188773. lajstromszámú szabadalom • Mintavevő készülék fémolvadékokhoz
5 188 773 6 vadt fém nem tud behatolni. Továbbá előnyösen a 11 dugók összenyomható anyagból készüljenek, és egészében véve, valamivel nagyobb méretűek legyenek, mint az általuk betöltendő tér. Így tehát az olvadék lényegében ki van zárva ebből a térből, kivéve a központosán elhelyezkedő felületet, azaz az előbbiekben említett perforált részt. A perforálás vagy a központilag elhelyezett nyílása elég nagy legyen ahhoz, hogy a fém akadálytalanul át tudjon folyni a mintavételi folyamat alatt. Ez egy fémmagot hagy vissza, ami könnyen letörhető a csésze eltávolításakor, majd a későbbiek során levágható. Olvadt fém környezetében történő alkalmazásra szűrőanyagként jól használható a porózus grafit. Mindazonáltal, a grafit nem egykönynyen veszi fel a megolvasztott fémet. így tehát kellő nyomás kifejtése szükséges ahhoz, hogy legyőzzük a folyékony fém felületi feszültségét ésv az behatoljon a szűrő pórusába, és minél kisebbek a pórusok, annál nagyobb nyomás szükséges a behatoláshoz. Tekintettel arra, hogy a minták begyűjtésére szolgáló eljárást legelőnyösebben légköri nyomáson végezzük, így csak egy atmoszferikus nyomás áll rendelkezésre a folyékony fémnek a szűrő pórusain való áthajtásához. így tehát az eljárás megszabja a szűrőpórusok finomságának alsó határértékét a találmány szerinti mintavevő készüléknél történő alkalmazás esetében. így tehát a legalacsonyabb határértéket alapul véve, a legfinomabb, tehát legkisebb pórusú 13 szűrőket alkalmazzuk, hogy visszatarthassuk a lehető legkisebb zárványrészecskéket is. Tehát a szűrőknek olyan pórusfinomsággal kell rendelkezni, amely lehetővé teszi az olvadt fém áthajtását 1 atmoszféra nyomáson. Hogy megkönnyítsük a folyadékáram gyors, egyenletes és konzisztens folyását, a 14 dugaszolópálcát a teljes vákuum - tehát a legmagasabb vákuum, amire a szivattyú képes - felvitele alatt távolítjuk el. A folyadék gyors beömlése, némi felütközéssel a szűrőfelületen, megkönnyíti a folyamat beindítását. Hogy ezt megkönnyítsük, a 14 dugaszolópálca átmérője előnyösen akkora legyen, hogy a pálcának a 12 szűrőcsészéből való eltávolításához szükséges húzóerő ne túlságosan gátolja a kézzel való munkavégzést. A tipikus szűrő-pórus méretek 30 és 60 mikron között vannak. A 14 dugaszolópálca átmérője előnyösen 9,525 és 12,70 mm között van. A szűrőcsésze átmérője a csésze felső részén 19,05 és 2,54 mm között van. A 13 szűrő, all dugaszok, az 5 és 8 szigetelések kivételével a készülék a következő anyagokból készülhet: az a rész, ami érintkezésbe kerül a fémfürdővel, kellő állóképességet tanúsítson a folyékony fémmel szemben; amennyiben a fém alumínium, grafit igen megfelel erre a célra. Keramikus anyagok ugyancsak jól használhatók. A 4 iartály és egyéb, nem az olvadék közelében elhelyezkedő rész készülhet acélból, előnyösen rozsdamentes acélból, ami hosszú élettartamot biztosít. A 13 szűrőt és a készülék egyéb részeit, melyeket bemerítünk az olvadt fémbe a mintavételezés során, előhevítjük az olvadék hőmérsékletére, mielőtt a 14 dugaszoló pálcát eltávolítjuk, és természetesen az olvadék hőmérsékletén tartjuk mindaddig, amíg a mintát le nem vettük. A készülék egyéb részeit, így pl. a 4 tartályt és a 6 szár egy részét igen gyorsan el? tömné a megszilárdult fém, tekintetbe véve azok alacsony hőmérsékletét. Hogy ezt a kezdeti „befagyást" el lehessen kerülni, anélkül hogy külső hőt kellene alkalmazni, ezek a részek belső szigeteléssel vannak ellátva, amelyen nem tud áthatolni a megolvadt fém, pl. keramikus rost-papír, pl. a Carborundum Company által gyártott, 970-J jelű Fiberfrax nevű keramikus rostos papír, igen alkalmas erre a célra, melynek normál vastagsága (össze nem nyomott állapotban) 3,175 mm. Egy másik, erre a célra igen alkalmas anyag a Babcock and Wilcox cég által gyártott Kaowool elnevezésű keramikus rost-papír. A 7 vezeték felső részén nagy átmérővel van kialakítva, és ez a szakasz szigetelve van, míg az alsó szakasz kisebb átmérőjű és nincs szigetelve, és a 8 szigetelés a 7 vezeték felső szakaszának bemerített és be nem merített részét egyaránt fedi. Hogy a mintavevő készüléket miért csak egy a 8 szigetelés közbenső pontjáig merítjük be, már az előbbiekben megmagyaráztuk. A 7 vezetéknél azért szűkítjük le a keresztmetszetet, hogy a letörést megkönnyítsük. A megszilárdulás után ei 6 szár nem szigetelt szakaszában lévő fémmag elcsavarható és kihúzható olymódon, hogy a törés a szár nem szigetelt szakasza kezdetén vagy a keskeny szakaszon belül következik be. Ezáltal kikerül a fém a 6 szárnak azon részéből, amely nem olvadna ki különben a mintavevő készülék legközelebbi merítésekor, ami viszont lehetővé teszi ezen alkatrész újbóli felhasználását. Amikor a fém lehúzása befejeződött, és a mintavevő készüléket visszahúztuk az olvadékból, a 12 szűrőcsészében lévő fém előnyösen a csésze fenékrészétől felfelé haladva szilárdul meg. A folyékonyból szilárd állapotba való átmenet alatt kívánatos egy kismértékű lefele irányuló folyás a 13 szűrőn keresztül, de semmi esetre sem az ellenkező irányban. Ugyanakkor, ha túl sok fém folyik le, nem marad fém a szűrő tetején, ami megnehezíti a kiérté^ kelést. Bármilyen ellenirányú áramlat ugyanakkor leemeli a kiszűrt szilárd anyagot tartalmazó réteget a szűrő felületéről, ami megint csak megnehezíti a kiértékelést. Az átmeneti időszak alatt az áramlás szabályozása a 2 tartályfedél kialakításával történik. Már az előbbiekben említettük, hogy a 4 tartály az 5 szigeteléssel van bélelve, ez ugyanaz a fajta 8 szigetelés, mint amilyet a 6 szárnál alkalmazunk. A szigetelőanyag elég porózus legyen ahhoz, hogy a készülékben lévő gáz igen csekély megszorítással az 1 vákuumcsőbe tudjon beáramlani. Hogy a gázáramlást akadályozó körülményeket a minimumra szorítsuk, a 2 fedél alsó felületén radiális 3 hornyok vannak kimunkál-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
