AT381901B - Vorrichtung zur verhinderung von kondensationserscheinungen an von einem kuehlmedium durchstroemten werkzeugen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Kondensationserscheinungen an von einem Kühlmedium durchströmten Werkzeugen, insbesondere bei Kunststoffverarbeitungsmaschinen, durch Klimatisierung der Umgebung des Werkzeuges. 



   Bei Kunststoffspritzwerkzeugen wird in der Regel zum schnellen Erstarren der Formmasse eine ständige Kühlung durch ein Kühlmedium vorgesehen, welches die Werkzeuge durchströmt. 



  In der Regel handelt es sich dabei um kaltwassergekühlte Spritzwerkzeuge. 



   Bei solchen Spritzwerkzeugen kommt es zu Kondensationserscheinungen, so dass sich an den Werkzeugen Kondenswasser bildet, welches wieder zu Feuchtigkeitseinschlüssen in den Werkstücken, zu unsauberer Oberfläche usw. führen. Die Taktzeit einer Spritzgussmaschine ist dadurch begrenzt, weil die Aufeinanderfolge der starken Erwärmung und der Abkühlung durch das Kühlmedium nur in gewissen Zeitabständen möglich ist, wenn jegliche Kondensationsbildung vermieden werden soll. 



   Es wurde bereits versucht, diese Kondensationserscheinungen dadurch zu verhindern, dass um eine ganze Spritzgussmaschine ein hermetisch abgeschlossener Raum gebildet wurde, welcher entsprechend klimatisiert ist. Es ist dadurch die Maschine nur schwer zugänglich, was besonders dann nachteilig ist, wenn es zu öfteren Standzeiten infolge nicht ausgeworfener oder irgendwie hängengebliebener Werkstücke kommt. Die Kosten einer solchen Anlage sind ausserdem enorm, wobei auch noch der Platzbedarf hinzukommt. 



   Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die geschilderten Probleme vermieden werden können, wobei eine optimale Verhinderung von Kondensationserscheinungen bei solchen Werkzeugen erreicht werden soll. 



   Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zur Erzeugung eines das Werkzeug umgebenden Trockenluftschleiers ein an einen Luftentfeuchter anschliessbares Gebläse mit direkt auf die Werkzeuge gerichteten Düsen vorgesehen ist. 



   Durch diese erfindungsgemässe Massnahme wird eine optimale Beeinflussung der Werkzeuge durch einen Trockenluftstrom erreicht, da eben dieser Trockenluftstrom bzw. ein Trockenluftschleier direkt an jenen Stellen zur Verfügung steht, wo die Gefahr der Kondensationsbildung gegeben ist. Durch das direkte Anblasen ist auch eine entsprechende Luftumwälzung im Bereich der Werkzeuge gewährleistet, was bei Anordnung eines klimatisierten Raumes um das Werkzeug herum nicht der Fall ist. Durch die Anwendung der Erfindung sind Kondensationserscheinungen bei kaltwassergekühlten oder durch ein sonstiges Kühlmedium beeinflussten Spritzwerkzeugen praktisch unterbunden.

   Die Ausschussware kann auf ein Minimum herabgesetzt werden, da zumindest die Feuchtigkeitseinschlüsse und die unsauberen Oberflächen, die von Kondensationsbildungen an der Werkzeugoberfläche herrühren, vermieden werden können. Durch die direkte Beaufschlagung der Werkzeuge mit einem Trockenluftschleier kann auch das Kühlmedium mit einer niedrigeren Temperatur gefahren werden, so dass sich dadurch wesentlich kürzere Taktzeiten der die Werkzeuge tragenden Maschine ergeben. Dies führt zu höheren Stückzahlen und nebenbei auch zu einer höheren Qualität. 



   Es ist wohl eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen mit Hilfe von Druckluft (DE-OS 2643959) bekannt, bei der ein rotierbar angeordneter Reinigungskopf mit Pressluftaustrittsdüsen vorgesehen ist. Mit dieser Vorrichtung sollen die Oberflächen von automatisch betriebenen Duroplast- - Formen gereinigt werden, um dadurch eine in bestimmten Abständen erforderliche manuelle Reinigung überflüssig zu machen. Es geht hier also nur um die Zuführung von Druckluft zu Reinigungszwecken, wogegen es bei der Erfindung um die Erzeugung eines das Werkzeug umgebenden Trockenluftschleiers geht, um dadurch Kondensationserscheinungen am Werkzeug zu verhindern. 



   Erfindungsgemäss wird ferner vorgeschlagen, dass im Luftentfeuchter ein Vorkühler/Vorentfeuchter und ein auf Adsorptionsbasis wirkender zweiter Entfeuchter hintereinander eingesetzt sind. 



   Es ist dadurch eine optimale Möglichkeit zur Erzielung eines Trockenluftstromes gegeben, zumal durch die Anordnung eines Vorkühlers/Vorentfeuchters die angesaugte Frischluft bereits einer ersten Entfeuchtung unterzogen wird, wobei dann durch den auf Adsorptionsbasis wirkenden zweiten Entfeuchter eine wirksame Entnahme der Restfeuchtigkeit möglich ist. Eine solche Massnahme 
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 Luft notwendig ist. Durch die Abkühlung der angesaugten feuchten Luft ist eine starke Kondensatbildung und somit eine optimale Vorentfeuchtung gegeben und die Adsorptionsstufe kann die Restfeuchtigkeit abbauen. 



   Weitere erfindungsgemässe Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Aufbau eines Trockenluftschleiers, wobei die Werkzeuge schematisch dargestellt sind ; Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des zur erfindungsgemässen Vorrichtung gehörenden Luftentfeuchters ; Fig. 3 den Luftentfeuchter in einer Ansicht von vorne, wobei die Abdeckung weggelassen ist ; Fig. 4 eine Seitenansicht des   Luftentfeuchters ; Fig. 5   eine Ansicht von hinten, wobei ebenfalls die Abdeckplatte weggelassen ist ; Fig. 6 eine Draufsicht auf den Luftentfeuchter und Fig. 7 eine Seitenansicht von der der Fig. 4 gegenüberliegenden Seite. 



   In Fig. 1 ist ein schematischer Aufbau zur Erläuterung der erfindungsgemässen Vorrichtung gezeigt. In einer   Vorrichtung --1-- wird   ein Trockenluftstrom erzeugt, welcher über einen Trockenluftkanal --2-- in einen   Ausblaskasten --3-- geführt   wird und von dort über   Düsen --4--   zu den in Fig. 1 strichliert dargestellten   Werkzeugen --5-- gelangt.   Die Werkzeuge --5-- werden beim Arbeitseinsatz erhitzt. Die Werkzeugtemperatur sollte möglichst niedrig gehalten werden, um kurze Auskühlzeiten und damit kurze Taktzeiten zu erreichen. Gerade bei Kunststoffverarbeitungsmaschinen ist es wichtig, dass vor jedem neuen Arbeitstakt eine möglichst niedrige Temperatur durch entsprechendes Abkühlen wieder erreicht ist.

   Durch diesen Abkühlvorgang ohne die Anwendung einer Trockenluft unterschreitet die Werkzeugoberflächentemperatur sehr rasch den Taupunkt der Umgebungsluft, so dass es zur Kondensation an der Oberfläche kommt. Es muss also die Vorlauftemperatur des Kühlmediums entsprechend höher eingestellt werden, um dies zu verhindern. 



  Dadurch benötigt man zur Wärmeabfuhr aus dem Werkzeug bzw. aus der zugeführten Kunststoffmasse mehr Zeit,   d. h.   die Taktzeit wird entsprechend länger. 



   Um eben eine solche Kondensationserscheinung zu verhindern, wird erfindungsgemäss im Bereich der Werkzeuge --5-- ein Trockenluftschleier durch direktes Anblasen der Werkzeuge - erzeugt. Zur Trockenluftzufuhr sind Ausblasformstücke in Form von   Düsen --4-- eingesetzt,   welche der Werkzeugform   und-grosse   entsprechend zur gleichmässigen Trockenluftbeaufschlagung in geeigneten Winkellagen angeordnet sind. Die Ausblasformstücke können den gegebenen Werkzeugkonstruktionen angepasst werden und   z. B.   in Form von Weitwurfdüsen, Ausblasschlitzen usw. ausgebildet sein. 



   Durch den Trockenluftstrom wird von vorneherein eine Kondensatbildung verhindert, so dass ein rascheres Abkühlen der Werkzeuge --5-- durch eine niedrigere Temperatur des Kühlmediums möglich wird, und demnach auch die Maschinenkapazität wesentlich erhöht werden kann. 



   Es ist auch eine besondere Steuerung der ganzen voneinander abhängigen Fakten möglich, indem nämlich die Taupunkttemperatur im Bereich der Werkzeuge --5-- gemessen wird. Durch entsprechende Ausgangswerte dieser Messung kann die optimale Restluftfeuchtigkeit des Trockenluftstromes, gegebenenfalls die Einstellung der   Düsen --4-,   die Temperatur des Kühlmediums für die Werkzeuge --5-- und auch die Taktzahl der die Werkzeuge --5-- aufnehmenden Maschine geregelt werden. Es ist dann eine optimale Abstimmung aller für den Betrieb einer solchen   Kunststoffverarbeitungsmaschine   erforderlichen Fakten gegeben, so dass eine weit höhere Stückzahl von Werkstücken erreichbar ist bei noch höherer Qualität. 



   Der Luftentfeuchter zur Erzeugung des Trockenluftstromes ist vom Prinzip her der Fig. 2 zu entnehmen. Über einen Filter --6-- wird die feuchte Luft angesaugt und gelangt dort zu einem   Vorkühler/Vorentfeuchter --7--,   wird dann über den Ventilator --8-- weiter befördert und gelangt zum zweiten, auf Adsorptionsbasis wirkenden Entfeuchter --9-- und führt dann über eine Mischkammer --10-- zur Trockenluftableitung --11--. Der   Vorkühler/Vorentfeuchter --7--   
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 und damit neben einem Abkühlen der Luft zugleich eine optimale Vorentfeuchtung erfolgen kann. 



   Besonders zweckmässig ist die Lage des Ventilators --8-- zwischen den beiden Entfeuchtern--7 und 9--, zumal der Ventilator --8-- nurmehr bereits vorentfeuchtete Luft befördern muss. 

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   Dem auf Absorptionsbasis wirkenden Entfeuchter --9-- ist eine regelbare Bypassleitung --12-zugeordnet, wobei der Trockenluftausgang --13-- des Entfeuchters --9-- und das entsprechende Ende der Bypassleitung --12-- in die gemeinsame   Mischkammer --10-- führen,   von der dann die   Trockenluftableitung --11-- wegführt.   In die Bypassleitung --12-- ist eine Regelklappe --14-eingesetzt. Je nach Luftfeuchtigkeit der angesaugten Luft ist eine stärkere oder wenig starke Beanspruchung des zweiten Entfeuchters --9-- notwendig, so dass bei entsprechender Regelung der Luftstrom ganz oder teilweise über die Bypassleitung --12-- bzw. ganz oder teilweise über den   Entfeuchter --9-- geführt   werden kann. In der Mischkammer --10-- wird dann die gegebenenfalls von beiden Zuleitungen her führende Luft vermischt. 



   Aus den Fig. 3 bis 7 ist die Anordnung der einzelnen Elemente im Luftentfeuchter --1-ersichtlich. Der Lufteintritt erfolgt über ein Gitter --15-- in einer Seitenwandung des Gehäuses --16--, wobei der darauffolgende Filter --6--, der   Vorkühler/Vorentfeuchter --7-- und   der Ventilator --8-- in einem horizontal verlaufenden   Kanal --17-- eingesetzt   sind. Durch den Ventilator --8-- wird die angesaugte Luft nach unten hin in eine unterhalb des Kanals --17-angeordnete druckdichte   Kammer --18-- befördert,   wobei in dieser Kammer --18-- der auf Adsorptionsbasis wirkende Entfeuchter --9-- angeordnet ist.

   An der Unterseite dieses Entfeuchters --9-wird die Luft eingeführt und gelangt nach Passieren des Entfeuchters --9-- in die oberhalb der Kammer --18-- und seitlich neben dem   Kanal --17-- angeordnete Mischkammer --10--.   



  An dieser Mischkammer --10-- ist ein   Anschlussstutzen --19-- vorgesehen,   an welchen dann der in Fig. 1 dagestellte Trockenluftkanal --2-- angeschlossen werden kann. Durch diese Anordnung kann auf engstem Raum eine optimale Luftentfeuchtung stattfinden, wobei der Kanal --17-- sozusagen die Vorentfeuchtungsstation bildet, in der Kammer --18-- die Restentfeuchtung im Entfeuchter --9-- stattfindet und in der Mischkammer --10-- die gewünschte Restluftfeuchtigkeit erreichbar ist. Bei einer sochen Ausbildung ist auch die Anordnung der Bypassleitung sehr einfach durchzuführen, da lediglich in der Trennwand --20-- zwischen der Kammer --18-- und der Mischkammer --10-- eine Öffnung vorgesehen werden muss, welche durch eine regelbare Klappe --14-verschliessbar ist.

   Der ganze   Luftentfeuchter-l-kann   auf   Rädern --21-- verfahrbar   ausgeführt werden, so dass eine relativ leichte Anpassbarkeit auf verschiedene Gegebenheiten möglich ist. 



   Für den   Vorkühler --7-- können   selbstverständlich verschiedene Konstruktionsvarianten eingesetzt werden, wobei die zweckmässigste Art darin liegt, durch eine Vorkühlung der eingesaugten Luft eine Kondensatbildung zu bewirken. Der Kühlvorgang kann durch jedes beliebige Kühlmedium erfolgen, zweckmässig wird dies durch einen Kaltwasserdurchlauf erfolgen. Die Ausbildung des auf Adsorptionsbasis wirkenden Entfeuchters --9-- kann ebenfalls in verschiedenen konstruktiven Varianten erfolgen, wobei das zweckmässigste Adsorptionsmittel eingesetzt wird. Es kann hier beispielsweise synthetisches Material mit grosser Wasseraufnahmefähigkeit eingesetzt werden, wobei durch optimale Luftführung und Luftgeschwindigkeit innerhalb dieses Entfeuchters --9-eine entsprechende Entfeuchtung der Luft erzielt wird. 



   Innerhalb des   Gehäuses --16-- des Luftentfeuchters --1-- kann   auch noch die elektrische bzw. elektronische Anlage --22-- eingesetzt sein, die die Steuerung der ganzen Vorrichtung, insbesondere die Regelung der Luftfeuchtigkeit durch entsprechenden Einsatz der Bypassleitung bewirkt. Selbstverständlich ist der   Luftentfeuchter-l-auch   in Abhängigkeit von dem absoluten Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft steuerbar, da ja diese Umgebungsluft in die Einrich-   tung --1-- eingesaugt   und dort getrocknet werden soll. Je nach Sollwerteinstellung wird mehr oder weniger Luft über die Bypassleitung --12-- in die   Mischkammer --10-- zugeführt.   



   Mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ein wesentlicher Fortschritt im Betrieb von Werkzeugmaschinen geschaffen, die im Arbeitseinsatz erhitzte und von einem Kühlmedium durchströmte Werkzeuge aufweisen. Die erfindungsgemässen Massnahmen sind dabei für jede Art von Werkzeugen einsetzbar, also nicht nur im Zusammenhang mit Kunststoffverarbeitungsmaschinen. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Verhinderung von Kondensationserscheinungen an von einem Kühlmedium <Desc/Clms Page number 4> durchströmten Werkzeugen insbesondere bei Kunststoffverarbeitungsmaschinen, durch Klimatisierung der Umgebung des Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines das Werkzeug (5) umgebenden Trockenluftschleiers ein an einen Luftentfeuchter (1) anschliessbares Gebläse mit direkt auf die Werkzeuge (5) gerichteten Düsen (4) vorgesehen ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftentfeuchter (1) ein Vorkühler/Vorentfeuchter (7) und ein auf Adsorptionsbasis wirkender zweiter Entfeuchter (9) hintereinander eingesetzt sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Entfeuchtern (7,9) ein zur Luftumwälzung vorgesehener Ventilator (8) eingesetzt ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem auf Adsorptionsbasis wirkenden Entfeuchter (9) eine regelbare Bypassleitung (12) zugeordnet ist, wobei der Trockenluftausgang des Entfeuchters (9) und das entsprechende Ende der Bypassleitung (12) in eine gemeinsame Mischkammer (10) führen, von der die Trockenluftableitung (11) wegführt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorkühler/Vorentfeuchter (7) in Luftströmrichtung ein Filter (6) vorgeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (6), der Vorkühler/Vorentfeuchter (7) und der Ventilator (8) in einen horizontal verlaufenden Kanal (17) eingesetzt sind, dass unterhalb dieses Kanals (17) eine druckdichte Kammer (18) zur Aufnahme des auf Adsorptionsbasis wirkenden Entfeuchters (9) vorgesehen ist, und dass der Ausgang des zweiten Entfeuchters (9) und die Bypassleitung (12) in eine gemeinsame, oberhalb der Kammer (18) und seitlich neben dem Kanal (17) angeordnete Mischkammer (10) münden.

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (12) von einer die untere Kammer (18) für den zweiten Entfeuchter (9) und die Mischkammer (10) verbindenden Öffnung gebildet ist, welche durch eine regelbare Klappe (14) verschliessbar ist.