-
-
"Schöpfdosierer für variabel einstellbare Schmelzmengen metallischer
Schmelzen" Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Schöpfdosierer für variabel
einstellbare Schmelzmengen metallischer Schmelzen mittels Drehimpulszählung oder
elektrischen wagens, bestehend aus Dosiergefäß und Auslauftrichter, Verdrängerkörper
und Verstellantrieb.
-
Derartige Schöpfdosierer werden in der Industrie bei der Herstellung
metallischer Formkörper aus bei RT erslarrenden ScIime]zen grundsätzlich benutzt.
-
Es ist bereits bekannt, beispielsweise durch die Auslegeschrift 1
165 210 vom 29. Septernber 1961 für solche Dosiervorrichtungen für Metallschmelzen
einen hohlen Verdrängerkolben vorzusehen) der bei seiner Abwärtsbewegung den Spiegel
der Metallschmelze über eine Auslaufschnauze anhebt und in einteilbaren Hubschritten
die auslaufende Metallschmelze vergleichsweise grob dosiert.
-
Derartige Verdrängerkolben werden im Regelfall auch beheizt.
-
Es ist allgemein bekannt, Schaltvorgange zum überwiegenden Teil durch
Anfahren von mechanischen, besser aber berührungslosen Endlagenschaltern auszulösen.
Dabei sind die Endlagenschalter an den erforderlichen Schaltpunkten installiert.
Nachteil dieser
Anordnungen ist, daß bei den häufig notwendigen
Veränderungen der Schaltstellungen, beispielsweise bei der Veränderung von Dosiermengen,
der Veränderungsimpuls selbst durch örtliche Veränderung der Position des jeweiligen
Impulsgebers vorgenommen werden muß. Dabei müssen auch noch die Gerätschaften abgeschaltet
werden; das wiederum bedingt eine Unterbrechung des Produktionsbetriebes, die sich
auf die Leistung je Zeiteinheit nachteilig auswirkt.
-
Gemeinsam ist vielen der bisherigen Dosierern die Parallelogrammführung.
Die bisher bekannten Antriebe arbeiten zwar auch mit Parallelogrammantrieben, jedoch
sind diese Parallelogrammantriebe solche, wobei die Bewegungen durch Zahnräder bzw.
Zahnstangen übertragen werden. Ein Beispiel dafür ist die Lösung nach DE-OS 1 758
425 vom 29.5.1968.
-
Die Erfindung vermeidet diese geschilderten Nachteile dadurch, daß,
ohne daß der Produktionsablauf unterbrochen und damit beeinträchtigt wird, jeweils
nach der gewollten Menge der Schmelze, Regelwerte, frei programmierbar durch Drehzahlimpulszählung
eingegeben werden, analog der notwendigen Steuerung der Dosierverstellantriebe.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mittels eines Verdrängerkolbens
flüssige Dosiermassen, die vom technischen Verfahrensprozeß her vorgegeben sind,
sehr -exakt, feinstdosiert automatisch und mit größtmöglicher Geschwindigkeit dem
Auslauf des erfindungsgemäßen Gerätes zuzuteilen.
-
Die Erfindung geht bei der Lösung dieser Aufgabe von einem Gerät gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus und sie kennzeichnet sich dadurch, daß dem
Dosierer eine motorisch angetriebene verstellbare Schwenkeinrichtung in Form einer
Parallelogrammführung mit Gegengewicht, ein weiterer Verstellantrieb mit Nockenscheiben
und Initiator zugeordnet sind.
-
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung hat der Antriebsmotor,
der auf den Verstellantrieb wirkt, ein zweites Wel-
lenende, das
mit der Nockenscheibe gekoppelt ist, wobei die Nockenscheibe als Impulsgeber auf
den Initiator wirkt und der Zusammenstellung dieser Gerätschaften ein Zählwerk,
gegebenenfalls elektronisches Zählwerk, nachgeordnet ist.
-
Das Dosiergefäß selbst kann aber auch mit einem registrierenden Kraftaufnehmer,
dem eine Impulse abgebende Waage nachgeordnet ist, verbunden sein.
-
In einer besonders vorteilhaften Anordnung der Erfindung ist dem Dosiergefäß
ein Spannungsgeber mit Widerstandsmeßgerät, das seinerseits Regelimpulse für die
Eintauchtiefe des Dosiergefäßes in die Schmelze vermittelt, zugeordnet.
-
Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
-
Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht des Schöfdosierers mit Hubantrieb,
Figur 2 eine schematische Darstellung der Nockenscheibe mit Initiator und Zählwerk
und Figur 3 den Schöpfdosierer mit Dosiergefäß und Entleerungsvorrichtung.
-
Die Figuren 1 bis 3 zeigen den erfindungsgemäßen Hub- und Drehantrieb
in seinen Einzelteilen, teilweise schematisch dargestellt.
-
Der Schöpfdosierer 10 besteht aus der Schwenkeinrichtung 20,der Parallelogrammführung
21 mit dem erfindungsgemäßen Gegengewicht 22, dem dosiergefäßnahen Teil 23, in dem
ein Entleerungsstift 61 zum Zweck der Restentleerung im Rahmen der Entleerungsvorrichtung
60 angeordnet ist.
-
Der zweite Verstellantrieb 30 weist als Besonderheit ein weiteres
Wellenende 31, eine Nockenscheibe 32, ein Zählwerk 33 und den Initiator 34 auf.
-
Der Verdrängerkolben 44 mündet in dem Dosiergefäß 40, mit dem bei
einer besonderen Ausführung der Erfindung ein Kraftaufnehmer 41 zusammenwirkt.
-
Bei jeder Ausführung der Erfindung kann das Dosiergefäß beheizt sein.
Eine solche Beheizung 42 wird dann benötigt, wenn eine schnellere, die Fließfähigkeit
beeinflussende Abkühlung der Schmelzmasse zu befürchten ist.
-
Im Dosiergefäß 40 ist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung
in der Seitenwand eine oeffnung 43 angeordnet, die dazu dient, in den vertikal verstellbaren
Schöpfdosierer Schmelze einfließen zu lassen.
-
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist an das Dosiergefäß
ein Spannungsgeber 50 angeschlossen, der in Intervallen oder konstant eine Spannung
anlegt. Das mit diesem Teil der Einrichtung verbundene Meßgerät vermittelt dann
Widerstands-Regelwerte, die über die Höhe des Spiegels in der Schmelze auswertbar
für die Regelvorgaben sind.
-
Eine besondere Problematik ergibt sich bei der Entleerung von Restmengen,
weil die im Dosiergefäß enthaltene Schmelze im Regelfall nicht so dosiert werden
kann, daß mit der letzten Hergabe der Schmelzmenge das Dosiergefäß auch entleert
ist. Zu diesem Zweck ist an dem dosiergefäßnahen Teil 23 der Parallelogrammführung
21 eine Entleerungsvorrichtung 60 angeordnet, die so wirkt, daß durch einen entfernbaren
Entleerungsstift 61 das gesamte Dosiergefäß 40 um einen tiefer gelegenen Drehpunkt
gekippt werden kann, so daß die vollständige Entleerung möglich ist.
-
Es ist für den Ablauf der Funktionen zweckmäßig, daß sowohl der Hubantrieb
als auch der Drehantrieb eigene Impulsgeber haben.
-
In dem dargestellten Beispiel der Erfindung ist dies bei dem Verstellantrieb
30 eine Nockenscheibe 32, deren Drehimpulse von
dem örtlich festinstallierten
Initiator 34 als Empfänger und Fortleiter von Impulsen wirkend, der vorteilhaft
berührungslos arbeitet, aufgenommen und dem Zählwerk 33 zugeführt werden. Das Zählwerk
33 veranlaßt bei dem Einstellen der vorgegebenen Regelwerte das Abschalten des Motorantriebes.
-
Dadurch werden die jeweiligen Positionen fixiert. Das Abschalten kann
mit den heutigen Mitteln der Technik in einem sehr geringen Bruchteil einer Sekunde
zuverlässig erfolgen.
-
Die von der Funktion her notwendigen Dreh-, Hub- und Schwenkbewegungen,
beispielsweise auch bei mehrfach dosierter Bewegung im Karusselbetrieb, können nunmehr
beliebig vorgenommen werden, ohne daß dabei der laufende Betrieb unterbrochen werden
muß oder gar Montagearbeiten auszuführen sind. Dadurch können sogar Korrekturen
der Dosiergenauigkeit während des Betriebes erfolgen. Erfindungsgemäß sind die Einzelsteuerungen
frei programmierbar und unabhängig von den bisherigen örtlichen Impulsgebern. Positionsänderungen
des automatischen Ablaufes können innerhalb eines Schaltkastens durch Drucktastenvorgänge
ausgelöst werden.
-
Eingeleitet werden die Dosiervorgänge, entgegen dem Schöpflöffelprinzip,
bei jeder der erfindungsgemäßen Regelarten durch das Eintauchen des zylindrischen
Dosierbehälters 40 in die Schmelze. Das Dosiergefäß 40 ist mit einem abwärts geneigten
Auslauftrichter und mit seitlichen Öffnungen 43, die auch Schlitzform annehmen können,
ausgerüstet. Die Öffnungen 43 sind zum Einlaufen der Schmelzmenge bestimmt.
-
Im Inneren des die Schmelze enthaltenen Behälters ist dann der Verdrängerkolben
44, vorzugsweise in zylindrischer Form, angeordnet, der bei Betätigung des Verstellantriebes
30 sehr exakt die vorbestimmte Schmelzmenge durch Volumenverdrängung zum Auslaufen
bringt. Das bedeutet, daß beim Dosiervorgang der Verdrängermotor des Verstellantriebes
so lange eingeschaltet bleibt, bis das Zählwerk 33 über den Initiator 34 und die
Nockenscheibe 32 den der Schmelzmenge entsprechend
zugeordneten
Regelwert durch Drehimpulszählung abgezählt hat und den Antrieb zwecks impulsartig
schnellen Abbrechen des Dosierens auf einen vorbestimmten Rüclrlautwert umschaltet.
-
Damit lassen sich unterschiedliche Schmelzmengen variabel und programmäßig
einstellen, Veränderungen beliebig vornehmen und sogar Korrekturen der Dosiergenauigkeiten
auch während des Betriebes einstellen.
-
Diese Volumenverdrängung kann auf unterschiedliche Weise ausgelöst
werden. Sie kann einmal durch die bereits geschilderte Nockenscheibe mit dem gekoppelten
Zählwerk ausgelöst werden; sie kann aber auch durch eine Waage, die das Gesamtgewicht
unterdrückt, ausgelöst werden, wobei dann eine Tariereinrichtung erforderlich ist.
Das vorgegebene Dosiergewicht wird abgegriffen durch einen Verdrängermotor, der
so lange eingeschaltet bleibt, bis die jeweilige Dosiermenge ausgeflossen ist. Der
Motor wird in diesem Fall von der Waage selbst über ein Steuersignal abgeschaltet.
Nach Ablauf der zeitlich vorgegebenen Dosierunterbrechung wird der Motor wieder
eingeschaltet, und ein erneutes vorbestimmtes Gewicht der Schmelzmenge kann ausfließen.
Dieser Vorgang kann sich so lange ständig wiederholen, bis der eingestellte Minimalgewichtswert
erreicht ist und der Verdränger in die Ausgangsstellung zurückfflahrt. Diese elektronische
Waagenmessung ist dann besonders vorteilhaft, wenn mit äußerster Genauigkeit Messungen
der Menge durchgeführt werden sollen. Die Gesamteinrichtung kann Fehlmessungen erkennen
und automatisch korrigieren.
-
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der Steuerung der Intervalle
der Schöpf- und Eintauchtiefen wird, wie die Figur 3 zeigt, dadurch erreicht, daß
an den Dosierbehälter 40 ein elektrischer Spannungsgeber 50 angeschlossen ist, der
mit einem einfachen Widerstandsmeßgerät 51 verbunden ist. Beim Eintauchen und Befüllen
des Behälters verändert sich auch mit der Höhe der Eintauchtiefe der elektrische
Widerstand.
Dem Widerstandsmeßgerät wird ein vorgewählter Meßwert eingegeben, der bei Erreichen
des vorgegebenen Wertes, der einer bestimmten Eintauchtiefe entspricht, den Motorhubantrieb
abschaltet und somit die Tauchtiefe und damit die Menge der ausfließenden Schmelze
begrenzt. Mit dieser Arbeitsweise werden jeweils optimale Schöpfstellungen erreicht
und die Badbewegungen so igering wie mUglich gehalten, und dadurch werden die gefürchteten
Lufteinschlüsse in den Endprodukten, die zu Reklamationen führen, vermieden.
-
Die sonst üblichen zur Badspiegelabtastung erforderlichen Kontaktstäbe
können entfallen, da die Steuerimpulse des Motorantriebes nunmehr von der Größe
der Eintauchtiefe bestimmt werden. Dadurch ist dann auch die Lage des Badspiegels
bei gefülltem oder teilweise entleertem Tiegelofen bedeutungslos.
-
Mit der Erfindung lassen sich feinstufige Regulierungen des Parallelogrammantriebes
erreichen. Das ist jedoch nur möglich, wenn die Masse der Parallelogrammkonstruktion
durch ein Gegengewicht so ausgeglichen ist, daß geringste Verstellkräfte praktisch
massenfrei, d.h. mit einem Minimum an Uberwindung der gegebenen Massenträgheit durchgeführt
werden können. Das wird erfindungsgemäß erreicht durch das Gegengewicht 22. Dieses
sorgt für geringsten Energieaufwand bei der Uberwindung der Trägheit der Masse der
Parallelogrammführung, weil die Dimensionierung des Gegengewichtes die Masse praktisch
ausgleicht.
-
Bezugs ziffernverzeichnis 10 Schöpfdosierer 20 Schwenkeinrichtung
21 Parallelogrammführung 22 Gegengewicht 23 Dosiergefäßnahes Teil von 20 30 Verstellantrieb
31 Weiteres Wellenende 32 Nockenscheibe 33 Zählwerk 34 Initiator 40 Dosiergefäß
41 Kraftaufnehmer 42 Innenheizung von 40 43 Öffnungen in 40 44 Verdrängerkolben
44 in 40 45 Waage 50 Spannungsgeber 51 . Widerstandsmeßgerät 60 Entleerungsvorrichtung
61 Entleerungsstift 70 Tiegelofen 80 Schmelzespiegel