Brevet FR2376696A1 — publié le 19780804

L'invention concerne des perfectionnements à la production, sous forme de vapeur ou de gaz, d'un réactif ou d'un catalyseur pour un liant organique durcissable, en particulier un liant pour des noyaux de fonderie ou des matériaux destinés à la fabrication de moules. Dans un procédé connu pour la fabrication de moules de sa ble pour-fonderie et de noyaux pour fonderie, le durcissement d'un liant organique est accéléré par l'utilisation d'une amine tertiaire comme catalyseur. Jusqu'ici, l'amine liquide était introduite dans un vaporit- sateur par une pompe de dosage, la quantité introduite étant pro- portionnelle à la quantité de liant à durcir. Le dosage devait se -faire de façon précise, et le poids du liant devait être connu auparavant. En outre, des vaporisateurs et les canalisations associées qui communiquent avec des moules ou des boites à noyaux nécessitet l'application de chaleur. provenant d'une source extérieure afin d'empêcher la condensation de l'amine dans ces vaporisateurs et ces canalisations. I1 est clair que des pressions d'alimentation élevées exigent des températures- élevées des canalisations si l'out doit éviter une condensation. L'invention vise à supprimer la né cessité de doser l'amine liquide et de chauffer le vaporisateur et la canalisation associée, sauf dans le cas où la température ambiante est anormalement basse. D'après l'invention, un générateur pour produire sous forme de vapeur ou de gaz un réactif ou un catalyseur pour un liant organique durcissable comprend un récipient contenant le réactif ou le catalyseur précité sous forme liquide et des moyens pour ré duire la pression dans ce récipient à une valeur inférieure à la pression de vapeur du réactif ou du catalyseur, ce qui accélère la vaporisation. De préférence, la pression n'est pas supérieure à la pression atmosphérique. L'invention est particulièrement avantageuse lorsqu'elle est appliquée à un réactif ou à un catalyseur du type amine pour un liant organique destiné à la fabrication de moules de fonderie ou de matériaux pour la fabrication de noyaux.Toutefois, l'invention peut également être utilisée pour d' autres réactifs ou catalyseurs pour lesquels il est désirable d' accélérer la vaporisation ou d'obtenir une vaporisation rapide. D'après l'invention également, dans un générateur de gaz, un réactif ou un catalyseur volatil vaporisé peut être entrainé par de l'air ou par un autre gaz approprié sous une faible pression ce qui empêche la condensation du réactif ou du catalyseur volatil dans le générateur et dans son conduit d'échappement. Pour remplir une boite à noyaux, la vaporisation du réactif ou du catalyseur volatil peut être réalisée pendant un temps suffisant pour remplir la boite sous vide jusqu'à la pression atmosphérique, le temps et la quantité vaporisée étant proportionnels au volume du matériau moulable contenu dans la boite. Une pompe de dosage n'est alors pas employée. On va-maintenant décrire un mode préféré de réalisation de l'invention, à titre d'exemple et avec référence au dessin annexé. Dans cet exemple, le réactif ou le catalyseur liquide volatil est une amine tertiaire ayant la propriété connue d'accélérer le durcissement d'un liant organique pour du sable utilisé dans la production de moules ou de noyaux de fonderie. L'amine liquide I est contenue dans un récipient de vaporisation 2, et sa surface libre est représentée en 1'. Au-dessous de la surface 1' se trouve la sortie 3' d'un tuyau 3 relié à une source d'air ou d'un autre gaz porteur approprié tel que du bioxyde de carbone ou de l'azote, et qui possède un robinet 4 pour le réglage de l'écou- lement. La sortie 3' possède un bouchon poreux ou une membrane poreuse 13. Au moyen d'un robinet 5, la partie supérieure du récipient 2 est reliée à une boite à noyaux ou à un moule 6 par l'interme- diaire d'un tuyau 7. Un branchement 8 ayant un robinet 8' est re- lié à une source go gaz de purification, de préférence de l'air. De façon connue, la boite 6 possède une entrée 9 en vue de son remplissage par un matériau de moulage ou destiné à la fabrication de noyaux, et cette ouverture peut être fermée par un couvercle 9'. La boite possède également un orifice d'entrée 6' pour l'arrivée de la vapeur venant du récipient 2 ou du gaz de purification venant du tuyau 8, comme on le verra ci-après, et des lu mières Il qui débouchent dans un collecteur 11'. Ce dernier est relié au cbté "aspiration" d'une pompe 10 par l'intermédiaire d' un robinet 12. Le fonctionnement se fait de la façon suivante Après remplissage de la boite 6 avec le matériau à mouler ou à fabriquer des noyaux, les robinets 5 et 8' étant fermés, on ferme de façon étanche l'entrée 9' de la boite 6, et l'air conte nu à l'intérieur du matériau placé dans la boite est aspiré par la pompe 10 à travers les lumières 11 et le robinet 12 qui est ouvert, ce qui réduit la pression à l'intérieur de la boite. Lorsqu'une basse-pression, déterminée à l'avance et inférieure à la pression de vapeur du catalyseur à la température ambiante, est atteinte, on ouvre le robinet 5. La pression déterminée doit être telle que la pression dans l'ensemble 2, 6 reste toujours inférieure à la pression de vapeur précitée. On ferme ensuite le robinet 12. Le récipient 2 contenant l'amine est ainsi soumis à la basse pression qui règne dans la boite 6, et un gaz porteur peut être introduit dans le récipient 2 par un tuyau 3, à une vitesse déterminée par l'ouverture du robinet 4. La basse pression dans le récipient 2 produit la vaporisation de l'amine à sa surface libre 1' et à la limite de chaque bulle quittant l'extrémité immergée 3' du tuyau 3. La membrane poreuse 13 augmente la surface des bulles et, par suite, la vitesse de vaporisation. L'amine vaporisée mélangée au gaz porteur est aspirée dans la boite 6 à un taux décroissant qui cesse quand la pression dans la boite atteint la pression atmosphérique. A ce moment,la vaporisation rapide de l'amine dans le récipient 2 cesse également. La durée de vaporisation de l'amine est proportionnelle au volume rempli de la boite 6, de sorte que le système est auto-reglable. Le durcissement de la masse contenue dans la boite 6 aura alors été terminé. On ferme le robinet 5 et l'on ouvre les robinets 8 et 12. Un gaz de purification est aspiré par la pompe 10 à travers la masse durcie dans la boite 6. Etant donné que la pression de purification peut être legerement inférieure à la pression de vapeur de l'amine à la température ambiante, l'amine est extraite sous forme de vapeur et non de liquide, comme ce serait le cas si la purification était faite, comme précédemment,à une pression plus élevée. Le noyau durci, enleve ensuite de la boite 6, ne contient pas de résidus d'amine liquide et n'a donc pas besoin, comme c' était le cas précédemment, d'être ensuite maintenu dans une enceinte convenablement aérée, jusqu'à ce que l'amine résiduelle se soit vaporisée de façon naturelle. Un appareil suivant l'invention peut être utilisé sans emploi d'un véhicule gazeux. L'appareil décrit ci-dessus peut donc être utilisé sans ouvrir à aucun moment le robinet 4, ou, même, les éléments 3, 3', 4 et 13 peuvent entre supprimés. Dans ce cas, la vapeur d'amine seule, c'est-à-dire non diluée par un gaz porteur, est envoyee à la boite G. Ceci peut être avantageux dans le cas de noyaux de grand volume, tandis que l'utilisation d'un gaz porteur peut etre préférable dans le cas de noyaux de faible volume. REVENDICATIONS 1 - Générateur pour produire sous forme de vapeur ou de gaz un réactif ou un catalyseur pour un liant organique durcissable, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient contenant le réactif ou le catalyseur précité sous forme liquide, et des moyens pour réduire la pression dans ce récipient à une valeur inférieure à la pression de vapeur du réactif ou du catalyseur, ce qui accè1ère la vaporisation. 2 - Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif ou le catalyseur est du type amine et destiné à un liant organique utilisé pour la fabrication de moules ou de noyaux de fonderie. 3 - Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient précité est relié à un dispositif qui lui amène un gaz porteur à basse pression-et à un conduit à travers lequel le réactif ou le catalyseur vaporisé est entrainé par le gaz porteur. 4 - Générateur suivant la combinaison des revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'une source de gaz de purification est reliée au conduit précité et que des robinets permettent au réactif ou au catalyseur vaporisé d'abord et ensuite à un gaz de puri fication d'arriver à une enceinte telle qu'un moule ou une boite à noyaux dans laquelle le réactif ou le catalyseur rencontre le liant précité. 5 - Générateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz de purification est amené à l'enceinte précitée sous une pression inférieure à la pression de vapeur du réactif ou du liant. 6 - Procédé pour produire sous forme de vapeur ou de gaz un réactif ou un catalyseur pour durcir un liant organique, caractérisé en ce que ce réactif ou ce catalyseur, contenu sous forme liquide dans un récipient, est soumis à une pression inférieure à sa pression de vapeur. 7 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour fournir la vapeur nécessaire pour accélérer le durcissement d'un liant organique dans un noyau de fonderie ou un matériau pour la fabrication de moules.