DE60305796T2

DE60305796T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von der Lokalverdichtung von körnigem Material

Info

Publication number: DE60305796T2
Application number: DE60305796T
Authority: DE
Inventors: Paolo Faraldi; Silvio Antonioni; Edoardo Merlone Borla
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: US7036558B2; CN1327213C; EP1376114A2; ITTO20020556A0; EP1376114B1; EP1376114A3; ES2263856T3; JP2004025300A; CN1469116A; CA2417519A1; BR0300343A; KR20040002432A; US20040000388A1; DE60305796D1; US20060231232A1; ATE328688T1; ITTO20020556A1; MXPA03001534A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bewerten der lokalen Kompaktheit eines körnigen Materials.
Sandgießen ist eines der Verfahren, die bei Gießereiarbeiten am häufigsten angewandt werden, und ist über die Jahre entwickelt worden, so daß nun zahlreiche erheblich unterschiedliche Möglichkeiten existieren, Formen zum Gießen von hochkomplexen Teilen mit guter Maßgenauigkeit zu erhalten. Eines der fortschrittlichsten Verfahren ist dabei das als "Lost-Foam-Gießen" bekannte Verfahren.
Der gemeinsame Nenner sämtlicher Sandgießverfahren ist die Verwendung von Sand als einem formbaren Material zum Stützen des Metalls, wobei er ein "Negativ" des gewünschten Gußstücks bildet. Insbesondere im Fall von komplexen Formen ist es jedoch schwierig, sicherzustellen, daß sämtliche Zwischenräume in dem Modell (die schließlich die Aussparungen an der Unterseite oder Hohlräume in dem Fertigteil bilden) mit einem ausreichenden Kompaktheitsgrad mit Sand gefüllt sind. Außerdem werden dem Sand beim Lost-Foam-Gießen keine Polymer-Bindemittel zugegeben, so daß die Form hauptsächlich von der Kompaktheit des Sandes selbst abhängt.
Um sicherzustellen, daß die Hohlräume vollständig mit Sand gefüllt sind, werden auf das Modell und die den Sand enthaltende Schalungsform mechanische Schwingungen aufgebracht, so daß der Sand in sämtliche Hohlräume und Zwischenräume fließt; das vollständige Füllen der Schalenform muß von einem ausreichenden Verdichten des Sandes begleitet sein, wobei das Fehlen einer dieser Bedingungen die Güte beeinträchtigen und dazu führen kann, daß das fertige Gußstück verworfen wird.
Zur Zeit kann die Kompaktheit des Sandes im Inneren der Schalenform nur durch Charakterisieren und Steuern der Schwingungen der Schalenform bewertet wer den. Ein solches Verfahren, das indirekt ist, bietet jedoch noch immer keine Sicherheit vor einzelnen Gußfehlern, verursacht durch ungenügende lokale Kompaktheit oder Füllung; diese Ungewißheit kann insbesondere im Fall von ziemlich komplexen Formen zu einer großen Anzahl von Ausschußartikeln führen.
Die US-5 996 681 beschreibt ein System zum Steuern der Gießformgüte, bei dem die Formen unter Verwendung von Näherungssensoren gemessen werden, um Gußfehler zu verhindern, das jedoch keine Maßnahmen zur Bewertung der Kompaktheit von Sand vorsieht.
Aus dem Dokument US-A-5 898 309 ist ein Verfahren zum Bestimmen der Schüttdichte von körnigem Kunststoffmaterial unter Verwendung eines kapazitiven Sensors bekannt.
Aus dem Dokument US-A-5 900 736 ist ein die Kapazität nutzender Dichteanzeiger bekannt, um die Dichte von Belagmaterial zu bestimmen, während der Belag aufgebracht wird. Der Sensor kann in der Hand gehalten und über das Belagmaterial bewegt werden.
Aus dem Dokument DE-26 27 904 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewerten der Feuchtigkeit von Pulvermaterial oder Formsand bekannt. Dabei tritt ein geringfügiger Teil des Materials durch einen Feuchtigkeitssensor und wird zwischen Elektroden des Sensors verdichtet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu eliminieren, indem ein Verfahren und ein System zum Bewerten der Kompaktheit bereitgestellt werden, welche das lokale und direkte Bewerten der Kompaktheit des Formsandes, oder allgemeiner eines körnigen Materials im Inneren eines Behälters, ermöglichen und die äußerst zuverlässig und kostengünstig sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein System gemäß Anspruch 9 angegeben. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung die ohmschen und die induktiven Impedanzkomponenten des Sensors bewertet, um durch Erkennen sämtlicher Störeffekte oder unerwünschter Synergien verschiedener Phänomene eine zuverlässigere Bewertung der Kompaktheit von körnigem Material zu erhalten.
Beispielsweise kann eine Änderung der Feuchtigkeit des körnigen Materials eine Änderung seiner Dielektrizitätskonstanten bewirken, was jedoch durch Messen des spezifischen Widerstands eliminiert werden kann. Eine Kontaminierung des körnigen Materials (Kohlenstoffrückstände, Metallteilchen) kann ebenfalls Störsignale erzeugen, dem kann jedoch durch Messen und geeignete Korrelation der ohmschen und der induktiven Impedanzparameter begegnet werden.
Im Fall von Gießereiarbeiten ermöglicht der Sensor gemäß der Erfindung die Bewertung der lokalen Kompaktheit von Sand und die Abgabe eines proportionalen Analogsignals; das physikalische Prinzip, auf dem die Bewertung beruht, macht es möglich, den Sensor in verschiedenen Formen, Größen und Materialien (starr oder flexibel) herzustellen, um ihn an die kritischsten Steuerbereiche perfekt anzupassen.
Die Verwendung des Sensors gemäß der Erfindung verbessert deshalb die Prozeßsteuerung zum Reduzieren der Anzahl von Ausschußartikeln durch eine Bewertung der Kompaktheit von Sand, so daß es möglich ist, eventuelle mangelhaft vorbereitete Schalenformen, Vorformen, Kerne oder dergleichen aus der Fertigungsstraße zu eliminieren, bevor zu nachfolgenden Fertigungsstufen weitergegangen wird.
Eine Reihe von bevorzugten, nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; diese zeigen in:
1 ein System gemäß der Erfindung zum Bewerten der Kompaktheit eines körnigen Materials unter Verwendung eines kapazitiven Sensors;
2 ein erstes geometrisches Design der zwei oder mehr Platten, die den empfindlichen Teil des Sensors des System gemäß 1 bilden;
3 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt eines Details in 2;
4 und 5 zwei weitere geometrische Designs der empfindlichen Platten;
6 ein weiteres geometrisches Design der empfindlichen Platten;
7 eine Vorderansicht der Sensorplatten gemäß 6.
In 1 bezeichnet 1 insgesamt ein System zum Bewerten der lokalen Kompaktheit eines körnigen Materials 2 im Inneren eines Behälters 3. Das Bewertungssystem 1 weist folgendes auf: einen kapazitiven Sensor 5 sowie eine Schaltung 6 zum Konditionieren und Steuern des Sensors 5, die ferner die Kompaktheit entsprechend dem von dem Sensor 5 empfangenen Signal bezeichnet, wie noch im einzelnen erläutert wird.
Zum Beispiel kann der Behälter 3 von einer Schalungsform gebildet sein, die ein Modell 7 enthält, wobei eine Form zum Gießen von Metallschmelze zu einem Teil, der dem Modell 7 entspricht, auf bekannte Weise aus Sand gebildet ist. Der Sensor 5 ist in einem Bereich angeordnet, in dem die Kompaktheit des Sandes zu bewerten ist – normalerweise einem kritischen Sandfüllbereich; und der Sand muß in unmittelbare Nähe zu dem Sensor 5 oder in Kontakt mit diesem gebracht werden.
Der Betrieb des Bewertungssystems 1 unter Verwendung des kapazitiven Sensors 5 beruht auf der Änderung der elektromagnetischen Eigenschaften (Dielektrizitätskonstante, spezifischer elektrischer Widerstand, magnetischer Widerstand oder Permeabilität) eines Materialvolumens, durch das hindurch ein elektromagnetisches Feld fließt. Die genannten elektromagnetischen Eigenschaften können deshalb in direkte Beziehung zu der Kompaktheit des Materials gesetzt werden, wie noch erläutert wird.
Das elektromagnetische Feld wird von den zwei oder mehr Platten des Sensors 5 in einem Bereich in der Nähe derselben induziert. Damit der Sensor 5 für Änderungen der elektromagnetischen Eigenschaften in einem möglichst großen und zugänglichen Raum, im Gegensatz zu einfach dem Raum zwischen den Platten, empfindlich ist, sind die Konstruktion und die Gestalt der Platten derart, daß die Randeffekte betont werden, wie noch erläutert wird.
Das von den Platten erzeugte elektromagnetische Feld deckt ein gegebenes Volumen ab, das dem Innenraum der Schalungsform oder Form entspricht, in der die Kompaktheit des Sandes zu bewerten ist. Eine Prüfung insbesondere der kapazitiven Impedanzkomponente des Sensors, die unter Verwendung verschiedener Gleichungen in Abhängigkeit von der Geometrie der Platten berechnet wird, zeigt, daß sie zu der Dielektrizitätskonstanten des Mediums, durch welches das Feld hindurchgeht, direkt proportional ist.
Eine Differenz bei der Kompaktheit des Sandes kann als Änderung des Prozentsatzes eines vom Sand eingenommenen Raumvolumens im Gegensatz zur Umgebungsluft beschrieben werden. Die Dielektrizitätskonstante des Luft-/Sandgemischs kann deshalb durch folgende Gleichung ausgedrückt werden: ε = ε0·{S·εrS + (1 – S)·εrA}, wobei S der vom Sand eingenommene Anteil des Volumens ist; ε_rS die Dielektriziätskonstante von Sand ist; ε_rA die Dielektrizitätskonstante von Luft (oder einer anderen luftartigen Prozeßsubstanz) ist; und ε₀ die Dielektrizitätskonstante des Vakuums ist.
Da sich die Dielektrizitätskonstante von Sand, ε_rS, von derjenigen von Luft erheblich unterscheidet (bei einem Wassergehalt von 0,1 g/cm³ ist die Dielektrizitätskonstante von Sand ~ 6 F/m, im Gegensatz zu ~ 1 F/m für Luft), da der Volumenprozentsatz von Sand in bezug auf den von Luft zunimmt, zeigt der Wert der kapazitiven Impedanzkomponente des Sensors (der zu ε direkt proportional ist) das folgende Muster:

– eine deutliche anfängliche Änderung, verursacht durch die erste Füllung;
– eine weitere Änderung, verursacht durch ein Verdichten des Sandes, dessen Volumenprozentsatz sich in der Tat von 0 % auf über 70 % ändert.

Die Messung des Kapazitätswerts kann deshalb beispielsweise als Funktion der Kompaktheit des Sandes normiert werden, um einen Parameter im Bereich von 0 % (Sensor in Luft) bis 100 % (Sensor 5 in vollständig verdichtetem Sand) zu erhalten, wobei sie kalibriert werden kann, um sie an Änderungen der Eigenschaften des körnigen Materials (normalerweise Sand) beispielsweise aufgrund von verschiedenen Zulieferern oder Änderungen der Umgebungsbedingungen anzupassen.
Dabei gewährleistet das Messen der ohmschen und der induktiven Impedanzkomponenten des Sensors eine zuverlässigere Bewertung der Kompaktheit des körnigen Materials durch das Erkennen sämtlicher Störeffekte (beispielsweise Änderung der Feuchtigkeit des körnigen Materials, Kontaminierung durch Kohlenstoffrückstände oder Metallteilchen) oder von unerwünschten Synergien zwischen den obigen Phänomenen und der Kompaktheit des körnigen Materials.
Gemäß den 2 und 3 weist der Sensor 5 einen Kondensator 8 auf, der von zwei Platten 9 und 10 gebildet ist, die jeweils eine äußere Oberfläche 15 haben und an einer Abstützung 16 angebracht sind. Die Platten 9 und 10 sind durch ein Dielektrikum 11, normalerweise Luft, getrennt und sind von zwei gegenüberliegenden Kämmen gebildet, die jeweils eine entsprechende Anzahl von ineinandergreifenden, geraden Segmenten 12 und 13 haben.
Wenn eine Wechselspannung an die Platten 9 und 10 angelegt wird, erzeugen sie ein elektromagnetisches Feld, das ein äußeres elektromagnetisches Feld 14 (3) in der Nähe der Oberflächen 15 der Platten 9 und 10 und um diese herum angeordnet aufweist.
Der Kondensator 8 ist dazu ausgebildet, das elektromagnetische Feld 14 hauptsächlich durch die Randeffekte der Platten 9 und 10 zu erzeugen. Aufgrund der durch das elektromagnetische Feld 14 bewirkten Änderung der Dielektrizitätskonstanten des Dielektrikums verursacht das körnige Material 2 in der Nähe der Platten 9 und 10 eine Änderung der kapazitiven Impedanzkomponente des Sensors 5; die Geometrie der Platten ist dazu ausgelegt, die Länge der einander zugewandten Leiterbereiche zu maximieren, während gleichzeitig eine möglichst kleine Gesamtfläche aufrechterhalten wird, um die kapazitive Induktivitätskomponente zu maximieren.
Das System 1 bewertet die Änderung der Impedanz des Sensors 5. Die Schaltung 6 liefert ein elektrisches Analogsignal, das zu der momentanen Impedanz des Sensors 5 proportional ist, wobei es – da die kapazitive Impedanzkomponente mit der Kompaktheit direkt in Beziehung steht – die lokale Kompaktheit des körnigen Materials 2 bezeichnet. Die Schaltung 6 kann auch so ausgebildet sein, daß sie ein zu der Kompaktheit proportionales Signal in Echtzeit liefert.
Die Schaltung 6 mißt ferner die ohmschen und die induktiven Komponenten des Sensors 5, um an dem Kompaktheitswert des körnigen Materials Korrekturen vorzunehmen.
In der Abwandlung gemäß 4 sind die Platten 9 und 10 in Form von zwei koplanaren, konzentrischen Spiralen, die von kreisförmigen Segmenten 17 gebildet sind. In der Abwandlung gemäß 5 sind die Platten 9 und 10 von zwei koplanaren, konzentrischen Spiralen gebildet, die von geraden Segmenten 18 gebildet sind.
Die Platten 9 und 10 des Kondensators 8 gemäß den 2 bis 5 können von dünnen, starren oder flexiblen Platten gebildet sein, die an einer Abstützung 16 angebracht sind, die an einem ausgewählten Bereich des Behälters 3 angebracht oder darin eingebaut sein kann. Die Platten 9 und 10 können ferner von einer dicken oder dünnen leitfähigen Schicht gebildet sein, die auf die Abstützung 16 aufgebracht ist, die von einer dünnen haftenden Schicht gebildet ist, die so ausgebildet ist, daß sie an dem ausgewählten Bereich des Behälters 3 haftet. Schließlich können die Platten 9 und 10 durch Aufbringen einer dünnen Schicht direkt auf den Behälter 3 oder das Modell 7 gebildet sein.
Das körnige Material 2 kann aus Sand oder aus mit Additiven und/oder Bindemitteln vermischtem Sand gebildet sein. Der Behälter 3 kann von einer das Modell 7 enthaltenden Schalungsform gebildet sein, die mit Sand gefüllt ist, um eine Form für ein Metall-Gußstück zu bilden; oder der Behälter 3 kann von einer Gießereikernform gebildet sein.
Der Behälter 3 kann ferner von einer Form gebildet sein, die eine Modelltraube aus Polymerschaum zum Lost-Foam-Gießen oder ein Polymer in Form von Pellets oder pulverförmiger oder körniger Keramik enthält. Der Behälter 3 kann ferner von einem Teil eines Förderers oder einer Beladungsstraße gebildet sein. Schließlich kann das körnige Material 2 aus Bausand oder Grobsand gebildet sein; in diesem Fall kann der Behälter 3 von einem Magazin oder einem Fahrzeug oder einem Zementmischer gebildet sein.
Bei der Ausführungsform gemäß den 6 und 7 können die Platten des Kondensators 8 von zwei koaxialen Zylindern 19 und 20 gebildet sein, die aus elektrisch leitendem Material bestehen und durch einen Ring 21 aus Isoliermaterial getrennt sind und die jeweilige ringförmige Ränder 22 und 23 haben, die den Bereich des äußeren Feldes 14 bilden.
Wie dem auch sei, der Sensor 5 mit den Platten 9, 10 oder 19, 20 beliebiger Form wird im Inneren des Behälters 3 in dem Bereich angeordnet, in dem die Kompaktheit des körnigen Materials 2 zu bestimmen ist; die Platten 9, 10 oder 19, 20 des Sensors 5 haben eine solche Gestalt, daß die Randeffekte bei der Erzeugung des elektromagnetischen Feldes maximiert werden; die Änderung der kapazitiven Impedanzkomponente des Sensors 5 kann dann, wenn körniges Material 2 in den Behälter 3 eingespeist und in Kontakt mit dem Sensor 5 gebracht wird, mit der Kompaktheit des körnigen Materials in Relation gesetzt werden.
Die Änderung der kapazitiven Impedanzkomponente des Sensors 5 und deshalb die Kompaktheit des körnigen Materials werden von der Konditionier- und Steuerschaltung 6 gemessen, welche die Impedanzänderung in ein elektrisches Signal umwandelt, das von einem Computer erfaßt und verarbeitet werden kann. Eine Ausführungsform der Erfindung verwendet einen Schwingkreis; in diesem Fall steht die Impedanzänderung mit der Frequenz der Schaltung in Beziehung.
Die physikalischen Prinzipien und die Strukturen des Sensors 5, die oben beschrieben worden sind (oder andere vergleichbare Betriebsstrukturen), ermöglichen deshalb einen großen Anwendungsbereich, je nach den Erfordernissen des speziellen Falls. Es folgt eine Aufzählung von bevorzugten, jedoch keineswegs einschränkenden Ausführungsformen des Sensors 5.

a) Ein selbständiger Sensor 5, wie er beispielsweise in den 2, 4, 5 oder 6 gezeigt ist, der eine unabhängige Struktur hat, kann verschiedene Größen haben, kann an den Bereichen der Behälter 3 oder an Formen oder Modellen angebracht sein, in denen die Kompaktheit von Sand zu bewerten ist, und kann, falls erforderlich, leicht für den weiteren Gebrauch entfernt werden.
b) Ein Sensor 5 auf einer dünnen, starren oder flexiblen Abstützung, wie er beispielsweise in den 2 bis 5 gezeigt ist, wobei die Platten 9 und 10 von starren oder flexiblen Platten gebildet sein können, möglicherweise auf einer Abstützung 16 in Form einer dünnen, flexiblen, haftenden Schicht, die auf das Modell oder den Behälter 3 aufgebracht oder darin integriert ist.
c) Ein In-situ-Sensor 5, der insbesondere an Modelltrauben aus Polymerschaum zum Lost-Foam-Gießen angebracht ist. Unter Verwendung des Siebdrucks oder anderer Dünnschicht-Aufbringverfahren kann eine Struktur von ineinandergreifenden Segmenten oder konzentrischen Spiralen direkt auf der Oberfläche der Modelltraube gebildet sein; in diesem Fall kann der Sensor 5 für den "Einmalgebrauch" bestimmt sein. Wenn Abrieb durch den Sand ein Problem ist, kann der Sensor 5 eine Schutzbeschichtung haben, die auf die Oberflächen 15 der Platten 9, 10 aufgebracht ist.

Komplexe Gießmodelle können rascher und wirtschaftlicher entwickelt werden, indem kritische Sandverdichtungsbereiche mit entsprechenden Sensoren ausgestattet werden, so daß die Gefahr von Fehlern gesenkt wird, die anderenfalls nur nach dem Gießen und Prüfen der fertigen Gußstücke festgestellt würden. Neu entwickelte Teile können ferner rascher verkauft werden, indem optimale Prozeßparameter früher bestimmt werden.
Wie bereits erwähnt, können kapazitive Sensoren 5 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, Gießstraßen-Schalungsformen, Sandkernformen usw. auszustatten. Die Schaltung 6 kann zur kontinuierlichen, In-situ-Steuerung der Sandfüll- und -verdichtungsstufe ausgebildet sein, die bis jetzt nie direkt gesteuert worden ist, um die Verwendung von nicht perfekten Schalungsformen zu verhindern und so die Anzahl von Ausschußartikeln zu reduzieren.
Wenn die Kompaktheitswerte zu niedrig sind, so kann der Behälter 3 in Schwingung versetzt werden, um die gewünschte Kompaktheit zu erzielen, die mit dem Bewertungssystem 1 überwacht werden kann. Das Verfahren und das System gemäß der Erfindung zum Bewerten der Kompaktheit können in jeder beliebigen Anwendung eingesetzt werden, die eine Steuerung der Kompaktheit von körnigen Materialien erfordert, beispielsweise: Straßen zum Fördern und Laden von körnigen Polymer- oder Keramikmaterialien; Bausand und Grobsand in Magazinen oder auf Fahrzeugen oder in Zementmischern.
Selbstverständlich können bei dem hier beschriebenen Bewertungsverfahren und Bewertungssystem Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Bewerten der lokalen Kompaktheit eines körnigen Materials im Inneren eines Behälters, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Einrichten eines Kompaktheitsbewertungssystems (1), das einen kapazitiven Sensor (5) und eine Konditionier- und Steuerschaltung (6) zum Konditionieren und Steuern des Sensors (5) aufweist, wobei die Schaltung (6) außerdem imstande ist, die Änderung der Impedanz des Sensors (5) zu bewerten; – Anordnen des Sensors (5) in einem Bereich des Behälters (3), in dem die Kompaktheit des körnigen Materials (2) zu bewerten ist; – Zuführen des körnigen Materials (2) in den Behälter (3) und in Kontakt mit oder in unmittelbare Nähe zu dem Sensor (5); – direktes Bewerten, mit Hilfe der Schaltung (6), der lokalen Kompaktheit des körnigen Materials (2) in situ, das mit dem Sensor (5) in Kontakt steht oder sich in seiner unmittelbaren Nähe befindet, auf der Basis der Änderung der kapazitiven Komponente der Impedanz des Sensors (5); und gekennzeichnet durch: – Messen der ohmschen und der induktiven Impedanzkomponenten des Sensors (5), um sämtliche Störeffekte oder unerwünschten Synergien zwischen solchen Störeffekten und der Kompaktheit des körnigen Materials (2) zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) einen Kondensator (8) aufweist, der zwei oder mehr Platten (9, 10; 19, 20) besitzt, um ein elektromagnetisches Feld (14) in der Nähe der Platten (9, 10; 19, 20) zu erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionier- und Steuerschaltung (6) die Kompaktheit während der Verdichtung des körnigen Materials kontinuierlich anzeigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material (2) aus Sand oder aus mit Additiven und/oder Bindemitteln vermischtem Sand gebildet ist; wobei der Behälter (3) von einer Schalungsform oder von einer Metall-Gußmodell gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material aus Sand oder aus mit Additiven und/oder Bindemitteln vermischtem Sand gebildet ist; wobei der Behälter (3) von einer Gießereikernform gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material (2) aus Sand gebildet ist; wobei der Behälter (3) von einer Schalungsform gebildet ist, die eine Modelltraube aus Polymerschaum zum Lost-Foam-Gießen enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material (2) ein Polymer in Form von Pellets oder pulverförmiger oder körniger Keramik ist; wobei der Behälter (3) einen Teil eines Förderers oder einer Beladungsstraße bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material (2) aus Bausand und/oder Grobsand gebildet ist; wobei der Behälter (3) von einem Magazin oder von einem Nutzfahrzeug oder von einem Mischer gebildet ist.
System zum Bewerten der lokalen Kompaktheit eines körnigen Materials (2) im Inneren eines Behälters (3), wobei das System folgendes aufweist: einen kapazitiven Sensor (5), der von einem Kondensator (8) gebildet ist, der seinerseits zwei oder mehr Ankerplatten (9, 10; 19, 20) aufweist; und eine Konditionier- und Steuerschaltung (6) zum Konditionieren und Steuern des Sensors (5); wobei der Kondensator (8) eine gegebene Leerlaufkapazität hat; wobei der Sensor (5) eine äußere Oberfläche (15) aufweist, die eine solche Gestalt hat, daß sie im Gebrauch mit dem körnigen Material (2) in Kontakt steht oder in unmittelbarer Nähe davon positioniert ist; wobei die Schaltung (6) von dem Sensor (5) ein Signal empfängt, das die Änderung der kapazitiven Komponente der Impedanz des Sensors (5) anzeigt, wenn die Oberfläche (15) mit dem körnigen Material (2) in Kontakt steht oder sich in unmittelbarer Nähe davon befindet, und das dementsprechend die lokale Kompaktheit in situ des körnigen Materials (2) anzeigt; dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (6) ferner dazu ausgebildet ist, die ohmschen und die induktiven Komponenten des Sensors (5) zu messen, um sämtliche Störeffekte oder unerwünschten Synergien zwischen solchen Störeffekten und der Kompaktheit des körnigen Materials (2) zu erkennen.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10; 19, 20) des Kondensators (8) auf einer Abstützung (16) angeordnet sind, die an dem Behälter (3) angebracht oder darin eingebaut ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10) von dünnen, starren oder flexiblen Platten gebildet sind.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10) von einer dicken oder dünnen leitfähige Schicht gebildet sind.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (16) von einer dünnen haftenden Schicht gebildet ist, die auf den Behälter (3) aufgebracht ist.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) von einer Schalungsform gebildet ist, die eine Modelltraube aus Polymerschaum zum Lost-Foam-Gießen enthält; wobei die dünne Schicht direkt auf eine Oberfläche der Modelltraube aufgebracht ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10) zwei oder mehr gerade, ineinandergreifende Segmente aufweist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10) von zwei oder mehreren koplanaren konzentrischen Spiralen gebildet sind, die von kreisförmigen (17) oder geraden Bereichen (18) gebildet sind.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in Form von zwei oder mehreren, konzentrischen Zylindern (19, 20) gegebener Länge gebildet sind.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10; 19, 20) eine Schutzbeschichtung haben.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (9, 10; 19, 20) so ausgebildet sind, daß sie durch Randeffekte ein elektromagnetisches Feld (14) in der Nähe der Oberfläche (15) des Sensors (5) erzeugen.