Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.IV.1967 (P 120 162) 22.IV.1966 Francja 15.V.1970 59651 KI. 31 b*, 37/00 MKP B 22 d UKD b\\oo Wlasciciel patentu: Centre de Recherches de Pont-a-Mousson, Pont-a- Mousson (Francja) Urzadzenie do odlewania substancji w stanie cieklym Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do od¬ lewania substancji w stanie cieklym, takich jak na przyklad roztopionych metali lub cieklych mas plastycznych, zawierajace uklad sterowniczy do sterowania kadzi odlewniczej i doprowadzanego do jej wnetrza czynnika pod cisnieniem takiego jak powietrze, gaz, woda lub olej do wypychania z tej kadzi odlewniczej cieklej substancji kana¬ lem wylewowym wznoszacym sie do góry.Znane sa urzadzenia do odlewania substancji cieklych takich jak roztopiony metal, zawierajace kadz odlewnicza zawieszona na lancuchu, z której ciekla substancje za pomoca jej przechylania wle¬ wa sie formy lub-wlewnicy.Znane sa urzadzenia do odlewania substancji cieklych zawierajace z zamykana pokrywa kadz odlewnicza z której wszystka ciekla substancje jednorazowo wypycha sie do formy lub wlewnicy za pomoca sprezonego obojetnego gazu lub powie¬ trza dostarczonego ze sprezarki lub zbiornika ci¬ snieniowego. Urzadzenia te umieszczone sa we¬ wnatrz pieca topielnego z którego bezposrednio ciekly metal wprowadzany jest do kadzi odlew¬ niczej za pomoca zaworu magnetycznego sterowa¬ nego dwoma kontaktami elektrycznymi umieszczo¬ nymi wewnatrz kadzi odlewniczej na róznych wy¬ sokosciach, kontakty elektryczne steruja zaworem magnetycznym i izamykaja go gdy poziom cieklej substancji zetknie sie z górnym kontaktem. Od¬ leglosc górnego kontaktu elektrycznego od dna 25 30 2 kadzi jest ustawialna i jest miara okreslenia ilo¬ sci wprowadzanej cieklej substancji do kadzi od¬ lewniczej.Urzadzenie wedlug wynalazku rózni sie od zna¬ nych urzadzen tego rodzaju tym, ze dzieki swoje¬ mu ukladowi sterujacemu zapewnia natychmia¬ stowe przerwanie odlewania cieklej substancji z kadzi odlewniczej i natychmiastowe odlewanie tej cieklej substancji po przerwaniu jej odlewania bez jalowego czasu odpowiadajacego okresowi wznoszenia sie cieklej substancji w kanale wyle¬ wowym az do poziomu otworu wyplywowego.Uklad sterowniczy urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku umozliwia w ten sposób irozpoczecie, zakoncze¬ nie napelniania zbiornika ciekla substancja odlew¬ nicza bardzo dokladnie. Jesli tym zbiornikiem jest forma, a ciecza wypelniajaca jest ciekly metal lub ciekle tworzywo sztuczne, odlewy tak wykonane moga posiadac ciezar okreslony z bardzo duza do¬ kladnoscia, a wydajnosc procesu odlewania moze byc bardzo duza dzieki zlikwidowaniu czasu ja¬ lowego.Ponadto uzyskuje sie duza dokladnosc natezenia przeplywu odlewanej cieczy.Wynalazek jest blizej omówiony na przykladzie wykonania pokazanym na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, czesciowo schematycz¬ nie, urzadzenie do odlewania, fig. 2 przedstawia wykres ilustrujacy dzialanie urzadzenia do odle¬ wania, fig. 3 przedstawia urzadzenie do odlewa- 596513 ina wedlug fig. 4 wyposazane w inny rodzaj kadzi odlewniczej i fig. 4 przedstawia urzadzenie wedlug fig. 3 wyposazone w odmiane ukladu ste¬ rowania.Zgodnie z wynalazkiem przedstawionym na fig. 1 urzadzenia do odlewania zawiera kadz z cieklym metalem lub stopem L, którego poziom w tej ka- f dzi moze sie wahac pomiedzy poziomem górnym n i poziomem dolnym ni, oznaczonym linia prze¬ rywana. Kadz Ai, jest typu czajnikowego, która zawiera kanal wlewowy 1, skierowany ku górze i laczacy sie z kadzia Ai w jej dolnej czesci. Ka- ' ilal wlewowy 1 posiada na wysokosci czesci szczy¬ towej kadzi Ai otwór wylotowy lub dysze wtry¬ skowa, laczaca sie z atmosfera. Poziom cieczy od¬ lewanej, przy którym rozpoczyna sie zalewanie formy jest oznaczony przez N i stanowi maksy¬ malny poziom, utrzymywany stale w celu, który jest podany pózniej. Kadz Ai zawiera równiez ka¬ nal 2 sluzacy do jej napelniania i laczacy sie z ta kadzia w jej dolnej czesci. Kanal ten, skierowany ku górze ma w swej górnej czesci rozszerzenie 4, tworzace zbiornik wlewowy laczacy sie z otocze¬ niem na wysokosci znacznie powyzej poziomu, na którym znajduje sie otwór dyszy wtryskowej i czesc szczytowa kadzi. Kadz jest wyposazona w szczelnie zamknieta pokrywe 3, odporna na pa¬ nujace wewnatrz cisnienie. Pokrywa 3 jest wypo¬ sazona w kilka otworów dla umozliwienia prze¬ plywu sprezonego czynnika plynnego, na przyklad powietrza lub innego gazu.Otwór 7 sluzy do doprowadzenia sprezonego po¬ wietrza do kadzi Aj, do przestrzeni znajdujacej sie nad poziomem cieklego metalu, otwór 8 prze¬ znaczony jest do odprowadzania powietrza i po¬ siada zwezony przekrój o srednicy mniejszej od otworu 7, a otwór 9 sluzy do sprawdzania lub po¬ miaru cisnienia powietrza wewnatrz kadzi.Na rysunku, zawory i przyrzady sterujace i po¬ miarowe znanego typu sa przedstawione symbo¬ licznie.Otwór 7, doprowadzajacy sprezone powietrze jest polaczony przewodem 10 z zaworem 11, regu¬ lujacym cisnienie doprowadzanego powietrza.Zródlo sprezonego powietrza, polaczone z zawo¬ dem 11 nie jest pokazane. Zawór 11 jest wypo¬ sazony w element sterujacy lla, uruchamiany automatycznie, zgodnie z wynalazkiem, w sposób, który bedzie opisany ponizej. Tym elementem ste¬ rujacym moze byc na przyklad serwomotor pola¬ czony ze wzmacniaczem otrzymanego sygnalu.Otwór odprowadzajacy 8 jest polaczony z atmo¬ sfera. Otwór 9, sluzacy do pomiaru cisnienia jest polaczony przewodem lOa z przyrzadem 12 mierza¬ cym cisnienie lub z czujnikiem cisnieniowym.Czujnik cisnieniowy 12 przetwarza wartosc zmie¬ rzonego cisnienia na sygnal elektryczny lub pneu¬ matyczny, przesylany do innego przyrzadu, wcho¬ dzacego w sklad ukladu sterowania wedlug wy¬ nalazku. Oprócz przyrzadu 12, uklad sterowania posiada jeszcze inne elementy. Miedzy innymi wy¬ posazony jest w urzadzenie wagowe 13, na któ¬ rym spoczywa kadz 1, mierzace ciezar kadzi od¬ lewniczej i wytwarzajace sygnal wyjsciowy, od¬ powiadajacy wielkosci tego pomiaru, przy czym 59651 , ^ 4 ¦-*¦ sygnal ten moze byc mechaniczny, hydrauliczny, pneumatyczny lub elektryczny. Urzadzenie to, jest uzupelnione przyrzadem 14 przetwarzajacym sy¬ gnal wytworzony przez wage. Nalezy nadmienic, 5 ze potrzeba tego przetwarzania bedzie wyjasnio¬ na pózniej. Przyrzad 14, którym moze byc suma¬ tor, moze sluzyc jednoczesnie do tarowania pustej kadzi, co pozwala na stwierdzenie stopnia zuzycia wyprawy kadzi i umozliwia jej wymiane bez roz- io regulowania ukladu sterujacego.Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku w swym ukladzie sterowniczym posiada przyrzad 15 zestaT wiajacy i przesylajacy sygnaly. Elementem tym jest pneumatyczny lub elektryczny czlon sumuja-j 15 cy. Poza wymienionymi elementami w sklad ukla¬ du wchodzi przyrzad sterowania zewnetrznego 16 powodujacy zadany wzrost cisnienia. Moze nim byc, w wypadku sterowania pneumatycznego, za¬ wór redukcyjny a w wypadku sterowania elek- 20 trycznego potencjometr lub transformator rózni¬ cowy, umozliwiajacy uzyskanie zadanego nateze¬ nia przeplywu cieczy odlewniczej. Wreszcie uklad wedlug wynalazku zawiera takze regulator cisnie¬ nia 17. 25 Sygnal pomiaru ciezaru kadzi, przetworzony przez przyrzad 14 i sygnal wzrostu cisnienia, wy¬ slany przez przyrzad 16 lacza sie w przyrzadzie sumujacym 15 i tworza sygnal kombinowany dla regulatora cisnienia 17, który otrzymuje równiez 30 sygnaly od czujnika cisnieniowego 12. Te rózne elementy ukladu sa polaczone ze soba srodkami przekazywania sygnalu, które w zaleznosci od ro¬ dzaju urzadzen moga miec charakter elektryczny lub pneumatyczny. 35 Tak wiec w ukladzie sterowniczym urzadzenia wedlug wynalazku znajduje sie przewód 18, prze¬ kazujacy sygnaly i laczacy elementy ukladu 13, 14 i 15 kolejno 13 z 14 i 14 z 15 oraz przewód 19 laczacy przyrzad 16, sterujacy zmiane cisnienia 40 z przyrzadem sumujacym 15, kierujac sygnal od przyrzadu 16 do przyrzadu 15 poprzez styk 19a na przewodzie 19. Ponadto uklad zawiera przewód 20, laczacy przyrzad sumujacy 15 z regulatorem ci¬ snienia 17, przewód 21 pomiedzy czujnikiem ci- 45 snieniowym 12 i regulatorem 17, kierujacy sygnal od czujnika cisnieniowego 12 do regulatora 17 oraz przewód 22 miedzy regulatorem cisnienia 17 i na¬ pedem zaworu 11, który reguluje doplyw sprezo¬ nego powietrza i jego cisnienie w kadzi odlewni- io czej- Na schemacie, przedstawionym na fig. 1, dla wiekszej przejrzystosci, przewody sprezonego po¬ wietrza narysowano grubsza linia podczas, gdy linie przesylowe ukladu sterowania wedlug wyna- 55 lazku przedstawiono jako linie cienkie.Dzialanie ukladu sterowniczego urzadzenia we¬ dlug wynalazku jest nastepujace: Jak widac z fig. 1, zalewanie formy nastepuje, gdy ciekly metal pod wplywem zwiekszonego ci- eo snienia sprezonego powietrza podniesie sie powy¬ zej poziomu n i przekroczy poziom maksymalny N w górnej czesci kanalu wlewowego 1, przekracza¬ jac w ten sposób próg dyszy wtryskowej.Poziom cieklego metalu w kadzi zalezy oczywi- ib scie od ilosci metalu, która zostanie wypchnieta59651 5 6 z kadzi. Dla utrzymania cieklego metalu na po¬ ziomie N w kanale wlewowym 1 nalezy zmieniac cisnienie w kadzi Ai w zaleznosci od poziomu metalu w tej kadzi.Gdy nad poziomem cieklego metalu, znajdujace¬ go sie w kadzi, panuje cisnienie atmosferyczne Pa poziom metalu w kadzi i w kanalach 1 i 2 jest taki sam. Dla podniesienia metalu w kanale 1, a tym samym i w kanale 2 do poziomu N nalezy do czesci górnej kadzi wprowadzic powietrze pod cisnieniem wyzszym od cisnienia atmosferycznego Pa. Tak wiec dla osiagniecia poziomu N, przy za¬ chowaniu poziomu maksymalnego n metalu w ka¬ dzi, nalezy stworzyc w kadzi cisnienie sprezonego powietrza p, a w przypadku gdy ilosc metalu w kadzi zmniejszy sie (nie osiagajac poziomu mi¬ nimalnego ni, cisnienie winno wzrosnac do war¬ tosci p1, wiekszej od p.Dla utrzymania metalu w kanale wlewowym 1 na poziomie maksymalnym N, tuz przy progu dy¬ szy wtryskowej, jest konieczne stopniowe zwiek¬ szanie cisnienia w miare opadania poziomu ciek¬ lego metalu z poziomu n do poziomu ni w kadzi Ai, to .znaczy w miare jak zawartosc kadzi zo¬ staje przelewana do form.Aby rozpoczac zalewanie formy, to jest aby spowodowac podniesienie sie cieklego metalu w kanale wlewowym powyzej poziomu N, a co za tym idzie przekroczenie progu dyszy wtrysko¬ wej, nalezy podwyzszyc cisnienie nad poziomem metalu w kadzi o wartosc, która nazwiemy 4p.Odwrotnie, dla przerwania operacji zalewania, nalezy obnizyc poziom metalu do poziomu maksy¬ malnego N, siegajacego progu dyszy wlewowej, to znaczy zmniejszyc cisnienie o wartosc dp'.Wartosc dp zmienia sie wraz ze zmiana wymaga¬ nego natezenia przeplywu cieczy zalewanej. Je¬ zeli to natezenie ijest mniejsze to i dp ijest mniej¬ sze. Jesli natezenie przeplywu sie zwieksza, zwiek¬ sza sie równiez dp.Jest to objasnione graficznie wykresem przed¬ stawionym na fig. 2, gdzie na osi odcietych od¬ lozono czas, a na osi rzednych cisnienie. Wykres ten przedstawia kolejne zalewanie form z przer¬ wami miedzy napelnieniami.Wykres wskazuje, ze w punkcie poczatkowym b, kadz jest wypelniana metalem, nad którym pa¬ nuje cisnienie p, wieksze od cisnienia atmosfe¬ rycznego pa. Metal L siega w kadzi poziomu n, a w kanalach li 2 poziomu N, to ijest znajduje sie tuz przy progu dyszy wlewowej. Od punktu b do c (linia pozioma) cisnienie w kadzi pozostaje stale. Kadz jest gotowa do odlewania. Linia b—c odpowiada okresowi, w którym nie nastepuje za¬ lewanie formy. Na odcinku od c do d, cisnienie gwaltownie wzrasta (o wartosc dp) i poziom me¬ talu przekracza próg dyszy wlewowej.Metal przekracza nagle poziom N aby przelac sie do formy. Po przelaniu sie pierwszej partii metalu do formy, szybkosc wzrostu cisnienia znacznie maleje i utrzymuje sie na tyle, aby za¬ pewnic utrzymanie ciaglosci zalewania formy.Okres ten przedstawia odcinek d — e. Dla przer¬ wania zalewania formy, równie szybkiego jak roz¬ poczecie zalewania, nalezy gwaltownie obnizyc cisnienie o te sama wartosc dp, co poprzednio.Odpowiada temu odcinek e — t. Tak wiec linia lamana c — d—e—f odpowiada jednemu cyklowi zalewania przy szybkim i dokladnym rozpocze- 5 ciu (c--d) i przerwaniu (e—f) wypelniania formy.Wzrost cisnienia c — d daje mozliwosc bardzo do¬ kladnego utrzymania natezenia przeplywu zale¬ wanej substancji.Linia f — g przedstawia stale cisnienie utrzy¬ mujace sie w kadzi, podobnie jak linia b — c i stanowi przerwe w zalewaniu.Kolejny cykl zalewania nastepnej formy przed¬ stawia linia lamana g — h — i — j. Nalezy zwrócic uwage, ze odcinek f—g jest na wyzszym poziomie, niz odcinek b—c, poniewaz kadz zostala czesciowo oprózniona, co wymaga zwiekszenia cisnienia dla utrzymania metalu w kanale wle¬ wowym na pozipmie N, przy progu dyszy. Kolej¬ ne nastepne zalewania i przerwy miedzy nimi przebiegaja w ten sam sposób, az do chwili, gdy zawartosc kadzi nie opadnie do poziomu naijniz¬ szego n1 przy cisnieniu p1, panujacym w kadzi.Teraz nastepuje koniecznosc wprowadzenia nowej porcji cieklego metalu do kadzi poprzez lej wle¬ wowy 4. Oczywiste jest, ze cisnienie sprezonego powietrza, doprowadzanego do kadzi winno wzra¬ stac w miare jej oprózniania. Tak wiec cisnienie sprezonego powietrza, mierzone czujnikiem cis¬ nieniowym 12, winno wzrastac proporcjonalnie do zmniejszania sie ciezaru metalu znajdujacego sie w kadzi. Jest to powód, dla którego przewidziano przyrzad 14, przetwarzajacy sygnaly otrzymywane od urzadzenia wagowego 13, dajacego sygnal, be¬ dacy bezposrednia funkcja ciezaru kadzi. Stwier^ dzono, ze dla spowodowania wzrostu cisnienia, potrzebny ijest sygnal o zwiekszonej intensywnos¬ ci, a sygnaly wysylane przez urzadzenie wagowe 13 w miare zmniejszania sie ciezaru kadzi zmniej¬ szaly swoja intensywnosc. Przyrzad 14 przetwa¬ rza sygnaly o zmniejszajacej sie intensywnosci, otrzymywane z urzadzenia wagowego 13 na sy¬ gnaly o intensywnosci zwiekszajacej sie, które sa przekazywane linia 18 do przyrzadu 15 sumuja¬ cego sygnaly.Uklad sterowania wedlug wynalazku dziala na¬ stepujaco: Zakladajac, ze kadz Ai jest wypelniona do po¬ ziomu n, a uklad sterujacy pracuje, styk 19a jest stale otwarty.Kadz Ai jest wypelniona cieklym metalem i za¬ mknieta, a przyrzady 13 i 14 wazace, tarujace i przetwarzajace sygnaly wysylaja do przyrzadu sumujacego 15 sygnaly okreslajace sygnal kombi^ nowany cisnienia p, odpowiednio do ciezaru kadzi.Cisnienie p w kadzi Ai jest utrzymywane bezpo¬ srednio przez doplyw sprezonego powietrza prze¬ wodem 10, przy okreslonym natezeniu przeplywu, regulowanym zaworem 11.Zawór 11 jest bezposrednio kontrolowany przez regulator cisnienia 17, sterujacy zaworem zaleznie od sygnalów, otrzymywanym od przyrzadu 12 i przyrzadów 13, 14 i 15.Równowage cisnienia uzyskuje sie przez dopro¬ wadzenie sprezonego powietrza przewodem 10 i od¬ prowadzaniu go odpowiednio wolniej przez kali- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 59651 8 browany przelot otworu 8. Pod wplywem cisnie¬ nia p, ciekly metal w kanalach 112 znajduje sie na poziomie N.W tych warunkach kadz znajduje sie w spo¬ czynku, oczekujac na operacje zalewania (linia b—c).Dla rozpoczecia zalewania (odcinek c—d) jest koniecznym uruchomienie przyrzadu 16. Styk 19a zostaje wtedy zamkniety. Zamkniecie to moze byc spowodowane recznie lub automatycznie, na przy¬ klad przez wprowadzenie formy w polozenie za¬ lewania. Sygnal podwyzszenia cisnienia lub zwiek¬ szenia natezenia przeplywu jest wysylany przez przyrzad 16. Sygnal ten jest laczony w przyrza¬ dzie sumujacym 15 z sygnalem ciezaru, wysyla¬ nymi przez urzadzenie wagowe 13 i przyrzad prze¬ twarzajacy 14, a nastepnie przekazywany do re¬ gulatora cisnienia 17. Tu z kolei laczy sie z dru¬ gim sygnalem, pochodzacym z czujnika cisnienio¬ wego 12 i uruchamia zawór 11 w celu zwieksze¬ nia doplywu powietrza. Jak objasniono to powy¬ zej, na wykresie fig. 2, na odcinku o—d zwiek¬ szenie cisnienia o wartosc dp jest konieczne dla szybkiego rozpoczecia zalewania i uzyskania du¬ zej dokladnosci. Gdy metal przeleje sie do kana¬ lu 6, wzrost cisnienia przebiega w zwolnionym tempie. Sygnaly wysylane przez przyrzad steru¬ jacy 16 sa wiec modyfikowane przez dzialanie urzadzenia wagowego 13 i przyrzadu przetwarza¬ jacego 14 w celu stopniowego powolnego zwiek¬ szania cisnienia (odcinek d — e).Jak to juz przedstawiono wyzej, dla przerwa¬ nia zalewania (odcinek e—f na wykresie, fig. 2), wystarczy rozlaczyc obwód przyrzadu 16. W tym celu zostaje otwarty styk 19a. Otwarcie tego sty¬ ku moze byc dokonane recznie lub automatycznie za pomoca komórki fotoelektrycznej, dzialajacej na skutek pojawienia sie metalu w górnej czesci formy. Cisnienie w ten sposób spada o wartosc dp. Metal, który przelewal sie przez próg dyszy wlewowej wraca znowu do poziomu N. W tym czasie wysylane sa przez przyrzady 13, 14 i 15 sygnaly w celu zachowania cisnienia, wystarcza¬ jacego dla utrzymania cieklego metalu na pozio¬ mie N w kanale wlewowym 1. Cisnienie to jest wieksze od cisnienia poczatkowego p, niezlbednego dla doprowadzenia metalu do poziomu N, gdy kadz ijest'pelna, poniewaz poziom metalu w kadzi spadl po napelnieniu formy. Okres ten odpowia¬ da odcinkowi f—g na wykresie.Po wykonaniu pewnej liczby odlewów, takiej ze zawartosc kadzi Ai obnizy sie do najnizszego poziomu n1 {cisnienie p1), nalezy dopelnic kadz.Napelnienie kadzi Ai przez lej 4 moze sie odby¬ wac przy jednoczesnym dzialaniu ukladu stero¬ wania i, co za tym idzie, przy zachowaniu cisnie¬ nia w kadzi. Przy wprowadzaniu metalu do leja 4, poziom metalu ma tendencje do podnoszenia sie na wysokosc N. Jednakze, natychmiast uklad sterowania, na skutek wzrostu ciezaru kadzi, wy¬ czuwanego przez wage 13, koryguje cisnienie, zmniejszajac je. Ponadto regulator cisnienia 17 dzialajac na zawór 11, odpowiednio do sygnalów, otrzymywanych z czujnika cisnieniowego 12 i ukladu 13, 14, 15, powoduje spadek cisnienia.Cisnienie opada stopniowo od wartosci p1 do p w miare, jak kadz wypelnia sie od poziomu n1 do n. Metal w kanalach 1 i 2 pozostaje na sta¬ lym poziomie N. 5 Nalezy zauwazyc ze napelnianie kadzi Ai mo¬ ze sie odbywac w kazdym momencie pracy urza¬ dzenia, bez zaklócen i zagrozen bezpieczenstwa.Moze sie ono odbywac nawet w czasie zalewania.Z tego wlasnie powodu, wysokosc kanalu 2, a zwlaszcza jego leja wlewowego 4 jest wieksza niz kanal 1, aby zapobiec ewentualnemu, nie po¬ zadanemu przelaniu sie metalu. Róznica wysokos¬ ci tych kanalów odpowiada podwyzszeniu pozio¬ mu metalu, wywolanego wzrostem cisnienia dp z uwzglednieniem wspólczynnika bezpieczenstwa.Tak wiec, zgodnie z wynalazkiem, dzieki pola¬ czeniu ukladu 12, 13, 14, 15 i 17, ciekly metal po- . zostaje stale w czasie przerw w zalewaniu na poziomie N, odpowiadajacym wysokosci progu dy¬ szy wlewowej kanalu 1.Dzieki przyrzadowi 16, sterujacemu zmiana cis¬ nienia, który powoduje uzyskanie wymaganego natezenia przeplywu zalewanej substancji i jest polaczony z innymi przyrzadami 12, 13, 14, 15 i 17, zalewany metal moze sie podniesc w czasie za¬ lewania powyzej poziomu N.Uklad wedlug wynalazku umozliwia dokladne rozpoczecie i przerwanie zalewania, jak równiez uzyskanie dokladnych odlewów dzieki precyzyj¬ nemu odmierzaniu porcji metalu, wprowadzanego do formy. Z drugiej strony, metal znajduje sie stale tuz przy otworze wylotowym kanalu wle¬ wowego 1, co likwiduje czas jalowy potrzebny na podniesienie metalu do poziomu N, a tym samym zwiekszy wydajnosc wytwarzania odlewów, zwlaszcza w duzych seriach.Wszystkie te zalety osiagnieto dzieki ukladowi sterowania wedlug wynalazku, który reguluje cis¬ nienie w kadzi i jego zmiany z duza dokladnoscia.Ponadto, zastosowanie kadzi czujnikowej A.i, umozliwia ciagla prace ukladu wedlug wynalaz¬ ku, jak tez stale utrzymanie kadzi Ai pod cis¬ nieniem bez zagrozenia bezpieczenstwa.Zapewnia to duza regularnosc i bezpieczenstwo pracy urzadzenia. Urzadzenie posiada równoczes¬ nie zalete, umozliwiajaca dopelnianie kadzi w kaz¬ dej chwili, nawet podczas zalewania formy, co li¬ kwiduje czas przestoju potrzebny na napelnienie kadzi. Opróznianie kadzi z Ai, kontrolowane przez uklad sterowania wedlug wynalazku, pozwala na zaopatrywanie w ciekly metal wszystkich formier- ni o duzej wydajnosci produkcji, w których nie bedzie przerw w produkcji z powodu cieklego me¬ talu w czasie oczekiwania kadzi na dopelnienie metalem, jak to mialo miejsce dotychczas.Zgodnie z wynalazkiem przedstawionym na fig. 3. Kadz A2 urzadzenia odlewniczego moze byc sto¬ sowana w przypadku, gdy plynem sprezonym jest gaz obojetny a nie powietrze. Ma ona mniejsza ilosc otworów laczacych sie z otaczajaca atmosfe¬ ra, niz kadz czujnikowa Ai. Kanal 2 jest zlikwi¬ dowany. Do napelniania kadzi A2 cieklym meta¬ lem sluzy lej 4a umieszczony w pokrywie 3 zwe¬ zajacy sie do wewnatrz i przykryty szczelnie po- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6059651 9 JO krywa odporna na dzialanie cisnienia wewnetrz¬ nego.Dla zalewania metalem formy znajdujacej sie poza kadzia, w pokrywie 3a jest umieszczona rura la, wykonana z materialu ogniotrwalego, przy czym jej dolny koniec jest umieszczony nieco powyzej dna kadzi A2, a jej koniec górny jest dwukrotnie wygiety, tworzac kanal wlewowy 6 powyzej pozio¬ mu n.Pokrywa 3a posiada równiez te same otwory dla czynnika gazowego, co poprzednio.Uklad sterowania dla kadzi A2 jest identyczny z ukladem dla kadzi Ai, za wyjatkiem tego, ze zawór 11 moze byc równiez zamykany niezalez¬ nym elementem K, sterowanym zewnetrznie, z któ¬ rym jest polaczony przewodem 22a, podlaczonym równolegle do przewodu 22. Przelacznik I umo¬ zliwia polaczenie do zaworu (11) przewodu 22 albo 22a.Zasada dzialania ukladu jest analogiczna z ukla¬ dem dla kadzi Ai, jako ze cykl dzialania wedlug wykresu b—c ... i—j jest taki sam. Jedynie wa¬ runki oprózniania i napelniania kadzi sa inne.Zakladajac, ze kadz A2 jest pusta lub niedo¬ statecznie napelniona metalem, nalezy ja, dla do¬ pelnienia przez lej 4, polaczyc z otaczajaca atmo¬ sfera. W tym celu naiezy usunac calkowicie spre¬ zony gaz, który moze byc niebezpieczny. Uklad sterowania wedlug wynalazku zostaje w tym przypadku wylaczony przez zmiane polozenia prze¬ lacznika I do pozycji laczacej przewód 22a, a roz¬ laczajacej przewód 22 za zaworem 11. Doprowa¬ dzenie gazu sprezonego przez przewód 10 zostaje przerwane przez zamkniecie zaworu 11 za posred¬ nictwem niezaleznego elementu K, sterowanego zewnetrznie. Gdy kadz zostaje napelniona, prze¬ lacznik I zostaje przestawiony do pozycji wlacza¬ jacej przewód 22, a tym samym uruchamiajacej uklad sterowania. Styk 19a pozostaje otwarty.Na poczatku (punkt a na wykresie), cisnienie panujace nad poziomem cieklego metalu w kadzi A2 jest równe cisnieniu atmosferycznemu, a po¬ ziom metalu w rurze la jest równy z poziomem w kadzi A2. Czujnik cisnieniowy 12 wskazuje za¬ tem cisnienie równe cisnieniu atmosferycznemu.Dla spowodowania podniesienia sie poziomu ciek¬ lego metalu w rurze la do poziomu N (Odcinek a—b na wykresie), nalezy doprowadzic do we¬ wnatrz kadzi A2 sprezone powietrze o cisnieniu wiekszym od atmosferycznego. Uzyskuje sie to przy pomocy zaworu 11, uruchamianego przez re¬ gulator cisnienia 17.Regulator ten reaguje na sygnaly otrzymywa¬ ne z przyrzadu sumujacego 15, a czujnik cisnie¬ niowy 12 swoja droga przekazuje sygnaly linia 22 do elementu napedowego zaworu 11. Sprezone powietrze jest wiec doprowadzane do kadzi A2 poprzez otwór 7 i poziom cieklego metalu w ru¬ rze la zaczyna sie podnosic. Cisnienie zostaje usta¬ wione automatycznie na wartosc potrzebna do podniesienia cieklego metalu do poziomu N w ru¬ rze la.Sprezone powietrze, wchodzace przez przewód 10 jest stale regulowane dzieki sterowaniu za-* woru 11, kontrolowanemu przez regulator cisnie¬ nia 17. Cisnienie doprowadzanego sprezonego po¬ wietrza wzrasta bez przerwy az do osiagniecia wartosci p potrzebnej dla podniesienia i utrzy¬ mania cieklego metalu w rurze la na poziomie N. 5 Ten wzrost cisnienia jest powodowany przez regulator cisnienia 17, sterowany polaczonymi sy¬ gnalami od czujnika cisnieniowego 12 oraz urza¬ dzenia wagowego 13, przyrzadu 14 przetwarzaja¬ cego sygnaly i przyrzadu 15 sumujacego sygnaly.Gdy metal w rurze la osiagnie poziom N, cis¬ nienie p jest utrzymywane w ten sam sposób, jak w kadzi Ai. W tym momencie dochodzimy do punktu b na wykresie i dzialanie ukladu jest ta¬ kie same, jak poprzednio. Po pewnej ilosci wyko¬ nanych odlewów, poziom cieklego metalu obniza sie do poziomu ni (cisnienie pi) i zachodzi znów koniecznosc dopelnienia kadzi przerywajac doplyw powietrza i postepujac, jak wskazano wyzej.Zgodnie z przykladem wykonania, przedstawio¬ nym na fig. 4, wynalazek zastosowano w kadzi odlewniczej A3, a uklad sterowania tej kadzi wy¬ posazony jest nie tylko w elementy umozliwiaja¬ ce utrzymanie cieklego metalu w rurze la na po¬ ziomie maksymalnym N i przekroczenie tego po¬ ziomu odpowiednio do zadanego wydatku, ale równiez w elementy sluzace do pomiaru i kon¬ troli rzeczywistego wydatku metalu.W tej odmianie wykonania urzadzenia wedlug wynalazku równiez elementy te same co na fig. 1 sa oznaczone na fig. 4 takimi samymi odnosnika¬ mi. Kadz odlewnicza moze byc tutaj stosowana na przyklad dla dostarczania icieklego metalu do maszyny do odlewania odsrodkowego rur, ale mo¬ ze równiez znalezc zastosowanie w innych urza¬ dzeniach odlewniczych.Kadz posiada pokrywe 3a i rure Ib, tworzaca kanal wlewowy i mogaca przyjmowac polozenie pionowe. Rura ta jest zagieta w górnej czesci tworzac kanal 6, a ciekly metal jest zalewany do krótkiego wlewu 24 zawieszonego za posrednic¬ twem haka 25 na drugim urzadzeniu wagowym 26, którym moze byc czujnik z przelozeniem me¬ chanicznym, elektrycznym lub pneumatycznym.Wlew 24 posiada scisle okreslony przekrój po¬ przeczny i jest przeznaczony do wypelnienia me¬ talem odlewanym. Wlew ten moze miec w prze¬ kroju ksztalty rury lub podkowy. Waga 26 jest czula na zmiany ciezaru wlewu 24 i emituje sy¬ gnal proporcjonalny do ciezaru lub wydatku me¬ talu.Po przejsciu przez wlew 24, ciekly metal opada na przelew 27, stanowiacy na przyklad, przedlu¬ zenie rynny wlewowej maszyny do odlewania od¬ srodkowego. Jak wspomniano powyzej, waga 26 reaguje na zmiany ciezaru 24 i wskazuje w kaz¬ dej chwili ciezar strumienia metalu przeplywaja¬ cego przez wlew 24, a co za tym idzie i wydatek cieklego metalu. Sygnaly wagi 26 sa przesylane przewodem 29 do regulatora ciezaru 28. Regula¬ tor ciezaru 28 okresla zadany wydatek metalu.Wreszcie ten regulator ciezaru jest polaczony z przyrzadem 15 sumujacym sygnaly przewodem 30, na którym jest umieszczony styk 31 sterujacy rozpoczeciem i przerwaniem odlewania.W tym ukladzie sterowania, przyrzad 16, który i§ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 i59351 li 12 w poprzednich przykladach okreslal zadany wy¬ datek i wysylal sygnaly zwiekszenia cisnienia, nie istnieje. Zostal on zastapiony przez zestaw wagi 26 i regulatora ciezaru 28, który gra role ukladu sterowania zewnetrznego wzrostem cisnienia.Uklad ten dziala w sposób nastepujacy: Poziom cieklego metalu jest utrzymywany na wysokosci N jak poprzednio. Podczas przerw w odlewaniu (odcinki b—c i t—g na wykresie), styk 31 jest otwarty. Urzadzenia 28 i 26 nie graja zadnej ro¬ li. Dla rozpoczecia zalewania, styk 31 zostaje za¬ mkniety, co daje sygnal wzrostu cisnienia (od¬ cinki c—d i g—h na wykresie).W czasie odlewania, które przebiega w podob¬ nych warunkach cisnienia, ijak poprzednio, sygna¬ ly pomiaru wydatku, wysylane przez wage 26 sa porównywane w regulatorze ciezaru 28 z przeciw- sygnalami wymaganego wydatku. Z kolei regula¬ tor ciezaru wysyla do przyrzadu 15 sygnaly kory¬ gujace zmiany cisnienia, które sa przesylane li¬ nia 20 do regulatora cisnienia 17. Sygnaly kory¬ gujace cisnienie, przesylane linia 20 pozwalaja na takie ustawienie zmian cisnienia, ze wydatek me¬ talu odlewanego, mierzony przy pomocy wagi 26 bedzie równy zadanemu wydatkowi zaprogramowa¬ nemu, jako przeciwsygnal w regulatorze ciezaru 28.Polaczenie wedlug wynalazku pomiaru rzeczy¬ wistego wydatku odlewanego metalu z wydatkiem zaprogramowanym pozwala dzieki regulatorowi ciezaru 28 zapewnic w kazdej' chwali uzyskanie dokladnie zadanego wydatku.Dla przerwania procesu odlewania, wylacza sie styk 31, co powoduje rozlaczenie obwodu przy¬ rzadów 26 i 28, a oo za tym idzie gwaltowny spa¬ dek cisnienia, przedstawiony na wykresie przez odcinki e—f i i—j.Dzieki zastapieniu przyrzadu 16 ukladem, skla¬ dajacym sie z wagi 26 i regulatora ciezaru 28, polaczonych z podwieszonym wlewem 24, uklad sterowania, pokazany na fig. 4 przedstawia za¬ lety duzo wieksze niz uklad pomiaru i regulacji wydatku, przedstawiony na fig. 1. Zatem pomiar ciezaru, uzyskiwany przy pomocy wagi 26, doko¬ nywany • jest na ilosci metalu ograniczonej do ilosci mogacej zmiescic sie we wlewie 24, a wiec duzo mniejszej, niz zawartosc kadzi As. Powodu¬ je to, ze waga 26 o dokladnosci wzglednej równej wadze 13, daje dokladnosc bezwzgledna duzo wieksza, poniewaz pomiar jest dokonywany na duzo mniejszej ilosci metalu. Tak wiec, gdy za¬ stosujemy wagi 13 i 26 o dokladnosci 1/1000 i za¬ kladajac, ze kadz zawiera 500 kg cieklego me¬ talu, a wlew 24 tylko 1 kg, dokladnosc bezwzgled¬ na w przykladach pokazanych na fig. 1 i 3, gdzie blad pomiarowy wagi 13 wynosi 500 kg jest duzo mniejsza niz w przykladzie wedlug fig. 4, gdzie blad pomiarowy wagi 26 wynosi 1 g. Tak wiec regulator ciezaru 28 przekazuje sygnal z doklad¬ noscia okolo grama do przyrzadu 15, a reguluje w ten sposób wydatek z kadzi zawierajacej na przyklad 500 kg cieklego metalu.Oczywiscie, wynalazek nie ogranicza sie tylko do przykladów wykonania, przedstawionych i opi¬ sanych powyzej.Wynalazek moze równiez znalezc zastosowanie do odmierzania i kontroli wydatku innych cieczy, niz ciekly metal, takich, jak na przyklad two¬ rzywa sztuczne w stanie cieklym przelewane do 5 formy i wszystkie inne rodzaje cieczy, przelewa¬ ne do zbiorników i naczyn.Zamiast regulowania cisnienia sprezonego po¬ wietrza w przewodzie doprowadzajacym 10, moze byc ono regulowane w przewodzie odprowadzaja¬ cym. W tym przypadku, otwór 7 posiada przelot kalibrowany, a otwór 8 wyposazony jest w prze¬ wód odplywowy z umieszczonym w nim zaworem 11. Nalezy równiez zauwazyc, ze zawór 11 moze byc uruchamiany przy pomocy niezaleznego, %e- wnetrznego urzadzenia sterujacego Ki, które po¬ woduje zarówno zamykanie jak i otwieranie .za¬ woru; przy czym dzialanie ukladu sterujacego w niczym nie ulega zmianie.Równiez zamiast urzadzenia wagowego i urza¬ dzenia przetwarzajacego sygnaly pomiarowe moz¬ na zastosowac jedno urzadzenie 14 spelniajace obie te funkcje.Wreszcie, sterowanie zewnetrzne moze byc rów¬ niez zastosowane w ukladzie sterujacym kadzi czujnikowej Ai w przypadku, gdy trzeba przer¬ wac doplyw sprezonego powietrza podczas napel¬ niania kadzi, chociaz, jak przedstawiono powyzej, nie jest to konieczne. PL