Устройство для дозирования расплав-ленного металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22} Заявлено 25.10.77 (21) 2537518/22-02 (23) Приоритет —. (32) 25.10.76 (31) 7632088 (33) Франция .Опубликовано 15.01.81. Бюллетень № 2

Союз Советских

Социалистических

Республик

«1i797562 (51) М. Кл.

В 22 О 39/00 йеударственный иомнтет

СССР ао делам изобретений и ютхрытий (53) УДК 621.746. .022 (088.8) Дата опубликования описания 15.01.81

Иностранцы

Ришар Дешэ и Пьер Вари (Франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Новатом Эндюстри" (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к устройству для дозирования расплавленного металла, подаваемого в инжекционный цилиндр или в распределительную камеру для разливки при помощи электромагнитного насоса.

Известно устройство для дозирования жидкого металла из какой-либо емкости через закрытый желоб выдачи металла, в котором имеется эпектроконтактный стержень, служащий для, стабилизации: уровня металла в рабочем прострайстве и повышения точности дозировки. Отмеренная доза по обогреваемому трубчатому каналу подается в камеру прессования 11).

Недостатком данного устройства является то, что стержень, соприкасаясь с расплавленным металлом, обгорает и точность. регулировки высоты жидкого металла по отношенйю к насосу нарушается.

Цель изобретения — получение постоянной высоты нагнетания по отношению к насосу, независимо от уровня металла в резервуаре.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно вводится генератор нарастающих напряжений, электромагнитный датчик уровня инжекционной камеры, второй электромагнитный датчик уровня на уровне входа инжекционной камеры, причем выход датчика соединен с блоком задержки, выход которого соединен с первым входом пускового устройства, а второй вход пускового устройства соединен с генератором остановки нарастания напряжения, выход же пускового устройства соединен со входом магнитного насоса, выход другого датчика соединен со входом устрой, ства останова, а выход устройства останова соединен с генератором напряжения.

Кроме того, управляющий трубопровод оканчивается в своей верхней части камерой, 1а снабженной предохранительным трубопроводом, выходящим в резервуар. Этот предохранительный трубопровод установлен выше верхнего датчика присутствия и служит в качестве системы безопасности. Раоотой литейного оборудования управляют электрические сигналы, и установка может быть автоматизирована.

На фиг. 1 изображена схема зависимости высоты нагнетания электромагнитного насоса для различных значений напряжения, приклады797562

15 ваемого к насосу,с точки зрения производительности насоса; на фиг. 2 — схема устройства для дозировки расплавленного металла, подаваемого в инжекционный цилиндр; на фиг. 3 график для нарастающего напряжения, получаемого при помощи генератора ступенчатого напряжения; на фиг. 4 — график временного изменения напряжений в устройстве для дозировки расплавленного металла, подаваемого в горизонтальный инжекционный цилиндр или в распределительную камеру.

Возьмем, точку m на графике (фиг. 1), которая соответствует высоте нагнетания h в восходящем трубопроводе и производительности

q электромагнитного насоса.

Если поддерживать прикладываемое напряжение постоянным, то точка m будет описывать кривую U = const высота нагнетания h в трубопроводе будет увеличиваться и стремиться к максимальной величине hy, тогда как

20 производительность будет непрерывно падать до нуля. Можно,,начиная от точки h0 медлен но повышать напряжение U, прикладываемое к насосу, на величину Ь0, и довести высоту нагнетания в восходящем трудопроводе до величины Нп, лежащей на кривой Uo--О+Ь0=const, при кОторой производительность приблизительно равна нулю.

Точку Но можно также получить следующим ( образом. Начиная от точки m, соответствующей производительности q и высоте нагнетания h и находящейся на кривой U--const, можно приложить к насосу скачок напряжения ЬU. Изображающая точка перейдет в точку m на кривой

0=const. Поддерживая тейерь напряжение постоянным, доводят производительность до нуля, при этом высота нагнетания стремится увеличиться до значения Н

Можно также приложить к насосу скачок напряжения . Л0 при постоянной производительности, равной q, при этом изображающая точка 40 перейдет в точку m а из нее, если напряжение поддерживается равным Ц, она также будет стремиться к Но . Таким образом, какими бы ни были величины q, h и напряжение

U, прикладываемое к электромагнитному на- 45 сосу, всегда можно достигнуть высоты нагнетания Но, зафиксированной по отношению к насосу, в точке Нонулевой производительности, лежащей на кривой 0>=const, изменяя приложенное к насосу напряжение на Ь0 при усло- 50 вии, что величина Номеньше или не превышает максимальную высоту нагнетания насоса. В стабилизирующей ванне уровень расплавленного металла относительно положения насоса непрерывно изменяется, поскольку насос неподвижен. 55

Таким образом, прикладывая к нему напряжение U, получают высоту нагнетания h, которая меняется одновременно q уровнем расплавленного металла в стабилизирующей ванне.

Стабилизирующая ванна 1 плавильной печи (фиг. 2) может быть заменена томильной ванной или металлоприемником. Электромагнитный насос 2 частично погружен в расплавленный металл 3. Этот электромагнитный насос неподвижен относительно бассейна, из кото-рого он забирает металл. Выходной трубопровод 4 насоса разделен на восходящий трубопровод 5 питания инжекционного цилиндра

6 и на управляющий трубопровод 7, изображенный на рисунке вертикйльным, но могущий быть наклонным, если этого требуют условия и схема установки. Управляющий трубопровод 7 выполнен съемным и содержит нижний электромагнитный датчик 8 уровня и верхний электромагнитный датчик 9 уровня. Трубопровод 7 продолжен вверх до уровня, несколько меньшего максимальной высоты нагнетышя насоса при нулевой производительности, для образования предохранительной камеры 10 с футеровкой

11, снабженной предохранительным трубопроводом 12 с футеровкой 13, идущим к ванне 1 и выходящим под уровень 14 расплавленного металла 3. Нижний датчик 8 уровня содержит замкнутую магнитную цепь 15, одно плечо 16 которой проходит через управляющий трубопровод 7 в оболочке из огнеупорного материала 17, а другое плечо 18 охванено обмоткой

19. Обмотка 19 записывается переменным током и связана через элемент задержки 20 со схемой 21 запуска генератора 22 ступенчатого напряжения со схемой останова 23. Насос запитывается от генератора нарастающего напряжения. Это напряжение будет прибавляться к уже приложенному напряжению 0о. Генератор используемый в данном случае, представляет собой гснератор 22 ступенчатого напряжения.

Верхний датчик 9 уровня также содержит замкнутую магнитную цепь 24, плечо 25 которой проходит через управляющий трубопровод 7 в оболочке иэ огнеупорного материала 26.

Плечо 27 охвачено обмоткой 28, запитываемой переменным током и связанной, кроме того, со схемой 23 останова генератора 22 ступенчатого напряжения. Поршень 29 находится в инжекционном цилиндре 6 и перекрывает входное отверстие 30. Для обеспечения постоянной температуры металла управляющий трубопровод и питающии канал нагреваются сопротивлением 31.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что управляющий трубопровод 7 заполнен до уровня Н (фиг. 3), неподвижного относительно насоса. Производительность равна нулю, точка Н0 находится на оси

ОН и соответствует напряжению 0О. Поршень

29 инжекционного цилиндра 6 находится в нижнем положении (фиг. 2). Зля заполнения инжекционного цилиндра необходимо довесги уро30

3$

4$

$0

5 вень металла до высоты Н . Генератор 22 налряжения запускается, например, нижним датчиком 8 уровня. Он выдает серию скачков напряжения ЬU, приводящих изображающую точку на графике в точку М (фиг. 3), находящуюся на кривой Uz const. В тот момент, когда верхний датчик уровня выдает сигнал останова, генератор 22 напряжения перестает выдавать нарастающее напряжение, и это последнее останавливается на величине U„, в результате чего изображающая точка идет вдоль кривой О,1 = const в точку Н, находящуюся чуть выше точки Н„. Уровень расплавленного металла стабилизуется:.. у точки Н . Таким образом

-инжектируют количество металла, высота которого определяется с высокой точностью разностью величин Н, Н0, поскольку обе эти величины фиксированы, относительно насоса. . Сигнал верхнего датчика можно использовать для приведения Г в действие поршня 29 сразу же IiocIIe достижения уровня H„

Выше приведена работа устройства в случае, когда напряжение, накладываемое на напряжение О0, вырабатывается генератором ступенчатого напряжения U регулируемой амплитуды и частоты. В данном устройстве это напряжение может быть также получено с помощью вращающегося потенциометра, вращение которого прекращается по импульсу сигнала с верхнего датчика 9 уровня.

График временного изменения напряжения, прикладываемого к насосу за цикл операций (фиг. 4), изменяется следующим образом.

В момент времени т=О, напряжение, прикладываемое к насосу, равно значению U, соответствующему уровню h, меняющемуся. одновременно с положением уровня 14 расплавленного металла, находящегося в томильной ванне 1. В момент времени t устройство получает команду на предварительное заполнение.

На напряжение О накладывается нарастающее напряжение, которое идет по горизонтальному и наклонному участкам. Датчик 8 уровня останавливает нарастание напряжения. Так как это нарастание было медленным, то в результате, когда напряжение О достигает величины

U0, уровень металла устанавливается на Н .

В момент t устройство получает команду иа заполнение. Йредположим, что заполнение происходит постепенно по второму наклонному участку. Когда металл достигает уровня Б,„ нарастание напряжения прекращается датчиком

9 уровня. Если изображающая точка М (фиг.З) находится вблизи оси 0Н, уровень заполнения становится очень близким к Н„.Можно добавить небольшой регулируемый скачок напряжения ЬО для получения несколько более высокого уровня, предназначенного для дополнительной регулировки. Если теперь в момент т вместо подачи нарастающего напряжения при797562 6 пожить сначала напряжение U, которое наложится на напряжение Uy, то увеличится производительность, изображающая точка будет двигаться по вертикальной пунктирной линии (фиг.4) и заполнение будет происходить быстрое. Однако заканчивать заполнение необходимо по наклонному пунктирному участку, в целях сохранения точной дозировки. В тот момент, когда уровень расплавленного металла достигает вели10 чийы Н„,напряжение стабилизируется, но уровень металла продолжает повышаться цо величины Н, поскольку изображающая точка продолжает двигаться по кривой Н (О) при постоянном напряжении О, В момент t, когда поршень 31 смещается . вперед и перекрывает отверстие 30 заполнения инжекционного.цилиндра, напряжение на насосе возвращается к величине U. Затем поршень выталкивает расплавленный металл, находящийся в инжекционном цилиндре, в форму (не показана) .

Данное устройство может быть использовано для дозировки содержимого инжекционного цилиндра для литья под давлением. Такое же устройство может в аналогичных условиях питать камеру, используемую для лйтья под низким давлением через множество распределительных " .отверстий.

Формула изîбретения

1. Устройство для дозирования расплавленного металла, содержащее неподвижный электромагнитный насос для нагнетания металла в инжекционную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения постоянной высоты нагнетания по отношению к насосу, независимо от уровня металла в резервуаре, оно дополнительно содержит генератор нарастающих напряжений, электромагнитный датчик уровня инжекционной камеры, второй электромагнитный датчик уровня на уровне входа инжекционной камеры, причем выход датчика соединен с блоком задержки, выход которого соединен с первым входом пускового устройства, а второй вход пускового устройства соединен с: генератором остановки нарастания напряжения, выход же. пускового устройства соединен со входом магнитного насоса, выход же другого датчика соединен со входом устройства останова, а выход устройства осталова соединен с генератором напряжения.

2. Устройство по п 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляющий трубопровод оканчивается в своей верхней части камерой, снабженной предохранительным трубопроводом, выходящйм в резервуар.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе

1. Пляцкий В. М. Бесковшовая заливка и автоматическая. дозировка в литейном производ.стве. М., Машгиз, 1962, рис. 37, с.82 — 83.

797562

Н) иг.Л

Составитель А. Абросимов

Техред А. Бабинец Корректор С. Шекмар.

Редактор П. Коссей

Подписное

Филиал ППП "Патент", r,. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9816/81 Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, 1Ъупк, кая наб., д. 4/5