika gazu 9 poprzez zawór 10, przy czym dalsza iloscia gazu moze byc gaz nosny np. dwutlenek wegla.Uklad 3 do przygotowywania ogrzanego sprezo¬ nego powietrza obejmuje dozujacy zbiornik cisnie¬ niowy 11 o pojemnosci okolo 10 litrów z nie- przedstawionymi na rysunku srodkami grzejacy¬ mi sprezone powietrze do temperatury okolo 100 do 115°C. Powietrze doprowadza sie ze sprezarki 12 przez zawór 13 do zbiornika cisnieniowego 11.Mediom cisnieniowe znajdujace sie w zbiorniku 8 lub medium cisnieniowe znajdujace sie w zbiorni¬ ku 11 mozna rozprezac w sposób wybuchowy przez zawór wylotowy 21 lub 21' i przez zawór zwrotny 22 lub 22', a w urzadzeniu 1 do wykona¬ nia rdzeni w danym przypadku, przez nasadke 23 rdzennicy.Po wykonaniu rdzenia w urzadzeniu 1, na przy¬ klad przez znane wstrzeliwanie masy rdzeniowej chemoutwardzainej, otwiera sie zawór wylotowy, wskutek czego gaz katalityczny z dozujacgeo zbior¬ nika cisnieniowego 8 moze sie rozprezac w masie rdzeniowej. Bezposrednio po tym moze nastepo¬ wac strzal goracego powietrza, przez otwarcie za¬ woru wylotowego 21'.Latwo mozna zauwazyc, ze ilosc wstrzeliwane¬ go goracego powietrza w stosuinfcu do ilosci gazu katalitycznego jest wielokrotnie wieksza i mozna wielokrotnie podwyzszyc uderzeniowo temperatu¬ re rdzenia i przez to powiekszyc szybkosc reakcji procesu utwardzania rdzeni odlewniczyeh.Za pomoca opisanego urzadzenia mozna wytwa¬ rzac rdzenie w sposób zautomatyzowany przez do¬ prowadzenie odpowiedniego impulsu sterujacego do elektrozaworu 6 przewodem 303, elektrozawo¬ ru 7 przewodem 302, elektrozaworu 10 przewodem 304, elektrozaworu 13 przewodem 301, elektrozawo¬ ru 21 przewodem 30 i elektrozaworu 21' przewo¬ dem 30', przelacznikiem .sterowniczym S.Dozujace zbiorniki cisnieniowe 8 i 11 po odda¬ niu strzalu znów napelniaja sie odpowiednio mie- 323 6 szanina pary katalizatora z gazem nosnym i plu¬ czacym sprezonym powietrzem.Zastrzez en ia patentowe 5 1. Sposób utwardzania rdzeni odlewniczych, wy¬ konanych z mieszaniny piasku formierskiego ze spoiwem chemouitwardzalnym, w którym wyko¬ nany rdzen poddaje sie w urzadzeniu do utiwar- Q dzamia dzialaniu mieszaniny pary katalizatora z gazem nosnym i nastepnie dzialaniu strumie¬ nia sprezonego powietrza o okreslonej objejtosci, okreslonym cisnieniu i okreslonej temperaturze, znamienny tym, ze mieszanine pary katalizatora z gazem nosnym, jak równiez sprezone powietrze przejsciowo gromadzi sie w dozujacych zbiorni¬ kach cisnieniowych i z tych zbiorników dozuja¬ cych wstrzeliwuje sie w rdzen kolejno miesizamine pary katalizatora z gaizem nosnym i powietrze pluczace, przy czyim sprezone powietrze gromadzi sie w zbiorniJku o wiekszej pojemnosci i ogrzewa sie do wyzszej temperatury niz mieszanine pary katalizatora z gazem nosnym. 2. Urzadzenie do utwardzania rdzeni odlewni¬ czych, wykonanych z mieszaniny piasku formier¬ skiego ze. spoiwem chemoutwardizalnym posiada¬ jace uklad do wytwarzania mieszaniny pary kata¬ lizatora z gazem nosnym oraz zródlo sprezonego powietrza, znamienne tym, ze zawiera dozujacy zbiornik cisnieniowy (8), sluzacy do przejsciowego gromadzenia stalej objetosci mieszaniny pary kata¬ lizatora z gazem nosnym, polaczony przez za¬ wór (7) z ukladem do wytwarzania mieszaniny pary katalizatora z gazem nosnym, który to uklad sklada sie z kotla (4) do wstepnej obróbki dwu- 5 tlenku wegla, cisnieniowego zbiornika (5) na dwu¬ tlenek wegla znajdujacy sie pod cisnieniem i za¬ woru (6) laczacego kociol (4) ze zbiornikiem (5) oraz zawiera dozujacy zbiornik cisnieniowy (11) do przejsciowego gromadzenia stalej pojemnosci spre¬ zonego powietrza, polaczony przez zawór (13) ze zródlem sprezonego powietrza (12), przy czym kaz¬ dy zbiornik dozujacy (8, 11) jest polaczony przez zawór wylotowy (21, 21') z urzadzeniem (1) do wy¬ konania rdzeni, prfcy czym zbiornik dozujacy (11) s dla sprezonego powietrza jest wiekszy niz zbior¬ nik dozujacy (8) dla mieszaniny pary katalizatora z gazem nosnym, a zbiornik dozujacy (11) dla sprezonego powietrza zaopatrzony jest w srodek ogrzewajacy.107 323 PZGraf. Koszalin D-21M 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL