DE19508919A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von Metallkörpern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von Metallkörpern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.
Zum Erhitzen, und insbesondere zum induktiven Erhitzen, von Metallkörpern geht man im allgemeinen so vor, daß dem Me­ tallkörper über die Zeit eine vorbestimmte Wärmeenergie zuge­ führt wird. Beispiele für einen derartigen Stand der Technik sind in der US-A-3,663,730 oder der EP-A 0 147 243 zu finden. Dabei ist die Frage der Energiemenge über die Zeit von unter­ geordneter Bedeutung, so daß im allgemeinen mit einer gleich­ mäßigen Energiezufuhr gearbeitet wird.
Diese Vorgangsweise wurde im wesentlichen auch dann übernommen, wenn es darum ging, thixotropes Metall und Gegenstände daraus herzustellen, wie etwa die US-A-3,954,455 und 4,434,839 zeigen. Solche thixotropen Metalle lassen sich auf die verschiedenste Weise, wie etwa im Druckguß, verarbeiten (siehe AFS Inter­ national Cast Metals J., September 1976, S. 11-22). Dabei muß ein Metallstück vorbestimmter Länge aufgeheizt und der Gieß­ kammer der Druckgießmaschine zugeführt werden. Das Aufheizen erfolgt im allgemeinen induktiv mittels einer das Metallstück umgebenden Induktionsspule, die die Wärmeenergie praktisch von außen nach innen einbringt.
Nun sind, wie Fachleuten bekannt ist, die Temperaturbereiche für thixotropes Material relativ eng. Es ist also leicht möglich, daß die Außentemperatur eines solchen Metallteiles von der Innentemperatur verschieden ist, so daß die optimale Temperatur nicht über den ganzen Querschnitt erreicht wird. Außerdem kön­ nen in der Praxis die verschiedensten Faktoren die Einhaltung dieser engen Grenzen erschweren.
Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Einhaltung des vorbestimmten Temperaturbereiches besser zu be­ herrschen, und die Lösung erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
Es stellte sich nämlich heraus, daß etwa ein vorbestimmtes Energieprofil gemäß Anspruch 2 deswegen zum Erfolg führen kann, weil der Vorgang der Wärmeausbreitung relativ langsam erfolgt. Erhitzte man aber am Ende rascher als am Anfang, so hätte die Wärme nicht mehr genügend Zeit, sich über den Querschnitt gleichmäßig auszubreiten, so daß zwangsläufig Temperatur- und damit Gefügeunterschiede über den Querschnitt zu beobachten sind. Dagegen erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt zunächst eine rasche (wenn auch zunächst ungleich­ mäßige) Aufheizung. Dieser anfänglich eingebrachten Wärmemenge wird nun Zeit gegeben, sich über den Querschnitt gleichmäßig zu verteilen, wobei gleichzeitig eine vorsichtige (weil reduzierte) Wärmezufuhr erfolgt, wobei diese langsam zugeführte Energie sich auch besser verteilen kann. Dabei versteht es sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren keineswegs auf den Druckguß be­ schränkt ist, obwohl auf diesem Gebiete bevorzugt die Anwendung dieses Verfahrens erfolgen wird. Mit im wesentlichen ähnlichen Vorteilen läßt sich aber die Erfindung auch auf andere Formvorgänge anwenden, bei denen ein Erhitzen des Metallkörpers erfolgen muß, wie etwa auf das Schmieden.
Natürlich ergibt sich auch das Problem der Überwachung des opti­ mal thixotropen Zustandes eines so behandelten Metalles. Spe­ ziell auf Druckformungsverfahren, wie etwa das Schmieden, besonders aber den Druckguß bezogen, kann eine solche Überwachung und Regelung durch die Merkmale des Anspruches 4 erfolgen, denn der Formungsdruck bzw. der Einpressdruck wird sich mit dem Zustande des Metalles ändern, wie beobachtet werden konnte. Es versteht sich, daß eine solche Regelung zwar am günstigsten mit dem Verfahren nach Anspruch 1 verbunden wird, jedoch auch ohne dieses von selbständiger erfinderischer Bedeutung ist.
Dies gilt analog auch für den Gegenstand des Anspruches 5. Hier geht es darum, daß Metalltemperatur und Zykluszeit in Einklang gebracht werden müssen, um etwa zu lange Abkühlzeiten für das Metall zu vermeiden, wenn der Zyklus zu lange dauern sollte bzw. um nicht wertvolle Produktionszeit zu verlieren.
Diese Verfahren werden erfindungsgemäß am günstigsten durch Vorrichtungen nach den Ansprüchen 6, 8 und 9 in die Praxis umgesetzt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
In der Zeichnung ist eine Druckgießmaschine 1 mit einer über eine Öffnung 35 mit Metall befüllbaren Gießkammer 2 gezeigt, in welch letzterer ein Gießkolben 3 durch Antrieb eines in einem Antriebszylinder 4 verschiebbaren Antriebskolbens 5 verschiebbar ist, der mit dem Gießkolben 3 über eine Kolbenstange 6 verbun­ den ist. Entlang von Führungssäulen 9 ist ein beweglicher Formträger 10 mit Hilfe eines nicht gezeigten, an sich bekannten Antriebes auf einen stationären Formträger 11 zu bewegbar. An diesen Formträgern 10, 11 sind in bekannter Weise Formhälften 38, 39 befestigt, die im gezeigten zusammengefahrenen Zustande einen Formhohlraum 37 begrenzen, der mit dem Inneren der Gieß­ kammer 2 über einen Angußabschnitt 36 in Verbindung steht.
Die bisher beschriebenen Teile sind herkömmlicher Natur und können an sich auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Auch sei bemerkt, daß die Erfindung keineswegs auf Druckgießmaschinen beschränkt ist, weshalb die dargestellte Maschine 1 lediglich als Beispiel zu verstehen ist.
Der vorzugsweise als Druckgießmaschine ausgebildeten, For­ mungsmaschine 1 ist eine Heizeinrichtung 20 zum Erhitzen von Metallkörpern 19 zugeordnet, die nach dem Erreichen eines thi­ xotropen Zustandes durch an sich bekannte Einrichtungen, z. B. mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Einlegeroboters oder eine entsprechende Fördereinrichtung, bei jedem Gießzyklus der Ma­ schine 1 jeweils in die Einfüllöffnung 35 der Gießkammer 2 eingebracht werden. Die Heizeinrichtung 20 ist, mit Ausnahme der nachfolgend zu beschreibenden erfindungsgemäßen Merkmale eben­ falls an sich bekannter Natur und kann daher in ihren Details entsprechend dem Fachwissen eines Durchschnittsfachmannes in beliebiger Weise abgeändert werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Heizeinrichtung 20 für stehende, etwa zylindrische Metallkörper 19 ausgebildet, von denen ein jeder auf einem Podest 18 an einem nur bis zu seiner Drehachse A gezeigten Drehteller 17 steht. Der Drehteller 17 besitzt eine auf- und abschiebbare Welle 16 (vgl. Pfeil 15) und ist über ein an dieser Welle 16 aufgekeiltes Zahnrad 14 an­ treibbar. Zum Antrieb dient ein daneben gezeigter Elektromotor M, dessen Ritzel 13 mit dem Zahnrad 14 in Eingriff steht. Auf diese Weise kann der Drehteller außer der Auf- und Abbewegung, die durch ein nicht gezeigtes fluidisches (z. B. hydraulisches) Aggregat am unteren Ende der Welle 16 gesteuert wird, auch eine schrittweise Drehbewegung ausführen, die in bekannter Weise derart abläuft und mit der Vertikalbewegung koordiniert ist, daß die Metallkörper 19 zunächst in eine erste Induktionsspule 21 eintauchen, nach entsprechender Anfangserwärmung dort durch Absenkens des Drehtellers 17 wieder herausgezogen werden, worauf der Drehteller 17 um einen Schritt weiter gedreht wird und so der jeweilige Metallkörper unter die nächste Induktionsspule 22 ge­ langt, wo er weiter erhitzt wird, worauf sich der Vorgang zur nächsten Spule 23 hin wiederholt. Die Anzahl der nötigen Induk­ tionsspulen richtet sich nach der erforderlichen Dauer der Er­ wärmung bzw. nach der Größe der Metallkörper 19, nach dem her­ zustellenden Produkt und der Art der Formungsmaschine 1 sowie nach deren Zykluszeit. Am Ende der Erwärmung wird dann der jeweils fertigerhitzte Metallkörper 19 von seinem Podest 18 abgenommen und der Maschine 1 bzw. der Öffnung 25 zugeführt.
Alle bisher beschriebenen Teile sind, soweit beschrieben, her­ kömmlicher Natur. Erfindungsgemäß ist nun eine programmierte Erhitzung der Metallkörper 19 vorgesehen, zu welchem Zwecke mindestens eine der nachstehend beschriebenen Maßnahmen ge­ troffen werden können. Es versteht sich auch aus der nachfol­ genden Beschreibung, daß nicht unbedingt ein Drehteller 17 vorgesehen sein muß, sondern daß die Metallkörper 19 auch linear über eine Strecke verschoben werden können, ja daß unter Umständen eine einzige Spule 21, 22 oder 23 genügen mag.
Zunächst ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, daß die Induktionsspulen 21-23 nicht gleichartige ausgebildet sind. Vielmehr ist an der im Schnitt gezeigten Spule 21 ersichtlich, daß sie etwa 6 Windungen aufweist, wogegen die nachfolgende Spule 22 bereits 8 Windungen enthält, die dritte Spule 23 noch mehr. Auf diese Weise wird die den Metallkörpern 19 zugeführte Energie mit jedem Schritt von Spule zu Spule verringert, wobei die oben genannten Windungszahlen oder ihr gegenseitiges Ver­ hältnis nur ein Beispiel darstellen und in der Praxis nicht unbedingt Anwendung finden müssen. Tatsächlich wird die Größe und die Abnahme der den Metallkörpern zugeführten Energie von einigen Faktoren abhängen, die nachstehend besprochen werden sollen.
Jede der Spulen 21-23 steht mit einer Stromversorgungseinheit 24 in Verbindung. Hiefür sind jeweils nur eine Leitung 21a, 22a bzw. 23a dargestellt, obwohl es sich natürlich um Leiterpaare handeln wird. Die Einheit 24 ist über einen Hauptschalter S an das Netz anschließbar. Das Ausmaß bzw. der Grundpegel der den Spulen 21-23 zugeführten Energie kann mit Hilfe einer, an sich beliebig ausgebildeten, Einstelleinrichtung 25 (hier als Dreh­ knopf dargestellt) eingestellt werden. Daneben kann, vorzugs­ weise, eine Programmiereinheit 26 vorgesehen werden, durch die die den Spulen 21-23 zugeführte Energie über die Zeit beein­ flußbar ist.
Die Einheit 26 ist über einen Schalter S1 wahlweise zuschaltbar. Sie kann ein Programm enthalten, durch das die den Spulen 21-23 (oder wenigstens einer von ihnen, z. B. nur der ersten Spule 21) zugeführte Stromenergie nach einer vorbestimmten Kurve verläuft, hier im allgemeinen abnimmt. Diese Kurve (wie bei 26 angedeutet) verläuft nicht linear. Im allgemeinen wird es sich um eine e- Kurve handeln, doch können verschiedene Nicht-Linearitäten der angewandten Vorrichtung zu einer Überlagerung anderer Kurven über die genannte e-Kurve führen und diese etwas modifizieren, beispielsweise eine andere Exponentialkurve, wie eine quadrati­ sche Funktion, aufprägen.
Es ist klar, daß bei Verwendung der Programmiereinheit an sich eine einzige, so gesteuerte Induktionsspule zum Erhitzen der Metallkörper 19 genügen könnte, obwohl in der Praxis aus ver­ schiedenen Gründen die stufenweise Aufheizung mit mehreren Spu­ len bevorzugt wird. Auch versteht sich aus der Tatsache dieser stufenweisen Aufheizung auch, daß die bei 26 angedeutete e- Kurve stufenweise angenähert werden könnte, falls dies erwünscht ist. Hierzu könnten ähnliche Schaltungen verwendet werden, wie sie für das langsame Anfahren von Elektro-Lokomotiven herkömm­ lich sind.
Gerade bei einer mit Druck verformenden Anlage und insbesondere bei einer Druckgießanlage, wie sie die Zeichnung zeigt, gibt es aber auch noch weitere Faktoren, die einzeln für sich, zweck­ mäßig aber in Kombination, anwendbar sind.
Zunächst wurde die Beobachtung gemacht, daß sich der Erwär­ mungszustand der Metallkörper 19 deutlich im Energieaufwand des Aggregates 4, 5 zeigt. Der, schon bei Verwendung von flüssigem Metall, ansteigende Druck verändert seinen Anstiegswinkel bei thixotropem Material ganz klar in Abhängigkeit vom Zustande des Metalles und seiner Temperatur. Diese Deutlichkeit ergibt sich wohl aus der Tatsache, daß thixotropes Material zum Teil festes Material enthält und sich der Anteil festen Metalles in diesem Grenzbereich der Temperaturen (nahe der sog. "Festphasenlinien­ temperatur") offensichtlich sehr rasch verschieben kann, was dann zu starken Druckänderungen führt.
Daher liegt eine Möglichkeit der Optimierung der Temperatur darin, daß dieser Druckanstieg, d. h. die Veränderung des Druckes über die Zeit, gemessen und danach die Erwärmung des Metalles gesteuert wird. Welcher Druck bei einer Druckgießma­ schine konkret herangezogen wird, kann im Einzelfalle ent­ schieden werden; denn es ist bekannt, daß etwa der Druck am Antriebskolben 5 zwar mit dem am Gießkolben 3 korreliert und dieser wiederum mit dem Druck im Formhohlraum 37 oder im Anguß 36, daß aber doch Unterschiede bestehen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Drucksensoren 7, 8 und 40 vorgesehen, wovon die ersten beiden jeweils an der Vorder- und der Hinterseite des Antriebskolbens 5 angeordnet sind, der letztere Sensor 40 hingegen in der Form. Im Sinne der obigen Erläuterung kann jedoch jede andere Art der Messung, wie im Anguß 36 oder unmittelbar am Gießkolben 3 (oder eine Kom­ bination davon mit entsprechender gewichteter oder ungewichteter Mischung der Signale) ebenso verwendet werden.
Jeder der zu diesem Zwecke verwendeten Druckmesser 7, 8, 40 ist mit seinem Ausgange an eine zugehörige Differenzierstufe 27 an­ geschlossen, um so ein Maß für den IST-Anstieg des Druckes über die Zeit zu erhalten. Diese Differenzierstufe 27 enthält zweck­ mäßig nicht nur den an ihr angedeuteten Differenzierkondensa­ tor, sondern gegebenenfalls auch noch eine Signalformerstufe, die das erhaltene Differenziersignal in ein anderes, Signal, vorzugsweise ein Rechtecksignal entsprechender Größe und/oder Dauer (bevorzugt vorbestimmter Größe aber mit entsprechend dem Druckanstieg unterschiedlicher Dauer) umwandelt. Je nach Aus­ legung der Schaltung kann aber auch eine Umwandlung in ein Sig­ nal mit dem Druckanstieg entsprechender Frequenz erfolgen (z. B. mittels eines vom Differenziersignal gesteuerten Frequenzgene­ rator).
Innerhalb des Leitungszuges ist an einer an sich beliebigen Stelle zweckmäßig ein Schalter S2, s* bzw. S4 vorgesehen, so daß die Schaltung mit dem einen oder anderen Drucksensor oder einer Kombination davon betrieben werden kann. Dicke Auswertung des aus der Stufe 27 erhaltenen Druckanstiegsignales kann dann jeweils in einer Stufe 28 erfolgen. Je nach Art des von der Stufe 27 abgegebenen Druckanstiegsignales wird auch die Stufe 28 entsprechend ausgebildet sein. Entspricht die Größe des Signa­ les dem Druckanstieg, so kann es unmittelbar entweder mit einem eingestellten Schwellwert der Stufe 28 verglichen werden, d. h. die Stufe 20 kann als Schwellwertschalter ausgebildet sein, wobei ein Unterschreiten des Schwellwertes bedeutet, daß der aufgewendete Druck innerhalb des zulässigen Verarbeitungsbe­ reiches liegt, hingegen ein Überschreiten zu einem Ausgangs­ signal der Stufe 28 führt, um den eingestellten Wert der Pro­ grammierstufe 26 um eine vorbestimmte Stufe höher zu stellen (d. h. die Erwärmungsenergie um einen vorbestimmten Betrag zu erhöhen). Dabei kann hier die Programmierstufe 26 auch ohne die oben erläuterte e-Kurvenfunktion arbeiten und die Erwärmungs­ energie bloß in Abhängigkeit der erhaltenen Signale einstellen, von denen das Ausgangssignal der Stufe 28 nur ein erstes Beispiel ist.
In der Zeichnung ist allerdings eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt, bei der die Größe des sich aus dem Druckanstiegssignal der Stufe 27 ergebenden Druckanstieges mit einem von einem SOLL- Wertgeber 29 gelieferten, und vorzugsweise einstellbaren, SOLL- Wert verglichen wird, um so eine feinere Regelung der Erwärmung der Metallkörper 19 zu erreichen.
Falls das Druckanstiegssignal der Stufe 27 ein Signal vorbe­ stimmter Dauer oder ein Frequenzsignal ist, so bestünde eine Möglichkeit von dessen Auswertung darin, daß die Stufe 28 einen Integrator enthält (oder ihr einer vorgeschaltet ist), um so wiederum ein Größensignal zu erhalten. Es versteht sich aber, daß dem Fachmanne zahlreiche andere Möglichkeiten der Auswer­ tung zu Gebote stehen, so daß hier nicht im einzelnen weiter darauf eingegangen werden muß.
Ein weiterer bei Formungsmaschinen, wie insbesondere einer Druckgießmaschine zu berücksichtigender Faktor ist die Zyk­ luszeit. Denn da, wie oben erläutert, die Einhaltung eines relativ engen Temperaturbereiches für die Qualität der her­ zustellenden Formlinge eine große Rolle spielt ist es wichtig, daß die Zykluszeiten der Maschine 1 und der Erhit­ zungseinrichtung 20 aufeinander abgestimmt werden, um Schwan­ kungen der Temperatur der der Maschine 1 zugeführten Metall­ körper 19 zu verhindern.
Erfindungsgemäß erfolgt nun die Anpassung bei einer Formungs­ maschine, wie einer Druckgießmaschine 1, dadurch, daß zunächst einmal die Zykluszeit der Maschine bestimmt wird, sofern sie nicht vorgegeben ist und daher als Festwert betrachtet werden kann. Zur Bestimmung der Zykluszeit kann ein Schalter S5 vorge­ sehen sein, der vom sich bewegenden Formträger 10 zu Beginn und am Ende des Zyklus betätigt, hier zu Beginn eingeschalten und am Ende, bei der Bewegung des Trägers 10 (bezogen auf die Zeich­ nung) nach links, wieder ausgeschaltet wird.
Die Betätigung des Schalters S5 triggert einen Start-Stop- Oszillator 30, der hier als Zeitgeber wirkt. Es versteht sich, daß durch den Schalter S5 auch eine Torschaltung für den Durchlaß eines ständig laufenden Taktgenerators geöffnet werden kann. Alternativ können auch andere Zeitgeber Verwendung finden, wie ein durch den Schalter S5 betätigter bistabiler Kippkreis (Flip-Flop) oder ein mit dem Schalten des Schalters S5 sich umladender Kondensator eines RC-Gliedes. Dabei versteht es sich ebenso, daß die Funktion des Schalters S5 gewünschtenfalls auch umgekehrt sein kann, indem er bei einer Bewegung des Trägers 10 nach rechts geöffnet und erst nach Rückkehr des Trägers aus der gezeigten Stellung nach links geöffnet wird. In diesem Falle ist entweder am Ausgange ein Inverter vorgesehen oder es wird ein Zeitgeber verwendet, bei dem sich automatisch ein Inversions­ verhalten ergibt (z. B. es wird die Zeit der Entladung eines zeitbestimmenden Kondensators statt der Aufladung gemessen).
Falls die Zykluszeit der Erhitzungseinrichtung 20 unveränderlich ist, so würde es (ähnlich wie im Falle der Stufen 28) genügen, diese mit einem fixen Wert ("Schwellwert") zu vergleichen. Be­ vorzugt ist es jedoch, auch der Erhitzungseinrichtung 20 einen, z. B. von der Energieversorgungseinrichtung 24, gegebenenfalls von einer Steuerstufe 31 für den Motor M, gesteuerten Taktgeber 30a (oder einen anderen Zeitgeber) vorzusehen, und die beiden Zykluszeiten in einer Vergleichsstufe n miteinander zu verglei­ chen. Im Falle der Taktgeber 30, 30a, kann dies einfach ein auf- und abzählender Zähler n sein, der vom Signal des Taktgebers 30 beispielsweise im Sinne eines Aufwärtszählens, vom Signal des Taktgebers 30a im Sinne eines Abwärtszählens beaufschlagt wird, so daß sich bei Übereinstimmung der Zykluszeiten am Ausgange des Zählers n jeweils Null ergibt. Erst bei einer Abweichung in der einen oder anderen Richtung ergibt sich am Ausgange des Zäh­ lers n ein positives oder negatives Signal, das zur rascheren oder verlangsamten Erwärmung der Metallkörper 19 der Stufe 26 zugeleitet wird.
Entweder muß aber dieses Signal auch den die Zykluszeit der Erhitzungseinrichtung 20 bestimmenden Einrichtungen, wie der Ansteuerstufe 31 des Motors M bzw. dem (nicht gezeigten) Aggre­ gat zum Heben und Senken des Drehtellers 17 zugeführt werden, um eine entsprechende Anpassung der Zykluszeit zu erreichen, oder dies erfolgt, wie dies erfindungsgemäß bevorzugt ist, durch eine genauere Methode.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß das Stromaufnahmeverhalten der Spulen 21-23 nicht gleichmäßig ist. Vielmehr ergibt sich ein deutlicher Sprung in der Stromaufnahme, wenn beim Aufheizen der Metallkörper 19 auf eine zwischen der Solidus- und der Liqui­ dustemperatur liegende Temperatur ein bestimmtes Stadium dieses Bereiches erreicht wird. Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, daß dieses Phänomen, für das es zur Zeit noch keine ausreichende Begründung gibt, für Regelzwecke ausgenützt wird, wobei diese Regelung auch unabhängig von einer Erhitzungsregelung erfolgen könnte, d. h. daß dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung von besonderer und selbständiger Bedeu­ tung ist.
Somit kann an wenigstens eine Spule, hier - wie bevorzugt - die erste Spule 21, eine Meßschaltung 32 angeschlossen werden, um die Energieaufnahme dieser Spule 21 zu messen. Es versteht sich, daß solche Meßschaltungen stets an beiden Leitern einer Last liegen, wie ja auch bereits bemerkt wurde, daß die nur als eine Linie gezeigte Leitung zwei Leiter umfaßt. Diese, zweckmäßig als Strommeßschaltung aufgebaute Anordnung 32 liefert ein ent­ sprechendes Ausgangssignal beim Auftreten des genannten Sprunges an die Ansteuerschaltung 31, die auch einen Ausgang F für das fluidische Aggregat zum Heben und Senken des Drehtellers 17 be­ sitzt. Die Schaltung 31 ist vorzugsweise derart ausgelegt, daß sie beim Auftreten des erwähnten Sprungsignales die Zykluszeit um ein derartiges Maß herabsetzt, daß sie mit der neuen Zykluszeit weiterarbeiten kann, ohne ein Sprungsignal zu er­ halten. Gegebenenfalls kann die Stufe 32 auch mit der Energie­ steuerstufe 26 verbunden sein und beim Auftreten eines Sprung­ signales eine (leichte) Verminderung der Aufheizungsenergie auslösen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erhitzen eines Metallkörpers auf eine zwischen der Solidus- und der Liquidustemperatur liegende Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung über die Zeit mit unterschiedlicher Energiezuführung durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mit hoher Energiezufuhr begonnen und anschließend die Energiezufuhr abgesenkt wird, daß vorzugsweise die Absenkung der Energie über die Zeit in Stufen erfolgt, und daß insbeson­ dere für jede Stufe unterschiedlicher Energie eine gesonderte Wärmequelle verwendet und der Metallkörper von einer Wärmequelle zur nächsten transportiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Energie, wenigstens angenähert, einer e-Kurve folgt und/oder daß die Energieaufnahme einer induktiven Heizquelle gemessen und bei einer Veränderung des aufgenommenen Energiewertes um ein vorbestimmtes Maß die Energie abgesenkt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formungsdruck über die Zeit gemessen, daraus die Druckveränderung über die Zeit bestimmt und entsprechend der Druckveränderung die Wärmeenergie zum Erreichen einer vorbestimmten SOLL-Druckveränderung geregelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zykluszeit des Druckformungs­ zyklus gemessen, daß die Erhitzungszeit gemessen, und daß die zugeführte Wärmeenergie zur Anpassung der beiden gemessenen Zeitwerte verändert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einer zum Erhitzen von Metallkörpern ausgebildeten Induktionsspuleneinrichtung, die an eine Stromquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Vermindern der dem Metallkörper zuge­ führten Energie über die Zeit vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieverminderungseinrichtung eine Transporteinrich­ tung für den Metallkörper sowie eine Reihe von an dieser Transporteinrichtung gelegenen Induktionsspulen steigender Windungsdichte aufweist, denen der Metallkörper mit Hilfe der Transporteinrichtung nacheinander zuführbar ist und/oder daß eine Meßanordnung für die aufgenommene Heizenergie, z. B. eine Strommeßanordnung, an wenigstens einer Induktionsspule vorgesehen ist, und daß das Ausgangssignal dieser Meßanordnung einer Steuereinrichtung für die Energiezufuhr zum Metallkörper zuführbar ist.
8. Druckgießanlage mit einem Drucksensor zum Bestimmen des Einpressdruckes eines Gießkolbens in einer Gießkammer und zur Abgabe eines entsprechenden Ausgangssignales, das einer Druckdifferenziereinrichtung zuführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal der Druckdifferenzierein­ richtung einer Stelleinrichtung für die Energiezufuhr einer Induktionseinrichtung zum Erwärmen eines Metallkörpers auf eine zwischen Solidus- und Liquidustemperatur liegende Temperatur zum wenigstens annähernden Einregeln der Einpressdruckdifferenz über die Zeit auf einen vorbestimmten Wertbereich zuführbar ist.
9. Druckgießanlage mit einem Zeitgeber, über den wenigstens ein Betriebsablauf der Druckmaschine regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber zum Erfassen der Zykluszeit der Maschine ausgebildet ist, und daß sein Ausgangs­ signal einer Auswerteeinrichtung zum Verändern der Energiezufuhr zu einer Induktionseinrichtung für das Erhitzen von Metallkör­ pern auf eine zwischen Solidus- und Liquidustemperatur gelegene Temperatur zuführbar ist.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktionseinrichtung ein zweiter Zeitgeber zum Bestimmen der Aufheizzeit der Metallkörper zugeordnet ist, und daß vorzugsweise die Zeiten der beiden Zeitgeber über eine Ver­ gleichseinrichtung miteinander verglichen werden und bei Abweichungen eine entsprechende Veränderung der Induktions­ energie erzielbar ist.
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