用于對(duì)成型模具進(jìn)行調(diào)溫的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分所述的技術(shù)特征的調(diào)溫裝置以及一 種具有權(quán)利要求17的前序部分所述的技術(shù)特征的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 接下來(lái)借助于注塑機(jī)的成型模具來(lái)闡明現(xiàn)有技術(shù)。然而，類(lèi)似內(nèi)容同樣適用于在 沖壓、壓鑄等方面的成型模具。
[0003] 對(duì)于借助于注塑機(jī)制成的成型件的成型件質(zhì)量來(lái)說(shuō)，成型模具的尤其在型腔表面 處的溫度是尤為重要的。如果在此溫度過(guò)低，熔融物在進(jìn)入到成型型腔中時(shí)的過(guò)快硬化可 導(dǎo)致特別是在成型件表面處的缺陷。
[0004] 為了避免這一點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)成型模具進(jìn)行調(diào)溫。這例如在DE10 2005 019 890B3中得到說(shuō)明。調(diào)溫介質(zhì)被輸送通過(guò)成型模具中的至少一個(gè)調(diào)溫通道，以使成型模具 達(dá)到可接受的溫度。
[0005] 通常，在成型模具中設(shè)置有多個(gè)調(diào)溫通道，這些調(diào)溫通道通過(guò)一個(gè)共同的進(jìn)流得 到供給。在此優(yōu)選一種如下方案，S卩，在進(jìn)流中的調(diào)溫介質(zhì)流被分支并且各個(gè)子流分別被供 應(yīng)給一個(gè)調(diào)溫通道。在各調(diào)溫通道之后，各個(gè)子流又匯集在一個(gè)共同的回流中。
[0006] 調(diào)溫介質(zhì)的子流的分支和匯集通常發(fā)生在成型機(jī)上的所謂的調(diào)溫水分配器中。這 種調(diào)溫水分配器的說(shuō)明可參考本申請(qǐng)人的DE10 2012 013 643A1、DE88 02 462U1或DE 203 04 841Ul〇
[0007] 在現(xiàn)有技術(shù)中同樣已知的是：控制或調(diào)節(jié)調(diào)溫介質(zhì)的輸入。為此，調(diào)溫水分配器可 配備有不同的傳感器、如溫度傳感器和體積流量傳感器，這些傳感器的測(cè)量值用作控制和 調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。該控制或調(diào)節(jié)通常集成在成型機(jī)的機(jī)床控制裝置中。
[0008] 然而同樣已知的還有外部調(diào)溫設(shè)備，該外部調(diào)溫設(shè)備與成型機(jī)無(wú)關(guān)地用于控制或 調(diào)節(jié)成型模具的調(diào)溫。
[0009] 模具的加熱是一個(gè)緩慢的過(guò)程。模具的加熱時(shí)間從幾分鐘直至數(shù)小時(shí)。
[0010] 為了成型件質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性，模具在生產(chǎn)開(kāi)始前應(yīng)盡可能好地加溫。但是，考慮 到能效和高的模具可用性，應(yīng)避免不必要的長(zhǎng)時(shí)間的模具完全加溫。
[0011] 為此，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的是，直接測(cè)量在模具中的型腔表面的溫度。如果該溫度 過(guò)低，可推遲生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)間或者將已制成的成型件自動(dòng)判別為次品。
[0012] 該方法有如下缺點(diǎn)，S卩，用于直接測(cè)量型腔表面溫度的溫度傳感器并非以慣常的 方式構(gòu)造在成型模具中，因?yàn)檫@些溫度傳感器成本高昂。
[0013]同樣可能的是，仿真出在調(diào)溫開(kāi)始時(shí)在成型模具中和在其周?chē)臒崆闆r，并且從 該仿真中確定出至成型模具完全加溫的持續(xù)時(shí)間。
[0014]當(dāng)然，在此在加熱過(guò)程中的所有邊界條件都必須與仿真的邊界條件一致（模具的 起始溫度、（恒定/波動(dòng)的）介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度），由此，在具體情況中的適用性受損。此 外，在此不利的是，這類(lèi)仿真相當(dāng)復(fù)雜。
[0015] 此外已知的是，尤其在生產(chǎn)中斷時(shí)，在部件上（例如：在脫模期間或者在脫模之后 立即）執(zhí)行溫度測(cè)量或者借助于紅外傳感器（例如：熱成像儀）確定成型件的熱平衡。
[0016] 然而該描施是非常成本高昂的。此外，該方法在實(shí)際中的操作并不總是簡(jiǎn)單的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于調(diào)溫裝置和一種用于對(duì)成型模具進(jìn)行調(diào)溫的方法， 其允許相比于現(xiàn)有技術(shù)而言簡(jiǎn)化地確定成型模具在生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)和/或在生產(chǎn)中斷時(shí)的完 全加溫。
[0018] 該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的調(diào)溫裝置且通過(guò)具有權(quán)利要求17的技 術(shù)特征的方法得到解決。
[0019] 這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，S卩，調(diào)溫裝置的處理器構(gòu)造成用于由至少一個(gè)調(diào)溫參數(shù)計(jì) 算出對(duì)于達(dá)到成型模具的基本熱穩(wěn)定狀態(tài)而言的特征參量并且將其傳送給輸出裝置，所述 調(diào)溫參數(shù)是至少一個(gè)輸入的參數(shù)信號(hào)或者由所述參數(shù)信號(hào)推導(dǎo)出的參量，所述輸出裝置適 用于將特征參量輸出給操作者且/或輸出給機(jī)床控制裝置。
[0020] 可通過(guò)算術(shù)運(yùn)算、積分、導(dǎo)數(shù)、使用函數(shù)等由原始參量（例如所述至少一個(gè)參數(shù)信 號(hào)）獲取的每個(gè)參量者可用作推導(dǎo)出的參量。
[0021] 所述熱穩(wěn)定狀態(tài)可通過(guò)成型模具的基本在時(shí)間上恒定的溫度得到表明。而在此應(yīng) 注意的是，對(duì)生產(chǎn)的影響應(yīng)不被考慮，因?yàn)槔缛廴谖锏匠尚托颓恢械囊牒徒又娜廴?物的冷卻當(dāng)然會(huì)影響成型模具的熱平衡。在生產(chǎn)已經(jīng)開(kāi)始的情況下，例如可使用在一個(gè)周 期時(shí)間內(nèi)平均后的參量（尤其是溫度差）的常數(shù)作為基本熱穩(wěn)定狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。例如在生產(chǎn) 周期中的特定時(shí)間點(diǎn)的溫度或者溫度差在多個(gè)周期內(nèi)的常數(shù)同樣可用作熱穩(wěn)定狀態(tài)的標(biāo) 準(zhǔn)。
[0022] 將特征參量輸出給操作者這一過(guò)程可以不同方式進(jìn)行。除了直接地、可視化地、數(shù) 字化地給出達(dá)到成型模具的基本熱穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)或者直至達(dá)到成型模具的基本熱穩(wěn) 定狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間之外，可例如這樣設(shè)置，即：使用表示一定剩余持續(xù)時(shí)間的信號(hào)燈或類(lèi)似 物。
[0023] 在最簡(jiǎn)單的情況下可只輸出如下信息給操作者，S卩：基本熱穩(wěn)定狀態(tài)是否已經(jīng)達(dá) 到（剩余時(shí)間〇)。這一點(diǎn)也可使用在生產(chǎn)期間，以便監(jiān)測(cè)不存在不期望的熱影響，而這些熱 影響可能干擾在成型模具中的基本熱穩(wěn)定狀態(tài)。
[0024] 所述特征參量同樣可輸出給機(jī)床控制裝置，該機(jī)床控制裝置引起成型機(jī)的對(duì)應(yīng)動(dòng) 作（例如生產(chǎn)開(kāi)始啟動(dòng)或等候）。
[0025] 所述調(diào)溫裝置可集成到機(jī)床控制裝置中。
[0026] 通過(guò)本發(fā)明，可以簡(jiǎn)單的方式估算出成型模具已被良好完全加溫的時(shí)間。這有助 于最小化次品數(shù)。
[0027] 可使用水（可能帶有添加物）作為調(diào)溫介質(zhì)。而用油或類(lèi)似物進(jìn)行的調(diào)溫也是可 考慮的。
[0028] 本發(fā)明的有利實(shí)施形式在從屬權(quán)利要求中限定出。
[0029] 可優(yōu)選這樣設(shè)置，S卩：所述至少一個(gè)調(diào)溫參數(shù)是至少一個(gè)溫度差、至少一個(gè)排出的 熱量、至少一個(gè)加熱功率或者由這些參數(shù)推導(dǎo)出的參量。這類(lèi)參量良好地適用于檢測(cè)成型 模具的熱平衡。
[0030] 可優(yōu)選這樣設(shè)置，S卩：所述調(diào)溫裝置可借助于所述至少一個(gè)信號(hào)輸入與至少一個(gè) 溫度傳感器相連接，其中，至少一個(gè)借助于所述至少一個(gè)溫度傳感器測(cè)得的溫度測(cè)量值是 參數(shù)信號(hào)。
[0031] 此外可優(yōu)選這樣設(shè)置，即：使用至少兩個(gè)溫度傳感器。尤其是，當(dāng)這兩個(gè)溫度傳感 器布置為使得其優(yōu)選單獨(dú)對(duì)于每個(gè)調(diào)溫通道提供一個(gè)在進(jìn)流中的溫度和一個(gè)在回流中的 溫度時(shí)，由此可求出溫度差，這使得相對(duì)準(zhǔn)確地計(jì)算出排出的熱量成為可能。由此可實(shí)現(xiàn)在 計(jì)算特征參量時(shí)的高準(zhǔn)確度。
[0032] 然而另外的實(shí)施形式也是可考慮的。如果例如考慮在進(jìn)流中的調(diào)溫介質(zhì)的溫度 是恒定的，則可使用更少的溫度傳感器（例如在回流中每個(gè)調(diào)溫通道分別有一個(gè)溫度傳感 器）。
[0033] 尤其是當(dāng)用于計(jì)算特征參量的、進(jìn)流溫度與回流溫度的溫度差可用時(shí)，附加地使 用體積流量傳感器的測(cè)量值會(huì)是有利的。在確定調(diào)溫參數(shù)、尤其是排出的熱量時(shí)，所述體積 流量測(cè)量值可提高準(zhǔn)確度。
[0034] 在本發(fā)明的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)施形式中可這樣設(shè)置，S卩，調(diào)溫裝置可借助于所述至少一 個(gè)信號(hào)輸入端與用于使調(diào)溫介質(zhì)加溫的加熱元件相連接，其中，所消耗的電功率和/或加 熱元件的接通持續(xù)時(shí)間是所述參數(shù)信號(hào)。因此當(dāng)不存在溫度傳感器或者應(yīng)避免使用溫度傳 感器時(shí)也可使用本發(fā)明。
[0035] 同樣可使用除溫度測(cè)量值以外的其他參數(shù)信號(hào)。一個(gè)例子是使用接通持續(xù)時(shí)間或 者用于使冷卻介質(zhì)加溫的加熱裝置的功率消耗的變化曲線作為參數(shù)信號(hào)。
[0036] 對(duì)于很多優(yōu)選的調(diào)溫參數(shù)來(lái)說(shuō)，可預(yù)期漸進(jìn)特性，也就是說(shuō)，實(shí)際平衡溫度在非常 長(zhǎng)或者無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間之后才能達(dá)到。由此可有利的是，在與處理器相連接的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存 用于所述至少一個(gè)調(diào)溫參數(shù)的公差范圍，該公差范圍優(yōu)選通過(guò)用于特征參量的目標(biāo)值和用 于由目標(biāo)值所允許的偏差的公差值形成。
[0037] 當(dāng)在該情況下例如借助于例如溫度差的導(dǎo)數(shù)作為調(diào)溫參數(shù)進(jìn)行工作時(shí)，也可有利 的是，在與處理器相連接的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存用于所述至少一個(gè)調(diào)溫參數(shù)的閾值。
[0038] 在這些情況下，特征參量可相對(duì)簡(jiǎn)單地作為直至達(dá)到公差范圍或閾值的時(shí)間點(diǎn)或 時(shí)間區(qū)間而得以確定。
[0039] 在特別優(yōu)選的實(shí)施形式中可這樣設(shè)置，S卩，處理器構(gòu)造成用于：由所述至少一個(gè)參 數(shù)信號(hào)確定出描述所述至少一個(gè)調(diào)溫參數(shù)在達(dá)到成型模具的熱穩(wěn)定狀態(tài)之前的特性的函 數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)，并且優(yōu)選在使用所述至少一個(gè)參數(shù)的情況下通過(guò)所述至少一個(gè)公差范 圍確定出直至達(dá)到所述公差范圍和/或閾值的時(shí)間間隔。
[0040] 尤其是，該參數(shù)的確定可通