DE2027727A1 - Method and device for measuring the compressive strengths of ver formable bodies - Google Patents

Description

'1Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Druckfestigkeiten von verformbaren Körpern' Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Druckfestigkeit von verformbaren Körpern, insbesondere Gießereiformstoffen. Verformbare Körper können ihre Gestalt unter der Einwirkung von Kräften zerstörungsfrei ändern.'1Method and device for measuring the compressive strengths of deformable Bodies The invention relates to a method and a device for measuring the compressive strength of deformable bodies, especially foundry mold materials. Deformable bodies can change their shape under the action of forces in a non-destructive manner change.

Die Frfindunz findet vorteilhaft Anwendung zum Messen der Druckfestigkeiten von Körpern, die aus mit Bindemitteln verkitteten Körnern bestehen. Körnige, mit Bindemittel versehene Stoffe werden verwendet beispielsweise für den Straßenbau, als Bausteine in der Bauindustrie oder auch als Feuerfeststoffe. Aus der Gruppe der Feuerfeststoffe sind insbesondere zu erwahnen die Gießereiformstoffe, die als tongebundene Naßgußformsande infolge ihrer Biegsamkeit in hohem MaBJe verformbar sind.The finding is advantageously used for measuring compressive strengths of bodies consisting of grains cemented with binding agents. Grainy, with Materials with binding agents are used, for example, for road construction, as building blocks in the construction industry or as refractory materials. From the group the refractories are in particular to mention the foundry mold materials, which, as clay-bound wet casting sand, can be deformed to a high degree due to its flexibility are.

Zur Prüfung der Plastizität von Ton-Wasser-Gemischen wurde bereits vorgeschlagen, einen Prüfkörper als Rohr auszubilden, dieses Rohr an seinen beiden Enden zu umklammern und unter Torsionsbeanspruchung zu verwinden. Da körnige Baustoffe der vorgenannten Art, insbesondere Gießereiformstoffe, bei ihrer Anwendung praktisch nicht auf Torsion beansprucht werden, geben Meßwerte über das Verhalten eines Rohrkörpers bei einer Torsionsbeanspruchung keinen Aufschluß über die Gebrauchseigenschaft des Stoffes in der Praxis, weil in dieser die Stoffe überwiegend auf Druck beansprucht werden.To test the plasticity of clay-water mixtures has already been proposed to design a test body as a tube, this tube on both of them To clasp the ends and twist them under torsional stress. Because granular building materials of the aforementioned type, in particular foundry mold materials, practical in their application are not subjected to torsion stress, give measured values about the behavior of a tubular body in the case of torsional stress, no information about the performance characteristics of the Substance in practice, because in this the substances are mainly subject to pressure will.

Zur Messung der Druckfestigkeit von verformbaren Körpern, die sich aus mit Bindemitteln verkitteten Körnern zusammensetzen, wurde bisher der ert der Verformbarkeit weder erkannt noch genutzt.To measure the compressive strength of deformable bodies that are composed of grains cemented with binding agents, has so far been the most popular Deformability neither recognized nor used.

Die Körper wurden entweder einen Druck-, Zug- oder Scheerkraft mit einer ansteigenden Belastung solange ausgesetzt, bis diese zu Bruch gingen. Bei diesen Prüfungen wurde nur der Wert der Höchstfestigkeit ermittelt und entsprechend als Druck-, Zug-oder Scheerfestigkeit festgehalten.The bodies were either using a compressive, tensile or shear force exposed to increasing loads until they broke. at Only the value of the maximum strength was determined for these tests and accordingly recorded as compressive, tensile or shear strength.

Da die Ermittlung einer Festigkeitsart, z.B. der DruckSestigkeit, allein zur Beurteilung der Gebrauchsfähigkeit in der Regel nicht ausreichend ist, wurden zur Beurteilung eines Körpers mehrere Prüfverfahren angewendet, so beispielsweise in Verbindung mit der Druckfestigkeit die Prüfung der Naßfe-stigkeit. Das erfordert nicht nur einen hohen Zeitaufwand, sondern auch verschiedene, dem gewählten Prüfverfahren entsprechend ausgebildete Meßgeräte.Since the determination of a type of strength, e.g. the compressive strength, is usually not sufficient to assess the usability alone, several test methods have been used to assess a body, for example in connection with the compressive strength the test of the wet strength. That requires not only a high expenditure of time, but also different, depending on the selected test method appropriately trained measuring devices.

Die vorliegende Erfindung geht einen anderen Weg und schlägt zum Messen der Druckfestigkeiten von verformbaren Stoffen, insbesondere Gießereifornstoffen, erfindungsgemäß vor, daß der Prüfkörper fortlaufend mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeit gestaucht und der sich mit zunehmendem Verstauchungsgrad ändernde Verformungswiderstand (Druckfestigkeit) des Prüfkörpers fortlaufend aufgezeichnet ist.The present invention takes a different approach and proposes measuring the compressive strength of deformable materials, especially foundry materials, according to the invention that the test body continuously with less constant Speed compressed and that changes with the increasing degree of sprain Deformation resistance (compressive strength) of the test specimen is recorded continuously is.

Wach der Erfindung wird somit der Prüfkörper nicht einer steigenden Belastung mit unterschiedlicher Längenabnahme pro Zeiteinheit ausgesetzt, sondern er wird mit gleicher Längenabnahme pro Zeiteinheit gekürzt bzw. gestaucht.According to the invention, the test specimen is therefore not a rising one Loads with different length reductions per unit of time, but rather it is shortened or compressed with the same decrease in length per unit of time.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der Prüfkörper fortlaufend mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeit gestaucht und der nach Erreichen der Höchstfestigkeit mit zunehmenden Stauchungsgrad abnehmende Verformungswiderstand (Druckfestigkeit endes Prüfkörpers fortlaufend aufgezeichnet wird.In a further embodiment of the invention it is proposed that the test specimen is continuously compressed at a low, constant speed and after reaching the maximum strength with increasing degree of compression decreasing deformation resistance (compressive strength of the test specimen continuously is recorded.

Zum Stauchen wird der Prüfkörper in einfacher Weise zwischen zwei parallelen Platten eingesetzt, wobei die Platten mit geringer Geschwindigkeit einander zubewegt werden. Dabei wird der während der Stauchung auf die Platten von dem Prüfkörper ausgeübte Gegendruck fortlaufend auf eine praktisch weglos arbeitende Druckmeßdose und von dieser die erhaltenen Werte auf einen Schreiber ilbertragen.For upsetting, the test specimen is simply placed between two parallel plates are used, the plates at low speed against each other to be moved. In this case, the test piece is removed from the test specimen during compression onto the plates exerted counter pressure continuously on a practically pathless working pressure cell and from this transfer the values obtained to a recorder.

Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Prüfverfahrens besteht darin, daß die den Prüfkörper stauchende Platte durch eine von einem Synchronmotor angetriebene Schraubspindel bewegt ist. In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wiK vorgeschlagen, daß in Verlängerung der Antriebswelle des Synchronmotors eine mit Feingewinde ausgebildete Antriebswelle vorhanden ist, silber die ein mit Innengewinde versehenes Druckstück geschraubt ist, das durch eine Sperre, insbesondere in Gestalt einer Bremse, an einer Drehung verhinderbar ist Die Meßdose kann nach weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung auch zwischen dem DruckstÜck und der den Prüfkörper stauchenden Platte angeordnet sein. Fs ist jedoch auch möglich, daß die eine, den Prüfkörper haltende Platte der Einspannvorrichtung an dem Druckstück und die andere Platte an der Meßdose anliegt.A particularly advantageous device according to the invention for performing of the test method consists in that the plate compressing the test specimen through a screw spindle driven by a synchronous motor is moved. In further inventive embodiment wiK proposed that as an extension of the drive shaft the synchronous motor has a drive shaft with a fine thread, silver which has an internally threaded pressure piece screwed through a lock, in particular in the form of a brake, can be prevented from rotating The load cell can, according to a further embodiment according to the invention, also between the pressure piece and the plate compressing the test specimen be arranged. Fs is however, it is also possible that the one plate holding the specimen the clamping device rests against the pressure piece and the other plate rests against the load cell.

Die Meßdose erfindungsgemäßer Ausbildung besteht aus zwei plangeschliffenen, einen Hohlraum einschliessenden Platten, wobei in den Hohlraum zwischen beiden Platten eine von einer elektrischen Luftpumpe ausgehende Luft leitung mündet und diese Luftleitung eine zu einem Luftschreiber führende Abzweigung aufweist.The load cell according to the invention consists of two ground flat, plates enclosing a cavity, being in the cavity between the two plates an outgoing air line from an electric air pump opens and this air line has a junction leading to an air pen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bringt den Vorteil, daß mittels eines einzigen und schnell durchfilhrbaren Versuches zwei Kennwerte gleichzeitig erhalten werden.The application of the method according to the invention has the advantage that by means of a single and quick test, two parameters can be obtained at the same time.

Der eine Kennwert ist der Höchstwert der Festigkeit der auch mit der bekannten Druckfestikeitsprüfung zu erhalten ist und der andere Kennwert ist der mit dem erfindungsgemuren Verfahren zu erhaltende Verformbarkeitswert, der durch die Festigkeitsänderung als Folge einer zunehmenden Stauchung des Prüfkörpers definiert ist, insbesondere nach überschreiten des Festigkeitshöchstwertes. Dieser Verformbarkeitswert gibt nun erstmals in gleicher Messung den Bezugsstand des Formsandes an, für den der Festigkeitshöchstwert gilt.The one characteristic value is the maximum value of the strength that also corresponds to the known pressure resistance test can be obtained and the other characteristic value is the deformability value to be obtained with the method according to the invention, which is achieved by defines the change in strength as a result of increasing compression of the test specimen especially after the maximum strength value has been exceeded. This deformability value is now for the first time in the same measurement the reference level of the molding sand for which the maximum strength value applies.

Die Erfindung wird in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die bekannte Prüfmethode zur Ermittlung der Druckfestigkeit eines verformbaren Körpers in schematischer Darstellung, Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung der Verformbarkeit, Fig. 3 eine beispielshafte Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Stauchung eines Prüfkörpers erhaltenen Kurvenverlaufes, Fig. 4 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Verformbarkeitsprafgerät, Fig. 5 ein beispielhaftes Festigkeits-Verformbarkeits-Schaubild zur Überwachung und Steuerung des Betriebssandes einer Gießerei.The invention is made in conjunction with the following drawings explained in more detail. In the drawings: Fig. 1 shows the known test method for Determination of the compressive strength of a deformable body in a schematic representation, FIG. 2 shows the method according to the invention for testing deformability, FIG. 3 shows a exemplary representation of a according to the method according to the invention during compression of a test body obtained curve shape, Fig. 4 in side view and partially in section in a schematic representation of a deformability testing device according to the invention, 5 shows an exemplary strength-deformability graph for monitoring and control of the operating sand of a foundry.

Bei der bekannten Prüfung der Druckfestigkeit eines Prüfkörpers, bei dernur der Druckfestigkeitshöchstwert ermittelt wird, wird nach der schematischen Darstellung in Fig. 1 der Prüfkörper einer ständig ansteigenden Belastung mit einem Lastanstieg A p von 25 plcm2 pro sec. Nach der Normvorschrift DIN 52401 bis zum Bruch des Prüfkörpers ausgesetzt. Der Prüfkörper Wo hat dabei, wie die ersten drei Darstellungen zeigen, trotz steigender Belastçung eine nahezu gleiche Höhe hl. Bei größerer Belastung wird der zusammengestaucht, bis er schließlich bei der Höchstbelastung schlagartig zerdrückt wird.In the known test of the compressive strength of a test piece, at which only the maximum compressive strength value is determined is based on the schematic Representation in Fig. 1 of the test specimen of a constantly increasing load with a Load increase A p of 25 plcm2 per sec. According to the DIN 52401 standard up to Exposed to fracture of the test specimen. The test body Wo has, like the first three Representations show, in spite of increasing loads, an almost same Height hl. When the load is greater, it is compressed until it finally closes the maximum load is suddenly crushed.

Das erfindungsgemäße Verfahren, schematisch in Fig. 2 dargestellt, besteht darin, einen Prüfkörper fortlaufend mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeitsstauchung oder in anderen Worten mit gleichbleibender Längenabnahme pro Zeiteinheit zu stauchen bzw. zu verkürzen. Dazu ist der Prüfkörper ebenfalls nach der Norm DIN 52401 hergestellt und hat eine Länge von 50 mm bei einem Durchmesser von 50 mm.The method according to the invention, shown schematically in FIG. 2, consists in a test body continuously with a low constant velocity compression or in other words to compress with a constant decrease in length per unit of time or to shorten it. For this purpose, the test specimen is also manufactured in accordance with the DIN 52401 standard and has a length of 50 mm with a diameter of 50 mm.

Die nach der Erfindung angewendete Stauchung erfolgt besonders vorteilhaft mit einer Geschwindigkeit von 2mm/min., d.h. um 45 seiner Anfangslänge pro minute. Fig. 2 zeigt die konstante Längenabnahme des Prüfkörpers. Die angegebenen Pfeile innerhalb der Prtifkörper stellen den Widerstand des Prüfkörpers gegen die Verformung durch Stauchung dar. Die resultierende Gegenkraft ändert sich selbsttätig und in einer der Prüfkörperzusammensetzung entsprechenden charakteristischen Weise, wobei Fig. 2 zeigt, daß diese resultierende Gegenkraft mit steigender Stauchung unterschiedliche Werte in der Weise aufweist, daß die Widerstandskraft zunächst ansteigt und später im Verlaufe der Prilfung wieder abfällt.The compression used according to the invention is particularly advantageous at a speed of 2mm / min., i.e. by 45 of its initial length per minute. Fig. 2 shows the constant decrease in length of the test specimen. The indicated arrows inside the specimen represent the resistance of the specimen to deformation by compression. The resulting counterforce changes automatically and in a characteristic manner corresponding to the test body composition, wherein Fig. 2 shows that this resultant counterforce varies with increasing compression Has values in such a way that the resistance increases first and later falls again in the course of the test.

Die durch eine Stauchung nach Fig. 2 erhaltenen Gegenkräfte sind als Festigkeitskurve in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeit einen Kurvenzug in Glockenform mit einer unendlichen Anzahl von einzelnen Festigkeitswerten, die sich als Folge einer ständigen Änderung des Sandkörpergefüges durch die Stauchung in Verbindung mit der fortlaufenden Aufzeichnung ergeben.The opposing forces obtained by upsetting according to FIG. 2 are as Strength curve shown in FIG. 3. Fig. 3 shows a curve in the shape of a bell with an infinite number of individual strength values that result as a result a constant change in the structure of the sand body due to the upsetting result with the continuous recording.

Nach einem steilen Anstieg ergibt sich der Höchstfestigkeitswert @' D in p/cm2. Dieser Höchstfestigkeitswert @ D entspricht dem Wert, der auch bei der konventionellen Druckfesti.gkeitsprüfung nach Fig. 1 erhalten wird, wobei jedoch, wie vorheschrieben, bei dieser bekannten Prüfung nur dieser eine Wert d D festgehalten wird.After a steep increase the maximum strength value is obtained @ ' D in p / cm2. This maximum strength value @ D corresponds to the value that is also used for the conventional pressure resistance test according to Fig. 1 is obtained, however, As prescribed, only this one value d D is recorded in this known test will.

Nach der vorliegenden Erfindung werden insbesondere die Druckfestigkeiten nach Überschreiten des Höchstfestigkeitswertes aufgezeichnet und der Beurteilung zugrundegelegt.According to the present invention, the compressive strengths in particular recorded after exceeding the maximum strength value and the assessment based on.

Dies ist möglich, weil bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Prüfkörper nach Erreichen seiner I30chstfestigkeit nicht sofort zusammenbricht, sondern seine Festigkeit zufolge der nur langsamen Verformung bzw. Längenänderung pro Zeiteinheit weiterhin behält und entsprechend gemessen wird.This is possible because when using the method according to the invention the test specimen does not collapse immediately after reaching its ultimate strength, but its strength due to the slow deformation or change in length per unit of time and is measured accordingly.

Die Festigkeit nimmt nach Erreichen der Höchstfestigkeit d D fortlaufend ab. Es ergibt sich in den meisten Fillen ein fast linearer Kurvenast B. Dieser Teil B der Festigkeitskurve wird zur Bestimmung der Verformbarkeit herangezogen.The strength increases continuously after reaching the maximum strength d D away. In most cases there is an almost linear branch B of the curve. This part B of the strength curve is used to determine the deformability.

Um eine möglichst schnelle Auswertung und einfache Beschreibung der Verformbarkeit zu gewährleisten, wird der Winkel zwischen dem Kurvenast B und der Senkrechten als dimensionsloser Verformbarkeitswert definiert. Dieser Verformbarkeitswert ist durch Anlegen eines Winkelmessers an die Kurve sofort auf einfache Weise zu ermitteln. Der Verformbarkeitswert hängt als Relativwert naturgemäß von den einmal gewählten Versuchsbedingungen ab und ändert sich demzufolge mit geänderten Versuchsvoraussetzungen. Verformbarkeitswerte können untereinander nur nach Prüfungen unter gleichen Versuchsvoraussetzungen verglichen werden. Aus dem Relativwert der Verformbarkeit können jedoch auch auf einfache Weise die absoluten Maßzahlen des Festigkeitsverlustes in p/cm2 als Funktion des Verformungsgrades berechnet werden.To enable the quickest possible evaluation and a simple description of the To ensure deformability, the angle between the curve branch B and the Vertical defined as a dimensionless deformability value. This deformability value can be closed immediately and easily by placing a protractor on the curve determine. As a relative value, the deformability value naturally depends on the once selected test conditions and changes accordingly with changed test conditions. Deformability values can only be compared with one another after tests under the same test conditions be compared. From the relative value of the deformability, however, can also be on simply the absolute dimensions of the loss of strength in p / cm2 as a function the degree of deformation can be calculated.

Die Skala der Verformbarkeitswerte reicht von 0 bis 90. Ein Stoff mit einem Verf.ormbarkeitswert 0 - dies entspricht einem senkrechten Kurvenabfall nach Erreichen des Festigkeitshöchstwertes D - wäre also glasartig spröde; ein Stoff mit einem erformbarkeitswert von 90 - dies würde einem horizontalen Kurvenverlauf entsprechen - wäre hdchstplastisch und unendlich verformbar. Die Verformbarkeitswertes tongebundener Naßformsande für die Gießereiindustrie liegen in weiten Grenzen innerhalb dieser Skala.The deformability values range from 0 to 90. A substance with a formability value of 0 - this corresponds to a vertical slope of the curve after reaching the maximum strength value D - would be glass-like brittle; a material with a malleability value of 90 - this would be a horizontal curve correspond - would be most plastic and infinitely deformable. The deformability value clay-bound wet molding sands for the foundry industry are within wide limits this scale.

Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße Verformbarkeitsprüfgerät.4 shows the deformability tester according to the invention.

Der Prüfkörper 10 als Vollkörper zylindrischerAusbildung ist zwischen zwei parallelen Druckplatt-en 11 und 12 eingesetzt. Die Zwangsverformung mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeit durch Annäherung der beiden Platten 11 und 12 erfolgt über einen elektrischen Synchronmotor 13, dessen abgehende Welle bzw. eine Verlängerung davon in einer Bohrung 15 der Wandung 16 des Prüfkörpergehäuses gelagert und mit einem Flansch 17 versehen ist, um deren axiale Verschiebung zu vermeiden. Die Welle 14 ist mit einem Feingewinde 18 versehen. Auf dieses Feingewinde ist ein mit Innengewinde versehenes Druckstück 20 aufgeschraubt. An diesem Druckstück 20 liegt zeitweise während der Prüfung eine Reibungsbremse 21 an, die an einem in angegebener Pfeilrichtung 22 schwenkbaren Hebel 23 befestigt ist. Diese Reibungsbremse 21 hat die Aufgabe einen Mitdrehen des Drucketückes 20 während der Prüfung zu verhindern, so daß das Druckstück bei Bestätigung des Synchronmotors 13 in Richtung zum Prüfkörper 10 vorgeschoben und diesen durch die Platte 11 staucht. Der Vorschub erfolgt vorteilhaft mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/min.The test body 10 as a solid body of cylindrical design is between two parallel pressure plates 11 and 12 are used. The forced deformation with low constant speed by approaching the two plates 11 and 12 takes place via an electric synchronous motor 13, its outgoing shaft or an extension thereof stored in a bore 15 of the wall 16 of the test body housing and with a flange 17 is provided in order to avoid its axial displacement. The wave 14 is provided with a fine thread 18. On this fine thread is an internal thread provided pressure piece 20 screwed on. At this pressure piece 20 is temporarily During the test, a friction brake 21, which is attached to one in the direction of the arrow 22 pivotable lever 23 is attached. This friction brake 21 has the task to prevent rotation of the pressure piece 20 during the test, so that the When the synchronous motor 13 is confirmed, the pressure piece is advanced in the direction of the test body 10 and compresses it through the plate 11. The advance is advantageously carried out with a Speed of 2 mm / min.

Die Prüfkörperhaiteplatte 11 hat eine zylindrische Lagerachse 24, die innerhalb einer Bohrung oder Wandung 16a des Prüfkörpergehäuses gelagert ist. Das vordere freie Ende dieser Lagerachse 24 liegt an einer Meßplatte 26 an, die in Verbindung mit der weiteren Meßplatte 27 die Druckmeßdose bildet. Beide Platten 26 und 27 sind an den einander zugekehrten Flächen im Bereich des Außenrandes plangeschliffen und schließen einen Hohlraum 28 ein.The test body holding plate 11 has a cylindrical bearing axis 24, which is mounted within a bore or wall 16a of the test body housing. The front free end of this bearing axis 24 rests on a measuring plate 26 which in connection with the further measuring plate 27 forms the pressure cell. Both plates 26 and 27 are on the mutually facing surfaces in the area of the Outer edge ground flat and enclose a cavity 28.

In diesem Hohlraum mündet, eine Luftleitung 29, die von einer elektrischen Luftpumpe 30 ausgeht, wobei in der Luftleitung 29 eine zu einem Luftdruckschreiber führende Abzweig;ung 32 vorhanden ist. Die Spaltbreite zwischen den einander anliegenden Platten 26 und 27 beträgt während der Messung nur 1/100 bis 2/100 mm. Von der Luftpumpe wird ständig; Luft in den Hohlraum 28 zwischen beiden Platten 26 und 27 gepumpt.Von dort entweicht sie zwischen. den beiden einander anliegenden geschliffenen Flächen. Jede Druckänderung, übertragen vom Prüfkörper 10 über die Druckplatte 11 auf die Platte 26 der Meßdose bewirkt in der zwischen den Platten 26 und 27 ausgebildeten Luftkammer augenblicklich eine der Luftänderung nroportionale Luftdruckänderung, die auf dem LuStdruckschreiber 31 registriert wird.In this cavity opens an air line 29, which is from an electrical Air pump 30 goes out, wherein in the air line 29 one to an air pressure recorder leading junction 32 is available. The gap width between the adjacent Plates 26 and 27 are only 1/100 to 2/100 mm during the measurement. From the air pump is constantly; Air is pumped into the cavity 28 between the two plates 26 and 27. From there it escapes between. the two abutting ground surfaces. Any change in pressure, transmitted from the test body 10 via the pressure plate 11 to the Plate 26 of the load cell effects in that formed between plates 26 and 27 Air chamber instantaneously an air pressure change proportional to the air change, which is registered on the cost pressure recorder 31.

Der Luftdruckschreiber hat einen Papiervorschub von 120 mm pro Minute und eine Schreiberbreite von 200 mm. Er ist in zwei Meßbereicbe unterteilt. Der erste Meßbereich reicht von O bis 1500 mm Wassersäule, der zweite Meßbereich von 1500 bis 3000 mm Wassersäule. Die Druckmeßdose ist so bemessen, daß sich ein Festigkeitsmaßstab von 90 p/cm2 je cm Schreibhreite ergibt.The air pressure recorder has a paper feed rate of 120 mm per minute and a pen width of 200 mm. It is divided into two measuring areas. Of the The first measuring range extends from 0 to 1500 mm water column, the second measuring range from 1500 to 3000 mm water column. The pressure cell is dimensioned in such a way that there is a strength standard of 90 p / cm2 per cm of writing width results.

Es sei bemerkt, daß Fig. 4 eine beispielhafte Prüfeinrichtung zeigt, die weitere Abwandlungen haben kann. So ist es möglich, daß die Druckmeßdose 26, 27 zwischen der Halteplatte 12 für den Prüfkörper und dem Druckstück 20 angeordnet sein kann.It should be noted that FIG. 4 shows an exemplary test device, which can have further modifications. So it is possible that the pressure cell 26, 27 arranged between the holding plate 12 for the test body and the pressure piece 20 can be.

Zu Beginn der Prüfung wird das Druckstück 20 nach vorherigem Einsetzen des Prüfkörpers und vor Einschalten des Elektromotors 13 von Hand so weit vorgedreht, bis der Prüfkörper zwischen den Halteplatten 11 und 12 glatt anliegt. Dies läßt sich durch einen leichten Ausschla, am Zeiger des Luftdruck-@@hrei@er 31 erkennen Das Prüfgerät wird dann eingeschaltet und eine in Fig. 2 beispielshafte dargestellte Festigkeitskurve wird selbsttätig aufgezeichnet. Nach Versuchsende wird das Druckstück 20 nach vorheriger Lösung der Reibungsbremse 21 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht. Das Gerät ist dann zur nä@hsten Prüfung einsatzbereit.At the beginning of the test, the pressure piece 20 is inserted after prior insertion of the test body and before switching on the electric motor 13 by hand so far forward, until the test specimen rests smoothly between the holding plates 11 and 12. This leaves recognize yourself by a slight swing on the pointer of the air pressure - @@ hrei @ er 31 The test device is then switched on and one shown in FIG. 2 by way of example The strength curve is automatically recorded. After the end of the test, the pressure piece is 20 rotated back into its starting position after the friction brake 21 has been released beforehand. The device is then ready for the next test.

Die Wöglichkeit, mittels einet einzigen Messung den einem bestimmten Sandzustand gehörigen Festigkeitswert finden zu können, @ietet besonders einfache und schnelle Bewertungsmöglichkeiten für Formsande, um sie in der betrieblichen @@@@@@ schnell und einfach überwachen und steuern zu können.The possibility of a single measurement using a single measurement Finding the right strength value for the sand condition is particularly easy and quick assessment options for molding sands to keep them operational @@@@@@ to monitor and control quickly and easily.

Wie die Fig. 5 zeigt, kann ein beliebiger Formsand mittels einer einzigen Messung in dem zwei Korrdinatensystem, bestehend @us Verformbarbeitswert und Druckfestigkeitswert, sofort eindeutig festgelegt werden. Ein derartiges Diagramm ist als Verformbarkeitsdiagramm zu bezeichnen. Das Grundnetz eines derartigen Diagramms ist recht einfach aufzustellen, indem der betreffende Sand bei verschiedenen Feuchtigkeiten geprüft wird und die Meßwerte zu einem Festigkeitsverformbarkeitskurvenzug verbunden werden. Dieses Verfahren kann nach einem Zusatz von z.E. einem halben oder einem Prozent Bindemittel wiederholt werden, so daß sich eille Kurvenschar ergibt, die im Beispiel nach Fi.g. 5 durch die ausgezogenen Kurven dargestellt ist. Die in gestrichelter Linie dargestellten Kurvenzüge verbinden die Meßpunkte gleichen Wassergehaltes. Die Wassergehalte müssen nicht notwendigerweise in Prozenten absoluter Feuchtigkeit angegeben sein, sondern können in einfacher Weise auch einen bestimmten Zusatz Wasser in @b@m oder @iter entsprechen. Im Falle des Beispieles nach Fig. 5 beträ@t der Bindemittelunterschied für zwei benachbarte Kurven gleichen Bentonitgehaltes 0,5% Bentonit und der Feuchtigkeitsunterschied zwischen zwei in gestrichelter @inie dargestellten Kurven gleicher Feuchtig-@eit jeweils 0,5% Feuchtigkeit.As shown in FIG. 5, any molding sand can be by means of a single Measurement in the two coordinate system, consisting of deformability value and compressive strength value, can be clearly defined immediately. Such a diagram is available as a Deformability diagram to call. The basic network of such a diagram is quite easy to set up, by testing the sand in question at different humidity levels and the Measured values are connected to a strength deformability curve. This method can after adding z.E. half a percent or one percent binder repeated so that there is a family of curves, which in the example according to Fi.g. 5 through the solid curves are shown. The ones shown in dashed lines Curves connect the measuring points with the same water content. The water content must must not necessarily be given as a percentage of absolute humidity, but rather you can easily add a certain amount of water in @ b @ m or @iter correspond. In the case of the example according to FIG. 5, the difference in binder amounts for two adjacent curves with the same bentonite content 0.5% bentonite and the difference in moisture between two curves of the same humidity @ shown in dashed lines 0.5% moisture each.

Die Kurvenzüge nach Fig. 5 verlaufen weitgehen@ parallel, w@durch sich eine schnelle Beurteilungsmöglichkeit von Fo@@@anden ergibt. @iese ist in vielen Fällen dringend er@ünscht, um einen Formsand z.B. noch während seiner nur wenigen Minuten betragenen Aufbereitung schnellstmöglich @@@@@eilen zu können, @@ d@@it die erforderlichen Maß@ahmen zur Einstellung des richtigen formtechnischen Zustandes und der ausreichenden Festigkeit rechtzeitig durchzuführen zu können finife Beispiele sind in dem Kurvenmeßbild nach Fig. 5 durch die Pfeile angeordnet Durch eine einfache Verformbarkeitsmessung wird z.B. der Sandzustand A mit einer tigkeit non @30 n/cm2 bei einer Verformbarkeit von 34 fest@estellt und im Verformbarkeitsdiagramm festgelegt. Der @ormte@hnisch optimale Zustand liest in der betreffenen G@@ßerei jedoch bei 20. Dieser ist durch die senkrechte @@ri@h-punktierte Linie dargestellt. Damit ist durch @arallelverschieben des Punktes A zu den Linien gleichen ent@nitgehaltes nach Punkt B sofort die Festigkeit im @@@i@alen betriebszustand mit einer Größe von 1130 p/cm2 abzulesen Wenn nun diese Festigkeit in diesem Beispiel @ür die betreffende Gießerei zur Erzeugung eines besonderen @u@es zu niedrig liegt und mindestens 1350 p/cm2 Druck-@@@@igkeit betragen sollte (Punkt D) dann lassen sich aus @@ @@@@@@@mbarkeitsdiagramm sofort die hierfür erforder-@@@@@@ Ma@nahmen ablesen. Der Bentonitgehalt des Betriebs-@@@@@@ m@ßte um 1,3% erhöht werden (von Punkt A nach Punkt B), @@@ @@@ Feuchtigkeitsgehalt um ca 0,5% erhöht werden (von @@@@, @ nach Punkt D).The curves according to FIG. 5 run largely @ parallel, w @ through Fo @@@ anden provides a quick opportunity for assessment. @is in many In some cases, he urgently wishes to use a molding sand, e.g. during his only few Minutes to be able to rush processing as quickly as possible @@@@@ it Take the necessary measures for setting the correct form-technical Condition and sufficient strength to be able to carry out finife in good time Examples are arranged in the curve measurement image according to FIG. 5 by the arrows A simple deformability measurement is e.g. the sand condition A with one activity non @ 30 n / cm2 with a deformability of 34 determined and in the deformability diagram set. The optimal state reads in the relevant shop but at 20. This is represented by the vertical @@ ri @ h dotted line. Thus, by moving point A parallel to the lines, the content is equal according to point B immediately the strength in the @@@ i @ alen operating condition with one size of 1130 p / cm2. If this strength in this example @ for the relevant Foundry to produce a special @ u @ it is too low and at least 1350 p / cm2 pressure - @@@@ should be (point D) then it can be derived from @@ @@@@@@@ mability diagram Immediately read off the @@@@@@ measures required for this. The company's bentonite content - @@@@@@ must be increased by 1.3% (from point A to point B), @@@ @@@ moisture content can be increased by approx. 0.5% (from @@@@, @ to point D).

Würde um ein weiteres Beispiel zu nennen, die Festigkeit des Betriebszustandes im optimalen Verarbeitungszustandes bereits vorliegen und 1130 p/cm2 (Punkt B) betragen, so kann der zur Einstellung eines Festigkeitswertes von 1350 p/cm2 (Punkt D) erforderliche Bentonitgehalt sofort graphisch d dem Verformbarkeitsdiagramm und zu 1,3% ermittelt werden.To name another example, the strength of the operating condition are already in the optimal processing state and amount to 1130 p / cm2 (point B), for example, the one required to set a strength value of 1350 p / cm2 (point D) Bentonite content immediately determined graphically in the deformability diagram and found to be 1.3% will.

Würde dieser Bentonitgehalt zugesetzt ohne eine weitere Wasserzugabe, so würden jedoch die Sandeigenschaften (Punkt C) erreicht werden entsprechend einer Festigkeit von 1520 p/en ei einer Verformbarkeit von 13. Das Diagramm wiest also sofort aus, daß der Formsand weit unterformgerecht wäre und eine Wasserkompensation notwendig ist. Diese Kompensation ist durch einen Wasserzusatz um ca. 0,6% zu erzielen, wodurch sich Punkt C parallel zu den Kurven gleichen Bentoritgehaltes wiederum zu Punkt D verlagert. Damit wäre der formtechnisch optimale Betriebszustand und die gew@nschte Festigkeit erreicht.If this bentonite content were added without further addition of water, however, the sand properties (point C) would be achieved according to a Strength of 1520 p / en with a deformability of 13. So the diagram shows Immediately from the fact that the molding sand would be far below the correct shape and a water compensation necessary is. This compensation can be achieved by adding water by approx. 0.6%, whereby point C is again parallel to the curves with the same bentorite content Point D shifted. This would be the optimal operating state in terms of shape and the Desired strength achieved.

Aus diesen wenigen Beispielen ist zu erkennen, daß nach Aufnahme eines Verformbarkeitsdiagramms eine einzige Verfo@mbarkeitsmessung ausreicht um einerseits einen Sand in kürzester Frist zu klassifizieren und andererseits gewünschte Maßnahmen für eine Änderung der Sandeigenschaften graphisch zu ermitteln, ohne daß eine weitere Formsandprüfung notwendig wird.From these few examples it can be seen that after recording one Deformability diagram a single availability measurement is sufficient on the one hand to classify a sand in the shortest possible time and on the other hand desired measures for a change in sand properties to be determined graphically without another Molding sand testing becomes necessary.

Durch Messung des Verformbarkeitswertes ist es in der Gießerei-Praxis somit möglich, den für die Formenl)roduktion besonders wichtigen formtechnischen optimalen Zustand des Sandes genau einzuhalten bzw. einzustellen. So hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der sogenannte handformgerechte Zustand des Sandes, der in vielen Fällen die optimale Verarbeitbarkeit des Formstoffes gewährleistet, unter den beschriebenen Versuchsbedingungen für eine Vielzahl von recht unterschiedlichen zusainmengesetzten Sanden eine Größe des Verformbarkeitswertes von 20 hat, d.h. der abfallende Kurventeil B nach Fig. 3 hat einen Neigungswinkel oC von 20 Grad. Der absolute Feuchtigkeitsgehalt des Sandes, dem in der Vergangenheit stets eine sehr erhebliche Bedeutung beigemessen werden mußte, braucht nun nicht mehr berücksichtigt werden. Die Einstellung des formtechnisch optimalen Bezugs zustandes kann unter der Kontrolle der Verformbarkeitsprüfung auf recht ei einfache Weise erfolgen, in den der Formstoff entweder soweit ausgetrocknet oder soweit angefeuchtet wird, bis der jeweils erforderliche Verformbarkeitswert erreicht wird. Je nach der zur Formenherstellung angewendeten Formtechnik kann ein höherer oder tieferer Verformbarkeitswert notwendig sein. Dieser wird jedoch in den meisten Fällen zwischen 15 und 25 liegen. Jede Gießerei wird sich den für ihren Bedarf optimalen Wert innerhalb dieser Spanne selbst heraussuchen und nittels der geschilderten Prüfmöglichkeiten auf einfache Weise einhalten bzw. einstellen können.By measuring the deformability value, it is in foundry practice This makes it possible to use the molding technology that is particularly important for mold production to precisely maintain or set the optimal condition of the sand. So it turned out surprisingly showed that the so-called hand-shaped state of the sand, which in many cases the optimal processability of the molding material is guaranteed, among those described Test conditions for a large number of quite different compounded Sanden has a deformability value of 20, i.e. the sloping part of the curve B according to FIG. 3 has an angle of inclination oC of 20 degrees. The absolute moisture content of sand, which in the past has always been of great importance now no longer needs to be taken into account. The setting of the The optimal reference condition in terms of shape can be checked under the control of the deformability test done in a very simple way, in which the molding material either dries out to the extent that it is or to the extent that it is moistened until the deformability value required in each case is achieved. Depending on the molding technique used to make the mold, a higher or lower deformability value may be necessary. However, this is in most cases are between 15 and 25. Every foundry will choose one for their own Find the optimal value within this range yourself and use the can easily comply with or set the test options outlined.

Claims (9)

A n s p r ü c h eExpectations 1. Verfahren zum Messen der Festigkeiten von verformbaren Körpern, insbesondere Gießerelformstoffen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Prüfkörper fortlaufend mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeit gestaucht und der sich mit zunehmendem Verstauchungsgrad ändernde Verformungswiderstand (Festigkeit) des Prüfkörpers fortlaufend augezeichnet wird.1. method of measuring the strengths of deformable bodies, In particular foundry molding materials, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the test specimen is continuously compressed at a low, constant speed and the deformation resistance (strength) that changes with increasing degree of sprain of the test body is continuously recorded. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h Z e k e n n z e i c h n e t , daß der Prüfkörper fortlaufend mit geringer gleichbleibender Geschwindigkeit gestaucht und der nach Erreichen der Höchstfestigkeit mit zunehmendem Verformungszustand abnehmende Verformmungswiderstand (Festigkeit) des Prüfkörpers fortlaufend aufgezeichnet wird.2. The method according to claim 1, d a d u r c h z e k e n n z e i c h n e t that the test body continuously with a low constant speed compressed and after reaching the maximum strength with increasing state of deformation decreasing deformation resistance (strength) of the test specimen continuously recorded will. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Prüfkörper zwischen zwei Platten eingespannt wird und die Platten mit geringer Geschwindigkeit parallel zueinander bewegt werden.3. The method according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n It is noted that the test specimen is clamped between two plates and the plates are moved parallel to each other at low speed. 4. VeSahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß der während der Verformung auf die Platten ausgeübte Druck fortlaufend auf eine Druckmeßdose und von dieser die erhaltenen Werte auf einen Schreiber übertragen werden.4. Process according to claims 1 to 3, d a d u r c h g ek e n n indicates that the pressure exerted on the plates during deformation continuously to a pressure cell and from this the values obtained to one To be transferred to the recorder. 5. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die den Prüfkörper (10) haltende Platte (12) durch eine von einem Synchronmotor (13) angetriebene Schraubspindel (14) bewegt ist.5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the test body (10) holding plate (12) by a screw spindle driven by a synchronous motor (13) (14) is moved. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Verlängerung der Antriebswelle des Synchronmotors (13) eine mit Feingewinde (18) ausgebildete Antriebswelle (14) vorhanden ist, über die ein mit Innengewinde (19) versehenes Druckstück (20) geschraubt ist, das durch eine sperre (21) an einer Drehung verhinderbar ist.6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in extension of the drive shaft of the synchronous motor (13) one with Fine thread (18) formed drive shaft (14) is present over which a with Internal thread (19) provided pressure piece (20) is screwed through a lock (21) can be prevented from rotating. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die Meßdose (26, 27) zwischen dem Druckstfick (20) und dem den Prüfkörper haltenden Platte (12) angeordnet ist.7. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the load cell (26, 27) between the Druckstfick (20) and the test body holding plate (12) is arranged. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 6 und 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine, den Prüfkörper (10) haltende Platte (12) an dem Druckstück (20), die andere Platte (11) an der Meßdose (26> 27) anliegt.8. Device according to claims 5, 6 and 7, d a d u r c h g e k It is noted that the one plate (12) holding the test body (10) is on the pressure piece (20), the other plate (11) rests against the load cell (26> 27). 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckmeßdose (26, 27) aus zwei, an ihren Anlagefläche im Bereich derRänder plangeschliffenen, einen Hohlraum (28) umschließenden Platten 26, 27) besteht, wobei in den Hohlraum (28) zwischen beiden Platten (26, 27) eine von einer elektrischen Luftpumpe (30) ausgehende Luftleitung (29) mündet und die Luftleitung (29) eine zu einem Luftdruckschreiber (31) führende Abzweigung (32) aufweist.9. Device according to one or more of the preceding claims 5 to 8, that is, that the pressure cell (26, 27) of two, one cavity, ground flat on their contact surface in the area of the edges (28) enclosing plates 26, 27), wherein in the cavity (28) between two plates (26, 27) an air line extending from an electric air pump (30) (29) opens and the air line (29) leads to an air pressure recorder (31) Having junction (32).