DE1959681C3

DE1959681C3 - Verfahren zur Ermittlung des Innenvolumens von Hohlkörpern und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1959681C3
Application number: DE19691959681
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: EGON EVERTZ KG 5650 SOLINGEN
Current assignee: EGON EVERTZ KG 5650 SOLINGEN
Priority date: 1969-11-28
Filing date: 1969-11-28
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE1959681B2; DE1959681A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur

Ermittlung des Innenvolumens von Hohlkörpern, die einen von einfachen geometrischen Formen abweichenden, größeren Innenraum besitzen, wobei in den Hohlkörper ein sein Volumen im wesentlichen ausfüllender Füllkörper bekannten Außenvolumens derart eingebracht wird, daß zwischen ihm und der Innenwandung ein Spalt besteht, und daß der Spaltraum mit einem fließfähigen Stoff bis zu einer bestimmten Höhe aufgefüllt wird, und daß anschließend das Volumen des eingefüllten Stoffes ermittelt wird. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren der gattungsgemäßen Art ist nach der GB-PS 11 04 966 bekannt. Als fließfähiger Stoff wird dabei eine Flüssigkeit verwendet, die eine Membrane

μ erforderlich macht, welche zwischen dem Füllkörper und die Innenwandung des zu bestimmenden Innenvolumens gebracht wird. Bei größeren Innenräumen bereuet eine derartige Ermittlung des Innenvolumens durch sogenanntes Auslitern jedoch Schwierigkeiten, die vor allem bei im Vergleich zu ihrem Durchmesser wesentlich größere Höhen aufweisenden Hohlkörpern, u/!f> mcKpcnnrlprp Kai QtaMu/f»r!r c^rtLillon Kuciphpn

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- Derartige Gegenstände müssen nämlich auf eine absolut

dichtende Unterlage gestellt werden, die unter Betriebsbedingungen in der Regel nicht zur Verfügung steht In liegender Anordnung weisen derartige Gegenstände zwei sich gegenüberliegende öffnungen auf, deren Abdichtung gegen das Ausfließen von Flüssigkeiten gleichfalls schwierig ist Anstelle von Flüssigkeiten sind auch bereits andere fließfähige Stoffe verwendet worden, so zum Beispiel Sand nach der US-PS 23 53 792 oder Rübensamen nach der GB-PS 1 08 512. Im Falle der Anwendung von Sand können sich die Korndurchmesser wie 1 :2 verhalten, während bei Rübensamen gleichfalls infolge der natürlichen Schwankungsbreite von Naturerzeugnissen mit einem beträchtlichen Bereich für die Durchmesser gerechnet werden muß. Diese Unterschiede in den Korngrößen führen zu unterschiedliehen Raumerfüllungen, so daß sich je nach Körnungsanalyse, die wiederum von mehr oder wen-ger guten Durchmischungen abhängig ist, unterschiedliche Meßwerte ergeben. Beispielsweise können sich im Bereich einer Schüttung Hohlräume bzw. Bitickenbildungen ergeben, auf deren Ausmaß wiederum die Breite des Spaltes, der zwischen dem Innenraum und dem Füllkörper verbleibt von Bedeutung ist So wird vor allem bei einem sehr schmalen Spalt die Ausbildung von nicht ausgefüllten Brückenräumen begünstigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den störenden Einflüssen auf die Ermittlung des Innenvolumens von Hohlkörpern, wie sie vorstehend dargelegt worden sind, Rechnung zu tragen. Es sollen also die bei der Ausliterung mit Flüssigkeiten bestehenden Schwierigkeiten einerseits sowie die auf unterschiedlicher Raumerfüllung stehenden Meßstörungen andererseits in Fortfall kommen.

Bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als fließfähiger Stoff Granulat aus unter dem Gewicht seiner Schütthöhe formbeständigen Kugeln aus Kunststoff verwendet wird, die von gleichmäßigem Durchmesser sind, und daß die Breite des Spaltes zwischen Hohlkörper und Füllkörper ar. keiner Stelle den 2,5fachen Wert des Kugeldurchmessers unterschreitet.

Als Kugeldurchmesser wird zweckmäßig ein gleichmäßiger, zwischen etwa 0,5 und 2 mm liegender Wert gewählt.

Auf diese Weise ist einerseits eine gleichmäßige Ausfüllung des Spaltes zwischen Füllkörper und dem Innenraum gewährleistet. Andererseits können Entmischungen nicht auftreten, weil die Kugel von unter sich gleichen Durchmessern sind. Auch ist es bei den in Betracht kommenden Schütthöhen ausgeschlossen, daß etwa durch Verformung der Kugeln Meßfehler entstehen könnten.

Die Einfüllung der Kugeln in eine den Füllkörper bereits enthaltende Kokille oder in einen ähnlichen Hohlkörper erfolgt bei stehendem Hohlkörper bereits zufriedenstellend unter dem Einfluß der Schwerkraft Dies läßt sich aber noch dadurch begünstigen, daß die Kugeln mittels eines an einer von seiner Einfüllstelle beabstandeter Stelle bestehenden Unterdruckes eingefüllt werden. Dies ermöglicht es insbesondere auch, die 6υ Kokille bzw. den Hohlkörper in liegendem Zustand zu vermessen.

Um zu einer Funktion des Volumens in Abhängigkeit von der Längserstreckung der Kokille bzw. des Druckkörpers zu kommen, wurden die Kugeln nach 6> Einfüllen des Füllkörpers zumindest teilweise in vorbekannten Voiumenmengen emgeiüiii und die Füllhöhen am Füllkörper jeweils nach einer Einfüllung ermittelt Man kann auf diese Weise eine Vielzahl von einzelnen Meßhöhen aufnehmen, so daß sich die Funktion des Volumens in Abhängigkeit von der Höhe mit großer Genauigkeit darstellen läßt

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es weiterhin, mit verhältnismäßig wenig Aufwand zu einem fest vorgegebenen Volumen die Längserstreckung bzw. die Höhe der Kokille bzw. des Hohlkörpers festzustellen. Dabei sind die am Füllkörper ermittelbare Höhe bzw. Längserstreckung einerseits und das Kugelvolumen andererseits zunächst noch zwei unbekannte Größen. Nach Einbringen des Füllkörpers wird zunächst eine dem vorgegebenen Volumen unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Füllkörperhöhe etwa entsprechende, bekannte Kugelmenge eingefüllt Danach wird in Verbindung mit der erreichten Füllkörperhöhe das hierbei bestehende, tatsächliche Volumen ermittelt Schließlich werden eine oder mehrere Veränderungen, und zwar zweckmäßigerweise Zusätze, zur eingefüllten Kugelmenge mit der Maßgabe vorgenommen, daß eine hinreichende Übereinstimmung zwischen dem vorgegebenen Volumen und demjenigen der jeweils insgesamt eingefüllten Kugelmenge in Verbindung mit demjenigen der erreichten Höhe des Füllkörpers besteht. Schließlich wird bei hinreichender Annäherung an den vorgegebenen Volumenwert die Höhe markiert.

Nach dem Einfüllen der Kugeln und der Ermittlung der Füllhöhe werden die Kugeln mittels einer Absaugeeinrichtung zweckmäßig in ein Aufnahmegefäß eingesaugt. Dabei kann man z. B. so vorgehen, daß man den Füllkörper zunächst herauszieht und sich die unten in der Kokille bzw. im Hohlraum ansammelnden Kugeln mittels eines Staubsaugers absaugt. Dies läßt sich vorteilhaft auch damit verbinden, daß im Aufnahmegefäß vor Ermittlung der Kugelmenge eine Abscheidung von Verunreinigungen der Kugeln vorgenommen wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt stets einen Füllkörper, dessen Außenvolumen in Abhängigkeit von seiner Längserstreckung vorbekannt und dessen jeweilige Längserstreckung meßbar ist. Dabei kann der Füllkörper als Hohlkörper ausgeführt werden. Die Messung wird dadurch begünstigt, daß er zumindest bereichweise eine durchsichtige Wandung aufweist, in deren Bereich sich vorteilhaft auch eane Meßskala seiner Längserstreckung befindet. In den hohlausgeführten Füllkörper lassen sich weiterhin besonders einfach Mittel zur Messung seiner jeweiligen Längserstreckung einbringen. Dies kann z. B. im einfachsten Fall eine Meßlatte oder ein höhenverstellbares Beobachtungsspiegelsystem sein.

Der Einfüllung der Kugeln unter Unterdruck dient ein druckdicht ausgeführter Füllkörper, der an einen Zugerzeuger anschließbar ist und an von der für die Einfüllung der Kugel beabstandeter Stelle siebartig durchbrochen ist, wobei die Sieböffnungen kleiner als der Kugeldurchmesser sind. Die genannte, beabstandete Stelle kann sowohl am der Einfüllstelle gegenüberlie genden Ende des Füllkörpers als auch in der Mitte des Füllkörpers liegen. Im letztgenannten Falle besteht der Vorteil, daß man die Kokille bzw. den Hohlkörper von seinen beiden Enden her mit Kugeln füllen kann, wobei dann der Weg zur Ansaugstelle verkürzt ist und ein entsprechend höheres Druckgefälle erhalten bleibt.

Der Füllkörper wird weiterhin mit einer oder zwei ihn dichtend abschließenden Scheiben ausgeführt, die einen der Längsei sireckung der Kokille bzw. des Hohlkörper» entsprechenden Abstand voneinander aufweisen und

den Füllkörper mit dem vorgesehenen Wandspalt in der Kokille bzw. im Hohlkörper halten. Eine der beiden Scheiben IaBt sich dabei mit einem Anschluß für ein Saugaggregat ausführen, dem ein Auffanggefäß vorgeschaltet wird, das in bezug auf den Kugeldurchmesser kleinere Durchtriusöfinungen aufweist. Somit kommt es beim Absaugen nach vorgenommener Füllung zugleich zur Abscheidung von Stäuben und ähnlichen Verunreinigungen, so daß sich eine exakte Gewichtsermittlung der eingefüllten Kugeln vornehmen läßt.

Für die Verwendung in unterschiedlich geformten Kokillen bzw. Hohlkörpern läßt sich der Füllkörper zweckmäßig aus mehreren Einzelabschnitten zusammensetzen. Darüber hinaus kann er auch aus hinreichend starren Wänden zusammenfaltbar ausgeführt sein.

Die Erfindung sei weiterhin anhand der sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen veranschaulicht. Darin zeigt

F i g. 1 das erfindungsgemäße Verfahren bei einem stehenden Hohlkörper, während

Fig.2 das erfindungsgemäße Verfahren in Anwendung auf einen liegenden Hohlkörper wiedergibt.

Gemäß F i g. 1 ist die Kokille 1 oder ähnlicher, beispielsweise konisch ausgebildeter Hohlkörper auf eine hinreichend glatte Unterlage 2 aufgesetzt. Mit dem erwähnten Abstand von der Innenwandung der Kokille 1 ist der Füllkörper 3 gleichfalls auf die Unterlage 2 gestellt. Der Spaltraum 4 ist mit Kugeln ausgefüllt worden, deren Schüttgewicht vorbekannt ist; in diesem Falle war das Gesamtvolumen zu ermitteln, so daß Kugeln bis zur Höhe der Oberkante eingefüllt wurden. An der Meßskala 6 des Füllkörpers wird die Höhe der Oberkante 5 abgelesen, woraufhin der Füllkörper 6 herausgenommen und die sich dann unten im Hohlkörper ansammelnden Kugeln abgesaugt und schließlich abgewogen wird. Bei einer A-isführung des Füllkörper mit einer teilweise durchsichtigen Wandung 7, die gleichzeitig die Meßskala trägt, kann man ohne weiteres in der beschriebenen Weise auch das Volumen in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe ermitteln, in dem man jeweils bekannte Kugelmengen aufeinanderfolgend einfüllt. Gleichfalls läßt sich auf diese Weise, wie beschrieben, iterativ zu einem vorgegebenen Volumen

ι« die Höhe ermitteln.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die Kokille 1 bzw. eiti ähnlicher Hohlkörper in liegendem Zustand zu vermessen. Zu diesem Zweck ist der Füllkörper 8 endseitig mit Scheiben 9 und 10 versehen, von denen

is z. B. eine als Ringscheibe ausgebildet und auf dem Füllkörper 8 verschieblich sein kann. Diese, den Füllkörper 8 tragenden Scheiben werden mit Unterlegstücken 11 so abgestützt, daß sich der beabsichtigte Spalt 4 zwischen dem Füllkörper und der Innenwandung der Kokille bzw. des Hohlkörpers ergibt. Ein Ende 12 des hohlausgeführten Füllkörpers 8 besitzt einen verschließbaren Anschluß 13, der mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Zugerzeuger verbunden ist. Der Mittelabschnitt 14 des Füllkörpers 8 ist siebartig durchbrochen, so daß beim Anschluß des Zugerzeugers ein zur Mitte hin wirksames Druckgefälle besteht. Hierdurch können die mittels der beiden Trichter 15 und 16 aufgegebenen Kugeln angesaugt werden. Nach der erreichten Füllung werden durch den am unteren Teil einer der beiden Seiten vorgesehenen Anschluß 17 die Kugeln mit dem Zugerzeuger abgesaugt, wobei die in den Beutel 18 gelangen dem sie schließlich zum Zwecke der Gewichts- oder auch Volumenermittlung entnommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zcichnunccn

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zur Ermittlung des Innenvolumens von Hohlkörpern, die einen von einfachen geometrischen Formen abweichenden, größeren Innenraum besitzen, wobei in den Hohlkörper ein sein Volumen im wesentlichen ausfüllender Füllkörper bekannten Außenvolumens derart eingebracht wird, daß zwischen ihm und der Innenwand ein Spalt besteht, und daß der Spaltraum mit einem fließfähigen Stoff bis zu einer bestimmten Höhe aufgefüllt wird, und daß anschließend das Volumen des eingefüllten Stoffes ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als fließfähiger Stoff Granulat aus unter dem Gewicht seiner Schütthöhe formbeständigen Kugeln aus Kunststoff verwendet wird, die von gleichmäßigem Durchmesser sind, und daß die Breite des Spaltes zwischen Hohlkörper und Füllkörper an keiner Stelle den 2,5fachen Wert des Kugel-Durchmessers unterschreitet
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Kugeldurchmesser einen gleichmäßigen, zwischen etwa 0,5 mm und etwa 2 mm liegenden Wert besitzt
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln mittels eines an einer von seiner Einfüllseite beabstandeter Stelle bestehenden Unterdruckes eingefüllt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln nach Einbringen des Füllkörpers wenigstens teilweise in vorbekannten Volumenmengen eingefüllt und die Füllhöhe am Füllkörper jeweils nach einer Einfüllung ermittelt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß für die Ermittlung einer einem vorgegebenen Volumen entsprechenden Höhe der Kokille bzw. des Hohlkörpers nach Einbringen des Füllkörpers zunächst eine dem vorgegebenen Volumen unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Füllkörperhöhe etwa entsprechende, bekannte Kugelmenge eingefüllt wird, und daß danach in Verbindung mit der erreichten Füllkörperhöhe das hierbei bestehende, tatsächliche Volumen ermittelt wird, und daß schließlich eine oder mehrere Veränderungen der eingefüllten Kugelmenge mit der Maßgabe vorgenommen werden, daß eine hinreichende Übereinstimmung zwischen dem vorgegebenen Volumen und demjenigen der insgesamt eingefüllten Kugelmenge sowie demjenigen der erreichten Höhe des Füllkörpers besteht, woraufhin diese Höhe markiert wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln nach dem Einfüllen und der Ermittlung der Füllhöhe mittels einer Absaugeeinrichtung in ein Aufnahmegefäß eingesaugt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmegefäß vor Ermittlung der Kugelmenge eine Abscheidung von Verunreinigungen des Granulates vorgenommen wird.
8. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Füllkörper (3, 8) umfaßt, dessen Außenvolumen in Abhängigkeit von seiner Längserstreckung vorbekannt und dessen ipwpilicyf» I äncrcprctrer^Ulino mpRKar ict
zeichnet, daß der Füllkörper (3, 8) als Hohlkörper ausgeführt ist und zumindest bereichsweise eine durchsichtige Wandung (7) aufweist
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Füllkörper (3, 8) im Bereich seiner durchsichtigen Wandung (7) mit einer Meßskala (6) für seine Längserstreckung versehen ist
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, ίο dadurch gekennzeichnet daß in den Füllkörper (3,8) Mittel zur Messung seiner jeweiligen Längserstrekkung einbringbar sind.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß der Füllkörper (3, 8)

is druckdicht ausgeführt, an einen Zugerzeuger anschließbar und an von der für die Einfüllung der Kugeln beabstandeter Stelle (14) siebartig durchbrochen ist, wobei die Sieböffnungen kleiner als die Kugeldurchmesser sind.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der Füllkörper (8) ein oder zwei ihn dichtend abschließende Scheiben (9, 10) besitzt die einen der Längserstreckung der Kokille (1) bzw. des Hohlkörpers entsprechenden Abstand voneinander aufweisen und den Füllkörper (8) mit dum vorgesehenen Spalt in der Kokille (1) bzw. im Hohlkörper halten.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß eine der Scheiben einen Anschluß (13) für ein Saugaggregat besitzt und ein zwischenzuschaltendes Auffanggefäß (18) mit in bezug auf den Kugeldurchmesser kleineren Durchtrittsöffnungen versehen ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper aus mehreren Einzelabschnitten zusammensetzbar ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß der Füllkörper zusammenfaltbar ausgeführt ist.