DE1758657A1 - Verfahren und Einrichtung zum Giessen fluessiger Metalle in abgemessenen Mengen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Giessen fluessiger Metalle in abgemessenen MengenInfo
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Classifications
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
- B22D39/06—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal
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Description
M 2452
Dr.-lng. HANS RUSCHKf
D»pi.-ing. Hcii:z ; c-;jLAr*
BEfü.κι aj
Ausi.it> VIM.»π.. Ütrc-Ö* yj
Ausi.it> VIM.»π.. Ütrc-Ö* yj
Modern Equipment Company, Port Washington, Ozaukee County,
Wisconsin (VeSteveA»)
Verfahren und Einrichtung zum Gießen flüssiger Metalle in abgemessenen Mengen
Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Einrichtung zum Gießen von geschmolzenen Metallen. Obwohl es Gießeinrichtungen
gibt, bei denen am oberen Teil eines geschlossenen Behälters Druckluft eingelassen wird, die das flüssige Metall
aus dem Behälter verdrängt, so dass es in eine Form geleitet werden
kann, so wurden diese älteren Gießeinrichtungen hauptsächlich von pneumatischen Mitteln gesteuert und waren auf verhältnismäßig
lange Zwischenperioden zwischen den einzelnen Güssen beschränkt,
um eine stabile Arbeitsweise zu erhalten.
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Sine solche ältere Einrichtung ist in der Patentschrift zum dem eigenen amerikanischen Patent Kr. 3 058 180. vom 16.Oktober
1962'beschrieben· Die pneumatische Steuereinrichtung nach diesem
Patent wies bei den Gusszeiten Beschränkungen auf, die gekennzeichnet waren durch ein Hin- und Herpendeln des Flüssigkeitsspiegels im Ausfluss um die hohen und niedrigen Einstellpunkte
herum, wenn der Guss in kürzeren Zeitperioden erfolgte. Wie sich gezeigt hat, kann eine pneumatische Steuereinrichtung nicht den
gewünschten Grad von Teränderungemöglichkeiten erreichen, ohne
zugleich bei dem Flüssigkeitsspiegel diese Unstabilitat einzuführen. Wie leicht einzusehen ist, kann die Menge des flüssigen
Metalls für einen Guss nicht genau abgemessen werden, wenn der Flüssigkeitsspiegel schwankt, so dass die Menge des geschmolzenen
Metalls in weiten Grenzen schwanken kann.
Bei dieser bekannten Einrichtung wird zum Regulieren des Flüssigkeitsspiegels ein Druck erzeugt, der den Flüssigkeitsspiegel im Ausfluss darstellt. Soll ein Suse erfolgen, ao schaltet eine Kontrolleinrichtung einen Bezugsdruck auf einen höheren
Druck um, der einen hohen Einstellpunkt anzeigt, und es wird ein
Zeitgeber in Betrieb gesetzt. Ist dieser Zeitgeber abgelaufen, so wird der Bezugsdruck auf einen niedrigeren Druck zurückgeschaltet, wodurch der Guss beendet wird.
Wegen der Trägheit der im Ausfluss befindlichen Flüssigkeit, der Expansion der Gase in der Kammer infolge der Erhitzung
durch das geschmolzene Metall und wegen der Koaprimierbarkeit und
der hohen Dichte des Gases war es nicht möglich, alt Hilfe einer
ΐ 11 ί
pneumatischen Kontrolleinrichtung einen stabilen Flüseigkeiteeple«-
gel bei kürzeren Gusszeiten aufrechtzuerhalten. Die unstabilen
Strömungen bei raecher aufeinander folgenden CHI··«! bewirkten
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ungenaue Dosierungen, und da ein genauer Guss außerordentlich wichtig
i&t, so wurden die Zwischenzeiten verängert, um die erforderliche
Stabilität zu erreichen.
Diese ältere Einrichtung weist noch den weiteren Kachteil
auf, dass der l''lünoigkeitsspie£el im Ausfluss entsprechend
der verhältnismäßig langsamen Ansprache der pneumatischen IuMitrollein
richtung bis auf den Einstellpunkt erhöht wird.
Bei der Einrichtung nach der Erfindung erzeugt ein Flüssigkeitsspiegeldetektor
ein elektrisches Signal, das die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Ausfluss darstellt, und dieses Signal
wird zu einem integrierenden Verstärker geleitet. Dieser Verstärker empfängt ferner ein Bezugssignal, das entweder ein Bezugscignal
für einen niedrigen Einstellpunkt ist (wenn die Anlage sich im normalen Betriebszustand befindet und kein Guss erfolgt), oder
dao Signal ist ein Bezugssignal für einen hohen Einstellpunkt
(während eines Gusses. Das Ausmaß der Änderung des Ausgangssignals des integrierenden Verstärkers ist eine Funktion der Differenz
zwischen den beiden Eingangssignalen. Wenn das Flüssigkeitsspiegelsignal im normalen Betrieb von dem Bezugssignal für den niedrigen
Einstellpunkt abweicht, so wird eine entsprechende Druckänderung veranlasst, und der .Flüssigkeitsspiegel wird um den niedrigen
Einstellpunkt herum im Ausfluss reguliert, der unterhalb der Lippe der Stauwand liegt.
Nachdem in die Gießpfanne eine genügende Menge geschmolzenen tetalls für einen ersten Guss eingetragen worden ist, wird
die elektrische Kontrolleinrichtung in Betrieb gesetzt, und es wird in der Steuerschleife ein erstes elektrisches Signal erzeugt,
das ein plötzliches Ansteigen des Druckes in der Kammer bewirkt, der den Flüssigkeitsspiegel im Ausfluss in sehr kurzer Zeit bis
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nahe an den unteren Einstellpunkt erhöhen solle Die restliche Anhebung
des Flüssigkeitsspiegel bis zum unteren Einstellpunkt erfolgt entsprechend den Ansprachemerkmalen des integrierenden Verstärkers.
Soll ein Guss eingeleitet werden, so wird in der Steuerschleife ein zweites elektrisches Signal erzeugt, das ein plötz»
liches Anteigen des Druckes bewirken soll. Dieser rasche Druckanstieg bewirkt, dass der Flüssigkeitsspiegel im Ausfluss über die
Lippe der Stauwand hinaus bis zu nahe an den hohen Einstellpunkt erhöht wird. Zugleich wird der Bezugseingang für den integrierenden Verstärker auf ein Bezugssignal für den hohen Einstellpunkt
umgeschaltet, so dass das Flüssigkeitsspiegelsignal mit diesen
Bezugssignal für diesen hohen Einstellpunkt verglichen wird mit der Folge, dass der Flüssigkeitsspiegel vom integrierenden Verstärker
bis zu diesem hohen Einstellpunkt erhöht und während des gesamten Gusses um diesen Einstellpunkt herum reguliert wird.
Die Verwendung von Schrittschaltsignal, um die Anlage sofort betriebsbereit zu machen und um einen Guss plötzlich einzuleiten,
hat die Ansprechgeschwindigkeit sehr erhöht, ohne Unstabilitäten zu verursachen, die für ältere pneumatische Einrichtungen
charakteristisch waren. M,a.W·, die Ansprechperkmale dee
integrierenden Verstärkers werden durch die Erzeugung der Schrittschaltsignale
nicht beeinflusst, so dass die Ansprechcharakteristik unabhängig vom Schrittschaltsignal eingestellt werden kann, um den
erforderlichen Grad von Stabilität zu erreichen, ohne die einzelnen Betriebszeiten wesentlichen zu verkürzen.
Das Flüssigkeitsspiegelsignal wird ferner einem Funktionsgenerator
zugeführt, der mit einem Signal in Beziehung gesetzt wird, das die Höhe der Stauwandlippe darstellt, welcher Generator
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ein Ausgangssignal erzeugt, das die Strömung der Flüssigkeit für
die verwendete besondere Stauwand anzeigt« Das Ausgangssignal des
Funktionsgenerators wird einer Spannungen in Frequenzen umwandelnden
Einrichtung zugeführt, die ihrerseits einen voreingestellten
Digitalzähler triggert. Der Digitalzähler integriert oder summiert
das Strömungssignal über die gesamte Gussperiode hinweg und enthält
daher ein Signal, das das Gussvolumen anzeigt. Erreicht der Digitalzähler eine vorherbestimmte Zahl, die ein vorherbestimmtes
Volumen für die Guss anzeigt, so erzeugt der Zähler ein Signal, das den Bezugssignaleingang des integrierenden Verstärkers auf das Be- Λ
zugssignal für den niedrigen Einstellpunkt zurückschaltet, wonach
die Kontrolleinrichtung eine Herabsetzung des Druckes bewirkt, so dass der Flüssigkeitsspiegel im Ausfluss, herabgeuetzt und der Guss
beendet wirdo
Wird zum Einleiten eines Gusses das elektrische Schaltsignal
der Kontrolleinrichtung zugeführt, so wird die Zwischenzeit zwischen den einzelnen Güssen wesentlich verkürzt, ohne dass
die Stabilität verlorengeht, da der Flüssigkeitsspiegel fast sofort bis zu einer Höhe erhöht wird, die nahe am hohen Einstellpunkt
liegt. Da fernerhin die meisten Kontrollfunktionen, sowohl die (
logistischen Funktionen als auch die Berechnung, mit Hilfe elektrischer Signale durchgeführt werden, im Gegensatz zu pneumatischen
Signalen, wie bisher üblich, so spricht der Steuerteil der Einrichtung sofort an im Vergleich mit der Gusszeit, so dass die Kontrolloder
Steuereinrichtung viel rascher auf Änderungen des Flüssigkeitsspiegels usw. ansprechen kann, wodurch eine größere Genauigkeit
erreicht wird.
Außer den obengenannten Vorzügen kann mit der Einrichtung
nach der Erfindung das Guββvolumen direkt und sofort gemessen
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und im Digitalzähler gespeichert werden, wodurch das Volumen des
Gusses direkt bestimmt werden kann· Due Gusszeit kann in der Weise
bestimmt werden, dass das Bezugssignal für den hohen Einstellpunkt
einfach und unabhängig eingestellt wird, Ss kann daher die Zwischenzeit sowie die Gusszeit durch eine direkte Einstellung weiter
verkürzt werden·
ferner ist die unter Druck gesetzte Kammer mit einer An*
Ordnung von Ablassventileil versehen, wobei das Gas durch «in Ventil abgelassen werden kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel höher ist
als das Bezugssignal anzeigt» das aus dem integrierenden Verstärker empfangen wird. Übersteigt jedoch diese Differenz einen vorherbestimmten Grenzwert, so wird ein zweites, größeres Ablassventil geöffnet und damit eine größere Lenge Sas abgelassen·
Es ist ferner ein Abweichungsverstärkerkreis vorgesehen,
der das Flüssigkeitsspiegelsignal empfängt und ein Abweochungssignal erzeugt, das die Höhe des Flüssigkeitsspiegels oberhalb
eines Binstellpunktes anzeigt, der den Bezugspunkt darstellt«
Das Abweichungssignal kann verhältnismäßig stark erzeugt
werden im Vergleich zum Ausgangssignal des integrierenden Yerstärkers, so dass es dieses letztgenannte Signal unter gewissen umständen übersteuert, wobei die Trägheit der Flüssigkeit und die
rasche Expansion der Gas« in der Kammer kompensiert wird·
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die
fig»1 ein Blockschaltbild der Kontroll- oder Steueranlage nach
der Erfindung,
Fig·2 eine graphische Darstellung des Flüssigkeitsspiegel im
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Fig«3 eine schematische Darstellung der Stauwand und des hohen
sowie de:' niedrigen Einstellpunktes in bezug auf die
Lippe der Stauwand und die
iit;o4 eine etwas ausführlichere Übersicht über die in der iigd als Blockachaltbild dargestellte Einrichtung nach der Erfindung«
iit;o4 eine etwas ausführlichere Übersicht über die in der iigd als Blockachaltbild dargestellte Einrichtung nach der Erfindung«
Obwohl die Einrichtung na ei: der Erfindung zum Gießen von
allen Flüssigkeiten in vorherbestimmten Lengen benutzt werden kann, so wird die Erfindung im Zusammenhang mit einer Einrichtung zum
Gießen von geschmolzenen ketallen beschrieben, die das bevorzugte Anwendungsgebit der Erfindung darstellt. Einige bei der Einrichtung
benutzten Schaltungselemente sind an 3ich aus der Technik der
Elektronik bekannt und werden daher nur soweit beschrieben, wie es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist»
Die Fig.1 zeigt einen Behälter 10 für das flüssige Metall,
der aus einem Tiegel 11, einer den Tiegel 11 oben abschließenden Haube 12 besteht, die oberhalb der Metallschmelze 14 eine
Kammer 13 bildet. Ferner ist ein Einfüllkanal 15 und ein Abfüllkanal 16 vorgesehen. Die beiden genannten Kanäle stehen mit dem
unteren Teil des Tiegels 11 in Verbindung. Durch die Haube 12 ist eine Leitung 17 zum Einlassen von Luft oder Gas hindurchgeführt,
durch die ein unter Druck gesetztes Gas in die Kammer 13 eingelassen
werden kann. Der Einfüllkanal 15 ist am oberen Teil 18
zur Aufnahme des geschmolzenen Rietalls aus einem Ofen oder dergleichen
erweitert.
Der Abfüllkanal 16 ist mit einer Stauwandung 19 mit einer Lippe 20 versehen, die den höchsten Punkt bestimmt, bis zu
dem die Metallschmelze im Abfüllkanal 16 ohne auszufließen ansteigen kann. Das über die Lippe 20 ausfließende flüssige Metall wird
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in eine nicht dargestellte Form gegossen. In der obengenannten Patentschrift sind weitere Einzelheiten des Tiegels und der zugehörigen
Einrichtungen beschrieben.
Im oberen Teil des Abfüllkanals 16 ist ein keramischer
Schwimmer 25 angeordnet, der auf dem geschmolzenen Metall schwimmt, und der widerstandsfähig gegen die starke Hitze ist. Der Schwimmer
25 steht über einem Arm 26 mit einer Pegeldetektorschaltung 27 in Verbindung. Die Pegeldetektorschaltung 27 erzeugt ein elektrisches
Signal, das die Höhe des Spiegels der Metallschmelze im Abfüllkanal
16 anzeigt.
Der Ausgang der Pegeldetektorschaltung 27 zum Signaleingang eines IntegrationsVerstärkers 28 geleitet. Der Verstärker
28 empfängt einen Bezugseingang über eine Schalteinrichtung 29 in Form eines einen niedrigen Einstellpunkt darstellenden Bezugssignals 30 oder eines einen hohen Einstellpunkt darstellenden Bezugssignals
31· Der Integrationsverstärker 28 erzeugt ein Ausgangssignal,
dessen Änderungsgeschwindigkeit die Differenz zwischen dem aus der Pegeldetektorschaltung 27 empfangenen Signal und dem aus
der Schalteinrichtung 29 empfangenen Bezugssignal darstellt, und da die Arbeitsweise der Schalteinrichtung 29 ein wichtiges Merkmal
der Erfindung darstellt, so wird sie später noch ausführlich beschrieben. Der Ausgang des Integrationsverstärkers 28 wird zum
Eingang eines SummierungsVerstärkers 32 geleitet, der eine Strom
in Druck umwandelnde Einrichtung'in Betrieb setzt.
Diese Umwandlungseinrichtung 33 wandelt das aus dem Summierungsverstärker
32 empfangene elektrische Signal in ein entsprechendes pneumatisches Drucksignal um. Dieses pneumatische Druck»
signal wird zu einem Einlassventil 34 und zu einem Ablassventil 35 geleitet. Ist der von der Umwandlungseinrichtung 33 erzeugte Druck
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größer als der Druck in der Kammer 13, so stellt das Einlassventil
34 eine Verbindung mit einer Druckluftquelle 36 her» Ist dagegen
der Druck in der Kammer 13 größer als der von der Umwandlungsein-·
richtung 33 erzeugte Druck, so wird das Ablassventil 35 geöffnet und das Gas aus der Kammer in die Umgebungsluft abgelassen, wobei
der Druck in der Kammer abgesenkt wird.
Zu Beginn wird ein Schaltungskreis 37 für einen unter Druck gesetzten Tiegel mit dem Steuereingang der Schalteinrichtung
29 sowie mit einem Generator 38 verbunden, der ein Schaltsignal für einen niedrigen Einstellpunkt erzeugt. Der Ausgang des Signalgenerators
38 wird zu einem Eingang des Summierungsverstärkers 32
geleitet. Sin " Gusseinlei tungs-11 Schal tungskreis 39 wird mit einem
Steuerleiter der Schalteinrichtung 29 verbunden, wobei eine Steuerung in einer noch zu beschreibenden Weise bewirkt wird. Der Ausgang
des Gusseinleitungsöchaltungskreises 39 erzeugt ferner ein
Gusseinschaltsignal 40, das zum Eingang des Summierungsverstärkers 32 geleitet wird«
Der Ausgang der Pegeldetektorschaltung 27 wird zum Signaleingang eines Funktionsgenerators 41 geleitet, dessen Bezugseingang
aus einem Stauwand bezugssignalschaltungskreis 42
empfangen wird. Der Ausgang des Funktionsgenerators 41 betreibt einen Konverter 43, der eine Spannung in eine Frequenz umwandelt,
und der Ausgang des Konverters 43 betreibt den Eingang eines voreingestellten
Digitalzählers 44. Der Ausgang des Digitalzählers 44 wird dem Steuereingang der Schalteinrichtung 29 zugeführt, und
diese wird vom Gusseinleitungsschaltungskreis 39 zurückgestellt.
Jäin Abweichungssignalverstärker 45 empfängt ferner den
Ausgang der Pegeldetektorechaltung 27, und deren Ausgang steht mit
dem Eingang des Integrationsverstärkers 28 in Verbindung, dessen
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Ausgang mit dem Eingang des Summierungsverstärkers 32 in Verbindung
steht. Wie später noch beschrieben wird, besteht die Punktion des
AbweichungssignalVerstärkers 45 darin, den Integrationsverstärker
28 unter gewissen Umständen zu übersteuern. Bs ist z.B. erwünscht, den Druck am Ende eines Gusses plötzlich herabzusetzen; jedoch
bev/irkt die Arbeitsweise des Integrationsverstärkers 28 eine Verzögerung. In diesem Falle erzeugt der Abweichungssignalgerätärker
45 ein verhältnismäßig starkes Signal, das eine Herabsetzung des Druckes bewirkt. Dieses Abweichungosignal kann ferner eine Kompen-
. sation der Trägheit des Metalls und der sich rasch ausdehnenden
Gase bewirken.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine Stauwand (ein Wehr) mit einem rechteckigen Querschnitt benutzt, wie in der
i'ig.3 dargestellt, deren Lippe 20 sich oberhalb des niedrigen
Einstellpunktes 47 befindet und zugleich unterhalb des hohen Einstellpunktes 48·
Nachdem in den Einlasskanal 15 eine genügende fcenge des
geschmolzenen Metalls eingelassen worden ist, so dass die unteren Teile des Einfüllkanals 15 und des Abfüllkanals 16 verschlossen
) sind, kann die Einrichtung dadurch in Betriebsbereitschaft versetzt werden, dass die Haube 12 mit dem Körper 11 verschlossen wird·
Hierbei wird die Kontroll- oder Steuereinrichtung in Betrieb gesetzt, Wird die Unterdrucksetzungsschaltung 37 betätigt, so verbindet die
Schalteinrichtung 29 den Ausgang des das Bezugssignal für den niedrigen Einstellpunkt erzeugenden Generators 30 »it de· Bezugssignale ingang des IntegrationsVerstärkers 28 und setzt zugleich den
Signalgenerator 38 in Betrieb, der das Schaltsignal für den niedrigen Einstellpunkt erzeugt, das dem Eingang des SuBunierungever-
32
stärkers zugeführt wird, der sofort einen Ausgang ändert und
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bewirkt, dass der Strom in Druck umwandelnde konverter 33 einen
Drncka jsgan{; erzeugt. Dies ist in der Fige2 durch den steilen
Aliall der mit Schaltsignal für den niedrigen Einstellpunkc bezeichneten
Linie dargestellt^ die Größenverhältnis etw-^s übersteigert
dargestellt sind.
Da in der Kammer der atmosphärische Brück herrscht, so
wird das Einlassventil 34 geöffnet und aus der Druckgasquelle 36
eiv> unter Druck stehendes Gas in die Kammer 13 eingelassen, das
das flüssige Metall im Körper 11 verdrängt, so dass der Flüssigkeitsspiegel
im Abfüllkanal 16* ansteigt. Im Abfüllkanal 16 liegt jedoch der Flüssigkeitsspiegel unterhaln des niedrigen Einstellpunktes
und steigt bis zum niedrigen Einstellpunkt an, wie durch die Linie 4-9 dargestellt, deren Neigung die Ansprache der Einrichtung
darstellt. Da der Ausgang der Pegeldetektorschaltung 27 unterhalb des Pegels des Bezugssignals 30 für den niedrigen Einstellpunkt
liegt, so setzt der Integrationsverstärlcer nach wie vor den
32
Sumiuierungsverstärker in Betrieb, der eine weitere Druckerhöhung bewirkt. Wennder Spiegel der Metallschmelze sich dem niedrigen Einstellpunkt nähert, so nähert sich der Ausgang der Pegeldetektorschaltung 27 dem Bezugssignal 30 für den niedrigen Einstellpunkt, wobei sich das Ausmaß der Änderung des Ausganges des Integrationsverstärkers vermindert und anzeigt, dass der Druck weniger stark ansteigen soll·
Sumiuierungsverstärker in Betrieb, der eine weitere Druckerhöhung bewirkt. Wennder Spiegel der Metallschmelze sich dem niedrigen Einstellpunkt nähert, so nähert sich der Ausgang der Pegeldetektorschaltung 27 dem Bezugssignal 30 für den niedrigen Einstellpunkt, wobei sich das Ausmaß der Änderung des Ausganges des Integrationsverstärkers vermindert und anzeigt, dass der Druck weniger stark ansteigen soll·
Steigt nunmehr der Spiegel der Metallschmelze über den
niedrigen Einstellpunkt hinaus an, so erzeugt die Pegeldetektorschaltung 27 ein Signal, das stärker ist als das Bezugssignal für
den niedrigen üinstellpunkt, mit der Folge, dass der vom Konverter
erzeugte Druck unter den in der Kammer 13 herrschenden Druck absinkt,
so dass durch das Ablassventil 35 ein Teil des Gases aus der
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Kammer 13 in die Umgebungsluft abgelassen wird. Der Spiegel der
Metallschmelze im Abfüllkanal 16 wird daher um den niedrigen Einstellpunkt herum geregelt.
Soll ein Guss durchgeführt werden, so wird der Gusseinleitungsschaltungslcreis
39 betätigt, wobei der Gussignalgeneratör
40 ein zweites Schaltsignal am Eingang des Summierungsverstärkers 32 erzeugt, der sofort eine plötzliche Erhöhung des Druckes in der
Kammer 13 bewirkt. Dieser Vorgang ist in der Fig,2 durch den zweiten
Abschnitt der mit "Gusschaltsignal" bezeichneten Kurve dargestellt.
Der Spiegel der Metallschmelze im Abfüllkanal 16 wird daher plötzlich vom niedrigen Einstellpunkt aus zu einem nahe am
hohen Einstellpunkt 48 gelegenen Punkt erhöht (Pig,3). Zugleich wird durch das Ausgangssignal aus dem Gusseinleitungsschaltungskreis
39 die Schalteinrichtung 29 so betätigt, dass diese dem Bezugseingang
des Integrationsverstärkers 28 ein Bezugssignal für den hohen Einstellpunkt zuführt, so dass der Spiegel der Ldetallschmelze
im Abfüllkanal 16 während des Gusses um den hohen Einstellpunkt herum geregelt wird.
Steigt der Spiegel der Metallschmelze im Abfüllkanal 16
über die Lippe 20 der Stauwand 19 hinaus an, so wird das Ausgangssignal
aus der Pegeldetektoraclialtung 27 stärker als das Auegangesignal
aus der Stauwandbezugssignalschaltung 42, und der Funktions
generator 41 beginnt mit der Erzeugung eines Ausgangssignal·* Der
Funktionsgenerator 41 erzeugt ein Ausgangssignal, das eine Funktion der Iifferenz zwischen dem aus der Pe^eldetektorschaltung 27
empfangenen Eingangssignal und dem aus der Stauwandbezugssignalschaltung
42 empfangenen Signal ist. Der Punktionsgenerator 41
errechnet die Strömungsmenge der über die Stauwand 19 ströeenden
Metallschnelze, wobei die besondere Ausbildung des Funktions-
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&3nerator:-J 41 von der Ausgestaltung der otauwand abhängt.
Wie aus der Ilio.3 zu ersehen ist, wird vorzugsweise eine
rechteckige Stauwand verwendet, für die die Strömungsmenge gleich,
q a IQr' ist. Der !Funktionsgenerator 41 erzeugt eine Ausgangsspannung,
die der Höhe der Spannung proportional ist, die am Signaleingang auftritt. Mit anderen Worten, Es ist
out "* *1 ^
wobei Y* gleich der Differenz zwischen dem Signal am Signaleingang
und demjenigen Signal ist, das am Bezugseingang auftritt, während K1 die Proportionalitätskonstante der Stauwand ist. Solange das ä
von der Stauwandbezugssignalschaltung 42 erzeugte Signal stärker
ist als das von der Pegeldetektorschaltung 27 erzeugte Signal, erzeugt der Punktionsgenerator 41 kein Ausgangssignal. Der Punktionsgenerator
41 besteht aus einem herkömmlichen Analogfunktionsgenerator, der von der Ausgestaltung der Stauwand abhängig ist.
Der eine Spannung in eine Frequenz umwandelnde Konverter 43 besteht gleichfalls aus einer herkömmlichen Schaltung und
erzeugt eine Momentanausgangsfrequenz, die der Amplitude der Eingangsspannung proportional ist (die aus dem Funktionsgenerator 41
empfangen wird).
Der Voreingestellte Digitalzähler 44 besteht gleichfalls gus einer herkömmlichen Ausführung und speichert eine voreingestellte
Zahl sowie eine laufende Zahl für jede Prequenzperiode des Ausgangssignals des Konverters 43· Erreicht der laufend gespeicherte
Zahlenwert den Wert der gespeicherten Zahl, so erzeugt der Zähler 44 ein Gussbeendungssignal, das die Schalteinrichtung 29 betätigt,
so dasa dieee eine Zurückechaltung in den Ausgangszustand bewirkt,
bei dem das Ausgangssignal des das Bezugssignal für den niedrigen
Binstellpunkt erzeugenden Generatore 30 dem Bezugseingang des
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Integrationsverstärkers 28 zugeführt wird. Hierdurch wird der Druck
im Tiegel plötzlich herabgesetzt, wie durch die negativ abfallende
Linie in der Fig·2 dargestellt ist» und der Spiegel der Metallschmelze
im AbfUllkanal 16 sinkt ab und wird um den niedrigen Einstellpunkt
herum geregelt.
Diese plötzliche Herabsetzung des Druckes wird weiterhin von der Wirkung des Abweichungssignalverstärkers 45 gefördert, der
rascher anspricht als der Integrationsverstärker 28 und eine Herabsetzung des Druckes bewirkt. Wie später noch beschrieben wird,
spricht das Ablassventil 35 auf eine große Ungleichheit zwischen dem Ausgang des Strom in .Druck umwandelnden Konverters 33 und dem
im Tiegel herrschenden tatsächlichen Druck an und öffnet zwei verschieden große Ventile, wobei der Guss plötzlich beendet wird.
Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei der Einrichtung nach der Erfindung die Wirkung infolge der elektrischen
Signale für alle praktischen Zwecke sofort erfolgt, ohne dass die Stabilität verlorengeht, so dass der Spiegel der"Metallschmelze
im Abfüllkanal 16 sehr genau geregelt werden kann. Weiterhin werden die bisherigen lästigen Veränderlichen bei der Bxpansion
der erhitzten Gase in der Kammer des Tiegels, der Kompressionsfähigkeit des Gases und der großen Trägheit des flüssigen Metalls
durch die außerordentlich rasche Ansprache der elektronischen Steuerschaltung zusammen mit der Ablassventilanordnung und der verschiedenen
Kompensationsmöglichkeiten vermieden· Außerdem wird das Volumen direkt gemessen, und als Folge der allgemein linearen
Ansprache der elektrischen Übertrager im Fegeldetektor erfolgt die Messung genauer.
Aus dem vorstehenden Teil der Beschreibung geht hervor,
■, ■■■■■·. f \ : '. "■
dass das genaue Volumen des Gusses ohne Schwierigkeiten bestimmt
1098H/neU>
bad«-««.
werden kann, und dass der Zeitpunkt des Gusses einfach durch Einstellen
des Bezugasignals für den hohen Einstellpunkt bestimmt
werden kann
Bei der Übersicht der Einrichtung nsch öer Fig.4 sind
die im Handel erhältlichen Schaltungselemente symbolisch dargestellt,
.-/ie aus der Figo4 zu ersehen ist, besteht der Pegeldetektor
aus einem Potentiometer 50, dessen Schleifkontakt durch einen Arm mit dem mechanischen Schwimmer 25 verbunden ist, wie in der
iligo4 durch die unterbrochene Linie 51 dargestellt·
Eine Bezugsstromquelle versorgt den Pegeldetektor 27, die Stauwandbezugssignalschaltung 42 und die Generatoren 30 und 31
für die Bezugssignale des hohen und des niedrigen Einstellpunktes mit Stronu Die Stromquelle selbst ist in der Pig.4 nicht dargestellt
sondern nur die positive Klemme + V^ und die negative Klemme
-Vtj β Die Anlage wird in den Zustand der Betriebsfähigkeit versetzt
durch ein MBormal"-Helais 52 mit den normalerweise offenen
Kontakten 52a und 52b, die mit der positiven und der negativen Klemme der Stromquelle V„ in Reihe geschaltet sind. Das Potentiometer
50 ist zwischen die Kontakte 52a und 52b geschaltet. An die Kontakte 52a und 52b ist ein gleiches Potentiometer 53 angeschlossen,
das als Stauwandbezugssignalschaltung 42 wirkt, während der Schleifkontakt de3 Potentiometers mit dem Bezugseingang des Punktionsgenerators
41 verbunden ist.
An die Kontakte 52a und 52b sind ferner ein drittes und ein viertes Potentiometer 54 und 55 angeschlossen, welche Potentiometer
die Bezugssignale für den niedrigen und den hohen Einstellpunkt erzeugen, wie später noch beschrieben wird.
Der Integrationsverstärker 28 wird durch einen herkömmlichen
Verstärker 58 und einen Kondensator 59 dargestellt, welche
1 09 ft 16/0840
Schaltungselemente parallelgeschaltet sind» Der Bezugsleiter des
Verstärkers 58 ist geerdet, wie dargestellt.
Der Schleifkontakt de3 Potentiometers 50 steht über einen
Retelwiderstand 60 mit dem Signaleingang des Verstärkers 58 in
Verbindung. Obwohl der 7/ideratand 60 als einzelner Regelwiderstand
dargestellt ist, so kann dieser selbstverständlich aus zwei Regelwiderständen bestehen, die einander nachgeschaltet sind, und mit
denen eine Grob- und eine Peineinstellung des VerstärkungsgradeB des Verstärkers 58 durchgeführt werden kann»
Ein Gu&srelais 61 mit einem Satz normalerweise geschlos-
w sener Kontakte 61a, einem ersten Satz normalerweise offener Kontakte
61b und mit einem zweiten Satz' normalerweise offener Kontakte 61c wird von dem Ausgangssit;nal aus dem voreingestellten Digitalzähler
44 abgeschaltet. Die normalerweise offenen Kontakte 61b
sind zwischen den Schleifkontakt des Potentiometers 55 und Erde geschaltet, während die normalerweise geschlossenen Kontakte 61a
zwischen den Schleifkontakt des Potentiometers 54 und Erde geschaltet sind. Der Bezugsleiter des Verstärkers 58 wird daher entweder
mit dem Schleifkontakt des Potentiometers 55 oder mit dem Schleif-
. kontakt des Potentiometers 54 über Erde verbunden, je nachdem das
Relais 61 Strom erhalten hat oder nicht.
Erzeug der voreingestellte Digitalzähler 44 einen Auegangsimpuls, der anzeigt, dass ein vorherbestimmtes Volumen der
Letallschmelze über die Stauwand geströmt ist, so wird das Gusarelais
61 abgeschaltet, und der Bezugseingang des Verstärkers 58 wird auf das Signal zurückbezogen, das am Schleifkontakt des Potentiometers
54 auftritt, nämlich auf das Signal für den niedrigen Einstellpunkt. Erhält das Gussrelais 61 Strom, so werden die Kontakte
61b geschlossen, während die Kontakte 61a geöffnet werden,
109816/0840
BAD
1753657
san^s signal
wobei der Bezugseingang des Verstärkers 58 das Ausgangssignal vom
Potentiometer 55 empfängt, das das Signal für den hohen Einstellpunkt ist.
Der Rückkopplungswiderstand 63 eines zweiten Verstärkers
62 ist zwischen den Ausgang des Verstärkers und dessen Signaleingang geschaltete Der Ausgang des Verstärkers 58 steht über einen
Widerstand 64 mit dem Signaleingang des Verstärkers 62 in Verbindung, dessen Bezugseingang mit Erde verbunden ist. Der Verstärker
62 und der Widerstand 63 stellen den bereits beschriebenen Summierungsverstärker
32 dar0
Eine zweite Stromquelle, deren positiver Pol in der Fig»4
durch +V dargestellt ist, steht über die normalerweise offeiien
Kobtakte 52c eines Relais 52 mit einem Kontakt eines Potentiometers
65 in Verbindung,, Der andere Kontakt de3 Potentiometers 65 ist
geerdet, welches Potentiometer die bereits beschriebene Schaltung 37 zum Unterdrucksetzen des Tiegels darstellt. Ein Regelwiderstand
66 leitet das am Schleifkontakt des Potentiometers 65 auftretende Signal über einen Festwiderstand 67 zum Signaleingang des Verstärkers
62ο Die normalerweise offenen Kontakte 61c des Grus3relais
61 sind zum Regelwiderstand 66 parallelgeschaltet„
Der bereits beschriebene Abweichungssi^nalverstärker 45
besteht aus einem Verstärker 68, zu dem ein Festwiderstand 69
parallelgeschaltet ist. Der Signalleiter des Verstärkeru 68 steht
über einen Widerstand 70 mit dem Schleifkontakt des Potentiometers
50 in Verbindung, während der Bezugseingang dieees Verstärkers
geerdet iafc. Der Ausgang des Verstärkers 68 ateht über eine Diode
71 und einen Regelwiderstand 72 mit dem Signaleingang do« Verstärkers
62 in Verbindung. Ferner steht der Ausgang des Verstärkers 68 über eine Diode 73 und einen Strombegrenzungswiderstand mit Erde
BAD
in Verbindung.
Der bereits beschriebene Druck-Konverter 33 besteht aus einem Kraftverstärker 74 und einem Kraftrelais 75· Der Kraftverstärker
74 empfängt das Ausgangssignal aus dem Verstärker 62 und
betreibt ein herkömmliches Kraftrelais 75, das einen pneumatischen Druck erzeugt, der dem Eingangsstrom proportional iste
Die einander nachgeschalteten Ventile 76 und 77 sind zwischen der Druckluftquelle 36 und der Haube des Tiegels angeordnet.
Beide Ventile 76 und 77 sind mit einer Membran versehen (bei dem Ventil 76 durch eine waagerechte Vollinie 76· dargestellt),
und stehen mit einer Vorrichtung in Verbindung, die eine Hauptdruckluftströmung
einleitet, wenn der Druck oberhalb der Membran höher ist als der Druck unterhalb der Membran. Wie aus der Pig«4
zu ersehen ist, wird der Druckausgang des Kraftrelais 75 zu den Ventilen 76 und 77 oberhalb deren Membrane geleitet, während die
Hauptspeiseleitung als Bezugsleitung unterhalb der Membrane mit den Ventilen verbunden ist· Beide Ventile 76 und 77 sind normalerweise
geschlossen und öffnen sich, wenn der vom Kraftrelais 75 erzeugte Druck höher ist als der betreffende Ausgangsdruck der
Ventile 76 und 77, so dass in die Haube des Tiegels Druckluft eingelassen
wird. Die Ventile 76 und 77 sind nacheinander in die Leitung eingeschaltet, um einen genügenden Drückabfall zwischen der
Druckluftquelle und dem Tiegel zwecks guter Regulierung zu erzeugen.
Das bereits beschriebene Ablassventil 35 besteht aus zwei
gesonderten Ventilen 78 und 79, die den Ventilen 76 und 77 gleichen. Der Druckausgang des Kraftrelais 75 wird den Ventilen 78 und 79
unterhalb deren Membrane als Bezugsdruck zugeführt, während der Druck in der Haube zu den Ventilen 78 und 79 oberhalb deren Membrane
109R1B/n840
' / U O J J /
geleitet wird, </ird der Druck in der Haube stärker al η dor vom
I,raftrolaio 7b erzeugte Druck, so öffnen sich die Ventile 73 und
79, wobei (MVJ der Haube Gas oder Luft in die Umgebungc] ui t ab;;o-1;·::
reu vdrd. Einer- der Ventile, ί,.Β« das Ventil 79 wird vorzugsweise
;:-3O eingestellt, dann es auf einen etwas höheren iJ.ruel' an-
j rieht .i],: dni- ai: Ί;γο Ventil; jedoch int der liauptkör] er d'-;;
Vei^iln verbal tjiismäßig f.röiJer benn^ü-en, so das:; bei Auftreten
ei»1-!1 'lefuhr oder bei Beendigung eines Gusses, in wele'oi;: PhHe
der Druckunterschied groß ist, das zweite Ventil ein« rar-: ehe ro
Entlüftung- bewirkte Dieses Lierknial ist auch wichtig verei; -fer
Zusammenarbeit mit den Abweichungsai^nalverstärker zum rarciien ™
Ecendeii eines Gu::see, wodurch eine größere Genaui,'?i;ei 1 und eine
«Viederliolbarkeit der Errebnii ye erhielt v.irdc Be; sere hr -ebnisne
werden "ferner noch dadurch erhalten, wen;: die Ventile einstellbar
sind, d.h., wenn die V/eite des Durchlasses vcn den. Druckunterschied
an der laeinbran verändert werden kann»
Obwohl, die beschriebenen besonderen Schaltungselemente
durch verschiedene, an sich bekannte gleichwertige Schaltungselemente
ersetzt werden können, so hat sich doch geneigt, dass gewisse Schaltungselemente wichtige Vorzüge für die Ansprache der Einrieb.- ,
tung aufweisen. Im besonderen stellt der Verstärker 58 zusammen mit dem Rückkopplxingskondensator 59 einen Integrationsverstärker
dar, dessen Änderung der Ausgangsspannung proportional der Differenz
zwischen der Spannung am Signaleingang und am Bezugseingang ist. D.Iu, es ist eine Druckänderung erwünscht, die proportional der
Differenz zwischen der tatsächlichen Höhe und der gewünschten Höhe des Spiegels der Metallschmelze im Abfüllkanal ist. Der Regelwiderstand
am Signaleingang des Integrationsverstärkers, der dar; Pegelsi,:Ttial
weiterleitet, ist außerdem insofern von Ilutsen, a]r, er
109R1R/nBA0
1768657
eine unabhängige Einstellung der Verstärkung der Einrichtung ermöglicht.
ferner stellt das Potentiometer 53 ein geeignetes Mittel zum Einstellen des Stauwandbezugssignals dar, d«h·, des Bezugssignals,
auf dem der Punktionsgenerator 41 arbeitet. Das Gussvolumen kann mühelos dadurch bestimmt werden, dass die Zahl eingestellt ■
wird, bei der der voreingestellte Digitalzähler 44 das Gussrelais"
61 abschaltet« Die Gussgeschwindigkeit, die von der Höhe der Metallschmelze
über der Stauwand bestimmt wird, kann durch Einstellen des Potentiometers 55 verändert werden.
Nunmehr wird die Arbeitsweise der Schaltung kurz beschrieben. Das "Normal"-Relais 52 wird mit Strom versorgt und
führt über dessen Kontakte 52a und 52b den Potentiometern 50, 53» 54 und 55 die Bezugsspannung Vß zu. Zugleich erhält das Potentiometer
65 über die Kontakte 52c Strom, und dem Signaleingang des Verstärkers 62 wird vom Schleifkontakt des Potentiometers 65 aus
eine Schaltfunktionsspannung mit einer vorherbestimmten Amplitude
zugeführt. Im Kraftverstärker 74 wird daher ein Schaltstrom verstärkt,
und vom Relais 75 wird ein erhöhter Druck erzeugt, der den Spiegel der Metallschmelze im Abfüllkanal 16 bis nahe an den
unteren Einstellpunkt heranführt. Dies ist in der Pig.2 als Signal für den niedrigen Einstellpunkt dargestellt. Da das Gussrelaie
zu dieser Zeit stromlos ist, so leiten die normalerweise geschlossenen Kontakte 61a das Ausgangssignal aus dem Potentiometer 54 zum
Bezugsleiter des Verstärkers 58 weiter, und die Einrichtung sucht den Spiegel der Metallschmelze um den niedrigen Einstellungspunkt
herum zu regeln. Wie in der Pig.2 dargestellt, steigt der Spiegel der Metallschmelze bis zum unteren Einstellpunkt längs der Linie
49 an, die eine viel geringere Neigung aufweist als die Schalt-
109816/0840
funktion für den niedrigen Einstellpunkt..
Erhält das Gussrelais 61 Strom, so werden die normalerweise
geschlossenen Kontakte 61a geöffnet und die normalerweise · offenen Kontakte 61b geschlossen, so dass der Bezugseingang des
Verstärkers 58 nunmehr das stärkere Signal aus dem Potentiometer 55 empfängt, und die Einrichtung stellt sich auf die Regelung um
den hohen Einstellpunkt herum ein. Es wird darauf hingewiesen, dass das Gussrelais 61, wenn es Strom erhält, den Digitalzähler
44 zurückstellt und durch Schließen der Kontakte 61c den Regelwiderstand 66 kurzschließt. Hierbei wird ein zusätzlicher Stromstoß f
im elektrischen Teil der Kontrolleinrichtung und ein zusätzlicher Druckstoß in der Haube erzeugt, wobei die Metallschmelze im Abfüllkanal
rasch auf eine Höhe kurz unterhalb des hohen Einstellpunktes gebracht wird (Fige2)e Der hohe Einstellpunkt wird entsprechend
der Ansprachecharakteristik der Einrichtung erreicht.
Hat der Digitalzähler 44 die vorgingesteilte Zahl erreicht, die
den Guss eines vorherbestimmten Volumens der Metallschmelze anzeigt,
so erzeugt der Digitalzähler ein Signal, das das Gussrelais 61 abschaltet, so dass die normalerweise offenen Kontakte 61b geöffnet ,
sind, während die normalerweise geschlossenen Kontakte 61a geschlossen sind, so dass das dem Verstärker 58 zugeführte Bezugssignal das untere Signal ist·
Da die Kontakte 61a nunmehr geschlossen sind, so entspricht der dem Abweichungssignalverstärker (dem Verstärker 68)
zugeführte Bezugseingang dem niedrigen Sinstellpunkt. Wie bereits erwähnt, wird der Abweichungssignalverstärker als ein wichtiges
Merkmal der Erfindung angesehen, mit dem der Spiegel der Metallschmelze
sehr rasch abgesenkt werden kann. Dies ist eine Felge des Umstandea, dass der Abweichungssignalverstärker auf einen höheren
109816/0840
Verstärkungsgr§d eingestellt ist als der IntegrationsverVfärker,
und dessen Ansprachezeit ist viel kürzer. Der Kondensator 29 weist
üblicherweise einen verhältnismäßig hohen Wert auf und muss entladen werden, bevor der Integrationsverstärker ansprechen kann·
Andererseits weist der Abweichungssignalverstärker an sich keine Verzögerung auf, so dass er den Guss plötzlich beendet, wie in der
Fig·2 durch die negativ geneigte linie dargestellt ist. Im normalen
Betrieb sinkt dann der Spiegel der Metallschmelze auf den niedrigen Einstellpunkt wieder ab.
Die mit dem Ausgang des Abweichungssignalverstärkers verbundene Diode 71 wirkt als Sperrdiode, und der Abweichungenignalverstärker hat auf die Arbeit der Einrichtung nur eine verngchlässigbar kleine Wirkung, sofern nicht der Spiegel der Metallschmelze
sehr viel höher liegt (in bezug auf zulässige Schwankungen) als vom Bezugssignal für den Einstellpunkt bestimmt. Weiterhin wird
der Ausgang des AbweiohungsSignalverstärkers von der Diode 73
und dem Begrenzungswiderstand zu Erde abgeleitet um zu sichern, dass der Verstärker in allen den Fällen wirkungslos bleibt, wenn
der Spiegel der Metallschmelze sehr viel tiefer liegt als der
Einstellpunkt, der von dem zurzeit wirksamen Bezugssignal bestimmt
wird. In diesem letztgenannten Falle werden die Schaltgeneratoren für den niedrigen und den hohen Einstellpunkt wirksam·
Für das kurzzeitige Beenden eines Cusses ist ferner noch
die Anordnung der Ablassventile 78 und 79 von lutzen, die sich beide öffnen, um den Druck in der Kammer herabzusetzen.
Nachstehend werden noch einmal die Vorzüge der einzelnen Schaltungselemente sowie die Hauptmerkmale der Erfindung kurz beschrieben.
1) Das Schaltsignal für den niedrigen Einstellpunkt
ORIGINAL INSPECTED 109816/0840
'1753657
und das Schaltsignal für den Guss (oder den hohen Einstellpunkt)
sind von der Einrichtung unabhängig und beeinflussen nicht die Stabilität der Einrichtung,» Diese Signale werden in die oteuerschleife
eingeführt, nachdem der Integrationsverstärker von den
Signalen isoliert worden ist. Es kann entweder die Ansprachecharakteristik der Einrichtung (deh. der Verstärkungsgrad des Integrationsverstärkers)
oder die Amplitude der Schaltsignale ohne Nebenwirkung gesondert eingestellt werden. Hierdurch werden die bei
älteren Einrichtungen auftretenden Schwierigkeiten vermieden, die
eine Folge der Schwankungen der Spiegels der Metallschmelze bei kürzeren Zwischenzeiten waren. Es wurde bei der Einrichtung nach
der Erfindung eine Verkürzung der Zwischenzeiten im Vergleich zu
den älteren pneumatischen Einrichtungen im Verhältnis von 5 : 1 erreich t.
2) Ein Guss kann sehr kurzzeitig mit Hilfe des Abweichungssignalverstärkers
beendet werden, der den Integrationsverstärker
übersteuert, und ferner sind in diesem Falle die beiden parallelgeschalteten Ablassventile von großem Nutzen, die einstellbar
sind und verschieden große Ventilkörper aufweisen und ferner auf verschiedene Drücke ansprechen.
3) Die Strömungsmenge eines Gusses wird für die benutzte besondere Stauwand direkt gemessen, wobei die integrierte Strömung
das Volumen eines Gusses bestimmt. Ist ein vorherbestimmtes Volumen
erreicht, so spricht die Einrichtung selbsttätig an und beendet den Kuss sofort.
4) Das Schaltsignal für den niedrigen Einstellpunkt versetzt die Einrichtung in den Zustand der Betriebsfähigkeit, ohne
in die Steuerung eine !Instabilität einzuführen.
5) Die sofortige Ansprache des elektronischen Teiles
109816/08-4 0
der Steuereinrichtung wirkt den pneumatischen Steuermitteln nicht entgegen und erzeugt auch keine Unstabil!tat.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungegedankens
Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden· Die
Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.
Patentansprüche
109816/0840
Claims (1)
1753657
Patentansprüche
1. Einrichtung zum Gießen vorherbestimmter Mengen einer Flüssigkeit durch Abmessung dee Volumens, gekennzeichnet durch
einen Behälter mit einer Innenkammer, die die Flüssigkeit aufnimmt, und mit einem Abfüllkanal, der eine Lippe aufweist, über die die
Flüssigkeit während eines Gusses hinwegfließt, durch eine Druckeinrichtung, die mit der Kammer in Verbindung steht und in diese |
ein unter Druck stehendes Gas einführt, das die Flüssigkeit durch den Abfüllkanal drückt, durch eine Pegeldetektoreinrichtung, die
mit der Flüssigkeit in Verbindung steht und ein elektrisches Signal erzeugt, das den Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal darstellt,
durch eine Bezugsschaltung, die ein erstes elektrisches Bezugssignal
erzeugt, das einen unterhalb der Lippe gelegenen Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal anzeigt, und die ein zweites elektrisches
Bezugssignal erzeugt, das einen oberhalb der Lippe gelegenen Flüssigkeitsspiegel
im Abfüllkanal anzeigt, durch eine Schalteinrichtung, die die beiden genannten elektrischen Bezugssignale empfängt
und wahlweise eines dieser Signale weiterleitet, durch eine Einrichtung, die das Flüssigkeitsspiegelsignal und das von der Schalteinrichtung
gewählte Signal empfängt und die Druckeinrichtung so steuert, dass der Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal so einreguliert
wird, bis das Flüssigkeitsspiegeleignal gleich dem gewählten
Bezugssignal ist, durch eine erste Einrichtung, die die Schalteinrichtung so steuert, dass diese das zweite Bezugssignal weiterleitet,
wenn ein Gues durchgeführt werden soll, durch eine Signaleinrichtung,
die zum Einleiten eines Gusses dem von der Schalteinrichtung
10981fi/0840
weitergeleiteten zweiten Bezugssignal ein weiteres Signal hinzufügt,
wobei der Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal sofort auf eine über der lippe gelegene Höhe angehoben wird, und durch eine
zweite Einrichtung, die das Flüssigkeitsspiegelsignal empfängt und die Schalteinrichtung so steuert, dass diese das erste Bezugssignal
weiterleitet, wenn der Guss ein vorherbestimmtes Volumen erreicht hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die genannte zweite Einrichtung zum Steuern der Schalteinrichtung Mittel aufweist, die das Flüssigkeitsspiegelsignal empfangen
und ein Signal erzeugen, das die Strömung der Flüssigkeit über die Lippe darstellt, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die
das Strömungssignal während eines Gusses empfängt und ein Summensignal
erzeugt, das das Volumen des Gusses darstellt, und dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die mit dem Summensignal in Verbindung
steht und die Schalteinrichtung so umschaltet, dass diese das erste Bezugssignal weiterleitet, wenn das Volumensummensignal
einen vorherbestimmten Signalwert erreicht, wobei die Drucksteuereinrichtung den Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal auf eine unterhalb
der Lippe gelegene Höhe einstellt, um den Guss zu beenden·
3β Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Erzeugen des genannten Strömungssignals
aus einem Funktionsgenerator besteht, dass die Signalsummierungseinrichtung
aus einem eine Spannung in eine Frequenz umwandelnden
Konverter besteht, der das Ausgangssignal aus dem Funktionsgenerator
empfängt und ein Signal erzeugt, dessen Frequenz die Amplitude des Signals aus dem Funktionsgenerator darstellt, dass eine
109816/0840
Digitalsummierungseinrichtung mit Voreinstellung vorgesehen ist,
die für jede Periode der Ausgangsfrequenz; des Spannung-Frequenz-Konverters
eine Zahl speichert, wobei die Summierungseinrichtung das summierte Volumensignal speichert und ein Ausgangssignal erzeugt,
das die Schalteinrichtung steuert, wenn ein vorherbestimmter Zahlenwert erreicht ist.
4f Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine
Einrichtung, die der genannten ersten Einrichtung zugeordnet ist und die Schalteinrichtung so steuert, dass die Summierungseinrichtung
zurückgestellt wird, wenn ein Guss eingeleitet wird. I
5· Einrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Regulieren des Druckes einen Integrationsverstärker aufweist, der das Flüssigkeitsspiegeisignal und das
Ausgangssignal der Schalteinrichtung empfängt und ein Ausgangssignal
erzeugt, dessen Änderungsgeschwindigkeit eine Funktion der Differenz zwischen den empfangenen Signalen ist, und dass an den
Ausgang des Integrationsverstärkers ein Signal-Druck-Konverter angeschlossen ist, der ein Drucksignal erzeugt, das den Ausgang
des Verstärkers darstellt und zum Steuern der genannten Druckeinrichtung dient.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Schaltung mit einem Abweichungssignalverstärker, der den Integrationsverstärker
übersteuert, wenn das Flüssigkeitsspiegelsignal stärker ist als das Bezugssignal aus der Schalteinrichtung, wobei
zur Drucksteuereinrichtung ein Signal geleitet wird, um den Druck in der genannten Kammer herabzusetzen.
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7· Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Summierungseinrichtung, die den Ausgang aus dem Integrationsverstärker
empfängt und den Signal-Druck-Konverter in Betrieb setzt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung, die zu
Beginn eines Gusses ein zusätzliches Signal hinzufügt, einen Schaltsignalgenerator
aufweist, der mit dem Eingang der Summierungseinrichtung verbunden ist und das Eingangssignal plötzlich ändert. ·
8, Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Schaltung, die wahlweise zu Beginn eines Gusses dem Eingang der
Summierungseinrichtung ein zweites Kurzzeitsignal zuführt, wobei
das Druckeingangssignal für den Signal-Druck-Konverter rasch verstärkt wird mit der Folge, dass der Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal
rasch auf die genannte Höhe unterhalb der Lippe abgesenkt wird ·
9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die das erste Bezugssignal erzeugende Einrichtung unabhängig
einstellbar ist und den Flüssigkeitsspiegel unter die Höhe des Abfüllkanals absenkt, wobei die Einrichtung das Einführen großer
Flüssigkeitsmengen in die Kammer ermöglicht.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die das zweite Bezugssignal erzeugende Einrichtung unabhängig
einstellbar ist und den Flüssigkeitsspiegel über den Abfüllkanal hinaus erhöht, wobei das Ausmaß der Strömung der Flüssigkeit
während eines Gusses eingestellt werden kann.
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11, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die genannte Druckeinrichtung aufweist ein erstes modulierendes
Ablassventil zum Ablassen von Gas aus der Kammer, wenn der Druck in der Kammer stärker ist als der Druck, der von d er Steuereinrichtung
gemeldet wird, und ein zweites modulierendes Ablassventil mit einem größeren Ventilkörper als das erste Ventil, das
aus der Kammer Gas ablässt, wenn der Druck in der Kammer den Druckübersteigt,
der von der Steuereinrichtung gemeldet wird, und zwar um einen vorherbestimmten Wert.
12. Einrichtung zum Gießen eines vorherbestimmten Volumens einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Abfüllkanal, der
mit einem Vorrat der Flüssigkeit in Verbindung steht, und der eine lippe aufweist, über die die Flüssigkeit während des Gusses hinwegfließt,
durch eine Einrichtung zum Einstellen des Flüssigkeitsspiegels im Abfüllkanal, durch einen Funktionsgenerator, der
mit der Flüssigkeit in Verbindung steht und ein Signal erzeugt, das die Strömungsmenge der während eines Gusses über die Lippe
fließenden Flüssigkeit darstellt, durch eine Summierungseinrichtung,
die das genannte Signal empfängt und ein Signal speichert, ( das das Volumen eines Gusses darstellt, und durch eine Steuereinrichtung,
die die Einstelleinrichtung so steuert, dass der Guss beendet wird, wenn das von der Summierungseinrichtung gespeicherte
Signal einen vorherbestimmten Wert erreicht.
13» Einrichtung nach Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Einstellen des Ftüsβigkeitsspiegeis eine
Übertragungseinrichtung aufweist, die mit der Flüssigkeit in Verbindung steht und ein elektrisches Signal erzeugt, das den
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Flüssigkeitsspiegel im Abfüllkanal darstellt, dass eine Einrichtung mit einer Integrationseinrichtung vorgesehen ist, die ein
Signal erzeugt, dessen Änderungsgeschwindigkeit eine Funktion der Difrerenz zwischen dem Flussigkeitsspiegelsignal und einem Bezugssignal ist, dass das Bezugssignal wahlweise aus einem ersten Signal besteht, das einen unterhall} der Lippe im Abfüllkanal gelegenen
Flüssigkeitsspiegel darstellt, sowie aus einem zweiten Signal, das einen über der Lippe des Abfüllkanals gelegenen Flüssigkeitsspiegel darstellt, und dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die das
Ausgangssignal aus der Integrationseinrichtung empfängt und die
Steuereinrichtung in Betrieb setzt.
14· Verfahren zum Gießen einer vorherbestimmten Menge einer Flüssigkeit aus einem abgeschlossenen Behälter, der mit einem
Abfüllkanal versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit im Behälter durch ein unter Druck stehendes Gas plötzlich
verdrängt und durch den Abfüllkanal zum Einleiten eines Gusses gedruckt wird, dass ein Signal erzeugt wird, das eine Funktion
der Strömung des Gusses ist, dass das genannte Signal über die Zeit summiert wird, und dass der Druck des Gases auf die Flüssigkeit herabgesetzt wird, wenn das gespeicherte Signal einen vorherbestimmten Wert erreioht, wobei der Guss beendet wird·
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681758657 DE1758657A1 (de) | 1968-07-15 | 1968-07-15 | Verfahren und Einrichtung zum Giessen fluessiger Metalle in abgemessenen Mengen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681758657 DE1758657A1 (de) | 1968-07-15 | 1968-07-15 | Verfahren und Einrichtung zum Giessen fluessiger Metalle in abgemessenen Mengen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1758657A1 true DE1758657A1 (de) | 1971-04-15 |
Family
ID=5695158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681758657 Pending DE1758657A1 (de) | 1968-07-15 | 1968-07-15 | Verfahren und Einrichtung zum Giessen fluessiger Metalle in abgemessenen Mengen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1758657A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2624435A1 (de) * | 1976-06-01 | 1977-12-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum dosierten vergiessen schmelzfluessiger metalle |
| DE2746799A1 (de) * | 1976-10-18 | 1978-04-20 | Pont A Mousson | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer giesspfanne |
-
1968
- 1968-07-15 DE DE19681758657 patent/DE1758657A1/de active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2624435A1 (de) * | 1976-06-01 | 1977-12-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum dosierten vergiessen schmelzfluessiger metalle |
| DE2746799A1 (de) * | 1976-10-18 | 1978-04-20 | Pont A Mousson | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer giesspfanne |
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