AT371591B

AT371591B - Waermetauscher, insbesondere fuer spritzgussoder druckgussmaschinen

Info

Publication number: AT371591B
Application number: AT17682A
Authority: AT
Inventors: Heinrich Ing Rothbauer
Original assignee: Robamat Automatisierungstechni
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1983-07-11
Also published as: ATA17682A

Description


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   Die Erfindung'bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbesondere für   Spritzguss-oder   Druck- gussmaschinen, bestehend aus einem Gehäuse und einem koaxial in das Gehäuse eingesetzten, heiz- oder kühlbaren Wärmeübertragungskörper, zwischen dem und dem Mantel des Gehäuses ein an einen
Zulauf und an einen Ablauf angeschlossener Strömungskanal für einen Wärmeträger vorgesehen ist. 



   Für das   Heiz- und   Kühlsystem von   Spritz guss- und Druckgussmaschinen   werden zum Heizen bzw. Kühlen des Wärmeträgers Wärmetauschers eingesetzt, die in vergleichsweise kurzer Zeit grosse
Wärmemengen zu übertragen haben. Dabei sind zwangsgeführte Strömungssysteme für den Wärme- träger anzustreben, weil mit zwangsgeführten Systemen auf Grund der gegebenen Strömungsverhält- nisse bessere Übertragungsbedingungen erreicht werden können.

   Wärmetauscher, bei denen beispiels- weise die elektrischen Heizkörper in einer Heizpatrone zusammengefasst sind, die koaxial in ein entsprechendes Gehäuse eingesetzt sind, so dass zwischen der Heizpatrone und dem Gehäuse ein ring- förmiger Strömungskanal für den Wärmeträger entsteht, bieten daher Vorteile gegenüber Wärme- tauschern, bei denen die Heizkörper lediglich nach Art eines Tauchsieders in einem Behälter ange- ordnet sind. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich selbstverständlich, wenn der Wärmeträger nicht erwärmt, sondern gekühlt werden soll. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs geschilderten
Art so zu verbessern, dass mit einem einfachen Aufbau eine noch höhere Wärmemenge in der Zeit- einheit übertragen werden kann. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Wärmeübertragungskörper als
Schnecke mit wenigstens einem an den Mantel des Gehäuses anschliessenden Schneckengang aus- gebildet ist. 



   Da der Wärmeübertragungskörper als Schnecke ausgebildet ist, die mit ihrem Schneckengang den Strömungskanal für den Wärmeträger bildet, wird eine gegenüber zylindrischen Wärmeüber- tragungskörpern erheblich vergrösserte Wärmeübertragungsoberfläche erzielt, was im Zusammenhang mit der grösseren Länge des schraubenförmigen Strömungskanals zwischen der Schnecke und dem Ge- häuse einen verbesserten Wärmeübergang gewährleistet, so dass tatsächlich grössere Wärmemengen je Zeiteinheit übertragen werden können. Darüber hinaus ergibt sich auf Grund des schraubenförmigen Strömungskanals eine turbulente Strömung des Wärmeträgers, was den raschen Wärme- übergang ebenfalls unterstützt. 



   Um den Wärmeträger mit Hilfe eines solchen Wärmetauschers aufheizen zu können, kann der Schneckenkern in vorteilhafter Weise eingegossene Heizstäbe tragen. Die Schnecke, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen soll, nimmt die von den Heizstäben abgegebene Wärme auf und überträgt sie über ihre grosse Oberfläche auf den entlang des Schneckenganges strömenden Wärmeträger. 



   Soll der Wärmeträger gekühlt sein, so muss die Wärme des Wärmeträgers über die Schnecke abgetragen werden, wobei sich die gleichen Vorteile hinsichtlich der vergrösserten Oberfläche und der Strömungsverhältnisse ergeben. Besonders einfache konstruktive Bedingungen werden dabei sichergestellt, wenn der hohl ausgebildete Schneckenkern an einem Ende verschlossen ist und wenn in dem hohlen Schneckenkern ein mit allseitigem, radialem Abstand angeordnetes, gegen das geschlossene Ende des Schneckenkernes hin offenes Zuführrohr für ein Kühlmittel ragt. Das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, wird durch das zentrale Zuführrohr in den hohlen Schneckenkern gefördert und strömt in den sich zwischen dem Zuführrohr und dem hohlen Schneckenkern gebildeten Ringkanal zur Aufgabeseite zurück, so dass die Zu- und Abfuhr des Kühlmittels an einem Schneckenende erfolgen kann.

   Ausserdem wird durch das in den hohlen Schneckenkern ragende Zuführrohr ein vergleichsweise geringer Strömungsquerschnitt für den sich zwischen dem Zuführrohr und dem hohlen Schneckenkern ergebenden Ringkanal erhalten, was in vorteilhafter Weise eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit für das Kühlmittel zur Folge hat. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Wärmetauscherausbildung ist darin zu sehen, dass die Strömungskanäle für das Kühlmittel einfach gereinigt werden können, weil zu diesem Zweck lediglich das Zuführrohr aus dem hohlen Schneckenkern herauszuziehen ist. 



   In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. l einen erfindungsgemässen Wärmetauscher zum Aufheizen eines Wärmeträgers im Längsschnitt und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Wärmetauschers zum Kühlen des Wärmeträgers. 

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   Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, bestehen die dargestellten Wärmetauscher im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse --1--, in das ein beheizbarer oder kühlbarer Wärmeüber-   tragungskörper --2-- in   Form einer Schnecke --3-- eingesetzt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der Schneckengang --4-- an den Mantel --5-- des rohrförmigen Gehäuses --1-- anschliesst, so dass zwischen dem   Mantel --5-- des Gehäuses --1-- und   der Schnecke --3-- ein schraubenförmiger   Strömungskanal --6-- für   einen Wärmeträger entsteht, der an einen Zulauf --7-und einen Ablauf --8-- angeschlossen ist. Der Zulauf --7-- und der Ablauf-S-werden von Kopfstücken --9 und 10-- gebildet, in die der Mantel --5-- mit der Schnecke --3-- eingesetzt ist. 



   Gemäss der Ausbildung nach Fig. 1 sind in den Schneckenkern   Heizstäbe --11-- eingegossen,   die mit ihren   Anschlussenden --12-- durch   eine Kopfplatte --13-- ragen, an der die Schnecke --3-befestigt ist. Die von den   Heizstäben --11-- erzeugte   Wärme wird über die Schnecke --3-- auf den im schraubenförmigen   Strömungskanal --6-- verlaufenden   Wärmeträger übertragen, wobei die sich ergebende grosse Wärmeübertragungsoberfläche im Zusammenhang mit dem vergleichsweise langen Strömungsweg und der erzwungenen Durchmischung des Wärmeträgers die gewünschte rasche Wärme- übertragung sicherstellt. 



   Nach Fig. 2 wird der über den Zulauf --7-- dem Wärmetauscher zugeführte Wärmeträger während des Durchlaufes durch den Strömungskanal --6-- gekühlt, u.zw. mit den gleichen Vorteilen hinsichtlich der Wärmeübergangsflächen und der Strömungsverhältnisse. Die an die Schnecke --3-abgegebene Wärme wird mit Hilfe eines Kühlmittels abgeführt, das durch ein in den hohlen 
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    --14-- inZuführrohr --14-- und   dem hohlen Schheckenkern ergebenden Ringkanal --16-- zur Zuführseite zurückgeführt wird, wo es über eine Ablaufleitung --17-- den Wärmetauscher verlässt. 



   Da das zentrale   Zuführrohr --14-- für   das Kühlmittel an einer äusseren Abschlussplatte --18-des   Kopfstückes --10-- befestigt   ist, kann es mit dieser   Abschlussplatte --18-- in   einfacher Weise ausgebaut werden, was die Reinigung der Strömungskanäle für das Kühlmittel sehr erleichtert. 



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So könnte beispielsweise der Wärmeübertragungskörper --2-- als mehrgängige Schnecke ausgebildet sein. Ausserdem könnte die Steigung der   Schneckengänge --4-- über   die Schneckenlänge verschieden sein oder die Schnecke konisch ausgebildet werden, um besonderen Bedingungen Rechnung tragen zu können. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Wärmetauscher, insbesondere für Spritzguss- oder Druckgumaschinen, bestehend aus einem Gehäuse und einem koaxial in das Gehäuse eingesetzten, heiz-oder kühlbaren Wärmeübertragungskörper, zwischen dem und dem Mantel des Gehäuses ein an einen Zulauf und an einen Ablauf angeschlossener Strömungskanal für einen Wärmeträger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertragungskörper (2) als Schnecke (3) mit wenigstens einem an den Mantel (5) des 
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Claims

gossene Heizstäbe (11) trägt.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohl ausgebildete Schneckenkern an einem Ende (15) verschlossen ist und dass in den hohlen Schneckenkern ein mit allseitigem, radialem Abstand angeordnetes, gegen das geschlossene Ende (15) des Schneckenkernes hin offenes Zuführrohr (14) für ein Kühlmittel ragt.