DE8414675U1 - INDUCTIVE LIQUID METAL CONVEYOR PUMP WITH MEASURING DEVICE - Google Patents
INDUCTIVE LIQUID METAL CONVEYOR PUMP WITH MEASURING DEVICEInfo
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" 84 G 67 1 6DE"84 G 67 16DE
INTERATOM 2 4.7 3 R.2INTERATOM 2 4.7 3 R.2
Internationale Atomreaktorbau GmbH D-5O6O Bergisch Gladbach 1Internationale Atomreaktorbau GmbH D-5O6O Bergisch Gladbach 1
Die vorliegende Erfindung betrifft eine induktive Flüssigmetall'-Förderpumpe nach dem Oberbegriff des Hauptan-Spruchs. In der Gießereitechnik kommen in zunehmendem Maße induktive Pumpen, zumindest für relativ niedrig schmelzende Metalle, zur Anwendung. Aus der DE-OS 31 41 774 ist beispielsweise eine Induktionstauchpumpe, insbesondere zur Förderung von Aluminium bekannt, welehe ein Führungsrohr aufweist, mit welchem das Flüssigmetall zu der Gußform oder dergleichen geleitet wird. Weiterhin ist aus der DE-PS 32 31 889 eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigmetall bekannt, welche aus einer Kombination von zwei Induktiven Pumpen besteht.The present invention relates to an inductive liquid metal feed pump according to the generic term of the main claim. In foundry technology come in increasing Dimensions of inductive pumps, at least for metals with a relatively low melting point, for use. From the DE-OS 31 41 774, for example, an induction submersible pump, in particular known for pumping aluminum, welehe has a guide tube with which the liquid metal is guided to the casting mold or the like. Furthermore, from DE-PS 32 31 889 a device for promoting liquid metal is known, which from a combination of two inductive pumps.
Die großen Vorteile von Induktionspumpen kommen hauptsächlich dann zur Geltung, wenn es um genaue Dosierung und Regelung des Flüssigmetallflusses geht. Im Prinzip sind Induktionspumpen außerordentlich gut regelbar, sofern die für die Regelung notwendigen Meßwerte genau genug gewonnen werden können.The great advantages of induction pumps mainly come then comes into its own when it comes to precise metering and regulation of the liquid metal flow. Basically Induction pumps are extremely easy to regulate, provided that the measured values required for regulation are accurate enough can be gained.
Aufgabe der vorliegenden der Erfindung ist daher eine induktive Flüssigmetall-Förderpumpe, welche die zur exakten Regelung notwendigen Meßvorrichtungen aufweist.The object of the present invention is therefore an inductive liquid metal feed pump which is used for has exact regulation necessary measuring devices.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Hauptanspruch vorgeschlagen, daß die Pumpe am Metal !-Führungsrohr einen Durchflußmesser und/oder einen Flüssigmetallfühler aufweisen soll. Es hat sich gezeigt, daß die Messung des Füllstan-To solve this problem it is proposed according to the main claim that the pump on the metal! -Guide tube has a flow meter and / or should have a liquid metal sensor. It has been shown that the measurement of the level
Ο2.Ο3.84 Nw/PaΟ2.Ο3.84 Nw / Pa
Λ 6 6 7 1 6 DEΛ 6 6 7 1 6 DE
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des im Schmelzenbehälter allein je nach der Form und der Größe des Schmelzenbehälters für eine exakte Portionierung in Mengen von beispielsweise weniger als 10Og oder zur präzisen Regelung einer bestimmten Fördermenge nicht immer ausreicht. Auch die rein zeitliche Steuerung des Förderstromes kann nicht in allen Fällen genügende Präzision bewirken« Es ist daher wünschenswert, Pumpen mit zusätzlichen Meßvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche dann beispielsweise von einem Mikroprozessor, der alle verfügbaren Meßdaten verarbeitet, sehr präzise geregelt werden können. Ein erfindungsgemäß am Metall-Führangsrohr angebrachter Durchflußmesser ermöglicht hier die Aufnahme eines zusätzliehen, zur Regelung wichtigen Meßwertes. Je nach Aufgabenstellung kann zusätzlich oder alternativ zu einem Durchflußmesser ein Flüssigmetallfühler hilfreich sein, welcher das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Flüssigmetall an einer bestimmten Stelle des !"tetall-Fühningsrohres feststellt. Da die in Frage kommenden Durchflußmesser extrem kleine Durchflüsse eventuell nicht genau messen können, kann bei Förderstillstand der Pumpe zwischen zwei Portionierungen sich der Flüssigmetallstand im Führungsrohr verschieben, ohne daß der Durchflußmesser dies registriert. Dies kann bei der nächsten Portionierung zu unerwünschten üngenauigkeiten führen. Ein Flüssigmetallfühler, beispielsweise kurz vor dem Ende des Führungsrohres, kann daher meßtechnisch sicherstellen, daß der Flüssigmetallspiegel während des For-· Stillstandes in der Pumpe nicht zu weit absinkt.in the melt container alone depending on the shape and size of the melt container for exact portioning in quantities of less than 100 g, for example, or for precise control of a specific delivery rate not always enough. The purely time-based control of the flow rate is also not possible in all of them Achieve sufficient precision in cases. It is therefore desirable to use pumps with additional measuring devices to make available, which then, for example, by a microprocessor, all available measurement data processed, can be regulated very precisely. A flow meter attached to the metal guide tube according to the invention enables the recording of an additional measured value that is important for regulation. Depending on the task In addition or as an alternative to a flow meter, a liquid metal sensor can be helpful, which the presence or absence of liquid metal at a certain point of the! "tetall-Fühningsrohres notices. Because the flow meters in question may have extremely small flows not accurate can measure the liquid metal level between two portions when the pump is at a standstill Move in the guide tube without the flow meter this registered. This can lead to undesirable inaccuracies in the next portioning. A liquid metal sensor, for example shortly before the end of the guide tube, can therefore ensure, in terms of measurement technology, that the liquid metal level does not drop too low while the pump is in standstill.
In den Ansprüchen 2-4 werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mögliche Ausführungsformen für den Durchflußmesser vorgeschlagen. Das Prinzip von induktiven Durchflußmessern mit drei Induktionsspulen, deren ge-In claims 2-4, in a further embodiment of the invention, possible embodiments for the flow meter suggested. The principle of inductive flow meters with three induction coils, whose
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-3- 24.738.2-3- 24.738.2
genseitige Induktion durch den VoluTnenstrom beeinflußt wird, ist für Anwendungsfälle bei niedrigerer Temperatur in vielen Ausführungsformen bekannt. Für den Anwendungsfall in der Gießereitechnik ist es ein besonderer Vorteil, daß induktive Durchflußmesser auch mit Spulen ohne ferromagnetischen Kern betrieben werden können, so daß selbst höhere Temperaturen die Funktionsfähigkeit nicht beeinflussen. Dje Ansprüche 3 und 4 ge- ben zwei prinzipielle Möglichkeiten der Anordnung der Spulen an. So können die Induktionsspulen entweder konzentrisch um das Führungsrohr gewickelt sein, oder sie sind in Strömungsrichtung nebeneinander neben dem Führungsrohr angeordnet, wobei die Achsen der Spulen senkrecht auf der Achse des FUhrungsrohres stehen.Mutual induction influenced by the volume current is known in many embodiments for lower temperature applications. For the use case In foundry technology, it is a particular advantage that inductive flow meters are also available Coils can be operated without a ferromagnetic core, so that even higher temperatures do not affect the functionality. The claims 3 and 4 are ben indicate two basic possibilities for the arrangement of the coils. The induction coils can either be concentric be wrapped around the guide tube, or they are next to one another in the flow direction next to the guide tube arranged, the axes of the coils being perpendicular to the axis of the guide tube.
Im Anspruch 5 wird eine Ausgestaltung des Flüssigmetallfühlers beschrieben. Danach besteht der Flüssigmetallfühler aus zwei Induktionsspulen, deren gegenseitige Induktion beim Vorhandensein von Flüssigmetall im Inneren des FUhrungsrohres sehr gering, in Abwesenheit von Flüssigmetall jedoch hoch ist. Ein solcher Flüssigmeta.\lfühler kann dazu dienen, bei Förderstillstand den Flüssigmetallspiegel im Führungsrohr exakt in der Mitte des Flüssigmetallfühlers zu halten. Dies erraög·^· licht eine sehr präzise Portionierung,In claim 5, an embodiment of the liquid metal sensor is described. Then there is the liquid metal sensor consisting of two induction coils whose mutual induction in the presence of liquid metal inside of the guide tube is very low, but high in the absence of liquid metal. Such a liquid metal sensor can be used to keep the liquid metal level in the guide tube exactly in the Hold in the middle of the liquid metal probe. This realized ^ light a very precise portioning,
In spezieller Ausgestaltung der Erfindung wird in Anspruch 6 vorgeschlagen, daß der Flüssigmetallfühler möglichst weit am Ende des Führungsrohres angeordnet sein soll. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß in Förderpausen keine größere Menge Luft in das Führungsrohr eindringt und dort Oxidationsprozesse oder ähnliches auslöst.In a special embodiment of the invention it is proposed in claim 6 that the liquid metal sensor should be arranged as far as possible at the end of the guide tube. This has the advantage, among other things, that During pauses in delivery, no large amount of air penetrates the guide tube and causes oxidation processes or there similar triggers.
■·"· : ···'···· ···' BhG 6716OE■ · "· : ··· '···· ···' BhG 6716OE
-4- 24.738.2-4- 24.738.2
Speziell wird im Anspruch 7 vorgeschlagen, daß die Induktionsspulen des Flüssigmetallfühlers nebeneinander konzentrisch um das Führungsrohr gewickelt sind. Diese Anordnung ist räumlich sehr günstig, insbesondere im Hinblick auf eine in den meisten Fällen notwendige Begleitheizung de,s Metall-Führungsrohres.Specifically, it is proposed in claim 7 that the induction coils of the liquid metal sensor next to one another are wound concentrically around the guide tube. This arrangement is spatially very favorable, in particular with regard to the trace heating of the metal guide tube, which is necessary in most cases.
In zusätzlicher Ausgestaltung der Erfindung wird im Anspruch 8 vorgeschlagen, daß das Führungsrohr im Endbereich einen kurzen, aufwärts führenden Abschnitt aufweist und daß der Flüssigmetallfühler aus zwei einen induktiven Füllstandsmesser bildenden Induktionsspulen besteht, die in oder um den aufwärts führenden Abschnitt angeordnet sind« Diese Anordnung erhöht die Präzision bei der Einstellung eines genauen Füllstandes im Führungsrohr während der Förderpausen.In an additional embodiment of the invention, it is proposed in claim 8 that the guide tube in the end area has a short, upward leading section and that the liquid metal sensor consists of two an inductive level meter forming induction coils in or around the upward Section are arranged «This arrangement increases the precision when setting an accurate Level in the guide tube during pauses in delivery.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine schematische Darstellung der Regelung einer erfindungsgemäßen Pumpe sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigenAn embodiment of the invention and a schematic Representation of the control of a pump according to the invention are shown in the drawing, and although show
Fig. 1 schematisch die Einbindung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung einer Flüssigmetallförderpumpe in das ganze Meß- und Regelsystem undFig. 1 shows schematically the integration of the invention Measuring device of a liquid metal feed pump in the whole measuring and control system and
Fig. 2 die spezielle Anordnung von Durchflußmesser und Flüssigmetallfühler am Beispiel einer
Aluminiumtauchpumpe.
30Fig. 2 shows the special arrangement of flow meter and liquid metal sensor using the example of an aluminum submersible pump.
30th
Die in der Zeichnung gezeigte Darstellung ist lediglich, ein mögliches Ausführungsbeispiel für die erfin^ dungsgemäße Regelung, welche sich am Beispiel der Tauchpumpe am deutlichsten zeigen läßt. Das Regelsystem eignet sich natürlich auch für Pumpen, die anThe representation shown in the drawing is only, a possible embodiment for the inventive regulation, which can be seen in the example of Submersible pump can be shown most clearly. The control system is of course also suitable for pumps that are connected to
■ ■ Uli ■**■ ■ Uli ■ **
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einem unteren Auslaß eines Vorratsbehälters angeordnet sind und zum beschleunigten Fördern oder Bremsen des Flüssigmetallstromes eingesetzt werden. Auch bei solchen Anordnungen ist häufig eine Regelung zur präzisen Portionierung möglich.a lower outlet of a storage container are arranged and for accelerated conveying or braking of the Liquid metal stream are used. Even with such arrangements, there is often a precise regulation Portioning possible.
Hier in Fig. 1 jedoch ist das Regelsystem schematisch anhand einer Aluminiumtauchpumpe dargestellt, welche in Fig. 2 nochmals im Detail gezeigt wird. In einem Vorratsbehälter 1 ist eine Tauchpumpe 2 in die Schmelze getaucht. Diese Tauchpumpe 2 fordert Flüssigmetall durch ein Führungsrohr 3 zu dem vorgesehenen Gießort. Dabei kann dieser sehr wohl oberhalb des Flüssigmetallspiegels 4 liegen. Die Induktionsspulen der Flüssigmetallpumpe werden aus einer Mehrphasenstromquelle 5 unter Zwischenschaltung einer Regelschaltung 6 angesteuert, üblicherweise werden solche Pumpen mit 3-Phasen-Wechselstrom (R, S, T) betrieben. Da die Förderleistung vom Füllstand und der Temperatur der Schmelze abhängt, sind ein Füllstandsmesser 7 und ein Temperaturfühler in die Schmelze getaucht. Ihre Meßwerte werden an die Regelschaltung 6 weitergegeben. Zusätzlich ist am Führungsrohr 3 ein Durchflußmesser 9 angeordnet, weicher vorzugsweise aus drei Induktionsspulen besteht. Der Meßwert dieses Durchflußmessers 9 wird ebenfalls der Regelschaltung 6 zugeleitet. Am Ende des Führungsrohres 3 befindet sich noch ein Flüssigmetallfühler 10, welcher vorzugsweise aus zwei Induktionsspulen besteht. Auch sein Meßwert wird der Regelschaltung 6 zugeleitet. Die Regelschaltung 6 ist fernerhin mit zwei Wahlschaltern 11, 12 verbunden, mit welchen die Sollwerte für gewünschte Durchflußmenge oder Portion eingestellt werden können. Außerdem ist die Regelschaltung mit einer WarneinrichtungHere in Fig. 1, however, the control system is shown schematically using an aluminum submersible pump, which is shown again in detail in FIG. In a storage container 1, a submersible pump 2 is in the melt submerged. This submersible pump 2 calls for liquid metal through a guide tube 3 to the intended casting location. This can very well be above the liquid metal level 4. The induction coils of the liquid metal pump are controlled from a multiphase power source 5 with the interposition of a control circuit 6, Such pumps are usually operated with 3-phase alternating current (R, S, T). Since the Delivery rate depends on the level and the temperature of the melt, a level meter 7 and a Temperature sensor immersed in the melt. Your measured values are passed on to the control circuit 6. In addition, there is a flow meter on the guide tube 3 9 arranged, which preferably consists of three induction coils. The reading of this flow meter 9 is also fed to the control circuit 6. At the end of the guide tube 3 there is another one Liquid metal sensor 10, which preferably consists of two induction coils. His reading will also be the control circuit 6 is supplied. The control circuit 6 is also connected to two selector switches 11, 12, with which the setpoints for the required flow rate or portion can be set. aside from that is the control circuit with a warning device
· *' &G 67 16GE· * '& G 67 16GE
-6- 24.738.2-6- 24.738.2
. 13 versehen, beispielsweise einer Lampe, welche Störungen anzeigen kann,. 13 provided, for example a lamp, which interference can display
In Fig. 2 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel für die Anordnung der zusätzlichen Instrumente an einer Aluminiumtauchpumpe 2 dargestellt. Die Tauchpumpe 2, bestehend aus Gehäuse 21, keramischer Filterplatte 22, einem rechteckigen Förderkanal 23 und um diesen herum angeordneten Magneten und Spulen 25 bzw. 26 kann an Griffen 24 in einen Flüssigmetal!vorratsbehälter hinabgelassen werden. Fernerhin sind Zuleitungen 27 und Ableitungen 29 für ein Kühl- bzw. !inertgas vorgesehen. Über ein Tauchrohr 28 wird das Inertgas in das Gehäuse der Pumpe geleitet. Die elektrischen Zuleitungen für die Magnetspulen 26 werden durch ein Schutzrohr 33 zugeführt, über ein Winkelstück 34 ist der Pumpkanal 23 an ein Führungsrohr 3 angeschlossen. Das Führungsrohr 3 ist mit Isoliermitteln 31, 30 umgeben und zusätzlich mit einer Heizwicklung 32 versehen. Unter der Isolierung ist auf das Führungsrohr 3 ein Durchflußmesser 9 aufgebracht, welcher aus drei Induktionsspulen besteht. Ganz am Ende des Führungsrohres 3 ist ein Flüssigmetallfühler 10 angeordnet, welcher aus zwei Induktionsspulen besteht. In Fig. 2 is a special embodiment for the arrangement of the additional instruments on an aluminum submersible pump 2 is shown. The submersible pump 2, consisting of housing 21, ceramic filter plate 22, a rectangular feed channel 23 and around this The magnets and coils 25 or 26 arranged around it can be placed in a liquid metal storage container using handles 24 be lowered. Furthermore, feed lines 27 and discharge lines 29 are for a cooling or inert gas intended. The inert gas is fed into the housing of the pump via an immersion tube 28. The electric Supply lines for the magnetic coils 26 are fed through a protective tube 33 via an angle piece 34, the pump channel 23 is connected to a guide tube 3. The guide tube 3 is provided with insulating means 31, 30 and additionally provided with a heating coil 32. Under the insulation is on the guide tube 3 a flow meter 9 is applied, which consists of three induction coils. At the very end of the guide tube 3 is a liquid metal sensor 10 arranged, which consists of two induction coils.
Die vorgeschlagene Flüssigmetal!förderpumpe in Verbindung mit dem Regelsystem eignet ?ich insbesondere für die Entnahme von genau definierten kleinen Portionen Flüssigmetall.The proposed liquid metal! Feed pump in connection With the control system, I am particularly suitable for the removal of precisely defined small portions Liquid metal.
Claims (6)
35that the three induction coils of the flow meter (9) are arranged next to the metal guide tube (3), the axes of the coils being perpendicular to the axis of the metal guide tube (3).
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19848414675 DE8414675U1 (en) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | INDUCTIVE LIQUID METAL CONVEYOR PUMP WITH MEASURING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19848414675 DE8414675U1 (en) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | INDUCTIVE LIQUID METAL CONVEYOR PUMP WITH MEASURING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8414675U1 true DE8414675U1 (en) | 1984-09-13 |
Family
ID=6766861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19848414675 Expired DE8414675U1 (en) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | INDUCTIVE LIQUID METAL CONVEYOR PUMP WITH MEASURING DEVICE |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE8414675U1 (en) |
-
1984
- 1984-05-14 DE DE19848414675 patent/DE8414675U1/en not_active Expired
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