專利名稱：用于對注射成型模具進(jìn)行變溫調(diào)溫的方法和裝置的制作方法
用于對注射成型模具進(jìn)行變溫調(diào)溫的方法和裝置本發(fā)明涉及用于對消耗器特別是注射成型機(jī)的模具的模具半體進(jìn)行變溫調(diào)溫的 方法和裝置。由現(xiàn)有技術(shù)已知，在注射成型時(shí)要按生產(chǎn)周期對模具進(jìn)行加熱和冷卻。因此， 應(yīng)該一方面在注射階段達(dá)到模具的高的溫度，而另一方面在冷卻階段達(dá)到模具的低的 溫度。在一個(gè)周期中對模具加熱和冷卻的這種變換也稱為變溫調(diào)溫。在德國巴登巴 登2008年1月四-30日德國工程師協(xié)會(huì)的專業(yè)會(huì)議“注射成型2008-創(chuàng)新和生產(chǎn)率 (Spritzgie β en2008-Innovation und Produktivitat)，，上，ENGEL 奧地利有限公司的 J. Gie^auf 的論文“變溫調(diào)溫-方法和使用方案(VariothermeTemperierung-Methoden und Einsatzmoglichkeiten) ”中介紹了不同的變溫調(diào)溫方法及其應(yīng)用可能性。在該 文獻(xiàn)的圖3中示出一線路圖，用于用水的變溫調(diào)溫，由其得出，設(shè)置兩個(gè)具有不同溫度的回 路。熱水和冷水經(jīng)由適用的閥被交替地導(dǎo)過模具。在實(shí)踐中，借助于適用的變換調(diào)溫器來轉(zhuǎn)換這樣的變溫調(diào)溫。由Single Temperiertechnik公司2008年6月11日的公開出版物已知一篇文獻(xiàn)(“熱修整”-通過 變溫的模具調(diào)溫實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的表面(“Hei β macht schon" 一 Hochwertige Oberflachen durch variotherme Werkzeug-temperierung)),其中描述了一種具有雙回路系統(tǒng)的變換 調(diào)溫器。由該文獻(xiàn)的圖5可以看出，除了本來的調(diào)溫器之外還設(shè)置有一閥站，以便可以交替 地將熱水和冷水供給待調(diào)溫的模具。在模具的注料階段(圖5中上面的視圖)只由熱水流 過模具，而在冷卻階段只由冷水流過模具(圖5中下面的視圖)。在此，交替地由熱水和由 冷水流過閥站的各管道和從閥站通向模具中接口的各連接管道。其中，在從加熱(上面的 視圖)向冷卻(下面的視圖)的轉(zhuǎn)換時(shí)首先占據(jù)一閥位置，在該位置，冷水排擠處于閥站中 和模具中的各管道內(nèi)的熱水并且可以說是向前推進(jìn)過來，亦即使得被排擠的熱水被送回用 于熱水的儲(chǔ)存容器中。如果閥站中的各管道和模具沒有熱水并且只是還包含冷水，則可以 重新改變閥位置并占據(jù)這樣一個(gè)位置，如其在圖5的下面的視圖中所示，即，現(xiàn)在只是還有 冷水流過閥體中的各管道、通往模具的和從模具出發(fā)的輸入管道以及流過模具本身。在從 冷卻向加熱變換時(shí)則相反運(yùn)行。另外還由US 2004/0188886A1已知一種上述方式的變溫調(diào)溫。在這種調(diào)溫器中，缺點(diǎn)是閥體中的各管道還有通往模具的和從模具出發(fā)的各輸 入管道總是交替地由熱水和冷水流過。也就是，在到達(dá)實(shí)際的消耗地點(diǎn)即模具之前，冷水先 要流過熱的管道以及反過來熱水先要流過冷的管道。因此，在模具上符合要求的溫度就需 要將調(diào)溫器為了加熱而調(diào)到一個(gè)比實(shí)際需要的溫度更高的溫度以及為了冷卻而調(diào)到一個(gè) 比實(shí)際需要的溫度更低的溫度。這樣，一方面對能量平衡產(chǎn)生不利的影響。另一方面，在模 具的變溫調(diào)溫時(shí)增加校準(zhǔn)和維持精確溫度分布的困難。此外，在從加熱向冷卻變換以及反 過來變換時(shí)產(chǎn)生了一定的延時(shí)，這是因?yàn)?，所需要的調(diào)溫介質(zhì)首先必須流過閥體中的管道 和各輸入通道，而它們?nèi)跃哂辛硪挥上惹罢{(diào)溫周期得來的溫度。從這樣的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于對注射成型模具或其 他消耗器進(jìn)行變溫調(diào)溫的方法和裝置，其具有得以改善的能量平衡并且可以以較短的周期時(shí)間運(yùn)行。上述目的通過一種具有權(quán)利要求1特征的方法和一種具有并列權(quán)利要求12特征 的裝置得以實(shí)現(xiàn)。在諸從屬權(quán)利要求中給出了有利的設(shè)計(jì)形式和進(jìn)一步發(fā)展。因此，直接就在消耗器上或消耗器中準(zhǔn)備好熱調(diào)溫介質(zhì)以及冷調(diào)溫介質(zhì)并且使所 述熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在那里相互接觸，當(dāng)在消耗器中變換調(diào)溫介質(zhì)時(shí)，具有不同溫 度的調(diào)溫介質(zhì)便立即流進(jìn)消耗器中。在交接點(diǎn)或接觸點(diǎn)處，各調(diào)溫介質(zhì)彼此可以直接相遇， 亦即相互接觸，或者，也可以在交接點(diǎn)或接觸點(diǎn)處設(shè)置一止回閥，從而使調(diào)溫介質(zhì)在那里相 互間接接觸。因此就放棄使用如上述現(xiàn)有技術(shù)中那樣的閥站。在從加熱向冷卻變換以及反 過來變換時(shí)，便在消耗器中立即將需要的調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入其(一個(gè)或一些)調(diào)溫通道中。這 對系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生有利的影響并且避免如在上述現(xiàn)有技術(shù)中那樣的能量損失。作為調(diào) 溫介質(zhì)，考慮例如用水或油，但原則上也可以采用其他的調(diào)溫介質(zhì)。優(yōu)選地，兩種調(diào)溫介質(zhì)不僅在消耗器的進(jìn)口側(cè)而且在消耗器的出口側(cè)相互接觸。 在消耗器用熱調(diào)溫介質(zhì)進(jìn)行調(diào)溫時(shí)，在與熱的流動(dòng)的調(diào)溫介質(zhì)的接觸點(diǎn)處分別產(chǎn)生一靜止 的冷調(diào)溫介質(zhì)液柱，亦即一次在輸入管道中以及一次在排出管道中。在消耗器用冷調(diào)溫介 質(zhì)進(jìn)行調(diào)溫時(shí)則存在相反的情況。在第一實(shí)施形式中，在從“加熱”到“冷卻”過渡時(shí)，將處于消耗器中的熱調(diào)溫介質(zhì) 引進(jìn)冷調(diào)溫介質(zhì)的回路中，以及反過來，在從“冷卻”到“加熱”過渡時(shí)，將處于消耗器中的 冷調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)熱調(diào)溫介質(zhì)的回路中。只要引進(jìn)冷調(diào)溫介質(zhì)中的熱調(diào)溫介質(zhì)的量足夠少， 則利用用于冷調(diào)溫介質(zhì)的調(diào)溫器就也可以毫無困難地保持符合要求的冷的溫度。這一點(diǎn)也 適用于將冷調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)熱調(diào)溫介質(zhì)的回路中的相反情況。為了改善能量平衡，可以規(guī)定將處于消耗器中的和要由其排走的調(diào)溫介質(zhì)輸送 到一中間存儲(chǔ)器中，并且在某一后來的時(shí)刻，在循環(huán)周期中再重新引進(jìn)正確的調(diào)溫介質(zhì)中。 在此，將熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)輸送到分離的中間存儲(chǔ)器中或輸送到具有兩個(gè)分離的空 腔的中間存儲(chǔ)器中。在從“冷卻”轉(zhuǎn)換到“加熱”以后，將熱調(diào)溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器重新送回 熱調(diào)溫回路中，以及在從“加熱”轉(zhuǎn)換到“冷卻”以后，將冷調(diào)溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器送回冷調(diào) 溫回路中。調(diào)溫介質(zhì)向所屬調(diào)溫回路的送回，亦即“熱的”向“熱的”和“冷的”向“冷的”，與 當(dāng)時(shí)另一調(diào)溫介質(zhì)從消耗器中的排走和所屬中間存儲(chǔ)器用該調(diào)溫介質(zhì)的填注是同時(shí)進(jìn)行。 在從一個(gè)中間存儲(chǔ)器或者說中間存儲(chǔ)器的一個(gè)空腔中排出一種調(diào)溫介質(zhì)的過程中，用另一 種剛好從消耗器中排走的調(diào)溫介質(zhì)填注另一中間存儲(chǔ)器或中間存儲(chǔ)器的另一空腔。在此，對于兩種調(diào)溫介質(zhì)可以采用一個(gè)共同的中間存儲(chǔ)器，該中間存儲(chǔ)器具有第 一空腔和第二空腔，第一空腔有一種可變的用于熱調(diào)溫介質(zhì)的容積，第二空腔有一種可變 的用于冷調(diào)溫介質(zhì)的容積；在消耗器中變換調(diào)溫介質(zhì)時(shí)，其中一個(gè)空腔中的容積減小而同 時(shí)另一空腔中的容積增加。按照本發(fā)明的用于實(shí)施該方法的裝置具有用于熱調(diào)溫介質(zhì)的第一調(diào)溫器和用于 冷調(diào)溫介質(zhì)的第二調(diào)溫器，其中，由兩個(gè)調(diào)溫器出發(fā)的各輸入管道直接會(huì)合于消耗器上或 消耗器中，從而使熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在消耗器的進(jìn)口側(cè)那里相互接觸。同樣，離開消 耗器的和通向各調(diào)溫器的排出管道可以直接會(huì)合于消耗器上或消耗器中，從而使熱調(diào)溫介 質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在出口側(cè)那里相互接觸。在熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)的各輸入管道和/或 各排出管道的接觸點(diǎn)處可以設(shè)置T形的或Y形的連接件，經(jīng)由該連接件，在流體技術(shù)上將各管道相互連接。這些連接件可以設(shè)置在消耗器上，例如，在外側(cè)上，或消耗器本身之中，亦即 在內(nèi)部。各調(diào)溫介質(zhì)在交接點(diǎn)或接觸點(diǎn)處可以直接彼此相遇，亦即相互直接接觸，或者，也 可以在各交接點(diǎn)或接觸點(diǎn)處設(shè)置一止回閥，從而使調(diào)溫介質(zhì)在那里相互間接接觸。輸入管道和/或排出管道沒有什么閥。只是在調(diào)溫器上或調(diào)溫器中，在通向兩個(gè) 調(diào)溫回路的輸入側(cè)上分別設(shè)置一個(gè)三通閥，利用該三通閥，在兩個(gè)調(diào)溫回路中便可以在調(diào) 溫操作與循環(huán)操作之間轉(zhuǎn)換，前者通過消耗器抽吸調(diào)溫介質(zhì)，后者剛好不需要該調(diào)溫介質(zhì) 并因此使該調(diào)溫介質(zhì)在回路中循環(huán)(內(nèi)部的循環(huán)或者說空運(yùn)轉(zhuǎn)操作)。在本發(fā)明的一種發(fā)展設(shè)計(jì)中設(shè)置了兩個(gè)中間存儲(chǔ)器，亦即一個(gè)用于熱調(diào)溫介質(zhì)而 另一個(gè)用于冷調(diào)溫介質(zhì)。各中間存儲(chǔ)器用來容納剛好從消耗器中排走的那種調(diào)溫介質(zhì)。在 某一規(guī)定的時(shí)間，將調(diào)溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器重新引進(jìn)所屬的處于相同溫度水平的調(diào)溫回路 中，即，將熱調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)熱調(diào)溫回路中以及將冷調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)冷調(diào)溫回路中。兩個(gè)中間存 儲(chǔ)器與相應(yīng)的調(diào)溫回路以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接，并且可以這樣來操作，即，將在消耗器中和要從 其中排走的那種調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入一個(gè)中間存儲(chǔ)器中，而在時(shí)間上與此平行地將處于另一中間 存儲(chǔ)器的調(diào)溫介質(zhì)從其中排出并引進(jìn)所屬的調(diào)溫回路中，現(xiàn)在要用它對消耗器進(jìn)行調(diào)溫。 因此，如果熱調(diào)溫介質(zhì)處于消耗器中并且要轉(zhuǎn)換到“冷卻”，亦即現(xiàn)在要通過消耗器抽吸冷 調(diào)溫介質(zhì)，則首先將冷調(diào)溫介質(zhì)從其中間存儲(chǔ)器引進(jìn)冷調(diào)溫介質(zhì)的調(diào)溫回路中，并且將從 模具中排走的熱調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入用于熱調(diào)溫介質(zhì)的中間存儲(chǔ)器中。在從“冷卻”向“加熱”轉(zhuǎn) 換時(shí)，進(jìn)行相反運(yùn)行。因?yàn)橹皇翘鎿Q處于模具中的調(diào)溫容積，所以這對于用調(diào)溫介質(zhì)進(jìn)行的 變溫過程是盡可能小的替換容積。因此這樣也導(dǎo)致盡可能小的中間存儲(chǔ)器。用于熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)的各中間存儲(chǔ)器可以設(shè)置于唯一一個(gè)容器中，亦即 只存在一個(gè)唯一的中間存儲(chǔ)器，其包括兩個(gè)具有可變?nèi)莘e的空腔?？梢酝ㄟ^可移動(dòng)的活塞 或借助于柔性的膜片將兩個(gè)空腔彼此分離。如果通過一空氣層或一氣囊將兩個(gè)空腔彼此分 開，則可以達(dá)到兩個(gè)空腔的良好絕熱。為了能將兩種調(diào)溫介質(zhì)的中間存儲(chǔ)器按簡單的方式 交替地連接于所要求的調(diào)溫回路，在各排出管道的連接區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)三通閥。該三通閥 可以在外面設(shè)置于消耗設(shè)置上并且在其一側(cè)與調(diào)溫回路在消耗器的內(nèi)部處于連接。但它也 可以整合于消耗器的內(nèi)部。以下借助實(shí)施例并參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中

圖1調(diào)溫回路的第一實(shí)施形式，未進(jìn)行操作；圖2調(diào)溫回路的第一實(shí)施形式，加熱操作時(shí)；圖3調(diào)溫回路的第一實(shí)施形式，冷卻操作時(shí)；圖4調(diào)溫回路的第二實(shí)施形式，未進(jìn)行操作；圖5調(diào)溫回路的第二實(shí)施形式，加熱操作時(shí)；圖6調(diào)溫回路的第二實(shí)施形式，在一中間階段，在從加熱向冷卻變換時(shí)；圖7調(diào)溫回路的第二實(shí)施形式，冷卻操作時(shí)；圖8調(diào)溫回路的第二實(shí)施形式，在一中間階段，在從冷卻向加熱變換時(shí)；圖9三通閥的示意圖；圖10三通閥的線路圖；圖11中間存儲(chǔ)器包括第一實(shí)施形式的活塞的放大的剖視圖；圖12中間存儲(chǔ)器包括第二實(shí)施形式的活塞的放大的剖視圖13在冷調(diào)溫介質(zhì)和熱調(diào)溫介質(zhì)的合流點(diǎn)處的止回閥的實(shí)施形式。在本發(fā)明按圖1的變溫調(diào)溫回路的第一實(shí)施形式中，設(shè)置了一第一調(diào)溫器1用于 例如150°C的熱水，由該第一調(diào)溫器引出一輸入管道2，此輸入管道經(jīng)由第一個(gè)三通閥3 — 直延伸到一個(gè)位于消耗器5進(jìn)口側(cè)的Y形連接件4。作為消耗器5，可以是注射成型模具的 模具半體，亦即若每一模具半體具有一個(gè)自己的調(diào)溫回路，則可以對注射成型模具的兩個(gè) 模具半體進(jìn)行不同的調(diào)溫。當(dāng)兩個(gè)模具半體要按照相同的溫度曲線進(jìn)行變溫調(diào)溫時(shí)，可以 用一個(gè)調(diào)溫回路工作，來操縱兩模具半體。在這種情況下，對于消耗器5來說是涉及注射成 型模具整體。在消耗器的出口側(cè)上設(shè)置一第二 Y形連接件6，在該第二 Y形連接件上連接 著一個(gè)用于熱水的排出管道7。該排出管道7經(jīng)由一個(gè)T形連接件8伸進(jìn)調(diào)溫器1中。在 三通閥3與T形連接件8之間設(shè)置有一連接管道9。設(shè)置一第二調(diào)溫器10用于例如30°C 的冷水并且如同用于熱水的調(diào)溫回路那樣相同地構(gòu)成用于冷水的調(diào)溫回路，亦即包括輸入 管道11、排出管道12、三通閥13、T形連接件14和在調(diào)溫回路的兩個(gè)最后所述構(gòu)件之間的 連接管道15。用于冷水的輸入管道和排出管道連接在消耗器5的相應(yīng)的Y形連接件4或6 上。熱水和冷水在這些點(diǎn)上持久地相互接觸，亦即在進(jìn)口側(cè)上直接就在消耗器上準(zhǔn)備好兩 種調(diào)溫介質(zhì)。或者作為選擇，也可以以機(jī)械方式借助于一止回閥在接觸點(diǎn)處分開熱水與冷 水之間的交接點(diǎn)或接觸點(diǎn)。借此可以避免在熱水與冷水之間的某種渦流，而無需線路的花 費(fèi)投入。這意味著，通過一個(gè)止回閥或多個(gè)止回閥將停滯的調(diào)溫回路與活動(dòng)的調(diào)溫回路脫 聯(lián)。該實(shí)施形式在圖1中通過圓形線36和37進(jìn)行說明，擬表示止回閥36和37。這種止回 閥的一個(gè)實(shí)施形式在圖13中針對在那里示出的止回閥100作了更詳細(xì)的描述?？梢灾辉谶M(jìn) 口側(cè)或只在出口側(cè)或者在兩接觸點(diǎn)處分別設(shè)置一個(gè)止回閥。在具有三通閥的變型方案中， 在回流側(cè)中三通閥承擔(dān)脫聯(lián)作用(見圖4-8，標(biāo)記19)。Y形連接件4、6可以擰緊或者以其 他任何方式固定于消耗器5外表面中的相應(yīng)的孔口內(nèi)。這些孔口可以視為通過消耗器延伸 的在這里未詳細(xì)示出的調(diào)溫通道的起端和終端。但熱水和冷水的連接點(diǎn)或接觸點(diǎn)也可以整 合于消耗器的內(nèi)部。當(dāng)例如涉及注射成型模具的模具半體時(shí)，熱水和冷水的連接點(diǎn)或接觸 點(diǎn)可以完全設(shè)置在模腔的附近。無論如何，直接就在消耗器處準(zhǔn)備好相應(yīng)需要的調(diào)溫介質(zhì)。 可以借助于適用的溫度傳感器16測量在消耗器上當(dāng)前存在的溫度。借助于壓力平衡容器 17，可以平衡在系統(tǒng)中有可能發(fā)生的壓力波動(dòng)。在操作過程中，在全部管道中存在著相同的 流體靜壓力P。借助于在這里未示出的適用的泵來實(shí)現(xiàn)調(diào)溫介質(zhì)的循環(huán)，它們一般就是商業(yè) 上通用的調(diào)溫器組合構(gòu)件。以下將借助圖2和3說明該裝置的操作方式。各圖中的粗線代表具有流動(dòng)的水的 管道，配有橫線的細(xì)線代表具有靜止的水柱的管道。在粗線側(cè)面的箭頭表示流動(dòng)方向。應(yīng)該 是從這樣一個(gè)狀態(tài)開始，在該狀態(tài)，剛好通過消耗器5抽吸熱水(圖幻。三通閥3在熱調(diào)溫 回路中是處于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換位置，在該位置截止連接管道9而開放輸入管道2。三通閥13 在冷調(diào)溫回路中是處于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換位置，在該位置截止輸入管道11而接通連接管道15。 來自調(diào)溫器1的熱水通過輸入管道2和Y形連接件4流入消耗器5中。有一靜止的冷水水 柱處于輸入管道11中。在Y形連接件4，冷水與流經(jīng)它旁邊的熱水處于接觸。熱水流過消 耗器并且在Y形連接件6的出口側(cè)進(jìn)入排出管道7，從那里經(jīng)由T形件8流回調(diào)溫器1中。 同樣，有一靜止的冷水水柱處于排出管道12中，從而在出口側(cè)也與流過它旁邊的熱水處于 接觸?；谌ㄩy13的轉(zhuǎn)換位置，冷水以空運(yùn)轉(zhuǎn)方式通過調(diào)溫器10并且流過連接管道15和管道11及12的處在連接管道與調(diào)溫器之間的部段。如果現(xiàn)在要從“加熱”向“冷卻”轉(zhuǎn)換，亦即如果代替熱水現(xiàn)在要將冷水導(dǎo)過消耗 器，則只是使三通閥3和13處于另一轉(zhuǎn)換位置。將熱調(diào)溫回路的三通閥3切換到“循環(huán)”， 亦即截止輸入管道2和開放連接管道9。相反將三通閥13從“循環(huán)”切換到“輸入”或者說 “調(diào)溫操作”，亦即開放輸入管道11和截止連接管道15。由此產(chǎn)生了如其在圖3中所示的狀 況。熱水通過消耗器5的通流被停止，而開始冷水通過消耗器5的通流。在管道2和7中 導(dǎo)致靜止的熱水水柱的形成。由于冷水在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻便已停置在消耗器5處，因此不產(chǎn)生 延時(shí)，而是直接在轉(zhuǎn)換以后冷水就立即進(jìn)入消耗器5中。仍處于消耗器5中的熱水被經(jīng)由 排出管道12被引進(jìn)冷水的回路中。只要處于消耗器中的熱水量與冷水量相比是很少的，則 這一點(diǎn)就不成問題。在結(jié)束冷卻階段以后，如果要重新從“冷卻”向“加熱”轉(zhuǎn)換，則使三通 閥3和13返回其前述轉(zhuǎn)換位置并且校準(zhǔn)前述按圖2中視圖所示的操作狀態(tài)，其中，在這種 情況下，將仍處于消耗器5中的冷水經(jīng)由排出管道7引進(jìn)熱水的調(diào)溫回路中。在這里也確 認(rèn)只要處于消耗器中的冷水量與熱水量相比很少，則這一點(diǎn)就不成問題。在按圖4的本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，首先設(shè)置相同的調(diào)溫回路。從而在這方面 可以參閱結(jié)合圖1描述的對各個(gè)構(gòu)件的說明。但不同于圖1，現(xiàn)在代替Y形連接件4和6， 在進(jìn)口側(cè)上設(shè)置了一個(gè)整合于消耗器中的T形連接件18以及在出口側(cè)上設(shè)置了一個(gè)整合 于消耗器中的三通閥19。此外，在出口側(cè)上還設(shè)置有一中間存儲(chǔ)器20，它具有一第一空腔 21用于熱水和一第二空腔22用于冷水。第一空腔21經(jīng)由一連接管道23連接于熱水的排 出管道7，而第二空腔22經(jīng)由一連接管道M連接于冷水的排出管道12，例如借助于類似于 連接元件8或14的T形連接元件。通過一可移動(dòng)的活塞25，在熱作用上和在流體上將兩個(gè) 空腔21和22彼此分離。關(guān)于活塞25的細(xì)節(jié)示于圖11和12中。下文將借助圖5至8說明該裝置的操作方式。各圖中的粗線代表具有流動(dòng)的水的 管道，配有橫線的細(xì)線代表具有靜止的水柱的管道。在此，如同上面第一實(shí)施例中那樣，應(yīng) 該從這樣一個(gè)狀態(tài)開始，在該狀態(tài)下，剛好通過消耗器5抽吸熱水。在此狀態(tài)，各調(diào)溫器上 的三通閥3和13處于如同上面在圖2中描述的同樣的轉(zhuǎn)換位置。消耗器中的三通閥19是 處于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換位置，在該位置，消耗器連接于熱水的排出管道7并且用于冷水的排出 管道12被截止。熱水在空腔21中的容積占據(jù)了一最小值，而冷水在空腔22中的容積占據(jù) 了一最大值。如果現(xiàn)在要從“加熱”向“冷卻”轉(zhuǎn)換，則將三通閥3、13和19按照如下所述方式進(jìn) 行切換控制。將熱調(diào)溫回路的三通閥3切換到“循環(huán)”，亦即截止輸入管道2和開放連接管 道9。相反將三通閥13從“循環(huán)”切換到“輸入”或者說“調(diào)溫操作”，亦即開放輸入管道11 和截止連接管道15。首先保持三通閥19至此的轉(zhuǎn)換位置，亦即將其首先保留于消耗器5與 用于熱水的排出管道7的連接當(dāng)中。由此產(chǎn)生一種如其在圖6中所示的狀況。通過在用于 冷水的調(diào)溫回路中的泵的操作，將冷水導(dǎo)入消耗器5中，而在消耗器5中仍存在的熱水經(jīng)由 三通閥19、排出管道7和連接管道23流入中間存儲(chǔ)器的空腔21中。此時(shí)排擠活塞25 (通 過活塞上的向下指的箭頭來說明)并且將處于空腔22中的冷水經(jīng)由連接管道對和排出管 道12引進(jìn)用于冷水的調(diào)溫回路中。這種狀態(tài)一直保持到借助于隨后而來的冷水從消耗器 中排走全部的熱水為止。這時(shí)便持續(xù)地將熱水導(dǎo)入空腔21中，與此同時(shí)從空腔22中排出 冷水并將其引進(jìn)用于冷水的調(diào)溫回路中。在該轉(zhuǎn)換階段的終端，亦即當(dāng)從消耗器中排走全部的熱水時(shí)，在用于熱水的空腔21中的容積取其最大值，而在用于冷水的空腔22中的容積 取其最小值。當(dāng)已達(dá)到這種狀態(tài)時(shí)，則使三通閥19處于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換位置，在該位置，消耗 器5與用于冷水的排出管道12處于連接。現(xiàn)在只是還使冷水進(jìn)行循環(huán)并導(dǎo)過消耗器。系 統(tǒng)處于冷卻階段。這種狀況示于圖7中。在重新變換時(shí)，亦即當(dāng)現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)從“冷卻”向“加熱”轉(zhuǎn)換時(shí)，類似如上所述的做法， 亦即使在各調(diào)溫器上的三通閥3和13處于相應(yīng)的另一轉(zhuǎn)換位置。將用于冷水的調(diào)溫回路 調(diào)到“循環(huán)”或“空運(yùn)轉(zhuǎn)”以及將用于熱水的調(diào)溫回路調(diào)到“調(diào)溫操作”。首先，不改變?nèi)ㄩy 19的位置，亦即消耗器5保持先連接在冷水的排出管道12上。這種狀況示于圖8中?，F(xiàn)在 類似如上所述，針對熱水的泵，從消耗器5排擠處于消耗器5中的冷水。基于給出的三通閥 3、13和19的閥位置，將冷水從消耗器5中經(jīng)由排出管道12和連接管道M排入冷水的空腔 22中，反之，同時(shí)熱水從空腔21中流出并且經(jīng)由連接管道23引進(jìn)用于熱水的調(diào)溫回路中。 這種狀態(tài)一直保持到從消耗器5中已排放了全部的冷水為止。在這種情況下空腔22便已 達(dá)到其最大的容積而空腔21已達(dá)到其最小的容積?，F(xiàn)在使三通閥19處于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換位 置，在該位置，消耗器5連接于熱水的排出管道7并且只是還使熱水進(jìn)行循環(huán)。現(xiàn)在重新達(dá) 到按圖5的初始狀況并且可以開始下一調(diào)溫周期。圖9示意示出了三通閥，圖10示出了所屬的線路圖。在此是涉及一種具三個(gè)接口 和兩個(gè)轉(zhuǎn)換位置的閥。到來的調(diào)溫介質(zhì)接到接口 P上，并且按照相應(yīng)的轉(zhuǎn)換位置，一次允許 通過一個(gè)管路(A)以及一次允許通過另一管路(B)。實(shí)踐當(dāng)中，在本發(fā)明中是由一控制器來 控制并且例如以電磁方式轉(zhuǎn)換控制各三通閥。該控制器可以是一外部的控制器或者可以涉 及注射成型機(jī)本身的控制裝置。圖11以放大的比例示出了中間存儲(chǔ)器20的局部部分，包括以適當(dāng)方式絕熱的殼 體31。在殼體31中可移動(dòng)的活塞25具有包括兩個(gè)孔口 27和28的殼體26。借助于密封 圈32和33相對殼體31密封活塞25，從而空腔21和22在流體上是彼此分離的。在活塞的 中心夾緊著兩個(gè)柔性的膜片四和30，在它們之間有一壓縮空氣墊34。經(jīng)由孔口 27和28 和壓縮空氣墊34，便可以在兩空腔21與22之間實(shí)現(xiàn)壓力平衡。借助于膜片和壓縮空氣墊， 不僅在流體上而且在熱作用上將熱水和冷水彼此分離。實(shí)際當(dāng)中，膜片通常這樣地受到預(yù) 力作用，即，向外產(chǎn)一定的拱起并且使空氣墊采取一種凸的形狀。代替在這里所示的具有兩個(gè)柔性膜片的系統(tǒng)，也可以設(shè)置一囊式蓄能器35作為 在活塞25內(nèi)部的壓力平衡機(jī)構(gòu)(圖12)。在冷水和熱水彼此相撞的位置可以設(shè)置一止回閥100，如其在圖13中所示的那 樣。閥體101借助于適用的螺釘102和103被固定在消耗器5上。在閥體101的內(nèi)部設(shè) 有一種T形通道結(jié)構(gòu)，其包括通向外面的通道104、105和106。通道104和105終止于熱 調(diào)溫介質(zhì)或冷調(diào)溫介質(zhì)的輸入管道2和11所用的接口中，而通道106則終止于在消耗器5 上的一個(gè)接口中。在通道104、105和106的連接點(diǎn)處設(shè)置有一細(xì)長的并且同心于通道104 和105構(gòu)成的加大的孔107，在該孔中，球108可以在左邊的止擋位置A與右邊的止擋位置 B之間來回運(yùn)動(dòng)。在第一操作狀態(tài)(在該狀態(tài)下經(jīng)由輸入管道2和通道105供給熱水)，球 108被擠到左邊的止擋位置A并且開放通道106，亦即在該操作狀態(tài)下可以通過消耗器5抽 吸熱水。在第二操作狀態(tài)，(在該狀態(tài)下經(jīng)由輸入管道11和通道104供給冷水)，球108被 擠到右邊的止擋位置B并且開放通道106，亦即在該操作狀態(tài)下可以通過消耗器抽吸冷水。
本發(fā)明適用于塑料制品的注射成型，其中，將塑化的塑料材料在注射階段注入加 熱的模具的模腔中，而在冷卻階段冷卻模具并將塑料材料成型為完工的塑料制品。因此要 交替地加熱和冷卻模具，其中，本發(fā)明特別適用于以短的周期時(shí)間進(jìn)行注射成型。本發(fā)明原 則上可以廣泛應(yīng)用于擬交替地用熱液體和冷液體對消耗器進(jìn)行調(diào)溫的所有場合。例如，也 可以按照本發(fā)明的方式對PUR(聚氨酯)模具的模具半體進(jìn)行調(diào)溫，其中是將塑料材料經(jīng)由 一個(gè)或多個(gè)混合頭輸入模具中。原則上也可以設(shè)想對其他的消耗器例如對壓力機(jī)進(jìn)行變溫
調(diào)溫。
附圖標(biāo)記清單
1用于熱水的調(diào)溫器
2用于熱水的輸入管道
3熱水回路中的三通閥
4Y形連接件
5消耗器
6Y形連接件
7用于熱水的排出管道
8熱水回路中的T形連接件
9連接管道
10用于冷水的調(diào)溫器
11用于冷水的輸入管道
12用于冷水的排出管道
13冷水回路中的三通閥
14冷水回路中的T形連接件
15連接管道
16調(diào)溫傳感器
17壓力平衡容器
18消耗器進(jìn)口中的T形連接件
19消耗器出口中的三通閥
20中間存儲(chǔ)器
21用于熱水的空腔
22用于冷水的空腔
23用于熱水的連接管道
24用于冷水的連接管道
25活塞
26活塞的殼體
27通向空腔21的孔口
28通向空腔22的孔口
29第一膜片
30第二膜片
31中間存儲(chǔ)器的殼體
32第— 密封圈
33第二.密封圈
34壓縮丨空氣墊
35壓縮丨空氣_
36止回閥
37止回閥
100止回閥
101閥體
102固定螺釘
103固定螺釘
104第—-通道
105第二-通道
106第三通道
107孔
108球
權(quán)利要求
1.用于對消耗器( 特別是注射成型機(jī)的模具的模具半體進(jìn)行變溫調(diào)溫的方法，其 中，準(zhǔn)備好一種具有第一溫度的液態(tài)調(diào)溫介質(zhì)(熱介質(zhì)，Tl)和一種具有第二溫度的液態(tài)調(diào) 溫介質(zhì)(冷介質(zhì)，T2)并交替地通過消耗器( 抽吸這兩種液態(tài)調(diào)溫介質(zhì)；其特征在于，直 接就在所述消耗器( 上或所述消耗器中準(zhǔn)備好熱調(diào)溫介質(zhì)以及冷調(diào)溫介質(zhì)，并且使所述 熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在那里直接地或在中間連接一止回閥(36，37，100)的情況下彼 此相遇，從而使它們在那里直接或間接地相互接觸。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，兩種調(diào)溫介質(zhì)不僅在消耗器( 的進(jìn)口側(cè) 而且在消耗器(5)的出口側(cè)彼此相遇并在那里直接或間接地相互接觸。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，兩種調(diào)溫介質(zhì)直接就在消耗器的調(diào)溫 通道的進(jìn)口處直接或間接地相互接觸。
4.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用熱調(diào)溫介質(zhì)對消耗器(5) 進(jìn)行調(diào)溫(加熱)時(shí)，在消耗器( 上的接觸點(diǎn)處停置一靜止的冷調(diào)溫介質(zhì)柱并且該冷調(diào) 溫介質(zhì)柱在那里與流動(dòng)的熱調(diào)溫介質(zhì)直接或間接接觸。
5.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用冷調(diào)溫介質(zhì)對消耗器(5) 進(jìn)行調(diào)溫(冷卻)時(shí)，在消耗器( 上的接觸點(diǎn)處停置一靜止的熱調(diào)溫介質(zhì)柱并且該熱調(diào) 溫介質(zhì)柱在那里與流動(dòng)的冷調(diào)溫介質(zhì)直接或間接接觸。
6.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在消耗器(5)的調(diào)溫從熱調(diào)溫 介質(zhì)到冷調(diào)溫介質(zhì)轉(zhuǎn)換時(shí)，將仍處于消耗器(5)中的熱調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)具有冷調(diào)溫介質(zhì)的回 路中，而在消耗器( 的調(diào)溫從冷調(diào)溫介質(zhì)到熱調(diào)溫介質(zhì)轉(zhuǎn)換時(shí)，將仍處于消耗器( 中的 冷調(diào)溫介質(zhì)引進(jìn)具有熱調(diào)溫介質(zhì)的回路中。
7.按照權(quán)利要求1至5之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在消耗器( 的調(diào)溫從熱調(diào)溫 介質(zhì)轉(zhuǎn)換到冷調(diào)溫介質(zhì)以后，將仍處于消耗器(5)中的熱調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入一個(gè)用于熱調(diào)溫介 質(zhì)的中間存儲(chǔ)器O0，21)中，而在消耗器( 的調(diào)溫從冷調(diào)溫介質(zhì)轉(zhuǎn)換到熱調(diào)溫介質(zhì)以后， 將仍處于消耗器(5)中的冷調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入一個(gè)用于冷調(diào)溫介質(zhì)的中間存儲(chǔ)器O0，22)中。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在從“冷卻，，轉(zhuǎn)換到“加熱”以后，將熱調(diào) 溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器O0，21)送回?zé)嵴{(diào)溫回路中，而在從“加熱”轉(zhuǎn)換到“冷卻”以后，將冷 調(diào)溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器(20，22)送回冷調(diào)溫回路中。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在從“冷卻，，轉(zhuǎn)換到“加熱”以后，將熱調(diào) 溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器O0，21)送回?zé)嵴{(diào)溫回路中，并且與此同時(shí)將仍處于消耗器(5)中的 冷調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入用于冷調(diào)溫介質(zhì)的中間存儲(chǔ)器O0，22)中。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，在從“加熱”轉(zhuǎn)換到“冷卻”以后，將 冷調(diào)溫介質(zhì)從中間存儲(chǔ)器(20，22)送回冷調(diào)溫回路中，并且與此同時(shí)將仍處于消耗器(5) 中的熱調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入用于熱調(diào)溫介質(zhì)的中間存儲(chǔ)器O0，21)中。
11.按照權(quán)利要求7至10之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于兩種調(diào)溫介質(zhì)采用一 個(gè)共同的中間存儲(chǔ)器(20，21，22)，其中，該中間存儲(chǔ)器00)具有第一空腔和第二空腔 (22)，所述第一空腔有一種可變的用于熱調(diào)溫介質(zhì)的容積，所述第二空腔0 有一種可變 的用于冷調(diào)溫介質(zhì)的容積；在消耗器(5)中變換調(diào)溫介質(zhì)時(shí)，其中一個(gè)空腔中的容積減小 而同時(shí)另一空腔中的容積增加。
12.用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至11之一項(xiàng)所述的方法的裝置，具有用于熱調(diào)溫介質(zhì)的第一調(diào)溫器(1)和用于冷調(diào)溫介質(zhì)的第二調(diào)溫器(10)；其特征在于，由兩個(gè)調(diào)溫器(1，10) 出發(fā)的輸入管道0，11)直接會(huì)合于消耗器( 上或消耗器中，從而使熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫 介質(zhì)在消耗器( 的進(jìn)口側(cè)直接地或在中間連接一止回閥(36，100)的情況下彼此相遇，使 得它們在那里直接或間接地相互接觸。
13.按照權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，在調(diào)溫器(1，10)上或調(diào)溫器中分別設(shè) 置有一個(gè)三通閥(3，13)，利用該三通閥，相應(yīng)的調(diào)溫介質(zhì)在一個(gè)轉(zhuǎn)換位置能被輸送給消耗 器(5)而在另一轉(zhuǎn)換位置則處于一個(gè)通過調(diào)溫器(1，10)的內(nèi)部的循環(huán)中。
14.按照權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有離開消耗器(5)的和通向 調(diào)溫器(1，10)的排出管道(7，12)，這些排出管道直接會(huì)合于消耗器(5)上或消耗器中，從 而使熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在出口側(cè)直接地或在中間連接一止回閥(37，100)的情況下 彼此相遇，使得它們在那里直接或間接地相互接觸。
15.按照權(quán)利要求12至14之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，調(diào)溫器(1，10)能夠交替 地進(jìn)行操作，此時(shí)熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)能交替地流過消耗器(5)，其中，在用熱調(diào)溫介 質(zhì)操作時(shí)，在輸入和排出管道(11,1 中分別存在一靜止的冷調(diào)溫介質(zhì)柱，該冷調(diào)溫介質(zhì) 柱與流動(dòng)的熱調(diào)溫介質(zhì)直接或間接接觸，并且，在用冷調(diào)溫介質(zhì)操作時(shí)，在輸入和排出管道 (2,7)中分別存在一靜止的熱調(diào)溫介質(zhì)柱，該熱調(diào)溫介質(zhì)柱與流動(dòng)的冷調(diào)溫介質(zhì)直接或間 接接觸。
16.按照權(quán)利要求12至15之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì) 的輸入和/或排出管道0，7，11，12)經(jīng)由T形的或Y形的連接件0，6，18)在消耗器(5) 上或消耗器中相互連接。
17.按照權(quán)利要求12至16之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有用于熱調(diào)溫介質(zhì)的 第一中間存儲(chǔ)器(20，21)和用于冷調(diào)溫介質(zhì)的第二中間存儲(chǔ)器00，22)，它們連接于輸入 或排出管道0，7，11，12)。
18.按照權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，第一和第二中間存儲(chǔ)器構(gòu)成一個(gè)共同 的中間存儲(chǔ)器(20)，該共同的中間存儲(chǔ)器具有用于熱調(diào)溫介質(zhì)的第一空腔和用于冷 調(diào)溫介質(zhì)的第二空腔(22)，其中，第一空腔與熱調(diào)溫介質(zhì)的回路相連接而第二空腔 (22)與冷調(diào)溫介質(zhì)的回路相連接。
19.按照權(quán)利要求18所述的裝置，其地征在于，在所述中間存儲(chǔ)器00)中設(shè)有一可移 動(dòng)的并且將兩個(gè)空腔(21，22)彼此分離的活塞05)。
20.按照權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述活塞05)具有一殼體( )，該殼 體內(nèi)部通過一個(gè)囊式蓄能器(3 或通過兩個(gè)處在壓縮空氣(34)作用下的膜片( ，30)被 分成兩個(gè)空間，其中，在每一空間內(nèi)設(shè)置有一孔口 07二8)，借助此孔口，該空間與處于中間 存儲(chǔ)器OO)的該側(cè)的空腔(21，22)流體連通。
21.按照權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述中間存儲(chǔ)器OO)具有一殼體，該 殼體內(nèi)部通過一個(gè)囊式蓄能器(3 或通過兩個(gè)處在壓縮空氣(34)作用下的膜片( ，30) 被分成所述第一和第二空腔01，22)。
22.按照權(quán)利要求18至20之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述中間存儲(chǔ)器OO)與兩 個(gè)排出管道(7,1 均連接，并且在這兩個(gè)排出管道(7,1 的連接點(diǎn)處設(shè)置有一個(gè)三通閥 (19)。
23.按照權(quán)利要求12至22之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在進(jìn)口側(cè)和/或在出口側(cè)， 在各調(diào)溫介質(zhì)的合流點(diǎn)處或接觸點(diǎn)處設(shè)置有止回閥(36，37，100)，從而使調(diào)溫介質(zhì)在該點(diǎn) 處相互間接接觸。
全文摘要
在此介紹了用于對消耗器(5)特別是注射成型機(jī)的模具進(jìn)行變溫調(diào)溫的方法和裝置，其中，準(zhǔn)備好一種具有第一溫度的液態(tài)調(diào)溫介質(zhì)(熱介質(zhì)，T1)和一種具有第二溫度的液態(tài)調(diào)溫介質(zhì)(冷介質(zhì)，T2)并交替地通過消耗器(5)抽吸這兩種液態(tài)調(diào)溫介質(zhì)。本發(fā)明的特征在于，直接就在消耗器(5)上或消耗器中準(zhǔn)備好熱調(diào)溫介質(zhì)以及冷調(diào)溫介質(zhì)并且使所述熱調(diào)溫介質(zhì)和冷調(diào)溫介質(zhì)在那里相互接觸。在從加熱向冷卻轉(zhuǎn)變以及反過來轉(zhuǎn)變時(shí)，在消耗器(5)中立即將需要的調(diào)溫介質(zhì)導(dǎo)入其調(diào)溫通道中。
文檔編號G05D23/13GK102132224SQ200980133097
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者馬丁·艾希爾塞德 申請人:克勞斯瑪菲科技有限公司