DE2058042A1

DE2058042A1 - Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren Formmaschinen

Info

Publication number: DE2058042A1
Application number: DE19702058042
Authority: DE
Inventors: Westbrook Aubrey Joseph; Thomson Ian David Macknight
Original assignee: Plastic Rotational Mouldings Ltd
Current assignee: Plastic Rotational Mouldings Ltd
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1970-11-25
Publication date: 1971-05-27
Also published as: GB1325051A; US3715179A; FR2074950A6

Description

München

PLASTIC ROTATIONAL MOULDINGS LIMITED, London, England

Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren

Formmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren Formmaschinen, bei denen eine beheizte Hohlform eine härtbare flüssige Zusammensetzung enthält und diese Hohlform mittels einer Pormhaltevorrichtung um zwei Achsen, die gewöhnlich zueinander/senkrecht stehen, gedreht wird, bis die Zusammensetzung als ein Überzug von im wesentlichen einheitlicher Dicke auf den inneren Oberflächen der Form härtet. In der nachfolgenden Beschreibung wird auf diese Formeinrichtungen unter der Bezeichnung "drehbare Formmaschine" Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung dient im besonderen einer verbesserten Konstruktion derjenigen Ausrüstung, die zur Zuführung der Wärmeenergie zu der Hohlform bestimmt ist, währe** sich diese in einer Heizkammer befindet.

In der deutschen Patentanmeldung P 17 79 251,7-16 Lat eine Vorrichtung zum Beheizen von drehbaren Formmaschinen mit einer Formhaltevorrichtung, einer dia Forahaltevorrich-

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tung aufnehmenden Heizkammer, einem Tank zur Aufnahme eines flüssigen oder eines verflüssigbaren, festen Heizmediums, einer ersten Heizvorrichtung zum Beheizen des Tankinhalts, einer von dem Behälter weg- und in Schleifenform wieder zu diesem zurückgeführten Zuführleitung für das Heizmedium, wobei die Leitung eine erste Heizvorrichtung und eine Pumpe zum Umführen des Heizmediums längs der in Form einer Schleife geführten leitung aufweist, einer Vielzahl von Sprühvorrichtungen zum Einsprühen ^ eines Heizmediums in die Kammer und einer Vorrichtung zum Zurückführen des in die Kammer eingesprühten Heizmediums in den Behälter beschrieben.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abänderung oder Verbesserung der in der vorerwähnten Patentanmeldung beschriebenen Einrichtung. Erfindungsgemäß umfaßt nun eine Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren Formmaschinen eine Heizkammer, die zur Aufnahme der Formhai tevorrichtung dient, einen ersten und einen zweiten Tank zur Aufnahme eines flüssigen oder eines festen und verfiissigbaren Heizmediums, eine erste Heizvorrichtung, die dazu dient, zumindest den Inhalt des ersten Tanks w zu erhitzen, einer in Schleifenform geführten Leitung für das Heizmedium, die von dem ersten Tank zu einer zweiten Heizvorrichtung und dann zurück zu dem zweiten Tank führt, eine Pumpvorrichtung zum Hindurchfördern von Heizmedium durch die in Schleifenform geführte Leitung, Zuführleitungen von dem zweiten Tank zu den in der Heizkammer angekordneten Sprüheinrichtungen, Rückführleitungen, die ausgehend ^cn Auffangeinrichtungen in der Heizkammer zu dem ersten Tank führen, um von den Sprüheinrichtungen kommendes Heissmsdiuia zu sammeln, eine zweite Pumpeinrichtung für die Zuführung von Hbizaiedium aus dem zweitic Tank

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durch die Zuführleitung zu der Heizkammer und eine Überströmeinrichtung, die den ersten und den zweiten Tank miteinander verbindet.

Der erste und der zweite Tank können gemeinsam in einem Kessel untergebracht und an entgegengesetzten Seiten eines Wehrs angeordnet sein, das die Überströmeinrichtung bildet.

Die erste Heizeinrichtung kann ein mit Brennstoff betriebener Ofen bzw. Kessel sein, der heiße Gase zu den Rohren führt, die sich durch beide Tanks erstrecken, und zwar '

unterhalb des normalen Spiegels des Heizmediums in den Tanks. Es kann sich jedoch auch um ein mit Brennstoff oder elektrisch betriebenes Tauchheizgerät handeln, das in dem ersten Tank angeordnet ist.

Die zweite Heizvorrichtung ist vorzugsweise ein mit Brennstoff betriebener Wärmeaustauscher, wobei die in Schleifenform gelegte Rohrleitung Wärmeaustauscherrohre in der Brennkammer des Wärmeaustauschers enthält.

Die Zuführleitung ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie in einem Bogen von den Sprüheinrichtungen aus nach unten ä zu dem zweiten Tank geführt ist. Man erreicht mit dieser Anordnung, daß bei einer Unterbrechung des Pumpenbetriebes der zweiten Pumpvorrichtung der Sprühvorgang des in di# Heizkammer eingesprühten Heizmediums aufhört und das in der Zuführleitung verbleibende Heizmedium zurück in den zweiten Tank strömt. Diese Anordnung läßt es zu, daß man auf die Verwendung von Ventilen in den Zuführleitungen verzichten kann, die erhebliche Schwierigkeiten verursachen können, wenn sie sich ganz oder teilweise mit Heizmedium zusetzen.

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Wo eine Vielzahl von Heizkammern von denselben beiden Tanks gespeist wird, besitzt jede ihre eigene Zufuhr- und Rückfahrleitung sowie ihre eigene zweite Pumpeinrichtung, wobei alle Zuführleitungen von dem zweiten Tank ausgehen und alle Rückführleitungen zu dem ersten Tank führen. Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich insbesondere für drehbare Formmaschinen, die zwei oder mehr Heizkammern umfassen, da die Aufteilung des Heizmediums auf einen ersten und einen zweiten Tank in der beschriebenen Weise die Möglichkeit gibt, daß die Speisung mit Heizmedium für jede Heizkammer der Einrichtung mit Sicherheit auf dem genauen für den Forravorgang notwendigen Temperaturniveau erfolgt. Um dies sicherzustellen, wird bevorzugt, die Förderleistung des zweiten Wärmeaustauschers zu verändern bzw. anzupassen, so daß der Wärmeaustauscher unter normalen Betriebsmedingungen Heizmedium der gewünschten Sprühtemperatür in den zweiten Tank führt. Die erste Pumpvorrichtung kann dann während der gesamten Zeit in Betrieb bleiben, während derer die Einrichtung arbeitet, und jeder Überschuß an Heizmedium, der von dem ersten zu dem zweiten Tank gelangt, fließt auf dem Wege über die Uberströmeinrichtung in den ersten Tank zurück.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren Formmaschinen nach der vorliegenden Erfindung wird nun im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Beheizen von Formmaschinen in schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Heizmedium enthaltenden Tanks, von hinten gesehen.

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Aus den Zeichnungen geht hervor, daß eine Vorrichtung zum Beheizen von drehbaren Formmasehinen ein Paar Heizkammern A und B umfaßt, von denen jede entsprechend ausgebildet ist, damit während eines Formvorganges eine Formhaltevorrichtung (nicht dargestellt) aufgenommen werden kann. Im oberen Teil jeder Heizkammer ist ein Bereich aus Sprühdüsen 2a und 2b angeordnet, durch die flüssiges Heizmedium auf die von den Formhaltevorrichtungen gehaltenen Formen gesprüht werden kann. Die Düsen 2a und 2b werden über Zuführleitungen 3a und 3b m-it Heizmedium versorgt, von denen jede i wiederum von entsprechenden Flüssigkeits-Tauchpumpen 4a und 4b gespeist werden. Aufnahmebehälter 5a und 5b sind in dem unteren Teil der Heizkammern A und B angeordnet. Diese dienen dazu, das Heizmedium zu sammeln, wenn es aus den darüber befindlichen Sprühdüsen aufgenommen oder wenn das Heizmedium von der Form selbst herabtropft. Rückführleitungen 6a und 6b sind mit jedem Aufnahmebehälter verbunden und dienen dazu, flüssiges Heizmedium zu einem allgemein mit 7 bezeichneten Behälter zu führen. Der Behälter 7 ist wärmeisoliert und durch ein Wehr 8 in einen ersten Tank 9 und einen zweiten Tank 10 unterteilt. Die Pumpen 4a und 4b sind in dem Tank 10 angeordnet, während die Rückführleitungen 6a und 6b ihren Inhalt dem Tank 9 zuführen. In dem Tank " 9 ist außerdem ein Tauchheizgerät 11 angeordnet. Dieses Tauchheizgerät 11 bildet die erste Heizvorrichtung, auf die oben Bezug genommen ist, und dient unter normalen Bedingungen lediglich dazu, die Temperatur des Heizmediums angfangs zu steigern, wenn die Einrichtung anläuft. Im Falle eines festen verflüssigbaren Heizmediums verursacht eine längere Betriebsunterbrechung der Einrichtung eine Verfestigung des Heizmediums innerhalb der Tanks 9 und 10. Das Heizgerät 11 wird dann dazu benutzt, das Heizmedium in dem Tank 9 zu verflüssigen, und zwar bevor die Einrichtung für weitere

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- 6 Pormvorgänge benutzt wird.

Ein mit Brennstoff betriebener Hochleistungs-Wärmeaustauscher 12 befindet sich in einem schleifenförmigen Abschnitt 13 einer Leitung, die von einer Pumpe 14 im Tank 9 ausgeht, und im Tank 10 endet und ihren Inhalt dort austrägt. Dieser Wärmeaustauscher 12 dient in erster Linie dazu, die Wärmeenergie bereitzustellen, die für den Betrieb der Einrichtung gebraucht wird. Es ist vorteilhaft, wenn die Brennstoffzufuhr zu dem Wärmeaustauscher 12 in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizmediums gesteuert wird, das von der schleifenförmigen Leitung 13 aus in den Tank 10 strömt.

Die Düsen 2a (2b) und die Zuführleitung 3a (3b) sind so angeordnet, daß die Zuführleitungen zu dem Tank 10 in einem Bogen r.;, ■· h unten geführt sind. Aus diesem Grund sind die Zuführleitungen 3a, 3b und die Düsen 2a, 2b, wenn die Pumpe 4a, 4b nicht arbeitet, ohne Heizmittelinhalt, so daß nicht die Gefahr eines Zusetzens der Zuführleitung oder der Düsen besteht, wodurch die allmählich wiedereinsetzende Hei«zmittelströmung gestört werden kann, wenn die Pumpe 4a, 4b wieder in Gang gesetzt wird. Es ist klar, daß daker ein Sprühvorgang nur dann einsetzt, wenn die Pumpe 4a oder die Pumpe 4b in Betrieb ist. Wenn die Pumpen eingeschaltet sind, wird Heizmedium aus dem Tank 10 gefördert, strömt durch die Zuführleitung 3a (3b) und gelangt durch die Düsen 2a (2b). Kurz nach dem Einschalten einer Pumpe beginnt daher der Sprühvorgang in der entsprechenden Heizkammer, und sobald die Pumpe abgestellt wird, hört der Sprühvorgang auf, und die Zuführleitung beginnt, ihren Inhalt in den Tank 10 zurückzuführen.

Das in eine Heizkammer ein gesprühte Heiznledium wir⁴ ä rcfe

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Berührung mit der Form, der Formhalte vorrichtung oder den Wänden der Heizkammer gekühlt und gelangt daher mit einer geringeren Temperatur zu dem Tank 9 als der optimalen Sprühtemperatur entspricht. Man kann jedoch leicht feststellen, daß das abgekühlte Heizmedium in einer Heizkammer erst dann wieder benutzt werden kann, wenn es über das Wehr 8 gelangt ist, und zwar auf dem Webe über die schleifenförmige Leitung 13 und infolgedessen nach dem Dxchlauf durch den Wärmeaustauscher 12. Diese Anordnung stellt sicher, daß das zu den Kammern geförderte Heizmedium grundsätzlich bei den entsprechenden und erforderlichen Arbeitstemperaturen geliefert wird, da die von dem Wärmeaustauscher 12 in den Tank 10 gelangende Menge an Heizmedium stets diese Temperatur aufweist.

Es sei angenommen, daß die gesamte Einrichtung für eine ausgedehnte Zeitspanne außer Betrieb gesetzt werden ist und der Tank 9 bis zu dem der Höhe des Wehrs 8 entsprechenden Höhe gefüllt ist sowie dass in dem Tank 10 gerade soviel Heizmedium bleibt, damit die Ansaugeinlässe der Pumpen 4a und 4b bedeckt sind. Weiterhin soll angenommen werden, daß das Heizmedium von fester verflüssigbarer Art ist und daß die Betriebs unterbrechung solange angehalten hat, daß sich das Heizmedium in beiden Tanks 9 und 10 verfestigt hat. Die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge, die dazu dienen, die Einrichtung für den Formbetrieb wieder einsatzfähig zu machen und die Art, wie diese Vorgänge während der Formarbeiten durchgeführt werden, wird nun im folgenden beschrieben.

Zunächst wird das Heizgerät 11 eingeschaltet, und hierdurch wird das Heizmedium im Tank 9 zum Schmelzen gebracht. Wenn der gesamte Inhalt des Tanks 9 geschmolzen ist, kann die Pumpe 14 eingeschaltet werden, um Heizmedium in die schleifenförmig geführte Leitung 13 zu fördern und um das Heizmedium

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den Wärmeaustauscher 12 durchlaufen zu lassen. Es sind geeignete Schaltsperren vorgesehen, die sicherstellen, daß die Pumpe 14 nicht arb-eiten kann, bevor der Inhalt des Tanks 9 eine "bestimmte Mindesttemperatur erreicht hat, d. h. bevor der Inhalt des Tanks 9 flüssig ist, und daß der Wärmeaustauscher 12 nicht früher als die Pumpe 14 arbeiten kann.

Der Wärmeaustauscher 12 erhöht die Temperatur des Heizmediums auf die gewünschte Betriebstemperatur und entlädt das Heizmedium in den Tank 10, wo es auf die verfestigte Schicht fällt, mit der der Boden des Tanks 10 versehen bzw. bedeckt ist. Bei normaler Wärmeleitung abringt das heiße Heizmedium, das in den Tank 10 gelangt, die verfestigten Überreste in dem Tank 10 zum Schmelzen. Während dieses ersten allmählichen Aufwärmvorgangs nimmt der Heizmediumspiegel in dem Tank 9 allmählich ab, während der Spiegel in dem Tank 10 langsam steigt. Wenn der Spiegel in dem Tank 10 das Oberteil des Wehrs 8 erreicht hat, schließt das Heizmedium in den Tank 9 und steht dann zur Verfügung für einen Rückumlauf durch den Wärmeaustauscher 12.

Die Pumpen 4a und 4b sind mit Schaltgeräten bzw. Abschaltern versehen, die durch Temperaturfühler betätigt werden, so daß sichergestellt ist, daß die Pumpen nicht in Betrieb gesetzt werden, bevor die Temperatur des Heizmediums im Tank 10 die für die Formvorgänge erforderliche Sprühtemperatur erreicht hat. Wenn diese Temperatur im Tank 10 erreicht worden ist, dient die Förderarbeit einer der beiden Pumpen 4a oder 4b dazu, Heizmedium längs der entsprechenden Zuführleitung 3a oder 3"b zu fördern/ in die entsprechende Kammer A oder B auszutragen. Das durch die Auffangbehälter gesammelte abgekühlte Heizmedium wird auf dem Wege über die Rückführleitungen 6a und 6b zurück in den Tank 9 gefördert. Im

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Tank 9 vorhandenes Heizmedium kann nicht für den Sprühvorgang in der Heizkammer benutzt werden, bevor es nicht durch einen entsprechenden Umlauf durch den Wärmeaustauscher 12 wieder-erhitzt worden ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Pumpenleistung der Pumpe 14 und die maximale Wärme leistung des Wärmeaustauschers 12 so bemessen sind, daß der Tank 10 mit Sicherheit auch bei einer maximalen Formarbeit niemals leer wird. Es ist jedoch ratsam, Begrenzungsschalter für einen niedrigen Heizmediumspiegel im Tank 10 vorzusehen, damit die Pumpen 4a und 4b außer Betrieb gesetzt werden, wenn der Heizmediumspiegel im Tank 10 unter eine vorbestimmte Minimalfüllung fällt.

Wenn der Betrieb der Einrichtung unterbrochen werden soll, ist es erforderlich, Heiimedium von dem Tank 10 zum Tank zu fördern. Das erreicht man durch Abstellen der Pumpe und des Wärmeaustauschers 12, worauf man dann eine oder beide der Pumpen im Tank 10 dazu einsetzt, das Heizmedium über eine oder über beide Heizkamin em zurück in den Tank zu fördern. Diese Überführung des Heizmediums kann anhalten, bis Heizmedium vom Tank 9 über das Wehr 8 zum Tank 10 fließt. Die Pumpen können nun abgestellt werden, und das Heizmedium, das noch in den Leitungen vorhanden ist, strömt herab in die entsprechenden Tanks, wo es abkühlen und möglicherweise erstarren kann. Die Wiederaufnahme des Betriebes der Einrichtung zur Durchführung von Formvorgängen erfolgt dann in der weiter oben angegebenen Weise.

Wenn sich innerhalb der Formvorgänge eine Unterbrechung ergibt, während die Einrichtung in Betrieb ist, so wird sich dies im Spiegel des Heizmediums im Tank 10 bemerkbar machen, dai nämlich ansteigt, bis es die Oberseite des Wehrs 8 erreicht. Dann strömt es über das Wehr 8 in

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den Tank 9. Wenn die Förderleistung des Wärmeaustauschers in Übereinstimmung mit der Temperatur des Heizmediums in der in Schleifenform geführten Leitung 13 gesteuert wird, dient der Wärmeaustauscher 12 im wesentlichen dazu, das Heizmedium auf einer gewünschten Arbeitstemperatur zu halten, bis der Sprühvorgang in einer oder in beiden Kammern wieder einsetzt.

Auch wenn die in den Zeichnungen dargestellte und nun beschriebene Einrichtung zwei Heizkammern umfaßt, so sei darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung auch auf Einrichtungen mit nur einer Heizkammer und ebenso auf solche mit mehr als zwei Heizkammern erstreckt.

Zum Aufheize» des Inhalts des Tanks 9 ist bei dem vorliegenden Ausführungstaispiel ein Tauchheizgerät 11 angeführt worden. Man kann in Abwanderung dieser Anordnung jedoch auch Rohre am Boden des Tanks 9 und möglicherweise auch am Boden des Tanks 10 anordnen und heiße Gase durch diese Rohre leiten, wenn es notwendig ist, den Inhalt des Tanks vorzuerhitzen, bevor man den Wärmeaustauscher 12 in Gang setzt.

Das Wehr 8 ist an den Seitenkanten zweckaäßig niedriger, wie in Fig» 2 dargestellt ist, so daß, wenn Heizmedium von dem Tank 10 in den Tank 9 hinüberfließt, diese Überströmung einem Teil des Tanks 9 zugeführt wird, der nicht zu dicht am Einlaß der Pumpe 14 liegt.

Wenn gewünscht ist, daß mit einem Minimum an Heizmedium in den Tanks 9 und 10 gearbeitet wird, kann es vorteilhaft sein„ wenn man vorsieht, daß die Pumpen 4a und 4b nicht gleichzeitig betrieben werden können.

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Außerdem ist es zweckmäßig,.wenn die Pumpen 4a und 4b mit der Pumpe 14 derart gekoppelt sind, daß die ersteren mit Sicherheit nicht betrieben werden können (ausgenommen, wenn der Tank 9 gefüllt wird), wenn die letztere nicht in Betrieb ist.

Da eine gewisse Menge Heizmedium unvermeidbar in den Heizkammern verlorengeht, sobald, die Formhaltevorrichtung aus der Heizkammer abgezogen wird, ergibt sich ein stetiger Verlust an Heizmedium im Laufe der Formvorgänge, und es kann wünschenswert sein, eine Vorrichtung für eine automatische Wiederauffüllung der Tanks 9 und 10 vorzusehen, damit man einen annähernd konstanten Stand an Heizmedium erreicht.

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche :

Vorrichtung zum Beheizen von vorzugsweise drehbaren Formmaschinen mit einer Formhaltevorrichtung, einer die Fonnhalt evorrichtung aufnehmenden Heizkammer, einem Kessel zur Aufnahme eines flüssigen oder festen und verflüssigbaren Heizmediums, einer Vorrichtung zum Beheizen des Kesselinhalts, einer Zuführleitung zum Zuführen von Heizmedium vom Kessel zu Sprüheinrichtungen in der Heizkammer und einer Rückführleitung zum Abziehen des Heizmediums von der Heizkammer und Zurückführung in den Kessel, dadurch gekennzeichnet , daß der Kessel einen ersten Tank (9) und einen zweiten Tank (10), die durch eine Überströmeinrichtung (8) miteinander verbunden sind, und eine in Schleifenform von dem ersten (9) zum zweiten Tank (10) führende Leitung aufweist, die durch einen Wärmeaustauscher (12) hindurchgeführt ist, die Zuführleitung (3a, 3b) Heizmedium aus dem zweiten Tank (10) zuführt und die Rückführleitung (6a, 6b) Heizmedium in den ersten Tank (9) zurückführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste in dem ersten Tank (9) angeordnete Pumpe (14) Heizmedium durch die in Schleifenform geführte Leitung (13) und eine zweite Pumpe (4a, 4b) im zweiten Tank (10) Heizmedium längs der Zuführleitungen (3a, 3b) fördert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmeinrichtung aus einem Wehr (8) besteht, das in einem im ersten Tank (9) gelegenen Bereich niedriger ist, wobei dieser Bereich außerhalb der Nachbarschaft des Einlasses der ersten Pumpe (14) liegt.

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