EP0063285B1 - Device for repeatedly pouring molten metal from a receptacle - Google Patents
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- EP0063285B1 EP0063285B1 EP19820102812 EP82102812A EP0063285B1 EP 0063285 B1 EP0063285 B1 EP 0063285B1 EP 19820102812 EP19820102812 EP 19820102812 EP 82102812 A EP82102812 A EP 82102812A EP 0063285 B1 EP0063285 B1 EP 0063285B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
Definitions
- the invention relates to a device for automatically controlling a stopper for repeated pouring of liquid metal quantities from a storage vessel, the stroke of the stopper being influenced as a function of time to adapt the outflow rate to the swallowing capacity of the casting mold.
- the pouring time and the lifting height of the stopper and thus indirectly the pouring speed can be analog, e.g. be specified by a potentiometer or digitally.
- the adjustment of the setting elements, e.g. the potentiometer is generally not a problem for the operating personnel.
- the object of the invention is to simplify the setting of a new casting curve for the operating personnel and at the same time to achieve an optimal adaptation of the casting curve to the swallowing capacity of the casting mold. If possible, the casting curve should correspond to a manually controlled casting curve.
- an operating lever for manually actuating the stopper mechanically on a potentiometer or the like acts as a setpoint generator, that this setpoint generator is connected to a memory for storing the setpoint generator position as a function of time and that a device for plug actuation during manual pouring can be connected to the setpoint generator via a switching device or during automatic pouring with the output of the memory and during interconnection of the setpoint generator with the device for plug actuation, the setpoint generator position can be stored as a function of time.
- a changeover switch is provided, with which the switch is made to either manual or automatic pouring. Furthermore, a switch is provided in the transmitter, with which a control pulse is given to an electronic logic when the operating lever is moved from the zero position, which signals the start of the casting.
- the memory itself which is advantageously designed as a digital memory, is connected via an analog-digital converter to a potentiometer as a setpoint generator and via a digital-analog converter to the control device for actuating the stopper.
- the electrical connection between the setpoint generator and the control device for actuating the stopper can run via the analog-digital converter and the digital-analog converter, but the setpoint generator can also be connected directly to the control device for the plug actuation.
- the analog-digital or the digital-to-analog converter can be saved when an angle encoder or the like is used as the setpoint generator. is used or if the plug actuation device can be controlled with digital values. Even when using a potentiometer as a setpoint generator, the analog-to-digital and digital-to-analog converters can be avoided if an analog memory is used as the memory.
- the control devices shown in Figures 1 to 4 each contain three modules: a transmitter 1, an electronic switching device 5 and a device 6 for plug actuation.
- the transmitter 1 contains a potentiometer 4 and a switch 3.
- the potentiometer is actuated by the operating lever 2.
- the switch 3 is actuated.
- further switches can be provided which are actuated in different positions of the operating lever, i.e. be closed or opened.
- the switch 3 arranged in the transmitter 1 is connected to an electronic logic circuit 13, which in the present case generates a sampling frequency for sampling the setpoint generator position.
- This electronic logic circuit can also be used for other switching operations.
- the sampling frequency generated in the logic circuit 13 is fed to the memory 26.
- the device for plug actuation 6 consists essentially of an electromagnetic converter 7, which converts the electrical signal into a proportional movement and moves the plug 8 via a linkage 11.
- the pouring opening 10 in the casting container 9 is e.g. an oven or the like changed according to the given casting curve.
- a signal proportional to the position of the potentiometer 4 is fed via line 18 to the analog digital converter 17.
- the output of the analog-digital converter 17 is via the line 19 connected to a contact of the switch 15.
- the analog-digital converter 17 is connected via line 20 to the memory 26 and its output is connected via line 21 to the second contact of the changeover switch 15.
- the changeover switch 15 is connected to the input of the digital / analog converter 22, the output of which is connected to a summing element 23.
- a value for the basic level that can be set on the potentiometer 24 is also fed to the summing element 23.
- the switch 14 is used to set whether the casting process is to be carried out manually using the operating lever 2 or automatically by querying the casting curve stored in the memory 26. Via the connection 16, the changeover contact 15 is switched accordingly and a corresponding signal is sent to the electronic logic circuit 13, so that in manual operation the casting curve is simultaneously stored in the memory 26 via the line 20, while in automatic operation the stored curve is stored over the line 21 is given to the control device for the plug actuation.
- FIG. 2 differs from FIG. 1 only in the arrangement of the analog-digital converter 17 and the digital-analog converter 22.
- the output of the encoder 1 connected to the potentiometer 4 is connected directly via line 27 to the contact of the switch 15, which in turn is connected directly communicates with the summer 23.
- a parallel branch leads from the output connected to the potentiometer 4 via the line 28 to the analog-digital converter 17 via the memory 26 to the analog-digital converter 17 via the memory 26 to the digital-analog converter 22, and from there to the second contact of the changeover switch 15.
- a sampling frequency of 10 Hz is generally sufficient, since this is generally much higher than the maximum frequency of the plug.
- a digital, angle-coded setpoint generator 32 is used as the setpoint generator for the casting curve.
- the digital memory 26 can be controlled directly via the line 30.
- the output of the memory is connected to a contact of the switch 15.
- the other contact of the switch is connected via line 27 to the output of the digital setpoint generator 32.
- a component with digital control is used as the summing element 33. This saves a digital-to-analog converter and an analog-to-digital converter.
- a digital transmitter is also used as the basic level transmitter 35.
- the electromagnetic converter 36 can also be controlled digitally.
- FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention with an analog setpoint generator 4, which is connected to the summing element 23 via the line 27 and the changeover switch 15, as in FIG. 2.
- the output of potentiometer 4 is connected via line 30 to an analog memory 34, the output of which is connected via line 31 to a contact of switch 15.
- Casting curves can be saved if casting is to be carried out in molds with different swallowing capacities.
- An identifier for the respective casting curve can be attached to the casting mold, which may can be queried automatically.
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung eines Verschlussstopfens zum wiederholten Abgiessen flüssiger Metallmengen aus einem Vorratsgefäss, wobei der Hub des Stopfens zur Anpassung der Ausfliessgeschwindigkeit an das Schluckvermögen der Giessform zeitabhängig beeinflusst wird.The invention relates to a device for automatically controlling a stopper for repeated pouring of liquid metal quantities from a storage vessel, the stroke of the stopper being influenced as a function of time to adapt the outflow rate to the swallowing capacity of the casting mold.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Die Giesszeit und die Hubhöhe des Stopfens und damit indirekt die Giessgeschwindigkeit können analog, z.B. durch ein Potentiometer, oder digital vorgegeben werden. Die Verstellung der Einstellglieder, z.B. der Potentiometer, stellt im allgemeinen keine Schwierigkeiten für das Bedienungspersonal dar. Es ist jedoch für das Bedienungspersonal der Giessanlage äusserst schwierig und zeitraubend, für eine neue Gussform die richtige Giesskurve einzustellen, da die Auswirkungen einer Änderung der eingestellten Werte nicht immer vorherzusehen sind. Es war daher nicht möglich, mit derartigen Vorrichtungen die Giesskurve dem Schluckvermögen einer Gussform optimal anzupassen.Such devices are known. The pouring time and the lifting height of the stopper and thus indirectly the pouring speed can be analog, e.g. be specified by a potentiometer or digitally. The adjustment of the setting elements, e.g. the potentiometer is generally not a problem for the operating personnel. However, it is extremely difficult and time-consuming for the operating personnel of the casting installation to set the correct casting curve for a new casting mold, since the effects of a change in the set values cannot always be predicted. It was therefore not possible to optimally adapt the casting curve to the swallowing capacity of a casting mold with such devices.
Es ist auch noch auf die DE-A-24 56 604 zu verweisen, die sich bereits mit der Problematik des automatischen Giessens befasst und hierfür einen Hinweis enthält, dergestalt, dass zunächst die benötigten Daten experimentell bestimmt werden. Schliesslich wird auch noch eine Fühlersteuerung offenbart um die Verhältnisse beim automatischen Giessen in den Griff zu bekommen.Reference should also be made to DE-A-24 56 604, which already deals with the problem of automatic casting and contains a note for this in such a way that the required data are initially determined experimentally. Finally, a sensor control is also disclosed to get the situation under control during automatic casting.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Einstellung einer neuen Giesskurve für das Bedienungspersonal zu vereinfachen und gleichzeitig eine optimale Anpassung der Giesskurve an das Schluckvermögen der Giessform zu erreichen. Die Giesskurve soll nach Möglichkeit einer manuell gesteuerten Giesskurve entsprechen.The object of the invention is to simplify the setting of a new casting curve for the operating personnel and at the same time to achieve an optimal adaptation of the casting curve to the swallowing capacity of the casting mold. If possible, the casting curve should correspond to a manually controlled casting curve.
Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Bedienungshebel zur manuellen Betätigung des Stopfens mechanisch auf ein Potentiometer o.dgl. als Sollwertgeber einwirkt, dass dieser Sollwertgeber mit einem Speicher zur Speicherung der Sollwertgeberstellung in Abhängigkeit von der Zeit verbunden ist und eine Einrichtung zur Stopfenbetätigung beim manuellen Abgiessen über eine Schalteinrichtung mit dem Sollwertgeber oder beim automatischen Abgiessen mit dem Ausgang des Speichers verbindbar sind und bei der Zusammenschaltung des Sollwertgebers mit der Einrichtung zur Stopfenbetätigung die Sollwertgeberstellung in Abhängigkeit von der Zeit speicherbar ist.The object is achieved according to the invention in that an operating lever for manually actuating the stopper mechanically on a potentiometer or the like. acts as a setpoint generator, that this setpoint generator is connected to a memory for storing the setpoint generator position as a function of time and that a device for plug actuation during manual pouring can be connected to the setpoint generator via a switching device or during automatic pouring with the output of the memory and during interconnection of the setpoint generator with the device for plug actuation, the setpoint generator position can be stored as a function of time.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist ein Umschalter vorgesehen, mit dem entweder auf manuelles oder automatisches Abgiessen geschaltet wird. Weiterhin ist in dem Geber ein Schalter vorgesehen, mit dem beim Bewegen des Bedienungshebels aus der Nullage ein Steuerimpuls an eine Elektronik-Logik gegeben wird, die den Beginn des Giessens signalisiert. Der Speicher selbst, der vorteilhaft als Digitalspeicher ausgebildet ist, ist über einen Analogdigitalwandler mit einem Potentiometer als Sollwertgeber und über einen Digitalanalogwandler mit der Steuereinrichtung für die Betätigung des Stopfens verbunden. Die elektrische Verbindung zwischen dem Sollwertgeber und der Steuereinrichtung für die Betätigung des Stopfens kann über den Analogdigitalwandler und den Digitalanalogwandler verlaufen, der Sollwertgeber kann aber auch unmittelbar mit der Steuereinrichtung für die Stopfenbetätigung verbunden sein. Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können die Analogdigital- bzw. die Digitalanalogwandler eingespart werden, wann als Sollwertgeber ein Winkelcodierer o.dgl. verwendet wird bzw. wenn die Stopfenbetätigungseinrichtung mit digitalen Werten angesteuert werden kann. Auch bei Verwendung von einem Potentiometer als Sollwertgeber, können die Analogdigital- und die Digitalanalogwandler vermieden werden, wenn als Speicher ein Analogspeicher benutzt wird.According to further features of the invention, a changeover switch is provided, with which the switch is made to either manual or automatic pouring. Furthermore, a switch is provided in the transmitter, with which a control pulse is given to an electronic logic when the operating lever is moved from the zero position, which signals the start of the casting. The memory itself, which is advantageously designed as a digital memory, is connected via an analog-digital converter to a potentiometer as a setpoint generator and via a digital-analog converter to the control device for actuating the stopper. The electrical connection between the setpoint generator and the control device for actuating the stopper can run via the analog-digital converter and the digital-analog converter, but the setpoint generator can also be connected directly to the control device for the plug actuation. According to further features of the invention, the analog-digital or the digital-to-analog converter can be saved when an angle encoder or the like is used as the setpoint generator. is used or if the plug actuation device can be controlled with digital values. Even when using a potentiometer as a setpoint generator, the analog-to-digital and digital-to-analog converters can be avoided if an analog memory is used as the memory.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen schematische Ausgangsbeispiele der Erfindung:
- Fig. 1 eine Ausführungsform mit Analogdigital-und Digitalanalogwandler und einem digital ansteuerbaren Speicher;
- Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1;
- Fig. 3 einen Geber mit einem digitalen Sollwertgeber und einem Eingang der Stopfenbetätigungseinrichtung für digitale Werte;
- Fig. 4 eine Anordnung mit einem Speicher für analoge Werte;
- 1 shows an embodiment with analog-digital and digital-analog converter and a digitally controllable memory;
- Fig. 2 shows a variant of Fig. 1;
- 3 shows an encoder with a digital setpoint generator and an input of the plug actuation device for digital values;
- 4 shows an arrangement with a memory for analog values;
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Steuereinrichtungen enthalten jeweils drei Baugruppen: einen Geber 1, eine elektronische Schalteinrichtung 5 und eine Einrichtung 6 zur Stopfenbetätigung. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Geber 1 ein Potentiometer 4 und einen Schalter 3. Das Potentiometer wird von dem Bedienungshebel 2 betätigt. Beim Verlassen der Nullstellung des Bedienungshebels 2 wird der Schalter 3 betätigt. Zusätzlich zu diesem Schalter 3 können noch weitere Schalter vorgesehen sein, die in verschiedenen Stellungen des Bedienungshebels betätigt werden, d.h. geschlossen oder geöffnet werden. Über die Leitung 12 ist der in dem Geber 1 angeordnete Schalter 3 mit einer elektronischen Logikschaltung 13 verbunden, die im vorliegenden Fall eine Abtastfrequenz zur Abtastung der Sollwertgeberstellung erzeugt. Diese elektronische Logikschaltung kann auch für andere Schaltvorgänge verwendet werden. Die in der Logikschaltung 13 erzeugte Abtastfrequenz wird dem Speicher 26 zugeführt.The control devices shown in Figures 1 to 4 each contain three modules: a
Die Einrichtung zur Stopfenbetätigung 6 besteht im wesentlichen aus einem elektromagnetischen Umsetzer 7, der das elektrische Signal in eine proportionale Bewegung umsetzt und über ein Gestänge 11 den Stopfen 8 bewegt. Hierdurch wird die Giessöffnung 10 in dem Giessbehälter 9 z.B. einem Ofen o.dgl. entsprechend der vorgegebenen Giesskurve verändert.The device for
Ein der Stellung des Potentiometers 4 proportionales Signal wird über die Leitung 18 dem Analogdigitalwandler 17 zugeleitet. Der Ausgang des Analogdigitalwandlers 17 ist über die Leitung 19 mit einem Kontakt des Umschalters 15 verbunden. Ausserdem ist der Analogdigitalwandler 17 über die Leitung 20 mit dem Speicher 26 und dessen Ausgang über die Leitung 21 mit dem zweiten Kontakt des Umschalters 15 verbunden. Der Umschalter 15 steht in Verbindung mit dem Eingang des Digitalanalogwandlers 22, dessen Ausgang mit einem Summierglied 23 verbunden ist. Dem Summierglied 23 wird weiterhin ein an dem Potentiometer 24 einstellbarer Wert für den Grundpegel zugeleitet. Durch die Einstellung des Potentiometers 24 wird der Verschleiss des Stopfens während des Giessbetriebes berücksichtigt, damit ein einwandfreies Schliessen des Stopfens sichergestellt wird. Das aus der Giesskurve und dem Grundpegel bestehende Signal wird über die Leitung 25 und Umsetzer 7 zur Betätigung des Stopfens zugeführt.A signal proportional to the position of the potentiometer 4 is fed via
Mit Hilfe des Schalters 14 wird eingestellt, ob der Giessvorgang manuell durch den Bedienungshebel 2 oder automatisch durch Abfragen der in dem Speicher 26 gespeicherten Giesskurve erfolgen soll. Über die Verbindung 16 wird der Umschaltkontakt 15 entsprechend geschaltet und ein entsprechendes Signal an die elektronische Logikschaltung 13 gegeben, so dass bei manuellem Betrieb die Giesskurve gleichzeitig über die Leitung 20 in dem Speicher 26 gespeichert wird, während bei automatischem Betrieb die gespeicherte Kurve über die Leitung 21 an die Steuervorrichtung für die Stopfenbetätigung gegeben wird.The
Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 lediglich in der Anordnung des Analogdigitalwandlers 17 und des Digitalanalogwandlers 22. Der mit dem Potentiometer 4 verbundene Ausgang des Gebers 1 ist über die Leitung 27 unmittelbar mit dem Kontakt des Umschalters 15 verbunden, der wiederum direkt mit dem Summierer 23 in Verbindung steht. Ein Parallelzweig führt von dem mit dem Potentiometer 4 verbundenen Ausgang über die Leitung 28 zu dem Analogdigitalwandler 17 über den Speicher 26 zu dem Analogdigitalwandler 17 über den Speicher 26 zu dem Digitalanalogwandler 22, und von diesem zu dem zweiten Kontakt des Umschalters 15.2 differs from FIG. 1 only in the arrangement of the analog-
Als Abtastfrequenz genügt im allgemeinen eine Frequenz von 10 Hz, da diese im allgemeinen wesentlich höher als die maximale Frequenz des Stopfens ist. Wenn nach Beendigung des manuellen Giessvorganges der Bedienungshebel 2 in die Nullage zurückbewegt wird, ist das Speicherprogramm beendet, und der Schalter 14 kann auf automatisches Abgiessen umgeschaltet werden. Durch einen Stoptaster kann der Giessvorgang jederzeit unterbrochen werden. Wenn die gespeicherte Giesskurve aus irgendeinem Grund nicht mehr optimal ist, kann ohne Schwierigkeiten eine neue Giesskurve in den Speicher 26 eingeschrieben werden. Der Schalter 14 wird lediglich auf manuelles Abgiessen eingestellt und mit dem Bedienungshebel 2 wird eine neue Giesskurve gefahren. Gleichzeitig mit dem Abgiessen wird diese Kurve in dem Speicher 26 abgespeichert.A sampling frequency of 10 Hz is generally sufficient, since this is generally much higher than the maximum frequency of the plug. When the operating lever 2 is moved back to the zero position after the manual casting process has ended, the storage program is ended and the
In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Sollwertgeber für die Giesskurve ein digitaler, winkelcodierter Sollwertgeber 32 verwendet. Mit den am Ausgang anstehenden digitalen Werten kann über die Leitung 30 der Digitalspeicher 26 direkt angesteuert werden. Der Ausgang des Speichers ist mit einem Kontakt des Umschalters 15 verbunden. Der andere Kontakt des Umschalters ist über die Leitung 27 mit dem Ausgang des digitalen Sollwertgebers 32 verbunden. Als Summierglied 33 wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Bauteil mit digitaler Ansteuerung verwendet. Hierdurch werden ein Digitalanalogwandler und ein Analogdigitalwandler eingespart.In the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 3, a digital, angle-coded
Als Grundpegelgeber 35 wird ebenfalls ein digitaler Geber verwendet. Ebenso ist der elektromagnetische Umsetzer 36 digital ansteuerbar.A digital transmitter is also used as the
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem analogen Sollwertgeber 4, das ähnlich wie in Fig. 2 über die Leitung 27 und den Umschalter 15 mit dem Summierglied 23 verbunden ist. Ausserdem ist der Ausgang des Potentiometes 4 über die Leitung 30 mit einem Analogspeicher 34 verbunden, dessen Ausgang über die Leitung 31 mit einem Kontakt des Umschalters 15 in Verbindung steht. Durch die Verwendung des Analogspeichers werden Analogdigital- und Digitalanalogwandler eingespart.FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention with an analog setpoint generator 4, which is connected to the
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche auch bei anderen Ausführungen benutzt werden. Es können bzw. Giesskurven eingespeichert werden, wenn in Gussformen mit unterschiedlichem Schluckvermögen abgegossen werden soll. An der Giessform kann eine Kennung für die jeweilige Giesskurve angebracht sein, die u.U. automatisch abgefragt werden kann.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown, but can also be used in other embodiments within the scope of the claims. Casting curves can be saved if casting is to be carried out in molds with different swallowing capacities. An identifier for the respective casting curve can be attached to the casting mold, which may can be queried automatically.
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