186646. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kis viszkozitású szilikát olvadékok öntéséhez
1 186.646 2 A találmány nagy hőmérsékletű, kis viszkozitású, spontán kristályosodásra hajlamos szilikátolvadékok öntéséhez alkalmas berendezésre vonatkozik. Bizonyos speciális összetételű szilikátolvadékokat fel lehet használni szobrászipari műtárgyak és díszítőburkolólapok előállítására. Ezekre a szilikátolvadékokra az. jellemző, hogy egyrészt 1200—1400 °C hőmérséklettartományban hígfolyósak, azaz kicsi - 100- 1000 dPajsec értékű - a viszkozitásuk, másrészt pedig spontán kristályosodnak. A szilikátolvadékok összetételük és hőmérsékletük következtében szükségképpen kis viszkozitásúak is kell legyenek, mert csak ekkor alkalmasak - a megfelelően előkészített öntőforma esetében — a szobrászipari műtárgyak és díszítő-, burkolólapok előállításánál arra. hogy a legfinomabb részleteket kitöltsék. Eddig a szilikátolvadékok öntésével, formázásával és adagolásával kapcsolatos problémák főként az üvegiparban az öblösüveg gyártásánál merültek fel. Itt azonban az üvegolvadék viszkozitása 2000-10000 dPa/sec értékek közé esik, azaz. az üvegolvadék mézszerűen, nehezen folyós. Az ilyen íivegolvadékok adagolására pl. az USA-beli Emhart Manufacturing Co. és az. angol British Hartford Co. fejlesztettek ki ün. cseppadagoiókat, amelyek függőlegesen mozgó samott dugóval, keverőhengerrel és vágóollóval működnek. (Dr. Fay V. Tooley: The Handbook of Glassmanufacture. Books for Industry Inc. New York, 1974., E.B. Shand: Glass Engineering Handbook. Me. Graw- Hill. Book Co. 1958., valamint Griegerich-Trier: Glassmaschinen. Springer Verlag. Berlin. 1964.) Ezek az ismert üvegolvadék-adagoló berendezések azonban teljesen használhatatlanok az egy vagy két nagyságrenddel kisebb viszkozitású olyan szilikátolvadékok adagolásánál, amelyeket szobrászipari műtárgyak és díszítő-, burkolólapok alapanyagaiként lehet alkalmazni. Ezeknek a speciális összetételű, kis viszkozitású és spontán kristályosodó szilikátolvadékoknak az öntéséire/, adagolásához alkalmas berendezést — a tudomásunk szerint - a szakirodalom mégnem ismertetett. Célul tűztük ki tehát, hogy a nagy hőmérsékletű, kis viszkozitású, spontán kristályosodó szilikátolvadékok öntéséhez, adagolásához is alkalmas berendezést fejlesszünk ki. Ennek speciális szilikátolvadéknak, amely alkáiifém-oxidot, alkáliföldfém-oxidot és szilicium-dioxidot, valamint adott esetben színező fémoxidot tartalmaz, a már említett egyik jellemző tulajdonságára tekintettel — hogy spontán kristályosodik - aminek folytán az összetételnek, a hőmérsékletnek és az öntvény méretének, a hűlés sebességének függvényében változik a kristályossági fok és a kristályok szemcsemérete, a berendezéssel szemben az a követelmény is fellép, hogy az öntés sebességét változtatni lehessen. Továbbá figyelembe véve azt a körülményt is, hogy pl. a díszítő., burkolólapok folyamatos üzemű öntéséhez a szilikátolvadékból azonos tömegű adagokat keli képezni, a berendezésnek alkalmasnak kell lennie arra is, hogy a kis viszkozitású híg folyós szilikátolvadék-áramból egyenletes ütemben képezzen mindig azonos tömegű adagokat. A nagy hőmérsékletű, kis viszkozitású, spontán kristályosodó szilikátolvadékok öntéséhez, adagolásához alkalmas, találmány szerinti berendezést az jellemzi, hogy a szilikátolvadékot tartalmazó olvasztókemencének vagy edénynek a célszerűen kúpos kiképzésű kifolyónyilása felett érmek tengelyirányában mozgatható, abban beleülő — előnyösen forgó-homogenizáió dugója és a kifolyónyílás alatt vízszintes tengely körül forgatható, csészékkel ellátott forgókanala, valamint a kifolyónyílás és a forgókanál között záró vagy nyitott állásba hozható ollóskanala van. A találmány szerinti berendezést sematikus rajzban az 1. ábra és ezzel kapcsolatosan az alábbi leírás ismerteti. A szobrászipari műtárgyak és díszítő-, burkolólapok előállítási anyagaként felhasznált nagy kristályosodási képességű, kis viszkozitású szilikátolvadékot 40 súly% kis vastartalmú kvarchomok, 5 -7 súly% nátrium-karbonát és 53-55% súlyú kis vastartalmú dolomit, keverékéből állítjuk elő - adott esetben kis mennyiségű színező fémoxidok hozzáadása mellett - az 1 olvasztókemencében, vagy hőntartásra alkalmas edényben, ahol az anyagkeverék szokványos módon 1200 °C feletti hőmérsékleten tartva alkotja a 2 szilikátolvadékot. A megfelelően gá/.talanított 2 szilikátolvadékot, célszerűen 1280-1340 °C hőmérséklétén tartott állapotában — amikor is a viszkozitása 100-1000 dPa/sec értékek közé esik, azaz hígfolyós — a célszerűen kúpos kialakítású 3 kifolyónyíláson át ürítjük le. A 3 kifolyónyílás kúpos kialakításához üleszkedő 4 dugó tengelyirányban., célszerűen felfelé vagy lefelé való mozgatásával szabályozható a szilikátolvadék kiáramlása. A 4 dugót egy előnyös kialakítási mól szerint hossztengelye körüli forgómozgásban tartjuk, miáltal homogenizáló hatást fejt ki. A 4 dugónak pl. felfelé mozgása következtében a 3 kifolyónyíláson keresztül a 2 szilikátolvadék áramlása kisebb vagy nagyobb mennyiségben megindul és gravitációsan belefolyik az. alatta elhelyezkedő és a 6 vízszintes tengely körül szakaszosan elforgatott ün. 8 forgókanál csészéi közül abba, amelyik éppen felül helyezkedik el. A 2 szilikátolvadék kellő mennyiségének a 7 csészébe való lefolyása után a csésze és a kifolyónyílás között elhelyezett és a mindeddig nyitott állásban levő 5 ollóskanál összezáródik és így egy rövid időre megszakítja a szilikátolvadék áramát. Ezzel összhang, ban ,a forgókanál I80°-os fordulatot tesz a 6 vízszintes tengelye körül és így az eddig felül levő 7 csészéből a benne levő szilikátolvadék egy adagban kiöm. lik az alatta elhelyezkedő 9 formába. Ugyanakkor az eddig alul levő 7 csésze üres állapotban kerül felülre töltés céljából, ami azáltal következik be, hogy a 8 foigőkanál ilyen helyzetbe kerülésével szinkronban az ediüg összczáródott állapotban levő 5 ollóskanál ismét megnyílik és részben ebből az addig ott összegy ílt szilikátolvadék, részben pedig szabaddá váló szilik ítoivadék-áram megkezdi feltölteni a 7 csészét. A kellő mennyiségű szilikátolvadéknak az ebben való felgyűlése után a fenti folyamat megismétlődik. A forgókanálnak és ollóskanálnak az ütemes, szakaszos és egymáshoz képest szinkronban történő mozgatását eg/ nem ábrázolt, megfelelő pneumatikus vagy mechanikus módon vezérelt ineghajtóberendezéssel oldjuk meg. így a folyamatosan áramló kis viszkozitású szilikátolvadékból egyenletes ütemben azonos tömegű adagokat tudunk képezni és ugyanakkor eleget tudunk tenni annak a követelménynek is, hogy az 1 olvasztókemencéből a szilikátolvadék állandó áramban folyjon ki. Az adagok tömege egyrészt a 4 dugó függőleges irányban történő mozgatásával, másrészt a forgókanál és az ollóskanál ütemszámának a beállításával szabályozható. A paraméterek beállításánál lényeges, hogy a kifolyt szilikátolvadék hőtartalma anynyi legyen, amennyi a szilikátolvadékot folyékony 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
