DE3404408A1 - Verfahren und einrichtung zur messung von formstoffeigenschaften und deren verwendung - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur messung von formstoffeigenschaften und deren verwendung

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Description

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen 2338/GAS / 28.2.1983 / Li-ba /
Verfahren und Einrichtung zur Messung von Formstoffeigenschaften und deren Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer oder mehrerer Formstoffeigenschaften, eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, sowie deren Verwendung.
Die bisher bekannten Verfahren zur Messung der Formstoffeigenschaften, insbesondere die genormten Herstellverfahren der für die Messung erforderlichen Prüfkörper genügen nicht den Anforderungen einer messungsabhängigen Beeinflussung der Formstoffzusammensetzung, wie sie für die Herstellung exakter Gussstücke in der Serienfertigung benötigt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, welches eine exakte Messung der Formstoffeigenschaften ermöglicht, um mit den ermittelten Messwerten eine automatische Regelung der Formstoffaufbereitung zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität des Formstoffes durchzuführen.
340U08
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.
Durch die Herstellung eines Formstoffprüfkörpers aus einer bestimmten Menge Formstoff in einem Hohlraum bestimmter Geometrie und Volumens durch Verdichtung auf eine bestimmte Verdichtungsenergie pro Endverdichtungsvolumen entsprechend einer festgelegten gemessenen Presskraft an der dem Verdichtungsmittel gegenüberliegenden Fläche, wird gewährleistet, dass alle hergestellten Prüfkörper unabhängig von der Feuchtigkeit des Formstoffes mit gleichem Verdichtungsgrad hergestellt werden, obwohl das Endvolumen abhängig von dem Feuchtigkeitsgehalt des Formstoffes unterschiedlich ist.
Der gleiche Verdichtungsgrad aller Prüfkörper gewährleistet exaktere Messergebnisse bei den unterschiedlichen Messverfahren an den Prüfkörpern als dies bisher möglich war.
Die Messung der Verdichtbarkeit während oder am Ende des Verdichtungsvorganges gemäss Anspruch 2 dient zur Erfassung vom Befeuchtungsgrad des Formstoffes.
Die Messung auch der auf die obere Fläche des Prüfkörpers wirkenden Presskraft gemäss Anspruch 3 ermöglicht die Auswertung beider Presskraft-Messwerte z.B. durch Differenz- oder Quotient-Bildung.
Durch die in Anspruch 5 angeführten Messverfahren, insbe-
sondere durch die Messung der Scherfestigkeit als Ausdruck des Bindetongehaltes kann die erforderliche Menge Bindeton und Zusatzstoffe bestimmt werden.
Durch die Verfahrensmerkmale von Anspruch 6 wird eine automatische Arbeitsweise des Messverfahrens erreicht, was zusammen mit den Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 Voraussetzung für die automatische Regelung der Formstoffaufbereitung ist.
Nach den Merkmalen von Anspruch 9 können die Messsignale zur Korrektur von durch andere Messeinrichtungen z.B. eines Moldability-Controllers erhaltenen Steuersignale für die Formstoffaufbereitung herangezogen werden.
Entsprechend den Merkmalen von Anspruch 10 kann mittels der Messsignale der Verbrauch der zugeteilten Mischungskomponenten ermittelt werden, wodurch die Lagerbewirtschaftung und die Köstenermittlung erleichtert, wird.
Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Einrichtung gemäss Anspruch 11 gewährleistet die einfache Herstellung von Formstoffprüfkörpern, welche alle einen gleichen Verdichtungsgrad aufweisen, wobei sich die Einrichtung durch ihren einfachen Aufbau und eine betriebssichere Arbeitsweise auszeichnet.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Die dargestellte Figur zeigt schematisch eine für die Herstellung eines Prüfkörpers nach dem erfindungsgemässen Verfahren erforderliche Einrichtung.
Die Einrichtung weist für die Herstellung des Formstoffprüfkörpers 1 einen Hohlraum 2 auf, welcher durch eine zylindrische Hülse 3 mit einem Boden 4 gebildet wird. In den Hohlraum 2 der Hülse 3 ist ein Pressstempel 5 eines Verdichtungsmittels 6 - vorzugsweise einer hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Einheit einschiebbar. Im Boden 4 ist eine, elektrische oder hydraulische Signale erzeugende Kraftmesseinrichtung 7 und mit dem Verdichtungsmittel 6 ist eine Wegmesseinrichtung 8 wirkverbundeni
Bei ausgefahrenem Pressstempel 5' wird Formstoff z.B. aus einer Formstoff-Aufbereitungsanlage entsprechend Pfeil 9 in den Hohlraum 2 derart eingefüllt, dass nach einem Abstreifvorgang ein bis zur Oberkante 10 der Hülse 3 reichendes immer gleiches Volumen erreicht wird.
Durch Eindrücken des Pressstempels 5 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 6 wird der Formstoff so lang verdichtet, bis die am Boden 4 anliegende Fläche 11 des Formstoffprüfkörpers eine festgelegte Verdichtungskraft erreicht hat. Diese Kraft wird laufend mittels der Kraftmesseinrichtung 7 gemessen, wobei nach Erreichen der festgelegten Kraft der Pressstempel entlastet wird.
Soll am Formstoff dessen Verdichtbarkeit gemessen werden, so erfolgt dies während der Verdichtung des Prüfkörpers. Hierbei wird bei einem bestimmten eingestellten Druck am
2
Pressstempel - z.B. bei 10 Kg/cm - der Verdichtungsweg ausgehend von der Oberkante 10 der Hülse 3 mittels der Wegmesseinrichtung 8 gemessen, welcher ein Mass der Verdichtbarkeit ist.
Nach dieser Messung wird die Presskraft so weit verändert, bis an der Fläche 11 der an der Kraftinesseinrichtung eingestellte Wert erreicht wird.
Der so hergestellte Prüfkörper wird dann für weitere Messungen wie z.B. der Gasdurchlässigkeit, der Scher-, Druck- oder Zugfestigkeit verwendet, wobei er hierfür teilweise oder ganz aus dem Hohlraum 2 entfernt wird.
Zusätzlich zu der im Boden 4 angeordneten Kraftmesseinrichtung 7 kann auch wie aus der Fig. ersichtlich am Druckmittel 6 bzw. am Pressstempel 5 eine weitere Kraftmesseinrichtung 12 angeordnet werden. Dadurch kann während der Verdichtung oder nur am Ende des Verdichtungsvorganges die Kraft bzw. der Verdichtungsdruck an der unteren Fläche 11 und an der oberen Fläche 13 des Prüfkörpers ,1 gemessen werden, wobei beide Werte bzw. deren Differenz ebenfalls ausgewertet werden können.
Die Messeinrichtung kann vorteilhafterweise für die automatische Regelung einer Formstoffaufbereitungsanlage verwendet werden, wobei die verschiedenen gemessenen Werte in einem Rechner gespeichert, aufbereitet und in Regelgeräten in Regel- bzw. Steuersignale für Ventile oder andere Dosiereinrichtungen für die Zufuhr von Wasser, Bindeton und anderen Zusatzstoffen zum Formstoff umgewandelt werden.

Claims (13)

  1. 340A408
    Patentansprüche
    2338/GAS
    "L.J Verfahren zum Messen einer oder mehrerer mechanischer Formstoffeigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass diese an einem Formstoffprüfkörper gemessen werden, der durch ein Verdichtungsmittel in einem Hohlraum bestimmter Geometrie auf eine bestimmte Verdichtungsenergie pro Endverdichtungsvolumen entsprechend einer festgelegten gemessenen Presskraft der dem Verdichtungsmittel gegenüberliegenden Fläche verdichtet wird, wobei der Formstoff vor der Verdichtung ein bestimmtes Volumen einnahm.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verdichtungsvorganges bei einer bestimmten, durch das Verdichtungsmittel ausgeübten Kraft die Verdichtbarkeit anhand der Volumenabnahme gemessen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Presskraft an der am Verdichtungsmittel anliegenden Fläche gemessen wird und aus beiden gemessenen Presskräften ein Messsignal erzeugt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ dass die Gasdurchlässigkeit des so verdichteten Prüfkörpers gemessen wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass teilweise oder ganz ausserhalb des Hohlraumes der Prüfkörper einer Druck-, Scher- oder Zugbelastung ausgesetzt wird und die zum Bruch des Prüfkörpers benötigte Kraft mit oder ohne zugehörige Deformation des Prüfkörpers gemessen werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des Hohlraumes automatisch durch Zuteilmittel erfolgt, dass während des Füllens automatisch die Temperatur gemessen wird, dass der Ablauf des Messverfahrens, das Entfernen des Formstoffprüfkörpers aus dem Hohlraum und dessen Reinigung automatisch erfolgen.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Werte automatisch registriert und/oder in Steuer- oder Regelsignale umgesetzt werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale automatisch die Zuteilung von Mischungskomponenten steuern oder regeln, die zur Aufbereitung des Formstoffes nötig sind.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Korrektur der Steuersignale herangezogen werden, die im Bereich der Formstoffaufbereitung durch andere Messeinrichtungen geliefert
    werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Registrierung der Menge zugeteilter Mischungskomponenten herangezogen werden.
  11. 11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum (2) zur Herstellung eines Formstoffprüfkörpers (1) angeordnet ist, welcher einen Boden (4) mit einer Kraftmesseinrichtung (7) aufweist und dass diesem gegenüberliegend eine mit einer Wegemesseinrichtung
    (8) und einem Pressstempel (5) versehenes Verdichtungsmittel (6) angeordnet ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Pressstempel (5) eine weitere Kraftmesseinrichtung (12) angeordnet ist.
  13. 13. Verwendung der Einrichtung zum Messen einer oder mehrerer Formstoffeigenschaften nach Anspruch 11 oder 12 zur automatischen Steuerung der Regelung einer Formstoffaufbereitungsanlage.
DE19843404408 1983-02-28 1984-02-08 Verfahren und einrichtung zur messung von formstoffeigenschaften und deren verwendung Granted DE3404408A1 (de)

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