DE2235674B2

DE2235674B2 - Device for controlling the casting pressure of a low-pressure casting plant

Info

Publication number: DE2235674B2
Application number: DE2235674A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1975-07-10
Also published as: FR2146148B1; FR2146148A1; IT963190B; DE2235674A1; US3861457A; GB1399914A

Description

cue Form folgenden Beschicken herrschen soll. Die aus der Leitung 7 austretende trockene Luft durchströmt ein Druckminderventil 14, das den Luftdruck aus Sicherheitsgründen auf 800 mbar herabsetzt. Der L uftstrom wird durch das Drosselventil 15 begrenzt, als welches eine SOLEX-Düse mit einem Durchl'lußverhältnis 170/100 gut geeignet ist Danach gelangt die Luft in die Rohrleitung 16 und von dort über ein Druckregelvenlil 17 in die Rohrleitung 18 und schließlich in den Luftraum 3 der Gießpfanne 1, wo auf diese Weise ein dem Solldruck entsprechender Steuerdruck aufgebaut wird.cue shape should prevail following loading. The dry air emerging from the line 7 flows through it a pressure reducing valve 14 which reduces the air pressure to 800 mbar for safety reasons. Of the Air flow is limited by the throttle valve 15 than which is a SOLEX nozzle with a flow ratio 170/100 is well suited. The air then enters the pipe 16 and from there via a Pressure control valve 17 into the pipeline 18 and finally into the air space 3 of the ladle 1, where on in this way a control pressure corresponding to the setpoint pressure is built up.

Die in der Leitung 6 fließende Luft gelangt durch ein Dreiwegemagnetventil 20 in eine Rohrleitung 21 und von dort in eine Dosierpumpe 22, die über eine Leitung 24 mit einem auf Atmosphärendruck befindlichen, als Luftdruck-Speicher 23 bezeichneten Hilfsdruckspeicher verbunden ist. Dieser Speicher, der mit Öl gefüllt wird, sobald die Gießpfanne 1 nach dem ersten Guß neu beschickt ist, hat den Vorteil, daß man auf Wassersäulen verzichten kann, er verlangt aber stattdessen die Verwendung sehr genauer Manometer. Die Pumpe 22 ist ausgangsseitig an einen Separator 25 angeschlossen, in dem Öl und Wasser durch Dekantieren voneinander getrennt werden. Der untere Teil des Separators, in dem sich das Wasser absetzt, steht über die Leitung 26 mit dem Druckregelventil 17 in Verbindung.The air flowing in line 6 passes through a three-way solenoid valve 20 into a pipe 21 and from there into a metering pump 22, which is via a line 24 with an at atmospheric pressure, as Air pressure accumulator 23 designated auxiliary pressure accumulator is connected. This reservoir, which is filled with oil, as soon as the ladle 1 is reloaded after the first pour, has the advantage that you are on columns of water can do without, but instead requires the use of very precise pressure gauges. The pump 22 is connected on the output side to a separator 25, in which oil and water are separated from each other by decanting. The lower part of the separator where the water settles is in connection with the pressure control valve 17 via the line 26.

Die Solldruckwerte werden von einem Manometer 28 angezeigt, das über die Leitung 29 mit dem Boden eines abgeschlossenen Raums des Druckmittelwandlers 30 in Verbindung steht, dessen oberer Teil einerseits über die Leitung 31 mit der Rohrleitung 18 und andererseits über die Leitung 3Γ mit dem Differenzdruckschalter 32 verbunden ist, der dazu dient, den Hauptstrom nach dem Vergießen des Metalls in die Form zu sperren.The target pressure values are displayed by a manometer 28, which is connected to the bottom of a via line 29 closed space of the pressure medium converter 30 is in connection, the upper part of which on the one hand via the Line 31 with the pipeline 18 and on the other hand via the line 3Γ with the differential pressure switch 32 which is used to block the main flow after the metal has been poured into the mold.

In gleicher Weise können die Druckwerte in der Gießpfanne 1 an der Wassersäule des Manometers 27 abgelesen werden, das an den Raum des Druckmittelwandlers 36 angeschlossen ist. Der obere Teil dieses Raums steht über eine Leitung 37 mit der Rohrleitung M in Verbindung. Die Leitungen 31' und 88 sind außer aii den Druckschalter 32 noch an den Sichcrheits-Differenzdruckschalter 33, an den Differenzdrin. kschalter 34 zum Absperren kleiner Ströme und an den Differenzdruckschalter 35 zum Absperren großer Ströme angeschlossen. Die Differenzdruckschalter 32 bis 35 gehören zu einem Regelteil.In the same way, the pressure values in the pouring ladle 1 can be measured at the water column of the manometer 27 which is connected to the space of the pressure medium converter 36. The top of this The room is connected to the pipeline M via a line 37. Lines 31 'and 88 are outside aii the pressure switch 32 still to the safety differential pressure switch 33, to the difference inside. switch 34 for shutting off small flows and to the differential pressure switch 35 for shutting off large flows connected. The differential pressure switches 32 to 35 belong to a control part.

Die Leitung 8 mündet einerseits in einen Druckminderer 40 und andererseits in einen Druckminderer 41, an deren Ausgängen der Luftdruck auf 800 mbar hcrabgesetzt ist. Der Druckminderer 40 besitzt eine Ausgangsrohrleitung 42, die über eine Leitung 44 mit einem Regelteil 45 verbunden ist und von dort in eine Leitung 56 und eine Leitung 48 führt. Zwei Drosselventile 50 bzw. 51 mit 200 bzw. 100 mm regeln den Luftdurchfluß in der Rohrleitung 42.The line 8 opens, on the one hand, into a pressure reducer 40 and, on the other hand, into a pressure reducer 41 the outputs of which the air pressure is reduced to 800 mbar. The pressure reducer 40 has an outlet pipe 42, which is connected via a line 44 to a control part 45 and from there into a line 56 and a line 48 leads. Two throttle valves 50 and 51 with 200 or 100 mm regulate the air flow in the pipe 42.

Die Leitung 9 verläuft durch ein Dreiwegemagnetvcntil 52, anschließend durch ein Zweiwegemagnelventil 53 und schließlich durch ein einstellbares Drosselventil 54, bevor sie in die Leitung 56 eintritt, die von dem Regelteil 45 ausgeht, der über die Leitung 57 mit dem Regler 41 verbunden ist.The line 9 runs through a three-way magnetic valve 52, then through a two-way solenoid valve 53 and finally through an adjustable throttle valve 54 before it enters the line 56, which emanates from the control part 45, which via the line 57 with the Controller 41 is connected.

Die Leitung 10 mündet in ein Dreiwegemagnetventil 60, das durch eine Leitung 61 mit einem Zweiwcgemagnciventil 62 in Verbindung steht. Die Leitung 56 mündet nach dem Durchsetzen eines einstellbaren Drosselventils 64 in das Magnetventil 62. Die Leitung 46 führt bei 65 in den Luftraum 3 der Gießpfanne 1 und über 66 in den Ftegler 68, der über die Leitung 63 mit der Rohrleitung 18 verbunden istThe line 10 opens into a three-way solenoid valve 60 which, through a line 61, has a two-way magnetic valve 62 is in communication. The line 56 opens after the enforcement of an adjustable Throttle valve 64 in the solenoid valve 62. The line 46 leads at 65 in the air space 3 of the ladle 1 and via 66 in the controller 68, which via line 63 with the Pipeline 18 is connected

Schließlich mündet die Leitung 11 in das Dreiwegemagnei.ventil 70. Dieses Ventil steht über 71 in Verbindung mit dem Zweiwegemagnetventil 72, das über 73 an 42! und 48 angeschlossen istFinally, the line 11 opens into the Dreiwegemagnei.ventil 70. This valve is via 71 in connection with the two-way solenoid valve 72, the over 73 to 42! and 48 is connected

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung verläuft in folgenden Schritten:The device according to the invention is operated in the following steps:

a) Einlaufen des Metalls in den unteren Teil der Form: nach dem Schließen der Form wird der Druck in der Gießpfanne 1 erhöht, indem man die Ventile 53 und 62 öffnet, deren Durchlaß durch die Drosselventile '54 und 64 geregelt wird. Sobald der Druck in der Gießpfanne 1 demjenigen entspricht, der beim Eintreffen des Metalls im unteren Teil der Gießpfanne 1 herrscht, veranlaßt der Druckschalter 35 das Schließen des Ventils 53.a) Ingress of the metal into the lower part of the mold: after the mold is closed, the pressure in the ladle 1 is increased by opening the valves 53 and 62, the passage of which through the throttle valves '54 and 64 is regulated. As soon as the pressure in the ladle 1 corresponds to that at When the metal arrives in the lower part of the ladle 1, the pressure switch causes it 35 closing the valve 53.

b) Füllen der Form: das langsame Ansteigen des Metalls in der Form erfolgt durch Einstellen des Ventils 62 und der Drossel 64.b) Filling the mold: the metal slowly rises in the mold by adjusting the Valve 62 and the throttle 64.

c) Nach Ende des Füllens der Form: je nach der An des verlangten Gußstücks sind drei Regelmöglichkeiten gegeben:c) After the mold has been filled: depending on the type of casting required, there are three possible controls given:

1. ein langsamer Druckanstieg durch Regeln mit den auf 1 mbar eingestellten Differenzdruckschalters 34,1. a slow increase in pressure through control with the differential pressure switch set to 1 mbar 34,

2. ein langsamer Druckanstieg durch Druckluftrcgeln mit dem Regelteil 45, 2. a slow pressure increase by controlling compressed air with the control part 45,

ü. schnelle Druckerhöhung durch neuerliches Öffnen des Ventils 53, dessen Schließen durch den Differenzdruckschalter 32 erst dann erfolgt, wenn der Unterschied der gemessenen Drücke 20 bis 30 mbar erreicht.ü. rapid pressure increase by opening the valve 53 again and closing it the differential pressure switch 32 only takes place when the difference in the measured pressures 20 to 30 mbar reached.

Es empfiehlt sich, den Hauptstrom bei 54 zu sperren, bevor der Druck in der Gießpfanne 1 den Solldruck erreicht hat, um der Druckerhöhung Rechnung zu tragen, die auf die Erhitzung der Luft durch die Gießpfanne zurückzuführen ist.It is advisable to block the main flow at 54 before the pressure in the ladle 1 reaches the setpoint pressure has achieved to account for the pressure increase due to the heating of the air by the Is due to the ladle.

Die Regelung erfolgt dann durch das Drosselventil 64, das Ventil 62 und den Druckschalter 34 oder durch das Regelteil 45 und das Ventil 62.The regulation is then carried out by the throttle valve 64, the valve 62 and the pressure switch 34 or through the control part 45 and the valve 62.

Wenn die Ventile 53 und 62 mit einer gewissen Verzögerung schließen, weil der Druck in der Gießpfanne 1 sich dem Solldruck nähert, so erfolgt eine Korrektur durch den Regler 68.If the valves 53 and 62 close with a certain delay, because the pressure in the When the pouring ladle 1 approaches the setpoint pressure, a correction is made by the controller 68.

Durch den Druckschalter 33 werden die Ventile 53 und 62 geschlossen, wenn ein Versagen eines Regelteils auftritt.By means of the pressure switch 33, the valves 53 and 62 are closed when a failure of a control part occurs.

Das aufeinanderfolgende Füllen dor Form, ausgelöst durch den gegebenen Durchflüssen entsprechenden Drücke, ist vollständig reproduzierbar und unabhängig von den technischen Parametern, wie Spiegelhöhe des Metalls 2 in der Gießpfanne 1, die vor dem Auslösen des Vorgangs, von ihm unabhängig, kompensiert werden.The successive filling of the mold, triggered by the given flow rates Pressure is completely reproducible and independent of the technical parameters, such as the height of the mirror Metal 2 in the ladle 1, which are independently compensated for before the process is triggered.

Nach jedem Gießvorgang erfolgt der Druckausgleich automatisch entsprechend der für jeden Guß erforderlichen Metallmenge. Dazu betätigt das Wegeventil 20 die Dosierpumpe 22, die eine abgemessene ölmenge in den Separator 25 fördert, wodurch in entsprechendem Maße der Wasserspiegel in dem Sollwertmanometer mit der Wassersäule 13 gehoben wird, oder die Pumpe 22 fördert, wenn sie auf den Luftdruckspeicher 23 arbeitet, in entsprechender Weise in diesen Speicher, wodurch der Druck geändert wird und welche Druckänderung das Druckregelventil 17 wie bei der Regelung durch die Wassersäule 13 steuert.After each casting process, the pressure equalization takes place automatically according to the amount required for each casting Amount of metal. To this end, the directional control valve 20 actuates the metering pump 22, which feeds a measured amount of oil into the Separator 25 promotes, whereby the water level in the setpoint manometer with the corresponding extent Water column 13 is raised, or the pump 22 promotes when it works on the air pressure accumulator 23, in a corresponding manner in this memory, whereby the pressure is changed and what pressure change controls the pressure regulating valve 17 as in the case of regulation by the water column 13.

Die Vorrichtung, die mit üblichen Einrichtungen pneumatischer logischer Schaltungen arbeitet, istThe device that works with conventional means of pneumatic logic circuits is

praktisch unverstellbar und besonders brauchbar für das Arbeiten unter den ungünstigen Bedingungen eines G ießereibetriebes.practically unadjustable and particularly useful for working under the unfavorable conditions of a Foundry.

Außer bei Anlagen für das Niederdruckgießen läßt sich die Vorrichtung auch bei Anlagen verwenden, in denen die Form durch Schwerkraftwirkung gefüllt wird, und bei denen ein regelbarer und reproduzierbarer Strom erforderlich ist, wobei die Gießpfanne in einen unter Überdruck stehenden Raum gesetzt wird und ein eintauchendes Speiserohr in die Gießform führt. Diese Arbeitsweise läßt sich insbesondere beim Gießen großer Teile aus Leichtmetall in Sandformen anwenden. Die genaue Regelung der Durchflußmengen beim Gießen erlaubt eine Vereinfachung der Stückgußsysteme. In addition to systems for low-pressure casting, the device can also be used in systems in where the mold is filled by gravity, and where a controllable and reproducible one Electricity is required, with the ladle being placed in a pressurized room and a submerged feed pipe leads into the mold. This mode of operation is particularly useful when casting Use large parts made of light metal in sand molds. The exact regulation of the flow rates at Casting allows the piece casting systems to be simplified.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for controlling the casting pressure of a low-pressure casting system, in which the liquid Apply the casting pressure to metal by means of a Gas is pressed from a ladle located in a casting furnace into the mold, and with a regulating part which regulates the gas flow introduced into the casting furnace and which is connected to a setpoint pressure sensor is connected and to which the actual pressure prevailing in the casting furnace is supplied, the Flow rate of the gas stream introduced into the casting furnace with the control part between a high and a low value can be switched, characterized in that the Target pressure sender for each casting process, the set pressure is a fixed value that corresponds to the desired Casting pressure at the end of the casting process (when the mold is filled) determines that a target pressure correction part (20,21,22) is provided, by means of which the target pressure after the end of a casting process can be increased by such an amount that trot / of the metal level in the pouring ladle which has sunk due to the completed pouring process The same casting pressure is achieved again at the end of the next casting process, and that the control part (32 up to 35; 45; 52 to. 54; 60.62) Differential pressure sounder (32 to 35), by means of which the flow rate of the gas stream introduced into the pouring ladle (1) mes can be switched over at predetermined differences between the setpoint pressure and the actual pressure.

2. Device according to claim!, Characterized in that that the target pressure transmitter a height adjustable water column (13) or a The air pressure memory (23) is that the pressure set at the setpoint pressure transmitter (13 or 23) is applied a manometer (28) can be read, for which purpose this is connected to the one leilraum through a line (29) a pressure medium converter (30) is connected, the other subspace of which via a line (31) with a line (18) is connected, which the control part (45) supplies the target pressure, and that the other subspace of the pressure medium converter (30) also via a line (3Γ) to the differential pressure switch (32) is connected, which after the entry of the liquid metal (2) into the Fo: m die Flow rate switches from the high to the low value.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the target pressure transmitter (13 or 23) is connected to the control input of a pressure control valve (17) with the drain that the input of the pressure control valve (17) is connected to the output of a pressure reducing valve (14) whose Input is connected to a source of pressurized gas (4), and that between the pressure reducing valve (14) and the pressure control valve (17) a throttle valve (15) is switched.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the in the The actual pressure prevailing in the casting furnace (1) can be read on a pressure gauge (27) designed as a water column is, which is connected to the one subspace of a pressure medium converter (36), the other Partial space is connected via a line (37) to a line | 88), which in turn is connected to the casting furnace (1) is connected.

The invention relates to a device described in the preamble of claim 1. Such a one Device is known (DT-AS 12 92 795).

The aim of the known device is to measure the inflow speed to keep the liquid metal in the mold constant during the casting process. this is achieved by continuously increasing the target pressure during the casting process. In which A distinction is made between two sections over the course of the pressure increase. In the first section is the target pressure increase rate is very high in order to shorten the working cycle as much as possible. The first The section ends when the liquid metal has risen in the riser pipe and actuates a switch. Then the second section begins in this second Section, the target pressure increase rate is lower. The set pressure increase is canceled manually, when the operator recognizes that the molten metal is in the one at the top of the mold located riser rises. The riser is connected to the outside atmosphere. That means that rising metal is not exposed to any counter pressure.

In contrast, the invention has the object of providing a device in the preamble of Claim! described type so that the liquid metal entering the mold after filling the form in this always solidifies under the same pressure, whereby one is the same for all castings high casting quality is achieved.

The solution to this problem is given in the characterizing part of claim 1.

In this context it should be mentioned that a device for casting metals under Gas pressure under the action of a gas counter pressure is known (DT-AS 15 83 647). With this well-known Both the furnace containing the ladle and one containing the mold are installed Initially, the room was only placed under the same gas pressure. The gas pressure is then let in through valves sink into the space containing the mold, whereby the melt via the riser pipe from the ladle into the shape rises. A solidification of the metal in the casting mold for the purpose of achieving a good one Constant casting quality is not intended here.

Further refinements of the invention are described in the subclaims.

The special feature of the device according to the invention lies in the use of the physical size measure, on which the mold filling process depends, the pressure in the ladle 1, compared to a Reference pressure to trigger and control the devices that supply the ladle 1 with pressurized gas. This comparison gives the device according to the invention a high sensitivity and leaves it very respond quickly.

The invention is described below with reference to a schematic drawing in which the various devices of the device and their mutual assignment are shown.

In the pouring ladle 1 there is a volume of air under pressure above the molten metal 2 3. The outside air sucked into the line 4 flows through a filter 5 and arrives at a pressure from 3 to 6 bar into lines 6 to 11.

The nominal pressure is determined by the water column 13 »its height before the first pour by hand is set to the value in the ladle 1 after the initial casting of metal 2 in