CN107956679B - 用于探查泵系统的额定输送功率的方法 - Google Patents

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Abstract

用于探查泵系统的额定输送功率的方法，其中，在使用至少一个节流阀作为调整元件的情况下，根据调节参量对经过所述至少一个调温通道的至少一个调温体积流量进行调节，使得所述至少一个调温体积流量基本上保持恒定，测量泵系统的输送流量，不依赖于对所述至少一个调温体积流量的调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵，使得所述泵系统的输送功率减小到一个减小的输送功率，随后检查输送流量是否基本上保持恒定，如果是这种情况，则确定所述减小的输送功率为额定输送功率，或者，如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。

Description

用于探查泵系统的额定输送功率的方法
技术领域
本发明涉及一种用于探查具有至少一个泵的泵系统的额定输送功率的方法，该泵系统用于借助所述至少一个泵输送调温介质经过模具的至少一个调温通道。此外，本发明涉及一种用于输送调温介质经过模具的至少一个调温通道的泵系统。
背景技术
在成型机器，例如注塑机、压铸机、压机以及这一类机器中使用的模具必须在多种情况下被调温，亦即有针对性地被冷却或者被加热。
所述调温可通过输送调温介质经过相应的调温通道实现，这些调温通道遍布模具。在此，在多种情况下采用多个调温通道并且已知应例如根据体积流量、压降、温度差或类似参量来调节经过各个调温通道的调温体积流量。为此，在各个调温通道中存在节流阀作为用于调节的调整元件。
在AT 513870 A1中公开了，也调节向调温系统供应调温介质的泵。所述泵如此进行调节，通过使其中至少一个节流阀几乎完全打开，使得所述泵能够在节能的工作点中运行。
相应的系统由于该附加的调节而比先前的系统更昂贵并且因此关于这一方面值得作出改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供允许以简化的方式确定额定输送功率的方法和装置。
在方法方面，所述目的用按照本发明所述的方法得以实现。在此规定进行如下方法步骤，即：
a)在使用至少一个节流阀作为调整元件的情况下，对经过所述至少一个调温通道的至少一个调温体积流量进行调节，使得所述至少一个调温体积流量基本上保持恒定，
b)测量泵系统的输送流量，
c)不依赖于对所述至少一个调温体积流量的调节,从起始输送功率出发操控所述至少一个泵，使得泵系统的输送功率减小到一个减小的输送功率，和
d)随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果是这种情况，即输送流量基本上保持恒定，则确定所述减小的输送功率为额定输送功率，或者
ii.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，即输送流量不是基本上保持恒定，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
备选地或者附加地规定，方法步骤c)和d)以如下方式进行，即
c)不依赖于对所述至少一个调温体积流量的调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵，使得泵系统的输送功率增大到一个增大的输送功率，和
d)随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述增大的输送功率为额定输送功率。
ii.如果是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
通过按照本发明的方法的这两种方式可由对于所述至少一个调温体积流量过高或过低的起始输送功率出发来确定额定输送功率。
在装置方面，所述目的通过按照本发明所述的特征得以实现。
这通过如下方式实现，即，用于泵系统的操控装置构成为用于：
-不依赖于对至少一个调温体积流量的独立调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵，使得泵系统的输送功率减小到一个减小的输送功率，并且
-随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果是这种情况，则确定所述减小的输送功率为额定输送功率，或者
ii.如果不是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
备选地或附加地规定：操控装置构成为用于：
-不依赖于对至少一个调温体积流量的独立调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵，使得泵系统的输送功率增大到一个增大的输送功率，和
-随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果不是这种情况，则确定所述增大的输送功率为额定输送功率，或者
ii.如果是这种情况，就应确定所述起始输送功率为额定输送功率。
通过按照本发明的泵系统的这两种方式可由对于所述至少一个调温体积流量过高或过低的起始输送功率出发来确定额定输送功率。
本发明重要的一方面在于这样的认识：可不依赖于对调温体积流量的调节来控制所述泵系统，使得可以探查对于泵系统的额定输送功率的最优值。由此可使对泵系统的控制从用于所述至少一个调温体积流量的调节回路完全解耦，这显然是起到了简化控制(开环控制)或调节(闭环控制)泵系统的作用。
对于调温体积流量的数值范围可用作对于调温体积流量的恒定性的标准，所述调温体积流量不允许离开该数值范围，以便被视为是恒定的。所述数值范围例如可以通过一个中间值和对于与该中间值的偏差的边界值给出。
为了确定输送流量的恒定性，也可将所述标准纳入考虑。
根据方法步骤a)的调节或者根据方法步骤b)对输送流量的测量可以持续地、亦即连续地进行，或者“脉冲地”、亦即以有规律的或无规律的间隔进行。
在此重要的是：不仅在进行方法步骤c)先前而且在进行方法步骤c)之后根据方法步骤a)进行调节和/或根据方法步骤b)进行测量，便能够检测输送流量的可能的改变。
包括i和ii的方法步骤d)在方法步骤c)之后进行。
例如可以使用水或油作为调温介质。
为了操控泵系统以减小输送功率，可使泵系统的一个或多个泵的输送功率回落。备选地或附加地，可完全关闭泵系统的一个或多个泵。
在确定额定输送功率之后可规定：以所述额定输送功率运行所述泵系统。
可考虑所述至少一个调温体积流量自身作为用于调节所述至少一个调温体积流量的调节参量。备选地或附加地，可使用温度差、回流温度、热量、流动速度和类似的与调温体积流量有已知物理上和/或数学上关系的参量。
优选地可以规定：借助连接在泵系统上游和/或下游的传感器进行对泵系统的输送流量的测量。这能实现相对简单地确定输送流量。所述传感器例如可以构造为体积流量传感器。备选地或附加地，可使用连接在上游和下游的温度传感器、压力传感器或用于与所述参量在物理上和/或数学上有已知关系的参量的传感器。
然而也可规定：在调节所述至少一个调温体积流量的范围内进行对泵系统的输送流量的测量。在结构上，该备选方案较不复杂，因为不需要附加的体积流量传感器。
组合通过自身的传感器或调节调温体积流量的传感器对输送流量的测量、例如通过形成中间值或类似的方法也可以是有利的。
特别优选地可规定：多次执行方法步骤c)和包括i和ii的d)，其中，分别使用从先前的执行中得到的额定输送功率作为起始输送功率。通过多次执行按照本发明的方法可加强本发明的效果并且探查节能的额定输送功率。
通过在出现情况ii时终止所述方法，可确定对于额定输送功率的几乎完美的数值(除了在减小泵系统的输送功率时的“步长”以外)。
按照本发明的方法可通过操作者通过如下方法开始：操作者给出起始输送功率，例如通过采用泵系统的瞬时输送功率(如果该泵系统已经处于运行中)。操作者可由此以非常简单的方式开始该优化方法。
也可通过如下方式实现自动优化：当泵系统的输送功率在预定的时间间隔上基本上不变时，便开始按照本发明的方法。一定的数值范围可用作对于输送功率“基本上不变”的标准，其中，当输送功率不离开该数值范围时，该输送功率便被视为没有改变。所述数值范围例如可以通过中间值和与该中间值偏差最大的边界值给出。
特别优选地可规定存在多于一个调温通道，其中设有分配器，该分配器将由泵系统输送的输送流量分配到不同的调温通道上。在此，在每一个调温通道中可设有节流阀作为用于调节所述至少一个调温体积流量的调整元件。所述节流阀可集成到分配器中，如同用于提供反馈参量的测量设备用于调节(即闭环控制)所述至少一个调温体积流量。可特别规定：各节流阀互相独立地被调节。
对于具有按照本发明的泵系统的成型机器和对于具有按照本发明的泵系统的调温设备同样也要求保护。
调温设备理解为可独立于模具或成型机器而构成用于对模具进行调温和/或对成型机器的一部分进行调温的源的设备。
调温设备尤其可具有用于加热泵系统的输送流的加热装置。当然，备选地或附加地，也可设有用于冷却输送流的冷却装置。
调温设备可构造为用于供应单个生产单元或成型机器。
调温设备可以是移动式的。
用于泵系统的操控装置可集成在成型机器的中央机器操控装置中或构造成为独立于中央机器操控装置。类似的设计适用于用于调节调温体积流量的调节装置。
附图说明
借助附图以及对附图的相应说明得出本发明的另外的优点和细节。附图如下：
图1示出按照本发明的泵系统连同模具的概览图，
图2示出按照图1的实施方式的详细图示，以及
图3示出用于说明按照本发明的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出泵系统7、分配器1以及模具6。泵系统7输送调温介质(例如水、必要时带有添加物)经过调温通道顺流部5穿过模具6并且经由调温通道的回流部4返回。不言而喻，该系统也可构造为开放的、亦即带有贮箱。操控装置8经由接口9与泵系统7连接。操控装置8通过接口9操控泵系统7的泵10(见图2)。此外，体积流量传感器11(同样见图2)的测量值通过接口9传输给操控装置8。分配器1配设有调节装置2。还存在接口3，调节装置2通过该接口获得调温通道中的相应体积流量传感器的测量值。调节装置2使用体积流量传感器的测量值作为用于调节(即闭环控制)调温体积流量的反馈参量。在此，用作调整元件的节流阀设置在调温通道中并且独立于泵系统并且彼此独立地受调节。
在图2中更详细地示出图1中的组块。
泵系统7在当前情况中具有泵10以及用于检测泵系统7的输送流量的体积流量传感器11。
备选地或附加地，可使用连接在上游和下游的压力传感器和/或温度传感器来代替体积流量传感器11。当然可使用全部的传感器以用于检测输送流量，这些传感器测量一个或多个参量，所述参量与输送流量有已知物理上和/或数学上的关系。
对泵系统7的输送功率的测量例如可以通过泵10的驱动装置的电功率消耗来进行。当然如下方法也肯定是可能的，即既测量泵系统7的输送流量也测量压降并且由此计算输送功率。
在分配器1中示出，调温通道顺流部5如何在此仅示例性地分成四个调温通道。此外，在分配器1中，各回流部4重新汇合成一个唯一的回流部4并且引向泵系统7。
此外，在回流部4中设有测量设备和用于调节调温体积流量的调整元件(节流阀)。该测量设备和调整元件共同设有附图标记12。(所述调温体积流量本身被用作调节参量。)
在此实施例中的泵系统是未示出的调温设备的一部分。
在图3中示出说明按照本发明的方法的流程图。在初始状态中，以起始输送功率运行例如转速调节的(备选地：受控的)泵(n(0)＝100％)。
随后开始优化(通过操作者或自动)。要指出的是：要执行方法的第一次迭代，或者更普遍地，所述方法处于迭代步骤i+1中。这通过“i＝i+1”表示。
随后通过如下方法降低输送功率：将用于泵10的驱动装置的转速减小n。随后检查输送流量V(i)是否在相应的步骤中减小。如果不是这种情况，可开始方法的另一次迭代。如果已经是这种情况了，就结束优化并且在上一步骤中的转速被用于确定额定输送功率。
不言而喻，按照本发明的方法不仅可以用转速调节的泵实施。泵系统输送功率的改变也可以用变量泵(于是根据泵转速和/或泵变量角度被控制和/或被调节)或者通过关闭泵系统的泵实现。

Claims (20)

1.用于探查具有至少一个泵(10)的泵系统(7)的额定输送功率的方法，该泵系统用于借助所述至少一个泵(10)输送调温介质经过模具(6)的至少一个调温通道(4、5)，其中，
a)在使用至少一个节流阀(12)作为调整元件的情况下，根据调节参量对经过所述至少一个调温通道(4、5)的至少一个调温体积流量进行调节，使得所述至少一个调温体积流量基本上保持恒定，
b)测量泵系统(7)的输送流量，
c)不依赖于对所述至少一个调温体积流量的调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵(10)，使得所述泵系统(7)的输送功率减小到一个减小的输送功率，和
d)随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果是这种情况，则确定所述减小的输送功率为额定输送功率，或者，
ii.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
2.用于探查具有至少一个泵(10)的泵系统(7)的额定输送功率的方法，该泵系统用于借助所述至少一个泵(10)输送调温介质经过模具(6)的至少一个调温通道(4、5)，其中，
a)在使用至少一个节流阀(12)作为调整元件的情况下，根据调节参量对经过所述至少一个调温通道(4、5)的至少一个调温体积流量进行调节，使得所述至少一个调温体积流量基本上保持恒定，
b)测量泵系统(7)的输送流量，
c)不依赖于对所述至少一个调温体积流量的调节，从起始输送功率出发操控所述至少一个泵(10)，使得所述泵系统(7)的输送功率增大到一个增大的输送功率，和
d)随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述增大的输送功率为额定输送功率，或者，
ii.如果是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助连接在所述泵系统(7)上游和/或下游的传感器对泵系统(7)的输送流量进行测量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在调节所述至少一个调温体积流量的范围内对泵系统(7)的输送流量进行测量。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，多次执行方法步骤c)和包括i和ii的d)，其中，相应使用从先前的执行中得到的额定输送功率作为起始输送功率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当出现情况ii时，终止所述方法。
7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在如下条件下，所述方法开始：
-当该方法通过操作者在输入起始输送功率的情况下促使发生时，和/或
-当泵系统(7)的输送功率在预定的时间间隔上基本上不变时。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在多个调温通道(4、5)中使用多个节流阀(12)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述节流阀(12)彼此独立地调节。
10.用于输送调温介质经过模具的至少一个调温通道(4、5)的泵系统，所述泵系统包括至少一个泵(10)以及用于操控所述至少一个泵(10)的操控装置(8)，所述操控装置具有对于体积流量传感器的测量值的信号输入部(9)以用于检测泵系统(7)的输送功率，其特征在于，所述操控装置(8)构成为用于：
-不依赖于对至少一个调温体积流量的独立调节，从起始输送功率出发，根据调节参数操控所述至少一个泵(10)，使得泵系统(7)的输送功率减小到一个减小的输送功率，并且
-随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果是这种情况，则确定所述减小的输送功率为额定输送功率，或者
ii.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
11.按照权利要求10所述的泵系统，其特征在于，该泵系统根据权利要求1、3至9之一所述的方法来运行。
12.用于输送调温介质经过模具的至少一个调温通道(4、5)的泵系统，所述泵系统包括至少一个泵(10)以及用于操控所述至少一个泵(10)的操控装置(8)，所述操控装置具有对于体积流量传感器的测量值的信号输入部(9)以用于检测泵系统(7)的输送功率，其特征在于，所述操控装置(8)构成为用于：
-不依赖于对至少一个调温体积流量的独立调节，从起始输送功率出发，根据调节参数操控所述至少一个泵(10)，使得泵系统(7)的输送功率增大到一个增大的输送功率，并且
-随后检查输送流量是否基本上保持恒定，并且
i.如果尽管对所述至少一个调温体积流量进行了调节仍不是这种情况，则确定所述增大的输送功率为额定输送功率，或者
ii.如果是这种情况，则确定所述起始输送功率为额定输送功率。
13.根据权利要求12所述的泵系统，其特征在于，该泵系统根据权利要求2至9之一所述的方法来运行。
14.根据权利要求10或12所述的泵系统，其特征在于，设有分配器(1)以用于将输送流量分配到多个调温通道(4、5)上。
15.根据权利要求14所述的泵系统，其特征在于，所述多个调温通道(4、5)并联。
16.根据权利要求14所述的泵系统，其特征在于，在每个所述调温通道(4、5)中设有节流阀(12)作为用于调节所述至少一个调温体积流量的调整元件。
17.成型机器，该成型机器具有根据权利要求10至16之一所述的泵系统。
18.根据权利要求17所述的成型机器，其特征在于，所述操控装置(8)集成到成型机器的中央机器操控装置中或构造为独立于中央机器操控装置。
19.根据权利要求17或18所述的成型机器，其特征在于，用于调节所述至少一个调温体积流量的调节装置(2)集成到成型机器的中央机器操控装置中或构造为独立于中央机器操控装置。
20.调温设备，该调温设备具有根据权利要求10至16之一所述的泵系统。
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