PL178383B1 - Sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznych - Google Patents
Sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznychInfo
- Publication number
- PL178383B1 PL178383B1 PL95310487A PL31048795A PL178383B1 PL 178383 B1 PL178383 B1 PL 178383B1 PL 95310487 A PL95310487 A PL 95310487A PL 31048795 A PL31048795 A PL 31048795A PL 178383 B1 PL178383 B1 PL 178383B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- cycle
- time
- temperature control
- value
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 38
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 17
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 12
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 11
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 11
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7666—Measuring, controlling or regulating of power or energy, e.g. integral function of force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
1. Sposób regulacji temperatury zespolów wtryskarek oraz zespolów form do przetwarzania tworzywa sztucznego, z przynajmniej jednym obiegiem regulacji temperatury, w czasie którego mierzy sie temperature w okreslonym miejscu i w wyniku porównania wartosci zadanej z wartoscia rzeczywista zmienia sie przeplyw me- dium regulujacego temperature, znamienny tym, ze regulacji temperatury dokonuje sie w procesie obej- mujacym nastepujace etapy: - obliczenie rozproszenia ciepla w trakcie cyklu przez podzielenie czasu pomiedzy punktami czasowymi Z1 i Z2 na równe czesci, przy czym punkty czasowe Z 1 i Z2 sa ustalane wczesniej impulsami sterujacymi praca maszyny, - wstepne ustalenie pozadanego rozproszenia ciepla, przed rozpoczeciem regulacji temperatury, - ciagly pomiar temperatury medium wyczerpanego i medium zasilajacego, - wyznaczenie wartosci ciepla WRG zawartego w urzadzeniu, gdy urzadzenie osiagnie równowage cieplna, - zapamietanie wartosci zawartego ciepla w kolejnym cyklu, jako wartosci pozadanej, w oparciu o róznice pomiedzy temperatura medium wyczerpanego, a temperatura medium zasilajacego w czasie cyklu odniesienia, - porównywanie pozadanej wartosci z chwilowa wartoscia rzeczywista mierzona w czasie wszystkich ko- lejnych cykli, - oznaczenie wartosci korekcji dla impulsu regulacji temperatury wywolanego w danym cyklu w oparciu o odchylenie zawartosci ciepla z cyklu odniesienia, w którym wyznaczony impuls regulacji temperatury zaczyna sie w punkcie czasowym Z 1 , przy czym poczatkujacy proces termostatowania wyzwalany w punkcie czasowym Z1 , a impuls konczacy proces regulacji temperatury wyzwalany najpózniej w punkcie czasowym Z2. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznych. Wynalazek odnosi się szczególnie do zespołów wtryskarek przeznaczonych do przetwarzania polimerów zdolnych do sieciowania oraz do form do przetwarzania tworzyw sztucznych posiadających przynajmniej jeden obwód regulacji temperatury.
Przy formowaniu wtryskowym, termiczny stan pracy formy, którego miarąjest temperatura formy, jest obok temperatury cylindra i temperatury roztopionego materiału jedną z najważniejszych wielkości termicznych. Wywiera on znaczny wpływ na płynność roztopionego tworzywa sztucznego, czas cyklu i jakość wyprasek, zwłaszcza jakość powierzchni, skurcz i paczenie się.
Termiczny stan pracy cylindra plastyfikującego ma decydujące znaczenie dla przetwarzania sieciujących polimerów o dużej masie cząsteczkowej. Tego rodzaju tworzywa wymagają przy przetwarzaniu w wypraski przez odlewanie wtryskowe stosunkowo niskiego poziomu temperatury podczas przebywania w cylindrze plastyfikującym, aby uniknąć przedwczesnego usieciowania lub częściowego usieciowania tłoczywa. Ilość ciepła powstająca przy plastyfikowaniu na skutek tarcia tłoczywa, to znaczy przez przetwarzanie energii mechanicznej, jest w stacjonarnym, to znaczy dotartym stanie maszyny zwykle większa, niż ilość ciepła, którajest konieczna do uzyskania optymalnej lepkości tłoczywa.
Temperatura tłoczywa lub roztopionego tworzywa w układzie ślimak/cylinder musi być tak sterowana, aby nie wystąpiły przedwczesne reakcje sieciowania na skutek zbyt wysokich temperatur tłoczywa. Dokładne określanie temperatury tłoczywa poprzez regulację temperatury cylindra wywiera znaczny wpływ na jakość wytwarzanych wyprasek.
W praktyce możliwa była dotychczas praca tylko z termostatami, posiadającymi jednak pewne wady, które zostaną szczegółowo podane dalej przy opisaniu zastosowania urządzeń do regulacji temperatury.
Znane są różne sposoby sterowania termicznego stanu pracy, to znaczy regulacji temperatury wtryskarek.
W praktyce można było dotychczas stosować tylko pracę z urządzeniami do regulacji temperatury. Dotychczas pracuje się jeszcze nad wprowadzeniem regulacji temperatury form, jako integralnej części wtryskarek. Pierwsza odmiana polega na tym, żeby urządzenie do regulacji temperatury wprowadzić we wtryskarkę (Plastę und Kautschuk 1982, zeszyt 2, str. 86).
Urządzenie do regulacji temperatury znajduje się więc w bezpośrednim pobliżu formy, aby uniknąć strat ciepła poprzez system przewodów. Rozwiązanie to prowadzi do małego zapotrzebowania na miejsce do ustawienia wtryskarki, jednakże podstawowe wady takiego sposobu regulacji temperatury pozostają.
Znane są różne sposoby sterowania termicznego stanu pracy form wtryskowych.
W dotychczasowej praktyce mogła zyskać znaczenie tylko praca z urządzeniami regulacji temperatury. Dotychczas nie pracuje się jeszcze nad wprowadzeniem regulacji temperatury form jako integralnej części składowej wtryskarek. Pierwszy wariant polega na tym, że urządzenie regulacji temperatury umieszcza się we wtryskarce (Plastę undKautschuk 1982, zeszyt 2, str. 86).
Urządzenie regulacji temperatury znajduje się więc w bezpośrednim pobliżu formy, aby unikać strat ciepła powodowanych przez układ przewodów. Rozwiązanie takie prowadzi do
178 383 małego zapotrzebowania na miejsce na ustawienie wtryskarki, jednakże pozostają utrzymane podstawowe wady takiego sposobu regulacji temperatury. Jest to przede wszystkim energetycznie niekorzystny sposób pracy i wysokie koszty wykonania urządzeń regulacji temperatury. Z DD-PS 203 011 znany jest sposób, według którego fazę chłodzenia po wtrysku przerywa się, po czym następuje faza regulacji temperatury, a potem ponownie włącza się fazę chłodzenia, która powinna trwać dopóki resztkowa zawartość energii wypraski wystarczy do ogrzania formy wtryskowej do temperatury korzystnej dla następnego cyklu formowania wtryskowego.
Wada tego sposobu polega przede wszystkim na tym, że technologicznie uwarunkowane różnice w odprowadzaniu ciepła poszczególnych faz chłodzenia trzeba na początku procesu produkcyjnego ręcznie dopasować do czasu trwania fazy chłodzenia przez różne dławienia przepływu wody chłodzącej za pomocą zaworów regulacyjnych lub przez zmiany ustawienia nastawnych przekaźników czasowych. Wymaga to znacznego nakładu pracy i stawia zwiększone wymagania wobec personelu obsługi. Ponadto przy stosowaniu tego sposobu, podobnie jak przy konwencjonalnych urządzeniach regulacji temperatury, niemożliwe jest wyregulowanie nieuniknionych zakłóceń w przebiegu produkcji, na przykład wahań temperatury wody chłodzącej i natężenia przepływu wody chłodzącej, zmian temperatury, zwłaszcza temperatury roztopionego materiału, oraz czasu cyklu w ich energetycznym oddziaływaniu najakość wypraski. W zależności od wielkości energetycznego oddziaływania tych zakłóceń stan termodynamiczny formy może się bardziej lub mniej silnie zmieniać, a w wytwarzanych wypraskach mogą wystąpić różnice jakości, powodujące brakowanie. W US-PS nr 4 420 446 opisano sposób kontrolowania temperatury formy przy odlewaniu wtryskowym. Wybraną temperaturę kontroli ustala się przy tym jako temperaturę zadaną. Temperaturę formy mierzy się w bezpośrednim pobliżu wnęki formy. W zależności od tego, czy temperatura jest większa, czy mniejsza od temperatury zadanej, otwiera się lub zamyka zawory obiegu chłodzenia. Ponadto, przy przekroczeniu do góry lub do dołu zadanej górnej i dolnej temperatury granicznej, włącza się sygnalizacja optyczna i akustyczna.
Podobne rozwiązanie, przy którym ciepło doprowadzane wraz z roztopionym materiałem powinno być wykorzystywane do regulacji temperatury ścianki formy, opisano w czasopiśmie „Plastverarbeiter” 1984, zeszyt 5, str. 77-80. Regulacja temperatury sterowana jest przy tym przez mikroprocesor, za pomocą czujnika termicznego. Na konturze formy mierzony jest wzrost temperatury spowodowany przez wprowadzenie roztopionego materiału, a mikroprocesor reguluje czas otwarcia układu zaworów elektromagnetycznych dla doprowadzania wody chłodzącej. Odbywa się tzw. chłodzenie impulsowe, a forma przejmuje funkcję wymiennika ciepła.
ZEP0218919B1 znany jest sposób kalibrowania i korygowania urządzenia do regulacji temperatury formy we wtryskarkach, przy którym komputer steruje zamykaniem i otwieraniem zaworów w funkcji różnicy temperatury w formach po okresie pomiarowym z maksymalnie otwartymi zaworami i okresie pomiarowym z zamkniętymi zaworami. Po osiągnięciu temperatury zadanej przeprowadzane są dwa cykle kalibracji, w których badana jest wydłużalność formy przez mierzone zmniejszanie lub zwiększanie temperatury. Na podstawie określonych różnic temperatur komputer oblicza czasy otwarcia zaworów, które są potrzebne, aby utrzymać określoną temperaturę zadaną. Regulacja temperatury następuje tylko na podstawie zmierzonej chwilowej temperatury formy. Te znane sposoby bazujące na tej samej zasadzie mają następujące wady.
Duże zbliżenia czujników temperatury do konturu formy, a więc do najcieplejszej strefy formy, prowadzą nieuchronnie przy każdej operacji wtryskowej, również przy dosuwaniu, do przekroczenia temperatury zadanej, a więc do wyzwolenia chłodzenia. Regulacja temperatury tylko w zależności od zmierzonej chwilowej temperatury przy zawsze istniejącej bezwładności termicznego wyrównywania pomiędzy roztopionym materiałem a formą oraz pomiędzy czynnikiem chłodzącym a formą może prowadzić do czasowego przesunięcia regulacji temperatury formy, a więc do temperatur formy, które leżą wyraźnie poniżej lub powyżej wybranej temperatury regulacji. Zarówno wielkości zakłócające w procesie formowania wtryskowego, na przykład zmniejszone doprowadzanie czynnika chłodzącego, jak i niekorzystne położenie powierzchni chłodzenia względem konturu formy przy skomplikowanych formach, nie zawsze są wystarczająco kompen6 sowane przez ten sposób, a więc nie zawsze możliwe jest dopasowanie warunków regulacji temperatury do chwilowych parametrów procesu.
Dalszy znany sposób regulacji temperatury (WO 92/08598) polega na sterowaniu przepływem medium regulującego temperaturę po obliczeniu średniej temperatury formy lub średniej temperatury medium wyczerpanego, albo po określeniu tendencji średniej temperatury formy lub średniej temperatury medium wyczerpanego dla kilku przeprowadzonych cykli. Średnia temperatura formy jest przy tym porównywana z określonątemperaturą zadaną, a reżim chłodzenia zmienia się w następnym cyklu, jeżeli średnia temperatura formy różni się od określonej temperatury zadanej. Miejsce pomiaru temperatury w formie lub w przepływie medium wyczerpanego nie jest uważane za krytyczne., co jednak jest sprzeczne z informacjami z praktyki.
Na temat czasu otwarcia zaworów elektromagnetycznych w cyklu w opisanym powyżej sposobie sątylko ogólne wypowiedzi. Po pierwsze, zawór elektromagnetyczny otwiera się.j eżeli średnia temperatura poprzedniego cyklujest powyżej górnej temperatury granicznej, a po drugie, kiedy średnie temperatury pewnej liczby poprzednich cykli sygnalizują tendencję wzrostową w pobliżu temperatury zadanej. Sam czas otwarcia powinien być zależny od stopnia zmiany temperatury lub od wartości różnicy w stosunku do akceptowanego zakresu temperatur. Nie wnika się przy tym jednak bliżej w konkretną realizowaną formułę obliczania. Realizowana według tego sposobu regulacja temperatury formy w następnym cyklu pozostawia bez uwzględnienia ostro występujące zakłócenia w cyklu. Zakłócenia te zostają dopiero później wyregulowane przez stosunkowo bezwładny mechanizm średniej temperatury. Należy przyjąć, że opisana regulacja na ogół i przy działających zakłóceniach w szczególności opóźnia się za rzeczywistą temperaturą formy, przy czym nie osiąga się zamierzonej wysokiej stabilności procesu. Odnośnie miejsca pomiaru i wiedząc o tym, że rozkład temperatur w formie tworzy pewne pole temperatur, z praktycznych doświadczeń przy dowolnym określaniu miejsca pomiaru w formie wynika uzasadniona wątpliwość co do osiągnięcia zamierzonych celów. Przy pomiarze temperatury medium wyczerpanego jest kilka punktów krytycznych, które stawiaaąbardziej lub mniej pod znakiem zapytania zamierzone działanie sposobu. Aby obliczyć średnią temperaturę medium wyczerpanego w odniesieniu do danej temperatury formy, potrzebny jest pomiar temperatury w medium zasilającym, płynącym przez cały czas trwania cyklu. To z kolei powoduje ciągłe, jeśli nawet dławione, dodatkowe odprowadzanie ciepła z formy. W tych zastosowaniach, przy których potrzebne są średnie lub nawet duże temperatury formy, nie można utrzymać żądanego poziomu temperatury w formie. Nie ma pomiaru temperatury dopływu, co powoduje, że bez uwzględnienia pozostaje istotny czynnik wpływający na termiczny stan pracy formy i przy zmianach nieuchronnie prowadzi do odchyleń od termicznego stanu zadanego formy. Ponadto występujące w razie zakłócenia przy dotartej maszynie odchylenia średniej temperatury powrotu w stosunku do określonej temperatury zadanej, przede wszystkim przy dużych przepływach objętościowych, są według doświadczeń tak małe, że nie zawsze możliwejest celowe oddziaływanie na czas trwania przepływu medium regulującego temperaturę.
Istota sposobu regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznych, z przynajmniej jednym obiegiem regulacji temperatury, w czasie którego mierzy się temperaturę w określonym miejscu i w wyniku porównania wartości zadanej z wartościąrzeczywistązmienia się przepływ medium regulującego temperaturę, według wynalazku charakteryzuje się tym, że regulacji temperatury dokonuje się w procesie obejmującym następujące etapy:
- obliczenie rozproszenia ciepła w trakcie cyklu przez podzielenie czasu pomiędzy punktami czasowymi Zji Znn r równe części, pnyyczmn uunkty casisowe Zj i22 ąuuatalane wcześniej impulsami sterującymi pracą maszyny,
- wstępne ustalenie pożądanego rozproszenia ciepła, przed rozpoczęciem regulacji temperatury,
- ciągły pomiar temperatury medium wyczerpanego i medium zasilającego,
- wyznaczenie wartości ciepła WRG zawartego w urządzeniu, gdy urządzenie osiągnie równowagę cieplną,
178 383
- zapamiętanie wartości zawartego ciepła w kolejnym cyklu, jako wartości pożądanej, w oparciu o różnicę pomiędzy temperaturą medium wyczerpanego, a temperaturą medium zasilającego w czasie cyklu odniesienia,
- porównywanie pożądanej wartości z chwilową wartością rzeczywistą mierzoną w czasie wszystkich kolejnych cykli,
- oznaczenie wartości korekcji dla impulsu regulacji temperatury wywołanego w danym cyklu w oparciu o odchylenie zawartości ciepła z cyklu odniesienia, w którym wyznaczony impuls regulacji temperatury zaczyna się w punkcie czasowym Z,, przy czym początkowy proces termostatowania wyzwalany w punkcie czasowym Z,, a impuls kończący proces regulacji temperatury wyzwalany najpóźniej w punkcie czasowym Z2.
Korzystnie, nieprzerwanie mierzy się temperaturę formy w miejscu, na które działająjednakowo roztopiony materiał i medium regulujące temperaturę.
Korzystnie, nieprzerwanie mierzy się temperaturę cylindra w miejscu, na które jednakowo działają rozgrzane tłoczywo i medium regulujące temperaturę.
Korzystnie, przy regulacji temperatury formy wtryskarki, jako punkt czasowy Z! ustala się początek czasu dotłaczania, ajako punkt czasowy Z2 ustala się koniec ruchu otwierania formy.
Korzystnie, jako punkt czasowy Z, ustala się początek operacji wtrysku.
Korzystnie, przy regulacji temperatury cylindra wtryskarki, jako punkt czasowy Z, ustala się początek plastyfikowania, ajako punkt czasowy Z2 ustala się koniec ruchu otwierania formy.
Korzystnie, punkty czasowe Z, i Z2 ustala się tym samym impulsem sterującym pracą maszyny, przy czym punkt czasowy Z2 jest tożsamy z punktem czasowym Z, następnego cyklu.
Korzystnie, miejsce pomiaru temperatury jest usytuowane w obszarze geometrycznego środka pomiędzy konturem wypraski a powierzchnią regulującą temperaturę utworzoną przez przepływ czynnika termostatującego i w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę, w odstępie od konturu wypraski.
Korzystnie, miejsce pomiaru temperatury jest usytuowane w obszarze geometrycznego środka pomiędzy ścianką formy a powierzchnią regulującą temperaturę utworzoną przez przepływ czynnika termostatującego i w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę, w odstępie od konturu wypraski.
Korzystnie, miejsce pomiaru temperatury usytuowane jest w obszarze geometrycznego środka pomiędzy zewnętrzną a wewnętrzną ścianką cylindra, w obszarze środkowym pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę danego obiegu.
Korzystnie, termiczny stan równowagi w początkowej fazie procesu osiąga się w wyniku następujących etapów sposobu:
- w pierwszym cyklu procesu do punktu czasowego Z, wprowadza się -impuls t,nit o ustalonym czasie, aby spowodować pierwsze, pełne przepłukanie obiegu regulacji temperatury
- w następnych cyklach względny czas regulacji temperatury td, w zależności od żądanego poziomu termicznego, dzieli się na określoną liczbę impulsów początkowych o różnym czasie trwania w cyklu, według następującej zależności td-anf=j·^ gdzie:
td - względny czas regulacji temperatury j - liczba od 1 do m m - liczba wartości od 5 do K) dla poziomu termicznego, gdzie 5 jest niskim poziomem termicznym, a K) jest wysokim poziomem termicznym, przy czym w każdym cyklu wprowadza się tylko jeden impuls początkowy, a wyznaczone impulsy początkowe wprowadza się tak często, aż zostanie osiągnięta wcześniej wprowadzona wartość td,
- kiedy zostanie osiągnięta wartość td, oblicza się i zapamiętuje całkę WRG (Z,, td) z przebiegu temperatury dla tego cyklu,
178 383
- w następnym cyklu po cyklu, w którym została po raz pierwszy osiągnięta wartość td, analogicznie jak w etapie poprzednim, oblicza się całkę WRG(Zb td) z przebiegu temperatury i porównuje z zapamiętaną, obliczoną wartością tej całki z poprzedniego cyklu, a jeśli różnica jest mniejsza niż wprowadzona wartość wg, wówczas cykl ten zostaje ustalony i zapamiętany jako cykl odniesienia, jeśli zaś różnica jest równa lub większa niż ta wartość WRG (Zb td), wówczas obliczenie całki z wartością z poprzedniego cyklu zostaje powtórzone w następnych cyklach, aż nastąpi przekroczenie wartości Wg i proces początkowy zostanie zakończony.
Korzystnie, sposób ma dodatkowe etapy podczas pracy stacjonarnej we wszystkich cyklach:
- rozpoczęcia regulacji temperatury w punkcie czasowym Z] każdego cyklu ze względnym czasem trwania regulacji temperatury td,
- pomiaru temperatury strumienia zasilającego i strumienia wyczerpanego w sposób ciągły przez następujące po sobie coraz krótsze przedziały czasowe,
- obliczenie całki WRG (ti.ls> t,),
- porównania obliczonej całki z całką cyklu odniesienia w identycznym punkcie cyklu,
- korekty trwania regulacji temperatury td w bieżącym cyklu w oparciu o wyznaczoną w sposób ciągły różnicę.
Korzystnie, podczas fazy początkowej przy wprowadzaniu temperatury zadanej, która jest mniejsza od określonej temperatury rzeczywistej, we wszystkich kolejnych punktach czasowych ZIi Z2 odbywa się ciągła regulacja temperatury, aż zmierzona temperatura rzeczywista po raz pierwszy przekroczy do dołu wprowadzoną temperaturę zadaną, przy czym po przekroczeniu do dołu temperatury zadanej faza początkowa jest kontynuowana przez wprowadzenie impulsu regulacji temperatury tan w punkcie czasowym Z, cyklu następującego po pierwszym przekroczeniu do dołu, a kończy się przy ponownym przekroczeniu do góry temperatury zadanej i późniejszym wybraniu cyklu odniesienia.
Korzystnie, włącza się dodatkowe grzanie, które wyłącza się po osiągnięciu żądanego poziomu termicznego.
Korzystnie, dodatkowe grzanie włącza się przed fazą początkową, albo podczas fazy początkowej, albo podczas stancjonarnej fazy pracy.
Podstawą rozwiązania według wynalazku były następujące idee: entalpię cylindra formy lub cylindra plastyfikującego określa się ze składowych doprowadzania ciepła (ilość ciepła wtryskiwanego roztopionego materiału, regulacji temperatury kanału grzejnego, itp) i składowych odprowadzania ciepła (chłodzenie cylindra formy lub cylindra plastyfikującego, odprowadzanie ciepła przez konwekcję i promieniowanie, przewodzenie ciepła). Jeżeli termiczny stan pracy formy lub cylindra plastyfikującego podczas odlewania wtryskowego ma być utrzymywany jako stały, trzeba kompensować niemożliwe do uniknięcia w procesie produkcyjnym wahania poszczególnych składowych, które określają entalpię, w ich oddziaływaniu na termiczny stan pracy, np. formy. W celu odprowadzenia ciepła z formy możliwe jest tylko chłodzenie lub regulacja temperatury formy, a zwłaszcza istnieje konieczność takiego sterowania czasem przepływu medium regulującego temperaturę w narzędziu, aby skompensować wszelkiego rodzaju zakłócenia, które mają wpływ na entalpię formy, jak na przykład zmiany temperatury roztopionego materiału, wahania temperatury i objętości dopływu medium regulującego temperaturę, zmiany czasu cyklu, wahania temperatury otoczenia itd.
Wyjaśnienia poniżej odnoszą się do wariantów pomiaru temperatury formy lub temperatury cylindra.
Proces regulacji temperatury dzieli się na dwie fazy, fazę początkową i stacjonarną fazę pracy, w każdym przypadku z różnymi warunkami regulacji temperatury. Impulsy regulujące temperaturę dla każdego cyklu, zwłaszcza a stancjonamej fazie pracy, sązawsze wprowadzane w chwili Zb która jest ustalana przez sygnał z zespołu sterowania pracą maszyny, czasowo blisko operacj i wtrysku przy regulacji temperatury formy, lub czasowo blisko operacji plastyfikowania, początku obrotu ślimaka przy regulacji temperatury cylindrów plastyfikujących, aby w czasie największej różnicy temperatur pomiędzy wtryskiwanym roztopionym materiałem a kanałem
178 383 regulującym temperaturę powodować potrzebne odprowadzanie ciepła. Najpóźniej w chwili Z2 kończy się każdy proces regulacji temperatury w cyklu, przy czym, chwila Z2 określanajest przez sygnał z zespołu sterowania pracą maszyny, który jest wyzwalany w określonej chwili, czasowo w pobliżu końca cyklu. Podczas całego trwania cyklu nieprzerwanie mierzona jest średnia temperatura formy w miejscujednakowo obciążonym termicznie dla danego obiegu regulacji temperatury, zarówno ze strony wtryskiwanego roztopionego materiału, jak i ze strony regulacji temperatury, przy czym miejsce to znajduje się w przybliżeniu w obszarze geometrycznego środka pomiędzy konturem formy a kanałem lub powierzchniąchłodzącąi w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjściem wody chłodzącej, w wystarczająco dużym odstępie od konturu formy lub przy regulacji temperatury cylindra w obszarze geometrycznego środka pomiędzy wewnętrzną ścianą cylindra a kanałem regulacji temperatury. Po pierwszym osiągnięciu lub przekroczeniu do góry określonej zadanej temperatury formy zgodnie z postępowaniem, które zostanie jeszcze opisane, wyzwalany jest tzw. cykl odniesienia, przez co kończy się faza początkowa. Entalpia w tym cyklu odniesienia służy z reguły jako wartość zadana do entalpii wszystkich następnych cykli.
Jako wielkość odniesienia do entalpii formy w zależności od przedziału czasowego w cyklu wprowadzono WRG(ub u2> według wzoru (1).
u2
WRG(u1,u2) = J T(t)dt (1)
Ul
WRG(u1,u2) definiuje się i obliczajako całkę z krzywej temperatury T(t) nad osią czasu pomiędzy punktami czasowymi ui u2, przy czy, u i u2 oznaczają granicę przedziału czasowego.
Najpierw oblicza się WRG(Zb tD) dla wybranego cyklu odniesienia, przy czym tD oznacza czas regulacji temperatury obliczony dla cyklu odniesienia.
Z1 + tD
WRGref (Z1,tD) = J T(t) dt Zl
We wszystkich następnych cyklach, w punkcie czasowym Zx każdego cyklu impuls regulacji temperatury rozpoczyna czas tD, przy czym tD jest w trakcie każdego cyklu i przy występujących odchyleniach przebiegu temperatury wobec przebiegu temperatury cyklu odniesienia korygowany jako obiekt procesu korygowania, który zostanie jeszcze później opisany. W tym celu każdy następny cykl, zaczynając od punktu czasowego Z, aż do końca regulacji temperatury tD, zostaje podzielony na możliwie najmniejsze przedziały czasowe (t^.b tj), przy czym w każdym punkcie czasowym mierzy się temperaturę i oblicza się wartość ciepła WRGiS/t^.1,tI) według wzoru (1).
t;
WRGisit.^t,)^ J T(t)dt h-1
WRGI,.t(tIlj, t,) porównywanajest stale w każdym punkcie czasowym t, aż do upływu czasu regulacji temperatury tD z wartością WRGree{t,ll, t,) cyklu odniesienia, zawsze w takim samym punkcie czasowym cyklu według wzoru (2).
WD(t) = WRG,st (ti.1,t))-WRGref (ti-bt,) (2)
Różnica obu wartości WD(t,) sygnalizuje różnice ilości ciepła odprowadzanej z formy w tym przedziale czasowym (t^ 1 ,t1 i jest według wynalazku wykorzystywana do korygowania czasu regulacji temperatury tD o czas korekcji tkonr(t,).
Dla wyników obliczonych według wzoru (2) obowiązuje przy tym następujące rozróżnianie:
178 383
WD(t) > 0: w porównaniu z cyklicznie jednakowym przedziałem czasowym cyklu odniesienia entalpia formy w aktualnym cyklu jest większa, a czas regulacji temperatury trzeba przedłużyć o wartość tkon.(t,).
WD(t,) <0: w porównaniu z cyklicznie jednakowym przedziałem czasowym cyklu odniesienia entalpia formy w aktualnym cyklu jest mniejsza, a czas regulacji temperatury trzeba skrócić o wartość tkorr(t,).
WD(tj) = 0: korekcja czasu regulacji temperatury nie jest potrzebna.
Dla obliczenia wartości tkorr(t1) wychodzi się z następujących rozważań:
Załóżmy istnienie przypadku WD(t) > 0. Czas tkor-(t) potrzebny do odprowadzenia obliczonej według wzoru (2) wartości nadmiarowej proporcjonalnej do ilości ciepła sumuje się w punkcie czasowym tj z zadanym czasem regulacji temperatury tD.
Obowiązuje zatem tD0i) - tp0i-l) + tkorr(ti) przy czym tkorr(ti) należy wyprowadzić z następującej zależności:
^D0i- 1)+bron (*i )
WD(ti) = J TE(t)dt ^D0i- l) przy czym TE(t) rozumiane jest jako jednostka temperatury, dla której obowiązuje:
TE(t) — 1 dla t> 0 (3)
Dlatego obowiązuje ^01- l)+ tkorr 0i )
WRGist 0i— I» 0)— WRGref 0i— 1> M)= J TE(t)dt
0i- i) *i Ιϋ0ι-l)+tkorr0i)
J T(t)istdt- J T(t)refdt= jTE(t) dt) *i- 1 Li ^D0i-l)
Po wstawieniu wartości czasu i przy założeniu, że długości przedziału czasowego zdążają do zera, a wartości Ttt,_j) zdążają przy tym do wartości T(t,), otrzymuje się
T(t,),st*(t1-ti-1)-T(tl)ref * (t,-ti-1) = TE(to)ref* (tD + W fe) (T(t,),srT(t11ref ) * (trt,-i) = TE(tD)ref * 0korr) i w związku z tym jest ^ΟΓΓ0ΐ)~ (T0i)ist T0i)ref)* 0i ti1) a po uwzględnieniu (3)
TE 0D)ref tkorr (t,) — (T(ti)iSt - T(tt) ref) * (t^ti.1) (4) przy czym:
t oznacza oddzielny punkt czasowy dla pomiaru temperatury formy
178 383
T(t) oznacza temperaturę formy
Q)St oznacza, że czynnik odnosi się do aktualnego cyklu
0ref oznacza, że czynnik odnosi się do cyklu odniesienia tD oznacza czas regulacji temperatury w cyklu.
Dla zastosowań, które ze względu na okoliczności zewnętrzne, na przykład niekorzystne pod względem regulacji temperatury rozplanowanie formy, wykazują nadmierną bezwładność przenoszenia ciepła z roztopionego materiału do medium regulującego temperaturę, do wzoru (4) wprowadza się czynnik K w zakresie 0,2-1,0, który w razie konieczności działa tłumiąco na obliczony czas korekcji tkmr(t,). Otrzymuje się wtedy:
tkorr(ti) = K* (T(ti)iSt - T(t|)ref) * (trti-1)
Dla przypadku WD(t,) < 0 otrzymuje się odpowiednio takie samo wyprowadzenie dla tkorr(ti), przy czym czas korekcji tkorr(tj) ma znak ujemny.
W fazie początkowej pierwszego cyklu, zaczynając w punkcie czasowym ZE następuje impuls początkowy tmit o ustalonym czasie, aby uzyskać pierwsze kompletne przepłukanie danego obwodu regulacji temperatury, a przy osiągnięciu określonego odstępu średniej temperatury formy w stosunku do określonej temperatury zadanej w następnym cyklu w punkcie czasowym Z1 wprowadzany jest impuls regulacji temperatury tann o krótszym czasie, przy czym ten impuls regulacji temperatury t,^ jest wprowadzany we wszystkich dalszych cyklach, aż do pierwszego przekroczenia do góry określonej temperatury zadanej i zapewnia tłumione dochodzenie średniej temperatury formy do wybranej temperatury zadanej.
Wariant występującyjako przypadek specjalny w fazie początkowej polega na tym, że przy wprowadzaniu temperatury zadanej, którajest mniejsza niż zmierzona temperatura rzeczywista, we wszystkich kolejnych cyklach pomiędzy punktami czasowymi Z, a Z2 regulacja temperatury następuje dopóty, dopóki zmierzona temperatura rzeczywista po raz pierwszy przekroczy do dołu wprowadzoną temperaturę zadaną. Po przekroczeniu do dołu temperatury zadanej faza początkowa z wprowadzaniem impulsu czynnika chłodzącego przedłuża czas t^n aż do punktu czasowego Z1 cyklu następującego po pierwszym przekroczeniu do dołu, a kończy się przy ponownym przekroczeniu temperatury zadanej do góry i późniejszym wybraniu cyklu odniesienia.
Po przekroczeniu do góry wprowadzonej temperatury zadanej forma lub cylinder plastyfikującyjest prowadzony za pomocą aktualizowanego w każdym cyklu wprowadzania obliczonego impulsu medium regulującego temperaturę i fazy regulacji temperatury zależnej od aktualnego porównania wartości zadanej i wartości rzeczywistej w zakresie pewnej liczby n cykli do równowagi termicznej. W tym celu, z całego czasu trwania impulsów medium regulującego temperaturę w ustalonej liczbie bezpośrednio poprzedzających cykli, określana jest średnia arytmetyczna czasu chłodzenia naj eden cykl, ocenianaj est przez czynnik Kb który umożliwia reagowanie na praktycznie niemożliwe do uniknięcia występowanie zakłóceń termicznych stanu temperaturowego formy, i jako obliczony czas tE impulsu jest wykorzystywana do wprowadzania medium regulującego temperaturę w następnym cyklu w punkcie czasowym ZE
Po wprowadzeniu impulsu medium regulującego temperaturę o czasie tE, w wyniku ciągle przeprowadzanego porównywania wartości zadanej z wartością rzeczywistą temperatury formy dla czasu trwania każdego przekroczenia do góry temperatury zadanej, a zatem w zależności od temperatury najpóźniej w punkcie czasowym Z2 aktualnego cyklu, następuje wprowadzenie dalszych impulsów medium regulującego temperaturę.
Czas tE tego impulsu określa się według wzoru obliczeniowego n (5) tE=miftEi+tvi) i=l
178 383 gdzie:
n - zadana minimalna liczba kolejno następujących po sobie cykli od pierwszego przekroczenia do góry wprowadzonej zadanej temperatury formy do znalezienia równowagi termicznej, tEi - impuls regulacji temperatury obliczony dla cyklu i z n cykli, ty, - suma zależnych od temperatury impulsów regulacji temperatury cyklu i z n cykli, j - liczba cykli po pierwszym przekroczeniu do góry wprowadzonej temperatury zadanej, a Kl(j) - zależna od j wielkość uzależniona od maszyny i sposobu, która służy do oceniania średniego czasu regulacji temperatury z n cykli.
Dla obliczania obowiązuj ąnastępujące warunki początkowe od pierwszego cyklu po pierwszym przekroczeniu do góry temperatury zadanej:
(*) Eli ~ tann (**) Obićczenee (5)następuje dla j <n, przy czym n za-Stępuje się przez j.
(***) Kljj) - :o+ai*) dla.) <n
Kl(j) = 1 dlaj = n
Jeżeli zadana liczba n cykli jest osiągnięta po pierwszym przekroczeniu do góry wprowadzonej temperatury zadanej, wówczas w punkcie czasowym Z, cyklu odniesienia wyzwalany jest impuls regulacji temperatury o czasie tD, przy czym tDjest równe wartości tE obliczonej w n-tym cyklu według (5) i obliczona jest wartość ciepła WRGree(Z1, tD).
W następnym cyklu znowu odbywa się regulacja temperatury o czasie tD i obliczenie opisanej całki temperatury. Jeżeli różnica obu całek jest mniejsza niż wprowadzona wartość Wo, to ostatni cykl jest oznaczanyjako cykl odniesienia, czasowy przebieg temperatury w formie jest w odpowiedni sposób utrzymany, a faza początkowajest uważana za zakończoną. Dla Wo wprowadza się wartość od 0,1 do 5%, korzystnie 2%, obliczonej jako odniesienie całki WRG(Z,, tD). Jeżeli różnica obu całekjest większa niż ta wprowadzona wartość Wo, wówczas zaczynając odj = 1 znowu następuje n cykli według opisanego trybu pracy do znalezienia doniesienia, przy czym dla n korzystnie wybiera się trzy, aKl(j) = 0,75.W tych trzech cyklach znowu mogą być wyzwolone impulsy regulacji temperatury wynikające z porównania wartości rzeczywistej z wartościązadana. Po każdym z trzech cykli obliczony jest czas regulacji temperatury tE dla następnego cyklu według (5). Po trzecim cyklu ustalanejest Kl (j) = 1i tD=tE, wyzwalanyjest impuls regulacji temperatury o czasie tD i obliczanajest całka wartości ciepła WRG(Zb tD). Wyzwalanie impulsu i obliczanie porównywanych wartości całek z poprzednim cyklem oraz dokonanie opisanego wyboru odniesienia, zaczynając od j = 1 powoduje, że obliczanie całek powtarzane jest również w następnym cyklu, aż do spełnienia warunku:
WRGj.,(Z1,tD) -WRGj (ZbtD) < Wg
Aktualny cykl zaznaczony jest jako cykl odniesienia i faza początkowa zostaje zamknięta. Już przed pierwszym cyklem maszyny można dołączyć dodatkowe grzanie, które w obwodach regulacji temperatury odnoszących się do termicznego stanu pracy lub w strefach cylindra ważnych dla termicznego stan pracy plastyfikowanej masy, zmniejsza do minimum czas grzania do wymaganego poziomu termicznego. Przy wykorzystywaniu dodatkowego grzania jest ono wyłączane w zadanym odstępie temperatury formy lub cylindra od wprowadzonej temperatury zadanej.
Odnośnie sygnałów z zespołu sterowania pracą maszyny, które są odniesione do punktów czasowych Zt i Z2, w celu regulacji temperatury formy obo^i^iązy^następujące możliwości.
Jako punkt czasowy Zx wybiera się początek czasu dotłaczania, a jako punkt czasowy Zj wybiera się koniec ruchu otwierania formy, albo jako punkt czasowy Z1 wybiera się początek operacji wtrysku, ajako Z2 koniec ruchu otwierania formy, albo też punkt czasowy Z1 i punkt czasowy Z2 sąustalane przez jednakowe sygnały z zespołu sterowania pracąmaszyny, przy czym w tym przypadku Z2 jest identyczny z sygnałem Z, następnego cyklu. Ten ostatni przypadek stosowany jest korzystnie przy stosunkowo niskiej żądanej temperaturze formy.
178 383
Przy regulacji temperatury cylindra jako punkt czasowy ex ustala się np. początek plastyfikacji, a dla punktu Z2 są takie same warianty jak przy regulacji temperatury formy.
Wywody poniżej odnoszą się do wariantów, przy których mierzy się temperaturę medium wyczerpanego.
Jako wartość odniesioną do entalpii formy w zależności od przedziału czasowego w cyklu wprowadza się WRG(u,, u2) według wzoru (Γ).
u2
WRG (UI,U2) = J (Tfueck(t) ' TVOr(t)) dt (1) ui
WRG(ui,u2) definiuje się i oblicza analogicznie jak całkę krzywej temperatury nad osią czasu pomiędzy punktami czasowymi ui i u2, zmniejszoną o całkę z przebiegu temperatury medium wyczerpanego w tym samym przedziale czasowym, przy czym T„eck(t) oznacza przebieg temperatury medium wyczerpanego, tvor(t) oznacza przebieg temperatury medium zasilającego, a u, i u2 oznaczają granice przedziału czasowego całkowania. Możliwy czas odprowadzania ciepła z formy pomiędzy punktami czasowymi Zr określonymi przez sygnał z zespołu sterowania pracą maszyny w pobliżu operacji wtrysku przy regulacji temperatury formy, lub w pobliżu początku plastyfikacji przy regulacji temperatury cylindra, oraz pomiędzy punktami czasowymi Z2, określonymi przez sygnał z zespołu sterowania pracą maszyny w pobliżu końca cyklu, wprowadzany jest od zera (maksymalne odprowadzanie ciepła) do 100 (minimalne odprowadzanie ciepła) procentowo, ale odwrotnie proporcjonalnie w odniesieniu do możliwego czasu regulacji temperatury. Obsługujący podaje żądany czas odprowadzania ciepła procentowo w odniesieniu do danego podziału, to znaczy jako względny czas regulacji temperatury. W oznaczonym jako cykl odniesienia pierwszym cyklu po osiągnięciu termicznej równowagi formy wartość WRGrefZi td) wynikająca z wprowadzonego względnego czasu regulacji temperatury td, obliczana jest następująco.
td
Gref(Zi, td) — J (Tmeck (t) ~ Tyor (t)) dt Z1
We wszystkich następnych cyklach, w punkcie czasowym Zr danego cyklu rozpoczyna się impuls regulacji temperatury o czasie td, przy czym tdjako obiekt sposobu korekcji, który zostanie jeszcze opisany, jest korygowany w trakcie danego cyklu i przy występujących odchyleniach przebiegu temperatury względem przebiegu temperatury tak zwanego cyklu odniesienia. W tym celu każdy następny cykl, zaczynając od punktu czasowego Zr aż do końca względnego czasu regulacji temperatury td zostaje podzielony na jak najmniejsze przedziały czasowe (t,.bQ, w każdym punkcie czasowym t, mierzona jest temperatura medium zasilającego i medium wyczerpanego i obbczana jest wartość WRO^Ct^-t) według następującej formuły obliczeniowej:
t,
WRG.stC.-Bt^ J (TrueckCO-Wtjjdt V .
Wartość ciepła WR^sCj,, Γ) jest stała dla każdego punktu czasowego t, i aż do upływu względnego czasu regulacji temperatury td jest porównywana z wartością WRGref(t,.„tr cyklu odniesienia, zawsze w cyklicznie jednakowym punkcie czasowym według wzoru (2'):
WD(ti) = WRG,ss 1,1, t)-WRGref (t,i,t,) (22)
178 383
Różnica obu tych wartości sygnalizuje różnicę ilości ciepła odprowadzanej w tyra przedziale czasowym (t,.bt1) z formy i jest, zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku, wykorzystywana do korygowania względnego czasu regulacji temperatury td o czasie korekcji tkon.(tj) w aktualnym cyklu.
Dla wyników obliczonych według wzoru (2') obowiązuje przy tym następujące rozróżnianie przypadków:
WD(t)> 0: w porównaniu do cyklicznie jednakowego interwału czasowego cyklu odniesienia entalpia formy w aktualnym cyklu jest większa, a czas regulacji temperatury trzeba przedłużyć o wartość tkorT(t,).
WD(t1)<0: w porównaniu do cyklicznego jednakowego przedziału czasowego cyklu odniesienia entalpia formy w aktualnym cyklu jest mniejsza, a czas regulacji temperatury trzeba skrócić o wartość tkord
WD(tj) = 0: korekcja czasu regulacji temperatur nie jest potrzebna.
Przy obliczaniu wartości ^(0 wychodzi się z następujących przesłanek:
Bez ograniczeń na ogół obowiązuje przypadek WD(T,)> 0. Czas tkOrr(t,) potrzebny do odprowadzenia proporcjonalnego do ilości ciepła nadmiary obliczonego według wzoru (2') zostaje w punkcie czasowym t, dodany do wprowadzonego względnego czasu regulacji temperatury td.
Obowiązuje td td + tkorr0i) przy czym ttor należy wyprowadzić z następującej zależności:
WD(t,) = WRCiref (td, td + tkorr) przy czym obowiązuje
WRGistOi-h t,) -W/RGref (ti-,, t,) - WRGref (td, td + tkorr) oraz
J(Trueck (0 Tvor(t))js^dt J 04^^0)- Tvor0))ref dt - J (Tp^^t)- Tvor 0))ref dt
L= i b-1 td
Po wstawieniu wartości czasu i przy założeniu, że długość przedziału czasowego zdąża do zera, a więc wartości Τζί!.,) zdążają do wartości T(tj) otrzymujemy
TruecC0)-Tvoo(ti))Ist1j0Γtltl)-(Tuιeck0I)-Tvor0i))ref* (t|-ti-l) = (T(td)-Tyor (td))ref * (td+‘tkon--d) ((Trueck (t,)-Tvor 0,))isr(Trueck0i)'Tvor0i))ref) * (tl-ti-n) — (T0d)-Tvor0d))ref * (tkorr) a w związku z tym obowiązuje t ((Trueck0i)~ TVOr 0j))jst ~ (Trueck (M)~ Tyor0i))ref)* fli- l) (T0d)- Tvor(tj ))ref gdzie:
t, oddzielny punkt czasowy pomiaru temperatury medium powrotnego (wyczerpanego) Tmeck(t) temperatura medium powrotnego,
TVor(t) temperatura medium zasilającego,
178 383
()ist · czynnik odniesiony do aktualnego cyklu,
()ref •czynnik odniesiony do cyklu odniesienia, td czas regulacji temperatury cyklu.
Dla zastosowań, które ze względu na okoliczności zewnętrzne, na przykład niekorzystne termiczno-techniczne rozplanowanie formy, wykazują nadmierną bezwładność przenoszenia ciepła z roztopionego materiału do medium regulującego temperaturę, do wzoru (3) wprowadza się czynnik K od 0,5 do 1,5, który w razie konieczności działa tłumiąco lub wzmacniająco na obliczony czas korekcji tkorr(ti). Otrzymuje się wtedy:
_ „ t ((Trueckfti)- ^yorOi^ist~ (^rueckOi)- TyorOOKef )* (*i ~ tj- l) kQrr (T(t d) —· TVor Od)) ref
Dla przypadku WD(t,) > 0 otrzymuje się odpowiednio takie samo wyprowadzenie dla tko-rOj, przy czym czas korekcji tkOTr(ti) otrzymuje znak ujemny.
Właściwy proces regulacji temperatury dzieli się na dwie fazy, fazę początkową i stacjonarną fazę pracy, w każdym przypadku z różnymi warunkami regulacji temperatury, przy czym faza początkowa kończy się po wybraniu cyklu odniesienia. Impulsy regulacji temperatury wprowadzane są zawsze w punkcie czasowym w pobliżu operacji wtrysku lub operacji plastyfikowania, na początku obrotu ślimaka, aby w zakresie czasowym największej różnicy temperatur pomiędzy wtryskiwanym roztopionym materiałem lub plastyfikowaną masą a kanałem regulacji temperatury powodowały potrzebne odprowadzanie ciepła. Czas trwania impulsu w trakcie fazy początkowej jest przy tym określany prze początkowy tryb pracy, podczas któreg o jest on w stacjonarnej fazie pracy wprowadzany jako względny czas regulacji temperatury, a w wyniku opisanego powyżej sposobu korygowania jest stale dopasowywany do wymagań procesu produkcji. Regulacja temperatury w cyklu kończy się najpóźniej w punkcie czasowym Z2.
Już przed pierwszym cyklem maszyny sposób według wynalazku umożliwia dołączeńle dodatkowego grzania, które w obwodach regulacji temperatury odnoszących się do termicznejo stanu pracy lub w strefach cylindra ważnych dla termicznego stanu pracy plastyfikowanej masy zmniejsza do minimum czas trwania nagrzewania do wymaganego poziomu termicznego. Przy stosowaniu dodatkowego grzania jest ono wyłączane po czasie trwania określającym impuls regulujący temperaturę zgodnie z zadanym podniesieniem temperatury powrotu medium.
W fazie początkowej pierwszego cyklu, zaczynając od punktu czasowego, Z1, następuje początkowa regulacja temperatury impulsem tmi„ o określonym czasie, aby osiągnąć pierwsze całkowite przepłukanie danego obiegu regulacji. W następnych cyklach wprowadzony względny czas td jest w zależności od poziomu termicznego żądanego w formie dzielony na impulsy początkowe, których czas trwania jest wyznaczany ze wzoru.
td · td-anf — j * m
przy czym j zmienia się od 1do m, a korzystnie m = 5 obowiązuje dla żądanego względnie niskiego poziomu termicznego, zaś m = 10 dla żądanego względnie wysokiego poziomu termicznego. Po osiągnięciu zadanej wartości względnego czasu regulacji temperatury obliczanajest dla tego cyklu po raz pierwszy całka opisana WRG(Zb td) z przebiegu temperatury. Następny cykl traktowany jest jako cykl odniesienia, następuje regulacja temperatury zadanym względnym czasie trwania i znowu obliczenie opisanej całki. Jeżeli różnica obu całekjest mniejsza niż zadana wartość Wg, ostatni cykl uważany jest za cykl odniesienia, czasowy przebieg temperatury w dopływie i odpływie mediumjest w odpowiedni sposób utrzymywany i faza początkowa jest uznana za zakończoną. Dla WGwprowadzana jest wartość 1-20%, korzystnie 10%, całki WRG(Zb td) obliczonej jako odniesienie. Jeżeli różnica obu całekjest większa niż ta wprowadzona wartość Wg, następuje ponowna regulacja temperatury o zadanym względnym czasie trwania i porównanie z obliczoną wartością WRG(Zb tj poprzedniego cyklu. Ta sekwencja regulacji temperatury i
178 383 porównywania całek kontynuowana jest dla każdego następnego cyklu, aż do przekroczenia w dół wartości zadanej WG i związanego z tym oznaczenia aktualnego cyklu jako cyklu odniesienia i zakończema fazy początkowej.
Cykl odniesienia jest to następny cykl po osiągnięciu termicznej równowagi zespołu, np. cylindra lub formy'. Jak to wyczerpująco opisano, ten stan równowagijest osiągany przez wymienione etapy sposobu w fazie początkowej. Termiczny stan równowagi można osiągnąć również innym sposobem. Jeśli chodzi o sygnały z zespołu sterowaniapracąmaszyny, które sąodniesione do punktów czasowych Zx i Z2, do regulacji temperatury formy istnieeąprzykładowo następujące możliwości.
Jako punkt czasowy Zx ustala się początek czasu dotłaczania, ajako punkt czasowy Z2 ustala się koniec ruchu otwierania formy lubjako punkt czasowy Z, ustala się początek operacji wtrysku, a jako Z2 koniec ruchu otwierania formy, albo też punkt czasowy Z1 i punkt czasowy Z2 ustalane są przez jednakowe sygnały z zespołu sterowania pracąmaszyny, przy czym w takim przypadku Z2 jest identyczny z sygnałem Zx następnego cyklu. Ten ostatni przypadek stosowany jest korzystnie przy stosunkowo niskim żądanym stanie temperatury formy.
Przy regulacji temperatury cylindrajako punkt czasowy Z, ustala się np. początek plastyfikacji, a dla punktu czasowego Z2 obowiązujątakie same wariantyjak w przypadku regulacji temperatury formy.
Dzięki sposobowi regulacji temperatury według wynalazku zwiększa się znacznie stabilność procesu przy odlewaniu wtryskowym. Procent braków można w stosunku do konwencjonalnych sposobów regulacji temperatury zmniejszyć w przybliżeniu o 30%. Skrócenia czasu cyklu o około 5% prowadzą do zauważalnego zwiększenia wydajności p^iołdułcc^yjjr^<jj. Zewnętrzne urządzenia regulujące temperaturę z grzaniem i z pompami obiegowymi sąpotrzebne tylko wtedy, gdy konieczne są wysokie temperatury mediów regulujących temperaturę. Na skutek tego specyficzny pobór energii procesu odlewania wtryskowego zmniejsza się o około 10%.
Przez regulację temperatury na podstawie pomiaru temperatury medium zasilającego i powrotnego dochodzi jeszcze ta dodatkowa zaleta, że można zaniechać wprowadzania czujników termicznych w ściankę cylindra lub w formę wtryskową. Zwłaszcza przy skomplikowanych formach wtryskowych wprowadzanie otworów na czujniki termiczne jest związane ze znacznym nakładem kosztów.
Dalsza zaleta polega także na tym, że we wtryskarkach możliwe jest przeprowadzanie regulacji temperatury według wynalazku zarówno formy wtryskowej, jak i cylindra. Oba przebiegi technologiczne mogą być więc sprzężone ze sobą we wspólnym urządzeniu sterującym, dzięki czemu znacznie zmniejszają się koszty sprzętu.
Wynalazek jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat regulacji temperatury formy wtryskowej z pomiarem temperatury medium powrotnego, a fig. 2 przedstawia schemat regulacji temperatury cylindra wtryskarki z pomiarem temperatury medium powrotnego (wyczerpanego).
Na figurze 1 przedstawiona jest wtryskarka 1z formą wtryskową 2. Regulacja temperatury formy wtryskowej 2 przeprowadzana jest przez obwody K do medium regulującego temperaturę, przy czym przepływ tego medium może być przerywany lub uwalniany dla każdego obiegu za pomocą zaworów elektromagnetycznych M1 do
Na figurze 2 przedstawiona jest wtryskarka 1 z cylindrem plastyfikującym 2'. Regulacja temperatury cylindra plastyfikującego 2'przeprowadzanajest przez obiegi regulacji temperatury K,do Kn, przy czym przepływ medium regulującego temperaturę może być dla każdego obiektu regulacji temperatury przerywany lub uwalniany za pomocą zaworów elektromagnetycznych M1 do Mn. Termiczny stan pracy stref cylindra, które są przyporządkowane obwodom regulacji temperatury K.1 do Kn, można podnieść przez obwody grzejne Hdo Hn do zadanego poziomu temperatury. a przy wyłącznym wykorzystywaniu ciepła odprowadzanego z plastyfikacji można zrezygnować z dodatkowego grzania.
Działające według wynalazku urządzenie sterujące 3 do regulacji temperatury formy lub cylindra plastyfikującego złożone jest ze stopnia dopasowania, przetwornika analogowo-cyfro178 383 wego (ADU), zespołu komputerowego (CPU), zespołu wprowadzania, zespołu wyprowadzania i różnych interfejsów. Funkcjonalne powiązanie poszczególnych zespołów w tym urządzeniu, a zatem w systemie procesu formowania wtryskowego lub plastyfikacji, pomiaru temperatury i dopasowania przepływu czynnika regulacji temperaturyjest następujące: dla każdego obiegu regulacji K, (i = 1, ...n) formy wtryskowej lub cylindra plastyfikującego w powracającym medium regulacji temperatury, wpobliżu formy lub cylindra, umieszczony jest czujnik termiczny ThR (i = 1 ,...n), który jest połączony elastycznie ze stopniem dopasowania urządzenia sterującego. Dodatkowo, w doprowadzeniu medium regulującym temperaturę umieszczony jest czujnik termiczny ThV.
Za pomocą stopnia dopasowania sygnały termiczne są odpowiednio do wybranych czujników i materiałów przekazujących dopasowywane na dołączonym przetworniku analogowo-cyfrowym (ADU). Przekazuje on odebrane sygnały termiczne w postaci sygnałów elektrycznych do zespołu komputerowego (CPU), gdzie są one przetwarzane. Oprogramowanie zainstalowane w CPU wychodząc z całki przebiegu temperatury w wybranym cyklu odniesienia, z mierzonego synchronicznie wobec cyklu przebiegu temperatury w każdym następnym cyklu i z obliczonej na tej podstawie całki z porównania określa czas przepływu medium regulującego temperaturę w danym obiegu.
Początek i koniec przepływu medium regulującego temperaturę określa CPU przez wytworzenie sygnałów przełączających podawanych na zawór elektromagnetyczny danego obwodu regulacji temperatury. Zapewniona jest możliwość przyporządkowania wartości zmierzonych, wyników komputerowych i obwodów regulacji temperatury. Do CPU dołączony jest również zespół wprowadzania wartości zadanych i zespół wyprowadzania dla prowadzenia użytkownika. Sygnały Z1 Z2 wprowadzane do CPU z zespołu sterowania pracą wtryskarki stanowią czasowe odniesienie dla procesu odlewania wtryskowego.
Schematy działania dla odmian pomiaru temperatury w formie wtryskowej lub w ściance cylindra wtryskarki mają zasadniczo taką samą konstrukcję z tą tylko różnicą, że termoelementy nie są umieszczone w medium powracającym, ale w ściance cylindra lub w formie wtryskowej. Miejsce pomiaru powinno być w miarę możliwości usytuowane w obszarze geometrycznego środka pomiędzy konturem formy a kanałem łub powierzchnią chłodzenia i w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjście medium regulującego temperaturę.
Poniżej podano przykłady sposobu według wynalazku. Przykłady 1-3 odnoszą się do odmiany z pomiarem temperatury medium powracającego, a przykłady 4-6 odnosząsię do odmiany z pomiarem temperatury formy lub temperatury ścianki cylindra.
Przykład 1.
Na wtryskarce typu Krauss Maffei 150-620 B wytwarza się z poliamidu 6.6 samochodową część wywietrznika silnika. Parametry techniczne są następujące:
| Rozplanowanie formy | podwójne |
| Masa wtrysku (w wypraski + nadlew | 204 g |
| Masa formy: | 850 leg |
| Ciśnienie wtrysku | 920 bar |
| Czas wtrysku | 18 s |
| Siła zamykania | 1300 In |
| Dotłaczanie | 750bru· |
| Czas dotłaczania | 5,5 s |
| Temperatura doprowadzania | 37°C |
| Czas cyklu | 33 s |
| F orma wtryskowa ma cztery obiegi regulacji temperatury, czujnik temperatury w powrocie |
każdego obiegu i czujnik na przewodzie doprowadzającym medium regulujące temperaturę w sprzężeniu z zespołem sterującym. Jako punkt czasowy Z1 wybrano początek dotłaczania, a jako punkt czasowy Z2 wybrano koniec ruchu otwierania formy. Czas pomiędzy Z1 a Z2 wynosi 22 s.
Jako względny czas regulacji temperatury td dla obwodów 1 i 2 (strona dyszy) ustalono 50%, tzn. 11 s, a dla obwodów 3 i 4 (strona ruchu) 40%, to znaczy 13,2 s.
178 383
Temperatury powrotu medium regulującego temperaturę odpowiednich obiegów mierzone są bezpośrednio na wyjściu z formy. Pomiary temperatur medium zasilającego i wyczerpanego odbywają się w sposób ciągły w całym czasie trwania cyklu.
Przebieg sposobu zostanie objaśniony na przykładzie obwodu regulacji temperatury 1. W fazie początkowej pierwszego cyklu, zaczynając od punktu czasowego Z„ pojawia się impuls początkowy o ustalonym czasie, aby uzyskać pierwsze pełne przepłukanie danego obiegu regulacji. Czas początkowego impulsu tinit określany jest empirycznie z istniejących wartości doświadczalnych. przy czym dla tego przykładu za wystarczający czas uważa się 5 s. Dla każdego z następnych m cykli określa się następująco impuls początkowy:
td-anf~ j * m
Obliczenie to jest przeprowadzane w zależności od obwodu chłodzenia, przy czym wybiera się m = 5. Dla obwodu 1 w cyklach 2-6 powstaiąnastępujące impulsy regulacji temperatury: 2,2 s, 4,4 s, 6,6 s, 8,8 s, 11 s.
Po osiągnięciu określonej wartości względnego czasu regulacji temperatury, a więc 50% lub 11 s, dla tego cyklu zostaje po raz pierwszy obliczona opisana całka WRG(Zb t.(i) z przebiegu temperatury WRGj(Zb td) = 27,5. Następny cykl traktowanyjestjako cykl odniesienia. Następuje regulacja temperatury przez zadane 11 s, a potem znowu obliczenie opisanej całki temperaturowej WRG(Zb td) = 28,3. Różnica obu tych całek (0,8) jest mniejsza niż wprowadzona wartość Wo (2,75), co oznacza, że ostatni przeprowadzony cykl uznawanyjestjako cykl odniesienia, czasowy przebieg temperatury medium zasilającego i powracającego (wyczerpanego) zostaje zapamiętany, a faza początkowa jest uważana za zamkniętą.
We wszystkich następnych cyklach w punkcie czasowym Z1 danego cyklu rozpoczyna się impuls regulacji temperatury o czasie td, przy czym td (11 s) jest korygowany przy zastosowaniu sposobu korekcji w trakcie danego cyklu i przy występujących odchyleniach przebiegu temperatury w stosunku do przebiegu temperatury tzw. cyklu odniesienia. W tym celu, każdy następny cykl zaczynając od punktu czasowego Zb aż do końca względnego czasu regulacji temperatury td zostaje podzielony na najmniejsze przedziały czasowe (ti-, (,) o czasie trwania 0,05 s, w każdym punkcie czasowym t mierzona jest temperatura medium wyczerpanego i obliczana jest wartość WRGiSt(tN, t) według (1):
t,
WRG,st(ti-i, t,) = J (TnKckW-TyorWjdt E-1
WRGis(ti.1,1 jest stale porównywana dla każdego punktu czasowego ti aż do zakończenia względnego czasu regulacji temperatury zd z wartością WRGref(ti-1> t) cyklu odniesienia i zawsze w cyklicznie jednakowym punkcie czasowym według (2). Różnica WD(t,) obu tych wartości jest według przedmiotowego sposobu według wynalazku wykorzystywana w bieżącym cyklu do skorygowania względnego czasu regulacji temperatury td o czas korekcji ^¢,1.
WD(tO - WRGist (ti-1, t1)-WRGrel (ti-1, t,) t = K (CE-ueckfti) Fyor(tj)jst~ (^riiecikOi)—Tvor(tj))ref)* (t^_ j) (T(td)-Tvor(td»ref przy czym obowiązuje K = 1.
Z wyników pomiarów i wyników komputerowych w poniższej tabeli podano przykładowo wartości TnieCk(t1), T^/t,), WRGlst(t,-i, t), Wd(U ^οπ·(Ό i td dla 50., 80., 120., i 200. punktu pomiaru 20. cyklu obiegu regulacji temperatury 1.
178 383
| Punkt czasowy | Trueck | TVor | WRG,s | WD | tkorr | td |
| i | w t(°C) | w t(°C) | wt | wt | wt(s) | wt(s) |
| 50 | 41,6 | 37,0 | 0,24 | -0,01 | -0,04 | 10,1 |
| 80 | 40,8 | 37,1 | 0,185 | -0,02 | -0,04 | 9,4 |
| 120 | 39,7 | 37,0 | 0,135 | 0,005 | 0,01 | 9,7 |
| 200 | 38,1 | 37,0 | 0,06 | 0,01 | 0,02 | 10,6 |
Wszystkie obiegi regulacji temperatury są zasilane wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej w zakładzie, która w dopływie ma temperaturę 37°C. Stosowanie urządzenia regulującego temperaturę nie jest konieczne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku wypraski wymienione na wstępie były w produkcji ciągłej wytwarzane z dobrąjakością w czasie cyklu 33 s. Określony procent braków wynosił 2,6%, a specyficzny pobór energii wynosił 0,59 kWh/kg.
Przykład 2
Na wtryskarce typu Krauss Maffei 250-1200 B wytwarza się z polipropylenu wypełnionego w 40% talkiem pokrywę stanowiącą część samochodową.
| Parametry techniczne są następujące: | |
| Rozplanowanie formy | poeedyncza |
| Masa jedhego wtrysku (2 wypraski + nadlew) | 210 g |
| Masa formy | 770kg |
| Ciśnienie wtrysku | 800 bar |
| Czas wtrysku | 2,0 s |
| Siła zamykania | 2000 IN |
| Dotłaczanie | 700bar |
| Czas dotłaczania | 3,5 s |
| Temperatura doprowadzania | 14°C |
| Czas cyklu | 26,5 s |
| Forma wtryskowa wyposażona jest w cztery obiegi regulacji temperatury, czujnik tempe- |
ratury w powrocie każdego obiegu i czujnik w doprowadzeniu medium regulującego temperaturę w sprzężeniu z zespołem sterującym. Jako punkt czasowy Z1 wybiera się początek dotłaczania, a jako punkt czasowy Z2 wybiera się koniec ruchu otwierania formy. Czas pomiędzy punktami Z1 a Z2 wynosi 19 s.
Jako względny czas regulacji temperatury td zadano dla obwodów regulacji temperatury 1 i 2 (strona dyszy) 70%, tzn. 5,7 s, a dla obwodów 3 i 4 (strona ruchu) 65%, tzn. 6,6 s.
Temperatury powrotu medium odpowiednich obiegów regulacji temperatury mierzy się bezpośrednio na wyjściu z formy.
Pomiary temperatury w odpływie i dopływie przeprowadzane są nieprzerwanie przez cały czas cyklu.
Przebieg procesu jest analogiczny jak w przykładzie 1, przy czym dla obliczenia czasu impulsu początkowego ustala się m = 5, a faza początkowa kończy się po siedmiu cyklach wybraniem cyklu odniesienia. Impulsy regulacji temperatury obliczane w następnych cyklach mają pod wpływem praktycznie występujących zakłóceń termicznego stanu pracy formy czas trwania od 4,2 s do 7,5 s dla obwodów 1 i 2 oraz od 5,4 s do 8,0 s dla obwodów 3 i 4.
Wszystkie obiegi regulacji temperatury zasilane są wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej w zakładzie, przy czym temperatura dopływu wynosi około 14°C. Stosowanie urządzenia regulującego temperaturę nie jest konieczne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku przez jeden dzień roboczy w pracy trójzmianowej wytwarzano wymienione na wstępie kształtki o dobrej jakości uzyskanej dzięki osiągniętej stałości termicznego stanu pracy przy optymalnej stabilności procesu w czasie
178 383 cyklu 26,5 s. Określony procent braków wynosił 0,85%, a specyficzny pobór energii wynosił 0,55 kWh/kg.
Przykład 3
Produkcja kształtki zderzaka amortyzującego z mieszanki gumowej na bazie kauczuku SBR/NR metodą formowania wtryskowego. Parametry techniczne są następujące:
Wtryskarka: - Siła zamykająca 850 kN
- Średnica tłoka ślimakowego 45 mm
- Prędkość obrotowa ślimaka 90 obr./min.
- Ciśnienie spiętrzenia w procentach 35%
- Czas cyklu 45 s
Forma : - całkowicie automatyczne wyjmowanie z formy
- elektrycznie ogrzewana
Wypraska: - otwarta, wtryskiwana bezpośrednio przez system nadlewania
- Liczba elementów 44
- Ciężar wtrysku (łącznie z nadlewem) 0,064 kg
Cylinder plastyfikującyjest wyposażony w trzy obiegi regulacji temperatury, które są sprzężone z zespołem sterowania poprzez czujniki termiczne w powrocie medium i poprzez czujnik termiczny w doprowadzeniu medium. Obwód 1 (wejście masy) i obwód 3 (obszar dyszy) są wyposażone w dodatkowe grzanie. Jako punkt czasowy Z1 wybiera się początek plastyfikacji, ajako punkt czasowy Z2 wybiera się koniec ruchu otwierania formy. Czas pomiędzy Z1 i Z2 wynosi 37 s.
Jako względny czas regulacji temperatury td ustalono dla obwodu 1 (strefa wprowadzania) 90% (3,7 s), tzn. powinien być utrzymany względnie wysoki poziom ciepła tarcia, a dla obwodów 2 (początek fazy wypychania) i 3 ustalono 80% (7,4 s). Dla termicznego stanu pracy cylindra plastyfikującego te zadane parametry oznaczzają entalpię zwiększającą się w cylindrze w kierunku strefy wypychania, co wynika z ciepła tarcia stosunkowo silnie narastającego w tym kierunku. Temperatury powrotu medium regulującego temperaturę danych obiegów mierzone są bezpośrednio na wyjściu z cylindra.
Pomiary temperatury w powrocie i w dopływie przeprowadzane są nieprzerwanie przez cały czas trwania cyklu.
W fazie początkowej już po kilku minutach osiągnięty zostaje taki poziom termicznego stanu pracy, że można wyłączyć grzania dodatkowe. Faza początkowa jest zakończona po 12 cyklach, przy czym 3 cykle służą do ustalania cyklu odniesienia. Impulsy regulacji temperatury obliczone w następnych cyklach osiągają pod wpływem występujących w praktyce czynników zakłócających termiczny stan pracy cylindra plastyfikującego czas trwania 2,0 - 5,5 s dla obwodu 1 i 5,4 s - 8,6s dla obwodów 2 i 3. Wszystkie ol^^i^j^ii regulacji temperatury zrasi^m^te są wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej zakładu, która ma w dopływie temperaturę około 14°C. Stosowanie urządzenia regulacji temperatury nie jest potrzebne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku w pracy ciągłej wytwarzano wymienione już na wstępie kształtki o dobrej jakości przy następujących parametrach:
- Czas cyklu 45 s
- Procent braków 2,9%
- Specyficzne zużycie energii 0,60 kWh/k.g
- Dodatkowe nakłady obsługi na 22 min. roboty regulacyjne w czasie jednej zmiany.
Przykład 4.
Na wtryskarce typu Krauss Maffei 150-620 B wytwarzano część samochodową wywietrznik silnika z poliamidu 6.6. Parametry techniczne są następujące:
- Rozplanowanie formy
- Masa wtrysku
- Masa formy
- Ciśnienie wtrysku
- Czas wtrysku
- Siła zamykania podwójna wypaaski + 20(^4 gnadlew)
850 kg
920 bar
1,8 s
1300 N
178 383
- Ciśnienie dotłaczania
- Czas dotłaczania
- Temperatura dopływu
- Czas cyklu
750 bar
5,5 s 37°C 33 s
Forma wyposażona jest w cztery obwody regulacji temperatury, które sąpoprzez czujniki temperatury sprzężone z zespołem sterującym. Jako temperaturę zadanąTsoll formy wprowadzono dla obwodów regulujących temperaturę 1 i 2 (strona dyszy) 65°C, a dla obwodów 3 i 4 (strona ruchu) 55°C.
Temperatury formy w obszarze obiegów regulacji temperatury mierzone sąw geometrycznym środku pomiędzy kanałem a konturem formy i ewentualnie w środku pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę danego obwodu.
Na przykładzie obwodu regulacji temperatury 1 opisany zostanie sposób umieszczenia otworu przyjmującego czujnik. W środku, pomiędzy wejściem a wyj ściem medium regulującego temperaturę, umieszcza się otwór pomiędzy dwoma kanałami przebiegającymi równolegle względem siebie i względem konturu formy, w geometrycznym środku pomiędzy oboma kanałami i prostopadle do konturu formy. Otwór ten kończy się w połowie odległości pomiędzy kanałem a konturem formy, przed konturem formy. Konkretne wymiary obwodu regulacji temperatury 1 są następujące:
- Odległość osi obu kanałów regulacji temperatury: 40 mm
- Odległość pomiędzy środkiem kanału regulacji temperatury a konturem 40 mm
- Odległość pomiędzy dnem otworu a konturem 20 mm
Otwory potrzebne do mierzenia temperatury w przypadku obwodów regulacji temperatury K2, K3 i K4 są wykonane analogicznie jak dla obwodu 1.
Pomiary przeprowadzane są w sposób ciągły przez cały czas trwania cyklu. W odpowiedzi na zmierzone wartości w odpowiedni obwód chłodzenia wprowadzane są impulsy medium regulującego temperaturę o ograniczonym czasie.
W pierwszym cyklu fazy początkowej, zaczynając od punktu czasowego (początek dotłaczania), następuje impuls regulujący temperaturę t^ o ustalonym czasie, za pomocą którego uzyskuje się pierwsze pełne przepłukanie danego obwodu chłodzenia. Czas impulsu początkowego t.nii określa się zawsze empirycznie na podstawie istniejących wartości doświadczalnych, przy czym dla tego przykładu za wystarczające uważa się 5 s.
W następnym cyklu przy osiągnięciu określonego odstępu zmierzonej średniej temperatury formy od wprowadzonej temperatury zadanej 3 K w obiegach regulacj i temperatury w punkcie czasowym (początek dotłaczania) następuje wprowadzenie impulsu tann przez czas 0,3 s. Ten impuls 0,3 s wprowadzanyjest we wszystkich następnych cyklach, aż do pierwszego przekroczenia do góry wprowadzonej temperatury zadanej. Wraz z osiągnięciem lub przekroczeniem do góry temperatury zadanej rozpoczyna się szukanie termicznej równowagi w formie.
Wn = 5 cyklach po pierwszym osiągnięciu lub przekroczeniu do góry wprowadzonej temperatury zadanej w punkcie czasowym Z1 wprowadzanyjest średni impuls regulacji temperatury tE, który obliczany jest jako wartość średnia z całkowitego czasu chłodzenia poprzednich pięciu cykli z zastosowaniem współczynnika K1 według następującego wzoru:
n
i= 1 gdzie n = 5, przy czym dla K1 (j) obowiązuje: K1 (j) - a0+a1*j dla j < 6 K1(j) = 1 dla j > 5
178 383
Przy uwzględnieniu bezwładności termicznej procesów przenoszenia ciepła na początku stacjonarnej fazy pracy i wynikających stąd często procesów przeregulowania w czasie regulacji temperatury dla stałych a0 i a,, wybrano następujące wartościiao=0,25; ar=0,15;
Dla K 1(j) otrzymuje się moaotoaiccaie narastający przebieg w zależności odj, który zapewnia, że dopiero po piątym cyklu od przekroczenia do góry temperatury zadanej obliczony impuls ma czas tD potrzebny do utrzymania wprowadzonej temperatury zadanej. Czas tD jest równy wartości tE obliczonej dla szóstego cyklu według (5), a w tym przykładzie tD= 12,7 s.
Od tej chwili proces regulacji temperaturyjest ustalony w wyniku równowagi pomiędzy temperaturą zadaną a temperaturą rzeczywistą.
Dla tego, w tym przykładzie, szóstego cyklu po przekroczeniu do góry temperatury zadanej po raz pierwszy obliczona jest opisana całka WRG(Z,, tD), z przebiegu temperatury, WRG(Z,,tD)=820,9. W następnym cyklu ponownie odbywa się regulacja temperatury z obliczonym czasem tD i znowu obliczanajest opisana całka z temperatury WRG(Z,, tD)=826,7. Różnica obu tych całek (5,8) jest mniejsza niż wprowadzona wartość WG(W G=16,4), co oznacza, że ostatni przeprowadzony cykl traktowany jest jako cykl odniesienia, czasowy przebieg temperatury zmierzonej w formie lub w cylindrze zostaje zapamiętany, a faza początkowa zostaje uznana za zakończoną. We wszystkich następnych cyklach w punkcie czasowym Z1 każdego cyklu rozpoczyna się impuls regulacji temperatury o czasie tD, przy czym tD (12,7 s) jest korygowany przy zastosowaniu metody korekcji w przebiegu każdego cyklu i przy występujących odchyleniach przebiegu temperatury względem przebiegu temperatury tzw. cyklu odninsinain. W tym celu każdy następny cykl zaczynając od punktu czasowego Z1 aż do końca obliczonego czasu regulacji temperatury tD zostaje podzielony na jak najmniejsze przedziały czasowe (tj-, tj) o czasie trwania 0,05 s, w każdym punkcie czasowym t, mierzona jest temperatura formy i obliczana jest wartość WRGisiti-, 1 według (1).
t,
WRGut (t,-i, t,) = J T(t)dt t,- 1
Wartość WRGjsIi., , t, jest stale w każdym punkcie czasowym t,i aż do upływu czasu regulacji temperatury tD porównywana z wartością WRGrejt,i, tj) cyklu odaiesieaJn, zawsze w takim samym punkcie czasowym w cyklu według (2). Różnica WD(t,) obu tych wartości wykorzystywana jest do korygowania czasu regulacji temperatury tD o czas korekcji tkorr(t,) w aktualnym cyklu.
WD(t,) = WRCMU t.) - WR^eiCH, t.) tkon^(ti) = K* (T(tj)st (- T^OreT^t-t.-) przy K = 1.
Z wyników pomiarów i z wyników obliczeń komputerowych podano przykładowo wartości T(t1)(ist), WRGjs(ti.1, t,1, WD(tj), tkOr(tj) i tD dla 1., 50., 80., 120. i 200. punktu pomiarowego 20. cyklu obiegu regulacji temperatury 1.
| Punkt czasowy i | Tls!w t(oC) | Tree w t | WRGrefWt | tkorr W tj (s) | tDpo t (s) |
| 1 | 64,8 | 64,8 | 3,25 | 0,00 | 12,7 |
| 50 | 65,8 | 66,3 | 3,30 | -0,025 | 12,1 |
| 80 | 66,7 | 66,7 | 3,34 | 0,00 | 11,8 |
| 120 | 66,0 | 66,2 | 3,30 | - 0,01 | 11,6 |
| 200 | 65,4 | 65,2 | 3,25 | 0,01 | 12,0 |
178 383
Jak widać z tego przykładu, impuls regulacji temperatury 12,7 s wprowadzony w cyklu odniesienia, który był potrzebny w cyklu podniesienia, aby utrzymać wprowadzoną temperaturę zadaną, w trakcie 20. cyklu korygowany jest z 12,7 poprzez 12,1, 11,8, 11,6 aż do 12,0 s.
Wszystkie obwody regulacji temperatury zasilane są wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej zakładu, przy czym temperatura dopływu wynosi 37°C. Stosowanie urządzenia regulującego temperaturę nie jest konieczne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku wytwarzano w pracy ciągłej wspomniane już poprzednio wypraski o dobrej jakości w czasie cyklu 33 s. Procent braków wynosił 2,6%, a specyficzny pobór energii wynosił 0,59 kWh/kg.
Przykład 5
Na wtryskarce typu Krauss Maffei 250-1200 B wytwarzano część samochodowąpokrywę w polipropylenu wypełnionego w 40% talkiem. Parametry techniczne są następujące:
| - Rozplanowanie formy | pojedyncza |
| - Masa wtrysku (2 wypraski + nadlew) | 210 g |
| - Masa formy | 770 kg |
| - Ciśnienie wtrysku | 800 bar |
| - Czas wtrysku | 2,0 s |
| - Siła zamykania | 2000 kN |
| - Ciśnienie dotłaczania | 700 bar |
| - Czas dotłaczania | 3,5 s |
| - Temperatura dopływu | 14°C |
| - Czas cyklu | 26,5 s |
| Forma wtryskowa wyposażona jest w cztery obwody regulacji temperatury, a czujniki ter- |
miczne umieszczone w formie zgodnie ze sposobem według wynalazku w obszarze każdego obiegu są sprzężone z zespołem sterowania. Jako punkt czasowy Z1 wybrano początek dotłaczania, a jako punkt czasowy Z2 koniec ruchu otwierania formy. Czas pomiędzy Z1 i Z2 wynosi 19 s. Jako temperatury zadane dla obwodów regulacji temperatury 1 i 2 (strona dyszy) wprowadzono 55°C, a dla obwodów 3 i 4 (strona ruchu 45°C.
Przebieg sposobujest analogicznyjak w przykładzie 1, przy czym faza początkowajest zakończona po ośmiu cyklach.
Obliczone w następnych cyklach impulsy regulacji temperatury osiągąjąprzy uwzględnieniu praktycznie występujących czynników zakłócających termiczny stan pracy formy czas 4,2 s - 7,5 s dla obwodów 12 i 5,4 s - 8,0 s dla obwodów 3 i 4.
Wszystkie obwody regulacji temperatury zasilane są wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej zakładu, przy czym temperatura dopływu wynosi około 14°C. Stosowanie urządzenia regulującego temperaturę nie jest konieczne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku przez jeden dzień w pracy 3-zmianowej wytworzono wspomniane już na wstępie wypraski o dobrej jakości i przy optymalnej stabilności procesu dzięki osiągniętej stałości termicznego stanu pracy w czasie cyklu 26,5 s. Procent braków wynosił 0,85%, a specyficzny pobór energii wynosił 0,55 kWh/kg.
Przykład 6
Wytwarzanie kształtki zderzaka amortyzującego z mieszanki gumowej na bazie kauczuku SBR/NR metodą formowania wtryskowego. Parametry techniczne procesu są następujące:
Wtryskarka - Siła zamykania 850 IN
- Średnica tłoka ślimaka 45 mm
- Prędkość obrotowa ślimaka 90 obr./mm.
- Ciśnienie spiętrzania w 35%
- Czas cyklu 45 s
Forma wtryskowa - całkowicie automatyczne wyjmowanie z formy - ogrzewanie elektryczne
178 383
Wypraska - otwarta, wtryskiwana bezpośrednio przez system nadlewu
- Wielokrotność 24
- Ciężar wtrysku (wraz z nadlewem) 0,064 kg
Cylinder plastyfikujący jest wyposażony w trzy obiegi regulacji temperatury, które poprzez czujniki termiczne umieszczone w ściance cylindra zgodnie ze sposobem według wynalazku są sprzężone z zespołem sterowania. Obwód , (wejście tłoczywa) i obwód 3 (obszar dyszy) są wyposażone w dodatkowe ogrzewanie. Jako punkt czasowy Z, wybrano początek piasty fikowania, ajako punkt czasowy Z2 wybrano koniec ruchu otwierania formy. Czas pomiędzy Z, Z2 wynosi 37 s.
Jako temperatury zadane dla cylindra TSou wprowadzono
Dla obwodu , (strefa wprowadzania): 45°C
Dla obwodu 2 (strefa ogrzewania i zagęszczania, początek strefy wytłaczania): 52CC
Dla obwodu 3 (strefa wytłaczania i przewód dyszowy): 60°C
Temperatura włączenia dla ogrzewania wynosi T^ 1 -2,5 K
Temperatura wyłączania wynosi T^- - 2,0 K
Temperatury cylindra w obszarze odpowiednich obiegów regulacji temperatury mierzone są w przybliżeniu w punkcie ciężkości ścianki cylindra, tzw. przy danej średnicy wewnętrznej 45 mm i przy danej średnicy zewnętrznej cylindra 90 mm około , 5 mm od średnicy zewnętrznej w kierunku promieniowym i pośrodku pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę dla danego obwodu. Pomiar temperatury przeprowadzanyjest nieprzerwanie przez cały czas cyklu. W fazie początkowej już po kilku minutach osiągnięta zostaje temperatura wyłączenia dodatkowego grzania i od tego czasu aż do punktów czasowych Z, poszczególnych cykli wprowadzone są impulsy t^ 0,3 s, aby spowodować tłumione osiągnięcie TSoU. Po osiągnięciu TSoll po piątym cyklu od pierwszego przekroczenia do góry temperatury zdanej następuje wybranie cyklu odniesienia, prze co kończy się faza początkowa.
Obliczone w następnych cyklach impulsy regulacji temperatury osiągają pod wpływem występujących czynników zakłócających termiczny stan pracy cylindra plastyfikującego czas trwania 2,0 - 5,5 s dla obwodu , i 5,4 - 8,6 s dla obwodów 2 i 3.
Wszystkie obiegi regulacji temperatury są zasilane wodą użytkową z zamkniętej sieci wody chłodzącej zakładu, przy czym temperatura dopływu wynosi około f4°C. Stosowanie urządzenia regulującego temperaturę nie jest konieczne.
Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku produkowano w pracy ciągłej wspomniane już na wstępie kształtki o prawidłowej jakości przy następujących parametrach:
Czas cyklu 45 s
Procent braków 2,9%
Specyficzny pobór energii 0,60 kWh/kg
Dodatkowe koszty obsługi na roboty nastawcze w czasie jednej zmiany 22 min.
Przykład porównawczy k
Kształtkijak w przykładach , i 4 produkowano przy zastosowaniu konwencjonalnego sposobu regulacji temperatury przy następujących warunkach regulacji temperatury:
- Sposób regulacji temperatury - 2 dwuobwodowe przystawkowe urządzenia regulacji temperatury
- Medium regulujące temperaturę - w odia
- Temperatura medium 2 x 55°C, 2x 60°C
Potrzebny czas cyklu wynosił przy tym 37 s. Przy pracy ciągłej osiągnięto procent braków 34%) specyficzny pobór energii 0,72 kWh/kg.
Przykład porównawczy 2
Kształtki jak w przykładach 2 i 5 wytwarzano przy zastosowaniu konwencjonalnego sposobu regulacji temperatury przy następujących warunkach regulacji temperatury, przy czym formę regulowano cieplnie za pomocą dwóch przystawkowych urządzeń regulujących temperaturę:
178 383
Sposób regulacji temperatury -2 dwuobwodowe przystawkowe urządzenia regulujące temperaturę
- Medium regulujące temperaturę - Woda
- Temperatura medium 2 x 50°C (po stronie dyszy) x 45°C( po stronie ruchu)
Potrzebny czas cyklu wynosił 29 s. W pracy ciągłej uzyskano procent braków 2,6%, a specyficzny pobór energii wynosił 0,69 kWh/kg.
Poprzez zastosowanie sposobu według wynalazku osiągnięto wyraźnie lepszą stabilność procesu w porównaniu z konwencjonalnym sposobem regulacji temperatury. Oprócz oszczędności na urządzeniach regulujących temperaturę w obu przykładach, zaleta polega także na skróceniu czasu cyklu. Według tych przykładów skrócenie to wynosiło około 10%. Uzyskuje się dzięki temu znaczne zwiększenie wydajności produkcyjnej. Można było również znacznie zmniejszyć procent braków. W przykładach tych poszczególne zmniejszenia procentu braków wynoszą 38 lub 67%. W sumie uzyskuje się przez to również zmniejszenie specyficznego poboru energii wynoszące 10-20%.
Przykład porównawczy 3
Kształtki jak w przykładach 3 i 6 wytwarza się przy zastosowaniu konwencjonalnego sposobu regulacji temperatury, przy następujących warunkach regulacji:
Sposób regulacji temperatury - jedno przystawkowe urządzenie regulacji temperatury, ciągła regulacja temperatury na całym cylindrze plastyfikującym
- Medium regulujące temperaturę - Woda
- Temperatura medium 75 °C
W pracy ciągłej wytwarzano kształtki wymienione w przykładzie 2 przy następujących parametrach:
Czas cyklu: 52 s
Procent braków 4,2%
Specyficzny pobór energii 0,70 kWh/k.g
Dodatkowe nakłady obsługi na roboty nastawcze w czasie jednej zmiany 37 min.
178 383
178 383
Fig. 2
178 383
L.
Stopień dopasowania
ADU
| Sterowanie firigitarrią wfayfcgfri- | ||
| Sygnały Z„ Z, | ||
| CPU | ||
'1
Klańatira ifyśfcrietlacz
Fiig. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 4,00 zł.
Claims (17)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzywa sztucznego, z przynajmniej jednym obiegiem regulacji temperatury, w czasie którego mierzy się temperaturę w określonym miejscu i w wyniku porównania wartości zadanej z wartością rzeczywistą zmienia się przepływ medium regulującego temperaturę, znamienny tym, że regulacji temperatury dokonuje się w procesie obejmującym następujące etapy:- obliczenie rozproszenia ciepła w trakcie cyklu przez podzielenie czasu pomiędzy punktami czasowymi Zx i Z2 na równe części, przy czym punkty czasowe Zj i Z2 sąustalane wcześniej impulsami sterującymi pracą maszyny,- wstępne ustalenie pożądanego rozproszenia ciepła, przed rozpoczęciem regulacji temperatury,- ciągły pomiar temperatury medium wyczerpanego i medium zasilającego,- wyznaczenie wartości ciepła WRG zawartego w urządzeniu, gdy urządzenie osiągnie równowagę cieplną,- zapamiętanie wartości zawartego ciepła w kolejnym cyklu, jako wartości pożądanej, w oparciu o różnicę pomiędzy temperaturą medium wyczerpanego, a temperaturą medium zasilającego w czasie cyklu odniesienia,- porównywanie pożądanej wartości z chwilową wartością rzeczywistą mierzoną w czasie wszystkich kolejnych cykli,- oznaczenie wartości korekcji dla impulsu regulacji temperatury wywołanego w danym cyklu w oparciu o odchylenie zawartości ciepła z cyklu odniesienia, w którym wyznaczony impuls regulacji temperatury zaczyna się w punkcie czasowym Zu przy czym początkujący proces termostatowania wyzwalany w punkcie czasowym Zx, a impuls kończący proces regulacji temperatury wyzwalany najpóźniej w punkcie czasowym Z2.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nieprzerwanie mierzy się temperaturę formy w miejscu, na które działająjednakowo roztopiony materiał i medium regulujące temperaturę.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nieprzerwanie mierzy się temperaturę cylindra w miejscu, na którejednakowo działaj ąrozgrzane tłoczywo i medium regulujące temperaturę.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy regulacji temperatury formy wtryskarki, jako punkt czasowy Z, ustala się początek czasu dotłaczania, a jako punkt czasowy Z2 ustala się koniec ruchu otwierania formy.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako punkt czasowy Zx ustala się początek operacji wtrysku.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy regulacji temperatury cylindra wtryskarki, jako punkt czasowy Zx ustala się początekplastyfikowama, ajako punkt czasowy Z2 ustala się koniec ruchu otwierania formy.
- 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że punkty czasowe Z] i Z2 ustala się tym samym impulsem sterującym pracą maszyny, przy czym punkt czasowy Z2 jest tożsamy z punktem czasowym Zx następnego cyklu.
- 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że miejsce pomiaru temperatury jest usytuowane w obszarze geometrycznego środka pomiędzy konturem wypraski a powierzchnią regulującą temperaturę utworzoną przez przepływ czynnika termostatującego i w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę, w odstępie od konturu wypraski.
- 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że miejsce pomiaru temperatury jest usytuowane w obszarze geometrycznego środka pomiędzy ścianką formy a powierzchnią regulującą178 383 temperaturę utworzoną przez przepływ czynnika termostatującego i w obszarze środka pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę w odstępie od konturu, wypraski.
- 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że miejsce pomiaru temperatury usytuowane jest w obszarze geometrycznego środka pomiędzy zewnętirznaa wewnętrzną ścianką cylindra, w obszarze środkowym pomiędzy wejściem a wyjściem medium regulującego temperaturę danego obiegu.
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że termiczny stan równowagi w początkowej fazie procesu osiąga się w wyniku następujących etapów sposobu:- w pierwszym cyklu procesu do punktu czasowego Z, wprowadza się impuls tjnit o ustalonym czasie, aby spowodować pierwsze, pełne przepłukanie obiegu regulacji temperatury- w następnych cyklach względny czas regulacji temperatury td, w zależności od żądanego poziomu termicznego, dzieli się na określoną liczbę impulsów początkowych o różnym czasie trwania w cyklu, według następującej zależności td-anf = j* t-m gdzie:td - względny czas regulacji temperatury j - liczba od 1 do m m - liczba wartości od 5 do 10 dla poziomu termicznego, gdzie 5 jest niskim poziomem termicznym, a 10 jest wysokim poziomem termicznym, przy czym w każdym cyklu wprowadza się tylko jeden impuls początkowy, a wyznaczone impulsy początkowe wprowadza się tak często, aż zostanie osiągnięta wcześniej wprowadzona wartość td,- kiedy zostanie osiągnięta wartość td, oblicza się i zapamiętuje całkę WRG (Z^td) z przebiegu temperatury dla tego cyklu,- w następnym cyklu po cyklu, w którym została po raz pierwszy osiągnięta wartość td, analogicznie jak w etapie poprzednim, oblicza się całkę WRG(Zj, tj z przebiegu temperatury i porównuje z zapamiętaną, obliczoną wartością tej całki z poprzedniego cyklu, a jeśli różnica jest mniejsza niż wprowadzona wartość wG, wówczas cykl ten zostaje ustalony i zapamiętany jako cykl odniesienia, jeśli zaś różnica jest równa lub większa niż ta wartość WRG (Zb -tj, wówczas obliczenie całki z wartością z poprzedniego cyklu zostaje powtórzone w następnych cyklach, aż nastąpi przekroczenie wartości Wg i proces początkowy zostanie zakończony.
- 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma dodatkowe etapy podczas pracy stacjonarnej we wszystkich cyklach:- rozpoczęcia regulacji temperatury w punkcie czasowym Z1 każdego cyklu ze względnym czasem trwania regulacji temperatury td,- pomiaru temperatury strumienia zasilającego i strumienia wyczerpanego w sposób ciągły przez następujące po sobie coraz krótsze przedziały czasowe,- obliczenie całki WRG (t,.1, t,),- porównania obliczonej całki z całką cyklu odniesienia w identycznym punkcie cyklu,- korekty trwania regulacji temperatury td w bieżącym cyklu w oparciu o wyznaczoną w sposób ciągły różnicę.
- 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas fazy początkowej przy wprowadzaniu temperatury zadanej, która jest mniejsza od określonej temperatury rzeczywistej, we wszystkich kolejnych punktach czasowych Z! i Z2 odbywa się ciągła regulacja temperatury, aż zmierzona temperatura rzeczywista po raz pierwszy przekroczy do dołu wprowadzoną temperaturę zadaną, przy czym po przekroczeniu do dołu temperatury zadanej faza początkowa jest kontynuowana przez wprowadzenie impulsu regulacji temperatury tan, w punkcie czasowym Z, cyklu następującego po pierwszym przekroczeniu do dołu, a kończy się przy ponownym przekroczeniu do góry temperatury zadanej i późniejszym wybraniu cyklu odniesienia.178 383
- 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włącza się dodatkowe grzanie, które wyłącza się po osiągnięciu żądanego poziomu termicznego.
- 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że dodatkowe grzanie włącza się przed fazą początkową.
- 16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że dodatkowe grzanie włącza podczas fazy początkowej.
- 17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że dodatkowe grzanie, włącza się podczas stancjonarnej fazy pracy.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19944436117 DE4436117C2 (de) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Verfahren zur Temperierung von Spritzgießmaschineneinheiten und Formwerkzeugeinheiten für die Kunststoffverarbeitung |
| DE19944436126 DE4436126C2 (de) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Verfahren zur Temperierung von Spritzgießmaschineneinheiten und Formwerkzeugeinheiten für die Kunststoffverarbeitung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL310487A1 PL310487A1 (en) | 1996-04-01 |
| PL178383B1 true PL178383B1 (pl) | 2000-04-28 |
Family
ID=25940900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL95310487A PL178383B1 (pl) | 1994-09-27 | 1995-09-15 | Sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznych |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5720912A (pl) |
| EP (1) | EP0704293B1 (pl) |
| JP (1) | JPH08174618A (pl) |
| AT (1) | ATE191172T1 (pl) |
| BR (1) | BR9504182A (pl) |
| CA (1) | CA2159161C (pl) |
| CZ (1) | CZ289862B6 (pl) |
| DE (1) | DE59508087D1 (pl) |
| DK (1) | DK0704293T3 (pl) |
| ES (1) | ES2145860T3 (pl) |
| HU (1) | HU220271B (pl) |
| MX (1) | MX9504108A (pl) |
| PL (1) | PL178383B1 (pl) |
| PT (1) | PT704293E (pl) |
| SK (1) | SK282546B6 (pl) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3035524B2 (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-24 | ファナック株式会社 | 射出成形機の制御装置 |
| JP3164570B2 (ja) | 1999-09-16 | 2001-05-08 | ファナック株式会社 | スクリュあるいはスクリュヘッドの過負荷検出装置 |
| KR100415147B1 (ko) * | 2000-11-27 | 2004-01-14 | 유도실업주식회사 | 온조기를 이용한 사출금형의 온도 조절방법 |
| DE10114228A1 (de) * | 2001-03-22 | 2002-10-02 | Frey Juergen | Verfahren zum Regeln der Schwindung von Spritzteilen |
| DE10117001A1 (de) * | 2001-04-05 | 2002-11-07 | Frey Juergen | Verfahren zum Herstellen eines Formteiles in einem Formwerkzeug |
| US20040094876A1 (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Deardurff L. Robert | Process for preparing a blow molding preform |
| TWI248863B (en) * | 2004-02-12 | 2006-02-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus and method for mold temperature adjustment, and mold temperature control unit |
| DE102004052499B4 (de) * | 2004-10-28 | 2007-01-11 | Faurecia Innenraum Systeme Gmbh | Spritzgusswerkzeug und Elektronikmodul |
| US8114321B2 (en) * | 2005-02-14 | 2012-02-14 | Moldcool International, Llc | Method and apparatus for thermally controlling a mold, die, or injection barrel |
| US8501060B2 (en) * | 2005-02-14 | 2013-08-06 | Moldcool International Llc | Method and apparatus for controlling the temperature of molds, dies, and injection barrels using fluid media |
| DE102005019890B3 (de) * | 2005-04-29 | 2006-11-30 | Dietmar Hofmann | Vorrichtung und Verfahren zur Temperierung von Formwerkzeugen |
| DE102005029705A1 (de) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Priamus System Technologies Ag | Verfahren zum Regeln des Spritzgiesprozesses einer Spritzgiessmaschine |
| DE102006002296B3 (de) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Dr. Boy Gmbh & Co. Kg | Regelsystem sowie Regelverfahren für Spritzgießmaschinen |
| US8025496B2 (en) * | 2007-06-21 | 2011-09-27 | Eikenberry Michael G | Storage device for mold |
| US7993551B1 (en) * | 2008-12-01 | 2011-08-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Bypass cooling reduction on high pressure die cast machines |
| DE102010045900A1 (de) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils |
| DE102012100327A1 (de) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Mitras Composites Systems GmbH | Verfahren zur Aufheizung und Regelung der Temperatur eines mit einem flüssigen oder dampfförmigen Wärmeträger beheizten Werkzeuges |
| AT518682A1 (de) * | 2016-06-03 | 2017-12-15 | Engel Austria Gmbh | Regelvorrichtung zur Regelung wenigstens einer Regelgröße zumindest eines Temperierkreislaufs |
| DE102017115384A1 (de) | 2017-07-10 | 2019-01-10 | HAHN ENERSAVE GmbH | Verfahren zum Temperieren eines Formwerkzeugs sowie Temperiersystem |
| DE102017220315B3 (de) * | 2017-11-15 | 2018-11-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckgussmaschine mit einer Druckgussform zur Herstellung metallischer Druckgussteile |
| CN115200289B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-07-30 | 海信（山东）冰箱有限公司 | 冰箱及电磁阀控制方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE218919C (pl) * | ||||
| DE203011C (pl) * | ||||
| CH484711A (de) * | 1967-09-15 | 1970-01-31 | Buehler Ag Geb | Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturregelung bei Druck- und Spritzgiessmaschinen |
| US4420446A (en) * | 1980-08-20 | 1983-12-13 | Cito Products, Inc. | Method for mold temperature control |
| AT396575B (de) * | 1985-09-16 | 1993-10-25 | Engel Kg L | Verfahren zur werkzeugtemperierung für die formwerkzeuge von spritzgiessmaschinen |
| JPS6285916A (ja) * | 1985-10-10 | 1987-04-20 | Nissei Plastics Ind Co | 成形金型の温調方法 |
| JPS62279917A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の制御方法 |
| JPS6311320A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-18 | Fanuc Ltd | 過熱防止機能を有する射出モ−タ制御方法 |
| JPS6418620A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-23 | Komatsu Mfg Co Ltd | Mold temperature adjusting apparatus for injection molding machine |
| JPS6427906A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Osaka Reiken Kk | Apparatus for controlling molding temperature |
| JPH01176538A (ja) * | 1987-12-31 | 1989-07-12 | Japan Steel Works Ltd:The | プラスチック射出成形機における金型温度制御方法ならびに装置 |
| JPH04105915A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-07 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の温度制御方法 |
| JPH064266B2 (ja) * | 1990-10-18 | 1994-01-19 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形機の非干渉温度制御方法 |
| GB9025015D0 (en) * | 1990-11-16 | 1991-01-02 | Evans Rowland F | Cyclic processor temperature control system |
| US5376317A (en) * | 1992-12-08 | 1994-12-27 | Galic Maus Ventures | Precision surface-replicating thermoplastic injection molding method and apparatus, using a heating phase and a cooling phase in each molding cycle |
| DE4307347C2 (de) * | 1993-03-09 | 1996-09-26 | Werner Kotzab | Verfahren zum Temperieren einer Spritzgießform |
| DE4309880C2 (de) * | 1993-03-26 | 1995-09-21 | Riesselmann F & H Kunststoff | Verfahren und Anlage zur Temperierung von Formwerkzeugen für die Kunststoffverarbeitung |
-
1995
- 1995-09-11 CZ CZ19952336A patent/CZ289862B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-09-15 PL PL95310487A patent/PL178383B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-09-20 PT PT95114774T patent/PT704293E/pt unknown
- 1995-09-20 AT AT95114774T patent/ATE191172T1/de active
- 1995-09-20 DE DE59508087T patent/DE59508087D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-20 DK DK95114774T patent/DK0704293T3/da active
- 1995-09-20 ES ES95114774T patent/ES2145860T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-20 EP EP95114774A patent/EP0704293B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-25 US US08/533,398 patent/US5720912A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-25 SK SK1194-95A patent/SK282546B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1995-09-26 HU HU9502807A patent/HU220271B/hu not_active IP Right Cessation
- 1995-09-26 CA CA002159161A patent/CA2159161C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-26 JP JP7247995A patent/JPH08174618A/ja not_active Withdrawn
- 1995-09-27 BR BR9504182A patent/BR9504182A/pt not_active Application Discontinuation
- 1995-09-27 MX MX9504108A patent/MX9504108A/es not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2159161A1 (en) | 1996-03-28 |
| ES2145860T3 (es) | 2000-07-16 |
| EP0704293A3 (de) | 1997-05-02 |
| CZ289862B6 (cs) | 2002-04-17 |
| SK282546B6 (sk) | 2002-10-08 |
| DK0704293T3 (da) | 2000-07-31 |
| EP0704293A2 (de) | 1996-04-03 |
| HU9502807D0 (en) | 1995-11-28 |
| PT704293E (pt) | 2000-09-29 |
| CZ233695A3 (en) | 1996-04-17 |
| CA2159161C (en) | 2007-01-09 |
| SK119495A3 (en) | 1996-04-03 |
| PL310487A1 (en) | 1996-04-01 |
| EP0704293B1 (de) | 2000-03-29 |
| MX9504108A (es) | 1997-03-29 |
| ATE191172T1 (de) | 2000-04-15 |
| BR9504182A (pt) | 1996-10-22 |
| US5720912A (en) | 1998-02-24 |
| HUT72799A (en) | 1996-05-28 |
| JPH08174618A (ja) | 1996-07-09 |
| HU220271B (hu) | 2001-11-28 |
| DE59508087D1 (de) | 2000-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL178383B1 (pl) | Sposób regulacji temperatury zespołów wtryskarek oraz zespołów form do przetwarzania tworzyw sztucznych | |
| US5452999A (en) | Temperature regulating system, method and apparatus | |
| US5427720A (en) | Method for mold temperature control | |
| JP3799274B2 (ja) | 安定温度リセットを有する押出成形機の温度制御装置を操作する方法 | |
| US4902454A (en) | Process of tempering plastic injection molding tools | |
| CN110997274B (zh) | 用于对注射成型模具进行变模温调温的方法和设备 | |
| EP2054185B1 (en) | Thermal management of extruder of molding system | |
| CA2159095C (en) | Process and device for tempering molding tools for processing plastics | |
| JP2010529906A (ja) | ダイカスト制御方法 | |
| DE4436117C2 (de) | Verfahren zur Temperierung von Spritzgießmaschineneinheiten und Formwerkzeugeinheiten für die Kunststoffverarbeitung | |
| CN103052487B (zh) | 用于制造塑料成形件的方法 | |
| DE4436126C2 (de) | Verfahren zur Temperierung von Spritzgießmaschineneinheiten und Formwerkzeugeinheiten für die Kunststoffverarbeitung | |
| CA2274885C (en) | Temperature regulating system, method and apparatus | |
| JPH01176538A (ja) | プラスチック射出成形機における金型温度制御方法ならびに装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20090915 |