DE2318659A1 - Verfahren und einrichtung zur regelung des befeuchtungsgrades von koernigem material, insbesondere von formsanden - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Regelung des Befeuchtungsgrades von körnigem Material, insbesondere von Formsanden Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung des Befeuchtungsgrades von körnigem Material insbesondere von Formsanden, wobei dem körnigen Material selbsttätig flüssiges Bindemittel zugeführt wird und eine Regeleinrichtung eine Relativbewegung gegenüber deia körnigen Material ausführt.
• Gemäss einer eigenen Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung des Befeuchtungsgrades von körnigem Material bekannt geworden, bei welchem mindestens ein entgegen einer von P-min bis P-max veränderlichen Kraft beweglicher Fühler der Regeleinrichtung in körniges Material eingetaucht und durch eine vorbestimmte gleichmässige Relativbewegung gegenüber dem losen, körnigen Material, in Abhangigkeit der Rieselfähigkeit desselben, ausgehend von der Ausgangsstellung, mehr oder weniger hin-und herbewegt, bezw. ausgelenkt wird, wobei entsprechend dem Bewegungsablauf des Fuhlers - in Bereichen von der Ausgangs- bis zur Endstellung des Fühlers - eine Schliessung oder oeffnung eines Dosierventiles für flüssiges Bindemittel über verschiedene Öfnungsbereiche desselben erfolgt und dem körnigen Material flüssiges Bindemittel in dosierten Mengen zugeführt wird.
• Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein in das körnige Material eintauchbarer und entgegen der veränderlichen Kraft einer Spannvorrichtung bewegbarer Fühler angeordnet ist, welcher mit einem die Zufuhr des flüssigen Bindemittels zum körnigen-Material steuernden Dosierventil in Wirkverbindung steht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung des Befeuchtungsgrades von körnigem Material, insbesondere von Formsanden'vorzusehen, mit welchem die Wirkungsweise verbessert wird und eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen, bei der der konstruktive Aufwand für die Einrichtung weiter herabgesetzt wird.
• Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei welchem mindestens ein entgegen einer veränderlichen Kraft einer Feder beweglicher, ein-Ventil einer Regeleinrichtung betätigender Widerstandskörper vollständig in körniges Material eingetaucht und gleichmässig, relativ zum losen, körnigen Material, -in Abhängigkeit des jeweiligen Zustandes desselben in bezug auf den Ventilkörper mehr oder weniger hin-und herbewegt wird wobei in der einen Bewegungsrichtung des Widerstandskörpers die Schliessung und in der anderen Bewegungsrichtung die Offnung einer Zuführleitung für flüssiges Bindemittel erfolgt und hierbei dem körnigen Material das flüssige Bindemittel in dosierten Mengen zugeführt wird.
• Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch die Anordnung mindestens, eines in das körnige Material eintauchbaren und entgegen der veränderlichen Kraft der Feder bewegbaren Widerstandskörpers auf dem mit der Zuführleitung für flüssiges Bindemittel verbundenen Ventil.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführun£-sbeispiel des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise, und zwar: Zig.l eine an einem Mischer angeordnete Regeleinrichtung im Längsschnitt und Fig.2-die in der Fig. 1 gezeigte Regeleinrichtung in der Seitenansicht.
• Gemäss den Fig.l und 2 ist die Regeleinrichtung 1 in der Mischschüssel 2 eines Mischers 3 angeordnet und mit einem rohrförmigen höhenverstellbaren Halter 4 fest verbunden, welcher seinerseits an dem äusseren Ende 5 eines mit der Antriebswelle 6 des Mischers 3 fest verbundenen Armes 7 hin-und herbeweglich und mit Hilfe einer am Arm angeordneten Feststelleinrichtung 8, beispielsweise eine in einer Längsnut 9 des Halters 4 festklemabare Schraube, in einer bestimmten Höhenlage gegenüber dem Boden 10 der Mischschüssel ein- und feststellbar angeordnet ist.
• Am oberen Ende der Antriebswelle 6 ist eine Gewindebohrung 11 angeordnet, mit welcher in bekannter Weise eine nicht näher dargestellte Zufuhrleitung für flüssiges Bindemittel, beispielsweise Wasser, verbunden ist. Von der Gewindebohrung 11 ausgehend führt eine Leitung 12 über den Arm 7 und den Halter 4 zur Regeleinrichtung 1. Zwischen dem oberen Ende des Halters 4 und dem Kopf 13 der Antriebswelle 6 ist ein nachgiebiger Rohrabschnitt 14 vorgesehen, durch welchen die Höhenverstellung der Regeleinrichtung 1, bezw. des Halters 4 gegenüber dem in der Höhenlage stationären Kopf 13 der Antriebswelle 6 ermöglicht wird.
• Die Regeleinrichtung 1 ist wie ein strömungsmittelbetätigtes Ventil ausgebildet und verfügt über ein Gehäuse 15 mit einer Bohrung 16 zur Aufnahme eines in der Bohrung entgegen einer Federkraft beweglichen Kolbens 17. Der Kolben 17 ist mit einer wf.olbenstange 18 versehen, welche durch eine Bohrung 19 des Gehäuses 15 hindurchgeführt ist. Am vorderen Ende ist an der Kolbenstange 18 eine Gewindebohrung 20 vorgesehen, welche mit einem am Widerstandskörrer 21 angeordneten Gewinde 22 verschraubt ist. Zwischen einer ringförmigen Auflagefläche 23 des Widerstandskörpers 21 und einer ringförmigen Auflagefläche 24 des Gehäuses 15 ist eine Druckfeder 25 eingesetzt, welche entgegen einer auf den Widerstandskörper 21 einwirkenden Kraft zusammengepresst wird. An dem Widerstandskörper 21 und an dem Gehäuse 15 sind ausserdem Je eine zylindrische Fläche 26 und 27 vorgesehen, auf welchen ein Balg 28 aus widerstandsfähigem Material in bekannter Weise mit Hilfe von Laschen 29 derart befestigt ist, dass kein Mischgut in den durch den Balg 28, den diderstandskörper 21 und einer Wand des Gehäuses 15 abgegrenzten Innenraum 30 eindringen kann. Der vorzugsweise mit einer halbkugelförmigen Oberfläche 31 versehene Widerstandskörper 21 weist einen gegenüber der zylindrischen Fläche 26 und dem Balg 28 hervorragenden Rand 32 auf, wodurch vermieden wird, dass der Balg 28 während des Betriebes des Mischers dem an der Regeleinrichtung 1 vorbeiströmenden Mischgut ausgesetzt ist, bezw. eine Angriffsfläche bietet.
• In der Bohrung 16 des Gehäuses 15 ist eine mit einem Langloch 33 versehene Hülse 34 in Gleitsitz beweglich geführt angeordnet.
• Am äusseren Umfang der Hülse 34 ist eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut 35 eingearbeitet, in welche eine in die Wandung des Gehäuses 15 einschraubbare Stift schraube 36 mit ihrem unteren Ende eingreift, um die Hülse 34 gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 15 zu sichern. Die Hülse 34 ist derart in der Bohrung 16 des Gehäuses 15 angeordnet, dass das Langloch 33 derselben der Ausflussöffnung 52 der im Halter 4 angeordneten Leitung 12 für das flüssige Bindemittel gegenübersteht. Im Innenraum des Gehäuses 15 ist zwischen einer ringförmigen Auflagefläche 37 der Gehäusewandung und einer ringförmigen Auflagefläche 38 der Hülse 34 eine Druckfeder 39 eingespannt, welche die Hülse 34 auf einer ringförmigen Fläche 40 einer Stellschraube 41 zur Auflage gelangen lässt, die ihrerseits in eine Gewindebohrung 42 einer Abschlussschraube 43 des Gehäuses 15 eingeschraubt ist. Die Stellschraube 41 mit einer Auslassbohrung 44 für das flüssige Bindemittel versehen, welche einen als Innensechskant 45 ausgebildeten Abschnitt sowie ferner einen Abschnitt in der Form eines Hohlzylinders 46 aufweist, in welchen ein Filter 47 eingesetzt ist, um das Eindringen des ijischgutes, bzw. von Bestandteilen desselben in die Regeleinrichtung 1 zu verhindern. Zwischen der Hülse 34 und der Bohrung 16 des Gehäuses 15 sind in einem Abstand voneinander Dichtungsringe 48 angeordnet worden, wodurch ein unerwünschtes Auslaufen des flüssigen Bindemittels aus der Regeleinrichtung 1, bzw. aus der Bohrung 44 der Stellschraube 41 vermieden wird.
• Der Kolben 17 ist mit einer Ringnut 49 sowie mit von der Nut ausgehenden, zur Auslassöffnung der Regeleinrichtung 1, bzw. zur Öffnung 44 der Stellschraube 41 führenden Bohrungen 50 versehen, Die Ringnut 49 ist am Kolben 17 derart angeordnet, dass diese über beide Enden des an der Hülse 34 befindlichen Langloches 53 hinaus bewegbar ist. Am äusseren Umfang des Kolbens 17 ist ausserdem eine Ringdichtung 51 angeordnet, welche an der inneren zylindrischen Wandung der Hülse 34 zur Anlage gelangt.
• Die Arbeitsweise der Regeleinrichtung ist wie folgt: Die unter der Oberfläche des Mischgutes befindliche Regeleinrichtung 1 übt während des Betriebes des Mischers 3, bzw. während der Rotation der Antriebswelle 6 eine Bewegung gegenüber dem in der Mischschüssel 2 des wischers befindlichen mischgut aus, wodurch das Mischgut gegen die Oberfläche 31 des Widerstandskörpers 21 strömt und diesen entgegen der Kraft der Druckfeder 25 mit der Kolbenstange 18 und dem Kolben 17 gegenüber dem Gehäuse 15 hin-und herbewegt. Die hin-und hergehende Bewegung des Widerstandskörpers 21 erfolgt im wesentlichen im Anfangsstadium der Zugabe des flüssigen Bindemittels beim Mischvorgang, wobei sich das Mischgut zumeist noch in einem heterogenen Zustand befindet und das flüssige Bindemittel ausserdem noch nicht gleichmässig mit dem Mischgut verteilt ist. Die Ringnut 49 des Kolbens 17 befindet sich emsss Fig. 1 ausserhalb des Bereiches des Langloches 33 der Hülse 34,wodurch die Auslassöffnung 52 der Leitung 12 versperrt ist. Bei der lnbetriebsetzung des Mischers wird der Kolben 17, wie bereits erwähnt durch das gegen den Widerstandskörper 21 strömende Mischgut entgegen der Kraft der Druckfeder 25 weiter nach links verschoben, wodurch die Ringnut 49 des Kolbens 17 in den Bereich des Langloches 33 der Hülse 34 gelangt und die Auslassöffnung 52 der Leitung 12 für das flüssige Bindemittel freigegeben wird, so dass das Bindemittel von der Leitung 12 über dassLangloch-33 der Hülse 34, durch die Ringnut 49 des Kolbens 17 sowie durch die Bohrungen 50 des Kolbens 17 und durch die Auslassöffnung 44 der Stelischraube 41 in das in der Mischschüssel 2 des Mischers 3 befindliche Mischgut fliesst und mit demselben vermischt wird. Infolge der durch die Zugabe des flüssigen Bindemittels zunehmenden Bindefähigkeit des Mischgutes wird-der sich gegenüber dem Mischgut mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegende Widerstandskörper 21 gegenüber dem Gehäuse 15 immer weiter nach links verschoben, bis sich die Ringnut 49 des Kolbens 17 aus dem Bereich des Langloches 33 der Hülse 34 nach dem Erreichen des gewünschten Zustandes, bezug der Bindefähig.-keit des Mischgutes bewegt hat, wodurch die Auslassöffnung 52 der Leitung 12 wieder geschlossen wird und keine Zugabe des flüssigen Bindemittels zum Mischgut mehr erfolgen kann.
• Bei einer Änderung des Zustandes des Mischgutes, bezw. bei einer Verminderung der Bindefähigkeit desselben, welche beispielsweise durch weitere Auffüllung der Mischschüssel 2 mit dem Mischgut erfolgt, wird die auf den Widerstandskörper 21 einwirkende Kraft herabgesetzt, wobei sich der Kolben 17 mit der Ringnut 49 gegenüber der Hülse 34 nach rechts bewegt und den Durchgang für das flüssige Bindemittel in der vorbeschriebenen Weise durch die Regeleinrichtung 1 wieder freigibt so dass sich die Zugabe des flüssigen Bindemittels zum L'jischgut stets nach einem vorbestimmten, gewünschten Sollwert regelt.
• Eine Änderung des gewünschten Sollwertes für die Zugabe des flüssigen Bindemittels-zum Mischgut, welche beispielsweise durch eine andere Art eines einer Mischung unterzogenen Mischgutes erforderlich ist, kann mit Hilfe der Stellschraube 41 bewerkstelligt werden, indem diese mit einem Sechskantschlüssel verstellt wird, wodurch die Hülse 34 nach vorherigem Lösen der Stiftschraube 36 nach links, bezug. nach rechts gegenüber dem Gehäuse 15 verschoben werden kann. Mit der Verschiebung der Hülse 34 verändert sich gleichzeitig auch die Lage des Langloches 33 derselben in Bezug auf die Ausgangs-und Endstellung des Kolbens 17, bezw. der Ringnut 49. Erfolgt beispielsweise eine Verschiebung der Hülse 34 weiter nach links, so benötigt der Kolben 17 einen längeren Weg als vor der Verschiebung der Hülse 34, um die Auslassöffnung 52 der Leitung 12 verschliessen zu können, so dass bei dieser Einstellung dem Mischgut mehr flüssiges Bindemittel als zuvor zugeführt wird. Aus einer Verschiebung der Hülse 34 nach-rechts resultiert dagegen, dass der Kolben 17 von der Ausgangsstellung ausgehend einen kürzeren Weg benötigt als zuvor, um die Auslassöffnung 52 der Leitung 12 verschliessen zu können, so dass bei dieser Einstellung dem Mischgut weniger flüssiges Bindemittel zugeführt wird als dieses bei der vorherigen Einstellung der Fall war. In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass für den langen Weg des Kolbens 17 eine grössere Kraft als für den kurzen Weg des Kolbens aufzubringen ist, da die Feder 25 einen entsprechend langen oder kurzen Federweg zurückzulegen hat. Wie bereits erwähnt, ändert sich die auf den Widerstandskörper 21 und auf die Feder 25 einwirkende Kraft in Abhängigkeit des jeweiligen Zustandes, bezw. der Bindefähigkeit des gegen den Widerstandskörper 21 strömenden Mischgutes.
• Die Anwendung der Regeleinrichtung 1 ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. In diesem Zusammenhang ist besonders darauf ninzuweisen, dass es für die Erfindung grundsätzlich gleichgültig ist, ob das körnige Material gegen über dem Widerstandskörper 21 der Regeleinrichtung 1, oder ob der Widerstandskörper 21 gegenüber dem körnigen Material bewegt wird.
• Im Sinne der Erfindung können mehrere Ausführungsformen des Bestandteil der Regeleinrichtung 1 bildenden strömungsmittelbetätigten Ventiles zur Anwendung gelangen. Zwischen der ringförmigen Auflagefläche 23 des Widerstandskörpers 21 und der ringförmigen Auflagefläche 24 des Gehäuses 15 sind nach Bedarf unterschiedliche Federkräfte ausübende Federn 25 einsetzbarz Es können ausserdem in an sich bekannter Weise auch mehrere Regeleinrichtungen an einem Mischer, bezw. an einer Sandaufbereitungsanlage zum Einsatz gelangen, wenn dieses erwünscht ist.
• Die Regeleinrichtung ist gemäss dem Verfahren der Erfindung unabhängig von der in einer Mischschüssel befindlichen Menge des körnigen Materials einsetzbar und zeichnet sich besonders gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen durch eine einfache Bauweise und eine bessere Funktion, bezw. Störanfälligkeit aus, da beispielsweise nunmehr kein Fühler und ein Steuerorgan als Zwischenglied zwischen dem Fühler und einem Dosierventil für die Zugabe des flüssigen Bindemittels zum körnigen Material erforderlich ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   9 aJerfahren zur Regelung des Befeuchtungsgrades von körnigem Material, insbesondere Formsanden bei welchem dem körnigen material selbsttätig flüssiges Bindemittel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein entgegen einer veränderlichen Kraft einer Feder (25) beweglicher, ein Ventil einer Regeleinrichtung betätigender Widerstandskörper (21) vollständig in körniges Material eingetaucht und gleichmässig, relativ zum losen, körnigen Material, in Abhängigkeit des jeweiligen Zustandes desselben in bezug auf den Ventilkörper mehr oder weniger hin- und herbewegt wird, wobei in der einen Bewegungsrichtung des Widerstandskörpers (21) die Schliessung und in der anderen Bewegungsrichtung die Oeffnung einer Zuführleitung (12) für flüssiges Bindemittel erfolgt und hierbei dem körnigen Material das flüssige Bindemittel in dosierten Mengen zugeführt wird.
2. 2. verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) mit dem Widerstandskörper (21) mit einer vorbestimmten Tiefe in das körnige Material eingetaucht wird.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1, welche ein Ventil und Mittel zum Befestigen desselben an eine Antriebseinrichtung aufweist, die zur Bewegung den Ventils relativ zum körnigen Material dient, gekennzeichnet durch die Anordnung mindestens eines in das körnige Material eintauchbaren und entgegen der veränderlichen Kraft der Feder (25) bewegbaren Widerstandskörpers (21) auf dem mit der Zuführleitung (12) für flüssiges Bindemittel verbundenen Ventil.

   4. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (4) an einem mit einer Antriebswelle (6) befestigbaren Arm (7) höhenverstellbar angeordnet ist.

   5. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskörper (21) die Form eines Kugelabschnittes hat.

   6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskörper (21) in bezug auf eine ringförmige Auflagefläche (23j desselben einen über diese hinausragenden Rand (32) aufweist.

   7. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer ringförmigen Auflagefläche (24) am Gehäuse (15) des Ventiles (1) und einer ringförmigen Auflagefläche (23) des Widerstandskörpers (21) eine Druckfeder (25) eingesetzt ist. ~ -8. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Widerstandskörper (21) und dem Gehäuse (15) je eine zylindrische Fläche (26 bzw. 27) vorgesehen ist, auf welchen ein Balg (28) die Druckfeder (25) überdeckend befestigt ist, Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer 13vhrurlg (16) des Gehäuses (15) eine mit einem Langloch (33) versehene Hülse (34) im Gleitsitz eweglich geführt angeordnet ist.

   10. Winrichtung nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gelennzeichnet, dass das Langloch (33) der Hülse (34) der Auslassöffnung (52) der Leitung (12) für das flüssige Bindemittel gegenübersteht.

   11. inrichtung nach den Ansprüchen 3, 9 und 10, dadurch gekennezeichnet, dass am äusseren Umfang der Hülse (34) eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut (35) eingearbeitet ist, in welche eine in die Wandung des Geäuses (15) einschraubbare Stiftschraube (36) mit ihren unteren Ende eingreift, um die Hülse (34) gegen Verdre-1ung gegenüber dem Gehäuse (15) zu sichern.

   12. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer ringförmigen Auflagefläche (37) im Innenraum des Gehäuses (15) und einer ringförmigen Auflagefläche (38) der Hülse (34) eine Druckfeder (39) eingespannt ist.

   13. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass n einer Gewindebohrung (42) des Gehäuses (15) eine Abschlussschraube (43) eingeschraubt ist, welche ihrerseits eine Gewindebohrung (42) aufweist, in die-eine Stellschraube (41) geschraubt ist.

   14. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 9-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (41) mit-einer ringförmigen Pläche (40) versehen ist, auf welcher die Hülse (3iit) unter dem Druck der Feder (39) zur Auflage gelangt.

   15. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 13, 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (41) mit einer Auslassbohrung (44) für das flüssige Bindemittel versehen ist, welche einen als Innensechskant (45) ausgebildeten Abschnitt sowie ferner einen Abschnitt in der Form eines Hohlzylinders (46) aufweist.

   16. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den die Form eines Hohlzylinders (46) aufweisenden Abschnitt der Stellschraube (41) ein Filter (47) eingesetzt ist.

   17. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskörper (21) mit einem Kolben (17) fest verbunden ist.

   18. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 9 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (17) in der Hülse (34) gleitend geführt ist.

   19. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (17) mit einer Ringnut (49) sowie mit von der Nut ausgehenden, zur Auslassöffnung (44) der Regeleinrichtung (1) führenden Bohrungen (50) versehen ist.

   20. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskörper (21) mit dem Kolben (17), bzw. mit einer Kolbenstange (18) lösbar verbunden ist.

   21. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Federkräfte ausübende Federn (25) zwischen der ringförmigen Auflagefläche (24) des Gehäuses (15) einsetzbar' sind.

   L e e r s e i t e