用于模制设备、特别是用于铸造模具的冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于模制设备、特别是用于铸造模具的冷却系统。
[0002]本发明还涉及用于使空气与经处理的水混合并且用于控制雾化水在压力下的喷射的装置。
[0003]特别地，这样的系统应用在用于轻合金铸件、永久模铸件、低压压铸铸件或高压压铸铸件的生产的模具上，但应当理解的是其通常可以应用在模制设备上。
【背景技术】
[0004]现如今，用于金属合金的模制铸造的装置设置有冷却回路，该冷却回路包括设置在设备的在铸件固化期间需要有效且快速降低温度的区域中的线圈。
[0005]在大多数情况中，在这样的冷却回路中循环的流体是压缩空气，压缩空气被吹入线圈并且适于移除预定量的热，然后热被分散在环境中。
[0006]线圈通常结合在模制设备中。
[0007]同样众所周知并且广泛采用的是循环流体为水的冷却系统，水能够被方便地处理以防止水垢影响冷却系统的正确操作。
[0008]使用水作为除热流体比使用空气更有效，但使用水冷系统必然产生一些缺点。
[0009]第一个缺点是由通常设置在模具的本体中的适合的通道和适合的槽内的流体流通产生的热冲击。
[0010]在水与模具内部温度之间的过大热位差的情况下，存在下述风险:裂纹将形成在模具中，而裂纹会不可修复地损害模具。
[0011 ] 在由与模具分开的部件形成的水系统中，在连接这些部件的区域中的密封可能产生问题，具有水在模具外部和内部泄漏的风险，结果会影响模具正确操作。
[0012]此外，从模具或从与模具相关联的系统离开的被加热的水为了处置或再利用必须适当处理。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是提供一种用于铸造厂中的模制设备的冷却系统，该冷却系统能够克服传统冷却回路和冷却系统的上述缺陷。
[0014]在该目的内，本发明的目标是提供一种能够将空气系统的优点与水回路的有效性结合起来的冷却系统。
[0015]本发明的另一目标是提供一种也能够装配在现有模制设备上的冷却系统。
[0016]本发明的另一目标是提供一种在与冷却系统相关联的模具中不产生热冲击的冷却系统，并且该冷却系统不受因过大压力的问题产生的泄漏的影响。
[0017]本发明的另一目标是提供一种用于模制设备、特别是用于铸造模具的冷却系统，该冷却系统能够设置有常规技术。
[0018]在下文中将变得更明显的所述目的以及这些和其他目标通过用于模制设备、特别是用于铸造模具的冷却系统实现，该冷却系统的特征在于包括:
[0019]-水处理设备；
[0020]-压缩空气产生设备；
[0021]-用于对经处理的水进行加压的设备；
[0022]-用于使空气与所述经处理的水混合并且控制雾化水在压力下朝向模制设备的冷却回路喷射的装置。
【附图说明】
[0023]本发明的其他特征和优点将从对根据本发明的两个优选但非排它的实施方式的描述中变得更清楚，所述实施方式仅出于非限制示例的目的示出在附图中，其中:
[0024]图1示意地示出了根据本发明的冷却系统；
[0025]图2是根据本发明的系统的水处理设备的图示；
[0026]图3是根据本发明的系统的加压设备的图示；
[0027]图4是根据本发明的系统的压缩空气产生设备以及相关联的混合和喷射设备的图示；
[0028]图5示出了根据本发明的系统的水处理设备和经处理的水的加压设备的第二实施方式；
[0029]图6是根据本发明的系统的混合和喷射设备的截面图。
【具体实施方式】
[0030]参照附图，根据本发明的用于模制设备、特别是用于铸造模具的冷却系统总体上以附图标记10指示。
[0031]这样的冷却系统10包括:
[0032]-水处理设备11，该水处理设备11布置在水供给管路上，
[0033]-压缩空气产生设备12，该压缩空气产生设备12与空气供给管路相关联，
[0034]-用于对经处理的水进行加压的设备13，
[0035]-用于使空气与经处理的水混合并且控制雾化水在压力下朝向模制设备15的冷却回路16喷射的装置14。
[0036]如图2中以示意图形式所示的水处理设备11包括反渗透或去矿质型的水处理单元17，水通过给水总管18供给至水处理单元17。
[0037]从水处理单元17离开的去矿质水穿过管道19进入罐20，当后续的供给经处理的水的装置22从罐20吸取经处理的水并且将经处理的水转移到用于对经处理的水进行加压的设备13时，罐20保持在恒定液位。
[0038]在本发明的这种第一实施方式中，用于经处理的水的供给设备22由适于向水加压设备13提供加压过的经处理的水的供给泵21构成。
[0039]这样的水处理设备11包括在处理单元17与罐20之间的第一开关23以及在供给泵21的出口处的第二开关24。
[0040]对经处理的水进行加压的设备13在同一管路上依次包括压力减小装置25、罐26、以及过滤装置27，在过滤装置27之后，水到达混合和喷射装置14。[0041 ] 存在两个开关，第一开关28位于压力减小装置25与罐26之间，而第二开关29位于离开压力减小装置25的出口处。
[0042]因此，从这样的加压设备13离开的是去矿质后的处于预定压力例如5bar(巴)的经处理的水。
[0043]压缩空气产生设备12包括压缩空气系统30，压缩空气系统30通常已经对与冷却系统10相关联的模制设备例如冲模配备，并且因此属于常规类型的压缩空气系统，压缩空气产生设备12的一个支路31具有压力减小装置32以及上游的电磁控制阀33。
[0044]从压缩空气产生设备12离开的是处于预定压力值例如4bar的压缩空气。
[0045]通常，从水压缩设备13离开的经处理的水的压力值比从压缩空气产生设备12离开的空气的压力高lbar。
[0046]在传统冷却系统中，空气和水的混合在保持空气和水处于相同的工作压力的同时完成。
[0047]然而，通常，空气和水的管路彼此有很大不同，并且空气和水的管路中的每一个管路具有不同的长度，具有弯曲部以及处于不同温度的区域，并且这些差异决定了两个回路不同的压力降，其结果是如果对水和空气两者使用相同的工作压力，那么由于有时水流占据主导而有时空气流占据主导，混合既不恒定也不可重复，并且因此在模制设备的回路中获得的冷却是不一致的并且因而是不令人满意的。
[0048]在多次实验室测试和同样多次的现场测试中，已经发现实际上如果水管路39中的压力总是比空气管路40中的压力高至少lbar，那么水总是到达模制设备15的冷却回路16中。
[0049]混合和喷射装置14包括气动阀34，该气动阀34致动水回路即连接至水加压设备13的管路的打开，气动阀34通过空气在压缩空气产生设备12的电磁控制阀33与空气压力减小装置32之间的流通而被致动。
[0050]使处于压力下的经处理的水穿过气动阀34的下游，经过校准喷嘴35。
[0051]图6中清楚可见的这种校准喷嘴35具有校准出水孔37，校准出水孔37具有例如0.3毫米的直径38，在空气管路上的4bar压力的情况下，计算得到校准出水孔37具有每分钟大约110毫升的处于5bar压力的水的流量，该流量为计算出的对于大多数已经装配至现今已知的铸造模制设备的冷却回路最优的预定流量。
[0052]通过用水管路上的工作压力的值和校准喷嘴35的直径38的尺寸来操作，能够根据要维护的模制设备15调整水流量以获得水流量的最佳值。
[0053]源自水加压设备13的处于一定压力下的经处理的水以及从压缩空气产生设备12离开的处于一定压力下的空气均穿过三通连接器36，并且在三通连接器36内部混合。
[0054]保持不变的是水管路的工作压力比空气管路上的工作压力高Ibar的压力差。
[0055]当根据本发明的系统应用于模制设备15时一一该模制设备15的已经集成的冷却回路16属于与空气一起工作的类型一一，喷嘴35的孔37的直径38不可以大于0.3毫米。
[0056]这种三通连接器36是常规类型并且在市场上可购买到。
[0057]在这种三通连接器36中，处于一定压力下的空气和处于一定压力下的水混合，并且在一定压力下以雾化水或加湿空气的形式喷射，指向根据本发明的冷却系统10所应用的模制设备15的冷却回路16。
[0058]图5示出了以附图标记111指示的水处理设备以及连接至水处理设备111的水加压设备113的第二实施方式。
[0059]在这种第二实施方式中，水处理设备111仅仅包括去矿质水的容器150，并且在根据本发明的系统所应用的模制设备不配备有前面针对根据本发明的上述冷却系统10的第一实施方式描述的水处理设备11的情况下使用，并且通常已经设置在模制设备上。
[0060]水加压设备113包括设置有液位指示器的加压罐126以及位于加压罐126的出口点处的过滤装置127。
[0061]第一开关128布置在加压罐126的上游，而第二开关布置在过滤装置127的下游。
[0062]在本发明的这种第二实施方式中，用于供给经处理的水的设备122由空气泵送装置152构成，空气泵送装置1