用于将液态金属注入铸型的设备以及使用该设备的方法技术

本发明专利技术公开了一种设备，该设备包括至少一个铸型、一用于接收液态金属的容器以及用于直接测定该铸型的型腔内熔融金属的高度变化的装置。这些测定装置包括特别具有电磁特性的用于检测型腔内液态金属的存在的装置，该装置可以至少部分地穿过型腔的内部空间。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于将液态金属注入铸型(铸模)的设备，也涉及使用该设备的方法。
技术介绍
在铸造
，使用一系列由型砂制成的铸型—也称无箱铸型—是公知的。每个铸型通常包括一用于接收熔融金属的浇注钵以及至少一个经由供料通道连接到该浇注钵的型腔。在使用中，沿用于浇注熔融金属的浇铸机的方向移动每个铸型是个问题。铸造操作要满足许多要求。首先，重要的是快速填充浇注钵，并且在金属沿型腔方向扩散时使该浇注钵保持充满状态。事实上，这确保了高质量的铸造，而不会产生砂眼、缺陷和残留气体。铸型吸收金属的流量也必须固定不变地等于铸造机的传送流量(流率)，以避免溢流或供料不足。最后，在铸造结束时，必须对浇注钵内金属的高度进行控制，以使金属刚好充满铸型而不会出现溢流。最初已知的是对铸型进行手工注入，即该操作由操作员执行。还可以自动地进行注入，以便由可编程装置引导。例如，已知(使用)光学系统，该光学系统利用指向浇注钵的光束来在浇铸过程中测定浇注钵的注入高度。然而，这种公知的解决方案存在一个缺点，该缺点尤其涉及不能在铸造过程中知道铸型注入的实际高度。因此，本专利技术旨在提供一种设备，以用于可靠、精确地对将液态金属注入铸型进行控制。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于将液态金属注入铸型的设备，该设备包括—至少一个铸型，该铸型包括浇注钵、供料通道以及至少一个通过所述通道连接到所述浇注钵的型腔；—用于容纳待浇铸到所述铸型内的液态金属的容器；以及—用于直接测定型腔内熔融金属的高度变化的装置，这些测定装置包括用于检测该型腔内液态金属的存在的装置，这些检测装置可以至少部分地在型腔的内部空间中穿过。根据本专利技术的其它特征—检测装置具有电磁特性；—测定装置包括用于产生电磁场的装置，该电磁场的场线形成所述检测装置，这些场线能够被存在于型腔内的液态金属干扰；—用于产生电磁场的装置包括至少一个发射器线圈、一个用于激励该发射器线圈的发电装置，以及至少一个用于与所述发射器线圈配合的接收器线圈；—设有两个接收器线圈，第一接收器线圈放置在发射器线圈和铸型之间，而另一个接收器线圈相对于铸型与发射器线圈相对放置；—所述测定装置还包括用于将所述场线受到的干扰的强度转换成代表型腔内液态金属的高度变化的模拟信号的装置，该模拟信号例如对应于随型腔的注入高度而变化的电压的变化；—所述测定装置还包括用于从所述代表型腔内熔融金属的高度变化的模拟信号获得一瞬时曲线的装置，以及用于将该瞬时曲线与一基准(参考)曲线相比较的装置，此外，还设有用于当瞬时曲线与基准曲线的偏差超出容许的程度时对从所述容器浇注的熔融金属的流量进行控制的装置；—控制装置用于致动该容器上配备的一可动塞棒。本专利技术还涉及一种使用上述设备的方法，包括如下步骤—致动用于产生电磁场的装置，以产生至少部分地在型腔的内部空间中穿过的场线；并且—测定随这些场线所受干扰的强度变化的型腔内液态金属的高度的变化。根据本专利技术的其它特征—将所述瞬时曲线和所述基准曲线相比较，如果该瞬时曲线与该基准曲线的偏差超出容许的程度，则改变从容器中浇注的液态金属的流量；—通过移动所述塞棒来改变液态金属的流量；—选择型腔的预定阈值，然后检测出液态金属的高度达到该阈值的时刻，特别根据从容器浇注的熔融金属的流量的瞬时值而度过一段潜伏期，在该潜伏期的终点停止向铸型中注入液态金属。附图说明下面将结合仅作为非限定性示例给出的附图对本专利技术进行说明，其中图1为根据本专利技术的用于将液态金属注入砂型的设备的整体视图；图2与图1类似，示出在正常注入过程中的图1的设备；以及图3是表示型腔内熔融金属的高度随时间变化的曲线图，配备图1和2的设备的铸型设有该型腔。具体实施例方式现在参考附图，图1和2的设备包括多种不同的铸型，此处仅示出一个，其标号为2。在使用中，该铸型在充满例如为铸铁或钢的液态熔融金属6的容器4下方循环。该熔融金属被通过钢水包(未示出)以常规的方式倒入容器4中。容器4的底部由塞棒—也称塞栓8以公知的方式封闭。塞棒8可由常规类型的致动器9沿该塞棒的主轴—即在图1中沿垂直方向操纵。整体为平行六面体形的各铸型通常都包括一截平的浇注钵10，从容器4浇注的熔融金属6流入该浇注钵。该浇注钵10在开口通向至少一个型腔14的供料通道12中延伸。在所说明并示出的示例中，已示意性地设有两个这种型腔14。图1和2的设备还包括用于测定型腔14内熔融金属的高度变化的装置。该装置主要由三个安装在同一轴线上的电磁感应圈构成，所述轴线在本示例中是水平的。更确切地，设有一中央发射器线圈16，该发射器线圈被频率为若干千赫的正弦电信号激励。为此，将发射器线圈16与一已知类型的适当的发电装置18相关联地放置。该发射器线圈与两个侧向的所谓接收器线圈相互作用，所述接收器线圈中的一个(20)放置在铸型2附近。另一个接收器线圈22相对于中央发射器线圈16与该铸型2相对放置。图1和2已示出位于铸型右侧的单独的一组三个线圈。应当指出，可在另一型腔附近—即在图1和2的左侧任意设置另一组线圈。作为其它变型，所述线圈可放置在铸型的上方或放置在铸型的角落附近。在这种情况下，这些线圈的轴线分别为垂直的或倾斜的。当发电装置18向发射器线圈16供电时，产生一在接收器线圈20和22之间循环的电磁场。从而产生如图1和2中虚线所示的场线。更确切地，24表示在第一接收器线圈20附近循环的场线。如图1和2所示，该场线24部分地在由24’表示的区域内延伸，该区域位于型腔14的内部空间中。另一方面，在另一接收器线圈22—即与线圈20相对的线圈—附近延伸的场线26不与型腔14干涉。所述三个线圈16、20和22还通过线路28连接到电子装置30，该电子装置的功能将在下文说明。最后，电子装置30通过控制线路32与致动器9相连。下面将对上述注入设备的运行进行说明首先必须操纵致动器9来打开塞棒8，以便使熔融金属可进入浇注钵10。然后如图2所示，将熔融金属逐渐注入供料通道12，从而进入型腔14内。可以认识到，当液态金属在型腔14内上升时，该液态金属将干扰由线圈16、20和22产生的特别是位于场线24的区域24’内的电磁场。在这种情况下，这些部分穿过型腔的内部空间的场线可用于检测该型腔内熔融金属的存在。此外，应当指出，上述干扰的强度随着对型腔14的注入而增加。在这种情况下，电子装置30用于将场线24所受到的干扰值转换成模拟信号，该模拟信号例如对应于随着型腔14的实际注入高度变化的电压的变化。从而，该电压值可以代表在各个时刻型腔内的金属的高度。图3示出由电子装置30这样测定的电压随时间而变化的曲线。首先观察标记为I的区域，在该区域中电压为零，这对应于熔融金属未干扰场线24。然后，由于向型腔14中注入熔融金属，从开始发生干扰的时刻起，电压随时间增加。熔融金属的高度增加的阶段对应于该曲线的区域II。然后应当确定型腔14内熔融金属的高度是以可接受的速度上升的。为此，进行前期准备以便得到一曲线，该曲线描绘了在所谓的基准注入过程中随型腔14的实际注入高度变化的电压的变化。然后，如果电子装置30确定电压的瞬时变化以不可接受的方式偏离了该基准曲线，则该电子装置30就通过线路32控制致动器9。更确切地，如果在给定时刻瞬时电压明显大于基准电压，则必须通过降低或甚至关闭塞棒8来减本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将液态金属（６）注入铸型（２）的设备，包括：至少一个铸型（２），该铸型包括浇注钵（１０）、供料通道（１２）以及至少一个通过所述通道连接到所述浇注钵的型腔（１４）；用于容纳待浇铸到所述铸型（２）内的液态金属（６）的容器（４ ）；以及用于直接测定型腔（１４）内熔融金属的高度变化的装置（１６、１８、２０、２２、２４、３０），这些测定装置包括用于检测该型腔内液态金属的存在的装置（２４），这些检测装置可以至少部分地在型腔的内部空间中穿过。

【技术特征摘要】
FR 2004-7-13 04078231.用于将液态金属(6)注入铸型(2)的设备，包括至少一个铸型(2)，该铸型包括浇注钵(10)、供料通道(12)以及至少一个通过所述通道连接到所述浇注钵的型腔(14)；用于容纳待浇铸到所述铸型(2)内的液态金属(6)的容器(4)；以及用于直接测定型腔(14)内熔融金属的高度变化的装置(16、18、20、22、24、30)，这些测定装置包括用于检测该型腔内液态金属的存在的装置(24)，这些检测装置可以至少部分地在型腔的内部空间中穿过。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述检测装置(24)具有电磁特性。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述测定装置包括用于产生电磁场的装置(16、18、20、22)，该电磁场的场线(24)形成所述检测装置，这些场线能够被存在于所述型腔(14)内的液态金属干扰。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，用于产生所述电磁场的装置包括至少一个发射器线圈(16)、一个用于激励该发射器线圈的发电装置(18)，以及至少一个用于与所述发射器线圈配合的接收器线圈(20、22)。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，设有两个接收器线圈(20、22)，第一接收器线圈(20)放置在所述发射器线圈(16)和所述铸型(2)之间，而另一个接收器线圈(22)相对于所述铸型(2)与所述发射器线圈(16)相对放置。6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述测定装置还包括用于将所述场线(24)受到的干扰的强度转换成代表所述型腔(14)内液...

【专利技术属性】
技术研发人员：M迪叙，A罗班，
申请(专利权)人：斯特研究和技术实施公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]