DD154936A3

DD154936A3 - Temperiereinrichtung mit fluessigem waermetraeger,insbesondere fuer plastverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DD154936A3
Application number: DD80224834A
Authority: DD
Inventors: Rolf Doeke
Original assignee: Rolf Doeke
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1982-05-05
Also published as: CS237962B1; SU1142300A1; DE3126437A1; HU183650B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung mit fluessigem Waermetraeger, die insbesondere zur Temperierung von Plastverarbeitungsmaschinen eingesetzt wird. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Temperiereinrichtung mit geringem Platzbedarf und hoher Betriebssicherheit, die ohne geraetetechnischen Mehraufwand eine vorgegebene Temperatur des Waermetraegers bei allen vorkommenden Betriebszustaenden konstant einhaelt. Die Loesung sieht vor, in einer im wesentlichen aus Behaelter, Tauchpumpe, Erhitzer und Kuehler sowie entsprechenden Rohrleitungen bestehenden Temperiereinrichtung den Kuehler in ein mit einem Zirkulationsrohr versehenes abgeschlossenes Gehaeuse einzusetzen und dieses im Behaelter anzuordnen. Das offene Ende des Zirkulationsrohres befindet sich oben im Kuehlergehaeuse und das untere mit Bohrungen versehene Ende ragt aus dem Gehaeuse in den Behaelter hinein. Das Kuehlergehaeuse steht mit dem Druckstutzen der Pumpe in Verbindung und wird mit Waermetraegerfluessigkeit beaufschlagt, die teils zum Verbraucher und teils ueber das Zirkulationsrohr in den Behaelter zurueckfliesst.

Description

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Titel der Erfindung

Temperiereinrichtung mit flüssigem Warme träger, insbesondere für Plastverarbeitungsmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung mit flüssigem Wärmeträger, die zum Temperieren von Maschinenteilen dient. Die Einrichtung wird insbesondere zum Temperieren von Walzen, Schnecken, Zylindern und Werkzeugen für Plastverarbeitungsmaschinen eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist eine Temperiereinrichtung in der DE-OS 1 704 beschrieben, in der in einem Flüssigkeitskreislauf der Wärmeträger, von einer Pumpe angetrieben, nacheinander einen Erhitzer, einen Kühler und den Verbraucher durchströmt· Ein im Kreislauf auf der Pumpensaugseite angeordneter Vorratsbehälter dient zur Bevorratung und zum Volumenausgleich des Wärmeträgers. Die Pumpe, der Erhitzer und der Kühler können sowohl innerhalb als auch außerhalb des Vorratsbehälters angeordnet sein.

Ist der Kühler im Vorratsbehälter angeordnet, beateht er bei der bekannten Temperiereinrichtung aus einem Rohrbündele Es sind auch Temperiereinrichtungen bekannt, bei denen das Kühlerrohrbündel außerhalb dea Vorratabehälters in einem separaten Kühlergehäuse an~ geordnet ist« Diese Ausführung wird vorgesehen, wenn hohe Kühlleistungen verlangt werden« An die bekannten Temperiereinrichtungen können ein oder mehrere Verbraucher angeschlossen werden«. Die Temperaturregelung der einzelnen Verbraucher erfolgt durch entspre- chende Begrenzung- oder Zu-» und Abschalten der Teilmenge am Yförmeträger, die durch den Verbraucher fließt_e

Diese bekannten Temperiereinrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf_e Werden beispielsweise an eine Temperiereinrichtung mehrere Verbraucher mit unterschiedlichen Tempe~ raturen angeschlossen und deren Regelung in der beschriebenen Weise durch Drosseln oder Abschalten des Y/ärmeträ« gers vorgenommen, so entstehen starke zeitliche Schwankungen der Wärmeträgerumlaufmenge, die bis zu vollkommen aussetzender Zirkulation führen kann· Diese zeitlichen Schwankungen der Umlaufmenge verursachen unzulässig hohe zeitliche Teraperaturschwankungen im Wärmeträger, die die Qualität der vom Verbraucher hergestellten- Erzeugnisse verschlechtern« Bei aussetzender Zirkulation stellen sich sogar vollkommen unkontrollierte Temperaturen an den einzelnen Stellen des Kreislaufes ein, wobei, besonders im Bereich des Erhitzers, so starke örtliche Überhitzungen entstehen können, daß der Y/ärmeträger zerstört wird und Brandgefahr besteht» Langer ausbleibende Zirkulation kann auch zu Schaden an der Pumpe führen·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die genannten Kachteile der bekannten Teinperiereinrichtung zu beseitigen, die Temperiereinrichtung platzsparend mit hoher Betriebssicherheit und geringer Gefahr der Umweltverschmutzung auszuführen, ohne daß gegenüber den bekannten Temperiereinrichtungen ein Mehraufwand an Gerätetechnik entsteht*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperiereinrichtung zu schaffen, die nach dem Prinzip der Flüssigkeitsumlauftemperierung in einem geschlossenen Rohrsystem arbeitet und in der in allen Betriebszuständen die Flüssigkeitstemperatür auf einem vorgegebenen Wert konstant gehalten wird«

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, im Behälter der Temperiereinrichtung einen zusätzlichen Wärmeträgerkreislauf herzustellen, in dem der Meßfühler für die Temperaturregelung enthalten ist und der den Kühler sowie den Erhitzer umfaßt und der unabhängig vom äußeren Temperierkreis immer in Zirkulation bleibt, solange die Temperiereinrichtung arbeitet.

In dem Behälter ist der Kühler in einem abgeschlossenen Gehäuse mit einem innenliegenden Zirkulationsrohr angeordnet. Dieses Zirkulationsrohr besitzt ein offenes Ende, das mit der Ablaufseite des Wärmeträgers in dem Kühlergehäuse in Verbindung steht und ein geschlossenes Ende mit bezüglich ihrer Querschnittsfläche genau und auf die Pumpenleistung abgestimmten Bohrungen, die eine Verbindung vom Zirkulationsrohr zum Vorratsbehälter herstellen.

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Im Zirkulationsrohr iat ein Meßfühler angeordnet, der zur Temperaturregelung des Wärmeträgers dient. Das Kühlergehäuse ist mit dem Druckstutzen der Pumpe verbunden und besitzt eine zu den Verbrauchern führende Vorlaufleitung_β Zwischen den beiden Rohranschlüssen ist der Kühler so angeordnet, daß er vom Wärmeträger umflossen wird·'

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den bekannten Temperiereinrichtungen besteht darin, die Temperatur des Wärmeträgers in der Temperiereinrichtung unabhängig von der Höhe der erforderlichen Heiz- oder Kühlleistung und unabhängig von der im Temperierkreis über die Verbraucher umlaufenden Wärmemenge konstant zu halten* Dadurch steht für die Wärmeverbraueher stets ein Wärmeträger mit der vorgegebenen Temperatur zur Ver*- fügungj so daß temperaturempfindliche Verarbeitungeprozesse in den Wärmeverbrauchern mit hoher Qualität durchgeführt werden können« Außerdem werden durch die zusätzliche Zirkulation in der Temperiereinrichtung die Wärmeübergangsverhältnisse im Kühler und an den Erhitzerelementen verbessert j so daß diese Bauteile bei gleicher Wärmeleistung wesentlich kleiner gebaut werden können«. Durch die Anordnung des Kühlers in einem abgeschlossenen Gehäuse im Behälter ist es mögliche die zusätzliche Zirkulation des Wärmeträgers auf einfache V/eise durch Bohrungen im Kühlergehäuse zu realisieren, den Kühler sehr leistungsfähig und die gesamte Temperiereinrichtung sehr platzsparend zu bauen.

Ferner wird durch eventuelle Undichtheiten die im Kühlergehäuse austretende Wärmeträgerflüssigkeit im Behälter aufgefangen*

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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß die Pumpe in jedem Betriebsfall von einer Mindeatflüssigkeitsmenge durchströmt wird und dadurch Schaden infolge Leerlaufs verhindert werden«

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden·

Die zugehörige Zeichnung zeigt den prinzipiellen Aufbau der Temperiereinrichtung mit dem angeschlossenen Verbraucher»

Die Temperiereinrichtung besteht aus dem Behälter 1, in dem sich die Tauchpumpe 2, der Erhitzer 3 und der Kühler befinden. Der Kühler 4 ist im abgeschlossenen Kühlergehäuse 5 angeordnet, in dem sich das Zirkulationsrohr 6 mit den Bohrungen 7 befindet* Der Pumpendruckstutzen ist mit dem unteren Teil des Kühlergehäuses 5 verbunden. Vom oberen Teil des Kühlergehäuses 5 führt die Vorlaufleitung 8 zum Extruderzylinder 10, der drei temperierbare Zonen aufweist. Jede der drei Zonen ist über eine Anschlußleitung 9 mit der Vorlaufleitung 8 verbunden. Jede der drei Zonen des Extruderzylinders 10 ist über die Rücklaufleitung 11 mit dem Behälter 1 verbunden. Im Zirkulationsrohr 6 ist der Meßfühler 12 angeordnet, dessen temperaturanaloges Signal dem Regler 13 zugeleitet wird.

Der Regler 13 ist mit dem Magnetventil 14 im Kühlwasserzulauf und mit dem Schaltschütz 15 in der Stromzuleitung' für den Erhitzer 3 verbunden. In jeder der Temperierzonen des Extruderzylinders 10 wird die Temperatur mit

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6 1 Λ / β Ο /

4 2 4οα4

den Meßfühlern 16 erfaßt, deren Signale den zugehörigen Regler 17 zugleitet werden» Diese Regler beeinflussen die zugehörigen Magnetventile 18«,

Die Pumpe 2 saugt aus dem Behälter 1 Wärmeträgerflüssigkeit an und fördert diese in das Kühlergehäuse 5, wo sie den Kühler 4 umströmt« Ein Teilstrom des Wärmeträgers strömt durch das Zirkulationsrohr 6, in dem der Meßfühler 12 angeordnet ist und die Bohrungen 7 in den Behälter 1 zurück.· Durch die erzeugte Strahlwirkung der Bohrungen 7 wird im Behälter 1 eine kräftige Turbulenz erzeugt« Der andere Teilstrom des Wärmeträgers wird über die Vorlaufleitung 8 und die Anschlußleitungen 9 den Zonen des ExtruderZylinders 10 zugeführt. Nachdem der Wärmeträger in den Zonen des Extruderzylinders 10 Wärme aufgenommen oder abgegeben hat, strömt er über die Rücklaufleitung 11 in den Behälter 1 zurück· Das teraperaturanaloge Signal des Meßfühlers 12 wird im Regler 13 mit dem eingestellten Sollwert verglichen

Überschreitet der Istwert den Sollwert, wird das Magnetventil 14 geöffnet und der Kühler wird wirksam* Unterschreitet der Istwert den Sollwert, wird mit dem Schaltschütz 15 der Erhitzer 3 eingeschaltet und dem Wärmeträger Wärme zugeführt.

Die von den Meßfühlern 16 erfaßten Signale werden den Reglern 17 zugeführt, die durch SoIl-Istwert-Vergleich die zugehörigen Magnetventile 18 nach der gewünschten Beeinflussung öffnen oder schließen, um den Extruderzylinder 10 zweckentsprechend zu temperieren.

Claims

- 7 - 2 2 £83

Erfindungsanspruch

1» Temperiereinrichtung mit flüssigem Wärmeträger, insbesondere für Plastverarbeitungsmaschinen, im wesentlichen bestehend aus einem Behälter, in dem eine Tauchpumpe, ein Erhitzer und ein Kühler angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß der im Behälter (1) befindliche Kühler (4) in einem abgeschlossenen mit dem Druckstutzen der Tauchpumpe (2) verbundenen Kühlergehäuse (5) angeordnet ist, das ein im Zentrum befindliches Zirkulationsrohr (6) besitzt, wobei sich ein offenes Ende des Zirkulationsrohres (6) im Kühlergehäuse (5) befindet und ein geschlossenes Ende des Zirkulationsrohres (6), das mit Bohrungen (7) versehen ist, aus dem Kühlergehäuse (5) heraus in den Behälter (1) ragt·
2. Temperiereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Meßfühler (12) im Zirkulationsrohr (6) angeordnet ist.
3. Temperiereinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vorlaufleitung (8) am Kühlergehäuse (5) angeschlossen ist.

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