Устройство для определения длительности твердения смесей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюэ Сфветскик СоциалистическийРеспублик(6) Дополнительное, к ает. свид-еу(22) Заявлено 240980 (2) 2979351/22-02 31 К Кд 30 01 Н 27/02 В 22 С 9/12,с присоединением заявки МоГосударетвенный комитет СССР ло делам изобретений н открытий(23) Приоритет(ЩИТ 620.1 фб 21.742.48(088,8) Опубликовано 15.0383, Бюллетень йо 10 Ф Дата опубликования описания 1 ЫЬЗЗ, (72) Авторы изобретеии кий ордена Трудового Краси политехнический .институтЗаявитель л СТРОЙСТВО ЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ТВЕРДЕН СМЕСЕЙ един енные ый электодачи.гаэо; межэлектродоств твернного устменениюсйеси,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 эообраэными 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 1.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 иэ 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 сомежду собой, причем наружнрод снабжен штуцером для иобразного катализатора вное пространство. Длительндения при использовании даройства определяется по изэлектрической проводимостирасположенной между электродами, при продувке ее газообразными реагента" ми2.Однако известное устройство может быть использовано только лишь дпя исследования смесей, отверждаеьых газообразными катализаторами, например жидкостекольных смесей, отвержда емых по СО-процессу. Использовать его для исследования длительности твердения смесей, отверждаеьых жидки ми катализаторами, предварительно испаренными и смешанными с воздухом например аминами (триэтиламином)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 катализаторас 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 о 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. 15. Между стенкой камеры 3 и корпусомдоставленная цель достигается тем 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- о в крышке 9 гильзы пропущены цилинд- . бом отверждения продувкой гаэообраэ" 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 25 13, расположенный в П-образном канале столиком для установки гильзы с ис направляющего штатива 14. У нижнего пытуемой смесью, крышкой, жестко 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 ци 30служащий для подачи воздуха во внут линдрические электроды, коаксиально реннюю полость штатива 14 и пространрасположенные один внутРи другог , ство между измерительными электрода- герметично соединенные между собойми. На верхнем торце штатива 14 рас- причем наружный электрод снабжен шту- положена микрометрическая головка 17 цером для подачи газообразного ката- ( фиг, 1, 2, и 3). На боковой поверх35лизатора в межэлектродное простран- ности верхней части штатива 14 имеет ство, снабжено емкостью для жидкого ся гнездо штеккера 18, в котором ускатализатооа и дозиоующим устройствомр тановлен штеккер 19,соединенный про-:. размещенным внутри направляющего шта водами 20 с измерительными электротива и снабженным наружной микромет" 40 дами 10, Гнездо штеккера 18 соединерической головкой, внутренним микро- . но проводами с измерительным устройметрическим винтом и дозирующим ци- ством, расположенным в шкафу 2 (не линдром,которые связаны между собой показаны), Рядом с гнездом штеккера шарнирным соеДинением, пРичем дозирую расположен штуцер 21, соединенныйщий цилиндр связан посредством трубо 45 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 23поршнем со штоком и нагревательным с коническим днищем, на котором имеэлементом и образует с внУтРеннейется об атный клапан 24 ибй,трубопроводповерхностью направляющего штатива -" 75 соединяющий бачок 23 кольцевой герметичный зазор, которыйней 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 пространствомВ торце микрометрического винта 26 измерительных электродов, микрометрической головки 17 имеетсяКроме того, с целью повышения шарнир 27, при помощи которого винт точности доэирования жидкого катали соединен с торцом цилиндра 28, затора в парообразном состоянии, имеющим возможность осевого перемевнутри направляющего штатива установ.бО 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 штока 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 которогорасположен 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 штуцером 16. Сквозь отверстие в перегородке 37 проходит также трубка 40, которая гибким шлангом 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 осевым 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) . З 0 Буртик, упираясь в торец винта 26 головки 17 ( фиг, 3 ), ограничивает перемещение штока 32 и поршня 33 вверх. Кроме того, цилиндр 28 зафиксирован относительно штатива 14 гай- З 5 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 корпуса печи 5,Гильза 8 наполняется стержневой смесью, которая уплотняется крышкой 9. Затем гильза 8 вместе с крышкой 9устанавливается 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 литревоздуха.Для установки дозы необходимовращать микрометрическую головку 17.На наружной поверхности штатива 14и головке 17 имеются деления, соответствующие объему дозы катализатора.При вращении головки 17 винт 26 перемещается в осевом направлении, ашарнир 27 обеспечивает перемещениецилиндра 28 в осевом направлении бвэвращения вокруг оси, После установкинеобходимой дозы, которой соответствует определенное положение днищацилиндра, за рукоятку 12 столик 7вместе с гильзой 8, крышкой 9, измерительными .электродами 10 и крышкой 11 перемещают вверх и, повернуввокруг оси штатива 14, опускают вниз.При этом столик 7 опускается и крышка 11 герметизирует камеру 3. Одно-.временно с этим шток 15 нажимает наконечный выключатель 44, которыйвключает электрическую цепь измервтельного устройства, расположенногов шкафу 2, После включения измерительного устройства срабатывает электро-:1.магнитный соленоид 34 и втягиваетсердечник, соединенный со штоком 32.В результате этого поршень 33 перемеф;щается в крайнее нижнее положение.В цилиндре 28 возникает разрежение,при этом клапан 43 закрывается, аклапан 24 открывается. Под действиемразрежения жидкий катализатор из бачка 23 через трубопровод 25, шланг 30и трубку 31 поступает в цилиндр 28и заполняет его внутреннюю полость.Объем катализатора, находящегося вцилиндре, определяется расстояниемот торца поршня 33 до днища цилиндра28. Таким образом, перемещение цилиндра 28 винтом 26 вдоль оси штатива 14изменяет объем дозы,После отработкн реле времени измерительного устройства происходитотключение электромагнитного соленоида 34, и поршень 33 под действиемпружины 35 перемещается вверх. Приэтом клапан 24 закрывается и тем самям предотвращает поступление жидкогокатализатора обратно в бачок 23, аклапан 43 открывается, и катализаторчерез трубку 42, шланг 41 и трубку 40поступает в кольцевой зазор междутенкой штатива 14 и цилиндром 28.Поступивший в зазор катализатор скапливается в углублении наклонной пере"городки 38Одновременно 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 катализатора, При этом происходит испарение катализатора, и смесь воздухаи 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. В момент полного эатвердевания смеси ее электропровод- ность достигает минимума и процесс твердения завершается. Длительность твердения определяетля отрезком вре мени от начала продувки смеси до момента достижения минимума электропро-. водности.В случае использования плохо испаряемого катализатора или необходи О 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 межэлектродное пространство.наличие нагревательного элемента б Зо позволяет не только исследовать влияние нагрева смеси на процесс ее твер- дения, ио и расширить функциональные воэможности 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, 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 линдра до торца поршня 33. А это расстояние зависит от положения торца микрометрического винта 26.После заполнения цилиндра катализатором нажимают на гайку 45 и пере О 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. 55В 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 изобретения1. Устройство для определениядлительности твердения смесей, используемых при изготовлении литейныхстержней и форм с предпочтительнымспособом отверждения продувкой газообразным катализатором, содержащееизмерительное устройство, регистрирующий прибор, направляющий штатив инагревательную печь, снабженную столиком для установки гильзы с испытуемой смесью, крышкой, жестко связаннойсо столиком и имеющей возможностьперемещения в вертикальном направлении, в центральном отверстии которой установлени измерительные цилиндрические электроды, коаксиально расположенные один внутри другого и герметично соединенные между собой,причем наружный электрод снабженштуцером для подачи газообразногокатализатора в межэлектродное пространство, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью дозирования жидкого катализатора, перевода его в парообразное состояние и подачи к образцу смеси, а также повышения безопасности и удобства обслуживания, оноснабжено емкостью для жидкого катализатора и доэирующим устройством,размещенным внутри направляющего штатива и снабженным наружной микрометрической головкой, внутренним микрометрическим винтом и дозирующим цилиндром, которые связаны между собойшарнирным 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 внутреннейповерхностью направляющего штативакольцевой герметичный зазор, которыйограничен сверху и снизу перегородками и связан посредством клапана сдозирующим цилиндром, а посредствомштуцеров - с источником подачи воздуха и межэлектродным пространствомизмерительных электродов.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности дозирования, внутри направляющего штатива установленэлектромагнит с сердечником, соединенным со штоком поршня дозирующегоцилиндра, причем нижний конец штокаподпружинен и контактирует с пружинойпосредством упора.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. "1 ечагепзйч",: 1971, 19,Р 2, с. 50-53,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2689729/22-02,кп, В 22 С 9/12, 1978.1004849 Составитель С. Тепляковура Техред Т,Маточка Корректор Г.Огар едактор М каэ 1872 е ВНИ 130 Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектн Тираж 871 ПИ Государственного ком о делам изобретений и о ,. Москва, Ж, Раушска Подпитета, СССРкрыт ийнаб д. 4