DE3404922C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung des Verdich­ tungsgrades bei aus Formstoffen hergestellten Körpern, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

Bekannt ist ein Gerät der eingangs genannten Art (siehe Prospekt der Firma Georg Fischer AG "Formfestigkeitsprüfer Typ PFF", Prospekt-Nr. GM 711 - 41.1/1b), bei welchem der Verdichtungsgrad durch eine mechanische Messung des Ein­ dringwiderstandes bei einer bestimmten Eindringtiefe er­ mittelt und an einem mechanischen Analog-Anzeiger ange­ zeigt wird, wobei das Gerät von Hand in den verdichteten Formsand eingesteckt wird.

Die Messung des Eindringwiderstandes erfolgt durch Feder­ kraftmessung, wobei die Federkraft indirekt über den Federweg durch einen Zeiger angezeigt wird.

Nachteilig hierbei ist, daß dabei Rückfederungen durch den verdichteten Formstoff auftreten, wodurch ungenaue Meßergebnisse entstehen.

Außerdem hängt die Meßgenauigkeit von der Geschicklich­ keit der das Gerät handhabenden Person ab, da der Tast­ stift von Hand bis zu einer bestimmten Marke eingesteckt werden muß.

Es hat sich gezeigt, daß diese rein mechanische, einen Federweg aufweisende Meßeinrichtung den heutigen Anfor­ derungen bezüglich Meßgenauigkeit nicht mehr entspricht.

Durch die DE-OS 32 23 648 ist ein Gerät zum Messen der Härte von Gummi und Kunststoffen bekannt geworden, welches digitale Anzeigen für die gemessene Härte aufweist und das Gehäuse als Festanschlag ausgebildet ist, wobei je­ doch die Messung ebenfalls mit einem gegen Blattfedern verschiebbaren Fühler erfolgt. Dies ist zwar für die Be­ stimmung des Härte-Höchstwertes und des stabilisierten Härte-Wertes bei Gummi bzw. Kunststoff erforderlich, jedoch für die Messung des Verdichtungsgrades bei Form­ stoffen wie vorgängig beschrieben nachteilig für das Meßergebnis.

Weiterhin ist durch das DE-GBM 81 18 255.4 ein Sandprüf­ gerät bekannt geworden, welches nur zur Prüfung von Probekörpern aus Formsand auf Druck- und Biegefestigkeit bzw. zum Messen der Verdichtbarkeit von Formsand in einem Zylindergefäß geeignet ist. Dieses Gerät ist nicht zur Prüfung des Verdichtungsgrades von aus Formstoffen her­ gestellten Gießereiformen geeignet und weist auch nicht die dafür erforderliche Handlichkeit auf, um auch in schwer zugänglichen Stellen der Form den Verdichtungsgrad zu prüfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes, mit welchem die Verdichtung bzw. der Verdichtungs­ grad an aus Formstoff hergestellten und verdichteten Kör­ pern, wie z.B. Gießereiformen, auch direkt im Betrieb nach der Herstellung der Form gemessen werden kann, wobei durch eine nahezu weglose Kraftmessung und problemlose Be­ dienbarkeit genauere Meßergebnisse erreichbar sind.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merk­ male von Anspruch 1 gelöst. Durch diese Merkmale wird eine nahezu weglose Kraftmessung erreicht, welche im Zusammen­ hang mit dem Festanschlag genauere Meßergebnisse gewähr­ leistet.

Durch die Teilung in einen Geberteil und ein Geräteteil mit der Anzeige und Stromversorgung kann der mit dem Tast­ stift versehene Geberteil in den Abmessungen so klein aus­ gebildet werden, daß die Messung der Verdichtung auch an schwer zugänglichen Partien der Form gewährleistet ist. Gleichzeitig ist dadurch eine gute Ablesbarkeit des ge­ messenen Wertes gegeben.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die übrigen abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines aus zwei Gehäusen be­ stehenden Gerätes, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Gerätes.

Entsprechend Fig. 1 weist das Gerät ein Geberteil 1 mit einem an seiner Stirnseite 2 angeordneten Taststift 3 und ein Geräteteil 4 mit einem als Digitalanzeiger 5 ausge­ bildeten Anzeigegerät auf. Die beiden Teile sind mit einem Kabel 6 verbunden wobei dieses mit einer lösbaren Steckverbindung 7 mit dem Geräteteil 4 verbunden ist. Dieser Geräteteil 4 enthält ebenfalls eine als Batterie oder aufladbaren Akkumulator ausgebildete Stromquelle 8 und eine Bedientaste 9.

Der Taststift 3 ist zu seinem Eindrückende 10 hin kegel­ förmig erweiternd ausgebildet und weist eine ebene Stirn­ fläche 11 auf.

Im Geberteil 1 ist der Taststift 3 mit einem Kraftauf­ nehmer-Meßkopf vorzugsweise einem Dehnmeßstreifen 12 verbunden.

Wie aus dem Blockschaltbild (Fig. 2) ersichtlich, ist im Geberteil 1 auch ein Vorverstärker 13 mit einem Ab­ gleicher 14 und ein Speisegerät 15 für den Meßkopf 12 angeordnet, welche einerseits mit dem Meßkopf 12 und andererseits über das Kabel 6 mit Geräten im Geräteteil 4 wirkverbunden sind.

Ein Analog-Digital-Wandler 16 mit einem Offset-Abgleicher 17 ist über einen Anzeigentreiber-Baustein bzw. einem Verstärker 18 mit dem Digitalanzeiger 5 - einer LCD-An­ zeige - wirkverbunden.

Die Stromquelle 8 ist über die Bedientaste 9, einem Steuerschalter 19 und einem Zeitschalter 20 mit dem Analog-Digital-Wandler 16 und dem Anzeigen-Treiber-Bau­ stein 18 wirkverbunden.

Wird für die Stromquelle 8 ein aufladbarer Akkumulator verwendet, so kann dieser mittels einem an das Stromnetz anschließbaren Ladegerät, welches an die Ladebuchse 21 ansteckbar ist, aufgeladen werden. Hierfür ist im Geräte­ teil 4 noch ein Ladespannungsregler 22 und eine Ladezu­ standsanzeige 23 angeordnet.

Vorteilhafterweise ist gleichzeitig die Steckbuchse der für das Kabel 6 vorgesehenen Steckverbindung 7 die Lade­ buchse 21.

Die Messung der Verdichtung eines aus Formstoff bestehen­ den Körpers 24, wie z.B. einer Gießereiform erfolgt wie nachstehend beschrieben.

Zuerst wird das Gerät durch Betätigen der Bedientaste 9 eingeschaltet, wobei sich nach 1 bis 2 Sekunden der Geberteil stabilisiert hat, so daß gemessen werden kann. Durch den in einer Hand gehaltenen Geberteil 1 wird der Taststift 3 in den verdichteten Körper 24 gesteckt bis die einen Festanschlag bildende Stirnseite 2 des Geber­ teils 1 an der Oberfläche des Körpers aufliegt. Dadurch wird eine immer gleich große Eindringtiefe des Tast­ stiftes 3 erreicht. Durch Loslassen der Bedientaste 9 wird der zuletzt gemessene Wert, das heißt der auf die Stirnfläche 11 des Taststiftes 3 wirkende Flächendruck in N/cm², gespeichert und angezeigt.

Nach Ablauf der intern im Zeitschalter 20 eingestellten Zeit schaltet das Gerät automatisch ab, wodurch die An­ zeige gelöscht wird. Dadurch wird der Stromverbrauch reduziert und die Batterie geschont. Durch Drücken der Bedientaste vor Ablauf dieser Zeit wird der Meßvorgang neu gestartet.

Mit dem beschriebenen Meßverfahren wird der Idealfall einer reinen Kraftmessung erreicht. Der im Geberteil ein­ gebaute Dehnmeßstreifen-Kraftaufnehmer mißt die aufzu­ wendende Kraft, die sich bei konstanter Eindringtiefe des Taststiftes ergibt. Die relativ geringe Widerstands­ änderung des Dehnmeßstreifens wird vorverstärkt und auf den Geräteteil übertragen. Im Gerät ist eine zweite Ver­ stärkung des Meßsignals sowie eine Offset-Abgleichung erforderlich. Der Analog-Digital-Wandler und der Anzeige­ Treiber-Baustein wertet das Meßsignal aus und steuert damit die LCD-Anzeige. Der Ablauf der Messung kann mit einer einzigen Bedientaste ausgelöst werden.

Das Gerät ist durch die eigene Stromquelle unabhängig von Stromnetz, leicht und handlich, so daß es an jeden Ort einsatzbereit mitgetragen werden kann.

Claims (4)

1. Gerät zur Messung des Verdichtungsgrades bei aus Form­ stoffen hergestellten verdichteten Körpern, wie z.B. Gießereiformen oder Prüfkörpern, mit einem von Hand in den Formstoff-Körper einsteckbaren Taststift und einer Anzeige, wobei der Eindringwiderstand bei einer Eindring-Markierung gemessen und angezeigt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gerät einen Geberteil (1) und ein Geräteteil (4) aufweist, welche mit einem Kabel (6) miteinander verbunden sind, daß an einer Stirnseite (2) des Geberteiles (1) der Taststift (3) angeordnet ist, welcher mit einem elektrische Signale erzeugenden Kraftaufnehmer (12) direkt verbunden ist, wobei die Stirnseite einen Festanschlag (2) für die Einstecktiefe bildet, daß im Geberteil (1) ein Vor­ verstärker (13) angeordnet ist, welcher mit einem Analog-Digital-Wandler (16) in dem Geräteteil (4) wirkverbunden ist, welches eine Digital-Anzeige (5) und eine als Batterie oder Akkumulator ausgebildete eigene Stromquelle (8) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Geräteteil (4) eine Bedientaste (9) angeordnet ist, welche mit einem darin angeordneten Zeitschalter (20) und einem Steuerschalter (19) wirkverbunden ist.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Geräteteil (4) ein für die Auf­ ladung des Akkumulators (8) erforderlicher Ladespan­ nungsregler (22) mit einem Anschluß an das Stromnetz und eine Ladezustandsanzeige (23) angeordnet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Taststift (3) zu seinem Ein­ drückende (10) hin kegelförmig erweiternd ausgebildet ist und eine ebene Stirnfläche (11) aufweist.