DE3020076C2 - Regelvorrichtung für eine automatische Gießanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für eine automatische Gießanlage, in der mit einem Eingußtümpel versehene Gießformen nacheinander durch einen Gießstrahl befüllbar sind, mit einer optischen Sensoranordnung. von der die Pegelhöhe des - Gießmetalls in dem Eingußtümpel erfaßbar ist, einer

Regelschaltung, von der die Pegelhöhe durch Steuerung

; des Gießstrahls in Abhängigkeit von den durch die Sensoranordnung erzeugten Signalen auf einen vorge-20' gebenen Sollwert einregelbar ist, und mit einer an die Regelschaltung angeschlossenen weiteren optischen Sensoranordnung, die auf den in einer Gießpfanne gespeicherten Vorrat an Gießmetall gerichtet ist

In automatischen Gießanlagen, in denen Gießformen, seien es Sandformen oder Kokillen, verhältnismäßig geringen Inhalts m rascher Taktfolge auf einer Gießstraße an eine Füllstelle gelangen, muß der Gießvorgang in äußerst kurzer Zeit abgewickelt werden, was bezüglich der Regelung des Abgießens besondere Anforderungen stellt. Für einen rationellen Betrieb einer solchen Gießstraße ist nämlich die Verwendung einer Gießpfanne mit großem Inhalt erforderlich, aus der bei jedem Abgießen eine verhältnismäßig geringe Metallmenge mit einer außer ordentlich genau gesteuerten Durchflußmenge abzuge ben ist Die angewendeten Gießpfannen sind meistens Kipppfannen, Stopfenpfannen oder Druckpfannen, die mit Heizmitteln ausgerüstet sein .'xnnen. Der große Inhalt der Gießpfannen ist nötig, um allzu häufige Unterbrechungen zu vermeiden. In diesem Fall ist aber einerseits die Zeitkonstante der Gießpfanne verlängert und andererseits ihr Raumbedarf erhöht was hinsichtlich der Regelung und automatischen Steuerung der Abgießvorgänge zu Schwierigkeiten führen kann.

Bei einer bekannten Regelvorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 26 39 793) dient die weitere optische Sensoranordnung einerseits nur der Temperaturüberwachung des in der Gießpfanne vorhandenen Gießmetalls und andererseits auch zur Anfangseinstel lung der Gießpfanne vor dem Beginn des Regel Vor gangs, um hierdurch eine für die Einleitung des Regelvorganges geeignete Anfangsstellung der Gießpfanne herzustellen. Die Regelung der Pegelhöhe im Eingußtümpel erfolgt jedoch ausschließlich durch die erstgenannte optische Sensoranordnung, deren der Pegelhöhe entsprechende Signale der Regelschaltung zugeleitet werden, um hierdurch den Gießstrahl durch die Steuerung eines Stellmotors geeignet zu regeln. Durch diese bekannte Regelvorrichtung kann zwar bereits im Falle einer kleinvoiumigen Gießpfanne die Pegelhöhe des in den Eingußtümpel der Gießform eingegossenen Gießmetalls wirkungsvoll auf den Sollwert eingeregelt werden, doch versagt diese bekannte Regelvorrichtung hinsichtlich ihrer Regelge nauigkeit bei großvolumigen Gießpfannen. Dieser Nachteil tritt auf, weil die Trägheit der großvolumigen Gießpfanne zu einer derart hohen Zeitkonstanten führt, daß die Regelverzögerung zu groß wird.

Bei einer anderen bekannten automatischen Gießanlage (DE-PS 24 30 835) erfolgt eine Steuerung des Gießvorganges lediglich insoweit, als einerseits der ' Füllspiegel in der Ausgießöffnung einer Gießpfanne während des Gießens konstant gehalten wird und andererseits der Gießvorgang in Abhängigkeit vom Gewicht der abgegossenen Gießform abgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist die Gießpfanne an einer Wiegeeinrichtung aufgehängt und ein eine empirisch festgelegte Steuerkurve aufweisendes Steuergerät vorgesehen, durch das der Neigungswinkel der Gießpfanne in Abhängigkeit von ihrem Gewicht so einstellbar ist, daß in der Ausgießöffnung der Gießpfanne die gewünschte konstante Füllhöhe zur Verfügung steht Andererseits befindet sich die abzugießende Gießform ebenfalls auf einer Wiegevorrichtung, durch die bei Erreichung eines vorbestimmten Gewichtssollwertes ein Signal zur Beendigung des Gießvorganges an das Steuergerät abgegeben wird. Zwar stellt bei dieser bekannten Gießanlage die Gießpfanne eine aus einem Vorratsbehälter beschickte Zwischenpfanne dar. doch liegt kein echter Regelvorgang vor, weil d^:.e Steuerungsvorgänge durch die empirisch festgelegte Steuerkurve voreingestellt sind und keine Rückmeldung von Informationen über die Pegelhöhe im Eingußtümpel oder den Füllzustand der Gießpfanne an das Steuergerät als Regelgrößen zurückgeführt wird.

Eine bekannte automatische Gießanlage anderer Gattung (DE-PS 17 58 073) dient nicht der Befüllung von mit einem Eingußtümpel versehenen geschlossenen Hohlformen, sondern der Verarbeitung offener Formen zum Gießen von Barren. Zwar kann die da^ei verwendete Gießpfanne, aus der der Gießstrahl in die Formen eingeleitet wird, als eine Zwischenpfanne angesehen werden, doch ist diese Gießpfanne ausschließlich aufgrund ihres von einer Wiegevorrichtung ermittelten Gewichtes gesteuert Eine Regelung Findet dabei nur insoweit statt, als bei der Einstellung dieser Gießpfanne auftretende Beschleunigungskräfte gemessen und an ein Steuergerät zurückgeführt werden, um durch deren Beschleunigungskräfte etwa hervorgerufene Verfälschungen der Gewichtswerte zu kompensieren. Ein pegelhöhen- bzw. füllmengenabhängiger Regelkreis ist dabei jedoch nicht vorgesehen.

Ebenso dient eine weitere bekannte Gießanlage (DE-PS 13 00 207) ausschließen dem Gießen von Barren in offenen Formen, so daß das Problem der Steuerung der Pegelhöhe im Eingußtümpel einer Hohlform hierbei nicht auftritt. Zwai ist bei dieser bekannten Gießanbge ein auf die Gießschnauze einer Gießpfanne gerichteter optischer Sensor vorgesehen, der jedoch lediglich dazu dient, ein den Zeitpunkt des Gießbeginns und -endes anzeigendes Signal zu erzeugen. Die Kontrolle der in die Gießform abgegossenen Metallmenge erfolgt jedoch ausschließlich durch eine Differenzmessung des Gewichtes der Gießpfanne. Ein pegelhöhen- und füllmengenabhängiger Regelkreis ist dabei nicht vorgesehen.

Im Unterschied dazu ist zwar eine weitere bekannte Gießanlage (DE-AS 12 42 809) für die Verarbeitung von mit einem Eingußtümpel versehenen Hohlformen ausgelegt, doch besitzt diese Gießanlage weder eine Zwischenpfanne noch eine Regelschaltung. Die bei dieser Gießanlage vorgesehene einzige Gießpfanne ist zwar mit einen optischen Sensor versehen, der jedoch lediglich als Endschalter und nicht als Geber für einen Regelkreis wirkt. P.ie Funktionsweise dieses optischen Sensors besteht einfach darin, daß der Eingußtümpel in einen Eingußtrichter und einen damit durch einen Oberlaufkanal verbundenen Oberlauftümpel unterteilt ist, auf den der optische Sensor gerichtet ist Wenn das Gießmetall gegen Ende des Gießvorganges im Eingußtrichter soweit hochsteigt, daß es zum Oberlauftümpel überfließt, gibt der optische Sensor ein Signal ab und schaltet dadurch über ein Magnetventil einen Hydraulikkolben an, der die Gießpfanne verschwenkt und dadurch den Gießstrahl unterbricht Diese bekannte Gießanlage besitzt somit nur eine Abschaltvorrichtung und keine kontinuierliche Regelung der Pegelhche.

Auch bei einer weiteren, aus der DE-PS 11 95 912 bekannten Gießanlage ist keine echte Regelung des Gießvorganges vorgesehen. Hierbei erfolgt lediglich eine im vorbestimmter Weise gewichtsmäßig oder volumetrcch bestimmte Zuteilung der in die Gießform einzufüllenden Menge des Gießmetalls, wobei diese Bemessung mittels einer trommeiförmigen Gießpfanne, der noch eine Zwischenpfanne vorgeschaltet sein kann, vorgeaommen wird. Ein Hinweis auf eine Regelung der Pegelhöhe im Eingußtümpel bzv der Füllmenge in der Zwischenpfanne ergibt sich aus d'eser Druckschrift nicht

Schließlich ist aus der US-PS 3842 894 eine Stranggießanlage bekannt in welcher ein lichtempfindlicher Sensor fortlaufend die Pegelhöhe des geschmolzenen Metalls in einer Stranggußkokille mißt Das durch diesen Sensor abgegebene Signal wirkt einerseits auf Organe, welche die Geschwindigkeit steuern, mit der der gegossene Strang die Stranggußkokille verläßt und andererseits auf einen Motor, der zur Betätigung eines Stopfens dient, welcher den Abfluß geschmolzenen Metalls aus einer Zwischenpfanne in die Stranggußkokille steuert In dieser bekannten Stranggießanlage wird außerdem der Inhalt der Zwischenpfanne ausgehend von einer Messung der Pegelhöhe des in dieser Zwischenpfanne befindlichen Metalles im wesentlichen konstant gehalten, indem das aus dieser Messung gebildete Signal dazu verwendet wird, die Durchflußmenge des aus einer Gießpfanne in die Zwischenpfanne abgegebenen Gießstrahles zu steuern. Allerdings ist die Zeitkonstante einer solchen Stranggießanlage erheblich größer als die einer zum Abgießen geschlossener Gießformen bestimmten Anlage, bei lter die Gießformen einen so kleinen Inhalt haben, daß die Gießform in wenigen Sekunden gefüllt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung der eingangs genannten Art unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile zu schaffen, bei der auch im Falle großvolumiger Gießpfannen eine praktisch verzögerungsfreie und damit genaue Regelung der Pegelhöhe im Eingußtümpel einer Gießform erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß durch die weitere optische Sensoranordnung die Abflußmenge der verhältnismäßig großvoiumigen Gießpfanne erfaßbar und eine davon gespeiste kleinvolurnige Zwischenpfanne vorgesehen ist, von der der Gießstrahl abgebbar und deren Füllmenge von einem an die Regelschaltung angeschlossenen zusätzlichen Sensor erfaßbar sowie durch die Regelschaltung in Abhängigkeit von den durch den zusätzlichen Sensor und die weitere optische Sensoranordnung erzeugten Signalen auf einen ungefähr konstanten Wert einregelbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die kleinvolumige Zwischenpfanne nur mit einer kleinen Zeitkonstanten behaftet, so daß der aus ihr ausfließende

Gießstrahl praktisch verzögerungsfrei gesteuert werden kann, wobei es lediglich erforderlich ist, deren Füllmenge nur ungefähr auf den konstanten Wert einzuregeln. Letzteres ist jedoch bei der Erfindung auch im Falle einer großvolumigen Gießpfanne möglich. Somit wird bei einem verhältnismäßig einfachen Aufbau eine praktisch verzögerungsfreie und sehr genaue Regelung der Pegelhöhe sichergestellt. Diese Regelgenauigkeit trägt der Tatsache Rechnung, daß die Durchflußmenge des in den Eingußtümpel gelangenden Gießstrahles in Abhängigkeit von den Veränderungen im Abfluß des geschmolzenen Metalls durch den den Eingußtrichter mit dem Formhohlraum in der Gießform verbindenden Kanal raschen Wechseln unterliegt. Dank der bei der Erfindung erreichbaren schnellen und genauen Regelung ist es möglich, die Pegelhöhe des im Eingußtrichter enthaltenen Metalls während des ganzen Füllvorgangs für jede Gießform im wesentlichen konstant zu halten, wodurch bei einer gleichzeitigen Sicherstellung einer guten Qualität der erhaltenen Gußstücke die angestrebte Raschheit in der Abwicklung der Gießvorgänge gewährleistet ist. Beispielsweise ist es bei der Erfindung möglich, Gießvorgänge zu steuern, deren Länge nicht mehr als 4 Sekunden beträgt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Hauptteile der Anlage im Vertikalschnitt, und

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschema des Regelkreises.

In der F i g. 1 ist mit 1 eine Gießstraße angedeutet, bei welcher sich über eine Führungsbahn 2 geschlossene Gießformen 3 hintereinander vorbewegen. Jede solche Gießform hat in ihrem Oberteil einen Eingußtrichter 4, der durch einen engen Kanal 5 mit dem Formhohlraum 6 verbunden ist. Die Gießformen 3 können nach irgend einem bekannten Verfahren hergestellt sein. Es kann sich beispielsweise um zweiteilige Sandformen handeln.

Das geschmolzene Metall, mit dem die Gießformen 3 gefüllt werden, kommt aus einer als Druckpfanne ausgebildeten Gießpfanne 7 mit großem Inhalt. Der Pfannenkörper 8 ist mit einem Induktor 8a, einer Gießschnauze 9 und einem Deckel 10 ausgerüstet. An letzteren ist eine Leitung 11 angeschlossen, durch weiche hindurch Druckgas zugeführt wird, durch welches das in der Pfanne enthaltene geschmolzene Metall 12 zur Gießschnauze 9 hin abgedrängt wird. Somit muß die Stellung der Gießpfanne während den Gießvorgängen nicht verändert werden. Ein Absperrorgan 28, das in der Leitung 11 eingesetzt ist, ermöglicht die Steuerung der Zufuhr von Gas zum Inneren der Gießpfanne; bei diesem Gas kann es sich beispielsweise um Stickstoff handeln. "Dieses Absperrorgan 28 ermöglicht zusammen mit einer Ablaßleitung 45, in der ein Absperrorgan 44 eingesetzt ist, die Steuerung der Wirkungsweise der Gießpfanne 7.

Zwischen die Druckpfanne 7 und die Gießform 3 ist eine Zwischenpfanne 13 eingeschaltet, die als Kipppfanne ausgebildet ist Der Inhalt dieser Zwischenpfanne ist erheblich kleiner als jener der Gießpfanne 7; er entspricht ungefähr dem Inhalt einer der Gießformen 3. Die Zwischenpfanne 13 ist um eine Horizontalachse 14 kippbar, die vorzugsweise im Bereich der Gießschnauze 13a gelegen ist, damit bei der Schwenkung der Zwischenpfanne 13 der aus dieser Zwischenpfanne in die Gießform abgegebenen Gießstrahl 15 keine Lageänderung erfährt. Die Anordnung der Zwischenpfanne 13 ist also eine solche, daß der Gießstrahl 15 direkt in den Eingußtrichter 4 fällt, wogegen der Strahl 16, der beispielsweise durch eine Öffnung in der

s Gießschnauze 9 der Gießpfanne austritt, in die Zwischenpfanne 13 gelangt, wo das Metall eine freie Oberfläche 17 hat.

Die Kipplage der Zwischenpfanne 13 ist durch eine in Fig. 1 zusammenfassend mit 18 bezeichnete Vorrich-

ίο tung gesteuert. Diese Vorrichtung kann beispielsweise ein Kettenrad 19 haben, das durch eine Kette 20 mil einem ähnlichen Kettenrad antriebsverbunden ist. das auf der Kippwelle 14 der Zwischenpfanne 13 festsitzt. Anstatt dessen könnte aber als Antriebsverbindung zur Zwischenpfanne ein Hebelgestänge, ein Hubzylinder oder irgend eine gleichwertige Vorrichtung vorgesehen sein.

Nachfolgend v.-hd die Steuerung und Regelung der in F i g. 1 dargestellten Anlage beschrieben. Es handelt sich um ein System, das eine gewisse Anzahl von Sensoren aufweist, die dazu bestimmt sind, elektrische Signale zu liefern, welche Momentanwerte von verschiedenen

Betriebsgrößen der Anlage darstellen. Das Steuer- und Regelungssystem weist des weiteren

Stellorgane auf, die auf einzelne Teile der Anlage einwirken. Von zwei fotoempfindlichen Sensoren 21 und 22 ist i'sr erstere auf den Eingußtrichter 4 der in Füllstellung befindlichen Gießform 3 gerichtet. Er empfängt den Fluß von sichtbarem und/oder von infrarotem Licht, der durch die freie Oberfläche 23 des im Eingußtrichter 4 befindlichen geschmolzenen Metalles abgegeben wird. Der fotoempfindliche Sensor 22 ist dagegen auf den Strahl 15 gerichtet und ausgebildet um ein Signal abzugeben, welches den Querschnitt dieses Strahles und somit die zugehörige Durchflußmenge darstellt. Ein dritter fotoempfindlicher Sensor ist auf den Strahl 16 gerichtet, der aus der Gießpfanne in die Zwischenpfanne gelangt, und eingerichtet ist um ein Signal abzugeben, welches die Durchflußmenge dieses Strahles 16 darstellL Die Menge von geschmolzenem Metall, die in der Zwischenpfanne 13 enthalten ist, wird entweder durch einen Kipplagendetektor 25 oder direkt durch einen fotoempfindlichen Sensor oder einen sonstigen Sensor erfaßt Der beispielsweise dargestellte Stellungssensor 25 erfaßt die Drehungen des Kettenrades und somit die Kippverstellungen der Zwischenpfanne 13. Ein Sensor 43 erfaßt die Pegelhöhe des in der Gießschnauze 9 der Gießpfanne 7 enthaltenen Metalls. Außerdem ist noch ein Drucksensor 26 vorgesehen, der den Gasdruck mißt, der im Inneren der Gießpfanne 7 herrschL Es sind noch verschiedene Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Steuerung- und Regelungsvorrichtung ermög licht es, selbsttätig einerseits auf die Kipplage der Zwischenpfanne 13 einzuwirken zwecks Veränderns der Durchflußmenge des Strahles 15, und andererseits auf den in dem Gasraum unter dem Deckel 10 der Gießpfanne herrschenden Druck einzuwirken, um dadurch die Durchflußmenge des Strahles 16 zu steuern. Die zugehörigen Stellmittel weisen einerseits einen Getriebemotor 27 auf, der auf das Kettenrad 19 einwirkt, und andererseits weisen sie das Absperrorgan 28 auf, welches den Zufluß von Druckgas durch die Leitung 11 in den Druckgasraum der Gießpfanne 7 steuert

Die Fig.2 veranschaulicht wie diese Steuer- und Regelorgane miteinander verbunden sind, um die

angestrebte Wirkungsweise der Anlage sicherzustellen. In der F i g. 2 erkennt man den auf die freie Oberfläche 23 des Metals im Eingußtrichter 4 gerichteten Sensor 22. den auf den Speisestrahl 16 gerichteten Sensor 24. den auf die Oberfläche des Metalls in der Gießschnauze 9 gerichteten Sensor 43, den Drucksensor 26, den V,-fttellmotor 27. den Stellungsgeber 25 und das Absperrorgan 28. Die Steue.rungs- und Regelungsvorrichtung weist zwei Regelkreise auf, die einen Stromkreis 29 bzw. einen Stromkreis 30 umfassen, denen die folgenden Funktionen zugewiesen sind. Der Stromkreis 29 empfängt als Eingangssignale das Signal, welches die Breite des Gießstrahles 15 darstellt und jenes, das die freie Oberfläche 23 bzw. die Pegelhöhe des im Eingußtrichter enthaltenen Metalls darstellt. Der durch das erste dieser Signale dargestellte Wert wird zuerst im Quadrierer 31 ins Quadrat erhoben, um ein Signal zu bilden, welches der Durchflußmenge des Gießstrahles 15 proportional ist. Dieses Signal wird einerseits einem Summierer 32 und andererseits einen Differenzierer 33 zugeleitet dessen Ausgang auch mit dem Summierer 32 verbunden ist, dies zwecks Bildens eines Signales, welches dem Verlauf des Gießstrahles entspricht. Das durch den Sensor 21 abgegebene Signal wird einem Summierer 34 und einem Differenzierer 35 zugeleitet dessen Ausgang auch mit dem Summierer 34 verbunden ist. Dieser liefert ein Ausgangssignal, das die freie Oberfläche 23 und deren zeitliche Veränderung darstellt. Dieses Signal und jenes, das die Durchflußroenge des GieQstrahles 15 darstellt, werden einem Kegelungsverstärker 36 zugeleitet, der auch ein Sollwertsignal aufnimmt, das durch einen Bezugsspannungsgeber 37 abgegeben wird; der Regelungsverstärker gibt ein Steuersignal an den Verstellmotor 27 ab, damit dieser die Zwischenpfanne 13 im einen oder anderen Sinne kippt, um dadurch den Durchfluß des Gießstrahies 15 entsprechend zu verändern. Die den Kreis 29 umfassende Regelschleife dient dazu, die Pegelhöhe der freien Oberfläche 23 des Metalls im Eingußtrichter auf einem möglichst konstanten Wert zu halten während der Füllung jeder einzelnen Gießform. Die Regelschleife, zu der der Stromkreis 30 gehört, empfängt vom Sensor 24 das Signal, welches der Breite des Speisestrahles 16 entspricht Der durch dieses Signal dargestellte Wert wird im Quadrierer 38 ins Quadrat erhoben und das sich daraus ergebende Signal wird einem Regelverstärker 39 und einem Ableitungsbildner 40 zugeleitet, dessen Ausgangssignal auch wieder dem Regelverstärker 39 zugeleitet wird. Ein im Bezugsspannungsgeber gebildetes Sollwertsignal 41 und das durch so den Drucksensor 26 abgegebene Signal werden auch dem Regelverstärker 39 zugeleitet, der außerdem ein Signal aufnimmt, welches die Stellung der Zwischenpfanne 13 darstellt; dieses Signal wird im Stromkreis 42 gebildet, ausgehend von Signalen, die durch den Stellungsgeber 25 geliefert werden. Ein Signal, das die Pegelhöhe des Metalles in der Gießpfanne 7 darstellt und durch den lichtempfindlichen Sensor 43 geliefert wird, gelangt auch in den Regelkreisteil 30 zur Auswertung; es gelangt dort in die Stromkreise 46 und 47 zur Auswertung und die daraus gebildeten Signale werden auch dem Regelverstärker 39 zugeleitet Schließlich ist dieser Regelverstärker auch mit dem Regelverstärker 36 verbunden, der zum Teil 29 der ersten Regeischleife gehört, dies damit die durch die Sensoren 21 und 22 wahrgenommenen Veränderungen der Pegelhöhe im Eingußtrichter und des Gießstrahles 15 auch die Steuerung der Gießpfanne 7 beeinflussen

10

15

20

25

30

35

40

55 können. Der Ausgang des Regelverstärkers 39 ist mit dem Absperrorgan 28, genauer gesagt mit dessen Steuervorrichtung, verbunden. Die Regelschleife, zu welcher der Kreis 30 gehört, steuert das Absperrorgan 28 zur Regelung des Speisestrahles 16 in der Weise, daß die Kipplage der Zwischentasche 13 im wesentlichen unverändert bleibt.

Da die Gießpfanne 7 eine große Wirkträgheit hat und da die Sekundäreffekte, die sich auf Veränderungen des Gasdruckes in dem Gasraum der Gießpfanne ergeben, besonders wenn diese rasch erfolgen, kann die in der Zwischenpfanne 13 enthaltene Metallmenge nicht vollständig konstant gehalten werden. Veränderungen dieser Menge innerhalb gewisser Grenzen sind aber durchaus tolerierbar.

Die oben beschriebene Ausbildung ermöglicht es, die Regelungsschwierigkeiten zu überwinden, denen man bisher begegnet ist, wenn es sich darum handelte, Gießformen kleinen Inhaltes abzugießen, die in rascher Taktfolge in die Füllstellung gelangen. Die Druckpfanne 7 kann mit Induktoren 8a als Wärmeerzeuger ausgerüstet sein, damit eine große Metallmenge auf geeigneter Temperatur gehalten werden kann. Diese großvolumige Gießpfanne kann eine Gießstraße 1 über lange Zeit hinweg unterbrechungsfrei beliefern. Obwohl die Zeitkonstante dieser Gießpfanne groß ist, hat die Tatsache, daß sie das geschmolzene Metall an die Zwischenpfanne (Kipppfanne) 13 abgibt deren Volumen erheblich größer ist als dasjenige der Eingußtrichter 4, zur Folge, daß jeder ungünstige Effekt ausgeschaltet wird. Es kann sogar vorgesehen werden, daß der Speisestrahl 16 ununterbrochen abfließt, also auch in den Zeitabständen zwischen aufeinanderfolgenden Gießformabfüliungen. Die Änderungen der Durchfiußmenge des Speisestrahles 16 werden somit in verhältnismäßig engen Grenzen gehalten und die Langsamkeit dieser Veränderungen hat als einzige Auswirkung gewisse vorübergehende kurzzeitige Schwankungen der in der Zwischenpfanne enthaltenen Metallmenge.

Demgegenüber hat die Tatsache, daß die Zwisclünpfanne 13 eine Kippfpanne von kleinem Inhalt ist, zur Folge, daß der Gießstrahl 15 gut beherrscht wird, wobei seine Durchflußmenge den rasch erfolgenden Änderungen folgen kann, die durch die Gießform verlangt werden. Die beiden Sensoren 21 und 22 ermöglichen eine wirksame Regelung der Durchflußmenge des Gießstrahles 15 in der Weise, daß die Pegelhöhe der freien Oberfläche 23 des Metalles in dem Eingußtrichter während dem ganzen Abgießen einer Gießform 3 konstant gehalten werden kann sogar wenn dieser Abgießvorgang nicht länger als beispielsweise 4 Sekunden dauert Der Sensor 21 kann auch dazu verwendet werden, obwohl dies in der F i g. 2 nicht dargestellt ist, ein rasches Zurückkippen der Zwischenpfanne 13 am Ende des Abgießvorganges einer Gießform herbeizuführen, falls die Pegelhöhe der Metalloberfläche 23 im Einflußtrichter über einen gewissen Grenzwert hinaus ansteigt Der Gießstrahl 15 wird dann rasch unterbrochen, damit der nächstfolgende Vorschubtakt der Gießformen in der Gießstraße erfolgen kann. Während diesem Vorschub kann, wie schon oben gesagt, der Speisestrahl weiterhin in die Zwischenpfanne 13 abfließen, oder er kann auch unterbrochen werden.

Die beschriebene Gießanlage kann noch in anderen Hinsichten verbessert werden. Beispielsweise ist es möglich, die als Druckpfanne ausgebildete Gießpfanne 7 zu füllen, ohne daß der Ablauf der Abgießvorgänge unterbrochen wird. Die Anlage kann dann in Permanenz

betrieben werden.

Ein wichtiger Vorteil des Vorhandenseins der Zwischenpfanne besteht darin, daß diese als Dosier- und Mischbehältnis für Impfzusatzstoffe verwendet werden kann. Solche Stoffe werden neben dem Speisestrahl 16 in die Zwischenpfanne 13 eingespeist, wobei diese Einspeisung in Funktion der Durchflußmenge des Gießstrahles geregelt sein kann.

Wohlverstanden könnten die Sensoren anders angeordnet sein als dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die in der Zwischenpfanne 13 enthaltene Metallmenge könnte fortwährend überwacht werden durch eine Messung der Kipplage dieser Pfanne oder unter Verwendung eines lichtempfindlichen Sensors, der auf die Oberfläche 17 dieser Metallmenge gerichtet ist, oder auf andere Weise. Auch könnten Sensoren eines n anderen Typs Verwendung finden.

Die Mittel zur Steuerung der Vorbewegung der Gießformen 3 sind vorhin nicht beschrieben worden. Es handelt sich dabei um wohlbekannte Mittel von denen es verschiedene Typen gibt. In einer vorteilhaften Ausführung könnte man eine solche Halterung der Zwischenpfanne 13 vorsehen, daß die Gießschnauze dieser Pfanne sich in der Horizontalebene bewegen könnte beispielsweise in einer Translationsbewegung der Pfanne. Dies würde es ermöglichen, den Gießstrahl 15 zu richten und somit kleine Abweichungen zwischen den Lagen der Eingußtrichter 4 der nacheinander in

Abgießstellung kommenden Gießformen zu korrigieren; so könnte man erreichen, daß der Gießstrahl 15 stets in das Zeritrum des Eingußtrichters 4 hineinfällt.

Die beschriebene Anlage könnte in verschiedenen Hinsichten weiter entwickelt werden. So könnte beispielsweise eine Doppelanordnung von Zwischenpfannen vorgesehen sein. Die Druckpfanne 7 würde dann zwei Gießschnauzen 9 aufweisen, die solchen nebeneinander angeordneten Zwischenpfannen 13 zugeordnet wären, wobei solche zwei Zwischenpfannen dann verwendet werden können, um jeweils gleichzeitig Doppelgießformen oder zwei benachbarte Gießformen abzugießen. In einem solchen Falle könnte eine Regelung der Verteilung des Metalles, das in die eine bzw. andere der beiden Zwischenpfannen abfliegt, verwirklicht werden durch seitliche Neigung der Druckpfanne.

Der konstruktive Aufbau der lichtempfindlichen Sensoren, die in der beschriebenen Anlage zur Verwendung gelangen, wurde nicht beschrieben, weil er bekannt ist; es wird diesbezüglich beispielsweise auf die Offenbarung in der DE-OS 26 39 793 verwiesen.

Der Elektronikfachmann wird leicht einsehen, daß alle in der F i g. 2 dargestellten Stromkreise, namentlich die Stromkreise 29 und 30, die zu den beiden Regelschleifen gehören, ohne weiteres in integrierter Technik ausgeführt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   . 1. Regelvorrichtung für eine automatische Gießanlage, in der mit einem Eingußtümpel versehene Gießformen nacheinander durch einen Gießstrahl befüllbar sind, mit einer optischen Sensoranordnung, von der die Pegelhöhe des Gießmetalls in dem Eingußtümpel erfaßbar ist, einer Regelschaltung, von der die Pegelhöhe durch Steuerung des Gießstrahls in Abhängigkeit von den durch die Sensoranordnung erzeugten Signalen auf einen vorgegebenen Sollwert einregelbar ist, und mit einer an die Regelschaltung angeschlossenen weiteren optischen Sensoranordnung, die auf den in einer Gießpfanne gespeicherten Vorrat an Gießmetall gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die weitere optische Sensoranordnung" (24, 43) die Abflußmenge der verhältnismäßig großvolumigen Gießpfanne (7) erfaßbar und eine davon gespiiste kleinvolumige Zwischenpfanne (13) vorgesehen ist, von der der Gießstrahl (15) abgebbar und deren Füllmenge von einem an die Regelschaltung (29, 30) angeschlossenen zusätzlichen Sensor (25) erfaßbar sowie durch die Regelschaltung (29,30) in Abhängigkeit von den durch den zusätzlichen Sensor (25) und die weitere optische Sensoranordnung (24,43) erzeugten Signalen auf einen ungefähr konstanten Wert einregelbar ist.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung eine erste Regelschleife (29) aufweist, durch die in Abhängigkeit von dem die Pegelhöh;, des Gießmetalls im Eingußtümpel (4) darstellenden Signal der optischen Sensoranordnung (21, 22) die ΐ urchflußmenge des Gießstrahls (15) durch Regelung der Zwischenpfanne (13) steuerbar ist sowie eine zweite Regelschleife (30), durch die in Abhängigkeit von dem den Inhalt der Zwischenpfanne (13) darstellenden Signal des zusätzlichen Sensors (25) die Durchflußmenge des Speisestrahls durch Regelung der Gießpfanne (7) steuerbar ist.
3. 3. Regelvorrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenpfanne (13) als eine Kipppfanne ausgebildet ist, durch deren jeweilige Kipplage die in ihr enthaltende Menge des Gießmetalls bestimmt ist, daß durch den zusätzlichen Sensor (25) die Kipplage erfaßbar ist, und daß die Kipplage der Zwischenpfanne (13) durch die Regelschaltung (29, 30) im wesentlichen konstant gehalten ist
4. 4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste Regelschleife (29) ein einer Bezugspegelhöhe entsprechendes Sollwertsignal angelegt ist.
5. 5. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regelschleife (29) auch durch ein die Durchflußmenge des Gießstrahls darstellendes Signal beeinflußt ist.
6. 6. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regelschleife (30) auch durch ein von der ersten Regelschleife (29) abgegebenes Signal beeinflußt ist.
7. 7. Regelvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regelschleife (30) auch durch ein die Pegelhöhe der freien Oberfläche des in der Gießpfanne (7) enthaltenen Metalls (12) darstellendes Signal beeinflußt ist.
8. 8. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Menge des in der Zwischenpfanne (13) enthaltenen Gießmetalls erfassende zusätzliche Sensor ein optischer Sensor ist, durch den die Pegelhöhe des in der Zwischenpfanne (13) enthaltenen Gießmetalls erfaßbar ist