SU868719A1 - Устройство дл регулировани температуры пресс-форм - Google Patents

Description

Изобретение относится к автомати/ческому регулированию температуры на, грева тел, в частности к регулированию температуры нагрева пресс-форм при вулканизации резиновых изделий на прессах, и может быть испольэова- * но в машиностроении.

Известны регуляторы температуры, содержащие термочувствительный мост с терморезисторами и задатчиком, усилктель и исполнительный элемент. Мостовой схемой вырабатываются сигналы рассогласования, в соответствии с которыми управляют нагревателями [1]· Однако в этих регуляторах вследствие инерционности системы терморезисторы устанавливают вблизи нагревателей, чтобы снизить колебания температуры ( уменьшить динамическую ошибку). Это приводит к тому, что на _χ пресс-формах получают температуру ниже заданной. Величина отклонения температуры для различных пресс-форм раз лична ( зависит от условий теплообме2 на, от конфигурации пресс-форм и т.д.). Для многих пресс-форм отклонение превосходит допустимые пределы.

Для уменьшения динамической ошибки устройство для регулирования может быть дополнено последовательно соединенным усилителем и дифференцирующим блоком, выходы которых через блок умножения подключены к одному из входов сумматора, к другому входу которого через блок сравнения подключен выход второго дифференцирующего блока,, вход которого соединен с задатчиком программы.

Известно также устройство, в котором с целью идентификации форм на последних имеются кодовые знаки, обнаруживаемые детектором. Детектор управляет вычислительным устройством, в памяти которого хранятся заданные значения температуры каждой форьы, образующим сигнал ошибки из текуще-. го значения измерений температуры и хранимого в памяти заданного значения температуры данной формы ИУказанные устройства позволяют одинаково быстро выйти на заданный режим регулирования с заданной точностью, но наличие перечисленных функциональных блоков делает их сложными в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее два канала регулирования, причем термодатчик первого канала установлен вблизи нагревателей, а термодатчик второго канала - вблизи нагреваемого тела, к выходу второго канала подключен электродвигатель, соединенный через редуктор с переменным' резистором, включенным в плечо термочувствительного моста первого канала регулирования Г³ У

При установке в предварительно нагретый термостат холодного тела (пресс-формы) вследствие большой разницы температур термостата и тела включается двигатель и вводит в мостовую схему первого канала регулирования дополнительное сопротивление, что приводит к повышению температуры вблизи нагревателей и к еще большему увеличению разниц температур. Поэтому в известном устройстве постоянная времени цепи,передающей сигнал с выхода второго канала на переменный резистор, больше времени прохождения тепловой энергии от нагревателя к нагреваемому телу и составляет единицы или десятки минут. При частой смене нагреваеь®>1х тел (пресс-форм), когда время их термостатирования соизмеримо с длительностью указанной задержки, это приводит к увеличению времени выхода на режим с заданной точностью. Поэтому такое устройство применяется лишь для длительного термостатирования.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение времени выхода на заданный режим регулирования с заданной точностью.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры пресс-форм, содержащее источник питания , блок управления, входом связанный с выходом термочувствительного моста, в плечи которого включены задатчик, термодатчик, установленный вблизи нагревателей, и потенциометр, подвижный контакт которого соединен через редуктор с валом двигателя, а также второй термодат чик, установленный в пресс-форме, введены функциональный преобразователь напряжение· - угол поворота, на валу которого установлен кулачок, кинематически связанный с замыкающим и размякающим контактами, концевой выключатель и реле, обмотка которого подключена к источнику питания через замыкающий контакт, параллельно ко0 торому установлены последовательно соединенные контакт концевого выключателя, размыкающий контакт и первый замыкающий контакт реле, через второй замыкающий контакт которого об5 мотка двигателя подключена к источнику питания, причем выход второго термодатчика связан со входом функционального преобразователя напряжение - угол поворота.

,0 . При нагреве пресс-формы со вторым_: термодатчиком подвижная, часть функционального преобразователя воздействует на замыкающий и размыкающий контакты, что приводит к введению посредством имеющегося двигателя.допол- . нительного сопротивления, величина которого пропорциональна времени включения двигателя или времени в течение которого температура на нагреваемом теле повышается на определенную величину. Для различных прессформ это время, а значит, и дополнительное сопротивление различны. Введение дополнительного сопротивления приводит к подъему температуры вбли5 зи нагревателей на такую величину, чтобы температура пресс-формы была равна заданной. Уменьшение времени выхода на заданный режим с заданной точностью достигается тем, что коррекЮ ция температуры производится в процессе нагрева тела и заканчивается к моменту достижения на нем заданной температуры.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит термодатчик 1, установленный вблизи нагревателей 2, регулятор 3 с задатчиком 4 и потенциометром 5. второй термопатчик 6 устанавливаемый в пресс-форму, функционгльный преобразователь 7 напряжение - угол поворота с кулачком 8, замыкающий 9 и размыкающий 10 кон15 такты, концевой выключатель с контактами 11 и 12, реле 13 с контактами 14 и 15, сигнальную лампочку 16, сиг'налйзирующую о положении потенциомет868719 6 pa 5, электродвигатель 17 и редуктор -18.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении с помощью ре- 5 гулятора 3 на плитах пресса поддерживается температура, установленная задатчиком 4. Реле 13 обесточено. Потенциометр 5 находится в нулевом положении, его движок воздействует на 10 концевой выключатель, замкнутый контакт 12 включает лампочку 16.

При установке пресс-формы на пресс в нее вставляют термодатчик 6, Прессформа нагревается, кулачок 8 функцио- 15 нального преобразователя 7 перемещается и кратковременно замыкает контакт 9, при этом включается реле 13 и блокируется по цепи контактов 10, II и 14 и запускается двигатель 17. При дальнейшем повышении температуры кулачок 8 функционального преобразователя 7 размыкает контакт 10, обесточивается реле 13, контакт 15 размыкается, двигатель 17 останавливает- ₂₅ ся. За время включения двигателя движок потенциометра 5 перемещается и вводит в мостовую схему дополнительную величину сопротивления, что ведет к подъему температуры на плитах пресса. При сходе с нулевого положения движка потенциометра срабатывает концевой выключатель, замыкается контакт 1 Г и размыкается контакт 12, гаснет сигнальная лампочка 16. При работе с этой пресс-формой поддержи- ³⁵ вается скорректированная температура.

При смене пресс-формы термодатчик 6 извлекается из первой пресс-формы и остывает. Кулачок 8 функционального ⁴⁰ преобразователя 7 воздействует на контакты 9 и 10 в обратном порядке. После замыкания контакта 9 опять запуска- ется двигатель 17 и вращается до тех пор, пока движок потенциометра вернет- ⁴⁵ ся в исходное положение. В этот момент срабатывает концевой выключатель, замыкается контакт 12 и размыкается контакт 11, что приводит к остановке двигателя 17 и включению лам- 50 почки 16. Таким образом, устройство готово к работе со следующей прессформой .

В устройстве для каждой пресс-фор- _J5 мы определяется время ее нагрева в определенном диапазоне температур и равно времени работы двигателя. Пропорционально этому времени в мостовую схему регулятора вводйтся дополнительное сопротивление, что приводит к подъему температуры вблизи нагревателей выше заданного значения, а на пресс-форме - до заданного значения температуры. Для различных пресс-форм время нагрева в одном и том же диапазоне различно.

Настройка устройства заключается в выборе моментов срабатывания контактов 9 и 10. Точность регулирования температуры определяется регулятором с термодатчиком, установленным вблизи нагревателей, и корректирующим устройством. Время выхода на заданный режим сокращается, так как коррекция температуры производится в процессе нагрева пресс-форм, и к моменту подъема температуры на пресс-форме до заданного значения регулятор выводит всю систему в установившийся скорректированный режим.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить качество ответственных деталей.

<·

Claims (3)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕСС-ФОРМ Изобретение относитс  к автомати/ческому регулированию температу1 а на грева тел, в частности к регулированию температуры нагрева пресс-форм при вулканизации резиновых изделий на прессах, и может быть использовано в машиностроении. Известны регул торы температуры, содержащие термочувствительный мост с терморезисторами и задатчиком, уси литель и исполнительный элемент. Мос товой схемой вырабатываютс  сигналы рассогласовани , в соответствии с ко торыми управл ют нагревател ми f} Однако в этих регул торах вследствие инерционности системы терморезисторы устанавливают вблизи нагревателей , чтобы снизить колебани  температуры (уменьшить динамическую ошибку). Это приводит к тому, что на пресс-формах получают температуру ниже заданной. Величина отклонени  температуры дл  различных пресс-форм раз лична ( зависит от условий теплообме-г. на, от конфигурации пресс-форм и т.д.) . Дл  многих пресс-форм отклонение превосходит допустимые пределы . Дл  уменьшени  динамической ошибки устройство дл  регулировани  может быть дополнено последовательно соединенным усилителем и дифференцирующим блоком, выходы которых через блок умножени  подключены к одному из входов сумматора, к другому входу которого через блок сравнени  подключен выход второго дифференцирующего блока,, вход которого соединен с задатчиком программы. Известно также устройство, в котором с целью идeнтифнkaции форм на последних имеютс  кодовые знаки, обнаруживаемые детектором. Детектор управл ет вычислительным устройством, в пам ти которого хран тс  задайные значени  температуры форм , образующим сигнал ошибки из текуще-. го значени  измерений температуры и хранимого в пам ти заданного значени  температуры данной формы 2 УказаннЬ1е устройства позвол ют одинаково быстро выйти на заданный режим регулировани  с заданной томностью , но наличие перечисленных функ циональных блоков делает их сложными в изготовлении и эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее два канала регулировани , причем термодатчик первого канала установлен вблизи нагревателей, а термодатчик второго канала - вблизи нагреваемого тела, к выходу второго канала подключен электродвигатель, соединенный через редуктор с переменным резистором , включенным в плечо термочувствительного моста первого канала регулировани  . При установке в предварительно на гретый термостат холодного тела (пресс-формы) вследствие большой раз 1ШЦЫ температур термостата и тела включаетс  двигатель и вводит в мост вую схему первого кангша регулировани  дополнительное сопротивление, чт приводит к повышению температуры вбл зи нагревателей и к еще большему уве личению разниц температур. Поэтому в известном устройстве посто нна  врем ни цепи,передакщей сигнал с выхода второго канала на переменный резисто больше времени прохождени  тепловой энергии от нагревател  к нагреваемому телу и составл ет единицы или дес тки м нут.При частой смене нагреваеьв 1Х тел (пресс-форм), когда их термоста тировани  соизмеримо с длительностью указанной задержки, это приводит к увеличению времени выхода на режим с заданной точностью. Поэтому такое устройство примен етс  лишь дл  длительного термостатировани , Цель изобретени  - упрощение конструкции и уменьшение времени выхода на заданный режим регулировани  с за данной точностью. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  регулировани  температуры пресс-форм, содержащее и точник питани , блок управлени , вхо дом св занный с выходом термочувствительного моста, в плечи которого включеьгы задатчик, термодатчик, уста новленный вблизи нагревателей, и потенциометр , подвижный контакт которо го соединен через редуктор с валом двигател , а также второй термодатик , установленный в пресс-форме, введе1гы функционалысый преобразователь напр жение- - угол поворота, на валу которого установлен кулачок, кинематически св занный с замыкающим разм.1кающим контактами, концевой Ш11ключатель и реле, обмотка которого подключена к источнику питани  через замыкающий контакт, параллельно которому установлены последовательно соединенные контакт концевого выключател , размыкающий контакт и первый замыкающий контакт реле, через второй замыкающий контакт которого обмотка двигател  подключена к источнику питани , причем выход второго термодатчика св зан со входом функционального преобразовател  напр жение - угол поворота. При нагреве пресс-формы со вторым; термодатчиком подвижна , часть функционального преобразовател  воздействует на замыкающий и размыкающий контакты , что приводит к введению посредством имекнцегос  двигател , дополнительного сопротивлени , величина которого пропорциональна времени включени  двигател  или времени в течение которого температура на нагреваемом теле повышаетс  на определенную величину. Дл  различных прессформ этЧ) врем , а значит, и дополнительное сопротивление различны. Введение дополнительного сопротивлени  приводит к подъему температуры вблизи нагревателей на такую величину, чтобы температура пресс-формы была равна заданной. Уменьшение времени выхода на заданный режим с заданной точностью достигаетс  тем, что коррекци  температуры производитс  в процессе нагрева тела и заканчиваетс  к моменту достижени  на нем заданной температуры. На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства . Устройство содержит термодатчик I, установленный вблизи нагревателей 2, регул тор 3 с задатчиком 4 и потенциометром 5. второй термодатчик 6 устанавливаемый в пресс-форму, функциональный преобразователь 7 напр жение - угол поворота с кулачком 8, замыкающий 9 и размыкающий 10 контакты , концевой выключатель с контактами 11 и 12, реле 13 с контактами 14 и 15, сигнальную лампочку 16, сигналйзирующую о положении потенциометpa 5, электродвигатель 17 н реду1ктор-18 . Устройство работает следующим образом . В исходном положении с помощью ре гул тора 3 на плитах пресса поддержи ваетс  температура, установленна  за датчиком 4. Реле 13 обесточено. Потенциометр 5 находитс  в нулевом положении , его движок воздействует на концевой выключатель, замкнутый контакт 12 включает лампочку 16. При установке пресс-формы на прес в нее вставл ют термодатчик 6, Пресс форма нагреваетс , кулачок 8 функцио нального преобразовател  7 перемещаетс  и кратковременно замыкает контакт 9, при этом включаетс  реле 13 и блокируетс  по цепи контактов 10, II и 4 и запускаетс  двигатель 17 При дальнейшем повышении температуры кулачок 8 функционального преобразовател  7 размыкает контакт 10, обесточиваетс  реле 13, контакт 15 размьжаетс , двигатель 17 останавливает с  . За врем  включени  двигател  дви жок потейциометра 5 перемещаетс  и вводит в мостовую схему дополнительную величину сопротивлени , что веде к подъему температуры на плитах прес са . При сходе с нулевого положени  движка потенциометра срабатывает кон цевой выключатель, замыкаетс  контакт I Г и размыкаетс  контакт 12, гаснет сигнальна  лампочка 16. При работе с этой пресс-формой поддержи .ваетс  скорректированна  температуpat При смене пpecc-фop в термодатчик извлекаетс  из первой пресс-формы и остывает. Кулачок 8 функционального преобразовател  7 воздействует на кон такты 9 и 10 в обратном пор дке. После замыкани  контакта 9 оп ть запуска етс  двигатель 17 и вращаетс  до тех пор, пока движок потенциометра вернет с  в исходное положение. В этот момент срабатывает концевой выключатель , замыкаетс  контакт 12 и paз вJкаетс  контакт 11, что приводит к остановке двигател  17 и включению лампочки 16. Таким образом, устройство готово к работе со следукщей прессформой . В устройстве дл  каждой пресс-формы определ етс  врем  ее нагрева в определенном диапазоне температур и равно времени работы двигател . Пропорционапьно этому времени в мостовую 196 схему регул тора вводитс  дополнительное сопротивление, что приводит к подъему температуры вблизи нагревателей вьшге заданного значени , а на пресс-форме - до заданного значени  температуры. Дл  различных пресс-форм врем  нагрева в одном и том же диапазоне различно. Настройка устройства заключаетс  в выборе моментов срабатывани  контактов 9 и 10. Точность регулировани  температуры определ етс  регул тором с термодатчиком, установленным вблизи нагревателей, и корректируюЩим устройством. Врем  выхода на заданный режим сокращаетс , так как коррекци  температуры производитс  в процессе нагрева пресс-форм, и к моменту подъема температуры на пресс-форме до заданного значени  регул тор выводит всю систему в установившийс  скорректированный режим. Применение предлагаемого устройства JFIpзвoл eт повысить качество ответственных деталей. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  температуры пресс-форм, содержащее источник питани , блок управлени , входом св занный с выходом термочувствительного моста, в плечи которого включены задатчик,термодатчик, установленный вблизи нагревателей, и потенциометр , подвижный контакт которого соединен через редуктор с валом двигател  , а также второй термодатчик, установлен1шй .в пресс-форме, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и уменьшени  времени выхода на режим регулировани  с заданной точностью, оно содержит функциональный преобразователь напр жение - угол поворота, на валу которого установлен кулачок, кинематически св занньй с замыкающим и размыкающим контактами, концевой выключатель и реле, обмотка которого подключена к источнику питани  через заь 1как ций контакт, параллельно которому установлены последовательно соединенные контакт концевого выключател , размыкаюий контакт и первый замыкающий контакт реле, через второй .замыкающий контакт которого обмотка двигател  подключена к источнику питани , причем выход второго термодатчика св зан со ходом функционального преобразовате  напр жение - угол поворота. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Алтгаузен А.П. и др. Электрооборудование и автоматика электрических установок. М,, Энерги , 1978, с. 108-113. 86 87198
2. 2. Авторское свидетелы тпо СССР № 365691, кл. G 05 D 23/24, 1975.
3. 3. Авторское свидетельство СССР 5 293236, кл. G 05 О 23/24, 1971 (прототип).