CH660631A5 - Verfahren zur messung von formstoffeigenschaften, ein mittel zu dessen ausfuehrung und eine anwendung des verfahrens. - Google Patents

Verfahren zur messung von formstoffeigenschaften, ein mittel zu dessen ausfuehrung und eine anwendung des verfahrens. Download PDF

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CH660631A5 CH1093/83A CH109383A CH660631A5 CH 660631 A5 CH660631 A5 CH 660631A5 CH 1093/83 A CH1093/83 A CH 1093/83A CH 109383 A CH109383 A CH 109383A CH 660631 A5 CH660631 A5 CH 660631A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer oder mehrerer Formstoffeigenschaften, ein Mittel zu dessen Ausführung und eine Anwendung des Verfahrens.
Die bisher bekannten Verfahren zur Messung der Form-5 stoffeigenschaften, insbesondere die genormten Herstellverfahren der für die Messung erforderlichen Prüfkörper genügen nicht den Anforderungen einer messungsabhängigen Beeinflussung der Formstoffzusammensetzung, wie sie für die Herstellung exakter Gussstücke in der Serienferti-lo gung benötigt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, welches eine exakte Messung der Formstoffeigenschaften ermöglicht, um mit den ermittelten Messwerten eine automatische Regelung is der Formstoffaufbereitung zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität des Formstoffes durchzuführen.
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens 20 sind durch die übrigen Ansprüche 2 bis 7 gekennzeichnet.
Durch die Herstellung eines Formstoffprüfkörpers aus einer bestimmten Menge Formstoff in einem Hohlraum bestimmter Geometrie und Volumens durch Verdichtung auf eine bestimmte Verdichtungsenergie pro Endverdichtungs-25 volumen entsprechend einer festgelegten gemessenen Presskraft an der dem Verdichtungsmittel gegenüberliegenden Fläche wird gewährleistet, dass alle hergestellten Prüfkörper unabhängig von der Feuchtigkeit des Formstoffes mit gleichem Verdichtungsgrad hergestellt werden, obwohl das 30 Endvolumen abhängig von dem Feuchtigkeitsgehalt des Formstoffes unterschiedlich ist.
Der gleiche Verdichtungsgrad aller Prüfkörper gewährleistet exaktere Messergebnisse bei den unterschiedlichen Messverfahren an den Prüfkörpern, als dies bisher möglich war. 35 Die Messung der Verdichtbarkeit während oder am Ende des Verdichtungsvorganges gemäss Anspruch 2 dient zur Erfassung vom Befeuchtungsgrad des Formstoffes.
Die Messung auch der auf die obere Fläche des Prüfkörpers wirkenden Presskraft gemäss Anspruch 3 ermöglicht die 40 Auswertung beider Presskraft-Messwerte z.B. durch Differenz- oder Quotient-Bildung.
Durch die in Anspruch 5 angeführten Messverfahren, insbesondere durch die Messung der Scherfestigkeit als Ausdruck des Bindetongehaltes, kann die erforderliche Menge 45 Bindeton und Zusatzstoffe bestimmt werden.
Durch die Verfahrensmerkmale von Anspruch 6 wird eine automatische Arbeitsweise des Messverfahrens erreicht, was zusammen mit den Merkmalen des Anspruches 7 Voraussetzung für die Anwendung bei der automatischen Regelung der so Formstoffaufbereitung gemäss dem Anspruch 10 ist.
Nach den Merkmalen der Ansprüche 11 und 12 können die Messsignale zur Korrektur von durch andere Messeinrichtungen z.B. eines Moldability-Controllers erhaltenen Steuersignale für die Formstoffaufbereitung herangezogen 55 werden.
Entsprechend den Merkmalen von Anspruch 13 kann mittels der Messsignale der Verbrauch der zugeteilten Mischungskomponenten ermittelt werden, wodurch die Lagerbewirtschaftung und die Kostenermittlung erleichtert 60 werden.
Die zur Ausführung des Verfahrens erforderlichen Mittel gemäss Anspruch 8 gewährleisten die einfache Herstellung von Formstoffprüfkörpern, welche alle einen gleichen Verdichtungsgrad aufweisen, wobei sich die Einrichtung durch 65 ihren einfachen Aufbau und eine betriebssichere Arbeitsweise auszeichnet.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.
3
660 631
Die dargestellte Figur zeigt schematisch eine für die Herstellung eines Prüfkörpers nach dem erfindungsgemässen Verfahren erforderliche Einrichtung.
Die Einrichtung weist für die Herstellung des Formstoffprüfkörpers 1 einen Hohlraum 2 auf, welcher durch eine zylindrische Hülse 3 mit einem Boden 4 gebildet wird. In den Hohlraum 2 der Hülse 3 ist ein Pressstempel 5 eines Verdichtungsmitteis 6 - vorzugsweise einer hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Einheit - einschiebbar. Im Boden 4 ist eine elektrische oder hydraulische Signale erzeugende Kraftmesseinrichtung 7, und mit dem Verdichtungsmittel 6 ist eine Wegmesseinrichtung 8 wirkverbunden.
Bei ausgefahrenem Pressstempel 5' wird Formstoff z.B. aus einer Formstoff-Aufbereitungsanlage entsprechend Pfeil 9 in den Hohlraum 2 derart eingefüllt, dass nach einem Abstreifvorgang ein bis zur Oberkante 10 der Hülse 3 reichendes immer gleiches Volumen erreicht wird.
Durch Eindrücken des Pressstempels 5 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 6 wird der Formstoff so lang verdichtet, bis die am Boden 4 anliegende Fläche 11 des Formstoffprüfkörpers eine festgelegte Verdichtungskraft erreicht hat. Diese Kraft wird laufend mittels der Kraftmesseinrichtung 7 gemessen, wobei nach Erreichen der festgelegten Kraft der Pressstempel entlastet wird.
Soll am Formstoff dessen Verdichtbarkeit gemessen werden, so erfolgt dies während der Verdichtung des Prüfkörpers. Hierbei wird bei einem bestimmten eingestellten Druck am Pressstempel - z.B. bei 9,8-105 Pa - der Verdichtungsweg ausgehend von der Oberkante 10 der Hülse 3 mittels der Wegmesseinrichtung 8 gemessen, welcher ein Mass der Verdichtbarkeit ist.
5 Nach dieser Messung wird die Presskraft so weit verändert, bis an der Fläche 11 der an der Kraftmesseinrichtung 7 eingestellte Wert erreicht wird.
Der so hergestellte Prüfkörper wird dann für weitere Messungen wie z.B. der Gasdurchlässigkeit, der Scher-, Druck-10 oder Zugfestigkeit verwendet, wobei er hierfür teilweise oder ganz aus dem Hohlraum 2 entfernt wird.
Zusätzlich zu der im Boden 4 angeordneten Kraftmesseinrichtung 7 kann auch, wie aus der Fig. ersichtlich, am Druckmittel 6 bzw. am Pressstempel 5 eine weitere Kraftmessein-15 richtung 12 angeordnet werden. Dadurch kann während der Verdichtung oder nur am Ende des Verdichtungsvorganges die Kraft bzw. der Verdichtungsdruck an der unteren Fläche 11 und an der oberen Fläche 13 des Prüfkörpers 1 gemessen werden, wobei beide Werte bzw. deren Differenz ebenfalls 20 ausgewertet werden können.
Die Messeinrichtung kann vorteilhafterweise für die automatische Regelung einer Formstoffaufbereitungsanlage verwendet werden, wobei die verschiedenen gemessenen Werte in einem Rechner gespeichert, aufbereitet und in Regelge-25 raten in Regel- bzw. Steuersignale für Ventile oder andere Dosiereinrichtungen für die Zufuhr von Wasser, Bindeton und anderen Zusatzstoffen zum Formstoff umgewandelt werden.
B
1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

660631 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Messen einer oder mehrerer mechanischer Formstoffeigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass diese an einem Formstoffprüfkörper gemessen werden, der durch ein Verdichtungsmittel in einem Hohlraum bestimmter Geometrie auf eine bestimmte Verdichtungsenergie pro Endverdichtungsvolumen entsprechend einer festgelegten gemessenen Presskraft der dem Verdichtungs-mittel gegenüberliegenden Fläche verdichtet wird, wobei der Formstoff vor der Verdichtung ein bestimmtes Volumen einnahm.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verdichtungsvorganges bei einer bestimmten, durch das Verdichtungsmittel ausgeübten Kraft die Verdichtbarkeit anhand der Volumenabnahme gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Presskraft an der am Verdichtungsmittel anliegenden Fläche gemessen wird und aus beiden gemessenen Presskräften ein Messsignal erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchlässigkeit des so verdichteten Prüfkörpers gemessen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass teilweise oder ganz ausserhalb des Hohlraumes der Prüfkörper einer Druck-, Scher- oder Zugbelastung ausgesetzt wird und die zum Bruch des Prüfkörpers benötigte Kraft mit oder ohne zugehörige Deformation des Prüfkörpers gemessen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des Hohlraumes automatisch durch Zuteilmittel erfolgt, dass während des Füllens automatisch die Temperatur gemessen wird, dass der Ablauf des Messverfahrens, das Entfernen des Formstoffprüfkörpers aus dem Hohlraum und dessen Reinigung automatisch erfolgen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Werte automatisch registriert und/oder in Steuer- oder Regelsignale umgesetzt werden.
8. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum (2) zur Herstellung eines Formstoffprüfkörpers (1) angeordnet ist, welcher einen Boden (4) mit einer Kraftmesseinrichtung (7) aufweist und dass diesem gegenüberliegend eine mit einer Wegemesseinrichtung (8) und einem Pressstempel (5) versehenes Verdichtungsmittel (6) angeordnet ist.
9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Pressstempel (5) eine weitere Kraftmesseinrichtung (12) angeordnet ist.
10. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur automatischen Steuerung oder Regelung einer Formstoffaufbereitungsanlage.
11. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwert-Signale automatisch die Zuteilung von Mischungskomponenten steuern oder regeln, die zur Aufbereitung des Formstoffes nötig sind.
12. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Korrektur der Steuersignale herangezogen werden, die im Bereich der Formstoffaufbereitung durch andere Messeinrichtungen geliefert werden.
13. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Registrierung der Menge zugeteilter Mischungskomponenten herangezogen werden.
CH1093/83A 1983-02-28 1983-02-28 Verfahren zur messung von formstoffeigenschaften, ein mittel zu dessen ausfuehrung und eine anwendung des verfahrens. CH660631A5 (de)

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