DE1498570A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes oder der Feuchtigkeit in Sanden u.dgl. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes oder der Feuchtigkeit in Sanden u.dgl.

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DE1498570A1
DE1498570A1 DE19631498570 DE1498570A DE1498570A1 DE 1498570 A1 DE1498570 A1 DE 1498570A1 DE 19631498570 DE19631498570 DE 19631498570 DE 1498570 A DE1498570 A DE 1498570A DE 1498570 A1 DE1498570 A1 DE 1498570A1
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Godding Ronald George
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes oder der Feuchtigkeit in Sanden und dgl.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Bestimmung des Wassergehaltes oder der Feuchtigkeit von Sand oder dgl. kornformigen, pulvrigen Materials und schlägt Einrichtungen zur schnellen und genauen Messung oder Prüfung des Wassergehaltes oder der Feuchtigkeit insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, für Gießereisand vor.
  • Es sind verschiedene Verfahren zur bestimmung des aßserg@haltes kornförmigen Materials, wie beispielsweise 5 verwendet worden, die sich sowohl kontinuierlich als ach absatzweise anwenden lasern. Norulalerweise arbeitet jedoch das Gerbt, @elches zur Bestimmung oder Messung des Wassergehaltes eines Körpers kornförmigen Materials verwendet wird, mit liner Materialmenge in relativ freiem Zustand, d. h. mit dem Material oder einer Probe, die sich über ein Transportband oder Rutsche bewegt oder die sich unter dem Einfluß der Schwerkraft in einem Behalter in Ruhe befindet. Das hat zu veränderlichen Ergebnissen geführt, was in erster Linie daran liegt, daß die meisten Geräte besonders empfindlich für Dichteänderungen sind, durch die die Eichung wesentlich beeinflußt wird. Das trifft insbesondere für Instrumente zu, die -eine elektrische Größe des feuchten Materials messen. So nimmt z. B. die Dichte einer Packung eines lehmgebundenen Sandes mit crer Zunahme des Wassergehaltes in dem Bereich ab, der am häufigsten für Formsand für Gießereien verwendet wird. Wenn das Meßinstrument zur Messung der Kapazitanz einer Probe bestimmt ist, um den Wassergehalt der Probe festzustellen, wird eine Zunahme der Kapazitanz aufgrund des Wassers zum größten Teil durch die Abnahme der Dichte der Probe wieder aufgehoben.
  • Es läßt sich zeigen, daß die Eapazitanz eines Elektrodensystems, dessen iielektrikum Sand ist, sich proportional zum Feuchtigkeitsgehalt des Sandes ändert, vorausgesetzt, die Pak-* kungsdichte bleibt konstant.
  • Wird das Wasser einem trockenen, lehmgebundenen Sand zugeführt, und wird dieser Sand gemahlen oder gemischt und durch Transprotierung auf einem Band verteilt, wird die Dichte des Sandes merklich kleiner sein, als wenn kein Was.-er zugeführt worden wäre. Falls Erithsilikasand mit 5 @ Bentonit im trockenen Zustand in einen Behalter gesciiüttet wird, ist die Packungsdichte ungefähr 1,06 g/cm3. Wenn der Sand 2,5 @ Feuchtigkeit enthält, kann die Packungsdichtebis auf 0,5 g/cm3 zurückgehen.
  • Wenn auf den trockenen Sand und den feuchten Sand Druck ausgeübt wira, wird das trockene Gemisch nur er wenig verdichtet, aber die Dichte des feuchten Gemisches nimmt beträchtlich zu. Es läßt sich zeigen, daß - vorausgesetzt der Verdichtungsdruck liegt oberhalb von ungefahr 300 lbs/inch2- die Änderung in der Dichte der verdichteten Probe mit einer ; Änderung des Wassergehaltes eines lehmgebundenen Sandes sehr klein ist. Die kleine Änderung der Dichte des Sandes mit der Änderung der Feuchtigkeit bei diesem Druck ist @icht in der La e, die Zunahme iii er elektrischen Kapazitanz aufzuheben, @elche durch eine Zunahme des Wassergehaltes ve@@@rsacht worden war.
  • Es wurde liun gefunden, daß Fehler or Ungleichmäßigkeiten in der Bestimmung des Wassergehaltes körnlen Materials, das das oben erwähnte Phänomen zeigt, sich erfolgreich neutralisieren oder eliminieren lassen, und zwar für alle praktischen Zwecke, wenn der Materialkörper, der geprüft wird, zun@ chst einen bestimmten Minimalwert eines Druckes in einem bestimmten Volumen ausgesetzt wird und die entsprechende elektrische Größe der verdichteten Probe bei einer bestimmten Dichte gemessen wird.
  • Es ist sehr von Vorteil, ein praktisches System gemäß der vorliegenden erfindung bei dem niedrigsten Verdichtungswert der Probe, der mit gleich bleibenden Ergebnissen vereinbar ist, durchzuführen und - vorausgeetzt, daß die oben erwähnte untere Grenze bei Materialien, wie beispielsweise Gie@ereiformsanden, beobachtet wird - der Arbeitsdruck uf die Probe in einer Vorrichtung gemäßder vorliegenden Erfindung ausgeübt wird, variierbar ist, damit er den normalen Arbeitsbedingungen angepaßt werden kann.
  • Vorzugsweise ist die elektrische Größe, die zur Bestimmung des Wasse@ e@altes nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfinüung gewählt wird, die Kraft@nderung oder der Kraftverlust, zur in dir zu prüfenden Materialprobe stattfindet Diese Kraftänderung oder der Verlust kann entweder in einem abgestimmten Kreis, in (iem Wie Probe das Dielektrikum zwischen den Blektroden eines Ecndensators darstellt, bestim@t werden oder als die Dämpfung einer ultrahochfrequenten (UHF) Strahlung, die durch die Probe gesc@ickt wird.
  • Da. Verfahre gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Grunde genommen ein absatzweises Verfahren, veil eine Probe zun@chst verdichtet werden muß, und zwar auf, eine bestimmte Dichte, ehe eine Messung der elektrischen Größe vorgenommen werden kann. Es läßt sich aber aucn zu einem kontinuierlichen Verfahren für inelastische Materialien umwandeln, indem eine ausreichende Anzahl von Proben in schneller Aufeinanderfolge unter Standardbedingungen komprimiert werden und das dichte Material einer kontinuierlich arbeitenden Meßzone zugeführt wird.
  • Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus Einrichtungen zum Verdichten aufeinanderfolgender Proben eines kornförmigen Materials unter Standardbedingungen und Sinrichtunczen, um jede Probe der Quelle einer elektrischen energie auszusetzen, damit der Wert einer bestimmten elektrischen Größe der @robe bei der bestimmten Dichte gemessen werden kann.
  • Die Messungen können an den Proben in einer rohrförmigen Meßzelle, die einen abnehmbaren Verschluß an dem einen Ende und einen Verdichtungsplunger am anderen Ende besitzt, durchgeführt werden. automatische Kontrollvorrichtungen sind vorzugsweise vorg-sehen, die die Bewegungen der Verschlußeinrichtungen und des Verdichtungsplungers steuern, damit sichergestellt ist, das die aufeinanderfolgenden Schritte vnn Verdichtung, Überführung in die meßzone und Ausstoßung der Probe, an die sich wieder eine Chargierung der Meßstelle anscließt, ordnungsgemäß vonstatten gehen. Um en Effekt der Dichte des Produktes von verschiedenen Gewichten von wassergebundenem Sand bei verschiedenen Wassergehalten zu bestimmen, der in einem Rohr mit euter festgesetzten Kraft verdichtet worden war, wurde eine serie von Versuchen durchgeführt. Es wurden zwei Sande vorbereitet, nämlich Erithsilicasand + 5 % Western Bentonit und Bromsgrove ed Sand, jeweils mit zwei Wassergehalten. Es wurden drei aufeinanderfolgende Proben oder Chargen eines jeden Gemisches hergestellt, wobei jede Charge wiederum 60, 120 und 180 g wog und in ein Probenrohr oder eine Meßzelle gebracht wurde, die einen Durchmesser von 2 inch besaß. Dort wurden die Proben mit Kräften von 10001bs, 2000 1bs und 3000 lbs verdichtet.
  • Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Tabellen 1 und 2 und in den Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
  • TABELLE I Erithsand + 5 % Bentonit Sandgewicht Wassergehalt 1,000 lbs Verdichtungs- 3,000 lbs g % Dichte g/cm3 kraft Dichte 2,000 lbs 3 g/cm Dichte g/cm 60 1,7 1,500 .1,524 1,540 120 1,7 1,499 1,523 1,552 180 1,7 1,506 1,527 1,538 60 3,2 1,521 1,545 1,559 120 3,2 1,520 1,547 1,569 180 3,2 1,513 1,540 1,560 TABELLE 2 Bromsgrove-Red-Sand Sandgewicht Wassergehalt 1,000 lbs Verdichtungs- 3,000 lbs g % Dichte g/cm3 kraft Dichte 2,000 lbs 3 g/cm Dichte g/cm 60 2,8 1,609 . 1,643 1,661 120 2,8 1,610 1,637 1,656 180 2,8 1,590 1,635 1,652 60 6,5 1,689 1,720 1,769 120 6,5 1,685 1,723 1,740 180 6,5 1,670 1,722 1,798 Die Ergebnisse zeigen zur bei irgendeinem festgesetzten Verdichtungsdruck eine Veranderung in Gewicht oCer im Was@ergehalt des Sandes in dem Versuchsrohr keinen mork ichen Effekt auf die Dichte des verdichteten Sandes hat und daher irgendeine Anzeige des Wassergehaltes vermitt-els einer Kapazitanzmessung nicht beeinträchtigt.
  • Versuche zeigten indessen, daß aber bei der Verwendung der Kapazitanzmessungen zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts in Sanden, die einen merklichen Anteil von Koksstaub -eine Räckstand ncn der Verwendung in er Gießerei, der aus dem Kohlenstaub hervorgeht, welcher ursprünglich in dem Sand enthalten war - die Leitfähigkeit des Sandes ausreichend wird, so daß die Genauigkeit und die Empfindlichkeit der Vorrichtung gestört ird. Ein etwa zulassiges ITaximum an Koksstaubgehalt für Kapazitanzmessungen scheint bei 2 cO zu liegen. Oberhalb dieser Zanl haben auch die Verdichtungsplunger der Vorrichtung, die weiter unten mit Bezug auf Fig. 7 bis 9 der beiliegenden Zeichnungen beschrieben wird, einen merklichen Effekt auf die Hessungen. Rir Koksstaubgehalte, die oberhalb von 2 2, liegen, wird vorzugsweise eine übliche Ultrahochfrequenz-Absorptions technik vorgeschlagen.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die Beispiele darstellt, ausführlich beschrieben.
  • Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Digenschaften gewisser Gießereiformsande in kurvenförmiger Darstellung, Fig. 7 i; ein Schnitt einer schematischen Darstellung einer Verdichtung- unit Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 8 zeigt die Leitungsanordnung für die Verdichtungs kolben und das Steuersystem, Fig. 9 zeigt schematisch den Zusanmenbau der Kolben und der Meßzelle, Fig. 9a ist ein Teil der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung, teilweise iL Schnitt, Fig. 10 bis 14 sind schematische Darstellungen des Ieitwiasystems des Druckflüssigkeitssteuersystems, Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines UHF-Meßinstrumentes, Fig. 16 ist eine Schnittansicht der Meßzelle nach Fig.15, Fig. 17 und 18 sind Anzeigekurven eines Dämpfungsgliedes gemäß Fig. 15, Fig. 19 und 20 siliå Eichkurven des Instrumentes nach Fig. 15 für verschiedene Sandgemische und Fig. 27 bis 26 sind Kurven, die den Effekt der Sandtemperatur auf die Eichtung des Instrumentes gemäß Fig. 15 zeigen.
  • Es soll zun@chst auf die Fig. 7 bis 9 der eichnung Bezug, genommen werden. Dpr Sand, der zu untersuchen ist, wird in ein im weschtlichen vertkales Einlaßrohr 10 aus irgendeiner. geeigneten Zuteilmechanismus 11 gegeben. Das untere Ende des Einlaßrohres 10 mündet in eine geneigte Meßröhre oder -zelle 12, deren unteres Fnde durch einen zurûückziehbaren Plunger 14 verschlossen wird. Der Plunger 14 wird durch einen Zylinder 15, Fig. 8 und 9, betätigt, der an einer Druckmittelquelle angeschlossen ist, die auch zur Betätigung eines ähnlichen Zylinders 16, Fig. 8 und 9, dient, der am oberen Ende des Gerätes angeordnet ist. Dieser Zylinder bettigt einen oberen Plunger 17, der die Meßzelle 12 in einer Ebene verschließt, die oberhalb der Einmündung des Sinlaßrohres 10 liegt. Der Plunger 17 kann in der Meßröhre oder der Jelle 12 in eine Stellung verschoben werden, die unterhalb der einmündung des Rohres 10 liegt, so daß eine Sandcharge, die mit 18 bezeichnet ist, unter Mitwirkung des oluners 14, wenn er das Rohr abschließt, verdichtet. Der Plunger 14 ist zurückziehbar, wie in Fig. 7 gezeigt, und eine Abstrichplatte 13 kann vermittels eines pneumatischen Zylinders 20 über das offene, untere Ende des Meßrohres 12 geschoben werden.
  • Auf der Innenfläche der Zelle 12, und zwar in der W-he des unteren indes, liegen zwei teïlzylindrische, einander gegenüberliegende Kondensatorelektroden 19, die mit einem üblichen Kapazitätsmeßinstrument (nicht gezeigt) verbunden sind.
  • Im Gebrauc. wird das Instrument unter die Auslaßöffnung eines Vorrattrichters für Sand oder eines sonstigen Vorratsbehälters oder neben ein Förderband gestellt, so daß Sand in aufeinanderfolgenden Chargen durch das Einlaßrohr 10 irl die Zelle 12 gebracht werden kann. Jede Charge wird getrennt in der Zelle unter inem Druck, der oberhalb 300 lbs/inch2 liegt, verdichtet, so daß sich ein PreXling ergibt1 ehe die neue Charge in das Einla@rohr 10 eingeleitet ird. Die Charge 18, deren Kapazität zu messen ist, besteht aus einer Anzahl solcher Preßlinge. Nach Jeder Messung werden einige der Preßlinge oder die ganze Charge ausgestoßen und eine neue Charge 18 hergestellt.
  • Wenn die Vorrichtungen zum Prüfen heißen Sandes verwendet werden soll, ist es voraussichtlich erforderlich, das Einlaßrohr 10 auf einer erhöhten Temperatur zu halten, damit der Sand nicht an den Wänden des Rohres haften bleibt. Ehe eine neue Charge in der Zelle 12 erzeugt wird, wird der untere Plunger.14 nach oben bewegt, um den Boden zu verschließen und bildet somit das . Widerlager flir die Verdichtung eines jeden Preßlinges durch den oberen Plungerl7 unter Anwendung eines geregelten Druckes. Wenn eine ausreichende Anzahl von Preßlingen auf diese Weise in dem Rohr 12 verdichtet worden ist und das Dielektrikun für einen Kondensator zwischen den Platten 19 so gebildet ist, wird eine Kapazitätsmessung vorgenommen und der untere Plunger 14 zurückgezogen, so daß die Zelle oder das Rohr 12 an ihren unteren Ende geöffnet wird. Daraufhin wird der obere Plunger 17 vorgeschaben bis zum Anschlag seines Bewegungsweges und das hervorstehende Ende des verdichteten Sandes aus dem Meßrohr 12 wird durch das Messer 13 abgeschnitten und weggevorfen oder dem Vorrat wieder zugeführt. Der obere Plunger 17 wIrd dann in seine obere Grenziage oberhalb der Einmündung des Rohres 10 in das Rohr 12 zurückgezogen und der untere Plunger zur Verschließung des unteren tnde des Meßrohres 12 torgeschoben.
  • Daraufhin wiederholt sich der Ablauf.
  • Während des Durchgange der Preßlinge durch die Zelle 12 eine kontinuierliohe Messung der Kapazitanz des Systems, wodurch man den Wassergehalt des Sandes erhält, wenn der Sand als Dielektriku wirkt. Die Zelle 12 ist immer gefüllt und jede einzelne Sandchar-e stellt nur einen weil der Gesamtprobe dar, die den Kondensatorelektroden 19 zugeführt wird.
  • AUTCHATISCHE STEUERUHG @@R RCIHENFOLGE Die Reihenfolge der bewegung der Teile 11, 13, 14, 17 und 19 läßtsicll als Programm durch eine automatische Steuervorrichtung durchführen, so daß die Messungen ausreichend schnell durchgeführt werden, so daß die absatzweise Messung des Wassergehaltes einen in wesentlichen. ontinuierlichen Durchlaß geprüften Sandes ergibt. Falls erforderlich, kann der Auslaß des Me@instrumentes als Steuersignal verwendet werden, wordurch die Zuführung von Wasser zum Hauptsandvorrat, von dem die Proben gene@men werden, geregelt wird.
  • Eine Ausführungsform einer derartigen automatischen Vorrichtung zur Steuerung des Geschensablaufes ist in den Fig.
  • 10 bis 14 dargestellt. Jede Figur zeigt ein anderes Stadium in :er Eeihenfolge der Operationen, obgleich darauf hingewiesen ist, das bei e nem kontinuierlichearbeitendem system der Zeitfaktor und die Vektorgrößen durch statische Abbildungen nicht Gargertellt werden können. Die Stadien oder Schritte, die unter Eerücksichti u?1g er obigen Grenzen in den verschiedenen Figuren vied rgegeben sind, sinc : e folgenden: Fig. 10: das Neßrohr 12 wird init Sand chargiert; Fig. 11: die Chargewird verdichtet; zeigt 12: aber verdichtete und gemessene Sand wird entleert; Fig. 13: die @erausgeschobene Sandcharge wird abgeschnitten, Fig. 14: das @e@rohr 12 wird für den nächsten Arbeitkreislauf wieder geschloseen.
  • Der Steuermechanismus wird pneumatisch betätigt und umfaßt eine Anzahl von Ventilen V1 bis V10, von denen die Ventile V3 und V5 einfache, mechanisch bettigte Ein-Aus-Ventile sind. Die Ventile V9 und V10 sind druckbetätige Ein-Aus~Ventile, V4 und V6 sind Umschaltventile, durch die eine Leitung an eine Druck- oder Auslaßleitung angeschlossen wird, und V1 V2, V7 und V8 sind Umschaltventile für hydraulische Zylinder.
  • Die Ventile V2 und V8 sind federbelastet. Das Ventil V wird durch eine Einwegsperre betätigt, die einen schwenkbaren Pinger oder Klinke 22 umfaßt, die durch einen Nocken 23 auf dem Verdichtungsplunger 17 betätigt wird. Dieser ITocken betätigt auch das Ventil V4. Das Ventil V3 dient auch zur Zuführung von Druckluft zu dem Umschaltventil V2 oder zur Abschließung dieses Ventils, wahrend das Ventil V5 das Umschaltventil V mit der ) Auslaßleitung verbindet, wenn es betätigt wird.
  • Der pneumatische Kreis umfaßt auch zwei Drosselstellen R1 und R2 und ein Luftreservoir oder einen Akkumulator h.
  • Der letztere ist mit der Drosselstelle R2 und dem Umschaltventil V1 in Serie geschaltet und dient zur Einführung einer Zeitverzögerung in dem Funktionsablauf dsses Ventils, was weiter unten-bescnrieben werden wird. Die Schaltung arbeitet wie folgt: In Fig. 10 sind die Teile in den Stellungen gezeigt, die sie unmittelbar vor Beginn der Chargierung der Zelle 12 mit einer Masee Sand einnehmen. In der gezeigten Stellung ist der Verdichtungsplunger 17 zurückgezogen unJ hat fast das Ende seiner Bewegung erreicht, während der Verschlußplunger 14 in seiner Betriebsstellung vorbewegt wird. Zu clem in der Figur dargestellten Zeitpunkt wird die Sandzuführungsöffnung oder -platte 11 durch den Zylinder 21 in ihre volle Arbeitsstellung bewegt.
  • Sobald der Verdichtungsplunger 17 seine ganz zurückgezogene Stellung erreicht hat, erfaßt der Brocken 23 den Finger oder die Klinke 22, die in dieser Ablenkungsrichtung nicht in der Lage ist, leer ber des Nocken hinwegzulaufen. Daher hebt die Klinge einen Hebel 24 an, der das Ventil V3 öffnet, so daß Luft mit Leitungsdruck der Drosselstelle R1 und dem Umschaltventil V2, welches parallel dazu liegt, zuströmen kan..
  • Der Druckabfall am letzteren aufgrund der Parallelsohaltung mit der Drosselstelle reicht nicht aus, eine Betätigung des Umschaltventils in die in Fig. 10 gezeigte Stellung zu verhinderen, in der Leitungsdruck dem rückwärtigen Ende des Zylinders 21 zugeführt wird, während das vordere Ende mit der Auslaßleitung verbunden ist. Die Zuführungsplatte 11 wird so in ihre Arbeitsstellung vorbewegt.
  • Zur gleichen Zeit, zu der das Ventil V3 betätigt wird, betätigt der Nocken 23 auch das Ventil V4 über den Nockenfühlerhebel 25. Das Ventil V verbindet den Akkumulator A mit der Druckleitung über die Drosselstelle R2; wodurch ein langsamer Druckansteg in dem Akkumulator vonstatten geht. Die Geschwindigkeit des'I?ruckanstieges ist so gewählt, daß der Verdichtungsplunger 17 in die Grenzstellung seiner Bewegung zurückgezogen werden kannt ehe er zur Verdichtung der neuen Charge wieder vorgeschoben wird. dadurch ist auch genug Zeit vorhanden, damit die neue Sandmenge dem Rohr oder der Zelle 12 zug führt werden kann.
  • Wenn der Verdichtungsplunger 17 voll zurückgezogen ist, gibt der Nocken 23 die Klinke 22 (Fig. 11) frei und das Ventil V3 unterbricht die Druckmittelzufuhr zum Zylinder 21. Der Druck in deL. Betätigungszylinder des es umschaltventils V2 strömt nun über die Dros@elstelle R1 ab, und nachde der Druck in ausreichender menge abgelassen irt, danit die. gespannte Feder des Ventils V2 wirksam werden kahn, schaltet ds Ventil die Leitungsanschlüsse des Zylinders 21 um, so da. die Zuführungs-@latte 22 zurückgezogen wird. Der Nocken 23 gibt jedoch den Nockenfählernebel 25 @icht frei, so daß das Ventil V4 mit dem Leitungsdruck in Verbindung bleibt, und der Er@ckanstieg in dem Akkumulator geht weiter, bis er einen @ert errdicht, bei dem das umschaltventil V1 die Leitungsanschlüsse für den Verdichtungszylinder 16 umschaltet. Diese Verzögerungsperiode muß die Verzögerung alle dem Umsch@ltventil V2 übersteig@n, da@it eine Absperrung er Sandz@funr sichergestellt ist, ehe der Plunger 17 für seinen Verdichtungshub vorbewegt wird.
  • Venn das Ventil V1 umgeschaltet ist, bewe@t sich der Plunger 17 nach vorn, und sobald der Nocken über die Klinke 22 @inweggleitet, rutscht diese ohne das Ventil V3 zu öffnen leer darüber hin, so daß die Zuf@hrungsplat@e 11 nicht verfrüht in ihre Zufuhrungss tellung bewegt wird.
  • Wänrend des Verdichtungshubes, der dann beginnt, wenn die Teile, die in Figur 11 gezeigten Stellungen eingenommen haben, gibt der @ocken 23 den Hebel 25, wie in Fig. 12 gecit, frei und schaltet da Ventil V4 an die Eialaßleitung um.
  • Der Akkuaulator A entlädt sich jetzt langsam über die Drosselstelle R , und wenn sein Druck ausreichend eit abgefallen iot, bleibt das Umschal tventil V1 ohne Vorspannung in der Stellung für den Verdichtungsunub. Sobald jedo@ der Plunger 17 auf einen iurcJ die San@charge in dem Rohr 12 erzeugten Widerstand trifft, wird es geschlos@en und Durck baut sich in de druckmittelbetätigten @@@til V9 auf. Sob@ld die bestim te BElastung der Charge @@er@ragen ist, öffnet sich das Ventil rq. Sodann kann der leitun@sdruck dem Umschaltventil V7 zugeführt werden, welches den @erschluß- oder Widerlager@l @@@r 14 steuert und der Flunger @@ird zurückgezogen. Mittlerw@ile ist die Kapazität der @robe zwischen den @lektroden 19 kontinuier@ich gemessen worden.
  • Der Flunger 14 ist jetzt zurückgezogen und die Charge wird durch den Plunger 17 ausgestoßen, weil er im@er noch unter de@ Druck der Leitung steht. Fig. 12 zeigt diesen Arbeitsvorang teilweise bee@adet.
  • In Fig. 13 ist der hunger 14 vollstündig zurückgezogen und der Verdichtungsplunger 17 hat seinen Ausstoßhub vollstandig beendet und beginnt gerade seinen Rückhub. In der vollständig zurückgezogenen Stellung erfaßt der Kopf des Plungers 14 die Ventile V5 und V6 und betätigt sie. Das Ventil V5 wird geöffnet, so daß der Druck, der eine Umschaltung des Ventils V5 bewirkte, nachdem die Verdichtung des Sandes beendet war, ab. strömt.
  • Vr wird mit dem Leitungsdruck in Verbindung gebracht, der nun 0 dem jederbelasteten Umschaltventil V8 zugeführt wird, so daß dieses umschaltet und Leitungsdruck sowohl dem Abschneidzylinder 20 zugeführt wird, so daß das Messer 13 sehr schnell an dem offenen @nde des Meßrohres 12 vorbeigeführt wird und das hervorstehende nde des Sandpreßlinges abschneidet, als auch dem druckmittelbetätigten Ventil V10. Das Ventil V10 öffrt sich, wenn der Druck in dem Zylinder 20 den Leitungsdruck erreicht und führt diesen Druckanstieg den Umschaltventilen V1 und V7 zu.
  • Jetzt ist V1 frei, um die Anschlüsse zum Verdichtungazylinder 10 umzuschalten, weil V4 an die Auslaßleitung angeschaltet ist, und der Akkumulator A seinen Druck über die Drosselstelle R2 verloren hat. Der Leitungsdruck ist jedoch von dem druckmittelbetätigten Ventil V9 durch das innere Ende des Verdichtungszylinders 16 abgenommen worden und hat sich geschlossen. Damit kann sich V7 umschalten und Anschlüsse für den Widerlagerzylinder 15 für eine Vorwärtsbewegung herstellen.
  • Sobald der Widerlagerplunger 14 ein kurzes Stück nach vorn gefahren ist, w.-rden die Ventile V5 und V6 freigegeben.
  • V5 verschließt wieder die Verbindung zwischen dem druckmittelbetatigten Ventil V9 und dem Umschaltventil V7, damit es für den nächsten Arbeitsgang bereit ist, während V6 das bisher unter Druck stehende Federrückschlagventil V8 an die Auslaßleitung anlegt. Sofort schaltet das Ventil v8 die Anschlüsse für den Abschneidzylinder 20 um und das Ventil V10 schließt sich. Die Abschneidplatte 13 wird nun sehr schnell aus dem Wege des sich nach vorn bewegenden Anschlagplungers zurückgezogen, und die Arbeitsweise des Ventils V8 verbindet die bisher unter Druck stehenden Seiten der Umschaltventile V1 und V7 mit der Auslaßleitung. Der Arbeitskreislauf ist beendet, wenn die Teile in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt sind.
  • Fig. 14 zeigt die zurückgezogene Schneidplatte 13 und den Plunger 14 auf seinem halben Wege zum Meßrohr, um dieses zu verschließen. Der Verdichtungsplunger 17 ist im 3egriff, die Ventile V3 und V4 über seinen Nocken 25 und die Klinke 22 und den Hebel 25 zu betätigen. Der Zustand der Fig. 10 wäre dann wiederhergestellt und der Ablauf würde sich automatisch wiederholen.
  • Selbstverständlich können hydraulische oder elektrische Äquivalente des oben beschriebenen pneumatischen Systems verwendet werden, falls das gewünscht wird.
  • In der obigen beschreibung ist angenommen worden, daß die Ventile V3 unu V4 durch einen gemeinsamen Nocken 27 z. B. in Form einer Hülse auf der Plungerstange bet @tigt werden. Es ist jedoch auch, möglich, das jedes Ventil durch einem besonueren Nocken betätigt wird, und daß die einzelnen Nocken unabh@ngig voneinander einstellbar sind, damit man einen optimalen Arbeitsablauf hinsichtlich Zeit unij Phase erhalten kann. Die Drosselstellen R1 und R2 nen auch einstellbar sein, damit ein gewisses Meß der Kontrolle über eine bestimmte Phase der Umschaltventile rhalten wird.
  • "enn eine andere @inrichtung als eine Platte 11 zur Aufnahme der Sandcharge von dem Transportband verwendet wird, kann das zu @hörige Umschaltventil V2 durch eine neuere mechanische @inrichtung ggf. ersetzt werden müssen.
  • Bei einem praktischen ausfährungsbeispiel des oben beschriebenen Gerätes war die aelle 12 aus glasfaserver tärktem Epoxyharz @e @ergestellt und besaß einen nominellen inneren Durchmesser von 2", während der Meßteil eine länge vcn 6" besaß.
  • Es erwies sie als gänstig, dem Keßabschnitt in Richtung auf sein unteres Ende eine gewisse Erweiterung u geben, um das Ausstoßen der Charge zu erleichtern. In die Innenwand dises Rohres wurden zwei teilzylindrische Kupferplatten 19 von 3"x 2,5" echgebettet. Die Kapazitanz dieser Anordnung betrug im leeren Zustand 3,5 @F. das Material, aus dem das Rohr gefertigt wurde, zeigte eine sehr niedrige Feuchtigkeitsabsorption und eine senr hohe Abriebfestigkeit. Din aus einem Phenolharz gefertigtes Rohr, das -it einem Gewebe verstärkt war, zeigte sich ebenfalls geeignet. In der Zelle 12 wurden verschiedene Sande mit verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten nach dem folgenden Verfahren gemessen: Zwei zufeinanderfolgende Sandmengen wurden in der Zelle 12 zwischen den Elektroden 19 unter der axialen Belastung zwischen den Plungern 14 und 17 mit 1000 lbs verdichtet. Jede Standmenge bestand aus- 130 g Sand und wurde einzeln vor dem essen der gesamten Charge verdichtet. Die riit Erithsilikasand + 5 ; Bentonit erhaltenen Ergebnfisse und die mit Bromsgrove-Red-Sand erhaltenen Ergebnis@e sind in den Tabellen 3 und 4 un in Fig. 3 nd 4 der Zeichnung wiedergegeben. In allen Fällen wurden die Messungen für jeden Wassergehalt 4 x wiederholt.
  • Instrumentenanzeigen sind Vergleichswerte und keine absoluten Kapazitätswerte. Alle Punkte sind auf-den Kurven in Fig. 3 und 4 dargestellt und die äußeren Linien, die jede Kurve umgeben, zeigen die möglichen Grenzen der Genauigkeit der Bestimmung des Wassergehaltes eines jeden Sandes nach diesem Verfahren an.
  • TABELLE 3 Erithsilikasand + 5 % Bentonit Feuchtigkeit % instrumentenanzeige 1,25 + 12 - 20 - 15 + 2 2,76 355 377 359 363 3,@4 514 525 510 500 TABELLE 4 Bromsgrove-Red-Sand Feuchtigkeit @ Instrumentenanzeige 2,9 382 383 387 385 4,6 488 492 491 489 6,5 524 527 530 526 7,7 590 579 578 582 Der mögliche maximale fehler bei Verwendung von Erithsilikasand + 5 % Bentonit betrug 0,1 % und bei der Verwenang von Bromsgrove-Red-Sand 0,2 %. Diese Fehlergrenzen sind für jede Gießerei durchaus annehmbar. auswirkung veränderlichen Kohlenstaubgehaltes Um die mögliche Auswirkung einer Änderung des Kohlenstaubgenaltes auf die nach diesem Verfahren erhaltenen - Ergebnis@e zu untersuchen, wurden mehrere Sande hergestellt, die 0 %, 4 %, 6 % und 8 % Kohlenstaub enthielten. Der Effekt dieser veränderlichen Kohlenstaubgehalte ist in der sich anschließen-@en Tabelle 5 und der graphischen Darstellung in Fig. 5 gezeigt.
  • TABELLE 5 Feuchtigkeit % Instrunentenanzeige Kohlenstaub % 2,5 452 0 2,5 430 4 2,5 464 6 2,5 445 8 Aus der gra hischen Darstellung geht hervor, daß die maximale abweichun; vom Anzeigen-Feuchtigkeitsgehalt + 0,15 @ beträgt, wenn eine @nderung ven 2 @ im Kohlenstaubgehalt auftritt. Es wird ni Itt angenom en, daß dadurch im Betrieb technische Schwierigkeiten entstehen.
  • Auswirkung der Änderung des Tongehaltes Um den Effekt des Tongehaltes die die erhaltenen Ablesungen zu untersuchen, wurden drei Sande mit 3 %, 5 % und 7 % Bentonitton hergestellt; bgi den Sand hendelte es sich um Erithsilikasand. Drei @robe@ eines jeden Sandes @urden bei jedem Feuchtigkeitsgehalt geprüft und die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Tabelle 6 und in Fig. 6 aufgetragen.
  • TABRLLE 6 Feuchtigkeit % Instrumentenanzeige Tongehalt % 1,36 158 160 165 3 2,34 405 405 400 3 3,44 479 482 481 3 1,44 144 136 5 145 2,52 451 452 5 454 3,42 586 581 5 581 1,66 129 131 ? 132 2, 30 420 416 7 418 3,40 560 565 7 556 Aus den obigen Ergebnissen zeigt hervor, d-ß Änderungen im Tongehalt Ablesungen eines Feuchtigkeitsmeßgerätes, welches nach der Kapazitanzmeßmethode arbeitet, beeinflußt. Der Effekt der Veränderungen ir Tongehalt ist aber nicht groß genug, Um die Zuverlässigkeit in einer Gießerei ernstlich zu beeinflussen, vorausgesetzt, das Sandgemisch bleibt im Grundt @ gleich. Aus all den vorausgegangene Ergebnissen geht hervor, daß der Wassergehalt eines feuchten Sandes ziemlich genau meßbar ist, wenn er mit verhältnismäßig gleichmäßigem Querschnitt u ciner Sandcharge unter einer re:elbaren Belastung zwischen den Elektroden eines Meß@ondensators verdichtet wird, die mit einer Wechselstromquelle und einem üblichen Anzeige-, Aufzeichnungs- oder Verfahrensprüfgerät verbunden sind. Die notwendigen Bedinugungen sind die, daß die Verdichtungskraft verhältnismäxig hoch und konstant ist und daß wenigstens für Gießereizwecke der Kohlenstaub- und Tongehalt sich nicht sehr sterk innerhalb eines bestimmten Musters oder einer Serie von Mustern ändert.
  • Obgleich absolute Kapazitätsmessungen durchaus Wert besitzen mögen, erscheint e@ nicht notwendig, diese vorzunehmen, da es möglich ist, irgendein Meßinstrament für irgendeinen Sandtyp oder für irgenwelche anderen Parameter des Systems zu eichen.
  • Versuche h@ben gezeigt, daß zwei der Bestimmung des Feuchtigkeitsgenaltes nach elektrischen Kapazitätsmessungen ein Korrekturfaktor an die Ablesungen des Instrumentes angebracht werden sollte, der die Temperaturempfindlichkeit berücksichtigt. Es wurden Versuche mit z-:ei Sanden verschiedenen @assergehaltes über einen Temperaturbereich von 20 bis 600 C durch gefuhrt. in derartiger Bereic* ist unter normalen Bedingungen kaum wahrschein@ich, weil die obere Temperaturgrenze der Prüfproben den 400 C übersteigt und meistens in der Größenordnung von 35° C liegt.
  • Die beiuen Sande, die flir die Temperaturempfindlichkeitsprüfung verwendet wurden, bestanden aus Gießereisanden auf der Grundlage von Bromsgrove Red, von denen der erste einen anfänglichen Wassergehalt von 3,4 % und eine Anfangstemperatur von 500 C besaß und er zweite einen anfüänglichen Wassergezahlt von 2,1 % und eine Temperatur von 610 C. Die Wassergehalte wurden graphimetrisch bestimmt. Eine Kurve wurde für jeden Sand aufgetragen, die die Instrumentenablesungen gegen die Temperatur zeigt. Es wurde gefunden, daß mit ansteigender Temperatur auch die Instrumentenablesungen für einen konstanten Wassergehalt ansteigen. Obgleich die Kurve keine gerade Linie in irgendeinem der Fälle ist, ist sie doch einer geraden Linie angenäherlt, und zwar über den normalen Arbeitsbereich der Temperaturen. Eine entsprechende Korrektur des Instrumentes läßt sich dadurch erhalten, daß in den elektrischen Kreis ein temperaturempfindlicher Widerstand eingebaut wird. Bei den beiden oben erwähnten Proben ist die Korrektur gleich 0,13 ,-% Wasser nro °C.
  • Die Gesamtstabilität und die Grenzen der Geschwindigkeit der Vorrichtung in der Praxis wurden durch wechselweises Zuführen von Mengen zweier Sande geprüft, von denen der eine einen nominalen Wassergehaltvon 3,3 % besaß und der andere einen solchen von 5,5 %. Jede Menge brauchte 12 Minuten, um durch die Vorrichtung hindurchzugehen und alle zwei Minuten wurden Ablesungeri vorgenommen. 16 Sandmengen mit 3,3 % Wasser und 15 Sandmengen des anderen Sandes wurden genles en und folgende Ergebnisse erhalten: Wassergehalt 3,3 % 5,5 Mittel aller Ablesungen 3,63 5,33 " min " 3,57 5,27 max. " 3,68 5,40 V-ax. Fehler des mittels +0,395,-0,318 +u,59, -0,48 " " (@ass@r %) +0,38 ,-0,54 +0,56, -0,63 Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Arbeitsweise des Gerätes normalerweise innerhalb annehmbarer Grenzen der Stabilität und der Empfindlichkeit liegt.
  • Für eine große Anzahl von Sanden, die in Gießereien verwendet. werden, ist es möglich - vorausgesetzt, daß eine Vorverdichtung mit konstanter Dichte verwendet wird - den Feuchtigkeitsgehalt vermittesl eines kapazitätsempfindlichen Meßinstrumentes zu messen. Es ist jedoch unmöglich, zuverlästige Ergebnisse zu erhalten, wenn aus irgendelinem Grunde die Sandprobe eine hohe Leitf@higkeit besitzt. Das ist der Fall, wenn der Sand große Anteile an Koksstaub enthält, der der Rückstand eines anfänglichen Kohlenstaubgehaltes ist, odar wenn der Sand stark sauer oder alkalisch wird. Damit al"o die Kapazitätsmeßmethode unter Verwendung der oben beschriebenen Verdichtungsvorrichtung angewendet werden kann, ist es notwendig, ein Isolierrohr 12 in der Vorrichtung zu verwenden, auf des die Kapazitätsplatten 19 aufgesetzt sind. Die verh@ltnismäßig hohe @eibung, die zwischen dem Sand und irgendeinem Isoiierrohr erzeugt wird, nacht es möglich, eine ehr große Sandmenge durch das Rohr 12 u irgendeiner Zeit hindurchzujagen. Alle Materialien haben eine dielektrische Konstante und geben daher gewis@e Änderungen in der Kapazität, wenn ihr Gehalt durch die Sandproben verinlert ist. Die Kapazitätsmethode stellt daher nicht nur Wasseränderungen im -assergehalt fest. Viele. dieser Schwierigkeiten lassen sich vermeiden, wenn der Feuchtigkeitsgehalt durch ein UHF-Dämpfungsglied anstelle des Kapazitätsverfahrens gemessen wird.
  • Bei der Verwendung des UHF-Verfahrens zur Bestim@ung des Feuchtigkeitsgehaltes kann ein Stahlrohr für den Durchgang der Sandproben, wie bei 22 in Fig. 16 gezeigt, verwendet werden.
  • In der Mitte des Rohres sind zwei diametral gegenüberliegende rechteckige Öffnungen 23, 24 angeordnet, die mit den Mündungen üblicher 1" x 1/2" Wellenfwhrungen 25, 26 übereinstim en. Diese Öffnungen sind mit zaei Stopfen 27, -28 aus einem harten Isoliermaterial verschlos en, um ein Eindringen von Sand zu verhindern.
  • Die Sandmenge, die durch das Rohr hindurchfließen kann nro Hub des Kolbens 17 ist viel größer, als wenn ein volls@@ndig isolierendes Rohr verwendet werden würde. Die Genauigkeit der Feuchtigkeitsbestim@ung ist durch den Kohlenstaubgehalt, den Tongehalt, ;xnd praktisch jeden anderen trockenen Zusatzstoff, mit Ausnahme Koks, der die Ablesung beeinträchtigt, unberührt.
  • Da sich der Koksgenalt des Gießereisandes von Woche zu Woche nicht merklich verindert, ist es @öglich, das Instrument sehr leicht wieder auf 0 einzustellen, um @nderungen, die mittlerweile aufgetreten sind, zu berücksichtigen.
  • Die Vorrichtung zur Untersuchung verdichteter Sandpro -ben in der, Rohr oder der Zelle 22 durch UHF-Strahlung ist in Blockfrom iu Fig. 15 gezeigt. Sie besteht aus einem Klystronoszillator 25, der ungefähr 22 mW bei 10 000 MHz erzeugt Der Ausgang geht durch eirien Isolator 24, un irgendeine peflektion der @ikrowellen, die die Arbeitsweise des Klystroms beeinträchtigen könnte, zu vermeiden. Die Kraft geht dann durch ein übliches Dämpfungsglied 25, daß aus einem steifen Isoliermaterial besteht, desen Lage in der Führung die Kraftmenge bestimmt, die innerhalb des Dämpfungsgliedes selbst absorbiert wird. Da@ D@mpfungsglieddient zur Einstellung des Pegels der Mikrowellenkraft, die dem Rohr oder der Zelle 22 über die Wellenführungen 25, 26 zugeführt wird. Der Ausgang der Zelle 22 geht über die andere Wellenführung und durch ein servogesteuertes Dämpfungsglied 26 zu einem Detektor 27 und Verstärker 28, der durch eine Rückkopplungsschleife mit dem Dämpfungsglied 26 gekoppelt ist.
  • Die singangskraft ist moduliert mit beispielsweise 3,2 kHz por Sek@@de, so daß der Detektor-26 dem Verstärker 28 ein Audiosignal mit 3,2 kHz zuführt. Irgendwelche Änderungen im Pegel dieses Signals bewirken, daß das servogesteurerte Dämpfungsglied 26 sich so bewegt, daß das Signal an dem Detektor 27 mit seinem früheren Pegel zurückkehrt.
  • Der Sand absorbiert Mikrowellenkraft in einem Ausmaße, das von dem Feuchtigkeitsgehalt der Probe abhängt. Mit wenigen Ausnahmen findet keine Absorption statt, wenn trockenes Material il dem Rohr 22 vorhanden ist, daher ist das einzige vorhandene 39slpfungsmittel Wasser. Die Ausnahme, die im Falle von Gießereisanden eintreten kann, ist v'orbehandeltr Koks, da dieser dazu neigt, einen Teil der Kraft zu absorbieren.
  • Eine änderung im Wassergehalt der Sandprobe läßt sich nicht durch Messung, des Spannungsausganges an dem Detektor 27 messen, denn die Kraftänderung an dem Detektor besitzt nur eine sehr geringe Beziehung zu seinem Spannungsausgang, denn obgleich der Detektor ungefähr einem quadratischen Gleichrichter folgt, ändert sich diese Beziehung mi-t Änderungen im Kraftpegel. Es wurde gefunden, daß wenn die t. nderung im Kraftpegel, die durca die Probe hindurchgeht, in Dezibel gemessen wird, diese direkt proportional dem Wassergehalt des Sandes in der Zelle 22 ist. Das Ansprechen der Dämpfungsglieder 25, 26 ist bei einer Dämpfung in Dezibels fast genau linear, so daß die Bewegungen der Dämpfungsglieder direkt auf den Wassergehalt des Sandes bezogen ; erden können. Um die Zugabe von Wasser zu Irgendeinem System zu kontrollieren oder den Wassergehalt anzuzeigen, ist es daher nur erforderlich, die lineare Bewegung des servogesteuerten Dämpfungsgliedes 26 In irgendeiner üblichen Art festzustellen.
  • Verschiedene Versuche wurden mit der Vorrichtung gemäß Fig. 8 bis 14 unter Verwendung eines UHF-Meßrohres oder einer Sandzelle 22 (Fig. 16) anstelle des Kapazitätsrohres 12 (Fig.
  • 8 und 9) und einer Meßschaltung gemäß Fig. 15 durchgeführt.
  • Die Fig. 17 und 18 zeigen. die Eichkurven für die beiden Dämpfungsglieder, die jeweils zur esendung bei 26 in der Schaltung gemß Fig. 15 geeignet sind. Die Kurve in Fig. 17 wurde mit Bromsgrove-Red-Sand in der Zelle 22 und die der Fig. 18 mit Erithsand + 5' % Bentonit erhalten. Aus diesen Kurven geht klar hervor, daß beide Dämpfungsglieder sich im wesentlichen identisch verhalten und daß ihre Dämpfungen linear mit Bezug auf den Wassergehalt des Sandes verlaufen.
  • Fig. 19 zeigt die Auswirkung auf eine Dämpfung durch verschiedene Ton;ehalte bei konstantem Feuchtigkeitsgehalt. Fie Kurven wurden mit Erithsilikasand mit Prosentsatzen von 2 bis 8 % estern Bentonitton erhalten. Die Kurve 19a bezieht sich auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 2,5 % und die Kurve 19b auf einen solchen von 4,5 %. Beide Kurven verlaufen linear und zeigen eine langsame Abnahme in der Dämofung bei zunehmendem Ton@ehalt. Die Änderung im T. ongehalt, die angezeigt ist, ist viel größer als im normalen Gießereigebrauch zulässig, weil der norr-ale Bereich ungefähr + 1 % beträgt. In den normalen Bereich können daher die Neigungeh er Kennlinien vernachlässigt werden.
  • Fig. 2G zeigt den Effekt eines progressiven Anstiegs on "totem" ton in zwei Sand-Ton-Gemischen, von denen das eine (Kurve 20a) ein-n Wassergehalt von 2,3 % besitzt und dar andere (Kurve 20b) ein Wassergehalt von 4,3 %. Der Sand war in jedem Fall Erith + 5 % ;!estern Bentonit. Über den größten @eil des gewählten Bereiches zwischen 1 und 8 % totem Ton sind beide Kurven im wesentlichen flach. Der Naximalabfall in der Dämpfung bei 8 % totem Ton beträgt im ersten Fall 2,5 dB, was ungefähr einem Wassergehalt von 0,5 % entspricht, und im letzteren Fall 3,5 dB, was einem Wassergehalt von 0,75 ; entspricht. In der Praxis beträgt die Menge toten Tons in Gießereisanden im allgemeinen mehr als 1 % und die Änderung in der vorhandenen Menge hat eine Auswirkung auf die Genauigkeit der Instrumentenablesung, die vernachlässigt werden kann.
  • Fig. 21 zeigt, daß die Anwesenheit von bis zu 8 % Kohlenstaub in Erithsand + 5 % Western Bentonit bei einem Wassergehalt von 2,3 % (Kurve 21a) und bei einem Wassergehalt von 4,7 LX (Kurve 21b) keine Wirkung auf die Dämpfung hat.
  • Fig. 22 zeigt den Effekt von Koks in einem Erith + 5 % Western Bentonitsand. Die Kurve 22a ist von einem Ton mit einem Wassergehalt von 2,3 % und die Kurve 22b von einem Wassergehalt von 4,3 t;t. Bei 8 % Koks im ersteren Fall ist der Fehler in der Dämpfung 4,5 dB = 1 % Wasser, während er im letzteren Fall 7 dB ist, was 1,5 % Wasser ist. Da der Koksgehalt normalerweise nicht tiber ungefähr 3 % ansteigen darf, verringern sich diese Fehler unter normalen Bedingungen auf ungefähr 1/3, d. h. 0,3 % bzw. 0,5 % % Wasser. Auch in der Praxis erfolgt jede Änderung des Koksgehaltwertes langsam, z. B. 0.5 % pro Monat. Der Korrektorfaktor für die Instrumentenablesung ist daher sehr klein; Die Fig. 23 bis 26 zeigen den Effekt der Teperaturänderung an verschiedenen Sanden. Fig. 23 zeigt die Dämpfung/ Temperatur-Kurve für Erithsilika + Western Bentonit + Kohlenstaub mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7 Wasser. Fig. 24 ist das Ent--prechende für einen Bromsgrove-Red-dand; Fig. 25 bezieht sich auf Bromsgrove Red + 6 Kolllenstaub und Fig. 26 buf Erithsilika + 5 = Western Bentonit mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4,6, @ Wasser. Das Instrument würde normalerweise ein@@ temp craturempfindlichen Widerstand (nicht gezeigt) enthalven. - Patentansprüche -

Claims (17)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Bestim ung des Wassergenaltes in einem Körper granulierten Materials wie beispielsweise Sand, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probe des @aterials zun@chst zu einer bestimmten Dichte verdichtet wird und eine elektrische Größe des verdichteten Naterials, die eine Variable einer bekannten Fanktion des @assergehaltes ist, gemessen wird, wobei das Naterial in der bestim@ten Dichte vorliegt.
  2. 2. Verfahren nach Ans@ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der @assergenalt der verdichteten Probe in Ausdrücken der Kraftänderung @der @e@ Krsft@@rlustes gemessen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichtet@ Probe das Dielektri@um uor Kendensatorplatten bildet, die. in einen Schaltkreis eines Kapazitätsmeßinstrumentes geschaltet sind.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verdicljtete Probe einer UHF-Strahlung ausgesetzt wird und die Däm@fung der Strahlung @emessen wird.
  5. 5. Verfahren nach irgendeinem der vorhergelienden Ansprüche, dadurch gekenzneichnet, daß aufeinanderfolgende Proben unter fähr gleichen Gewichtes des körnigen Materials in einer Meß zelle verdichtet werden und die verdichteten Groben nach jeder Messung ausgestoßen werden.
  6. 6. Verfahren nacli irgendeines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichtungsdruck wenigstens 300 lbs/inch2 beträgt.
  7. 7. Verfahren nach irgendeinem der vornergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen der elektrischen Größe unter Berücksichtigung der Temperatur der Probe komsensiert werden. d.
  8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Proben in einer rohrförrmigen Zelle, deren Auslaßende verschließbar ist, verdichtet werden, indem ein Verdichtungsplunger im einlaßende hin- und herbewegbar ist und eine Einfülleitung vorgesehen ist, über die die Probe zwischen den Verdichtungsplunger und den abnehmbaren Verschluß bracht werden kann.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdici"itungsplunger in der Lage ist, seinen Verdichtungshub fortzuführen, wenn der Verschluß weggenommen ist, so daß das Material nach ber Messung des Wassergehaltes ausgestoßen wird.
  10. 10. Vorrichtung nach ans@@ ch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß am austrittsende der Zelle ein Absc@neid@es er hin- und @erbeweglich gelagert ist, was überschüs@iges, verdichtetes taterial ven dem Auslaßende nach jeder @essung abschneidet, wenn der Verschluß entfernt ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er Verschluß ein weiterer in- und heroe@@g@lcher Plunger ist, der koaxial zu@ Verdichtungsplunger angeordnet ist, und beide Plunger als auch die Absc@@eidplat@e durch hydraulische Flüssigkeit betätigt werden.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurc£ gekennzeichnet, daß die Zelle eine seitliche Einlaßöffnung zwischen dem voll zurückgezogenen Verdichtungsplunger und der vollst@ndig vorgeschobenen Verdichtungsstellung besitzt, die mit e einem Vorrat körnigen Materials über einen Verschluß verbunden ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß durch hydraulische Einrichtungen in bestimmter Beziehung zu den Hüben des Verdichtungsplungers betätigt wird.
  14. 14. Vorrichtung nach Ans@ruch 11 bis 13, dadurch gekennzeicnet, daß die aylraulischen Einrichtungen durch ein automatisches Steuergerrit. @esteuert werden.
  15. 15. Vorrichtung nach; Ans@@uch 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die MEßzel@e ein elektrisches Isolierrohr u@faßt, das auf seiner Wand ge@e@überliegende Kondensatorplatten trägt.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch @ekehnzeichnet, daß die @e@zelle ein etallrohr u@faßt, das mit einander gegenüberliegenden Vellenführungsöffnun en versehen ist, d e I. iit deu Ein- und Auslasser. von einer UHF-Wellenfährun en übereinstimmen.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenführungsöffnun gen durch Stopfen aus einem harten Isoliermaterial verschlossen sind. L e e rse e @ t e
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