WO2004054805A1 - Verfahren zur temperierung, regeleinrichtung sowie vorrichtung zur temperierung - Google Patents

Verfahren zur temperierung, regeleinrichtung sowie vorrichtung zur temperierung Download PDF

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WO2004054805A1
WO2004054805A1 PCT/DE2003/004098 DE0304098W WO2004054805A1 WO 2004054805 A1 WO2004054805 A1 WO 2004054805A1 DE 0304098 W DE0304098 W DE 0304098W WO 2004054805 A1 WO2004054805 A1 WO 2004054805A1
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Klaus Georg Matthias MÜLLER
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Koenig & Bauer Aktiengesellschaft
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    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
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    • B01F25/4337—Mixers with a diverging-converging cross-section
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    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0422—Numerical values of angles

Definitions

  • the invention relates to methods for temperature control, a control device and a device for temperature control according to the preamble of claims 1, 4, 21 and 31.
  • DE 4429520 A1 discloses a device and a method for tempering a component in a printing press, the component being tempered using an at least partially circulating fluid.
  • An actuator by means of which a mixing ratio can be set at a feed point of two fluid flows of different temperatures, is controlled via a temperature measuring point arranged between the feed point and the component.
  • EP 0 886 577 B1 discloses a device and a method for tempering a component, wherein a component temperature is monitored by means of sensors and the measured value is passed on to a control unit. If the temperature measured on the component deviates from a setpoint, the control unit lowers or increases the temperature of a coolant in a cooling unit by a certain amount, waits for a period of time and repeats the measurement and the steps mentioned until the setpoint is reached again.
  • EP 0 382295 A2 discloses a temperature control device for printing presses, a temperature of the fluid in a supply path and a surface temperature of the component to be temperature-controlled being recorded and fed to a control unit. Based on these temperatures as well as any predefined disturbances such as B. paper used, dampening solution content and target temperatures, a manipulated variable for controlling a mixer motor is determined, which adjusts the ratio between circulated and freshly tempered fluid.
  • JP 60-161152 A discloses a cooling device of a roller to be temperature-controlled, wherein a surface temperature of the roller and a fluid temperature in the inflow path are measured and fed to a control device for comparison with a setpoint value and for controlling a valve.
  • the invention has for its object to provide a method for temperature control, a control device and a device for temperature control.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the control works very quickly and stably even with larger transport routes for the temperature control medium.
  • the short response time enables use in applications and processes with high dynamic proportions.
  • the present temperature control is also of great advantage where rapid changes in a temperature setpoint have to be reproduced and / or where external conditions such as e.g. B. Energy input due to friction or outside temperature, change very quickly.
  • the rapid control despite possibly long transport routes for the fluid is achieved, on the one hand, by subordinating a further control circuit, in particular two control circuits, to the temperature at the component.
  • a further control circuit in particular two control circuits
  • the direct determination of the temperature of the component can also be omitted and a control loop monitoring the temperature at the entry into the component can be subordinated by a further control loop.
  • the controlled system from the point of preparation of the temperature control medium (mixing, heating, cooling) to the destination, e.g. B. the component itself or the entry into the component, is thus in several sections and transit times divided.
  • an innermost control circuit already monitors and controls the temperature of the tempering agent during the preparation (mixing, heating, cooling) so that any errors that may occur during the preparation are detected and corrected at the beginning of the transport route, and not only determined when the component is reached and a measure is taken.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the temperature control section with the first
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment for the control device or the control process
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment for the control device or the control process
  • FIGS. 1 to 4 show a further development of the embodiment according to FIGS. 1 to 4 of the inner control loop concerning;
  • FIGS. 1 to 4 shows a development of the embodiment according to FIGS. 1 to 4 relating to the outer control loop
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a runtime-based controller
  • FIG. 8 shows a more detailed section of the temperature control section shown in FIG. 1;
  • FIG. 9 shows a first exemplary embodiment of a swirl chamber
  • FIG. 10 shows a second exemplary embodiment of a swirl chamber
  • Fig. 11 shows a third embodiment for a swirl chamber.
  • a component 01 of a machine should be tempered.
  • Component 01 of the printing press is B. part of a printing unit, not shown, in particular an ink-guiding roller 01 of a printing unit.
  • This roller 01 can be used as roller 01 of an inking unit, e.g. B. as anilox roller 01, or as cylinder 01 of the printing unit, for. B. as a forme cylinder 01.
  • the device described below and the method for temperature control can be used particularly advantageously together with a printing unit for waterless offset printing, ie a printing unit without the use of dampening solution.
  • the quality in the ink transfer is extremely dependent on the temperature of the ink and / or the ink-guiding surfaces (e.g. lateral surface of rollers 01 or cylinders 01).
  • the quality of the ink transfer is also sensitive to the splitting speed, i.e. the machine speed.
  • the temperature control takes place via a temperature control medium, in particular a fluid such as e.g. B. water, which is brought into thermal interaction with the component 01 via a tempering section 02.
  • the fluid can also be a gas or gas mixture, such as. B. be air.
  • the fluid is supplied to the component 01 in a first circuit 03, flows through or flows around the component 01, absorbs heat (cooling) or emits heat (heating) and flows back heated or cooled accordingly.
  • a heating or cooling unit can be arranged, which can be used to produce the desired fluid temperature.
  • the first circuit 03 is connected as a secondary circuit 03 to a second circuit 04, a primary circuit 04, in which the fluid has a defined and largely constant temperature Tv, e.g. B. flow temperature Tv.
  • a temperature control device e.g. B. a thermostat, a heating and / or cooling unit, etc., which ensures the flow temperature Tv, is not shown here.
  • Via a connection 05 between primary and secondary circuit 03; 04 can at a first connection point 06 of the primary circuit 04 via an actuator 07, z. B. a controllable valve 07, fluid is removed from the primary circuit 04 and metered into the secondary circuit 03.
  • connection point 08 depending on the supply of new fluids at the connection point 06, fluid is returned from the secondary circuit 03 at a connection point 10 via a connection 15 into the primary circuit 04.
  • the fluid in the area of the first connection point 06 is at a higher pressure level than in the area of the second connection point 08.
  • the fluid, or a large part of the fluid is between a drive 11, for example a pump 11, a turbine 11 or in some other way, on an inflow section 12, through the component 01, a return flow section 13 and a section 14 Inflow and return flow path 12; 13 circulates in the secondary circuit 03.
  • a corresponding amount of fluid flows through the connection 15 into the primary circuit 04 or a correspondingly reduced amount of fluid flows through the section 14.
  • the part flowing back via the section 14 and the fresh part via the Valve 07 supplied to a feed or injection point 16 mix and now form the temperature-controlled fluid for temperature control.
  • a swirl path 17, in particular a swirl chamber 17, is arranged as directly as possible behind the injection point 16, in particular between the injection point 16 and the pump 11.
  • the feed or injection point 16 corresponds to the location of the energy exchange with the heating or cooling unit concerned and the actuator 07, for example, one assigned to the heating or cooling unit Power control or the like.
  • the connection point 10 in the circuit 03 is omitted since the fluid as a whole circulates in the circuit 03 and energy is supplied or removed at the feed point 16 or heat or cold is “fed in.”
  • the heating or cooling unit corresponds here, for example, to that Actuator 07.
  • the surface temperature ⁇ 3 on the roller 01 to a predetermined target value ⁇ 3 are set to n or held. This is done by measuring a meaningful temperature on the one hand and regulating the supply of fluid from the primary 04 into the secondary circuit 03 to generate a corresponding mixing temperature on the other hand.
  • the locations for the measurement are now selected such that at least one measuring point M1 in the area of the temperature control cabinet 18 and one measuring point M2; M3 is arranged close to the component, that is to say at the end of the long inflow section 12.
  • a first temperature ⁇ -i is measured between the injection point 16 and the pump 11, in particular between a swirl path 17 and the pump 11, by means of a first sensor S1.
  • a second temperature ⁇ 2 is determined by means of a second sensor S2 in the area of entry into component 01.
  • the temperature ⁇ 3 is also determined in FIG. 1 by measurement, specifically by an infrared sensor (IR sensor) S3 directed towards the surface of the roller 01.
  • the sensor S3 can also be arranged in the area of the lateral surface or as explained below u. U. also omitted.
  • the temperature control takes place with the aid of a control device 21 or a control process 21, which is described in more detail below.
  • the control device 21 (FIG. 1) is based on a multi-loop, here three-loop cascade control.
  • An innermost control circuit has the sensor S1 just behind the injection point 16, a first controller R1 and the actuator 07, ie the valve 07.
  • the controller R1 receives a deviation ⁇ i of the measured value ⁇ i as an input variable a (corrected) target value ⁇ , so n , k (node K1) and acts on the actuator 07 according to its implemented control behavior and / or control algorithm with a control command ⁇ .
  • the corrected setpoint ⁇ , SO ⁇ is not, as is otherwise customary, specified directly by a controller or manually, but is formed using an output variable from at least one second control circuit located further "outside".
  • the second control circuit has sensor S2 just before Entry into component 01 and a second controller R2
  • the controller R2 receives as an input variable a deviation ⁇ 2 of the measured value ⁇ 2 at the sensor S2 from a corrected setpoint ⁇ 2 ⁇ SO ⁇ , k (node K2) and generates at its output according to its implemented one Control behavior and / or control algorithm a variable d ⁇ -i correlated with the deviation ⁇ 2 (output variable d ⁇ -, which is also used for the first controller R1 to form the corrected setpoint ⁇ 1> S0 n mentioned above, ie depending on the deviation of the measured value ⁇ 2 from the corrected target value ⁇ 2 , so n, k will influence the corrected target value ⁇ via the quantity d ⁇ ⁇ , SO ⁇ , k of the first controller R1.
  • the corrected setpoint ⁇ , SO ⁇ is formed for the first controller R1 at a node K1 '(eg addition, subtraction) from the quantity d ⁇ i and a theoretical setpoint ⁇ ' ⁇ , SO ⁇ .
  • the theoretical setpoint ⁇ ' ⁇ lS oi ⁇ in turn is formed in a pilot control with respect to the heat flow V WF .
  • the pilot control element V W F, here VL W F (index 1 for the setpoint formation of the first control circuit) takes into account the heat exchange (losses, etc.) of the fluid on a partial route and is based on empirical values (expert knowledge, calibration measurements, etc.).
  • the pilot control element V- I , W F takes into account the heat or cold losses on the section between the measuring points M1 and M2 by forming a correspondingly increased or decreased theoretical target value ⁇ ' ⁇ , SO ⁇ , which then together with the Size d ⁇ i for the corrected setpoint ⁇ , so n, k is processed for the first controller R1.
  • V W F is a relationship between the input variable (setpoint ⁇ 3 , So i ⁇ or ⁇ ' 2 , soi ⁇ or su ⁇ ' 2 , so ⁇ , n ) and a corrected output variable (modified setpoint ⁇ ' 2 , soi ⁇ or su ⁇ ' 2 , soi ⁇ , n or ⁇ ' ⁇ , SO ⁇ , n ), which can preferably be changed via parameters or in any other way as required.
  • the pilot control element V IIW F would be given a defined setpoint value ⁇ 2 , n, as an input variable from a machine control or manually. This would also be used to form the above-mentioned deviation ⁇ 2 upstream of the second controller R2.
  • the control device 21 has three cascaded control loops.
  • the corrected setpoint ⁇ 2 , SO ⁇ , k upstream of the second controller R2 is now also not, as is otherwise customary, specified directly by a controller or manually, but is instead formed using an output variable from a third, external control loop.
  • the third control circuit has the sensor S3, which detects the temperature on or in the area of the lateral surface, and a third controller R3.
  • the controller R3 receives as an input variable a deviation ⁇ 3 of the measured value ⁇ 3 at the sensor S3 from a target value ⁇ 3 , S oi ⁇ (node K3) and generates at its output a variable correlated with the deviation ⁇ 3 according to its implemented control behavior and / or control algorithm d ⁇ 2 , which is used for forming the above-mentioned corrected target value ⁇ 2 , so ⁇ , k for the second controller R2.
  • the quantity d ⁇ 2 influences the corrected setpoint ⁇ 2 to be formed , SO ⁇ , k of the second controller R2 taken.
  • the corrected setpoint ⁇ 2 , so n, k for the second controller R2 is at a node K2 '(eg Addition, subtraction) from the quantity d ⁇ 2 and a theoretical target value ⁇ ' 2 , SO ⁇ (or ⁇ " 2 , SO ⁇ su).
  • the theoretical target value ⁇ ' 2 , S oi ⁇ is again in a pilot control with respect to the heat flow V
  • F takes into account, for example, the heat or cold losses on the section between the measuring points M2 and M3 by forming a correspondingly increased or decreased theoretical target value ⁇ ' 2 ⁇ SO ⁇ , which then together with the variable d ⁇ 2 for the corrected setpoint ⁇ 2 , SO ⁇ , k for the second controller R2 is processed.
  • the method described is therefore based on the one hand on measuring the temperature directly behind the injection point 16 and at least one measurement near the component 01 to be temperature-controlled.
  • a particularly short response time of the control is achieved by the fact that several control loops interlock with one another and already at the Setpoint formation for the inner control loop a measured value ⁇ 2 closer to component 01; ⁇ 3 is taken into account.
  • a particularly short response time is achieved by a pilot control, which brings in empirical values for losses to be expected on the temperature control section 02.
  • a control loop located closer to the actuator 07 is therefore already given a setpoint which is increased or decreased by an empirical value in anticipation of losses.
  • control device 21 has, in addition to the pilot control element with regard to the heat flow IIWF ; V 2 ⁇ WF further feedforward control on:
  • the fluid requires, for example, a finite transit time T for the distance from valve 07 to sensor S2.
  • the respective mixing temperature does not change instantaneously to the desired value (eg inertia of the valve, heating or cooling of the tube walls and pump), but is subject to a time constant T e2 . If this is not taken into account, as in the embodiment according to FIG. 1, there may be severe overshoots in the control, for example because an opening command is given of the valve 07, the result of this opening, namely correspondingly warmer or colder fluid, has not yet reached the measuring location of the measuring point M2, but the corresponding control loop incorrectly issues further control commands for the opening.
  • the route reactions to the activities of the innermost controller R1 are at the level of the two outer controllers R2; R3 initially not visible.
  • a pilot control element with regard to the running time and / or the time constant V LZ is required when forming the setpoint in one or more of the control loops Provided as a route model element, by means of which the expected natural "delay" in the result of a change in the actuator 07 is taken into account.
  • the pilot element relating to the running time and / or the time constant V LZ is used to determine the running time actually required by the fluid (based on empirical values or The external controllers R2; R3 now only react to those deviations that are not to be expected when taking into account the modeled route characteristics and are therefore actually in need of correction Deviations that are physically unavoidable and that the innermost controller R1 already takes care of "locally” become the outer controllers R2; R3 is made “blind” by this symmetrization.
  • the "pilot control element” V z thus acts in the manner of a "delay and delay element" V Z.
  • T ⁇ 2 ; T * e2 ; TL 3 ; T * e3 which, for example, the real running time T 2 or T ' L3 and / or the replacement time constant T e2 .
  • the setting is to be carried out in such a way that a computationally generated virtual dynamic setpoint curve, for example setpoint ⁇ " 2 , S oi ⁇ or ⁇ " 3 , soi ⁇ , essentially in time with the corresponding curve of the measured value ⁇ 2 or ⁇ 3 for the temperature is compared at the assigned sensor S2 or S3 at node K2 or K3.
  • the virtual, changed setpoint ⁇ " 3 ⁇ SO ⁇ corresponds to the setpoint ⁇ 3 , SO ⁇ , k to be compared with the measured value, since it is not corrected by another control loop.
  • the setpoint ⁇ ' 3 , soi ⁇ represents the setpoint ⁇ " 3 , SO ⁇ without further change.
  • Such a pilot control element V Z which represents the system model, is provided at least for the setpoint formation of the control circuit or control circuits, which the sensor S2 close to the component or the sensors S2 close to the component; S3 are assigned.
  • the two outer control loops have such a pilot control element V LZ , 2 ; V L ⁇ on. If the distance between the valve 07 and the sensor S1 turns out to be too large and disturbing, it is also possible to provide a corresponding pilot control element V LZ .- I when forming the setpoint for the inner control loop.
  • a further improvement of the control dynamics can be achieved in a further development of the mentioned control device according to FIG. 3 if the implementation of the desired setpoint curve on the level of the innermost control loop by a reserve element V H , I in the form of a time constant exchanger, for example 1st order (lead lag Filter) faster and less lag is made.
  • This feedforward control in the form of the lead element VVH initially causes an increase in amplitude (overcompensation) in the reaction in order to accelerate the control process in a respective initial phase, and then returns to neutrality.
  • this measure is preferably carried out only in the setpoint portion that is not influenced by actual values, ie in front of the respective node K1 '; K2 '(adding or subtracting point etc. depending on the sign).
  • this dynamic measure must then also be compensated for there by appropriate retention elements V V H, 2 or V VH , 3 , which, in addition to the above-mentioned controls V F with regard to the heat flow and V L, plus. the running time and / or the time constants act in the setpoint formation of the following control loop.
  • the progression property of the said increase is depicted and permanently stored, but the amount and progression can preferably be changed via parameters or in some other way as required.
  • the lead element V VH, I is preferably arranged in front of the pilot element V ⁇ _z (if present) and after the pilot element V WF (if present) with respect to the signal path.
  • the pilot control element V V H can also be used in one of the embodiments according to FIGS. 1 to 4, regardless of the presence of the pilot control elements V LZ , V DZ , or V A B (SU), or in addition.
  • a further improvement of the control dynamics can be achieved in a further development of the control devices according to FIGS. 1, 2 or 3 if, in addition to the above-mentioned pilot controls V F with regard to the heat flow, with regard to the running time and / or the time constant VLZ and / or the holding element V V H there is a feedforward control with respect to the machine speed V DZ (FIG. 4).
  • V F with regard to the heat flow
  • V LZ running time and / or the time constant VLZ and / or the holding element V V H
  • V V DZ machine speed
  • more or less strong frictional heat is produced in a printing unit. Should he Mass flow of the fluid are kept substantially constant, so an increased frictional heat can only be achieved by lowering the fluid temperature and vice versa.
  • the control device described above would undoubtedly react over time to the change in the frictional heat by lowering or increasing the fluid temperature, but only when the temperature at sensor S3 indicates the undesired temperature.
  • the pilot control element is provided with respect to the speed V D z, which basically includes all subordinate setpoint formation, which therefore has the character of a manipulated variable, i.e. the formation of the Setpoints ⁇ " ⁇ , so n; ⁇ " 2 , so n; ⁇ " 3 , so n, can be superimposed.
  • the superimposition of the outer control loop makes no sense as long as the measured value of sensor S3 represents the technologically final actual value (eg the temperature of the effective surface, ie the outer surface itself) the pilot control element V DZ merely on the formation of the target values ⁇ " ⁇ , so n and ⁇ " 2 , SO ⁇ , namely by a correction value d ⁇ n the theoretical target value ⁇ ' 2 generated by the pilot control element V 2 , W F upstream of the second control circuit , is superimposed so n.
  • the measured value of sensor S3 represents the technologically final actual value (eg the temperature of the effective surface, ie the outer surface itself) the pilot control element V DZ merely on the formation of the target values ⁇ " ⁇ , so n and ⁇ " 2 , SO ⁇ , namely by a correction value d ⁇ n the theoretical target value ⁇ ' 2 generated by the pilot control element V 2 , W F upstream of the second control circuit , is superimposed so n.
  • pilot control element V DZ there is a relationship between the machine speed n and a Neten correction permanently held, which is preferably changeable via parameters or in any other way as required.
  • the pilot control element V DZ can also be used in one of the embodiments according to FIGS. 1 to 4, regardless of the presence of the pilot control elements V LZ , VVH > (see below) or V A B (SU), or in addition.
  • sensor S3 does not measure the surface area, but rather a temperature further inside the component (which is technologically not the last valid temperature) it can also make sense to let the pilot control element V DZ also act on the outer control loop (R3).
  • sensor S4 does not send the measured value directly from component 01, but from a sensor S4 arranged according to the flow of component 01; S5 (see Figs. 1 and 5), u. This may be linked to the measured value from S2.
  • a rise limiter V A B in particular non-linear, is provided. This senses the finite actuating time (not equal to zero) and the real limitation of the actuator 07 with regard to its maximum actuation path, ie even if a very strong change is required, only a limited opening of the valve 07 and thus a limited amount of tempered fluid can be released from the Primary circuit 04 are supplied.
  • the above-mentioned increase limitation (valve property) is depicted and permanently held in the pilot control member V AB , but can preferably be changed as required via parameters or in some other way.
  • the pilot element V AB is also independent of the presence of the pilot elements in one of the embodiments according to FIGS. 1 to 3 , V H, I , or V DZ or can also be used.
  • a measured value ⁇ of a sensor S5 is close to or in the area of the section 14, ie at a short distance to the injection point 16 and additionally used for control in the innermost control loop.
  • the measured value ⁇ 5 is fed as an input value into a further pilot control element V NU for dynamic zero point suppression.
  • the measured value ⁇ 5 gives information about the temperature at which the returning fluid will be available for the upcoming mixture with fed, cooling or heating fluid.
  • the pilot control element V N U If the measured value suddenly changes significantly, for example the temperature drops sharply, the pilot control element V N U generates a correspondingly opposite signal ⁇ , for example a large increase in the opening at valve 07, and the controller R1 fed.
  • the pilot control element V NU thus counteracts a change to be expected at sensor S1 shortly before it has occurred there. Due to this feedforward control, this change will ideally no longer occur there.
  • a measured value ⁇ 3 is not used for the outer control loop of the controller R3 the component surface detecting sensor S3 or located in the lateral surface, but the measured values ⁇ 2 and ⁇ 4 of sensors S2 and S4 near the component in the inflow and return flow path 12; 13 used.
  • These are processed together with a speed signal n in a logic unit L or in a logic process L using a permanently stored but preferably changeable algorithm to produce a replacement measured value ⁇ 3 , for example the replacement temperature ⁇ 3 of component 01 (or its surface).
  • This substitute measured value ⁇ 3 is continued as a measured value or temperature ⁇ 3 instead of the measured value ⁇ 3 in accordance with the aforementioned exemplary embodiments from node K3.
  • the controller R1; R2; R3 from the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 are in a simple embodiment as PI controllers R1; R2; R3 executed.
  • controllers R2 and R3 are designed as so-called “runtime-based controllers” or “Smith controllers”.
  • the runtime-based controllers R2 and R3, in particular runtime-based PI controllers R2 and R3, are shown and parameterized in FIG. 7 as an equivalent circuit diagram.
  • the controller R2; R3 points as an input variable the deviation ⁇ 2 ; ⁇ 3 . It is designed as a PI controller with a parameterizable gain factor V R , the output signal of which is fed back via a replacement time constant element G ZK and a delay element GLZ (or, as shown in the pilot element V LZ , as one element).
  • corresponding parameters TL 2 ; T e2 ; T 3 ; T e3l are, for example, the real transit time T 2 or T ' L3 and / or the time constant T e2 .
  • T e3 should represent, adjustable on the runtime-based PI controller R2 and R3.
  • FIG. 8 A section of the temperature control section schematically shown in FIG. 1 in an advantageous concrete embodiment is shown in FIG. 8.
  • the inflow section 12 from the injection point 16 to a destination 22, i.e. the location whose surroundings or surface is to be cooled is shown in FIG. 8 in three sections 12.1; 12.2; 12.3.
  • the first section 12.1 extends from the injection point 16 to the first measuring point M1 with the first sensor S1 and has a first path X1 and a first mean transit time T L ⁇ .
  • the second section 12.2 extends from the first measuring point M1 to a "near-component" measuring point M2 with the sensor S2. It has a second path X2 and a second average running time T 2 .
  • the third section 12.3 with a third distance X3 and a third mean transit time T L3 for the fluid connects to the second measuring point M2 and extends to the destination 22 (here the first contact of the fluid in the area of the extended lateral surface). A total running time T of the fluid from the injection point 16 to the destination thus results in T + T 2 + T 3 .
  • the first measuring point M1 is selected “close to the feed point”, ie at a short distance from the feed point 16, here the injection point 16.
  • the measuring point M1 close to the feed point or sensor S1 close to the actuating means is therefore understood to mean a location in the region of the inflow path 12 which is related to the running time of the fluid T L is less than on a tenth, in particular a twentieth, of the distance from the feed point 16 to the first contact with the destination 22 (here the first contact of the fluid in the area of the extended lateral surface), ie Tu ⁇ 0.1 T applies , in particular T u ⁇ 0.05 T.
  • the measuring point M1 is a maximum of 2 seconds away from the injection point 16 with respect to the running time of the fluid T L ⁇ , in particular a maximum of 1 second, as already mentioned for FIG injection point 16, sensor S1 and the subsequent pump 11 in a temperature control cabinet 18, which forms a structural unit of the units contained therein le M1 is preferably in front of the pump 11. Via detachable connections 23; 24 in the inflow section 12 and the return flow section 13, the temperature control cabinet 18 can be connected to the component 01.
  • component 01 and temperature control cabinet 18 are not arranged directly adjacent to one another in the machine, so that a line 26, for. B. a piping 26 or a hose 26, from the temperature control cabinet 18 to an inlet 27 into the component 01, for example to a bushing 27, in particular rotary joint 27, has a correspondingly large length.
  • the implementation in the roller 01 or the cylinder 01 is only shown schematically in FIG. 8. If the roller 01 or the cylinder 01 has a pin on the end face, as usual, it is carried out by the pin.
  • the path of the fluid to the lateral surface and in component 01 along the lateral surface is also only represented symbolically and can in a known manner, for. B.
  • the second measuring point M2 is selected “close to the component”, ie at a short distance from the component 01 or the target location 22, here the lateral surface.
  • the second measuring point M2 close to the component or the second sensor S2 close to the component is therefore understood to mean a location in the region of the inflow path 12 which is farther away in terms of the running time of the fluid than halfway from the injection point 16 to the first contact of the target location 22 (here the first contact of the fluid in the area of the extended lateral surface): T L2 > 0.5 T.
  • the second measuring point M2 is arranged in the region of the line 26 in a stationary manner outside of the rotating component 01, and is, however, immediate, that is to say a maximum of 3 seconds with respect to the running time of the fluid Entry 27 into component 01 removed.
  • the third measuring point M3, if present, is likewise arranged at least “close to the component”, but in particular “close to the destination”. This means that it is located in the immediate vicinity of the target location 22 of the fluid or detects the surface to be tempered directly (here the outer surface of the roller 01). In an advantageous embodiment, the measuring point M3 does not detect the fluid temperature, as in the case of the measuring points M1 and M2, but the area of the component 01 itself that is to be temperature-controlled.
  • the immediate vicinity of the target location 22 means here that the sensor S3 is between the component 01 circulating fluid and the outer surface or detects the temperature ⁇ 3 on the outer surface without contact.
  • the measuring point S3 can be dispensed with.
  • Conclusions about the temperature ⁇ 3 can be drawn from empirical values from the measured values of the measuring point M2, for example on the basis of a stored relationship, an offset, a functional relationship become.
  • a desired temperature ⁇ 3 for example, taking into account the machine or production parameters (including machine speed, ambient temperature and / or fluid throughput, (doctor blade) friction coefficient, thermal resistance), regulation to a desired temperature ⁇ 2 is carried out as the setpoint.
  • the measuring point 3 is again dispensed with, however, conclusions about the temperature ⁇ 3 can be drawn from empirical values about the measured values of the measuring point M2 and the measuring point M4, for example again using a stored relationship, an offset, a functional relationship and / or Averaging of the two measured values.
  • a desired temperature ⁇ 3 then, for example, taking into account the machine or production parameters (including machine speed, ambient temperature and / or fluid throughput), control is again carried out to a desired temperature ⁇ 2 as the setpoint, or to the temperature indirectly determined by the two measured values ⁇ 3 .
  • 8 shows the inflow and outflow of the fluid in or out of the component 01 designed as a roller 01 or cylinder 01 on the same end face.
  • the rotary feedthrough is designed with two connections, or as shown with two feedthroughs arranged coaxially one inside the other and coaxial to the roller 01.
  • the measuring point M4 is also located as close as possible to the bushing.
  • the temperature control device has a swirl section 17, in particular a specially designed swirl chamber 17, on section 12.1 between the feed point 16 and the first measuring point M1.
  • the measuring point M1 should be arranged close to the feed point, so that the fastest possible response times in the control loop concerned can be achieved with the measuring point M1 and the actuator 07.
  • a homogeneous mixture between the fed-in and returned fluid (or in the heated / cooled fluid) has generally not yet been achieved directly behind the feed point, so that measurement errors make it more difficult to regulate and possibly achieve the ultimately desired temperature ⁇ 3 on the component 01 delay considerably.
  • This is followed directly by a change in direction from 70 ° to 110 °, in particular abruptly by approximately 90 °, which is followed by a second change in cross-section, namely a reduction from cross-sectional area A2 to cross-sectional area A3 with the factor f2 (f2 ⁇ 1).
  • the factor f2 is advantageously chosen f2 ⁇ 0.5 and is chosen to be complementary to the factor f1 such that the two cross-sectional areas A1; A3 before and after the swirl chamber 17 are substantially the same size.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the swirling chamber 17 with a tubular inlet and outlet region 29; 31, wherein tubular lines (not shown) with cross-sectional area A1 here in centrally arranged openings 32; 33 open as inlet 32 and outlet 33.
  • the abutting line 34 of the tubular inlet and outlet regions 29; 31 does not form a pipe bend with a continuous curvature, but is at least angularly bent in a plane formed by the flow directions in the inlet and outlet area (see bend 36; 37).
  • the openings 32; 33 can also be non-centered in the areas A2; A3 lie.
  • Fig. 10 shows an embodiment, wherein the swirl chamber 17 is designed in the geometry of a joint of two box-shaped tubes.
  • two surfaces A2 each have openings 32; 33 on.
  • the openings 32; 33 can again be arranged asymmetrically in the surfaces A2.
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment, the swirling chamber 17 being designed in the geometry of a cuboid, in a special embodiment as in FIG. 10 as a cuboid of the same side edge lengths.
  • two adjacent surfaces A2 each have openings 32; 33 on.
  • the change in direction in the area of the “imaginary joint” (34) of the inlet and outlet area (with sharp edges (see kink 36; 37).
  • the openings 32; 33 can be arranged asymmetrically in the areas A2.
  • V VH retaining element (index i may indicate the control loop)
  • Vpjw F pilot control element (index i may indicate the control loop)

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Temperierung eines Bauteiles einer Maschine mittels einer Regeleinrichtung wird jeweils ein Messwert einer Temperatur an zwei auf einer Regelstrecke angeordneten, voneinander beabstandeten Messstellen ermittelt. Jeweils einer der Messwerte wird zwei kaskadenartig miteinander verbundenen Regelkreisen der Regeleinrichtung zugeführt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Temperierung, Regeleinrichtung sowie Vorrichtung zur Temperierung
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Temperierung, eine Regeleinrichtung sowie eine Vorrichtung zur Temperierung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4, 21 bzw. 31.
Durch die DE 4429520 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Temperierung eines Bauteiles in einer Druckmaschine bekannt, wobei das Bauteil über ein zumindest teilweise umlaufendes Fluid temperiert wird. Ein Stellglied, mittels welchem ein Mischungsverhältnis an einer Einspeisestelle zweier Fluidströme verschiedener Temperatur einstellbar ist, wird über eine zwischen der Einspeisestelle und dem Bauteil angeordnete Temperaturmessstelle gesteuert.
Die EP 0 886 577 B1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Temperierung eines Bauteils, wobei eine Bauteiltemperatur mittels Sensoren überwacht und der Messwert an eine Steuereinheit gegeben wird. Weicht die am Bauteil gemessene Temperatur von einem Sollwert ab, so senkt bzw. erhöht die Steuereinheit die Temperatur eines Kühlmittels in einer Kühleinheit um eine bestimmten Betrag, wartet einen Zeitraum ab und wiederholt die Messung und die genannten Schritte bis der Sollwert wieder erreicht ist.
Durch die EP 0 382295 A2 ist eine Temperiereinrichtung für Druckmaschinen offenbart, wobei eine Temperatur des Fluids in einer Zufuhrstrecke und eine Oberflächentemperatur des zu temperierenden Bauteils erfasst und einem Steuergerät zugeführt wird. Anhand dieser Temperaturen sowie ggf. vorgegebener Störgrößen wie z. B. verwendetes Papier, Feuchtmittelanteil und Solltemperaturen wird eine Stellgröße zur Steuerung eines Mischmotors ermittelt, welche das Verhältnis zwischen im Kreislauf geführtem und frisch temperiertem Fluid einstellt. Die JP 60-161152 A offenbart eine Kühlvorrichtung einer zu temperierenden Walze, wobei eine Oberflächentemperatur der Walze sowie eine Fluidtemperatur im Zuflussweg gemessen und einer Regeleinrichtung zum Vergleich mit einem Sollwert und zur Steuerung eines Ventils zugeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Temperierung, eine Regeleinrichtung sowie eine Vorrichtung zur Temperierung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 4, 21 bzw. 31 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Regelung auch bei vorliegen größerer Transportstrecken für das Temperiermedium sehr schnell und stabil arbeitet. Die kurze Reaktionszeit ermöglicht den Einsatz in Anwendungen und Prozessen mit hohen dynamischen Anteilen. So ist die vorliegende Temperierung auch dort von großem Vorteil, wo schnelle Änderungen in einem Temperatursollwert nachvollzogen werden müssen und/oder wo sich äußere Bedingungen, wie z. B. Energieeintrag durch Reibung oder Außentemperatur, sehr schnell ändern.
Die schnelle Regelung trotz ggf. langer Transportwege für das Fluid wird einerseits dadurch erreicht, dass einem die Temperatur am Bauteil überwachenden Regelkreis weitere, insbesondere zwei Regelkreise, unterlagert sind. Auch kann in einer vereinfachten Ausführung die direkte Ermittlung der Temperatur des Bauteils unterbleiben und ein die Temperatur am Eintritt in das Bauteil überwachender Regelkreis durch einen weiteren Regelkreis unterlagert werden. Die Regelstrecke vom Ort der Aufbereitung des Temperiermediums (Mischen, Heizen, Kühlen) bis zum Zielort, z. B. dem Bauteil selbst oder dem Eintritt in das Bauteil, ist somit in mehrere Teilstrecken und -laufzeiten unterteilt.
Von großem Vorteil ist hierbei, dass ein innerster Regelkreis die Temperiermitteltemperatur bei der Aufbereitung (Mischen, Heizen, Kühlen) bereits äußerst ortsnah überwacht und regelt, so dass ein ggf. bei der Aufbereitung auftretender Fehler bereits am Anfang der Transportstrecke detektiert und ausgeregelt wird, und nicht erst bei Erreichen des Bauteils festgestellt und eine Maßnahme getroffen wird.
Von besonderem Vorteil sind Ausführungen, bei denen eine Vorsteuerung bzgl. des Wärmeflusses (Verluste), bzgl. der Laufzeiten und/oder bzgl. der Maschinendrehzahl erfolgt. Eine weitere Beschleunigung des Regelprozesses ist durch Vorsteuerung bzgl. einer Amplitudenüberhöhung und/oder im Hinblick auf das Einbeziehen der Rücklauftemperatur zu erreichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Temperierstrecke mit erstem
Ausführungsbeispiel für die Regeleinrichtung bzw. den Regelprozess;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für die Regeleinrichtung bzw. den Regelprozess;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für die Regeleinrichtung bzw. den Regelprozess;
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für die Regeleinrichtung bzw. den Regelprozess;
Fig. 5 eine Weiterbildung der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 4 den inneren Regelkreis betreffend;
Fig. 6 eine Weiterbildung der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 4 den äußeren Regelkreis betreffend;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines laufzeitbasierten Reglers;
Fig. 8 einen detaillierteren Ausschnitt der in Fig. 1 dargestellten Temperierstrecke;
Fig. 9 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Verwirbelungskammer;
Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Verwirbelungskammer;
Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Verwirbelungskammer.
Ein Bauteil 01 einer Maschine, z. B. einer Druckmaschine, soll temperiert werden. Das Bauteil 01 der Druckmaschine istz. B. Teil eines nicht dargestellten Druckwerkes, insbesondere eine farbführende Walze 01 eines Druckwerkes. Diese Walze 01 kann als Walze 01 eines Farbwerkes, z. B. als Rasterwalze 01, oder als Zylinder 01 des Druckwerkes, z. B. als Formzylinder 01, ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist die nachfolgend beschriebene Einrichtung und das Verfahren zur Temperierung zusammen mit einem Druckwerk für den wasserlosen Offsetdruck, d. h. einem Druckwerk ohne den Einsatz von Feuchtmittel, einsetzbar. Im Druckwerk, insbesondere einem Druckwerk für den wasserlosen Offsetdruck, ist die Qualität in der Farbübertragung äußerst stark abhängig von der Temperatur der Farbe und/oder der farbführenden Oberflächen (z. B. Mantelfläche von Walzen 01 oder Zylindern 01). Darüber hinaus ist die Qualität in der Farbübertragung auch noch empfindlich gegenüber einer Spaltgeschwindigkeit, also der Maschinendrehzahl. Die Temperierung erfolgt über ein Temperiermedium, insbesondere ein Fluid wie z. B. Wasser, welches über eine Temperierstrecke 02 mit dem Bauteil 01 in thermische Wechselwirkung gebracht wird. Soll das Bauteil 01 mit dem Fluid angeströmt werden, so kann das Fluid auch ein Gas oder Gasgemisch, wie z. B. Luft sein. Zur Temperierung wird dem Bauteil 01 in einem ersten Kreislauf 03 das Fluid zugeführt, durchströmt oder umströmt das Bauteil 01 , nimmt Wärme auf (kühlen) oder gibt Wärme ab (heizen) und strömt entsprechend erwärmt oder abgekühlt wieder zurück. In diesem ersten Kreislauf 03 kann ein Heiz- oder Kühlaggregat angeordnet sein, welches zur Herstellung der gewünschten Fluidtemperatur dienen kann.
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Fig. 1 steht der erste Kreislauf 03 jedoch als Sekundärkreislauf 03 in Verbindung zu einem zweiten Kreislauf 04, einem Primärkreislauf 04, in welchem das Fluid mit einer definierten und weitgehend konstanten Temperatur Tv, z. B. Vorlauftemperatur Tv, umläuft. Eine Temperiereinrichtung, z. B. ein Thermostat, ein Heiz- und/oder Kühlaggregat etc., welches für die Vorlauftemperatur Tv sorgt, ist hier nicht dargestellt. Über eine Verbindung 05 zwischen Primär- und Sekundärkreislauf 03; 04 kann an einer ersten Verbindungsstelle 06 des Primärkreislaufes 04 über ein Stellglied 07, z. B. ein steuerbares Ventil 07, Fluid aus dem Primärkreislauf 04 entnommen und dem Sekundärkreislauf 03 zudosiert werden. An einer zweiten Verbindungsstelle 08 wird, je nach Zufuhr neuen Fluids an der Verbindungsstelle 06, Fluid vom Sekundärkreislauf 03 an einer Verbindungsstelle 10 über eine Verbindung 15 in den Primärkreislauf 04 zurückgegeben. Hierzu befindet sich beispielsweise das Fluid im Bereich der ersten Verbindungsstelle 06 auf einem höheren Druckniveau als im Bereich der zweiten Verbindungsstelle 08. Eine Differenz Δp im Druckniveau wird z. B. durch ein entsprechende Ventil 09 zwischen den Verbindungsstellen 06; 08 erzeugt.
Das Fluid, bzw. ein Großteil des Fluids, wird durch einen Antrieb 11, beispielsweise durch eine Pumpe 11, eine Turbine 11 oder in sonstiger Weise, auf einer Zuflussstrecke 12, durch das Bauteil 01, einer Rückflussstrecke 13 und einer Teilstrecke 14 zwischen Zufluss- und Rückflussstrecke 12; 13 im Sekundärkreislauf 03 zirkuliert. Je nach Zufuhr über das Ventil 07 fließt nach Durchlaufen des Bauteils 01 eine entsprechende Menge Fluid über die Verbindung 15 in den Primärkreislauf 04 ab bzw. eine entsprechend verminderte Menge Fluids durch die Teilstrecke 14. Der über die Teilstrecke 14 zurückfließende Teil und der frisch über das Ventil 07 an einer Einspeis- bzw. Einspritzstelle 16 zugeführte Teil vermischen sich und bilden nun das zur Temperierung gezielt temperierte Fluid. Zur Verbesserung der Durchmischung ist in vorteilhafter Ausführung möglichst direkt hinter der Einspritzstelle 16, insbesondere zwischen der Einspritzstelle 16 und der Pumpe 11, eine Verwirbelungsstrecke 17, insbesondere eine Verwirblungskammer 17, angeordnet.
Im o. g. Fall, dass nicht mittels eines Primärkreislaufs 04, sondern mittels eines Heiz- oder Kühlaggregates temperiert wird, entspricht die Einspeis- bzw. Einspritzstelle 16 dem Ort des Energieaustausches mit dem betreffenden Heiz- oder Kühlaggregat und das Stellglied 07 beispielsweise einer dem Heiz- oder Kühlaggregat zugeordneten Leistungssteuerung o. ä. Die Verbindungsstelle 10 im Kreislauf 03 entfällt, da das Fluid insgesamt im Kreislauf 03 zirkuliert und an der Einspeisestelle 16 Energie zu- oder abgeführt bzw. Wärme oder Kälte „eingespeist" wird. Das Heiz- oder Kühlaggregat entspricht hierbei z.B. dem Stellglied 07.
Durch die Temperierung soll letztlich eine bestimmte Temperatur θ3 des Bauteils 01 , insbesondere im Fall einer Walze 01 die Oberflächentemperatur θ3 auf der Walze 01 auf einen bestimmten Sollwert θ3,son eingestellt bzw. gehalten werden. Dies erfolgt durch Messung einer aussagekräftigen Temperatur einerseits und ein Regeln der Zufuhr an Fluid aus dem Primär- 04 in den Sekundärkreislauf 03 zur Erzeugung einer entsprechenden Mischtemperatur andererseits.
Wesentlich ist es nun, dass in der vorliegenden Vorrichtung bzw. im vorliegenden Verfahren zwischen der Einspritzstelle 16 und einem Austritt des zu temperierenden Bauteils 01 mindestens zwei Messstellen M1; M2; M3 mit Sensoren S1; S2; S3 vorgesehen sind, wobei eine der Messstellen M1 nahe der Einspritzstelle 16 und mindestens eine der Messstellen M2; M3 im Bereich des bauteilnahen Endes der Zuflussstrecke 12 und/oder im Bereich des Bauteils 01 selbst angeordnet ist. Das Ventil 07, die Pumpe 11, die Einspritzstelle 16 sowie die Verbindungsstellen 06; 08 sind i. d. R. räumlich nah zueinander, und z. B. in einem strichliiert angedeuteten Temperierschrank 18 angeordnet. Zufluss- und Rückflussstrecke 12; 13 zwischen dem Bauteil 01 und dem nicht explizit dargestellten Austritt bzw. Eintritt in den Temperierschrank 18 weisen i. d. R. eine gegenüber den übrigen Wegstrecken vergleichsweise große Länge auf, was in Fig. 1 durch jeweilige Unterbrechungen angedeutet ist. Die Orte für die Messung sind nun so gewählt, dass mindestens je eine Messstelle M1 im Bereich des Temperierschrankes 18 und eine Messstelle M2; M3 bauteilnah, also am Ende der langen Zuflussstrecke 12 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erfolgt die Messung einer ersten Temperatur θ-i zwischen der Einspritzstelle 16 und der Pumpe 11, insbesondere zwischen einer Verwirbelungsstrecke 17 und der Pumpe 11 , mittels eines ersten Sensors S1. Eine zweite Temperatur θ2 wird mittels eines zweiten Sensors S2 im Bereich des Eintrittes in das Bauteil 01 ermittelt. Die Temperatur θ3 wird in Fig. 1 ebenfalls durch Messung ermittelt, und zwar durch einen auf die Oberfläche der Walze 01 gerichteten Infrarot-Sensor (IR- Sensor) S3. Der Sensor S3 kann auch im Bereich der Mantelfläche angeordnet sein oder wie unten erläutert u. U. auch entfallen.
Die Temperierung erfolgt mit Hilfe einer Regeleinrichtung 21 bzw. eines Regelungsprozesses 21, welcher im Folgenden näher beschrieben ist. Der Regeleinrichtung 21 (Fig. 1) liegt eine mehrschleif ige, hier dreischleifige Kaskadenregelung zu Grunde. Ein innerster Regelkreis weist den Sensor S1 kurz hinter der Einspritzstelle 16, einen ersten Regler R1 und das Stellglied 07, d.h. das Ventil 07, auf. Der Regler R1 erhält als Eingangsgröße eine Abweichung Δθi des Messwertes θi von einem (korrigierten) Sollwert θι,son,k (Knoten K1) und wirkt entsprechend seines implementierten Regelverhaltens und/oder Regelalgorithmus mit einem Stellbefehl Δ auf das Stellglied 07. D. h. je nach Abweichung des Messwertes θ-i vom korrigierten Sollwert θι,SOιι,k öffnet oder schließt er das Ventil 07 oder behält die Stellung bei. Der korrigierte Sollwert θι,SOιι, wird nun nicht wie sonst üblich direkt durch eine Steuerung oder manuell vorgegeben, sondern wird unter Verwendung einer Ausgangsgröße mindestens eines zweiten, weiter „außen" liegenden Regelkreises gebildet. Der zweite Regelkreis weist den Sensor S2 kurz vor dem Eintritt in das Bauteil 01 sowie einen zweiten Regler R2 auf. Der Regler R2 erhält als Eingangsgröße eine Abweichung Δθ2 des Messwertes θ2 am Sensor S2 von einem korrigierten Sollwert θ2ιSOιι,k (Knoten K2) und erzeugt an seinem Ausgang entsprechend seines implementierten Regelverhaltens und/oder Regelalgorithmus eine mit der Abweichung Δθ2 korrelierte Größe dθ-i (Ausgangsgröße dθ- , welche mit zur Bildung des o. g. korrigierten Sollwertes θ1>S0n, für den ersten Regler R1 herangezogen wird. D. h. je nach Abweichung des Messwertes θ2 vom korrigierten Sollwert θ2,son,k wird über die Größe dθ^ Einfluss auf den zu bildenden korrigierten Sollwert θι,SOιι,k des ersten Reglers R1 genommen.
In einer bevorzugten Ausführung wird der korrigierte Sollwert θι,SOιι, für den ersten Regler R1 an einem Knoten K1' (z.B. Addition, Subtraktion) aus der Größe dθi und einem theoretischen Sollwert θ'ι,SOιι gebildet. Der theoretische Sollwert θ'ιlSoiι wiederum wird in einem Vorsteuerglied bzgl. des Wärmeflusses VWF gebildet. Das Vorsteuerglied VWF , hier VLWF (Index 1 für die Sollwertbildung des ersten Regelkreises) berücksichtigt den Wärmeaustausch (Verluste etc.) des Fluids auf einer Teilstrecke und basiert auf Erfahrungswerten (Expertenwissen, Eichmessungen etc.). So berücksichtigt das Vorsteuerglied V-I,WF beispielsweise die Wärme- bzw. Kälteverluste auf der Teilstrecke zwischen den Messstellen M1 und M2, indem es einen entsprechend erhöhten bzw. erniedrigten theoretischen Sollwert θ'ι,SOιι bildet, welcher dann zusammen mit der Größe dθi zum korrigierten Sollwert θι,son,k für den ersten Regler R1 verarbeitet wird. Im Vorsteuerglied VWF ist ein Zusammenhang zwischen der Eingangsgröße (Sollwert θ3,Soiι bzw. θ'2,soiι bzw. s.u. θ'2,soιι,n) und einer korrigierten Ausgangsgröße (modifizierter Sollwert θ'2,soiι bzw. s.u. θ'2,soiι,n bzw. θ'ι,SOιι,n) fest vorgehalten, der vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbar ist.
Prinzipiell ist eine einfache Ausführung der Regeleinrichtung möglich, in welcher lediglich die beiden ersten genannten Regelkreise die Kaskadenregelung bilden. In diesem Fall würde dem Vorsteuerglied VIIWF als Eingangsgröße von einer Maschinensteuerung oder manuell ein definierter Sollwert θ2,son vorgegeben. Dieser würde auch zur Bildung der o. g. Abweichung Δθ2 vor dem zweiten Regler R2 herangezogen.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung weist die Regeleinrichtung 21 jedoch drei kaskadierte Regelkreise auf. Der korrigierte Sollwert θ2,SOιι,k vor dem zweiten Regler R2 wird nun ebenfalls nicht wie sonst üblich direkt durch eine Steuerung oder manuell vorgegeben, sondern wird unter Verwendung einer Ausgangsgröße eines dritten, äußeren Regelkreises gebildet. Der dritte Regelkreis weist den Sensor S3 auf, welcher die Temperatur auf oder im Bereich der Mantelfläche detektiert, sowie einen dritten Regler R3. Der Regler R3 erhält als Eingangsgröße eine Abweichung Δθ3 des Messwertes θ3 am Sensor S3 von einem Sollwert θ3,Soiι (Knoten K3) und erzeugt an seinem Ausgang entsprechend seines implementierten Regelverhaltens und/oder Regelalgorithmus eine mit der Abweichung Δθ3 korrelierte Größe dθ2, welche mit zur Bildung des o. g. korrigierten Sollwertes θ2,soπ,k für den zweiten Regler R2 herangezogen wird. D. h. je nach Abweichung des Messwertes θ3 vom durch eine Maschinensteuerung oder manuell vorgegebenen Sollwert θ3|SOιι (oder einem korrigierten Sollwert θ"3|SOn , s. u.) wird über die Größe dθ2 Einfluss auf den zu bildenden korrigierten Sollwert θ2,SOιι,k des zweiten Reglers R2 genommen.
Der korrigierte Sollwert θ2,son,kfür den zweiten Regler R2 wird an einem Knoten K2' (z.B. Addition, Subtraktion) aus der Größe dθ2 und einem theoretischen Sollwert θ'2,SOιι (oder θ"2,SOιι s. u.) gebildet. Der theoretische Sollwert θ'2,Soiι wird wieder in einem Vorsteuerglied bzgl. des Wärmeflusses V2ιWF gebildet. Das Vorsteuerglied V2| F berücksichtigt beispielsweise hier die Wärme- bzw. Kälteverluste auf der Teilstrecke zwischen den Messstellen M2 und M3, indem es einen entsprechend erhöhten bzw. erniedrigten theoretischen Sollwert θ'2ιSOιι bildet, welcher dann zusammen mit der Größe dθ2 zum korrigierten Sollwert θ2,SOιι,k für den zweiten Regler R2 verarbeitet wird.
Das beschriebene Verfahren beruht somit zum einen auf der Messung der Temperatur direkt hinter der Einspritzstelle 16 sowie mindestens einer Messung nahe dem zu temperierenden Bauteil 01. Zum zweiten wird eine besonders kurze Reaktionszeit der Regelung dadurch erreicht, dass mehrere Regelkreise kaskadenartig ineinander greifen und bereits bei der Sollwertbildung für den inneren Regelkreis ein näher am Bauteil 01 befindlicher Messwert θ2; θ3 berücksichtigt wird. Zum dritten wird eine besonders kurze Reaktionszeit durch eine Vorsteuerung erreicht, welche Erfahrungswerte für auf der Temperierstrecke 02 zu erwartende Verluste einbringt. Einem näher am Stellglied 07 befindlichen Regelkreis wird somit in Erwartung von Verlusten bereits ein um einen Erfahrungswert entsprechend erhöhter oder erniedrigter Sollwert vorgegeben.
In einer vorteilhaften Ausführung nach Fig. 2 weist die Regeleinrichtung 21 neben dem Vorsteuerglied bzgl. des Wärmeflusses IIWF; V2ιWF weitere Vorsteuerungen auf:
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, benötigt das Fluid beispielsweise für die Strecke vom Ventil 07 bis zum Sensor S2 eine endliche Laufzeit T . Darüber hinaus ändert sich beim Stellen des Stellgliedes 07 die jeweilige Mischtemperatur nicht augenblicklich auf den gewünschten Wert (z.B. Trägheit des Ventils, Aufwärmung bzw. Abkühlung der Rohrwandungen und Pumpe), sondern unterliegt einer Zeitkonstanten Te2. Wird dies wie in der Ausführung nach Fig. 1 nicht berücksichtigt, so kann es zu stärkeren Überschwingern bei der Steuerung kommen, da beispielsweise ein Befehl zur Öffnung des Ventils 07 erfolgt ist, das Ergebnis dieser Öffnung, nämlich entsprechend wärmeres oder kälteres Fluid, jedoch noch nicht am Messort der Messstelle M2 angekommen sein kann, der entsprechende Regelkreis darauf hin jedoch fälschlicherweise weitere Stellbefehle zur Öffnung ausgibt. Ebenso verhält es sich mit der Strecke vom Ventil 07 bis zur Detektion der Temperatur durch den Sensor S3 mit der Laufzeit T'L3 und einer Zeitkonstanten T'e3 , wobei hierbei das gestrichene Bezugszeichen zum Ausdruck bringt, dass es sich hierbei nicht um die Zeit bis zur Detektion der Fluidtemperatur im Bereich des Walzenmantels handeln muss, sondern um die Zeit bis zur Detektion der Temperatur der Walzenoberfläche bzw. des Walzenmantels.
Aufgrund der Totzeit (entspricht Laufzeit TL2 bzw. T'L3) und der Zeitkonstanten Te2 bzw. T'e3 werden die Streckenreaktionen auf die Aktivitäten des innersten Reglers R1 hin auf der Ebene der beiden äußeren Regler R2; R3 zunächst nicht sichtbar. Um eine dadurch bedingte Doppel-Reaktion dieser Regler, welche übertrieben falsch und nicht rückholbar wäre, zu vermeiden bzw. zu verhindern, ist bei der Bildung des Sollwertes in einem oder mehreren der Regelkreise ein Vorsteuerglied bzgl. der Laufzeit und/oder der Zeitkonstanten VLZ als Streckenmodellglied vorgesehen, mittels welchem die zu erwartende natürliche „Verzögerung" im Ergebnis einer Änderung am Stellglied 07 berücksichtigt wird. Mittels des Vorsteuergliedes bzgl. der Laufzeit und/oder der Zeitkonstanten VLZ wird die tatsächlich durch das Fluid benötigte Laufzeit (anhand von Erfahrungswerten oder vorzugsweise durch Messwertaufzeichnung oder durch rechnerische Abschätzung ermittelt) in der Regelung simuliert. Die äußeren Regler R2; R3 reagieren nun nur noch auf diejenigen Abweichungen, die unter Berücksichtigung der modellierten Streckeneigenschaften nicht zu erwarten und somit tatsächlich korrekturbedürftig sind. Gegenüber den ohnehin zu erwartenden Regelabweichungen, die physikalisch unvermeidbar sind und um die sich der innerste Regler R1 bereits „lokal" kümmert, werden die äußeren Regler R2; R3 durch diese Symmetrierung „blind" gemacht. Das „Vorsteuerglied" V z wirkt so in der Art eines „Laufzeit- und Verzögerungsgliedes" V Z. Im Vorsteuerglied V z ist die genannte dynamische Eigenschaft (Laufzeit und Verzögerung) abgebildet und fest vorgehalten, aber vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbar. Hierzu sind entsprechende Parameter T\2;T* e2;T L3;T* e3, die z.B. die reale Laufzeit T 2 bzw. T'L3 und/oder die Ersatzzeitkonstante Te2.bzw. Te3 nachbilden und repräsentieren sollen, am Vorsteuerglied VLZ einstellbar. Die Einstellung soll so erfolgen, dass hiermit ein rechnerisch erzeugter virtueller dynamischer Sollwertverlauf, beispielsweise Sollwert θ"2,Soiι bzw. θ"3,soiι, im wesentlichen zeitlich synchron mit dem entsprechenden Verlauf des Messwertes θ2 bzw. θ3 für die Temperatur am zugeordneten Sensor S2 bzw. S3 am Knoten K2 bzw. K3 verglichen wird.
Für den äußeren Regelkreis entspricht der virtuelle, veränderte Sollwert θ"3ιSOιι dem mit dem Messwert zu vergleichenden Sollwert θ3,SOιι,k, da er nicht durch einen weiteren Regelkreis korrigiert wird. Daneben ist im Ausführungsbeispiel kein Vorsteuerglied V Z für den innersten Regelkreis vorgesehen (sehr kurze Wege bzw. Laufzeit). In Vereinheitlichung der Nomenklatur stellt hier der Sollwert θ'3,soiι ohne weitere Veränderung somit den Sollwert θ"3,SOιι dar.
Ein derartiges das Streckenmodell repräsentierende Vorsteuerglied V Z ist zumindest für die Sollwertbildung des Regelkreises bzw. der Regelkreise vorgesehen, welche dem bauteilnahen Sensor S2 bzw. den bauteilnahen Sensoren S2; S3 zugeordnet sind. Im Beispiel weisen die beiden äußeren Regelkreise in ihrer Sollwertbildung ein derartiges Vorsteuerglied VLZ,2 ; VL^ auf. Sollte sich auch die Wegstrecke zwischen dem Ventil 07 und dem Sensor S1 als zu groß und störend herausstellen, so ist es auch möglich, ein entsprechendes Vorsteuerglied VLZ.-I bei der Sollwertbildung für den inneren Regelkreis vorzusehen.
Eine weitere Verbesserung der Regeldynamik lässt sich in Weiterbildung der genannten Regeleinrichtung gemäß Fig. 3 erreichen, wenn die Umsetzung des gewünschten Sollwertverlaufs auf der Ebene des innersten Regelkreises durch ein Vorhalteglied V H,I in Form eines Zeitkonstantentauschers z.B. I.Ordnung (Lead-Lag-Filter) schneller und schleppabstandsärmer gemacht wird. Diese Vorsteuerung in Form des Vorhaltegliedes VVH bewirkt zunächst eine Amplitudenüberhöhung (Überkompensation) in der Reaktion, um den Regelprozess in einer jeweiligen Anfangsphase zu beschleunigen, und kehrt dann zur Neutralität zurück.
Um jegliche Stabilitätsprobleme auszuschließen, erfolgt diese Maßnahme bevorzugt nur in dem nicht durch Istwerte beeinflussten Sollwertanteil, d.h. vor dem jeweiligen Knoten K1'; K2' (Addier- bzw. Subtrahierpunkt etc. je nach Vorzeichen). Um die Symmetrierung bei den äußeren Reglern R2; R3 aufrechtzuerhalten, muss diese dynamische Maßnahme dort dann auch durch entsprechende Vorhalteglieder VVH,2 bzw. VVH,3 ausgeglichen werden, die zusätzlich zu den genannten Vorsteuerungen V F bezüglich des Wärmeflusses und VLzbzgl. der Laufzeit und/oder der Zeitkonstanten bei der Sollwertbildung des folgenden Regelkreises wirken.
Im Vorsteuerglied VVH,I ist die Verlaufseigenschaft der genannten Überhöhung (relativ zum Eingangssignal) abgebildet und fest vorgehalten, aber in Höhe und Verlauf vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbar. Entsprechend der physikalischen Reihenfolge ist das Vorhalteglied VVH,I bzgl. des Signalweges bevorzugt vor dem Vorsteuerglied Vι_z (falls vorhanden) und nach dem Vorsteuerglied VWF (falls vorhanden) angeordnet. Das Vorsteuerglied VVH ist auch in einer der Ausführungen nach Fig. 1 bis 4 unabhängig vom Vorhandensein der Vorsteuerglieder VLZ , VDZ, oder VAB (S.U.) oder zusätzlich einsetzbar.
Eine weitere Verbesserung der Regeldynamik lässt sich in Weiterbildung der Regeleinrichtungen nach Fig. 1, 2 oder 3 erreichen, wenn zusätzlich zu den genannten Vorsteuerungen V F bezüglich des Wärmeflusses, bzgl. der Laufzeit und/oder der Zeitkonstanten VLZ und/oder dem Vorhalteglied VVH eine Vorsteuerung bezüglich der Maschinendrehzahl VDZ erfolgt (Fig. 4). In Abhängigkeit von einer Maschinendrehzahl n wird in einem Druckwerk mehr oder weniger starke Reibungswärme produziert. Soll der Massenstrom des Fluids im wesentlichen konstant gehalten werden, so lässt sich eine erhöhte Reibungswärme lediglich über Absenkung der Fluidtemperatur erzielen und umgekehrt. Die oben beschriebene Regeleinrichtung würde zweifelsohne im Laufe der Zeit auf die Änderung in der Reibungswärme durch Absenkung bzw. Erhöhung der Fluidtemperatur reagieren, jedoch erst, wenn die Temperatur am Sensor S3 die unerwünschte Temperatur anzeigt.
Um die Dynamik der Regeleinrichtung 21 , insbesondere bei wechselnden Betriebsbedingungen (Anlaufphase, Drehzahlwechsel etc.), weiter zu erhöhen, ist das Vorsteuerglied bzgl. der Drehzahl VDz vorgesehen, welches grundsätzlich sämtlichen unterlagerten Sollwertbildungen, die somit Stellgrößencharakter haben, d. h. der Bildung der Sollwerte θ"ι,son ; θ"2,son ; θ"3,son, überlagert sein kann. Die Überlagerung des äußeren Regelkreises macht jedoch keinen Sinn, solange der Messwert des Sensors S3 den technologisch letztgültigen Istwert (z.B. die Temperatur der wirksamen Fläche, d. h. der Mantelfläche selbst) darstellt. Daher wirkt im Ausführungsbeispiel das Vorsteuerglied VDZ lediglich auf die Bildung der Sollwerte θ"ι,son und θ"2,SOιι , und zwar indem ein Korrekturwert dθn dem durch das dem zweiten Regelkreis vorgelagerte Vorsteuerglied V2,WF erzeugten theoretischen Sollwert θ'2,son überlagert wird. Der hieraus entstandene Sollwert θ'2ιSOιι,n wird direkt oder über entsprechende Vorsteuerglieder VVH,I und/oder V Z,i zur Sollwertbildung des zweiten Regelkreises (R2) und gleichzeitig über das Vorsteuerglied VWF,I und ggf. das Vorsteuerglied VVH,I zur Sollwertbildung des ersten Regelkreises (R1) herangezogen. Im Vorsteuerglied VDZ ist ein Zusammenhang zwischen der Maschinendrehzahl n und einer geeigneten Korrektur fest vorgehalten, der vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbarer ist. Das Vorsteuerglied VDZ ist auch in einer der Ausführungen nach Fig. 1 bis 4 unabhängig vom Vorhandensein der Vorsteuerglieder VLZ, VVH> (s.u.) oder VAB (S.U.) oder zusätzlich einsetzbar.
Misst der Sensor S3 jedoch nicht die Mantelfläche, sondern eine weiter im Innen des Bauteils liegende Temperatur (die technologisch nicht die letztgültige Temperatur ist), so kann es auch sinnvoll sein, das Vorsteuerglied VDZ auch auf den äußeren Regelkreis (R3) wirken zu lassen. Gleiches gilt für einen äußeren Regelkreis, der den Messwert nicht direkt vom Bauteil 01, sondern aus einem nach Durchfluss des Bauteils 01 angeordneten Sensor S4; S5 (siehe Fig. 1 und 5), u. U. verknüpft mit dem Messwert aus S2, bezieht.
In Fig. 4 ist in Weiterbildung unmittelbar vor dem Knoten K1 zur Bildung des korrigierten Sollwertes θι,son,k ein weiteres Vorsteuerglied VAB als dynamisches Modellglied, z. B. ein Anstiegsbegrenzer VAB , insbesondere nichtlinear, vorgesehen. Dieser empfindet die endliche Stellzeit (ungleich Null) und die reale Begrenztheit des Stellgliedes 07 im Hinblick auf seinen maximalen Stellweg nach, d. h. auch bei Anforderung einer sehr starken Änderung kann nur eine begrenzte Öffnung des Ventils 07 und damit eine begrenzte Menge an temperiertem Fluid aus dem Primärkreislauf 04 zugeführt werden. Im Vorsteuerglied VAB ist die genannte Anstiegsbegrenzung (Ventileigenschaft) abgebildet und fest vorgehalten, aber vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbar. Das Vorsteuerglied VAB ist auch in einer der Ausführungen nach Fig. 1 bis 3 unabhängig vom Vorhandensein der Vorsteuerglieder
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, V H,I , oder VDZ oder zusätzlich einsetzbar.
Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung der bisherigen Ausführungen des ersten Regelkreises, unabhängig davon, ob nach Ausführungen gemäß Fig. 1 , 2, 3 oder 4. Ein Messwert θ eines Sensors S5 wird nahe der oder im Bereich der Teilstrecke 14, d. h. in kurzem Abstand zum Einspritzpunkt 16 erfasst und zusätzlich zur Regelung im innersten Regelkreis herangezogen. Hierzu wird der Messwert θ5 als Eingangswert in ein weiteres Vorsteuerglied VNU zur dynamischen Nullpunktunterdrückung geführt. Der Messwert Θ5 gibt Information darüber, mit welcher Temperatur das rücklaufende Fluid für die bevorstehende Mischung mit eingespeistem, Kühl- oder Heizfluid zur Verfügung stehen wird. Ändert sich der Messwert plötzlich stark, beispielsweise die Temperatur fällt stark ab, so wird durch das Vorsteuerglied VNU ein entsprechend entgegengesetztes Signal σ, beispielsweise eine starke Erhöhung der Öffnung am Ventil 07, erzeugt und dem Regler R1 zugeführt. Das Vorsteuerglied VNU bewirkt somit ein Entgegensteuern einer am Sensor S1 in kürze zu erwartenden Änderung, noch bevor diese dort eingetreten ist. Durch diese Störgrößenaufschaltung wird diese Änderung dann im Idealfall dort gar nicht mehr eintreten.
Der Funktionsverlauf und die Verstärkung des Vorsteuerglied VNu für diese Rücklauftemperatur-Vorsteuerung sind fest vorgehalten und über Parameter vorzugsweise veränderbar.
Fig. 6 zeigt eine Weiterbildung der bisherigen Ausführungen des äußeren Regelkreises, unabhängig davon, ob nach Ausführungen gemäß Fig. 1, 2, 3 oder 4. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungen wird für den äußeren Regelkreis des Reglers R3 nicht ein Messwert θ3 eines die Bauteiloberfläche detektierenden, oder in der Mantelfläche befindlichen Sensors S3, sondern die Messwerte θ2 und θ4 bauteilnaher Sensoren S2 und S4 in Zufluss- und Rückflussstrecke 12; 13 verwendet. Diese werden zusammen mit einem Drehzahlsignal n in einer logischen Einheit L bzw. in einem logischen Prozess L anhand eines fest hinterlegten, aber vorzugsweise veränderbaren Algorithmus zu einem Ersatzmesswert θ3 , z.B. der Ersatztemperatur θ3 des Bauteils 01 (bzw. dessen Oberfläche) verarbeitet. Dieser Ersatzmesswert θ3 wird als Messwert bzw. Temperatur θ3 anstelle des Messwertes θ3 entsprechend der vorgenannten Ausführungsbeispiele ab dem Knoten K3 weitergeführt.
Die Regler R1 ; R2; R3 aus den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 4 sind in einer einfachen Ausführung als Pl-Regler R1 ; R2; R3 ausgeführt.
In vorteilhafter Ausführung sind jedoch zumindest die Regler R2 und R3 als sog. „Laufzeitbasierte Regler" bzw. „Smith-Regler" ausgeführt. Die Laufzeitbasierten Regler R2 und R3, insbesondere Laufzeitbasierte Pl-Regler R2 und R3, sind in Fig. 7 als Ersatzschaltbild dargestellt und parametriert. Der Regler R2; R3 weist als Eingangsgröße die Abweichung Δθ2; Δθ3 auf. Er ist als Pl-Regler mit einem parametrierbaren Verstärkungsfaktor VR ausgebildet, dessen Ausgangssignal über ein Ersatzeitkonstantenglied GZK und ein Laufzeitglied GLZ (bzw. wie bei dem Vorsteuerglied VLZ dargestellt als ein Glied) rückgekoppelt wird.
Im Laufzeitbasierten Pl-Regler R2; R3 ist die Lauf- bzw. Totzeit der Regelstrecke sowie deren Zeitkonstante abgebildet und fest vorgehalten, aber vorzugsweise über Parameter oder in sonstiger Weise nach Bedarf änderbar. Hierzu sind entsprechende Parameter T L2;T e2;T 3;T e3l die z.B. die reale Laufzeit T 2 bzw. T'L3 und/oder die Zeitkonstante Te2.bzw. Te3 repräsentieren sollen, am Laufzeitbasierten Pl-Regler R2 und R3 einstellbar. Die Werte der Parameter T**L2;T**e2;T**L3;T** e3 und die Werten der Parameter T*L2;T*e2;T* L3;T* e3 aus den Vorsteuergliedern
Figure imgf000018_0001
bzgl. der Laufzeit und Zeitkonstante sollten bei korrekter Einstellung und Wiedergabe der Regelstrecke im wesentlichen übereinstimmen, da sowohl im Regler R2; R3 sowie im Vorsteuerglied VLZ die entsprechende Regelstrecke hierdurch beschrieben wird. Somit können, sollten in der Regeleinrichtung sowohl Laufzeitbasierte Pl-Regler R2 und R3 als auch Vorsteuerglieder VLZ verwendet werden, die selben einmal ermittelten Parametersätze für beides verwendet werden.
Einen Ausschnitt der schematisch in Fig. 1 dargestellten Temperierstrecke in einer vorteilhaften konkreten Ausführung zeigt Fig. 8. Die Zuflussstrecke 12 von der Einspritzstelle 16 bis zu einem Zielort 22, d.h. dem Ort, dessen Umgebung bzw. Oberfläche gekühlt werden soll, ist in Fig. 8 in drei Abschnitten 12.1; 12.2; 12.3 dargestellt.
Der erste Abschnitt 12.1 reicht von der Einspritzstelle 16 bis zur ersten Messstelle M1 mit dem ersten Sensor S1 und weist eine erste Wegstrecke X1 sowie eine erste mittlere Laufzeit TLι auf. Der zweite Abschnitt 12.2 reicht von der ersten Messstelle M1 bis zu einer „bauteilnahen" Messstelle M2 mit dem Sensor S2. Er weist eine zweite Wegstrecke X2 sowie eine zweite mittlere Laufzeit T 2 auf. Der dritte Abschnitt 12.3 mit einer dritten Wegstrecke X3 sowie einer dritten mittleren Laufzeit TL3 für das Fluid schließt sich an die zweite Messstelle M2 an und reicht bis zum Zielort 22 (hier der Erstkontakt des Fluids im Bereich der ausgedehnten Mantelfläche). Eine Gesamtlaufzeit T des Fluids von der Einspritzstelle 16 bis zum Zielort ergibt sich somit zu T + T 2+ T 3.
Die erste Messstelle M1 ist „einspeisestellennah", d.h. in geringem Abstand zur Einspeisestelle 16, hier der Einspritzstelle 16, gewählt. Unter einspeisestellennaher Messstelle M1 bzw. stellmittelnahem Sensor S1 wird hier daher ein Ort im Bereich der Zuflussstrecke 12 verstanden, welcher bzgl. der Laufzeit des Fluids TL weniger als auf einem zehntel, insbesondere als einem zwanzigstel, der Strecke von der Einspeisestelle 16 bis zur Erstberührung des Zielortes 22 (hier der Erstkontakt des Fluids im Bereich der ausgedehnten Mantelfläche) liegt, d.h. es gilt Tu < 0,1 T, insbesondere Tu < 0,05 T. Für eine hohe Regeldynamik liegt die Messstelle M1 bezüglich der Laufzeit des Fluids TLι maximal 2 Sekunden, insbesondere maximal 1 Sekunde, von der Einspritzstelle 16 entfernt. Wie bereits zu Fig. 1 genannt, befinden sich Einspritzstelle 16, Sensor S1 sowie die nachfolgende Pumpe 11 in einem Temperierschrank 18, welcher eine bauliche Einheit der beinhalteten Aggregate bildet. Die Messstelle M1 liegt bevorzugt vor der Pumpe 11. Über lösbare Verbindungen 23; 24 in der Zuflussstrecke 12 sowie der Rückflussstrecke 13 ist der Temperierschrank 18 mit dem Bauteil 01 verbindbar.
In der Regel sind Bauteil 01 und Temperierschrank 18 nicht direkt zueinander benachbart in der Maschine angeordnet, so dass eine Leitung 26, z. B. eine Verrohrung 26 oder ein Schlauch 26, vom Temperierschrank 18 zu einem Eintritt 27 in das Bauteil 01 , z.B. zu einer Durchführung 27, insbesondere Drehdurchführung 27, eine entsprechend große Länge aufweist. Die Durchführung in die Walze 01 bzw. den Zylinder 01 ist in Fig. 8 lediglich schematisch dargestellt. Weist die Walze 01 bzw. der Zylinder 01 wie üblich stirnseitig einen Zapfen auf, so erfolgt die Durchführung durch den Zapfen. Auch der Weg des Fluids zur Mantelfläche sowie im Bauteil 01 entlang der Mantelfläche ist nur symbolisch dargestellt und kann in bekannter Weise, z. B. in axialen oder spiralenförmigen Kanälen, in ausgedehnten Hohlräumen, in einem Kreisringquerschnitt, oder in anderen geeigneten Weisen unterhalb der Mantelfläche verlaufen. Die zweite Messstelle M2 ist „bauteilnah", d.h. in geringem Abstand zum Bauteil 01 bzw. zum Zielort 22, hier der Mantelfläche, gewählt. Unter bauteilnaher zweiter Messstelle M2 bzw. bauteilnahem zweitem Sensor S2 wird hier daher ein Ort im Bereich der Zuflussstrecke 12 verstanden, welcher bzgl. der Laufzeit des Fluids weiter entfernt als auf halber Strecke von der Einspritzstelle 16 bis zur Erstberührung des Zielortes 22 (hier der Erstkontakt des Fluids im Bereich der ausgedehnten Mantelfläche) liegt. Es gilt TL2 > 0,5 T. Um eine hohe Dynamik der Regelung bei gleichzeitig geringem baulichen Aufwand bei rotierenden Bauteilen 01 zu erhalten, ist die zweite Messstelle M2 im Bereich der Leitung 26 ortsfest noch außerhalb des rotierenden Bauteils 01 angeordnet, und liegt jedoch unmittelbar, d.h. bezüglich der Laufzeit des Fluids maximal 3 Sekunden vom Eintritt 27 in das Bauteil 01 entfernt.
Die dritte Messstelle M3, falls vorhanden, ist ebenfalls zumindest „bauteilnah", insbesondere jedoch „zielortnah" angeordnet. D.h. sie befindet sich in unmittelbarer Umgebung zum Zielort 22 des Fluids oder detektiert direkt die zu temperierende Oberfläche (hier Mantelfläche der Walze 01). In vorteilhafter Ausführung detektiert die Messstelle M3 nicht die Fluidtemperatur, wie z.B. im Fall der Messstellen M1 und M2, sondern den zu temperierenden Bereich des Bauteils 01 selbst. Unter unmittelbarer Umgebung zum Zielort 22 wird hier verstanden, dass sich der Sensor S3 zwischen im Bauteil 01 zirkulierendem Fluid und der Mantelfläche befindet oder aber berührungslos die Temperatur θ3 auf der Mantelfläche detektiert.
In einer anderen Ausführung der Temperiervorrichtung kann auf die Messstelle S3 verzichtet werden. Rückschlüsse auf die Temperatur θ3 können aus Erfahrungswerten durch die Messwerte der Messstelle M2 , beispielsweise anhand eines hinterlegten Zusammenhanges, eines Offset, eines funktionellen Zusammenhanges, gewonnen werden. Für eine gewünschte Temperatur θ3 wird dann z.B. unter Berücksichtigung der Maschinen- bzw. Produktionsparameter (u.a. Maschinendrehzahl, Umgebungstemperatur und/oder Fluiddurchsatz, (Rakel-)Reibungskoeffizient, Wärmedurchgangswiderstand) auf eine gewünschte Temperatur θ2 als Sollwert geregelt.
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In einer weiteren Ausführung wird wieder auf die Messstelle 3 verzichtet, Rückschlüsse auf die Temperatur θ3 werden jedoch aus Erfahrungswerten über die Messwerte der Messstelle M2 und der Messstelle M4, beispielsweise wieder anhand eines hinterlegten Zusammenhanges, eines Offset, eines funktioneilen Zusammenhanges und/oder durch Mittelwertbildung der beiden Messwerte, gewonnen. Für eine gewünschte Temperatur θ3 wird dann z.B. entweder unter Berücksichtigung der Maschinen- bzw. Produktionsparameter (u.a. Maschinendrehzahl, Umgebungstemperatur und/oder Fluiddurchsatz) wieder auf eine gewünschte Temperatur θ2 als Sollwert geregelt, oder aber auf die durch die beiden Messwerte indirekt ermittelte Temperatur θ3. In Fig. 8 befinden sich Zu- und Abfluss des Fluids in bzw. aus dem als Walze 01 oder Zylinder 01 ausgeführten Bauteil 01 auf der selben Stirnseite. Dementsprechend ist die Drehdurchführung hierbei mit zwei Anschlüssen, oder wie dargestellt mit zwei koaxial ineinander und koaxial zur Walze 01 angeordneten Durchführungen, ausgeführt. Die Messstelle M4 ist ebenfalls möglichst nah an der Durchführung angeordnet.
In der vorteilhaften Ausführung der Temperiervorrichtung weist diese auf dem Abschnitt 12.1 zwischen Einspeisestelle 16 und erster Messstelle M1 eine Verwirbelungsstrecke 17, insbesondere eine speziell ausgebildete Verwirbelungskammer 17, auf. Wie oben bereits erwähnt, soll die Messstelle M1 einspeisestellennah angeordnet sein, damit möglichst schnelle Reaktionszeiten im betreffenden Regelkreis mit der Messstelle M1 und dem Stellglied 07 realisierbar sind. Andererseits ist jedoch dicht hinter der Einspeisestelle in der Regel noch kein homogenes Gemisch zwischen eingespeistem und rückgelaufenem Fluid (bzw. im geheiztem/gekühltem Fluid) erreicht, so dass Messwertfehler ein Regeln erschweren und u.U. das Erreichen der letztlich gewünschten Temperatur θ3 am Bauteil 01 erheblich verzögern.
Der Einsatz der Verwirbelungsstrecke 17, insbesondere der speziell ausgeführten Verwirbelungskammer 17 gemäß Fig. 9 und 10, gewährleisten in einfacher Weise ein sicheres Durchmischen des Fluids auf kürzester Distanz, so dass die o.g. Bedingung bzgl. der kurzen Laufzeit T1 erfüllbar ist.
Auf kleinstem Bauraum erfolgt zunächst eine erste Querschnittsänderung, wobei sich eine erste Querschnittsfläche A1 sprunghaft mindestens um einen Faktor f1 = 2 auf eine zweite Querschnittsfläche A2 vergrößert. Im direkten Anschluss erfolgt eine Richtungsänderung von 70° bis 110°, insbesondere abrupt um ca. 90°, worauf sich eine zweite Querschittsänderung und zwar Verkleinerung von der Querschnittsfläche A2 auf die Querschnittsfläche A3 mit dem Faktor f2 (f2<1) anschließt. Der Faktor f2 ist vorteilhaft f2 < 0,5 gewählt und ist komplementär zum Faktor f1 derart gewählt, dass die beiden Querschnittsflächen A1; A3 vor und nach der Verwirbelungskammer 17 im wesentlichen gleich groß sind.
Fig. 9 zeigt eine Ausführung der Verwirbelungskammer 17 mit rohrförmigem Ein- und Auslassbereich 29; 31, wobei nicht dargestellte rohrförmige Leitungen mit Querschnittsfläche A1 hier in zentral angeordnete Öffnungen 32; 33 als Einlass 32 und Auslass 33 münden. Die Stoßlinie 34 der rohrförmigem Ein- und Auslassbereiche 29; 31 bildet keinen Rohrbogen mit stetig verlaufender Krümmung, sondern ist zumindest in einer durch die Flussrichtungen im Einlass- und Auslassbereich gebildete Ebene kantig abgeknickt ausgeführt (siehe Knick 36; 37). Die Öffnungen 32; 33 können in einer Weiterbildung auch nichtzentrisch in den Flächen A2; A3 liegen.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei die Verwirbelungskammer 17 in der Geometrie eines Stoßes zweier kastenförmiger Rohre ausgeführt ist. Hierbei weisen wieder zwei Flächen A2 jeweils die Öffnungen 32; 33 auf. Auch hier ist die Richtungsänderung im Bereich des vorhandenen oder „gedachten" Stoßes 34 von Einlass- und Auslassbereich (scharfkantig ausgeführt (siehe Knick 36; 37). Die Öffnungen 32; 33 können wieder asymmetrisch in den Flächen A2 angeordnet sein.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei die Verwirbelungskammer 17 in der Geometrie eines Quaders, in spezieller Ausführung wie in Fig. 10 als Quader gleicher Seitenkantenlängen, ausgeführt ist. Hierbei weisen zwei benachbarte Flächen A2 jeweils die Öffnungen 32; 33 auf. Auch hier ist die Richtungsänderung im Bereich des „gedachten Stoßes" (34) von Einlass- und Auslassbereich (scharfkantig ausgeführt (siehe Knick 36; 37). Auch hier können die Öffnungen 32; 33 wieder asymmetrisch in den Flächen A2 angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
01 Bauteil, Walze, Rasterwalze, Zylinder, Formzylinder
02 Regelstrecke, Temperierstrecke
03 Kreislauf, erster; Sekundärkreislauf
04 Kreislauf, zweiter; Primärkreislauf
05 Verbindung
06 Verbindungsstelle, erste
07 Stellglied, Ventil
08 Verbindungsstelle, zweite
09 Ventil, Differenzdruckventil
10 Verbindungsstelle
11 Antrieb, Pumpe, Turbine
12 Zuflussstrecke
12.1 Abschnitt, erster
12.2 Abschnitt, zweiter
12.3 Abschnitt, dritter
13 Rü ckf I ussstrecke
14 Teilstrecke
15 Verbindung
16 Einspeisestelle, Einspritzstelle
17 Verwirbelungsstrecke, Verwirbelungskammer
18 Temperierschrank 19
20
21 Regeleinrichtung, Regelungsprozess
22 Zielort
23 Verbindung, lösbar
24 Verbindung, lösbar 25
26 Leitung, Verrohrung, Schlauch
27 Eintritt, Durchführung, Drehdurchführung 28
29 Einlassbereich 30
31 Auslassbereich
32 Öffnung, Einlass
33 Öffnung, Auslass
34 Stoßlinie 35
36 Knick
37 Knick
A1 bis A3 Flächen, Querschnittsflächen
K1 bis K3 Knoten
K1' bis K2' Knoten
M1 bis M5 Messstellen
R1 bis R3 Regler
S1 bis S5 Sensoren
Te j Zeitkonstante (Index i bezeichnet den Regelkreis)
T*ei Parameter, Ersatzzeitkonstante (Index i bezeichnet den Regelkreis)
T**ei Parameter, Ersatzzeitkonstante (Index i bezeichnet den Regelkreis)
TL i Laufzeit, Fluid (Index i bezeichnet den Regelkreis)
T'L3 Laufzeit, Temperaturantwort am Sensor S3
T*u Parameter, Laufzeit (Index i bezeichnet den Regelkreis)
T** Li Parameter, Laufzeit (Index i bezeichnet den Regelkreis)
Tv Temperatur, Vorlauftemperatur VAB Vorsteuerglied
VNu Vorsteuerglied
VDZ Vorsteuerglied
V VH Vorhaltglied (Index i bezeichnet ggf. den Regelkreis)
VpjwF Vorsteuerglied (Index i bezeichnet ggf. den Regelkreis)
V(i)Lz Vorsteuerglied (Index i bezeichnet ggf. den Regelkreis) n Maschinendrehzahl
dθ ι Größe, Ausgangsgröße
Δθj Abweichung θι Temperatur, Messwert (Index i bezeichnet den Regelkreis) θ3 Temperatur, Messwert, Ersatztemperatur, Ersatzmesswert θ3,SOιι Sollwert, dritter Regelkreis θ i,soiι, k Sollwert, korrigierter (Index i bezeichnet den Regelkreis) θ'i,soiι Sollwert, theoretisch (Index i bezeichnet den Regelkreis) θ'i,soiι,n Sollwert (Index i bezeichnet den Regelkreis)
Δ Stellbefehl
Δp Differenz im Druckniveau

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Temperierung eines Bauteiles (01) einer Maschine mittels einer Regeleinrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Messwert (θi; θ2; θ3; θ4; θ5) einer Temperatur an zwei auf einer Regelstrecke (02) angeordneten, voneinander beabstandeten Messstellen (M1; M2; M3; M4; M5) ermittelt wird, und jeweils einer der Messwerte (θ-i; θ2 ; θ3; θ4; θ5) zwei kaskadenartig miteinander verbundenen Regelkreisen der Regeleinrichtung (21) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung mittels eines Fluids erfolgt, dessen Temperatur an einer Einspeisstelle (16) mittels der Regeleinrichtung (21) eingestellt und welches entlang einer der Einspeisstelle (16) nachgeordneten Zuflussstrecke (12) dem Bauteil (01) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der Messwerte (θi) einspeisstellennah, und ein zweiter der Messwerte (θ2 ;θ3 ;θ ) bauteilnah ermittelt wird.
4. Verfahren zur Temperierung eines Bauteiles (01) einer Maschine mittels eines Fluids, dessen Temperatur an einer Einspeisstelle (16) mittels einer Regeleinrichtung (21) eingestellt wird, und welches entlang einer der Einspeisstelle (16) nachgeordneten Zuflussstrecke (12) dem Bauteil (01) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Weg von der Einspeisstelle (16) bis einschließlich dem Bauteil (01) an mindestens zwei Messstellen (M1; M2; M3) der Regelstrecke (02) jeweils ein Messwert (θi; θ2 ;θ3) einer Temperatur gemessen und der gemeinsamen Regeleinrichtung (21) zugeführt wird, und dass einer der Messwerte (Θ einspeisstellennah, und ein zweiter der Messwerte (θ2 ;θ3) bauteilnah ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Messwert (θi) nach der Einspeisstelle (16), jedoch vor einem das Fluid fördernden Antrieb (11) als Fluidtemperatur gemessen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messwert (θ2) als Fluidtemperatur an einer Zuflussstrecke des Fluids zum Bauteil (01) gemessen wird, deren Messstelle (M2) bezüglich einer Laufzeit des Fluids weiter entfernt als auf halber Strecke von der Einspeisstelle (16) bis zum Zielort (22) für die Kühlung angeordnet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der Messwerte (θ-t; θ2 ;θ3) zwei kaskadenartig miteinander verbundenen Regelkreisen der Regeleinrichtung (21) zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer der mindestens zwei Regelkreise mit einem Stellbefehl (Δ) auf ein Stellglied (07) wirkt, und eine Ausgangsgröße (dθi) des äußeren der mindestens zwei Regelkreise zur Bildung eines korrigierten Sollwertes (θ1ιSOιι,k) für den inneren Regelkreis herangezogen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des korrigierten Sollwertes (θι,SOιι,k) für zumindest den inneren Regelkreis ein theoretischer Sollwert (θ'ιιSoiι) herangezogen wird, welcher in einem Vorsteuerglied bzgl. des Wärmeflusses VWF gebildet wird und zu erwartende Wärme- bzw. Kälteverluste auf der Regelstrecke (02) berücksichtigt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des korrigierten Sollwertes (θι,S0n,k) für zumindest den äußeren Regelkreis eine Vorsteuerung bzgl. der Laufzeit und/oder der Zeitkonstanten (VLZ) erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des korrigierten Sollwertes (θι,S0n,k) für die mindestens zwei Regelkreise eine Vorsteuerung bzgl. einer gezielten Amplitudenüberhöhung mittels eines Vorhaltegliedes (VVH) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des korrigierten Sollwertes (θι,S0n,k) für zumindest den inneren Regelkreis eine Vorsteuerung bzgl. der Maschinendrehzahl (VDz) erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des korrigierten Sollwertes (θι,SOιι,k) für zumindest den inneren Regelkreis eine Vorsteuerung bzgl. einer Stellgliedcharakteristik mittels eines Anstiegsbegrenzers (VAB) erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an einer ersten, einer zweiten und einer dritten Messstelle (M1; M2; M3; M4) ermittelt wird und jeweils einer von drei kaskadenartig miteinander verbundenen Regelkreisen der Regeleinrichtung (21) zugeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messwert ( θ2) als Temperatur des Fluids vor Eintritt in das Bauteil (01) ermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der Zuflussstrecke (12) des Fluids nach einem das Fluid fördernden Antrieb (11) gemessen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 3 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Messwert ( θ3) als Bauteiltemperatur ermittelt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 3 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Messwert ( θ4) als Temperatur des Fluids unmittelbar nach Austritt aus dem Bauteil
(01) ermittelt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid zumindest teilweise in einem ersten Kreislauf umläuft und die Temperierung durch Zudosierung von Fluid aus einem zweiten Kreislauf über das als Ventil (07) ausgebildete Stellmittel (07) erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid in einem Kreislauf umläuft und die Temperierung durch ein Heiz- oder Kühlaggregat über das als Leistungssteuerung (07) ausgebildete Stellmittel (07) erfolgt.
21. Regeleinrichtung zur Temperierung eines Bauteiles (01) einer Maschine mittels einer Regeleinrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (21) mindestens zwei kaskadenartig miteinander verbundene Regelkreise aufweist, welchen jeweils ein Messwert (θ 1; θ2 ;θ3 ;θ ;θ4) von zwei auf einer Regelstrecke
(02) angeordneten, voneinander beabstandeten Messstellen (M1; M2; M3; M4; M5) zugeführt ist.
22. Regeleinrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgangssignal des inneren der mindestens zwei Regelkreise als Stellbefehl (Δ) auf ein Stellglied (07), und eine Ausgangsgröße (dθi) des äußeren der mindestens zwei Regelkreise auf einen Eingang des inneren Regelkreises geführt ist.
23. Regeleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für den inneren Regelkreis ein Vorsteuerglied (VWF,i) vorgesehen ist, mittels welchem in der Sollwertbildung ein die zu erwartenden Wärme- bzw. Kälteverluste auf der Regelstrecke (02) berücksichtigender theoretischer Sollwert (θ'1)SOιι) erzeugbar ist.
24. Regeleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für den äußeren Regelkreis ein Vorsteuerglied (V z) vorgesehen ist, mittels welchem in der Sollwertbildung eine zu erwartende Laufzeit des Fluids und/oder eine Ersatzzeitkonstante (VLZ) berücksichtigbar ist.
25. Regeleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass für die mindestens zwei Regelkreise je ein Vorhalteglied (V H,I) vorgesehen ist, mittels welchem in der Sollwertbildung eine gezielte Amplitudenüberhöhung erzeugbar ist.
26. Regeleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für den inneren Regelkreis ein Vorsteuerglied (VDz) vorgesehen ist, mittels welchem in der Sollwertbildung eine Maschinendrehzahl berücksichtigbar ist.
27. Regeleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für den inneren Regelkreis ein Vorsteuerglied (VAB) in der Art eines Anstiegsbegrenzers vorgesehen ist, mittels welchem in der Sollwertbildung eine Stellgliedcharakteristik berücksichtigbar ist.
28. Regeleinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (21) drei kaskadenartig miteinander verbundene Regelkreise aufweist, welchen jeweils ein Messwert (θ 1 ; θ 2 ;θ 3 ;θ 4 ;θ 5) von drei auf einer Regelstrecke (02) angeordneten, voneinander beabstandeten Messstellen (M1; M2; M3; M4; M5) zugeführt ist.
29. Regeleinrichtung nach Anspruch 21 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelkreise als Pl-Regler ausgeführte Regler (R1; R2; R3) aufweisen.
30. Regeleinrichtung nach Anspruch 21 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Regelkreise einen als laufzeitbasierten Regler ausgeführten Regler (R1; R2; R3) aufweist.
31. Vorrichtung zur Temperierung eines Bauteiles (01) einer Maschine mittels eines Fluids, dessen Temperatur an einer Einspeisstelle (16) veränderbar ist, und welches entlang einer der Einspeisstelle (16) nachgeordneten Zuflussstrecke (12) dem Bauteil (01) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Weg von der Einspeisstelle (16) bis einschließlich dem Bauteil (01) mindesten zwei Messstellen (M1; M2; M3) angeordnet sind, und dass eine erste der Messstellen (M1) einspeisstellennah, und eine zweite der Messstellen (M2; M3) bauteilnah angeordnet ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messstelle (M1) nach der Einspeisstelle (16), jedoch vor einem das Fluid fördernden Antrieb (11) angeordnet ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messstelle (M2) zwischen einem das Fluid fördernden Antrieb (11) und einem Zielort (22) für die Kühlung angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messstelle (M2) in der Zuflussstrecke (12) vor Eintritt des Fluids in das Bauteil (01) angeordnet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte
(θ 1; θ 2 ;θ 3) der beiden Messstellen (M1 ; M2) einer gemeinsamen Regeleinrichtung (21) zugeführt sind.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (21) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 25 ausgeführt ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messstelle (M1) bezüglich einer Laufzeit des Fluids maximal 2 Sekunden von der Einspeisstelle (16) entfernt angeordnet ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messstelle (M2) bezüglich einer Laufzeit des Fluids weiter entfernt als auf halber Strecke von der Einspeisstelle (16) bis zum Zielort (22) angeordnet ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Messstelle (M3) zur Ermittlung der Bauteiltemperatur vorgesehen ist, deren Messwert einer Regeleinrichtung (21) gemäß Anspruch 25 zugeführt wird.
40. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messstelle (M1) zwischen der Einspeisstelle (16) und einer Pumpe (17) angeordnet ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Einspeisstelle (16) und erster Messstelle (M1) eine Verwirbelungskammer (17) angeordnet ist.
42. Verfahren zur Temperierung nach Anspruch 1 oder 4, Regeleinrichtung nach Anspruch 21 oder Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (01) als Walze (01) oder Zylinder (01) einer Druckmaschine ausgeführt ist.
43. Verfahren zur Temperierung nach Anspruch 1 oder 4, Regeleinrichtung nach Anspruch 21 oder Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (01) als Walze (01) oder Zylinder (01) eines feuchtmittelfreien Offsetdruckwerkes ausgeführt ist.
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