DE4103243A1 - Verfahren zur steuerung des giessens einer fluessigkeit aus einem gefaess in einzelne gussformen sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf automa­ tische Steuersysteme zum Gießen einer Flüssigkeit aus einer Gießwanne in eine Gußform. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Gießen von geschmolzenem Metall in eine Sandgußform, wobei ein in Echtzeit auf der Basis einer Bildauswertung arbeitender Rückkopp­ lungssteuerkreis verwendet wird.

In der Gießereiindustrie wird das Gießen von Metall durchgeführt, indem geschmolzenes Metall in Sandgußfor­ men eingegossen wird. Die Hohlräume innerhalb der Sand­ gußformen stellen inverse Bilder des gewünschten Bau­ teils dar. Fig. 1 zeigt eine typische Anordnung von Sandgußformen wie sie in der Gießereiindustrie verwendet werden. Eine Reihe aufeinanderfolgender Gußformen wird nacheinander durch Öffnungen an ihrer Oberseite gefüllt, die als Eingußtrichter bezeichnet werden. Die Einguß­ trichter sind mit einem Einlaufsystem verbunden, welches aus einer Serie von Kanälen besteht, welche die Einguß­ trichter mit den Hohlräumen verbinden, durch welche die Formen der zu gießenden Teile definiert sind.

Zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Gußstücken ist es notwendig, daß der Metallfluß durch das Einlauf­ system schnell und ohne Unterbrechung erfolgt. Ist der Fluß ungleichmäßig, so kann Luft innerhalb der Gußstücke eingeschlossen werden, was zu einem porösen Teil von nicht akzeptierbarer Qualität führt. Ein gleichmäßiger Fluß des geschmolzenen Metalls durch das Einlaufsystem wird erreicht, indem während der Dauer jedes Gußvorgan­ ges der Eingußtrichter in gefülltem Zustand gehalten wird. Ein Überfüllen des Eingußtrichters jedoch führt zu einem gefährlichen Verschütten von Material und Ver­ stopfungen auf der Fertigungsstraße. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem automatischen Steuersystem, mit dem der Pegel des geschmolzenen Metalls im Eingußtrich­ ter während des Eingießens genau gesteuert werden kann.

Frühere Versuche, dieses Verfahren zu automatisieren, haben sich als unbefriedigend erwiesen. Typische Ein­ richtungen bekannter Bauart zur Erfassung eines Über­ fließens von geschmolzenem Material im Eingußtrichter sind mit Sensoren ausgerüstet, welche das Ansteigen des geschmolzenen Materials durch Entlüftungsöffnungen der Form hindurch erfassen oder einen Wechsel der von dem geschmolzenen Metall im Eingußtrichter emittierten Licht­ intensität sensieren. Bei diesem Verfahren treten jedoch allgemeine Probleme auf, wie durch Spritzer von ge­ schmolzenem Material um den Eingußtrichter herum bewirk­ te Fehlsignale und das Unvermögen des Steuersystems, Metall, welches sich zwischen der Ausgießöffnung und dem Eingußtrichter befindet, zu berücksichtigen, wenn der Zufluß abgeschaltet wird.

Viele dieser Probleme werden mit der Erfindung gelöst, die im US-Patent Nr. 47 44 407 beschrieben ist. Diese Patentschrift offenbart eine optische Abtasteinrichtung zur kontinuierlichen Sensierung des Bildes der Ober­ fläche des geschmolzenen Metalls im Eingußtrichter. Dabei sind Vorrichtungen zum Vergleich der aus der nutzbaren Bildfläche gewonnenen Information mit einem vorgegebenen Wert für eine Vergleichsfläche vorgesehen, die einen Differenzwert erzeugen, welcher für die Differenz zwischen der Bildflächeninformation und der Vergleichsflächeninformation repräsentativ ist. Eine Steuervorrichtung, welche auf die Differenzwerte an­ spricht, erzeugt ein Steuersignal, welches einer Aus­ flußsteuervorrichtung zugeführt wird, die den Ausfluß an geschmolzenem Metall so steuert, daß der Differenzwert ein Minimum erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrich­ tung nach dem obengenannten Patent so zu verbessern, daß es möglich wird, aufgrund einer Beobachtung der Ausfluß­ geschwindigkeit aus der Gießwanne und des Verhaltens des Flüssigkeitspegels im Eingußtrichter das Verhalten des aus dem Eingußtrichter in das Einlaufsystem fließenden flüssigen Metalls zu berechnen. Das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt dabei auch den Anteil an ge­ schmolzenem Metall, der während der Dauer des Gußvorgan­ ges von der Gießwanne zum Eingußtrichter fließt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in der Lage, das Ver­ halten des Eingußtrichters und des Einlaufsystems zu "lernen" und den Fluß des Metalls innerhalb der Gußform zu berechnen und sich an die wechselnden Gießbedingungen anzupassen.

Die Lösung der obengenannten Aufgabe geschieht mit den Merkmalen aus den kennzeichnenden Teilen der unabhängi­ gen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung besteht in einem Verfahren und einem System zur Steuerung des Ausflusses einer Flüssigkeit aus einer Gießwanne mit einer Ausflußöffnung variabler Größe in eine Gußform, die einen Eingußtrichter auf­ weist. Das System berücksichtigt dabei Ausflußsteuer­ mittel in der Gießwanne zu einem gegebenen Zeitpunkt und schließt daraus auf die Ausflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Gießwanne. Unter Verwendung einer Digitalkamera beobachtet das System den tatsächlichen Flüssigkeitspegel im Eingußtrichter in Abhängigkeit von der Zeit. Aus der Ausflußgeschwindigkeit aus der Gieß­ wanne und der zeitlichen Änderung des Flüssigkeitspegels im Eingußtrichter berechnet das System die Ausflußge­ schwindigkeit der Flüssigkeit aus dem Eingußtrichter in die Gußform, die als "Formeinlaufgeschwindigkeit" be­ zeichnet wird. Durch Abtastung des Formeinlaufverhaltens im Verlauf des Gußvorgangs bei einer einzelnen Gußform berechnet das System das "Formeinlaufverhalten", abge­ leitet aus der durch vorhergehende Gußvorgänge gegebenen Vorgeschichte. Das Formeinlaufverhalten kann mit dem Gießprofil eines "idealen" Gußvorgangs verglichen werden, um die Effektivität und Qualität des Gießens zu maximieren. Auf der Grundlage der Ausflußgeschwindigkeit aus der Gießwanne und der Änderung des Flüssigkeitspe­ gels im Eingußtrichter sagt das System voraus, wann der zu einem gegebenen Zeitpunkt durch die Ausflußöffnung hindurchtretende Fluß den Eingußtrichter erreicht, wodurch das System in die Lage versetzt wird, den Anteil der sich "im Übergang" befindenden Flüssigkeit zu be­ rücksichtigen, wenn der Zufluß abgeschaltet wird. Das System verwendet dann das Formeinlaufverhalten zur Erzeu­ gung eines Steuersignals, welches die Ausflußsteuervor­ richtung in Abhängigkeit vom Formeinlaufverhalten und des Anteils der "im Übergang" befindlichen Flüssigkeit steuert, wodurch der Flüssigkeitspegel im Eingußtrichter gesteuert wird.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen und Ausrüstungen des dargestellten Ausführungsbeispiels beschränkt ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Anzahl Sandgußformen wie sie in einem typischen auto­ matisierten Gießsystem angeordnet sind;

Fig. 2 in einem vertikalen Schnitt durch die Gießwanne und einen Teil einer Gußform die Wechselbe­ ziehung zwischen Gießwanne, Verschlußstange, Servomotor, Eingußtrichter und Kamera;

Fig. 3 in einer schematischen Seitenansicht die Gieß­ wanne, die Sandgußform und das Steuersystem;

Fig. 4 in einem Funktionsdiagramm die vom Steuersystem durchgeführten Berechnungen;

Fig. 5a und 5b schematisch die Technik, durch welche der Pegel des geschmolzenen Metalls im Einguß­ trichter beobachtet wird.

Fig. 1 zeigt eine Reihe von Sandgußformen 10. An der Oberseite jeder Sandgußform 10 befindet sich ein Einguß­ trichter 12. Der Eingußtrichter 12 besitzt an seinem Boden eine Öffnung, welche über eine Reihe von Kanälen, die als Einlaufsystem 14 bezeichnet werden, mit der gewünschten Anzahl von Hohlräumen 16 in der Form verbun­ den ist. Jeder der Hohlräume 16 stellt das inverse Bild des zu gießenden Bauteils dar. Zum Gießen von Bauteilen wird geschmolzenes Metall in den Eingußtrichter 12 gegossen, von dem es durch das Einlaufsystem 14 in die Hohlräume 16 fließt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besitzt jede Sandgußform 10 einander gegenüberliegende Formseiten, die nach außen gerichtet sind, so daß jede Seite jeder Sandgußform 10 mit den ihr gegenüberliegen­ den Seiten der vorhergehenden oder nachfolgenden Sand­ gußform, die sich auf der Führungsbahn 18 entlang bewe­ gen, zusammenwirkt. In dieser Weise werden die Zwischen­ räume in jeder Sandgußform 10 zu den beiden Hälften des durch die Sandgußform gebildeten Formstücks. Es wird darauf hingewiesen, daß jeder durch jeweils zwei Sand­ gußformen 10 gebildete Eingußtrichter 12 ein eigenes vorgegebenes Volumen besitzt und daß die Öffnungen aus jedem Eingußtrichter 12 in das Einlaufsystem 14 hinein eine Querschnittsfläche besitzen, die deutlich kleiner ist als die Bodenfläche jedes Eingußtrichters 12. Auf diese Weise sammelt sich das in jedem Eingußtrichter 12 eingegossene geschmolzene Metall für einen kurzen Zeit­ raum im Eingußtrichter, da in bevorzugter Weise das geschmolzene Metall in den Eingußtrichter 12 mit einer Geschwindigkeit eingegossen wird, die höher ist als die Geschwindigkeit, mit der es in das Einlaufsystem 14 ausfließen kann.

Selbstverständlich kann, wie der Fachmann leicht er­ kennt, jeder Typ einer Gußform verwendet werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird und der spezielle Typ der Gußform sollte nicht als für die Erfindung wesentlich erachtet werden.

Aus den obenerwähnten Gründen muß, um hochwertige Guß­ teile zu produzieren, der Fluß des geschmolzenen Metalls in das Einlaufsystem 14 und den Hohlraum 16 kontinuier­ lich verlaufen und die wirksamste Weise einen konti­ nuierlichen Fluß sicherzustellen besteht darin, einen konstanten Pegel an geschmolzenem Metall in dem Einguß­ trichter 12 während der Dauer eines Gußvorgangs auf­ rechtzuerhalten. Ungeeignetes oder ungeschicktes oder unregelmäßiges Eingießen des geschmolzenen Metalls führt zu unbefriedigenden Gußstücken, welche Taschen einge­ schlossener Luft enthalten.

Fig. 2 zeigt ein System zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen vollen Eingußtrichters während der Dauer eines Gußvorganges, welches einen in Echtzeit auf der Basis einer Bildauswertung arbeitenden Rückkopplungs­ steuerkreis verwendet. Geschmolzenes Metall 20 (es wird mit 20a bezeichnet, wenn es sich im Eingußtrichter 12 befindet, mit 20b, wenn es sich im Übergang zwischen der Gießwanne und dem Eingußtrichter 12 befindet und mit 20c, wenn es sich in der Gießwanne 30 befindet) wird aus der Gießwanne 30 in den Eingußtrichter 12 der Sandguß­ form 10 gegossen. Der Fluß des geschmolzenen Metalls 20 aus der Gießwanne 30 in die Gußform 10 wird durch eine Verschlußvorrichtung 40 gesteuert.

Die Gießwanne 30 enthält einen bestimmten Anteil an geschmolzenem Material 20c. Die Gießwanne 30 besitzt in typischer Weise einen Außenmantel 32 mit einer feuer­ festen Ausfütterung 34. An der Bodenfläche der Gießwanne 30 ist ein Mundstück 36 mit einer Ausflußöffnung 35 angeordnet, durch welche das geschmolzene Metall unter der Einwirkung der Schwere austritt. Die Gießwanne 30 weist vorzugsweise, aber nicht notwendig, die darge­ stellte trichterförmige Ausgestaltung auf, die es er­ laubt, den hydrostatischen Druck des geschmolzenen Metalls 20c relativ konstant zu halten, wenn sich die Gießwanne 30 entleert.

Die Verschlußvorrichtung 40 besitzt eine Verschlußstange 42 und eine allgemein mit 44 bezeichnete Servoantriebs­ vorrichtung. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die in typischer Weise eine zylindrische Gestalt aufwei­ sende Verschlußstange 42 durch die Öffnung 38 im Ober­ teil der Gießwanne 30 hindurchgeführt und besitzt ein freies Ende, welches so angepaßt ist, daß es in das Mundstück 36 eingreift und die Ausflußöffnung 35 öffnet oder verschließt. Allgemein gilt, daß je höher das freie Ende der Verschlußstange 42 in bezug auf das Mundstück 36 angeordnet ist, um so größer ist die Ausflußgeschwin­ digkeit des geschmolzenen Metalls 20b aus der Gießwanne 30. Selbstverständlich kann der Ausfluß durch Abwärtsbe­ wegung der Verschlußstange 42 bis ihr freies Ende in das Mundstück 36 eingreift und einen dichtenden Verschluß in der Ausflußöffnung 35 bildet, vollständig gestoppt werden. Die Servoantriebsvorrichtung 44 ermöglicht eine präzise Steuerung der Position der Verschlußstange 42. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt die Servoan­ triebsvorrichtung 44 einen Elektromotor, der über eine Verstellschraubenspindel 45 die Verschlußvorrichtung 40 antreibt.

In Fig. 2 ist außerdem eine Kamera 50 dargestellt, die so angeordnet ist, daß sie die obere Öffnung des Einguß­ trichters 12, das geschmolzene Metall 20a im Einguß­ trichter 12 und das aus der Ausflußöffnung 35 austreten­ de geschmolzene Metall 20b im Blickfeld hat. Die Funk­ tion und Betriebsweise der Kamera 50 werden weiter unten genauer erörtert.

Fig. 3 zeigt einen allgemeinen Gesamtüberblick über die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung im Zusammen­ hang mit einer Gießstrecke in einer Gießerei. Die Gieß­ wanne 30 ist vorzugsweise oberhalb einer Sandgußform 10 auf einem bewegbaren Wagen 60 angeordnet. Vorzugsweise ermöglicht es der Wagen 60 die Position der Gießwanne 30 zusammen mit der Verschlußvorrichtung 40 in zwei hori­ zontalen Richtungen zu justieren, so daß die Ausflußöff­ nung 35 fluchtend über den Eingußtrichter 12 jeder Sandgußform 10 angeordnet werden kann, unabhängig davon, wie die Ausbildung der Sandgußform 10 sein mag. (Im allgemeinen ist in der Technik des Sandformgießens die Höhe der Gußform standardisiert, so daß eine vertikale Justierung der Gießwanne nicht erforderlich ist). Um die Massenproduktion zu erleichtern, wird in bekannter Weise eine Reihe von Sandgußformen 10 in einer Formmaschine hergestellt, und diese werden, wie in Fig. 1 dargestellt, auf einer Führungsbahn 18 angeordnet, auf welcher eine Anzahl von Sandgußformen 10 in relativ rascher Folge durch entsprechende Weiterschaltung unter die Ausfluß­ öffnung 35 geführt werden kann. In Abhängigkeit von der Größe der Sandgußform 10 kann die Führungsbahn 18 auf einer Reihe von Förderbahnsockeln 62 montiert sein.

Die Kamera 50 ist an einen Steuercomputer sowie an eine Servoantriebssteuerung angeschlossen, die in einem Schrank 70 angeordnet sein können. Zur Überwachung und Überprüfung kann das Bild der Kamera 50 auch auf einem Monitor 52 angezeigt werden.

In der folgenden Beschreibung des Steuersystems wird erläutert wie das Bildsignal der Kamera 50 verarbeitet und dazu verwendet wird, den Fluß des geschmolzenen Metalls 20 durch die Verschlußvorrichtung 40 zu steuern.

Die Steuerschleife beginnt mit der Berücksichtigung der Vertikalposition X(t) der Verschlußstange 42 in bezug auf das Mundstück 36. Innerhalb des Bereiches der Posi­ tionen der Verschlußstange 42 kann allgemein angenommen werden, daß eine lineare Beziehung zwischen der Position X(t) der Verschlußstange 42 und der Durchflußmenge pro Zeit, also der Durchflußgeschwindigkeit Q(t) des ge­ schmolzenen Metalls durch das Mundstück 36 besteht. (Das "(t)" in allen Variablen zeigt an, daß alle diese Werte in der Zeit veränderlich sind. Q(t) und X(t) sind über eine Konstante K₁ miteinander verknüpft, so daß gilt:

Q(t) = K₁X(t) (1)

Das geschmolzene Metall 20b, das aus dem Mundstück 36 ausfließt, tritt daher in den Eingußtrichter 12 mit der Geschwindigkeit Q(t) ein. Wenn das geschmolzene Metall sich im Eingußtrichter 12 befindet fließt es aus dem Eingußtrichter 12 in einem Mengenverhältnis pro Zeit, also einer Geschwindigkeit F(t) in das Einlaufsystem 14, wobei die Geschwindigkeit F(t) in erster Linie von der Ausbildung des Einlaufsystems abhängt. Vorzugsweise wird X(t) von Anfang an so ausgewählt, daß F(t) kleiner ist als Q(t). Die Differenz zwischen dem Zufluß Q(t) und dem Ausfluß F(t) führt daher zu einer Ansammlung von ge­ schmolzenem Metall im Eingußtrichter 12 und damit zu einer sich ändernden Menge an geschmolzenem Metall 20a im Eingußtrichter 12. Weil die Ausflußöffnung 35 der Gießwanne 30 in einem meßbaren Abstand oberhalb des Eingußtrichters 12 angeordnet ist, vergeht ein meßbarer Zeitabschnitt τ bevor das aus der Ausflußöffnung 35 austretende geschmolzene Metall 20b den Eingußtrichter erreicht. Diese "Übergangsverzögerung" τ bleibt konstant unabhängig von der Ausflußgeschwindigkeit Q(t) aus der Ausflußöffnung 35. Q(t), F(t) und τ sind mit dem Volumen V(t) im Eingußtrichter 12 durch die folgende Gleichung verknüpft:

Durch Einsetzen von Gleichung (1) in Gleichung (2) wird eine Beziehung zwischen dem Volumen V(t) im Eingußtrich­ ter 12, der Position X(t) der Verschlußstange 42 und der Einlaufgeschwindigkeit F(t) des geschmolzenen Metalls in das Einlaufsystem erhalten, die folgendermaßen lautet:

Während sich das geschmolzene Metall 20a im Eingußtrich­ ter 12 ansammelt, wird der Pegel des geschmolzenen Me­ talls im Eingußtrichter 12 mittels der Kamera 50 beobachtet. Dies wird im einzelnen weiter unten be­ schrieben. Die Eingußtrichter der meisten Sandgußformen sind so ausgestaltet, daß eine proportionale lineare Beziehung zwischen dem beobachteten Pegel A(t) des geschmolzenen Metalls im Eingußtrichter und dem Volumen V(t) des geschmolzenen Metalls im Eingußtrichter be­ steht. Diese lineare Beziehung kann folgendermaßen geschrieben werden:

A(t) = K₂V(t) (4)

Hierbei ist K₂ eine Konstante, welche die lineare Bezie­ hung beschreibt und durch die Ausgestaltung der Form festgelegt ist. Durch Einsetzen von Gleichung (3) in Gleichung (4) kann eine Beziehung zwischen dem beobach­ teten Pegel A(t) des geschmolzenen Metalls im Einguß­ trichter und der Ausflußgeschwindigkeit F(t) in das Einlaufsystem 14 erhalten werden, die folgendermaßen lautet:

Bildet man den Differentialquotienten der beiden Seiten der Gleichung (5) so erhält man:

(t) = K₁K₂X(t - τ) - K₂F(t)

Diese Gleichung kann umgeschrieben werden, um eine Beziehung zwischen der Durchflußgeschwindigkeit des Metalls in das Einlaufsystem 14, der Position X(t) der Verschlußstange 42 und den beobachteten Änderungen (t) des Pegels an geschmolzenem Metall 20a im Eingußtrichter 12 zu erhalten. Es ergibt sich:

F′(t) = K₁X(t - τ) - (t)/K₂ (6)

Die Durchflußgeschwindigkeit in das Einlaufsystem 14 wird mit F′(t) bezeichnet und stellt den geschätzten Formeinlauf für den laufenden Gießzyklus dar, d. h. die geschätzte Geschwindigkeit, mit welcher das geschmolzene Metall 20a im Eingußtrichter 12 durch das Einlaufsystem 14 in die Gußform eintritt. Die Änderungsgeschwindigkeit Å(t) des Pegels A(t) des geschmolzenen Metalls wird durch Abtasten des beobachteten Pegels A(t) in Echtzeit mit einer Serie von durch die Kamera 50 produzierten Einzelbildern gemessen. Bei der bevorzugten Ausführungs­ form sendet die Kamera 50 an den Computer alle 33 Milli­ sekunden ein Einzelbild, d. h. die Kamera 50 arbeitet mit einer Geschwindigkeit von 30 Einzelbildern pro Sekunde.

Die geschätzte Formeinlaufgeschwindigkeit F′(t) wird in zweierlei Weise verwendet. Erstens wird der Wert von F′(t) dazu verwendet, daß Formeinlaufverhalten F_i(t) eines gegebenen Gußvorgangs zu erkennen. Das Formein­ laufverhalten F_i(t) für einen gegebenen Gußvorgang ist ein gewichteter Mittelwert aus Werten für den geschätz­ ten Formeinlauf F′(t) für eine Anzahl vorhergehender Gußvorgänge und wird in folgender Weise ausgedrückt:

F_i(t) = F′(t)α + (1 - α)F_i-1 (t) (7)

Hierbei ist α ein Gewichtungskoeffizient für die Kombi­ nation des Wertes des geschätzten Formeinlaufs F′(t) mit einem akkumulierten Mittelwert der Werte für F(t) aus vorhergehenden Gußvorgängen. In Gleichung (7) wird die geschätzte Durchflußgeschwindigkeit für den laufenden Gußvorgang als F′(t) bezeichnet, wobei der Auslassungs­ strich anzeigt, daß in der Praxis das Signal, welches den laufenden Wert für die geschätzte Durchflußgeschwin­ digkeit F′(t) darstellt, im Verlauf eines einzelnen Gußvorgangs im allgemeinen durch ein Tiefpaßfilter läuft, um Rauschen zu eliminieren. In Gleichung (7) steht der Index "i" für den laufend berechneten Gußvor­ gang und "i-1" steht für den vorhergehenden Gußvorgang.

Je größer in Gleichung (7) der Wert für α ist, um so mehr spiegelt der Wert F′(t) die Eigenschaften des jüngsten Gußvorgangs wieder. Umgekehrt beeinflußt ein kleiner Wert für α den Wert für F_i(t) in der Weise, daß er stärker das Langzeitverhalten des Systems über den Verlauf vieler Gußvorgänge widerspiegelt. Der Wert von α bleibt im allgemeinen im Verlauf einer Reihe von Guß­ vorgängen ungeändert. Der Wert α wird dafür benutzt, um durch das Steuersignal verursachte Störungen durch Mittelung des Formeinlaufs über eine Reihe von Gußvor­ gängen zu reduzieren.

F_i(t) wird zur direkten Steuerung der Verschlußstange 42 benutzt, indem ein "Vorwärtsregelsignal"

D(t) = F_i/K₁ · G

erzeugt wird, welches ein typisches Gußformverhalten berücksichtigt.

Der geschätzte Formeinlauf F′(t) wird außerdem zur Voraussage des Pegels A(t) an geschmolzenem Metall zum Zeitpunkt t+τ verwendet. Es ist wichtig, diesen Wert zu kennen, weil das Metallvolumen in dem aus der Aus­ flußöffnung 35 der Gießwanne 30 ausfließenden Strom den Eingußtrichter 12 noch nicht erreicht hat, wenn das Einzelbild abgetastet ist und vom Computer verarbeitet wird. Dieses sich "im Übergang" befindende geschmolzene Metall muß berücksichtigt werden, wenn eine genau ange­ gebene Menge geschmolzenen Metalls in die Form einge­ gossen werden soll. Die Zeitverzögerung für das ge­ schmolzene Metall 20b beim Herabfallen aus der Ausfluß­ öffnung 35 in den Eingußtrichter 12 ist durch τ gegeben. Um dieses geschmolzene Metall 20b mit zu berücksichtigen muß das erfindungsgemäße Steuersystem in der Lage sein, den Pegel des geschmolzenen Metalls zum Zeitpunkt t+τ, also den Wert A(t+τ) vorauszusagen. Dies kann mit der nachfolgenden Gleichung erreicht werden:

Die Gleichung (8) ist aus den Gleichungen (2), (3) und (4) abgeleitet, wobei angenommen ist, daß nach dem Zeitintervall τ der Formeinlauf den Wert

besitzt.

In der bevorzugten Ausführungsform wird der vorausgesag­ te Pegel A(t+τ) des geschmolzenen Metalls mit einem gewünschten Pegel L(t+τ) verglichen, der vorher in den Steuercomputer einprogrammiert wurde, und zwar basierend auf vorhergehenden Erfahrungen mit der Gießwanne und dem Typ der Gußform. Der vorprogrammierte Pegel L(t+τ) kann, aber muß nicht, ein vorgegebenes Profil für den Pegel des geschmolzenen Metalls 20a als Funktion der Zeit über den Verlauf eines "idealen" Gußvorgangs sein, ein Profil, welches sowohl eine äußerst konstante Ein­ laufgeschwindigkeit in das Einlaufsystem 14 und ein Minimum an Ausschuß besitzt. In Alternative hierzu kann das Vergleichsprofil auch in der Weise erhalten werden, daß eine geschickte Bedienungsperson die ersten Formen einer Serie manuell eingießt, wie weiter unten beschrie­ ben wird. Aus dem Vergleich mit dem gewünschten Pegel L(t+τ) wird ein Fehlersignal E(t) mittels der folgenden Gleichung erhalten:

E(t) = L(t + τ) - A(t + τ) (9)

Dieses Fehlersignal wird im weiteren Verlauf mit dem Verstärkungsfaktor G verstärkt zur Erzeugung eines Korrektursignals:

C(t) = G · E(t) (10)

Die Kombination des direkten Vorwärtsregelsignals und des Korrektursignals X(t) = D(t)+C(t) wird dem Servo­ motor 44 zugeführt, welcher die Verschlußstange 42 steuert. In dieser Gleichung bedeutet D(t) das Vorwärts­ regelsignal und C(t) ein Korrektursignal zur Steuerung der Stellung der Verschlußstange 42. Dieser neue Wert X(t) wird als Anfangsposition für die Verschlußstange 42 beim nächsten Gußvorgang verwendet. Der neue Wert X(t) bewirkt eine Änderung der Ausflußgeschwindigkeit Q(t) aus der Gießwanne und beeinflußt somit den Flüssigkeits­ pegel im Eingußtrichter und der Zyklus beginnt erneut. Nach dem Eingießen einer Anzahl von Gußformen konver­ giert das Gußprofil A(t) im Lauf des Eingießens einer einzelnen Gußform gegen das vorher ausgewählte Eingangs­ profil L(t+τ) und folgt diesem dicht.

Im folgenden wird die Meßtechnik genauer beschrieben.

Ein wichtiges Element des oben beschriebenen automa­ tischen Steuersystems ist die genaue Messung des Pegels des geschmolzenen Metalls 20a im Eingußtrichter 12. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird diese Messung mit der Kamera 50 vorgenommen, die vorzugsweise, aber nicht notwendig, eine digitale Kamera ist. Fig. 5a zeigt die stilisierte Ansicht eines Rastersichtfelds 54 der Kamera 50, wenn die Kamera auf das Oberteil des Eingußtrichters 12 fokussiert ist. In typischer Weise besitzt die digi­ tale Kamera 50 eine Auflösung von 256×256 Pixel. Für die Erfindung ist es zweckmäßig, wenn das auf dem Raster 54 gebildete Bild durch übliche Mittel von optischen Filtern und elektronischen Schwellenwerten in seiner Intensität justiert wird, so daß das Bild des geschmol­ zenen Metalls, das gewöhnlich leuchtend ist, auf dem Rasterfeld 54 als weiß erscheint, während seine Umgebung dunkel erscheint.

Fig. 5b zeigt die Beziehung zwischen dem Verhalten des geschmolzenen Metallstroms und dem auf dem Raster 54 erzeugten Bild. Für den Steuercomputer ist die Anzahl der horizontalen Linien 56 auf dem Raster 54 von Bedeu­ tung, die vollständig durch das Bild des geschmolzenen Metalls 20a belegt sind, wie dies in Fig. 5a mit (20a) bezeichnet ist. Durch Zählen der Anzahl der vollständig weißen horizontalen Reihen 56 von Pixeln auf dem Raster 54 kann der Steuercomputer eine Höhe e′ für das ge­ schmolzene Metall im Eingußtrichter 12 bestimmen, die im weiteren Verlauf auf die vertikale Höhe d′ der interes­ sierenden Gesamtfläche, auf welche die Kamera 50 fokus­ siert ist, normalisiert werden kann. Fig. 5b zeigt wie die digitale Kamera 50 so angeordnet werden kann, daß das Bild des geschmolzenen Metalls auf dem Raster 54 mit dem gesamten Bereich von Pegeln des geschmolzenen Me­ talls 20a im Eingußtrichter 12 übereinstimmen kann. In Fig. 5b repräsentiert die vertikale Dimension d die Gesamthöhe des Eingußtrichters 12, während die vertikale Dimension e die Höhe des geschmolzenen Metalls 20a zu einem gegebenen Zeitpunkt repräsentiert. Wenn das Bild (20b) des Stroms an geschmolzenem Metall 20b vom Steuer­ computer nicht beachtet wird, wird ein vollständig leerer Eingußtrichter 12 durch ein Raster dargestellt, das vollständig leer (ohne weiße Linien) ist, soweit es den Steuercomputer betrifft. Umgekehrt wird ein voll­ ständig gefüllter Eingußtrichter 12 auf dem Raster 54 als weißes Signal für jede horizontale Linie erscheinen. Selbstverständlich können die digitale Kamera 50 und der Steuercomputer an andere Erfordernisse angepaßt werden. So kann z. B. die Kamera 50 auf eine Fläche an der Ober­ seite der Sandgußform 10 um den Eingußtrichter 12 herum fokussiert werden, so daß ein Verschütten oder Ver­ spritzen von geschmolzenem Metall beim Guß mit erfaßt wird.

Wenn das Gießen eines "Durchlaufs" einer Reihe von Gußformen für ein gegebenes Bauteil (beispielsweise eine Kurbelwelle) begonnen hat, wird dem besonderen Typ der Gußform ein "ideales Gußprofil" zugeordnet. Ein Gußpro­ fil ist die Beziehung zwischen Flüssigkeitspegeln und der Zeit im Verlauf des Eingießens einer Form. Bei einer Form für ein Bauteil komplizierter Gestalt füllen sich die Leerräume unterschiedlicher Größe innerhalb der Form mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und dies hat zur Folge, daß jedem Formtyp ein ihm eigenes Gußprofil zugeordnet ist. Ein "ideales" Profil ist ein Profil, das entweder den Metallausschuß, der im Eingußtrichter zurückbleibt wenn die Gußform voll ist, auf ein Minimum führt, oder eine Optimalisierung zwischen Abfall und Füllgeschwindigkeit der Form repräsentiert je nach den Erfordernissen eines einzelnen Durchlaufs. Die oben angegebene Gleichung (9) beschreibt die Verwendung eines gewünschten Pegels oder Gußprofils L(t+τ) im Steuer­ system der vorliegenden Erfindung. Dieser gewünschte Pegel L(t+τ) wird mit dem tatsächlichen Pegel A(t-τ) des geschmolzenen Metalls verglichen, der im Eingußtrichter beobachtet wird und es wird ein Fehler­ signal E(t) erzeugt. Der gewünschte Pegel L(t+τ) kann auf verschiedenen Wegen erhalten werden. Ein Weg besteht darin, daß man einen erfahrenen Bediener manuell eine Folge von Gußformen gießen läßt und so durch Versuch und Irrtum zu dem idealen Gußprofil kommt. Wenn in eine Gußform von Hand eingegossen wird, wird sogar der er­ fahrenste Bediener fünf oder mehr Versuche benötigen, bevor er das Verhalten der Durchflußgeschwindigkeit für einen ordentlichen kontinuierlichen Gußvorgang genügend gut kennt. Bei den in der Gießereiindustrie üblichen großen Produktionsmengen ist die Ausfallzeit für das manuelle Erkennen des idealen Gußprofils im allgemeinen wirtschaftlich nicht bedeutsam. Während dieses manuellen Gußvorgangs findet ein "Kennenlernen" des idealen Guß­ profils durch das Steuersystem aufgrund des manuellen Eingießens mittels Überwachung des Verhaltens von X(t), der Position der Verschlußstange in Abhängigkeit von der Zeit, und Vergleich dieser Größe mit den gleichzeitigen Werten von F(t) in Abhängigkeit von der Zeit statt. In dieser Weise erwirbt sich das Steuersystem der vorlie­ genden Erfindung die Fachkenntnisse eines erfahrenen manuellen Bedieners für jede neue Gußform.

Alternativ kann, wenn ein erfahrener manueller Bediener nicht verfügbar ist, ein einfaches "Kasteneingangswert"- Gußprofil als ideales Profil eingegeben werden, und das Steuersystem bestimmt automatisch das ideale Profil durch ein eigenes Versuch- und -Irrtum-Verfahren. Ein "Kasteneingangswert" wird erhalten, indem einfach der Wert für F(t) für eine Zeitdauer, die ausreicht um eine Gußform zu füllen, auf einem bestimmten konstanten Wert gehalten wird:

F(t) | const = V₀/T

hierbei ist V₀ das Gesamtvolumen der Gußform und T die gesamte Zeit des Gußvorganges.

Das Spritzen und die Unregelmäßigkeiten eines "Kasten- Profils" werden durch das Steuersystem berücksichtigt, insbesondere durch die Gleichungen (6), (7) und (8) und für den Verlauf mehrerer Gußvorgänge wird das ideale Profil schrittweise definiert.

Eine andere Überlegung, die berücksichtigt werden muß, ist die genaue Position der Verschlußstange 42 in bezug auf das Mundstück 36. Durch Messen dieser Position kann der Computer auf die Geschwindigkeit schließen, mit der das geschmolzene Metall aus der Gießwanne 30 ausfließt. Wenn das untere Ende der Verschlußstange 42 sich im Kontakt mit dem Mundstück 36 befindet, erfolgt selbst­ verständlich kein Ausfließen aus der Gießwanne 30. Wenn sich das Ende der Verschlußstange 42 in der Nähe des Mundstücks 36 befindet, ohne dieses zu berühren, ändert sich die Geschwindigkeit des aus der Gießwanne 30 aus­ fließenden geschmolzenen Metalls in Abhängigkeit von der Entfernung der Verschlußstange 42 vom Mundstück 36. Wenn jedoch das untere Ende der Verschlußstange 42 weit genug von dem Mundstück 36 wegbewegt ist, endet die direkte Einwirkung der Stellung der Verschlußstange auf die Geschwindigkeit des aus dem Mundstück 36 ausfließenden geschmolzenen Metalls, und die lineare Beziehung zwischen der Position der Verschlußstange 42 und dem Ausfluß des geschmolzenen Metalls ist nicht länger gegeben. Diese lineare Beziehung ist wichtig für die Algorithmen, mit denen der Computer im Verfahren nach der vorliegenden Erfindung arbeitet.

Wenn das automatische Steuersystem zum ersten Mal beim Guß mit einem speziellen Satz von Gußformen 10 verwendet wird ist es wichtig, daß der Wert K₁, der die Steigung für die Beziehung zwischen dem Ausfluß Q(t) aus der Gießwanne 30 und der Position X(t) der Verschlußstange 42 darstellt, festgelegt wird. Unter der Voraussetzung eines konstanten Metallpegels in der Gießwanne 30 und konstanten Dimensionen des Mundstückes 36 und der Ver­ schlußstange 42 kann K₁ gemessen werden, indem die Verschlußstange auf einen Abstand X₀ angehoben wird und die Form vollständig gefüllt wird während sich die Verschlußstange 42 in der Position X₀ befindet. Es wird dabei vorausgesetzt, daß die Position X₀ innerhalb des Bereiches liegt, in dem die lineare Beziehung zwischen der Ausflußgeschwindigkeit und der Position der Ver­ schlußstange noch gültig ist. Das Volumen V₀ der Gußform kann vorher bestimmt worden sein. Die Zeit T, die benö­ tigt wird, um die Gußform zu füllen, wenn sich die Verschlußstange in der Position X₀ befindet, kann ge­ messen werden. Mathematisch formuliert ergibt dies:

Hierbei ist Q₀ die ermittelte Ausflußgeschwindigkeit aus der Gießwanne 30, wenn sich die Verschlußstange 42 in der Position X₀ befindet. Aus Gleichung (12) kann der Anfangswert für die Konstante K₁ berechnet werden in der Form:

K₁(t = 0) = V₀/X₀ · T (13)

Dieser Wert von K₁ ist nur am Anfang des Gußprozesses gültig. Mit dem Aufbau von Schlacke im Mundstück ändert sich jedoch der Durchmesser der Ausflußöffnung 35 und deshalb muß K₁ nachgestellt werden, um diase Änderung zu berücksichtigen. Der Wert K₁ wird nach jedem Gußvorgang wieder berechnat. Integration des Formeinlaufs aus der oben angegebenen Gleichung (6) über die Zeitdauer eines Gußvorgangs führt auf die Gleichung:

Hierbei repräsentiert A(T) den Pegel des geschmolzenen Metalls, der am Ende des Gußvorgangs im Eingußtrichter 12 zurückbleibt.

Gleichung (14) kann zur Auflösung nach K₁ folgendermaßen umgeschrieben werden:

Außer dem offensichtlichen Vorteil einer Eliminierung des Handbetriebs hat das Steuersystem nach der Erfindung mit der auf einer Bildauswertung beruhenden geschlosse­ nen Schleife den Vorteil, daß es zur Erzeugung eines Einlaufdiagramms einer Gußform verwendet werden kann. Diese Information ist für Konstrukteure von Gußformen und Gießereiingenieure äußerst wertvoll. Durch die Analyse des Gußformeinlaufs können die Konstrukteure von Gußformen das Einlaufsystem optimalisieren, um ein schnelleres Füllen der Gußform und damit eine Steigerung der Produktivität zu erreichen. Gießereiingenieure können die Beziehung zwischen dem Metallpegel im Einguß­ trichter und dem Formeinlauf bestimmen. Mit dieser Kenntnis kann eine Optimalisierung zwischen dem Anteil an Metall, der auf einer Produktionsstraße verbraucht wird, d. h. ein optimaler Ausgleich zwischen Materialer­ sparnis (durch Aufrechterhalten eines niedrigen Metall­ pegels im Eingußtrichter gegen Ende jedes Gußvorgangs) und dem Befüllen jeder Gußform mit hoher Geschwindig­ keit (durch Aufrechterhalten eines vollen Eingußtrich­ ters während des Gußvorgangs) erreicht werden.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Steuerver­ fahrens zusammengefaßt:

Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm die Beziehungen zwischen den verschiedenen Teilen des Steuersystems und dem Signalfluß. Das Diagramm illustriert die im einzel­ nen oben beschriebenen Verfahrensschritte.

Kasten 100 zeigt die Gießwanne 30 mit der Verschlußstan­ ge 42. Die Ausflußgeschwindigkeit Q(t) aus der Gießwanne 30 ist mit der Position X(t) der Verschlußstange 42 über die Konstante K₁ verknüpft. Geschmolzenes Metall fließt aus der Ausflußöffnung 35 in die Formen, die in Kasten 102 dargestellt sind. Das Volumen V(t) an Metall im Eingußtrichter zu jedem gegebenen Zeitpunkt ist darge­ stellt durch das Integral über die Ausflußgeschwindig­ keit Q(t) in den Trichter abzüglich der Ausflußgeschwin­ digkeit F(t) in das Einlaufsystem. Das Steuersystem berücksichtigt außerdem die Verzögerungszeit τ, die das geschmolzene Metall benötigt, um von der Ausflußöffnung der Gießwanne in den Eingußtrichter zu gelangen.

Kasten 104 zeigt die Kamera 50, die das Verhalten des geschmolzenen Materials im Eingußtrichter beobachtet. Das Volumen V(t) des geschmolzenen Metalls im Einguß­ trichter ist über eine Konstante K₂ mit dem tatsäch­ lichen Pegel des geschmolzenen Metalls A(t), wie ihn die Kamera beobachtet, verknüpft. Die Kamera 50 beobachtet den tatsächlichen Pegel A(t) des Metalls in einem gege­ benen Zeitpunkt und mißt die augenblickliche Anderung von A(t) im Verlauf mehrerer Einzelbilder, so daß das Steuersystem den Differentialquozienten Å(t) in der Differentiereinheit 105 bestimmen kann.

Die Werte A(t) und Å(t) werden auf zwei verschiedene Gleichungen angewendet, die in Kasten 106 dargestellt sind, nämlich eine Gleichung für die Schätzfunktion (die obengenannte Gleichung (6)) und eine Gleichung für die Voraussage (Gleichung (8)). Die Gleichung für die Schätzfunktion begründet die Beziehung zwischen der Ausflußgeschwindigkeit aus der Gießwanne und der Stellung der Verschlußstange zu jedem gegebenen Zeit­ punkt. Die Gleichung für die Voraussage berücksichtigt den Umstand, daß es keine Möglichkeit gibt, das ge­ schmolzene Metall während des Übergangs zwischen der Ausflußöffnung und dem Eingußtrichter zu steuern. Die Gleichung für die Voraussage sagt den Pegel des ge­ schmolzenen Metalls zu dem Punkt in der Zukunft voraus, wenn das Metall, welches die Ausflußöffnung zum Zeit­ punkt t verläßt, den Eingußtrichter zum Zeitpunkt t+τ erreicht.

Die mittels der Gleichung für die Schätzfunktion abge­ schätzte Ausflußgeschwindigkeit wird zum Kennenlernen des Formeinlaufverhaltens verwendet. Die Gleichung hierfür (Gleichung (7)) ist in Kasten 108 dargestellt.

Zur gleichen Zeit wird der vorausgesagte Wert A(t+τ) mit dem vorher ausgewählten Gußprofil verglichen, das in Kasten 110 dargestellt ist und das in das Steuersystem für einen bestimmten Gußformtyp vorher einprogrammiert wurde. Dieser Vergleich erzeugt ein Differenzsignal E(t), welches gemäß Kasten 112 einer Steuervorrichtung zugeführt wird, um in ein Steuersignal C(t) umgewandelt zu werden. Das Steuersignal C(t), welches die Differenz zwischen dem laufenden Gußvorgang und dem idealen Profil darstellt, wird mit F_i(t) dem Formeingangsverhalten kombiniert, um eine Feinjustierung der durch X(t) gege­ benen Position der Verschlußstange mittels der in Kasten 114 dargestellten Servo-Antriebseinheit zu erzielen. Der Wert X(t) hat somit einen direkten Einfluß auf die Ausflußgeschwindigkeit Q(t) aus der Gießwanne und ver­ vollständigt somit den Steuerzyklus und schließt die Steuerschleife. Der neu eingestellte Wert von Q(t) wird von der Kamera als neuer tatsächlicher Metallpegel A(t) erfaßt und der Zyklus beginnt von neuem.

Es wird darauf hingewiesen, daß in dem System zwei Steuerschleifen existieren, eine "schnelle Schleife", die den Pegel des geschmolzenen Metalls im Eingußtrich­ ter im Laufe jedes Gußvorgangs regelt, um Verspritzen und Unregelmäßigkeiten zu verhindern und eine "langsame Schleife", welche das Gußprofil über eine Folge von Gußvorgängen so einstellt, daß die Gußvorgänge sich einem idealen Profil annähern. Diese langsame Schleife ist in strichpunktierten Linien 120 in Fig. 4 darge­ stellt.

Das System gemäß Fig. 4 kann mit aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln in beliebiger Weise realisiert werden. Die Gleichungen, die im Steuersystem verwendet werden, können als Anordnung von Elementen eines Analog- Rechners realisiert werden oder sie können alternativ leicht in einen Mikroprozessor einprogrammiert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung des Gießens einer Flüssigkeit aus einem Gefäß in einzelne Gußformen, wobei jede Guß­ form einen Eingußtrichter aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Überwachen der Ausflußgeschwindigkeit der Flüssig­ keit aus dem Gefäß in den Eingußtrichter der Guß­ form;
Bestimmen der Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit aus dem Eingußtrichter in die Gußform fließt und Erzeugen mindestens eines für das Gieß­ verhalten repräsentativen Parameters hieraus;
Berechnen eines vorausgesagten Flüssigkeitspegels im Eingußtrichter für einen zukünftigen Zeitpunkt aufgrund der Ausflußgeschwindigkeit und des min­ destens einen für das Gießverhalten repräsentativen Parameters;
Vergleich des berechneten vorausgesagten Flüssig­ keitspegels mit einem Vergleichswert für den vor­ ausgesagten Flüssigkeitspegel und Erzeugen eines den Vergleich repräsentierenden Differenzsignals;
periodisches Aktualisieren des mindestens einen erzeugten Parameters für das Gießverhalten;
Erzeugen eines aus dem Differenzsignal und dem aktualisierten Parameter für das Gießverhalten abgeleiteten Steuersignals; und
Verwenden des Steuersignals zur gesteuerten Veränderung der Ausflußgeschwindigkeit der Flüssig­ keit aus dem Gefäß.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt:
Aktualisieren des mindestens einen erzeugten Para­ meters für das Gießverhalten aufgrund von aktuali­ sierten Parametern für das Gießverhalten aus vor­ hergehenden Gußvorgängen.

3. Verfahren zur Steuerung des Gießens einer Flüssigkeit aus einem Gefäß in einzelne Gußformen, wobei jede Guß­ form einen Eingußtrichter aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Ausgießen der Flüssigkeit mit vorgegebener Aus­ flußgeschwindigkeit aus dem Gefäß in den Einguß­ trichter;
Sensieren des tatsächlichen Flüssigkeitspegels im Eingußtrichter über einen vorgegebenen Zeitraum;
Berechnen des Differentialquotienten des tat­ sächlichen Flüssigkeitspegels nach der Zeit;
periodisches Bestimmen einer momentanen geschätzten Formeinlaufgeschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit aus dem Eingußtrichter in das Einlauf­ system der Gußform überfließt aus der vorgegebenen Ausflußgeschwindigkeit und dem Differentialquotien­ ten des tatsächlichen Flüssigkeitspegels;
Bestimmen einer periodisch aktualisierten Formein­ laufcharakteristik aus jeder momentanen geschätzten Formeinlaufgeschwindigkeit durch Bilden eines ge­ wichteten Mittelwerts der vorher bestimmten momen­ tanen geschätzten Formeinlaufgeschwindigkeiten über ein ausgewähltes Zeitintervall;
Bestimmen eines vorausgesagten Flüssigkeitspe­ gels aus dem tatsächlichen Flüssigkeitspegel, der vorgegebenen Ausflußgeschwindigkeit, der Formeinlaufcharakteristik und der Zeitdauer, welche die Flüssigkeit zum Übergang vom Behälter zum Ein­ gußtrichter benötigt;
Vergleichen des vorausgesagten Flüssigkeitspegels mit einem vorgegebenen Vergleichspegel und Erzeugen eines Differenzsignals hieraus, das für die Differenz zwischen dem vorausgesagten Flüssig­ keitspegel und dem Vergleichspegel repräsentativ ist;
Erzeugen eines Steuersignals aus dem Differenz­ signal;
Kombinieren des Steuersignals mit der Formeinlauf­ charakteristik und Erzeugen einer aktualisierten vorgegebenen Ausflußgeschwindigkeit hieraus;
und Wiederholen besagter Verfahrensschritte bis die Gußform gefüllt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt des Bestimmens der Formeinlaufcharakteristik in besagten gewichteten Mittelwert ein Wert aufgenommen wird, der repräsentativ für eine Formeinlaufcharakteristik einer vorhergehenden Gußform ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt des wiederholten Berechnens des vorausgesagten Flüssigkeitspegels nach jedem Gußvorgang durch Messen der zur Füllung der Gußform beim vorhergehenden Gußvorgang erforderlichen Zeit.

6. Einrichtung zur Steuerung des Gießens einer Flüssigkeit aus einem Gefäß in mindestens eine Gußform, gekennzeich­ net durch
Eine Vorrichtung (40) zur Steuerung und Überwachung der Ausflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem Gefäß (30);
eine Vorrichtung (50) zur Sensierung der Fließ­ geschwindigkeit der Flüssigkeit in die Gußform (10);
eine Vorrichtung (104) zur Erzeugung mindestens eines für das Gießverhalten repräsentativen Para­ meters aus den Fließgeschwindigkeiten der Flüssig­ keit aus dem Gefäß (40) in die Gußform (10);
eine Vorrichtung (106) zur Voraussage des minde­ stens einen erzeugten Parameters für das Gießver­ halten in einem zukünftigen Zeitpunkt nach einem Zeitintervall, das gleich dem Zeitintervall zwischen dem Ausfluß der Flüssigkeit aus dem Be­ hälter (40) und dem Einlauf der Flüssigkeit in die Gußform (10) ist;
eine Vergleichsvorrichtung (110, 112) zum Vergleich des mindestens einen erzeugten Parameters für das Gießverhalten mit einem vorgegebenen Vergleichs­ parameter für das Gießverhalten und zur Erzeugung eines für den Vergleich repräsentativen Differenz­ signals hieraus;
eine Vorrichtung zur periodischen Aktualisierung des mindestens einen erzeugten Parameters für das Gießverhalten;
eine Vorrichtung (112) zur Ableitung eines Steuer­ signals aus dem Parameter für das Gießverhalten und dem Differenzsignal; und
eine Vorrichtung (114) zur Zuführung des Steuer­ signals zur Vorrichtung (40) zur Steuerung der Ausflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem Gefäß (30).