[发明专利]用于模具的调温装置和用于运行该调温装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的用于对模塑成型作业机械的模具进行调温的方法和一种具有权利要求8前序部分的特征的电子控制或调节装置。

背景技术

以下对现有技术的论述示例性地借助作为模塑成型作业机械的特殊情况的注塑机以及这种注塑机的作为一般模塑成型作业机械的模具的示例的注塑工具进行。但是以下申请的公开内容不限于这些特殊情况。

在技术现状中，用于对注塑工具进行冷却和/或加热(统称调温)的调温介质的流量的确定不是几乎不可重复地根据注塑机操作人员的实践经验、就是借助于成本高昂的仪表(模拟，即在一系列模具仿真体中获得的测量值等)进行。有时还简单地设定可能的最大流量(在一个调温分支或者在多个并行的调温分支中的流量不受调整机构限制)。

按照技术现状的做法有一系列缺点。其一方面成本非常高，而另一方面不适用于作为扩展课题的基础，例如：

·较高的流量对经济性和成型件质量有影响？

·流量波动对工艺可靠性有何影响？

·不同的流量对能效有何影响？

发明内容

本发明的任务是，以尽可能简单的方式提供一种经济的用于对模塑成型作业机械的模具进行调温的方法以及一种相应的控制或调节装置。

该任务通过具有权利要求1特征的方法和具有权利要求8特征的电子控制或调节装置解决。

还要求保护一种具有这样的电子控制或调节装置和调温装置的系统以及一种具有这样的系统的模塑成型作业机械、尤其是注塑机或压制机。

优选采用水(气态或者液态)或者油作为调温介质。但也可以使用其他流体，例如二氧化碳或氮气。调温介质可以连续地或以脉冲方式输送。

在正常情况下，调温装置具有一个调温分支或多个并联的调温分支。调温分支的通道的横截面可以例如为圆形、椭圆形或多边形。横截面的形状并不重要。

提供预先确定的关联性使对允许经济地运行调温装置的流量进行调配成为可能，而不必依赖使用者对模塑成型作业机械的实践经验。

本发明有利的实施方式在从属权利要求中限定。

一般而言，所述预先确定的关联性是可能的几何数据和流量之间的关系。在大部分情况下，几何数据指的是调温系统的各调温分支的直径(或调温分支的通道横截面的特性尺寸)。若在调温系统串联的调温分支中具有不同的特性尺寸(例如，直径)，则对于以下说明考虑最大特性尺寸或最大直径。

当例如在平均模具壁温和流量之间存在关联性(这可以凭经验或通过模拟求出)时，可以有利的是，借助于雷诺数表达预先确定的关联性，预先给定一个雷诺数，并根据该预先给定的雷诺数确定额定流量。这完全可以简单地通过雷诺数(Re)的一般公式实现：

Re=ω·dν]]>

这里，ω是调温介质的平均流动速度，d是特性尺寸，在这种情况下主要是调温分支的通道直径，ν是调温介质的动力学粘性。

因为雷诺数适宜于区分层流流动和紊流流动，所以对操作人员可以有利的是，选择在紊流范围内的雷诺数。在大部分情况下，在用水作为调温介质时，从层流流动到紊流流动的过渡在雷诺数为约3200时开始并在雷诺数为约10000时结束。因而，雷诺数应该选择为10000以上，这是因为在这个范围内模具壁温与流量波动相比有着特殊的不敏感性(鲁棒性)。特别优选地，雷诺数大于15000、20000、25000或者30000。调温介质的额定流量的值必须使得得出的雷诺数在数值上处于上面给出的范围内。

在应用其他调温介质时可以轻易地算出雷诺数。

这时，也可以有利的是，在雷诺数的公式中考虑调温介质的动力学粘性的温度关系。

为了保证对模具均匀调温，优选规定：测量所述至少一个调温分支中的平均温度差和调温介质的流量之间的关联性，并在调配额定流量时考虑所述至少一个调温分支的平均温度差和流量之间的关联性。

这时可以规定：在仅考虑预先确定的几何数据和流量之间的关联性的情况下确定一个流量，在仅考虑测量出的平均温度差和流量之间的关联性的情况下确定另一个流量，并且将所述一个流量和另一个流量中的最大值调配为调温介质的额定流量。