DE1168124B - Einrichtung zum Mischen und zum Regulieren des Feuchtigkeitsgehaltes von koernigem Schuettgut - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: GOIn

Deutsche Kl.: 421-9/51

Nummer: 1168 124

Aktenzeichen: D 28446 IX b / 421

Anmeldetag: 3. Juli 1958

Auslegetag: 16. April 1964

Bei einer Reihe von Anwendungen von körnigem Schüttgut ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß dieses einen vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. So ist es beispielsweise erforderlich, daß der Gießereiformsand einen vorgegebenen Feuchtigkeitsgrad besitzt. Neben der Regulierung dieses Feuchtigkeitsgehaltes von Hand sind auch bereits elektrische Meßvorrichtungen bekanntgeworden, mittels welchen der Feuchtigkeitsgehalt gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis automatisch durch Wasserzugabe oder Entzug der gewünschte Feuchtigkeitsgehalt erreicht wird. Die bekanntgewordenen Meß- und Reguliervorrichtungen arbeiten jedoch oft nicht mit der erforderlichen Genauigkeit, so daß der gewünschte Endfeuchtigkeitsgehalt nur in relativ weiten Grenzen erreicht werden kann. Insbesondere hat sich die Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von Formsand als relativ schwierig herausgestellt, da jedes Meßergebnis neben dem Feuchtigkeitsgehalt auch von der bei loser Schüttung stark variierenden Dichte und von der Temperatur des Sandes abhängig ist.

Es ist ferner bekannt, Feuchtigkeitsmessungen an schüttfähigen, insbesondere faserigen Stoffen mit Hilfe eines Meßkondensators oder eines magnetischen Wechselfeldes vorzunehmen, indem das Meßgut mit Hilfe eines an sich bekannten Laufbandes unter Verdichtung und Glättung der Oberfläche durch dieses Feld gefördert wird. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Verdichtung des Meßgutes ungleichmäßig und unter starken Abnutzungserscheinungen des Laufbandes erfolgt.

Es ist ferner bekannt, bei Gießereisand die Regelung der Feuchtigkeit mit Hilfe von elektromagnetisch gesteuerten Ventilen vorzunehmen. Da diese bekannte Vorrichtung jedoch ohne Verdichtung des Meßgutes, d. h. des Gießereisandes arbeitet, sind die Resultate für den praktischen Betrieb nicht genügend genau.

Es ist bei der Messung der Feuchtigkeit von. Mehl, Korn oder anderem schüttfähigem Material bekannt, auf Kapazitätsänderungen ansprechende Vorrichtungen, insbesondere Schwingkreise zu verwenden. Diese Vorrichtungen wurden jedoch bisher nicht für selbsttätig arbeitende Steuervorrichtungen benutzt, und es fehlte auch die Erkenntnis, daß man derartige Feuchtigkeitsmeßvorrichtungen bei konstanter Dichte durchführen muß, um für die Anforderungen des Betriebs genügend genaue Meßresultate zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von bisher verwendeten Einrichtungen zum Mischen und

Einrichtung zum Mischen und zum Regulieren
des Feuchtigkeitsgehaltes von körnigem Schüttgut

Anmelder:

Harry W.Dietert Co., Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Blank, Patentanwalt,

München 22, Widenmayerstr. 36

Als Erfinder benannt:

Harry Walther Dietert, Kerrville, Tex.,

Randolph Dietert, Detroit, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Juli 1957 (671221),
vom 29. JuH 1957 (674 822),
vom 20. Januar 1958 (710147)

Regulieren des Feuchtigkeitsgehaltes von körnigem Schüttgut durch einen an sich bekannten Mischbehälter mit mindestens einem umlaufenden Mischorgan, welches aus einem Rollkörper und einem das Gut auflockernden pflugartigen Element besteht, und durch eine an sich bekannte, auf Kapazitätsänderungen ansprechende Vorrichtung, bestehend aus einem in dem Mischbehälter in der Bahn des Rollkörpers liegenden Meßkondensator zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes des auf ihm gelegenen, von dem umlaufenden Rollkörper periodisch verdichteten Schüttgutes, ferner gekennzeichnet durch eine elektrische, nur auf das periodisch auftretende, von einem Kapazitätsmaximum herrührenden Signal der Meßvorrichtung ansprechende Steuervorrichtung zum Steuern des Ventils.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung geschaffen worden, mit welcher die Messung der Feuchtigkeit bei konstanter Dichte des Meßgutes durchgeführt werden kann. Da das so ermittelte Meßergebnis genauer ist als beiden bisher bekannten Einrichtungen, erfolgt auch die Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes mit größerer Genauigkeit, als dies bis heute möglich war. Die Regelung ist zudem auf einfache Weise durchführbar, so daß dieselbe auch geringen Abweichungen des Feuchtigkeitsgehaltes im zugelieferten Meßgut rasch und genau folgen kann.

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Die Erfindung wird anschließend an Hand der ist an dem Behälter noch eine Temperaturmeßvor-

Zeichnungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt richtung 38 angeordnet, welche auf noch zu erläu-

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfin- ternde Weise das mit der Feuchtigkeitsmeßvorrichdungsgemäßen Einrichtung zur Aufbereitung von tung ermittelte Ergebnis korrigiert. Die Temperatur-Gießereiformsand mit einem Linienschaltbild der 5 meßvorrichtung 38 kann beispielsweise als Thermo-Misch- und Reguliervorrichtung, element ausgebildet sein, welches bekanntlich eine

F i g. 2 und 3 eine Mischvorrichtung für Formsand von der Temperatur abhängige Ausgangsspannung

mit um horizontale Achsen drehbaren Rollkörpern, liefert,

in Grundriß und Aufriß, Die Dielektrizitätskonstante ist neben der Feuch-

F i g. 4 und 5 eine Mischvorrichtung für Form- io tigkeit und der Temperatur auch noch von der

sand mit um vertikale Achsen' drehbaren Roll- Dichte eines Stoffes abhängig. Durch die Anordnung

körpern, in Grundriß und Aufriß, der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung am Boden des

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die Feuchtig- Kollerganges, und zwar an einer Stelle, welche in

keitsmeßvorrichtung, dem Umlaufweg der Rollkörper liegt, wird erreicht,

F i g. 7 ein Detail der in F i g. 6 gezeigten Meßvor- 15 daß der an die Meßvorrichtung anliegende Sand

richtung und während und kurz nach dem Überrollen durch einen

F i g. 8 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Rollkörper eine maximale Dichte besitzt, welche ein

Feuchtigkeitsmeßvorrichtung. sicheres Meßergebnis gewährleistet. Wenn der Pflug

Die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung zur Regulierung 24 über die Meßvorrichtung 26 hinweggewandert ist, des Feuchtigkeitsgehaltes von Sand enthält einen 20 ist die von der Meßvorrichtung 26 ermittelte Kapazi-Mischbehälter, hier dargestellt als Kollergang 10, tat sofort geringer und kein geeignetes Maß mehr welchem der Formsand beispielsweise über eine Ein- für die Feuchtigkeit des Sandes. Während der vollen füllvorrichtung, beispielsweise über zwei Trichter 12, Umdrehung der Rollkörper sind somit nur die Meßzugeführt wird. Der Kollergang besitzt beispielsweise werte zuverlässig, welche der höchsten Kapazität zwei Rollkörper 22, welche durch nicht dargestellte 25 entsprechen.

Mittel in Rotation um die Achse des Kollergangs Zur Auswertung der von den Meßvorrichtungen versetzt werden. An der Drehvorrichtung, mit 38 und 26 gemessenen Werte ist ein Meßinstrument welcher diese Walzen verbunden sind, ist ferner min- 53 vorgesehen, welches eine als Oszillator schwindestens ein keilförmiges, pflugartiges Organ 24 ver- gende Röhre 13 enthält. Die Röhre wird über dem bunden, dessen vordere, spitze Kante nur wenig über 30 Transformator Tb mit einer Wechselspannung von der Oberfläche des Bodens des Kollerganges liegt, beispielsweise 50 Hz gespeist. Die Anode der Röhre beispielsweise 6 mm. Die Aufgabe dieses nach- 13 ist über die Wicklung des Relais M mit dem einen folgend als Pflug bezeichneten Organs 24 besteht Ende der Sekundärwicklung des Transformators Tb darin, den durch die Rollkörper 22 stark kompri- verbunden, während das andere Ende dieser Transmierten Formsand wieder aufzulockern und hier- 35 formatorwicklung mit Masse verbunden ist. Die durch eine gute Durchmischung zu gewährleisten. Kathode der Röhre 13 ist über den Abgriff an einer An dem drehbaren, die Walzen 22 und den Pflug Induktivität L mit Masse verbunden. Das Gitter der 24 führenden Organ ist ferner ein Träger 20 ange- Röhre ist über einen Schutzwiderstand 15 an einem schlossen, welcher einen Flüssigkeitsbehälter 16 trägt. Spannungsteiler angeschlossen, welcher aus den Mit diesem Flüssigkeitsbehälter 16 sind über Rohr- 40 Widerständen 17 und 19 besteht. Der Widerstand 17 verbindungen beispielsweise zwei Sprühvorrich- ist mit dem nicht an Masse liegenden Ende der tungen 14 verbunden, welche das dem Behälter 16 Sekundärwicklung des Transformators verbunden, zugeführte Wasser auf den Sand sprühen. Die Sprüh- während der Widerstand 19 an die Kathode der vorrichtungen 14 sind über den Walzen liegend dar- Röhre 13 angeschlossen ist. An den Spannungsteilergestellt; in der Praxis befinden sie sich jedoch zwi- 45 punkt zwischen den Widerständen 17 und 19 ist sehen den Rollkörpern. weiterhin ein Schutzkondensator 56 angeschlossen, Dem Behälter 16 wird über eine Leitung 18 welcher über den einstellbaren Kondensator 58 die Wasser zugeführt. Das aus der Leitung 18 aus- Verbindung mit der Meßvorrichtung 26 herstellt, tretende Wasser wird durch zwei parallel liegende Schließlich ist der Spannungsteilerpunkt zwischen Ventile gesteuert, wobei das Ventil Va für relativ 50 den Widerständen 17 und 19 noch mit dem Meßgroße Durchflußmengen und das Ventil Vb für ge- punkt X verbunden.

ringere Durchflußmengen bestimmt sind. Diese Die Induktivität L ist, wie bereits ausgeführt, einer-Ventile steuern den Wasserzufluß zu dem Kollergang seits geerdet, während das andere Ende der Indukin Abhängigkeit von der ermittelten Feuchtigkeit des tivität an den Meßpunkt Y angeschlossen ist. An den Sandes, wie dies im einzelnen noch ausgeführt wer- 55 Meßpunkten X und Y liegt einerseits ein einstellden soll. barer Kondensator 48, welcher, wie noch zu er-Zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes des in läutern sein wird, automatisch in Abhängigkeit von dem Behälter 16 befindlichen Sandes ist in den Boden der Temperatur des Sandes in dem Behälter 10 eineine Meßvorrichtung 26 eingelassen, welche elek- gestellt wird, sowie weiterhin einer von den Kondentrische Kapazitäten messen kann. Da die Dielektri- 60 satoren 62 und 64, mittels welchen die gewünschte zitätskonstante von dem Feuchtigkeitsgehalt eines Endfeuchtigkeit eingestellt werden kann. Der Kon-Stoffes abhängt und weiterhin die Dielektrizitäts- densator 62 dient dabei zur Einstellung der Grobkonstante die Kapazität eines Kondensators be- stufe des Feuchtigkeitsgehalts, welche etwas unter stimmt, kann mit der Kapizitätsmeßvorrichtung 26 der Endfeuchtigkeit liegen muß, während mit dem die Feuchtigkeit des Sandes bestimmt werden. Es ist 65 Kondensator 64 die genaue Endfeuchtigkeit eingehierbei jedoch zu berücksichtigen, daß die Dielektri- stellt wird.

zitätskonstante neben der Feuchtigkeit auch noch Das Meßinstrument 53 arbeitet nun wie folgt:

von der Temperatur abhängig ist; aus diesem Grund Wenn keine weiteren Einflüsse auf die Röhre ein-

groß ist, daß die Widerstandsänderungen der Meßvorrichtung 26 vergleichsweise klein bleiben.

Das Thermoelement der Temperaturmeßvorrichtung 38 ist mit einer Brückenschaltung 40 verbunden. 5 Diese Brückenschaltung enthält in Serienschaltung einen Umformer 40 a, einen Eingangstransformator 40 b, einen Zwischen verstärker 40 c und einen Leistungsverstärker 4Od. Dieser Verstärker 4Od speist einen Verstellmotor 42, mit welchem mecha-

so lange dreht, bis die an dem Abgriff des Potentiometers 44 erscheinende Spannung die gleiche Größe besitzt wie die Spannung des Thermoelementes 38.

Bei einem entsprechenden Ausgleich nimmt jedoch auch der Nocken 46 jeweils eine Stellung ein, die direkt von der Temperatur des Formsandes in dem Behälter 10 abhängig ist. Der Nocken steuert einen einstellbaren Kondensator 48, welcher an die

wirken, bewirkt der vorzugsweise aus den gleich
großen Widerständen 17 und 19 bestehende Spannungsteiler, daß in der positiven Halbwelle der von
dem Transformator Tb gelieferten Speisespannung
an dem Gitter der Röhre 13 ein positives Potential
erscheint, so daß diese Strom führt und das in dem
Anodenkreis liegende Relais M angezogen wird. Parallel zu dem Relais M ist ein Kondensator 21 vorgesehen, welcher verhindert, daß das Relais in der
negativen Halbwelle der Speisewechselspannung ab- io nisch ein Anzeigeorgan 41, ein Potentiometer 44 und fällt. Da bei der negativen Halbwelle die Anode ein Nocken 46 verbunden ist. Das Potentiometer gegenüber der Kathode eine negative Spannung be- 44 ist über Widerstände mit einer Spannungsquelle sitzt, führt die Röhre in dieser Halbwelle keinen 43 verbunden, wobei der von dem Motor 42 verstell-Strom. bare Abgriff des Potentiometers 44 in Serie mit den

Die Induktivität L und die an die Meß- 15 Eingangsklemmen des Umformers 40 a und dem punkte X und Y angeschlossenen Kondensatoren Thermoelement 38 liegt. Sind nun die an dem Abstellen einen Schwingkreis dar, welcher auf Grund griff des Potentiometers 44 und an dem Thermoder durch die Röhre 13 verursachten Rückkopplung element 38 erscheinenden Spannungen nicht gleich kontinuierlich schwingt. Die Frequenz dieser Schwin- groß, wird die Differenzspannung in den Schaltgung hängt dabei einerseits von der konstanten In- 20 elementen 40 a, 40 b, 40 c und 40 d verstärkt, wobei duktivität L und andererseits von der Kapazität der diese Differenz- bzw. Fehlerspannung den Motor 42 an die Punkte X und Y angeschlossenen Kondensatoren ab. Solange der Schwingkreis oszilliert, liegt
zwischen der Kathode der Röhre 13 und Masse eine
relativ hohe Wechselspannung. Diese Spannung 25
zwischen Kathode und Masse bewirkt neben der
hochfrequenzmäßigen Überbrückung des Relais M
durch den Kondensator 21, daß das Relais stromlos
wird. Solange eine Schwingung stattfindet, ist das
Relais somit abgefallen, während es beim Aussetzen 30 Kontaktpunkte X, Y angeschlossen ist. Die Anordder Schwingung erregt wird und aufzieht. nung ist dabei so getroffen, daß mit steigender Tem-

Wie bereits ausgeführt, liegt zwischen dem Span- peratur die Kapazität des Kondensators 48 abnimmt, nungsteilerpunkt und Masse die Meßvorrichtung 26. Hierdurch erhöht sich die Frequenz des Schwing-Steigt nun bei einer bestimmten, durch die Kapazität kreises, so daß bereits bei einer geringeren Kapazität der an die Meßpunkte X und Y angeschlossenen 35 der Meßsonde 26 ein Schwingen des Schwingkreises Kondensatoren gegebenen Frequenz der Feuchtig- unterbunden wird. Der Kondensator 48 bewirkt somit eine Temperaturkompensation der Messung des Feuchtigkeitgehaltes durch die Meßvorrichtung bzw. Meßsonde 26.

Wie im einzelnen noch näher beschrieben werden soll, zerfällt der durch die in der Mitte der F i g. 1 gezeigte Relaisbaugruppe gesteuerte Meß- bzw. Reguliervorgang bei einer Beschickung in zwei Perioden, welche beide völlig gleich ablaufen und welche beide 45 durch die gleichen Schaltelemente bzw. Relais gesteuert werden. Diese Vorkehrung ist deswegen erforderlich, weil möglicherweise während der ersten Meßperiode die Wasserzufuhr bereits gedrosselt oder abgestellt wurde, obwohl die gewünschte Endfeuch-

diesem Grund muß der der Grobstufe entsprechende 50 tigkeit des Sandes in dem Behälter 10 noch nicht Kondensator 62 eine kleinere Kapazität besitzen als erreicht ist. Eine vorzeitige Unterbrechung oder der der Feinstufe entsprechende Kondensator 64. Die Drosselung der Wasserzufuhr zu dem Behälter 10 beschriebene Schaltung des Instrumentes 53 hat den kann beispielsweise dadurch hervorgerufen worden Vorteil, daß dieses von der Meßvorrichtung 26 so sein, daß ein feuchter Sandanteil zufällig mit der lange unbeeinflußt bleibt, als die Kapazität dieser 55 Meßsonde in Berührung gekommen ist, wobei dieser Meßvorrichtung 26 unter einem frequenzabhängigen Sandanteil jedoch nicht die durchschnittliche Sandvorgegebenen Wert bleibt. Erst wenn die von der feuchtigkeit des in dem Behälter 10 befindlichen Frequenz abhängige Grenzimpedanz erreicht ist, Sandes repräsentiert. Die erste Meß- und Regulierspricht das Instrument 53 an und bewirkt, wie er- periode wird durch einen Zeitschalter beendigt, wähnt, die Aussetzung der Schwingung in dem 60 welcher die selbsthaltenden Relais der Steuereinrich-Schwingkreis und somit eine Erregung des Relais M. tung zum Abfallen bringt und somit die Ausgangs-Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß sich in Ab- lage wieder herstellt.

hängigkeit von der Sandfeuchtigkeit nicht nur die Die beiden Regulierperioden verlaufen im wesent-

Kapazität der Meßvorrichtung 26 ändert, sondern liehen wie folgt: Dem Behälter wird über die beiden auch deren Ohmscher Widerstand. Um die Einflüsse 65 Ventile Va und Vb Wasser zugeführt, bis das Instrudieser Widerstandsänderungen möglichst klein zu ment 53 anspricht und das Relais M aufzieht. Hierhalten, kann in Serie zu dem Kondensator 58 ein durch wird zunächst das Ventil Va mit der größeren Widerstand 59 liegen, dessen Widerstandswert so Durchflußmenge pro Zeiteinheit abgestellt und

keitsgehalt des Sandes in dem Behälter 10, so nimmt
auch die Kapazität der Meßvorrichtung 26 zu. Hierdurch wird jedoch die einen Nebenschluß des
Schwingkreises darstellende Impedanz zwischen 40
Gitter der Röhre 13 und Masse erhöht. Erreicht
diese Impedanz einen von der Frequenz des Schwingkreises abhängigen Grenzwert, unterbindet sie ein
weiteres Schwingen dieses Schwingkreises, wodurch
das Relais M erregt wird.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die zwischen
dem Gitter der Röhre 13 und Masse liegende Impedanz einen um so größeren Einfluß auf den Schwingkreis ausübt, je höher dessen Frequenz ist. Aus

weiterhin der der Feineinstellung entsprechende Kondensator 64 in den Schwingkreis eingeschaltet. Nunmehr fließt das Wasser nur noch durch das Ventil Vb mit der kleineren Durchflußmenge pro Zeiteinheit. Das Wasser fließt nun so lange durch das kleinere Ventil Vb, bis das Relais M erneut anspricht. Die Anordnung ist nun so getroffen, daß laufend neue Messungen des Feuchtigkeitsgehaltes vorgenommen werden, wobei das Ventil Vb so lange geschlossen bleibt, als diese Messungen einen hinreichenden Feuchtigkeitsgehalt ergeben. Erst wenn eine Messung einen zu geringen Feuchtigkeitsgehalt ergibt, wird das Ventil Vb wieder geöffnet. Ein weiterer Zeitschalter beendet schließlich diese Meßperiode bzw. — falls diese Meßperiode bereits die zweite ist — den ganzen Meß- und Reguliervorgang.

Die Wirkungsweise der ganzen, in der Mitte der Fig. 1 dargestellten Relaisbaugruppe soll nun im Zusammenhang mit der F i g. 1 im einzelnen beschrieben werden, wobei die Schaltung dieser Baugruppe so weit erläutert werden soll, wie es zum Verständnis erforderlich ist. Eine 110-Volt-Netzleitung 70 ist mit der Einrichtung über einen von Hand betätigbaren Schalter 71 verbunden. An die Netzleitung 70 ist über diesen Schalter 71 ein Transformator angeschlossen, welcher immer dann erregt wird, wenn der Schalter 71 geschlossen ist. Der Transformator speist die Primärwicklung des Transformators Tb, welcher eine 250-Volt- und eine 6,3-Volt-Sekundärwicklung zur Speisung der Röhre 13 des Meßinstrumentes 53 aufweist.

Vor dem Einschalten wird Sand mittels der Trichter 12 in den Behälter 10 eingefüllt, wobei der Feuchtigkeitsgehalt des eingefüllten Sandes keine Rolle spielt. Dabei kann der Feuchtigkeitsgehalt des Sandes auch in einem Trichter 12 relativ hoch sein, wobei jedoch dann dieser Sand zuerst in den Behälter eingefüllt werden soll, so daß er zuerst mit der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 26 in Kontakt kommt. Die Steuerschaltung enthält wie erwähnt eine erste Zeitschaltvorrichtung, welche bewirkt, daß eine zweite Meßperiode der Steuervorrichtung nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem ersten Einschalten ausgelöst wird, und zwar unabhängig davon, ob das Instrument 53 die Wasserzufuhr während der ersten Periode abgeschaltet hat oder nicht. Die Zeitschaltvorrichtung enthält einen Heizwiderstand Tl, welcher einen Schaltarm TIa heizt, der als Bimetallkontakt ausgebildet ist. Der Bimetallkontakt ist normalerweise geöffnet und schließt dann, wenn der Widerstand Tl diesen Kontakt während einer gewissen Zeitspanne erwärmt hat, beispielsweise nach 15 Sekunden. Mit dem Handschalter 71 wird der Widerstand Tl über einen Kontakte2α erregt. Der Kontakte2 a ist in einer Lage gezeichnet, die er einnimmt, wenn das Relais Rl nicht erregt ist. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit der ersten Meßperiode, beispielsweise nach 15 Sekunden, schließt der Kontaktarm TIa, wodurch das Relais R 2 erregt wird und der Kontaktarm R 2 α in seine untere Stellung bewegt wird, so daß das Relais sich selbst hält und der Heizwiderstand Tl abgeschaltet ist. Das Relais R 2 bleibt während des restlichen Teiles des gesamten Meßvorganges geschlossen. Bei Erregung des Relais R 2 wird auch der Relaiskontakt R 2 b nach links umgelegt, wodurch das Relais R1 erregt wird. Durch die Erregung des RelaisRl wird der Relaiskontakt Ria nach links umgelegt, wodurch eine Verbindung mit dem unteren Teil der dargestellten Schaltung über eine Leitung 80 hergestellt wird, welche den Relaiskontakt R 2 b überbrückt, der in der linken Stellung verbleibt und das RelaisRl aufgezogen hält.

Während der durch den Zeitschalter Tl gegebenen Zeitperiode kann bereits genügend Wasser zu dem Sand hinzugefügt und mit diesem gemischt worden

ίο sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß ein falsches Signal ein Schließen der Ventile Va und Vb bewirkt hat. Wenn der Zeitschalter Tl nach Ablauf der entsprechenden Zeit den Schaltarm R2b im Uhrzeigersinn dreht, wird auf diesem Weg die Verbindung zu dem unteren Teil der Schaltung für eine kurze Zeit unterbrochen. Wenn der SchaltarmR2b in seiner unteren bzw. im Uhrzeigersinn gedrehten Stellung angelangt ist, wird das Relais Rl erregt. Das zeitliche Intervall zwischen der Erregung von dem Relais R 2 und der Erregung von Relais R1 ist hinreichend groß, daß alle Stromkreise, welche unterhalb des Relais R1 in der F i g. 1 vorgesehen sind, kurz abgeschaltet werden und alle Relaishaltekreise kurzzeitig stromlos werden. Wenn der Schaltarm Ria seine Bewegung abgeschlossen hat, werden alle Stromkreise erneut eingeschaltet, so daß der gleiche Vorgang wie vor dem Ansprechen des Zeitschalters Tl erneut abläuft. Für den Fall, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Sandes hinreichend groß ist, wird dies erneut von der Schaltvorrichtung festgestellt, wobei die Ventile Va und Vb geschlossen werden und während eines Zeitintervalls geschlossen gehalten werden, welches von dem zweiten Zeitschalter ES2 abhängt. Dieser Schalter ES2 wird noch beschrieben werden. Die Aufgabe dieses Zeitschalters Tl besteht wie ausgeführt darin, eine zweite Meßperiode nach einem vorgegebenen Zeitintervall auszulösen, so daß zusätzliches Wasser hinzugefügt werden kann, wenn die Wasserzufuhr als Ergebnis eines falschen Signals während dieser ersten Meßperiode abgeschaltet wurde. Eine zweite wichtige Aufgabe der erneuten Auslösung durch den Schalter Tl besteht in folgendem: Es kann geschehen, daß während der ersten Meßperiode eine Feuchtigkeitsmessung einen Wert ergibt, der der Grobstufe entspricht. Hierdurch wird bewirkt, daß das Ventil Va mit der größeren Durchflußmenge geschlossen wird, so daß das zusätzliche Wasser durch das relativ kleine Ventil Vb zugeführt werden müßte. Wenn das fehlerhafte Signal durch eine kleine Menge sehr feuchten Sand ausgelöst worden ist, welche zufällig mit der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung in Kontakt gekommen ist, kann trotzdem eine große Wassermenge erforderlich sein, um den durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt des Sandes auf den erforderlichen Endwert zu bringen. Während der ersten Meß- und Regulierperiode, d. Iu vor Ansprechen des Zeitschalters Tl, fließt das Wasser dann nur durch das Ventil Vb mit der geringeren Durchflußmenge. Wenn jedoch der Zeitschalter Tl anspricht und die gesamte Schaltung völlig ausgeschaltet und erneut eingeschaltet wird und auf diesem Wege die zweite Meßperiode ausgelöst wird, wird das Ventil Va mit der größeren Leistung geöffnet, wobei dieses Ventil nun geöffnet bleibt, bis das Meßinstrument 53 das »Grob«-Signal ausgibt, das eine hinreichende Sandfeuchtigkeit anzeigt. Dieses Signal soll.nachfolgend auch als »Naß«-Signal bezeichnet werden.

Es sei nun angenommen, daß eine nur ungenügende Wassermenge in der ersten Meßperiode zu dem Sand hinzugefügt worden ist. Die Walzen und der Pflug rotieren, und Wasser wird in der zweiten Meßperiode über die Ventile Va und Vb zugeführt.

Der Elektromagnet FaI des ersten Ventils Va wird dabei über die Leitungen 72, 74 und 76, den Auswahlschalter 551, den Schaltarm R 3 α und die Überbrückungsleitung 80 erregt. Die Erregung des Elektromagneten VIa hält das erste Ventil Va geöffnet. In ähnlicher Weise wird das Ventil Vb bzw. der entsprechende Elektromagnet Vb 1 über die Leitung 72, 74, 78, den Auswahlschalter 552, den Schaltarm RbS, den Schaltarm ES la, den Schaltarm Rla und die Überbrückungsleitung 80 erregt. Die Hinzufügung von Wasser und die Mischung des Sandes wird so lange fortgesetzt, bis der Flüssigkeitsgehalt des Sandes einen Wert erreicht, welcher in der Nähe des gewünschten Endwertes, jedoch noch etwas unter diesem liegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kapazität des feuchten Sandes, wie sie von der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 26 erfaßt wird, so verändert, daß bei eingeschaltetem »Grob«-Kondensator 62 die Röhre 13 zu schwingen aufhört, wodurch ein Stromfluß durch die Relaiswicklung M bewirkt wird, welcher hinreichend groß ist, um die Kontakte Ml und M2 in die linken Stellungen zu bewegen. Das Schließen des Schalters Ml bewirkt einen Stromfluß durch das Relais R3, den Schaltarm Rla und die Überbrückungsleitung 80. Die Erregung des Relais R 3 bewirkt eine Abwärtsbewegung des Schaltarmes R 3 α gegenüber der dargestellten Lage, wodurch der Stromkreis durch den Elektromagneten FaI unterbrochen und das erste Ventil Va geschlossen wird. Der Schaltarm R 3 α schließt einen Stromkreis durch die Relaiswicklung R3 und durch die Relaiswicklung 82, dessen Kontakte mit 82 a bezeichnet sind. Die Erregung des Relais 82 bewegt die Schaltkontakte 82 a nach oben und trennt hierdurch die »Grob«-Kapazität 62 ab und schaltet die »Fein«- Kapazität 64 in den Schwingkreis ein. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Stromkreis durch das Relais R 3 über den Relaiskontakt R 3 α geschlossen gehalten wird.

Neben den beschriebenen Vorgängen bewirkt eine Erregung des Relais R 3, daß der Schaltarm R 3 b nach unten bewegt wird, wodurch ein Stromkreis vorbereitet wird, durch welchen nachfolgend das Relais RS erregt wird. Dieser Stromkreis erstreckt sich von dem Schaltarm R 4 b zu Kontakt M 2 a, Kontakt M 2 b, Schaltarm R 3 b, Schaltarm R1 α und der Überbrückungsleitung 80.

Da die »Grob«-Anzeige eines entsprechenden .Feuchtigkeitsgehalts auf eine Steuerung von selten des »Grob«-Kondensators 62 und den Temperaturkompensationskondensator 48- zurückging, sind weitere Feuchtigkeitsmessungen erst erforderlich, wenn eine weitere Menge Wasser zugeführt worden ist. Vorzugsweise wird ungefähr 80% des Wassers während der Zeit zugeführt, während welcher das erste Ventil Va geöffnet ist, während die restlichen 20% der Wassermenge mit geringerer Geschwindigkeit durch das kleinere Ventil Vb zugeführt werden.

Sobald der Pflug den feuchten Sand von der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 26 nach dieser »Grob«- Anzeige entfernt hat, wird die Relaisspule M auch infolge des nun eingeschalteten Kondensators 64 stromlos, wodurch die Kontakte Ml und M 2 zu den dargestellten rechten Stellungen zurückkehren. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Stromkreis geschlossen, welcher den normalerweise geschlossenen Schaltarm R5a enthält, den KontaktM2c, den KontaktM2b, den Schaltarm R3b, den Schaltarm Rla und die Überbrückungsleitung 80. Durch die Erregung des Relais R 4 wird der Schalter R 4 α geschlossen, wodurch das Relais R 4 erregt gehalten wird. Der Betrieb wird nun in dieser Weise fortgesetzt, ohne daß

ίο weitere Änderungen auftreten, bis eine zweite Anzeige für einen hinreichenden Feuchtigkeitsgehalt auftritt, welche wie zuvor die Relaisspule M erregt und die Kontakte Ml und M 2 nach links umlegt. Der Kontakt Ml hat keine weitere Funktion, da er das Relais R 3 bereits erregt hatte, welches durch den Selbsthaltekontakt R 3 α während der restlichen Zeit einer Meßperiode aufgezogen bleibt. Durch das Umschalten des Kontaktarms M 2 werden die Kontakte M2a und M2b miteinander verbunden, wodurch das Relais R S über den Schaltarm R 4 b, die KontakteM2a, M2b, KontaktarmR3b, SchaltarmR1 a und Überbrückungsleitung 80 geschlossen wird. Durch die Erregung des Relais R S wird der Schaltarm R 5 b in seine untere Lage gebracht, wodurch der Stromkreis zu dem Elektromagneten Vb 1 unterbrochen und das Ventil Vb geschlossen wird. Hiermit kann der Meßvorgang beendet sein. Es sind jedoch noch weitere Vorkehrungen getroffen, um den Feuchtigkeitsgehalt mehrmals zu überprüfen, um sicher zu gehen, daß die gewünschte durchschnittliche Endfeuchtigkeit erreicht ist.

In dem kurzen Intervall, währenddessen die Schaltarme Ml und M 2 in der linken Stellung verharren (d. h. bis der Pflug 24 sich erneut über die Feuchtigkeitsmeßvorrichtung hinwegbewegt) ist das Ventil Vb geschlossen; durch die Abwärtsbewegung des Schaltarms RSb wurde jedoch ein Stromkreis durch das Relais R S geschlossen, welcher den Schaltarm ES la einer Kurzzeitschaltvorrichtung£51 enthält. Solange der Schaltarm ES la geschlossen ist, bleibt nun das Relais R 5 erregt und das Ventil Vb geschlossen. Der Motor der Kurzzeitschaltvorrichtung£51 ist zu diesem Zeitpunkt durch den Schaltarm RSα eingeschaltet sowie über die KontakteM2c und M 2 b, den Schaltarm R 3 b, Schaltarm R1 α und die Überbrückungsleitung 80. Der Kurzzeitschalter £51 besitzt eine Zeitkonstante von beispielsweise 3 Sekunden; nach 3 Sekunden öffnet sich somit der Schaltarm ES la. Während der 3 Sekunden, in welchen die Kurzzeitschaltvorrichtung£51 läuft, findet jedoch eine weitere Prüfung des Feuchtigkeitsgehalts statt, wobei, wenn der Feuchtigkeitsgehalt den vorgegebenen Wert erreicht hat, das Relais M kurzzeitig erregt wird, wodurch der Schaltarm M 2 die KontakteM2a und M2b kurzzeitig unterbricht und anschließend zurückschaltet und die Kontakte M2b und M2c miteinander verbindet. Eine Folge hiervon ist jedoch, daß der Stromkreis, welcher den Motor der Zeitschaltvorrichtung £51 enthält, bei dem Kontakt M2 c unterbrochen wird, während bei der Zurückbewegung des Kontaktarmes M 2 zu dem Kontakt M 2 c der Zeitschalter von neuem von seiner Nullstellung an in Gang gesetzt wird. Solange die periodischen Feuchtigkeitsmessungen einen hinreichenden Feuchtigkeitsgrad ergeben, wird die Zeitschaltvorrichtung automatisch von neuem in Gang gesetzt, so daß der Zeitschaltkontaktarm £51 α niemals öffnet und das Relais R 5 über den Schaltarm

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RSb, Schaltarm ES la, Schaltarm R1 α und die Überbrückungsleitung 80 erregt bleibt.

Hierdurch wird der Stromkreis durch den Elektromagneten Föl bei dem Schaltarm RZb unterbrochen gehalten, so daß das Ventil Vb geschlossen bleibt. Wenn jedoch bei Passieren der Rollkörper 22 an der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 26 kein Aufziehen des Relais M bewirkt wird, kann die Zeitschaltvorrichtung ES 1 bis zu ihrem Anschlag lauf en, so daß der Zeitschaltarm ES la geöffnet und der das Relais R 5 enthaltende Stromkreis unterbrochen wird und der Schaltarm R 5 b in seine eingezeichnete Lage zurückkehrt. Durch diesen Vorgang wird der Stromkreis geschlossen, welcher den Elektromagneten Vb 1 enthält, so daß sich das Ventil Vb öffnet. Das Ventil Vb bleibt nun geöffnet, bis eine folgende Messung des Feuchtigkeitsgehaltes anzeigt, daß der gewünschte Wert erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt das Ventil Vb geschlossen wird und eine erneute Nachprüfung beginnt. Der Motor der Zeitschaltvorrichtung ESl wird in Gang gesetzt und der Schaltarm ESlα geschlossen, wenn das Relais R 5 durch das nächste »Naß«-Signal erregt wird.

Um den beschriebenen Vorgang nach einer bestimmten Zeit zu beenden, ist ein weiterer Zeitschalter ES2 mit einem längeren Zeitintervall vorgesehen, dessen Zeitschaltkontakt ES 2 α das Relais R 5 mit den spannungsführenden Leitern verbindet. Wenn sich der Schaltkontakt ESIa schließt, bleibt das Relais R 5 erregt, so daß der Relaisschaltarm R Sb unabhängig von weiteren Meßergebnissen in seiner unteren Stellung verharrt, wodurch der den Elektromagneten VbI enthaltene Stromkreis unterbrochen wird und die gesamte Meßperiode bzw. der gesamte Meßvorgang abgeschlossen ist.

Das Relais R 8 wird über den normalerweise geschlossenen Schaltarm R 6a, den Schaltarm R 5a, den Kontakt M 2 c, den Kontakt M 2 b, den Schaltarm R3b, den Schaltarm Ria und über die Überbrückungsleitung 80 eingestellt, wenn nach Erregung von dem Relais RS sich die Kontakte MIb und M2c berühren.

Durch die Erregung von dem Relais R 8 wird der Schaltarm R 8 α geschlossen und somit das Relais R 6 erregt und der Relaiskontakt R 6 b betätigt, wodurch ein Haltestromkreis durch das Relais R 6 geschlossen wird. Gleichzeitig wird der Schaltkontakt R 6 a geöffnet. Durch die ununterbrochene Erregung des Relais R 6 und somit durch das Geschlossenhalten des Schaltkontaktes R 6 b bleibt der Motor des Zeitschalters £52 während eines vorgegebenen Zeitintervalls erregt. Nach Ablauf dieses Zeitintervalls schließt Zeitschaltkontakt ES 2 α und hält hierdurch das Relais R 5 wie bereits ausgeführt. Hiermit ist der gesamte Vorgang abgeschlossen.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform des Mischbehälters 10 der F i g. 1 mehr im Detail. In dem hier mit 110 bezeichneten Behälter befindet sich ein um die Achse des Behälters 110 drehbar angeordneter Träger 120, an welchem über zwei waagerecht abragende Streben 121 zwei Rollkörper bzw. Walzen 122 angeordnet sind. Der Träger 120 wird durch eine Welle 123 in Rotation versetzt.

Mit dem Träger 120 ist ein Pflug 124 verbunden, welcher dem Pflug 24 der F i g. 1 entspricht, sowie ein weiteres Mischorgan 114. Bei der Rotation wird somit der Sand S durch den Pflug 124 und das Mischorgan 114 kräftig durchmischt. In den Boden der, Behälters 110 ist eine Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 126 eingelassen, und zwar an einer Stelle, die von Walzen 122 überrollt wird. Wie ausgeführt, mißt diese Meßeinrichtung die dielektrischen Eigenschaften des Sandes, welche von der Dichte und dem Feuchtigkeitsgehalt abhängen. Da der Sand bei Überrollen durch die Walzen 122 eine große Dichte erhält, kann die Messung periodisch sehr genau erfolgen. Die F i g. 4 und 5 zeigen eine weitere Mischvorrichtung. In einem Behälter 140 befindet sich ein scheibenförmiger, waagerecht liegender Rotor 141.

Der Rotor 141 wird mittels einer Antriebswelle

142 um seine vertikale Achse gedreht. Der Rotor trägt an seinem Umfang beispielsweise drei RoIlkörper 144. Von dem Rotor ragen nach unten vertikale Zwischenflächen 146 ab, deren untere Kanten mit einer Scheibe 148 verbunden sind. An den Außenkanten des Rotors 141 sind in der horizontalen Ebene der Walzen 144 Schabbleche 150 vorgesehen. Die Mischvorrichtung enthält weiterhin ebenfalls an dem Rotor angebrachte Pflüge 152. Dem Behälter 140 wird über eine Leitung 145 Wasser zugeführt, wobei diese Zufuhr wie eingehend erläutert in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt des

as Sandes in dem Behälter gesteuert wird. Eine Temperaturmeßvorrichtung 154, welche die Temperatur des Sandes mißt, ist in der Wand des Behälters 120 vorgesehen. Die Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes des Sandes ist bei 156 gezeigt.

Wenn die Welle 142 rotiert, drücken die Rollkörper bzw. Walzen 144 feuchte Sandteile gegen die Oberfläche der Meßvorrichtung 156 und ermöglichen hierdurch die Messung des Feuchtigkeitsgehaltes. Anschließend wird die Sandprobe durch das nächstfolgende Schabblech 150 von der Oberfläche der Meßvorrichtung 156 entfernt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, folgt jedem Rollkörper ein Schabblech 150. Es werden somit während einer Umdrehung mehrere Messungen vorgenommen, wobei vor jeder Messung der Sand an die Meßvorrichtung angepreßt und nach dem Meßvorgang von diesem wieder entfernt wird. Bei jeder Messung steht somit der Sand unter einem hohen Druck.
F i g. 6 zeigt eine Feuchtigkeitsmeßvorrichtung, welche beispielsweise der Vorrichtung 26 in F i g. 1 oder 126 in F i g. 2 entspricht. Die Meßvorrichtung sei in den Boden 200 des Behälters 10 (Fig. 1) eingesetzt. Der Boden 200 des Behälters ist mit auswechselbaren Platten 202 bedeckt, welche sich durch den Sandmischvorgang abnutzen und von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen. Eine derartige Platte 202 besitzt nun eine Ausnehmung 204, in welche ein tellerförmiges Organ 206 eingepaßt ist. Der Teller 206 ist mit einer flachen Platte 208 ausgefüllt, welche aus einem dielektrischen Kunststoff besteht, beispielsweise aus Tetrafluoräthylen, das unter der Handelsbezeichnung »Teflon« bekannt ist. Die Platte 208 aus Kunststoff wird in dem Teller 206 durch Niete 210 gehalten, welche einen relativ großen zylindrisehen Kopf 212 besitzen. Die Platte 208 besitzt eine zentrale öffnung 214, in welche eine Baueinheit eingepaßt ist, die ein fingerhutförmiges Teil 216 enthält, welches Teil auch in F i g. 7 dargestellt ist. Das fingerhutförmige Teil 216 besteht aus einer zylindrisehen, relativ dünnen Wand 218, an welche sich ein konisches Wandstück 220 anschließt. Unterhalb dieses konischen Wandstückes befindet sich wieder ein zylindrisches Wandstück 222, in welchem sich

ϊ 168 124

13 U

zwei Bohrungen 224 zur Aufnahme eines Stiftes be- welche dem fingerhutförmigen Teil 216 am nächsten finden. Zentral in dem unteren Abschluß des Teiles kommen. Wenn nun auf der Oberfläche eine Sand-

216 befindet sich eine Gewindebohrung 226. schicht liegt, ist die Kapazität zwischen dem Teil 216 Die in die Öffnung 214 eingepaßte Baueinheit ent- und Masse ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt des hält weiterhin einen den Innenraum des Teiles 216 5 Sandes.

ausfüllenden Körper 228 aus Teflon. Der Körper 228 Es sei noch erwähnt, daß durch eine Abnutzung wird durch einen Stift gehalten, welcher sich durch der an der Oberfläche liegenden Teile infolge der die Bohrungen 224 erstreckt. Reibung zwischen diesen Teilen und dem Sand die Das metallische Teil 216 ist von einem Isolier- Kapazität der gezeigten Meßeinrichtung selbst nicht körper 230 umgeben, dessen Außenfläche zylin- io oder nur unwesentlich verändert wird. Weiterhin ist drische Form besitzt. Der Isolierkörper ist innen so zur Erlangung eines zuverlässigen Meßergebnisses ausgebildet, daß er den Teil 216 gerade aufnehmen erforderlich, daß sich der Sand gut von dem nichtkann; lediglich der Innendurchmesser des unteren metallischen Teil bei dem Mischvorgang trennt, da zylindrischen Teilstücks ist etwas größer als der sonst immer die gleichen Sandteile der Messung zu-Außendurchmesser des entsprechenden Teilstücks 15 gründe lägen. Uni dies zu vermeiden, werden die des Teiles 216. Außen ist der Isolierkörper so be- nichtmetallischen Teile aus Teflon hergestellt, von messen, daß er genau in die zentrale Öffnung 214 der welchem sich der Sand ohne weiteres löst. Vorzugs-Platte 212 paßt. Die oberen Abschlußflächen der weise enthält die Kunststoffverbindung noch eine Nietköpfe 212, der Platte 208 aus Isolierstoff, des Beimischung von angenähert 20¹¹Vo Kohlenstaub oder Isolierkörpers 214, des fingerhutförmigen Teiles 216 20 Graphit. Diese Beimischung erleichtert das Loslösen und des Körpers 228 liegen gemeinsam in der glei- des Sandes noch weiter*
chen Ebene wie die auswechselbare Bodenplatte 202. F i g. 8 zeigt eine weitere Meßvorrichtung zur Be-

Mit dem fingerhutförmigen Teil 216 ist eine Stange Stimmung des Feuchtigkeitsgehaltes eines schüttbaren 232 verbunden, welche an ihrem oberen Ende ein Gutes, welche ähnlich ausgebildet ist wie die VorGewinde trägt, welches in die Gewindebohrung 226 35 richtung der F i g. 6 und 7. Die Vorrichtung besteht des Teiles 216 eingeschraubt ist. Um das Teil 216 aus einem Rohr 340 aus rostfreiem Stahl, welches in und die Stange 232 in der eingezeichneten Lage zu einer öffnung 342 einer Platte 344 eingepaßt ist, die halten, ist ein als Widerlager dienender Ring 234 in mit der Oberfläche der Wand beispielsweise des Beeinem Rohr 236 vorgesehen. Das obere Ende des hälters 10 (Fig. 1) in einer Ebene liegt. In dem Rohres 236 ist mit dem Teller 206 verschweißt. 30 Rohr 340 befindet sich ein Metallring 346, welcher Oberhalb des Ringes 234 ist in dem Rohr eine ring- in seiner eingezeichneten Lage durch Stifte 348 geförmige Einbuchtung 237 vorgesehen, an welche der halten wird. Ein zylindrischer Körper 350 aus isolie-Ring234 von unten anliegt. Unterhalb des Ringes rendem Material mit einer zentralen öffnung 352 234 befindet sich eine Scheibe 238 mit einem sich liegt auf den Ring 346 auf. Durch die öffnung des nach unten fortsetzenden, mittleren zylindrischen 35 Zylinders 350 erstreckt sich eine Stange 354, deren Teil. Um dieses zylindrische Teil liegt eine ring- oberes Ende konisch erweitert ist. In gleicher Weise förmige, metallische Scheibe 240. Das untere Ende ist auch die Bohrung 352, wie bei 356 gezeigt, der Stange 232 ist, wie bei 242 gezeigt, mit einem konisch erweitert. Die Innenfläche des Rohres 340, Gewinde versehen und trägt eine Mutter 244, welche die Flächen des Zylinders. 350 und die Außenfläche über eine Beilagscheibe 246 an eine Scheibe 248 an- 40 der Stange 354 sind aneinander angepaßt, wobei die liegt, welche gleich ausgebildet ist wie die Scheibe Anordnung so getroffen ist, daß die Oberfläche der 238 und ebenfalls eine ringförmige, metallische Platte 344 mit dem oberen Abschluß der Stange 354 Scheibe 250 trägt. Zwischen den beiden ringförmigen abschließt. Befindet sich die gesamte Meßvorrichtung Scheiben 240 und 250 erstreckt sich eine die Stange in dem Boden des Gefäßes 10, ist die Wand 344 konzentrisch umgebende Kompressionsfeder 252. 45 eben. Befindet sich die Meßvorrichtung in der Seiten-Diese Feder 252 zieht das fingerhutförmige Teil 216 wand des Mischers der Fig. 4 und 5, ist die Wand nach unten und bewirkt damit, daß dieses stets mit 344 gemäß einer Zylindermantelfläche gekrümmt, dessen konischen Wandteil 220 an den Isolierkörper Unterhalb des Ringes 346 befindet sich ein zweiter 230 anliegt. Hierdurch wird jedoch erreicht, daß das Körper 358 aus isolierendem Material, welcher außen fingerhutförmige Teil immer genau zentrisch in dem .50 ringförmig ausgeschnitten ist. Auf dem Ausschnitt Isolierkörper 230 liegt. Die Stange 232 ist noch mit Hegt ein Ring 362, vorzugsweise aus Metall, wie beieinem Isoliermantel 254 umgeben, um zu verhindern, spielsweise Messing.

daß die Feder 252 und die Stange 232 miteinander In dem Rohr 340 befindet sich weiterhin ein zweiin Berührung gelangen. tes Teil 364 aus isolierendem Material, welches eben-

Um die Metallteile mindestens auf der gleichen 55 falls wie das Teil 348 außen ringförmig ausgeschnit-Temperatur zu halten, wie sie der Sand in dem ten ist und auf dem ein Ring 368 liegt, welcher eben-Kollergang besitzt, können mit den in F i g. 6 gezeig- falls aus Metall und vorzugsweise aus Messing beten metallischen Teilen auch Heizkörper verbunden steht. Zwischen den beiden Ringen 362 und 368 sein. Schematisch ist ein entsprechender Heizkörper erstreckt sich eine Kompressionsfeder 370. Damit bei 256 gezeigt. 60 diese Kompressionsfeder die Stange 354 nicht berüh-

An dem unteren Ende des Rohres 236 ist ein ^ren kann, befindet sich auf dieser ein Schlauch 372

rechtwinklig abragendes Rohr 260 angeschlossen, in aus elektrisch isolierendem Material,

welchem sich ein schematisch bei 262 gezeigtes Ko- Das untere Ende der Stange 374 ist mit einem Ge-

axialkabel befindet. Das untere Ende der Stange 232 winde versehen und trägt eine Mutter 376, welche

ist über einen Widerstand 242 mit dem Leiter des 65 auf einer Beilagscheibe aufliegt, die ihrerseits an den

Koaxialkabels verbunden. Körper 368 angrenzt.

Bei der beschriebenen Konstruktion sind die Die Feder zieht somit die Stange 354 nach unten

Köpfe 210 der Niete 212 die metallischen Teile, und hält somit deren konische Flächen in engem

Kontakt mit den entsprechenden Flächen des Zylinders 350. Die Feder bewirkt weiterhin, daß der Zylinder 350 an den Ring 346 angedrückt wird. Die Mutter 376 wird vorzugsweise so fest angezogen, daß die Feder unabhängig von der Temperatur und sonstigen Einflüssen immer die konischen Flächen des Stabes 354 im Eingriff mit den entsprechenden Flächen des Zylinders 350 hält. Die Körper 350, 358 und 364 bestehen aus Kunststoff, wie beispielsweise aus polymerisiertem Difluoräthylen.

Es hat sich herausgestellt, daß erhebliche Meßfehler mit der gezeigten Meßvorrichtung dann entstehen können, wenn die Temperatur dieser Meßvorrichtung kleiner als die Temperatur des Sandes ist, da in diesem Fall Flüssigkeit an der Meßvorrichrung kondensiert. Die Meßvorrichtung zeigt somit in einem derartigen Fall einen zu großen Feuchtigkeitsgehalt an. Es sind nun zur Vermeidung dieser Meßfehler Mittel zur Erwärmung der Meßvorrichtung vorgesehen, ao

Bei 380 ist ein Heizelement dargestellt. Es liegt an eine Schulter 382 an, welche ihrerseits rechtwinklig zu einer Montageplatte 384 liegt. Gegebenenfalls kann das Rohr 340 wie bei 386 angedeutet gegen Wärmeabfuhr isoliert sein. Im Bedarfsfalle würde das as ganze Rohr von einer Muffe aus wärmeisolierendem Material umgeben sein.

Die Stange 354 ist mit dem Leiter 388 eines Koaxialkabels 390 verbunden. Die Kapazität zwischen der Stange 354 und Masse ist nun in gleicher Weise wie bei der Meßvorrichtung gemäß den F i g. 6 und 7 ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt des Sandes. Selbstverständlich sind von den dargestellten Meßvorrichtungen eine Reihe von Abweichungen möglich. Zunächst kann die Temperaturausgleichsvorrichtung 40 (Fig. 1) entfallen, wenn direkt ein Kondensator als temperaturempfindliches Organ verwendet wird, dessen Kapazität sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Die in Fig. 1 mit 40 bezeichnete Nachlaufvorrichtung mit motorischer Einstellung des Kondensators 48 ist dann nicht mehr erforderlich. Kondensatoren, deren Kapazität sich temperaturabhängig ändern, sind allgemein bekannt. Eine einfache Möglichkeit besteht beispielsweise darin, einen Drehkondensator durch ein Bimetallelement steuern zu lassen.

Weiterhin muß die Temperatur des Formsandes nicht in dem Kollergang selbst gemessen werden, vielmehr kann dies auch in dem Formsand durchgeführt werden, welcher sich noch in dem Schütteltrichter befindet. Hierbei können auch mehrere Temperaturmeßsonden vorgesehen sein, welche die Temperatur in je einem Trichter messen. Wenn als Temperaturmeßsonden Thermoelemente verwendet werden, können diese parallel geschaltet werden, so daß die an sämtlichen Meßsonden liegenden Spannungen der durchschnittliche Sondetemperatur weitgehend entsprechen. In diesem Trichter 12 muß dabei jedoch mindestens eine Temperaturmeßsonde vorgesehen sein. Selbstverständlich kann die Temperatur in den Schütteltrichter auch auf kapazitivem Wege gemessen werden, wie dies oben erläutert worden ist.

Weiterhin sei erwähnt, daß die Messung der Kapazität der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung nicht mittels eines Oszillators gemessen werden muß; es kann hier auch eine Wechselstrommeßbrücke verwendet werden. Schließlich kann die Temperaturmeßvorrichtung entweder als Widerstand oder als Kondensator in Reihe mit der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung 26 liegen und hierdurch — in Abhängigkeit von der Temperatur — direkt die Impedanz zwischen Gitter der Röhre 13 und Masse verändern. Die Frequenz des Schwingkreises hängt dann ausschließlich von dem Kondensator 62 bzw. 64 ab. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei der oben angegebenen Schaltung der temperaturabhängige Widerstand einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzen muß.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist die gezeigte Steuereinrichtung in ähnlicher Weise auch zur Trocknung von schüttbarem Gut geeignet. Statt Wasser wird in diesem Fall dem Gut beispielsweise trockene Luft zugeführt. Die in F i g. 1 gezeigte Schaltung ist in diesem Fall mit geringen Änderungen verwendbar. Lediglich müssen bei dem Relais M die Ruhekontakte und die Arbeitskontakte miteinander vertauscht werden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Mischen und zum Regulieren des Feuchtigkeitsgehaltes von körnigem Schüttgut mit einem mindestens einen Rollkörper enthaltenden Mischbehälter und mindestens einem steuerbaren Ventil zum Zuführen eines den Feuchtigkeitsgehalt verändernden Mediums, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Mischbehälter (110) mit mindestens einem umlaufenden Mischorgan, welches aus einem Rollkörper (122) und einem das Gut auflockernden pflugartigen Element (124) besteht, und durch eine an sich bekannte, auf Kapazitätsänderungen ansprechende Vorrichtung (126), bestehend aus einem in dem Mischbehälter in der Bahn des Rollkörpers liegenden Meßkondensator zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes des auf ihm gelegenen, von dem umlaufenden Rollkörper periodisch verdichteten Schüttgutes, ferner gekennzeichnet durch eine elektrische, nur auf das periodisch auftretende, von einem Kapazitätsmaximum herrührende Signal der Meßvorrichtung ansprechende Steuervorrichtung zum Steuern des Ventils.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes einen Schwingkreis aufweist, dessen Frequenz wahlweise durch zwei Kondensatoren (62, 64) bestimmt wird, von denen der eine (62) der Grobstufe des Feuchtigkeitsgehaltes und der andere Kondensator (64) der Feinstufe des Feuchtigkeitsgehaltes entspricht und der erste Kondensator eine kleinere Kapazität besitzt als der zweite.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes des in dem Behälter befindlichen Gutes zwei Ventile (Va, Vb) für unterschiedliche Durchflußmengen vorgesehen sind und daß das Ventil (Va) für die größere Durchflußmenge abschaltbar ist durch das Einsetzen der Schwingung des Schwingkreises mit der der Grobeinstellung entsprechenden Kapazität (62) und daß ferner durch den Einsatz dieser Schwingung gleichzeitig der der Feineinstellung entsprechende Kondensator (64) in den Schwingkreis einschaltbar ist.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Temperatur des schüttbaren Gutes eine Meßvorrichtung (38) vorgesehen ist, deren Ausgangsgröße den Schwingkreis derart beeinflußt, daß eine Kompensation des temperaturbedingten Meßfehlers der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung zur Be-Stimmung der Temperatur des schüttbaren Gutes die Kapazität eines veränderlichen Kondensators (48) in Abhängigkeit von der Temperatur des Sandes steuert und daß dieser Kondensator Bestandteil des Schwingkreises ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßvorrichtung (38) als Thermoelement ausgebildet ist, durch dessen von der Temperatur abhängige Ausgangsspannung ein die Kapazität eines

Drehkondensators einstellender Motor steuerbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßvorrichtung in Reihe mit der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung liegt.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßvorrichtung an dem mit .dem Schüttgut in Wärmekontakt stehenden Mischbehälter angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizvorrichtung zur Erwärmung der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung vorhanden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 909 505, 861933,
724042, 664 502;

britische Patentschriften Nr. 647 990, 621181;
USA.-Patentschriften Nr. 2 608 604, 2542 928.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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