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4.2 VersuchsstandDer Versuchsstand wurde vom IFF Weimar e.V. konstruiert. Als Erregersystem kommt der TIRAVib-Shaker zum Einsatz, welcher sich im Technikum des IFF Weimar e.V. befindet. Dieser wurde speziell für die Setzversuche mit einer Wanne und einem Setzgutträger ausgerüstet. Am Versuchsstand können folgende Parameter variiert werden:
Da eine Variation aller Parameter aus Zeitgründen nicht realisierbar war, wurden nur die entscheidenden Einflussgrößen, wie Frequenz, Kurvenform, Hub und die Dauer verändert. Eine Setzbetthöhe von 10•d0=40mm bis 20•d0=80mm, wie sie Schubert vorschlägt [5], konnte nicht realisiert werden, da der Siebrand nur 70 mm hoch ist und das Material beim Setzvorgang über den Siebrand befördert würde. Experimentell erwies sich eine Setzbetthöhe von 45 mm als ideal. Schwerpunkt der Versuche war es, den Einfluss der Schwingungsform auf das Setzergebnis zu untersuchen. Insgesamt konnten 13 Kurvenformen in 52 Testreihen und 140 Versuchen untersucht werden. 4.3 ErgebniserfassungDie Ergebniserfassung erfolgte visuell bzw. durch eine Bildanalyse, durch Dichtemessungen an einzelnen Proben und durch die Bilddokumentation und durch den Schwingungssensors an der Wanne. Der Sensor registriert mit Hilfe eines Lasers die Bewegungen der Wanne in Abhängigkeit von der Zeit. Damit ist es möglich, das Weg-Zeit-Diagramm (Abb. 5) jedes Versuches aufzuzeichnen und später auszuwerten. Ebenso gibt dieses Signal Aufschluss über den aktuellen Hub. Für die visuellen Erfassung der Schichtung wurde das Material bis zur Hälfte des Setzbettträgers entfernt. Anschließend wurde die Schichtung von schräg oben fotografiert (siehe Abb. 4). Die Position der Kamera wurde während der gesamten Versuchsreihe nicht verändert. Abb. 4: Bilderfassung des Setzergebnisses hand der Farbunterschiede erkannt, welcher Anteil an Leichtgut sich im unteren Schwergutbereich befindet. Bei der Computerauswertung wird das Bild in zwei Bereiche geteilt, den oberen Teil, welcher die Leichtgutschicht darstellt und den unteren Teil mit der Schwergutschicht. Für die Auswertung ermittelt nun der Computer den Anteil an schwarzer Farbe im unteren Teil. Je geringer dieser prozentuale Wert ist, desto besser ist die Schichtung gelungen. Der Wert für den prozentualen Anteil der schwarzen Farbe im Schwergutbereich wird nachfolgend immer mit ps bezeichnet. Zusätzlich erfolgt am Ende einer Versuchsreihe eine Probenahme. Hierbei wird schichtweise das Leichtgut und das Schwergut entnommen. Anhand einer späteren Dichtebestimmung können Aussagen über den Erfolg des Setzvorganges getroffen werden. Abb. 5: Bilderfassung des Setzergebnisses 5 Erkenntnisse aus den Versuchen5.1 Einfluss der Dichteunterschiede der MaterialgemischeIn Tabelle 3 sind die Versuchsergebnisse aller Materialgemische aufgeführt. Es wurden asymmetrische Schwingungsformen gewählt, die im Laufe der Versuche als günstig erkannt wurden. Tabelle 3: Materialgemische und ihre Setzbarkeit
Die Einstufung der
Sortierbarkeit q kann mit den aufgeführten Versuchen bestätigt
werden. |
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