CN103878964A - 用于供应调温介质的装置及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控注塑机的模具的调温介质供应装置的方法，其中，所述调温介质供应装置包括进流端和回流端，在进流端和回流端之间设置有至少一个调温管路，其中，在所述至少一个调温管路中的每一调温管路中设置有至少一个流量传感器，其特征在于：测量所述至少一个调温管路中的至少一个压降；根据用所述至少一个流量传感器测量到的至少一个体积流量并根据测量到的所述至少一个压降，计算出所述至少一个调温管路的至少一个液压阻力和/或至少一个阻力变化，并且可视地显示所述至少一个液压阻力和/或所述至少一个阻力变化。本发明还涉及一种用于为注塑机的模具供应调温介质的方法以及一种注塑机的模具的调温介质供应装置。

Description

用于供应调温介质的装置及其监控方法

技术领域

本发明涉及一种用于监控注塑机的模具的调温介质供应装置的方法以及这样的装置。

背景技术

在塑料加工中且特别是在注塑中重要的是，对造型模具（简称模具）进行相应的调温，即通过有针对性地供给和导出热量，在生产过程期间使模具中的特定温度得以恒定地保持。为了实现这一目的，在模具中设置有流体（大多为水）流经的通道。这些通道亦被称为调温管路。通常，向多个通道供以等温的流体，使得各通道由进流端供给并在穿过模具后汇合至回流端。流体的这种分配和汇聚通常由其中设置有例如压力传感器或流量传感器的分配器实现。本申请人的AT12213U1即可作为范例。

然而，单独被供以调温介质的调温管路也是很普遍的。在这种供应方式中，压力或流量传感器仍经常被集成在调温系统内。

未被觉察的堆积和堵塞导致模具内的热预算改变直至因过多地偏离规定温度而损坏模具的危险。这无论对用个别调温管路供应调温介质的情况还是对用多个调温管路供应调温介质的情况都是如此，其中在后一种情况中的问题尤为尖锐，因为堆积和堵塞更难以被探测到。

以下用于辨别调温系统中的堆积或堵塞的方法是已知的，即：在每一调温管路中将一个特定时间点的流量记作基准。在一个之后的时间点再次记录每一调温管路中的流量，以检测液压系统中的变化。若可确定相对所述基准的变化，则可认定存在堆积或堵塞。

这种方法的缺点在于：进流端和回流端中的压力必须是恒定的。如在实践中经常发生的压力波动无法被考虑到。因此在实践中，为了测量流量，必须中断工作并将模具连接到适当的测量设备上，以达到必要的精确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许在工作过程中可靠地识别调温管路中的堵塞和堆积的方法。此外，本发明还拟提供用于实施这种方法的装置。

该目的通过如下方法和装置实现。

通过同时测量压降和体积流量，可计算出至少一个调温管路中的液压阻力。根据所述参量，能够可靠地判断是否存在堆积或泄漏。特别是，所述液压阻力不依赖于在调温管路中存在的压力比和流量。所以，所述液压阻力即使在工作过程中也适于用作特征参量。再者，液压阻力对操作人员而言是一个易于阐明和易于比较的值，由此，对操作人员的培训费用得以降低。

液压阻力的变化—即阻力变化—在一些情况下也是很适合的特征参量。这尤其适用于当一个或多个调温管路的迅速堵塞造成危险的情况。

此外，所述液压阻力也可指Kv值。

为了使制造成本保持较低，可仅用进流端中的一个压力传感器和回流端中的一个压力传感器来测量调温管路中的压降。这种实施方式在存在多个并联的调温管路时也是适用的，因为在并联设置的回路上的压降是一样大的。

为了特别准确地确定压降，所述压降可分别通过在所述调温管路中的两个在流动技术上串联设置的压力传感器来测量。

一种特别有利的实施方式是：所述至少一个液压阻力和/或所述至少一个阻力变化被显示在屏幕上。

为了使对堵塞或堆积的识别自动化，可规定：为所述至少一个调温管路的所述至少一个液压阻力确定至少一个许可的范围，和/或为所述至少一个调温管路的所述至少一个阻力变化确定至少一个许可的变化范围；当所述至少一个液压阻力离开所述至少一个许可的范围和/或所述至少一个阻力变化离开所述至少一个许可的变化范围时，发出报警信号。

为了特别简易地确定所述许可的范围和/或许可的变化范围，可在工作开始前对液压阻力进行测量或模拟。

为了向操作人员可靠地传达所述报警信号，所述报警信号可以以光学方式、特别是通过在屏幕上显示而发出，或者作为报警音声学地发出。

为避免由于不充分的调温而造成有缺陷部分的产品或模具的损坏，可设定：当报警信号发出时，使注塑机切断。

用于计算液压阻力的一般公式如下：

$R=\frac{\mathrm{\Δp}}{{\mathrm{\Φ}}^2}$

其中R表示液压阻力，Δp表示压降，即被测压力的差值，Φ表示被测体积流量。用于确定液压阻力的其他公式本身也为专业人士所知。例如，体积流量的指数可以改变，以考虑在管路中可能存在的不同的几何比例。

在一些情况下，可通过测量调温介质的温度并将其用于计算液压阻力来提高确定所述液压阻力的精确度。也可以考虑在计算中包含其他参量，如调温介质的雷诺数、粘度或压缩率。

水因其高热容而在多数情况下很好地适于用作调温介质，并且因此在此被用作调温介质。但当然也可以使用其他介质或添加物。

通常，调温介质供应装置设有调整或控制单元，其中例如根据压力和/或根据体积流量进行调整或控制。为了特别准确地保持预定温度，在此情况下可设定：所述调温介质的压力的额定值或体积流量的额定值根据所述至少一个液压阻力和/或所述至少一个阻力变化来确定。

当然，所述调整或控制单元以及分析单元只是逻辑上分开的单元，并且可以毫无问题地设置在同一个物理装置中。在现代注塑机中，通常这二者集成在一个共同的机器控制器中。

为了确定调温系统的最佳状态，可在工作开始前将所述至少一个液压阻力作为基准而测量。如果例如因堆积或阻塞而导致回路中的几何变化，则可发现液压阻力的变化。

无论是当前的还是历史的液压阻力或阻力变化都能够被显示，由此使这些数据为操作人员所用。

附图说明

本发明的其他优点和细节借助附图以及对附图的有关说明来获得。其中示出：

图1根据本发明的具有两个调温管路的调温介质供应装置的示意图，

图2图1所示实施方式中的压力传感器布置方式的一种备选的布置方式，并且

图3根据本发明的具有一个调温管路的调温介质供应装置的示意图。

具体实施方式

图1中首先可见调温装置1的进流端3、调温管路4和5及回流端6。调温管路4和5穿过模具2，该模具由此得以调温。此外，在调温管路4和5中分别设置两个压力传感器9以及一个流量传感器8，所述压力传感器和流量传感器分别与分析装置10连接。分析装置10具有屏幕13，报警信号或者借助于公式

计算出的液压阻力可显示在该屏幕上。此外，当其中一个液压阻力R离开一个许可的范围时，报警信号可显示在屏幕13上。

在此实施例中，流过调温管路4、5的流量借助于流量调节阀7进行调节。为此，控制装置12不仅与流量调节阀7连接，而且与两个压力传感器9连接。

图2示出压力传感器9的一种备选的布置方式，其中在进流端和回流端中各设置有一个压力传感器，这是一种更为成本低廉的构造方式。分析装置及调整或控制装置未示出，因为其布置方式与图1所示类似。

图3示出在进流端3和回流端6之间具有单一调温管路4的实施方式，其中调温管路4穿过模具2。在此实施例中也设有与分析装置10连接的两个串联的压力传感器9和一个流量传感器8。在此实施例中也在屏幕13上实现液压阻力R和阻力变化的输出。

此外，在此实施例中还设有与调节件7连接的控制装置12。控制装置12与分析装置10连接，以确定对于包括液压阻力R在内进行调节的额定值。

本发明不局限于所述实施例。例如在具有两个或更多个调温管路的实施方式中，在此所示的压力传感器的布置方式可以任意组合方式实现，即例如在调温管路中设置两个压力传感器并在回流端中设置一个压力传感器。流量调节阀亦可设置在进流端或回流端中。在具有一个调温管路的实施方式中，模具亦可被多次穿过。

Claims (23)

1.一种用于监控注塑机的模具（2）的调温介质供应装置（1）的方法，其中，所述调温介质供应装置（1）包括进流端（3）和回流端（4），在进流端和回流端之间设置有至少一个调温管路（4、5），其中，在所述至少一个调温管路（4、5）中的每一调温管路中设置有至少一个流量传感器（8），其特征在于：

-测量所述至少一个调温管路中的至少一个压降；

-根据用所述至少一个流量传感器（8）测量到的至少一个体积流量并根据测量到的所述至少一个压降，计算出所述至少一个调温管路（4、5）的至少一个液压阻力（R）和/或至少一个阻力变化，并且

-可视地显示所述至少一个液压阻力（R）和/或所述至少一个阻力变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述至少一个压降分别通过进流端（3）中的一个压力传感器（9）和回流端（6）中的一个压力传感器（9）来测量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述至少一个压降分别通过两个在所述至少一个调温管路（4、5）中在流动技术上串联设置的压力传感器（9）来测量。

4.根据权利要求1至3之至少一项所述的方法，其特征在于，在屏幕（13）上显示所述至少一个液压阻力（R）和/或所述至少一个阻力变化。

5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，为所述至少一个调温管路（4、5）的所述至少一个液压阻力（R）确定至少一个许可的范围，和/或为所述至少一个调温管路（4、5）的所述至少一个阻力变化确定至少一个许可的变化范围；当所述至少一个液压阻力（R）离开所述至少一个许可的范围和/或所述至少一个阻力变化离开所述至少一个许可的变化范围时，发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：以光学方式—特别是通过在屏幕（13）上显示—发出所述报警信号，和/或以声学方式发出所述报警信号。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：当发出报警信号时，使注塑机切断。

8.根据权利要求5至7之至少一项所述的方法，其特征在于：在工作开始前对所述至少一个液压阻力（R）进行测量或模拟，用以确定所述至少一个许可的范围和/或所述至少一个许可的变化范围。

9.根据权利要求1至8之至少一项所述的方法，其特征在于：所述至少一个液压阻力（R）通过公式

$R=\frac{\mathrm{\Δp}}{{\mathrm{\Φ}}^2}$

确定，其中R表示所述至少一个液压阻力，Δp表示所述至少一个压降，Φ表示所述至少一个体积流量。

10.根据权利要求1至9之至少一项所述的方法，其特征在于：对调温介质的温度进行测量，并且在计算所述至少一个液压阻力（R）时将所述调温介质的温度包含在计算中。

11.根据权利要求1至10之至少一项所述的方法，其特征在于：将水作为调温介质。

12.一种用于根据权利要求1至11之至少一项所述的方法为注塑机的模具（2）供应调温介质的方法，其中，根据调温介质的压力的额定值和/或调温介质的体积流量的额定值，对至少一个调节件（7）—特别是流量调节阀—进行调整或控制，其特征在于：所述额定值根据所述至少一个调温管路（4、5）的所述至少一个液压阻力（R）和/或所述至少一个阻力变化来确定。

13.一种注塑机的模具的调温介质供应装置，具有

-用于集中供给调温介质的进流端（3）；

-用于集中导出调温介质的回流端（6）；

-与进流端（3）和回流端（6）连接的、用于调节模具（2）温度的至少一个调温管路（4、5）；

-在每个所述调温管路（4、5）中、用于测量至少一个体积流量的至少一个流量传感器（8）；以及

-与所述至少一个流量传感器（8）连接的分析装置（10），

其特征在于：设置有与分析装置（10）连接的、用于测量至少一个压降的至少两个压力传器（9），所述分析装置（10）能够根据被测量到的所述至少一个体积流量并根据被测量到的所述至少一个压降计算出所述至少一个调温管路（4、5）的至少一个液压阻力（R）和/或至少一个阻力变化，并且所述至少一个液压阻力（R）和/或所述至少一个阻力变化能够通过可视化装置显示。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：所述至少两个压力传感器（9）分别设置为进流端（3）中的一个压力传感器（9）和回流端（6）中的一个压力传感器（9）。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于：所述至少两个压力传感器（9）设置在所述至少一个调温管路（4、5）中。

16.根据权利要求13至15之至少一项所述的装置，其特征在于：所述可视化装置构造为屏幕（13）。

17.根据权利要求13至16之至少一项所述的装置，其特征在于：所述至少一个调温管路（4、5）的所述至少一个液压阻力（R）的至少一个许可的范围和/或所述至少一个阻力变化的至少一个许可的变化范围能够储存在所述分析装置（10）中；当所述至少一个液压阻力（R）离开所述至少一个许可的范围和/或所述至少一个阻力变化离开所述至少一个许可的变化范围时，能够发出报警信号。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于：所述报警信号能够以光学方式—特别是通过在屏幕（13）上显示—发出，和/或以声学方式发出。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于：当发出报警信号时，注塑机被分析装置（10）切断。

20.根据权利要求13至19之至少一项所述的装置，其特征在于：所述至少一个液压阻力（R）通过公式

$R=\frac{\mathrm{\Δp}}{{\mathrm{\Φ}}^2}$

确定，其中R表示所述至少一个液压阻力，Δp表示所述至少一个压降，Φ表示所述至少一个体积流量。

21.根据权利要求13至20之至少一项所述的装置，其特征在于：设置有与分析装置（10）连接的用于测量调温介质的温度的温度传感器；所述至少一个液压阻力（R）能够根据该温度而计算出。

22.根据权利要求13至21之至少一项所述的装置，其特征在于：所述调温介质为水。

23.根据权利要求13至22之至少一项所述的装置，其特征在于：该装置具有至少一个调节件（7）—特别是流量调节阀，所述调节件与调整或控制装置（12）连接，所述调整或控制装置根据调温介质的压力的额定值和/或调温介质的体积流量的额定值对所述调节件（7）进行调整或控制，所述额定值能够根据所述至少一个液压阻力（R）和/或所述至少一个阻力变化来确定。

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