EP0136456A1

EP0136456A1 - Apparatus for finely dosed scooping and dosing of variably adjustable amounts of metallic melts

Info

Publication number: EP0136456A1
Application number: EP84109028A
Authority: EP
Inventors: Clemens-A. Dipl.-Ing. Verbeek
Original assignee: VERBEEK CLEMENS A
Current assignee: VERBEEK CLEMENS A
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1985-04-10
Also published as: ES534813A0; ES8503539A1

Abstract

The apparatus (10) utilises a rotary pulse count and is associated with a motor-driven swivel device in the form of a parallelogram guide mechanism (21) with counterweight (22), a further adjustment drive with cam disc and an initiator (34). The additional adjustment drive is caused to move by a second shaft end (31), the pulse generator comprising a cam disc (32) arranged before the initiator (34) with counter (33). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schöpfdosierer zum ffeindosierten Schöpfen und Dosieren variabel einstellbarer Schmelzmengen metallischer Schmelzen mittels Drehimpulszählung oder elektrischen Wägens, bestehend aus Dosiergefäß und Auslauftrichter, Verdrängerkörper und Verstellantrieb mit Parallelogrammführung.The invention relates to a scooping metering device for fine-metered scooping and metering of variably adjustable melting quantities of metallic melts by means of angular momentum counting or electrical weighing, consisting of metering vessel and discharge funnel, displacement body and adjustment drive with parallelogram guide.

Derartige Schöpfdosierer werden in der Industrie bei der Herstellung metallischer Formkörper aus bei Raumtemperatur erstarrenden Schmelzen grundsätzlich benutzt.Such scoop dispensers are generally used in industry in the manufacture of metallic moldings from melts which solidify at room temperature.

Es ist bereits bekannt, beispielsweise durch die Auslegeschrift 1 165 210 vom 29. September 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.It is already known, for example through the specification 1 165 210 of September 29, 1961, to provide a hollow displacement piston for such metering devices for molten metals, which, when moving downward, raises the level of the molten metal via an outlet spout and, in divisible stroke steps, doses the leaking metal melt comparatively roughly . Such displacement pistons are usually also heated.

Es ist ferner durch GB-PS 1 342 054 bekannt, Schöpfdosierer allgemeiner Bauart, allerdings ohne Gewichtsausgleich, zu verwenden. Zu dem feinstufigen Gewichtsausgleich ist jedoch ein Gegengewicht zwingend erforderlich.It is also known from GB-PS 1 342 054 to use scoop dispensers of a general design, but without weight compensation. However, a counterweight is absolutely necessary for the fine-stage weight balancing.

Es ist ferner bekannt, Schaltvorgänge 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 sonstigen Gerätschaften abgeschaltet werden; das wiederum bedingt eine Unterbrechung des Produktionsbetriebes, die sich auf die Leistung je Zeiteinheit nachteilig auswirkt.It is also known to trigger switching operations for the most part by starting mechanical, but better non-contact limit switches. The limit switches are installed at the required switching points. The disadvantage of these arrangements is that with the frequently required changes in the switching positions, for example when changing the metered quantities, the change pulse itself has to be carried out by locally changing the position of the respective pulse generator. The other equipment must also be switched off; this in turn necessitates an interruption in production, which has an adverse effect on the performance per unit of time.

Gemeinsam ist ferner den bisherigen Dosierern die allgemeine Parallelogrammführung, 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.Also common to the previous dosing devices is the general parallelogram guidance, but these parallelogram drives are such, the movements being transmitted by gear wheels or racks. An example of this is the solution according to DE-OS 1 758 425 of May 29, 1968.

Die Erfindung vermeidet diese geschilderten Nachteile insgesamt u.a. dadurch, daß, ohne daß der Produktionsablauf unterbrochen und damit beeinträchtigt wird, jeweils nach der gewollten Menge der Schmelze, Regelwerte frei programmierbar durch Drehimpulszählung eingegeben werden, analog der notwendigen Steuerung der Dosierverstellantriebe.Overall, the invention avoids these disadvantages, inter alia. in that, without the production process being interrupted and thus impaired, in each case according to the desired amount of melt, control values are freely programmable by means of angular momentum counting, analogous to the necessary control of the metering drive.

Die Erfindung hat sich generell die Aufgabe gestellt, mittels eines Verdrängerkolbens flüssige Dosiermassen, die vom technischen Verfahrensprozeß her vorgegeben sind, sehr exakt, feinstdoisert automatisch und mit größtmöglicher Geschwindigkeit dem Auslauf des erfindungsgemäßen Gerätes zuzuteilen.The invention has generally set itself the task, using a displacement piston, to allocate liquid metering compounds, which are predetermined by the technical process, very precisely, automatically and with the greatest possible speed to the outlet of the device according to the invention.

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 angetrie- - bene verstellbare Schwenkeinrichtung in Form einer Parallelogrammführung mit Gegengewicht, ein weiterer Verstellantrieb mit Nockenscheiben und Initiator zugeordnet sind.The invention is based on the solution of this problem of a device according to the preamble of claim 1 and is characterized in that the metering device is a motor-driven adjustable swivel device in the form of a parallelo Gram guide with counterweight, another adjustment drive with cam discs and initiator are assigned.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung hat der Antriebsmotor, der auf den Verstellantrieb wirkt, ein zweites Wellenende, 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.In an expedient embodiment of the invention, the drive motor, which acts on the adjustment drive, has a second shaft end which is coupled to the cam disk, the cam disk acting as a pulse generator on the initiator and the compilation of these devices being followed by a counter, possibly an electronic counter .

Das Dosiergefäß selbst kann aber auch mit einem registrierenden Kraftaufnehmer, dem eine Impulse abgebende Waage nachgeordnet ist, verbunden sein.However, the metering vessel itself can also be connected to a registering force transducer, which is followed by a scale that emits pulses.

In einer besonders vorteilhaften Anaordnung der Erfindung ist dem Dosiergefäß ein Spannungsgeber mit Widerstandsmeßgerät, das seinerseits Regelimpulse für die Eintauchtiefe des Dosiergefäßes in die Schmelze vermittelt, zugeordnet.In a particularly advantageous arrangement of the invention, the metering vessel is assigned a voltage transmitter with a resistance measuring device, which in turn transmits control impulses for the immersion depth of the metering vessel in the melt.

Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schöpfdosierers mit Hubantrieb,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Nockenscheibe mit Initiator und Zählwerk,
Fig. 3 den Schöpfdosierer mit Dosiergefäß und Entleerungsvorrichtung,
Fig. 4 eine Kreisscheibe mit auf der Peripherie der Scheibe, in der Normalen zur Ebene der Scheibe angeordneten Schaltnocken,
Fig. 5 eine Kreisscheibe mit Lochungen, die vom berührungslosen Abtaster her gesehen Impulse auslösen,
Fig. 6 eine Kreisscheibe mit Ausnehmungen, die als Impuls- übermittler dienen,
Fig. 7 eine Kreisscheibe mit aufgesetztem Zylinder, in dem Bohrungen als Impulsdurchlaß angeorndet sind,
Fig. 8 Impulsgeber mit zwei Initiatoren und
Fig. 9 Frequenzdiagramm.

The figures represent an exemplary embodiment of the invention.

1 is a side view of the scoop with stroke drive,
2 shows a schematic illustration of the cam disk with initiator and counter,
3 the scoop with metering vessel and emptying device,
4 a circular disk with switching cams arranged on the periphery of the disk, in the normal to the plane of the disk,
5 shows a circular disk with perforations which trigger pulses seen from the contactless scanner,
6 shows a circular disk with recesses which serve as pulse transmitters,
7 is a circular disc with an attached cylinder, in which holes are arranged as a pulse passage,
Fig. 8 pulse generator with two initiators and
Fig. 9 frequency diagram.

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 der Parallelogrammführung, in dem ein Entleerungsstift 61. zum Zweck der Restentleerung im Rahmen der Entleerungsvorrichtung 60 angeordnet ist.Figures 1 to 3 show the lifting and rotary drive according to the invention in its individual parts, partially shown schematically. The scoop dispenser 10 consists of the swivel device 20, the parallelogram guide 21 with the counterweight 22 according to the invention, the part 23 of the parallelogram guide near the metering vessel, in which a discharge pin 61 is arranged for the purpose of residual emptying within the scope of the discharge device 60.

Der zweite Verstellantrieb 30 weist gemäß Fig. 2 als Besonderheit ein weiteres Wellenende 31, eine Nockenscheibe 32, ein Zählwerk 33 und den Initiator 34 auf.According to FIG. 2, the second adjustment drive 30 has, as a special feature, a further shaft end 31, a cam disk 32, a counter 33 and the initiator 34.

Der Verdrängerkolben 44 mündet, wie die Fig. 3 zeigt, in das Dosiergefäß 40, mit dem bei einer besonderen Ausführung der Erfindung ein Kraftaufnehmer 41 zusammenwirkt.The displacer piston 44 opens, as shown in FIG. 3, into the metering vessel 40, with which a force transducer 41 cooperates in a special embodiment of the invention.

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.In each embodiment of the invention, the metering vessel can be heated. Such a heating 42 is required if there is a fear of a faster cooling of the melt mass which influences the flowability.

Im Dosiergefäß 40 ist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung in der Seitenwand eine Öffnung 43 angeordnet, die dazu dient, in den vertikal verstellbaren Schöpfdosierer Schmelze einfließen zu lassen.In the metering vessel 40, according to a special feature of the invention, an opening 43 is arranged in the side wall, which serves to allow melt to flow into the vertically adjustable scoop.

Nach einer weiteren 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.According to a further special embodiment of the invention, a voltage transmitter 50 is connected to the metering vessel, which applies a voltage at intervals or constantly. The measuring device connected to this part of the device then conveys resistance control values which can be evaluated for the control specifications via the height of the level in the melt.

Eine besondere Problematik ergibt sich bei der Entleerung von Restmengen, weil die im Dosiergefäß enthaltene Schmelze nicht so dosiert werden kann, daß mit der letzten Hergabe der Schmelzmenge das Dosiergefäß auch ganz entleert ist. Zu diesem Zweck ist an dem dosiergefäßnahen Teil 23 der Pärallelogrammführung 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.A particular problem arises when emptying residual quantities, because the melt contained in the metering vessel cannot be metered in such a way that the metering vessel is completely emptied with the last addition of the melt amount. For this purpose, an emptying device 60 is arranged on the part 23 of the parallelogram guide 21 near the metering vessel, which acts in such a way that the entire metering vessel 40 can be tilted about a lower pivot point by means of a removable emptying pin 61, so that complete emptying is possible.

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 exakt fixiert. Das Abschalten kann mit den heutigen Mitteln der Technik in einem sehr geringen Bruchteil einer Sekunde zuverlässig erfolgen.It is expedient for the sequence of functions that both the linear drive and the rotary drive have their own pulse generators. In the illustrated example of the invention, this is a cam disk 32 in the adjusting drive 30, the angular momentum of which is taken up by the locally installed initiator 34 as a receiver and conductor of pulses, which advantageously works without contact, and is fed to the counter 33. The counter 33 causes the motor drive to be switched off when the predetermined control values are set. As a result, the respective positions are precisely fixed. Switching off can be done reliably in a very small fraction of a second using today's technology.

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.The rotating, lifting and swiveling movements required by the function, for example also in the case of multi-metered movement in carousel operation, can now be carried out as desired without interrupting ongoing operation or even having to carry out assembly work. This can even Corrections to the dosing accuracy are made during operation. According to the invention, the individual controls are freely programmable and independent of the previous local pulse generators. Changes in position of the automatic process can be triggered within a control box by push button operations.

Eingeleitet werden die Dosiervorgänge, anders als beim 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 Rücklaufwert umschaltet. Damit lassen sich unterschiedliche Schmelzmengen variabel und programmäßig einstellen, Veränderungen beliebig vornehmen und sogar Korrekturen der Dosiergenauigkeit auch während des Betriebes einstellen.In contrast to the ladle principle, the metering processes are initiated in each of the control types according to the invention by immersing the cylindrical metering container 40 in the melt. The metering vessel 40 is equipped with a downwardly inclined discharge funnel and with lateral openings 43, which can also take the form of a slit. The openings 43 are intended for the inflow of the amount of melt. The displacer piston 44, preferably in a cylindrical shape, is then arranged in the interior of the container containing the melt. When the adjustment drive 30 is actuated, it displaces the predetermined amount of melt very precisely by displacing the volume. This means that during the dosing process, the displacement motor of the adjustment drive remains switched on until the counter 33 has counted the control value corresponding to the amount of melt by rotating pulse counting via the initiator 34 and the cam disk 32 and the drive for the purpose of abruptly aborting the dosing to a predetermined return value toggles. This means that different amounts of melt can be set variably and programmatically, changes can be made at will and even corrections to the dosing accuracy can also be set during operation.

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 ausgelöst werden, wobei dann eine Tariereinrichtung erforderlich ist. Das vorgegebene Dosiergewicht wird abgegriffen durch den 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 zurückfährt. 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.This displacement can be triggered in different ways. It can be triggered once by the cam disk already described with the coupled counter; but it can also be triggered by a scale, in which case a buoyancy compensator is required. The specified dosing weight is tapped by the displacement motor, which remains switched on until the respective dosing quantity has flowed out. In this case, the motor is off the scale even switched off via a control signal. After the predetermined interruption of metering has elapsed, the motor is switched on again and a new, predetermined weight of the melt quantity can flow out. This process can be repeated until the set minimum weight value is reached and the displacer returns to the starting position. This electronic scale measurement is particularly advantageous when measurements of the quantity are to be carried out with extreme accuracy. The entire facility can detect incorrect measurements and correct them automatically.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der Steuerung der Intervalle der Schöpf- und Eintauchtiefe 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 gering wie möglich 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.A further advantageous possibility of controlling the intervals of the scooping and immersion depth is achieved, as shown in FIG. 3, in that an electrical voltage transmitter 50 is connected to the metering container 40 and is connected to a simple resistance measuring device 51. When immersing and filling the container, the electrical resistance also changes with the height of the immersion depth. A preselected measured value is entered into the resistance measuring device, which switches off the motor lifting drive when the predetermined value, which corresponds to a certain immersion depth, is reached and thus limits the immersion depth and thus the amount of melt flowing out. With this method of operation, optimal scooping positions are achieved and the bath movements are kept as low as possible, thereby avoiding the dreaded air pockets in the end products that lead to complaints. The otherwise usual contact rods required for bath level scanning can be omitted, since the control impulses of the motor drive are now determined by the size of the immersion depth. As a result, the position of the bath level when the crucible furnace is full or partially emptied is then meaningless.

Mit der Erfindung lassen sich feinstufige Regulierungen erreichen. Das ist jedoch nur möglich, wenn die Masse der Barallelogrammkonstruktion durch ein Gegengewicht so ausgeglichen ist, daß geringste Verstellkräfte praktisch massenfrei, d.h. mit einem Minimum an Überwindung der gegebenen Massenträgheit durchgeführt werden können. Das wird erfindungsgemäß erreicht durch das Gegengewicht 22. Dieses sorgt für geringsten Energieaufwand bei der Überwindung der Trägheit der Masse der Parallelogrammführung, weil die Dimensionierung des Gegengewichtes die Masse praktisch ausgleicht.Fine-scale regulations can be achieved with the invention. However, this is only possible if the mass of the barallelogram construction is balanced by a counterweight so that the smallest adjustment forces are practically free of mass, ie with a minimum of the given inertia can be overcome. This is achieved according to the invention by the counterweight 22. This ensures the lowest energy expenditure when overcoming the inertia of the mass of the parallelogram guide, because the dimensioning of the counterweight practically balances the mass.

Nicht erfaßt von Regelungsvorgängen sind bis hierher die Zwischenzustände zwischen den Endzuständen verfahrenstechnischer Art, die sich nicht in der Fixierung von Schaltpositionen der Endzustände erschöpfen.Up to this point, the intermediate states between the end states of a procedural type, which are not limited to the fixation of switching positions of the end states, are not covered by control processes.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, den Regelzwischenbereich zwischen den Schaltpositionen ebenfalls zu erfassen.The object of the invention is therefore to also detect the intermediate control range between the switching positions.

Man hat dabei davon auszugehen, daß jeder Bewegungsgeber bei gleichförmigen Bewegungen einen motorischen Antrieb voraussetzt, der nach dem Stand der Technik sich nach Dauer und Geschwindigkeit des Bewegungsablaufes richtet. So ist es in der Technik allgemein bekannt, maschinelle Bewegungen durch Einschalten oder Abschalten eines Motors beginnen oder enden zu lassen.It must be assumed that each motion sensor requires a motor drive for uniform movements, which according to the prior art depends on the duration and speed of the movement. Thus, it is well known in the art to start or stop machine movements by turning a motor on or off.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden solche Schaltvorgänge überwiegend durch Anfahren von mechanischen, vielfach aber auch berührungslosen Anfangs- und Endschaltern ausgelöst, die an den entsprechenden Schaltpunkten fest, gegebenenfalls veränderbar installiert sind. Dabei sind dann Veränderungen der Schaltstellungen nur möglich, wenn man den Impulsgeber ebenfalls öftlich verändert. Das erfordert einen Zeitaufwand, der sich auf den rationellen Ablauf von Betriebsvorgängen störend auswirkt. Deshalb ist vorstehend der Vorschlag gemacht worden, die Endpositionsschalter abzulösen durch ein System, bei dem Drehimpulse auf einen Empfänger übertragen werden, wobei diese Übertragung zentral und berührungslos erfolgt.According to the current state of the art, such switching operations are mainly triggered by starting mechanical, but in many cases also contactless, start and limit switches, which are permanently installed at the corresponding switching points and can be changed, if necessary. Changes in the switch positions are only possible if the pulse generator is also changed frequently. This requires a time that has a disruptive effect on the efficient running of operations. Therefore, the above proposal has been made to replace the end position switches by a system in which angular momentum is transmitted to a receiver, this transmission taking place centrally and without contact.

Die Erfindung löst diese zusätzliche Aufgabe dadurch, daß der Impulsgeber, beispielsweise eine Nockenscheibe, zu reaktionsschnellen Umschaltvorgängen auf unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten des zu regelnden Aggregates in der erfinderischen Formgestalt angewendet wird. Dabei kann der Impulsgeber sowohl als Scheibe mit Schaltnocken als auch als gelochte Scheibe, mit der weiteren Ausbildung des zweiten Wellenstumpfes als Keilbüchse oder als Scheibe mit gelochtem Außenzylinder, äusgebildet sein. Schwerpunkt der Erfindung sind dabei alle Vorgänge, die sich zwischen dem Anfahrvorgang und dem Abschlußvorgang abspielen, wobei insbesondere unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen diesen beiden Systemstufen erfaßt werden. Dabei werden durch die vorgeschlagenen Lösungen die unterschiedlichen Positionsstellungen eines zu bedienenden Gerätes zwischen Einschalt- und Ausschaltpunkten gelöst.The invention solves this additional problem in that the pulse generator, for example a cam disc, is used for fast-changing switching operations to different working speeds of the unit to be controlled in the inventive design. The pulse generator can be embodied both as a disk with switching cams and as a perforated disk, with the further design of the second stub shaft as a wedge bushing or as a disk with a perforated outer cylinder. The focus of the invention is on all processes that take place between the starting process and the final process, in particular different speeds between these two system levels being detected. The proposed solutions solve the different positions of a device to be operated between switch-on and switch-off points.

Die praktische Funktion der Erfindung geht, wie die Figur 4 zeigt, von dem Elektromotor mit einem zweiten Wellenende 31 aus. An diesem Wellenende befindet sich der Impulsgeber 32 mit den aufgesetzten Schaltnocken 35. Der Motorimpuls kann beispielsweise 1500 U^-1 bzw. 25 U/s betragen. Dieser Impuls wird von der Impulsgeberscheibe (Nockenscheibe 32) her berührungslos auf den Initiator 34 aufgenommen, dem ein elektronisches Zählwerk 33 zugeordnet ist. Diesem Zählwerk ist die gewünschte Schalteinstellung, also ein bestimmter Zählwert vorgegeben. Bei Erreichen des eingestellten Wertes wird der Antrieb über ein Steuersignal abgeschaltet, um den Bewegungsablauf zu unterbrechen. Diese Grundregelungsform kann nunmehr auch für das Regeln unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeiten angewendet werden. Die Folge eines solchen Signales ist ein Umschalten vom Verfahrensbetrieb "langsam" zum Verfahrensbetrieb "schnell" oder aber umgekehrt, bei entsprechend eingestellten Zähl- oder Regelwerten.4, the practical function of the invention is based on the electric motor with a second shaft end 31. The pulse generator is located at this end of the shaft 32 with the attached switching cam 35. The motor pulse may, for example 1500 rpm and 25 ^-1 U / s. This pulse is picked up by the pulse generator disk (cam disk 32) without contact on the initiator 34, to which an electronic counter 33 is assigned. The desired switching setting, that is to say a specific count value, is predetermined for this counter. When the set value is reached, the drive is switched off via a control signal to interrupt the movement. This form of basic regulation can now also be used to regulate different speeds of movement. The result of such a signal is a switchover from process operation "slow" to process operation "fast" or vice versa, with correspondingly set counter or control values.

Das ändert sich im Grundsatz nicht bei Elektromotoren mit höheren Polpaarzahlen und entsprechend kleineren Ankerdrehzahlen. Ebenso erfolgt keine Änderung bei den Motorausführungen, die polumschaltbar ausgerüstet sind. In einem solchen Fall genügt es, den Impulsgeber 32, beispielsweise mit Schaltnocken 35 ausgerüstet, diese mit der Nockenzahl anzupassen. Diese Anpassung genügt zu einer Erhöhung der Genauigkeit.In principle, this does not change for electric motors with higher numbers of pole pairs and correspondingly lower armature speeds. Likewise, there is no change in the motor designs that are equipped with pole-changing equipment. In such a case, it is sufficient to adapt the pulse generator 32, for example equipped with switching cams 35, with the number of cams. This adjustment is sufficient to increase the accuracy.

Praktisch ist durch die Lösungsvorschläge der Figuren 4 bis 7 der Genauigkeit im Regelbetrieb keine Grenze gesetzt, da die Impulsempfänger (Initiator 34) in winzigen Bruchteilen einer Sekunde ansprechen. Auch ist eine gängige Zähleinrichtung 33 so ausgelegt, daß bereits eine Impulsspanne von 50 Hz bis 5000 Hz ausreicht, um Steuerimpulse auszulösen.In practice, the solutions proposed in FIGS. 4 to 7 set no limits to the accuracy in normal operation, since the pulse receivers (initiator 34) respond in tiny fractions of a second. A common counting device 33 is also designed so that a pulse range of 50 Hz to 5000 Hz is sufficient to trigger control pulses.

Weitere Beispiele für das Ausgestalten des Impulsgebers zeigen die Figuren 6. und 7, und die Figur 5 stellt eine Impulssscheibe mit Ausnehmungen 37, die Figur 7 kreisförmige Aufbauten in Form eines Zylinders 38 mit Bohrungen 39 dar, während in der Fig. 6 eine Keilbuchse dargestellt ist, die am zweiten Wellenende 31 angeordnet ist und eine Befestigung durch eine lösbare Schraubenverbindung hat.FIGS. 6 and 7 show further examples of the configuration of the pulse generator, and FIG. 5 shows a pulse disk with recesses 37, and FIG. 7 shows circular structures in the form of a cylinder 38 with bores 39, while a wedge bushing is shown in FIG. 6 which is arranged on the second shaft end 31 and has an attachment by a releasable screw connection.

Die Fig. 8 zeigt zwei Initiatoren 34, die mit Abstand voneinander außerhalb des Umfanges der Impulsscheibe 32 angeordnet sind. Diese Initiatoren dienen der Erkennung und Steuerung des Rechts- und Linkslaufes dadurch, daß beim Rundlauf des Impulsgebers Impulse beider Initiatoren aufgenommen und nacheinander gewertet werden.FIG. 8 shows two initiators 34, which are arranged at a distance from one another outside the circumference of the pulse disk 32. These initiators are used to detect and control the clockwise and counterclockwise rotation by picking up pulses from both initiators during rotation of the initiator and evaluating them one after the other.

Das Frequenzdiagramm der Fig. 9 zeigt die Phasenverschiebung durch die Initiatoren und das Ansprechzeitintervall (Phasenversatz-r)The frequency diagram of FIG. 9 shows the phase shift by the initiators and the response time interval (phase shift-r)

Es lassen sich mit Hilfe der Lösungsvorschläge der Erfindung Schaltvorgänge mit äußerster Genauigkeit in Bruchteilen von Sekunden herbeiführen. Dabei wird die Steuerung von Bewegungsabläufen praktisch beliebig erfaßt. So kann diese Einrichtung generell Verwendung finden bei Arbeitsweisen, die durch die allgemeine Bezeichnung Roboter von der Technik bezeichnet werden. Es ist beispielsweise möglich, einen Roboter-Schweiß-Automaten nunmehr so zu steuern, daß eine Impulsschweißfolge, die auch örtlich mit Distanz voneinander angeordnete Schweißpunkte erfaßt, mit besonderer Exaktheit zu steuern.With the help of the proposed solutions of the invention, switching operations can be brought about with extreme accuracy in fractions of a second. The control of motion sequences is recorded practically arbitrarily. This means that this facility can be used in general for working methods created by general term robots are referred to by technology. For example, it is now possible to control a robotic welding machine in such a way that a pulse welding sequence, which also detects welding points that are spatially arranged at a distance from one another, can be controlled with particular precision.

Zusammengefaßt können mit dieser Einrichtung Endpositionen, mit Motorstillstand beginnend und endend, exakt erfaßt werden. Erfaßt werden aber auch alle Bewegungsabläufe, seien sie zeitlich und/oder örtlich, die zwischen diesen Endpositionen denkbar sind. Die Vorgaben zur Steuerung der Einrichtung erfolgen dabei durch eine übliche Tastatur, die in einem Schaltkasten oder Schaltschrank untergebracht ist.In summary, with this device end positions, starting and ending with the engine stopped, can be recorded exactly. However, all movement sequences, whether temporal and / or local, that are conceivable between these end positions are also recorded. The specifications for controlling the device are made using a conventional keyboard, which is housed in a switch box or control cabinet.

Reference number index

10 scoops
20 swivel device
21 parallelogram guidance
22 counterweight
23 Part of the dosage container close to 20
30 adjustment drive
31 Furthermore shaft end
32 cam disk (pulse generator disk)
33 counter
34 initiator
35 switching cams
36 holes
37 recesses
38 cylinders with bores
39 holes in 38
40 dosing vessel
41 force transducers
42 interior heating of 40
43 openings in 40
44 displacement piston 44 in 40
45 scales
50 voltage sensors
51 resistance measuring device
60 emptying device
61 emptying pen
70 crucible furnace
80 melt level

Claims

1. scoop dosing for finely metered scooping and dosing variably adjustable melting amounts of metallic melts by means of angular momentum counting or electric stomach, consisting of dosing vessel, discharge funnel, displacer body and adjustment drive with parallelogram guide, characterized in that parallelogram links arranged outside of the dosing vessel and extended beyond the pivot point, outside the parallelogram linkage a balancing weight (22) is arranged and a cam disk (32) with initiator (34) is associated with the adjustment drive (30). (Fig. 1 to 3)

2. scoop according to claim 1, characterized in that the adjustment drive (30) via a second shaft end (31) drives the pulse cam (32) with parallel to the central cam pin (35) and the initiator (34) a counter (33 ) is subordinate. (Figs. 1 and 2)

3. scoop according to claims 1 and 2, characterized in that the metering vessel (40) has a voltage transmitter (50) with resistance measuring device (51) or counter (33), which in turn provides control pulses for the immersion depth of the metering vessel (40) in the melt , assigned. (Fig. 3)

4. scoop according to claims 1 to 3, characterized in that the metering vessel (40) is connected to a registering force transducer (41), which is followed by a scale (45). (Fig. 3)

5. scoop according to claims 1 to 4, characterized in that the metering vessel is designed as a cylinder, in whose cylinder walls filling openings (43) are arranged. (Fig. 3)

6. scoop according to claims 1 to 5, characterized in that the metering vessel (40) is provided with a heater (42). (Fig.3)

7. scoop according to claims 1 to 6, characterized in that the dosing vessel (40) on the portion near the dosing vessel (23) of the parallelogram guide (21) rotatably and once by means of a wedge or emptying pen. (61) is rotatably detachably attached. (Figs. 1 and 3)

8. scoop according to claims 1 to 7, characterized in that the pulse generator (32) is used for responsive switching operations to different working speeds, as well as temporally and locally different position fixations.

.9. Scoop dosing device according to claims 1 to 8, characterized in that the pulse generator (32) is designed as a disc with switching cams.

10. scoop according to claims 1 to 8, characterized in that the pulse generator (32) is designed as a perforated disc.

11. scoop according to claims 1 to 10, characterized in that the second stub shaft is designed as a wedge bush.

12. scoop according to claims 1 to 11, characterized in that the pulse generator is designed as a disc with a perforated outer cylinder.

13. scoop according to claims 1 to 12, characterized in that two initiators (34) are arranged at a distance from the disc circumference, spatially separated from each other.