Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von körnigem Material, insbesondere von Strahlmitteln
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von körnigem Material, insbesondere von Strahlmittel, bei welchem eine bestimmte Probemenge des körnigen Materials in einen Einfüllbehälter der Prüfvorrichtung eingefüllt und dieselbe mit Hilfe der Vorrichtung in mehreren Durchgängen über ein Beschleunigungsaggregat auf Prallplatten geschleudert wird und die Registrierung eines jeden einzelnen Durchganges der Probemenge durch die Vorrichtung mit einem Zählwerk erfolgt.
Es sind beispielsweise Strahlmittellprüfapparate bekannt geworden, welche nach dem Prinzip des intermittierenden Strahlmittelumlaufes arbeiten, d. h. eine bestimmte Menge des Strahlmittels wird manuell dem Apparat oben aufgegeben und Fraktionen desselben werden nach mehrmaligen Durchläufen durch das Beschleunigungsaggregat wieder gesammelt, gesiebt und gewogen.
Bei einem der bekannten Strahlmittelprüfapparate wird die Aufgabe der Strahlmittelprüfung in der Weise gelöst, dass ein automatischer Ablauf der Strahlmittelprüfung über eine Mehrzahl von Strahlmitteldurchgängen ermöglicht wird, wobei sich der automatische Ablauf auf die Prüfung von intermittierenden oder kontinuierlichen Strahlmitteldurchlauf durch den Apparat erstrecken kann.
Bei dem letztgenannten Prüfgerät erfolgt die Prüfung mit Hilfe eines den Prüfapparat umschliessenden und sich drehenden Zellenrades zur Strahlmittelförderung vom Auffangtrichter in den Einfülltrichter und eines durch Steuerorgane wirksamen Verschlusses am Austritt des Auffangtrichters zur Zurückhaltung des Strahlmittels im Auffangtrichter.
Als nachteilig hat sich jedoch gezeigt, dass nach einer bestimmten Anzahl von automatisch erfolgenden Strahlmitteldurchgängen eine manuelle Siebung und Wägung des gesamten Strahlmitteldurchsatzes zu erfolgen hat, um die zur Beurteilung der Verschleissfestigkeit des Strahlmittels erforderlichen Messergebnisse zu erhalten, wodurch ein erheblicher Zeitaufwand für die die Prüfung vornehmende Person erforderlich ist.
Mit der bisher bekannten Prüfmaschine kann nach teiliger Weise nur eine totale Prüfung g des Vollver- schleisses des körnigen Prüfgutes vorgenommen werden. Durch die bei unterschiedlichen Durchgangszahlen sich ändernden Korngrössen erfolgt dabei auch gleichzeitig eine Änderung der Beanspruchung, d. h. eine Verminderung der kinetischen Energie. Dadurch ist bei dieser Prüfung ein direkter Vergleich zweier Strahlmittelsorten untereinander nicht möglich. Gleichfalls ist unter dieser Voraussetzung die Wirkung des Strahlmittels, wie beispielsweise der Abtrag, die Hämmerwirkung etc. nicht auf das Verhalten in der Betriebsmaschine übertragbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von körnigem Material, insbesondere Strahlmittel zu schaffen, durch welche die den bekannten Prüfvorrichtungen anhaftenden Nachteile vermieden werden. Mit Hilfe der erfindungsgemässen Prüfvorrichtung soll nunmehr die Möglichkeit bestehen, den Prüfvorgang vollständig automatisch durchführen zu können, sodass für die Prüfung nur noch die für den Prüfvorgang erforderliche Menge körnigen Materials in die Prüfvorrichtung einzugeben ist und das Prüfergebnis nach der automatisch erfolgten Prüfung von aufgezeichneten Messdaten abgelesen werden kann.
In einer Betriebsstrahlmaschine stellt sich nach einer gewissen Durchgangszeit eine Beharrungskorngrösse ein. Diese wird durch Nachspeisen des unterhalb der Absaugkorngrösse verschlissenen Strahlmittels in engen Grenzen konstant gehalten. Diese Konstanz ist für eine konstante Strahlleistung notwendig. Die Strahlleistung und die Wirkung des Strahlmittels kann also nur mit der Beharrungskorngrösse geprüft werden.
Es galt daher, ein Prüfverfahren zu entwickeln, bei welchem sich die Beharrungskorngrösse automatisch einstellt, wozu erfindungsgemäss zwei Wege beschritten werden können.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei weichem bei jedem einzelnen Durchgang der Probemenge die während des Schleudervorganges entstehenden Fraktionen des Strahlmittels bis zu einer bestimmten Korngrösse und Staub ausgeschieden werden und dass selbsttätig nach mindestens einem Durchgang einer ein bestimmtes Ausgangsgewicht aufweisenden Probemenge körnigen Materials eine Wägung desselben vorgenommen wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beschleunigungsaggregat eine Waage mit einem oben offenen und unten mit einem Schliessventil versehenen Behälter angeordnet ist, und dass an der Waage mit einer Zuspeisevorrichtung und Ventilen in Wirkverbindung stehende Schalter vorgesehen sind, sowie durch die Anordnung eines Zählwerkes mit einem Registriergerät.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Prüfvorrichtung in vereinfachter perspektivischer Darstellungsweise.
In Durchlaufrichtung des Prüfgutes durch die dargestellte Prüfvorrichtung gesehen, ist im obersten Bereich der Vorrichtung ein frei tragbarer Vorratsbehälter 2 für das körnige Prüfgut vorgesehen, welcher mit dem darunter angeordneten Zuspeisvibrator 3 verbunden ist und mit diesem automatisch die Austragung gewährleistet. Von dem Zuspeisevibrator 3 verläuft das Prüfgut durch den Sammeltrichter 4 in den Zentriertrichter 5 bzw. in den Waagebehälter 6, welcher eine untere, mit einem Schliessventil 7 verschliessbare Öffnung aufweist. Unter dem Waagebehälter 6 befindet sich ein in bekannter Weise ausgebildetes Beschleunigungsaggregat, bestehend aus einem Gehäuse, Separator mit Absauganschluss 37, auswechselbaren Prallplatten 10 und einem Schleuderrad mit dem dazugehörigen Antrieb.
Der unteren Öffnung des Waagebehälters 6 gegenüberliegend ist ein Auffangtrichter 8 angeordnet, von welchem das körnige Prüfgut in eine nicht näher dargestellte Hohlwelle der Schleuderradeinheit 9 des Beschleunigungsaggregates geleitet wird. Nachdem das körnige Prüfgut auf die Prallplatten 10 geschleudert worden ist, erfolgt eine Sichtung in einem anschliessenden, trichterförmig ausgebildeten Behälter 11, welcher am unteren Ende eine mit einem Klappverschluss 12 versehene Öffnung aufweist, durch die das Prüfgut aus dem Beschleunigungsaggregat herausgelangen kann.
Zur selbsttätigen Weiterbeförderung vom Beschleunigungsaggregat zurück zum Waagebehälter 6 ist ein Transportbecher 13 mit Zwangsentleerung vorgesehen.
Diese Zwangsentleerung wird mit zwei Gestängen 14, von denen jedes an einem bestimmten Fixpunkt drehbar befestigt ist, mit einem automatisch gesteuerten Hebezug 15 durch Drehung bewirkt.
Ausserdem ist der Klappverschluss 12 derart mechanisch mit dem Gestänge 14 in Wirkverbindung, dass der Verschluss in Abhängigkeit des Bewegungsablaufes des Transportbechers 13 geschlossen, bzw. ge öffnet wird.
Für den Prüfvorgang ist an der Prüfvorrichtung ein Vorwahlzähler 34 und ein mit Nullrückstellung versehenes Zählwerk 35 vorgesehen, mit welchem die Anzahl der Durchgänge des körnigen Prüfgutes vorbestimmt werden, bzw. die Durchgänge gezählt und auf einen nicht näher dargestellten Papierstreifen aufgezeichnet werden. Ferner sind an der Prüfvorrichtung für den selbsttätigen Steuerungs-und Regelungsablauf, sowie einer Sicherung 42, elektrisch zu betätigende Schalter 16, 17, 18, 19 und Regelorgane, wie Ventile 7, 20, 21 und 22 vorgesehen.
Die die Steuer- und Regelvorgänge auslösende Waage besteht im wesentlichen aus einem Waagebalken 26, der zwischen seinen auf- und abschwingbaren Enden an der Stelle 23 eingespannt und gelagert ist, welche gleichzeitig als Lagerung benützt wird. Auf der linken Seite des Waagebalkens 26 befinden sich in Längsrichtung desselben verschiebbare Gegengewichte 24, 25 während auf der rechten Seite des Balkens der Waagebehälter 6 mit Zentriertrichter 5 angeordnet ist.
Die Gewichte 24 und 25 auf der linken Seite werden den Balken 26 mit dem Wägegut auf der rechten Seite innerhalb einer im voraus bestimmten Neigungszone bringen, welches bei absoluter Ruhe Gleichgewicht bedeuten würde.
Die vorgenannte Einspannstelle 23 für die Aufnahme des Waagebalkens 26 wird mit nachfolgendem Hinweis beschrieben: Das bisherige Prinzip der Pendelwaage mit demselben Hebelarm (Waagebalken 26) scheiterte bisher in der Systemreibung. Mit einem vorgespannten, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden und quer zum Waagebalken 26 angeordneten dünnen Drehstab 40 ist die Verwendung der bekannten reibenden Lagerung des Waagebalkens, z. B. mittels Schneide nicht mehr erforderlich. Dadurch, dass das Wägegut und Gewichtsatz 24, 25 an demselben Balken 26 wirken, ist ein Hebelfehler automatisch ausgeschlossen. Waagebehälter 6 mit Wägegut, Gegengewichte 24, 25, Balken 26 und dessen Einspaun-Drebstab 40 bil- den das Wiege oder Messgehänge und werden als die Gleichgewichtsmasse m 1 bezeichnet.
Dadurch, dass der Drehstab 40 an beiden Enden des Bügels 41 der Wiegebrücke 29 auf Zug eingespannt ist und fest an den Enden des Bügels 41 fixiert ist, kann die Dicke des Drehstabes 40 sehr dünn gehalten werden, wobei der praktische Drillungswiderstand desselben kaum mehr messbar ist. Eine überaus hohe, gleichbleibende und kaum messbare Empfindlichkeit in Bezug des Winkelaus schlages des Waagebalkens 26 ist dadurch gegeben.
Es ist mit der Wiegebrücke 29 eine Arretiervorrichtung 30 fest verbunden, welche eine Schwingung des Waagebalkens 23 beim Einfüllen des körnigen Probematerials in den Waagebehälter 6 verhindert und somit eine Fehlschaltung der beiden Schaltelemente 18 und 19 verunmöglicht. In der Ausgangslage, vor der eigentlichen Wägung, sind die Wiegebrücke 29, Schaltelemente 18 und 19, Arretiervorrichtung 30 und deren Verbindungen 28 mit dem fixen Gegengewicht 27 im Gleichgewicht und stellen die Gleichgewichtsmasse m 2 dar. Die Gleichgewichtsmassen m 2 und m 1 sind derart mit Wiegebrücke 29 parallel verkuppelt, dass sich die nur als Beispiel angegebenen zwei Gleichgewichtsmassen federnd mit Federelementen 31 auf einer horizontalen, in an sich bekannter Weise verstellbaren, mit einer Libelle 39 versehenen Platte 38 abstützen.
Die hier beschriebene Ausführungsform gestattet wartungsfreien Betrieb. Sie ist unempfindlich auf gewisse Umlweltsbedingungen, wie Vibration, Temperaturschwankungen, Systemreibungen, Feuchtigkeit und dergleichen mehr. Die Anwendung im Aufbau einer Vielzahl von Gleichgewichtsmassen ist gegeben. Für eine Seriedosierung sind vermehrte Schalterelemente notwendig. Es handelt sich hier um den Waagentyp mit einer zeitkonstanten, gewichtsmässigen Zuteilung des Schüttgutes.
Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Prüfvorrichtung zum Prüfen von körnigem Material, insbesondere Strahlmittel ist folgende:
Der besseren Verständlichkeit halber soll zunächst darauf hingewiesen werden, dass sich in einer Betriebsstrahlmaschine nach einer gewissen Durchgangszeit eine Beharrungskorngrösse einstellt, die durch Nachspeisen des unterhalb der Absaugkorngrösse verschlissenen Strahlmittels in engen Grenzen konstant gehalten wird, da diese Konstanz für eine konstante Strahlleistung notwendig ist. Die Strahileistung und somit die Wirkung des Strahlmittels kann demzufolge nur mit der Beharrungskorngrösse geprüft werden.
Es galt daher, ein Prüfverfahren zu entwickeln, bei welchem sich die Beharrungskorngrösse automatisch einstellt, wozu zwei Wege beschritten werden können: a) Es wird beispielsweise eine ein bestimmtes Ausgangsgewicht aufweisende Probemenge körnigen Materials, beispielsweise 500 gr in der Strahlmittelprüfmaschine beansprucht, bzw. einem Schleudervorgang ausgesetzt, bis 5 gr unter die Absaugkorngrösse zerkleinert sind. Hierbei werden die zur Zerkleinerung notwendigen Durchgangszahlen registriert und anschliessend die restlichen 495 gr durch Nachspeisen von 5 gr Neukorn ergänzt. Der Vorgang wird solange wiederholt, bis die Durchgangszahlen zwischen jeder Nachspeisung auf einen konstanten Wert einpendeln.
Die Gesamtdurchgangszahl bis zum Einpendeln sowie die Istkörnung im Beharrungszustand ist ein mit anderen Strahlmittelsorten direkt vergleichbares Mass für das Verschleissverhalten. Durch Variationen der Zuspeisemenge nach oben oder unten können in einer bestimmten Strahlmaschine vorliegende Beharrungskorngrössen erreicht und damit direkte Betriebsbedingungen mit der Strahlmittelprüfmaschine simuliert werden. b) Bei einem ähnlichen jedoch etwas abweichenden Prüfverfahren kann die Beharrungskorngrösse auch erreicht werden, indem je nach Lebensdauer des Strahlmittels nach bestimmten konstanten Durchgangszahlen das abgesaugte Strahlmittel durch Neukorn auf das Ursprungsgewicht ergänzt wird. Die Beharrungskorngrösse ist dann erreicht, wenn das nachzuspeisende Gewicht auf einen konstanten Wert eingependelt ist.
Das konstant nachspeisende Gewicht ist dann in Abhängigkeit der Durchgangszahl mit der Istkörnung im Beharrungszustand ein mit andern Stahlmitteln direkt vergleichbares Mass für das Verschleissverhalten.
Durch die Wahl grösserer oder kleinerer Durchgangszahlen können in einer bestimmten Strahlmaschine vorliegende Beharrungskorngrössen erreicht und damit direkte Betriebsbedingungen simuliert werden.
Mit der erreichten, für jedes einzelne Strahlmittel typischen Beharrungskorngrösse werden nun die Wirkungsprüfungen durchgeführt, welche für verschiedene Strahlmittelsorten einen direkten Vergleich der Strahlleistung erlauben.
Den in den Rubriken a und b angeführten Verfahrensschritten ist gemeinsam, dass bei jedem einzelnen Durchgang der Probemenge durch die Prüfvorrichtung die während des Schleudervorganges entstehenden Fraktionen des Strahlmittels bis zu einer bestimmten Korngrösse und Staub ausgeschieden werden, und dass selbsttätig nach mindestens einem Durchgang einer Probemenge körnigen Materials eine Wägung derselben vorgenommen wird.
Zur Einleitung einer in den Rubriken a und b angeführten Verfahrensschritte werden beispielsweise 1200 gr des Prüfgutes in den Vorratsbehälter 2 eingegeben und der Schlüsselhalter 36 eingeschaltet, wodurch die ganze Prüfvorrichtung betriebsbereit wird und die Förderung des körnigen Prüfmaterials vom Vorratsbehälter 2 in den Waagebehälter 6 erfolgt.
Hierzu ist besonders zu vermerken, dass die eingeleitete automatische Prüfung solange dauert, wie die gesamte Anzahl der gewünschten Umläufe im Vorwahlzähler 34 für die Prüfung eingestellt worden ist. Die im Voraus gewählten Umläufe richten sich je nach der Prüfungsart bzw Methode, die zur Anwendung bestimmt wird. Zweckmässigerweise wird die Vorwahl so getroffen, dass sich die Prüfvorrichtung selbsttätig nach Erhalt eines befriedigenden Prüfergebnisses wieder ausschaltet.
Sind nun die vorbeschriebenen Voraussetzungen gegeben, so läuft in der Prüfvorrichtung folgender Zyklus ab:
Dem Waagebehälter 6 wird bis zum festeingestellten Nenngewicht, z. B. 495 gr., Prüfmaterial mit Hilfe des Zuspeisevibrators 3 aus dem Vorratsbehälter 2 durchgeführt. Nach Erreichung dieses von der Waage ermittelten Gewichtes wird durch den Waagebalken 26 der Schalter 18 betätigt und eine langsamere Förderung des Prüfgutes durch den Vibrator 3 eingeleitet.
Wenn das Sollgewicht, beispielsweise 500 gr erreicht worden ist, wird durch den weiterdrehenden Waagebalken 26 ein weiterer Schalter 19 betätigt, welcher erstens den Zuspeisevibrator 3 ausschaltet und somit die Förderung des Prüfgutes von dem Vorratsbehälter 2 zum Waagebehälter 6 unterbricht und zweitens als Folgesteuerung, ausgehend von der gleichen Schaltung des Schalters 19, die Prüfmenge im Waagebehälter 6 durch die Betätigung des elektrischen Schliessventiles 7 in das Zentrum des Schleuderrades 9 freigibt. Das rotierende Schleuderrad 9 beschleunigt jetzt das körnige Prüfgut in einer vorbestimmten Weise und schleudert es gegen die Prallplatten 10, wobei der hierdurch entstehende Staub und auch kleinere Partikel des körnigen Prüfgutes in bekannter Weise mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Separators über den Absauganschluss 37 ausgeschieden werden.
Bei den vorgenannten Gewichten würde dieses beispielsweise bei einer bestimmten Strahlmittelsorte durchschnittlich 0,1 gr ergeben, so dass vom Sollgewicht, ca. 500 gr. bis zum Absinken zum Nenngewicht, ca. 495 gr. fünfzig Umläufe des körnigen Prüfgutes durch die Prüfvorrichtung nötig wären.
Bei der unteren Ausgangsstellung des Transportbechers 13 bleibt der mit dem Transportbecher 13 über das Gestänge 14 in mechanischer Wirkverbindung stehende Klappverschluss 12 offen, wodurch das nunmehr beschleunigte und gegen die Prallplatten 10 geschleuderte körnige Material in den Becher gelangt.
In weiterer Folge werden durch Öffnen des Ventiles 7 am Waagebehälter 6 zwei Zeitschalter 32, 33 in Gang gesetzt. Nach Ablauf einer für den Beschleunigungsvorgang des Prüfgutes erforderlichen Zeit wird mit dem Zeitschalter 32 der Transportbecher 13 in Aktion gesetzt, indem das Absperrventil 21 am Hebezeug 15 geöffnet wird. Dadurch gelangt die verminderte Prüfmenge durch den Sammeltrichter 4 in den Zentriertrichter 5, bzw. in den Waagebehälter 6 und liegt dadurch für einen weiteren Zyklus im Waagebehälter 6 bereit.
Wie bereits erwähnt, vermindert sich das Gewicht des körnigen Prüfgutes nach jedem Durchgang durch das Beschleunigungsaggregat durch Verschleiss und indem der hierbei entstehende Staub ausgeschieden wird.
Welche Gewichtsverminderung das Probematerial nach jedem Durchgang erfährt, hängt im wesentlichen von der Beschaffenheit, bzw. Qualität des Probematerials selbst ab.
Diese erste Leerung des Transportbechers 13 ist mit Einschaltung des Schalters 17 verbunden, dessen Impuls an dem an der Prüfvorrichtung befindlichen, mit einem Papierstreifen ausgerüsteten Zählwerk 35 registriert, bzw. auf dessen Papierstreifen aufgezeichnet wird. Der zweite Zeitschalter 331 dient zur Sicherheit der ganzen Prüfvorrichtung. Wenn nach einer zuvor bestimmten Zeit der zyklische Ablauf infolge einer beispielsweise durch Stromausfall hervorgerufenen Störung ausbliebe, setzt er die Prüfvorrichtung still.
Die in dem angeführten Beispiel erfolgten neunundvierzig Durchgänge des Probematerials sind ohne Ingangsetzung des Zuspeisevibrators 3 erfolgt. Im fünfzigsten Durchgang ist die Prüfung beim Nenngewicht 495 gr. Diese Bestätigung bringt die Waage mit dem Schalter 18. Es erfolgt nun wiederum die langsame Förderung des Prüfgutes durch den Vibrator 3 aus dem Vorratsbehälter 2 bis zum Sollgewicht 500 gr. Die Förderung hat zur Folge, dass das Zählwerk sofort wieder in die Ausgangslage 0 gebracht wird und gleichzeitig die zuletzt erhaltene Umlaufzahl, z. B. 50, aufzeichnet.
Bei Erreichen des Sollgewichtes von 500 gr. wird der Schalter 19 erneut betätigt und unterbricht den Zuspeisevibrator 3, worauf als Folge das elektromagnetisch betätigte Ventil 7 geöffnet wird, sich die Zeitschalter 32, 33 genau nach den vorbeschriebenen Vorgängen in Funktion setzen und nunmehr die Einleitung des ersten von z. B. fünfzig weiteren Zyklen, je nach Einstellung im Vorwahlzähler 34 erfoIgt.
Bezüglich der Arbeitsweise der Waage ist noch besonders auf die Arretiervorrichtung 30 hinzuweisen, welche selbsttätig mit Ablauf des Zeitschalters 32 eino geschaltet wird. Diese Arretierung 30 verhindert eine länger fortdauernde Schwingung des Waagebalkens 26 während des Einfüllens des körnigen Prüfgutes in den Waagebehälter 6. Erst nachdem sich das Prüfgut wiederum im Waagebehälter 6 befindet, gibt diese Arretierung 30 durch Betätigung des Schalters 17 verzögernd die automatische Wägung frei.
Die mit dem Zählwerk 36- vom Sollgewicht bis zum Nenngewicht aufgezeichnete erforderliche Anzahl ausgeführter Durchgänge des Prüfmaterials ermöglicht, direkte Rückschlüsse auf das Betriebsverhalten des körnigen geprüften Materials, bzw. Strahlmittels zu ziehen. Eine konstant erhaltene Zahlenreihe gibt nicht nur den Beharrungszustand des körnigen Prüfgerätes als solchen an, sondern, die Grösse der Zahl selbst gibt auch Auskunft über die Einstufung desselben unter Berücksichtigung des durchschnittlichen Wurfschaufelverschleisses.
Die weiterhin bekannten und mit der dargestellten Prüfvorrichtung durchführbaren Verfahren zur Ermittlung des Vollverschleisses und der Abrasivitäts-und Hämmerwirkung des körnigen Materials bedürfen keiner näheren Erläuterung und sind daher auch nicht beschrieben worden.
Mit dem beschriebenen Verfahren zur Prüfung von körnigem Material, insbesondere von Strahhnitteln, und mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist es nunmehr auf vorteilhafte Weise möglich geworden, vollkommen selbsttätig eine Prüfung von körnigem Material in einer erheblich kürzeren Zeit als bisher durchführen zu können.
Method and device for testing granular material, in particular blasting media
The invention relates to a method and a device for testing granular material, in particular blasting media, in which a certain sample amount of the granular material is poured into a filling container of the testing device and the same is thrown onto baffle plates with the aid of the device in several passes via an acceleration unit and each individual passage of the sample quantity through the device is registered with a counter.
For example, blasting agent testing apparatuses have become known which work on the principle of the intermittent circulation of blasting media; H. a certain amount of the abrasive is manually fed into the apparatus above and fractions of the same are collected, sieved and weighed again after repeated passes through the acceleration unit.
In one of the known blasting media testing apparatus, the task of blasting media testing is achieved in such a way that an automatic sequence of blasting media testing is made possible over a plurality of blasting media passages, whereby the automatic sequence can extend to the testing of intermittent or continuous blasting media flow through the apparatus.
In the case of the last-mentioned test device, the test is carried out with the aid of a rotating cellular wheel that surrounds the test apparatus for conveying blasting media from the collecting funnel into the filling funnel and a control device at the outlet of the collecting funnel to hold back the blasting media in the collecting funnel.
However, it has been shown to be disadvantageous that after a certain number of automatically carried out abrasive passes, manual sieving and weighing of the entire abrasive throughput has to be carried out in order to obtain the measurement results required to assess the wear resistance of the abrasive, whereby a considerable amount of time is required for the test Person is required.
With the previously known testing machine, in some cases, only a total test g of the total wear of the granular test material can be carried out. As the grain sizes change with different numbers of passes, there is also a change in the stress at the same time. H. a decrease in kinetic energy. As a result, a direct comparison of two types of abrasive is not possible during this test. Likewise, under this prerequisite, the effect of the blasting agent, such as, for example, the removal, the hammering effect, etc., cannot be transferred to the behavior in the operating machine.
The present invention is now based on the object of creating a method and a device for testing granular material, in particular blasting media, by means of which the disadvantages inherent in the known testing devices are avoided. With the help of the test device according to the invention there should now be the possibility of being able to carry out the test process completely automatically, so that only the amount of granular material required for the test process needs to be entered into the test device and the test result read off the recorded measurement data after the automatic test can be.
In an industrial blasting machine, an inert grain size is established after a certain transit time. This is kept constant within narrow limits by replenishing the abrasive that is worn below the suction grain size. This constancy is necessary for a constant beam power. The blasting power and the effect of the blasting agent can therefore only be checked with the inertia grain size.
It was therefore necessary to develop a test method in which the inert grain size is automatically set, for which two ways can be followed according to the invention.
According to the invention, the object is achieved by a method in which the fractions of the blasting agent up to a certain grain size and dust produced during the spinning process are separated out with each individual pass of the sample quantity and that automatically after at least one passage of a sample quantity having a certain initial weight of granular material a Weighing of the same is made.
The device for carrying out the method is characterized in that in front of the acceleration unit there is a balance with a container open at the top and a closing valve at the bottom, and switches that are operatively connected to a feed device and valves are provided on the balance, as well as switches Arrangement of a counter with a registration device.
The drawing shows an embodiment of the test device according to the invention in a simplified perspective representation.
Seen in the direction of flow of the test material through the test device shown, a freely portable storage container 2 for the granular test material is provided in the uppermost area of the device, which is connected to the feed vibrator 3 arranged below and automatically ensures discharge. From the feed vibrator 3, the test material runs through the collecting funnel 4 into the centering funnel 5 or into the weighing container 6, which has a lower opening that can be closed by a closing valve 7. Underneath the weighing container 6 there is an acceleration unit designed in a known manner, consisting of a housing, separator with suction connection 37, exchangeable baffle plates 10 and a centrifugal wheel with the associated drive.
A collecting funnel 8 is arranged opposite the lower opening of the weighing container 6, from which the granular test material is guided into a hollow shaft, not shown in detail, of the centrifugal wheel unit 9 of the acceleration unit. After the granular test material has been thrown onto the baffle plates 10, it is sifted in a subsequent, funnel-shaped container 11, which has an opening at the lower end with a hinged closure 12 through which the test material can get out of the acceleration unit.
A transport cup 13 with forced emptying is provided for the automatic further transport from the acceleration unit back to the weighing container 6.
This forced emptying is effected with two rods 14, each of which is rotatably attached to a certain fixed point, with an automatically controlled hoist 15 by rotation.
In addition, the flip lock 12 is mechanically connected to the linkage 14 in such a way that the lock is closed or opened as a function of the movement sequence of the transport cup 13.
For the test process, a preset counter 34 and a zero reset counter 35 are provided on the test device, with which the number of passes of the granular test material are predetermined, or the passages are counted and recorded on a paper strip not shown. Furthermore, electrically operated switches 16, 17, 18, 19 and regulating elements such as valves 7, 20, 21 and 22 are provided on the test device for the automatic control and regulation sequence, as well as a fuse 42.
The balance which triggers the control and regulation processes consists essentially of a balance beam 26 which is clamped and supported between its upwardly and downwardly swingable ends at the point 23, which is also used as a bearing. On the left side of the balance beam 26 there are counterweights 24, 25 which can be displaced in the longitudinal direction thereof, while the balance container 6 with centering funnel 5 is arranged on the right side of the beam.
The weights 24 and 25 on the left hand side will bring the bar 26 with the goods to be weighed on the right hand side within a predetermined inclination zone, which would mean equilibrium in absolute calm.
The aforementioned clamping point 23 for receiving the balance beam 26 is described with the following note: The previous principle of the pendulum balance with the same lever arm (balance beam 26) has so far failed in the system friction. With a prestressed, rectangular cross-section and arranged transversely to the balance beam 26 thin torsion bar 40, the use of the known frictional mounting of the balance beam, for. B. by means of cutting edge is no longer required. The fact that the goods to be weighed and the set of weights 24, 25 act on the same bar 26 automatically excludes a lever error. Weighing container 6 with goods to be weighed, counterweights 24, 25, bars 26 and its single-spun rotating rod 40 form the cradle or measuring suspension and are referred to as the equilibrium mass m 1.
Because the torsion bar 40 is tensioned at both ends of the bracket 41 of the weighing bridge 29 and is firmly fixed to the ends of the bracket 41, the thickness of the torsion bar 40 can be kept very thin, the practical torsion resistance of the same can hardly be measured . A very high, constant and hardly measurable sensitivity in relation to the angle of the balance beam 26 is given.
A locking device 30 is firmly connected to the weighing bridge 29 and prevents the balance beam 23 from vibrating when the granular sample material is poured into the weighing container 6 and thus prevents the two switching elements 18 and 19 from switching incorrectly. In the starting position, before the actual weighing, the weighing bridge 29, switching elements 18 and 19, locking device 30 and their connections 28 with the fixed counterweight 27 are in equilibrium and represent the equilibrium mass m 2. The equilibrium masses m 2 and m 1 are with Weighing bridge 29 is coupled in parallel so that the two equilibrium masses given only as an example are resiliently supported with spring elements 31 on a horizontal plate 38 which is adjustable in a known manner and is provided with a level 39.
The embodiment described here allows maintenance-free operation. It is insensitive to certain environmental conditions such as vibration, temperature fluctuations, system friction, moisture and the like. The application in the construction of a large number of equilibrium masses is given. More switch elements are necessary for serial dosing. This is the type of scale with a time-constant, weight-based allocation of the bulk material.
The method of operation of the test device described above for testing granular material, in particular blasting media, is as follows:
For the sake of clarity, it should first be pointed out that after a certain throughput time a steady grain size is set in an industrial blasting machine, which is kept constant within narrow limits by replenishing the abrasive that is worn below the suction grain size, since this constancy is necessary for a constant blasting power. The blasting performance and thus the effect of the blasting agent can therefore only be checked with the inertia grain size.
It was therefore necessary to develop a test method in which the inert grain size is automatically set, for which two paths can be taken: a) For example, a sample amount of granular material with a certain initial weight, for example 500 g, is stressed in the blasting agent testing machine, or a centrifugal process exposed until 5 g below the suction grain size are crushed. The number of passes required for the chopping is registered and the remaining 495 grams are then supplemented with 5 grams of new grain. The process is repeated until the number of passes between each make-up level out at a constant value.
The total number of passes up to leveling off and the actual grain size in the steady state is a measure of the wear behavior that is directly comparable with other types of abrasive. By varying the feed quantity upwards or downwards, the inert grain sizes present in a certain blasting machine can be achieved and direct operating conditions can thus be simulated with the blasting media testing machine. b) With a similar but slightly different test method, the inert grain size can also be achieved by adding new grain to the original weight, depending on the service life of the abrasive, after certain constant number of passes. The inert grain size is reached when the weight to be replenished has leveled off at a constant value.
The constant replenishing weight is then, depending on the number of passes with the actual grain size in the steady state, a measure for the wear behavior that is directly comparable with other steel media.
By choosing a larger or smaller number of passes, the inert grain sizes present in a certain blasting machine can be achieved and direct operating conditions can be simulated.
With the inertia grain size achieved, which is typical for each individual blasting agent, the effectiveness tests are carried out, which allow a direct comparison of the blasting power for different types of blasting agent.
The process steps listed in sections a and b have in common that with each individual passage of the sample through the test device, the fractions of the blasting agent up to a certain grain size and dust that arise during the spinning process are separated, and that automatically granulate after at least one passage of a sample Material a weighing of the same is made.
To initiate one of the process steps listed in sections a and b, for example, 1200 grams of the test material are entered into the storage container 2 and the key holder 36 is switched on, whereby the entire test device is ready for operation and the granular test material is conveyed from the storage container 2 to the weighing container 6.
It should be noted in particular that the initiated automatic test lasts as long as the total number of desired revolutions has been set in the preselection counter 34 for the test. The rounds selected in advance depend on the type of test or method that is to be used. The preselection is expediently made in such a way that the test device switches itself off again after receiving a satisfactory test result.
If the above-described conditions are met, the following cycle runs in the test device:
The weighing container 6 is up to the fixed nominal weight, z. B. 495 gr., Test material carried out with the help of the feed vibrator 3 from the reservoir 2. After this weight determined by the balance has been reached, the switch 18 is actuated by the balance beam 26 and the vibrator 3 initiates a slower conveyance of the test material.
When the target weight, for example 500 gr, has been reached, another switch 19 is actuated by the balance beam 26 rotating further, which firstly switches off the feed vibrator 3 and thus interrupts the conveyance of the test material from the storage container 2 to the weighing container 6 and secondly as a sequence control, starting from the same circuit of the switch 19 that releases the test quantity in the weighing container 6 by actuating the electrical shut-off valve 7 in the center of the centrifugal wheel 9. The rotating centrifugal wheel 9 now accelerates the granular test material in a predetermined manner and hurls it against the baffle plates 10, whereby the resulting dust and also smaller particles of the granular test material are eliminated in a known manner with the aid of a separator (not shown) via the suction connection 37.
With the aforementioned weights, for example, this would result in an average of 0.1 g for a certain type of abrasive, so that from the target weight, approx. 500 g. To the decrease to the nominal weight, approx. 495 g. Fifty revolutions of the granular test material through the test device would be necessary.
In the lower starting position of the transport cup 13, the hinged closure 12, which is mechanically operatively connected to the transport cup 13 via the rod 14, remains open, so that the granular material now accelerated and thrown against the baffle plates 10 enters the cup.
Subsequently, by opening the valve 7 on the weighing container 6, two time switches 32, 33 are set in motion. After the time required for the acceleration process of the test item has elapsed, the transport cup 13 is set into action with the timer 32 by opening the shut-off valve 21 on the hoist 15. As a result, the reduced test quantity passes through the collecting funnel 4 into the centering funnel 5 or into the weighing container 6 and is therefore ready for a further cycle in the weighing container 6.
As already mentioned, the weight of the granular test material is reduced after each pass through the acceleration unit due to wear and tear and because the dust that is produced is eliminated.
The weight reduction the sample material undergoes after each pass depends essentially on the nature or quality of the sample material itself.
This first emptying of the transport cup 13 is connected with the switching on of the switch 17, the pulse of which is registered on the counter 35, which is equipped with a paper strip and located on the test device, or is recorded on its paper strip. The second time switch 331 is used for the security of the entire test device. If, after a predetermined period of time, the cyclical sequence does not take place due to a fault caused, for example, by a power failure, it stops the test device.
The forty-nine passages of the sample material that took place in the example cited were carried out without starting the feed vibrator 3. In the fiftieth run, the test is at the nominal weight of 495 gr. The balance brings this confirmation with switch 18. The vibrator 3 now again slowly transports the test material from the storage container 2 up to the target weight of 500 gr. that the counter is immediately brought back to the starting position 0 and at the same time the last circulation number received, e.g. B. 50, records.
When the target weight of 500 gr is reached, the switch 19 is actuated again and interrupts the feed vibrator 3, whereupon the electromagnetically actuated valve 7 is opened, the time switches 32, 33 function exactly according to the above-described processes and now the initiation of the first of z. B. fifty more cycles, depending on the setting in the preset counter 34 takes place.
With regard to the mode of operation of the balance, special reference should be made to the locking device 30, which is switched on automatically when the timer 32 expires. This lock 30 prevents a prolonged oscillation of the balance beam 26 during the filling of the granular test material into the weighing container 6. Only after the test material is again in the weighing container 6, this locking 30 releases the automatic weighing delay by actuating the switch 17.
The required number of runs of the test material recorded with the counter 36- from the target weight to the nominal weight enables direct conclusions to be drawn about the operating behavior of the granular tested material or abrasive. A constant series of numbers not only indicates the steady state of the granular test device as such, but the size of the number itself also provides information about its classification, taking into account the average throwing blade wear.
The methods, which are still known and can be carried out with the test device shown, for determining the total wear and the abrasiveness and hammering effect of the granular material do not require any further explanation and have therefore not been described.
With the described method for testing granular material, in particular blasting agents, and with the device for performing the method, it has now advantageously become possible to test granular material completely automatically in a considerably shorter time than before.