DE4007798C1 - Hardening sand mould members - comprises mixing catalyst with carrier gas, mixing with sand, pressing sand, retrieving gas and hardening - Google Patents
Hardening sand mould members - comprises mixing catalyst with carrier gas, mixing with sand, pressing sand, retrieving gas and hardeningInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aushärten von Sand formkörpern, insbesondere Gießkernen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE-PS 37 36 775 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a method for hardening sand moldings, in particular casting cores according to the preamble of Claim 1, as for example from DE-PS 37 36 775 is known.
Als Katalysatoren werden bei Raumtemperatur flüssige, leicht flüchtige Amine verwendet, und zwar am häufigsten Triethylamin, Dimethylethylamin oder Dimethylisopropylamin. Da die Amine übelriechend und giftig sind, dürfen sich nicht an die Umwelt gelangen. Deswegen versucht man sie nach Möglichkeit aus dem Abluftstrom zu isolieren, zu reinigen und wieder zu verwenden. Soweit dies nicht möglich ist, wird der verbleibende Rest von Aminen aus der Abluft mittels eines sauren Mediums herausgewa schen oder thermisch nachverbrannt. Gemäß der eingangs ge nannten Druckschrift wird das Amin mittels eines Gastrennver fahrens unter Druckdifferenz an einer selektiv permeablen Mem bran in einem Permeatstrom angereichert und anschließend kon densiert, so daß das zunächst zurückgewonnene Amin in flüssiger Form wieder vorliegt. Dieser flüssige Katalysator enthält noch sehr viele Verunreinigungen, die gemäß der erwähnten Druck schrift durch eine fraktionierte Destillation abgeschieden und das reine Amin daraus isoliert wird, welches schließlich erneut kondensiert und der frischen Katalysatorflüssigkeit zugesetzt wird. Nachteilig an diesem Reinigungsverfahren ist der sehr hohe apparative und energetische Aufwand, weil sowohl das Kondensieren als auch das Destillieren energieverzehrende Ver fahren sind, die außerdem bei den relativ großen zu beherr schenden Gasmengen auch voluminöse und dementsprechend teure Anlagen erforderlich machen.The catalysts become light, liquid at room temperature volatile amines, most commonly triethylamine, Dimethylethylamine or dimethylisopropylamine. Because the amines are foul smelling and toxic, they must not harm the environment reach. That's why you try them out of the Isolate, clean and reuse exhaust airflow. If this is not possible, the rest of Amines are removed from the exhaust air using an acidic medium or afterburned thermally. According to the ge called publication is the amine by means of a gas separator driving under pressure difference on a selectively permeable membrane bran enriched in a permeate stream and then con densified so that the initially recovered amine in liquid Form again. This liquid catalyst still contains very many impurities, according to the pressure mentioned separated by fractional distillation and the pure amine is isolated therefrom, which finally again condensed and added to the fresh catalyst liquid becomes. The disadvantage of this cleaning process is that high equipment and energy expenditure because both that Condensing and distilling energy-consuming Ver driving, which can also be mastered with the relatively large ones gas quantities are also voluminous and accordingly expensive Make plants necessary.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Verfahren dahingehend zu verbessern bzw. zu vereinfachen, daß der Reinigungsvorgang vereinfacht und verbilligt wird.The object of the invention is that of the generic type Improve or simplify procedures in such a way that the cleaning process is simplified and cheaper.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Praktisch wird auf eine geson derte Reinigungsstufe verzichtet. Es hat sich nämlich überra schender Weise herausgestellt, daß in dem Gastrennverfahren sich die prozeßschädlichen Verunreinigungen auf der Retentatseite in einem durchaus brauchbaren Ausmaß anreichern. Zwar gelangen auch prozeßschädliche Verunreinigungen mit dem angereicherten Katalysator auch auf die Permeatseite; es kommt dort zu einem sich stabilisierenden Gleichgewichtszustand auf einem bestimmten Konzentrationsniveau dieser Verunreinigungen. Diese Konzentration von Verunreinigungen ist jedoch überra schender Weise für die Wiederverwendbarkeit des zurückgewon nenen Katalysators praktisch unschädlich. Trotz dieser rezyklierten Verunreinigungen bleibt die katalytische Wirkung der Amine in einem praktisch voll zufriedenstellenden Ausmaß erhalten.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved. Practically, one is separated No cleaning stage. Because it has overrun shenderly pointed out that in the gas separation process the harmful impurities on the Enrich the retentate page to a reasonable extent. Process contaminations also get with the enriched catalyst also on the permeate side; it comes there to a stabilizing state of equilibrium a certain concentration level of these impurities. However, this concentration of contaminants is excessive way for the reusability of the recovered natal catalyst practically harmless. Despite this Recycled impurities remain the catalytic effect the amines to a practically fully satisfactory extent receive.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden. Im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Verfahrensschemas nachfolgend noch erläutert; die einzige Figur zeigt ein Verfahrensschema zur Behandlung des Katalysators beim Aushärten von Sandform körpern. Advantageous embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken. Otherwise, the invention is based a process scheme shown in the figure below still explained; the only figure shows a process scheme to treat the catalyst when curing sand mold bodies.
Das in der Zeichnung dargestellte Verfahrensschema enthält eine Kernform 2, der, nachdem sie geschlossen und mit losem kunst harzbenetzten Kernsandgemisch gefüllt ist, über die Zulauflei tung 1 ein Gemisch aus Trägergas und gasförmigen, katalytisch wirksamen Amin zugeführt wird. Das in die Kernform 2 eingelei tete Trägergas/Katalysator-Gemisch wird über die Abzugleitung 5 möglichst vollständig abgesaugt; die Kernform 2 ist nach außen hin abgedichtet, wobei jedoch Falschluft 3 aus der Umgebung der Kernform mit eingesaugt wird. Bei dem Hindurchleiten des Trägergas/Katalysator-Gemisches durch die Kernform wird ein Teil des enthaltenen Katalysators an der Oberfläche der Sand korner adsorbiert und mit dem ausgehärteten Kern aus der Form entnommen. Der nicht vom Sand adsorbierte Anteil des Katalysa tors und Ausdünstungen des Kunstharzes bzw. seiner Härter- und Binderkomponenten sowie Ausdünstungen eines an die Wandung der Kernform vor dem Füllen mit Sand aufgetragenen Trennöles finden sich in dem abgesaugten Abgasgemisch wieder. Außerdem wird durch die eingesaugte Falschluft 3 laufend auch Wasserfeuch tigkeit aus der Umgebung mit in das abgesaugte Abgas einge schleppt. Selbstverständlich findet sich auch Staub unter schiedlicher Herkunft in dem abgesaugten Abgas.The process diagram shown in the drawing contains a core mold 2 , which, after it is closed and filled with loose resin-wetted core sand mixture, is fed via the inlet line 1, a mixture of carrier gas and gaseous, catalytically active amine. The carrier gas / catalyst mixture introduced into the core mold 2 is suctioned off as completely as possible via the exhaust line 5 ; the core mold 2 is sealed to the outside, but false air 3 is also sucked in from the surroundings of the core mold. When the carrier gas / catalyst mixture is passed through the core mold, part of the catalyst contained is adsorbed on the surface of the sand grains and removed from the mold with the hardened core. The portion of the catalyst not adsorbed by the sand and the evaporation of the synthetic resin or its hardener and binder components as well as the evaporation of a separating oil applied to the wall of the core mold before filling with sand can be found in the exhaust gas mixture extracted. In addition, due to the sucked-in false air 3 , water moisture activity from the surroundings is continuously dragged into the extracted exhaust gas. Of course, there is also dust of various origins in the exhaust gas extracted.
Nachdem in der Kernschießmaschine taktweise gearbeitet und der Sandformkörper ausgehärtet wird, fällt auch entsprechend takt weise und nur relativ kurzzeitig an der Abzugleitung 5 ein Ab gasgemisch an. In den Unterbrechungszeiten des Aushärtevor ganges, die durch Arbeitspausen, Formfüllen oder Kernentnahme und dgl. bedingt sind, ist die Gemischabzugsleitung mittels des Umschaltventiles 4 verschließbar.After working in the core shooter in cycles and the sand molding is cured, there is also a correspondingly cyclical and only for a short time on the exhaust line 5 from a gas mixture. In the interruption times of the hardening process, which are due to work breaks, mold filling or core removal and the like. The mixture discharge line can be closed by means of the changeover valve 4 .
Nach Durchlauf des abgesaugten Abgasgemisches durch einen Fil ter 6, in welchem Staub und andere Partikel zurückgehalten werden, gelangt das Abgas durch die Förderwirkung eines Ver dichters 7 über die Feedstromleitung 8 in die Gastrennanlage 9. After passage of the extracted exhaust gas mixture through a filter 6 , in which dust and other particles are retained, the exhaust gas passes through the conveying action of a poet 7 via the feed stream line 8 into the gas separation system 9 .
Diese arbeitet mit einer Druckdifferenz über eine selektiv permeable Membran 11 hinweg. Entsprechende Gastrennanlagen sind bereits bekannt, wozu beispielsweise auf die DE-OS′en 38 39 984 und 38 39 985 verwiesen werden kann. Der gezielt ausgewählte Membranwerkstoff weist für die einzelnen Komponenten des Gas gemisches unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeiten auf. Aufgrund eines durch eine Vakuumpumpe 13 gegenüber der Retentatseite aufrechterhaltenen Druckgefälles tritt eine Dif fusion durch die Trennmembran 11 hindurch auf. Bedingt durch unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeiten ähnlich wie bei einer Umkehrosmose reichern sich die schneller hindurchdiffun dierenden Komponenten auf der Permeatseite und die langsamer diffundierenden Gemischkomponenten auf der Retentatseite an. Durch gezielte Auswahl eines Membranwerkstoffes ist es also möglich, dafür zu sorgen, daß das Katalysatorgas sich auf der Permeatseite anreichert und daß die übrigen, prozeßschädlichen Bestandteile, insbesondere Wasserfeuchtigkeit und Härter, Bin der und Trennöl, sich auf der Permeatseite anreichern. Selbst verständlich ist in dem Retentat auch ein gewisser Anteil von Katalysator enthalten. Dieses Retentat wird über die Retentatleitung 10 abgezogen, worüber weiter unten noch Näheres ausgeführt ist. Das jenseits der Trennmembran 11 anfallende Permeat wird über die Permeatleitung 12 und die Vakuumpumpe 13 abgezogen und in einen Zwischenspeicher 17 gefördert. Dieser Zwischenspeicher dient im wesentlichen zur zeitlichen Mittlung bzw. Glättung von Schwankungen in dem Permeatstrom hinsichtlich Druck und/oder Konzentration. Mittels des Konzentrationsmeßge rätes 18 wird die Konzentration des Katalysatorgases in dem Permeat innerhalb des Zwischenspeichers 17 gemessen. Je nach Höhe dieser Katalysatorkonzentration kann das Permeat unter schiedlich weiterbehandelt werden.This works with a pressure difference across a selectively permeable membrane 11 . Corresponding gas separation plants are already known, for which reference can be made, for example, to DE-OSs 38 39 984 and 38 39 985. The specifically selected membrane material has different diffusion rates for the individual components of the gas mixture. Due to a pressure gradient maintained by a vacuum pump 13 opposite the retentate side, a dif fusion occurs through the separating membrane 11 . Due to different diffusion rates similar to a reverse osmosis, the faster diffusing components on the permeate side and the slower diffusing mixture components accumulate on the retentate side. Through targeted selection of a membrane material, it is therefore possible to ensure that the catalyst gas accumulates on the permeate side and that the other constituents which are harmful to the process, in particular water moisture and hardener, binder and separating oil, accumulate on the permeate side. It goes without saying that the retentate also contains a certain amount of catalyst. This retentate is withdrawn via the retentate line 10 , about which further details are given below. The permeate obtained beyond the separating membrane 11 is drawn off via the permeate line 12 and the vacuum pump 13 and conveyed into an intermediate store 17 . This buffer is essentially used for averaging or smoothing fluctuations in the permeate stream with respect to pressure and / or concentration over time. By means of the concentration measuring device 18 , the concentration of the catalyst gas in the permeate within the intermediate storage 17 is measured. Depending on the level of this catalyst concentration, the permeate can be further treated under different.
Es sei zunächst der Fall angenommen, daß die Katalysatorkon zentration in dem Zwischenspeicher 17 oberhalb eines gewissen Grenzwertes liegt, so daß das Permeat mittels des Verdichters 19 in den Vorratsspeicher 21 weitergefördert werden kann. Zu diesem Zweck bzw. in diesem Zustand sind die Ventile 33 und 44 geöffnet, wogegen die Ventile 32 und 45 geschlossen gehalten werden. In dem Vorratsspeicher 21 ist - gesteuert über das Druckmeßgerät 29 - ein ausreichend hoher Prozeßdruck aufrecht erhalten, so das ohne zusätzliche Förderpumpe das dort anste hende Gasgemisch notfalls in den Aushärtungsprozeß zurückge leitet, d. h. durch die Kernform 2 hindurchgepreßt werden kann. Unter der Annahme, daß die Katalysatorkonzentration in dem in nerhalb des Vorratspeichers 21 anstehenden Träger gas/Katalysator-Gemisches eine zum Aushärten ausreichend hohe Konzentration aufweist, kann für den Aushärtevorgang schußweise dieses Gemisch über die Anzapfleitung 36, das Umschaltventil 46 und die Zulaufleitung 1 in die Kernform eingespeist werden.It is initially assumed that the catalyst concentration in the intermediate store 17 is above a certain limit value, so that the permeate can be conveyed further into the store 21 by means of the compressor 19 . For this purpose or in this state, the valves 33 and 44 are open, whereas the valves 32 and 45 are kept closed. In the storage tank 21 - controlled by the pressure measuring device 29 - a sufficiently high process pressure is maintained, so that the pending gas mixture there, if necessary, is fed back into the curing process without additional feed pump, ie can be pressed through the core mold 2 . Assuming that the catalyst concentration in the carrier gas / catalyst mixture present in the storage tank 21 has a concentration which is sufficiently high for curing, this mixture can be shot by shot through the bleed line 36 , the switching valve 46 and the feed line 1 into the Core form can be fed.
Bei dem eben geschilderten Fall liegt die denkbar einfachste Gestaltung des Verfahrensablaufes vor, wobei, ausgehend von der Kernform 2, folgender Verfahrenskreislauf gebildet ist:In the case just described, the simplest possible design of the process flow is available, the following process cycle being formed, starting from core form 2 :
- Abzugsleitung 5,
- Umschaltventil 4,
- Filter 6,
- Verdichter 7,
- Feedstromleitung 8,
- Gastrennanlage 9,
- Trennmembran 11,
- Permeatleitung 12,
- Vakuumpumpe 13,
- Zwischenspeicher 17,
- Ventil 33,
- Verdichter 19,
- Ventil 44,
- Vorratsspeicher 21,
- Anzapfleitung 36,
- Umschaltventil 46 und
- Zulaufleitung 1.- exhaust line 5 ,
- changeover valve 4 ,
- filter 6 ,
- compressor 7 ,
- feed stream line 8 ,
- gas separation plant 9 ,
Separating membrane 11 ,
- permeate line 12 ,
- vacuum pump 13 ,
Buffer 17 ,
- valve 33 ,
- compressor 19 ,
- valve 44 ,
- storage memory 21 ,
- tap line 36 ,
- Changeover valve 46 and
- Inlet line 1 .
Unabhängig von dieser oder anderen Betriebsweisen des Verfah renschemas wird bei dem Verfahren das Reinigen und Sammeln des Katalysators in der Gasphase durchgeführt und auf ein voll ständiges Beseitigen von prozeßschädlichen Verunreinigungen verzichtet. Vielmehr werden aus dem von der Kernform 2 abge saugten Abgas die Verunreinigungen lediglich teilweise entreichert, wobei dieses Entreichern von Verunreinigungen zu gleich mit dem Trennen des aufgefangenen Gasgemisches in trägergasangereichertes Retentat und katalysatorangereichertes Permeat erfolgt. Die aus dem Feedstrom entreicherten Verunrei nigungen werden mit dem Retentat fortgetragen; zum Teil bleiben sie jedoch auch im Permeat enthalten und reichern sich in dem durch den Aushärteprozeß hindurchgeführten Kreislauf an, sta bilisieren sich jedoch auf einem bestimmten Niveau, welches jedoch für den Prozeß nicht weiter schädlich ist. Stabilitäts untersuchungen an probegehärteten Gießkernen haben ergeben, daß brauchbare Härteergebnisse erzielt werden können. Durch den Verzicht einer Katalysatorreinigung in der flüssigen Phase können erhebliche Energiekosten und Investitionskosten erspart werden. Das Kondensieren des Katalysators in die flüssige Phase und das fraktionierte Destillieren dieses Kondensates und seine anschließende Rekondensation bereiten - wie gesagt - erhebliche Energie- und lnvestitionskosten, die durch die vorliegende Er findung vermieden werden können. Zwar kann der Katalysator durch eine fraktionierte Destillation sehr gut gereinigt wer den, jedoch hat sich überraschender Weise herausgestellt, daß die katalytische Härtewirkung durch die verbleibenden Verun reinigungen so sehr nicht leidet und daß die mit einem rest verunreinigten Katalysator erzielbaren Härteergebnisse durchaus praktisch brauchbar sind. Regardless of this or other modes of operation of the process, the cleaning and collecting of the catalyst in the gas phase is carried out in the process and a complete elimination of contaminants harmful to the process is dispensed with. Rather, the contaminants are only partially de-enriched from the exhaust gas sucked off from the core mold 2 , this de-contamination of contaminants taking place at the same time as the separation of the collected gas mixture into carrier gas-enriched retentate and catalyst-enriched permeate. The impurities removed from the feed stream are carried away with the retentate; in part, however, they also remain in the permeate and accumulate in the cycle through the curing process, but stabilize at a certain level, which, however, is no longer harmful to the process. Stability tests on sample-hardened casting cores have shown that useful hardness results can be achieved. By dispensing with catalyst cleaning in the liquid phase, considerable energy costs and investment costs can be saved. The condensation of the catalyst in the liquid phase and the fractional distillation of this condensate and its subsequent recondensation, as mentioned, involve considerable energy and investment costs which can be avoided by the present invention. Although the catalyst can be cleaned very well by a fractional distillation, it has surprisingly been found that the catalytic hardening effect does not suffer as much as a result of the remaining impurities and that the hardness results which can be achieved with a residual contaminated catalyst are quite useful.
Nachfolgend sei auf verschiedene, mit dem dargestellten Ver fahrensschema ausübbare Verfahrensvarianten oder Verfahrens möglichkeiten, und zwar zunächst auf der Retentatseite einge gangen: In Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration in dem Retentat kann dieses - was jedoch wahrscheinlich weniger häufig der Fall sein wird - über die beiden geöffneten Ventile 31 und 43 und die Reinluftleitung 15 über Dach verblasen werden. In der Regel wird jedoch der Schadstoffgehalt in dem über die Retentatleitung 10 abgezogenen Retentat höher sein, als von der TA-Luft zugelassen. Deshalb ist eine Abluftnachbehandlung 14 vorgesehen, in die das Retentat bei geöffnetem Ventil 42 und geschlossenen Ventil 43 eingeleitet werden kann; selbstver ständlich ist dann auch das Ventil 31 geöffnet und das Ventil 30 geschlossen. Bei der Abluftnachbehandlung 14 wird zweckmä ßigerweise eine Säurewäsche, vorzugsweise mit Schwefelsäure vorgesehen. Die nachbehandelte und gereinigte Abluft kann schließlich ebenfalls über Dach ins Freie verblasen werden. In dem Verfahrensschema ist noch eine an dem Umschaltventil 4 ab zweigende Umgehungsleitung 34 vorgesehen, die die Möglichkeit eröffnet, die an der Kernform 2 austretende Abluft unmittelbar über das Ventil 41 und die Rückführleitung 35 in die Abluft nachbehandlung 14 einzuleiten. Sollte - beispielweise beim Durchblasen der Kernform mittels Preßluft - an der Kernform nur sehr wenig kontaminierte Luft austreten, so kann diese über die Umgehungsleitung 34 über das geöffnete Ventil 40 auch direkt über Dach ins Freie verblasen werden.In the following, various process variants or process options that can be practiced with the process scheme shown, first of all on the retentate side, are discussed: depending on the pollutant concentration in the retentate, this can be done via the two opened ones, which will probably be less often the case Valves 31 and 43 and the clean air line 15 are blown over the roof. As a rule, however, the pollutant content in the retentate drawn off via the retentate line 10 will be higher than permitted by the TA-Luft. Exhaust air aftertreatment 14 is therefore provided, into which the retentate can be introduced with valve 42 open and valve 43 closed; It goes without saying that the valve 31 is then opened and the valve 30 is closed. In the exhaust air aftertreatment 14 , an acid wash is preferably provided, preferably with sulfuric acid. The aftertreated and cleaned exhaust air can finally be blown out through the roof. In the process diagram, a bypass line 34 branching from the switching valve 4 is provided, which opens up the possibility of introducing the exhaust air emerging at the core mold 2 directly into the exhaust air aftertreatment 14 via the valve 41 and the return line 35 . If only very little contaminated air escapes from the core mold, for example when the core mold is blown by means of compressed air, then this can be blown directly into the open air via the bypass line 34 via the open valve 40 .
Von der Retentatleitung 10 zweigt - schaltbar durch das Ventil 30 - eine Rückführleitung 16 ab, die vor den Verdichter 7 in die Feedstromleitung 8 einmündet. Im Zusammenhang mit dieser retentatseitigen Rückführleitung muß auch eine entsprechende permeatseitige Rückführleitung, nämlich die Rückführleitung 37 erwähnt werden, die vom Zwischenspeicher 17 abzweigt und mit tels der Ventile 32 und 39 aufgeschaltet werden kann. Diese beiden permeatseitigen und retentatseitigen Rückführleitungen 37 bzw. 16 sind für eine Aufrechterhaltung eines kontinuier lichen Gastrennbetriebes in der Gastrennanlage 9 vorgesehen; es ist daran zu erinnern, daß das von der Kernform 2 abgezogene Abgas nur schußweise, also intermetierend und kurzzeitig an fällt, das aber das Gastrennverfahren kontinuierlich weiterge führt werden sollte. Während der Zeiten, in denen Abgas über die Abzugsleitung 5 von der Kernform 2 abgezogen wird, sind die erwähnten Rückführleitungen 37 und 16 geschlossen, wogegen in den Unterbrechungszeiten durch permeatseitige und retentatseitige Zirkulation das Gastrennverfahren aufrecht er halten wird; hierbei ist das Umschaltventil 4 geschlossen, um nicht unnötig viel Frischluft in den Verfahrenskreislauf ein zuschleppen.A return line 16 branches off from the retentate line 10 , which can be switched by the valve 30 and opens into the feed flow line 8 in front of the compressor 7 . In connection with this retentate-side return line, a corresponding permeate-side return line must also be mentioned, namely the return line 37 , which branches off from the intermediate store 17 and can be connected by means of the valves 32 and 39 . These two permeate-side and retentate-side return lines 37 and 16 are provided for maintaining a continuous gas separation operation in the gas separation system 9 ; It should be remembered that the exhaust gas drawn off from the core mold 2 occurs only in shots, that is, intermittently and briefly, but that the gas separation process should be continued continuously. During the times in which exhaust gas is drawn off from the core mold 2 via the exhaust line 5 , the recirculation lines 37 and 16 mentioned are closed, whereas in the interruption times the gas separation process is maintained by permeate-side and retentate-side circulation; Here, the changeover valve 4 is closed, so as not to drag an unnecessarily large amount of fresh air into the process circuit.
Anstelle einer permeatseitigen Rückspeisung des Permeats ist es in den Unterbrechungszeiten auch möglich, das Permeat über das Ventil 38 und die Rückführleitung 22 in die Feedstromleitung 8 vor den Verdichter 7 zurückzuspeisen, was den Vorteil hat, daß sich permeatseitig die Konzentration von Katalysatorgas inner halb des Permeatstromes erhöht. Diese Verfahrensmöglichkeit ist insbesondere dann angezeigt, wenn an dem Zwischenspeicher 17 eine zu geringe Konzentration am Katalysator festgestellt wird. Es ist auch denkbar, das Permeat gleichzeitig sowohl auf die Permeatseite der Gastrennanlage über die Rückführleitung 37 als auch in den Feedstrom über die Rückführleitung 22 zurückzu speisen, was den Vorteil hätte, daß auf der Permeatseite in nerhalb der Gastrennanlage ständig eine Strömung stattfindet, was die Gastrennung begünstigt. Das Mengenverhältnis einer Permeatrückführung über die permeatseitige Rückführleitung 37 bzw. feedstromseitige Rückführleitung 22 kann durch entspre chende Öffnungsquerschnitte an den Ventilen 38 bzw. 39 vorge geben werden. Instead of feeding the permeate on the permeate side, it is also possible in the interruption times to feed the permeate back through the valve 38 and the return line 22 into the feed flow line 8 in front of the compressor 7 , which has the advantage that the concentration of catalyst gas on the permeate side is within the permeate flow elevated. This possibility of the method is indicated in particular if an insufficient concentration of the catalyst is found in the intermediate store 17 . It is also conceivable to feed the permeate back to both the permeate side of the gas separation unit via the return line 37 and the feed stream via the return line 22 , which would have the advantage that there is a constant flow on the permeate side within the gas separation unit, which is what Gas separation favors. The quantitative ratio of a permeate recirculation via the permeate-side return line 37 or feed-stream-side return line 22 can be provided by corresponding opening cross sections on the valves 38 and 39 respectively.
Für den Fall einer gewissen Mindestkonzentration an Katalysa torgas innerhalb des im Zwischenspeicher 17 anstehenden Permeats kann dieses über den Verdichter in Richtung zum Vor ratsspeicher 21 weitergeleitet werden. Auch bei dieser Weiterführung des Permeates gibt es verschiedene Verfahrens möglichkeiten, wobei eine, nämlich die einfachste Verfahrens möglichkeit einer unmittelbaren, schußweisen Wiederverwendung des gespeicherten Trägergas/Katalysator-Gemisches über die An zapfleitung 36 bereits oben erwähnt wurde. Diese Möglichkeit ist nur dann gegeben, wenn die in dem Vorratsspeicher anste hende Konzentration des Gemisches an Katalysator für einen Aushärtevorgang ausreichend hoch ist und wenn zugleich auch der Speicherdruck in dem Vorratsspeicher 21 ebenfalls genügend hoch liegt. Sollte die eine oder die andere dieser beiden Bedin gungen nicht gegeben sein, so bietet das gezeigte Verfahrens schema folgende Möglichkeiten: durch Öffnen der Umgehungslei tungen 20 und 24 mittels des Ventiles 45 und Verschließen des Ventiles 44 kann das von dem Verdichter 19 geförderte Permeat bei geeigneter Stellung des Umschaltventiles 47 durch das Do siergerät 27 hindurch gefördert werden. In dem Dosiergerät kann, gespeist aus dem Flüssigvorrat 28 von Katalysator, das Trägergas auf definierte Endkonzentrationen mit Katalysator angereichert werden. Das solcherart auf ausreichend hohe, prozeßtaugliche Konzentrationen angereicherte Träger gas/Katalysator-Gemisch kann nun über die Rückspeisleitung 25 bei geöffnetem Ventil 48 durch die Wirkung des Verdichters 49 in den Vorratsspeicher 21 eingespeist werden. Das aus dem Zwi schenspeicher 17 abgezogene Permeat wird also vor seiner Samm lung in dem Vorratsspeicher 21 über das Dosiergerät 27 auf konzentriert. Auf diese Weise ist es möglich, in dem Vorrats speicher 21 laufend eine prozeßtaugliche Konzentration von Ka talysator in dem Gemisch aufrechtzuerhalten. In the event of a certain minimum concentration of catalyst gas within the permeate present in the intermediate storage 17 , this can be passed on via the compressor in the direction of the storage tank 21 . Also in this continuation of the permeate, there are various method options, one, namely the simplest method, of direct, batchwise reuse of the stored carrier gas / catalyst mixture via the tap line 36 has already been mentioned above. This possibility is only given if the concentration of the mixture of catalyst present in the storage tank is sufficiently high for a curing process and if at the same time the storage pressure in the storage tank 21 is also sufficiently high. If one or the other of these two conditions is not given, the process scheme shown offers the following options: by opening the bypass lines 20 and 24 by means of the valve 45 and closing the valve 44 , the permeate conveyed by the compressor 19 can be used in a suitable manner Position of the switching valve 47 through the Do siergerät 27 are promoted. In the metering device, fed from the liquid supply 28 of catalyst, the carrier gas can be enriched with catalyst to defined final concentrations. The carrier gas / catalyst mixture enriched in this way to sufficiently high, process-compatible concentrations can now be fed into the storage tank 21 via the feedback line 25 with the valve 48 open by the action of the compressor 49 . The permeate withdrawn from the intermediate storage 17 is thus concentrated on the metering device 27 before it is collected in the storage 21 . In this way, it is possible to continuously maintain a processable concentration of catalyst in the mixture in the reservoir 21 .
Anstelle einer Aufladung des Vorratsspeichers 21 aus dem Permeat bzw. aus dem Zwischenspeicher 17 ist es auch möglich, den Vorratsspeicher aus einer externen Druckluftzufuhr 26, die bei geeigneter Stellung des Umschaltventiles 47 in das System eingeführt werden kann, und über das Dosiergerät 27 über die geöffnete Rückspeisleitung 25 und den Verdichter 29 mit aus reichend hoch konzentriertem Trägergas/Katalysator-Gemisch aufzuladen, wobei dieser Aufladevorgang bis zu beliebigen, von dem Vorratsspeicher tolerierbaren Drücken fortgeführt werden kann.Instead of charging the supply store 21 from the permeate or from the intermediate store 17 , it is also possible to supply the supply store from an external compressed air supply 26 , which can be introduced into the system with a suitable position of the changeover valve 47 , and via the metering device 27 via the open one Charge the feed line 25 and the compressor 29 with a sufficiently highly concentrated carrier gas / catalyst mixture, this charging process being able to be continued up to any pressures tolerable by the storage reservoir.
Schließlich sieht das Verfahrensschema noch eine dritte Mög lichkeit vor, den Vorratsspeicher 21 mit einem ausreichend stark konzentrierten Trägergas/Katalysator-Gemisch aufzuladen, wobei diese Möglichkeit vor allem dann in Betracht kommt, wenn in dem Vorratsspeicher 21 zwar mengenmäßig genügend Trägergas, d. h., ein ausreichend hoher Druck vorhanden aber die Katalysa tor-Konzentration zu gering ist: und zwar kann das in dem Vor ratsspeicher 21 bevorratete Gasgemisch über die Umgehungslei tung 23 und das Rückschlagventil 50 sowie über die Umgehungs leitung 24 zum Dosiergerät 27 abgezogen, dort angereichert und über den Verdichter 49 und die Rückspeisleitung 25 wieder in den Vorratsspeicher zugeführt werden.Finally, the process diagram also provides a third possibility of charging the storage tank 21 with a sufficiently strongly concentrated carrier gas / catalyst mixture, this possibility being considered especially when there is sufficient carrier gas in the storage tank 21 , ie a sufficient amount High pressure is present but the catalyst concentration is too low: namely, the gas mixture stored in the storage tank 21 can be withdrawn via the bypass line 23 and the check valve 50 and via the bypass line 24 to the metering device 27 , enriched there and via the compressor 49 and the regenerative line 25 are fed back into the store.
Schließlich steht auch noch eine weitere Betriebsmöglichkeit offen: der Aushärtevorgang kann auch ganz ohne den Vorrats speicher 21 unmittelbar seitens der externen Druckluftzufuhr 26 über das Dosiergerät 27 mit einem ausreichend hoch angerei cherten Trägergas/Katalysator-Gemisch versorgt werden, wobei diese Gemischversorgung ebenfalls schußweise arbeiten würde. Diese Möglichkeit wird man jedoch auf Ausnahmefälle beschrän ken, weil ein schußweises entnehmen von Träger gas/Katalysator-Gemisch aus dem Vorratsspeicher 21 über die Anzapfleitung 36 zweckmäßiger ist als eine diskontinuierliche und nur jeweils kurzzeitige Betriebsweise des Dosiergerätes 27.Finally, there is also another operating option available: the curing process can also be supplied with a sufficiently highly enriched carrier gas / catalyst mixture without the reservoir 21 directly from the external compressed air supply 26 via the metering device 27 , whereby this mixture supply would also work in shots . However, this possibility will be limited to exceptional cases, because a shot-wise removal of carrier gas / catalyst mixture from the storage tank 21 via the tap 36 is more expedient than a discontinuous and only brief operation of the metering device 27 .
Schließlich kann bei Inkaufnahme einer diskontinuierlichen Ar beitsweise des Dosiergerätes 27 und für den Fall, daß der Vor ratsspeicher 21 zwar mit sehr hohem Druck von Trägergas aber bei geringer Katalysatorkonzentration gefüllt ist, der Vor ratsspeicher 21 dadurch leer gefahren werden, daß dieses an sich zu magere Gemisch über die Umgehungsleitungen 23 und 24 schußweise in dem Dosiergerät 27 auf prozeßtaugliche Werte an gereichert und sofort über die Zulaufleitung 1 der Kernform 2 zugeführt wird.Finally, at the cost of a discontinuous operation of the metering device 27 and in the event that the storage tank 21 is filled with very high pressure of carrier gas but with a low catalyst concentration, the storage tank 21 is run empty by the fact that it is too lean Mixture by way of the bypass lines 23 and 24 in batches in the metering device 27 is enriched to process-suitable values and is immediately fed to the core mold 2 via the feed line 1 .
Da - abgesehen von dem Flüssigvorrat 28 an frischem Katalysator - der Katalysator innerhalb des Systems lediglich in Gasform, wenn auch in unterschiedlichen Konzentrationen innerhalb eines Trägergases vorliegt, bietet das Verfahrensschema vielfältige Möglichkeiten zur Prozeßgestaltung, um allen Eventualitäten während des praktischen Betriebes in geeigneter Weise begegnen zu können. Es ist hierbei nicht nur an einen gleichbleibend anhaltenden Produktionsbetrieb, sondern auch an Störmöglich keiten, längere Arbeitsunterbrechungen z. B. am Schichtende oder am Wochenende oder an den Anfahrbetrieb am Schichtbeginn zu denken, wobei diese Aufzählung keineswegs vollständig zu sein braucht. All diesen unterschiedlichen Betriebszuständen kann - wie gesagt - auf einfache Weise flexibel begegnet werden.Since - apart from the liquid supply 28 of fresh catalyst - the catalyst within the system is only in gaseous form, even if it is present in different concentrations within a carrier gas, the process scheme offers a variety of options for process design in order to suitably deal with all eventualities during practical operation can. It is not only a constant production operation, but also in terms of malfunctions, longer interruptions such. B. at the end of the shift or at the weekend or to think of the starting operation at the beginning of the shift, although this list need not be complete. As mentioned, all of these different operating states can be flexibly dealt with in a simple manner.
Claims (6)
- - anschließend wird das aus der Form wieder austretende Gas gemisch möglichst vollständig aufgefangen und
- - mittels eines Gastrennverfahrens unter Druckdifferenz an einer selektiv permeablen Membran in ein von Trägergas entreichertes und mit Katalysator angereichertes Permeat einerseits und in ein von Katalysator entreichertes Retentat andererseits getrennt,
- - der im Permeat enthaltene Katalysator wird gereinigt und zur Wiederverwendung beim Aushärteprozeß gesammelt,
- - Then the gas mixture emerging again from the mold is collected as completely as possible and
- separated on the one hand by means of a gas separation process under pressure difference on a selectively permeable membrane into a permeate depleted of carrier gas and enriched with catalyst and on the other hand into a retentate depleted of catalyst,
- the catalyst contained in the permeate is cleaned and collected for reuse in the curing process,
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904007798 DE4007798C1 (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Hardening sand mould members - comprises mixing catalyst with carrier gas, mixing with sand, pressing sand, retrieving gas and hardening |
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DE4007798C1 true DE4007798C1 (en) | 1991-02-14 |
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ID=6401992
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4225436C1 (en) * | 1992-07-31 | 1993-11-25 | Daimler Benz Ag | Process for the catalytic hardening of sand moldings |
DE10356634B4 (en) * | 2002-12-05 | 2006-03-30 | Zimmermann, Jürgen, Dr. | Method and apparatus for producing cores in core shooters |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3736775C1 (en) * | 1987-10-30 | 1988-04-28 | Daimler Benz Ag | Process for hardening sand moldings |
DE3839985A1 (en) * | 1988-11-26 | 1990-02-22 | Daimler Benz Ag | Permeation device for enriching or depleting gas constituents in or of gas mixtures |
DE3839984A1 (en) * | 1988-11-26 | 1990-02-22 | Daimler Benz Ag | Permeation device for enriching or depleting gas constituents in or of gas mixtures |
-
1990
- 1990-03-12 DE DE19904007798 patent/DE4007798C1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3736775C1 (en) * | 1987-10-30 | 1988-04-28 | Daimler Benz Ag | Process for hardening sand moldings |
DE3839985A1 (en) * | 1988-11-26 | 1990-02-22 | Daimler Benz Ag | Permeation device for enriching or depleting gas constituents in or of gas mixtures |
DE3839984A1 (en) * | 1988-11-26 | 1990-02-22 | Daimler Benz Ag | Permeation device for enriching or depleting gas constituents in or of gas mixtures |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4225436C1 (en) * | 1992-07-31 | 1993-11-25 | Daimler Benz Ag | Process for the catalytic hardening of sand moldings |
DE10356634B4 (en) * | 2002-12-05 | 2006-03-30 | Zimmermann, Jürgen, Dr. | Method and apparatus for producing cores in core shooters |
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