SE525165C2 - Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning - Google Patents

Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning

Info

Publication number
SE525165C2
SE525165C2 SE0203162A SE0203162A SE525165C2 SE 525165 C2 SE525165 C2 SE 525165C2 SE 0203162 A SE0203162 A SE 0203162A SE 0203162 A SE0203162 A SE 0203162A SE 525165 C2 SE525165 C2 SE 525165C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
melt
container
pressure
valve
outlet
Prior art date
Application number
SE0203162A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0203162L (sv
SE0203162D0 (sv
Inventor
Anders Jerregaard
Original Assignee
Sarlin Furnaces Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sarlin Furnaces Ab filed Critical Sarlin Furnaces Ab
Priority to SE0203162A priority Critical patent/SE525165C2/sv
Publication of SE0203162D0 publication Critical patent/SE0203162D0/sv
Publication of SE0203162L publication Critical patent/SE0203162L/sv
Publication of SE525165C2 publication Critical patent/SE525165C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/06Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Description

kanon 10 15 20 25 30 35 nu u. - - ~ | v u " ning. För dosering av smältan är det känt med en ugn där smält- badet är anordnat i ett hermetiskt tillslutet utrymme med ett ut- lopp för smältan och ett inlopp för en trycksatt gas. Önskad dose- ring av smälta erhålles genom att den trycksatta gasen tillförs ut- rymmet under en begränsad tid som bestäms i beroende av öns- kade volym och trycket i utrymmet. Ett problem med en sådan doseringsutrustning är att det är svårt att få utrymmet som om- sluter smältbadet helt tätt. Det är också svårt att erhålla en nog- grann dosering när hela utrymmet med smältbadet ska trycksät- tas.
För att lösa dessa problem har det föreslagits att man istället an- vänder en doseringsanordning som innefattar en mindre behålla- re med ett tättslutande lock, vilken behållare sänks ner i smält- badet och som via en öppning i botten står i kommunicerande kontakt med smältbadet. En mindre behållare är lättare att få tät och en noggrannare dosering kan erhållas jämfört med när hela smältbadet trycksätts. En sådan doseringsanordning visas i den internationella patentansökan med publiceringsnummer WO 99/- 59752. Behållaren är försedd med ett första vertikalt anordnat rör, genom vilket smälta kan transporteras ut från behållaren och ett andra rör, genom vilket trycksatt gas kan tillsättas behållaren.
Doseringsanordningen innefattar vidare en ventilkropp anordnad i behållaren för att i samverkan med öppningen fungera som en ventil som tillåter respektive hindrar strömning av smälta mellan badet och behållaren.
Ventilkroppen är anordnad på ett skaft som sträcker sig genom behållaren och ut genom behållarens lock. Ventilen öppnas och stängs genom att skaftet förs upp och ner i behållaren. Skaftets rörelse styrs av någon form av drivanordning anordnad utanför behållaren. En detektor i behållaren detekterar smältans nivå i behållaren. Vid dosering av smälta öppnas ventilen genom att Ventilkroppen förs uppåt, varmed smälta tillåts att strömma in i behållaren. När detektorn har detekterat att smältan nått upp till önskad nivå i behållaren, stängs ventilen genom att ventilkrop- pen förs i riktning mot öppningen tills ventilkroppen får kontakt 10 15 20 25 30 35 - ø o n no u o med området kring öppningen. När ventilen är stängd, töms be- hållaren med hjälp av den trycksatta gasen. En nackdel med denna doseringsanordning är att detektorn som detekterar nivån i behållaren har en kort livslängd på grund av att den under lång tid står i kontakt med aluminiumsmältan som är mycket korrosiv.
Ytterligare ett problem denna doseringsanordning är tätningen mellan skaftet, med vilket ventilen öppnas och stängs, och locket på behållaren. Eftersom skaftet är rörligt i förhållande till locket är det svårt att få det helt tätt mellan dem, vilket är en förutsätt- ning för att man ska få rätt tryck i behållaren. ÄNDAMÅL OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning för dosering av smälta vid gjutning, vilken anordning doserar med hög precision och inte uppvisar ovan nämnda nack- delar.
Detta ändamål uppnås med den inledningsvis avgivna anord- ningen som kännetecknas av att anordningen innefattar ett re- glersystem för reglering av trycket i behållaren så att önskad dos smälta förs ut ur behållaren, varvid reglersystemet innefattar en sensor anordnad att mäta trycket i behållaren, ett tryckregler- ingsmedel anordnat att reglera trycket i behållaren och ett beräk- ningsmedel anordnat att beräkna mängden bortförd smälta base- rat på trycket i behållaren och att generera en eller flera styrsig- naler till tryckregleringsmedlet baserat på det uppmätta trycket, den beräknade mängden bortförd smälta och önskad dosering av smältan, varvid nämnda reglersystem är anordnat så att trycket i behållaren är reglerbar med en frekvens som är större än 50 Hz.
Tack vare att man beräknar mängden bortförd smälta och avslu- tar doseringen när rätt mängd smälta har doserats behövs ingen sensor som mäter nivåni behållaren för att kunna dosera smäl- tan. Istället behövs en sensor som mäter trycket i behållaren och en sådan sensorn behöver aldrig ståi kontakt med smältan. Yt- supa» 10 15 20 25 30 35 nu n. terligare en fördel med detta utförande är att doseringen blir obe- roende av hur mycket smälta det finns i behållaren.
Tack vare den snabba regleringen, större än 50 Hz, beräknas mängden bortförd smälta med mycket korta tidsintervall och do- seringen kan avslutas omedelbart när önskad dos smälta har forslats bort. På så sätt erhålls en hög precision i doseringen.
Doseringen avslutas genom att trycket i behållaren återställs till atmosfärstryck. En doseringsanordning enligt uppfinningen klarar av att dosera med en noggrannhet som ligger inom i 1% av öns- kat värde. Att regleringen sker med en frekvens som är större än 50 Hz innebär att en reglerloop ska vara fullbordad inom 0,02 s.
Företrädesvis ska reglerfrekvensen ligga inom intervallet 50-500 Hz Om reglerfrekvensen ökas ytterligare sker ingen förbättring av noggrannheten.
För att uppnå en tillräckligt hög reglerfrekvens är det fördelaktigt om trycksensorn har en svarstid som är mindre än 20 ms, beräk- ningsmedlet innefattar en processor med en klockfrekvens som är större 20 MHz och medlet för reglering av trycket innefattar en reglerventil med en svarstid som är mindre än 20 ms. Med svars- tid avses tiden från den tidpunkt då ventilen har blivit beordrad att öppnas eller stängas till den tidpunkt då ventilen har öppnats eller stängts. Normalt är reglersystem inom industrin inte ut- vecklade för att vara snabba. Vid reglering i samband med gjut- ning används traditionella reglerkomponenter, exempelvis mag- netventiler, som har en svarstid som är större än 100 ms. Emel- lertid har det inom vissa specialomräden skett en utveckling av mycket snabba ventiler, s.k. Reedventiler, som har en svarstid som är mindre än 2 ms. En sådant specialområde är industriro- botar där robotarna använder tryckluft för att plocka detaljer vid montering.
För att erhålla en ännu högre precision vid doseringen bör tryck- et i behållaren regleras med en frekvens som är större än 100 Hz. Vilket innebär att reglerloopen ska vara fullbordad inom 10 ms. För att uppnå en reglerfrekvens inom detta intervall är det u-.øu 10 15 20 25 30 35 fördelaktigt om trycksensorn har en svarstid som år mindre än 10 ms, beräkningsmedlet innefattar en processor med en klockfre- kvens som är större 20 MHz och att medlet för reglering avtryck- et innefattar en reglerventil med en svarstid som är mindre än 10 ms.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar ut- förselorganet ett inlopp placerat i behållaren och ett utlopp place- rat utanför behållaren, anordningen innefattar en detektor anord- nad att känna av och generera en signal när smältans yta når utloppet i utförselorganet och beräkningsmedlet är anordnat att beräkna börvärdet för trycket i behållaren i beroende av signalen från detektorn. En sådan sensor detekterar när smälta börjar att rinna ut från behållaren och genererar en signal som utgör en startsignal för beräkningen av mängden smälta som har lämnat behållaren. Denna sensor placeras med fördel utanför behållaren och ovanför smältans yta i utförselorganet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen är detektorn anordnad flyttbar, varvid detektorn är anordnad så att den förflyttas bort från smältan när den har genererat nämnda signal. På så sätt minimeras tiden som detektorn är i kontakt med smältan så att korrosion på detektorn undviks och sensorn får en lång livslängd.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen är beräkningsmedlet anordnat att beräkna tiden från det att tömning av behållaren har lnitierats till dess att detektorn har detekterat att smältans yta har nått utloppet i utförselorganet och att gene- rera en alarmsignal om tiden överstiger ett givet gränsvärde. På så sätt erhålls en övervakning av huruvida det förekommer något läckage av gas från behållaren.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen är behållaren anpassad för att åtminstone delvis nedsänkas i smäl- tan, varvid behållaren i sin nedre del har en öppning avsedd att kommunicera med den omgivande smältan och en i behållaren ||;|n 10 15 20 25 30 .n u» . - » | ; u ~ u o u - I' anordnad ventilkropp utformad att samverka med ett, av öpp- ningen avgränsande partier bi|dat, ventilsäte för att i ett öppet läge öppna och i ett stängt läge stänga ventilen för att tillåta in- strömning respektive hindra utströmning av smälta av smälta i behållaren, varvid ventilkroppen är utformad så att när behålla- ren är nedsänkt i badet är ventilkroppen bortlyftbar från ventil- sätet via påverkan av smältan i badet till det öppna läget och att vid uppnådd jämvikt mellan smältan i behållaren och smältan i smältbadet, i form av upphörande av inströmningen, intar ven- tilkroppen via gravitationen automatiskt det stängda läget. En sådan ventil har ingen rörlig del som sträcker sig genom behålla- ren och föranleder tätningsproblem. Öppning och stängning av ventilen sker istället med utnyttjande av enkla fysikaliska sam- band. Således förenklas tätningen av behållaren. l samband med utförseln av smälta från behållaren ökas trycket i behållaren vil- ket medför att ventilen hålls stängd medan smältan förs ut ur be- hållaren. Tack vare att doseringen baseras på beräkningar av mängden smälta som lämnar behållaren kan en enkel ventil an- vändas som inte kräver någon yttre styrning och som inte alltid behöver sluta helt tätt.
Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att anvisa ett förfa- rande för att med hög precision dosera smälta vid gjutning. Detta ändamål uppnås med det inledningsvis avgivna förfarandet som kännetecknas av att trycket i behållaren regleras så att en öns- kad dos smälta pressas ut ur behållaren, varvid regleringen in- nefattar stegen att trycket i behållaren mäts, mängden bortförd smälta beräknas baserat på trycket i behållaren och trycket i be- hållaren justeras i beroende av det uppmätta trycket, den beräk- nade mängden bortförd smälta och önskad dosering av smältan, varvid reglering upprepas med en frekvens som är större än 50 Hz. 10 15 20 25 30 35 ~ Q c ø »o u n KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning ska nu förklaras med hjälp av olika så- som exempel beskrivna utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna.
Figur1 visar en anordning för att dosera en smälta enligt en utföringsform av uppfinningen.
Figur 2 visar hur trycket i behållaren varierar under en dose- flngscykeL Figur 3 visar ett flödesschema över ett förfarande för att dose- ra smälta enligt uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER Figurer 1 visar en anordning för uppsamling av smälta från ett bad 2 av smälta. Anordningen innefattar en behållare 3, vilken är anpassad för att åtminstone delvis nedsänkas i smältan 2, exem- pelvis en smälta av aluminium eller en aluminium legering. Be- hållaren har en volym som är större än 1 liter och mindre än 50 liter. Behållaren 3 är tillverkad av ett material som är resistent mot smält aluminium, exempelvis av a luminiumtitanat (AlTi). Be- hållaren 3 är cylinderformad och är i sin övre ände försedd med en fläns, på vilken vilar ett tättslutande lock 5. Behållaren 3 är anordnad vertikalt i smältan och har en nedre koniskt formad bot- tendel. Längst ner i bottendelen finns en öppning 8 avsedd att kommunicera med den omgivande smältan. Behållaren 3 definie- rar ett utrymme 4 och är anordnad att emottaga smälta från det omgivande smältbadet 2. De invändiga partier av bottendelen som är närmast öppningen 8 bildar ett ventilsäte 9.
En ventilkropp 10 är anordnad fritt rörlig i behållaren 3. Ventil- kroppen 10 har formen av en sfär och är avsedd att samverka med ventilsätet 9, så att de tillsammans bildar en ventil som kan 10 15 20 25 30 35 ø u n ø ua o n inta ett öppet läge, i vilket smälta tillåts strömma in i behållaren från den omgivande smältan och ett stängt läge, i vilket smältan hindras från att strömma in i behållaren. Ventilkroppen 10 är an- ordnad så att den kan röra sig fritt i alla riktningar inom behålla- ren och har en densitet som är större än smältans densitet. Ven- tilen fungerar på så sätt att när den tomma behållaren 3 sänks ner i smältan 2 kommer trycket från den omgivande smältan 2 att tvinga Ventilkroppen 10 bort från öppningen 8, varvid ventilen öppnas och smälta strömmar in i behållaren. Smälta fortsätter att strömma in i behållaren, tills nivån i behållaren 3 är väsentligen lika som nivån i det omgivande smältbadet 2. Så länge som kraf- ten från den inströmmande smältan är större än de nedåtriktade krafter som verkar på Ventilkroppen genom gravitationskraften kommer ventilen att vara öppen. På grund av att ventilkroppen har en högre densitet än smältan, kommer nivån i behållaren att vara något lägre än nivån i den omgivande smältan närventilen stänger.
När smälta har slutat att strömma in i behållaren och ventilen in- tagit det stängda läget, ska behållaren tömmas på smälta. Smäl- tan pressas ut ur behållaren genom att man åstadkommer en tryckökning i behållaren. Behållaren är anordnad så att den är hermetiskt tät. Smältan transporteras bort från behållaren 3 via ett utloppsorgan 14 i form av ett centralt i behållaren anordnat vertikalt rör 14, vilket i fortsättningen benämns stigarrör. Stigar- röret 14 är i sin nedre del försett med ett inlopp i form av en öpp- ning 16, genom vilken smälta kan strömma in i röret från behålla- ren 3. Stigarröret sträcker sig uppåt genom behållaren och ut ge- nom locket 5. Stigarrörets andra ände är försedd med ett utlopp 18 i form av en öppning. Utloppet 18 är anslutet till ett avtapp- ningsrör 20 som är anordnat i vinkel i förhållande till stigarröret.
Avtappningsröret är anordnad i en sådan vinkel att smältan kan transporteras bort från utloppet 18 medelst gravitationen.
En detektor 22 är anordnad att känna av och generera en signal när smältans yta når utloppet 18 i stigarröret 14. Detektorn ska känna av när smältans yta äri nivå med den n edersta delen 24 10 15 20 25 30 35 -an eo av utloppet 18. Så länge som nivån i stigarröret är nedanför den- na nivå kommer ingen smälta att rinna ut genom utloppet, men när nivån i stigarröret når över denna nivå kommer smälta att börja rinna ut genom avtappningsröret 20. Detektorn 22 är place- rad i den övre delen av stigarröret 14. Detektorn 22 sträcker sig nedåt i riktning mot utloppet 18 har en spets 26 som är anordnad på samma nivå den nedersta delen 24 av utloppet 18. På så sätt kan detektorn 22 detektera den tidpunkt när smältan just ska bör- ja rinna ut genom utloppet. Detektorn 22 är i detta exempel en elektrod som känner av smältans nivå. Alternativt kan detektorn 22 vara en radardetektor, ultraljuddetektor, laserdetektor, dopp- lergivare, optisk avkännare eller en temperaturgivare.
Detektorn 22 är anordnad rörlig så att den kan flyttas bort från smältan när den har detekterat smältans yta och kan flyttas till- baka i nivå med den nedersta delen 24 av utloppet 18 när dose- ringen är klar och nivån i stigarröret 14 har sjunkit så att den är nedanför utloppet 18. Detektorn 22 är anordnad rörlig i vertikal riktning. När smältan kommeri kontakt m ed s petsen 26 hos de- tektorn 22 genererar den en signal som förs vidare till anord- ningens reglersystem. Denna signal triggar också förflyttningen av detektorn 22 bort från smältan.
Anordningen innefattar trycksättningsmedel för trycksättning av utrymmet 4 i behållaren 3 genom att trycksatt gas, exempelvis luft, kvävgas eller argon, tillsätts behållaren. Den trycksatta ga- sen tillförs behållaren via ett inloppsorgan i form av ett rör 17, vilket sträcker sig genom en öppning i locket 5. Anordningen in- nefattar ett reglersystem för reglering av trycket i utrymmet 4 i behållaren. Reglersystemet innefattar en sensor 28 anordnad att mäta trycket i utrymmet 4. Företrädesvis är sensorn 28 en trans- mitter som överför trycket till elektriska signaler. Sensorn 28 är anordnad i en övre ände av röret 17. Reglersystemet innefattar vidare en dator 30, en reglerventil 32 och en evakueringsventil 33. Datorn 30 är en konventionell industridator med en processor som har en Klockfrekvens som är större än 20 Hz, exempelvis 266 MHZ. Reglerventilen 32 ska vara av en typ som har en ga- 10 15 20 25 30 35 10 ranterad svarstid som är större än 100 ms, företrädesvis större än 10ms. I detta utföringsexempel är reglerventilen av typen Re- edventil och har en garanterad svarstid som är mindre än 2 ms.
Evakueringsventilen 33 är anordnad så att den, på en signal från datorn 30, öppnar och släpper ut gasen från behållaren 3, varvid trycket i utrymmet 4 återgår till normalt atmosfärstryck. Detektorn 22 och sensorn 28 är kopplade till datorn 30 och utsignalerna från dessa utgör insignaler till datorn. Datorn genererar styrsig- naler till reglerventilen 32 och till evakueringsventilen 33. Tryck- satt gas med ett tryck på c:a 10 bar inkommer till systemet. För att erhålla ett tryck lämpligt för reglering reduceras trycket i den inkommande gasen så att det ligger i intervallet 0,01 - 2 bar me- delst en eller flera tryckregulatorer 35. Därefter leds gasen via reglerventilen 32 och röret 17 till utrymmet 4 i behållaren. Eva- kueringsventilen 33 är ansluten till röret 17.
Figur 2 visar hur trycket P i behållaren ändras med tiden t under en doseringscykel. Innan doseringen börjar är trycket i behålla- ren lika med atmosfärstrycket PA. När ett kommando om att star- ta doseringen har mottagits ökas trycket i behållaren genom att trycksatta gas tillförs behållaren via röret 17. Allteftersom trycket stiger i behållaren, ökar nivån i stigarröret 14 samtidigt som ni- vån av smälta i behållaren sjunker. Tack vare att trycket i behål- laren ökar samtidigt som nivån i behållaren sjunker, kommer ven- tilkroppen 10 att hållas kvari det stängda läget. När nivåni sti- garröret 14 har stigit så högt att smältans yta kommer i kontakt med detektorn 22, d.v.s. vid tiden tj i figur 2, genererar denna en signal som förs över till datorn 30. Vid tiden t1 avläser och sparar datorn trycket P1, vilket är det högsta möjliga tryck som behålla- ren kan ha utan att smältan rinna ut genom utloppet 18 och läm- nar doseringsanordningen. Värdet på P1 kan variera mellan olika doseringscylker beroende på nivån i behållaren när doseringen startar.
Därefter ökas trycket ytterligare i behållaren tills trycket när ett i förväg definierat värde P2 som motsvarar en önskad utström- 10 15 20 25 30 35 ø u n Q n. o u 11 ningshastighet. Utströmningshastigheten kan exempelvis variera mellan O,2-1,2 kg/s. Därefter hålls trycket i behållaren konstant tills önskad mängd smälta har strömmat ut från behållaren, d.v.s. till tiden tg i figur 2. Vid tiden tg ger datorn evakueringsventilen en signal som beordrar den att öppna, varvid trycket i behållaren återgår till normalt atmosfärstryck PA. Behållaren har då en nivå som är betydligt lägre än nivån i den omgivande smältan. När trycket sjunker i behållaren, kommer den uppåt riktade kraften på ventilkroppen från smältbadet att vara större än den nedåtriktade kraften från gravitationen, varvid ventilkroppen 10 pressas uppåt i riktning bort från öppningen 8 och smältan kan återigen ström- ma in i behållaren 3.
Doseringen av smältan styrs företrädesvis av ett datorprogram som innefattande instruktioner som utförs av en processor i da- torn 30. Figur 3 visar ett exempel på ett flödesschema för ett så- dant styrprogram. Innan doseringen kan börja väntar datorn på en startsignal, exempelvis från en gjutmaskin som är kopplad till doseringsanordningen, block' 40. När startsignal har erhållits be- ordrar datorn en höjning av trycket i behållaren genom att skicka en signal till reglerventilen 32 att den ska öppna. Därefter kon- trollerar datorn om den har fått någon signal från detektorn 22 som säger att nivån istigarröret äri höjd med den nedre änden 24 av utloppet 18, block 42. Om ingen signal ännu har erhållits från detektorn 22 jämförs den tid At, som har förflutit sedan man började att öka trycket i behållaren, med ett gränsvärde tm för maximalt tillåten tid, block 43. Om tiden At är större än tm genere- ras en alarmsignal, block 44, annars ökas trycket ytterligare. På så sätt kan ett eventuellt läckage av gas från behållaren upp- täckas.
När detektorn 22 signalerar att smältans nivå är i höjd med ut- loppet 18, vilket innebär att smälta just ska börja rinna ut genom avtappningsrör 20 och därmed lämna doseringsanordningen, av- läses trycket P1 i behållaren, block 45. Trycket P1 utgör ett gränsvärde, varvid för tryck mindre än P1 stannar smältan kvar i doseringsanordningen och för tryck större än P1 rinner smälta ut 10 15 20 25 30 35 u 0 u» nu 12 genom utloppet 18 och lämnar doseringsanordningen. Det avläs- ta värdet för trycket P1 sparas undan och används senare för be- räkning av mängden doserad smälta. Därefter avläses trycket P i behållaren med en hög samplingsfrekvens, block 46 och mäng- den hittills doserad smälta beräknas baserat på det uppmätta trycket, diametern hos stigarröret 14 och kända fysikaliska sam- band, såsom Bernoullis sats, block 47. Bernoullis sats ger tryck- et vid utloppet 18.
Bernoullis sats: Qho + po/D + Voz/Z = Qhi + Di/P + V12/2 ho = nivå av smälta i behållaren po = gastrycketi behållaren vo = hastighet för förändringen av nivån av smälta i behållaren h1 = höjden hos smältan i stigarröret v, = utströmningshastlgheten i stigarröret p, gastryck vid utloppet I figur 2 är den doserade volymen proportionell mot den strecka- de arean A, d.v.s. arean under kurvan mellan t, och t2 och ovan- för trycket P1. Beräkningen av mängden doserad smälta innefat- tar således en beräkning av integralen av trycket i behållaren.
Avläsningen av trycket P och beräkningen av hittills doserad mängd upprepas tills den doserade mängden är lika med önskad doserad mängd, block 48. Efter varje beräkning genereras en styrsignal till reglerventilen så att önskat tryck erhålls i behålla- ren. Den genererade styrsignalen till reglerventilen tas fram ba- serat på differensen mellan uppmätt och önskat tryck i behålla- ren. Först ökas trycket till P2 och därefter hålls trycket konstant tills önskad dosering erhållits, block 49. När den beräknade do- serade mängden smälta är lika med önskad mängd, avslutas do- seringen genom att en signal ges till evakueringsventilen att den ska öppna och en signal ges till reglerventilen att den ska stänga, block 50. Ovan beskrivna förfarande upprepas för varje 10 e 1 I I to 13 dos smälta. Trycket i behållaren regleras således så att en öns- kad dos smälta pressas ut ur behållaren. Denna reglering utgör en reglerloop som innefattar stegen som beskrivits ovan i sam- band med blocken 46 - 49. Denna reglerloop upprepas med en frekvens som är större än 50 Hz, eller ännu hellre med en fre- kvens som är större än 100 Hz.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande kraven. Exempelvis kan behållaren vara försedd med någon an- nan typ av ventil.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 /Li Pat. Ans. 0203162-3 PATENTKRAV
1. Anordning för dosering av smälta från ett bad (2) av smälta vid gjutning, innefattande en sluten behållare (3) som definierar ett utrymme (4) och som är anordnad att emottaga smälta från smältbadet, ett trycksättningsmedel för trycksättning av utrymmet (4) och ett utförselorgan (14) genom vilket smälta forslas bort från behållaren medelst en höjning av trycket i behållaren, kän- netecknad av att anordningen innefattar ett reglersystem för re- glering av trycket i behållaren så att önskad dos smälta förs ut ur behållaren, varvid reglersystemet innefattar en sensor (28) an- ordnad att mäta trycket i behållaren, ett tryckregleringsmedel (32, 33) anordnat att reglera trycket i behållaren (3) och ett be- räkningsmedel (30) anordnat att beräkna mängden bortförd smäl- ta baserat på trycket i behållaren och den tid som bortforslingen av smälta har pågått, varvid nämnda beräkningsmedel är anord- nat att generera en eller flera styrsignaler till tryckregleringsmed- let baserat på det uppmätta trycket, den beräknade mängden bortförd smälta och önskad dosering av smältan, varvid nämnda reglersystem är anordnat så att trycket i behållaren (3) är regler- bart medelst en reglerloop som upprepas med en frekvens som är större än 50 Hz, och att nämnda sensor (28) har en svarstid som är mindre än 20 ms, nämnda beräkningsmedel (30)-innefat- tar en processor med en Klockfrekvens som är större 20 MHz och att nämnda tryckregleringsmedel innefattar en reglerventil (32) med en svarstid som är mindre än 20 ms.
2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda re- glersystem är anordnat så att trycket i behållaren är reglerbar med en frekvens som är större än 100 Hz, och att nämnda sensor (28) har en svarstid som är mindre än 10 ms, nämnda beräk- ningsmedel (30) innefattar en processor med en Klockfrekvens som är större 20 MHz och att nämnda tryckregleringsmedel inne- fattar en reglerventil (32) med en svarstid som är mindre än 10 ms. 10 15 20 25 30 35 /5
3. Anordning enligt något av kraven 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda reglerventil är en Reedventil.
4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad _a_v att nämnda utförselorgan (14) innefattar ett utlopp (18) och att anordningen innefattar en detektor (22) anordnad att känna av och generera en signal när smältans yta når utloppet (18) i utför- selorganet och att nämnda beräkningsmedel (30) är anordnat att beräkna mängden bortförd smälta i beroende av signalen från detektorn (22).
5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att detektorn (22) är anordnad flyttbar, varvid detektorn är anordnad så att den för- flyttas bort från smältan när den har genererat nämnda signal.
6. Anordning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att nämn- da beräkningsmedel (30) är anordnat att beräkna tiden från det att tömning av behållaren har initierats till dess att detektorn har detekterat att smältans yta har nått utloppet (18) i utförselorganet (14) och att generera en alarmsignal om tiden överstiger ett givet gränsvärde.
7. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad g att nämnda trycksättningsmedel är anordnat att tillföra tryck- satt gas till behållaren och att den innefattar en tryckluftsregula- tor (35) anordnad att reducera trycket hos den inkommande ga- sen så att det ligger i intervallet 0,01 - 2 bar.
8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad y att behållaren (3) är anpassad för att åtminstone delvis ned- sänkas i smältan (2), varvid behållaren i sin nedre del har en öppning (8) avsedd att kommunicera med den omgivande smäl- tan och en i behållaren anordnad ventilkropp (10) utformad att samverka med ett, av öppningen avgränsande partier bildat, ven- tilsäte (9) för att i ett öppet läge öppna och i ett stängt läge stänga ventilen för att tillåta inströmning till respektive hindra ut- 10 15 20 25 30 35 strömning av smälta från behållaren, varvid ventilkroppen (10) är utformad så att när behållaren (3) är nedsänkt i badet är ventil- kroppen bortlyftbar från ventilsätet via påverkan av smältan i ba- det till det öppna läget och att vid uppnådd jämvikt mellan smäl- tan i behållaren och smältan i smältbadet, i form av upphörande av inströmningen, intar ventilkroppen via gravitationen automa- tiskt det stängda läget.
9. Förfarande för att dosera smälta från ett bad (2) av smälta vid gjutning, varvid smälta överförs från smältbadet till en sluten behållare (3) anordnad i anslutning till smältbadet och smälta forslas bort från behållaren medelst en höjning av trycket i behål- laren, kännetecknat av att trycket i behållaren regleras så att en önskad dos smälta pressas ut ur behållaren, varvid regleringen innefattar att trycket i behållaren mäts, mängden bortförd smälta beräknas baserat på trycket i behållaren och den tid som bort- forslingen av smälta har pågått, varvid trycket i behållaren juste- ras i beroende av det uppmätta trycket, den beräknade mängden bortförd smälta och önskad dosering av smältan, varvid reglering upprepas med en frekvens som är större än 50 Hz.
10. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att reglering upp- repas med en frekvens som är större än 100 Hz.
11. Förfarande enligt krav 9 eller 10, kännetecknat av-att det innefattar att trycket i behållaren ökas tills smälta börjar lämna behållaren, varvid nämnda beräkning initieras i samband med smältan börjar lämna behållaren.
12. Förfarande enligt krav 11, kännetecknat av att smälta pres- sas uppåt genom ett utförselorgan som innefattar ett inlopp pla- cerat i behållaren och ett utlopp placerat utanför behållaren, var- vid en signal genereras när smältans yta när utförselorganets ut- lopp, varvid nämnda beräkning initieras i beroende av den gene- rerade signalen. 10 ffwâ" viga) I?
13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att nämnda sig- nal genereras av en detektor (22) som detekterar när smältans yta nàr behållarens utl0pp, varvid detektorn förflyttas bort från smältan när den har detekterat att smältans yta har nått utloppet.
14. Förfarande enligt krav 12 eller 13, kännetecknat av att tiden mäts från det att tömning av behållaren har initierats till dess att nämnda signal genereras och i beroende av om den uppmätta tiden överstiger ett givet gränsvärde genereras en alarmsignal.
SE0203162A 2002-10-29 2002-10-29 Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning SE525165C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203162A SE525165C2 (sv) 2002-10-29 2002-10-29 Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203162A SE525165C2 (sv) 2002-10-29 2002-10-29 Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0203162D0 SE0203162D0 (sv) 2002-10-29
SE0203162L SE0203162L (sv) 2004-04-30
SE525165C2 true SE525165C2 (sv) 2004-12-14

Family

ID=20289375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0203162A SE525165C2 (sv) 2002-10-29 2002-10-29 Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE525165C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0203162L (sv) 2004-04-30
SE0203162D0 (sv) 2002-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI70332B (fi) Foerfarande och anordning foer maetning reglering och blandning av vaetskestroemningar
KR101075347B1 (ko) 유량 측정용 시스템과, 유량 측정 방법
EP0332690B1 (en) Enhanced pressure measurement flow control system
WO2005118183A1 (en) Apparatus and method for controlling molten metal pouring from a holding vessel
JPH0210223A (ja) 流体量モニタ装置
WO2020209806A1 (en) Calibration method for liquid flowmeter
JPS62502422A (ja) 連続バランスによる流動性材料通過量自動測定用装置
JP2021501319A (ja) 容器内の液体の体積パラメータを検出するための方法およびシステム
KR20080084659A (ko) 액체를 일정 유량으로 반복해 방출하기 위한 액체방출장치
KR100205475B1 (ko) 연속주조 모울드에 분말 또는 과립재료를 공급하는 장치 및 방법
US4114675A (en) Method and apparatus for pouring a mold with a selectable amount of casting material
WO2003004357A1 (en) System, apparatus, and method for measuring and transferring the contents of a vessel
US6379609B1 (en) Process for controlling the amount of metal metered
US5088322A (en) Extended range flow meter
US4880039A (en) Increasing the accuracy of liquid volume measurements utilizing liquid level sensing
SE525165C2 (sv) Anordning och förfarande för dosering av smälta vid gjutning
CN209214693U (zh) 一种容积法累计计量的精确装置
JPS63273014A (ja) 液体及び粉体の計量制御方法及び計量制御装置
KR20190048889A (ko) 착유량 측정장치 및 측정방법
JPH01245120A (ja) 流動可能な媒体を計量する方法及び装置
GB2260965A (en) Metering and dispensing system
JPH02191193A (ja) 定量充填制御される充填方法とその装置
RU2131027C1 (ru) Устройство для измерения дебита нефтяных скважин
CN219156978U (zh) 低压铸造液面加压控制系统
EP4299185A1 (en) A separation system for separating a liquid mixture

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed