DE1183209B - Einrichtung zur Regelung der Formbarkeit von koernigem Material, insbesondere von Giessereisand - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B22d

Deutsche Kl.: 31c-6/06

Nummer: 1183 209

Aktenzeichen: D 39621VI a/31 c

Anmeldetag: 14. August 1962

Auslegetag: 10. Dezember 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Formbarkeit von körnigem Material, insbesondere von Gießereisand. Die Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung, mit welcher die Formbarkeit von körnigem Material nur gemessen und berechnet werden kann, um eine Regelung auf Grund der gemessenen Resultate vorzunehmen. Einrichtungen zur Regelung der Formbarkeit von körnigem Material, welche direkt in Abhängigkeit des Zustandes von dauernd aus einem Mischer entnommenen Sandproben regeln, sind genauer und zuverlässiger als Einrichtungen, welche erst am Ende eines Mischvorganges den zuletzt bestehenden Zustand einer Charge messen und auf Grund dieser Messung die Formbarkeit durch Wasserzusatz regeln.

Es sind verschiedene Einrichtungen für die Regelung der Formbarkeit von körnigem Material bekannt. Bei einer bekannten Ausführung wird das aus dem Mischer kommende körnige Material durch ein Sieb, welches durch einen elektrischen Schwingungserzeuger in Schwingungen versetzt wird, in Abhängigkeit von der Formbarkeit in größere und kleinere Partikeln getrennt und gleichzeitig auf dem Sieb vorwärts bewegt. Elektrische Schwingungserzeuger sind jedoch verhältnismäßig teure und komplizierte Apparate und erfordern ziemlich viel Unterhalt. Die bisher verwendeten Apparate haben nicht den erforderlichen Bereich in bezug auf Amplitude und Frequenz, um die Bewegung des körnigen Materials über das Sieb zu regeln und gleichzeitig das Material in Abhängigkeit von der Formbarkeit zu trennen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Einrichtung für die Messung und die Regelung der Formbarkeit in einem größeren Bereich als bisher zu schaffen. Von bisher bekannten Einrichtungen unterscheidet sich die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß anschließend an einen Mischer ein zylindrisches Sieb angeordnet ist, welches um eine schiefe Achse drehbar ist, um Proben von körnigem Material, beispielsweise Gießereisand, die sich innerhalb des Siebes befinden, unter der Wirkung der Siebdrehung in Abhängigkeit von der Formbarkeit zu trennen, und eine Waage vorgesehen ist, welche die Messung der Formbarkeit auf Grund des Gewichtes der durch das Sieb getrennten Teile der Probe gestattet und dadurch eine Regelung der Formbarkeit durch Beimischung von Zusätzen ermöglicht.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform, teilweise im Schnitt gezeichnet, Einrichtung zur Regelung der Formbarkeit
von körnigem Material, insbesondere von
Gießereisand

Anmelder:

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt,

München-Pasing, Agnes-Bernauer-Str. 202

Als Erfinder benannt:

Harry Walter Dietert, Kerrville, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. August 1961
(132 902)

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Sieb gemäß Linie II-II in F i g. 1,

F i g. 3 ein Längsschnitt durch den Siebteil einer zweiten Ausführungsform,

F i g. 4 eine Ansicht der Waage einer zweiten Ausführungsform, teilweise im Schnitt gezeichnet,

F i g. 5 eine vergrößerte Darstellung der beiden Skalen der Waage von F i g. 4.

In Fig. 1 ist die ganze Einrichtung der ersten Ausführungsform mit 10 bezeichnet. Diese Einrichtung umfaßt einen Mischer 12 bekannter Bauart, mit welchem körniges Material, beispielsweise Gießereisand, mit Zusätzen vermischt werden kann. Die Vorrichtung zum Beifügen von Zusätzen, beispielsweise Wasser, ist mit 16 bezeichnet. Durch die Fördermittel 18 wird Gießereisand in das Innere des Siebes 20 auf die Innenfläche geleitet. Das Sieb 20 mit den in F i g. 1 dargestellten Antriebsteilen dient der Trennung des Gießereisandes in Abhängigkeit von der Formbarkeit in zwei Teile, um die Formbarkeit daraus zu bestimmen. Die Fig. 1 zeigt ferner eine Steuervorrichtung, mittels welcher Zusätze zum Gießereisand im Mischer 12 in Abhängigkeit von der Formbarkeit der Proben beigefügt werden können.

Der Mischer 12 umfaßt einen Behälter 24, in welchen Gießereisand 14 in gewissen Zeitabständen

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in abgemessenen Mengen eingefüllt und durch die einen Winkel von beispielsweise 40° gegenüber der Läufer 26 und die Schaufeln 28 mit Zusätzen, bei- Horizontalebene eingestellt. Durch den Widerstand spielsweise Wasser intensiv vermischt wird. Der An- 64 wird eine vorbestimmte Drehzahl des Motors 56 trieb der Läufer 26 und der Schaufeln 28 erfolgt und damit auch des Siebes 44 eingestellt und der durch die senkrechte Welle 30. Auf der Höhe des 5 Motor eingeschaltet. Gleichzeitig erhält auch der Bodens im Behälter 24 ist eine Öffnung 32 vorge- Motor 42 Strom und dreht das Schaufelrad 40. Hiersehen, durch welche Gießereisand dauernd in gerin- auf wird in den Mischer 12 eine Füllung von Gießeger Menge als Probe entnommen werden kann. Das reisand 14 gegeben und die Läufer 26 in Umlauf Ausfließen von Gießereisand aus der Öffnung 32 gesetzt. Durch die Öffnung 32 gelangt nun ununterwird durch die Umlaufbewegung der Läufer 26 und io brochen eine geringe Menge von Gießereisand über der Schaufeln 28 unterstützt. das Leitblech 38 auf die Innenfläche des zylindrischen

Die Mittel 16 zum Beifügen von Zusätzen um- Siebes 44. Das sich drehende Sieb 44 trennt den fassen eine Rohrleitung 34, einen in der Zeichnung herabfallenden Gießereisand in zwei Teile, je nach nicht dargestellten Vorratsbehälter sowie ein Ventil Formbarkeit des Gießereisandes kann ein größerer 36. Das letztere wird durch ein Solenoid 35 geöffnet 15 Anteil desselben durch die Öffnungen des Siebes 44 und geschlossen. Die Fördermittel 18, mittels welchen hindurch auf die Fläche 74 der Waage 70 gelangen. Proben von Gießereisand aus dem Mischer 12 auf Gießereisand, welcher nicht durch die Öffnungen des die Innenfläche des Siebes 20 gefördert wird, um- Siebes 44 fallen kann, gelangt über die Unterkante fassen ein Leitblech 38 sowie ein Schaufelrad 40, 66 des Siebes auf die Seite 68 der Waage 70. Die welches von einem Elektromotor 42 angetrieben 20 Waage 70 wird je nach Anteil bzw. Gewicht der wird. Das Schaufelrad 40 gestattet, die Menge von über die Fläche 68 und 74 herabströmenden Menge Gießereisand, die aus dem Mischer in das Sieb ge- des Gießereisandes bewegt und betätigt dadurch den langt, konstant zu halten. Durch das Schaufelrad 40 Quecksilberschalter 76. Eine Bewegung des Queckkönnen aber auch Knollen von Gießereisand zer- Silberschalters 76 im Gegenuhrzeigersinn schließt den kleinert werden. 35 Stromkreis des Solenoids 35, welches seinerseits das

Die Siebeinrichtung 20 besteht aus einem zylindri- Ventil 36 schließt. Bei geschlossenem Ventil 36 ist sehen Sieb 44, welches an den Enden 46 durch die Zufuhr von Wasser durch die Rohrleitung 34 Stäbe 48 gehalten ist. Die Stäbe 48 sind in der kreis- unterbrochen. Bei stromlosem Solenoid 35 ist das runden Platte 50 befestigt. Die letztere ist mit der Ventil 36 offen. Die Anschläge 78 und 80 sind verWelle 52 durch Schrauben fest verbunden und wird 30 stellbar, so daß die Betätigung des Quecksilberdurch das Zahnradgetriebe 54 und den Motor 56 in schalters 76 durch die Waage 70 ebenfalls verstell-Drehung versetzt. Der Winkel, unter welchem die bar ist.

Welle 52 und mit ihr auch das zylindrische Sieb 44 Die in F i g. 3 in ihrer Gesamtheit mit 84 bezeichgegenüber der Horizontalfläche eingestellt ist, kann nete Einrichtung zur Messung der Formbarkeit von verändert werden, in dem das Gehäuse 62 um die 35 Gießereisand ist eine zweite Ausführungsform der Achse 58 verdreht wird. In zweckmäßiger Weise vorliegenden Erfindung, welche ebenfalls mit einem wird der Motor 56 und damit auch das Sieb 44 mit drehbaren Sieb 86 ausgerüstet ist. Von der Ausfühbekannten Mitteln ausgerüstet, beispielsweise einem rungsform von F i g. 1 unterscheidet sich das Sieb 86 Widerstand 64, um die Drehzahl verändern zu kön- dadurch, daß es an der einen Seite einen geschlossenen. Der Motor 56 ist auf seiner Unterlage beweg- 40 nen Boden 90 aufweist, während auf der gegenüberlich angeordnet, so daß er in der Richtung der Pfeile liegenden Seite ein konischer Teil 88 sich an das Sieb 65 horizontal verschiebbar ist. Dadurch kann der 86 anschließt. Der Boden 90 ist in der Mitte an einer untere Rand 66 des Siebes 44 genau über die Kante Welle 94 befestigt, welche vom Motor 92 über das 67 der Waage 70 eingestellt werden. Die Vorrich- Getriebe 96 angetrieben werden kann. Die Achse 94 tung, um durch die Waage 70 eine selbsttätige Rege- 45 kann analog der Ausführung von F i g. 1 durch Verlung der Beimischung von Zusätzen durchzuführen, schwenken des Getriebes 96 um die Achse 98 schief ist in Fig. 1 gesamthaft mit 22 bezeichnet. Die zur Horizontalebene eingestellt werden. Ein VorWaage 70 weist einen dachförmig ausgebildeten schaltwiderstand 100 ist in der Stromzuführung zum Waagebalken auf, dessen Flächen 68 und 74 sich in Motor 92 vorgesehen, um die Umlaufgeschwindigkeit der Kante 67 berühren. Der Waagebalken ist rei- 50 bzw. die Drehzahl des Siebes 86 auf eine bestimmte bungslos auf der Schneide 82 gelagert. Über der Größe einstellen zu können. Die Bestimmung der Waage 70 ist ein Leitblech 72 angeordnet, welches Formbarkeit einer Probe von Gießereisand mit der den Gießereisand, der durch das Sieb 44 hindurch- Einrichtung gemäß F i g. 3 geschieht wie folgt: Die fällt, auf die Fläche 74 leitet. Gießereisand, welcher Probe wird in das Sieb 86 eingefüllt und der nicht durch die Sieböffnungen hindurchtreten kann, 55 Motor 92 während einer festgesetzten Zeit einfällt über den unteren Rand 66 des Siebes 44 auf die geschaltet. Die Stellung der Welle 94 gegenüber Fläche 68. Die Waage 70 wird je nach Anteil bzw. der Horizontalebene ist vor dem Beginn der Mes-Gewicht der beiden voneinander getrennten Teile des sung festgelegt und bleibt während der Messung Gießereisandes bewegt. Die Waage 70 ist mit ver- unverändert. Während der Drehung des Siebes 86 stellbaren Anschlägen 78 und 80 versehen, welche 60 fällt ein Teil B des Gießereisandes durch die öffauf den Hebel 81 des Quecksilberschalters 76 ein- nungen des Siebes in das Gefäß 102, und ein anwirken, so daß durch die Bewegung der Waage 70 derer Teil A der Probe bleibt im Innern des Siebes 86 das Ventil 36 mittels eines Solenoids 35 betätigt wer- zurück.

den kann. Das Ventil 36 regelt die Beimischung von Die Teile A und B der Probe werden einzeln geZusätzen durch die Rohrleitung 34. 65 wogen zur Berechnung der Formbarkeit des unter-

Die Einrichtung zum Regeln der Formbarkeit ge- suchten Gießereisandes. Die Berechnung erfolgt nach

maß der ersten Ausführungsform von F i g. 1 arbeitet der untenstehenden Formel, in welcher B das Ge-

wie folgt: Das Sieb 44 wird mit seiner Achse 52 auf wicht der Sandprobe bedeutet, welche im Gefäß 102

gesammelt ist. A bedeutet das Gewicht des Gießereisandes, welcher im Sieb 86 zurückgeblieben ist.

Formbarkeit = -_r- —„- · 100 .

A+B

Festigkeit = -.- ---= · 100.

A + JD

Für verschiedene Arten von Gießereisand oder bestimmte Reihenuntersuchungen sind entsprechende Winkelstellungen der Achse 94 und bestimmte Drehzahlen des Motors 92 zu wählen. Die Bestimmung des Gewichtes der Teile A und B des Gießereisandes kann durch eine Waage 104 erfolgen, wie sie beispielsweise in F i g. 4 dargestellt ist.

In F i g. 4 ist mit 106 ein Waagebalken bezeichnet, welcher in bekannter Weise mittels Schneide 110 auf dem Sockel 108 gelagert ist. Am Waagebalken 106 sind die Skalen 112 und 114 befestigt, auf welchen die Laufgewichte 118 und 120 aufgesetzt sind. Die Nadel 116 zeigt die Stellung der Waage auf dem Zifferblatt 122 an. Die Gewichtsplatte ruht auf der Schneide 130 und ist mit der Stütze 128 fest verbunden. In gleicher Weise ist die Schale 132 mit der Stütze 134 verbunden und gemeinsam mit der letzteren auf der Schneide 136 gelagert. Die Stützen 128 und 134 sind an ihrem Ende gelenkig mit der Parallelführung 138 verbunden, wobei der Gelenkpunkt 142 in der Grundplatte gelagert ist.

Die Messung der Formbarkeit einer Probe wird wie folgt durchgeführt: Mit einer Einrichtung gemäß F i g. 3 wird in einem zylindrischen Sieb 86 eine Probe von Gießereisand getrennt. Der Teil B im Gefäß 102 wird in die Schale 132 gegeben, und auf die Gewichtsplatte 126 werden geeichte Gewichtsstücke aufgesetzt, bis die Waage im Gleichgewicht ist. In dieser Phase der Messung muß sich das Laufgewicht 118 an der Stelle 100 der unteren Skala 112 befinden. Das Laufgewicht 120 muß sich an der Stelle Null an der oberen Skala 114 befinden. Die beiden Skalen sind in F i g. 5 in vergrößertem Maßstab gezeichnet. Das Laufgewicht 118 wiegt genau gleich viel wie die Summe des Laufgewichts 120 plus das Gewicht der Gewichtsplatte 126. In gleicher Weise wird auch das Gewicht des Teiles A aus dem Sieb 86 durch Wägung bestimmt. Nach der Ermittlung des Gewichts der Teilet und B kann die Berechnung der Formbarkeit der Probe vom Gießereisand nach der obenstehenden Formel vorgenommen werden.

Mit einer Waage gemäß F i g. 4 und 5 kann der Feuchtigkeitsgehalt an den Skalen 112 oder 114 direkt abgelesen werden. Zu diesem Zweck wird eine Probe von Gießereisand in die Schale 132 gegeben und die Laufgewichte 118 und 120 auf Null gestellt. Die Waage wird mit geeichten Gewichten auf der Skala 122 in die Mittelstellung gebracht und dann die Probe in der Schale 132 durch Wärme vollständig ausgetrocknet, d. h. auf 0% Feuchtigkeit gebracht. Die ausgetrocknete Probe wird wieder auf die Waage gesetzt und dann entweder das Laufgewicht 118 oder das Laufgewicht 120 auf den entsprechenden Skalen oder 114 verschoben, bis sich die Waage wieder im Gleichgewicht befindet. Der Feuchtigkeitsgehalt der Probe kann auf den Skalen 112 oder 114 direkt abgelesen werden.

Wenn die Waage 104 zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes benutzt wird, so müssen die Laufgewichte 118 und 120 in ihrem Gewicht das Verhältnis 1:20 aufweisen. Das Laufgewicht 118 ist deshalb 50% des Probengewichtes A+ B und das Lauf gewicht 120 2¹ZtVo des Probengewichtes A+B zu bemessen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung der Formbarkeit von körnigem Material, insbesondere von Gießereisand, umfassend eine Einrichtung, mit welcher die Formbarkeit gemessen und berechnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an einen Mischer (12) ein zylindrisches Sieb (44) angeordnet ist, welches um eine schiefe Achse (52) drehbar ist, um Proben von Gießereisand, die sich innerhalb des Siebes (44) befinden, unter der Wirkung der Siebdrehung in Abhängigkeit von der Formbarkeit zu trennen, und eine Waage (70) vorgesehen ist, welche die Messung der Formbarkeit auf Grund des Gewichtes der durch das Sieb (44) getrennten Teile der Probe gestattet und dadurch eine Regelung der Formbarkeit durch Beimischung von Zusätzen ermöglicht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage (70) unterhalb des Siebes (20) angeordnet ist, so daß der durch das Sieb hindurchströmende Sand unmittelbar auf die beiden Seiten des Waagebalkens gelangt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (52) des zylindrischen Siebes in ihrer Neigung verstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage (70) mit Anschlägen (78, 80) versehen ist, welche auf den Hebe! (81) des Quecksilberschalters (76) einwirken, so daß durch die Bewegung der Waage eine Betätigung des Ventils (36) und damit die Beimischung von Zusätzen erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Sieb (86) durch einen kreisrunden Boden (90) abgeschlossen ist, so daß der Gießereisand, welcher nicht durch die Sieböffnungen hindurchgelangen kann, im Sieb (86) verbleibt und nach Beendigung ernes Probendurchgangs gewogen und als Komponente der Berechnung der Formbarkeit verwendbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage (104) mit zwei Skalen (112, 114) versehen ist, welche parallel zueinander angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (20) horizontal in der Richtung der Pfeile (65) verschiebbar angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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