DE2434617A1 - Verfahren und anlage zum steuern eines elektromagnetischen giessvorganges - Google Patents

Description

25 DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 "

1. Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Käisha, Toyota-Shi, Aichi-Ken / Japan

2. Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Nagoya-Shi, Aichi-Ken / Japan

Verfahren und Anlage zum Steuern eines elektromagnetischen GiessVorganges

Die Erfindung bezieht sidiauf ein Verfahren zum Giessen in einem Giesstümpel vorhandenen, geschmolzenen Metalls in eine Form, unter Verwendung eines wandernden magnetischen . Feldes einer an einen Dreiphasenwechselstrom angeschlossenen Magnetspule, wobei die Giesszeiten des geschmolzenen Metalls in die Formen beim Giessen konstant gehalten werden,

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sowie eine Anlage zur Durchführung desselben.

Bei herkömmlichen elektromagnetischen Giessverfahren und Anlagen, bei welchen die elektromagnetische Kraft eines wandernden Magnetfeldes zum Giessen in Formen verwendet wird, neigen die Giesszeiten bei entsprechenden Formen dazu, mit dem Laufe der Zeit anzuwachsen. Der Grund hierfür liegt darin, dass bei konstantem Eingang die Menge des geschmolzenen Metalls in einem Giessgümpel im Laufe der Zeit abnimmt. Die Höhe, um die das geschmolzene Metall nach oben gesogen werden muss, wächst daher an. Dies führt dazu, dass die Durchflussmenge oder die Giessgeschwindigkeit absinken·. Bei einer normalen Giesstrasse ist jedoch Gleichförmigkeit der Giesszeiten für entsprechende Formen gefordert. Allgemein gesagt,"erfordert diese Anforderung die Korrektur und Steuerung des Eingangs abhängig von der Menge des geschmolzenen Metalls im Giestümpel. Um die Korrektursteuerung des Eingangs ideal durchzuführen, kann die Giessgeschwindigkeit in jedem Augenblick erfasst werden, und der Eingang kann so gesteuert werden, dass die Giessgeschwindigkeit immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Beim gegenwärtigen Stand der Technik ist jedoch noch kein Detektor für die Giesstromgeschwindigkeit gefunden worden und in die praktische Anwendung umgesetzt worden, insbesondere keiner, der für geschmolzenes Metall bei hohen Temperaturen geeignet wäre. Vom praktischen Standpunkt ist es jedoch nicht notwendig, die Durchflussgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls genau zu steuern, sondern es reicht aus, die Giesszeiten der entsprechenden Giessvorgänge gleichförmig zu gestalten.

Bei einem herkömmlichen elektromagnetischen Giessverfahren und einer Anlage zur Durchführung desselben wird den gleichförmigen Giesszeiten der entsprechenden Formen Beachtung

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geschenkt. Dies bedeutet, dass die Giesszeiten entsprechender Formen gleich gemacht werden. Hierzu ist eine Magnetspule in zwei Spulen unterteilt, von denen eine für die Kompensation der Änderung der Saughöhe am Giesstümpel und die andere zum Giessen des geschmolzenarMetalls verwendet wird. Diese Einrichtung führt jedoch zu einem komplizierten Aufbau. Daneben müssen Detektoren für das geschmolzene Metall zur Durchführung der Kompensation der Änderung der Saughöhe, wie sie bei der Verringerung der Menge des geschmolzenen Metalls auftritt, an dem Spulenteil der Seite des Giesstümpels vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerverfahren zum elektromagnetischen Giessen zu schaffen, das es überflüssig macht, Detektoreinrichtungen für das Absinken eines Niveaus des geschmolzenen Metalls aufgrund der Abnahme der Menge des geschmolzenen Metalls in einem Giesstümpel wie beim Stand der Technik anzuordnen, um einen Eingang zu kompensieren, und bei welchem die Giesszeiten der entsprechenden Giessvorgänge, welche sich abhängig von den Saughöhen ändern, automatisch kompensiert werden, so dass gleichförmig^ Giesszeiten ungeachtet der Abnahme des geschmolzenen Metalls nur durch eine Magnetspule erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Eingangsstrom einer.Phase des Dreiphasenwechselstromes einförmig mit einer Geschwindigkeit gesteigert wird, der ein Fluss des geschmolzenen Metalls ausreichend folgen kann, wobei die Magnetspule eine zu einem Eisenkern dieser einen Phase symmetrische Wicklung aufweist, dass das geschmolzene Metall "durch eine elektromagnetische Kraft des wandernden Magnetfeldes auf ein zum Giessen notwendiges Niveau gesogen wird und ein zur

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symmetrischen Wicklung geleiteter Stromwert fixiert wird, wenn das geschmolzene Metall eine Ausgussöffnung erreicht, dass der Wert des Stromes der symmetrischen Wicklung in Übereinstimmung mit einem erforderlichen Muster auf eine grössere Höhe als der fixierte Wert gesteigert wird, um das geschmolzene Metall anzuheben und es aus der Ausgussöffnung zu vergiessen, und dass der Strom der symmetrischen Wicklung auf Null gestellt wird, um das Giessen zu beenden, nachdem festgestellt ist, dass die Form mit dem geschmolzenen Metall gefüllt ist.

Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Durchführung des obigen Verfahrens zur Steuerung des elektromagnetischen Giessens zu schaffen, bei welcher die Verwendung von Detektoreinrichtungen für flüssiges Metall zum Erfassen des Absinkens der Menge des geschmolzenen Metalls in einem Giesstümpel überflüssig sind, so dass das Giessen nur durch eine Magnetspule ohne Anwendung einer besonderen Spule durchgeführt wird.J Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine geschmolzenes Metall aufnehmende Kammer mit einem sich horizontal erstreckenden Verbindungsdurchgang zum Verbinden des Giesstümpels und einer Ausgussöffnung vorgesehen ist, dass die Phase einer Wicklung der Magnetspule zum Treiben des geschmolzenen Metalls symmetrisch zu einem Eisenkern einer Spule verläuft, und die Wicklungen asymmetrisch zu demselben angebracht sind, die mit einer Dreiphasenenergiequelle verbunden ist, und die mit einem Paar parallel angeschlossener Kondensatoren zur Leistungsfaktorkompensation versehen ist, wobei die Wicklungen so angeordnet sind, dass sie den Verbindungsdurchgang umgeben, dass eine Phasensteuervorrichtung zur Steuerung eines zur symmetrischen wicklung der Magnetspule geleiteten Stroms vorgesehen ist, dass die Phasensteuervorrichtung in Reihe mit der symmetrischen Wicklung

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und der Dreiphasenwechselstromenergiequelle geschaltet ist, dass ein Detektor für geschmolzenes Metall in der Nähe der Ausgussöffnung vorgesehen ist, der den Beginn des Giessens des geschmolzenen Metalls erfasst, dass ein Abschlussdetektor vorgesehen ist, der die beendete Füllung der Form mit geschmolzenem Metall erfasst, dass eine Addierschaltung an die Phasensteuervorrichtung angeschlossen ist, welche eine Addition zwischen einem Steuersignal und einem Giessignal ausführt, dass eine Steuerschaltung zwischen der Phasensteuervorrichtung und der Addierschaltung angeordnet ist, die die Abweichung zwischeneinem Steuerzielsignal und einem Ausgangssignal steuert und herausnimmt, dass ein Giessbereitschaftsignalgenerator mit der Addierschaltung verbunden ist, der das einförmig mit dem Ablauf der Zeit ansteigende Steuersignal auf der Grundlage eines Startsignals erzeugt und den Steuersignalwert beim Abtasten durch den Detektor für das geschmolzene Metall als festen Wert auf der Basis eines Signals vom Detektor für geschmolzenes Metall halten kann, und dass ein Giessignalgenerator zusammen mit dem Giessbereitschaftsignalgenerator parallel zur Addierschaltung angeschlossen ist, welcher auf der Basis des Signals des Detektors für geschmolzenes Metall- das Giessignal erzegt, das das Giessen nach einem geforderten Muster realisiert.

Die erfindungsgemässe Anlage ist so aufgebaut, dass nur eine einzelne Magnetspule zum Erzeugen eines wandernden Magnetfeldes verwendet wird, und dass der Eingangsstrom einer Phase des Dreiphasenwechselstromes, .welcher der Magnetspule zugeführt wird, der Phasensteuerung unterworfen wird, wodurch die elektromagnetische Kraft des wandernden Magnetfeldes so gesteuert wird, dass die Kompensation der Änderung des geschmolzenen Metalls, das beim Absinken der Menge- des geschmolzenen Metalls vorhanden ist, automatisch bewirkt wird.

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So wird es durch die Erfindung möglich, die Giesszeiten durch elektrische Einrichtungen ausserordentlich gleichförmig zu halten, so dass die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Anlage gesteigert und die Qualität der Gusstücke bemerkenswert erhöht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Beaugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen elektromagnetischen Giessanlage darstellt,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Magnetspule der Fig.l,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Triggerschaltung der Fig. 1,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Phasensteuervorrichtung der Fig. 1,

Fig. 5 ein charakteristisches Diagramm, das das Verhältnis zwischen einem Strom durch die Magnetspule und einer darin erzeugten elektromagnetischen Kraft darstellt,

Fig. 6 Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der ^{und 7} Anlage, und

Fig. 8 ein Blockschaltbild, das ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen elektromagnetischen Giessanlage darstellt.

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In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen elektromagnetischen Giessanlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. In dieser Fig. ist ein Giesstümpel 1 zum Speichern geschmolzenen Metalls 2 zu sehen, welches durch eine Magnetspule 3 getrieben wird. Die Magnetspule 3 ist an einem Verbindungsdurchgang la, welcher den Giesstümpel 1 und eine Ausgussöffnung 5 verbindet, so angeordnet, dass sie ihn umgibt.

Ein Äusführungsbeispiel der Magnetspule 3 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Magnetspule 3 wird Drehstrom zugeführt. Die Spulen 3a und 3c sind asymmetrisch zu Eisenkernen 4 angeordnet, während eine Spule 3b symmetrisch zu einem Eisenkern 4 angeordnet ist. Die so aufgebaute Magnetspule 3 erzeugt ein als ganzes fortschreitendes oder wanderndes Magnetfeld. Wenn in diesem Fall der Eingangsstrom I der symmetrisch auf den Eisenkern 4 gewickelten Spule 3b geändert wird, erzeugt die Magnetspule 3 das wandernde Magnetfeld, das eine dem Strom I der Spule 3b proportionale elektromagnetische Kraft f aufweist, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.

In Fig. 1 ist ferner zu sehen, dass eine Form 6 unter der Ausgussöffnung 5 angeordnet ist. Leitungen 7a, 7b und 7c dienen zur Versorgung der Magnetspule 3. Mit 8 ist eine Netzschalttafel bezeichnet. Die Bezugszahl 9 bezeichnet eine Phasensteuervorrichtung zum Einstellen eines Eingangs zur elektromagnetischen Giessanlage. In ihr werden Schaltelemente, wie Thyristoren,verwendet und sie regelt den Eingangsstrom I der Spule 3b durch Steuerung des Zündwinkels der Elemente.Die Bezugszahl Io bezeichnet eine Triggerschaltung für die Phasensteuerung. Ein Transformator 11 misst den Wert des durch die Spule 3b fliessenden Stroms. Ein Gleichrichter 12 wandelt den

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Ausgang des Transformators 11 in ein Gleichstromsteuersignal um. Ein Signalkomparator 13 ermittelt die Abweichung zwischen einem Steuerzielsignal und dem Ausgangssignal des Gleichrichters 12. Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen normalerweise geschlossenen Schalter, die Bezugszahl 15 eine Addierschaltung, die Bezugszahl 16 einen Startschalter und die Bezugszahl 17 einen normal geschlossenen Schalter. Mit der Bezugszahl 18 ist ein Giessbereitsehaftsignal/generator bezeichnet, der ein Steuersignal erzeugt, das nach Betätigung des Startschalters 16 mit einem festen Betrag einförmig ansteigt. Ein Giesssignalgenerator 19 erzeugt ein Giessignal, dessen Wert während des Giessens konstant ist, oder sich in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Verlauf während des Zeitablaufes ändert. Mit der Bezugszahl 2o ist ein normal offener Schalter bezeichnet. Ein Detektor 21 für das geschmolzene Metall tastet dasselbe mittels eines Phototransistors oder dergleichen ab. Ein Verstärker 22 unterzieht das Signal vom Detektor 21 für geschmolzenes Metall einer Verstärkung und formt es in Wellenform um. Ein "Abschluss"-Detektor 23,der aus einem Phototransistor oder dergleichen besteht, erfasst die Beendigung des Giessens in die Form 6. Ein Verstärker 24 verstärkt das Ausgangssignal des Abschlussdetektors 23. Die Bezugszahl 25 bezeichnet einen Kondensator zur Leistungsfaktorkompensation.

Wenn der Startschalter 16 betätigt wird, wird der Giessbereitschaftsignalgenerator 18 über den normal geschlossenen Schalter 17 gestartet. Der Giessbereitschaftsignalgenerator 18 ist ein integrierender Verstärker, in welchem der Eingang und der Ausgang eines Verstärkers mit hohem Verstärkungsgrad durch einen Kondensator gekuppelt sind. Wenn durch den Startschalter stufenweise ein Eingangsstrom auf den integrierten Verstärker 18 auijegeben wird, wird mit dem integrierten Eingang eine Spannung

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an der Ausgangsstufe erhalten. Im einzelnen ist die integrierte Spannung das Steuersignal (I), wie es in Fig. 6 gezeigt ist, das bei t = O beginnt und relativ zur Zeit t im wesentlichen linear ansteigt.

Das Steuersignal wird in die Addierschaltung 15 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt ist der Giessignalgenerator 19 noch nicht zum Zuführen eines anderen Eingangs zur Addierschaltung 15 gestartet, und der normal offene Schalter 2o ist offen. Daher wird das Giessignal des Giessignalgenerators 19 der Addierschaltung 15 nicht zugeführt und das Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators 18 wird über den normal geschlossenen Schalter 14 ohne irgendeine Änderung dem Signalkomparator 13 zugeführt. Das Steuersignal der Giessbereitschaftsignalgenerators 18 setzt bei seiner Zuführung zum Signalkomparator 13 die Triggerschaltung Io in Betrieb und steuert die Phasensteuervorrichtung 9. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfasst die Triggerschaltung Io einen Kippschwingkreis, eine Zener-Diode Io5 zum Halten einer vorbestimmten Spannung und einen Gleichrichter Io6 der Brückenart. Der Kippschwingkreis besteht sowohl aus einem Transistor lol als auch aus einem Kondensator Io2, einem Unijunktion-Transistor Io3 und einem Impulsumformer Io4. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Phasensteuervorrichtung 9 derart aufgebaut, dass zwei Thyristoren 91 und 92 antiparallel verbunden sind, und dass die antiparallele Verbindung in die b-Phase eingeschaltet ist. Wenn ein Impuls auf die Triggeranschlüsse 93 und 94 aufgebracht wird, wenn eine Sinusspannung an den Thyristoren 91 und 92 aufgebracht wird, leiten die Thyristoren und führen der Last während eines Zeitraums von dem Moment des Aufbringens bis zur Umkehrung der Polarität der Spannung Leistung zu. In Abwesenheit des Startsignals von der Triggerschaltung Io

- Io -

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- Io -

steuert die Steuervorrichtung 9 den Strom der b-Phase des Dreiphasenwechselstroms auf Null. Wenn das Startsignal eingegeben wird, stellt die Phasensteuervorrichtung 9 den Zündwinkel- der b-Phase ein und steuert den Strom (I)' der b-Phase in Übereinstimmung mit dem Eingang.

Wenn das Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators demzufolge in die Triggerschaltung Io eingegeben wird, steuert die Triggerschaltung den Zündwinkel der Phasensteuervorrichtung 9 durch den Eingang und die Phasensteuervorrichtung 9 wiederum erhöht den Strom (I) der b-Phase entsprechend dem Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators 18, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn der Strom (I) der b-Phase anwächst, erzeugt die Magnetspule 3 die elektromagnetische Kraft f, welche dem Strom (I) proportional ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Durch das wandernde Magnetfeld desselben wird das geschmolzene Metall 2 im Giesstümpel in Richtung der Ausgussöffnung 5 getrieben, die im linken, oberen Teil angeordnet ist (wie in Fig.l zu sehen ist).So beginnt die Höhe des geschmolzenen Metalls an der Seite, die mit der Ausgussöffnung versehen ist,proportional zum Strom (I) oder zum Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerator 18 zu steigen.

Zu diesem Zeitpunkt wird ein Gleichstromeingang,der dem Wechselstrom (I) der b-Phase proportional ist, sowohl durch den Transformator 11 als auch den Gleichrichter 12 zum Signalkomparator 13 geleitet. Der Gleichstromeingang ist für die Überwachung und dient dazu zu erfassen, ob der Strom (I) proportional zum Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators 18 anwächst oder nicht. Wenn der Strom (I) vom Steuersignal abweicht, wird der Zündwinkel der Phasensteuervorrichtung 9 so gesteuert, dass er das Steuersignal und

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den Strom (I) immer proportional hält.

Wenn das Steuersignal des Giesbereitschaftsignalgenerators anwächst, wächst die Höhe des geschmolzenen Metalls auf der Seite der Ausgussöffnung 5. Nach einer Zeit t, beginnt das geschmolzene Metall 2 aus der Ausgussöffnung 5 herauszufliessen und der Detektor 21 für das geschmolzene Metall erfasst dann das Ausfliessen desselben. Das vom Detektor erfasste Signal wird durch den Verstärker 22 verstärkt und zum normal geschlossenen Schalter 17 und normal offenen Schalter 2o geleitet.

Folglich fällt der normal geschlossene Schalter 17 in die offene Stellung, um das Anwachsen des Steuersignals des Giessbereitschaftsignalgenerators 18 zu unterbrechen und das Steuersignal auf einem zu der Zeit vorhandenen Wert zu fixieren. Demzufolge zeigt der zu dieser Zeit durch die b-Phase fliessende Strom (I,) die Saughöhe an, auf die das geschmolzene Metall 2 zur Ausgussöffnung 5 heraufgesaugt ist. Das geschmolzene Metall 2 wird zur Lage der Ausgussöffnung 5 heraufgesaugt und das Niveau des geschmolzenen Metalls wird in dieser Lage gehalten.

Auf der anderen Seite wird gleichzeitig mit dem öffnen des normal geschlossenen Schalters der normal offene Schalter geschlossen und der Giessignalgenerator 19 wird ebenfalls gestartet. Dies führt dazu, dass das Giessignal des Giessignalgenerators 19 über den normal offenen Schalter 2o in die Addierschaltung 15 eingegeben wird, das Giessignal ist ein Signal, das einen dem Anwachsen der Kraft entsprechenden Wert hat, die zum Giessen in die Form 6 benötigt wird, und den

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Strom νοηθεί,) in Fig. 6 steigert.

Wenn das Giessignal des Giessignalgeneratros 19 der Addierschaltung 15 zugeführt wird, wird es zum Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerätors 18 addiert, das auf dem spezifischen Wert fixiert ist, der zum Anheben des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf die Höhe der Ausgussöffnung 5 notwendig ist. über den normal geschlossenen Schalter 14, den Signalkomparator 13 und die Triggerschaltung Io steuert das Summensignal die Phasensteuervorrichtung 9 so, dass der Strom (I) der b-Phase um (ΔΙ·,) verstärkt wird. Auf diese Weise wird die elektromagnetische Kraft des durch die Magnetspule 3 erzeugten wandernden Magnetfeldes erhöht. Es treibt das geschmolzene Metall 2 an, das zurAusgussöffnung 5 nach oben geschoben wird, und löst das Giessen in die' Form 6 aus.

Das Giessen in die Form 6 schreitet fort und die unter der Ausgussöffnung 5 vorgesehene Form 6 ist nach einem Zeitraum t~ mit dem geschmolzenen Metall gefüllt. Dann erfasst der Abschlussdetektor 23 dieses Stadium. Das Abtastsignal wird durch den Verstärker 24 verstärkt, dessen Ausgang zum normal geschlossenen Schalter 14, dem Giessignalgenerator 19 und dem Giessbereitschaftsignalgenerator 18 geleitet wird. So wird der normal geschlossene Schalter 14 geöffnet, damit das Signal von der Addierschaltung 15 abgefangen wird und der Strom (I) der b-Phase auf Null gebracht wird, um das Giessen zu unterbrechen. Gleichzeitig damit werden der Giessignalgenerator 19 und der Giessbereitschaftsignalgenerator 18 zurückgestellt.

Der erste Giessvorgang ist durch den vorhergehenden Arbeitsgang beendet.

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Anschliessend wird die nächste Form 6 in dem Zeitraum t₃, gemäss Fig. 6, unter der Ausgussöffnung 5 angeordnet und der zweite Giessvorgang wird ausgelöst. Der Ablauf ist beim zweiten Giessvorgang ziemlich derselbe wie oben festgestellt wurde. Beim zweiten Giessvorgang ist jedoch die Menge des in dem Giesstümpel 1 vorhandenen geschmolzenen Metalls 2 durch den ersten Giessvorgang verringert. Folglich steigt die Saughöhe zur Ausgussöffnung 5 entsprechend der Verringerung. Der Strom (I) der b-Phase zum Heraufsaugen des geschmolzenen Metalls 2 auf das Niveau der Ausgussöffnung 5 ist um (^I₂) grosser als der Strom (I,),der der Saughöhe des ersten Giessvorganges entspricht. Der Zuwachs Ul,) wird automatisch durch das Steuersignal kompensiert, das durch den Giessbereitschaftsignalgenerator 18 erzeugt wird, so dass das Niveau des geschmolzenen Metalls auf der Höhe der Ausgussöffnung 5 gehalten wird. Aus diesem Grunde ist die Giesszeit tj- für das Abgiessen der Form 6 durch den Stromzuwachs CaI-,) zum Giessen, wie es durch den Giessignalgenerator 19 abgegeben wird, der Giesszeit des ersten Giessvorganges ziemlich gleich.

Wie oben beschrieben wurde, kompensiert der Giessbereitschaftsignalgenerator 18 sogar bei dem zweiten und weiteren Giessvorgängen immer automatisch die verringerten Komponenten durch die Steuersignale für die Änderungen der Saughöhe aufgrund der Verringerung der Menge des geschmolzenen Metalls im Giesstümpel und das Niveau des geschmolzenen Metalls wird in die Lage der Giessöffnung 5 geschoben. Daher wird die Giesszeit durch das Abnehmen der Menge des geschmolzenen Metalls überhaupt nicht beeinflusst und die Giesszeiten sind bei den entsprechenden Giessvorgängen immer konstant»

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Obwohl bei.der obigen Erläuterung der Arbeitsweise das Giessignal des Giessignalgenerators immer so beschrieben wurde, dass es einen festen Wert hat, kann die Qualität eines Erzeugnisses auch bemerkenswert durch die Verwendung eines Giessignals gesteigert werden, wie es beispielsweise mit gestrichelten Linien in Fig. 6 gezeigt ist, das das optimale Muster für die Form-6 verwenden muss. Wenn die Verbindungen zwischen dem Verstärker 24 und dem Giessbereitschaftsignalgenerator 18 und dem Verstärker 24 und dem normal geschlossenen Schalter 14, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, darüber hinaus getrennt werden, wird das Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators auf einem Wert der Saughöhe des vorhergehenden Giessvorganges gehalten. Folglich kann die Saugzeit t. beim folgenden Giessvorgang verkürzt werden, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Ausserdem ist das Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators 18 nicht auf das linear steigende Signal beschränkt, sondern kann irgendein Signal sein, das einförmig mit einer Geschwindigkeit anwächst, welche ein Nachfolgen des geschmolzenen Metalls erlaubt.

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen elektromagnetischen Giessanlage. In der Fig. bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 die gleichen Vorrichtungen oder Bestandteile. Mit der Bezugszahl 26 ist eine Halteschaltung bezeichnet, die dazu dient, den mittels des Transformators 11 und des Gleichrichters 12 erfassten Wert des Stromes der b-Phase zu halten. Die Bezugszahlen 27 und 28 bezeichnen normal geschlossene Schalter und die Bezugszahl 29 bezeichnet einen Umschalter. Obwohl die Arbeitsweise dieser Schaltung im wesentlichen die gleiche wie die der Fig. 1 ist, ist folgendes zu bemerken. Bis der Detektor 21 für das

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geschmolzene Metall das Ausfliessen des geschmolzenen Metalls erfasst, wird das Steuersignal des Giessbereitschaftsignalgenerators 18 der Phasensteuervorrichtung 9 über den Umschalter 29 zugeführt. Nach Betätigung des Detektors 21 für das geschmolzene Metall wird der normal geschlossene Schalter 27 geöffnet, die Halteschaltung 26 hält den Gleichstromwert entsprechend dem zu dieser Zeit vorhandenen Strom der b-Phase und der Stromwert wird der Addierschaltung 15 über den normal geschlossenen Schalter

28 zugeführt. Gleichzeitig damit schaltet der Umschalter

29 auf die Seite der Addierschaltung 15 um. Folglich wird das Steuersignal zum Heraufsaugen des Niveaus des geschmolzenen Metalls danach von der Halteschaltung 26 zur Addierschaltung 15 geleitet. Es wird darin zum Giessignal des Giesssignalgenerators 19 addiert. Das Summensignal wird der Phasensteuervorrichtung 9 zugeführt, um das Giessen in die Form 6 zu bewirken.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Giessen in einem Giesstümpel vorhandenen, geschmolzenen Metalls in eine Form unter Verwendung eines wandernden magnetischen Feldes einer an einen Dreiphasenwechselstrom angeschlossenen Magnetspule, wobei die Giesszeiten des geschmolzenen Metalls in die Formen beim Giessen konstant gehalten werden, dadurch gekennzeichnet , dass der Eingangsstrom einer Phase des Dreiphasenwechselstromes einförmig mit einer Geschwindigkeit gesteigert wird, der ein Fluss des geschmolzenen Metalls ausreichend folgen kann, wobei die Magnetspule eine zu einem Eisenkern dieser einen Phase symmetrische Wicklung aufweist, dass das geschmolzene Metall durch eine elektromagnetische Kraft des wandernden Magnetfeldes auf ein zum Giessen notwendiges Niv.eau gesogen wird und ein zur symmetrischen Wicklung geleiteter Stromwert fixiert wird, wenn das geschmolzene Metall eine Ausgussöffnung erreicht, dass der Wert des Stromes der symmetrischen Wicklung in Übereinstimmung mit einem erforderlichen Muster auf eine grössere Höhe als der fixierte Wert gesteigert wird, um das geschmolzene Metall anzuheben und es aus der Ausgussöffnung zu vergiessen, und dass der Strom der symmetrischen Wicklung auf Null gestellt wird, um das Giessen zu beenden, nachdem festgestellt ist, dass die Form mit dem geschmolzenen Metall gefüllt ist.

2. Verfahren zum Giessen in einem Giesstümpel vorhandenen, geschmolzenen Metalls in eine Form unter Verwendung eines wandernden Magnetfeldes einer an einen Dreiphasenwechselstrom angeschlossenen Magnetspule,wobei die Giesszeiten des geschmolzenen Metalls in die Formen beim Giessen konstant gehalten werden, dadurch gekennzeichnet , dass ein

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Eingangsstrom einer Phase des Dreiphasenwechselstromes einförmig mit einer Geschwindigkeit gesteigert wird, der ein Fluss des geschmolzenen Metalls ausreichend nachfolgen kann, wobei die Magnetspule eine zu einem Eisenkern der einen Phase symmetrische Wicklung aufweist, dass das geschmolzene Metall durch eine elektromagnetische Kraft des wandernden Magnetfeldes auf ein Niveau gesogen wird, das zum Giessen notwendig ist und als erster Wert ein Wert des Stromes bei einem ersten Giessvorgang fixiert wird, welcher der symmetrischen Wicklung zugeführt wird, wenn das geschmolzene Metall eine Ausgussöffnung erreicht, dass der Wert des Stromes der symmetrischen Wicklung in Übereinstimmung mit einem erforderlichen Muster über die Höhe des fixierten Wertes erhöht wird, um das geschmolzene Metall anzuheben und aus der Ausgussöffnung zu vergiessen, dass der Wert des Stromes der symmetrischen Wicklung auf den fixierten Wert beim ersten Giessvorgang abgesenkt wird, um diesen zu'beenden, nachdem festgestellt ist, dass die Form mit dem geschmolzenen Metall gefüllt ist, dass der Strom der symmetrischen Wicklung während eines Zeitraumes auf dem fixierten Wert gehalten wird, in welchem die Form nach Beendigung des Giessvorganges entfernt und die Form für den nächsten Giessvorgang zur Ausgussöffnung bewegt wird, dass der Eingangsstrom der symmetrischen Wicklung für den nächsten Giessvorgang, beginnend von dem fixierten Wert, einförmig gesteigert wird, dass das geschmolzene Metall wieder durch die elektromagnetische Kraft des wandernden Magnetfeldes nach oben gesogen wird und der Wert des Stroms auf einem höheren Wert als dem fixierten Wert beim ersten Giessvorgang fixiert wird, wenn das geschmolzene Metall die Ausgussöffnung erreicht hat, dass der Wert des Stroms der symmetrischen Wicklung für den zweiten Giessvorgang in Übereinstimmung mit einem erforderlichen Muster über die Höhe des fixierten Wertes beim zweiten Giessvorgang gehoben wird,

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und dass der Strom der symmetrischen Wicklung auf den fixierten Wert beim zweiten Giesvorgang abgesenkt wird, um auf den folgenden Giessvorgang vorzubereiten, wodurch ein fortlaufendes Giessverfahren durch Wiederholen der oben beschriebenen Schritte ermöglicht wird.

3. ' Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass eine geschmolzenes Metall (2) aufnehmende Kammer mit einem sich horizontal erstreckenden Verbindungsdurchgang (la) zum Verbinden des Giesstümpels (1) und einer Ausgussöffnung (5) vorgesehen ist, dass die Phase einer Wicklung der Magnetspule (3) zum Treiben des geschmolzenen Metalls symmetrisch zu einem Eisenkern (4) einer Spule verläuft, und zwei Wicklungen asymmetrisch zu demselben angebracht sind, die mit einer Dreiphasenenergiequelle verwunden ist, und die mit einem Paar parallel angeschlossener Kondensatoren (25) zur Leistungsfaktorkompensation versehen ist, wobei die Wicklungen so angeordnet sind, dass sie den Verbindungsdurchgang (la) umgeben, dass eine Phasensteuervorrichtung (9) zur Steuerung eines zur symmetrischen Wicklung der Magnetspule geleiteten Stroms vorgesehen ist, dass die Phasensteuervorrichtung (9) in Reihe mit der symmetrischen Wicklung und der Dreiphasenwechselstromenergiequelle geschaltet ist, dass ein Detektor (21) für geschmolzenes Metall in der Nähe der Ausgussöffnung (5) vorgesehen ist, der den Beginn des Giessens des geschmolzenen Metalls erfasst, dass ein Abschlussdetektor (23) vorgesehen ist, der die beendete Füllung der Form mit geschmolzenem Metall erfasst, dass eine Addierschaltung (15) an die Phasensteuervorrichtung (9) angeschlossen ist, welche eine Addition zwischen einem Steuersignal und einem Giessignal ausführt, dass eine Steuerschaltung (lo, 13, 14)

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zwischen der Phasensteuervorrichtung (9) und der Addierschaltung (15) angeordnet ist, die die Abweichung zwischen einem Steuerzielsignäl und einem Ausgangssignal steuert und herausnimmt, dass ein Giessbereitschaftsignalgenerator (18) mit der Addierschaltung (15) verbunden ist, der das einförmig mit dem Ablauf der Zeit ansteigende Steuersignal auf der Grundlage eines Startsignals erzeugt und den Steuersignalwert beim Abtasten durch den Detektor (21) für das geschmolzene Metall als •festen- Wert auf der Basis eines Signals vom Detektor für geschmolzenes Metall halten kann, und dass ein Giessignalgenerator (19) zusammen mit dem Giessbereitschaftsignalgenerator (18) parallel zur Addierschaltung/(15) angeschlossen ist, welcher auf der Basis des Signals des Detektor (21) für geschmolzenes Metall das Giessignal erzeugt, das das Giessen nach einem geforderten Muster realisiert.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Steuerkreis einen Transformator (11)enthält, der den Wert des durch die symmetrische Wicklung fleissenden Stromes misst, dass ein Gleichrichter (12) vorgesehen ist, der einen Ausgang des Transformators in ein Gleichstromsteuersignal umwandelt, und dass ein Signalkomparator

(13) vorgesehen ist, der die Abweichung zwischen dem Steuerzielsignal und dem Signal des Ausgangs des Transformators herausnimmt bzw. ermittelt.

5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Addierschaltung (15) das Signal vom Giessignalgenerator (19) und das Signal vom Giessbereitschaftsignalgenerator (18) addiert und das Summensignal weiterleitet, und dass bei der Aufnahme des Signals vom

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Detektor (21) für geschmolzenes Metall das Signal vom Giessignalgenerator (19) in die Addierschaltung (15) geleitet wird.

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalter (29) in der Steuerschaltung vorgesehen ist, über den das Signal des Giessbereitschaftsignalgenerators (18) zur Phasensteuervorrichtung (9) zuführbar ist, und dass der Gleichrichter (12) eine Halteschaltung (26) umfasst, welche der Addierschaltung (15) einen Gleichstromwert, entsprechend dem Strom der symmetrischen Wicklung, zuführt.

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ZA

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