DE102010049969A1 - Hydraulically driven plastic processing machine, in particular injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine hydraulisch angetriebene Kunststoff verarbeitende Maschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen dem Hydrauliköl Wärme entzogen und zugeführt werden kann. Um das Hydrauliköl im Betrieb zu kühlen und vor einem Neustart wieder aufzuheizen, ist erfindungsgemäß ein Wärmespeicher (18) vorgesehen ist, der dem Hydrauliköl entzogene Wärme speichern und wieder an das Hydrauliköl abgeben kann. Bevorzugt wird ein Latentwärmespeicher vorgesehen, der direkt in das Hydrauliksystem eingebunden wird oder es wird ein zusätzlicher Temperierkreislauf zwischen das Hydrauliksystem und dem Wärmespeicher zwischengeschaltet.A hydraulically driven plastic processing machine, in particular an injection molding machine, is described, means being provided with which heat can be extracted and supplied to the hydraulic oil. In order to cool the hydraulic oil during operation and to heat it up again before restarting, a heat store (18) is provided according to the invention, which can store heat extracted from the hydraulic oil and release it again to the hydraulic oil. A latent heat store is preferably provided, which is integrated directly into the hydraulic system, or an additional temperature control circuit is interposed between the hydraulic system and the heat store.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulisch angetriebene Kunststoff verarbeitende Maschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a hydraulically driven plastic processing machine, in particular an injection molding machine, according to the preamble of
An hydraulisch angetriebenen Spritzgießmaschinen muss das Hydrauliköl vor dem Betrieb der Spritzgießmaschine auf ein bestimmtes Temperaturniveau gebracht werden, welches in der Regel über der Umgebungstemperatur liegt. Hierzu wird üblicherweise über den elektrohydraulischen Antrieb des Hydrauliksystems und/oder über elektrische Heizelemente Energie in das Hydrauliköl eingebracht, was zu der gewünschten Temperaturerhöhung führt. Die zuvor genannte erste Variante ist insofern nachteilig, als das Hydrauliköl hydromechanisch belastet wird, wodurch sich dessen Lebensdauer verringern kann. Die Verwendung elektrischer Heizelemente ist ebenfalls mit Nachteilen verbunden, weil hierzu elektrische Energie aufgewendet werden muss, die nicht produktiv ist.On hydraulically driven injection molding machines, the hydraulic oil must be brought to a certain temperature level before operation of the injection molding machine, which is usually above the ambient temperature. For this purpose, energy is usually introduced into the hydraulic oil via the electrohydraulic drive of the hydraulic system and / or via electrical heating elements, which leads to the desired increase in temperature. The aforementioned first variant is disadvantageous in that the hydraulic oil is hydromechanically loaded, which can reduce its service life. The use of electrical heating elements is also associated with disadvantages, because this electrical energy must be expended, which is not productive.
Darüberhinaus kommt es beim Betrieb einer hydraulisch angetriebenen Spritzgießmaschine zu einer Erwärmung des Hydrauliköls. Damit ein vorgegebenes Temperaturniveau nicht überschritten wird, muss die überschüssige Wärmeenergie über ein Kühlsystem abgeführt werden. Besonders ineffeizient ist es, wenn diese Wärmeenergie ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird. Daher ist man bestrebt, auch diese Abwärme noch nutzbar zu machen.Moreover, during operation of a hydraulically driven injection molding machine, heating of the hydraulic oil occurs. So that a given temperature level is not exceeded, the excess heat energy must be dissipated via a cooling system. It is particularly inefficient if this heat energy is released unused into the environment. Therefore, one strives to make even this waste heat still usable.
Aus der
Diese zwischengespeicherte elektrische Energie kann an elektrische Verbraucher wie eine elektrische Heizvorrichtung und/oder elektrische Antriebe abgegeben werden.This cached electrical energy can be delivered to electrical consumers such as an electric heater and / or electric drives.
Aus der
Aus der
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch angetriebene Kunststoff verarbeitende Maschine, wie insbesondere eine Spritzgießmaschine, anzugeben, wobei auf einfache Art und Weise das Hydrauliköl im Wechsel gekühlt und geheizt werden kann.Based on the aforementioned prior art, the present invention seeks to provide a hydraulically driven plastic processing machine, such as in particular an injection molding machine, wherein in a simple manner, the hydraulic oil can be cooled and heated alternately.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Kunststoff verarbeitenden Maschine der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.The solution of this object is achieved in a plastic processing machine of the generic type by the characterizing features of
Dadurch, dass ein Wärmespeicher vorgesehen ist, der dem Hydrauliköl entzogene Wärme speichern und wieder an das Hydrauliköl abgeben kann, werden die oben genannten Nachteile vermieden. Insbesondere kann die zwischengespeicherte Wärme zu einem späteren Zeitpunkt wieder zum Vorwärmen des Hydrauliköls verwendet werden, beispielsweise nach einer Produktionspause. Bei dieser Art des Vorwärmens entsteht außerdem fast kein Betriebsgeräusch im Vergleich zu dem o. g. Vorheizen, bei dem Energie über den hydromechanischen Antrieb in das Hydrauliköl eingebracht wird. Außerdem ergibt sich durch die Erfindung eine Verringerung des übrigen notwendigen Kühlleistungsbedarfs der Maschine sowie insgesamt eine Energieeinsparung beim Aufheizen und beim Betrieb der hydraulischen Maschine. Da auf das Vorheizen durch Einbringung hydromechanischer Energie verzichtet werden kann, unterliegt das Hydrauliköl einem verringerten Verschleiß und seine Lebensdauer wird verlängert.Characterized in that a heat storage is provided, which store the heat extracted from the hydraulic oil and can return to the hydraulic oil, the above-mentioned disadvantages are avoided. In particular, the cached heat can be reused at a later time for preheating the hydraulic oil, for example, after a production break. With this type of preheating, moreover, almost no operating noise is produced in comparison with the above. Preheating, in which energy is introduced via the hydromechanical drive in the hydraulic oil. In addition, the invention results in a reduction of the remaining necessary cooling power requirement of the machine and overall energy savings during heating and operation of the hydraulic machine. Since the preheating can be dispensed by introducing hydromechanical energy, the hydraulic oil is subject to reduced wear and its life is extended.
Außerdem ist die Energiebilanz im Vergleich zur o. g.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann gemäß Anspruch 2 ein Latentwärmespeicher vorgesehen werden, wobei beispielsweise Paraffin oder eine Salzlösung geeigneter Konzentration als Speichermaterial des Latentwärmespeichers verwendet werden kann (Anspruch 3). Über die Konzentration der Salzlösung kann das Temperaturniveau des Latentwärmespeichers eingestellt werden. Derartige erfindungsgemäß eingesetzte Latentwärmespeicher sind für sich genommen bekannt. Sie funktionieren durch die Ausnutzung der Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen des Speichermaterials, wie zum Beispiel den Phasenübergang fest-flüssig. Beim Aufladen des Speichermaterials werden beispielsweise die Paraffine oder Salze geschmolzen, wobei sie sehr viel Wärmeenergie aufnehmen (Schmelzwärme). Da dieser Vorgang reversibel ist, gibt das Speichermaterial genau diese Wärmemenge beim Erstarren wieder ab.In an advantageous embodiment, according to claim 2, a latent heat storage can be provided, for example, paraffin or a salt solution of suitable concentration can be used as a memory material of the latent heat storage (claim 3). About the concentration of the salt solution, the temperature level of the latent heat storage can be adjusted. Such inventively used latent heat storage are known per se. they work by utilizing the enthalpy of reversible thermodynamic state changes of the storage material, such as the solid-liquid phase transition. When charging the storage material, for example, the paraffins or salts are melted, taking a lot of heat energy (heat of fusion). Since this process is reversible, the storage material gives off exactly this amount of heat during solidification again.
Zur Übertragung der Wärme an das Material des Wärmespeichers und von diesem zurück an das Hydrauliköl kann beispielsweise (Anspruch 4) ein Hydraulikleitungssystem vorgesehen sein, wobei Teile des Hydraulikleitungssystem durch den Wärmespeicher hindurchgeführt sind. Alternativ dazu oder gegebenenfalls auch ergänzend kann ein separater Temperiermittelkreislauf zur Übertragung von Wärmeenergie von dem Hydrauliköl an den Wärmespeicher und zurück vorgesehen werden. Dieser Temperiermittelkreislauf ist sozusagen zwischengeschaltet zwischen dem Hydraulikölkreislauf und dem Wärmespeicher.To transfer the heat to the material of the heat accumulator and from this back to the hydraulic oil, for example (claim 4) may be provided a hydraulic line system, wherein parts of the hydraulic line system are passed through the heat storage. Alternatively, or optionally also in addition, a separate Temperiermittelkreislauf for the transmission of heat energy from the hydraulic oil to the heat accumulator and back are provided. This Temperiermittelkreislauf is so to speak interposed between the hydraulic oil circuit and the heat storage.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die einzige Figur näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment and with reference to the single FIGURE.
In der Figur ist schematisch eine Spritgießmaschine mit einer Schließeinheit
Erfindungsgemäß ist ein Wärmespeicher
Ferner kann auch ein zusätzlicher Temperierkreislauf zwischen dem Hydrauliksystem und dem Wärmespeicher vorgesehen werden, wobei auf der einen Seite des Temperierkreislaufs ein Wärmeaustausch mit dem Hydrauliköl und auf der anderen Seite des Temperierkreislaufs ein Wärmeaustausch mit dem Wärmespeicher erfolgt. Es erfolgt in diesem Fall also kein direkter Wärmeaustausch zwischen dem Hydrauliksystem und dem Wärmespeicher. Es kommt lediglich darauf an, die dem Hydrauliköl zu entziehende Wärme in dem Wärmespeicher zwischenzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder an das Hydrauliköl abzugeben.Furthermore, an additional temperature control between the hydraulic system and the heat accumulator can be provided, wherein on the one side of the temperature control circuit, a heat exchange with the hydraulic oil and on the other side of the temperature control takes place a heat exchange with the heat storage. It takes place in this case, therefore, no direct heat exchange between the hydraulic system and the heat storage. It is only important to temporarily store the heat to be removed from the hydraulic oil in the heat accumulator and return it to the hydraulic oil at a later time.
Der Hydraulikblock
Mit der vorliegenden Erfindung kann auf einfache und energieeffiziente Art und Weise das Hydrauliköl im Betrieb gekühlt werden, damit es ein vorgegebenens Temperaturnivau nicht übersteigt, und vor einem Neustart – wenn das Hydrauliköl also auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist – kann es wieder auf die gewünschte Betriebstemperatur aufgeheizt werden.With the present invention, the hydraulic oil can be cooled in operation in a simple and energy-efficient manner, so that it does not exceed a predetermined temperature level, and before a restart - when the hydraulic oil is cooled to ambient temperature - it can be heated to the desired operating temperature again ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schließeinheitclosing unit
- 22
- Plastifizier- und EinspritzeinheitPlasticizing and injection unit
- 33
- Maschinenbettmachine bed
- 44
- Feststehende FormaufspannplatteFixed platen
- 55
- Bewegliche FormaufspannplatteMovable mold clamping plate
- 66
- VerfahrzylinderVerfahrzylinder
- 77
- Säulencolumns
- 88th
- SchließkraftzylinderClosing force cylinder
- 99
- Plastifizierzylinderplasticizing
- 1010
- Schneckeslug
- 1111
- Hydromotorhydraulic motor
- 1212
- EinspritzzylinderInjection cylinder
- 1313
- Hydraulikblockhydraulic block
- 1414
- Zuleitungsupply
- 1515
- Ableitungderivation
- 1616
- Zuleitungsupply
- 1717
- Ableitungderivation
- 17a17a
-
Ableitung zum Wärmespeicher
18' Derivation to the heat storage18 ' - 17b17b
-
Ableitung vom Wärmespeicher
18' Derivation from the heat storage18 ' - 18, 18'18, 18 '
- Wärmespeicherheat storage
- 1919
- Speichermaterialstorage material
- PP
- Pumpepump
- TT
- Tanktank
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0331826 A1 [0007] EP 0331826 A1 [0007]
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