EP2230035B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Giesskerntemperierung - Google Patents

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EP2230035B1
EP2230035B1 EP09003932.2A EP09003932A EP2230035B1 EP 2230035 B1 EP2230035 B1 EP 2230035B1 EP 09003932 A EP09003932 A EP 09003932A EP 2230035 B1 EP2230035 B1 EP 2230035B1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
tempering
determined
casting
core
Prior art date
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Active
Application number
EP09003932.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2230035A1 (de
Inventor
Norbert DI Obermair
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robamat Automatisierungstechnik GmbH
Original Assignee
Robamat Automatisierungstechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robamat Automatisierungstechnik GmbH filed Critical Robamat Automatisierungstechnik GmbH
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Priority to PL09003932T priority patent/PL2230035T3/pl
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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
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2218—Cooling or heating equipment for dies

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for G confusekerntemper ist, as used for example in die casting machines for cooling cores corresponding die casting molds.
  • Cores of die-casting molds are typically cooled during the casting process with water as the tempering medium to ensure a corresponding heat dissipation from the cores and thus to achieve longer lifetimes of the cores in the molds, for example, for molds used in aluminum die casting.
  • water as the tempering medium
  • a corresponding nuclear fracture leakage of the associated cooling water flow channel system arise, with the problem that this should not lead to damage, for example, by a steam explosion during the casting process. Problems can also lead to a possible constriction of the tempering, in which the tempering is passed through the casting core.
  • the core tempering has a significant portion of the life of the cores and can shorten the casting cycle times with improved heat dissipation, there is an effort to continuously temper the core, i. also during the respective firing process, and thus to ensure a constant temperature level of the core. If a corresponding temperature control unit with continuous Temperiermediumzuschreib is used for this purpose, it is of great importance, caused by a core breakage leakage and, if necessary, finer leaks, e.g. due to cracking in the core, which have only comparatively low discharge rates of tempering result, as quickly as possible to provide a warning and appropriate to stop the further operation of the casting machine, so that the mold liquid melt is no longer supplied before the leakage is fixed.
  • the invention is based on the technical problem of providing a device and a method for G tellkerntemper ist with which a casting core with high functional reliability can be tempered and with which in particular a core breakage, any other leakage and / or Temperierkanalverengung the core are detected comparatively quickly and reliably can.
  • the invention solves this problem by providing a device having the features of claim 1 and a corresponding G mankerntemper istsvons with the features of claim 7.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the invention makes use of the finding that, in the case of a core breakage leak, a sudden increase in the differential pressure of the tempering medium during the casting process between the (supply) pressure in the inlet core leading to the casting core and the ( Return) pressure observed in the outgoing from the casting core outlet becomes. It is further observed that in the case of, for example, fine leakage due to cracking, the outlet line pressure and the inlet line pressure drop to a detectable extent during the respective casting process. Furthermore, the invention makes use of the fact that the inlet line pressure increases significantly as the tempering channel of the core narrows.
  • the invention includes the measure of maintaining the temperature control medium pressure in the inlet line, i. the flow pressure, the temperature medium pressure in the outlet line, i. to detect or determine the return pressure, and the differential pressure between the inlet line and outlet line by means of a suitably designed pressure detecting device and to evaluate the determined pressure values by means of a temperature control and designed depending on a Kernbruchinformation and / or fine leakage information and / or information on a Temperierkanalverengung of the core.
  • the invention makes it possible to generate one, two or all of these three fault information on the basis of a corresponding evaluation of pressure profiles of a temperature medium flowing through the casting core during the casting processes.
  • the pressure evaluation comprises a comparison of the determined flow pressure during a respective casting process with an associated, predefinable maximum limit value and / or with a determined flow pressure between every two casting operations, a comparison the determined return pressure during a respective casting operation with an associated, predeterminable minimum limit value and / or with a determined return pressure between two casting operations and / or a comparison of the determined differential pressure during a respective casting operation with an associated, specifiable maximum limit value and / or with a determined differential pressure between two castings each.
  • the specification of two different maximum limit values can be provided for the differential pressure evaluation, of which a first, lower limit value as a warning limit for generating a warning message and a second, larger limit value as a disturbance limit for reporting a kernbruch memorien disturbance. This allows graduated measures to be taken when nuclear leakage occurs and is detected.
  • a continuous flow through the respective G recognizekern tempering is provided with a tempering, eg cooling water, both during and between successive casting operations in which the casting core is used.
  • a tempering eg cooling water
  • it is considered as a fine leakage information when the determined return pressure drops during the casting process by more than a predetermined amount and the determined differential pressure remains below its maximum limit and / or does not deviate from the determined differential pressure between every two casting operations by more than a predefinable measure.
  • it is evaluated as a core breakage information if the determined differential pressure during the casting process exceeds the associated maximum limit. In a further embodiment of the invention, it is regarded as a core breakage information, if the determined differential pressure during the casting operations by a predetermined amount above the determined differential pressure between two casting operations.
  • a stop signal for preventing a next casting process is generated when the pressure evaluation has concluded that there is a nuclear breakage leak and / or a fine leakage and / or a tempering channel constriction.
  • G tellkerntemper istsvoriques includes a tempering medium flow channel system or short Temperierkanalsystem to which a selectable number of casting cores can be connected, in this example, an example of a connection of 20 cores K 1 , ... K 20 is shown.
  • the cores K 1 to K 20 belong to a casting cell of a non-illustrated conventional die casting machine.
  • the casting machine may be, for example, a metal die casting machine, such as a die casting machine for aluminum die casting.
  • the Temperierkanalsystem includes for each casting core K 1 to K 20 per an inlet or flow line V 1 to V 20 and an outlet or return line R 1 to R 20 .
  • Each core K 1 to K 20 includes a only symbolically indicated tempering T 1 to T 20 , which is traversed by a tempering, which the core K 1 to K 20 via the flow line V 1 to V 20 supplied and from him via the return line R. 1 to R 20 is discharged again.
  • preference is given to a tempering channel guide which effects a flow of the respective core K 1 to K 20 from the inside to the outside, ie the tempering medium is conducted through the tempering channel into the interior of the core and from there to the core edge region.
  • the tempering medium water or any other tempering medium which appears suitable for this purpose for the person skilled in the art can be used.
  • the flow and the return lines V 1 to V 20 , R 1 to R 20 may be part of a Temperiermediumniklaufs conventional and therefore not be discussed in more detail here.
  • the temperature control medium can be connected to a tap water supply line V 1 to V 20 , and the water draining via the return lines R 1 to R 20 can be easily drained or fed to another use. In most cases, it is expedient to arrange check valves in the return lines.
  • the apparatus shown further includes a pressure sensing device each having a pressure sensor SV 1 to SV 20 in each flow line V 1 to V 20 and one pressure sensor SR 1 to SR 20 in each return line R 1 to R 20 each near the junction / mouth in the or from the tempering T 1 to T 20 of the respective core K 1 to K 20 .
  • the pressure sensors SV 1 to SV 20 , SR 1 to SR 20 are, for example, digital pressure sensors. Their arrangement close to the core ensures reliable determination of the tempering medium pressure before or after the core K 1 to K 20 uninfluenced by interference contributions due to possible leaks in more distant sections of the supply and return lines V 1 to V 20 , R 1 to R 20 .
  • the device shown comprises a tempering control device with a control unit 1 with a screen display 2 coupled in.
  • the control unit 1 may e.g. be implemented as a programmable logic controller (PLC). It can be integrated into a control system of the associated casting machine or provided separately from this.
  • PLC programmable logic controller
  • the tempering control means may also comprise means for inputting input information, e.g. from user-specified parameters, and / or means for controlling the Temperiermediumströmung through the Temperierkanalsystem include.
  • control unit 1 In the control unit 1 are suitable control measures for monitoring the cores K 1 to K 20 with respect to a constriction occurring implemented in the respective tempering T 1 to T 20 and for fine leakage and nuclear break monitoring. Specifically, the control unit 1 evaluates received sensor signals S, which are output by the pressure sensors SV 1 to SV 20 , SR 1 to SR 20 , and closes depending on the presence of a core break, a fine leak or a Temperierkanalverengung. In an advantageous exemplary system implementation, the following functionalities are implemented in the control unit 1 for this purpose.
  • the control unit 1 detects the inlet line or supply pressure for each core K 1 to K 20 near the core, ie the temperature control medium pressure in the respective flow line V 1 to V 20 , the outlet line or return pressure, ie the Temperiermediumtik in the respective return line R 1 to R 20 , and consequently the differential pressure between the inlet line and flow pressure and the Auslass Obers- or return pressure.
  • an associated maximum pressure is given suitable for the flow pressure. If the actual measured flow pressure for one of the cores K 1 to K 20 exceeds this maximum limit value, the control unit 1 closes to a constriction of the associated tempering T 1 to T 20 , eg due to calcification, and generates a corresponding Temperierkanalverengungsinformation. Because of this, the control unit 1 outputs an associated message signal to the die casting machine or its control via a connecting line 3, which causes the next casting process or the next shot and of course any further casting until the fault is eliminated. As a result, closure of the respective temperature control channel T 1 to T 20 , which would otherwise lead to possible malfunctions, can be detected and eliminated at a very early stage. In addition, this monitoring measure helps to verify the quality of the core tempering.
  • control unit 1 evaluates in particular the return pressure and the differential pressure. This is based on the observation that during a particular casting operation in the event of a core failure, the return pressure abruptly drops, in particular significantly faster and stronger than the flow pressure. This means that the differential pressure increases abruptly.
  • a minimum limit is appropriately set for the return pressure, e.g. to a value between the value that the return pressure assumes in the case without a core break between successive casting operations and the value that the return pressure without nuclear break assumes during a respective casting operation.
  • the control unit 1 compares the currently measured in the period during a casting return pressure and evaluates it as an indicative information about a present nuclear break when the currently measured return pressure falls below this minimum pressure.
  • a first and a comparatively higher second maximum limit value are predetermined for the differential pressure, with which the control unit 1 compares the respectively currently determined differential pressure, as it results during the period during a respective casting operation. If the control unit 1 recognizes from this that the actual differential pressure during the casting process exceeds the first maximum limit value, it evaluates this as a potential core break and issues a corresponding warning message as a probable core breakage advance notice, e.g. via the optical display 2.
  • Control unit 1 evaluates the Control unit 1 as information about a core break in the relevant core K 1 to K 20 and concludes from this on a present core break, especially if this is supported by the indexed Kernbruchinformation based on the monitoring of the return pressure.
  • the control unit 1 On the basis of the core breakage information, the control unit 1 emits an associated signaling or stop signal to the die casting machine via the connecting line 3, which in turn causes the next casting operation and any further casting operation to be prevented until the core breakage is rectified.
  • the two associated maximum limits for the differential pressure to meet these warning and control functions are suitably selected.
  • the first maximum limit is preferably set to a value slightly above the pressure value that results for the differential pressure in the time interval between successive pourings, taking into account typical operational fluctuations, but at least slightly above the value typically associated with the differential pressure during a particular pouring operation trouble-free case results.
  • the second maximum limit value is then set with suitably definable distance above the first maximum limit value such that it is still reliably exceeded by the differential pressure when a core break occurs.
  • only a single differential pressure maximum limit can be specified.
  • the control unit 1 monitors the Temperiermedium-pressure curves during a particular casting operation on whether the return pressure drops by a predetermined amount and in this case the differential pressure remains below its maximum limit, because the supply pressure drops by a predetermined amount. If this is the case, the control unit 1 concludes the presence of a fine leakage, which may be caused by a crack in the respective casting core K 1 to K 20 , for example.
  • the fine leakage information can, for example be initiated by that the return pressure falls below a predetermined minimum limit and at the same time observed that the flow pressure drops below the typical for him in error-free range of values, so that the differential pressure remains below the predetermined maximum limit.
  • This minimum limit value for the return pressure may be the same as that specified for monitoring for a core failure, but may alternatively have a different value than this.
  • the mentioned limits can be set functionally reliable and sufficiently sharp, so that they can quickly and safely recognize Ensuring core breakage, a fine leakage and a Temperierkanalverengung.
  • the various limit values and any further input parameters can be supplied to the control unit 1 via a customary input device, which optionally can also be integrated into the optical display 2.
  • the detected and evaluated pressure values can be displayed as desired, as well as corresponding warning and fault messages with respect to the respective casting core K 1 to K 20 .
  • the visualization on the optical display 2 can simultaneously act as a monitoring unit for the control unit 1. If a malfunction of the control unit 1 is detected, this is indicated on the optical display 2. Additionally or alternatively, a corresponding message signal can be output to the die casting machine.
  • FIG. 2 A typical casting process sequence with monitoring of the casting core temperature control for the presence of a core fracture or a tempering channel constriction is shown in FIG. 2 illustrated.
  • step 10 After triggering a casting operation (step 10), the required actual pressure values at the time of the casting process are detected (step 11). Subsequently, the detected pressure values are evaluated by the control unit 1 in the manner explained above (step 12). Depending on the evaluation result, the control unit 1 determines whether a Temperierkanalverengung and / or a core break and / or a fine leakage is present (steps 13, 14 and 15). If none of the monitored error cases is present, a next pouring operation is released. If, on the other hand, a temperature-control narrowing or a core break or fine leakage has been detected by the control unit 1, it stops the automated casting process of the die-casting machine with the successive casting operations until the fault has been rectified.
  • the Fig. 3 to 5 show diagrams, as they can be displayed for example on the optical display 2.
  • the respective diagram shows the time course of the currently detected forward pressure as a characteristic curve VD, the currently detected return pressure as the characteristic curve RD and the resulting differential pressure as the characteristic curve DD.
  • VD characteristic curve
  • RD current return pressure
  • DD characteristic curve
  • the flow pressure VD the return pressure RD and the differential pressure DD, especially in the period of the actual so-called shot and the cooling time.
  • These pressure fluctuations can be suitably filtered out of the monitoring process, for example by corresponding reduction of the monitoring time window by the period of the shot and the cooling time.
  • the monitoring remains active in all other periods of the casting process, for example during a spraying operation, a mold closing operation, a dosing operation, a mold opening operation, a part removal operation and a spraying operation of a typical casting cycle.
  • FIG. 4 illustrates the pressure gradients in the case of a fine leak.
  • the occurrence of the fine leakage has the consequence that the forward pressure VD and the return pressure RD decrease substantially synchronously gradually by a certain, depending on the size of the leakage reduction pressure value, which is about 4 bar in the example shown.
  • the differential pressure DD remains approximately constant.
  • the synchronous decrease of supply pressure and return pressure with a largely constant differential pressure is evaluated as fine leakage and reported.
  • the message can be triggered for example by the fact that the control unit recognizes the falling below a minimum limit of eg 2 bar by the return pressure RD and at the same time determines that the differential pressure remains constant or at least does not exceed its predetermined maximum limit.
  • FIG. 5 illustrates the case of a core break during a casting cycle.
  • the entering core break has the consequence that the return pressure RD abruptly drops significantly, while the flow pressure VD initially remains almost constant or only gradually and much slower than the return pressure RD drops slightly.
  • the control unit can reliably detect this sudden increase in differential pressure and report it as a core failure.
  • the control unit additionally recognizes the abrupt drop in the return pressure RD below a likewise suitably predetermined minimum limit of, for example, 1 bar or 2 bar.
  • the invention enables a reliable detection of a core breakage, a fine leakage and a Temperierkanalverengung for a G tellkerntempertechniksvortechnisch with simultaneous possible continuous G tellkerntempertechnik even during the actual casting process.
  • the core break monitoring includes the step of generating core breakage information when the return pressure during the casting falls by a predetermined minimum below the return pressure between successive passes and the differential pressure during the casting falls by a predetermined minimum over the differential pressure between successive passes increases.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gießkerntemperierung, wie sie beispielsweise in Druckgießmaschinen zur Kühlung von Kernen entsprechender Druckgussformen verwendet werden.
  • Kerne von Druckgussformen werden während des Gießprozesses typischerweise mit Wasser als Temperiermedium gekühlt, um eine entsprechende Wärmeabfuhr von den Kernen zu gewährleisten und auf diese Weise längere Lebensdauern der Gießkerne in den Formen zu erzielen, beispielsweise für Gießformen, die beim Aluminiumdruckguss eingesetzt werden. Im Fall eines Kernbruches kann eine entsprechende Kernbruchleckage des zugehörigen Kühlwasser-Strömungskanalsystems entstehen, mit der Problematik, dass dies nicht zu Schadensfällen z.B. durch eine Wasserdampfexplosion während des Gießvorgangs führen sollte. Zu Problemen kann auch eine etwaige Verengung des Temperierkanals führen, in welchem das Temperiermedium durch den Gießkern hindurchgeleitet wird.
  • Als Abhilfe ist es dazu bekannt, die Kühlwasserzufuhr zum Kern für die Zeitdauer der Schmelzezufuhr in die Form, d.h. während des sogenannten Schussvorgangs, durch ein in einer zugehörigen Wassereinlassleitung angeordnetes Ventil zu unterbrechen. Die Problematik eines eventuellen Schadensfalles bei einem auftretenden Kernbruch bleibt dabei aber bestehen, wenn das Ventil während des Gießvorgangs nicht korrekt schließt.
  • Da die Kerntemperierung einen wesentlichen Anteil an der Lebensdauer der Kerne hat und sich bei verbesserter Wärmeabfuhr die Gießzykluszeiten verkürzen lassen, besteht das Bestreben, den Kern kontinuierlich zu temperieren, d.h. auch während des jeweiligen Schussvorgangs, und so für ein konstantes Temperaturniveau des Kerns zu sorgen. Wenn dazu ein entsprechendes Temperiergerät mit kontinuierlicher Temperiermediumzufuhr eingesetzt wird, ist es von großer Bedeutung, eine durch einen Kernbruch bedingte Leckage und bei Bedarf auch feinere Leckagen z.B. aufgrund von Rissbildung im Kern, die nur vergleichsweise geringe Austrittsraten an Temperiermedium zur Folge haben, schnellstmöglich zu erkennen, um eine entsprechende Warnmeldung bereitstellen und gegebenenfalls den weiteren Betrieb der Gießmaschine stoppen zu können, damit der Form keine flüssige Schmelze mehr zugeführt wird, bevor die Leckage behoben ist. Grundsätzlich ist es bei einer solchen kontinuierlichen Kerntemperierung denkbar, mittels einer Differenzdurchflussmessung eine von derartigen Leckagen verursachte Durchflussänderung des Kühlwassers zu erfassen und auf diese Weise einen Kernbruch zu erkennen. Ein derartiges Temperierungssystem ist jedoch relativ stark schmutzanfällig, und der Durchfluss und somit auch der Differenzdurchfluss ist eine relativ träge Messgröße, was eine zuverlässige, rasche Leckdetektion mit dieser Methode beträchtlich erschwert.
  • Bei einem weiteren herkömmlichen Typ von Gießkernkühlung wird zwischen Überdruck- und Unterdruckführung von Kühlwasser umgeschaltet. Während eines jeweiligen Gießvorgangs wird das Kühlwasser im Unterdruck durch das Strömungskanalsystem geleitet, zwischen den Gießvorgängen hingegen im Überdruck. Für diesen Systemtyp wird in der Offenlegungsschrift WO 2008/148229 A1 eine Druckerfassung an der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Strömungskanalsystems und eine Bewertung der dort gemessenen Druckwerte dergestalt vorgeschlagen, dass der jeweilige Gießvorgang nur dann gestartet wird, wenn ein genügender Unterdruck an beiden Messstellen gemessen wird, und auf einen Kernbruch oder eine Leckage geschlossen wird, wenn der Unterdruck an mindestens einer der beiden Messstellen einen bestimmten Grenzwert nicht erreicht, d.h. nicht bis auf diesen abfällt, woraufhin der Gießvorgang dann abgebrochen wird.
  • Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Gießkerntemperierung zugrunde, mit denen sich ein Gießkern mit hoher Funktionszuverlässigkeit temperieren lässt und mit denen insbesondere ein Kernbruch, eine sonstige Leckage und/oder eine Temperierkanalverengung des Kerns vergleichweise rasch und zuverlässig erkannt werden kann.
  • Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines korrespondierenden Gießkerntemperierungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass im Fall einer Kernbruchleckage, verglichen mit einem fehlerfreien Verlauf eines jeweiligen Gießvorgangs, ein schlagartiger Anstieg des Differenzdrucks des Temperiermediums während des Gießvorgangs zwischen dem (Vorlauf-)Druck in der zum Gießkern führenden Einlassleitung und dem (Rücklauf-)Druck in der vom Gießkern abführenden Auslassleitung beobachtet wird. Weiter wird beobachtet, dass im Fall einer z.B. rissbedingten Feinleckage der Auslassleitungsdruck und der Einlassleitungsdruck während des jeweiligen Gießvorgangs in detektierbarem Maß absinken. Weiter nutzt die Erfindung aus, dass der Einlassleitungsdruck signifikant ansteigt, wenn sich der Temperierkanal des Kerns verengt.
  • Basierend auf dieser Erkenntnis beinhaltet die Erfindung die Maßnahme, den Temperiermediumdruck in der Einlassleitung, d.h. den Vorlaufdruck, den Temperaturmediumdruck in der Auslassleitung, d.h. den Rücklaufdruck, und den Differenzdruck zwischen Einlassleitung und Auslassleitung mittels einer entsprechend ausgelegten Druckermittlungseinrichtung zu erfassen bzw. zu bestimmen und die ermittelten Druckgrößen mittels einer dafür ausgelegten Temperiersteuereinrichtung zu bewerten und abhängig davon eine Kernbruchinformation und/oder eine Feinleckageinformation und/oder eine Information über eine Temperierkanalverengung des Kerns zu erzeugen. Mit anderen Worten ermöglicht die Erfindung je nach Systemauslegung die Erzeugung von einer, zwei oder allen diesen drei Störungsinformationen anhand einer entsprechenden Auswertung von Druckverläufen eines auch während der Gießvorgänge den Gießkern durchströmenden Temperaturmediums. Da derartige Druckänderungen deutlich schneller reagieren als eine Durchflussmessung, kann ein Kernbruch, eine Feinleckage bzw. eine Kanalverengung durch die Erfindung entsprechend schneller erkannt werden als auf Basis von Durchflussmessungen. Insbesondere wird im Fall eines Kernbruchs ein schlagartiger, deutlicher Anstieg des Differenzdrucks verglichen mit dem störungsfreien Normalbetrieb beobachtet, was die sichere Erkennung eines Kernbruchs erleichtert.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Druckbewertung ein Vergleichen des ermittelten Vorlaufdrucks während eines jeweiligen Gießvorgangs mit einem zugehörigen, vorgebbaren Maximumgrenzwert und/oder mit einem ermittelten Vorlaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen, ein Vergleichen des ermittelten Rücklaufdrucks während eines jeweiligen Gießvorgangs mit einem zugehörigen, vorgebbaren Minimumgrenzwert und/oder mit einem ermittelten Rücklaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen und/oder ein Vergleichen des ermittelten Differenzdrucks während eines jeweiligen Gießvorgangs mit einem zugehörigen, vorgebbaren Maximumgrenzwert und/oder mit einem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen. Diese Bewertung bezüglich Vorlaufdruck, Rücklaufdruck bzw. Differenzdruck ermöglicht eine sehr zuverlässige und rasche Kernbruch- und/oder Feinleckageerkennung basierend auf den oben erwähnten Druckcharakteristika des Temperiermediums während eines jeweiligen Gießvorgangs einerseits und zwischen je zwei Gießvorgängen andererseits bei Vorliegen einer Kernbruch- bzw. Feinleckage verglichen mit dem störungsfreien Normalbetrieb. Außerdem kann damit eine Temperierkanalverengung rasch und zuverlässig erkannt werden, wenn der ermittelte Vorlaufdruck den zugehörigen Maximumgrenzwert überschreitet.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann für die Differenzdruckbewertung die Vorgabe zweier unterschiedlicher Maximumgrenzwerte vorgesehen sein, von denen ein erster, niedrigerer Grenzwert als Warngrenzwert zur Erzeugung einer Warnmeldung und ein zweiter, größerer Grenzwert als Störgrenzwert zum Melden einer kernbruchbedingten Störung fungieren. Dadurch können abgestufte Maßnahmen bei Entstehen und Erkennen einer Kernbruchleckage vorgenommen werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine kontinuierliche Durchströmung des jeweiligen Gießkern-Temperierkanals mit einem Temperiermedium, z.B. Kühlwasser, sowohl während als auch zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen vorgesehen, in denen der Gießkern verwendet wird. Dies hat den Vorteil, dass der Gießkern auf einem vergleichbar konstanten Temperaturniveau gehalten werden kann. Eine Unterbrechung der Temperiermediumzufuhr in den Temperierkanal des Kerns während des jeweiligen Gießvorgangs als reine Vorsichtsmaßname ist nicht erforderlich, da erfindungsgemäß eine etwaige Kernbruchleckage sicher und rasch erkannt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird es als eine Feinleckageinformation gewertet, wenn der ermittelte Rücklaufdruck während des Gießvorgangs um mehr als ein vorgebbares Maß absinkt und der ermittelte Differenzdruck unter seinem Maximumgrenzwert bleibt und/oder nicht um mehr als ein vorgebbares Maß vom ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen abweicht.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird es als eine Kernbruchinformation gewertet, wenn der ermittelte Differenzdruck während des Gießvorgangs den zugehörigen Maximumgrenzwert überschreitet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird es als eine Kernbruchinformation gewertet, wenn der ermittelte Differenzdruck während der Gießvorgänge um ein vorgebbares Maß über dem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen liegt.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird ein Stoppsignal zum Unterbinden eines nächsten Gießvorgangs erzeugt, wenn durch die Druckbewertung auf eine Kernbruchleckage und/oder eine Feinleckage und/oder eine Temperierkanalverengung geschlossen worden ist. Dadurch werden weitere Gießvorgänge mit einem gebrochenen Gießkern verhindert, und es kann der defekte Gießkern ausgetauscht bzw. repariert werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Blockdiagrammdarstellung einer Vorrich- tung zur Gießkerntemperierung,
    Fig. 2
    ein Flussdiagramm eines z.B. mit der Vorrichtung von Figur 1 ausführbaren Gießkerntemperierungsverfahrens,
    Fig. 3
    ein Temperiermedium-Druckverlaufdiagramm für die Vor- richtung von Figur 1 während eines typischen Gießprozes- ses,
    Figur 4
    ein Diagramm entsprechend Fig. 3 im Fall einer Feinleckage und
    Figur 5
    ein Diagramm entsprechend Fig. 3 im Fall eines Kern- bruchs.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Gießkerntemperierungsvorrichtung beinhaltet ein Temperiermedium-Strömungskanalsystem oder kurz Temperierkanalsystem, an das eine wählbare Anzahl von Gießkernen anschließbar ist, wobei in diesem Beispiel exemplarisch ein Anschluss von 20 Kernen K1, ... K20 gezeigt ist. Die Kerne K1 bis K20 gehören zu einer Gießzelle einer nicht weiter dargestellten, herkömmlichen Druckgießmaschine. Bei der Gießmaschine kann es sich z.B. um eine Metalldruckgießmaschine handeln, wie eine Druckgießmaschine für Aluminiumdruckguss.
  • Das Temperierkanalsystem beinhaltet für jeden Gießkern K1 bis K20 je eine Einlass- bzw. Vorlaufleitung V1 bis V20 und eine Auslass- bzw. Rücklaufleitung R1 bis R20. Jeder Kern K1 bis K20 beinhaltet einen nur symbolisch angedeuteten Temperierkanal T1 bis T20, der von einem Temperiermedium durchströmbar ist, das dem Kern K1 bis K20 über die Vorlaufleitung V1 bis V20 zugeführt und von ihm über die Rücklaufleitung R1 bis R20 wieder abgeführt wird. Bevorzugt ist dabei meist eine Temperierkanalführung, die eine Durchströmung des jeweiligen Kerns K1 bis K20 mit dem Temperiermedium von innen nach außen bewirkt, d.h. das Temperiermedium wird durch den Temperierkanal in das Kerninnere geleitetet und von dort sukzessiv zum Kernrandbereich geführt. Als Temperiermedium kann Wasser oder jedes andere dem Fachmann für diesen Anwendungszweck geeignet erscheinende Temperiermedium benutzt werden. Die Vorlauf- und die Rücklaufleitungen V1 bis V20, R1 bis R20 können Teil eines Temperiermediumkreislaufs herkömmlicher und daher hier nicht näher zu erläuternder Art sein. Alternativ zu einer Kreislaufführung des Temperiermediums können im Fall des Einsatzes von Wasser als Temperiermedium die Vorlaufleitungen V1 bis V20 an eine Leitungswasserversorgung angeschlossen werden, und das über die Rücklaufleitungen R1 bis R20 abfließende Wasser kann einfach abgeleitet oder einer anderen Nutzung zugeführt werden. In the meisten Fällen ist es zweckmäßig, in den Rücklaufleitungen Rückschlagventile anzuordnen.
  • Die gezeigte Vorrichtung beinhaltet des Weiteren eine Druckerfassungseinrichtung mit je einem Drucksensor SV1 bis SV20 in jeder Vorlaufleitung V1 bis V20 und je einem Drucksensor SR1 bis SR20 in jeder Rücklaufleitung R1 bis R20 jeweils nahe deren Einmündung/Ausmündung in den bzw. aus dem Temperierkanal T1 bis T20 des jeweiligen Kerns K1 bis K20. Bei den Drucksensoren SV1 bis SV20, SR1 bis SR20 handelt es sich z.B. um digitale Drucksensoren. Ihre Anordnung in Kernnähe gewährleistet eine sichere Ermittlung des Temperiermediumdrucks vor bzw. nach dem Kern K1 bis K20 unbeeinflusst von Störbeiträgen aufgrund etwaiger Undichtigkeiten in weiter entfernten Abschnitten der Vorlauf- und Rücklaufleitungen V1 bis V20, R1 bis R20.
  • Weiter umfasst die gezeigte Vorrichtung eine Temperiersteuereinrichtung mit einer Steuereinheit 1 mit angekoppelter Bildschirmanzeige 2. Die Steuereinheit 1 kann z.B. als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) realisiert sein. Dabei kann sie in eine Steuerungsanlage der zugehörigen Gießmaschine integriert oder separat von dieser vorgesehen sein. Die Temperiersteuereinrichtung kann zudem Mittel zum Eingeben von Eingangsinformationen, z.B. von benutzerseitig vorgebbaren Parametern, und/oder Mittel zur Steuerung der Temperiermediumströmung durch das Temperierkanalsystem hindurch umfassen.
  • In die Steuereinheit 1 sind geeignete Steuerungsmaßnahmen zur Überwachung der Kerne K1 bis K20 hinsichtlich einer auftretenden Verengung im jeweiligen Temperierkanal T1 bis T20 sowie zur Feinleckage- und Kernbruchüberwachung implementiert. Speziell bewertet die Steuereinheit 1 hierzu empfangene Sensorsignale S, die von den Drucksensoren SV1 bis SV20, SR1 bis SR20 abgegeben werden, und schließt abhängig davon auf das Vorliegen eines Kernbruchs, einer Feinleckage oder einer Temperierkanalverengung. In einer vorteilhaften, beispielhaften Systemimplementierung sind dazu in der Steuereinheit 1 folgende Funktionalitäten implementiert.
  • Über die jeweiligen Drucksensoren SV1 bis SV20, SR1 bis SR20 erfasst die Steuereinheit 1 für jeden Kern K1 bis K20 kernnah den Einlassleitungs- bzw. Vorlaufdruck, d.h. den Temperiermediumdruck in der jeweiligen Vorlaufleitung V1 bis V20, den Auslassleitungs- bzw. Rücklaufdruck, d.h. den Temperiermediumdruck in der jeweiligen Rücklaufleitung R1 bis R20, und daraus folgend den Differenzdruck zwischen dem Einlassleitungs- bzw. Vorlaufdruck und dem Auslassleitungs- bzw. Rücklaufdruck.
  • Zur Überwachung auf eine Temperierkanalverengung wird für den Vorlaufdruck ein zugehöriger Maximumdruck geeignet vorgegeben. Wenn der tatsächlich gemessene Vorlaufdruck für einen der Kerne K1 bis K20 diesen Maximumgrenzwert überschreitet, schließt die Steuereinheit 1 auf eine Verengung des zugehörigen Temperierkanals T1 bis T20, z.B. aufgrund von Verkalkung, und generiert eine entsprechende Temperierkanalverengungsinformation. Aufgrund dieser gibt die Steuereinheit 1 ein zugehöriges Meldesignal an die Druckgießmaschine bzw. deren Steuerung über eine Verbindungsleitung 3 ab, das bewirkt, dass der nächste Gießvorgang bzw. der nächste Schuss und selbstverständlich jeder weitere Gießvorgang bis zur Behebung der Störung unterbunden wird. Dadurch kann sehr frühzeitig ein ansonsten zu eventuellen Störungen führendes Verschließen des jeweiligen Temperierkanals T1 bis T20 erkannt und beseitigt werden. Außerdem trägt diese Überwachungsmaßnahme dazu bei, die Qualität der Kerntemperierung zu überprüfen.
  • Zur Kernbruchüberwachung wertet die Steuereinheit 1 insbesondere den Rücklaufdruck und den Differenzdruck aus. Dem liegt die Beobachtung zugrunde, dass während eines jeweiligen Gießvorgangs im Fall eines Kernbruchs der Rücklaufdruck schlagartig absinkt, insbesondere deutlich rascher und stärker als der Vorlaufdruck. Dies bedeutet, dass der Differenzdruck schlagartig ansteigt.
  • Basierend auf dieser Beobachtung wird für den Rücklaufdruck ein Minimumgrenzwert geeignet vorgegeben, z.B. auf einen Wert zwischen dem Wert, den der Rücklaufdruck im Fall ohne Kernbruch zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen annimmt, und dem Wert, den der Rücklaufdruck ohne Kernbruch während eines jeweiligen Gießvorgangs annimmt. Die Steuereinheit 1 vergleicht den jeweils aktuell im Zeitraum während eines Gießvorgangs gemessenen Rücklaufdruck und wertet es als eine indizielle Information über einen vorliegenden Kernbruch, wenn der aktuell gemessene Rücklaufdruck diesen Minimumdruck unterschreitet.
  • Zudem werden in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung für den Differenzdruck ein erster und ein demgegenüber höherer zweiter Maximumgrenzwert vorgegeben, mit denen die Steuereinheit 1 den jeweils aktuell ermittelten Differenzdruck vergleicht, wie er sich im Zeitraum während eines jeweiligen Gießvorgangs ergibt. Wenn die Steuereinheit 1 daraus erkennt, dass der aktuelle Differenzdruck während des Gießvorgangs den ersten Maximumgrenzwert überschreitet, wertet sie dies als potentiellen Kernbruch und gibt eine entsprechende Warnmeldung als eine Vorankündigungsmeldung eines wahrscheinlichen Kernbruchs ab, z.B. über die optische Anzeige 2.
  • Wenn der aktuell erfasste Differenzdruck während des Gießvorgangs den höheren zweiten Maximumgrenzwert überschreitet, wertet dies die Steuereinheit 1 als Information über einen Kernbruch im betreffenden Kern K1 bis K20 und schließt daraus auf einen vorliegenden Kernbruch, insbesondere wenn dies von der indiziellen Kernbruchinformation anhand der Überwachung des Rücklaufdrucks gestützt wird.
  • Aufgrund der Kernbruchinformation gibt die Steuereinheit 1 ein zugehöriges Melde- bzw. Stoppsignal an die Druckgießmaschine über die Verbindungsleitung 3 ab, das wiederum bewirkt, dass der nächste Gießvorgang und jeder weitere Gießvorgang bis zur Behebung des Kernbruchs unterbunden wird. Es versteht sich, dass die beiden zugehörigen Maximumgrenzwerte für den Differenzdruck zur Erfüllung dieser Warn- und Steuerungsfunktionen geeignet gewählt werden. So wird der erste Maximumgrenzwert vorzugsweise auf einen Wert etwas über dem Druckwert festgelegt, der sich für den Differenzdruck im Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen unter Berücksichtigung typischer betriebsbedingter Schwankungen ergibt, mindestens jedoch etwas oberhalb des Wertes, der sich für den Differenzdruck typischerweise während eines jeweiligen Gießvorgangs im störungsfreien Fall ergibt. Der zweite Maximumgrenzwert wird dann mit geeignet festlegbarem Abstand über dem ersten Maxiumgrenzwert derart festgelegt, dass er vom Differenzdruck noch sicher überschritten wird, wenn ein Kernbruch auftritt. Alternativ kann auch nur ein einziger Differenzdruck-Maximumgrenzwert vorgegeben werden.
  • Zur Erkennung einer Feinleckage überwacht die Steuereinheit 1 die Temperiermedium-Druckverläufe während eines jeweiligen Gießvorgangs darauf, ob der Rücklaufdruck um ein vorgebbares Maß absinkt und hierbei der Differenzdruck unter seinem Maximumgrenzwert bleibt, weil auch der Vorlaufdruck um ein vorgebbares Maß absinkt. Wenn dies der Fall ist, schließt die Steuereinheit 1 auf das Vorliegen einer Feinleckage, die z.B. durch einen Riss im betreffenden Gießkern K1 bis K20 verursacht sein kann. Die Feinleckageinformation kann beispielweise dadurch initiiert werden, dass der Rücklaufdruck einen vorgebbaren Minimumgrenzwert unterschreitet und gleichzeitig beobachtet wird, dass auch der Vorlaufdruck unter den für ihn im fehlerfreien Fall typischen Wertebereich absinkt, so dass der Differenzdruck unter dem vorgegebenen Maximumgrenzwert bleibt. Bei diesem Minimumgrenzwert für den Rücklaufdruck kann es sich um den gleichen Wert handeln, wie er für die Überwachung auf einen Kernbruch vorgegeben wird, alternativ kann er aber auch einen von diesem verschiedenen Wert haben.
  • In allen drei beschriebenen Überwachungsfällen auf Temperaturkanalverengung, Feinleckage bzw. Kernbruch ist es alternativ zur erwähnten Vorgabe des jeweiligen festen Grenzwertes möglich, den während des jeweiligen Gießvorgangs ermittelten Vorlaufdruck, Rücklaufdruck bzw. Differenzdruck mit den Druckwerten als Referenz zu vergleichen, die für den Vorlaufdruck, Rücklaufdruck bzw. Differenzdruck in Zeiträumen zwischen je zwei Gießvorgängen ermittelt werden. Dies realisiert eine quasi adaptive Schwellwertvorgabe für den betreffenden Temperiermediumdruck anstelle einer festen Schwellwertvorgabe.
  • Da sich das oben erläuterte Verhalten des Vorlaufdrucks, des Rücklaufdrucks und des Differenzdrucks in den angesprochenen Fehlerfällen signifikant von typischen Druckschwankungen des Temperiermediums im normalen fehlerfreien Gießprozess unterscheidet, können die erwähnten Grenzwerte funktionszuverlässig und ausreichend scharf eingestellt werden, so dass sie ein rasches und sicheres Erkennen eines Kernbruchs, einer Feinleckage und einer Temperierkanalverengung gewährleisten. Die diversen Grenzwerte und etwaige weitere Eingabeparameter können der Steuereinheit 1 über eine übliche Eingabevorrichtung zugeführt werden, die gegebenenfalls auch in die optische Anzeige 2 integriert sein kann. An der optischen Anzeige 2 können die erfassten und ausgewerteten Druckwerte je nach Wunsch zur Anzeige gebracht werden, ebenso entsprechende Warn- und Störmeldungen in Bezug auf den jeweiligen Gießkern K1 bis K20. Die Visualisierung an der optischen Anzeige 2 kann gleichzeitig als Überwachungseinheit für die Steuereinheit 1 fungieren. Sollte dabei eine Störung der Steuereinheit 1 festgestellt werden, wird dies an der optischen Anzeige 2 angezeigt. Zusätzlich oder alternativ kann ein entsprechendes Meldesignal an die Druckgießmaschine ausgegeben werden.
  • Ein typischer Gießverfahrensablauf mit Überwachung der Gießkerntemperierung auf das Vorliegen eines Kernbruchs oder einer Temperierkanalverengung ist in Figur 2 veranschaulicht. Nach Auslösen eines Gießvorgangs (Schritt 10) werden die benötigten aktuellen Druckwerte zum Zeitpunkt des Gießvorgangs erfasst (Schritt 11). Anschließend werden die erfassten Druckwerte durch die Steuereinheit 1 in der oben erläuterten Weise ausgewertet (Schritt 12). Abhängig vom Auswerteergebnis stellt die Steuereinheit 1 fest, ob eine Temperierkanalverengung und/oder ein Kernbruch und/oder eine Feinleckage vorliegt (Schritte 13, 14 und 15). Wenn keiner der überwachten Fehlerfälle vorliegt, wird ein nächster Gießvorgang freigegeben. Wenn hingegen von der Steuereinheit 1 eine Temperierkanalverengung oder ein Kernbruch oder eine Feinleckage festgestellt wurde, stoppt sie den automatisierten Gießablauf der Druckgießmaschine mit den aufeinanderfolgenden Gießvorgängen, bis die Störung behoben ist.
  • Die Fig. 3 bis 5 zeigen Diagramme, wie sie beispielsweise auf der optischen Anzeige 2 dargestellt werden können. Das jeweilige Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf des aktuell erfassten Vorlaufdrucks als Kennlinie VD, den aktuell erfassten Rücklaufdruck als Kennlinie RD und den sich daraus ergebenden Differenzdruck als Kennlinie DD. Im gezeigten Zeitfenster von Fig. 3 liegen drei aufeinanderfolgende Gießvorgänge von jeweils ca. 133s Dauer, die störungsfrei ablaufen.
  • Wie aus dem Diagramm von Figur 3 ersichtlich, treten im fehlerfreien Fall während des Gießprozesses gewissen geringfügige Schwankungen des Vorlaufdrucks VD, des Rücklaufdrucks RD und des Differenzdrucks DD auf, insbesondere im Zeitraum des eigentlichen sogenannten Schusses und der Abkühlzeit. Diese Druckschwankungen können geeignet aus dem Überwachungsprozess ausgefiltert werden, beispielsweise durch entsprechende Reduzierung des Überwachungszeitfensters um den Zeitraum des Schusses und der Abkühlzeit. Hingegen bleibt die Überwachung in allen anderen Zeiträumen des Gießprozesses aktiv, z.B. während eines Sprühvorgangs, eines Formschließvorgangs, eines Dosiervorgangs, eines Formöffnungsvorgangs, eines Teileentnahmevorgangs und eines Sprühvorgangs eines typischen Gießzyklus.
  • Figur 4 veranschaulicht die Druckverläufe im Fall einer Feinleckage. Wie daraus ersichtlich, hat das Auftreten der Feinleckage zur Folge, dass der Vorlaufdruck VD und der Rücklaufdruck RD weitgehend synchron graduell um einen bestimmten, von der Größe der Leckage abhängigen Reduktionsdruckwert abnehmen, der im gezeigten Beispiel etwa 4 bar beträgt. Der Differenzdruck DD bleibt dabei annährend konstant. Die synchrone Abnahme von Vorlaufdruck und Rücklaufdruck bei weitgehend konstant bleibendem Differenzdruck wird als Feinleckage gewertet und gemeldet. Die Meldung kann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, dass die Steuereinheit das Unterschreiten eines Minimumgrenzwertes von z.B. 2 bar durch den Rücklaufdruck RD erkennt und gleichzeitig feststellt, dass der Differenzdruck konstant bleibt bzw. jedenfalls seinen vorgegebenen Maximumgrenzwert nicht überschreitet.
  • Figur 5 veranschaulicht den Fall eines Kernbruchs während eines Gießzyklus. Der eintretende Kernbruch hat zur Folge, dass der Rücklaufdruck RD schlagartig signifikant abfällt, während der Vorlaufdruck VD zunächst fast konstant bleibt bzw. nur allmählich und viel langsamer als der Rücklaufdruck RD etwas abfällt. Dies bedeutet gleichzeitig einen schlagartigen Anstieg des Differenzdrucks DD um den Reduktionswert des Rücklaufdrucks RD, im gezeigten Beispiel um fast 4 bar von ca. 9,4 bar auf ca. 13,6 bar. Durch geeignete Vorgabe des zugehörigen Maximumgrenzwerts, z.B. auf ca. 12 bar, kann die Steuereinheit diesen schlagartigen Differenzdruckanstieg sicher erkennen und als Kernbruch melden. Dabei erkennt die Steuereinheit zusätzlich das schlagartige Absinken des Rücklaufdrucks RD unter einen ebenfalls geeignet vorgegebenen Minimumgrenzwert von z.B. 1 bar oder 2 bar.
  • Wie aus den obigen Erläuterungen ersichtlich, ermöglicht die Erfindung eine sichere Erkennung eines Kernbruchs, einer Feinleckage und einer Temperierkanalverengung für eine Gießkerntemperierungsvorrichtung bei gleichzeitig möglicher kontinuierlicher Gießkerntemperierung auch während des eigentlichen Gießvorgangs. Je nach Systemauslegung ist es selbstverständlich möglich, die Überwachung auf einen oder zwei dieser drei möglichen Fehlerursachen zu beschränken und hierzu jeweils wie oben zum betreffenden Fehlerfall geschildert vorzugehen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den oben erläuterten Grenzwertvorgaben ist es erfindungsgemäß auch möglich, auf die relative Änderung des Vorlaufdrucks, des Rücklaufdrucks und/oder des Differenzdrucks während des jeweiligen Gießvorgangs im Vergleich zum Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen abzustellen. So beinhaltet in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung die Kernbruchüberwachung die Maßnahme, eine Kernbruchinformation zu erzeugen, wenn der Rücklaufdruck während des Gießvorgangs um einen vorgebbaren Mindestwert unter den Rücklaufdruck zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen abfällt und der Differenzdruck während des Gießvorgangs um einen vorgebbaren Mindestwert gegenüber dem Differenzdruck zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen ansteigt. Wenngleich das gezeigte Ausführungsbeispiel in Anwendung bei einer Druckgießmaschine für Aluminiumguss erläutert wurde, versteht es sich, dass die Erfindung bei der Gießkerntemperierung beliebiger anderer herkömmlicher Gießmaschinen einsetzbar ist. Vorteilhaft ist in jedem Fall die Möglichkeit einer kontinuierlichen Kerntemperierung mit druckbasierter Überwachung auf Kernbrüche und/oder Feinleckagen und/oder Temperierkanalverengungen.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Gießkerntemperierung mit
    - einem Temperiermedium-Strömungskanalsystem, das einen Temperierkanal (T1 bis T20) in einem jeweils zu temperierenden Gießkern (K1 bis K20) mit einer zugehörigen Einlassleitung (V1 bis V20) und einer zugehörigen Auslassleitung (R1 bis R20) umfasst,
    - einer Druckermittlungseinrichtung (SV1 bis SV20, SR1 bis SR20), die zur Vermittlung wenigstens eines Drucks eingerichtet ist, der in der Gruppe enthalten ist, die aus einem Temperiermedium-Vorlaufdruck in der Einlassleitung, einem Temperiermedium-Rücklaufdruck in der Auslassleitung und einem Differenzdruck zwischen dem Vorlaufdruck und dem Rücklaufdruck besteht, und
    - einer Temperiersteuereinrichtung (1), die dafür ausgelegt ist, den wenigstens einen von der Druckermittlungseinrichtung ermittelten Druck zu bewerten und abhängig davon wenigstens eine Fehlerinformation aus einer Gruppe von Fehlerinformationen zu erzeugen, die aus einer Kernbruchinforrriation, einer Feinleckageinformation und einer Temperierkanalverengungsinformation besteht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Temperiersteuereinrichtung zur Druckbewertung dahingehend ausgelegt ist, dass sie
    - wenn die Druckermittlung den Vorlaufdruck ermittelt, den ermittelten Vorlaufdruck mit einem vorgebbaren Vorlaufdruck-Maximumgrenzwert vergleicht und ein Überschreiten desselben als ein Temperierkanalverengungsindiz wertet und/oder den ermittelten Vorlaufdruck während eines Gießvorgangs mit dem ermittelten Vorlaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen vergleicht, und
    - wenn die Druckermittlungseinrichtung den Rücklaufdruck ermittelt, den ermittelten Rücklaufdruck während eines Gießvorgangs mit einem vorgebbaren Rücklaufdruck-Minimumgrenzwert vergleicht und ein Unterschreiten desselben als ein Fehlerfallindiz wertet und/oder den ermittelten Rücklaufdruck während eines Gießvorgangs mit dem ermittelten Rücklaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen vergleicht, und
    - wenn die Druckermittlungseinrichtung den Differenzdruck ermittelt, den ermittelten Differenzdruck während eines Gießvorgangs mit einem vorgebbaren Differenzdruck-Maximumgrenzwert und/oder mit dem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen vergleicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiersteuereinrichtung dafür ausgelegt ist, den ermittelten Differenzdruck während eines jeweiligen Gießvorgangs mit einem ersten Differenzdruck-Maximumgrenzwert als einem Warngrenzwert und mit einem demgegenüber größeren zweiten Differenzdruck-Maximumgrenzwert als Störungsgrenzwert zu vergleichen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es die Temperiersteuereinrichtung als eine Feinleckageinformation wertet, wenn der ermittelte Rücklaufdruck während eines Gießvorgangs um mehr als ein jeweils vorgebbares Maß absinkt und der ermittelte Differenzdruck unter seinem Maximumgrenzwert bleibt und/oder nicht um mehr als ein vorgebbares Maß vom ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen abweicht.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es die Temperiersteuereinrichtung als eine Kernbruchinformation wertet, wenn der erfasste Differenzdruck während eines Gießvorgangs den zugehörigen Maximumgrenzwert überschreitet und/oder um ein vorgebbares Maß über dem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen liegt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiersteuereinrichtung zur Steuerung einer kontinuierlichen Durchströmung des jeweiligen Temperierkanals des Gießkerns mit einem Temperiermedium während und zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen ausgelegt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiersteuereinrichtung ein Stoppsignal zum Unterbinden eines nächsten Gießvorgangs erzeugt, wenn sie durch die Druckbewertung auf eine Kernbruchleckage und/oder eine Feinleckage und/oder eine Temperierkanalverengung geschlossen hat.
  7. Verfahren zur Gießkerntemperierung mit folgenden Schritten:
    - Ermitteln wenigstens eines Drucks, der in der Gruppe enthalten ist, die aus einem Temperiermedium-Vorlaufdruck in einer Einlassleitung eines Temperierkanals eines zu temperierenden Gießkerns, einem Temperiermedium-Rücklaufdruck in einer Auslassleitung desselben und einem Differenzdruck zwischen dem Vorlaufdruck und dem Rücklaufdruck besteht, und
    - Bewerten des wenigstens einen ermittelten Drucks und davon abhängiges Erzeugen wenigstens einer Fehlerinformation aus einer Gruppe von Fehlerinformationen, die aus einer Kernbruchinformation, einer Feinleckageinformation und einer Temperierkanalverengungsinformation besteht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Druckbewertungsschritt umfasst,
    - den Vorlaufdruck, wenn er ermittelt wird, während eines Gießvorgangs mit einem vorgebbaren Vorlaufdruck-Maximumgrenzwert zu vergleichen und ein Überschreiten desselben als ein Temperierkanalverengungsindiz zu werten und/oder den ermittelten Vorlaufdruck während eines Gießvorgangs mit dem ermittelten Vorlaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen zu vergleichen,
    - den Rücklaufdruck, wenn er ermittelt wird, während eines Gießvorgangs mit einem vorgebbaren Rücklaufdruck-Minimumgrenzwert zu vergleichen und ein Unterschreiten desselben als ein Fehlerfallindiz zu werten und/oder den ermittelten Rücklaufdruck während eines Gießvorgangs mit dem ermittelten Rücklaufdruck zwischen je zwei Gießvorgängen zu vergleichen, und
    - den Differenzdruck, wenn er ermittelt wird, während eines Gießvorgangs mit einem vorgebbaren Differenzdruck-Maximumgrenzwert und/oder mit dem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen zu vergleichen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine Kernbruchinformation erzeugt wird, wenn
    - der ermittelte Differenzdruck während eines Gießvorgangs den zugehörigen Maximumgrenzwert überschreitet und/oder
    - der ermittelte Differenzdruck während eines Gießvorgangs um ein vorgebbares Maß über dem ermittelten Differenzdruck zwischen je zwei Gießvorgängen liegt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Feinleckage geschlossen wird, wenn der ermittelte Vorlaufdruck und der ermittelte Rücklaufdruck während eines Gießvorgangs um mehr als ein jeweils vorgebbares Maß absinken und der ermittelte Differenzdruck unter seinem Maximumgrenzwert bleibt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierkanal des Gießkerns kontinuierlich während und zwischen aufeinanderfolgenden Gießvorgängen mit Temperiermedium durchströmt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein nächster Gießvorgang unterbunden wird, wenn durch die Druckbewertung auf eine Kernbruchleckage und/oder eine Feinleckage und/oder eine Temperierkanalverengung geschlossen wurde.
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