CN106808658B - 调温设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于成型加工机械的模具或组件的调温设备，该调温设备具有：至少一个调温分支(2，2′，2″)，所述调温分支与用于调温介质的供应流(3)连接；一个包括至少一个泵的泵系统(4)，用于输送供应流中的调温介质；泵控制或泵调节装置(5)，用于控制或调节泵系统的输送功率；具有可变开度的至少一个节流装置(6)，用于在至少调温分支中对调温介质的流量进行节流；控制或调节装置(7)，其以所述至少一个节流装置的开度作为调节参数并且具有选自下列组的控制参数：节流装置的开度、温度、温度差、流量、压力或能由该组推导的物理参数；其中，泵控制或泵调节装置根据所述至少一个节流装置的开度来控制或调节泵系统的输送功率。

Description

调温设备
技术领域
本发明涉及一种用于成型加工机械的模具或组件的调温设备、具有这样的调温设备的成型加工机械和一种用于对成型加工机械的模具或组件进行调温的方法。
背景技术
下文对现有技术的讨论例如借助注射成型机作为成型加工机械的特例并且参照这种注射成型机的注射成型模具作为一般成型加工机械的模具的示例来进行。但是，以下申请的公开不限于这个特例。
在本申请中，调温理解为冷却或加热。
在现有技术中，至少一个泵以恒定的输送功率或转速被调节地运行。人们采用通过至少一个分支管路的输送功率(输送量或压力等)和液压阻力获得的流量，或者应用节流阀，以便达到希望的较低的流量。
应用输送功率恒定的泵时造成不同的缺点：
●恒定高的能耗；
●泵系统的寿命缩短；
●由于过高的体积流量，用于调温介质的再调温 (Ruecktemperierung)成本；
●较高的易泄漏性；以及
●调温系统中的不必要的高压力。
在应用转速被调节的泵时，特别在该泵设有节流装置时，特别在应用多个调温分支时不简单的是：调节到泵的最优(在能量方面)工作点。
发明内容
本发明的目的是，至少部分地去除上述缺点。
所述目的通过具有如下所述特征的调温设备、具有这样的调温设备的成型加工机械和具有如下所述特征的方法得以实现。按照本发明的用于成型加工机械的模具或组件的调温设备具有:至少两个调温分支，所述至少两个调温分支与用于调温介质的供应流连接；一个包括至少一个泵的泵系统，用于输送供应流中的调温介质；泵控制或泵调节装置，用于控制或调节泵系统的输送功率；在所述至少两个调温分支之中的每个调温分支中的具有可变开度的至少一个节流装置，用于对所述至少两个调温分支中的调温介质的流量进行节流；控制或调节装置，其以所述至少两个节流装置的开度作为调节参数并且具有选自下列组的控制参数：节流装置的开度、温度、温度差、流量、压力或能由该组推导的物理参数；其特征在于，泵控制或泵调节装置根据所述至少两个节流装置的开度来控制或调节泵系统的输送功率，使得只要所有节流装置的开度都低于一个确定的数值，泵系统的泵的转速就减小，并且由于转速的减小使流量减小，节流控制或节流调节装置以逐步打开节流装置的方式进行响应，并且现在泵控制或泵调节装置再次响应新的开度，直至达到或超过节流装置之一的预先确定的数值为止。按照本发明的用于对成型加工机械的模具或组件通过使用下述装置进行调温的方法：至少两个调温分支，所述至少两个调温分支与用于调温介质的供应流连接；一个包括至少一个泵的泵系统，用于输送供应流中的调温介质；在所述至少两个调温分支之中的每个调温分支中的具有可变开度的至少一个节流装置，用于对所述至少两个调温分支中的调温介质的流量进行节流，其特征在于，根据所述至少两个节流装置的开度对泵系统的输送功率进行控制或调节，使得只要所有节流装置的开度都低于一个确定的数值，泵系统的泵的转速就减小，并且由于转速的减小使流量减小，节流控制或节流调节装置以逐步打开节流装置的方式进行响应，并且现在泵控制或泵调节装置再次响应新的开度，直至达到或超过节流装置之一的预先确定的数值为止。
通过本发明可能的是：调温设备在最优(在能量方面)工作点处运行。
根据调节参数(例如至少一个调温分支的一个确定的流量、至少一个调温分支中的一定的压力、需调温的对象的需达到的温度、调温介质在至少一个调温分支中的供应流和回流之间的温度差)来为节流控制或节流调节装置预先给定一个调节参数。根据这个调节参数，该节流控制或节流调节装置预先给定节流装置的开度。瞬时开度(额定值或在存在相应的测量装置的情况下则实际值值)在此用来调节或预先给定泵系统的输送功率。这个输送功率的改变作为干扰参数对节流控制或节流调节装置起作用，其通过节流控制或节流调节装置得以补偿。
一个实施例：
例如如果开度处于一个预先给定的数值下(优选80％-100％，亦即差不多完全打开或完全打开)，那么泵系统的输送功率降低。由此减小流量(该流量在此被选为用于节流控制或节流调节装置的控制参数，作为替换方案，如上所述，还可以使用其它控制参数)，而该节流控制或节流调节装置提高所述节流装置的开度。如果开度仍然总是低于用于开度的预先给定的数值，那么泵系统的输送功率进一步降低。这一直进行到达到或超过用于节流装置的开度的预先给定的数值(在有多个节流装置的情况下：直至达到或超过这些节流装置之一的预先给定的数值)为止。如果虽然达到或超过用于节流装置的开度的预先给定的数值，但对于需要的流量而言该泵系统的输送功率过小，那么该泵系统的输送功率长时间地提高，直至获得所述需要的流量为止。
在泵系统能量消耗最少的同事获得包括泵系统和具有最小化的液压阻力的节流装置的整个系统的最优工作点。
还可以预先给定一个最小值和一个最大值，以便给出一个控制范围 (Regelband)来代替只采用用于节流装置的开度的一个预先给定的数值。
泵系统输送功率的调整可以用不同的方式方法进行。
例如可以规定：成型加工机械的机器控制系统在应用节流装置的开度的情况下给泵系统传输相应的控制或调节信号。还可以规定：泵系统本身(或存在于该成型加工机械外部的其它控制装调节系统)具有泵控制或调节装置，该泵矿质或调节装置在应用节流装置的开度的情况下向泵系统的至少一个泵或该泵系统的至少一个泵的驱动装置传输相应的控制或调节信号。还可以规定：节流控制或节流调节装置本身向泵系统传输相应的控制或调节指令。还可以规定：用户根据一个向他表明需采取干预的方向的信号来手动进行对泵系统的输送功率的调节。
优选设置水(气态或液态)或油作为调温介质。但还可以使用其它流体例如二氧化碳或氮气。调温介质可以连续地或以脉冲方式输送。
特别优选规定：调温设备构造成用于成型加工机械的进给设备并且具有一个或多个调温分支。所述进给设备可以独立地设置在成型加工机械旁边或安装在该成型加工机械上。
泵控制或泵调节装置可以是成型加工机械的机器控制系统的、外部控制系统的、进给设备的或中央主机系统的组成部分。
节流控制或节流调节装置可以是成型加工机械的机器控制系统的、外部控制系统的、进给设备的或中央主机系统的组成部分。
泵控制或泵调节装置和节流控制或节流调节装置可以构造成共同的控制或调节装置。
泵系统可以是成型加工机械的、进给设备的或中央介质供应系统的组成部分。
节流装置的开度能够可无级或可分级地变化。
特别优选地，至少一个节流装置构造成开度可变的阀。该至少一个节流装置的调节参数特别优选是阀门位置。
特别优选地，泵系统的至少一个泵和/或可能情况下至少一个构造成泵的节流装置构造成转速被调节的泵。
特别优选地，流过至少一个调温分支的流量或在至少一个调温分支的供应流与回流之间的温度差用作控制或调节参数。
可以规定：泵控制或泵调节装置根据节流装置的开度的最大瞬时开度在考虑泵系统的效率的情况下控制或调节泵系统的输送功率。
附图说明
本发明的另外的优点和细节参照附图以及附属的附图说明给出。附图中：
图1示出本发明的示意图；
图2示出根据本发明的调温设备的一个实施例。
具体实施方式
图1示意性示出节流装置6和用于调节节流装置6的开度的节流阀调节装置7和带有用于调节泵系统4的输送量的泵调节装置5的泵系统4。
两个调节回路就此而言是彼此结合的，作为节流装置6的瞬时开度 (作为控制参数的示例)被由节流阀调节装置7传输给泵调节装置5，而泵系统4的瞬时输送量表示作用于节流装置6的干扰参数。作为替换方案，控制参数当然也可以由节流装置6传输给泵调节装置5。
图2示出用于未详细示出的成型加工机械的模具14的调温设备1，其具有在这里作为示例的三个调温分支2，2'，2"(调温分支2，2'，2" 的数量当然应该理解为非限制性的)。
调温分支2，2'，2"与供应流3和回流8连接。
存在一个包括至少一个转速被调节的泵的泵系统4，以便输送供应流 3中的调温介质，其输送功率可以经由泵控制或泵调节装置5控制或调节。
对每个所示的调温分支2，2'，2"而言都存在一个具有开度可变的节流装置6(这里采取阀的形式)，经由所述节流装置可以对相应调温分支 2，2'，2"中的调温介质的流量进行节流。节流装置6的开度通过节流控制或节流调节装置7控制或调节。所述流量可以经由传感器9测量并且可以经由导线10输送给节流控制或节流调节装置7。节流控制或节流调节装置7可以经由导线11调节各个节流装置6的开度。节流装置6的各个开度经由导线12输送给泵控制或泵调节装置5。泵控制或泵调节装置 5可以经由导线13调节泵系统4的输送功率。
导线10，11，12，13只应理解为示例性的，每种数据传输类型都是可能的。
只要所有节流装置6的开度都低于一个确定的数值，那么泵系统4 的泵的转速就减小。由于转速的减小使流量减小，节流控制或节流调节装置7以逐步打开节流装置6的方式进行响应。现在泵控制或泵调节装置5再次响应新的开度，直至达到或超过节流装置6之一的预先确定的数值为止。由此在泵的能量消耗最小的同时，达到整个系统的液压阻力最小的最优工作点。

Claims (13)

1.用于成型加工机械的组件的调温设备(1)，该调温设备具有:
至少两个调温分支(2，2'，2")，所述至少两个调温分支与用于调温介质的供应流(3)连接；
一个包括至少一个泵的泵系统(4)，用于输送供应流(3)中的调温介质；
泵控制或泵调节装置(5)，用于控制或调节泵系统(4)的输送功率；
在所述至少两个调温分支(2，2'，2")之中的每个调温分支中的具有可变开度的至少一个节流装置(6)，用于对所述至少两个调温分支(2，2'，2")中的调温介质的流量进行节流；
节流控制或节流调节装置(7)，其以所述至少两个节流装置(6)的开度作为调节参数并且具有选自下列组的控制参数：节流装置的开度、温度、温度差、流量、压力或能由该组推导的物理参数；
其特征在于，泵控制或泵调节装置(5)根据所述至少两个节流装置(6)的开度来控制或调节泵系统(4)的输送功率，
使得只要所有节流装置(6)的开度都低于一个确定的数值，泵系统(4)的泵的转速就减小，
并且由于转速的减小使流量减小，从而节流控制或节流调节装置(7)以逐步打开节流装置(6)的方式进行响应，
并且现在泵控制或泵调节装置(5)再次响应新的开度，直至达到或超过节流装置(6)之一的预先确定的数值为止。
2.按照权利要求1所述的调温设备，其特征在于，所述至少两个节流装置(6)中的至少一个节流装置设计为阀。
3.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，所述至少两个节流装置(6)中的至少一个节流装置设计为与泵系统(4)分开的泵。
4.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，泵系统(4)包括所述至少一个泵和用于所述泵的电动机。
5.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，泵系统(4)的所述至少一个泵和/或所述至少两个节流装置(6)中的至少一个构造成泵的节流装置(6)构造成转速被调节的泵。
6.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，整个调节系统设计为串联调节系统，其中，外侧调节系统是泵控制或泵调节装置，而内侧调节系统是选自以下组的参数并且由此比较快，所述组包括：节流装置的开度、温度、温度差、流量、压力或能由该组推导的物理参数。
7.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，泵控制或泵调节装置(5)根据节流装置(6)开度的最大瞬时开度来控制或调节泵系统(4)的输送功率。
8.按照权利要求7所述的调温设备，其特征在于，泵控制或泵调节装置(5)根据节流装置(6)的开度的最大瞬时开度在考虑泵系统的效率的情况下控制或调节泵系统(4)的输送功率。
9.按照权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，所述成型加工机械的组件是成型加工机械的模具(14)。
10.成型加工机械，其特征在于，所述成型加工机械具有按照权利要求1至9之一所述的调温设备。
11.按照权利要求10所述的成型加工机械，其特征在于，所述成型加工机械是注射成型机、压注机或压机。
12.用于对成型加工机械的组件通过使用下述装置进行调温的方法：
至少两个调温分支(2，2'，2")，所述至少两个调温分支与用于调温介质的供应流(3)连接；
一个包括至少一个泵的泵系统(4)，用于输送供应流(3)中的调温介质；
在所述至少两个调温分支(2，2'，2")之中的每个调温分支中的具有可变开度的至少一个节流装置(6)，用于对所述至少两个调温分支(2，2'，2")中的调温介质的流量进行节流，
其特征在于，根据所述至少两个节流装置(6)的开度对泵系统(4)的输送功率进行控制或调节，
使得只要所有节流装置(6)的开度都低于一个确定的数值，泵系统(4)的泵的转速就减小，
并且由于转速的减小使流量减小，从而节流控制或节流调节装置(7)以逐步打开节流装置(6)的方式进行响应，
并且现在泵控制或泵调节装置(5)再次响应新的开度，直至达到或超过节流装置(6)之一的预先确定的数值为止。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述成型加工机械的组件是成型加工机械的模具(14)。
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