Устройство для определения длительности твердения смесей Советский патент 1983 года по МПК G01N27/02 B22C9/12 

не представляется возможным, так как конструкция устройства не может обес печить дозирование жидкого катализатора, испарение его, смешивание паро катализаторас воздухом и продувку образца стержневой смеси полученной газообразной смесью. Целью изобретения является обеспе чение возможности определения длител ности твердения смесей в процессе от верждения их продувкой парл.ми жидког катализатора, дозирование жидкого ка тализатора, перевод его в парообразное состояние и подачу к образцу смеси, а также повышение без опасности и удобства обслуживания. Поставленная цель достигается тем что устройство для определения дли-ч м тельности твердения смесей, используемых при изготовлении литейных стержней и форм с предпочтительным способом отверждения продувкой газообразным катализатором, состоящее из измерительного устройства, регистрирующего прибора, направляющего штатива и нагревательной печи, снабженной столиком дЛя установки гильзы с испытуемой смесью, крышкой, жестко свя занной со столиком и имеющей возможность перемещения в вертикальном нап равлении, 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, снабжено ёмкостью для жидкого катализатора и ДОЗИРУЮЩИМ устройством размещенным внутри направляющего-штатива и снабженным наружной микрометр. рической головкой, внутренним микро метрическим винтом и Дозирующим ци линдром,которые связаны между собой шарнирным соединением, причем дозирую щий 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 и посредством штуцеров - с источником подачи воздуха и межэлектродным пространством измерительных электродов. Кроме того, с целью повышения точности дозирования жидкого катализатора в парообразном состоянии, внутри направляющего штатива установлен электромагнит с сердечником, соедименньм со штоком поршня дозирующего цилиндра, причем нижний конец штока подпружиней и контактирует с пружиной посредством упора.. На фиг. 1 представлено устройство, внешний ВИД, на фиг. 2 - продольный разрез направляющего штатива с расположенным в нем дозирующим приспособлением, на фиг. 3 - дозирующее приспособление с ручным введением дозы, вариант. Устройство (,фиг. 1) состоит из плиты 1 с регулируемыми опорами, на которой установлен шкаф 2 и печь, состоящая из камеры 3, на верхнем фланце которой имеется упругая кольцевая прокладка 4. В камере 3 имеется также штуцер для подключения ее к системе вентиляции (не показан. Между стенкой камеры 3 и корпусом печи 5 расположен нагревательный элемент б. Внутрикамеры 3 расположен столик 7, на котором установлена гильза 8 со смесью. Через отверстие в крышке 9 гильзы пропущены цилинд- . рические измерительные электроды 10. Столик 7 прикреплен к крышке 11 камеры, соединенной с рукояткой 12. Сбоку на рукоятке имеется фиксатор 13, расположенный в П-образном канале направляющего штатива 14. У нижнего основания канала имеется углубление для фиксации подвижной систег- ы. Снизу рукоятки 12 расположен шток 15. У основания штатива 14 имеется штуцер 16, служащий для подачи воздуха во внут- реннюю полость штатива 14 и пространство между измерительными электродами. На верхнем торце штатива 14 положена микрометрическая головка 17 (фиг. 1, 2, и З). На боковой поверх ности верхней части штатива 14 имеется гнездо штеккера 18, в котором установлен штеккер 19,соединенный про---водами 20 с измерительными электродами 10, Гнездо штеккера 18 соединено проводами с измерительным устройством, расположенным в шкафу 2 (не показаны). Рядом с гнездом штеккера 18 расположен штуцер 21, соединенный гибким шлангом 22 с внутренней полостью измерительных электродов, В верхней части шкафа 2 расположен бачок 23 с коническим днищем, на котором имеется обратный клапан 24 и трубопровод 25, соединяющий бачок 23 с внутренней полостью штатива 14. « На фиг. 2 показано дозирующеё приспособление с автоматическим введением дозы, вариант. В торце микрометрического винта 26 икрометрической головки 17 имеется арнир 27, при помощи которого винт 26 соединен с торцом цилиндра 28, имеющим возможность осевого перемеения. Микрометрическая головка 17 закреплена при помощи микрометрической гайки 29, ввинченной в торец штаива 14 .Трубопровод 25 при помощи гибого шланга 30 и трубки 31 сообщается с олостью цилиндра 28, внутри которого расположен шток 35 с поршнем 33. Ниж няя часть штока соединена с сердечником электромагнитного соленоида 34 (не показан). Пружина 35 прижимает поЕяпень 33 к дницу цилиндра 28. Снаружи цилиндра 28 расположен трубчаты нагревательный элемент 36, зафиксиро ванный от осевого перемещения горизонтальной перегородкой 37 и наклонной перегородкой 38. Сквозь отверсти в перегородке 38 проходит трубопровод 39, сообщающийся со штуцером 16 Сквозь отверстие в перегородке 37 проходит также трубка 40, которая гибким шлангом 41 и трубкой 42 соединяется с клапаном 43, сообщающимся внутренней полостью цилиндра 28. В основании штатива 14 выполнена полость, в которой установлен конечный выключатель 44, соединенный с измерительным устройством проводами (не показаны). Дозирующее приспособление с ручным введением дозы, изображенное на фиг. 3, имеет некоторые отличия. Ми рометрический винт 26 вьтолнен с ос вым каналом, в котором расположен шток 32, на верхнем торце которого имеется резьба и две гайки 45. В эт приспособлении на штоке выполнен бур тик,но отсутствует пружина 35(фиг.2) . Буртик, упираясь в торец винта 26 головки 17 (фиг. 3), ограничивае перемещение штока 32 и поршня 33 вверх. Кроме того, цилиндр 28 зафик сирован относительно штатива 14 гай кой 29. Устройство работает следующим образом. Рукоятку 12 вместе с крышкой 11 камеры и столиком 7 перемещают вверх 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. Затем 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 ввести в образец смеси. Величина доз определяется видом катализатора и составом смеси. При использовании в качестве катализатора триэтиламина содержание катализатора не превышает 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 без 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. Одно-временно с этим шток 15 нажимает на конечный выключатель 44, который включает электрическую цепь измерительного устройства, расположенного в шкафу.2. После включения измеритель ного устройства срабатывает электро-;магнитный соленоид 34 и втягивает сердечник, соединенный со штоком 32. Б 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 цилиндра28. Таким образом, перемещение цилиндра 28 винтом 26 вдоль оси штатива 14 изменяет объем дозы. После отработки реле времени измерительного устройства происходит отключение электромагнитного соленоида 34, и поршень 33 пбд действием пружины 35 перемещается вверх. При этом клапан 24 закрывается и тем са№1М предотвращает поступление катализатора обратно в бачок 23, а клапан 43 открывается, и катализатор через трубку 42,.шланг 41 и трубку 40 поступает в -кольцевой- зазор между стенкой штатива 14 и .цилиндром 28. . Поступивший в зазор катализатор скапливается в углублении наклонной перегородки 38. Одновременно с отключением соленоида 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 Kiaтализатора. При это.м происходит испарение катализатора, и смесь воздуха

и паров катализатора через штуцер 2Г и шланг 22 поступает во внутреннюю полость измерительных электродов, Д затем сквозь стержневую смесь воздух поступает в камеру 3, откуда удаляется вытяжной вентиляцией.

Продувка смеси воздухом с парами катализатора сопровождается ее затвердением, в 1 езультате чего уменьшается ее электрическая проводимость величина которой фиксируется регистри руницим прибором. В момент полного затвердевания смеси ее электропроводность достигает минимума и процесс твердения завершается. Длительность твердения определяется отрезком аремени от качала продувки смеси до момента достижения минимума электропроводности.

В случае использования плохо испаряемого катализатора или необходиМости 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 межэлектродное пространство.

Наличие нагрева:тельного элемента б позволяет не только исследовать влия ие нагрева смеси на процесс ее твердения, но и расширить функциональные возможности устройства. Благодаря нагреву можноисследовать также смеси, отверждаемые при тепловой сушке.

При использовании устройства, изображенного на фиг. 3, дозирование осуществляется следующим образом. Микрометрической головкой 17 устанавливают необходимую дозу катализатора. Шток 32 перемещают вверх до упора буртика о торец винта 26. При этом происходит заполнение цилиндра 28 жидким катализатором. Объем дозы оп ределяется расстоянием от днища цилиндра до торца поршня 33. А это расстояние зависит от положения торца микрюметрич ского винта 26.

После заполнения цилиндра катализатором нажимают на гайку 45 и перемещают поршень 33 и шток 32 вниз до упора. Жидкий катализатор вытесняется из цилиндра в кольцевой зазор между цилиндром 28 и штативом 14, где и испаряется.

В связи с тем, что парообразные ; амины являются весьма Ядовитыми 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, используе.мых 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 связанно со столиком и имеющей возможность перемещения в вертикальном направлеНИИ, в центральном отверстии которой установленш измерительные цилиндрические электроды, коаксиально расположенные один внутри другого и герметично соединенные собой, причем наружный электрод снабжен штуцером для подачи газообразного катализатора в межэлектродное пространство, о т л а ю щ е е с я тем, что, с целью дозирования жидко.го катализатора, перевода его в парообразное состояние и подачи к образцу смеси, а также повышения безопасности и удобства обслуживания, оно снабжено емкостью для жидкого ката изатора и дозирующим устройством, размещенным внутри направляющего штатива и снабженным наружной микрометрической головкрй, внутренним микрометрическим винтом и дозирующим цилиндром, которые связаны между собой шарнирНЕлм 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 зазо.р, 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 чающееся тем, что, с целью повьшения 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. Slevarenstvi,-, 1971, 19, № 2, с, 50-53.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2689729/22-02,

кп. В 22 С 9/12, 1978. 1 f