DE102010000616A1

DE102010000616A1 - Cooling system for injection molding machine for producing plastic pieces, has instrument which has one or multiple separate cooling circuits for cooling mold cavity of instrument of injection molding machine

Info

Publication number: DE102010000616A1
Application number: DE102010000616A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Zuber
Original assignee: AKO - KUNSTSTOFFE ALFRED KOLB GmbH; AKO KUNSTSTOFFE ALFRED KOLB GM
Current assignee: AKO - KUNSTSTOFFE ALFRED KOLB GmbH; AKO KUNSTSTOFFE ALFRED KOLB GM
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2010-10-21

Abstract

The cooling system has an instrument which has one or multiple separate cooling circuits for cooling a mold cavity of the instrument of the injection molding machine. The cooling circuits are fluidically connected by a central switch unit (1) with two separate supply circuits of different temperature levels. The switch unit connects one of the separate supply circuits with the cooling circuits and turns off the other supply circuit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Spritzgussmaschine, wie sie zur Herstellung von Kunststoffteilen in einem Kunststoff-Spritzgussverfahren bekannt ist.The The invention relates to a cooling system for an injection molding machine, as used in the manufacture of plastic parts in a plastic injection molding process is known.

Im Rahmen eines derartigen Herstellungsverfahrens werden üblicherweise thermoplastische Kunststoff-Formmassen derart erwärmt, dass sie in einen fließfähigen Zustand versetzt sind, also zu einem fließfähigen Plast werden.in the The scope of such a manufacturing process are usually thermoplastic molding compounds heated so that They are in a flowable state are offset, so become a flowable Plast.

Eine Spritzgussmaschine besteht im Wesentlichen aus einer sogenannten Formkavität, die quasi das Negativ des herzustellenden Teils darstellt. Das fließfähige heiße Plast, also die Formmasse aus dem zu formenden Kunststoff, wird im Rahmen des Herstellungsprozesses in die Formkavität innerhalb des Werkzeugs der Spritzgussmaschine eingespritzt. Die Formmasse besitzt dabei eine hohe Temperatur zwischen 200 und 300°C je nach zu bearbeitendem Kunststoff, um hierdurch die Fließfähigkeit des Kunststoffes herzustellen. In der Formkavität kühlt die eingespritzte Masse aus.A Injection molding machine consists essentially of a so-called mold cavity, which is virtually the negative of the part to be produced. The flowable hot plastic, So the molding material from the plastic to be molded, is in the frame of the manufacturing process in the mold cavity within the tool Injection molding machine injected. The molding material has a high temperature between 200 and 300 ° C depending on the plastic to be processed, thereby the fluidity to produce the plastic. In the mold cavity, the injected mass cools out.

Die Temperatur des Urformvorganges kann dabei je nach zu verarbeitendem Kunststoff sehr unterschiedlich sein. So liegen die üblichen Temperaturen für Polyethylene zwischen 10 und 40°C, bei Polyamid-Kunststoffen zwischen 40 und 60°C, bei Polycarbonaten zwischen 80 und 115°C, während Polyäther-Werkstoffe in Temperaturbereichen von 160 bis zu 180°C geformt werden.The Temperature of the Urformvorganges can be processed depending on Plastic be very different. So are the usual Temperatures for Polyethylenes between 10 and 40 ° C, for polyamide plastics between 40 and 60 ° C, for polycarbonates between 80 and 115 ° C, while Polyether materials be formed in temperature ranges from 160 to 180 ° C.

Nach abgeschlossenem Einspritzvorgang wird dann die Formmasse in der Spritzguss-Form abgekühlt, bis eine, je nach Kunststoff unterschiedliche, Ausformtemperatur erreicht ist und im Ergebnis die Form geöffnet und das solcherart im Spritzgussverfahren hergestellte Kunststoffteil entnommen werden kann.To completed injection process is then the molding material in the Cooled injection mold, to one, depending on the plastic different, molding temperature is reached and as a result the mold is opened and the such in the Injection molding produced plastic part can be removed.

Zur Herstellung der Formteile werden üblicherweise wiederverwendbare Formen bzw. Werkzeuge eingesetzt. Die Werkzeuge sind zumeist aus mehreren Werkzeugeinzelteilen zusammengesetzt oder sind zusätzlich mit Werkzeugeinsätzen versehen. Die Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze werden vorwiegend aus Vollmaterial hergestellt. Bevorzugte Werkstoffe zur Fertigung der Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze sind Stahl und Aluminium. Die Genauigkeitsanforderung an die Werkzeugeinzelteile, gerade zur Verwendung als Spritzgusswerkzeug, sind extrem hoch. Sie erfordern zum Teil eine Maßgenauigkeit von 0,01 mm und weniger.to Production of the moldings are usually reusable Molds or tools used. The tools are mostly made up of several Tool items composed or are in addition to tool inserts Mistake. The tools or tool inserts are mainly made of solid material produced. Preferred materials for manufacturing the tools or tool inserts are steel and aluminum. The accuracy requirement for the tool items, just for use as an injection molding tool, are extremely high. They sometimes require a dimensional accuracy of 0.01 mm and less.

Für die Qualität des hergestellten Kunststoffteils ist aber nicht nur die Maßgenauigkeit der Werkzeuge von erheblicher Bedeutung, sondern auch die Wahrung der bestimmungsgemäßen Temperatur während des Urformvorgangs, sowie die schnelle und gleichmäßige Abkühlung der mit dem Werkzeug hergestellten Kunststoffteile. Hierzu weisen die Werkzeuge Kühlkanäle auf, die durch nachträgliches Bohren in die Werkzeuge eingebracht werden. Es versteht sich, dass die Kühlkanäle so nah wie möglich an der Werkzeuginnenkontur, also an der Kavität, angeordnet sein müssen, um dort einen maximalen Kühleffekt für das herzustellende Kunststoffteil zu erreichen.For the quality of the produced Plastic part is not only the dimensional accuracy of the tools Of considerable importance, but also the maintenance of the intended temperature during the Urformvorgangs, as well as the rapid and uniform cooling of the tool made with the tool Plastic parts. For this purpose, the tools on cooling channels, which by subsequent drilling be introduced into the tools. It is understood that the Cooling channels so close as possible on the tool inner contour, ie on the cavity, must be arranged to there a maximum cooling effect for the To achieve plastic part to be produced.

Die Kühlkanäle werden mit dem Kühlmedium, in der Regel Wasser oder auch Öl, über einen Vorlauf beschickt und das Kühlmedium dann über den Rücklauf abgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Temperaturverläufe innerhalb der Kavität durchaus nicht gleichmäßig sind. Es kann also zwischen sogenannten Heißzonen, Kaltzonen und dazwischen liegenden Bereichen in der Kavität unterschieden werden, so dass für den Fall, dass eine gleichmäßige Abkühlung gewünscht ist, gegebenenfalls die Heißzonen mit einem kälteren Kühlmedium angefahren werden müssen, als Zonen, die ohnehin schneller oder leichter abkühlen. Es hat sich daher bewährt, durchaus mehrere Kühlkreise vorzusehen bzw. einzelne Kühlkanäle mit separaten Kühlkreisläufen unterschiedlicher Temperaturniveaus anzufahren.The Cooling channels are with the cooling medium, usually water or oil, via a flow charged and the cooling medium then over the returns dissipated. It should be noted that the temperature gradients within the cavity quite well are not even. So it can be between so-called hot zones, cold zones and in between lying areas in the cavity be distinguished, so for the case that a uniform cooling is desired, optionally the hot zones with a colder one Approached cooling medium Need to become, as zones that cool faster or easier anyway. It has therefore proven itself quite a few cooling circuits to provide or individual cooling channels with separate Cooling circuits different To approach temperature levels.

Die Kavitäten sind also stets im Werkzeug und die Kühlkreise immer am Werkzeug angeschlossen. Die Spritzgussmaschine hält das Werkzeug zu und spritzt die plastische Kunststoffmasse, die dünn sein kann wie Wasser, in das Werkzeug ein.The wells So always in the tool and the cooling circuits always on the tool connected. The injection molding machine holds the tool and injects the plastic plastic mass, which can be as thin as water, in the tool.

Eine weitere anspruchsvolle Anforderung für das Kühlsystem derartiger Spritzgussmaschinen besteht darin, dass üblicherweise mit einer Spritzgussmaschine der gesamte denkbare Temperaturbereich abgedeckt sein sollte, also mit einer einzigen Spritzgussmaschine sowohl Formlinge aus Polyethylen-Kunststoffen wie auch aus Polyäther-Kunststoffen hergestellt werden sollen, so dass letztlich ein Temperaturbereich von 10 bis nahezu 200°C mit ein- und derselben Spritzgussmaschine und letztlich mit ein- und demselben Kühlsystem abgedeckt werden soll.A Another demanding requirement for the cooling system of such injection molding machines is that usually covered with an injection molding machine the entire conceivable temperature range should be, so with a single injection molding machine both moldings made of polyethylene plastics as well as of polyether plastics should be, so that ultimately a temperature range of 10 to nearly 200 ° C with one and the same injection molding machine and ultimately with a and the same cooling system should be covered.

Theoretisch könnte natürlich der gesamte Temperaturbereich mit einem einzigen Temperiergerät bzw. einem einem jeden Kühlkreis zugeordneten Temperiergerät durchfahren werden und das Kühlmedium innerhalb eines jeden Kühlkreislaufs auf die für den jeweiligen Urformprozess gewünschte Temperatur gebracht werden. Dies könnte beispielsweise durch eine Kältemaschine bzw. ein Temperiergerät erreicht werden. Eine solche Lösung ist jedoch energietechnisch nicht sinnvoll, da ansonsten jeweils das gesamte Kühlmedium von einem vorhandenen Temperaturniveau auf das jeweils benötige Temperaturniveau gebracht werden müsste. Sinnvoller ist es, zunächst einen einfachen Kühlkreis vorzusehen, bei dem zunächst das Kühlmedium in Umgebungstemperatur gehalten wird, also je nach Außentemperatur zwischen 10 und 20°C, und dann mittels einer einfachen Temperiermaschine auf ein unteres, zur Abkühlung geeignetes Niveau gebracht wird, das konstant gehalten wird, beispielsweise 34°, und somit ein sogenannter Kaltwasserkreislauf zur Kühlung zur Verfügung steht. Daneben steht in der Regel ein zweiter, wärmerer Kühlkreislauf, ein sogenannter Hydraulik-Kühlkreislauf oder Druckwasserkühlkreislauf, zur Verfügung, der beispielsweise mit einem durchschnittlichen Temperaturniveau von ca. 130°C arbeitet. Die unterschiedlichen Temperaturniveaus, je nach Herstellungsprozess, können dann durch entsprechende Mischvorgänge angefahren werden.Theoretically, of course, the entire temperature range could be traversed by a single temperature control unit or a temperature control unit assigned to each cooling circuit, and the cooling medium within each cooling cycle could be brought to the temperature desired for the respective primary shaping process. This could be achieved for example by a chiller or a temperature control. Such a solution, however, does not make energy sense, otherwise the entire cooling medium from an existing Tem otherwise temperature level would have to be brought to the respective required temperature level. It makes more sense initially to provide a simple cooling circuit in which first the cooling medium is kept at ambient temperature, so depending on the outside temperature between 10 and 20 ° C, and then brought by means of a simple tempering to a lower, suitable for cooling level, the constant is held, for example 34 °, and thus a so-called cold water circuit is available for cooling. In addition, there is usually a second, warmer cooling circuit, a so-called hydraulic cooling circuit or pressurized water cooling circuit available, which operates, for example, with an average temperature level of about 130 ° C. The different temperature levels, depending on the manufacturing process, can then be approached by appropriate mixing operations.

Darüber hinaus entspricht es dem Stand der Technik, den Herstellungsprozess entweder mit einer Temperatursensorik in der Kavität zu überwachen, wobei dies mit einem erheblichen Aufwand aufgrund der hohen Temperaturen und der schwierigen Bedingungen innerhalb des Herstellungsprozesses und der Kavität verbunden ist. Derartige Messgeräte sind nur mit einem erheblichen, meist nicht realisierbaren Kostenaufwand möglich und daher nur in wenigen Ausnahmefällen sinnvoll.Furthermore It corresponds to the state of the art, the manufacturing process either to monitor with a temperature sensor in the cavity, this with a considerable effort due to the high temperatures and the difficult Conditions associated with the manufacturing process and the cavity is. Such measuring devices are only with a considerable, usually unrealizable cost possible and therefore only useful in a few exceptional cases.

Leichter und daher eher üblich und vor allem kostengünstiger ist es, aufgrund der jeweiligen Temperatur des jeweiligen Vorlaufs, also der Temperatur des der Kavität zugeführten Kühlmediums, und der Durchflussmenge auf eine ordnungsgemäße Temperierung der derart angefahrenen Kavität zu schließen. Die Temperaturkontrolle des Herstellungsprozesses erfolgt also im Wesentlichen über eine Durchflussmessung und Temperaturmessung des zugeführten Kühlmediums. Hierbei können im Bereich des Kaltwasserkreislaufes einfache Messsysteme mit einem vom jeweiligen Strömungsdruck abhängigen Pegelstand, der durch einen Schwimmer signalisiert wird, eingesetzt werden. Die robuste, kostengünstige und einfache Durchflussmessung mit derartigen offenen Schwimmer-Messgeräten ist jedoch nur bei Wasser- und Kühlmediumtemperaturen bis zu 90°C möglich. Oberhalb dieser Temperaturen können derartige Systeme nicht mehr eingesetzt werden.Lighter and therefore more common and above all cheaper it is, due to the respective temperature of the respective flow, that is, the temperature of the cooling medium supplied to the cavity, and the flow rate to a proper temperature the cavity thus hit close. The temperature control of the manufacturing process thus takes place in Essentially about a flow measurement and temperature measurement of the supplied cooling medium. Here you can In the area of the cold water circuit, simple measuring systems with one from the respective flow pressure dependent level, which is signaled by a float, are used. The robust, cost effective and simple flow measurement with such open float meters is but only at water and cooling medium temperatures up to 90 ° C possible. Above these temperatures can Such systems are no longer used.

Wiederum je nach Genauigkeitsanspruch genügt es aber bei den meisten Herstellungsprozessen, das überwiegend eingesetzte Kühlmedium des Kaltkreislaufes mit der entsprechenden Durchfluss- und Temperaturmessung zu überwachen und die Beimischung aus dem Hydraulik-Kühlkreislauf mehr oder minder händisch zu steuern, ohne dass eine entsprechende Durchflussmessung zur Verfügung steht.In turn depending on the accuracy requirement is sufficient but in most manufacturing processes, that is predominantly used cooling medium the cold cycle with the corresponding flow and temperature measurement to monitor and the admixture of the hydraulic cooling circuit more or less manually to control without a corresponding flow measurement is available.

Im Ergebnis muss jedoch die insoweit nur teilweise Durchflussmessung, die für die Überwachung des Herstellungsvorgangs wesentlich ist, als nachteilig empfunden werden. Ein weiterer Nachteil ist es sicherlich auch, dass die Verwendung mehrerer, separater Kühlkreisläufe unterschiedlichen Temperaturniveaus mit dem Erfordernis, die unterschiedlichen Temperaturkreisläufe auch separat an die Spritzgussmaschine und insbesondere an die Kavität heranzuführen, mit einem erheblichen Verschlauchungsaufwand verbunden ist. Neben dem größeren Verschlauchungsaufwand muss es auch als nachteilig empfunden werden, dass mit der größeren Anzahl von benötigten Schläuchen, die auch noch unterschiedliche Qualität besitzen, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von Leckagen und sonstigen Ausfällen verbunden ist.in the However, the only result is the partial flow measurement, the for The supervision the manufacturing process is essential, perceived as disadvantageous become. Another disadvantage, it is certainly also that the use several, separate cooling circuits different Temperature levels with the requirement, the different temperature circuits as well separately with the injection molding machine and in particular to bring the cavity with associated with a considerable tubing effort. Next to the greater hosing effort It must also be considered disadvantageous that with the greater number of required hoses, which also have different quality, an increased probability associated with leaks and other failures is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem zu schaffen, das die vorstehend erläuterten Nachteile vermeidet und dabei eine vereinfachte und idealerweise qualitativ hochwertigere Kühlung im Bereich der vorstehend erläuterten Spritzgussverfahren bietet.Of the The invention is therefore based on the object, a cooling system to provide that avoids the disadvantages explained above and thereby a simplified and ideally higher quality cooling in the area of the injection molding process explained above offers.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Kühlsystem gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kühlsystems können den abhängigen Unteransprüchen entnommen werden.The solution This object is achieved with a cooling system according to the features of the main claim. Advantageous embodiments of the cooling system can the dependent dependent claims be removed.

Gemäß Hauptanspruch ist zwischen wenigstens zwei übergeordnete, voneinander getrennte Versorgungskreise mit unterschiedlichen Temperaturniveaus eine zentrale, vorzugsweise hydraulische, Schalteinheit geschaltet. Über diese Schalteinheit werden die maschinenseitigen Kühlkreise zur Kühlung der Kavität im Werkzeug einer Spritzgussmaschine beschickt. Über die zentrale Schalteinheit kann separat für jeden aus Vorlauf und Rücklauf bestehenden Kühlkreis der jeweils eine oder andere Versorgungskreis an den maschinenseitigen Vorlauf eines jeden Kühlkreises angeschlossen werden.According to the main claim is between at least two parent, separate supply circuits with different temperature levels a central, preferably hydraulic, switching unit connected. About these Switching unit are the machine-side cooling circuits for cooling the cavity loaded in the mold of an injection molding machine. About the central switching unit can separately for each from the flow and return existing cooling circuit one or the other supply circuit on the machine side Flow of each cooling circuit be connected.

Durch die gemeinsame Beschickung aller Kühlkreise über die zentrale Schalteinheit kann die parallele Verschlauchung der Spritzgussmaschine zum Anschluss an unterschiedlich temperierte Versorgungskreise entfallen, also beispielsweise bei zwei Versorgungskreisen der Verschlauchungsaufwand halbiert werden. Hierdurch ist eine wesentliche Ersparnis bezüglich des Schlauchaufwandes, aber auch der Fehleranfälligkeit durch etwaige Leckagen erreicht. Darüber hinaus stellt sich eine derart beschickte Spritzgussmaschine in der Verschlauchung auch deutlich übersichtlicher und auch insoweit als weniger fehleranfällig dar. Neben der verbesserten Übersichtlichkeit ergibt sich auch ein geringerer Platzbedarf.By the common feeding of all cooling circuits via the central switching unit can the parallel tubing of the injection molding machine for connection account for differently tempered supply circuits, ie For example, in two supply circuits of the tubing be halved. This is a significant savings in terms of Hose expenses, but also the susceptibility to errors due to any leaks achieved. About that In addition, such a loaded injection molding machine in the tubing also much clearer and also so far as less error prone dar. In addition to the improved clarity also results in a smaller footprint.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind an die zentrale Schalteinheit als übergeordnete Versorgungskreise ein Kaltwasserkreis und ein heißer Druckwasserkreis angeschlossen. Die Temperaturniveaus der angeschlossenen Versorgungskreise definieren mehr oder minder den Temperaturbereich, innerhalb dessen die Ausformvorgänge innerhalb der Kavität der an die zentrale Schalteinheit angeschlossenen Spritzgussmaschine vorgenommen werden können. Durch den Anschluss an einen Kaltwasserkreis und an einen heißen Druckwasserkreis kann der vorstehend genannte, gesamte denkbare Temperaturbereich in der Kunststoff-Spritzgusstechnik mit einer einzigen, derart beschickten Maschine gefahren werden. Es können also mit einer einzigen Spritzgussmaschine die zur Herstellung eingesetzten Kunststoffe mehr oder minder komplett verarbeitet werden.In Advantageous development of the invention are to the central switching unit as higher-level supply circuits a cold water circuit and a hotter one Pressurized water circuit connected. The temperature levels of the connected Supply circuits more or less define the temperature range, within of which the molding operations inside the cavity the injection molding machine connected to the central switching unit can be made. By connecting to a cold water circuit and to a hot pressurized water circuit may be the aforementioned, entire conceivable temperature range in plastic injection molding with a single, so fed Machine to be driven. It can So with a single injection molding machine, the plastics used for production more or less completely processed.

Ein wichtiges Detail der zentralen Schalteinheit besteht darin, dass jeder Vorlauf und jeder Rücklauf der angeschlossenen Versorgungskreisläufe jeweils absperrbar ist, so dass bei entsprechender Ventilstellung der maschinenseitige Vorlauf jeweils bestimmungsgemäß an nur einen definierten, übergeordneten Versorgungskreislauf angeschlossen sein kann.One important detail of the central switching unit is that every flow and every return the connected supply circuits can be shut off, so that with appropriate valve position of the machine-side flow in each case as intended only a defined, parent Supply circuit can be connected.

In konkreter Ausgestaltung ist also jedem maschinenseitigen Vorlauf auf der Zuströmseite der zentralen Schalteinheit sowohl ein Anschluss an den Kaltwasser-, wie auch an den Druckwasserkreislauf zugeordnet, wobei die beiden zuströmseitigen Anschlüsse der beiden Versorgungskreisläufe jeweils mittels eines Strömungsventils, vorzugsweise eines Kugelhahns, absperrbar sind.In Concrete design is therefore every machine-side flow on the inflow side the central switching unit both a connection to the cold water, as also assigned to the pressurized water circuit, the two inflow connections the two supply circuits each by means of a flow valve, preferably a ball valve, can be shut off.

Die Besonderheit besteht nun darin, dass die Betätigung der Strömungsventile über einen gemeinsamen Wippenschalter derart gekoppelt ist, dass gleichzeitig mit der Öffnung des einen Strömungsventils das jeweils andere Strömungsventil geschlossen wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass jeweils nur einer der beiden Versorgungskreisläufe einen maschinenseitigen Kühlkreis der Spritzgussmaschine beschickt.The A special feature is that the actuation of the flow valves via a common rocker switch is coupled in such a way that simultaneously with the opening of a flow valve the other flow valve is closed. This ensures that only one at a time the two supply circuits a machine-side cooling circuit the injection molding machine charged.

Die definierte Trennung der beiden Versorgungskreisläufe ist wichtig, um eine strömungstechnische Vermischung der beiden Kreisläufe sicher auszuschließen, die ansonsten dazu führen könnte, dass quasi ein Überlauf des einen Kreislaufs in den anderen Kreislauf erfolgt und somit ein Kreislauf mehr oder minder auslaufen kann, während der andere Kreislauf und die angeschlossenen Tankanlagen überlaufen. The defined separation of the two supply circuits is important to a fluidic Mixing of the two circuits sure to rule out which otherwise lead to it could that almost an overflow one cycle takes place in the other circuit and thus one cycle may more or less run out while the other cycle and the connected tank systems overflow.

In vorteilhafter Weiterbildung wird daher die Stellung des Wippenschalters mittels einer geeigneten Sensorik, vorzugsweise zweier Endlagenschalter, überwacht, welche die beiden definierten Schaltstellungen des Wippenschalters überwachen.In Advantageous development is therefore the position of the rocker switch monitored by means of a suitable sensor, preferably two limit switches, which monitor the two defined switching positions of the rocker switch.

Über die Endlagenschalter kann dann im Ergebnis auch sichergestellt werden, dass erst, wenn die definierte Schaltstellung erreicht ist, also nicht etwa noch eine Mischstellung besteht, die Freigabe der Schaltstellung erfolgt, so dass hierdurch sichergestellt ist, dass immer nur ein definierter Versorgungskreislauf an den maschinenseitigen Vorlauf des jeweiligen Kühlkreises angeschlossen ist.About the Limit switch can then be ensured as a result, that only when the defined switching position is reached, ie not about a mixed position exists, the release of the switching position takes place, so that this ensures that only one defined supply circuit to the machine side flow of respective cooling circuit connected.

Zur weiteren Absicherung des Kühlsystems kann einem jeden Versorgungskreislauf ein übergeordnetes Hauptventil zugeschaltet sein, das immer nur dann geöffnet ist, wenn alle Wippenschalter in jeweils definierten Schaltstellungen stehen.to further protection of the cooling system can a higher-level main valve is connected to each supply circuit be that only ever open is when all rocker switches in each defined switching positions stand.

Nachdem durch die Verwendung von zwei Versorgungskreisläufen unterschiedlichen Temperaturniveaus, wie bereits erwähnt wurde, der gesamte im Bereich eines Ausformvorgangs in einer Spritzgussmaschine vorkommende Temperaturbereich, also von ca. 10 bis knapp 200°C abgedeckt ist, besteht das Problem, dass die zur Überwachung der Herstellungsvorgänge in der Kavität erforderliche Durchflussmessung mit den herkömmlichen, einfachen Schwimmer-Durchflussmessstationen nicht mehr möglich ist, da diese in einem Temperaturbereich oberhalb von 90°C nicht mehr eingesetzt werden können. Es ist daher vorteilhaft, dass einem jeden maschinenseitigen Kühlkreis, also einem jeden Vorlauf, eine geeignete Durchflussmessung, vorzugsweise in Form eines Ultraschallsen sors, zugeordnet ist, der ebenfalls in der Lage ist, den gesamten Temperaturbereich abzudecken. Der Ultraschallsensor ist üblicherweise gleich mit einer entsprechenden Anzeige des jeweiligen Durchlaufs versehen, so dass die gewünschte Überwachung des Herstellungsvorgangs im gesamten Temperaturbereich möglich ist.After this through the use of two supply circuits of different temperature levels, As already mentioned the whole in the area of a molding process in an injection molding machine occurring temperature range, ie from about 10 to almost 200 ° C covered is the problem that exists to monitor the manufacturing operations in the cavity Required flow measurement with conventional, simple float flowmeters not possible anymore is, since these no longer in a temperature range above 90 ° C can be used. It is therefore advantageous that each machine-side cooling circuit, So every flow, a suitable flow measurement, preferably in the form of a Ultraschallallsen sensor, is assigned, also is able to cover the entire temperature range. Of the Ultrasonic sensor is common the same with a corresponding display of the respective run provided so that the desired monitoring the manufacturing process in the entire temperature range is possible.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Zuführung des Druckwasserkreislaufs im Bereich der zentralen Mischereinheit ein Drosselventil zur, vorzugsweise händischen, stufenlosen Regelung des Zulaufs aus diesem heißen Versorgungskreislauf zugeordnet. Die Betätigung des Drosselventils kann über ein herkömmliches, einfaches Handrad erfolgen.In advantageous embodiment is the supply of the pressurized water circuit in the region of the central mixer unit a throttle valve for, preferably manual, infinitely variable regulation of the feed from this hot supply circuit assigned. The operation the throttle valve can be over conventional, simple handwheel done.

In abermals vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind sämtliche Anschlüsse des Vor- und Rücklaufs, die mit dem heißen Druckwasserkreislauf verbunden sind, als Schnellkupplungen ausgebildet, so dass ein schnelles ab- und ankoppeln der Versorgungsschläuche hier möglich ist. Über die Schnellkupplungen kann schnell und in einfacher Weise neben dem Anschluss an den zentralen Druckwasserkreis etwa ein gesondertes Temperiergerät angeschlossen werden, um einen bestimmten Bereich der Kavität mit einem anderen Temperaturniveau zu beschicken. Über die Schnellkupplungen können also so viele unterschiedliche Temperaturniveaus und Temperiereinheiten angeschlossen werden, wie geschlossene Kühlkreise zur Beschickung der Kavität der Spritzgussmaschine insgesamt vorgesehen sind.In again advantageous embodiment of the invention, all connections of the supply and return, which are connected to the hot pressurized water circuit, designed as quick couplings, so that a quick disconnecting and coupling the supply hoses is possible here. About the quick couplings can be connected quickly and easily next to the connection to the central pressurized water circuit about a separate temperature control to be a certain area of the cavity with a different temperature level Send. So many different temperature levels and temperature units can be connected via the quick couplings, as closed cooling circuits for feeding the cavity of the injection molding machine are provided in total.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung nur schematischen Ausführungsbeispiels näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to a drawing in the schematic embodiment only.

Es zeigen:It demonstrate:

1: eine zentrale Schalteinheit des Kühlsystems in einer perspektivischen, fotografischen Ansicht, 1 : a central switching unit of the cooling system in a perspective, photographic view,

2: eine Detailansicht eines Wippenschalters zur Betätigung zweier gekoppelter Strömungsventile der zentralen Mischeinheit in einer Draufsicht und 2 : A detailed view of a rocker switch for operating two coupled flow valves of the central mixing unit in a plan view and

3: ein Schaltschema zur strömungstechnischen Verschaltung der in 1 dargestellten zentralen Schalteinheit. 3 : a circuit diagram for fluidic interconnection of in 1 shown central switching unit.

Gemäß der fotografischen Darstellung in 1 können mehrere hier nicht weiter dargestellte Versorgungskreise über eine zentrale, hydraulische Schalteinheit 1 an eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Spritzgussmaschine angeschlossen werden, um die Kavität der Spritzgussmaschine bestimmungsgemäß zu kühlen.According to the photographic representation in 1 can supply several supply circuits not shown here via a central, hydraulic switching unit 1 be connected to an injection molding machine, also not shown, in order to cool the cavity of the injection molding machine as intended.

In 1 sind die unterschiedlichen Versorgungskreisläufe, im vorliegenden Falle also ein heißer Druckwasserkreislauf 3 und ein Kaltwasserkreislauf 2, jeweils über einen Vorlauf und einen Rücklauf, an die zentrale Schalteinheit 1 angeschlossen. Über einen zentralen Wippenschalter 6 der Schalteinheit 1 kann zwischen den beiden Versprgungskreisläufen 2, 3 gewählt werden, wobei dem Wippenschalter 6 jeweils zwei Endlagenschalter zugeordnet sind, die sicher stellen, dass nur wenn der Wippenschalter in einer definierten Position steht, also ein Versorgungskreislauf geöffnet und ein Versorgungskreislauf geschlossen ist, ein übergeordnetes Magnetventil die beiden Versorgungskreisläufe frei schaltet. Darüber hinaus kann gegebenenfalls ein Alarmsensor akustisch ankündigen, ob der Wippenschalter in einer definierten Stellung ist oder nicht. Gleichzeitig mit der Auswahl des Zulaufs aus einem Versorgungskreislauf (2 oder 3) ist auch der entsprechende Rücklauf desselben Versorgungskreislaufs ausgewählt und hierdurch sichergestellt, dass kein Ablauf von einem Versorgungskreislauf in einen anderen Kreislauf möglich ist.In 1 are the different supply circuits, so in this case a hot pressurized water circuit 3 and a cold water cycle 2 , in each case via a supply and a return, to the central switching unit 1 connected. Via a central rocker switch 6 the switching unit 1 can between the two Versprgungskreisläufe 2 . 3 be selected, the rocker switch 6 each two limit switches are assigned to ensure that only when the rocker switch is in a defined position, ie a supply circuit open and a supply circuit is closed, a higher-level solenoid valve, the two supply circuits free. In addition, if necessary, an alarm sensor can announce acoustically whether the rocker switch is in a defined position or not. Simultaneously with the selection of the feed from a supply circuit ( 2 or 3 ), the corresponding return of the same supply circuit is selected and thereby ensured that no flow from one supply circuit to another circuit is possible.

Nachdem also über den zentralen Wippenschalter 6 an der zentralen Schalteinheit 1 eingestellt ist, aus welchem Versorgungskreislauf (2 oder 3) der angeschlossene Kühlkreislauf beschickt wird, ist dann auf der Maschinenseite nur noch ein Vorlauf und ein Rücklauf zur Ausbildung des Kühlkreises erforderlich. Die bisherige Parallelverschlauchung zum Anschluss der beiden Versorgungskreisläufe kann auf der Maschinenseite vollständig entfallen.So after the central rocker switch 6 at the central switching unit 1 is set from which supply cycle ( 2 or 3 ) the connected cooling circuit is charged, then on the machine side only a flow and a return to the formation of the cooling circuit is required. The previous parallel hoses for connecting the two supply circuits can be completely eliminated on the machine side.

Einem jeden Kühlkreis ist darüber hinaus ein Ultraschallsensor als Durchflussmessung mit einer Anzeigeeinheit und gegebenenfalls auch mit einer akustischen Anzeigeeinheit zugeordnet. Über die akustische Anzeigeeinheit kann signalisiert werden, wenn ein als zulässig definierter Temperaturbereich für den jeweiligen Kühlkreislauf unter- oder überschritten wird. Die Überwachung der Durchflussmessung für den Kühlkreis ist erforderlich, um auf diese Weise ein Äquivalent für die Temperatur der Kavität zumindest in dem Bereich zu haben, dem der jeweilige Kühlkreis zugeordnet ist. Darüber hinaus kann die Durchflussmenge des aus dem Kaltwasserkreis zugeführten Kühlmediums über ein Drosselventil, das über ein Handrad bedient wird, händisch und stufenlos gesteuert werden.a every cooling circuit is about it In addition, an ultrasonic sensor as a flow measurement with a display unit and possibly also associated with an acoustic display unit. About the acoustic Display unit can be signaled if one is defined as permissible Temperature range for the respective cooling circuit below or exceeded becomes. The supervision the flow measurement for the cooling circuit is required to be in this way an equivalent to the temperature of the cavity at least to have in the area to which the respective cooling circuit is assigned. Furthermore the flow rate of the cooling medium supplied from the cold water circuit via a Throttle valve that over a handwheel is operated, by hand and steplessly controlled.

Die Versorgungsanschlüsse des heißen Druckwasserkreislaufs an die zentrale Schalteinheit sind sämtlich als Schnellkupplungen ausgebildet, um gegebenenfalls separate Temperiereinheiten schnell und einfach anschließen zu können, um auch andere Temperaturniveaus, als durch den übergeordneten Druckwasserkreislauf vorgegeben, im Bereich spezieller Kavitätsbereiche anfahren zu können.The supply connections of the hot pressurized water circuit to the central switching unit are all as quick couplings designed to possibly separate tempering units quickly and just connect to be able to around also other temperature levels, than by the higher-order pressurized water circuit predetermined to be able to approach in the area of special Kavitätsbereiche.

Gemäß der Detaildarstellung in 2 wirkt der Wippenschalter gleichzeitig auf zwei Kugelhähne, über die jeweils ein Vorlauf und ein Rücklauf einer der beiden im vorliegenden Ausführungsbeispiel möglichen Versorgungskreise, also des Kaltwasserkreises, oder Druckwasserkreises, auszuwählen sind. Selbstverständlich sind auch komplexere Ausgestaltungen denkbar, in deren Rahmen auch mehrere Versorgungskreisläufe als zwei Versorgungskreisläufe über eine zentrale Schalteinheit analog angeschlossen werden können.According to the detailed representation in 2 the rocker switch acts simultaneously on two ball valves, via which in each case a flow and a return of one of the two possible supply circuits in the present embodiment, ie the cold water circuit, or pressurized water circuit to select. Of course, more complex embodiments are conceivable, in the context of which several supply circuits can be connected as two supply circuits via a central switching unit analog.

In nicht weiter dargestellter Weiterbildung des Wippenschalters sind dem Wippenschalter zwei Endlagenschalter zugeordnet, über die sichergestellt ist, dass erfasst wird, ob sich der Wippenschalter jeweils in der einen definierten Schalterstellung zur Freigabe des Vorlaufs und Rücklaufs des Kaltwasserkreises oder in der anderen definierten Schalterstellung zur vollständigen Freigabe des Vorlaufs und Rücklaufs des Druckwasserkreislaufs befindet. Der Endlagenschalter stellt sicher, dass der Wippenschalter sich nicht in einer undefinierten Zwischenstellung befindet.In not further development of the rocker switch are assigned to the rocker switch two limit switches, via the it is ensured that it is detected whether the rocker switch each in the one defined switch position to release the Flow and return of the cold water circuit or in the other defined switch position to the full Release of flow and return of the pressurized water circuit is located. The limit switch provides sure that the rocker switch is not in an undefined Intermediate position is located.

Die Verschaltung der zentralen Schalteinheit im Einzelnen, also der strömungstechnische Anschluss der von der zentralen Schalteinheit 1 gesteuerten Kugelhähne an den Kaltwasserkreis und den Druckwasserkreis, ist in 3 schematisch dargstellt. Beispielhaft ist die Verschaltung eines Kühlkreislaufs dargestellt. So ist es beispielsweise denkbar, dass aus dem heißen Druckwasserkreis der Vorlauf bezogen wird und sich demnach der Wippenschalter in der entsprechenden Stellung befindet. Gleichzeitig ist auch der entsprechende Rücklaufkanal eröffnet, so dass das Kühlmedium aus dem heißen Druckwasserkreis dem Kugelhahn zugeführt wird und von dort aufgrund der entsprechenden Stellung des Wippenschalters über den entsprechenden Vorlauf an die Kavität der Spritzgussmaschine weitergegeben wird, über den Rücklauf über die zentrale Schalteinheit auch wieder zurück zum Druckwasserkreis geführt wird, also ein Kreislauf gemäß Ziffer 1 geschlossen ist.The interconnection of the central switching unit in detail, so the fluidic An conclusion of the central switching unit 1 Controlled ball valves to the cold water circuit and the pressurized water circuit, is in 3 schematically dargstellt. By way of example, the interconnection of a cooling circuit is shown. So it is conceivable, for example, that is derived from the hot pressurized water circuit of the flow and therefore the rocker switch is in the appropriate position. At the same time, the corresponding return channel is opened, so that the cooling medium from the hot pressurized water circuit is supplied to the ball valve and from there due to the corresponding position of the rocker switch on the corresponding flow to the cavity of the injection molding machine is passed through the return via the central switching unit again back to the pressurized water circuit is performed, so a cycle according to paragraph 1 closed is.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der heiße Druckwasserkreis mit der Ziffer 1 mit dem geschlossenen Kühlkreis 4 des Kaltwasserkreises strömungstechnisch verbunden. Analog ist beispielsweise auch der Vor- und Rücklauf des Kaltwasserkreises 2 mit dem Vor-Rücklauf des Druckwasserkreises derart strömungstechnisch über die zentrale Schalteinheit zusammengeschaltet, dass die beiden Kreisläufe einen gemeinsamen maschinenseitigen Vor- und Rücklauf beschicken. Einem jeden maschinenseitigen Vor- und Rücklauf, also geschlossenen Kühlkreis, ist jeweils eine wiederum in dem Schaltbild dargestellte gemeinsame Sensoreinheit zur Anzeige des Durchflusses zugeordnet. Der Durchfluss ist in Verbindung mit der Information über die jeweilige Vorlauftemperatur ein Äquivalent für die ent sprechend angefahrene Kavitätentemperatur, die durch den entsprechenden Kühlkreis beschickt wird.In the embodiment shown in the drawing, the hot pressurized water circuit with the numeral 1 with the closed cooling circuit 4 the cold water circuit fluidly connected. By analogy, for example, the flow and return of the cold water circuit 2 with the forward-return of the pressurized water circuit so fluidly interconnected via the central switching unit, that the two circuits feed a common machine-side flow and return. Each machine-side flow and return, so closed cooling circuit, in each case a common sensor unit, in turn shown in the diagram assigned to display the flow. The flow, in conjunction with the information about the respective flow temperature, is equivalent to the correspondingly approached cavity temperature, which is supplied by the corresponding cooling circuit.

Im Ergebnis ist vorstehend also eine zentrale Schalteinheit beschrieben, über die es möglich ist, zwei Versorgungskreise, hier ein Kaltwasserkreis und ein heißer Druckwasserkreis, an einen gemeinsamen, maschinenseitigen Vor- und Rücklauf, die einen separaten Kühlkreis zur Durchströmung der Kavität der angeschlossenen Spritzgussmaschine bilden, anzuschließen, wobei durch den entsprechenden Wippenschalter sichergestellt ist, dass immer nur ein Versorgungskreis einen derart geschlossenen Kühlkreis bedient.in the Result is therefore described above, a central switching unit, over the it possible is, two supply circuits, here a cold water circuit and a hot pressurized water circuit, to a common, machine-side flow and return, the a separate cooling circuit to the flow the cavity form the connected injection molding machine, connect, where is ensured by the corresponding rocker switch that always only one supply circuit such a closed cooling circuit served.

Claims

Cooling system for an injection molding machine with at least one tool, which has one or more separate cooling circuits for cooling a cavity of the tool of the injection molding machine, these cooling circuits being connected by means of a central, switching unit ( 1 ) with at least two separate supply circuits ( 2 . 3 ) of different temperature levels are fluidically connectable, wherein the switching unit ( 1 ) each one of these separate supply circuits ( 2 . 3 ) connects to the cooling circuits and all other separate supply circuits ( 3 . 2 ) locks.

Cooling system according to claim 1, characterized in that a supply circuit is a cold water circuit ( 2 ) and a second supply circuit a hot pressurized water circuit ( 3 ).

Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that each cooling circuit is a machine-side flow ( 4 ) and a machine-side return ( 5 ), each forward ( 4 ) and each return ( 5 ), by means of the central switching unit ( 1 ) can be shut off, either with the cold water or the pressurized water circuit ( 2 or 3 ) is fluidly connected.

Cooling system according to claim 3, characterized in that the each machine-side flow ( 4 ) of a machine-side cooling circuit associated connections to the cold water and the pressurized water circuit ( 2 and 3 ) by means of a flow valve, preferably by means of a ball valve, can be shut off, the operation of these flow valves via a common rocker switch ( 6 ) is coupled such that a flow valve can only be opened by the fact that the other flow valve of the terminal of the other supply circuit is closed simultaneously.

Cooling system according to claim 4, characterized in that each rocker switch ( 6 ) two sensors, preferably two limit switches ( 7 . 8th ), and thereby the two defined switching positions of the rocker switch ( 6 ) - pressurized water circuit ( 3 ), cold water circuit ( 2 ) shut off - cold water circuit ( 2 ), pressurized water circuit ( 3 ) are locked sensory detected.

Cooling system according to claim 4 or 5, characterized in that the one machine-side flow ( 4 ) associated flow valves of the supply-side terminals of each connected supply circuits in such a way with the flow valves in the supply-side terminals of the return ( 5 ), that the return ( 5 ) only in each case also to the machine-side supply ( 4 ) is supplied connected supply circuit.

Cooling system according to claim 5 or 6, characterized in that each supply circuit on the inflow side depending on a higher-level main valve, preferably a solenoid valve, is assigned in such a way, that in each case the entire supply circuit can be switched off via this superordinate main valve.

Cooling system according to one of claims 5 to 7, characterized in that both main valves are closed, even if only one rocker switch ( 6 ) of the central switching unit ( 1 ) is not in one of the two defined switch positions.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the machine-side flow ( 4 ) each have a flow sensor, preferably an ultrasonic sensor ( 10 ), is assigned to capture and display the current flow.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that all the machine side for forming the machine-side flow and return ( 4 and 5 ) hoses used in separate cooling circuits ( 11 ) are designed as pressure hoses.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that in the inflow-side supply of the pressurized water circuit ( 3 ) is associated with a throttle valve for preferably manual, continuous control of the inlet.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that all connections of the central switching unit ( 1 ) to the hot pressurized water circuit ( 3 ), so both the flow, and the return ports, each as quick couplings ( 12 ) are formed.