CS209339B1

CS209339B1 - A method of controlling the temperature of a liquid intended to cool the functional parts of machines, in particular the machining and measuring devices, and to engage in this method

Info

Publication number: CS209339B1
Application number: CS573279A
Authority: CS
Inventors: Vilem Polak; Ivo Novotny
Original assignee: Vilem Polak; Ivo Novotny
Priority date: 1979-08-23
Filing date: 1979-08-23
Publication date: 1981-11-30

Abstract

Způsob regulace teploty kapaliny, určené pro chlazeni funkčních části strojů, zejména obráběcích a měřicích a zapojeni k prováděni tohoto způsobu. Způsob regulace spočívá v tom, že se současně sleduje teplota kapaliny do stroje vstupující a ze stroje vystupující z nichž se vytváří aritmetický průměr, který se udržuje bu3 ha konstantní výSI nebo na konstantním rozdílu oproti teplotě okolí. Zapojeni je tvořeno Uheatstono- vým můstkem v jehož jedné nebo obou protilehlých větvích jsou v sérii zapojeny,teplotně závislé odpory k měřeni teploty kapaliny a v dal51 větvi můstku je zapojen teplotně závislý odpor k měřeni teploty okolí.Method of regulating the temperature of a liquid intended for cooling functional parts of machines, especially machining and measuring ones, and a circuit for carrying out this method. The method of regulation consists in simultaneously monitoring the temperature of the liquid entering the machine and leaving the machine, from which an arithmetic mean is created, which is maintained either at a constant level or at a constant difference from the ambient temperature. The circuit is formed by a heatstone bridge in one or both of whose opposite branches are connected in series, temperature-dependent resistors for measuring the temperature of the liquid, and in the other branch of the bridge a temperature-dependent resistor for measuring the ambient temperature is connected.

Description

(54)(54)

Způsob regulace teploty kapaliny, určené pro chlazeni funkčních části strojů, zejména obráběcích a měřicích a zapojeni k prováděni tohoto způsobuA method for controlling the temperature of a liquid intended to cool functional parts of machines, in particular machine tools and measuring apparatus,

Způsob regulace teploty kapaliny, určené pro chlazeni funkčních části strojů, zejména obráběcích a měřicích a zapojeni k prováděni tohoto způsobu.A method of regulating the temperature of a liquid intended to cool functional parts of machines, in particular machine tools and measuring devices, and to engage in carrying out this method.

Způsob regulace spočívá v tom, že se současně sleduje teplota kapaliny do stroje vstupující a ze stroje vystupující z nichž se vytváří aritmetický průměr, který se udržuje bu3 ha konstantní výSI nebo na konstantním rozdílu oproti teplotě okolí. Zapojeni je tvořeno Uheatstonovým můstkem v jehož jedné nebo obou protilehlých větvích jsou v sérii zapojeny,teplotně závislé odpory k měřeni teploty kapaliny a v dal51 větvi můstku je zapojen teplotně závislý odpor k měřeni teploty okolí.The method of control is to simultaneously monitor the temperature of the liquid entering and exiting the machine, from which an arithmetic diameter is formed, which is kept either constant or at a constant difference from ambient temperature. The circuit is formed by a Uheatstone bridge in which one or both of the opposite branches are connected in series, temperature-dependent resistors for measuring the temperature of the liquid, and a temperature-dependent resistor for measuring the ambient temperature is connected in the other branch of the bridge.

209 339 ¹ 209 339 ¹

Vynález se týká způsobu regulace teploty kapaliny, určené pro chlazeni funkčních části strojů, zejména obráběcích a měřicích a zapojeni k prováděni tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for regulating the temperature of a liquid intended to cool functional parts of machines, in particular machine tools and measuring devices, and to connect them to the method.

Obráběcí 1 měřici stroje jsou při své práci vystaveny změnám teplot, způsobeným jednak teplem vyvíjeným při práci stroje v jeho funkčních částech, jednak změnami teploty okolí. Změny teplot části stroje mají za následek změny jejich rozměrů 1 tvarů, které se projevuji změnami rozměrů 1 tvarů obráběných součásti. Proto jednou ze základních podmínek přesného obráběni je udržováni celého obráběcího stroje na stejné teplotě, nejlépe na teplotě okolí. Teplo vyvolávající ve stroji škodlivé účinky, je odváděno kapalinou, která protéká ohřívajícími se částmi stroje. Množství odvedeného tepla je přitom funkci rozdílu teploty stroje a střední teploty kapaliny. Množství tepla, které se přitom ve stroji vyvíjí f množství kapaliny se ve většině případů mění s provozními poměry.Machine tools 1 are exposed to temperature changes caused by the heat generated by the machine in its functional parts and by changes in the ambient temperature. Changes in the temperature of a machine part result in changes in their 1-dimensional dimensions, which results in changes in the 1-dimensional shapes of the machined parts. Therefore, one of the basic preconditions for precision machining is to maintain the entire machine tool at the same temperature, preferably ambient temperature. Heat causing harmful effects in the machine is dissipated by the liquid that flows through the heating parts of the machine. The amount of heat dissipated is a function of the difference between the machine temperature and the mean liquid temperature. The amount of heat generated in the machine by the amount of liquid in most cases varies with the operating conditions.

Dosud nejdokonalejši regulační soustavy u obráběcích strojů udržuji konstantní rozdíl mezi teplotou kapaliny do stroje vstupující a teplotou okolí. Tento rozdíl teplot se voli a na regulátoru ručně nastavuje s ohledem na množství tepla, které má být ze stroje odvedeno a na množství kapaliny, která strojeni protéká. Změn1-li se množství tepla, které se ve stroji vyvíjí, nebo množství kapaliny protékající strojem, změní se její střední teplota, tj. teplota odpovídající aritmetickému průměru teploty kapaliny do stroje vstupující a ze stroje vystupující, a tle 1 teplota stroje, což.je nežádoucí. Známá regulační soustava není schopna reagovat automaticky na změnu množství tepla, které se ve stroji vyvíjí, ani na změnu množství kapaliny, protékající strojem. Není tedy schopna udržovat teplotu stroje na požadované výši.To date, the most sophisticated control system in machine tools maintains a constant difference between the temperature of the liquid entering the machine and the ambient temperature. This temperature difference is selected and manually set on the controller with respect to the amount of heat to be removed from the machine and the amount of liquid flowing through the machine. If the amount of heat generated in the machine or the amount of liquid flowing through the machine is changed, its mean temperature, i.e. the temperature corresponding to the arithmetic mean of the liquid temperature entering and leaving the machine, changes and the machine temperature is 1, which is undesirable. The known control system is not capable of automatically reacting to a change in the amount of heat generated in the machine or to a change in the amount of liquid flowing through the machine. It is therefore not able to maintain the machine temperature at the required level.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob regulace teploty kapaliny, určené pro chlazeni funkčních části strojů, zejména obráběcích a měřicích, spočívajících v tom, že se současně sleduje teplota kapaliny do stroje vstupující a ze stroje vystupující z nichž se vytváří aritmetický průměr, který se udržuje bu3 na konstantní výši, nebo na konstantním rozdílu oproti teplotě okolí. Teplotou okolí se rozumí teplota změřená teploměrem, umístěným bu3 přímo v okolí, nebo částečně od okolí Isolovaným, nebo připojeným k tělesu, které svou tepelnou setrvačnosti potlačuje náhodně krátkodobé změny teploty okolí.These drawbacks are eliminated by a method of controlling the temperature of the liquid intended for cooling the functional parts of machines, in particular machine tools and measuring, by simultaneously monitoring the temperature of the liquid entering and leaving the machine from which the arithmetic diameter is formed, which is kept constant. or a constant difference from ambient temperature. Ambient temperature is understood to be the temperature measured by a thermometer placed either directly in the environment or partially isolated from the environment, or connected to the body, which by its thermal inertia suppresses accidental short-term changes in ambient temperature.

Zapojeni.umožňující provedeni způsobu podle vynálezu je tvořeno Uheatstonovým můstkem, jehož výstup je spojen se vstupem zesilovače, jehož výstup je spojen na vstup převodníku, ovládajícího akčni člen, např. ventil v okruhu chladicího media. Podstatou zapojeni podle vynálezu je, že v jedné nebo obou protilehlých větvích můstku jsou v sérii za/ pojeny teplotně závislé odpory k měřeni vstupní a výstupní teploty kapaliny.The wiring enabling the method according to the invention is formed by a Uheatstone bridge, the output of which is connected to the input of an amplifier, the output of which is connected to the input of an actuator controlling the actuator, e.g. a valve in the coolant circuit. The principle according to the invention is that in one or both opposite branches of the bridge, temperature-dependent resistors are connected in series to measure the inlet and outlet temperatures of the liquid.

Stávající způsob regulace teploty kapalíny, určené pro chlazeni, vyžadoval při každé změně vývinu tepla nebo při každé změně množství protékající kapaliny ručně změnit nastaveni požadované teploty kapaliny nebo požadovaného rozdílu mezi teplotou kapaliny a teplotou okolí. Způsob a zapojeni podle vynálezu provádějí tuto činnost automaticky.The current method of controlling the temperature of the liquid to be cooled required to change the setting of the desired liquid temperature or the desired difference between the liquid temperature and the ambient temperature each time the heat evolution or the quantity of flowing liquid changed. The method and the wiring according to the invention carry out this operation automatically.

Na připojeném výkresu je v obr. 1 schematicky znázorněn příklad elektrického zapojeni pro případ, že se udržuje rozdíl mezi teplotou kapaliny a teplotou okolí, a na obr. 2 1e znázorněn jiný přiklad.In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically shows an example of electrical wiring in case the difference between the liquid temperature and the ambient temperature is maintained and another example is shown in FIG.

V jedné větvi Wheatstonova můstku /obr. 1/ jsou v sérii zapojeny teplotně závislé odpory i a 2, z nichž j'eden měří teplotů kapaliny do stroje vstupující a druhý teplotu kapaliny že stroje vystupující. V sousední větvi je zapojen teplotně závislý odpor 3_, který měři teplotu okoti. V dalších větvích jsou zapojeny vyrovnávací odpory £ a 5. Citlivost můstku lze zvýšit tím. Že místo odporu £se použije teplotně závislých odporů analogických k odporům £ a 2., které měři teploty kapaliny a místo odporu 5 se použije teplotně závislý odpor analogický k odporu 3, který měři teplotu okolí. Výstup můstku je spojen se vstupem zesilóvače 6, jehož výstupní napětí je funkci rozvážení můstku a výstup zesilovače je spojen se vstupem na převodník 7, který v závislosti na rozváženi můstku'ovládá akčni člen.In one branch of the Wheatstone bridge / fig. 1) temperature-dependent resistors 1 and 2 are connected in series, one of which measures the temperature of the liquid entering the machine and the other the temperature of the liquid that the machine exits. A temperature-dependent resistor 3 is connected in the adjacent branch, which measures the temperature of the eye. In the other branches, equalizing resistors 5 and 5 are connected. That instead of the resistor 5, temperature-dependent resistors analogous to resistors 5 and 2 are used, which measure the temperature of the liquid, and instead of the resistor 5, a temperature-dependent resistor analogous to resistor 3 is used, which measures the ambient temperature. The bridge output is connected to the input of the amplifier 6, whose output voltage is a function of balancing the bridge, and the output of the amplifier is connected to an input to the converter 7 which controls the actuator depending on the weighing of the bridge.

Na obr. 2 je například schéma chladícího okruhu, ve kterém je jako akčni člen použit regulační ventil v primárním okruhu chladivá·Fig. 2 shows, for example, a cooling circuit diagram in which a control valve in the primary coolant circuit is used as an actuator.

Regulační ventil 8 je zapojen v primárním okruhu chladivá 9, které protéká z kompreBorověhP chladicího agregátu 10 do výměníku 11 a zpět. Okruh kapaliny určené pro chlazeni stroje probíhá strojem 12, výstupním potrubím 15, výměníkem 11 a vstupním potrubím 14 do stroje. ' _:Zvýšl-li se vývin tepla ve stroji, zvýši se teplota kapaliny na výstupu 13 ze stroje. Tím sezrněni hodnota příslušného teplotně závislého odporu £ nebo 2 a můstek se rozváži. Napětí z rozváženého můstku se přes zesilovač £ zavádí do převodníku £, který ovlivni v přislušněm smyslu akčni člen, např.'otevře ventil 8 na vstupu do výměníku. Otevřením ventilu _8 začne proudit chladivo z chladicího agregátu 10 do výměnlku 11, kde ochlazuje chladicí kapalinu, přicházející z výsiupu 13 ze stroje. ' členem mohou být 1 jiné prvky např. směšovací ventil, spínač chodu agregátu atp.The control valve 8 is connected in the primary coolant circuit 9 which flows from the coolant cooling unit 10 to the exchanger 11 and back. The circuit for cooling the machine runs through the machine 12, the outlet line 15, the exchanger 11 and the inlet line 14 into the machine. _'If the purification and the remaining-heat generation in the machine is increased, the temperature of the liquid at the outlet 13 of the machine. Thus, the value of the respective temperature-dependent resistor nebo or 2 is combined and the bridge is weighed. The voltage from the bridge to be weighed is fed through the amplifier 8 to the converter 8, which in the appropriate sense affects the actuator, e.g., opens the valve 8 at the inlet to the exchanger. By opening the valve 8, the coolant flows from the cooling unit 10 to the exchanger 11, where it cools the coolant coming from the outlet 13 from the machine. The element may comprise 1 other elements such as a mixing valve, an aggregate run switch, and the like.

Předmět vynálezu lze využit nejen U obráběcích strojů, ale všude tam, kde je důležité Udržovat konstantní rozdíl teploty funkčních části stroje vzhledem k teplotě okolí.The present invention can be used not only in machine tools, but wherever it is important to maintain a constant temperature difference between the functional parts of the machine and the ambient temperature.

Claims

P R E T I V V K L E Z U

A method for controlling the temperature of a liquid intended for cooling a functional part of a machine, in particular a machine tool and a measuring device, characterized in that 2e simultaneously monitors the temperature of the liquid entering and leaving the machine from which the arithmetic diameter is formed. constant difference from ambient temperature.

2. Connection for carrying out the method according to claim 1, comprising a Wheatstone bridge, the output of which is connected to an input of an amplifier, the output of which is connected to the input of an actuator controlling an actuator, for example a valve in a cooling medium circuit. Opposite branches of the bridge, temperature-dependent resistors (1, 2) are connected in series to measure the liquid inlet and outlet temperatures.

3. Connection according to claim 2, characterized in that a temperature-dependent resistor (3) is connected in one or both of the remaining opposite branches of the bridge to measure the ambient temperature.