CS251159B1

CS251159B1 - A method and apparatus for assessing the quality of a molding composition

Info

Publication number: CS251159B1
Application number: CS848018A
Authority: CS
Inventors: Karel Latzman; Jaroslav Smutny; Jiri Svancara
Original assignee: Karel Latzman; Jaroslav Smutny; Jiri Svancara
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS801884A1

Abstract

ftešení se týká způsobu a zařízení pro vyhodnocování kvality formovací směsi v automatickém cyklu s možnosti dálkového vyhodnocování a zpracování údajů pro potřebu řízení pracovního procesu úpravy formovací směsi počítačem. Podstata způsobu pro hodnocení kvality formovací směsi spočívá v tom, že po nasypání rozdružené formovací směsi do jaderníku se směs slisuje tlakem 1 MPa, odečte se hodnota stlačení, vzorek se částečně vysune z jaderníku a změří se pevnost ve střihu. Pak se vzorek přilisuje tlakem 1 MPa a změří se prodyšnost. Pevnost v tlaku se změří rozdrcením vzorku o pevnou opěru. Zařízení sestává z pohyblivé tlačné patky a pevného jaderníku, ke kterému přiléhá poháněný rotační kypřič. Pohyblivá tlačná patka doléhá na první temzometrický snímač umístěný na tlačném mostu posuvně zavěšeném na pohybových šroubech spojených pomocí ozubeného soukolí s krokovým motorem. Pevnou opěru jaderníku se stlačeným vzorkem písku tvoří kostka upevněná na pistnici pneumatického válce a spojená s opěrnou deskou pomocí prvního elektromagnetického zámku. Opěrná deska je spojena druhým elektromagnetickým zámkem se stojanem, přičemž v kostce je posuvně uložena opěra střihu spojena přes druhý tenzometrický snímač s motorem.The invention relates to a method and device for evaluating the quality of a molding mixture in an automatic cycle with the possibility of remote evaluation and data processing for the purpose of controlling the work process of molding mixture treatment by a computer. The essence of the method for evaluating the quality of a molding mixture is that after pouring the separated molding mixture into the core, the mixture is compressed with a pressure of 1 MPa, the compression value is read, the sample is partially removed from the core and the shear strength is measured. Then the sample is pressed with a pressure of 1 MPa and the breathability is measured. The compressive strength is measured by crushing the sample against a fixed support. The device consists of a movable pressure foot and a fixed core, to which a driven rotary cultivator adjoins. The movable pressure foot abuts against the first temzometric sensor located on a pressure bridge slidably suspended on movement screws connected by means of a gear train with a stepper motor. The fixed support of the corer with the compressed sand sample is formed by a cube mounted on the piston rod of the pneumatic cylinder and connected to the support plate by means of a first electromagnetic lock. The support plate is connected to the stand by a second electromagnetic lock, while the shear support is slidably mounted in the cube and connected to the motor via a second strain gauge sensor.

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro hodnocení kvality formovací směsi v automatickém cyklu s možností dálkového vyhodnocování a zpracování údajů pro potřebu řízení pracovního procesu úpravy formovací směsi počítačem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for evaluating the quality of a molding composition in an automatic cycle with the possibility of remote evaluation and processing of data for the purpose of controlling the molding composition processing process by a computer.

Až dosud známá zařízení nalheénocení vlastností formovacích směsí pracují buá jako jednotlivé laboratorní přístroje^ nebo automatizovaná zařízení na hodnocení více vlastností. Zkoušky pevnosti ve střihu, v tahu a prodyšnosti jsou dány normou ČSN 721077· Spěchovatelnost je definována pojle vynálezu chráněného čs. AO 158967 jako výška válečku po stlačení volně nasypané formovací směsi v jaderníku, podle patentu NSR 1815185 jako úbytek výšky volně sypané formovací směsi do jaderníku po stlačení.Uvedené technologické vlastnosti jsou zjišťovány na různých přístrojích; tak např. pevnost v tlaku za syrová je zjišťována klasicky lisováním ručně ovládaným šroubovým vřetenem. Polský přístroj využívá k rozdrcení zkušebního válečku pákový mechanismus. K těmto přístrojům je nutno zkušební váleček zhotovit samostatně na zvláštním přístroji třemi údery. Nejvyšší mechanizace bylo dosaženo u čs. přístroje, kde byl zkušební váleček opět zhotoven třemi údery přímo v přístroji, byla měřena pevnost ve střihu, v tlaku, prodyšnost, teplota a vlhkost v jediném automatizovaném cyklu. Výstupy naměřených hodnot byly zaznamenávány na zapisovači jako průběžná hodnota a odečítány vizuálně. Z novějších přístrojů lze uvést přístroj, který zpracovává vzorek písku ve čtyřech polohách a hodnotí pevnost ve střihu a spěchovatelnost, je určen především k určování obsahu pojivá. Další přístroj je ovládaný stlačeným vzduchem, zhotovuje zkušební válečekThe prior art devices for the formulation of molding compositions work either as individual laboratory devices or automated devices for evaluating multiple properties. The shear, tensile and breathability tests are given by the standard ČSN 721077. AO 158967 as the height of the roller after compression of the free-flowing molding composition in the core box, according to German Patent No. 1815185 as a decrease in the height of the free-flowing molding composition into the core box after compression. for example, the compressive strength for the green is determined by the classical pressing of a manually operated screw spindle. The Polish machine uses a lever mechanism to crush the test roller. For these machines, the test roller must be made separately on a separate machine with three strokes. The highest mechanization was achieved in MS. In the apparatus where the test roller was again made with three punches directly in the apparatus, shear strength, compressive strength, breathability, temperature and humidity were measured in a single automated cycle. The measured value outputs were recorded on the recorder as a continuous value and read visually. Among the more recent instruments, an apparatus that processes a sand sample in four positions and evaluates shear strength and swiveling performance is primarily intended to determine the binder content. Another device is controlled by compressed air, producing a test roller

- 2 251 159 lisováním a hodnotí pevnost v tlaku, střihu, ohybu a spěohovatelnost. Jednotlivé technologické vlastnosti je možno získat střídavě po ruční výměně nástavců. Společným znakem všech těchto přístrojů je výstup naměřených hodnot bul na stupnici měřicího přístroje, nebo grafickým záznamem na zapisovači, tedy nemožnost automatického převzetí dat jako podkladu pro samočinné řízení operace zajištující kvalitu formovací směsi.- 2,251,159 by compression and evaluates compressive strength, shear strength, bending strength and reusability. The individual technological properties can be obtained alternately after manually changing attachments. The common feature of all these instruments is the output of the measured values of bull on the scale of the measuring instrument, or a graphical record on the recorder, ie the impossibility of automatic data acquisition as a basis for automatic control of the operation ensuring the quality of the molding composition.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob a zařízení pro hodnocení kvality formovací směsi podle vynálezu. Podstata způsobu pro hodnocení kvality formovací směsi podle vynálezu spočívá v tom , že po nasypání rozdružené formovací směsi do jaderníku se formovací směs slisuje tlakem 1 MPa a odečte se hodnota stlačení, načež se vzorek částečně vysune z jaderníku a změří se pevnost ve střihu, poté se znovu přilisuje tlakem 1 MPa, načež se změří prodyšnost a pevnost v tlaku rozdrcením vzorku o pevnou opěru. Zařízení pro hodnocení kvality formovací směsi sestává z pohyblivé tlačné patky a pevného jaderníku, ke kterému přiléhá poháněný rotační kypřič. Podstata zařízení pro provádění způsobu spočívá v tom, že pohyblivá tlačná patka doléhá na první tenzometrický snímač, umístěný na tlačném mostu posuvně zavěšeném na pohybových šroubech, spojených pomocí ozubeného soukolí s krokovým metorem. Pevnou opěru tvrdě chromovaného jaderníku se stlačeným vzorkem písku tvoří kostka, která je upevněna na pístnici pneumatického válce a je spojena s opěrnou deskou pomocí prvního elektromagnetického zámku. Opěrná deska je také ještě spojena druhým elektromagnetickým zámkem s rámem. V kostce je posuvně uložena opěra střihu spojená přes druhý tenzometrický snímač s motorem.These disadvantages are overcome by the method and apparatus for evaluating the quality of the molding composition according to the invention. The essence of the method for evaluating the quality of the molding composition according to the invention is that after pouring the split molding composition into the core box, the molding mixture is compressed at a pressure of 1 MPa and the compression value is read, then the sample is partially ejected from the core box It is pressed again at a pressure of 1 MPa, after which the permeability and compressive strength is measured by crushing the sample with a solid support. The apparatus for evaluating the quality of the molding composition consists of a movable presser foot and a solid core, adjacent to the driven rotary cultivator. The principle of the device for carrying out the method consists in that the movable thrust foot rests on the first strain gauge sensor, located on the thrust bridge slidingly suspended on the movement screws, connected by means of a gearing to the step meter. The solid support of the hard chrome plated core with a compressed sand sample is formed by a cube which is fixed to the piston rod of the pneumatic cylinder and connected to the support plate by means of a first electromagnetic lock. The support plate is also connected to the frame by a second electromagnetic lock. In the cube is slidingly mounted shear support connected through the second strain gauge to the motor.

Výhody způsobu a zařízení podle vynálezu spočívají v automatickém provedení čtyř důležitých technologických vlastností, tj. pevnosti v tlaku, pevnosti ve střihu, spšchovatelnosti a prodyšnosti v jediném pracovním cyklu, přičemž výstupní elektrické signály lze číslicově vyjádřit a použít přímo jako podklad pro nadřazenou výpočetní jednotku. Vzorek k vyhodnocení kvality formovací směsi se zhotoví lisováním, tedy metodou, která je stejná jako zhotovování slévárenských forem na automatických formovacích linkách. Tlak je vyvinut krokovým motorem pomocí ozubeného soukolí a pohybových šroubů a je vyhodnocován tenzometrickým snímačem sil. Pevnost v tlaku je zjištována na normalizovaném zkušebním válečku v okamžiku rozdrcení.The advantages of the method and apparatus according to the invention reside in the automatic execution of four important technological properties, ie compressive strength, shear strength, scalability and breathability in a single duty cycle, whereby the electrical output signals can be numerically expressed and used directly as a basis for a superior computing unit. The sample for evaluating the quality of the molding composition is made by pressing, a method which is the same as the production of foundry molds on automatic molding lines. The pressure is exerted by a stepper motor by means of gears and movement screws and is evaluated by a strain gauge force sensor. Compressive strength is determined on a standardized test roller at the time of crushing.

251 159251 159

Pevnost ve střihu je hodnocena rovněž na válečku a je vyhodnocována speciálně vyrobeným tenzometrickým snímačem sil. Toto čidlo je vyrobeno z typizovaných součástek do rozměrově menší krabice. Prodyšnost je hodnocena na konci lisování sondou zabudovanou do tlaěné patky, takže se získává informace o hodnotě prodyšnosti na líci formy profukováním vzduchem o přesně určeném tlaku pomocí elektrického měřiče tlaku. Spěchovatelnost se vyjadřuje jako procentový údaj z volně nasypané formovací směsi o konstantní výšce pro slisování předem stanoveným konstantním tlakem. Při běžných hodnotách spěchovatelnosti do 60 % hmot. vznikne váleček písku dostatečně vel· ký pro další hodnocení. Předností zařízení je, že pracuje rychle, opakovaně stejným způsobem s vyloučením subjektivního faktoru. Zjištování všech čtyř vlastností je automatické, pomocí jediného zařízení vytvořeného za účelem splnění požadavku řízení výroby formovací směsi pomocí počítače. Výsledků je možno použít k dálkovému ovládání procesu výroby formovací směsí.The shear strength is also evaluated on the roller and is evaluated by a specially manufactured strain gauge force sensor. This sensor is made of standardized components into a smaller box. The permeability is evaluated at the end of the pressing by a probe embedded in the presser foot, so that information about the value of the permeability on the mold face is obtained by blowing air at a precisely determined pressure using an electric pressure gauge. The compressibility is expressed as a percentage of the free-flowing molding composition at a constant height for compression by a predetermined constant pressure. Up to 60% wt. a roller of sand large enough for further evaluation is formed. The advantage of the device is that it works quickly, repeatedly in the same way, excluding the subjective factor. Detection of all four properties is automatic, with a single device designed to meet the computer control of molding composition production. The results can be used to remotely control the molding composition process.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Zařízení sestává z rámu 1 vytvořeného šesti základnami a spojovacími sloupky. První základna tvoří hlavní základnu celého přístroje, na druhé základně je umístěn krokový motor 2 pohonu se snímačem 2 polohy krokového motoru 2. Mezi druhou a třetí základnou je umístěn systém pohonu pro lisování a drcení vzorku písku vytvořený pohybovými šrouby £, které jsou spřaženy ozubeným soukolím 4. a tlačným mostem 2» nad nímž je uložen první tenzometrický snímač 6 a tlačná patka 8. Tlačná patka 8 je opatřena kanálky a průlinčitou vložkou pro snímání prodyšnosti. Mezi třetí a čtvrtou základnou je uložen tvrdě chromovaný jaderník 2 a skluzy 10. Na čtvrté základně je upevněn pneumatický válec 15. na jehož pístnicí je našroubována kostka 11, která je spojena táhly s nosičem motoru 14 střihu, s posuvnou operou 13 střihu a vřazeným druhým tenzometrickým snímačem 12 Nad kostkou 11 je suvne uložena opěrná deska 16 s vedením připevněným k páté základně a s prvním elektromagnetickým zámkem 17. kterým je určován vzájemný pohyb nebo fixování v dané poloze kostky 11 a opěrné desky 16. K páté základně je také upevněn druhý elektromagnetický zámek 18, kterým je řízena pohyblivost opěrné desky 16 vzhledem k páté základně. Na šesté základně je upraven dávkovači kypřičThe device consists of a frame 1 formed by six bases and connecting columns. The first base forms the main base of the whole apparatus, on the second base there is a stepper motor 2 with a sensor 2 of the stepper motor 2 position. 4 and a compression bridge 2 above which a first strain gauge sensor 6 and a pressure foot 8 are mounted. The pressure foot 8 is provided with channels and a penetrating insert for sensing breathability. A hard chrome core 2 and chutes 10 are mounted between the third and fourth bases. On the fourth base a pneumatic cylinder 15 is mounted, on which a cube 11 is screwed onto the piston rod, which is connected by rods to the shear motor carrier 14, shear slide 13 and A tensometric sensor 12 is supported above the cube 11 with a support plate 16 with a guide attached to the fifth base and a first electromagnetic lock 17 to determine relative movement or fixation at a given position of the cube 11 and the support plate 16. A second electromagnetic lock is also attached to the fifth base 18, which controls the mobility of the support plate 16 relative to the fifth base. A dosing cultivator is provided on the sixth base

- 4 251 159 s motorem 20 kypřiče a v blízkosti všech pohyblivých součástek jsou upraveny ofukovací hadičky 21 a koncové spínače 22.Blow hoses 21 and limit switches 22 are provided in the vicinity of all the movable components with 4,225,159 with a tiller motor 20.

Způsob hodnocení kvality formovací směsi probíhá tak, že po nasypání formovací směsi do kypřiče 19 je písek nametán lopatkami kypřiče 19 do tvrdě chromovaného jaderníku 2· Po uzavření tvrdě chromovaného jaderníku 2 kostkou 11 dochází ke stlačení vzorku písku tlačnou patkou 8 silou odpovídající tlaku 1 MPa. Po zastavení tlačné patky 8 je vyhodnocena její poloha a určena spěchovatelnost v % původní délky. Po odlehčení tlačné patky 8 a odsunutí kostky 11 doleva vyjíždí tlačná patka 8 nahoru tak, aby v tvrdě chromovaném jaderníku 2 zůstal vzorek písku ve tvaru válečku o výšce 50 mm.Zbytek vytlačeného vzorku je odstřižen posuvnou opěrou 13 střihu a síla je vyhodnocena jako pevnost ve střihu. Po navrácení posuvné opěry 13 střihu do původní polohy dojde k přesunu kostky 11 nad tvrdě chromovaným jaderníkem 2 a k přelisování padesátimilimetrového válečku písku tlakem 1 MPa. Po opětném odsunutí kostky 11 dochází k měření prodyšnosti. Po této operaci dochází k vysunutí tlačné patky 8 směrem nahoru^ až je váleček vytlačen z tvrdě chromovaného jaderníku opřen o opěrnou desku 16 a rozdrcen. Síla vynaložená na rozdrcení je registrována tenzometrickým snímačem 6 jako pevnost v tlaku. Následuje srovnání tlačné patky 8 do roviny horního okraje tvrdě chromovaného jaderníku j), setření zbytků písku kostkou 11 a ofouk nutí všech prostor stlačeným vzduchem. Všechny pohyby jsou kontrolovány bezdotykovým snímačem polohy.The method for evaluating the quality of the molding composition is such that after pouring the molding composition into the cultivator 19, the sand is swept by the fins of the cultivator 19 into the hard chrome-plated core 2. After stopping of the presser foot 8, its position is evaluated and the rushability in% of the original length is determined. After relieving the presser foot 8 and sliding the cube 11 to the left, the presser foot 8 moves upward so that the hard chrome-plated core 2 remains a 50 mm cylinder-shaped sand sample. cut. After returning the shear slide 13 to its original position, the cube 11 is moved over the hard chrome core 2 and the 50 mm sand roller is pressed with a pressure of 10 bar. The breathability is measured after the cube 11 is withdrawn again. After this operation, the presser foot 8 is pulled upwards until the roller is pushed out of the hard chrome-plated core box, supported on the support plate 16 and crushed. The crushing force is registered by the strain gauge 6 as a compressive strength. This is followed by a comparison of the presser foot 8 to the plane of the upper edge of the hard chrome-plated core 1, wiping off the remnants of sand with the die 11 and blowing all the spaces with compressed air. All movements are controlled by a proximity sensor.

Claims

A method for evaluating the quality of a molding composition in an automatic cycle with the possibility of remote evaluation and data processing, characterized in that after pouring the split molding composition into the core, the molding composition is compressed at 1 MPa and the compression value is read, the shear strength is measured, then pressed again at 10 bar, then the breathability and the compressive strength are measured by crushing the sample with a solid support.

2. An apparatus for evaluating the quality of the molding composition according to claim 3, comprising a movable presser foot and a fixed core, adjacent to the driven rotary cultivator, characterized in that the movable presser foot (8) abuts the first strain gauge sensor (6) located on the presser. a bridge (5) slidably suspended on the movement screws (7) connected by a gear (4) to the stepper motor (2), wherein the solid support of the hard chrome plated core (9) with compressed sand sample is a cube (11) mounted on the piston rod 15), which is connected to the support plate (16) by means of a first electromagnetic lock (17), the support plate (16) being connected by a second electromagnetic lock (18) to the frame (1), the support (11) being slidably supported (13) a shear coupled to the motor (14) via a second strain gauge (12).