Устройство для определения длительности твердения смесей

Устройство для определения длительности твердения смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социелистическии Республик >1004849

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное, к авт. саид-ву(22) Заявлено 240980 (21) 2979351/22-02

f$g)+ Кд 3

0 01 N 27/02

В 22 С 9/12. с присоединением заявки МГосударетвенный комитет

С С С P ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет(Щ)ЩК 620,1:621.

:. 74 2. 48(088. 8) Опубликовано 15.0333, Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 1ЫЬЗЗ М. Il. Ледя н, Д.М. Кукуй, Е. И. Бельский, И.A. Матлин, A.Т. Мельников и В.A.. (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного политехнический институт (7! ) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ТВЕРДЕНИЯ

СМЕСЕЙ

Изобретение относится к литейному

Производству и может быть использовано в лабораториях литейных цехов для экспресс-анализа скорости твердения стержневых и формовочных сме- . сей, отверждающихся при продувке га зообраэными реагентами.

Известно устройство для определения длительности твердения стержневой смеси путем контроля изменения в процессе твердения электрической элект-. ропроводности цилиндрического образца стержневой смеси, состоящее из двух плоских электродов, внутри которых расположены нагревательные элементы источника тока и регистрирующего прибора f1).

Однако известное устройство ие позволяет определять длительность отверждения стержневых смесей, отверждаемых газообразными реагентами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-. мому результату является устройство для определения длительности твердения смесей, используемых для изготовления литейных стержней .и форм, соа- тоящее из измерительного устройства, регистрирующего прибора, направляющего штатива и нагревательной печи, снабженной столиком для установки гильзы с испытуемой смесью, крышкой, жестко связанной со столиком и .имеющей возможность перемещения в верти» кальном направлении, в центральном отверстии которой установлены измерительные .цилиндрические электроды, коаксиально расположенные один .внутри другого и герметично соединенные между собой, причем наружный электрод снабжен штуцером для подачи. газообразного катализатора в.межэлектродное пространство. Длительность отвердения при использовании данного устройства определяется по изменению электрической проводимости сМеси, расположенной между электродами, при продувке ее газообразными реагента" ми Р 2 .

Однако известное устройство может быть использовано только лишь дпя исследования смесей, отверждаеьых газообразными катализаторами, например жидкостекольных смесей,.отверждаемых по СО -процессу. Использовать его для исследования длительности твердения смесей, отверждаеьых жидкими катализаторами, предварительно испаренными и смешанными с воздухом, например аминами (триэтиламином)„

1004849 не представляется возможным, так как На фиг. 1 представлено устройство, конструкция устройства не может обес- внешний вид; на фиг. 2 — продольный печить дозирование жидкого катализа- разрез направляющего штатива с распотора, испарение его, смешивание паров ложенным в нем дозирующим приспособле. катализатора с воздухом и продувку . нием; на фиг, 3 — дозирующее.приспообразца стержневой смеси полученной собление с ручным введением дозы, газообразной смесью. вариант.

Целью изобретения является обеспе- Устройство фиг. 1) состоит из чение возможности определения длитель- плиты 1 с регулируемыми опорами, на ности твердения смесей в процессе от- которой установлен шкаф 2 и печь, верждения их продувкой парами жидкого 1О состоящая иэ камеры 3, на верхнем катализатора, доэирование жидкого ка- фланце которой имеется упругая кольталиэатора, перевод его в парооб- цевая прокладка 4, В камере 3 имеется разное состояние и подачу к также штуцер для подключения ее к образцу смеси, а также повышение без- системе вентиляции (не показан). опасности и удобства обслуживания ° l5 Ne стенкой камеры 3 и корпусом доставленная цель достигается «м печи 5 расположен нагревательный элечто устройство для определения дл -, мент 6. Внутри камеры 3 расположен тельности твердения смесей, использу- столик 7, на котором установлена емых при изготовлении литейных стеРж гильза 8 со смесью. Через отверстие ней и форм с предпочтительным спосо ц в крышке 9 гильзы пропущены цилинд- . бом отверждения продувкой ra3oo6pa3- рические измерительные электроды 10 ° ным катализатором, состоящее из изме" Столик 7 прикреплен к крышке 11 рительного устройства, регистрирую- камеры, соединенной с рукояткой 12. щего прибора, направляющего штатива Сбоку на рукоятке имеется фиксатор и нагревательной печи снабженной р5 13, расположенный в П-образном канале столиком для установки гильзы с иис снаправляющего штатива 14. У нижнего пытуемой смесью, KpbnuKQAi IKecTKo свя" основания канала имеется углубление занной со столиком и имеющей воэмож для фиксации подвижной системы. Снизу ность перемещения в вертикальном нап" рукоятки 12 расположен шток 15. У осравлении, в центральном отверстии ко нования штатива 14 имеется штуцер 16, торой установлены измерительные ци30 служащий для подачи воздуха во внутлиндрические электроды, коаксиально реннюю полость штатива 14 и пространрасположенные один внутРи yroro, ство между измерительными электродагерметично соединенные между co6OA . ми. На верхнем торце штатива 14 рас-. причем наружный электрод снабжен шту положена микрометрическая головка 17 цером для подачи газообразного zaTa (фиг, 1, 2, и 3). На боковой поверх

35 лизатора в межэлектродное простран- ности верхней части штатива 14 имеет. ство, снабжено емкостью для жидкого ся гнездо штеккера 18, в котором ускатализатооа и дозигующим устройствомр тановлен штеккер 19,соединенный про-: Размещенным внУтРи направлЯющего шта- водами 20 с измерительными электротива и снабженным наРУжной микрометр" 40 дами 10, гнезда штеккера 18 соединерической головкой, внУтРенним ми р . но проводами с измерительным устройметРическим винтом и Дозируюшим Ци- ством, расположенным в шкафу 2 {не линдром,которые связаны между собой показаны). Рядом с гнездом штеккера шаРниРным соеДинением, пРичем доэиРУю- 18 расположен штуцер 21, соединенный щий цилиндр связан посредством трубо-Я гибким шлангом 22 с внутренней полоспровода и системы клапанов с емкостью тью измерительных электродов. В верхдля жидкого катализатора, снабжен ней части шкафа 2 расположен бачок 23 поРшнем со штоком и нагревательным с коническим днищем, на котором имеэлементом и обРазУет с внУтРенней ется обратный клапан 24 и б й, трубопровод поверхностью напРавляющего штатива "" 25 соединяющий бачок 23 кольцевой геРметичный зазоР. котоР „ и п ло -4 ней полостью штатива 14. ограничен сверху и снизу перегородками и связан посредством клапана с На фиг. 2 показано доэирующее придозирующим цилиндром и посредством способление с автоматическим введеништуцеров — с источником подачи воз- ем дозы, вариант. духа и межэлектродным пространством 55 В торце микрометрического винта 26 измерительных электродов. микрометрической головки 17 имеется

Кроме того, с целью повышения шарнир 27, при помощи которого винт точности доэирования жидкого катали- 26 соединен с торцом цилиндра 28, затора в парообразном состоянии, имеющим возможность осевого перемевнутри направляющего штатива установ 6О щения. микрометрическая головка 17 лен электромагнит ссердечником сое закреплена при помощи микрометричесдиненным со штоком поршня дозирующего кой гайки 29, ввинченной в торец штацилиндра, причем нижний конец DITQKa тива 14.Трубопровод 25 при помощи гибподпружинен и контактирует с пРужиной Кого шланга 30 и трубки 31 сообщается с посредством упора. у полостью цилиндра 28, внутри которого

1004849 расположен шток 32 с поршнем 33. Нижняя часть штока соединена с сердечником электромагнитного соленоида 34 (не показан). Пружина 35 прижимает поршень 33 к днищу цилиндра 28. Снаружи цилиндра 28 расположен трубчатый нагревательный элемент 36, зафиксиро". ванный от осевого перемещения гори,— зонтальной перегородкой 37 и наклонной перегородкой 38. Сквозь отверстие в перегородке 38 проходит трубопровод 39„ сообщающийся со штуцерогл 16.

Сквозь отверстие в перегородке 37 проходит также трубка 40, которая гибким шлангогл 41 и трубкой 42 соединяется с клапаном 43, сообщающимся с 35 внутренней полостью цилиндра 28.

В основании штатива 14 выполнена полость, в которой установлен конечный выключатель 44, соединенный с измерительным устройством проводами 20 (не показаны) .

Дозирующее приспособление с ручным введением дозы, изображенное на фиг. 3, имеет некоторые отличия. Микрометрический винт 26 выполнен с осе-75 вым каналом, в котором расположен шток 32, на верхнем торце которого имеется резьба и две гайки 45. В этом приспособлении на штоке выполнен бур.тик,но отсутствует пружина 35(фиг. 2) .

Буртик, упираясь в торец винта

26 головки 17 (фиг. 3 ), ограничивает пе ремещение штока 32 и поршня 33 вверх. Кроме того, цилиндр 28 зафиксирован относительно штатива 14 гай- З5 кой 29.

Устройство работает следующим образом.

Рукоятку 12 вместе с крышкой 11 камеры и столиком 7 перемещают вверх,40 поворачивают вокруг оси штатива 14 и опускают вниз. Фиксатор 13 перемещается вдоль П-образного канала и определяет траекторию движения подвижной системы. При этом столик 7 опирается на плиту,. 1 спереди от кор- . пуса печи 5.

Гильза 8 наполняется стержневой смесью, которая уплотняется крышкой

9. Зате>л гильза 8 вместе с крышкой 9 устанавливается на столике 7 и сквозь отверстия в крышке 11 камеры и крышке 9 гильзы в смесь погружаются цилиндрические измерительные электроды 10. Штеккер 18, соединенный проводом 20 с электродами 10, устанавливают в гнездо штеккера 19, а гибкий шланг 22 подсоединяют к измерительным электродам 10.

После этого устанавливают дозу катализатора, которую необходимо 60 ввести в образец смеси. Величина дозы определяется видам катализатора и составом смеси. При использовании в качестве катализатора триэтиламина содержание катализатора не превышает 65 обычно нескольких миллиграмм в литре воздуха.

Для установки дозы необходимо вращать микрометрическую головку 17.

На наружной поверхности штатива 14 и головке 17 имеются деления, соответствующие объему дозы катализатора.

При вращении головки 17 винт 26 перемещается в осевом направлении, а шарнир 27 обеспечивает перемещение цилиндра 28 в осевом направлении бвэ вращения вокруг оси. После установки необходимой дозы, которой соответствует определенное положение днища цилиндра, за рукоятку 12 столик 7 вместе с гильзой 8, крышкой 9, измерительными .электродами 10 и крышкой 11 перемещают вверх и, повернув вокруг оси штатива 14, опускают вниз.

При этом столик 7 опускается и крышка 11 герметизирует камеру 3. Одновременно с этим шток 15 нажимает на конечный выключатель 44, который включает электрическую цепь измер& тельного устройства, расположенного в шкафу 2. После включения измеритель ного устройства срабатывает электро-: . магнитный соленоид 34 и втягивает сердечник, соединенный со штоком 32..

В результате этого поршень 33 переме; щается в крайнее нижнее положение.

В цилиндре 28 возникает разрежение, при этом клапан 43 закрывается, а клапан 24 открывается. Под действием разрежения жидкий катализатор из бачка 23 через трубопровод 25, шланг 30 и трубку 31 поступает в цилиндр 28 и заполняет его внутреннюю полость.

Объем катализатора, находящегося в цилиндре, определяется расстоянием от торца поршня 33 до днища цилиндра

28. Таки"л образом, перемещение цилиндра 28 винтом 26 вдоль оси штатива 14 изменяет объем дозы.

После отработкн реле времени измерительного устройства происходит отключение электромагнитного соленоида 34, и поршень 33 под действием пружины 35 перемещается вверх. При этом клапан 24 закрывается и тем camm предотвращает поступление жидкого катализатора обратно в бачок 23, а клапан 43 открывается, и катализатор через трубку 42, шланг 41 и трубку 40 поступает в -кольцевой. зазор между тенкой штатива 14 и цилиндром 28.

Поступивший s зазор катализатор скап-. ливается в углублении наклонной пере- городки 38 °

Одновремен но с от ключе нием соле исида 34 происходит включение подачи воздуха, который поступает через штуцер 16 и трубопровод 39 в зазор между, стенкой штатива 14 и цилиндром 28, барботируясь сквозь слой жидкого катализатора. При этом происходит испарение катализатора, и смесь воздуха

1004849 и паров катализатора через штуцер 21 и шланг 22 поступает во внутреннюю полость измерительных электродов. А затем сквозь стержневую смесь воздух поступает в камеру 3, откуда удаляется вытяжной вентиляцией.

Продувка смеси воздухом с парами катализатора сопровождается ее затвердением, в результате чего уменьшается ее электрическая проводимость, величина которой фиксируется регистра. о рующим прибором. B момент полного эатвердевания смеси ее электропроводность достигает минимума и процесс твердения завершается. Длительность твердения определяет ля отрезком вре- 15 мени от начала продувки смеси до момента достижения минимума электропро-. водности.

В случае использования плохо испаряемого катализатора или необходи- ® мости интенсификации процесса тверде ния необходимо включить нагревательный элемент 36. Включение нагревательного элемента 36 обеспечивает интенсификацию испарения катализатора и нагрев смеси воздуха с парами катализатора, поступающей в межэлектрод. ное прост ран ст во . наличие нагревательного элемента 6 Зо позволяет не только исследовать влия ние нагрева смеси на процесс ее твер-! дения, ио и расширить функциональные воэможности устройства. Благодаря нагреву можно исследовать также смеси, отверждаемые при тепловой сушке.

При использовании устройства, изображенного на фиг. 3, дозирование осуществляется следующим образом.

Микрометрической головкой 17 устанавливают необходимую дозу катализатора. ваток 32 перемешают вверх до упора буртика о торец винта 26. При этом происходит заполнение цилиндра 28 жидким катализатором. Объем дозы оп ределяется расстоянием от днища ци- 45 линдра до торца поршня 33. A это расстояние зависит от положения торца микрометрического винта 26.

После заполнения цилиндра катализатором нажимают на гайку 45 и пере- 5О мещают поршень. 33 и шток 32 вниз до упора. Жидкий катализатор вытесняется иэ цилиндра в кольцевой зазор между цилиндром 28 и штативом 14, где и испаряется. 55

В связи с тем, что парообразные . амины являются весьма ядовйтыми веществами, предложенное устройство позволяет не только повысить точность измерения и надежность, но и значительно повышает безопасность работы с катализаторами.

Формула изобретения

1. Устройство для определения длительности твердения смесей, используемых при изготовлении литейных стержней и форм с предпочтительным способом отверждения продувкой газообразным катализатором, содержащее измерительное устройство, регистрирующий прибор, направляющий штатив и нагревательную печь, снабженную столиком для установки гильзы с испытуемой смесью, крышкой, жестко связанной со столиком и имеющей возможность перемещения в вертикальном направлении, в центральном отверстии которой установлени измерительные цилиндрические электроды, коаксиально расположенные один внутри другого и герметично соединенные между собой, причем наружный электрод снабжен штуцером для подачи газообразного катализатора в межэлектродное пространство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью дозирования жидкого катализатора, перевода его в парообразное состояние и подачи к образцу смеси, а также повышения безопасности и удобства обслуживания, оно снабжено емкостью для жидкого катализатора и доэирующим устройством, размещенным внутри направляющего штатива и снабженным наружной микрометрической головкой, внутренним микро метрическим винтом и дозирующим цилиндром, которые связаны между собой шарнирным соединением, причем дозирующий цилиндр связан посредством трубопровода и системы клапанов с емкостью для жидкого катализатора, снабжен поршнем со штоком и нагревательным элементом и образует с внутренней поверхностью направляющего штатива кольцевой герметичный зазор, который ограничен сверху и снизу перегородками и связан посредством клапана с дозирующим цилиндром, а посредством штуцеров — с источником подачи воздуха и межэлектродным пространством измерительных электродов.

2. Устройство по п.. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, внутри направляющего штатива установлен электромагнит с сердечником, соединенным со штоком поршня дозирующего цилиндра, причем нижний конец штока подпружинен и контактирует с пружиной посредством упора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "S levarenstv i",:. 1971, 19, Р 2, с. 50-53.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2689729/22-02, кп. В 22 C 9/12, 1978.

1004849

1004849

Составитель С. Тепляков

Редактор М. Бандура Техред Т.Маточка Корректор Г.Orap

Заказ 1872/54 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, ужгород, ул. Проектная, 4