DE19508919A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von Metallkörpern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von MetallkörpernInfo
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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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH154194A CH689224A5 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von Metallkoerpern. |
Publications (1)
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---|---|
DE19508919A1 true DE19508919A1 (de) | 1995-11-23 |
Family
ID=4212831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995108919 Withdrawn DE19508919A1 (de) | 1994-05-18 | 1995-03-11 | Verfahren und Vorrichtungen zum Erhitzen von Metallkörpern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH689224A5 (de) |
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