EP0157377A2 - Method of and installation for producing free by chosen melt amounts of metallic melts - Google Patents

Method of and installation for producing free by chosen melt amounts of metallic melts Download PDF

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EP0157377A2
EP0157377A2 EP85103779A EP85103779A EP0157377A2 EP 0157377 A2 EP0157377 A2 EP 0157377A2 EP 85103779 A EP85103779 A EP 85103779A EP 85103779 A EP85103779 A EP 85103779A EP 0157377 A2 EP0157377 A2 EP 0157377A2
Authority
EP
European Patent Office
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scoop
control
regulated
pouring
mover
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85103779A
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German (de)
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EP0157377A3 (en
Inventor
Clemens-A. Dipl.-Ing. Verbeek
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VERBEEK CLEMENS A
Original Assignee
VERBEEK CLEMENS A
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Publication date
Application filed by VERBEEK CLEMENS A filed Critical VERBEEK CLEMENS A
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B22D39/02—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume
    • B22D39/026—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume using a ladler

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing freely selected amounts of melt from metallic melts with or without separate probe by means of a motorized or hydraulically moved scoop, which can be regulated in its height and / or angular position by automatically switching its mover on or off.
  • the object of the invention is to make the disadvantages described above no longer occur and to allow a free production of freely selected amounts of melt from metallic melts.
  • the aim is to be completely free because it is then no longer necessary to return to the melting furnace with a residual amount that has since cooled.
  • the present invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, which allows a much more exact filling of the molds and also allows pouring different amounts of weight in portions in a casting process.
  • this object is achieved in that the various movement sequences of the scoop are controlled by defined control specifications, which in turn are stored in programmable electronic controls.
  • programmable electronic controls in methods and devices of the type concerned has the essential advantage of increased flexibility, since the casting quantities can be freely selected and - e.g. in a microprocessor - can be stored.
  • the absorption and casting process itself can be controlled and carried out much faster and more precisely, which ultimately leads to an improvement in the cast product.
  • the invention solves this problem largely in that the scoop, for example in the form of a scoop, starting from the horizontal starting position up to 180 °, possibly also beyond, if the casting behavior requires it, is rotatable and the angle of rotation can be finely or continuously adjusted by a motor - And switching off a rotary mover is controllable, the rotary mover outputs control signals from a second shaft end or a corresponding gear shaft of the drive motor, by means of electronic pulses, which are compared with the respective control specifications of the electronic control.
  • the direct motor control is given to the mechanics by a control specification, which can also be changed during the foundry operation.
  • the height and / or angular position of the scoop according to the invention when immersed and also during the casting process allows very precise quantity specifications.
  • downstream electronic pulse transmitters can be used as transmitters of the position data for the positioning control of the scoop.
  • Encoders of this type can be rotary pulse encoders that work without contact, incremental encoders that belong to the state of the art as an electrical complete module with integrated right-hand and left-hand rotation detection, absolute value transmitters, which are also called angle encoders, which, in addition to their own right-left rotation detection, do not have a zero position detection, or be electronic timers.
  • the control devices shown in FIGS. 1 to 3 include the mover 20, which is designed as a motor, on the second shaft end 21 of which an electronic pulse generator 22 is arranged.
  • the encoder feeds its control signals to the programmable logic controller 50, which contains the programming field 23 as a control value predictor with a keyboard 24.
  • the control of the mover 20 takes place by means of electronic control specifications which, in turn, can be freely specified and which are stored in the electronic control 50 and which, in addition to the scooping process, also regulate the casting process.
  • the electrically conductive scoop 10, 11 itself is used as a touch sensor, while in a special embodiment according to FIG. 3 separate bath scanners are also possible.
  • the individual movement specifications are freely programmable and independent of local initiators.
  • the ladle moves into its pouring position, in which the casting takes place - be it once (FIGS. 2 and 3) or in portions (FIG. 1).
  • heave motion and D are osier- motion regulated by the mover 20 by link rods 30, 31.
  • the encoder 22 be it an angular momentum, incremental or absolute encoder - possibly an electronic time control - derives its control impulses from a second shaft end 21 of the motor drive by means of pulses which, when a certain control default value is reached from the electronic control, the scooping process and the Limit immersion depth.
  • the drive motor or the drive unit can be designed to be speed-controllable and, in a further special embodiment, can also be designed to be electronically controllable in order to achieve motor control that is independent of electronic pulse transmitters.
  • the electrically conductive scoop 10 according to the invention can be connected to a voltage transmitter.
  • a voltage transmitter For example, when the vessel is immersed in the melt, there is a contact closure, and only after this contact closure are the counters and the position input devices put into operation in order to switch off the motor drive when the regulation specification from the regulation generator 23 is reached. Fractions of seconds are sufficient for this, so that very precise and freely changeable scooping and pouring positions can be achieved with this procedure.
  • the keyboard 24 is assigned to the rule generator 23 and is used to enter the rule specification.
  • microprocessors can also be used in accordance with the program to regulate the scoop depth and the dosing process, whereby the start of the control process during the immersion process can be triggered by closing the contact and the motor drive is switched off when a predetermined time value is reached.
  • the procedure is such that the control values are tapped and find egelvor complex reflected in the R, wherein the optionally desired variables of different values are added to the control values from the keyboard.
  • the rule inputs irrespective of whether they originate from the counting specifications or come from the higher-level manual specifications, are recorded, for example, by microprocessors, evaluated and transmitted to the mechanics as a mandatory rule input.
  • the scooping and pouring angle 0 (can be seen from FIGS.
  • a dip vessel 40 is shown, the filling of which takes place by immersion in the melt via a filling and discharge opening and in which the pouring is regulated by the immersion of a displacer 13 in the scooped amount.
  • the movable scoop 40 to be lowered acts like a scoop 11.
  • the invention changes the casting operation, which is rigid according to the prior art.
  • the fact that the adjustment work is no longer necessary, in line with the wear on the contact rods, means that the interruption of the casting operation that is otherwise always to be used for this work becomes obsolete.
  • the foundry gets an unprecedented opportunity Flexibility and continuity. This saving can be used in one shift with about 10%.
  • a simple time-movement bath level position or immersion position diagram shows how a scooping process can take place.
  • the strong solid line to A / B shows the process of immersion in the bath from reaching the bath level to an arbitrarily adjustable diving position.
  • the dashed line shows the process from the beginning to any casting position (e.g. bath level, Tstn - depth position, depth).
  • FIG. 10 illustrates the variability in different metering processes of the method according to the invention.
  • the diagram shows the position of the ladle during the pouring process on the section A / B and its abrupt interruption B / B 'by means of an abrupt change in the angular position of the bucket, its change in position in a new pouring position C, the subsequent pouring process C / D and the abrupt one Abort using the angular position D / D '.
  • the residual freedom that is so essential in foundry operations in order to avoid malfunctions and disadvantages due to low-temperature residual quantities and their return to the bath is safely achieved here.

Abstract

The method and the device, which may or may not have a separate feeler and is illustrated by way of example in Fig. 1, starts from a moved, motor-driven ladling vessel (10, 11, 40, 13), both the ladling process and the dosing process being effected in fine steps or without steps by the mover (20). The vertical and/or angular position of the dosing vessel (10, 11, 40, 13) are controlled by electronic control stipulations which, for their part, are stored in stored-program electronic controls (50) and which furthermore also permit the portion-wise pouring out of different quantities by weight in one pouring operation. The ladling vessel is assigned mover mechanisms (20, 22, 50) which on the one hand control the ladling position and/or on the other hand control its pouring angle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen frei gewählter Schmelzmengen aus metallischen Schmelzen mit oder ohne separate Tastfühler mittels eines motorisch oder hydraulisch bewegten Schöpfgefäßes, das durch automatisches Ein- oder Abschalten seines Bewegers in seiner Höhen- und/oder Winkellage regelbar ist.The invention relates to a method and a device for producing freely selected amounts of melt from metallic melts with or without separate probe by means of a motorized or hydraulically moved scoop, which can be regulated in its height and / or angular position by automatically switching its mover on or off.

Motorisch angetriebene Schöpfgefäße werden praktisch in jeder Gießerei angewendet.Motorized scoops are used in practically every foundry.

Bei Verfahren und Einrichtungen dieser Art besteht das Problem der exakten Befüllung von Gießformen mit Hilfe eines Schöpfgefäßes, da die Qualität des gegossenen Produktes wesentlich von der Genauigkeit abhängt, mit der die Gießform gefüllt wird.With methods and devices of this type, there is the problem of the exact filling of casting molds with the aid of a scoop, since the quality of the cast product essentially depends on the accuracy with which the casting mold is filled.

Man hat davon auszugehen, daß beim Schöpf Vorgang aus flüssigen Metallschmelzen vor allem die Regelung der Eintauchtiefe der Schöpfgefäße in die Schmelze die einzige Methodik ist, um die Schöpfmenge, die aufgenommen werden soll, zu regeln. Man benutzt bisher hierzu Einrichtungen in Form von Tastfühlern, die vorab den Badspiegel abtasten. Von diesem abgetasteten Wert ausgehend läßt man das Schöpfgefäß so weit eintauchen, daß die Aufnahme der flüssigen Schmelzmenge des zu erwartenden Verbrauches für die Formen oder die Kokillen gerade ausreicht, um möglichst restfrei die Schmelzmengen zu steuern. Praktisch läuft dies auf die Regelung der Schöpftiefe nach einer Ungefähr-Schätzung hinaus. Der sich anschließende Befüllungsvorgang der Gießformen ist ebenso ungenau.It has to be assumed that in the scooping process from liquid metal melts, the regulation of the immersion depth of the scooping vessels in the melt is the only method to regulate the scooping amount to be absorbed. So far, devices in the form of touch sensors have been used for this purpose, which scan the bathroom mirror in advance. Starting from this sampled value, the scoop is immersed so far that the absorption of the liquid amount of melt of the expected consumption for the molds or the molds is just sufficient to control the amount of melt as completely as possible. In practice, this amounts to regulating the depth of the scoop according to an approximate estimate. The subsequent filling process of the molds is also inaccurate.

Es ist Erfahrung, daß bestimmte metallische Schmelzen sich äußerst aggressiv verhalten und die Tastfühler für das Auslösen des Tastimpulses so beanspruchen, daß ein hoher Verschleiß an diesen auftritt.Experience has shown that certain metallic melts behave extremely aggressively and use the touch sensors to trigger the touch pulse in such a way that they are subject to high wear.

Darüber hinaus ist das montagemäßige Ausrichten der Tastfühler umständlich und zeitraubend. Es entstehen Wartungszeiten und Wartungskosten, die den laufenden Betrieb belasten, zumal die Tastfühler im praktischen Betrieb mehrfach korrigiert oder ausgewechselt werden müssen.In addition, the alignment of the tactile sensors is cumbersome and time-consuming. There are maintenance times and maintenance costs that burden the ongoing operation, especially since the tactile sensors have to be corrected or replaced several times in practical operation.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend geschilderten Nachteile nicht mehr auftreten zu lassen und ein restfreies Herstellen frei gewählter Schmelzmengen aus metallischen Schmelzen zu ermöglichen. Die Restfreiheit wird angestrebt, weil es dann nicht mehr erforderlich ist, mit einer inzwischen abgekühlten Restmenge in den Schmelzofen zurückzufahren.The object of the invention is to make the disadvantages described above no longer occur and to allow a free production of freely selected amounts of melt from metallic melts. The aim is to be completely free because it is then no longer necessary to return to the melting furnace with a residual amount that has since cooled.

Mit den Restmengen im Schöpfgefäß ergibt sich nämlich ein Problem, das darin besteht, daß bei den üblicherweise auftretenden Restmengen im normalen Schöpf Vorgang die inzwischen abgekühlte Restmenge im unteren Teil des Schöpflöffels verbleibt. Das führt zu einer Mischtemperatur mit der neu aufgefüllten Schöpfmenge. Bei empfindlichen Schmelzen können auf diese Weise Fehler im metallischen Gefüge des Gußstückes entstehen.A problem arises with the residual amounts in the scoop, which consists in the fact that, with the usual residual amounts in the normal scooping process, the meanwhile cooled residual amount remains in the lower part of the scoop. This leads to a mixing temperature with the newly replenished scoop quantity. In the case of sensitive melts, defects in the metallic structure of the casting can occur in this way.

Während man bei den bisherigen Schöpf- und Gießverfahren üblicherweise so arbeiten muß, ist dies bei der Erfindung nicht mehr zwingend notwendig. Im Rahmen der erfindungsgemäßen universellen Bewegungsfähigkeit des Schöpfgefäßes ist es lediglich erforderlich, den Absenkvorgang in die Vorratsmenge z.B. zweimal zu wiederholen oder aber vor dem ersten Absenken einen Ausgießvorgang für die Restmenge vorzuschalten. Dann ist sichergestellt, daß die nunmehr aufgenommene Gießmenge eine einheitliche Temperatur aufweist. Diese Schritte können nach der Erfindung in einfacher Weise vorprogrammiert werden, so daß das Gefüge des Gußstückes durch das Restmengenproblem nicht mehr beeinträchtigt wird.While you usually have to work like this in the previous scooping and casting processes, this is no longer absolutely necessary in the invention. Within the scope of the universal movement capability of the scoop according to the invention, it is only necessary to lower the lowering process into the supply quantity, e.g. Repeat twice or, before the first lowering, add a pouring process for the remaining amount. Then it is ensured that the now poured quantity has a uniform temperature. According to the invention, these steps can be preprogrammed in a simple manner, so that the structure of the casting is no longer impaired by the residual quantity problem.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine wesentlich exaktere Befüllung der Gießformen zuläßt sowie darüber hinaus das portionsweise Abgießen verschiedener Gewichtsmengen in einem Gießvorgang erlaubt.The present invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, which allows a much more exact filling of the molds and also allows pouring different amounts of weight in portions in a casting process.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die verschiedenen Bewegungsabläufe des Schöpfgefäßes von definierten Regelvorgaben gesteuert werden, die ihrerseits in speicherprogrammierbaren elektronischen Steuerungen gespeichert sind. Der Einsatz von speicherprogrammierbaren elektronischen Steuerungen bei Verfahren und Einrichtungen der betroffenen Art hat zum einen den wesentlichen Vorteil einer erhöhten Flexibilität, da die Gießmengen frei vorwählbar und - z.B. in einem Mikroprozessor - speicherbar sind. Zum anderen kann auch der Aufnahme- und Gießvorgang selbst wesentlich schneller und exakter gesteuert und durchgeführt werden, was letztlich zu einer Verbesserung des gegossenen Produktes führt.According to the invention, this object is achieved in that the various movement sequences of the scoop are controlled by defined control specifications, which in turn are stored in programmable electronic controls. The use of programmable electronic controls in methods and devices of the type concerned has the essential advantage of increased flexibility, since the casting quantities can be freely selected and - e.g. in a microprocessor - can be stored. On the other hand, the absorption and casting process itself can be controlled and carried out much faster and more precisely, which ultimately leads to an improvement in the cast product.

Während man bei den bisherigen Schöpf- und Gießverfahren üblicherweise mit Badabtastern arbeiten muß, ist dies bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht mehr zwingend notwendig, da das elektrisch leitfähige Schöpfgefäß selbst als Tastfühler verwendet wird, um mit Berühren der Badoberfläche einen Regelkreis zu schließen, der für die freie Eintauchregelvorgabe maßgebend ist.While in the previous scooping and pouring methods one usually has to work with bath scanners, this is no longer absolutely necessary in the embodiment according to the invention, since the electrically conductive scoop is itself used as a touch probe in order to close a control loop by touching the bath surface, which free immersion rule specification is decisive.

Die Erfindung löst diese Aufgabe weithin dadurch, daß das Schöpfgefäß, beispielsweise in Gestalt eines Schöpflöffels, ausgehend von der horizontalen Anfangsstellung bis zu 180°, gegebenenfalls auch darüber hinaus, falls das Gießverhalten dies erfordert, drehbar ist und der Drehwinkel feinstufig oder stufenlos durch motorisches Ein- und Abschalten eines Drehbewegers regelbar ist, wobei der Drehbeweger von einem zweiten Wellenende oder einer entsprechenden Getriebewelle des Antriebsmotors Regelsignale, mittels elektronischer Impulse, ausgibt, die mit den jeweiligen Regelvorgaben der elektronischen Steuerung verglichen werden.The invention solves this problem largely in that the scoop, for example in the form of a scoop, starting from the horizontal starting position up to 180 °, possibly also beyond, if the casting behavior requires it, is rotatable and the angle of rotation can be finely or continuously adjusted by a motor - And switching off a rotary mover is controllable, the rotary mover outputs control signals from a second shaft end or a corresponding gear shaft of the drive motor, by means of electronic pulses, which are compared with the respective control specifications of the electronic control.

Bei der Lösung wird die direkte Motorsteuerung durch eine Regelvorgabe, die auch während des Gießereibetriebes beliebig verändert werden kann, der Mechanik vorgegeben. Die erfindungsgemäße Höhen- und/ oder Winkelstellung des Schöpfgefäßes beim Eintauchen und auch beim Gießvorgang erlaubt sehr exakte Mengenvorgaben.In the solution, the direct motor control is given to the mechanics by a control specification, which can also be changed during the foundry operation. The height and / or angular position of the scoop according to the invention when immersed and also during the casting process allows very precise quantity specifications.

Um die inkrementale oder absolute Wertgebung vorzunehmen, können nachgeschaltete elektronische Impulsvermittler als Geber der Positionsdaten für die Positioniersteuerung des Schöpfgefäßes verwendet werden.In order to carry out the incremental or absolute valuation, downstream electronic pulse transmitters can be used as transmitters of the position data for the positioning control of the scoop.

Derartige Geber können Drehimpulsgeber, die berührungslos arbeiten, inkrementale Geber, die als elektrischer Komplettbaustein mit integrierter Rechts- und Linkslauferkennung dem Stand der Technik angehören, absolute Wertgeber, die auch Winkelkordierer genannt werden, die neben einer eigenen Rechts-Linkslauferkennung nicht über eine Nullagepositionserkennung verfügen, oder auch elektronische Zeitschaltuhren sein.Encoders of this type can be rotary pulse encoders that work without contact, incremental encoders that belong to the state of the art as an electrical complete module with integrated right-hand and left-hand rotation detection, absolute value transmitters, which are also called angle encoders, which, in addition to their own right-left rotation detection, do not have a zero position detection, or be electronic timers.

Die Figuren stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

  • Fig. 1 Steuerungseinrichtungen mit jeweils einem Schöpfgefäß, jebis 3 weils dargestellt in Schöpf- und in Gießposition,
  • Fig. 4 eine Steuerungseinrichtung mit einem Schöpfgefäß in Gießposition,
  • Fig. 5 eine Metallschmelze mit Gefäß in Schöpfposition,
  • Fig. 6 einen Schöpflöffel in Gießposition mit Beweger, Geber und Regelvorgeber,
  • Fig. 7 eine Metallschmelze mit einem Tauchverdrängerkörper,
  • Fig. 8 Einzeldarstellung Verdrängerkörper mit motorischem Antrieb für Feindosierung,
  • Fig. 9 Zeit-Bewegungsdiagramm für den Eintauchvorgang des Schöpfgefäßes in die Schmelze,
  • Fig. 10 Zeit-Bewegungsdiagramm für den Gießvorgang an zwei unterschiedlichen Stellen bei portionsweiser Mengenzuteilung.
The figures represent exemplary embodiments of the invention.
  • 1 control devices, each with a scoop, shown 3 times in scooping and in the pouring position,
  • 4 shows a control device with a scoop in the pouring position,
  • 5 shows a molten metal with a vessel in the scooping position,
  • 6 shows a ladle in the casting position with a mover, transmitter and control device,
  • 7 shows a molten metal with an immersion displacement body,
  • 8 individual representation of displacer with motor drive for fine metering,
  • 9 time-motion diagram for the immersion process of the scoop in the melt,
  • Fig. 10 time-motion diagram for the casting process at two different points with portioned quantity allocation.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Steuerungseinrichtungen umfassen den Beweger 20, der als Motor ausgebildet ist, an dessen zweites Wellenende 21 ein elektronischer Impulsgeber 22 angeordnet ist. Der Geber leitet seine Regelsignale der speicherprogrammierbaren Steuerung 50 zu, die das Programmierfeld 23 als Regelwertvorgeber mit Tastatur 24 enthält. Die Steuerung des Bewegers 20 erfolgt mittels elektronischer Regelvorgaben, die, frei vorgebbar, ihrerseits in der elektronischen Steuerung 50 gespeichert sind und die neben dem Schöpfvorgang auch den Gießvorgang regeln.The control devices shown in FIGS. 1 to 3 include the mover 20, which is designed as a motor, on the second shaft end 21 of which an electronic pulse generator 22 is arranged. The encoder feeds its control signals to the programmable logic controller 50, which contains the programming field 23 as a control value predictor with a keyboard 24. The control of the mover 20 takes place by means of electronic control specifications which, in turn, can be freely specified and which are stored in the electronic control 50 and which, in addition to the scooping process, also regulate the casting process.

Bei der Ausführung der Erfindung nach den Fig. 1 und 2 wird das elektrisch leitfähige Schöpfgefäß 10, 11 selbst als Tastfühler verwendet, während in einer besonderen Ausgestaltung nach Fig. 3 auch separate Badabtaster möglich sind.In the embodiment of the invention according to FIGS. 1 and 2, the electrically conductive scoop 10, 11 itself is used as a touch sensor, while in a special embodiment according to FIG. 3 separate bath scanners are also possible.

Erfindungsgemäß sind die Einzelbewegungsvorgaben frei programmierbar und unabhängig von örtlichen Initiatoren.According to the invention, the individual movement specifications are freely programmable and independent of local initiators.

In der strichpunktiert dargestellten Verfahrensebene 15 bewegt sich der Schöpflöffel in seine Gießstellung, in der das Gießen - sei es einmalig (Figur 2 und 3) oder portionsweise (Figur 1) - erfolgt.In the process level 15 shown in dash-dotted lines, the ladle moves into its pouring position, in which the casting takes place - be it once (FIGS. 2 and 3) or in portions (FIG. 1).

Bei der Darstellung der Arbeitsweise der Erfindung, mittels eines Schöpflöffels 11 nach Fig. 4 bis 7, werden Tauchbewegung und Dosier- bewegung vom Beweger 20 aus durch Gelenkstangen 30, 31 geregelt. Der Geber 22, sei es ein Drehimpuls-, Inkremental- oder Absolutgeber - gegebenenfalls eine elektronische Zeitsteuerung -, leitet seine Regelimpulse von einem zweiten Wellenende 21 des Motorantriebes her, mittels Impulsen, die beim Erreichen eines bestimmten Regelvorgabewertes aus der elektronischen Steuerung den Schöpfvorgang und die Eintauchtiefe begrenzen. Der Antriebsmotor bzw. das Antriebsaggregat können drehzahlregelbar ausgeführt und in einer weiteren besonderen Ausgestaltung auch elektronisch regelbar ausgebildet sein, um damit eine von elektronischen Impulsübertragern unabhängige Motorsteuerung zu erreichen.In the illustration of the operation of the invention, by means of a ladle 11 according to Fig. 4 to 7, heave motion and D are osier- motion regulated by the mover 20 by link rods 30, 31. The encoder 22, be it an angular momentum, incremental or absolute encoder - possibly an electronic time control - derives its control impulses from a second shaft end 21 of the motor drive by means of pulses which, when a certain control default value is reached from the electronic control, the scooping process and the Limit immersion depth. The drive motor or the drive unit can be designed to be speed-controllable and, in a further special embodiment, can also be designed to be electronically controllable in order to achieve motor control that is independent of electronic pulse transmitters.

Dabei kann das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schöpfgefäß 10 an einem Spannungsgeber angeschlossen sein. Beispielsweise ergibt sich beim Eintauchen des Gefäßes in die Schmelze ein Kontaktschluß, und erst nach diesem Kontaktschluß werden die Zähler und die Positionseingabegerätschaften in Betrieb gesetzt, um beim Erreichen der Regelvorgabe aus dem Regelvorgeber 23 den Motorantrieb abzuschalten. Hierzu reichen Bruchteile von Sekunden aus, so daß sich mit dieser Verfahrensweise sehr genaue und beliebig veränderbare Schöpf- und Gießstellungen erzielen lassen. Dem Regelvorgeber 23 ist die Tastatur 24 zugeordnet, die zur Eingabe der Regelvorgabe dient.The electrically conductive scoop 10 according to the invention can be connected to a voltage transmitter. For example, when the vessel is immersed in the melt, there is a contact closure, and only after this contact closure are the counters and the position input devices put into operation in order to switch off the motor drive when the regulation specification from the regulation generator 23 is reached. Fractions of seconds are sufficient for this, so that very precise and freely changeable scooping and pouring positions can be achieved with this procedure. The keyboard 24 is assigned to the rule generator 23 and is used to enter the rule specification.

Die sonst üblichen betriebsempfindlichen und verschleißintensiven Kontaktstäbe können entfallen. Werden diese jedoch, und sei es nur für eine Übergangszeit, angewendet, so vermindern sich aufwendige Justier- und Montagekosten erheblich und damit auch die Betriebskosten. Nunmehr ist auch die jeweilige Höhenlage des Bad- spiegels selbst, ob ganz gefüllt oder teilweise gefüllt, nach der Arbeitsweise der Erfindung ohne Bedeutung.The otherwise usual operationally sensitive and wear-intensive contact rods can be omitted. However, if these are used, even if only for a transitional period, complex adjustment and assembly costs are reduced considerably, and with it the operating costs. The respective height of the bathroom mirror itself, whether completely or partially filled, is now also irrelevant to the way the invention works.

Es lassen sich nach dem heute erreichten Stand der Technik für die Regelung auch Mikroprozessoren programmkonform zur Regelung der Schöpftiefe und des Dosiervorgangs verwenden, wobei der Start des Regelvorgangs beim Eintauchvorgang durch Kontaktschluß ausgelöst werden kann und das Abschalten des Motorantriebes bei Erreichen eines vorgegebenen Zeitwertes erfolgt.According to the state of the art that has been achieved today, microprocessors can also be used in accordance with the program to regulate the scoop depth and the dosing process, whereby the start of the control process during the immersion process can be triggered by closing the contact and the motor drive is switched off when a predetermined time value is reached.

Gemeinsam der Methodik nach den Fig. 1 und 2 ist die Erkenntnis, daß sich mit der Eintauchtiefe die elektrischen Größen, nämlich Spannung und Widerstand, verändern. Die Begrenzung des Regelwertes für die Tauchtiefe kann, dann ausgehend von diesen Veränderungsgrößen, dadurch erreicht werden, daß man einem elektrischen Meßgerät einen Meßwert vorgibt, der einer bestimmten Tauchtiefe entspricht. Ist diese Tauchtiefe und damit eine bestimmte Spannungsänderung oder ein vorbestimmter Widerstand erreicht, erfolgt das Abschalten des Bewegers 20. Diese Verfahrensweise bedingt allerdings eine sorfältige Beachtung von Temperaturschwankungen oder der Leitfähigkeit im Schaltkreis, unter Beachtung auch der Umgebungstemperatur.Common to the methodology according to FIGS. 1 and 2 is the knowledge that the electrical quantities, namely voltage and resistance, change with the immersion depth. The limitation of the control value for the Diving depth can then be achieved on the basis of these change variables by specifying an electrical measuring device with a measured value which corresponds to a specific diving depth. When this immersion depth and thus a certain change in voltage or a predetermined resistance is reached, the movement 20 is switched off. However, this procedure requires careful consideration of temperature fluctuations or the conductivity in the circuit, also taking into account the ambient temperature.

Bei der inkrementalen oder absoluten Wertgebung mittels nachgeschalteter elektronischer Impulsvermittler als Geber der Produktionsdaten für die Schöpfgeräte wird so vorgegangen, daß die Regelwerte abgegriffen werden und ihren Niederschlag in den Regelvorgaben finden, wobei die gegebenenfalls gewünschten variablen unterschiedlichen Werte über die Tastatur den Regelwerten beigegeben werden. Dabei werden die Regeleingaben, gleichgültig, ob von den Zählvorgaben herrührend oder den übergeordneten manuellen Vorgaben herkommend, beispielsweise von Mikroprozessoren erfaßt, ausgewertet und als zwingende Regeleingabe der Mechanik übermittelt. Aus den Figuren 1 - 4 ist der Schöpf- und Gießwinkel 0( ersichtlich.In the incremental or absolute valuing means downstream electronic pulse agent as a donor of the production data for the suction devices the procedure is such that the control values are tapped and find egelvorgaben reflected in the R, wherein the optionally desired variables of different values are added to the control values from the keyboard. The rule inputs, irrespective of whether they originate from the counting specifications or come from the higher-level manual specifications, are recorded, for example, by microprocessors, evaluated and transmitted to the mechanics as a mandatory rule input. The scooping and pouring angle 0 (can be seen from FIGS.

In den Fig. 7 und 8 ist statt eines Schöpflöffels 11 ein Tauchgefäß 40 dargestellt, dessen Füllung durch Eintauchen in die Schmelze über eine Einfüll- und Auslauföffnung erfolgt und in dem das Ausgießen durch das Eintauchen eines Verdrängerkörpers 13 in die geschöpfte Menge reguliert wird.7 and 8, instead of a scoop 11, a dip vessel 40 is shown, the filling of which takes place by immersion in the melt via a filling and discharge opening and in which the pouring is regulated by the immersion of a displacer 13 in the scooped amount.

Mit dem Absenken des Körpers 13 nach der Befüllung kann die Schmelzmenge sehr sorgfältig dosiert werden. In diesem Fall wirkt das abzusenkende bewegliche Schöpfgefäß 40 wie ein Schöpflöffel 11.With the lowering of the body 13 after filling, the amount of melt can be dosed very carefully. In this case, the movable scoop 40 to be lowered acts like a scoop 11.

Die Erfindung verändert den nach dem Stand der Technik starren Gießbetrieb nachdrücklich. Allein durch das Entfallen der Justierarbeiten, in Anpassung an den Verschleiß der Kontaktstäbe, wird die sonst für diese Arbeiten stets einzusetzende Unterbrechung des Gießbetriebes hinfällig. Der Gießbetrieb bekommt eine bisher nicht mögliche Flexibilität und Kontinuität. Diese Ersparnis ist in einer Schicht mit etwa 10 % einzusetzen. Der gleiche Vorteil ergibt sich für das Inbetriebnahme-Intervall, weil auch dort die geschilderten Vorteile voll wirksam werden.The invention changes the casting operation, which is rigid according to the prior art. The fact that the adjustment work is no longer necessary, in line with the wear on the contact rods, means that the interruption of the casting operation that is otherwise always to be used for this work becomes obsolete. The foundry gets an unprecedented opportunity Flexibility and continuity. This saving can be used in one shift with about 10%. The same advantage arises for the commissioning interval because the described advantages also take full effect there.

So tritt anstelle der laufend zu wiederholenden Justierarbeiten jetzt nach der Erfindung einfach eine veränderte Regelvorgabe für den Beweger.Thus, instead of the continuously repeated adjustment work according to the invention, there is simply a changed rule specification for the mover.

In der Fig. 9 ist in einem einfachen Zeit-Bewegungs-Badspiegellage- bzw. Tauchstellungsdiagramm dargestellt, wie sich ein Schöpfvorgang abwickeln kann. Die stark ausgezogene Linie zu A/B zeigt den Vorgang der Eintauchtiefe in das Bad vom Erreichen des Badspiegels bis zu einer beliebig einstellbaren Tauchposition. Die gestrichelte Linie zeigt den Vorgang vom Beginn bis zu einer beliebigen Gießposition (Bsp = Badspiegel, Tstn - Tiefenstellung, Tauchtiefe).In FIG. 9, a simple time-movement bath level position or immersion position diagram shows how a scooping process can take place. The strong solid line to A / B shows the process of immersion in the bath from reaching the bath level to an arbitrarily adjustable diving position. The dashed line shows the process from the beginning to any casting position (e.g. bath level, Tstn - depth position, depth).

In dem Diagramm der Fig. 10 ist die Variabilität bei unterschiedlichen Dosiervorgängen des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht.The diagram in FIG. 10 illustrates the variability in different metering processes of the method according to the invention.

Das Diagramm zeigt die Positionslage des Schöpflöffels während des Gießvorganges auf der Strecke A/B und dessen abrupte Unterbrechung B/B' mittels einer abrupten Veränderung der Winkelstellung des Löffels, dessen Ortsveränderung in eine neue Gießposition C, den anschließenden Gießvorgang C/D und den abrupten Abbruch mittels der Winkelstellung D/D'. Die im Gießereibetrieb so wesentliche Restfreiheit, um Störungen und Nachteile durch temperaturtiefere Restmengen und deren Rückführung in das Bad zu vermeiden, wird hier sicher erreicht.The diagram shows the position of the ladle during the pouring process on the section A / B and its abrupt interruption B / B 'by means of an abrupt change in the angular position of the bucket, its change in position in a new pouring position C, the subsequent pouring process C / D and the abrupt one Abort using the angular position D / D '. The residual freedom that is so essential in foundry operations in order to avoid malfunctions and disadvantages due to low-temperature residual quantities and their return to the bath is safely achieved here.

Im Falle des Verdrängungsdosierens kann man genauso verfahren, wobei dann das Diagramm den Kurvenlauf des höhenverstellbaren Verdrängerkörpers 13 zeigt.In the case of displacement metering, the same procedure can be followed, with the diagram then showing the curve of the height-adjustable displacer 13.

Diese erfindungstypischen Vorgänge lassen erkennen, mit welcher Präzision das System arbeiten kann; eine Präzision, die bei den Anlagen nach dem Stand der Technik nicht möglich ist. Die Buchstaben bedeuten: Q max = gefülltes Schöpfgefäß, Q min = entleertes Schöpfgefäß, O= Schöpfen (Schmelzaufnahme), q1 = erstes Dosierintervall, q2 bzw. qn = letztes Dosierintervall, BB' = Umkehrbewegung des Gießgefäßes zwecks abrupter Dosierunterbrechung, DD' = Umkehrbewegung zwecks abrupter Dosierunterbrechung, a = ordinale Bewegung, t = Abszisse, Zeit.These processes typical of the invention show the precision with which the system can work; a level of precision that is not possible with state-of-the-art systems. The letters mean: Q max = filled draw with, Q min = emptied draw with, O = scooping (melting recording), q 1 = first dosing interval, q 2 and qn = last dosing interval, BB '= reverse movement of the casting vessel in order to abrupt D osierunterbrechung, DD' = reverse movement in order to abrupt interruption of dosing, a = ordinal movement, t = abscissa, time.

BezugsziffernverzeichnisReference number index

  • 10 Schöpfgefäß als Sammelbegriff10 scoop as a collective term
  • 11 Schöpflöffel11 ladles
  • 12 Tauchdosiergefäß12 immersion dosing vessel
  • 13 Verdrängerkörper13 displacement body
  • 14 Badabtaster14 bath scanners
  • 15 Verfahrebene15 processing level
  • 20 Beweger (Motor mit zwei Wellenenden)20 movers (motor with two shaft ends)
  • 21 zweites Wellenende21 second shaft end
  • 22 Elektr. Geber (Drehimpuls-, Inkremental-, Absolutwertgeber)22 electrical encoders (angular momentum, incremental, absolute encoder)
  • 23 Regelwertvorgeber, Programmierfeld23 Control value generator, programming field
  • 24 Tastatur24 keyboard
  • 30 Bewegungsmechanismus30 movement mechanism
  • 40 Tauchgefäß40 T also vessel
  • 41 Tauchtiefenvorgabe für den Füllvorgang41 Immersion depth specification for the filling process
  • 42 Dosiervorgang42 Dosing process
  • 43 Auslauf43 outlet
  • 50 Speicherprogrammierbare elektronische Steuerung Bewegungswinkel50 programmable electronic control movement angle
  • α1 Gießwinkelstellung des Schöpfgefäßes bei portionsweiser Mengenzuteilung Iα 1 pouring angle position of the scoop with portioned quantity allocation I
  • «2 Gießwinkelstellung des Schöpfgefäßes bei portionsweiser Mengenzuteilung II«2 pouring angle position of the scoop with portioned quantity allocation II
  • α2 eine beliebig einstellbare Schöpfwinkelstellungα 2 an adjustable scoop angle position

Claims (12)

1) Verfahren zum Herstellen frei gewählter Schmelzmengen aus metallischen Schmelzen mit oder ohne separate Tastfühler mittels eines motorisch oder hydraulisch bewegten Schöpfgefäßes, das durch automatisches Ein- oder Abschalten seines Bewegers in seiner Höhen-und/oder Winkellage regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Bewegungsabläufe von definierten Regelvorgaben gesteuert werden, die ihrerseits in speicherprogrammierbaren elektronischen Steuerungen gespeichert sind.1) Method for producing freely selected amounts of melt from metallic melts with or without separate probe by means of a motorized or hydraulically moved scoop, which can be regulated in its height and / or angle position by automatically switching its mover on or off, characterized in that the different Movement sequences are controlled by defined rules, which in turn are stored in programmable electronic controls. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Schöpfgefäßes (10) dadurch geregelt wird, daß auf das zweite Wellenende (21) des Antriebsmotors (20) oder dessen Getriebewelle ein Impulsgenerator angeordnet ist, dessen Impulse mit den Regelvorgaben verglichen werden.2) Method according to claim 1, characterized in that the inclination of the scoop (10) is regulated in that a pulse generator is arranged on the second shaft end (21) of the drive motor (20) or its gear shaft, the pulses of which are compared with the control specifications . 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregulierung einerseits durch die Gefäßschöpflage und/oder andererseits durch dessen Schöpfwinkelstellung geregelt wird.3) Method according to claims 1 and 2, characterized in that the quantity regulation is regulated on the one hand by the vessel head position and / or on the other hand by its delivery angle position. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenabgabe durch die Gießwinkelstellung reguliert ist.4) Method according to claim 3, characterized in that the quantity delivery is regulated by the pouring angle position. 5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus leitendem Material bestehende Schöpfgefäß (10) selbst als Tastfühler verwendet wird.5) Method according to claims 1 to 3, characterized in that the scoop made of conductive material (10) itself is used as a touch sensor. 6) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von einer sich mit der Eintauchtiefe des Schöpfgefäßes (10) sich ändernden elektrischen Größe, Spannung und/oder Widerstand, vorgenommen wird.6) Method according to claims 1 and 2, characterized in that the control is carried out in dependence on a with the immersion depth of the scoop (10) changing electrical size, voltage and / or resistance. 7) Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Bewegungsabläufe ein mit definierten Regelvorgaben gespeicherter Mikroprozessor verwendet wird.7) Device for performing the method according to claims 1 to 6, characterized in that a microprocessor stored with defined control specifications is used to control the movement sequences. 8) Einrichtung nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tastatur (23) vorgesehen ist, die zur Eingabe der Regelvorgabe dient.8) Device according to claim 7, characterized in that a keyboard (23) is provided which serves to enter the rule specification. 9) Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronischer Impulsgenerator auf dem zweiten Wellenende (21) eines Antriebsmotors (20) oder einer entsprechenden Getriebewelle angeordnet ist.9) Device according to claims 7 to 8, characterized in that an electronic pulse generator is arranged on the second shaft end (21) of a drive motor (20) or a corresponding gear shaft. 10) Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schöpfgefäß (10) ein elektrischer Strom- oder Spannungsgeber mit speicherbaren Mikroprozessoren zugeordnet ist.10) Device according to claims 7 to 9, characterized in that the scoop (10) is associated with an electrical current or voltage generator with storable microprocessors. 11) Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor drehzahlregelbar ausgebildet ist.11) Device according to claims 7 to 10, characterized in that the drive motor is designed to be speed-controllable. 12) Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat elektronisch regelbar ausgebildet ist.12) Device according to claims 7 to 11, characterized in that the drive unit is designed to be electronically controllable.
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