188773. lajstromszámú szabadalom • Mintavevő készülék fémolvadékokhoz
3 188 773 4 1. ábra a találmány szerinti készülék sematikus keresztmetszete, a 2. ábra az 1. ábra 2-2 vonala mentén vett metszet. A találmány szerinti mintavevő készülék a (itt nem ábrázolt) vákuum szivattyúból, az 1 vákuumcsőből, a radiális 3 hornyokkal kialakított 2 fedélből, az 5 szigetelést tartalmazó 4 tartályból, a 6 szárból és a 7 vezetékből, a 8 szigetelésből, a 10 vezetékkel kialakított 9 szűrőtartóból, a 11 dugókból, a 12 szürőcsészéből, a 13 szűrőből és végül a 14 dugaszoló pálcából áll. Az, 1 vákuumcső, a 4 tartály, a 7 és 10 vezetékek és a 12 szűrőcsésze természetesen különböző nyílások útján egymással összeköttetésben állnak. Miután vákuumot viszünk rá a készülékre - természetesen úgy, hogy a 14 dugaszolópálca a helyén legyen -, bemerítjük a mintavevő készüléket az olvadt fémbe a 8 szigetelés kezdete feletti pontig, azaz a legalacsonyabban fekvő pontig, ameddig a 6 szárban lévő szigetelő elér, a bemerítés úgy történjék, hogy mint a 6 szár, mint pedig a 14 dugaszolópálca függőleges tengelye merőlegesen álljon az olvadék felületére. A mintavevő készüléket tehát a szigetelés kezdete feletti pontig merítjük be, mintegy félútnyira a 8 szigetelőhöz, ezáltal elkerülhető, hogy az alumínium megdermedjen, mielőtt eljutna a tartályhoz, továbbá megfelelő hőmérsékletet hozunk létre a 7 és 10 vezetékekben ahhoz, hogy az előző mintavételből visszamaradt alumínium megolvadjon. Miután a készülék bementett része felmelegedett az olvadék hőmérsékletére, a 14 dugaszolópálcát eltávolítjuk. Ezt követően a folyékony fémet áthúzzuk a 13 szűrőn, a 10 és 7 vezetékeken keresztül a 4 tartályba. Ahogy a megolvadt fém áthalad a 13 szűrőn, a szilárd zárványok egy része (az agglomeráció fokától és nagyságától függően) visszamarad a szűrőn és a szűrőben. Amikor a 4 tartály megtelik, a mintavevő készüléket eltávolítjuk az olvadékból, a mintavevő eszközben lévő folyadékot hagyjuk kihűlni és megszilárdulni, majd a vákuumszivattyút lekapcsoljuk. Előnyös, ha a készülék eltávolításakor egy szokványos hűtőeszközt, pl. egy szorosan illeszkedő grafittömböt vagy egy légfúvót illesztünk a 9 szűrőtartóhoz a 13 szűrő alatti ponton, ami elősegíti a folyékony fém irányított megszilárdulását - a fenéktől a tetejéig, ami által elkerülhető, hogy a zsugorodás folytán üregek jöjjenek létre ebben a zónában. Miután a mintavevő készülék lehűlt, a 12 szűrőcsészét, a 13 szűrővel, valamint a 13 szűrő felett és alatt megszilárdult fémmel együtt eltávolítjuk a 9 szűrőtartóból, a kapott mintát a kohászatban szokásos technikával kiértékeljük, a szűrőn és a szűrőben lévő részecskéket mérjük, számláljuk, analizáljuk és azokról fényképfelvételeket készítünk. A 13 szűrő a kerületi 18 támfelület mentén egy kúpos 12 szűrőcsészévé van kialakítva, amely mindkét végén nyitott. Ily módon egy alszerelvény jön létre, amely beszerelhető a készülékbe, majd pedig a mintázási folyamat befejeztével a kívánt mintával együtt eltávolítható. Ezen célból a 9 szűrőtartó egy kúposán kialakított 15 aljzattal vagy bemélyedéssel van ellátva a 12 szűrőcsésze felvételéhez. A 12 szűrőcsésze úgy van kialakítva, hogy belső kialakítása folytán megtartsa helyükön a fémdarabokat a 13 szűrő felett és alatt, hogy azok ne váljanak le a szűrőről a megszilárdulás és a további kezelés alatt, mert leválásuk igen megnehezítené a kiértékelést. Megfigyelhető, hogy a 13 szűrő a 18 támfelületen (vagy egy lépcsőzetesen kialakított felületen) nyugszik a 12 szűrőcsésze falában. A 13 szűrő felett és alatt a 16 rögzítőnyílások vannak kialakítva. Ezek a rögzitőnyílások több nyílást (tipikusan négyet) foglalnak magukban, amelyek a 12 szűrőcsésze falában vannak kifúrva. Ezek átmenőfuratként is kialakíthatók a 13 szűrő alatt, de ugyanakkor a 13 szűrő felett nem kívánatos az átmenő furatok kialakítása, mivel ezáltal szennyeződések kerülhetnek be kívülről a 13 szűrő felületére. Megállapítást nyert, hogy még a 16 rögzítőnyílások alkalmazása ellenére is előfordul, hogy 13 szűrő feletti fémdarab zsugorodása folytán elválik a szűrőtől (vagy a 13 szűrőt húzza el az alatta lévő fémtől), ha a fém a szűrőcsésze tetején vagy peremén van rögzítve, így a fém túlnyúlhat a csésze peremén. Ezt a nem kívánatos hatást oly módon küszöbölhetjük ki, hogy a 12 szűrőcsésze 17 ajakrészét a rajzon ábrázolt módon alakítjuk ki, tehát olyan felső leferdítéssel és sarok-sugárral, hogy amikor a mintázókészüléket kihúzzuk az olvadékból, a folyékony fém kényszerűleg lefolyjon a 17 ajakrészen keresztül, a 12 szűrőcsészétől. Tipikus letörések alakíthatók ki 20-30°-kai lefele a vízszinteshez képest, a tipikus sarok-sugarak pedig előnyösen 1.5875 mm és 3.1750 mm közötti értéktartományon belül vannak. A 12 szűrőcsésze és a 15 aljzat úgy vannak méretezve, hogy amikor a csészét betoljuk és kézzel becsavarjuk az aljzatba, kellő tömítést érjünk el ragasztóanyag alkalmazása nélkül. Használat után a szűrőcsésze olymódon távolítható el, hogy az első elcsavarással széttörjük a fémkapcsolatot a 12 szűrőcsésze és a 9 szűrőtartó között. Az eltávolítást, illetve az új szűrőcsésze behelyezését megkönnyíthetjük azáltal, hogy feltöltjük a 15 aljzatban lévő teljes teret a 12 szűrőcsésze alatt 11 dugókkal, amelyek előnyösen keramikus rostokkal erősített papírból vagy paplanból készülnek. Természetesen ezek a dugaszok a középrészen perforálva '/annak, hogy a megolvadt fém szabad áramlása biztosítva legyen. All dugók helyett alkalnazhatunk mindkét végükön nyitott hengereket vagy alátéteket, jelen specifikáció értelmében a dugók ezeket vagy egyéb egyenértékű megoldásokat is magukban foglalják. Mindenesetre elsőrendű követelmény, hogy a dugók olyan anyagból készüljenek, amelyek nem olvadnak meg vagy nem bomlanak fel az olvadt fém hatására és azokba a művelet során az ol-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
