RU2006341C1

RU2006341C1 - Casting control and molten metal dosing device

Info

Publication number: RU2006341C1
Authority: RU
Inventors: Вениамин Константинович Гребешков; Виктор Юрьевич Пирайнен
Original assignee: Вениамин Константинович Гребешков; Виктор Юрьевич Пирайнен
Priority date: 1992-04-29
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: casting. SUBSTANCE: casting control and molten metal dosing device is provided with a fixed dosage sensor pointer initial position limiter and with a resilient dosage sensor pointer resetting member, with electromagnetic coupling directly connected with the crucible molten metal quantity indicator pointer. Furthermore, the device is provided with a choke mounted on the exhaust manifold of the compressed air supply valve. EFFECT: simplified design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано преимущественно для машин литья под давлением. Кроме того, в связи с развитием механизации и автоматизации устройство может найти применение в поточно-механизированных линиях для изготовления отливок из магниевых, алюминиевых и др. сплавов. The invention relates to foundry and can be used mainly for injection molding machines. In addition, in connection with the development of mechanization and automation, the device may find application in flow-mechanized lines for the manufacture of castings from magnesium, aluminum and other alloys.

Известно заливочно-дозирующее устройство, работа которого основана на весовом дозировании расплавленного металла. Known filling and metering device, the operation of which is based on the weight dosing of molten metal.

В нем тигель смонтирован на подвижной раме весовой установки, а электропечь установлена стационарно. Заливочно-дозирующее устройство состоит из электропечи, внутри которой установлен тигель со стопором, и весовой установки с циферблатным указателем. При этом тигель подвешен на плите, которая при помощи четырех колонн смонтирована на подвижной раме весовой установки, а электропечь закреплена на стойках и установлена стационарна на основании весовой установки. In it, the crucible is mounted on the movable frame of the weighing unit, and the electric furnace is installed stationary. The filling and metering device consists of an electric furnace, inside of which a crucible with a stopper is installed, and a weight unit with a dial indicator. At the same time, the crucible is suspended on a plate which, with the help of four columns, is mounted on the movable frame of the weighing unit, and the electric furnace is mounted on racks and installed stationary on the basis of the weighing unit.

Среди существенных недостатков аналога необходимо отметить следующие:
- наличие стопора в тигле снижает надежность устройства для заливки и дозирования расплавленного металла; поскольку из-за окисления расплава возможно налипание окислов и зарастание перекрываемого стопором отверстия;
- тигель не герметизирован, что не позволяет применять избыточное давление под зеркалом расплавленного металла, в связи с чем время выдачи порции расплавленного металла, поступающего самотеком, не может быть изменено, так как зависит от статического напора при неизменных прочих условиях, при этом по мере расхода металла, в тигле статический напор уменьшается;
- устройство не может быть использовано для магниевых сплавов, поскольку тигель не герметизирован, сообщен с атмосферой, а инертный газ не может подаваться внутрь;
- количество порций ограничено числом установленных на циферблате бесконтактных датчиков, от точности установки которых на циферблате зависит точность дозирования.Among the significant disadvantages of the analogue, the following should be noted:
- the presence of a stopper in the crucible reduces the reliability of the device for pouring and dosing molten metal; since due to the oxidation of the melt, sticking of oxides and overgrowth of the hole blocked by the stopper is possible;
- the crucible is not sealed, which does not allow the use of excess pressure under the mirror of molten metal, and therefore the time for issuing a portion of molten metal supplied by gravity cannot be changed, since it depends on the static pressure under the same other conditions, at the same time as the flow rate metal, in the crucible the static pressure decreases;
- the device cannot be used for magnesium alloys, since the crucible is not sealed, connected to the atmosphere, and inert gas cannot be supplied inside;
- the number of servings is limited by the number of proximity sensors installed on the dial, the accuracy of dosing depends on the accuracy of their installation on the dial.

Однако, наиболее близким аналогом, принятым авторами в качестве прототипа, является "Устройство для управления заливкой и дозированием расплавленного металла" [1] . However, the closest analogue adopted by the authors as a prototype is the "Device for controlling the pouring and dosing of molten metal" [1].

Устройство содержит весовую установку с циферблатным указателем количества метала в тигле и датчик порции расплавленного металла, при этом оно снабжено трубопроводом, соединенным через клапан подачи сжатого газа с источником газа, причем клапан электрически связан с датчиком порции расплавленного металла, а стрелка, взаимодействующая с упомянутым датчиком через редуктор, электромагнитную муфту и узел возврата, связана с осью стрелки циферблатного указателя количества металла в тигле. The device comprises a weighing unit with a dial indicator of the amount of metal in the crucible and a sensor of a portion of molten metal, while it is equipped with a pipeline connected through a valve for supplying compressed gas to a gas source, the valve being electrically connected to a sensor of a portion of molten metal, and an arrow interacting with the said sensor through a gearbox, an electromagnetic clutch and a return unit, connected to the axis of the arrow of the dial indicator of the amount of metal in the crucible.

Среди существенных недостатков прототипа необходимо отметить следующее:
- сложность конструкции;
- после выдачи дозированной порции, оставшийся в трубке, расплавленный металл после отключения клапана подачи сжатого газа резко возвращается в тигель, создавая удар на дно тигля и далее на подвижную раму весовой установки.Among the significant disadvantages of the prototype, it is necessary to note the following:
- design complexity;
- after dispensing a dosed portion, the molten metal remaining in the tube after turning off the compressed gas supply valve sharply returns to the crucible, creating a blow to the bottom of the crucible and then to the movable frame of the weighing unit.

Целью изобретения является упрощение конструкции и устранение удара расплавленного металла в дно тигля и подвижную раму весовой установки. The aim of the invention is to simplify the design and eliminate the impact of molten metal into the bottom of the crucible and the movable frame of the weighing unit.

Достигается это тем, что устройство снабжено ограничителем исходного положения стрелки датчика порции, установленным стационарно, и упругим элементом возврата стрелки датчика порции в исходное положение, при этом электромагнитная муфта связана непосредственно со стрелкой указателя количества металла в тигле; кроме того, оно снабжено дополнительно дросселем, установленным на выпускном патрубке клапана подачи сжатого газа. This is achieved by the fact that the device is equipped with a limiter for the initial position of the arrow of the portion sensor installed stationary, and an elastic element for returning the arrow of the portion sensor to the initial position, while the electromagnetic coupling is connected directly to the arrow of the indicator of the amount of metal in the crucible; in addition, it is equipped with an additional throttle mounted on the exhaust pipe of the compressed gas supply valve.

Авторам неизвестно техническое решение с указанными в формуле изобретения признаками, направленными на достижение той же цели, в связи с чем оно обладает, по нашему мнению, новизной. The authors do not know the technical solution with the features indicated in the claims aimed at achieving the same goal, and therefore, in our opinion, it has novelty.

На фиг. 1 показано устройство для управления заливкой и дозированием расплавленного металла; на фиг. 2 - механизм дозирования; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a device for controlling the casting and dosing of molten metal; in FIG. 2 - dosing mechanism; in FIG. 3 is a view A in FIG. 2.

Устройство для управления заливкой и дозированием включает в себя электропечь 1, установленную стационарно на стойках 2, герметизированный тигель 3, смонтированный при помощи стоек 4 и плиты 5 на подвижной раме 6 весовой установки 7. The device for controlling pouring and dosing includes an electric furnace 1 mounted permanently on racks 2, a sealed crucible 3 mounted with racks 4 and a plate 5 on a movable frame 6 of a weighing unit 7.

Электропечь 1 предназначена для поддержания определенной температуры расплавленного металла и является раздаточной печью сопротивления. The electric furnace 1 is designed to maintain a certain temperature of the molten metal and is a resistance transfer furnace.

Тигель 3 снабжен плитой 8 и металлопроводом 9 с трубой 10, опущенной в расплавленный металл 11. Металлопровод 9 и труба 10 имеют электронагреватели 12. Весовая установка снабжена домкратами 13 для изменения положения металлопровода 9 по высоте относительно фундамента. На фиг. 1 условно показан стакан 14 камеры прессования машины литья под давлением. Плита 8 снабжена горловиной, закрываемой крышкой 15 с экранами, выполненными из металлических листов и смонтированными с зазором относительно друг друга. Устройство снабжено баллоном 16 со сжатым газом, редукционным клапаном 17 для понижения давления газа до рабочего значения, аккумулятором 18 для создания запаса газа при рабочем давлении, клапаном 19 с электромагнитным управлением для подачи сжатого газа в тигель, которые соединены трубопроводом 20. Для уменьшения погрешностей при дозировании металла подвод газа от клапана к крышке 15 выполнен при помощи гибкого шланга 21 с сильфоном 22, по которым сжатый газ может быть подан в пространство над зеркалом расплавленного металла 11 через зазоры в экранах крышки 15. The crucible 3 is equipped with a plate 8 and a metal wire 9 with a pipe 10 lowered into the molten metal 11. The metal wire 9 and the pipe 10 have electric heaters 12. The weight unit is equipped with jacks 13 to change the position of the metal wire 9 in height relative to the foundation. In FIG. 1, the cup 14 of the pressing chamber of an injection molding machine is conventionally shown. The plate 8 is equipped with a neck, closed by a cover 15 with screens made of metal sheets and mounted with a gap relative to each other. The device is equipped with a cylinder 16 with compressed gas, a pressure reducing valve 17 for lowering the gas pressure to the operating value, an accumulator 18 for creating a gas reserve at the operating pressure, an electromagnetic valve 19 for supplying compressed gas to the crucible, which are connected by a pipe 20. To reduce errors when metal dosing the gas supply from the valve to the cover 15 is made using a flexible hose 21 with a bellows 22, through which compressed gas can be supplied into the space above the mirror of molten metal 11 through gaps in the cover wounds 15.

Механизм дозирования смонтирован на передней стенке циферблатного указателя весовой установки и связан с осью 23 стрелки 24 электромагнитной муфтой 25 с диском 26. На диске 26 закреплена стрелка 27 с флажком 28, свободно проходящим с зазором в прорези бесконтактного датчика 29, установленного на рамке 30 с пазом 31 для фиксирования датчика 29 в требуемом положении при помощи крепежных деталей 32. Стрелка 27 связана упругим элементом 33, например пружиной, при помощи пальца 34 с рамкой 30, при этом стрелка 27 прижата к ограничителю 35 исходного положения, закрепленному на рамке 30. The dispensing mechanism is mounted on the front wall of the dial indicator of the weighing unit and is connected to the axis 23 of the arrow 24 by an electromagnetic clutch 25 with a disk 26. On the disk 26 there is an arrow 27 with a flag 28, freely passing with a gap in the slot of the proximity sensor 29 mounted on the frame 30 with a groove 31 for fixing the sensor 29 in the desired position by means of fasteners 32. The arrow 27 is connected by an elastic element 33, for example, by a spring, by means of a finger 34 to the frame 30, while the arrow 27 is pressed against the limiter 35 of the initial position, eplennomu on the frame 30.

Для исключения удара в дно тигля, создаваемого расплавленным металлом, возвращаемым в тигель по окончании дозирования, на выпускном патрубке клапана 19 установлен дроссель 36, обеспечивающий плавный выход сжатого газа из пространства над зеркалом металла 11. To exclude a blow to the bottom of the crucible created by molten metal returned to the crucible at the end of dosing, a throttle 36 is installed on the outlet pipe of valve 19, which ensures a smooth exit of compressed gas from the space above the metal mirror 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После того, как герметизированный тигель 3 с деталями уравновешен и стрелка 24 выведена на нуль циферблатного указателя весовой установки 7, производят прогрев электропечи 1 с металлопроводом 9 и электронагревателем 12, установленной стационарно на стойках 2. After the sealed crucible 3 with the parts is balanced and the arrow 24 is brought to zero the dial pointer of the weighing unit 7, the electric furnace 1 is heated with the metal wire 9 and the electric heater 12 mounted stationary on the racks 2.

После прогрева крышку 15 открывают и производят заполнение тигля 3 расплавленным металлом 11, после чего крышку 15 закрывают, при этом циферблатный указатель показывает количество расплавленного металла в герметизированном тигле. After heating, the lid 15 is opened and the crucible 3 is filled with molten metal 11, after which the lid 15 is closed, while the dial indicator shows the amount of molten metal in the sealed crucible.

Устройство включают в работу. Бесконтактный датчик 29 должен быть предварительно выверен и зафиксирован крепежными деталями 32 в пазу 31 рамки 30. The device is included in the work. The proximity sensor 29 must be pre-calibrated and fixed by fasteners 32 in the groove 31 of the frame 30.

При поступлении электрического сигнала о начале дозирования включают электромагнитную муфту 25, в результате чего диск 26 со стрелкой 27 и флажком 28 подключают к валу. Одновременно включают клапан 19 с электромагнитным управлением. Сжатый газ из баллона 16 через редукционный клапан 17 и далее аккумулятор 18, трубопровод 20, клапан 19, гибкий шланг 21, сильфон 22, крышку 15, плиту 8 подается в пространство над зеркалом расплавленного металла 11 в герметизированном тигле 3. За счет избыточного давления газа расплавленный металл по трубе 10 металлопровода 9 поступает в стакан 14 камеры прессования, при этом стрелка 24 циферблатного указателя отклоняется от исходного положения, а поскольку электромагнитная муфта 25 включена и диск 26 притягивается к ней, то и стрелка 27 с флажком 28 поворачивается до тех пор, пока флажок 28 не войдет в прорезь бесконтактного датчика 29. По сигналу датчика 29 электромагнит клапана 19 обесточивается, при этом подача сжатого газа в тигель прекращается, а пространство над зеркалом расплавленного металла 11 сообщается с атмосферой через дроссель 36, оставшийся в трубе 10 расплавленный металл по окончании дозирования возвращается в тигель 3, подвешенный на подвижной раме 6 при помощи стоек 4 и плиты 5. When an electrical signal is received about the start of dosing, the electromagnetic clutch 25 is turned on, as a result of which the disk 26 with the arrow 27 and the flag 28 is connected to the shaft. At the same time turn on the valve 19 with electromagnetic control. Compressed gas from the cylinder 16 through the pressure reducing valve 17 and then the accumulator 18, pipe 20, valve 19, flexible hose 21, bellows 22, cover 15, plate 8 is fed into the space above the mirror of molten metal 11 in a sealed crucible 3. Due to excess gas pressure molten metal flows through the pipe 10 of the metal wire 9 into the glass 14 of the pressing chamber, while the arrow 24 of the dial pointer deviates from its original position, and since the electromagnetic clutch 25 is turned on and the disk 26 is attracted to it, then the arrow 27 with the flag 28 turns until the flag 28 enters the slot of the non-contact sensor 29. By the signal of the sensor 29, the valve electromagnet 19 is de-energized, while the supply of compressed gas to the crucible is stopped, and the space above the mirror of molten metal 11 communicates with the atmosphere through the throttle 36 remaining in the pipe 10, the molten metal at the end of dosing is returned to the crucible 3, suspended on a movable frame 6 using racks 4 and plate 5.

Подача металла по металлопроводу прекращается. Одновременно отключается электромагнитная муфта 25, в результате чего диск 26 со стрелкой 27 под действием упругого элемента 33, закрепленного одним концом на пальце 34, возвращается в исходное положение до ограничителя 35. Цикл работы закончен, а устройство готово для заливки и дозирования следующей порции расплавленного металла. The supply of metal through a metal wire is terminated. At the same time, the electromagnetic clutch 25 is disconnected, as a result of which the disk 26 with the arrow 27, under the action of the elastic element 33 fixed at one end on the finger 34, returns to its initial position until the limiter 35. The work cycle is completed, and the device is ready for pouring and dosing the next portion of molten metal .

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает упрощение конструкции, исключает удар в дно тигля расплавленного металла, возвращаемого в тигель по окончании дозирования, а также в подвижную раму весовой установки. (56). Авторское свидетельство СССР N 475212, кл. В 22 D 17/30, 1975. Thus, the proposed technical solution provides a simplification of the design, eliminates impact in the bottom of the crucible of molten metal returned to the crucible at the end of dosing, as well as in the movable frame of the weighing unit. (56). USSR author's certificate N 475212, cl. In 22 D 17/30, 1975.

Claims

1. DEVICE FOR MANAGING FILLING AND DOSING OF MELTED METAL, mainly on injection molding machines with a cold pressing chamber, containing a weight unit with a dial indicator of the amount of metal in the sealed crucible, a sensor with an arrow of a portion of molten metal, electrically connected to a valve for supplying compressed gas from a source in a sealed crucible, and with an electromagnetic clutch connected to the axis of the dial pointer and installed with the possibility of its disconnection by a signal from the sensor a portion of the molten metal, characterized in that it is equipped with a limiter for the initial position of the arrow of the portion sensor installed stationary, and an elastic element for returning the arrow of the portion sensor to the initial position, the electromagnetic clutch being rigidly fixed to the axis of the dial pointer, and the disk of the electromagnetic clutch fixed to the portion arrow is freely mounted on the axis of the dial pointer.

2. The device according to p. 1, characterized in that it is additionally equipped with a throttle mounted on the outlet of the compressed gas supply valve.