DE1217654B - Vorrichtung zum Ermitteln des Betriebsverhaltens von eingebundenen Giessereiformstoffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Ermitteln des Betriebsverhaltens von eingehundenen Gießereiformstoffen Zusatz zum Zusatzpatent: 1 189 762 Gegenstand des Zusatzpatentes 1 189 762 zum Hauptpatent 1165308 ist eine Vorrichtung zum Ermitteln des Betriebsverhaltens von eingebundenen Gießereiformstoffen durch Messen der Zugfestigkeit eines aus grünen Sanden und Eindemitteln hergestellten, z. B. zylindrischen Prüfkörpers dei Gießtemperatur, der vor der Messung vpn einer Stirnfläche her sq lange erhitzt wird, bis die in dem Prüfkö,rper befindliche Feuchtigkeit sich in einer räumlich begrenzten Schicht (Kondensationsschicht) angesammelt hat, an weleher der Prüfkörper beim anschließenden, Zugversuch zerreißt.
• Dabei ist ein zur Aufnahme des Prüfkörpers dienendes Rohr mit einem als Deckel ausgebildeten Aufsatz vorgesehen, der an seiner Inr.en:sefte eine zur Verbindung mit dem Prüfkörper geeignet,e Gestaltung, wie z. B. eine Nutung, Hinterschneidung od. dgl. aufweist. Ferner besitzt die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erhitzen des Deckels sowie eine Einrichtung, um den Deckel mit meßbarer Zugkraft abzuziehen.
• Die Erfindung bezWeckt ein Vereinfachung und Verbesserung der Vqrrichtung nach dem vorerwähnten Zusatzpatent. Das wird erfipdungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Rphraufsatz nicht aus einem Deckel, sondern aus einem Ring besteht und zum Erhitzen der oberen Stirnfläche des Prüfkorpers eine zu beheizende, ebene Platte vorgesehen ist, die auf den Oberrand des Ringes dicht schließend aufzusetzen ist.
• Diese Ausbildung der Vorrichtung bringt die folgenden Vorteile mit sich: Der als Rohraufsatz dienende Ring ist einfacher herzustellen als ein aufzusetzender Deckel. Zum Erfassen des nach dem Erhitzen ausgetrockneten oberen Endes des Prüfkörpers durch den Ring genügt es, wenn sich, wie die Erfindung dies unter anderem vorsieht, die innere Mantelfläche des letzteren konisch nach oben erweitert. Die zu beheizende, ebene Platte kann als elektrische Heizplatte ausgebildet sein und durch pneumatische oder hydraulische Mittel auf den Oberrand des Ringes aufgepreßt werden, damit die flüchtig- Formstoflbestandteile nicht aus dem Prüfkörper entweichep. Zudem ermöglicht die Verwendung des Ringes mit aufgepreßter Heizplatte durch eine entsprechende Formgebung des Ringquerschnittes einen verringerten Wärmeübergang durch den Ring zur obersten Zane des Prüfkörpers, so daß der Prüfkörper praktisch nur von seiner pberen Stirnfläche her erhitzt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Oberrand des Ringes nur eine radial schmale Auflagezone für die Heizplatte bildet.
• An Hand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung schematisch dargestellt. Dabei zeigen die F i g. 1 und 1 a die Vprric-htung in zwei senkrecht aufeinander stehenden Schnitten, während die F i g. 2 einen Querschnitt durch den als Rohraufsatz dienenden Ring in vergrößerter Darstellung zeigt.
• Auf der mit einer Fiihrungsnut 1 versehenen Bodenplatte 2 ist ein Halter 3 für das Prüfrohr 4 verschiebbar angeordnet. Auf den Halter 3 ist das Prüfrohr 4 mit eingestampftem Prüfkörper 5 und aufsitzendem Ring 6 gestülpt. In der Zerreißstellung sind das Prüfrohr mit dem Halter und dieser mit der Bodenplatte durch nicht eingezeichnete Mittel verklammert. Zum Erwärmen der ,Prüfkprperstirnfläche 7 dient eine elektrische Heizplatte 8, deren Temperatur mittels eines Thermostaten 9 konstant gehalten und mit einem Drehknopf 10 eingeregelt wird. Die Heizplatte kann mittels der pneumatisch arbeitenden Einrichtung 11 auf den Ring 6 und den Prüfkörper 5 aufgepreßt werden.
• Die Zerreißvorrichtung besteht aus einem Hohlzylinder 12 mit yerschiebbarem Kolben 13, der einen durch den Boden des Zylinders hindurchragenden Bolzen 14 mit selbstjustierender Klaue 15 trägt, die unter einem am Ring 6 sitzenden Ringflansch 24 angreift. Der bei dem Zerreißvorgang auszuführende Kolbenhub wird durch eine mittels Bolzen am Zyliner 12 befestigte Anschlagplatte 16 begrenzt, an die nach dem Zerreißen der Ring 6 mit der an ihm verbliebenen Sandschicht angedrückt werden. In den oberen Zylinderraum münden Rohrleitungen 17 und 18, von denen die Leitung 17, in der ein Ventil 19 angeordnet ist, zu einer Absaugvorrichtung führt. Die Leitung 18 führt zu einem Vakuummeter 20, das in Einheiten der Zugfestigkeit geeicht ist Eine weitere Rohrleitung 21 führt von der gleichen Absaugvorrichtung über ein nicht eingezeichnetes Ventil in den Zylinderraum der pneumatischen Einrichtung 11.
• Wie aus F i g. 2 hervorgeht, liegt der Ring 6 mit einer Ringnut 22 auf der Stirnkante des Prüfrohres 4 auf. Die innere Mantelfiäche 23 des Ringes erweitert sich konisch nach oben'. Die Höhe h-des Ringes soll der Dicke der ausgetrockneten Stirnzone des Sandkörpers entsprechen. Es haben sich Höhen h von 3 bis 6 mm und Kegelwinkel von 65 bis 750 bewährt.
• Der Flansch 24 des Ringes ist von der Oberseite 25 des Ringes um den Betrag a (etwa 1 mm) abgesetzt, so daß der Ring in der Heizstufe nur mit der verhältnismäßig schmalen Ringfläche 25 an der Heizplatte anliegt. Dadurch findet nur ein geringer Wärmeübergang zum Ring statt, und die Prüfkörper stirnzone wird über die Mantelfläche 23 nur wenig aufgeheizt. Eiiie zus'åtzliche Wärmeisdlierung und Abdichtung kann durch Aufbringen einer Schicht aus bei 3000 noch wärmebeständigem Kunststoff auf die Ringfläche 25 erzielt werden.
• Am Beispiel einer Formsandprüfung sei die Arbeitsweise der effiiidungsgemäßen: Vörrici'tung erläutert: Nach dem Aufsetzen des Ringes 6 auf das Prüfkörperrohr 4 wird das Rohr mit einer ausreichenden Menge an eingebundenem Sand gefüllt, so daß nach dem Verdichten mit drei Schlägen auf einen Rammapparat bekannter Ausführung ein den Normvorschriften entsprechender Prüfkörper entsteht. Das Rohr 4 wird sodann zusammen mit dem darin befindlichen Prüfkörper 5 und dem auf dem Rohr aufsitzenden Ring 6 über den auf der Bodenplatte 2 aufsitzenden Halter 3 gestülpt und unter die Heizplatte8 gebracht. Durch Betätigung eines Ventils in der Rohrleitung 21 wird die auf 3000 eingeregelte und mittels Thermostat 9 auf dieser Temperatur gehaltene Heizplatte durch die pneumatisehe Einrichtung 11 auf den Ring 6 und die Prüfkörperstirnfläche 7 aufgepreßt und in dieser Stellung so lange belassen, bis die Kondensatschicht 26 und damit die spätere Zereißfläche bei Verwendung eines Ringes mit der Höhe h = 5 mm (F i g. 2) 5 mm unter der Prüfkörperstirnfläche liegt. Diese Lage ist bei den meisten Formstoffen nach 20 Sekunden Heizzeit erreicht. Bei Gasbeheizung würde die Aufheizzeit etwa 35 Sekunden betragen. Die Leitung 21 wird entlüftet, durch sich die Heizplatte 8 yom Prüfkörper löst.
• Unmittelbar danach wird der Prüfkörper in die Zerreißstellung übergeführt, wobei' der Ringflansch 24 auf der Außenseite des Ringes 6'über die selbstjustierende Abziehklaue 15 gleitet. Nach Erreichen der Zerreißstellung werden Prüfkörperrohr,4 und Halter 3 mittels nicht eingezeichneter Mittel auf der Bodenplatte 2 verklammert. Danach wird in der Saugleitungl7 das Ventill9 geöffnet. Der Unterdruck im Zylinder 12 wird stetig verstärkt, bis die Kraft des Kolbens 13 ausreicht, um den Prüfkörper zu zerreißen. Die Haftung zwischen dem Prüfkörper und dem Prüfkörperrohr ist im allgemeinen hoch genug, um den noch in dem Prüfkörperrohr befindlichen Teil des Sandkörpers festzuhalten. Bei Sanden hoher Naßfestigkeit kann das Herausgleiten des Prüfkörpers durch ein leichtes Aufrauhen der Innenseite des Rohres oder durch Einarbeiten einer geringen Konizität verhindert werden. An der Anzeigevorrichtung des Vakuummeters 20 wird die Zerreißfestigkeit des Prüfkörpers abgelesen.
• Da mit der Vorrichtung nach der Erfindung sehr kleine Kräfte mit großer Genauigkeit angezeigt werden sollen, ist es zweckmäßig, die zur Ausführung einer Messung erforderlichen Arbeitsgänge möglichst automatisch zu steuern, um Fehlerquellen durch menschliche Einwirkung und Wartezeiten weitgehend auszuschließen.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Ermitteln des Betriebsverhaltens von eingebundenen Gießereiformstoffen durch Messen der Zugfestigkeit eines aus grünen Sanden und Bindemitteln hergestellten, z. B. zylindrischen Prüfkörpers bei Gießtemperatur, der vor der Messung von einer Stirnfläche her so lange erhitzt wird, bis die in dem Prüfkörper befindliche Feuchtigkeit sich in einer räumlich begrenzten Schicht (Kondensationsschicht) angesammelt hat, an welcher der Prüfkörper beim- anschließenden Zugversuch zerreißt, mit einem zur Aufnahme des Prüfkörpers dienenden Rohr und einem durch seine Gestaltung zum Erfassen des oberen Endes des Prüfkörpers geeigneten Rohraufsatz sowie mit je einer Einrichtung zum Erhitzen der oberen Stirnlläche des Prüfkörpers und zum Abziehen des Rohraufsatzes mit meßbarer Zugkraft, nach Patent 1 189762, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohraufsatz aus einem Ring (6) besteht und zum Erhitzen der oberen Stirnfläche (7) des Prüfkörpers eine zu beheizende, ebene Platte (8) vorgesehen ist, die auf den Oberrand des Ringes dicht schließend aufzusetzen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) eine sich nach oben konisch erweiternde innere Mantelfläche (23) und in seinem unteren Teil eine Ringnut (22) zum dicht schließenden Aufsetzen des Ringes auf den Oberrand des den Prüfkörper (5) aufnehmenden Rohres (4) aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Erhitzen der oberen Stirnfläche (7) des Prüfkörpers (5) dienende Heizplatte (8) auf den Oberrand des Ringes (6) durch pneumatische oder hydraulische Mittel aufzupressen ist und der Ringoberrand eine radial schmale Auflagefläche (25) für die Heizplafte bildet.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) mit ei'nem nach außen gerichteten Flansch (24) und die zum Abziehen des Ringes mit meßbarer Zugkraft dienende Einrichtung mit einer Klaue bzw. einem Bügel (15) versehen ist, der den Ringflansch beim Abziehen umgreift.