AT378933B

AT378933B - Vorrichtung zur form-, werkzeug- und behaelterkuehlung od. dgl.

Info

Publication number: AT378933B
Application number: AT0167984A
Authority: AT
Original assignee: Alpenlaendische Ind & Textilch
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1984-05-22
Publication date: 1985-10-25
Also published as: ATA167984A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Form-, Werkzeug- und Behälterkühlung od. dgl. mit einem unter konstantem Druck und konstanter Temperatur stehenden Lagerbehälter für ein tiefkaltes verflüssigtes Gas, der über ein Steuerventil mit einer taktweise arbeitenden Entspan- nungseinrichtung, vorzugsweise einer Kühldüse, verbunden ist.

Es ist bekannt, dass taktweise betriebene Kühleinrichtungen mit tiefkalten verflüssigten Ga- sen nur dann störungsfrei und mit genauer Dosierung der Kälteleistung arbeiten, wenn das Kühl- medium ohne Gaseinschlüsse und mit konstanter Temperatur der Entspannungseinrichtung zugeführt wird. Diese Anforderung lässt sich beispielsweise durch eine Gastrenneinrichtung, an die ein Gas- kompressor angeschlossen ist, erreichen. Eine solche Vorrichtung ist etwa in der US-PS Nr. 3, 065, 501 beschrieben. In der Zeitschrift "THE IRON AGE", August 14, [1952], S. 127 ff. wird eine andere Vorrichtung dargestellt, bei der zur Vermeidung einer unerwünschten Gasbildung in der Kühlmittelleitung nach dem Lagerbehälter eine Hochdruckpumpe angeordnet ist, die in einen unisolierten Hochdruck-Akkumulatortank und von dort in die Entspannungseinrichtung fördert.

Eine weitere Möglichkeit, um das genannte Ziel einer störungsfrei und dosiergenauen Taktkühlung mit einem verflüssigten Gas sicherzustellen, besteht darin, dass das verflüssigte Gas in einer isolierten Ringleitung mit einer Pumpe im Kreislauf an der Kühleinrichtung vorbei zurück in den Lagerbehälter geführt wird (AT-PS Nr. 321570). Um speziell im Dauerbetrieb bei Ausfall der Pumpe erhebliche Produktionsstörungen zu vermeiden, wurde diese Anlage in der Praxis (s."Plastverar- beiter" (27) 1976/1, S. 18) durch ein umschaltbares Doppelpumpenaggregat verbessert, das die Wartung jeweils einer Pumpe ohne Produktionsunterbrechung erlaubt. Alle diese Anlagen sind aber mit einem grossen apparativen Aufwand und/oder Energieaufwand verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei verringerten Investitionskosten eine erhöhte Betriebssicherheit und darüber hinaus auch noch eine Energieersparnis gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass unter dem tiefsten Flüssigkeitsniveau des Lagerbehälters ein isolierter Pufferbehälter angeordnet ist, von dem eine isolierte Steigleitung, deren Volumen höchstens die Hälfte, vorzugsweise jedoch 10% des Rauminhaltes des Pufferbehälters beträgt, zum Steuerventil und der Entspannungseinrichtung führt. Da also keine rotierenden Teile vorhanden sind, wird die Störanfälligkeit auf ein Minimum herabgesetzt.

Durch das auf die Kühlmittel-Durchsatzleistung abgestimmte Verhältnis der Volumina des nahe der Entspannungseinrichtung gelegenen Pufferbehälters und der möglichst kurzen Steigleitung wird ein Gaseinschluss im Dauerbetrieb zuverlässig vermieden. Ausserdem ist der tiefer gelegene Pufferbehälter von vornherein immer mit Flüssigkeit gefüllt. Neben dem verringerten apparativen Aufwand bringt die erfindungsgemässe Vorrichtung gegenüber einem Gaskompressor, einer Hochdruckpumpe oder der mit Isolationsverlusten verbundenen Kreislaufführung des Kühlmittels offensichtlich eine Energieersparnis mit sich.

In weiterer Ausbildung der Erfindung zweigt zwischen dem Pufferbehälter und dem Steuerventil eine isolierte Leitung ab, die über ein zweites Steuerventil in den Gasraum des Lagerbehälters führt. Bei Unterbrechung der Taktkühlung öffnet dieses zweite Steuerventil, womit auch bei längeren Betriebsunterbrechungen eine vollständige Flüssigfüllung des Pufferbehälters und der Steigleitung bis zum Flüssigkeitsniveau des Lagerbehälters (als kommunizierende Gefässe) erzielt wird.

Durch die Anordnung eines Nadelventils in der isolierten Abzweigleitung vor dem zweiten Steuerventil wird die erfindungsgemässe Vorrichtung weiter verfeinert. Wenn das zweite Steuerventil in der Abzweigleitung auch während der laufenden Taktkühlung geöffnet bleibt, kann mit Hilfe des Nadelventils gezielt eine minimale Gasmenge dem flüssigen Kühlmittel zudosiert werden, womit eine Feinregulierung der Kälteleistung erzielbar ist. Bisher ist dagegen eine Dosierung der Kälteleistung nur über den Düsenquerschnitt und die Sprühdauer möglich.

Bei abgestimmter Dimensionierung der Leistungsquerschnitte entsprechend dem maximalen Kühlmittel-Durchsatz kann der isolierte Pufferbehälter als eine unterhalb des Lagerbehälters geführte, in die Steigleitung mündende Leitung ausgeführt werden, deren Volumen mindestens das Doppelte des Rauminhaltes der Steigleitung beträgt, was den apparativen Aufwand weiter vermindert.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung als Ausführungsbeispiel im Schema :
Aus einem Lagerbehälter --1-- führt über ein Absperrventil --2-- und ein Sicherheitsven- teil --3-- eine isolierte Flüssiggasleitung --4-- zu einem Pufferbehälter --5--. Von diesem geht eine isolierte Steigleitung --13-- aus, die über ein Handentlüftungsventil --6--, ein Manome- ter --7-- und ein taktweise arbeitendes Steuerventil --8-- zu einer Entspannungseinrichtung, nämlich einer Kühldüse --9--, führt. Ebenso können weitere Steigleitungen --13a-- mit weiteren Installationen --6a, 7a, 8a und 9a--angeschlossen sein.

Eine zwischen dem Pufferbehälter --5-- und den Steuerventilen--8, 8a--abzweigende isolierte Leitung --12, 12a-- führt über ein zwei- tes Steuerventil --11, 11a-- und ein Absperrventil --19-- in den Gasraum des Lagerbehäl- ters --1--, wobei in dieser Zweigleitung--12, 12a--gegebenenfalls auch ein Nadelventil --10-- eingeschaltet sein kann.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Form-, Werkzeug- und Behälterkühlung od. dgl. mit einem unter konstantem Druck und konstanter Temperatur stehenden Lagerbehälter für ein tiefkaltes verflüssigtes Gas, der über ein Steuerventil mit einer taktweise arbeitenden Entspannungseinrichtung, vorzugsweise einer Kühldüse, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem tiefsten Flüssigkeitsniveau des Lagerbehälters (1) ein isolierter Pufferbehälter (5) angeordnet ist, von dem eine isolierte Steigleitung (13), deren Volumen höchstens die Hälfte, vorzugsweise jedoch 10% des Rauminhaltes des Pufferbehälters (5) beträgt, zum Steuerventil (8) und der Entspannungseinrichtung (9) führt.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pufferbehälter (5) und dem Steuerventil (8) eine isolierte Leitung (12) abzweigt, die über ein zweites Steuerventil (11) in den Gasraum des Lagerbehälters (1) führt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der isolierten Abzweigleitung (12) vor dem zweiten Steuerventil (11) ein Nadelventil (10) angeordnet ist. EMI2.1 Leitung (4) ausgeführt ist, deren Volumen mindestens das Doppelte des Rauminhaltes der Steigleitung (13) beträgt.