DE1180094B - Verfahren und Einrichtungen zur Steuerung der Formbarkeit von koernigem Material bei der Aufbereitung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: B 22 d

Deutsche Kl.: 31 c - 6/06

Nummer: 1180 094

Aktenzeichen: D 38357 VI a / 31 c

Anmeldetag: 14. März 1962

Auslegetag: 22. Oktober 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Steuerung der Formbarkeit von königen Materials vorgenommen und so viel Wasser

Bei den bisher bekannten Verfahren und Einrichtungen zur Aufbereitung von körnigem Material, wie z. B. Gießereiformsand, wurde vielfach die Messung des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur des körnigen Materials vorgenommen und so viel Wasser zugefügt, bis der Feuchtigkeitsgehalt einen Wert erreicht, der in Übereinstimmung mit der gemessenen Temperatur steht.

Es wurde festgestellt, daß die bei der Aufbereitung von körnigem Material notwendige Eigenschaft der Formbarkeit eine Funktion von anderen Faktoren als nur des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur ist. Diese anderen Faktoren können z. B. in der Zusammensetzung des körnigen Materials liegen oder bei physikalischen Größen der Körner nebst anderen Werten.

Es ist deshalb erforderlich, die Formbarkeit oder die Zähigkeit des körnigen Materials direkt zu messen und Zusatzstoffe dem körnigen Material in Abhängigkeit der Formbarkeitsmessung zuzugeben, wobei eine gewünschte Formbarkeit genauer erreicht wird als durch Steuerung der Formbarkeit des körnigen Materials in Abhängigkeit von der Messung der relativen Mengen von Stoffen, die dem körnigen Material zugemischt sind.

Die vorliegende Erfindung umfaßt nun ein Verfahren zur Bestimmung der Formbarkeit von körnigem Material.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Probemenge des in der Mischmaschine befindlichen körnigen Materials kontinuierlich aus derselben entnommen und verdichtet wird und daß von dieser Probemenge Fertigkeitswerte ermittelt werden, die in Abhängigkeit von der Formbarkeit stehen, wobei der Mischmaschine die Zusatzstoffe in Abhängigkeit der ermittelten Fertigkeits- bzw. Formbarkeitswerte zugemessen werden.

Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischmaschine mindestens ein Organ zur Verdichtung einer Probemenge von körnigem Material aus der Mischmaschine, Transportmittel zur Förderung der verdichteten Probemenge, eine Prüfvorrichtung zur Bestimmung von Fertigkeitswerten der zugeförderten, verdichteten Probemenge und Mittel zur Zumessung eines Zusatzstoffes in die Mischmaschine vorgesehen sind, wobei die Zumeßmittel in Abhängigkeit der Fertigkeitswerte der verdichteten Probemenge steuerbar sind.

Eine weitere Ausbildung der Einrichtung besteht Verfahren und Einrichtungen zur Steuerung der Formbarkeit von körnigem Material bei der
Aufbereitung

Anmelder:

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Blank, Patentanwalt,

München 8, Trogerstr. 4

Als Erfinder benannt:

Harry Walter Dietert, Kerrville, Tex.,

Randolph L. Dietert,

Alexander L. Graham,

Ralph E. Steinmüller, Detroit, Mich.,

Howard L. Jameson, Oakland, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 23. März 1961 (92 862)

darin, daß das Transportmittel aus einem endlos umlaufenden Band, das Verdichtungsorgan aus einer über dem Band angeordneten Rolle, die Prüfvorrichtung aus einer in einem Abstand vom Bandende angeordneten Waage besteht, wobei die Waage durch die über das Band in Abhängigkeit von der Biegefestigkeit hinausragende, verdichtete Probe ausschwenkbar ist.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel aus einem endlos umlaufenden Band, das Verdichtungsorgan aus einer über dem Band angeordneten Rolle, die Prüfvorrichtung aus einer über dem Band angeordneten federbelasteten Waage besteht, wobei letztere in der Förderbahn der verdichteten Probemenge liegt und in Abhängigkeit von der Druckfestigkeit durch dieselbe ausschwenkbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in schemdtischer Darstellung eine Einrichtung zur Bestimmung der Formbarkeit von körnigem Material,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 eine Mischvorrichtung mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Formbarkeit von körnigem Material.

Die in Fig. 1 dargestellte Mischmaschine 14 be-

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steht aus einem zylindrischen oben offenen Behälter 22, in welchen das körnige Material eingefüllt wird. Im Behälter 22 ist eine seitliche Öffnung 24 vorgesehen, durch welche Proben des körnigen Materials aus der Mischmaschine 14 zu einer Meßeinrichtung 214 austreten. Die Mischmaschine 14 weist ferner Rollen 26 zum Verdichten und Pflüge 28 zum Umwälzen des körnigen Materials auf. Die Pflüge 28 und Rollen 26 zusammen mischen gründlich das in der

Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn der Platte 223, entgegen der durch einstellbare Gewicht 242 verursachten Kraft, als Maß für die Formbarkeit des körnigen Materials in der Mischmaschine 14 verwendet werden. In Abhängigkeit dieses Maßes werden die Mengen der in die Mischmaschine 14 zuzusetzenden Stoffe durch die teilweise angedeutete, jedoch nicht näher beschriebene Vorrichtung 220 gesteuert.

In der F i g. 2 ist eine etwas abgeänderte Einrich-Mischmaschine 14 deponierte körnige Material mit io tung dargestellt. Die Waage 244 ist über dem endlosen den zugesetzten Stoffen, wie z.B. Wasser, die in ab- Band246, welches gleich demjenigen nach Fig. 1 ist, gemessenen Mengen beigefügt werden zur richtigen angeordnet. Die Waage 244 wird durch eine Feder Einstellung der Formbarkeit des körnigen Materials. 248 zu einer Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ver-Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 besteht die anlaßt. In dieser Weise wird die in F i g. 2 dargestellte Einrichtung 21 zum Zumessen der Zusatzstoffe in die 15 Einrichtung derart verwendet, daß die Waage 224 sich Mischvorrichtung 14 zur Erreichung der notwendigen in Abhängigkeit der Druckfestigkeit der verdichteten Formbarkeit des körnigen Materials aus einer Leitung körnigen Materialprobe einstellt, im Gegensatz zur 30 und in derselben parallel geschalteten Steuerventi- Einrichtung 214, welche die Biegefestigkeit als ReIalen 32 und 34 mit verschieden großen Durchflußgrö- tion benutzt. Da die Druckfestigkeit des verdichteten ßen. Bei nur geöffnetem Steuerventil 32 wird eine ver- 20 körnigen Materials ebenfalls in Relation zur Formh'ältnismäßig große Menge und bei nur geöffnetem barkeit steht, kann die Stellung der Waage 244 eben-Steuerventil 34 wird eine verhältnismäßig kleine falls zur Steuerung des Zumessens von Zusatzstoffen Menge des Zusatzstoffes durch die Leitung 30 der zum körnigen Material verwendet werden, damit das Mischmaschine 14 zugemessen. Die Steuerventile 32 körnige Material auf eine vorbestimmte Formbarkeit und 34 werden durch Magnete 36 und 38 in Abhän- 25 gebracht werden kann.

gigkeit der durch die Einrichtung 214 gemessenen In der F i g. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel

Formbarkeit des körnigen Materials in der Misch- dargestellt, bei welchem eine Aufbereitungsanlage maschine 14 gesteuert. mit einer Meßeinrichtung 250 vorgesehen ist. Eine

Während dem Mischvorgang in der Mischmaschine Schaltvorrichtung 256 zur Anzeige der Formbarkeit 14 wird eine Probe des körnigen Materials durch die 30 des körnigen Materials, Mittel 258 zur Steuerung von Öffnung 24 ausgestoßen und auf die geneigt angeord- Zusatzstoffen zur Mischmaschine in Abhängigkeit nete Platte 40 aufgebracht. Während dem Abgleiten von der Anzeige der Formbarkeit sind ebenfalls vorvon der Platte 40 zur Trennvorrichtung wird das kör- gesehen in der Aufbereitungsanlage,
nige Material an einem Schaufelrad 42 vorbeigeführt, Die Mischmaschine besteht aus einem Behälter 260,

welches durch einen über elektrische Leitungen 46 von 35 in welchem körniges Material mittels an einer rotieeiner nicht dargestellten Stromquelle gespeisten Mo- renden Rolle 266 befestigten Rollen 262 und Schaufeln 264 gemischt wird. Der Behälter 260 weist in einer Seitenwand auf der Höhe der Rollen 262 eine öffnung 268 auf. In der öffnung 268 ist eine Büchse 40 270 vorgesehen, an der an der Innenseite eine Lochplatte 272 befestigt ist. Die Büchse 270 ist mit einer

tor 44 in Rotation versetzt ist. Das Schaufelrad 42 dient zum Zerschlagen von Knollen oder Klumpen des aus der Mischmaschine 14 zur Einrichtung 214 wandernden körnigen Materials.

In der in F i g. 1 dargestellten Meßeinrichtung 214 wird die Probemenge des körnigen Materials aus der Mischmaschine 14 zuerst in einen behälterförmigen Kanal 224 geleitet, aus welchem die Sandprobe in einer gleichmäßigen Verteilung austritt. Die gleichmäßig verteilte Probe aus körnigem Material wird aus dem Kanal 224 entnommen und auf einem endlosen Band 226, welches durch die Platte 227 getragen wird, in Richtung des eingetragenen Pfeiles befördert. Das Band 226 ist über Rollen 228 und 230 geführt und läuft im Uhrzeigersinn um, wobei es durch den Motor 232 mit konstanter Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird.

Auskleidung 274 versehen, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine vom Behälter 260 nach außen sich erweiternde konische Form aufweist, t

"Die Mittel zum Zumessen des Zusatzstoffes in die Mischmaschine weisen eine Zuleitung 280 mit einem Magnetventil 282 auf. Das Ventil 282 wird durch Erregung der Magnetwicklung 284 von den Steuermitteln 258 aus geöffnet.

Während des Aufbereitungsvorganges des körnigen Materials in der Mischmaschine wird eine Probemenge des Materials in der Umgebung der öffnung 268 verdichtet und aus dem Behälter 260 durch die öffnung 276 in der Lochplatte 272 ausgestoßen, wo-

Während der Bewegung des körnigen Materials

nach rechts in F i g. 1 wird es mittels einer schwenk- 55 durch ein überhängender Probestab 278 aus körnigem

bar im Gelenkpunkt 236 angeordneten Rolle 234 Material entsteht. Die Länge des Probestabes 278 ist

komprimiert bzw. verdichtet. Die so verdichtete oder abhängig von der Formbarkeit des körnigen Materials

verfestigte Sandprobe wandert weiter nach rechts bis in der Mischmaschine.

über die Umlenkrolle 228 hinaus. Die Überhanglänge Bevor die Formbarkeit des körnigen Materials

ist bestimmt bzw. begrenzt durch die Biegefestigkeit 60 einen Wert erreicht, bei welchem ein überhängender

des verfestigten körnigen Materials. Probestab 278 erzeugt wird, ist die Magnetwicklung

Erreicht die Biegefestigkeit des verfestigten oder 284 unter Spannung, falls der Hauptschalter 290 einverdichteten körnigen Materials einen vorbestimmten geschaltet ist. Die normalerweise geöffneten Kon-Wert, so wird die Länge des überhängenden Materials takte Ml sind in dieser Aufbereitungsphase ebenfalls so lang, daß es die reibungsfrei am Support 240 auf- 65 geschlossen. Die Kontakte Ml und Ml gehören zum gehängte Waage 222 bewegt. Da die Biegefestigkeit Schaltrelais M. Durch Drücken des normalerweise in der verdichteten Materialprobe in Relation zur Form- offener Stellung gehaltenen Schalters 292 wird das barkeit des körnigen Materials steht, kann die Relais M über den ebenfalls geschlossenen Kontakt

294 erregt. Der normalerweise geschlossene Kontakt 294 ist an einem schwenkbar gelagerten Hebel 288 befestigt, der zur Schaltvorrichtung 256 gehört. Der Hebel 288 kann durch den Probestab 278 berührt und verschwenkt werden, wodurch der Kontakt 294 öffnet.

Durch Erregung des Relais M wird ein Haltestromkreis über die Kontakte Ml, die den Schalter 292 überbrücken und die normalerweise geöffneten Kontakte M 1 eingeschaltet, so daß die Magnetwicklung 284 von der Energiequelle 296 gespeist werden kann. Dadurch wird das Ventil 282 geöffnet bzw. in Offenstellung gehalten und der Zusatzstoff zum körnigen Material in der Mischmaschine zugegeben, wodurch sich die Formbarkeit derart verändert, daß sie einen Wert erreicht, bei welchem ein überhängender Probestab 278 von genügender Länge erzeugt wird, daß der Hebel 288 berührt wird. Der Hebel 288 wird dann im Gegenuhrzeigersinn um einen Gelenkpunkt 298 verschwenkt, wodurch der Kontakt 294 öffnet.

Die Wicklung des Relais M wird dadurch stromlos, so daß die normalerweise geöffneten Kontake M1 und M 2 in ihre ursprüngliche Offenstellung zurückkehren. Das Öffnen der Kontakte Ml bewirkt ein Abschalten der Magnetwicklung 284, wodurch das Ventil 282 schließt und damit den Zustrom des Zusatzstoffes zum körnigen Material in der Mischmaschine unterbricht. Das Öffnen der Kontake M 2 verhindert, daß das Relais M wieder an Spannung gelegt wird, falls der Kontakt 294 schließt, wenn der Hebel 288 nachfolgend im Uhrzeigersinn geschwenkt wird nach dem Abbrechen des aus körnigem Material bestehenden, überhängenden Probestabes 278. Das Relais M wird nicht wieder an Spannung gelegt, bis der Schalter 292 wieder betätigt wird.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung der Formbarkeit von körnigem Material bei der Aufbereitung desselben in einer Mischmaschine, wobei dem körnigen Material Zusatzstoffe zur Beeinflussung der Formbarkeit zugemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probemenge des in der Mischmaschine befindlichen körnigen Materials kontinuierlich aus derselben entnommen und verdichtet wird und daß von dieser Probemenge Festigkeitswerte ermittelt werden, die in Abhängigkeit von der Formbarkeit stehen, wobei der Mischmaschine die Zusatzstoffe in Abhängigkeit der ermittelten Festigkeits- bzw. Formbarkeitswerte zugemessen werden.

2. Einrichtung zur Steuerung der Formbarkeit von körnigem Material nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischmaschine mindestens ein Organ zur Verdichtung einer Probemenge von körnigem Material aus der Mischmaschine, Transportmittel zur Förderung der verdichteten Probemenge, eine Prüfvorrichtung zur Bestimmung von Festigkeitswerten der zugeführten, verdichteten Probemenge und Mittel zur Zumessung eines Zusatzstoffes in die Mischmaschine vorgesehen sind, wobei die Zumeßmittel in Abhängigkeit der Festigkeitswerte der verdichteten Probemenge steuerbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel aus einem endlos umlaufenden Band, das Verdichtungsorgan aus einer über dem Band angeordneten Rolle, die Prüfvorrichtung aus einer in einem Abstand vom Bandende angeordneten Waage besteht, wobei die Waage durch die über das Band in Abhängigkeit von der Biegefestigkeit hinausragende, verdichtete Probe ausschwenkbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel aus einem endlos umlaufenden Band, das Verdichtungsorgan aus einer über dem Band angeordneten Rolle, die Prüfvorrichtung aus einer über dem Band angeordneten federbelasteten Waage besteht, wobei letztere in der Förderbahn der verdichteten Probemenge liegt und in Abhängigkeit von der Druckfestigkeit durch dieselbe ausschwenkbar ist.

5. Einrichtung zur Steuerung der Formbarkeit von körnigem Material nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischmaschine einen Behälter aufweist, in dessen Wand eine Öffnung vorgesehen ist, und die Mischmaschine mit Organen versehen ist, mit welchem eine Probemenge des körnigen Materials verdichtbar und aus der Öffnung während dem Mischvorgang ausstoßbar ist, wobei ein verdichteter, über die Behälterwand hinausragender Probestab entsteht, daß ferner eine Meßvorrichtung zur Kontrolle der überhängenden Probestablänge und eine mit der Meßvorrichtung in Wirkungsverbindung stehende Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche mit einer Zumeßvorrichtung für die Zusatzstoffe verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Behälterwand konisch ist und sich nach außen erweitert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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