DE3007347A1

DE3007347A1 - Automatische vergiesseinrichtung

Info

Publication number: DE3007347A1
Application number: DE19803007347
Authority: DE
Inventors: Fritz 4294 Isselburg Lodewick
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1981-09-03

Description

Automatische Vergießeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine automatische Vergießeinrichtung für Schmelzgut mit einem Ofen, einer Pfanne oder einer Rinne und einzelnen Gießformen.
Es ist ein Gießautomat bekannt, bei dem durch optische Sonden der Stand der Schmelze im Eingußtrichter der Gießform während des Gießens überwacht und durch Stellglieder an der Gießpfanne auf konstantem Niveau gehalten wird (Firma Ed. Mezger, Meka/Opti-Meka Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Anlage für die Herstellung wechselnder Gußteile ungeeignet ist. Die Sonden sind eber so wie die Gießpfanne für eine bestimmte tage des Eingußtrichters eingerichtet. Ein Wechsel der Gießform macht ein umfangreiches Umrüsten erforderlich. Ungünstig ist weiterhin, daß beim Beenden de Gießvorgangs durch Schließen oder Kippen des Schmelzgutbehälters als Funktion eines plötzlichen Ansteigens der Schmelze im Eingußtrichter jeweils der bereits ausgeströmte Strahl nachläuft und e: erheblicher Anteil an Schmelzgut verloren geht. Beim Angießen wirc durch die Fehlmeldung der Sonden infolge des Tiefstandes im Einguj trichter und durch die Trägheit der Stellglieder zunächst ein erhebliches Überschwingen über die erforderliche Gießgeschwindigkei hinaus verursacht, wodurch ebenfalls Materialverluste durch Überlaufen des Eingußtrichters entstehen können Die Sonden unterliegt der Verschmutzungsgefahr, was zur Störquelle für das gesamte Gießverfahren werden kann.
Es ist die Aufgabe gestellt, den Gießablauf über eine einfach und betriebssicher zu messende Regelgröße zu kontrollieren, die Anlage für unterschiedliche Gußteile problemlos anpassungsfähig zu machei und die Verluste an Schmelzgut gering zu halten.
nie Lösung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Programmspeicher für einen den Aufnahmevermögen der jeweiligen Gießform entsprechenden Gießverlauf und/oder entsprechendes Gießendgewicht, durch -ine Wägeanlage für den beim Gießvorgang sich einstellenden Gewichtsverlauf in der jeweiligen Gießform, durch ein Programmleitgerät für iie Angleichung des Gewichtsverlaufes an das Aufnahmevermögen und lurch Steuerorgane zur Änderung und/oder Unterbrechung des Gießmengenstroms im Sinne dieser Angleichung.
als Regelgröße wird hierbei in einfachster Form das Gewicht des zu fertigenden Gußteils verwendet, wobei. in einem Programmspeicher der gesamte optimierte Gewichtsverlauf bis zum Erreichen des vorgesehenen ,esamtgewichts als Führungsgröße vorgegeben ist. Dieser Gewichtsverauf kann in günstiger Weise z. B. als Mittel verschiedener von Hand Testeuerter Probegüsse für jeden Guß teil tvp ermittelt und in unterschiedlicher Form abgespeichert werden. Dies in in analoger Dar-;tellung als Diagramm oder Kurvenscheibe möglich, bei Verwendung lektronischer Speicher auch in digitaler Form, wobei die Gießveräufe verschiedener Guß teile zur Reduzierung des Speicherplatzes xtern auf Lochstreifen oder Magnetband abgespeichert werden können.
ie Wägeanlage erzeugt ein dem Gewicht der aufliegenden Gießform roportionales Signal, das je nach Art der Programmspeicherung in ein naloges oder digitales Signal umgesetzt wird. Dieses Signal kann urch Druck-, Spannungs-, Wegaufnahmer oder sonstige geeignete Bauruppen dargestellt werden. Hauptmerkmal und wesentlicher Vorteil der rfindung ist die Arbeitsweise des Programmleitgerätes, das während as gesamten Gießvorganges einen Vergleich zwischen dem als Sollwert angegebenen idealen Gewichtsverlaf bzw. Gesamtgewicht aus dem weicher und dem als Istwert eingehenden tatsächlichen Gewichtsver-1Uf aus der Wägung vornimmt und bei jeder Abweichung eine Ausgangscöße bildet, die das Steuerorgan an dem als Schmelzofen, Gießpfanne ier Elektrorinne ausgeführten Schmelzgutbehälter zu Bewegungen im nne eines größeren oder kleineren Gießmengenstroms und am Ende der Gießdauer bzw. bei Erreichen des Gesamtgewichts zum Abbruch des Gießvorgangs vAranlaßto Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Vergleich und die Signalbildung sehr schnell, die Umsetzung durch das Steuerorgan jedoch so gedämpft erfolgt, daß ein Überschwingen der Steuerbewegung vermieden wird. Bei der Sollwertvorgabe kann dabei die Schmelzgutmenge berücksichtigt werden, die bei Abstellen des Gießvorgangs durch die Steuerorgane bereits aus dem Schmelzgutbehälter ausgeströmt, aber noch nicht in die Gießform eingeströmt ist Bereits bevor ein Anstieg im Eingußtrichter zu bemerken ist, wird das Ausströmen aus dem Schmelzgutbehälter abgebrochen, ein Überlaufen des Eingußtrichters wird verhindert.
Das Steuerorgan kann in einer elektromotorischen oder hydraulischer Verstellvorrichtung für die Neigung der Gießpfanne bestehen, bei einem feststehenden Schmelzofen oder einer Elektrorinne kann es eir ebenso betätigbarer Stopfen oder Schieber im Gefäßboden oder in der Gießschnauze sein.
Bei Wechsel des Gußteils ist nur das Gießprogramm und die Lage der Ausflußöffnung des Schmelzgutbehälters zu verändern, vorzugsweise wird jedoch bei der Gestaltung der Gießformen die Lage des Eingußtrichters gleichbleibend gewählt. In besonderer erfindungsgemäßer Ausführung ist der Eingußtrichtcr leicht konisch und so eng wie möglich gestaltet. Dies dient der Materialersparnis und ist möglich, da eine besondere erweiterte Form zur Istwertüberwachung und zur Aufnahme nachlaufenden Schmelzgutes nicht erforderlich ist.
Durch das vorprogrammierte Ende des Gießvorgangs unter Berücksichtigung des bereits in der Luft befindlichen Strahls entsteht keine unerwünschte Reaktionsverzugszeit, sondern eine eingeplante Nachlaufzei t.
In besonderer fzrfindungsgemäßer Ausgestaltung ist die Gießvorrichtung mit einer Tarierautomatik versehen, die das wechselnde Gewicht einzelner Gießformen vor dem Gießvorgang als Eingangsgröße für das Programmleitgerät zu Null abgleicht, so daß nur das Gewicht des entstehenden Gußteils mit dem im Programmspeicher vorgegebenen Gewichtsverlauf verglichen wird. Auf diese Weise kann die Abspeicherung eines Konstantanteils für die Gießform entfallen. Damit ist eine durch verschiedene Formkastengewichte mögliche Abweichung der Guß teile ausgeschaltet.
Bei Gießstraßen oder -karussellen mit automatischem Transport der Gießformen wird die Waage erfindungsgemäß unterhalb der Gießposition der Gießform angeordnet, wobei nach dem horizontalen Vorschub der Gießform durch Anheben des Waagegestells oder innere Verstellung der Wägeanlage erreicht wird, daß gleichzeitig die Gießform von einer Waagschale oder anderen Meßwertaufnehmern hochgehoben wird. Durch eine derartige Anordnung vereinfacht sich der Transport für die Gießformen auf Bewegungen in einer Ebene.
Zur Sicherstellung des Betriebs bei Störungen der automatischen Steuerung und zum Fertigen von Gußstücken, deren Gießverlauf nicht programmiert ist, wird erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgesehen, die eine unmittelbare Betätigung der Steuerorgane am Schmelzgutbehälter von Hand ermöglicht.
Zur automatischen Steuerung des Gießvorgangs ist besonders ein Mikroprozessor geeignet, der als integrierte Bestandteile den Programmspeicher und das Programmleitgerät enthält und der das Eingangssignal von der Wägeanlage in ein Ausgangssignal für die Steuerorgane am Schmelzgutbehälter umsetzt. Bei entsprechender Speicherkapazität kann der Programmablauf einer Vielzahl unterschiedlicher Guß teile gleichzeitig gespeichert werden. Darüberhinaus können die Zahl der Gießvorgänge, die Gesamtvergießmenge urjd dergleichen registriert und abgespeichert werden. In erfindungsgemäßer Erweiterung kann dieser Mikro-Prozessor insbesondere in Verbindung mit einer elektromechanischen Waage zusätzlich den Tariervorgang an unterschiedlich schweren Gießformen für gleiche Gußteile sowie die Steuerung des Gießformentransports und der Waagenbewegung in geeigneten Taktzeiten vornehmen.
Die Abbildung zeigt eine schematische Darstellung der automatische Vergießeinrichtung. Darin ist ein stationärer Schmelzgutbehälter 1 mit einem als Bodenstopfen ausgeführtes Steuerorgan 2 versehen, da eine Austrittsöffnung 3 beherrscht. Die Gießform 4 steht in der Gießposition so auf der Schale 5 einer Waage 6, daß sich ihr Eingußtrichter 7 unterhalb der Austrittsöffnung 3 befindet. Die Waage 6 erzeugt ein Eingangssignal für die integrierte Einheit aus Programmspeicher 8 und Programmleitgerät 9, das nach Vergleich des Sollwerts mit dem Istwert eine Ausgangsgröße für das Steuerorgan 2 erzeugt. Unabhängig hiervon besteht eine Handbetätigung 10, die da Programmleitgerät 9 ersetzen bzw. übersteuern kann.
Leerseite

Claims

pa"te , tansprüche 1. Automatische Vergießeinrichtung für Schmelzgut mit einem Ofen, einer Pfanne oder einer Rinne und mit einzelnen Gießforrnen, gekennzeichnet durch einen Programmspeicher für einen dem Aufnahmevermögen der jeweiligen Gießform entsprechenden Gießverlauf und/od< entsprechendes Gießendgewicht, durch eine Wägeanlage fiir den beim( vorgang sich einstellenden Gewichtsverlauf in der jeaJei.ligen Gießen durch ein Programmleitgerät für die Angleichung des Gewichtsverlau an das Aufnahmevermögen und durch Steuerorgane zur Änderung undZodt Unterbrechung des Gießmengenstroms im Sinne dieser Angleichung.
2. Automatische Vergießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tariervorrichtung zum Ausgleich unterschiedlicher Leergewichte einzelner Gießformen vor dem Gießbeginn an der Wägeanlage vorgesehen ist.
3. Automatische Vergießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewichtsempfindlichen Teile der Wa anlage höhenbeweglich unter der Gießposition der horizontal transportablen Gießformen angeordnet ist.
4. Automatische Vergießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Handbetätigung für die unmittelbare Bedienung der Steuerorgane vorgesehen if.
Automatische Vergießeinrichtung nacheinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessorsystem den gesamten Gießvorgang beherrscht.
6. Automatische Vergießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessorsystem den Tariervorgang beherrscht.
7. Automatische Vergießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessorsystem den Transport der Gießformen und deren Transportmittel und die Höhenbewegung der Wägeanlage beherrscht.
8. Automatische Vergießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingußtrichter der Gießformen sich vom Übergang zum Formteil bis zur Oberfläche des Formmaterials stetig leicht konisch erweitern.