HU221890B1 - Eljárás és berendezés műanyag-feldolgozási formázószerszámok,különösen fröccsöntőszerszámok temperálására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés műanyag-feldolgozásiformázószerszámok, különösen fröccsöntő szerszámok temperálására. Apillanatnyi folyamatparaméterekhez való jobb igazodás és afröccsöntési folyamat során jelentkező zavaró tényezők, illetve akedvezőtlen hűtőfelület-elrendezés kompenzálása céljából a találmányértelmében a temperálási folyamatot két különböző temperálásifeltételek mellett működő fázisra, egy indulási fázisra és egyállandósult üzemi fázisra választják szét, ahol az indulási fázis amegadott névleges szerszámhőmérséklet előszöri elérésekor vagytúllépésekor befejeződik, ugyanakkor a teljes ciklusidő alattfolyamatosan mérik az átlagos szerszámhőmérsékletet a szerszám egypontosan meghatározott helyén, és egy, a fröccsöntőgépfolyamatvezérlése által kibocsátott jel által meghatározott Z1időpontban, a befröccsöntési folyamat időbeli közelségében egy, akorábbi ciklusok temperálási eseményeit figyelembe vevő hűtőközeg-impulzust vezetnek be és egy, a ciklus végének közelében kiváltott Z2időpontig végrehajtott tényleges érték–névleges érték összehasonlításeredményének függvényében további hűtőközeg-impulzusokat vezetnek be amegadott névleges hőmérséklet túllépése esetén. A találmány tárgyátképezi még az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés, amely afröccsöntő gép (1) folyamatvezérléséhez (9) hozzárendelt jeladót (10),vezérlőberendezést (3), ezen belül egy illesztőegységet (4), egyanalóg-digitális átalakítót (5), egy központi adatfeldolgozó egységet(6), egy adatbeviteli egységet (7) és egy adatkijelző egységet (8)tartalmaz. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás műanyag-feldolgozási formázószerszámok, különösen fröccsöntő szerszámok temperálására, valamint berendezés az eljárás megvalósításához.

Fröccsöntésnél a formázószerszám termikus üzemállapotát jellemző szerszámhőmérséklet az ömlesztőhenger- és ömledék-hőmérséklet mellett az egyik legfontosabb termikus működési paraméter, amely nagy hatást gyakorol a műanyagömledék folyóképességére, a ciklusidőre és a fröccsöntött darabok minőségére, különösen a felületminőségre, a zsugorodásra és a torzulásra. A fröccsöntő szerszámok temperálására, vagyis termikus üzemállapotának szabályozására már többféle eljárás ismert.

A gyakorlatban eddig csak a temperálókészülékekkel végzett eljárás tudott elterjedni. Ennek egyik változata abban áll, hogy a temperálókészüléket magában a fröccsöntő gépben helyezik el (Plaste and Kautschuk 1982,2. füzet, 86. oldal). A temperálókészülék így közvetlenül a szerszám közelében helyezkedik el, hogy a vezetékrendszeren keresztüli hőveszteségeket elkerüljék. Ez a megoldás a fröccsöntő gép felállításánál kis helyigényhez vezet, ezen temperálási eljárás alapvető hátrányai azonban megmaradnak. Ez mindenekelőtt az energetikailag előnytelen működésmódot és a temperálókészülékek magas beszerzési költségét jelenti.

A DD-PS 203 011 számú iratból ismert egy eljárás, amelynél a hűtőfázist a befröccsöntési folyamat után megszakítják, ezután egy temperáló fázist alkalmaznak, amit egy újabb hűtőfázis követ, amely annyi ideig tart, amíg a fröccsöntött darab maradékenergiatartalma elég ahhoz, hogy a fröccsöntő szerszámot a rákövetkező fröccsöntési ciklus számára előnyös hőmérsékletre felmelegítse.

Ezen eljárás hátránya mindenekelőtt abban van, hogy a gyártási folyamat elején az egyes hűtőfázisok hőelvezetésében jelentkező, technológiailag meghatározott különbségek miatt a hűtővízáram állítószelepeken végzett különböző mértékű fojtásán keresztül vagy az állítható időrelék beállításainak változatain keresztül a hűtőfázisok időtartamát manuálisan össze kell hangolni. Ez jelentős munkaráfordítást tesz szükségessé, és a kezelőszemélyzettel szemben megnövelt követelményeket támaszt. Ezenkívül ezen eljárással éppúgy, mint a hagyományos temperálókészülékeknél, nem lehet a gyártási folyamat elkerülhetetlen zavarait, mint például a hűtővíz-hőmérséklet és a hűtővízáramlás ingadozásait, a hőmérséklet, különösen az ömledék-hőmérséklet és a ciklusidő változásait a fröccsöntött darab minőségére gyakorolt energetikai hatásuk tekintetében szabályozással ellensúlyozni. Ezen zavaró tényezők energetikai hatásának nagyságának függően a szerszám termodinamikai állapota többé-kevésbé erősen változhat, és az előállított fröccsöntött daraboknál olyan minőségkülönbségek léphetnek fel, amelyek selejthez vezetnek.

Az US-PS 4 420 446 számú szabadalmi leírás egy eljárást ismertet szerszámok hőmérséklet-ellenőrzésére fröccsöntésnél. Itt egy kiválasztott ellenőrző hőmérsékletet adnak meg névleges hőmérsékletként. A szerszámhőmérsékletet közvetlenül a formaüreg közelében mérik. A névleges hőmérséklet lefelé vagy felfelé történő meghaladásának függvényében a hűtőkör szelepeit zárják, illetve nyitják. Ezenkívül a megadott felső és alsó hőmérsékleti határértékek felfelé, illetve lefelé történő átlépésekor optikai és akusztikus figyelmeztető jelek kerülnek kibocsátásra.

Egy hasonló megoldás, ahol az ömledékkel bevezetett hőt a szerszámfal temperálására használják fel, a „Plastverarbeiter” folyóirat 1984. évi 5. füzetében, a 77-80. oldalakon van ismertetve. A temperálást ennél a megoldásnál mikroprocesszorral vezérlik, ugyanakkor egy hőmérséklet-érzékelővel mérik a szerszámkontúron az ömledék bevitelével előidézett hőmérsékletnövekedést, és a mikroprocesszor szabályozza (ennek függvényében) a hűtővíz-bevezetéshez a mágnesszeleprendszer nyitási időtartamát. Egy úgynevezett impulzushűtés történik itt, ahol a szerszám egy hőcserélő funkcióját veszi át.

Az EP 0 218 919 B1 számú irat egy eljárást ismertet fröccsöntő gépeknél szerszámtemperálásra használt készülékek hitelesítésére és korrekciójára, ahol egy számítógép a szelepek zárását és nyitását a formázószerszámokban fennálló hőmérséklet-különbség függvényében, egy maximálisan nyitott szelepekkel és egy zárt szelepekkel végrehajtott mérési periódus után vezérli. A névleges hőmérsékletek elérése után két hitelesítő ciklust futtatnak le, amelyekben a szerszám viselkedését a mért hőmérsékletesés, illetve -emelkedés alapján tesztelik. A meghatározott hőmérséklet-különbségből kiindulva a számítógép kiszámítja a szelepek nyitási időtartamát, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a megadott névleges hőmérsékletet betartsák. A temperálás csak a pillanatnyilag mért szerszámhőmérséklet alapján történik.

Ezeknek az ismert, azonos elven működő eljárásoknak a következő hátrányai vannak:

A hőmérséklet-érzékelőknek a szerszámkontúrhoz, azaz a formázószerszám legforróbb zónájához képesti igen nagy közelsége minden egyes befröccsöntési műveletnél, még induláskor is, szükségszerűen a névleges hőmérséklet túllépéséhez és ezzel a hűtés kiváltásához vezet. A temperálás ily módon, egyedül a pillanatnyilag mért hőmérséklettől függve, az ömledék és a szerszám közötti, valamint a hűtőközeg és a szerszám közötti termikus kiegyenlítődés mindig fennálló tehetetlensége mellett a szerszámtemperálás időbeli eltolódásához és ezzel olyan szerszámhőmérsékletekhez vezethet, amelyek lényegesen a választott ellenőrző hőmérséklet alatt, illetve felett vannak. Sem a zavaró tényezők a fröccsöntési folyamatban, például csökkent hűtőközegkészlet, sem a hűtőfelületeknek a szerszámkontúrhoz képesti előnytelen helyzete bonyolult kialakítású szerszámok esetében, nincs ezen eljárások által mindig kielégítően kompenzálva, így a temperálási feltételek hozzáigazítása a pillanatnyi folyamatparaméterekhez nem lehetséges. A hagyományos temperálási eljáráshoz képest a fenti eljárásokkal sem a selejthányad, sem a ciklusidő, sem pedig az energiafelhasználás nem csökkenthető.

Ezenkívül ismert egy temperálási eljárás (WO 92/08598), amelynél vagy a szerszámhőmérsékletet

HU 221 890 Β1 vagy a temperálóközeg visszatérő hőmérsékletét mérik meghatározott intervallumok szerint minden egyes ciklusban, és ezen hőmérsékletek számtani közepét vagy egy összevethető értékét képezik. Ha az átlagos hőmérséklet túllép egy, a névleges hőmérséklettől függő felső határhőmérsékletet, vagy lefelé átlép egy alsó határhőmérsékletet, vagy több egymást követő ciklus átlagos hőmérsékletei emelkedő vagy csökkenő trendet jeleznek a névleges hőmérséklet vonatkozásában, akkor szabályozzák a hűtési időtartamot a rákövetkező ciklusban. Maga a hűtési időtartam a hőmérséklet-változás mértékétől, illetve az elfogadott hőmérséklet-tartományhoz viszonyított különbség nagyságától kell hogy függjön. A temperálás egy kapcsolóórával a gépi ciklushoz kapcsolható. Ennek az eljárásnak a hátránya mindenekelőtt abban van, hogy a hűtés a közvetlenül megelőző ciklusra van vonatkoztatva, és mindig a szerszámban uralkodó pillanatnyi tényleges hőmérséklettől függetlenül van szabályozva. Az akut módon ható zavaró tényezőket csak utólag és az átlagos hőmérsékletek viszonylag tehetetlen mechanizmusán keresztül lehet kiszabályozni. Ezáltal a leírt szabályozás általában, és fennálló zavarok mellett különösen, jelentős időbeli késéssel követi a tényleges szerszámhőmérsékletet, aminek következtében az elérni szándékozott folyamatstabilitás nem biztosított.

Ezenkívül az eljárás gyakorlati megvalósításához hiányoznak a hőmérsékletmérés mérési helyének elhelyezkedésére vonatkozó adatok. A fröccsöntési eljárás szakaszos üzemmódja és ebből következően a hőmérsékleti mezőnek a mérési hely és az idő függvényében bekövetkező állandó változása miatt az eljárás sikeres megvalósítása a mérési hely önkényes megválasztása esetén nem mindig biztosított. Emellett ez az irat nem tartalmaz számítási előírást a mágnesszelepek nyitási időtartamának meghatározására, tehát az egyes ciklusokban érvényes tulajdonképpeni temperálási időtartamra.

A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás létrehozása a műanyag-feldolgozásban alkalmazott formázószerszámok, különösen fröccsöntő szerszámok temperálására, amely eljárás a fröccsöntési folyamat pillanatnyi paramétereinek figyelembevételével, beleértve a folyamat esetlegesen fellépő zavarait is, biztosítja az átlagos szerszámhőmérséklet megadott névleges hőmérséklethez való kielégítően jó hozzáigazítását egyidejűleg önbeállító szabályozás mellett, és amely eljárás járulékos energia nélkül működik. Emellett a találmány szerinti eljárásnak olyan megadott névleges hőmérsékleteknél, amelyek a lehetséges szabályozási tartományon kívül esnek, lehetővé kell tennie a névleges hőmérsékletek önműködő korrekcióját egy, a szabályozási tartományon belül eső értékre. A találmány feladata továbbá egy, az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés létrehozása is.

A bevezetőben vázolt ismert megoldásokból kiindulva a kitűzött feladatot egy olyan eljárásnál, amely eljárás során mérjük a formázandó forró ömledéket befogadó formaüreggel rendelkező, ugyanakkor hűtőcsatornákkal vagy egyéb hűtőfelületekkel ellátott szerszám hőmérsékletét, a mért szerszámhőmérsékletet összehasonlítjuk egy megadott névleges szerszámhőmérséklettel és a tényleges érték-névleges érték összehasonlítás eredményétől függően változtatjuk a temperálóközeg átfolyási mennyiségét a szerszám hűtőköreiben, a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a temperálási folyamatot két különböző temperálási feltételekkel rendelkező fázisra, egy indulási fázisra és egy állandósult üzemi fázisra választjuk szét, ahol az indulási fázis a megadott névleges szerszámhőmérséklet előszón elérése vagy túllépése után fejeződik be, és a teljes ciklusidő alatt folyamatosan mérjük a szerszámhőmérsékletet egy, az adott hűtőkör vonatkozásában mind a befröccsöntött ömledék, mind pedig a hűtés részéről azonos mértékű hőhatásnak kitett helyen, amely mérési helyet a formaüregkontúr és a hűtőcsatomák, illetve a hűtőfelületek közötti mértani középpont tartományában, valamint az adott hűtőkör hűtővízbemenete és hűtővízkimenete közötti távolság közepének tartományában, a formaüregkontúrtól kellően nagy távolságban alakítjuk ki, és egy, a fföccsöntőgép-folyamatvezérlés hozzárendelt jele által meghatározott Z, időpontban, a befröccsöntési folyamat időbeli közelségében egy, a korábbi ciklusok temperálási folyamatait figyelembe vevő hűtőközeg-impulzust vezetünk be, és ezzel a befröccsöntött ömledék és hűtőcsatoma közötti legnagyobb hőmérséklet-különbség időszakában biztosítjuk a szükséges hőelvezetést, és egy Z₂ időpontig végbemenő névleges érték-tényleges érték összehasonlítás eredményeként a megadott névleges hőmérséklet túllépésekor további hűtőközeg-impulzusokat vezetünk be, ahol a Z₂ időpontot a gépi folyamatvezérlés egy jelével határozzuk meg, amelyet egy definiált időpontban váltunk ki a ciklus végének időbeli közelségében.

Az indulási fázis első ciklusában, a Z_t időpontban kezdődően egy meghatározott időtartamú t_injt kezdeti hűtőközeg-impulzust vezetünk be, hogy az érintett hűtőkör első teljes átöblítését elérjük, majd az átlagos szerszámhőmérsékletnek egy, a megadott névleges hőmérséklethez viszonyított definiált különbsége elérésekor a rákövetkező ciklusban a Z, időpontban egy rövidebb időtartamú t_ann hűtőközeg-impulzust vezetünk be, azután ezt a t_ann hűtőközeg-impulzust minden rákövetkező ciklusban bevezetjük a megadott névleges hőmérséklet előszöri túllépéséig, és ezáltal az átlagos szerszámhőmérséklet csillapított közelítését biztosítjuk a választott névleges hőmérséklethez.

Egy, az indulási fázisban különleges esetként jelentkező eljárási változat lényege az, hogy egy olyan névleges hőmérséklet megadása esetén, amely a mért tényleges hőmérséklet alatt van, minden rákövetkező Zj és Z₂ időpontban annyi ideig végzünk állandó hűtést, amíg a mért tényleges hőmérséklet a megadott névleges hőmérsékletet először lefelé át nem lépi, ahol a névleges hőmérséklet lefelé történő átlépése után az indulási fázist egy t_ann hűtőközeg-impulzus bevezetésével folytatjuk az első lefelé történő átlépést követő ciklus Ζ_γ időpontjában, és a névleges hőmérséklet egy újbóli átlépésével befejezzük az indulási fázist.

Az állandósult üzemi fázisban a találmány szerinti eljárás a maga adaptív vagy „önbeállító” szabályozásá3

HU 221 890 Β1 val egyrészt egy kiszámított hűtőközeg-impulzus állandóan aktualizált megadásában testesül meg, másrészt pedig egy, az aktuális névleges érték-tényleges érték összehasonlítástól függő temperáló fázisban.

Az állandósult üzemi fázis során a mindenkori ciklus Z₂ időpontja után egy csatlakoztatott számítógéppel kiszámítjuk a hűtőközeg-impulzusok összidőtartamának számtani közepét egy meghatározott számú, közvetlenül megelőző ciklusból, ezt felértékeljük egy KI tényezővel, amely kompenzálja a szerszám hőmérsékleti állapotára ható, gyakorlatilag elkerülhetetlenül fellépő zavaró tényezőket, és az így kapott értéket felhasználjuk, mint a rákövetkező ciklus Z, időpontjában bevezetendő kiszámított t_E hűtőközeg-impulzus időtartamát.

Ezen t_E hűtőközeg-impulzus bevezetése után a folyamatosan végrehajtott névleges érték-tényleges érték összehasonlítás eredményének függvényében a névleges hőmérséklet mindenkori túllépésének időtartamára további hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusokat vezetünk be legkésőbb az aktuális ciklus Z₂ időpontjáig, amelyeknek a ciklusonkénti összidőtartama a kiszámított t_max maximális összidőtartam által van behatárolva.

Ezen t_E hűtőközeg-impulzus időtartamát a következő számítási képlet szerint határozzuk meg:

Klö) 'Σ (t_Ej+t_Vi) (I) n _i=i ahol n az egymásra következő ciklusok megadott száma, amelyeknek összesített hűtési időtartamát a megadott névleges szerszámhőmérséklet előszöri túllépése után kell a t_E-érték kiszámításába bevonni, t_Ei az n ciklus i-edik ciklusára kiszámított hűtőközegimpulzus, ^lVi az n ciklus i-edik ciklusában bevezetett hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok összege, j a ciklussorszám az állandósult üzemi fázis kezdete után,

KI (j) egy j-től függő gép- és eljárásfüggő érték, amely az átlagos hűtési idő átértékelésére szolgál az utolsó n ciklus alapján, és a következő feltételeknek tesz eleget: KI (j)=ao+a! ·j j < n-értékekre

KI (j)=a₂ j>n értékekre

KI (j)< 1, KI (j + l) > KI (j) minden j-re a», ^ai, ³2^>θ» azaz KI (j) eleget tesz egy lineáris egyenletnek j < nre, aj-gyel mint meredekséggel, a₀-val mint konstans taggal és aj < n+1 tartományban szigorúan monoton növekvő menettel, emellett j>n-re KI (j) konstans a₂, amelyre érvényes, hogy a₂>a₀+a!*j j < n értékekre és biztosított az, hogy a hűtőközeg-impulzusok összege az n-edik ciklusig gyengébben súlyozottan van a t_Eérték kiszámításában figyelembe véve, mint az n-edik ciklus elérése után, és az állandósult üzemi fázis első ciklusától a következő kezdeti feltételek érvényesek a számításhoz:

(1) tEi ^{= t}ann (2) (I) számítása j<n-re történik, ahol n j-vel van helyettesítve.

A hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok ciklusonkénti maximálisan lehetséges időtartama egy maximális összidőtartam által van időben korlátozva. Ez a t_max maximális összidőtartam korrelál a kiszámított t_E hűtőközeg-impulzus időtartamával és a következő számítási képlet szerint van meghatározva:

¹πκιχ ⁼ Κ2·ί_Ε, amelyre érvényes, hogy:

K2 egy konstans, amely kielégíti az alábbi feltételt: (l-Kl(j))<K2<3, K2=konstans minden j-re és

Kl(j) ⁿ

Ie⁼ S(t_Ei+t_Vi) (I) n _i=i

Ez a megelőző n számú ciklus temperálási eseményeivel, vagyis a különböző hűtőközeg-impulzusok bevezetésével állandó korrelációban álló t_max maximális hűtési összidőtartam, mint a hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok időtartamának időbeli korlátja, az aktuális ciklus vonatkozásában megakadályozza azokat az impulzushosszakat, amelyek a rákövetkező ciklusokban a névleges hőmérséklet lefelé történő átlépéséhez vezethetnének.

Ilyen jellegű impulzushosszak lehetségesek többek között a hőmérséklet-érzékelők esetleg nem optimális helyzete miatt, amely a hőmérsékleti viszonyok mérési helyen való mérésének a tehetetlenségét, és ezzel az erre adott reakció tehetetlenségét okozza.

A t^ összidőtartam által képzett időkorlát először a T_sol] névleges hőmérséklet előszöri túllépése utáni második ciklusban lesz hatásos, minthogy először csak ehhez a ciklushoz áll rendelkezésre egy kiszámított temperáló t_E hűtőközeg-impulzus. Szélsőséges esetben a névleges hőmérséklet túllépését követő első ciklus hűtési időtartama azonos lehet a Z_rtől Z₂-ig terjedő időközzel.

A hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok kiszámított impulzushosszával korreláló t_max maximális összidőtartam egyidejűleg egy hűtőkör-specifikus komponenst hoz be a hűtésbe, mivel az ismertetett számítás alapján figyelembevételre kerül a hűtőkör lefutása, a hőmérséklet-érzékelők helyzete, a közeghőmérséklet és -térfogat, és egyebek is. Az eljárás lehetővé teszi, hogy akkor, amikor a szerszámhőmérséklet egy meghatározandó számú egymásra következő ciklus Z₂ időpontjában magasabb, mint a megadott T_soll névleges hőmérséklet, azaz amikor a rendelkezésre álló Zj és Z₂ közötti időköz nem elég, hogy a szerszámhőmérsékletet a mérési helyen a megadott névleges hőmérsékletre lehűtsük, a vezérlőberendezés a „névleges hőmérséklet túl alacsony” jelzést adja le a megfelelő hűtőkörnek. Hasonlóképpen, egy „névleges hőmérséklet túl magas” jelzés kerül kibocsátásra, ha az indulási fázis egy meghatározandó számú ciklus után nem fejeződik be, azaz ilyen számú ciklus után még nem következett be a választott névleges hőmérséklet túllépése.

A gépi folyamatvezérlés azon jeleit tekintve, amelyek a Z, és Z₂ időpontok megadásához vannak kibocsátva, például a következő lehetőségek adódnak:

Zj időpontként az utánnyomás! idő kezdetét és Z₂ként a szerszámnyitás végét, vagy Z₄ időpontként a be4

HU 221 890 Β1 fröccsöntés kezdetét és Z₂-ként a szerszámnyitás végét választjuk, vagy Zj és Z₂ időpontokat a gépi folyamatvezérlés azonos jelével határozzuk, ahol ebben az esetben a Z₂ időpont jele a következő ciklus Zj időpontjának jelével azonos.

A találmány szerinti eljárás egy további megvalósítási módja szerint a lehetséges szabályozási tartományon kívül megadott névleges hőmérsékleteket a következő módon korrigáljuk. Egy meghatározott számú n_Fehl gépi ciklus után, amelyekben az érintett tényleges szerszámhőmérséklet állandóan a megadott T_so)| névleges hőmérséklet felett, illetve alatt marad, egy hibajelzést adunk ki, amelynek következtében egy T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség vizsgálata révén a gépi ciklus egy Z_D definiált időpontjában n_D egymásra következő ciklusnál egy, a megadott T_soll névleges hőmérséklet felé közelítő értékű határhőmérsékletet határozzuk meg, ahol a határhőmérséklet akkor tekinthető eléggé pontosan kiszámítottnak, ha Z_D időpontban n_D egymásra következő ciklusnál a TDiff átlagos hőmérséklet-különbség nem nagyobb, mint egy T_K hőmérsékleti érték.

Abban az esetben, ha a kiszámított határhőmérséklet a megadott névleges hőmérséklet alatt van, a határhőmérsékletet egy T_v korrekciós hőmérsékleti értékkel lefelé korrigáljuk és új névleges hőmérsékletként a Tsoll kon- hőmérsékleti értéket használjuk fel, és az eljáráshoz kötött t_ann szabályozási paramétert egy 0,2-0,8 tartományba eső tényezővel hozzáigazítjuk.

Amennyiben a kiszámított határhőmérséklet a megadott T^,, névleges hőmérséklet felett van, akkor a ciklusban meghosszabbítjuk a hűtési időtartamot, aminek során a fföccsöntőgép-folyamatvezérlésből származó, a temperálás befejeződéséhez kapcsolódó Z₂ időponthoz hozzárendelt jelet figyelmen kívül hagyjuk és a következő ciklus Zj időpontjához hozzárendelt jellel azonosnak vesszük.

Amennyiben a hűtési időtartam ezen meghosszabbítása nem elégséges, akkor a kiszámított határhőmérsékletet T_o korrekciós hőmérsékleti értékkel felfelé korrigáljuk, és névleges hőmérsékletként a T_sol)__kon. hőmérsékleti értéket használjuk fel.

Z_D definiált időpontként a gépi ciklusban bármely tetszőleges időpont kiválasztható, azonban előnyben részesítjük itt azokat a gépi folyamatvezérlésből származójeleknek megfeleltetett időpontokat, amelyek már léteznek, például a befröccsöntés kezdete, az utánnyomást idő kezdete vagy vége és a szerszámnyitás vége. Stabil folyamatlefutásnál és azonosan megmaradó temperálásnál (a határok elérése miatt vagy folyamatosan hűtünk, vagy sem) a ciklus alatti hőmérséklet-lefutás megtalált határhőmérséklet esetén több cikluson keresztül közel azonos, úgy hogy a különbség kiszámításának időpontja jelentőség nélküli, és ezért műszaki szempontból egy olyan időpontot választunk, amely az eljárás szempontjából jelentős. A ciklusok hibajelzésig meghatározandó n_Fehl számának a 10-től 30-ig terjedő tartományban kell lennie, a folyamatparaméterek ingadozási szélességétől függően. Egy szokásosan nagyon stabil folyamatnál egy kisebb n_Feh) ciklusszám is meghatározható. Az n_D ciklusszámnak az átlagos hőmérséklet-különbség meghatározásához a 2-től 30-ig terjedő tartományba kell esnie, ahol kisebb számú ciklus esetén a véletlen értékek nagyobb befolyásával kell számolni. Nagyobb számú ciklus esetén az eljárás által kiváltott reakcióig terjedő időkomponensek bírnak jelentőséggel. A T_K hőmérsékleti érték egy abszolút korlátot jelent az átlagos hőmérséklet-különbség számára, amelynek a lefelé történő átlépése esetén a határhőmérséklet elérését lehet feltételezni. A T_K hőmérsékleti érték ésszerű értéke a nagyobb mint nulla és a kisebb mint 1 K közé eső tartományban van. A Ty korrekciós hőmérsékleti értéknek a 0,5-től 2 K-ig terjedő tartományban kell lennie, míg a T_o korrekciós hőmérsékleti értéknek az 1-től 5 K-ig terjedő tartományban.

Az eljárás ezen további megvalósítási módja révén növelhetjük annak megbízhatóságát. Olyan megadott névleges hőmérsékleteknél, amelyek a szabályozási tartományon kívül esnek, ezek a hőmérsékletek a kezelőszemélyzet beavatkozása nélkül, automatikusan korrigálásra kerülnek. A szabályozási határok úgynevezett magától végbemenő megtalálása lehetővé teszi, hogy a fröccsöntési selej thány adót tovább csökkentsük. A névleges hőmérsékletek hibás beadásával elkövetett manuális hibák is korrigálhatok ezáltal.

További előnyt jelenthet az is, hogy a kezelő számára lehetővé válik bizonyos alkalmazási esetekben azon határhőmérsékletek meghatározása, amelyeken belül az eljárás alkalmazható.

A szabályozási határok magától végbemenő megtalálásának menete a következő:

A temperálórendszer számára egy adott hűtőkör vonatkozásában egy olyan névleges szerszámhőmérsékletet adunk meg, amely az adott körülmények alapján, mint például a temperálóközeg-hőmérséklet, a temperálóközeg-térfogatáram vagy az ömledék-hőmérséklet, nem érhető el. Ha egy meghatározott n_Fehl számú gépi ciklus után, amelyekben az adott tényleges szerszámhőmérséklet állandóan a megadott T_son névleges hőmérséklet felett, illetve alatt marad, a temperálórendszer egy hozzákapcsolt kijelzőegységen keresztül megfelelő hibajelzést bocsát ki. Ezután a szabályozórendszer keresni kezdi a határhőmérsékletet a megadott névleges hőmérséklet felé közelítve. Ennek során méljük a tényleges szerszámhőmérsékletet a fröccsöntési ciklus egy Z_D definiált időpontjában és kiszámítjuk a T_Djff átlagos hőmérséklet-különbséget n_D számú egymásra következő ciklusnál. A határhőmérsékletet elég pontosan kiszámítottnak tekinthetjük, ha a T_Djff átlagos hőmérsékletkülönbség a Z_D definiált időpontban n_D számú egymásra következő ciklusnál kisebb, mint egy megadott T_K hőmérsékleti érték. Ha a meghatározott határhőmérséklet a megadott T_sol, névleges hőmérséklet alá esik, akkor ezt a határhőmérsékletet egy T_v korrekciós hőmérsékleti értékkel lefelé korrigáljuk, és új névleges hőmérsékletként a Tsoh-^oh- hőmérsékleti értéket állítjuk be, miközben egyidejűleg lerövidítjük az eljáráshoz kötött t_ann hűtőközeg-impulzust, mint szabályozási paramétert. Ha a határhőmérséklet egy nem elérhető T_sol| névleges hőmérséklet fölé esik, akkor meghosszabbítjuk a lehetséges hűtési időtartamot a ciklusban, a fröccsöntő

HU 221 890 Bl gép folyamatvezérléséből származó, a temperálás befejeződését jelző, Z₂ időponthoz kapcsolódó jelet figyelmen kívül hagyjuk, és helyébe a következő ciklus Zj időpontjának jelét állítjuk be. Ha a hűtési időtartam ezen meghosszabbítása sem elegendő, hogy a megadott T_soll névleges hőmérsékletet elérjük, akkor a következőkben beállítódó határhőmérsékletet egy T_o korrekciós hőmérsékleti értékkel felfelé korrigáljuk, és névleges hőmérsékletként a T_{soll korr} hőmérsékleti értéket állítjuk be.

Mindkét határesetben az eljárás képes arra, hogy újonnan megadott T_soll__korr névleges hőmérsékletet betartsa és a fellépő zavaró tényezőket a fröccsöntési folyamatban kiszabályozza.

A találmány szerinti temperálóeljárás révén jelentősen növekszik a folyamat stabilitása a fröccsöntésnél. A selejthányad a hagyományos temperáló módszerekkel szemben akár 35%-ig teijedő mértékben is csökkenthető. Az 5-15%-os mértékű ciklusidő-csökkenés jelentékeny termelékenységnövekedéshez vezet. Temperálókészülékek csak akkor szükségesek, amikor kifejezetten magas hűtőközeg-hőmérsékletek szükségesek. Ennek következtében a fröccsöntési folyamat fajlagos energiafelhasználása kb. 10-20%-kal csökkenthető.

Az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés egy fröccsöntő gép felfogólemezeire felerősített, a formázandó forró ömledéket befogadó formaüreggel rendelkező, ugyanakkor hűtőcsatomákkal és egyéb hűtőfelületekkel ellátott fröccsöntő szerszámot tartalmaz, amely egy vagy több temperálást végző hűtőkörrel rendelkezik, amelyekben a hűtőközeg átfolyási mennyisége szabályozható, és amelyek hatástartományában a fröccsöntő szerszámban hűtőkörönként egy-egy hőmérséklet-érzékelő van elrendezve.

Erre a berendezésre a találmány értelmében az jellemző, hogy a hőmérséklet-érzékelő egy, az adott hűtőkör vonatkozásában mind a befröccsöntött ömledék, mind pedig a hűtés részéről azonos mértékű hőhatásnak kitett helyen van elhelyezve, amely érzékelőhely a formaüregkontúr és hűtőcsatomák, illetve a hűtőfelületek közötti mértani középpont tartományában, valamint az adott hűtőkör hűtővízbemenete és hűtővízkimenete közötti távolság közepének tartományában, a formaüregkontúrtól kellően nagy távolságban van kialakítva, emellett a berendezéshez egy vezérlőberendezés tartozik, amely áll egy, a termikus jeleket a választott érzékelőknek és átviteli eszközöknek megfelelően átalakító illesztőegységből, egy utánkapcsolt, a termikus jeleket villamos jelekké átalakító analóg-digitális átalakítóból, egy, a temperálóközeg szükséges átfolyási időtartamát a mindenkori hűtőkörben a korábbi ciklusok temperálási eseményeinek és a pillanatnyilag mért hőmérsékletnek a függvényében kiszámító és a temperálóközeg-átfolyás elején és végén a mindenkori hűtőkör mágnesszelep által képzett állítótagjára kapcsolási jeleket kiadó központi adatfeldolgozó egységből, egy, a fröccsöntő gép folyamatvezérléséből jeleket bevezető jeladóból, egy, a kezelő irányítására és tájékoztatására szolgáló kijelzőegységből és egy interfészből a temperálási események dokumentálásához, ahol a vezérlőberendezés be van kötve a fröccsöntési folyamatba, hőmérsékletmérésbe és a temperálóközeg-áramlás szabályozásába.

A találmányt a következőkben egy, a csatolt rajzon bemutatott kiviteli példa alapján ismertetjük részletesebben.

A rajzon az 1. ábra egy fröccsöntő szerszám temperálásának működési blokkvázlata, míg a 2. ábra a találmány szerinti eljárás egyszerűsített folyamatábrája.

Az 1. ábra szerinti működési blokkvázlaton egy 1 fröccsöntő gép látható, amelynek egy 2 fröccsöntő szerszáma van. A 2 fröccsöntő szerszám temperálása

K.[.. .K,,, hűtőkörökben áramló hűtővízzel történik, ahol a hűtővíz átfolyása minden hűtőkör számára MC mágnesszelep-vezérlésről vezérelt Μρ,.Μπ, mágnesszelepekkel megszakítható vagy szabaddá tehető.

A szerszámtemperáláshoz alkalmazott 3 vezérlőberendezés egy 4 illesztőegységből, egy 5 analóg-digitális átalakítóból, egy 6 központi adatfeldolgozó egységből (CPU, központi processzorból), egy 7 adatbeviteli egységből (például billentyűzetből), egy 8 kijelzőegységből (például display-ből) és különböző interfészekből, mint alegységekből áll. Az egyes egységek funkcionális bekötése ebbe a 3 vezérlőberendezésbe és ezzel a fröccsöntési folyamat, a hőmérsékletmérés és a temperálóközeg-áramlásszabályozás rendszerébe a következőképpen van megvalósítva:

A 2 fröccsöntő szerszám minden egyes Kj (i=l,...,m) hűtőkörénél egy, a befröccsöntött ömledék és a hűtés által egyenlő hőhatásnak kitett mérési helyen, lehetőleg a formaüregkontúr és a hűtőcsatoma, illetve hűtőfelület közötti mértani középpont tartományában, valamint a hűtőközeg-bemenet és -kimenet közötti távolság közepének tartományában, egy Thj (i=l,...,m) hőmérséklet-érzékelő van a szerszámba beépítve, amely flexibilis módon van a 3 vezérlőberendezés 4 illesztőegységével összekötve. A 4 illesztőegység révén a beérkező termikus jelek a választott érzékelőknek és átviteli eszközöknek megfelelően a csatlakoztatott 5 analógdigitális átalakító számára értékelhető módon vannak átalakítva. Ez a vett termikus jeleket villamos jelekként átviszi a 6 központi adatfeldolgozó egységre, ahol azok, amint azt a 2. ábrára való hivatkozással az alábbiakban ismertetjük, feldolgozásra kerülnek. Ennek során egy, a 6 központi adatfeldolgozó egységre telepített szoftver meghatározza egy meghatározott számú korábbi ciklus hőmérséklet-alakulásából és a pillanatnyilag mért hőmérsékletből kiindulva azokat az időtartamokat, amelyekre a temperálóközeg átfolyása a mindenkori K, hűtőkörben szabaddá van téve. A 6 központi adatfeldolgozó egység a temperálóközeg átfolyásának kezdetét és végét kapcsolójeleknek a mindenkori Kj hűtőkör M, mágnesszelepére való kiadásával határozza meg. A mérési értékek, számítási eredmények és hűtőkörök hozzárendelhetősége biztosított. A 6 központi adatfeldolgozó egységhez ugyancsak csatlakoztatva van egy 7 adatbeviteli egység a beállítási értékek bevitelére és egy 8 kijelzőegység a kezelő irányítására és tájékoztatására. Az 1 fröccsöntő gép 9 folyamatvezérléséből egy 10 jeladón keresztül a

HU 221 890 Bl központi adatfeldolgozó egységbe bevezetett, Z, és Z₂ időpontokhoz hozzárendelt jelek biztosítják a fröccsöntési folyamathoz az időbeli vonatkozásokat.

A 2. ábrán látható folyamatábra a műveleti lépések egymásutánját tekintve minden egyes szabályozandó hűtőkörre érvényes és ciklikus sorrendben fut le minden egyes hűtőkörnél. A névleges hőmérsékletnek a vezérlőberendezés billentyűzetén keresztüli beadásával indítjuk a szerszámtemperálást. Az indulási fázis az első gépi ciklussal indul a start után. A fröccsöntő gép folyamatvezérlésének „Zj időpont” jele váltja ki a t_init kezdeti hűtőközeg-impulzus bevezetését.

A következőkben a tényleges és az előre megadott névleges hőmérsékletek állandó összehasonlítását végezzük mindaddig, amíg egy, a T_soll névleges hőmérséklethez képest definiált különbséget el nem érünk. Az ezt az eseményt követő gépi ciklusokban a „Z[ időpont” jel vétele után egy t_ann hosszúságú hűtőközegimpulzust vezetünk be. Ezt a bevezetést ebben az időpontban megismételjük a fröccsöntési folyamat minden rákövetkező ciklusában állandó névleges-tényleges hőmérséklet-összehasonlítás mellett és ugyancsak elvégezzük abban a ciklusban is, amelyben a megadott T_son névleges hőmérsékletet először lépjük túl. A névleges hőmérséklet túllépésével az indulási fázis befejeződik. Az állandósult üzemi fázis első ciklusában a t^ hosszúságú hűtőközeg-impulzust a „Zj időpont” gépi jel vétele után a t_E kiszámított hűtőközeg-impulzus kezdőértékeként utolsó alkalommal vezetjük be, és mint lehetséges hőmérsékletfüggő temperálási időtartamot az állandósult üzemi fázis első ciklusában a és Z₂ közötti teljes időtartamot adjuk meg. Ha a t_E kiszámított hűtőközeg-impulzus bevezetése után a névleges-tényleges hőmérséklet-összehasonlításból a megadott T_so)1 névleges hőmérséklet egy tartós, illetve újbóli túllépése adódik, akkor a névleges hőmérséklet átlépésének időtartamára, legfeljebb azonban egy 1^^ összidőtartamra, egy vagy több hőmérsékletfüggő temperáló hűtőközeg-impulzust vezetünk be. Legkésőbb a „Z₂ időpont” gépi jellel zárjuk az adott hűtőkörhöz tartozó mágnesszelepet, és megkezdjük a t_E hűtőközeg-impulzus, valamint a rákövetkező ciklus lehetséges hőmérsékletfüggő temperáló hűtőközeg-impulzusaihoz a t^,, összidőtartam időbeli felső határának kiszámítását. A t_E kiszámított hűtőközeg-impulzus bevezetésével, azaz a rákövetkező ciklus Z, időpontjában egy t_E időtartamra történő mágnesszelep-nyitással a temperálás folytatódik.

1. példa

Egy Billión 650 típusú fröccsöntő gépen autóalkatrészt készítettünk ABS-ből, Novodur PMT-S-ből. A technológiai paraméterek a következők voltak: egy adag tömege (2 fröccsöntött darab+beömlőcsonk): 0,920 kg szerszámtömeg: 3200 kg fröccsnyomás: 500 bar beír öccsöntési idő: 3,2s záróerő: 6000 kN utánnyomás: 400 bar utánnyomás! idő: 7 s

A fröccsöntő szerszám négy hűtőkörrel volt ellátva, amelyek hőmérséklet-érzékelőkön keresztül voltak a vezérlőberendezéssel összekapcsolva. T_sot| névleges szerszámhőmérsékletként a Kj és K₂ hűtőköröknél (füvókaoldal) 50 °C, míg a K₃ és K₄ hűtőköröknél (menesztett oldal) 45 °C lett megadva. Az érintett hűtőkörök tartományában a szerszámhőmérsékleteket a hűtőcsatorna és a formaüregkontúr közötti mértani középpontban, valamint a mindenkori hűtőkör hűtővízbemenete és hűtővízkimenete közötti távolság közepénél mértük.

A Kj hűtőkör példáján a hőmérséklet-érzékelőt felvevő furat elhelyezésének módját ismertetjük. A hűtővízbemenet és a hűtővízkimenet közötti távolság közepénél a furatot két, egymással és a szerszámkontúrral párhuzamosan fűtő hűtőcsatoma között, a két hűtőcsatoma közötti mértani középpontban és a szerszámkontúrra merőlegesen alakítottuk ki. A furat féltávolságban ért véget a hűtőcsatoma és a szerszámkontúr között, a szerszámkontúr előtt. A Kq hűtőkörre érvényes konkrét méretek a következők voltak:

- a két hűtőcsatoma közötti középtávolság: 40 mm

- a hűtőcsatoma közepe és a kontúr közötti távolság: 40 mm

- a furatfenék és a kontúr közötti távolság: 20 mm

A hőmérsékletméréshez szükséges furatokat a K₂, K₃ és K₄ hűtőkörök számára a K, hűtőkörrel analóg módon alakítottuk ki.

A méréseket a teljes ciklusidőn keresztül folyamatosan végeztük. A mért értékekre való reakcióként korlátozott időtartamú hűtőközeg-impulzusokat vezettünk be a megfelelő hűtőkörbe.

Az indulási fázis első ciklusában, Zj időpontban („utánnyomás kezdete”) kezdődően, egy rögzített időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be, amivel az érintett hűtőkör első teljes átöblítését értük el. A t_init kezdeti hűtőközeg-impulzus időtartamát mindenkor empirikusan, a rendelkezésre álló tapasztalati értékekből állapítjuk meg, amihez ennél a példánál az 5 s kielégítőnek volt tekinthető.

A rákövetkező ciklusban a mért átlagos szerszámhőmérsékletnek a megadott T_son névleges hőmérséklethez képesti, 3 K mértékű definiált különbsége elérésénél a mindenkori hűtőkörökben Z[ időpontban („utánnyomás kezdete”) egy rögzített időtartamú t_ann hűtőközeg-impulzust vezettünk be 0,3 s időtartamon keresztül. Ezt a 0,3 s-os hűtőközeg-impulzust minden rákövetkező ciklusban a megadott névleges hőmérséklet előszűri túllépéséig bevezettük. A névleges hőmérséklet elérésével, illetve túllépésével az indulási fázist befejezettnek tekintettük és következett az állandósult üzemi fázis. Ez utóbbiban a Z, időpontban egy t_E hűtőközeg-impulzust vezettünk be, amelyet mint középértéket számítottunk ki az előző három ciklus összesített hűtési időtartamából és egy KI tényezővel felértékeltünk, az alábbi képlet szerint:

n i₌i

HU 221 890 Β1 n=3 esetére, ahol KI (j)-re érvényes, hogy:

KI Oao+aj-j, ha j<3 KI (j)=a₂, ha j>3

Kl(j)<l, ha j>0

A hőátviteli folyamatoknak az állandósult üzemi fá- 5 zis kezdetekor jelentkező termikus tehetetlenségét és a hőmérséklet-szabályozás ebből gyakran következő „átlendülési folyamatait” figyelembe véve az aj és a₂ állandók számára a következő értékeket választottuk:

ao=0,3; aj=0,l; a₂=0,75;

KI (j)-re monoton növekvő menet adódott j függvényében, ami biztosította, hogy csak a t_E hűtőközegimpulzus kiszámításához szükséges n ciklusszámnak az állandósult üzemi fázison belüli elérése után történjen a temperálási időtartam átlagának a felértékelése az általánosan érvényes mértékben.

A megelőző ciklusok számának és a mindenkori ciklusban bevezetésre kerülő kiszámított és hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok összegének figyelembevételével kiszámítottuk a t_E hűtőközeg-impulzus időtartamát.

Minden újabb ciklus számára a t_E hűtőközeg-impulzus értékét számítógéppel újra kiszámítottuk és kiváltottuk az így meghatározott időtartamú hűtőközeg-impulzust.

Ezek közül a számítási eredmények közül példaként a t_E-értékeket adjuk meg, a Kj és Kt hűtőkörök 21., 30., 50. és 70. ciklusához.

A folyamatosan végzett névleges érték-tényleges érték összehasonlítás eredményének függvényében a 10 megadott névleges hőmérséklet túllépése esetén a Z₂ „szerszámnyitás vége” időpontig egy vagy több hőmérsékletfüggő, ciklusonkénti maximális időtartamú hűtőközeg-impulzust vezetünk be, amelynek időtartamát a t,_nax=K2*t_E képlet alapján számítjuk ki. A jelen eset15 ben K2=l,5, így az alábbi táblázatban megadott értékek adódnak a 21., 30., 50. és 70. ciklusra:

A temperálási impulzus-időtartam (másodpercekben) és a mért szerszámhőmérséklet ( °C-ban) a Ki hűtőkör számára (névleges hőmérséklet 50 °C) és a K₄ hű20 tőkör számára (névleges hőmérséklet 45 °C):

Ciklus	Zj időpontbeli hőmérséklet	Kiszámított tE impulzus-időtartam	Hőmérsékletfüggő tv impulzus-időtartam	Z2 időpontbeli hőmérséklet
	Hűtőkör
	KI	K4	KI	K4	KI	K4	KI	K4
21	49,7	45,1	6,0	3,6	1,5	1,4	49,8	44,8
30	50,0	45,3	5,1	4,0	2,5	2,0	49,9	45,0
50	49,8	45,2	5,2	3,3	1,7	1,8	50,0	45,0
70	50,0	45,1	5,4	4,6	1,9	1,5	50,1	44,8

Minden hűtőkört az üzem zárt hűtővízhálózatából származó ipari vízzel tápláltunk, amely az előremenő ágban 14 °C hőmérsékletű volt. Temperálókészülék alkalmazása nem volt szükséges.

A találmány szerinti eljárással a bevezetőben megnevezett fröccsöntött darabokat tartós üzemben, megfelelő minőségben, 43 s ciklusidő alatt állítottuk elő. A megállapított selejthányad 2,6%-ot tett ki és a fajlagos energiafelhasználás 0,59 kWh/kg volt.

A K hűtőkörre vonatkozóan a következőkben a szabályozási határok önmegtalálását mutatjuk be egy túl magasra megadott névleges hőmérséklet példáján keresztül. A K hűtőkör számára (menesztett oldal) a kezelő részéről egy 80 °C-os névleges hőmérséklet lett megadva.

Az indulási fázis első ciklusában a temperálórendszert a szokásos eljárás szerint működtettük, azaz időpontban („utánnyomás kezdete”) kezdődően, egy meghatározott időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be, amivel a hűtőkörök első teljes átöblítését értük el. A következőkben a K,, K₂, K₃ és K hűtőköröket a szokásos eljárás szerint vezéreltük, azaz egy T_soll-3 K hőmérsékleti értékig nem végeztünk hűtést. Hat-nyolc ciklus után a hőmérséklet a K_b K₂, és K₃ hűtőkörökben túllépte az indulási határt, és két további ciklus után a T_soll névleges hőmérsékletet is, ezzel ezen szerszámtartományok számára az indulási fázis befejeződött és megkezdődött az állandósult üzemi fázis. A K₄ hűtőkör ekkor a túl magasra megadott névleges hőmérséklet következtében hűtés nélkül maradt. Egy meghatározott n_Fehl=20 ciklusszám alatt megkíséreltük, hogy a hűtés további visszafogásával elérjük a K hűtőkör számára megadott T_soll névleges hőmérsékletet. Minthogy a hőbevezetés a mérési helyhez nem volt elégséges ahhoz, hogy elérjük az előre megadott 80 °C-os névleges hőmérsékletet, így 20 ciklus után a berendezés kijelzőegységén keresztül megfelelő hibajelzést adtunk ki.

A rákövetkező ciklusban a rendszer elkezdte a T_max határhőmérsékletet a megadott T_so]1 névleges hőmérséklet irányában keresni. Ehhez a Z_D „szerszámnyitás vége” időpontban (Z_D=Z₂) mértük a tényleges szerszámhőmérsékletet és meghatároztuk öt egymásra következő ciklus (n_D) átlagos hőmérséklet-különbségét. A T_max határhőmérsékletet akkor tekinthetjük kielégítően pontosnak, ha a T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség a Z_D „szerszámnyitás vége” időpontban, öt egymást követő ciklusnál (n_D) kisebb, mint egy előre megadott, 0,5 K értékű T_K hőmérsékleti érték.

Az indítás kezdete után 27 ciklussal az átlagos hőmérséklet-különbség 0,45 K, míg a tényleges szerszám8

HU 221 890 Β1 hőmérséklet a Z_D „a szerszámnyitás vége” időpontban 72 °C volt.

Ezt a határhőmérsékletet egy Ty=l K korrekciós hőmérsékleti értékkel 72° C-ről 71 °C-ra korrigáltuk és új névleges hőmérsékletként a T_soll__korr hőmérsékleti értéket vittük be a temperálórendszerbe, és erről a kezelő tájékoztatást kapott. Egyidejűleg a kezdeti impulzusidőtartamot hozzáigazítottuk t_ann értékhez és az állandósult üzemi fázis első hűtőközeg-impulzusaként váltottuk ki 0,1 másodperc időtartamra (hozzáigazítás 0,3-ról 0,1 s-ra).

2. példa

Egy Klöckner Ferromatic FM 85 típusú fröccsöntő gépen 30%-os üvegszál-erősítéssel ellátott reléházakat állítottunk elő. A technológiai paraméterek a következők voltak:

- az adag tömege (2 fröccsöntött darab+beömlőcsonk)	: 0,130 kg
- szerszámtömeg	: 270 kg
- fröccsnyomás	: 1200 bar
- befröccsöntési idő	: 0,7 s
- záróerő	: 850 kN
- utánnyomás (lépcsőzetes)	: 1000 bar
- utánnyomás! idő:	: 6s

Az eljárási folyamat analóg az 1. példabelivel, ahhoz képest azonban az alábbi különbségek jelentkeztek:

A víz mint hűtőközeg nagy hőszükséglete (közeghőmérséklet 75 °C) következtében egy kétkörös temperálókészülék beépítése volt szükséges, hogy a megkövetelt szerszámhőmérsékletet fenntartsuk. A temperálókészülék két köre számára a T_sol] névleges hőmérséklet a füvókaoldalon 95 °C-ban, a menesztett oldalon pedig 90 °C-ban lett megadva. A kellően nagy hővezetés eléréséhez a Z_t időpontot a 0,7 s befröccsöntési idő figyelembevételével a „befröccsöntés kezdete” folyamatpontra helyeztük, míg a Z₂ időpont a „szerszámnyitás vége” időpontnak felelt meg.

A termelés megkezdése előtt a szerszámot először 20 percig felhevítettük a temperálókészülék segítségével. Az ezután bevezetett indulási fázissal a szerszám kezdetben alacsonyabb hőmérsékleti állapota ellenére az állandósult üzemi állapotot éppolyan gyorsan elértük, mint egy konvencionális eljárásnál.

Az indulási fázisban már 6-8 ciklus után elértük a T_soll-3 K hőmérsékleti pontot, amelytől kezdve az egyes ciklusok mindenkori Z, időpontjában 0,3 s hosszúságú t^ temperáló hűtőközeg-impulzusokat vezettünk be, hogy a T_soll névleges hőmérséklet csillapított elérését megvalósítsuk. T_soll elérésével az indulási fázis befejeződött.

Az állandósult üzemi fázis számára azonos n, KI és K2 szabályozási paramétereket alkalmaztunk, mint az

1. példában. A minőségileg megfelelő reléházak előállításához 47 s ciklusidő volt szükséges. A selejthányad 1,75%-ot tett ki és a fajlagos energiafelhasználás 0,65 kWh/kg volt.

3. példa

Egy Engel 7000/1000 típusú fröccsöntő gépen motorházban történő légvezetésre szolgáló idomdarabokat állítottunk elő polipropilén - EPDM-ből, 20% talkummal, az autóipar számára. A technológiai paraméterek a következők voltak:

- egy adag tömege	: 1,700 kg
- szerszámtömeg	: 5500 kg
- fröccsnyomás	: 760 bar
- befröccsöntési idő	: 5,3 s
- záróerő	: 10000 kN
- utánnyomás	: 550 bar
- utánnyomás! idő:	: 7s

A folyamat lefutása analóg volt az 1. példával. A fröccsöntő szerszám a füvókaoldalon két hűtőkörrel volt ellátva, amelyek T_soll névleges hőmérséklete 45 °Cban lett megadva. A menesztett oldalon a szerszám mindkét tolattyúja egy hűtőkörrel van ellátva, amelynek T_soll névleges hőmérséklete 45 °C-ban lett megadva. A szerszám sajtolótartományában két további hűtőkör van elrendezve, amelyek T_son névleges hőmérséklete 55 °C-ban lett megadva. Minden hűtőkörben temperálóközegként 16 °C-os előremenő hőmérsékletű ipari vizet használtunk fel. A viszonylag hosszú befröccsöntési idő miatt és annak biztosítására, hogy az ömledéket a meleg szerszámkontúrra fecskendezzük rá, a Z[ időpontot az „utánnyomás kezdete” folyamatpontra helyeztük át, hűtés tehát csak a lezárult befröccsöntési folyamat után történt. Z₂ időpontként a „szerszámnyitás vége” folyamatpontot választottuk.

Az indulási fázis kezdetén egy 8 s időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be mindegyik temperálókörbe, majd egy 3 K fokkal a T_soll névleges hőmérséklet alatti szerszámhőmérséklet elérésétől kezdve minden egyes ciklusban a Zj időpontban egy 0,5 időtartamú t_ann temperáló hűtőközeg-impulzust vezettünk be. A T_soll névleges hőmérséklet elérésével befejeződött az indulási fázis. Az állandósult üzemi fázis számára az 1. példával azonos n, KI és K2 szabályozási paramétereket alkalmaztunk.

A fröccsöntött darabok megfelelő minőségű előállításához 56 s-ra volt szükség. A selejthányad 3,75%-ot tett ki és a fajlagos energiafelhasználás 0,7 kWh/kg volt.

4. példa

Egy Engel ES 4400/800 típusú fröccsöntő gépen műanyag fröccsöntött darabokat állítottunk elő „Ronfalin GG 70” ABS-ből, autók belső ajtóborításához. A technológiai paraméterek a következők voltak:

- egy adag tömege	: 1310 kg
- szerszámtömeg	: 4700 kg
- fröccsnyomás	: 650 bar
- befröccsöntési idő	: 4,5 s
- záróerő	: 8200 kN

HU 221 890 Bl

Táblázat (folytatás)

- utánnyomás	: 340 bar
- utánnyomás! idő:	: 7s

Az eljárás lefutása analóg volt az 1. példával. A fröccsöntő szerszám a füvókaoldalon két hűtőkörrel volt ellátva, amelyeknek a T_so]) névleges hőmérséklete 60 °C-ban lett megadva. A menesztett oldalon a szerszám mindkét tolattyúja el volt látva egy hűtőkörrel, amelynek T_son névleges hőmérséklete 50 °C-ban lett megadva. Az egyéb szerszámtartományban két hűtőkör volt elrendezve, amelyeknek T_soll névleges hőmérséklete 64 °C-ban lett megadva. Mindegyik hűtőkörben különlegesen előkészített, 32 °C-os előremenő hőmérsékletű ipari vizet használtunk fel temperálóközegként, amelyet géphűtésre és visszatérő ágában speciális hővisszanyerő berendezésen keresztül helyiségfutésre is használnak a fűtési szezonban.

A viszonylag hosszú befröccsöntési idő miatt és annak biztosítására, hogy az ömledéket a meleg szerszámkontúrra fecskendezzük rá, a időpontot az „utánnyomás kezdete” folyamatpontra helyeztük át, hűtés tehát csak a lezárult befröccsöntési folyamat után történt. A fröccsöntött darabhoz szükséges nagy mennyiségű formázómassza és az ezzel bevitt nagy hőmennyiség miatt, valamint a viszonylag magas temperálóközeghőmérsékletre való tekintettel Z₂ időpontként a következő ciklus Z, időpontját választottuk. Szükség esetén ily módon az egy ciklus számára lehetséges hűtési időtartam teljes kihasználása lehetséges.

Az indulási fázis kezdetén egy 10 s időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be minden temperálókörbe, vagyis hűtőkörbe, majd egy 3 K fokkal a Tjou névleges hőmérséklet alatti szerszámhőmérséklet elérésétől kezdve minden egyes ciklusban a Z₄ időpontban egy 1 s időtartamú t^ temperáló hűtőközeg-impulzust vezettünk be. A Tsoll névleges hőmérséklet elérésével az indulási fázis befejeződött. Az állandósult üzemi fázisra ugyanazokat az n, KI és K2 szabályozási paramétereket alkalmaztuk, mint az 1. példában. A fröccsöntött darabok megfelelő minőségű előállításához 60 s-os ciklusidőre volt szükség. A selejthányad 3,6% és a fajlagos energiafelhasználás 0,7 kWh/kg volt.

5. példa

Ennek a példának a kapcsán a szabályozási határok önmegtalálási folyamatát szemléltetjük.

Egy motorszellőztetésre szolgáló autóalkatrészt állítottunk elő poliamid-6,6-ból, 20%-os üvegszál-erősítéssel, az l,6i Opelhez, egy Krauss-Maffei 150-620 B típusú fröccsöntő gépen. A technológiai paraméterek a következők voltak:

- szerszámkivitel	:2-szeres
- egy adag tömege (2 fröccsöntött darab+beömlőcsonk):	:204g
- szerszámtömeg	: 850 kg
- fröccsnyomás	: 920 bar

- ciklusidő	: 30 s
- befröccsöntési idő	: 1,8 s
- záróerő	: 1300 kN
- utánnyomás	: 750 bar
- utánnyomás! idő:	: 5,5 s

A fröccsöntő szerszám négy hűtőkörrel volt felszerelve, amelyek hőmérséklet-érzékelőkön keresztül össze voltak kapcsolva a vezérlőberendezéssel. A temperáló berendezés vezérlőberendezésének központi adatfeldolgozó egységében az ehhez szükséges szoftver telepítve volt.

Tsoii névleges szerszámhőmérsékletként a K! és K₂ hűtőkörök számára (fúvókaoldal) 60 °C, a K₃ hűtőkör számára (menesztett oldal) 50 °C, míg a K4 hűtőkör számára (menesztett oldal) 30 °C lett megadva. Hűtőközegként zárt üzemi körfolyamatból származó, 32 °C-os előremenő hőmérsékletű ipari vizet használtunk.

Az érintett hűtőkörök tartományában a szerszámhőmérsékleteket a hűtőcsatoma és a formaüregkontúr közötti mértani középpontban és a mindenkori hűtőkör hűtővízbemenete és -kimenete közötti távolság megközelítőleg felénél mértük.

Az indulási fázis kezdetén mind a négy temperálókörben (hűtőkörben) egy-egy 5 s időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be. Ezt követően, egy 3 K fokkal a T_soll névleges hőmérséklet alatti szerszámhőmérséklet elérésétől kezdve minden egyes ciklusban Z, időpontban egy 0,3 s időtartamú t^ temperáló hűtőközeg-impulzust vezettünk be. Az állandósult üzemi fázisban bevezetett t_E kiszámított hűtőközeg-impulzus időtartama a K!~K₃ hűtőkörök számára 9-13 s-ot tett ki, míg a K4 hűtőkör számára 25 s-ot.

A K4 hűtőkör példáján a szabályozási határok magától végbemenő megtalálását szemléltetjük egy túl alacsonyan megadott T_soll névleges hőmérséklet esetében.

Az indulási fázis első ciklusában a temperálórendszert a szokásos eljárás szerint működtettük, azaz a időpontban („utánnyomás kezdete”) kezdve, meghatározott időtartamú kezdeti hűtést végeztünk, vagyis egy t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust vezettünk be, amellyel a hűtőkörök első teljes átöblítését értük el. A folyamat további részében a K_b K₂, K₃ és K4 hűtőköröket a szokásos eljárás szerint vezéreltük, aminek során a K,, K₂ és K₃ hűtőkörök által befolyásolt hőmérsékletek gyorsan megközelítették a mindenkori T_soil névleges hőmérsékleteket, a K₄ hűtőkörhöz tartozó szerszámhőmérséklet ellenben már az első ciklus után egy T_soH feletti értéket ért el. Egy meghatározott ciklusszám (n_Fehl=20) alatt megkíséreltük a K₄ hűtőkör tartományában végzett állandó hűtéssel, hogy az erre rendelkezésre álló időben Zj („utánnyomás kezdete”) és Z₂ („szerszámnyitás vége”) időpontok között a megadott T_son névleges hőmérsékletet elérjük. Minthogy a hűtési rendszer nem volt abban a helyzetben, hogy a szükséges hőmennyiséget elvezesse, a berendezés kijelzőegységén keresztül egy hibajelzés került kiadásra. A rákövetkező ciklusban a rendelkezésre álló hűtési időtartamot meghosszabbítottuk, amennyiben a Z₂ („szerszámnyitás vége”) időpon10

HU 221 890 Β1 tót, mint a hűtési időtartam cikluson belüli időbeli behatárolását, figyelmen kívül hagytuk. Temperálási időtartamként ekkor az aktuális ciklus Zj időpontjához hozzárendelt jel és a rákövetkező ciklus Zj időpontjához hozzárendelt jel közötti idő állt rendelkezésre. Minthogy a hűtési időtartam ezen meghosszabbítása sem volt elégséges, hogy a megadott T_sol) névleges hőmérsékletet eléijük, ekkor a megadott névleges hőmérséklet felé közelítve egy T_min határhőmérsékletet határoztunk meg. Ehhez mérni kellett a tényleges szerszámhőmérsékletet a Z_D időpontban („szerszámnyitás vége”) (Z_D=Z₂) és kiszámítani a T_Djff átlagos hőmérséklet-különbséget 8 egymás után következő ciklusban. A T_min határhőmérséklet akkor számít kielégítően pontosnak, ha a T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség a Z_D időpontban („szerszámnyitás vége”) 8 egymásra következő ciklusban kisebb, mint egy meghatározott T_K=0,5 K hőmérsékleti érték. Minthogy az így megállapított T_min határhőmérséklet a megadott T_son névleges hőmérséklet felett van, így ez utóbbit egy T_o=2 K korrekciós hőmérsékleti értékkel felfelé kell korrigálni, és egy új T_son__korr névleges hőmérsékletként felhasználni, és ezt a kezelő tudomására hozni.

ciklussal az indulási fázis kezdete után a T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség 0,48 K-t tett ki és a tényleges szerszámhőmérséklet a Z_D időpontban („szerszámnyitás vége”) 46 °C volt. Ezt a hőmérsékletet a fentebb megnevezett T_o korrekciós hőmérsékleti értékkel 48 °C-ra korrigáltuk, új T_soJ,__korr névleges hőmérsékletként bevezettük a temperálórendszerbe és ezt a kezelő tudomására hoztuk.

1. összehasonlító példa

Az 1. példával analóg módon a fröccsöntött darabokat egy hagyományos temperálási eljárás alkalmazásával a következő temperálási feltételek mellett állítottuk elő:

- hűtési módszer: 2 kétkörös hozzáállított temperálókészülék

- hűtőközeg: víz

- hűtőközeg-hőmérséklet: 2x45 °C, 2 χ 50 °C

A szükséges ciklusidő ebben az esetben 45 s-ot tett ki. Tartós üzemben a selejthányad 3,7%, míg a fajlagos energiafelhasználás 0,72 kWh/kg volt.

2. összehasonlító példa

A 2. példával analóg módon a fröccsöntött darabokat egy hagyományos temperálási eljárás alkalmazásával a következő temperálási feltételek mellett állítottuk elő, ahol a szerszámot két hozzáállított temperálókészülék segítségével temperáltuk:

- hűtési módszer: 2 kétkörös hozzáállító temperálókészülék

- hűtőközeg: olaj

- hűtőközeg-hőmérséklet: 2 χ 95 °C (fúvókaoldalon) χ 90 °C (menesztett oldalon)

A szükséges ciklusidő ebben az esetben 55 s-ot tett ki. Tartós üzemben a selejthányad 2,7%, míg a fajlagos energiafelhasználás 0,72 kWh/kg volt.

3. összehasonlító példa

A 3. példával analóg módon a fröccsöntött darabokat egy hagyományos temperálási eljárás alkalmazásával a következő temperálási feltételek mellett állítottuk elő:

- hűtési módszer: 2 kétkörös temperálókészülék, 2 hűtőkör állandó hűtéssel

- hűtőközeg: víz

- hűtőközeg-hőmérséklet: 2x50 °C, 2 χ 60 °C

2x14°C

A fúvókaoldalon a beömlőcsonk tartományában egy 14 °C-os előremenő hőmérsékletű állandó vízhűtést alkalmaztunk két hűtőkör által. A két külső kontúrtartományt egy kétkörös temperálókészülék révén (temperálóközeg : víz) 50 °C-ra temperáltuk. A menesztett oldalhoz egy kétkörös temperálókészüléket csatlakoztattunk, amely a két tolattyút vízzel 50 °C-ra temperálta. Egy további kétkörös temperálókészülék révén az egyéb sajtolótartományt vízzel 60 °C-ra temperáltuk.

A szükséges ciklusidő ebben az esetben 60 s-ot tett ki. Tartós üzemben a selejthányad 4,7%-ot ért el, míg a fajlagos energiafelhasználás 0,81 kWh/kg volt.

4. összehasonlító példa

A 4. példával analóg módon a fröccsöntött darabokat egy hagyományos temperálási eljárás alkalmazásával a következő temperálási feltételek mellett állítjuk elő:

- hűtési módszer: 4 kétkörös temperálókészülék, 1 hűtőkör állandó hűtéssel

- hűtőközeg: víz

- hűtőközeg-hőmérséklet: 4x55 °C, 2x50 °C,

2x60 °C 1x14 °C

A fúvókaoldalon a beömlőcsonk tartományában állandó hűtést alkalmaztunk az üzemi hálózatból származó ipari vízzel, 14 °C-os előremenő hőmérséklet mellett.

A kétszeres kialakítású szerszám fúvókaoldali kontúrtartományait egy-egy kétkörös temperálókészülékkel temperáltuk. A temperálóközeg visszatérő hőmérséklete 55 °C volt. A menesztett oldalt hasonlóképpen két kétkörös temperálókészülékkel (temperálóközeg: víz) temperáltuk, ahol a közeghőmérséklet a nehezebben hűthető tolattyúk tartományában 50 °C, míg az egyéb szerszámtartományban 60 °C volt.

A szükséges ciklusidő ebben az esetben 64 s-ot tett ki. Tartós üzemben a selejthányad 4,4%, míg a fajlagos energiafelhasználás 0,88 kWh/kg volt.

A találmány szerinti eljárással a hagyományos temperálási módszerekkel szemben jelentősen javított folyamatstabilitást érünk el. A temperálókészülékek megtakarítása mellett, amelyekből a 4. példában négy van, a találmány legfontosabb előnye a ciklusidő lerövidítéséből adódik. A példák alapján ennek mértéke 4,5 és 14% közé esik. Ezáltal jelentős termelékenységnövekedés érhető el. A találmány révén a selejthányadot is számottevően csökkenteni tudtuk. A példákban az elért megtakarítások mértéke 18 és 35% között van. Összességében mindezek által a fajlagos energiafelhasználás

HU 221 890 Bl csökkenése is adódik, amelynek mértéke 10 és 20% közé tehető.

További energiamegtakarítás adódott a 4. példánál annak következtében, hogy a külön előkészített ipari vizet, amely alapvetően géphűtésre és egy hővisszanyerő berendezésen keresztül helyiségfűtésre szolgál, egyidejűleg a szerszámtemperáláshoz is felhasználtuk. Ezáltal lehetővé vált, hogy az ömledék által a szerszámba bevitt hőmennyiséget, amely szokásosan hulladékhőként jelentkezik, a temperálóközegen keresztül nagyrészt bevigyük az üzemi iparivíz-keringésbe és így a fűtési időszak alatt helyiségfűtésre hasznosítsuk.

Claims (19)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás műanyag-feldolgozási formázószerszámok, különösen fröccsöntő szerszámok temperálására, amely eljárás során mérjük a formázandó forró ömledéket befogadó formaüreggel rendelkező, ugyanakkor hűtőcsatomákkal vagy egyéb hűtőfelületekkel ellátott szerszám hőmérsékletét, a mért szerszámhőmérsékletet összehasonlítjuk egy megadott névleges szerszámhőmérséklettel és a tényleges érték-névleges érték összehasonlítás eredményétől függően változtatjuk a temperálóközeg átfolyási mennyiségét a szerszám hűtőköreiben, azzal jellemezve, hogy a temperálási folyamatot két különböző temperálási feltételekkel rendelkező fázisra, egy indulási fázisra és egy állandósult üzemi fázisra választjuk szét, ahol az indulási fázis a megadott névleges szerszámhőmérséklet előszöri elérése vagy túllépése után fejeződik be, és a teljes ciklusidő alatt folyamatosan mérjük a szerszámhőmérsékletet egy, az adott hűtőkör (Kj, K„,) vonatkozásában mind a befröccsöntött ömledék, mind pedig a hűtés részéről azonos mértékű hőhatásnak kitett helyen, amely mérési helyet a formaüregkontúr és a hűtőcsatomák, illetve a hűtőfelületek közötti mértani középpont tartományában, valamint az adott hűtőkör (K_b Kn,) hűtővízbemenete és hűtővízkimenete közötti távolság közepének tartományában, a formaüregkontúrtól kellően nagy távolságban alakítjuk ki, és egy, a fföccsöntőgép-folyamatvezérlés hozzárendelt jele által meghatározott Z, időpontban, a befröccsöntési folyamat időbeli közelségében egy, a korábbi ciklusok temperálási folyamatait figyelembe vevő hűtőközeg-impulzust vezetünk be, és ezzel a befföccsöntött ömledék és hűtőcsatoma közötti legnagyobb hőmérséklet-különbség időszakában biztosítjuk a szükséges hőelvezetést, és egy Z₂ időpontig végbemenő névleges érték-tényleges érték összehasonlítás eredményeként a megadott névleges hőmérséklet túllépésekor további hűtőközeg-impulzusokat vezetünk be, ahol a Z₂ időpontot a gépi folyamatvezérlés egy jelével határozzuk meg, amelyet egy definiált időpontban váltunk ki a ciklus végének időbeli közelségében.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az indulási fázis során az első ciklusban Zj időpontban kezdődően egy meghatározott időtartamú t_init kezdeti hűtőközeg-impulzust alkalmazunk, amivel az adott hűtőkör (K_l5 K„,) első teljes átöblítését érjük el, majd egy, az átlagos szerszámhőmérséklet és a megadott névleges hőmérséklet közötti definiált különbség elérésekor a rákövetkező ciklusban a Zj időpontban egy rövidebb időtartamú t_ann hűtőközeg-impulzust vezetünk be, amely t^,, hűtőközeg-impulzust minden következő ciklusban bevezetjük a megadott névleges hőmérséklet előszöri túllépéséig, és ezzel az átlagos szerszámhőmérséklet csillapított közelítését biztosítjuk a választott névleges hőmérséklethez.

   Elsőbbségi dátum: 1993. március 26.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az indulási fázis során, egy olyan névleges hőmérséklet megadása esetén, amely a megállapított tényleges hőmérséklet alatt van, minden rákövetkező Z, és Z₂ időpontban egy állandó hűtést végzünk mindaddig, amíg a mért tényleges hőmérséklet a megadott névleges hőmérsékletet először lefelé át nem lépi, ahol a névleges hőmérséklet lefelé történő átlépése után az indulási fázist egy t_ann hűtőközeg-impulzus bevezetésével folytatjuk az első lefelé történő átlépést követő ciklus Zj időpontjában, és a névleges hőmérséklet újbóli átlépésével befejezzük az indulási fázist.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az állandósult üzemi fázis során a mindenkori ciklus Z₂ időpontja után számítógéppel kiszámítjuk a hűtőközeg-impulzusok összidőtartamának számtani közepét n számú megelőző ciklusból, ezt egy KI tényezővel felértékeljük és t_E-értékként meghatározzuk a rákövetkező ciklus Zj időpontjában bevezetendő hűtőközeg-impulzus időtartamát, és ezen t_E hűtőközegimpulzus bevezetése után a folyamatosan végrehajtott névleges érték-tényleges érték összehasonlítás eredményének függvényében a névleges hőmérséklet túllépésének időtartamára további hőmérsékletfüggő hűtőközegimpulzusokat vezetünk be az aktuális ciklus Z₂ időpontjáig, amelyeknek ciklusonkénti összidőtartamát a kiszámított t_max maximális összidőtartam által határoljuk be. Elsőbbsége: 1993. március 26.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a t_E hűtőközeg-impulzus időtartamát a következő számítási képlet szerint határozzuk meg:

   Kl(j) ⁿ t_E= E<t_Fl+t_Vl) (i) n _i=1 ahol n az egymásra következő ciklusok megadott száma, amelyeknek összesített hűtési időtartamát a megadott névleges szerszámhőmérséklet előszöri túllépése után kell a t_E-érték kiszámításába bevonni, t_Ei az n ciklus i-edik ciklusára kiszámított hűtőközegimpulzus, t_vi az n ciklus i-edik ciklusában bevezetett hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok összege, j a ciklussorszám az állandósult üzemi fázis kezdete után,

   KI (j) egy j-től függő gép- és eljárásfüggő érték, amely az átlagos hűtési idő átértékelésére szolgál az utolsó n ciklus alapján és a következő feltételeknek tesz eleget:

   HU 221 890 Bl

   KI (j)=a₀+a₁ j j < n értékekre

   KI (j)=a₂ j>n értékekre

   KI (j)< 1, KI (j + 1) > KI (j) minden j-re ao, a,, a₂>0, azaz KI (j) eleget tesz egy lineáris egyenletnek j < nre, aj-gyei mint meredekséggel, a₀-val, mint konstans taggal és aj < n+1 tartományban szigorúan monoton növekvő menettel, emellett j>n-re KI (j) konstans a₂, amelyre érvényes, hogy a₂>a₀+a|*j j < n értékekre és biztosított az, hogy a hűtőközeg-impulzusok összege az n-edik ciklusig gyengébben súlyozottan van a t_E-érték kiszámításában figyelembe véve, mint az n-edik ciklus elérése után, és az állandósult üzemi fázis első ciklusától a következő kezdeti feltételek érvényesek a számításhoz:

   (1) 'eí^—Lnn (2) (I) számítása j<n-re történik, ahol n j-vel van helyettesítve.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
6. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőmérsékletfüggő hűtőközeg-impulzusok maximálisan lehetséges összegét a következő számítási képlet szerint határozzuk meg:

   t_max=K2 -t_E, amelyre érvényes, hogy:

   K2 egy konstans, amely kielégíti az alábbi feltételt:

   (1 - KI 0)) < K2<3, K2=konstans minden j -re és

   Kl(j) t_E- Z(tEi+t_Vi) (I) n _i=i

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy Z) időpontként az utánnyomási idő kezdetét és Z₂ időpontként a szerszámnyitás végét választjuk.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
8. 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy Zj időpontként a befröccsöntési folyamat kezdetét és Z₂ időpontként a szerszámnyitás végét választjuk.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
9. 9. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy Zj időpontot és Z₂ időpontot a gépi folyamatvezérlés ugyanazon jeleivel határozzuk meg, ahol a Z₂ időpont jele a következő ciklus Z] időpontjának jelével azonos.

   Elsőbbsége: 1993. március 26.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy meghatározott számú n_Fehl gépi ciklus után, amelyekben az adott tényleges szerszámhőmérséklet állandóan a megadott T_soll névleges hőmérséklet felett, illetve alatt marad, egy hibajelzést adunk ki, amelynek következtében egy T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség vizsgálata révén a gépi ciklus egy Z_D definiált időpontjában n_D egymásra következő ciklusnál egy, a megadott névleges hőmérséklet felé közelítő értékű határhőmérsékletet határozunk meg, ahol a határhőmérséklet akkor van eléggé pontosan kiszámítva, ha Z_D időpontban n_D egymásra következő ciklusnál a T_Diff átlagos hőmérséklet-különbség nem nagyobb, mint egy T_K hőmérsékleti érték.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy abban az esetben, ha a megállapított határhőmérséklet a megadott T_soll névleges hőmérséklet alatt van, akkor a határhőmérsékletet egy Τ_ο korrekciós hőmérsékleti értékkel lefelé korrigáljuk, és új névleges hőmérsékletként az így kapott hőmérsékleti értéket használjuk fel, és az eljáráshoz kötött t_ann hűtőközegimpulzust, mint szabályozási paramétert egy 0,2-0,8 tartományba eső tényező révén hozzáigazítjuk.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
12. 12. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy abban az esetben, ha a megállapított határhőmérséklet a megadott T_soll névleges hőmérséklet felett van, akkor a ciklusban a hűtési időtartamot meghosszabbítjuk, aminek során a fröccsöntőgép-folyamatvezérlésből származó, a temperálás befejeződéséhez kapcsolódó Z₂ időponthoz hozzárendelt jelet figyelmen kívül hagyjuk, és a következő ciklus Zj időpontjához hozzárendelt jellel azonosnak vesszük.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hűtési időtartam nem elégséges meghosszabbítása esetén a kiszámított határhőmérsékletet egy T_o korrekciós hőmérsékleti értékkel felfelé korrigáljuk, és névleges hőmérsékletként az így kapott T_son__korr hőmérsékleti értéket használjuk fel.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
14. 14. A 10-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az n_Fehi ciklus szám számára egy 10 és 30 közötti értéket határozunk meg. Elsőbbsége: 1994. február 23.
15. 15. A 10-14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az n_D ciklusszám számára egy 2 és 30 közötti értéket határozunk meg.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
16. 16. A 10-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a T_K hőmérsékleti érték a nagyobb mint 0 és kisebb mint 1 K közé eső tartományban helyezkedik el.

    Elsőbbsége: 1994. február 23.
17. 17. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a Tjj korrekciós hőmérsékleti érték a 0,5-től a 2 K-ig terjedő tartományban helyezkedik el. Elsőbbsége: 1994. február 23.
18. 18. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a T_o korrekciós hőmérsékleti érték az 1-től az 5 K -ig terjedő tartományban helyezkedik el. Elsőbbsége: 1994. február 23.
19. 19. Berendezés az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására, egy fröccsöntő gép felfogólemezeire felerősített, a formázandó forró ömledéket befogadó formaüreggel rendelkező, ugyanakkor hűtőcsatomákkal és egyéb hűtőfelületekkel ellátott fröccsöntő szerszámmal, amely egy vagy több temperálást végző hűtőkörrel rendelkezik, amelyekben a hűtőközeg átfolyási mennyisége szabályozható, és amelyek hatástartományában a fröccsöntő szerszámban hű13

    HU 221 890 Β1 tőkörönként egy-egy hőmérséklet-érzékelő van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a hőmérséklet-érzékelő (Th,.. .Th_m) egy, az adott hűtőkör (Kq.. .K^) vonatkozásában mind a befröccsöntött ömledék, mind pedig a hűtés részéről azonos mértékű hőhatásnak kitett helyen van elhelyezve, amely érzékelőhely a formaüregkontúr és hűtőcsatomák, illetve a hűtőfelületek közötti mértani középpont tartományában, valamint az adott hűtőkör (Kp-.Km) hűtővízbemenete és hűtővízkimenete közötti távolság közepének tartományában, a formaüregkontúr- 10 tói kellően nagy távolságban van kialakítva, emellett a berendezéshez egy vezérlőberendezés (3) tartozik, amely áll egy, a termikus jeleket a választott érzékelőknek és átviteli eszközöknek megfelelően átalakító illesztőegységből (4), egy utánkapcsolt, a termikus jeleket villamos jelekké átalakító analóg-digitális átalakítóból (5), egy, a temperálóközeg szükséges átfolyási időtartamát a mindenkori hűtőkörben (Kj.. ,K_m) a korábbi ciklusok temperálási eseményeinek és a pillanatnyilag mért hőmérsékletnek a függvényében kiszámító és a 5 temperálóközeg-átfolyás elején és végén a mindenkori hűtőkör (K,...K_m) mágnesszelep (Μρ,.Μη,) által képzett állítótagjára kapcsolási jeleket kiadó központi adatfeldolgozó egységből (6), egy, a fröccsöntő gép (1) folyamatvezérléséből (9) jeleket bevezető jeladóból (10), egy, a kezelő irányítására és tájékoztatására szolgáló kijelzőegységből (8) és egy interfészből a temperálási események dokumentálásához, ahol a vezérlőberendezés (3) be van kötve a fröccsöntési folyamatba, hőmérsékletmérésbe és a temperálóközeg-áramlás szabályo15 zásába.