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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befeuchtung
von Mischgütern, insbesondere von Gießereiformsanden. Dabei dient die Befeuchtung
der Mischgüter dazu, diese derart aufzubereiten, daß sie eine bestimmte, vorgegebene
Plastizität erhalten.
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Es ist zur Aufbereitung von Formstoffen für die Gußherstellung bekannt,
in den Formstoff Meßkondensatoren zur kapazitiven Erfassung des Feuchtigkeitsgehaltes
einzubringen und entsprechend dem gemessenen Istwert der Feuchtigkeit die Wasserdosierung
derart einzustellen, daß das Mischgut die vorgegebene Sollfeuchtigkeit erhält. Es
ist jedoch nicht möglich, durch Festwertregelung des Feuchtigkeitsgehaltes dem aufzubereitenden
Material eine vorgegebene Plastizität zu geben, da diese individuell bei jeder Zusammensetzung
-des Mischgutes einen anderen Feuchtigkeitsgehalt erforderlich macht.
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Es ist weiterhin ein Befeuchtungsverfahren für Formstoffe bekannt,
bei dem eine Testmenge des Formstoffes über eine mit Schlitzen unterschiedlicher
Breite versehene Platte geleitet und aus dem Verhältnis der Menge des durch die
Schlitze hindurchfallenden zu dem auf der Platte verbleibenden Material der Befeuchtungsgrad
gemessen sowie ein Regelbefehl für die weitere Befeuchtung abgeleitet wird. Es ist
offensichtlich, daß die derart gemessenen Werte nicht reproduzierbar sind, weil
die Schlitze mehr oder weniger durch die klebrigen Formstoffe verstopft werden.
Dieser Nachteil läßt sich auch nicht durch eine Beheizung der Platte oder durch
eine abweisende Beschichtung vollständig beheben. Außerdem wirken die unterschiedliche
Körnung und die nicht zu vermeidenden Zusammenballungen halbfeuchter Formstoffe
störend.
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Ein anderes Befeuchtungsverfahren geht davon aus, daß Schüttkegel
aus Formstoffen eine dem Feuchtigkeitsgehalt bzw. der Plastizität des Materials
entsprechende Höhe aufweisen. Der Formstoff wird kontinuierlich auf eine sich linear
bewegende Unterlage aufgebracht und mit Hilfe von Photozellen vertikal abgetastet.
Die weitere Befeuchtung wird entsprechend der Höhe der Aufschüttung eingestellt.
Da dieses Gerät mit dem Aufbereitungsaggregat durch eine Transporteinrichtung verbunden
ist, läßt es sich nicht vermeiden, daß Schwingungen auf die Meßeinrichtung übertragen
werden, weil trockene Stoffe durch Erschütterungen zum Rieseln angeregt werden.
Andererseits bilden Formstoffe mit höherer Plastizität, wie sie oft in der Praxis
benötigt werden, keinen echten Schüttkegel und dementsprechend keine exakten Meßergebnisse.
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Den aufgeführten, bekannten Befeuchtungsvorrichtungen für Formstoffe
haftet der gemeinsame Nachteil an, daß laufend Testmengen aus dem Aufbereitungsgut
ausgetragen werden müssen, was eine zusätzliche Austragseinrichtung erfordert und
die Aufbereitung des Mischgutes stört.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
vorstehend genannten Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen
Befeuchtung von Mischgütern zu schaffen, um einen vorgegebenen Plastizitätswert
des Mischgutes zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die von der
Plastizität des Mischgutes abhängige Stromaufnahme des Antriebsmotors für die Mischwerkzeuge
eines Aufbereitungsaggregates gemessen und demgemäß auf an sich bekannte Weise über
Magnetventile die Befeuchtung geregelt wird. Erfindungsgemäß wird also die Stromaufnahme
des Misehwerkzeugmotors als Maß für den Istwert der Mischgutplastizität genommen
und entsprechend diesem Wert ein Steuerbefehl zur weiteren Befeuchtung abgeleitet,
wodurch der Motorstrom und damit die Plastizität des Mischgutes auf den gewünschten
Wert gebracht werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Motorstromes als
Maß für die Plastizität bei dem jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt des Mischgutes wird
erstens ein regelungstechnisch leicht verarbeitbares, elektrisches Signal geschaffen
und zweitens ein kontinuierlicher Aufbereitungsprozeß des Mischgutes ohne störende
Entnahme von Proben erreicht.
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Das Verfahren zur automatischen Befeuchtung von Mischgütern kann regelungstechnisch
vorteilhaft ausgestaltet werden durch einen Regler mit einem den Strom des Antriebsmotors
des Mischwerkzeuges messenden Amperemeter und mehreren, den einzelnen Sprühdüsen
zugeordneten Ausgangssignal-Leitungen, über welche die an sich bekannten Magnetventile
der einzelnen Düsen betätigbar sind. Dabei versteht es sich, daß das Amperemeter
nicht direkt zur Anzeige des Motorstromes verwendet werden muß, sondern bei entsprechender
Eichung zur Dosierungsanzeige herangezogen wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß ein den Motor messendes Amperemeter, ein durch den Motorstrom gesteuerter Stellmotor,
eine von diesem eingestellte Wasseruhr und von dieser betätigte Magnetventile für
die Sprühdüsen zu einem Regelkreis verbunden sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert;
es stellen dar F i g. 1 die Stromaufnahme des Antriebsmotors für das Mischwerkzeug
in Abhängigkeit von der Zeit, F i g. 2 die Stromaufnahme des Antriebsmotors des
Mischwerkzeuges in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt des Mischgutes und F
i g. 3 ein Schema einer Befeuchtungsvorrichtung zur Erzielung einer vorbestimmten
Plastizität des Mischgutes.
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In der Kurve gemäß F i g. 1 wird zunächst davon ausgegangen, daß der
Antriebsmotor für das Mischwerkzeug mit konstanter Drehzahl leer läuft. Bei progressiver
Zugabe des im wesentlichen trockenen Mischgutes ist naturgemäß ein erhöhter Motorstrom
festzustellen, der jedoch auf einem konstanten, von der Zeit unabhängigen Wert verbleibt,
sobald das in den Mischbehälter eingebrachte Mischgut hinreichend homogenisiert
ist. In dem mit »naß« bezeichneten Aufbereitungsabschnitt wird gemäß dem Verfahren
und der Vorrichtung nach der Erfindung das Mischgut zunehmend befeuchtet, was zu
einem Anstieg der Stromaufnahme bis zu einem vorgegebenen Maximalwert führt. Bei
Erreichen der angestrebten Stromaufnahme wird der Mischbehälter entleert, so daß
der Strom auf den Ausgangswert abfällt und ein neuer Aufbereitungszyklus beginnen
kann.
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Gemäß F i g. 2 steigt der vom Antriebsmotor des Mischwerkzeuges aufgenommene
Strom in dem dargestellten Bereich in Abhängigkeit von der dem Mischgut zugeführten
Feuchtigkeit. Allgemein spielen sich bei derartigen Aufbereitungsvorgängen komplizierte,
nicht lineare Vorgänge ab. Speziell bei der Aufbereitung von Formsand führt die
Ausbildung
eines Binderfihns auf den Quarzkörnern des Sandes dazu,
daß die Stromaufnahme des Antriebsmotors nicht linear von der in das Mischgut eingebrachten
Feuchtigkeit abhängt. Es versteht sich schließlich, daß die gleiche Plastizität
bzw. Formbarkeit bei einer anderen Zusammensetzung des Mischgutes durch eine veränderte
Befeuchtung erreicht wird.
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In F i g. 3 ist schematisch eine Vorrichtung zur Befeuchtung und Aufbereitung
des Mischgutes dargestellt. In das Mischgut 1 greift ein durch einen Motor 2 angetriebenes
Werkzeug 3, dessen Stromaufnahme durch ein eingezeichnetes Amperemeter 4 gemessen
wird. Durch entsprechende Eichung des Amperemeters 4 wird eine Anzeige für den Istwert
der Plastizität erstellt. Um die vorgegebene Plastizität des Mischgutes und die
dementsprechende Stromaufnahme des Antriebsmotors zu erreichen, wird ein stromabhängiger
Regelbefehl zur Feuchtigkeitsdosierung abgegeben. Dazu werden über Ausgangssignalleitungen
5 eines Reglers 6 Magnetventile 7 für die Drosselung bzw. Öffnung von Düsen 8 derart
betätigt, daß dem Mischgut die für die angestrebte Stromaufnahme erforderliche Feuchtigkeit
zugeführt wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgeführt
werden. Bei feuchten Altsanden ist insbesondere darauf zu achten, daß eine übermäßig
hohe Feuchtigkeitszugabe vermieden wird. Deshalb wird in einer Befeuchtungsstufe
1 über eine erste Reihe von Düsen 9 und eine Wasseruhr 10 eine bestimmte Feuchtigkeitsmenge
in das Mischgut eingebracht, und, nachdem sich die Feuchtigkeit in dem Mischgut
hinreichend fein verteilt hat, nach Maßgabe des Motorstromes über den Regler 6 die
weitere Befeuchtung mittels der Magnetventile 7 in einer Befeuchtungsstufe 2 vorgenommen.
Dabei kann die weitere Feuchtigkeitszugabe nach Abschluß der Befeuchtungsstufe 1
über eine Wasseruhr mit Stellmotor erfolgen.