DE1210137B

DE1210137B - Niederdruckgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE1210137B
Application number: DEJ24504A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Moriyama
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1962-10-04
Filing date: 1963-10-02
Publication date: 1966-02-03

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B22d

Deutsche Kl.: 31 c -12/02

Nummer: 1210137

Aktenzeichen: J 24504 VI a/31 c

Anmeldetag: 2. Oktober 1963

Auslegetag: 3. Februar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Regelung der Beziehung zwischen Zeit und Luftdruck beim Niederdruckgießen, insbesondere länglicher Gußstücke.

Beim Niederdruckgießen von insbesondere längliehen Gußstücken aus Metall mit höherem spezifischem Gewicht muß, sobald Luft in die Form aus dem oberen Teil der Form und das geschmolzene Metall in die Form eingesaugt wird, der Druck herabgesetzt werden, wobei Druck auf die Oberfläche des ge- ίο schmolzenen Metalls im Gefäß aufzubringen ist und nach der Verfestigung des geschmolzenen Metalls in der Form und vor Beginn der Verfestigung des geschmolzenen Metalls in der Zuführungsleitung der zusätzliche Druck auf Atmosphärendruck zurückgeführt und das geschmolzene Metall in der Zuführungsleitung zurück in das Vorratsgefäß gefördert wird.

Beim Niederdruckgießen, insbesondere bei der Herstellung langer Werkstücke, ist es außerdem sehr schwierig, die Steiggeschwindigkeit und die Verfestigungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls zu regeln. Infolgedessen hat sich dieses auf dem Einsaugen und Druckgeben beruhende Gießverfahren in der Praxis nicht durchsetzen können.

Ziel der Erfindung ist es, dieses Verfahren in der Praxis brauchbarer zu machen, was man bis jetzt als außerordentlich schwierig angesehen hat.

Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung und in F i g. 2 einen Teil aus der erfindungsgemäßen Anlage.

In der Zeichnung bedeutet 1 den Aufnahmebehälter für das geschmolzene Metall, welcher mit der Form D durch die Zuführungsleitung verbunden ist. Mit der Form/) ist ferner die SaugleitungA verbunden, während mit dem oberen Teil des Behälters 1 für das geschmolzene Metall die Druckleitung B in Verbindung steht.

Die Saugleitung A ist mit der Saugpumpe 8 über das Filter 2, den Kühler 3, das Filter 4, die Regelleitung 5, das elektromagnetische Ventil 6 und den Akkumulator 7 verbunden. Durch die Druckleitung B gelangt hinter Druck stehende Luft von außen her in den Druckkessel 1 durch das Filter 9, das Reduzierventil V₁, das dektrische Regelventil F₂ und das elektromagnetische D reiwegventil V₃ zur Ableitung und Zuführung von Luft.

Die Regelleitung 5 ist mit der Membran 10 ausgerüstet. Der Druck von der Form gelangt in den oberen Teil dieser Differenzialmembran 10 über die Uhr 11, während der Druck von der Saugpumpe 8 dem unteren Teil der Membran 10 aufgegeben wird.

Niederdruckgießvorrichtung

Anmelder:

Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha, Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:
Kazuhiro Moriyama, Tokio

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 4. Oktober 1962 (42 899)

In F i g. 1 bedeutet 12 ein Unterdruckmeßgerät, E die Austrittsrichtung, PIC den Regler, welcher das Verhältnis zwischen Zeit und Luftdruck reguliert und anzeigt, Af₁ den Motor zur Regelung der Öffnung des elektrischen Regelventils F₂ und 13 ein Druckmeßgerät. Das Elektromagnetventil 6, der Motor M₁, das elektromagnetische Dreiwegeventil F₃ für den Ausstoß und die Zuführung der Luft und der Regler, der das Verhältnis zwischen Zeit und Luftdruck reguliert und anzeigt, sind elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden, welche Zeit und Luftdruck durch ein Programmsystem C steuert, das später noch im einzelnen beschrieben werden wird.

Die Steuerung C zur Steuerung von Zeit und Luftdruck besteht, wie man aus F i g. 2 erkennt, aus der Programmsteuerung 14 mit einer vertikalen Druckeinteilung und horizontalen Zeiteinteilung, die durch den Motor Af₂ von links nach rechts bewegt werden kann. Das Band 15 ist so fest angeordnet, daß es auf der Programmsteuerung 14 eine Kurve bildet. Die Tastschiene 16 steht mit diesem Band 15 in Berührung und bewegt sich längs der Kurve des Bandes 15 nach oben und unten, wenn die Programmsteuerung 14 nach links oder rechts läuft. Das Potentiometer 17, welches mit einem Ende der Tastschiene 16 mechanisch verbunden ist, die Proportionalbandregelung 18, die dem Potentiometer zugeordnet ist, die Handrückstellung 19 und das Ausgleichsrelais 20 bilden weitere Teile dieser Steuereinrichtung. Durch das Ausgleichsrelais 20 werden der Motor M₁, das elektromagnetische Ventil6, das elektromagnetische Dreiwegeventil V₃ und der

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Regler PIC gesteuert, welcher die Beziehung zwischen Zeit und Luftdruck reguliert und anzeigt.

Der Unterdruckkessel 7 der Saugpumpe 8 wird immer so weit evakuiert, daß in ihm ;in Unterdruck von etwa 10"³ bis 10~⁴mmHg. herrscht. Bei Beginn wird der Startknopf nach unten gedruckt und zuerst das elektromagnetische Ventil 6 der Saugleitung geöffnet. Die aus der Form kommende Luft wird in dem Kühler 3 gekühlt und durch das Filter 4 in den Unterdruckkessel 7 abgesaugt.

Zuerst befindet sich der obere Teil der Differenzialmembran 10 unter atmosphärischem Druck und der untere Teil unter Vakuum. Unter diesen Umständen wird das Regelventil 5 so eingeregelt, daß es leicht offensteht.

Wird somit das elektromagnetische Ventil 6 geöffnet, dann wird der DrUCkP₁ ^-Im oberen Teil der Differenzialmembran 10 langsam negativ und, da das Verhältnis der Öffnung des Regelventils 5 sich mit dem Verhältnis P₁: P₂, wobei P₂ der Druck im unteren Teil ist, ändert, wird das Regelventil 5 vollständig geöffnet, sobald P₁ gleich ist P₂.

Mit dem Ausmaß der Öffnung des elektromagnetischen Ventils 6 ändert sich somit das Öffnungsverhältnis des Regelventils 5, und.es ist möglich, dieser Änderung entsprechende Signale auf Regeleinrichtungen zu übertragen, so daß eine ständige Strömung erhalten bleibt, und somit kann man unter der Annahme dieser ständigen Strömung und unter Verwendung eines geringe Durchströmung aufweisenden Regelventils 6 eine gewünschte Unterdruckkurve erreichen.

Die Zeit, während der der DrUCkP₁ des oberen Teils der Differenzialmembran dem Druck innerhalb der Form folgt, läßt sich durch den Zeitregler 11 regulieren.

Sobald das geschmolzene Metall bis zum Filter 2 infolge des angelegten Unterdrucks ansteigt, hört der Unterdruck auf, und dann beginnt bei in Betrieb befindlicher Druckleitung der Druck sich in das das geschmolzene Metall enthaltende Gefäß 1 zu entwickeln.

Zur Versperrung während des Betriebes finden zwei elektronische Zeitgeber Verwendung, und die Zeit wird so eingerichtet, daß der Druck aufgegeben wird, sobald das geschmolzene Metall bis zum Filter 2 steigt.

Läuft die Programmsteuerung 14 langsam nach links nach F i g. 2 infolge des Antriebs durch den Motor Ai₂. dann ändert die Taststange 16 ihre Lage nach oben und unten entsprechend der Kurve des Bandes 15. Somit wird die Änderung des Spannungsverhältnisses entsprechend der Kurve des Bandes 15 auf die Proportionalbandsteuerung über das Potentiometer 17 aufgegeben, welches an der Taststange angeschlossen ist. Deshalb wird das Ausgleichsrelais 20 wegen dieses Spannungsverhältnisses in Betrieb ge-

nommen, welches die Öffnung des elektrischen Regelventils F₂ durch den Motor Af₁ in Übereinstimmung mit der Stellung der Taststange 16 reguliert, und damit wird Luft langsam in den das geschmolzene Metall enthaltenden Behälter aufgegeben und dieser unter

ίο Druck gesetzt.

Zwischen der Kurve auf der Programmsteuerung 14 und der Gegenstellung des elektrischen Regelventils F₂ ist eine kleine Differenz vorhanden, und deshalb wird der Motor M₁ betätigt, um diese durch die Proportionalbandregelung 18 und die Handrückstellungl9 zu korrigieren.

Erreicht der Druck innerhalb des das geschmolzene Metall enthaltenden Gefäßes den gewünschten Wert, dann schließt der obere Grenzkontakt des Reglers PIC, der das Verhältnis zwischen Zeit und Luftdruck regelt und anzeigt, und die Uhr wird in Betrieb gesetzt. Nach der von der Uhr angegebenen Zeit wird der Hilf skontakt der Uhr geöffnet und das elektromagnetische Dreiwegeventil V₃ auf die Auslaßseite umgeschaltet, wobei der Druck innerhalb des das Schmelzgut enthaltenden Gefäßes auf den Atmosphärendruck abgesenkt wird.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur automatischen Regelung von Zeit und Luftdruck bei einer Niederdruckgießeinrichtung, in der eine Saugleitung durch ein Filter mit dem oberen Teil der mit dem Gefäß für das geschmolzene Metall in Verbindung stehenden Form verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in diese Saugleitung ein Regelventil eingebaut ist, das von einer Differenzialmembran gesteuert wird, auf deren oberen Teil der Druck von der Form über den Zeitregler und auf deren unteren Teil der Druck der Saugpumpe wirkt, wobei das Öffnungsverhältnis des Regelventils durch dieses Druckverhältnis geregelt und der Luftdruck langsam auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls durch eine Druckleitung aufgegeben wird, die mit dem oberen Teil des das geschmolzene Metall enthaltenden Gefäßes verbunden ist, in dem die Regelvorrichtungen zur Regelung von Zeit und Luftdruck durch ein Programmsteuersystem versperrt werden, sobald das geschmolzene Metall bis zum Filter auf dem oberen Teil der Form steigt und der Zeitgeber in Betrieb ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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