188773. lajstromszámú szabadalom • Mintavevő készülék fémolvadékokhoz
1 188 773 2 3ze, amelyet nem merítünk be a fémbe, valamint a tartály és annak fedele folyamatos béléssel van ellátva, mely szigetelőanyagot tartalmaz. A szigetelőanyag iners és azon az olvadt fém nem tud áthatolni, de ugyanakkor lehetővé teszi a gázok áthaladását. A találmány mintavevő készülékre vonatkozik fémolvadékból történő mintavételhez. A megolvadt fém megmintázása analitikai célokra ismert eljárás az ipari finomítás so- 10 rán, ahol a fém minősége igen fontos a végső felhasználás szempontjából, pl. mikor alumíniumot használnak fel repülőgépek géptörzsének készítéséhez. A megolvasztott alumínium finomítására szâmçs eljárás ismeretes, így pl. 15 a 3.870.511. sz. USA szabadalmi leírásban ismertetett permetezéses eljárás, ülepítés vagy szűrés. Ezen finomítási technikák célja az, hogy eltávolítsuk a feloldott hidrogént, alkáli fémeket és/vagy a szilárd nem-fémes részecs- 20 kéket, rendszerint fémoxidokat. A szennyeződés foka a finomító eljárás bármely szakaszában könnyen meghatározható a feloldott hidrogén vagy az alkáli fémek tekintetében olymódon, hogy egy merítőkanállal vagy ehhez ha- 25 sonló eszközzel mintát merítünk ki a folyékony fémből, az olvadt alumíniumot egy formába öntjük és a megszilárdult mintával elvégezzük a szokványos kémiai analízist. Ugyanezen eljárás azonban alkalmatlan a szilárd nem-fémes 30 részecskék, ún. zárványok esetében. Az egyik probléma ott merül fel, hogy a megmintázásí eljárás során még több zárvány kerül az anyagba. A másik probléma azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy azok a zárványok, amelyek minő- 35 ségi problémákhoz vezetnek az alumíniumnál, sok esetben igen parányiak, és az olvadékban igen szétszórtan vannak jelen. így a szabványos metallográfiái eljárások alkalmazásával igen nehéz a zárványok lokalizálása. Ezen túl- 40 menően, az oxidzárványok nagysága és alakja épp oly fontos, mint a jelenlévő oxidok mennyisége, és sem a méretet, sem pedig az alakot nem lehet kémiai analízis útján meghatározni. Megkísérelték olymódon meghatározni a szi- 45 lárd zárványokat, hogy a folyékony fémből vett mintát egy szűrőn vezették át. Ezzel a módszerrel a részecskék a szűrő felszínén koncentrálhatok, ahol azok szabványos metallográfiái technika alkalmazásával megfigyel- 50 hetők. Ugyanakkor, amikor a mintát kimerítjük az olvadékból, maga a megmintázásí eljárás is szennyezheti a mintát, ahogy azt már az előbbiekben említettük. Egy másik megoldás abban áll, hogy magát a szűrőt merítjük be a 55 fémolvadékba, ilymódon elkerülve a közbenső manipuláció okozta szennyeződést. Ez olymódon foganatosítható, hogy a szűrőt egy tartóba helyezzük, bemerítjük az olvadt fémbe, majd pedig az olvadt fémet vákuummal húzatjuk át 60 a szűrőn. Hogy meggátoljuk, hogy a folyékony fém kiszökjön a szűrőből, a folyadékot lefelé húzzuk át a szűrőn. Ez természetesen meggátolja, hogy az összegyűjtött részecskék eltűnjenek. 2 A megmintázás! technikát tovább tökéletesítették szénből vagy grafitból készített finom szűrők alkalmazásával; egy másik megoldásnál dugóval elzárták a szűrőbe való belépési helyet, ami által lehetővé vált a szűrő és a szűrőtartó előhevítése, valamint megszilárdították a mintát az aljától a tetejéig, hogy ilymódon elkerüljék a szűrési felületen a zsugorodás fclytán létrejövő pórusokat. Míg az előbb említett megoldások valóban tökéletesítették az alap-mintavevőeszközöket, az alumíniumiparban tovább folytatták az optimalizálás lehetőségének keresését. Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy tökéletesítsük az ismert mintavevő eszközöket, és a vett minta - a lehetőségekhez képest - reprezentálja a megvizsgálandó fémolvadékot. A találmány szerinti mintavevő készülék alkalmazásával a fém zárvány tartalma nem változik, maga az eszköz egyszerű és praktikus, abból a minta könnyen eltávolítható, a minta nem kívánatos befagyása elkerülhető, a készülék többször felhasználható. A találmány elé kitűzött célt egy olyan mintavevő készülék alkalmazásával érjük el, amely az alábbi komponensek kombinációjával alakítható ki: 1. egy porózus szűrő, 2. a porózus szűrő tartója, 3. egy üreges vezeték, amely a szűrő környezetében és az alatt lévő pontból kiindulva, a szűrőtartón keresztül egy 4 tartályba vezet, és 4. a vákuumot létrehozó berendezés, amely a fedélen lévő nyíláson keresztül csatlakozik a 4 tartályhoz, mikor is az egyes komponenseket úgy kell elhelyezni, hogy az olvadt fémet lefele lehessen áthúzni a szűrőn, majd innen, a vezetéken keresztül a tartályba lehessen juttatni. A találmány szerinti mintavevő készülék továbbá azzal jellemezhető, hogy a szűrőtartóban egy mélyedés van kialakítva, és a mélyedés felső szakaszában egy pontosan illeszkedő, de eltávolítható, mindkét oldalán nyitott, üreges csésze van, és ennek kerülete a szűrő felvételére alkalmasan van kialakítva. A készülékhez tartozik továbbá egy 14 dugaszoló pálca, amely pontosan beillik a 13 szűrő feletti csészealakú szakaszba, és amely onnan eltávolítható. A vezetéknek az a része, amelyet nem merítünk be az olvadt fémbe, valamint a 4 tartály és annak 2 fedele olyan béléssel van ellátva, amely szigetelő anyagot tartalmaz; a szigetelőanyag ners és azon az olvadt fém nem tud áthatolni, de ugyanakkor lehetővé teszi a gázok áthaladását. A találmányt egy előnyös kiviteli alak kap:sán, a csatolt rajzmellékleten ismertetjük, rhol az 65
