NO180110B - Fremgangsmåte og anordning for å styre mengdeströmmen av smeltet material som stöpes fra et basseng for mottak og oppbevaring av et smeltet material - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning og en fremgangsmåte for å styre overstrømningen av smeltet material fra et basseng i den hensikt å oppnå jevnere støping av det smeltede material. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en anordning og en fremgangsmåte som utnytter en kraftføler som kan påvise endringen av oppdriftskraften som påføres et nedsenkbart legeme som senkes inn i det smeltede material.

Konvensjonelle fremgangsmåter for støping av metall ved hjelp av overstrømning av smeltet metall innebærer at det skapes en strømning av smeltet metall fra en beholder til et avkjølende, bevegelig og varmeuttrekkende substrat. På denne måte tas metallet fra beholderen for å størkne på substratoverflaten og umiddelbart frigjøres fra denne.

For å oppnå et ensartet støpeprodukt av en viss kvalitet og med gitte dimensjoner, må det være mulig å helle det smeltede material eller å få dette til å strømme over med en styrt mengde pr. tidsenhet, dvs. å styre mengdestrømmen av metall på en nøyaktig måte således at den alltid holdes konstant i forhold til den hastighet som det størknede metall fjernes fra det avkjølende, bevegelige substrat med.

Forskjellige metoder er blitt brukt for å styre jevnheten av strømmen av smeltet material for at det størknede produkt skal få den ønskede ensartethet. US patent nr. 3.522.836 meddelt King 4. august 1970 og US patent nr. 3.605.863 meddelt King 20. september 1971 viser en fremgangsmåte og et apparat for produksjon av ståltråd og lignende ved å opprettholde statisk likevekt i det smeltede material ved utløpet av et munnstykke som danner en konveks månesigdformet trakt hvorfra materialet trekkes fortløpende og størkner ved hjelp av en overflate i bevegelse. I henhold til disse US patenter utnyttes et stempel som drives nedover inn i det smeltede material for å tvinge det smeltede material igjennom munnstykket. Stempelet drives i samsvar med et signal fra en relébryter som aktiveres ved eksitering av et relé.

I henhold til nevnte patenter kompletterer to elektroder den elektriske krets, idet en av elektrodene anbringes i det smeltede material og en elektrode plasseres på det ønskede nivå over det smeltede material således at når nivået av det smeltede material når den andre elektrode, er dette nivå tilstrekkelig for strømning ut av munnstykket. Når overflaten av det smeltede material heves til det ønskede nivå tilsvarende den andre elektrode, dannes det videre elektrisk kontakt som lukker relékretsen, som i sin tur stopper en motor som driver stempelet. Når imidlertid overflaten av det smeltede material inntar lavt nivå, avbrytes den galvaniske kontakt således at reléet gjøres strømløst og bryteren lukkes. Da starter motoren og stempelet drives nedover for å heve nivået av det smeltede material inntil det ønskede nivå ved den andre elektrode er gjenopprettet, hvilket får motoren til å stoppe.

Fremgangsmåten og apparatet i henhold til de ovenfor nevnte patenter fordrer imidlertid at elektrisk strøm ledes gjennom det smeltede material. Elektrodene er utsatt for å gå delvis i oppløsning i smeiten eller å ha smelte som stivner på dem, hvilket i begge tilfeller kan endre elektrodens faktiske plassering og derved endre det nivå av smeiten hvorved den aktiverer kretsen. De nevnte patenter gjelder dessuten ikke produksjons-metoder med overstrømning av smelte, men derimot sådanne som er utformet for å drive smeltet material gjennom et munnstykke. Endelig baserer de nevnte patenter seg ikke på å påvise endringer i oppdriftskraften som utøves på stempelet.

I US patent nr. 4.592.410 er det vist et system for mengdestrøm-styring av en smeltet, hvor en komplett trakt med dens innhold veies og vektsignalet brukes for å styre munnstykket.

Ytterligere nivåstyringssystemer er vist i US patent nr. 3.478.808, nr. 3.921.697 og nr. 4.276.921.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en fremgangsmåte for å styre mengde-strømmen av smeltet material som støpes fra et basseng for mottak og oppbevaring av et smeltet material, og som er utstyrt med en leppe som det smeltede material kan strømme over når dets frie overflate heves til et nivå som er høyere enn leppen, og hvor et nedsenkbart legeme senkes inn i det smeltede material samtidig som den mengde smeltet material som fortrenges av legemet påvises. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har som særtrekk at legemet senkes med en valgt momentan fortrengningshastighet av smeltet material, tilsvarende den ønskede momentane mengdestrøm.

Med en sådan fremgangsmåte oppnås da jevnere støping av det smeltede material enn ved hjelp av de foran nevnte teknikker, idet operatøren blir istand til på en nøyaktig måte å styre den takt som det smeltede material avleveres med til et avkjølende substrat, hvor materialet størkner.

Oppfinnelsen gjelder også en anordning for ved utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen å styre mengdestrømmen under støping av tråder og plater, og som for mottak og oppbevaring av smeltet material omfatter et basseng utstyrt med en leppe som det smeltede material kan strømme over når dets frie overflate heves til et nivå som er høyere enn leppen, idet anordningen videre omfatter: (a) minst ett nedsenkbart legeme som er bevegelig montert for å senkes inn i og heves ut av det smeltede material som befinner seg i bassenget for derved i varierende

grad å fortrenge smeltet material, og

(b) en drivinnretning som står i drivende forbindelse med legemet for å heve og senke

det nedsenkbare legeme.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen har da som særtrekk at den også omfatter:

(c) en kraftføler forbundet med det nedsenkbare legeme for å påvise forskjellen mellom

tyngdekraften og oppdriftskraften som påføres legemet,

(d) differensieringsutstyr for å bestemme endringen pr. tidsenhet av kraftforskjellen

påvist av kraftføleren, og

(e) en styreenhet som reagerer på differensieringsutstyrets bestemmelse og står i forbindelse med drivinnretningen for senkning av det nedsenkbare legeme i en grad som opprettholder en fast endring pr. tidsenhet av kraftforskjellen påvist av

kraftføleren,

hvorved det i stabil driftstilstand foreligger en fast endring pr. tidsenhet av den påviste kraftforskjell, og som bevirker en fast mengdestrøm av det smeltede material fra bassenget over leppen.

Ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelser, som ikke må betraktes som begrensende for oppfinnelsen, og under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er en skisse som viser et vertikalt snitt gjennom en utførelse av en anordning i

henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 er et diagram som viser oppdriftskraftens størrelse i forhold til det nedsenkbare

legemes nedsenkningsdybde, og

fig. 3 er en skisse som viser et vertikalt snitt gjennom en annen utførelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen, og som har to nedsenkbare legemer og adskilte drivinnretninger samt kraftfølere.

Når de foretrukne utførelser av oppfinnelsen, og som er vist på tegningene, beskrives, vil det for klarhetens skyld bli benyttet en spesiell terminologi. Det er imidlertid ikke tanken at oppfinnelsen skal begrenses til de spesielle uttrykk som derved er valgt, og det skal forstås at hvert spesialuttrykk innbefatter alle likeverdige tekniske uttrykk som opptrer på en lignende måte for å beskrive en tilsvarende oppgave.

Anordningen vist i fig. 1 omfatter et reservoar eller et basseng 10 beregnet for å inneholde det smeltede material. Beholderen 10 har en leppe 11 som det smeltede material bringes til å strømme over når det fortrenges ved hjelp av det bevegelig monterte og nedsenkbare legeme 12. Det bevegelig monterte og nedsenkbare legeme 12 er et oppdriftslegeme og kan ha enhver ønsket form. Det kan ha negativ eller positiv oppdrift og bør ikke reagere med det smeltede material samt for-

bli fast ved smeltetemperaturen. I henhold til oppfinnelsen kan det foreligge mer enn ett oppdriftslegeme.

Det nedsenkbare legeme 12 er drivbart forbundet med en drivinnretning 13 som senker og hever det nedsenkbare legeme 12. Det nedsenkbare legeme 12 står også i forbindelse med en mellomliggende kraftføler 14 som påviser forskjellen mellom den nedoverrettede tyngdekraft på det nedsenkbare legeme 12 og den oppoverrettede oppdriftskraft som utøves på legemet av det smeltede material. Siden den nedoverrettede tyngdekraft på det nedsenkbare legeme 12 er konstant, representerer endringer i den kraft som påvises av kraftføleren 14, endringer i oppdriftskraften eller den hydrostatiske kraft som det smeltede material utøver på legemet.

Et differensieringsutstyr 15 for å bestemme endringen pr. tidsenhet av kraften påvist av kraftføleren 14, er forbundet med kraftføleren 14. Til differensieringsutstyret 15 er det koblet en styreenhet 16 som reagerer på signalet fra differensieringsutstyret 15 og tjener til å styre drivinnretningen 13 for å senke det nedsenkbare legeme 12. Styreenheten 16 kan være en generell digital datamaskin som er programmert på vanlig måte i samsvar med den foreliggende oppfinnelse eller en spesialinnretning som på konvensjonell måte er utformet for å gjennomføre den samme funksjon. Drivinnretningen 13 reagerer på differensieringsutstyrets bestemmelse og som reaksjon på signalet fra differensierings-signalet 15 senker den det nedsenkbare legeme 12 inn i det smeltede material ved en hastighet som opprettholder en konstant endring pr. tidsenhet av oppdriftskraften påvist av kraftføleren 14. Tilsammen danner disse komponenter et tilbakekoblet styresystem. Under stabile driftstilstandsforhold frembringes det på denne måte en konstant endringstakt for den påviste kraft, som gir en konstant mengdestrøm av smeltet material over leppen 11 på beholderen 10.

Når det smeltede material forlater leppen 11 kommer det i kontakt med et roterende og varmeuttrekkende substrat 17 som avkjøler det smeltede material og derved får materialet til å stivne. Det størknede material kan ha form av plater, flak, fibre, tråder eller lignende, som har mer ensartede dimensjoner enn hva som kan oppnås med konvensjonelle smelteoverstrømnings- eller munnstykke-ekstruderingsteknikker.

Således styres mengdestrømmen av smeltet material samt indirekte nivået av det smeltede materials frie overflate i bassenget 10, ved hjelp av det nedsenkbare legeme 12, som drives at drivinnretningen 13. Drivinnretningen 13 er forbundet med det nedsenkbare legeme 12 ved hjelp av en hvilken som helst vanlig overførings-, bære-eller forbindelsesmekanisme som f.eks. en trinseblokkinnretning, en hydraulisk eller pneumatisk mekanisme, eller lignende.

Under de innledende overgangsbetingelser, før støping er iverksatt, senker drivinnretningen 13 det nedsenkbare legeme 12 inn i det smeltede material således at dette fortrenges og nivået av det smeltede materials frie overflate i bassenget 10 heves. Ettersom nivået av det smeltede metalls frie overflate hever seg i bassenget 10 og det nedsenkbare legemes dybde tiltar, øker oppdriftskraften som utøves på det nedsenkbare legeme 12.

Avhengig av det nedsenkbare legemes størrelse og densitet vil oppdriftskraften som skyver det nedsenkbare legeme 12 oppover ved et punkt bli lik tyngdekraften som trekker legemet nedover. Når det nedsenkbare legeme 12 drives videre inn i det smeltede material, fortsetter oppdriftskraften å øke mens tyngdekraften forblir konstant. Forskjellen mellom den konstante tyngdekraft på det nedsenkbare legeme 12 og den foranderlige oppdriftskraft på legemet, påvises av kraftføleren 14.

Når nivået av det smeltede materials frie overflate når nivået av overstrømningsleppen 11, strømmer det smeltede material ut av bassenget 10 over leppen 11 og kommer i kontakt med det roterende og varmeuttrekkende substrat 17. Etterhvert som det nedsenkbare legeme fortsetter nedstigningen, fortrenges det smeltede material over leppen 11 og den oppdriftskraft som utøves på det nedsenkbare legeme 12 fortsetter å øke. Endringen av oppdriftskraften påvises av innretningen som er angitt som kraftføleren 14 og som utgjøres av en konvensjonell innretning som er godt kjent blant fagfolk på området. Økning av nedsenkningsdybden for det nedsenkbare legeme 12 for å oppnå og opprettholde en konstant endringstakt for oppdriftskraften og derved en fast endringstakt for fortrengningen, vil føre til en stabil tilstand med konstant mengdestrøm av smeltet material over leppen 11. Det er derfor ønskelig å senke det nedsenkbare legeme 12 inn i det smeltede material på en sådan måte at oppdriftskraftens endring pr. tidsenhet og derved strømmen av smeltet material over leppen 11 forblir konstant.

Oppdriftskraften er således tilbøyelig til å øke ettersom det nedsenkbare legeme 12 senkes inn i det smeltede material samtidig som oppdriftskraften er tilbøyelig til å avta ettersom det smeltede material fortrenges over overstrømningsleppen 11. Endringen av oppdriftskraften påvises av kraftføleren 14 og opprettholdes ved en fast endringstakt slik som påvist av differensieringsutstyret 15. Dette fører til at en fast mengde smeltet material fortrenges pr. tidsenhet over på substratet med en identisk fast mengdestrøm som tilsvarer vekten eller volumet av den strimmel som støpes.

Muligheten for å styre strømningstakten og dermed strimmelproduksjonens massestrøm-ningstakt tillater valg av to parametere, nemlig massestrømningstakt og substratets overflatehastighet, for å styre prosessen. I alminnelighet reduseres tykkelsen av platen eller strimmelen ettersom mengdestrømmen reduseres eller substratets overflatehastighet økes. Ved motsatte endringer i disse parametere økes tykkelsen. Det er vanlig at de relative verdier av substratets overflatehastighet og mengdestrømmen velges og forhåndsinnstilles for å gi den ønskede tykkelse som bestemmes eksperi-mentelt eller beregnes matematisk, idet begge gjøres så store som mulig for å oppnå høyest mulig produksjonstakt. Produksjonstapen er imidlertid begrenset av behovet for å opprettholde produktkvaliteten. Produksjonstapen begrenses f.eks. av behovet for at hovedsakelig all smeltet masse størkner før platen eller strimmelen adskilles fra substratet. Avkjølingstakten gir derfor en øvre grense for produksjonstakten.

Differensieringsutstyret 15 for påvisning av endringen pr. tidsenhet av kraften påvist av kraftføleren 14, er forbundet med kraftføleren 14. Et foretrukket differensieringsutstyr 15 utgjøres av en datamaskin som kan programmeres for å gjenkjenne et spesielt område av oppdriftskraftegenskaper ved det smeltede material, volumet av det nedsenkbare legeme 12 og den ønskede mengdeoverstrømning. Differensieringen er således en enkel matematisk operasjon som lett utføres av en datamaskin. Differensieringsutstyret 15 signalerer til styreenheten 16 for å senke, stoppe, eller til og med heve det nedsenkbare legeme 12, eller for å endre nedsenkningstakten for det nedsenkbare legeme 12.

Når det smeltede material forlater leppen 11 kommer det i kontakt med et roterende og varmeuttrekkende substrat 17 som bevirker at materialet avkjøles og størkner. På denne måte formes det kontinuerlige eller oppdelte filamenter, fibre, tråder, plater eller lignende. De størknede produkters form og lengde bestemmes av det varmeekstraherende substrats overflatestruktur samt rotasjonshastighet, i samsvar med teknikker som er kjent blant fagfolk på området.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse kan to eller flere nedsenkbare legemer senkes samtidig og fortrinnsvis uavhengig av hverandre, inn i det smeltede material. Når to eller flere legemer utnyttes er det ønskelig, men ikke påkrevet, at de har forskjellig størrelse således at det største legeme kan senkes for å oppnå større endringer i nivået av den frie overflate og det minste legeme kan brukes for å gjøre mindre endringer i nivået. På denne måte er det mulig å oppnå grov- og fininnstilling av endringen pr. tidsenhet av overstrømmende smelte. Når to eller flere nedsenkbare legemer 12 utnyttes er det ønskelig, men ikke påkrevet, at de er forbundet med adskilte kraftfølere 14, styreenheter 16 og drivinnretninger 13, mens en felles differensieringsinnretning 15 er å foretrekke.

Det nedsenkbare legeme 12 kan f.eks. omfatte en vannavkjølt metallbeholder med en ytre kledning av et ildfast material. Det nedsenkbare legeme 12 kan også inneholde et ildfast keramisk material eller grafittmaterial som kan motstå det smeltede materials temperatur. Det nedsenkbare legeme 12 kan være hult eller massivt.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen har det nedsenkbare legeme 12 sylindrisk form. Dette gjør at drivmekanismen kan bevege det nedsenkbare legeme nedover med en konstant hastighet under ideelle stabile driftsforhold. Det er imidlertid også mulig å gi legemet en annen form slik som en sfærisk, kubisk, pyramidal eller avlang form. Formen av det/de nedsenkbare legeme(r) 12 er ingen begrensning her, men en konisk form er en annen foretrukket utførelse. En konisk formet spiss på et sylindrisk eller avlangt, nedsenkbart legeme 12 er også anvendelig. En obelisk ville således utgjøre et akseptabelt nedsenkbart legeme 12.

En annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter et sylindrisk nedsenkbart legeme 12 med en avrundet eller halvkuleformet ende. En avrundet ende reduserer til et minimum, eller eliminerer,faren for at enden på det nedsenkbare legeme slåes av. Med den foreliggende oppfinnelse påvirkes imidlertid ikke styringen av mengdeover-strømningen ugunstig dersom noe skulle slåes av det nedsenkbare legeme 12. Hvis det som slåes av forblir neddykket i det smeltede material i bassenget 10 forblir det samlede volum av det nedsenkbare legeme 12 konstant i det smeltede material til fortrengning av smeltet material. Dersom det som slåes av flyter eller strømmer ut med det smeltede material, representerer det bare en momentan eller forbigående effekt, hvoretter den samme valgte mengdestrøm av smeltet material fortsetter å strømme over på substratet.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også en forbedret fremgangsmåte for å styre mengdestrømmen av smeltet material som støpes fra en anordning for styring av mengdestrøm og som har et basseng 10 for å inneholde et smeltet material idet bassenget 10 er utstyrt med en leppe 11 over hvilken det smeltede material kan strømme når dets frie overflate heves til et nivå over leppen 11, idet fremgangsmåten går ut på at et nedsenkbart legeme 12 senkes inn i det smeltede material mens mengden av smeltet material som fortrenges av legemet påvises, idet legemet senkes med en valgt fortrengningshastighet av smeltet material. En mengdestrøm over leppen 11 av smeltet material på f.eks. 20 cm<3>/s. kan således oppnås og opprettholdes mot det varmeekstraherende substrat 17.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte hvor endringen pr. tidsenhet av oppdriftskraften på legemet påvises ved måling av den tilsvarende kraft som utøves av det nedsenkbare legeme 12 på en bæreinnretning for legemet (beskrives nedenfor) samt differensiering av denne kraft ved hjelp av differensieringsutstyret 15. Differensieringsutstyret 15 analyserer da kraftmålingen og sammenligner den med en hvilken som helst forutbestemt verdi eller algoritme, og signalerer til styreenheten 16 for å aktivere drivinnretningen 13 i samsvar med dette.

Med apparatet og fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse skaper erosjon av leppen 11 på bassenget 10, og som med tidligere kjent teknikk er et problem for styringen av ensartetheten, intet alvorlig problem. Dersom erosjon av leppen 11 opptrer, vil mengdestrømmen øke hvis nivået av den frie overflate forble den samme. Med den foreliggende oppfinnelse vil imidlertid den frie overflates nivå automatisk senkes for å kompensere for leppens lavere nivå, fordi den foreliggende oppfinnelse opprettholder en konstant mengdestrøm, ikke et nivå. Systemet når ganske enkelt en stabil driftstilstand med konstant mengdestrøm ved et lavere nivå av den frie overflate.

På en lignende, men motsatt måte vil størkning av smeltet material på leppen 11 danne en innsnevring som er tilbøyelig til å redusere mengdestrømmen, dersom den frie overflates nivå ble beholdt uendret. Med den foreliggende oppfinnelse vil imidlertid det nedsenkbare legeme fortsette å bli senket inntil det nås en ny stabil tilstand med den samme faste fortrengningshastighet (samt senkehastighet, i tilfellet av en sylinder) ved et høyere nivå for den frie overflate, og som alltid er tilpasset den ønskede trommel-produksjonstakt.

Produksjonsføleren 14 kan utgjøres av en elektronisk lastcelle som det foreligger flere velkjente typer av, men er ikke begrenset til en sådan utførelse. Kraftføleren 14 kan videre omfatte en strengemåler, kraftmåler eller trykkmåler for å måle den hydrostatiske kraft som prøver å skyve oppdriftslegemet 12 ut av det smeltede material. Kraftføleren vil fortrinnsvis måle strekk- og sammenpressingskrefter som utøves på det nedsenkbare legeme 12.

Differensieringsutstyret 15 kan f.eks. omfatte en algoritme som er lagt inn i en datamaskins programvare eller maskinvare eller i en annen form for datamaskin-hukommelse. Den foretrukne algoritme er:

hvor F1er oppdriftskraften påvist ved tidspunktet t1og F2er oppdriftskraften påvist ved tidspunktet t2. Algoritmen utgjør således en ligning for å bestemme konstanten som oppnås ved å dividere endringen av den påviste oppdriftskraft ved forskjellig tid. Som vist i fig. 2 vil kurven for oppdriftskraften i forhold til nedsenkningsdybden av det nedsenkbare legeme (eller tiden) utgjøre en rett linje ved likevekt, og med en helning som er konstant tilpasset den takt med hvilken strimmelen støpes.

Differensieringsutsyret 15 kan også omfatte en programmerbar opptager eller styreenhet, eller en standard elektronikkbrikke, som inneholder algoritmen. Differensieringsutstyret 15 kan videre inneholde en analog/digital-omformer (A/D-omformer) som kan omvandle et analogt signal fra kraftføleren 14 til et digitalt signal.

Styreenheten 16 kan f.eks. omfatte en digital/analog-omformer (D/A-omformer) for å omvandle det digitale datamaskinsignal til et analogt signal for overføring til drivinnretningen 13.

Drivinnretningen 13 kan f.eks., men ikke nødvendigvis, utgjøres av en elektrisk motor.

Når det nedsenkbare legeme 12 under drift ifølge fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, til å begynne med senkes ned i det smeltede material,

fortrenger det ikke nok smeltet material til å få den frie overflates nivå til å heve seg tii et tilstrekkelig nivå til å strømme over leppen 11. Under denne innledende senkning av det nedsenkbare legeme 12 vil tyngdekraften nedover på legemet innledningsvis være større enn oppdriftskraften oppover, og derfor vil det være nødvendig for bæreorganene som er forbundet med og som bærer det nedsenkbare legeme 12, samt kraftføleren 14, å holde eller til og med trekke opp legemet. De deler som bærer legemet kan omfatte drivinnretningen 13, kraftføleren 14 og hvilke som helst andre komponenter som er nødvendig for å holde de beskrevne deler. I denne innledningsvise nedsenkningsfase betegnes nettokraften som en negativ kraft eller trekkraft på legemet.

Fig. 2 viser sammenhengen mellom endringer av kraften på det nedsenkbare legeme 12 og dets nedsenkningsdybde. Ettersom senkningen av legemet fortsetter kan det endelig komme til et punkt hvor likevekt oppnås, idet oppdriftskraften oppover er lik den nedoverrettede tyngdekraft på det nedsenkbare legeme 12. Videre senkning av det nedsenkbare legeme 12 skaper en positiv samlet kraft på kraftføleren 14 og som representerer den overskytende oppdriftskraft som utøves av det smeltede material utover tyngdekraften. Denne økende positive kraft påvises av kraftføleren 14 og, slik som vist i fig. 2, utgjør den den kraftendring pr. tidsenhet som er nødvendig for å oppnå eller opprettholde den ønskede konstante tømming eller mengdeoverstrømning av smeltet material fra bassenget 10. Som fig. 2 viser er det ønskelig at kurvens helning er konstant, for derved å representere en jevn endring pr. tidsenhet av kraften og således en jevn mengdeoverstrømning av smeltet material.

Selv om det samme valgte forhold mellom mengdestrøm og fortrengningshastighet kan velges og brukes innledningsvis samt under støpingen, er det fordelaktig å redusere mengden av skrap som fremstilles i overgangen fra start til stabil drift. I denne overgangsperiode heves den frie overflates nivå inntil mengdestrømmen som gir stabil tilstand er oppnådd. Siden overgangen fremstiller skrap er det ønskelig å redusere overgangstiden således at stabil tilstand nås raskere. Dette kan gjøres ved å benytte en høyere valgt mengdestrøm i overgangsperioden ved at det nedsenkbare legeme senkes med en større hastighet inntil det ønskede plateprodukt fremstilles. Da reduseres den valgte mengdestrøm og/eller fortrengningshastighet til den ønskede mengdestrøm for produksjon ved stabil tilstand. Denne form for drift er vist som en strekpunktert linje i fig. 2.

Foreliggende oppfinnelse frembringer således en fremgangsmåte og en anordning for å styre mengdestrømmen av det overstrømmende smeltede material fra et basseng i den hensikt å oppnå en jevnere støping av det smeltede material.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan utnyttes for satsvis eller kontinuerlig drift. Satsvis støping vil f.eks. fordre at det nedsenkbare legeme 12 senkes ned i bassenget 10 helt til intet mer smeltet material kan bringes til å overstrømme leppen 11. Mer smeltet material vil da tilføres for det neste satsvise trinn.

Fig. 3 viser en annen alternativ oppbygning som kan brukes for satsvis produksjon. I utførelsen vist i fig. 3 er to nedsenkbare legemer 212A og 212B som har forskjellig størrelse og form, forbundet til kraftfølere, henholdsvis 214A og 214B, som i sin tur begge er forbundet med et differensieringsutstyr 215 samt adskilte drivinnretningen henholdsvis 213A og 213B. De separate drivinnretninger 213A og 213B er forbundet med og reagerer på signaler fra en felles styreenhet 216 som også er tilkoblet differensieringsutstyret 215. I denne utførelse utføres støpingen på samme måte som i utførelsen vist i fig. 1, dvs. ved at smeltet material 226 bringes til å strømme over leppen 211 og over på et roterende substrat 217.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å styre mengdestrømmen av smeltet material som støpes fra et basseng for mottak og oppbevaring av et smeltet material, og som er utstyrt med en leppe som det smeltede material kan strømme over når dets frie overflate heves til et nivå som er høyere enn leppen, og hvor et nedsenkbart legeme senkes inn i det smeltede material samtidig som den mengde smeltet material som fortrenges av legemet påvises, karakterisert vedat legemet senkes med en valgt momentan fortrengningshastighet av smeltet material, tilsvarende den ønskede momentane mengdestrøm.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat legemet under stabil likevektstilstand senkes med en fast fortrengningshastighet av smeltet material, for å bevirke en jevn mengdestrøm over leppen, tilsvarende den faste fortrengningshastighet.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat fortrengningshastigheten bestemmes ved at endringen pr. tidsenhet av oppdriftskraften på legemet påvises.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert vedat nevnte legeme innledningsvis senkes med en forholdsvis høy fortrengningshastighet under en innledende overgang fra ingen strømning til en valgt mengdestrøm og deretter med en forholdsvis lav fortrengningshastighet under stabil støpingstilstand.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat det overstrømte smeltede material bringes i forbindelse med et varmeuttrekkende substrat bevegelig montert i avstand fra bassengets leppe hvor det smeltede material størkner for å danne tråd- eller plateprodukter.

6. Anordning for ved utøvelse av fremgangsmåten angitt i et av de forutgående krav, å styre mengdestrømmen under støping av tråder og plater, og som for mottak og oppbevaring av smeltet material omfatter et basseng (10, 210) utstyrt med en leppe (11, 211) som det smeltede material kan strømme over når dets frie overflate heves til et nivå som er høyere enn leppen, idet anordningen videre omfatter: (a) minst ett nedsenkbart legeme (12, 212) som er bevegelig montert for å senkes inn i og heves ut av det smeltede material som befinner seg i bassenget (10, 210), for derved i varierende grad å fortrenge smeltet material, og (b) en drivinnretning (13, 213) som står i drivende forbindelse med legemet (12, 212) for å heve og senke det nedsenkbare legeme, karakterisert vedat anordningen også omfatter: (c) en kraftføler (14, 214) forbundet med det nedsenkbare legeme (12, 212) for å påvise forskjellen mellom tyngdekraften og oppdriftskraften som påføres legemet, (d) differensieringsutstyr (15, 215) for å bestemme endringen pr. tidsenhet av kraftforskjellen påvist av kraftføleren, og (e) en styreenhet (16, 216) som reagerer på differensieringsutstyrets bestemmelse og står i forbindelse med drivinnretningen (13, 213) forsenkning av det nedsenkbare legeme (12, 212) i en grad som opprettholder en fast endring pr. tidsenhet av kraftforskjellen påvist av kraftføleren (14, 214), hvorved det i stabil driftstilstand foreligger en fast endring pr. tidsenhet av den påviste kraftforskjell, og som bevirker en fast mengdestrøm av det smeltede material fra bassenget over leppen.

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert vedat differensieringsutstyret (15, 215) for bestemmelse av kraftforskjellens endring pr. tidsenhet omfatter en datamaskin.

8. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert vedat kraftføleren (14, 214) utgjøres av en elektronisk belastningscelle.

9. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert vedat den videre omfatter et varmeuttrekkende substrat (17, 217) bevegelig montert i avstand fra bassengets leppe (11, 211) for å komme i berøring med det overstrømte smeltede material.

10. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert vedat den omfatter to bevegelige legemer (212A, 212B) som uavhengig av hverandre kan senkes inn i eller heises ut av det smeltede material (226) i bassenget, idet legemene hver for seg står i forbindelse med adskilte kraftfølere (214A, 214B).

11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert vedat de bevegelige, nedsenkbare legemer (212A, 212B) har sylindrisk form og er av forskjellig størrelse.

12. Anordning som angitt i et av kravene 6-11, karakterisert vedat nevnte nedsenkbare legeme(r) inneholder et ildfast keramikkmaterial.

13. Anordning som angitt i et av kravene 6-11, karakterisert vedat nevnte nedsenkbare legeme(r) har et konisk parti.

14. Anordning som angitt i et av kravene 6-11, karakterisert vedat nevnte nedsenkbare legeme(r) har et halvkuleformet parti.