CH642577A5

CH642577A5 - Einrichtung zum dosierten abgiessen einer metallschmelze in giessformen.

Info

Publication number: CH642577A5
Application number: CH57080A
Authority: CH
Inventors: Fritz Lang
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1984-04-30
Also published as: EP0044312B1; EP0044312A1; WO1981002125A1; DE3067873D1

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCH E
1. Einrichtung zum dosierten Abgiessen einer Metallschmelze in Giessformen, - mit einem Stopfenbehälter (1), - mit einer Betätigungsvorrichtung (2) zur axialen Bewegung des Stopfens (3), - mit einer Wiegevorrichtung für den Behälter, der ein Stel; lungsumformer (14) zugeordnet ist, der ein dem Inhalt des Behälters proportionales Steuersignal erzeugt, wobei der Stellungsumformer (14) mit der Betätigungsvorrichtung (2) in Wirkungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass - die Betätigungsvorrichtung (2) eine pneumatische Vorrichtung ist, - ein pneumatischer Stellungsregler (7) vorhanden ist, der die Betätigungsvorrichtung regelt, - der Stellungsumformer (14) ein pneumatischer Umformer ist, der mit dem Stellungsregler (7) in Wirkungsverbindung steht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (2) ein Membranantrieb ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungsumformer (14) an einer Seite des Stopfenbehälters (I) angeordnet ist, wobei der StopfenbehäIter (1) an der gegenüberliegenden Seite kippbar gelagert ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere pneumatische Differentialrelais (32) zwischen dem Stellungsumformer (14) und dem Stellungsregler (7) einfügbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Zeitrelais (39) vorhanden sind, die die Gesamtgiesszeit und die Zeitabschnitte bestimmen, in denen die Differentialrelais (32) wirken.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein pneumatisches Steuergerät zur Erzielung einer mehrstufigen oder stetigen Veränderung der Ausflussmenge zwischen dem Stellungsformer (14) und dem Stellungsregler (7) einfügbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.

Derartige Einrichtungen gehen z. B. aus der Zeitschrift Giesserei , Heft Nr. 10 vom 12. Mai 1977, Seiten 263-267, Fig. 9c, hervor. Ein Signalumformer steuert in Abhängigkeit vom gemessenen Behälterfüllungsgrad den Stopfenhub, wobei die gesamte Giesszeit für das Abgiessen pro Giessform vorgegeben ist. Dadurch können konstante Giessgeschwindigkeiten bzw. Giessmengen bei unterschiedlichen Badhöhen erreicht werden.

Die Wiegevorrichtung weist gewöhnlich mehrere Messdosen auf, die ein elektrisches Regelsignal erzeugen und einem Schrittmotor, der einen einer Stopfenhubhöhe entsprechenden Anschlag verstellt, zuleiten. Das Offnen und Schliessen des Stopfens erfolgt durch einen Druckluftzylinder.

Als nachteilig muss gewertet werden, dass sowohl pneumatische als auch elektrische Apparaturen vorhanden sind und dass elektrische Apparatur samt elektrischen Leitungen in unmittelbarer Nähe eines mit Metallschmelze gefüllten Behälters angeordnet ist. In der rauhen, heissen und staubigen Atmosphäre einer Giesserei ist diese elektrische Apparatur besonders gefährdet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die obengenannten Nachteile zu beseitigen und ausgehend vom Stand der Technik eine Einrichtung vorzuschlagen, die einfacher und billiger zu gestalten ist, die störungsunanfälliger ist und die, wenn Störungen auftreten. schneller wieder in Stand gestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des 1. Patentanspruches. Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.

Dadurch, dass die gesamte Apparatur - Wiegen, Regeln, Betätigen - pneumatisch gestaltet ist, wird die Einrichtung einfacher und billiger und es entfällt der Umweg über Motoren. Zudem wird sie weniger anfällig für Störungen, die oft im elektrischen Teil auftreten. Bei Störungen sind nur Monteure eines einzigen Fachgebietes zuständig, was sich positiv auf die Störungsdauer auswirkt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein Stopfenbehälter 1 zum dosierten Abgiessen einer Metallschmelze in eine Mehrzahl gleicher Giessformen ist ausgerüstet mit einer Betätigungsvorrichtung 2, im gezeigten Beispiel einem Membranantrieb, zur axialen Auf- und Abbewegung eines Stopfens 3, Der Membranantrieb 2 wird von einem pneumatischen Stellungsregler 7 derart geregelt, dass bei fallender Badhöhe der Schmelze 8 die Ausflussmenge in eine Giessform konstant gehalten wird.

Die Wiegevorrichtung ist derart gestaltet, dass der Behälter I an einer Seite in einem Kipplager 9 kippbar gelagert ist, während er an der gegenüberliegenden Seite durch eine Feder 13 abgestützt ist, die je nach Inhalt bzw. Badhöhe mehr oder weniger zusammengedrückt wird. An der Seite der Feder 13 befindet sich ein der Wiegevorrichtung zugeordneter, pneumatischer Stellungsumformer 14, der mit einem am Behälter 1 befestigten Arm 15 des Behälters 1 verbunden ist.

Der Stellungsumformer 14, auf den der Ausschlag des Armes 15 übertragen wird, erzeugt ein pneumatisches Steuersignal in der Steuerleitung 19, das proportional ist mit dem Inhalt, d. h. der Schmelzmenge, des Behälters. Die Leitung 19 führt zu einem Multiplikationsglied 20. Ebenfalls mit dem Multiplikationsglied 20 verbunden ist eine Leitung 21, die von einem Sollwertgeber 22 kommt. Durch die Sollwertvorgabe des Sollwertgebers 22 kann die Systemluft 23 auf einen bestimmten Grundeinstellungswert gedrosselt werden, der mit einem bestimmten Anfangshub des Stopfens 3 übereinstimmt. Das vom Multiplikationsglied 20 ausgehende Signal wird über Leitung 28, die noch ein Dreiweg-Magnetventil 29 für Entlüftungszwecke aufweist, dem Stellungsregler 7 zugeleitet.

Der Stellungsumformer 14 steht also über den Stellungsregler 7 mit dem Membranantrieb 2 in Wirkungsverbindung, wobei der dem stetig veränderlichen Inhalt des Behälters proportionale Steuerdruck im Glied 20 den Steuerdruck der Grundeinstellung und dadurch den Stopfenhub korrigiert.

Mit einem pneumatischen Differentialrelais 32, das über eine Eingangsleitung 33 und eine Ausgangsleitung 34 zwischen dem Multiplikationsglied 20 und dem Stellungsregler 7 eingefügt werden kann, ist es möglich, während eines Abgusses von einer hohen auf eine kleinere Ausflussmenge umzuschalten. Die für die betreffende Form erforderliche Giesscharakteristik wird anfangs vom Bedienungsmann empirisch festgelegt. Als Beispiel kann eine Gesamtgiesszeit von 20 Sekunden in zwei Zeitabschnitte von je 10 Sekunden aufgeteilt sein, wobei im ersten Zeitabschnitt eine maximale Ausflussmenge und im zweiten Zeitabschnitt die halbe Ausflussmenge verlangt wird. Dann wird mittels Knopf 35 auf dem Dif ferentialrelais 32 Faktor 0,5 eingestellt, so dass der Steuer druck in Leitung 33 von z.

B. 1,8 bar einen Ausgangsdruck in Leitung 34 von 1,4 bar (der Überdruck wird halbiert) erzeugt. Ein Zeitrelais 39 im Steuerschrank ist mit einem zwischen den Leitungen 28 und 34 angeordneten Dreiweg-Ventil 40 verbunden und bestimmt die Dauer der Zeitabschnitte und die Gesamtgiesszeit. An die Stelle des Differentialrelais 32 kann auch ein anderes Programmgerät oder eine Steuerung für mehrstufige oder stetige Veränderung der Ausflussmenge treten. Auch können mehrere Differentialrelais und Zeitrelais zur Anwendung kommen.

Claims

PATENTANSPRÜCH E 1. Einrichtung zum dosierten Abgiessen einer Metallschmelze in Giessformen, - mit einem Stopfenbehälter (1), - mit einer Betätigungsvorrichtung (2) zur axialen Bewegung des Stopfens (3), - mit einer Wiegevorrichtung für den Behälter, der ein Stel; lungsumformer (14) zugeordnet ist, der ein dem Inhalt des Behälters proportionales Steuersignal erzeugt, wobei der Stellungsumformer (14) mit der Betätigungsvorrichtung (2) in Wirkungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass - die Betätigungsvorrichtung (2) eine pneumatische Vorrichtung ist, - ein pneumatischer Stellungsregler (7) vorhanden ist, der die Betätigungsvorrichtung regelt, - der Stellungsumformer (14) ein pneumatischer Umformer ist, der mit dem Stellungsregler (7) in Wirkungsverbindung steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (2) ein Membranantrieb ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungsumformer (14) an einer Seite des Stopfenbehälters (I) angeordnet ist, wobei der StopfenbehäIter (1) an der gegenüberliegenden Seite kippbar gelagert ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere pneumatische Differentialrelais (32) zwischen dem Stellungsumformer (14) und dem Stellungsregler (7) einfügbar sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Zeitrelais (39) vorhanden sind, die die Gesamtgiesszeit und die Zeitabschnitte bestimmen, in denen die Differentialrelais (32) wirken.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein pneumatisches Steuergerät zur Erzielung einer mehrstufigen oder stetigen Veränderung der Ausflussmenge zwischen dem Stellungsformer (14) und dem Stellungsregler (7) einfügbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.

Derartige Einrichtungen gehen z. B. aus der Zeitschrift Giesserei , Heft Nr. 10 vom 12. Mai 1977, Seiten 263-267, Fig. 9c, hervor. Ein Signalumformer steuert in Abhängigkeit vom gemessenen Behälterfüllungsgrad den Stopfenhub, wobei die gesamte Giesszeit für das Abgiessen pro Giessform vorgegeben ist. Dadurch können konstante Giessgeschwindigkeiten bzw. Giessmengen bei unterschiedlichen Badhöhen erreicht werden.

Die Wiegevorrichtung weist gewöhnlich mehrere Messdosen auf, die ein elektrisches Regelsignal erzeugen und einem Schrittmotor, der einen einer Stopfenhubhöhe entsprechenden Anschlag verstellt, zuleiten. Das Offnen und Schliessen des Stopfens erfolgt durch einen Druckluftzylinder.

Als nachteilig muss gewertet werden, dass sowohl pneumatische als auch elektrische Apparaturen vorhanden sind und dass elektrische Apparatur samt elektrischen Leitungen in unmittelbarer Nähe eines mit Metallschmelze gefüllten Behälters angeordnet ist. In der rauhen, heissen und staubigen Atmosphäre einer Giesserei ist diese elektrische Apparatur besonders gefährdet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die obengenannten Nachteile zu beseitigen und ausgehend vom Stand der Technik eine Einrichtung vorzuschlagen, die einfacher und billiger zu gestalten ist, die störungsunanfälliger ist und die, wenn Störungen auftreten. schneller wieder in Stand gestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des 1. Patentanspruches. Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.

Dadurch, dass die gesamte Apparatur - Wiegen, Regeln, Betätigen - pneumatisch gestaltet ist, wird die Einrichtung einfacher und billiger und es entfällt der Umweg über Motoren. Zudem wird sie weniger anfällig für Störungen, die oft im elektrischen Teil auftreten. Bei Störungen sind nur Monteure eines einzigen Fachgebietes zuständig, was sich positiv auf die Störungsdauer auswirkt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein Stopfenbehälter 1 zum dosierten Abgiessen einer Metallschmelze in eine Mehrzahl gleicher Giessformen ist ausgerüstet mit einer Betätigungsvorrichtung 2, im gezeigten Beispiel einem Membranantrieb, zur axialen Auf- und Abbewegung eines Stopfens 3, Der Membranantrieb 2 wird von einem pneumatischen Stellungsregler 7 derart geregelt, dass bei fallender Badhöhe der Schmelze 8 die Ausflussmenge in eine Giessform konstant gehalten wird.

Die Wiegevorrichtung ist derart gestaltet, dass der Behälter I an einer Seite in einem Kipplager 9 kippbar gelagert ist, während er an der gegenüberliegenden Seite durch eine Feder 13 abgestützt ist, die je nach Inhalt bzw. Badhöhe mehr oder weniger zusammengedrückt wird. An der Seite der Feder 13 befindet sich ein der Wiegevorrichtung zugeordneter, pneumatischer Stellungsumformer 14, der mit einem am Behälter 1 befestigten Arm 15 des Behälters 1 verbunden ist.

Der Stellungsumformer 14, auf den der Ausschlag des Armes 15 übertragen wird, erzeugt ein pneumatisches Steuersignal in der Steuerleitung 19, das proportional ist mit dem Inhalt, d. h. der Schmelzmenge, des Behälters. Die Leitung 19 führt zu einem Multiplikationsglied 20. Ebenfalls mit dem Multiplikationsglied 20 verbunden ist eine Leitung 21, die von einem Sollwertgeber 22 kommt. Durch die Sollwertvorgabe des Sollwertgebers 22 kann die Systemluft 23 auf einen bestimmten Grundeinstellungswert gedrosselt werden, der mit einem bestimmten Anfangshub des Stopfens 3 übereinstimmt. Das vom Multiplikationsglied 20 ausgehende Signal wird über Leitung 28, die noch ein Dreiweg-Magnetventil 29 für Entlüftungszwecke aufweist, dem Stellungsregler 7 zugeleitet.

Der Stellungsumformer 14 steht also über den Stellungsregler 7 mit dem Membranantrieb 2 in Wirkungsverbindung, wobei der dem stetig veränderlichen Inhalt des Behälters proportionale Steuerdruck im Glied 20 den Steuerdruck der Grundeinstellung und dadurch den Stopfenhub korrigiert.

Mit einem pneumatischen Differentialrelais 32, das über eine Eingangsleitung 33 und eine Ausgangsleitung 34 zwischen dem Multiplikationsglied 20 und dem Stellungsregler 7 eingefügt werden kann, ist es möglich, während eines Abgusses von einer hohen auf eine kleinere Ausflussmenge umzuschalten. Die für die betreffende Form erforderliche Giesscharakteristik wird anfangs vom Bedienungsmann empirisch festgelegt. Als Beispiel kann eine Gesamtgiesszeit von 20 Sekunden in zwei Zeitabschnitte von je 10 Sekunden aufgeteilt sein, wobei im ersten Zeitabschnitt eine maximale Ausflussmenge und im zweiten Zeitabschnitt die halbe Ausflussmenge verlangt wird. Dann wird mittels Knopf 35 auf dem Dif ferentialrelais 32 Faktor 0,5 eingestellt, so dass der Steuer **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.