NO820198L - Fremgangsmaate for dosert tilfoersel av brensler ved fremstilling av stoepesandformer, og apparat for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for dosert til-førsel, av. brensler ved fremstilling av støpesandformer ifølge krav l's overbegrep. Oppfinnelsen angår likeledes et'apparat for utførelse av fremgangsmåten.

En rekke forskjellige fremgangsmåter for fremstilling

av sandformer for støperiformål er kjente, deriblant også slike hvor en trykkimpuls som fører til at sanden fortettes, dannes ved hjelp av eksoterm reaksjon for en gass. Da brenselgassene må tilføres til forbrenningskammeret. i nøyaktig regulerte mengder eller mengdeforhold for at alle former skal få deri samme fortetningsgrad, er i henhold til teknikkens stand.to forskjellige mengdemålemetoder blitt anvendt. Enten ble gass tatt fra en gasskilde med konstant trykk i løpet av en viss tid og over en definert strømnings-motstand, hvorved et definert volum ble tatt under normalt trykk hhv. en definert vektmengde, eller volumet ble målt direkte ved hjelp av et gassmeter. I begge tilfeller er målingene forholdsvis unøyaktige, og det oppstår sving-ninger i brenselblandingen og derved en ikke reproduserbar fortetningsgrad for formene. I førstnevnte tilfelle er det bare med betydelig og høykostkreveirde regulering mulig å holde trykket konstant innen snevre områder, og i det annet tilfelle blir trykket overhodet ikke regulert, og det antas at dette er konstant. Deri største ulempe ved disse kjente fremgangsmåter består imidlertid i at deres funksjonsforløp er for langsomt og at de derfor bare i begrenset grad eller overhodet ikke kan anvendes for taktstyrte formanlegg,.

Det tas ved- oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for utførelse av fremgangsmåten, ved hjélp av.hvilke ulempene som teknikkens stand er be-heftet med skal kunne unngås, og ved hjelp av hvilke en konstant vektmengde av brensel på enkel måte skal kunne inn-føres i forbrenningskammeret i løpet av forholdsvis kort tid.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med en fremgangsmåte som angitt i patentkrav l's overbegrep og med et apparat for utførelse av fremgangsmåten og som angitt i patentkrav 5's overbegrep, og fremgangsmåten og apparatet ifølge opp-

finnelsen er særpreget ved de trekk som er angitt i hhv.

krav l's og krav 5's karakteriserende del.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli nærmere "beskrevet under henvisning til tegningen som' viser en prinsippskisse for doseringsapparatet ifølge oppfinnelsen for tilførsel av ett eller flere brensler eller brenselkomponenter til en formmaskin.

I en formmaskins forbrenningskammer 1 som er åpen på

én side, er en vifte 2 anbragt som drives av en motor 3 og som har til oppgave å bringe det dosert tilførte brensel sammen med luft til dets optimalt antennbare tilstand. Et lukket forbrenningsrom erdannet av en formkasse 37 som er fylt med sand og forsynt med en påsatt ifyllingsramme 38 og står i forbindelse med forbrenningskammerets 1 åpne side. 1 dette rom av forbrenningskammeret 1 blir brennstoffbland-ingen dannet dersom brenslet ikke er blitt blandet på forhånd, og bragt til å reagere eksotermt ved antennelse med en tenn-plugg 4.

For fortetningsfasen som er integrert i arbeidssyklusen for fremstillingen av formene, er forbrenningskammeret 1 forsynt med en brenseltilførsel 11, en tenninnretning 23 og eventuelt en spyleinnretning 5, 6, 7, 10 for de forbrente gasser. Disse gasser kan imidlertid også fjernes via forbrenningskammerets 1 åpne side. I dette tilfelle vil viften 2 bli anvendt for spyling av forbrenningskammeret 1 når dette er åpent.

Spyleinnretningen for de forbrente gasser kan utgjøres av en regulerbar ventil 6 og av en spyleventilåtor 7 som via en kopling 5 står i forbindelse med forbrenningskammeret 1

og drives av en motor 10. Ventilen 6 står via en ledning 26

i forbindelse.med et sentralt styreanlegg 22. Motoren 10 kan også manøvreres via styreanlegget 22.

Apparatet for brenseltilførselen består i det vesent-lige av en tilførselsledning 29 til hvilken brensel tilføres enten direkte fra en trykkledning 21 i et ledningsnett eller via en kompressor eller en lagerbeholder for brensel. Når flytende eller faste brensler tilføres, vil det sørges for at innmatningen i tilførselsledningen 29 vil bli foretatt ved anvendelse av et tilbéredningsanlegg som ikke er nærmere beskrevet.

En bryterventil 18 står i forbindelse med tilførsels-ledningen 29 og kan betjenes elektrisk eller elektropneumat-isk. Ventilen 18 står på deri ene side i forbindelse med en trykkbegrensningsbryter 17 som kan innstilles på en øvre og en nedre trykkterskeTverdi, og på den annen side i forbindelse med det sentrale styreanlegg 22. En trykkbegrensningsbryter 17 med meget snever brytehysterese blir da fortrinnsvis anvendt.

En doseringsbéholder 14 er anordnet efter bryterveritilen 18 og har et innvendig gasstrykk som kan avleses ved hjelp av et tilkoblet manometer 16. Dette kan kobles ut med en kran 15. Når støv anvendes som brenselkomponent, er doseringsbeholderen 14 ytterligere forsynt med en homogenisator hhv. en blandepropell 41. Dessuten må en blandingsbeholder 40 være anordnet foran doseringsbeholderen 14 for å blande brenselkomponentene når flere brenselkomponenter . anvendes, eller en separat doseringsbéholder må anvendes for hvert brensel dersom blandingen først skal finne sted.i forbrenningsrommet, spesielt ved anvendelse av gasser.

Det er fordelaktig for å kunne holde, forholdet mellom brensel og oxydasjonsmiddel konstant at forbreriningskammerets og doseringsbeholderens temperatur er gjensidig avpasset i forhold til hverandre. En spesielt fordelaktig utførelses-form er da en anordning hvor doseringsbeholderen er utformet som en del av forbrenningskammeret, f.eks. som en kappe rundt styrerøret 14a.

Mellom doseringsbeholderen 14 og forbrenningskammeret 1 er en ladeventil 13 anordnet i ledningen 30 for å overføre brenslet til forbrenningskammeret 1, idet ventilen 13 står i forbindelse med den sentrale styreinnretning 22 via en styreinnretning 24. Derved blir, på:>samme måte som ved ifyllingsveritileri 18, . åpningsimpulsen utløst fra styreinn-retningen 22 via en. styreinnretning 25, og stengeimpulsen blir utløst av trykkbegrensningsbryteren 17. Mellom ladeventilen 13 og forbrenningskammerét 1 og i serie med ladeventilen 13 er en tilbakeslagsventil 12 anordnet. Denne tar da opp eksplosjonstrykket fria f orbrenningskammeret 1 og beskytter dermed ladeventileri 13 og skjermer samtidig denne mot de forbrennende gassers høye temperaturer.

Dessuten kan en trykkreguleringsanordning 19 være bygget inn i trykkluftledningen 32, og ved hjelp av trykk-reguleringsanordningen kan lufttrykket som er nødvendig for

c ...... ^ ( å betjene de to ventiler 13 og 18,når sterke trykksving-ninger oppstår i trykkluftnettet 20, holdes konstant.

Ladeventilen 13 oppviser en endebryter 35 som er inn-stilt på ladeventilens lukkestilling og som avgir en styre-impuls for tenninnretningen 2 3 med derpå følgende utløsning av tenningen ved hjelp av. tennpluggen 4. Tilførselsled-ningen 30 står via eri dysetilførselsåpning lia i forbindelse med forbrenningskammeret 1.

Mellom forbrenningskammerets 1 underkant og ifyllings-rammens 38 øvre kant er fortrinnsvis en sikkerhetsbryter

36 bygget inn i funksjonskretsen.

På den ene side blir tenningen som utløses av endebryteren 35 bare frigitt når bryteren 36 befinner seg i lukkestilling. På den annen side skal én- innsprøytning av brensel i forbrenningskammeret 1 bare kunne foretas når endebryteren 36 befinner seg i lukket stilling, dvs.. når ifyll-ingsrammen 38 og formkassen 37 holder forbrenningskammerets 1 åpningsside avstengt. Det samme er tilfelletnår spyle-innretningens ventil 6 er lukket og endebryteren 42 som betjenes ved hjelp av denne, befinner seg i lukket stilling. For dette formål tilføres signalene til bryterne 35, 36 og

42 for en logisk "UND"-kobling 39.

Det beskrevne anlegg funksjonerer som følger: Doseringsbeholderen 14 blir fylt med én.gass som står under trykk (fyllingsfase), til en på forhånd bestemt trykkterskelverdi, f.eks. 3 atms., ved hjelp av ventilen 18.

Når trykkterskelverdien er blitt nådd, stenger trykkbegrensningsbryteren 17 for.gasstilførselen. Derefter blir forbrenningskammeret.1 som er åpent på én side, spylt med friskluft, f.eks. ved hjelp av viften 2, og derefter stengt på sin å<p>ne side med en formkasse 37 som er forsynt med en påsatt ifyllingsramme 38. I forbrenningsrommet som på denne måte

fås, blir gass innført fra doseringsbeholderen 14 ved å

åpne ventilen 13 når ventilen 18 er stengt, inntil en nedre trykkterskelverdi er blitt nådd i doseringsbeholderen 14.

Når denne nedre trykkterskéiverdi er blitt nådd, stenger trykkbegrensningsbrytereri 17 for gassinnføringen, og efter en på forhånd gitt tid mottar tenninnretningen 23 en impuls, og den innsprøytede gass bringes til eksoterm reaksjon.

Efter at ventilen 13 er blitt stengt, åpnes ventilen 18, hvorved doseringsbeholderen 14 igjen blir fylt inntil den på forhånd bestemte øv^e trykkterskelverdi er blitt nådd.

Når denne øvre trykkterskelverdi er blitt nådd, stenger trykkbegrensningsbrytereri 11 igjen for tilførselen. Ved at det anvendes en trykkbegrensningsbryter 17, spesielt med snever bryterhysterese, sikres en ytterst nøyaktig dosering av gassene i praksis.

Ved et valgt forhold for brenselblandingen og ved et

gitt volumforhold mellom forbrenningsrom og doseringsbe-holderrom er således sluttrykket i doseringsbeholderen bestemt for et på forhånd gitt begynnelsestrykk. Typiske verdier for de øvre og nedre trykkterskelverdier, f.eks.

ved anvendelse av jordgass, er 3 atm. og 0,5 atm.

Når doseringsbeholderen forsynes fra et gassnett, f.eks. et jordgassnett, som står under et trykk av ca. 3,5 atm.,

er det enkelt å nå et trykk på 3 atm. i doseringsbeholderen, og dette gjelder også når en lagerbeholder med reduserbart overtrykk anvendes. Dersom imidlertid.en kompressor anvendes, er det av energimessige grunner gunstigere å velge et lavere overtrykk i doseringsbeholderen, men til gjengjeld et større volum for denne.

Gasstilførselen til forbrenningsrommet finner følgelig sted i to faser, en fyllingsfase og en ladefase. I fyllingsfasen blir doseringsbeholderen fylt forholdsvis "langsomt" inntil en nøyaktig fastlagt øvre trykkterskelverdi for å oppnå en nøyaktig definert mengde av en gass. I ladefasen derimot blir gassen "hurtig" overført til forbrenningsrommet fra doseringsbeliolderen under opphevelse av trykket i doseringsbeholderen inntil en på forhånd bestemt nedre trykkterskelverdi er blitt nådd.

Ved hjelp av et slikt apparat kan en nøyaktig bestemmelse av sammensetningen av forholdet luft-gass oppnås, hvorved en absolutt miljøvennlig forbrenning og likeledes en definert og reproduserbar fortetningsgrad for sanden sikres.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for dosert tilførsel av brensler ved fremstilling av støpesandformer, hvor et brensel eller en blanding av brensler tilføres til et forbrenningskammer via en forminnretning og bringes til eksoterm reaksjon, karakterisert ved at en doseringsbéholder med brensel eller med én eller flere bestanddeler for en brenselblanding fylles inntil en øvre trykkterskelverdi er blitt nådd, hvorefter trykket senkes til en nedre trykkterskelverdi- i doseringsbeholderen mens brenslet overføres fra denne til forbrenningskammeret.

2. Fremgangsmåte ifølge Tcrav 1, karakterisert ved at forbrenningskammeret spyles med frist luft og settes under atmosfæretrykk, og at ett eller flere forskjellige brensler derefter innføres i forbrenningskammeret fra én eller flere doseringsbeholdere.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver bestanddel i brenselblandingen tilføres til forbrenningskammeret via en egen doseringsbéholder.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at gassformige, flytende eller faste materialer anvendes som brenselbestanddel.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den øvre eller nedre trykkterskelverdi bestemmes i avhengighet av temperaturfor-skjellen mellom arbeidstemperaturen i doseringsbeholderen og arbeidstemperaturen i forbrenningskammeret.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at doseringsbeholderens temperatur og forbrenningskammerets temperatur gjensidig kan tilpasses til hverandre.

7. Doseringsapparat for en formmaskin for fremstilling av støpesandformer, med et forbrenningskammer og en forminnretning som kan forbindes med forbrenningskammeret, og med en tilførselsinnretning for et brensel som skal forbrennes i forbrenningskammeret under dannelse av et overtrykk som er tilstrekkelig til å fortette sanden i form-innretningen, karakterisert ved at i tilførselsledningen (29,30) for brenslet er en doseringsbéholder (14) anordnet i hvilken brenslet fra en lagerbeholder, et ledningsnett eller en kompressor kan lagres under høyere trykk enn i forbrenningskammeret (1) hhv. i forbrenningsrommet under en fyllingsfase, og at det mellom fyllingsfasen som varer inntil en øvre trykkterskelverdi er blitt nådd på et trykk-målested og en ladefase som varer inntil en nedre trykkterskelverdi er blitt nådd og i løpet av hvilken brenslet over-føres fra doseringsbeholderen (14) til forbrenningskammeret (1) hhv. til forbrenningsrommet, omkobles ved hjelp av bryterventiler (13,18).

8. Doseringsapparat ifølge krav 7, karakterisert ved at bryterventilene (13,18) er styrte ventiler som avslutter fyllingsfasen hhv. ladefasen når en hhv. øvre og nedre trykkterskelverdi er blitt nådd på trykkmålestedet.

9. Doseringsapparat ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at en trykkbegrensningsbryter (17) er bygget inn mellom bryterventilene (13,18) og står i forbindelse med doseringsbeholderen (14).

10. Doseringsapparat ifølge krav 7-9, karakterisert ved at en blandebeholder (14) er anordnet foran doseringsbeholderen eller -beholderne (14) for å blande flere brenselkomponenter med hverandre.

11. Doseringsapparat ifølge krav 7-10, karakterisert ved at en tilbakeslagsventil (12) som , åpner i retning mot forbrenningskammeret (l)j er anordnet mellom bryterventilen (13) for ladefasen og forbrenningskammeret (1) .

12. Doseringsapparat ifølge krav 7-9 eller 11, karakterisert ved at en blandeinnretning er anordnet i doseringsbeholderen (14) for å virke som homogenisator for faste brenselkomponenter.

13. Doseringsapparat ifølge Tcrav 7, karakterisert ved at doseringsbeholderen er utformet som en del av forbrenningskammeret.