DE19847643A1 - Verfahren zum Regenerieren von Altsand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Regenerieren von Altsand durch eine Regeneriervorrich­ tung.

Bisher wurde die Behandlung zum Regenerieren von Altsand mit einer Regeneriervorrichtung, z. B. einer absatzweise arbeitenden Regeneriervorrichtung so durchgeführt, daß sie mit einer bestimmten Menge Formsand beschickt und die Behandlungszeit in Abhängigkeit von der Formsandmenge ge­ wählt wurde. Bei einer kontinuierlich arbeitenden Regene­ riervorrichtung wurden die Behandlungsbedingungen festge­ setzt, z. B. durch Festlegen der Anzahl Zyklen der Regene­ rierbehandlung. Mußte der Regeneriergrad wegen des Ver­ wendungszweckes des Formsandes geändert werden, mußten geeignete Bedingungen einer ordnungsgemäßen, dem Regene­ riergrad entsprechenden Behandlung zuvor ermittelt wer­ den. Die Regenerierbehandlungen wurden unter solchen ge­ eigneten Bedingungen durchgeführt, um den Formsand auf ein zulässiges Niveau aufzufrischen. Da jedoch der Zu­ stand von Altsand veränderlich ist (z. B. wegen seines Wasser- oder Tongehaltes), war es schwierig, aufgefrisch­ ten Formsand mit dem zulässigen Regeneriergrad mit den vorstehend angegebenen Verfahren gleichbleibend zu errei­ chen. Folglich waren der Zustand und die Güte des aufge­ frischten Formsandes entsprechend dem Zustand und der Gü­ te des Altsandes, von dem ausgegangen wurde, veränder­ lich. Beim Herstellen von Formen unter Benutzung solchen aufgefrischten Formsandes traten verschiedene Fehler in den Erzeugnissen auf, z. B. das Fehlen erwarteter Formfe­ stigkeit

Aus diesem Grunde besteht Bedarf an einem Verfahren zum Erzeugen eines regenerierten Formsandes von gleichblei­ bendem Regeneriergrad durch Beurteilen dieses Grades wäh­ rend der Regenerierbehandlung und durch Bestimmen der Be­ handlungsdauer oder der Zahl der Behandlungszyklen auf­ grund dieser Beurteilung. Die Erfindung ist auf diesen Zweck gerichtet und hat als Aufgabe die Überwindung der vorstehend angegebenen Schwierigkeit durch Schaffung ei­ nes raschen und exakten Verfahrens zur Beurteilung des regenerierten Formsandes.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst der Grad gemessen, auf den der Formsand während der Regene­ rierbehandlung des Altsandes aufgefrischt worden ist, und der gemessene Grad wird mit einem zulässigen Regenerier­ grad verglichen. Nach dem Vergleichen folgt das Steuern des Auffrischens vom Formsand. Dies geschieht durch Ab­ brechen der Regenerierbehandlung, wenn das Vergleichser­ gebnis zeigt, daß der Formsand auf den zulässigen Grad aufgefrischt worden ist, oder durch Fortsetzen der Rege­ nerierbehandlung, wenn das Ergebnis zeigt, daß dieser Grad nicht erreicht worden ist. Bei Fortsetzung der Be­ handlung wird das Messen des während der Behandlung er­ reichten Regeneriergrades des Formsandes bis zu dem Zeit­ punkt wiederholt, in dem der zulässige Grad erreicht ist. Sodann wird die Behandlung abgebrochen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend im einzelnen anhand schematischer Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht einer Vorrichtung zum Beurteilen des Grades, auf den der Formsand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufge­ frischt worden ist, und

Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfin­ dung werden nunmehr anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt für eine erste Ausführungsform der Erfindung eine schubweise arbeitende Regeneriervor­ richtung 1. Diese umfaßt eine Öffnung 1a zum Beschicken mit (nachstehend als "Altsand S" bezeichnetem) gebrauch­ tem Formsand von oben, einer Abgabeöffnung 1b unten und einer innen angeordneten Regenerierbehandlungsvorrichtung zum Auffrischen einer bestimmten Formsandmenge. Das Rege­ nerieren des Altsandes S beginnt mit dessen Aufgabe durch den Trichter 1a in die Regeneriervorrichtung 1. Eine zweckdienliche Menge Altsand S wird aus der Regenerier­ vorrichtung 1 durch einen Probenehmer 2 entnommen, der an einem unteren Abschnitt dieser Vorrichtung angeordnet ist. Der Altsand S wird zu einer bestimmten Zeit nach Be­ ginn der Behandlung entnommen. Der Grad, auf den der vom Probenehmer 2 entnommene Altsand S regeneriert worden ist, wird dann mit einer Meßvorrichtung 3 gemessen.

Die Meßvorrichtung 3 für den Regeneriergrad des Formsan­ des und ein Speicher 4 sind mit einem Vergleicher 5 durch ein Kabel 3A bzw. 4A elektrisch verbunden. Mit dem Ver­ gleicher 5 wird der gemessene Grad, auf den der Altsand S aufgefrischt worden ist, mit dem zulässigen Grad vergli­ chen, der zuvor durch den Speicher 4 gespeichert worden ist. Das Ergebnis des Vergleichs durch den Vergleicher 5 wird einer Ausgabeeinrichtung 6 zugeleitet, die mit dem Vergleicher 5 durch ein Kabel 5A elektrisch verbunden ist. Je nach dem Ergebnis des Vergleichs durch den Ver­ gleicher 5 generiert die Ausgabeeinrichtung 6 ein Signal an eine Steuervorrichtung 7 der Regeneriervorrichtung 1, die mit der Generier- bzw. Ausgabeeinrichtung 6 durch ein Kabel 6A elektrisch verbunden ist, um die Regenerierbe­ handlung abzubrechen. Dies geschieht, wenn das Ver­ gleichsergebnis zeigt, daß der Grad, auf den der Altsand S regeneriert ist, den zulässigen Regeneriergrad erreicht hat. Wenn das Vergleichsergebnis zeigt, daß dieser Grad den zulässigen Grad nicht erreicht hat, sendet die Ausga­ beeinrichtung 6 ein Signal an die Steuervorrichtung 7, die Behandlung fortzusetzen. Die Regeneriervorrichtung 1 ist mit der Steuervorrichtung 7 durch ein Kabel 7A elek­ trisch verbunden und wird durch die Steuervorrichtung 7 zum Abbrechen oder Fortsetzen der Behandlung gesteuert.

In Fig. 3 ist als zweite Ausführungsform der Erfindung eine kontinuierlich arbeitende Regeneriervorrichtung 10 dargestellt. Ein Sandaufgabetrichter 9, der an seinem oberen Abschnitt mit einem Höhenstandsmesser 8 versehen ist, wird mit einer bestimmten Menge Altsand S beschickt, der mit einem Förderband 11 zugeführt wird. Unter dem Sandaufgabetrichter 9 ist eine Regeneriervorrichtung 10 angeordnet, die mit dem Altsand S kontinuierlich be­ schickt wird. Der Altsand S wird aus der Regeneriervor­ richtung 10 kontinuierlich an einen unteren Trichter 12 abgegeben, der unter der Regeneriervorrichtung 10 ange­ ordnet ist. Durch diese Abgabe sammelt sich der Altsand S im unteren Trichter 12 an. Seitlich vom unteren Trichter 12 ist ein Probenehmer 13 angeordnet, der eine zweckdien­ liche Menge dieses angesammelten Altsandes S entnimmt.

Der Grad, auf den der vom Probenehmer 13 entnommene Alt­ sand S aufgefrischt worden ist, wird mit einer Meßein­ richtung 14 gemessen. Dieser Grad wird mit dem zuvor in einen Speicher 15 gespeicherten zulässigen Regeneriergrad verglichen. Dieser Vergleich wird von einem Vergleicher 16 durchgeführt, der mit der Meßeinrichtung 14 für den Regeneriergrad und mit dem Speicher 15 durch ein Kabel 14A bzw. 15A elektrisch verbunden ist. Das Ergebnis des Vergleichs durch den Vergleicher 16 wird einer Ausgabe­ einrichtung 17 zugeleitet, die mit dem Vergleicher 16 durch ein Kabel 16A elektrisch verbunden ist.

Die Ausgabeeinrichtung 17 sendet das Ergebnis des Ver­ gleichs durch den Vergleicher 16 zu einer Umschaltsteuer­ vorrichtung 18, mit der sie durch ein Kabel 17A elek­ trisch verbunden ist. Wenn das Vergleichsergebnis zeigt, daß der Grad, auf den der Altsand S aufgefrischt worden ist, den zulässigen Grad nicht erreicht hat, schaltet die Umschaltsteuervorrichtung 18 einen mit der Bodenöffnung des unteren Trichters 12 verbundenes Umschaltventil 19 um, wodurch der Altsand S über eine Rückleitung 20 zum Sandaufgabetrichter 9 zurückgeleitet wird. Danach wird die Formsand-Regenerierbehandlung wiederholt. Die Rück­ leitung 20 für den behandelten Formsand ist mit einem En­ de am Umschaltventil 19 befestigt und mit dem anderen En­ de an der Öffnung des Sandaufgabetrichters 9. In der Rückleitung 20 kann eine Fördervorrichtung, z. B. ein Schneckenförderer oder eine Druckluftleitung angeordnet sein.

Wenn das Ergebnis des Vergleichs zeigt, daß der erreichte und gemessene Regenerierungsgrad des Formsandes den zu­ lässigen Grad erreicht hat, wird der regenerierte Form­ sand abgegeben, indem das Umschaltventil 19 so umgeschal­ tet wird, daß eine Verbindung zwischen dem unteren Trich­ ter 12 und einem Abgaberohr 21 hergestellt wird, das un­ ten an das Umschaltventil 19 angeschlossen ist.

Ferner können diese beiden Ausführungsformen den Grad, auf den der Altsand S regeneriert worden ist, mittels ei­ ner Vorrichtung beurteilen, von der ein Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 2 zeigt eine fotografische Vor­ richtung mit einer Kamera 22, die zur Herstellung eines Bildes die Oberseite des Altsandes S ablichtet, einer Bildverarbeitungsvorrichtung 23, die mit der Kamera 22 durch ein Kabel 22A verbunden ist, und einem Monitor 24, der mit der Verarbeitungsvorrichtung 23 durch ein Kabel 23A verbunden ist.

Der Regeneriergrad wird durch den nachstehend beschriebe­ nen Prozeß festgestellt: Die zweckdienliche Menge Altsand S wird in einen Meßbehälter 25, der unter der Kamera 22 angeordnet ist, eingegeben und plattgedrückt. Unter die­ sen Bedingungen lichtet die Kamera 22 die Oberseite des Altsandes S im Meßbehälter 25 ab, und das entsprechende Bildsignal wird der Bildverarbeitungsvorrichtung 23 zuge­ leitet. Das Bildsignal wird dann als Bild auf den Monitor 24 projiziert, der mit der Bildverarbeitungsvorrichtung 23 durch das Kabel 23A elektrisch verbunden ist. Das auf den Monitor 24 projizierte Bild wird in eine vorbestimmte Anzahl maßstäblich gleicher Teilbilder W unterteilt. Ins­ besondere ist die Maßteilung bei jedem geteilten Teilbild W gleich 5 mm im Quadrat der Oberseite des Altsandes S, die in 74000 gleich große Abschnitte geteilt ist, von de­ nen jeder zu einem einzelnen geteilten Teilbild wird. Die Größe jedes einzelnen geteilten Teilbildes W entspricht je einem Pixel. Ferner wird durch Vergleichen jedes ge­ teilten Teilbildes W mit der gespeicherten Norm-Hellig­ keit T durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 23 wird durch letztere die Anzahl der geteilten Teilbilder W au­ tomatisch gezählt, deren Farbton dunkler oder heller als die Normhelligkeit T ist.

Die Normhelligkeit T wird durch den nachstehend angegebe­ nen Prozeß bestimmt: Zuvor wird ein Vortest durchgeführt, um die Normhelligkeit T zu bestimmen. Jeder Teil des Altsandes S, der entsprechend der festgesetzten Zeit durch die schubweise arbeitende Regeneriervorrichtung 1 oder einmal oder mehrere Male durch die kontinuierlich arbeitende Regeneriervorrichtung 10 behandelt worden ist, wird auf den Monitor 24 projiziert. Abhängig vom Modell­ herstellprozeß und dem Zweck, zu dem der Formsand ge­ braucht werden soll, wird als Normhelligkeit diejenige gewählt, die für die Beurteilung der Regenerierung am be­ sten geeignet ist. Die gewählte Normhelligkeit T wird dann durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 23 gespei­ chert.

Die Feststellung des Regeneriergrades ist aufgrund der Helligkeit (insbesondere der Leuchtdichte der hellen und dunklen Teile) des Bildes möglich. Dies liegt daran, daß an den Sandkörnern des nicht regenerierten Altsandes S Bindemittel anhaftet, so daß sein Bild somit dunkel sein wird. Im Laufe der Regenerierung blättert das Bindemittel von den Sandkörnern ab, so daß sich der Farbton des Bil­ des dem - hellen - ursprünglichen Farbton der Körner nä­ hert. Je größer daher die Zahl der hellgetönten Sandkör­ ner ist, um so stärker ist der Altsand S regeneriert. Da die Maßteilung jedes geteilten Teilbildes W je einem Pi­ xel ähnlich ist, ist es wahrscheinlich, daß der helle oder der dunkle Farbton im geteilten Teilbild W er­ scheint. Selbst wenn verschiedene Farbtöne im geteilten Teilbild W erscheinen, wird dieses geteilte Teilbild W danach beurteilt, ob sein Farbton nach der Gesamthellig­ keit seines Aussehens heller oder dunkler als die Norm­ helligkeit T ist. Der Grad der Regenerierung kann deshalb durch Zählen der geteilten Teilbilder W gemessen werden, die einen helleren oder dunkleren Farbton als die Norm­ helligkeit T aufweisen, ausgedrückt in Form einer be­ stimmten Anzahl Teilbilder.

Danach wird der Grad der Regenerierung anhand des Zähler­ gebnisses der geteilten Teilbilder W gemessen. Je größer innerhalb der Teilbilder W die Anzahl Teilbilder W ist, die dunkler als die Normhelligkeit T sind, ausgedrückt in Form einer bestimmten Anzahl Teilbilder um so niedriger ist der Regenerierungsgrad. Je größer die Anzahl Teilbil­ der ist, die heller als die Normhelligkeit T sind, um so höher ist der Regenerierungsgrad.

Aus der vorstehend angegebenen Erläuterung wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur sicheren Regenerierung von Formsand schafft, der auf den zulässi­ gen Regenerierungsgrad aufgefrischt ist. Dieses Verfahren ermöglicht es auch, daß der Grad, auf den Altsand S rege­ neriert wird, rasch, auf einfache Weise und exakt beur­ teilt werden kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Regenerieren von Altsand, mit den Schritten:
während der Regenerierbehandlung Messen des Grades, auf den der Altsand aufgefrischt ist, und Vergleichen dieses gemessenen Regenerierungsgrades mit einem zulässi­ gen Regenerierungsgrad, und
Steuern der Regenerierung des Altsandes durch Abbre­ chen der Regenerierungsbehandlung, wenn das Meßergebnis zeigt, daß der zulässige Regenerierungsgrad erreicht wor­ den ist, oder durch Fortsetzen der Behandlung, wenn das Meßergebnis zeigt, daß der zulässige Regenerierungsgrad nicht erreicht worden ist, und Wiederholen der Messung des Regenerierungsgrades während der Behandlung bis zum Erreichen eines zulässigen Grades, und dann Abbrechen der Behandlung, wenn der Regenerierungsgrad den zulässigen Grad erreicht.

2. Verfahren zum Regenerieren von Altsand, mit den Schritten:
Aufgeben jeweils einer bestimmten Menge Altsand in eine absatzweise arbeitende Regeneriervorrichtung (1),
Entnehmen einer bestimmten Menge des Sandes in der Regeneriervorrichtung (1) mit einem Probenehmer (2) zum Messen seines Regenerierungsgrades während der Regene­ rierbehandlung,
mit einer Regeneriergrad-Meßvorrichtung (3) Messen des Grades, auf den der durch den Probenehmer (2) entnom­ mene Altsand regeneriert worden ist,
Vergleichen mittels eines mit der Regeneriergrad- Meßvorrichtung (3) elektrisch verbundenen Vergleichers (5) des Grades, auf den der durch den Probenehmer (2) entnommene Altsand regeneriert worden ist, mit dem zuläs­ sigen Regeneriergrad, der in einem Speicher (4) gespei­ chert ist, welcher mit dem Vergleicher (5) elektrisch verbun­ den ist,
durch eine Ausgabeeinrichtung (6), die mit dem Verglei­ cher (5) elektrisch verbunden ist, Senden eines Signals zum Fortsetzen oder Abbrechen der Regenerierbehandlung je nach dem Ergebnis des vom Vergleicher (5) durchgeführten Vergleiches,
Steuern der Arbeitsweise der Regeneriervorrichtung (1) durch eine Regenerier-Steuervorrichtung (7), die mit der Rege­ neriervorrichtung (1) und der Ausgabeeinrichtung (6) elek­ trisch verbunden ist, in Abhängigkeit von dem von der Ausgabe­ einrichtung (6) gesandten Signal.

3. Verfahren zum Regenerieren von Altsand, mit den Schrit­ ten:
Aufgeben einer bestimmten Menge von durch eine Sand­ transportvorrichtung (11) herbeigeführten Altsand in einen Sandaufgabetrichter (9),
kontinuierliches Aufgeben von Altsand aus dem Sandaufga­ betrichter (9) in eine kontinuierlich arbeitende Regenerier­ vorrichtung (10), die unter dem Sandaufgabetrichter (9) ange­ ordnet ist,
Durchführen einer Regenerierbehandlung mit der Regene­ riervorrichtung (10) an dem in diese durch den Sandaufgabe­ trichter (9) kontinuierlich aufgegebenen Altsand, wobei der Altsand zum Ansammeln kontinuierlich in einen unteren Trichter (12) ausgegeben wird, der unter der Regeneriervorrichtung (10) angeordnet ist,
Entnehmen einer bestimmten Menge des von der Regenerier­ vorrichtung (10) kontinuierlich zum Ansammeln in den unteren Trichter (12) ausgegebenen Altsandes mit einem am unteren Trichter (12) vorgesehenen Probenehmer (13),
Messen des Grades, auf den der vom Probenehmer (13) ent­ nommene Altsand regeneriert worden ist, durch eine Regenerier­ grad-Meßeinrichtung (14),
mit einem Vergleicher (16), der mit der Regeneriergrad- Meßvorrichtung (14) elektrisch verbunden ist, Vergleichen des Grades, auf den der durch den Probenehmer (13) entnommene Altsand regeneriert worden ist, mit dem zulässigen Regenerier­ grad, der zuvor in einem Speicher (15) gespeichert worden ist, welcher mit dem Vergleicher (16) elektrisch verbunden ist,
Senden des Vergleichsergebnisses an eine Regenerier- Steuervorrichtung (18) durch eine Ausgabeeinrichtung (17), die mit dem Vergleicher (16) und der Regenerier-Steuervorrichtung (18) elektrisch verbunden ist,
Wiederholen der Regenerierbehandlung des Altsandes durch Zurückleiten des Altsandes in den Sandaufgabetrichter (9) durch Umschalten eines Umschaltventils (19), das an den unte­ ren Abschnitt des unteren Trichters (12) angeschlossen ist, derart, daß der Altsand durch eine Rückleitung (20) zum Sand­ aufgabetrichter (9) zurückleitbar ist, die mit einem Ende am Umschaltventil (19) und mit dem anderen Ende an der Öffnung des Sandaufgabetrichters (9) befestigt ist, wenn das Ver­ gleichsergebnis zeigt, daß der Grad des gemessenen regenerier­ ten Sandes den zulässigen Regeneriergrad nicht erreicht hat, und Abgeben des Altsandes durch Umschalten des Umschaltventils (19), um den unteren Trichter (12) mit einem Abgaberohr (21) zu verbinden, welches mit dem Umschaltventil (19) verbunden ist, wenn der Grad, auf den der gemessene Sand regeneriert worden ist, den zulässigen Regeneriergrad erreicht.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Verfahren der Beurteilung des Regeneriergrades die Schritte umfaßt:
Fotografieren des regenerierten Formsandes mit einer Fo­ tografiereinrichtung (22), um ein Bildsignal zu erhalten, Sen­ den des Bildsignals an eine Bildverarbeitungsvorrichtung (23), die mit der Fotografiereinrichtung (22) durch ein Kabel (22A) elektrisch verbunden ist,
Projizieren eines Bildes aufgrund des genannten übertra­ genen Bildsignals auf einen Monitor (24), der mit der Bildver­ arbeitungsvorrichtung (23) durch ein Kabel (23A) elektrisch verbunden ist, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung (23) das projizierte Bild in eine bestimmte Anzahl Teilbilder unter­ teilt, um geteilte Teilbilder (W) zu erzeugen,
mit der Bildverarbeitungsvorrichtung (23) Vergleichen der Helligkeit jedes geteilten Teilbildes (W) mit einer Norm­ helligkeit (T), die zuvor gewählt und durch die Bildverarbei­ tungsvorrichtung (23) gespeichert worden ist,
mit der Bildverarbeitungsvorrichtung (23) Zählen der An­ zahl Teilbilder innerhalb der geteilten Teilbilder (W), die heller oder dunkler als die Normhelligkeit (T) sind, und Beurteilen des Grades, in dem die Anzahl Teilbilder in­ nerhalb der geteilten Teilbilder (W) heller oder dunkler als die Normhelligkeit (T) sind.

5. Verfahren zum Messen des Leuchtdichtegrades von regene­ riertem Formsand, mit den Schritten:
Fotografieren des regenerierten Formsandes mit einer Fo­ tografiereinrichtung und Projizieren einer Fotografie auf ei­ nen Monitor,
Unterteilen der projizierten Fotografie in eine bestimm­ te Anzahl Teilbilder,
Vergleichen der Helligkeit jedes geteilten Teilbildes mit der Normhelligkeit, die zuvor gewählt und gespeichert wor­ den ist, und
Zählen der Anzahl Teilbilder innerhalb der geteilten Teilbilder, die heller oder dunkler als die Normhelligkeit sind.