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Flüssigkeitserhitzer für die Speisung der Versiegelungsstangen mit
der erwärmten Flüssigkeit in Tüt enrandvers chlußmas chinen Es sind Raumbeizungsanlagen
bekannt, bei welchen das Öl als Wärmeträger in einen geschlossenen Kreislauf über
einen Erhitzer umläuft. Ferner ist für eine solche Anlage bekannt, daß der Wärmeträger,
das Öl oder eine andere ähnliche hochsiedende Flüssigkeit, durch eine Pumpe umgewälzt
wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitserhitzer für die
Speisung der Versiegelungsstangen mit der erwärmten Flüssigkeit in Tütenrandverschlußmaschinen.
Für einen derartigen Flüssigkeitserhitzer wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
oberhalb eines Erhitzertanks, in welchem eine Pumpe und eine elektrische Heizvorrichtung
gelagert sind, ein Tank aufgestellt ist, der durch ein Rohr mit dem Erhitzertank
verbunden ist und durch einen Ventilator gekühlt wird.
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Der erfindungsgemäße Flüssigkeitserhitzer zeichnet sich durch seine
gedrängte Bauform aus. Er schirmt die erwärmte Flüssigkeit gegen die Außenluft derart
ab, daß sie dadurch nicht schädlich beeinflußt wird.
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Er kann von nicht geschulten Personen bedient werden.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert. Es ist
Fig. 1 ein Querschnitt des Apparates, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der
Fig. 1.
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Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1. über einem vertikalen,
zylinderförmigen und axial länglichen Erhitzertank 1 ist in einem gewissen Abstand
ein vertikaler, zylinderförmiger Tank 2 angeordnet. Er hat einen größeren Durchmesser
und ist von geringerer axialer Länge als der Erhitzertank 1.
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Die beiden Tanks sind axial ausgerichtet. Ein starres vertikales Rohr
3 erstreckt sich durch die Decke 4 des Tanks 1 und den Boden 5 des oberen Tanks
2 und durch seine Decke 6 hindurch. Das Rohr 3 ist starr und flüssigkeitsdicht an
den Teilen 4, 5 und 6 zur Bildung einer starren Einheit befestigt. Das Rohr 3 ist
gerade. Es hat Öffnungen 7 und 8 im Innern des oberen Tanks 2 in der Nähe seines
Boden 5 und seiner Decke 6. Das Rohr verbindet die Decke des Tanks 1 mit dem Boden
des oberen Tanks 2 und die Decke des oberen Tanks mit der Atmosphäre außerhalb der
beiden Tanks.
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Eine Flüssigkeitspumpe 9 befindet sich im Erhitzertank 1. Sie hat
eine Ausgangsleitung 10, welche sich durch den Erhitzertank 1 hindurch erstreckt
und einen Einlaß 11, welcher mit dem Innern des Tanks 1 verhunden ist. Der Erhitzertank
1 hat einen Einlaß in Form einer Leitung 12. Sie erstreckt sich in das Innere des
Tanks 1 fast bis zu seinem Boden 13 und steht mit dem Innern des Tanks 1 in Verbindung.
Die Pumpe ist eine Kreisel- oder Drehkolbenpumpe. Ist der Erhitzertank 1 voll von
Flüssigkeit und wird die Pumpe angetrieben, saugt sie die im Erhitzertank erwärmte
Flüssigkeit nahe der Decke 4 des Tanks 1 ab als und fördert sie unter Druck durch
ein geschlossenes System von Heizkanälen in Werkzeugen, von wo die Flüssigkeit zum
Boden des Erhitzertanks 1 über die Leitung 12 zurückgeführt wird. Die Pumpe ist
an der Innenseite der Decke 4 befestigt.
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Eine rohrförmige Antriebswelle 14 ist kraftschlüssig mit der Pumpe
9 verbunden. Sie erstreckt sich von dort durch das Rohr 3 hindurch nach oben in
radialem Abstand hierzu, so daß man eine rohrförmige Leitung hat bis über das obere
Ende des Rohres 3 hinaus und bis oberhalb der Decke 6. Ein Flügelradventilator 15
ist auf der Welle 14 in der Nähe der Decke 6 gelagert. DieWelle 17 eines Elektromotors
16 ist mit der Welle 14 verbunden. Der Motor 16 befindet sich oberhalb des Ventilators
ganz in seiner Nähe. Der Motor 16 ist auf einer Unterlage 18 gelagert. Sie wird
von den Säulen 19 getragen, welche mit dem Umfang eines Deckels 20 in Abstand oberhalb
der Decke 4 des Erhitzertanks 1 und außerdem starr mit dem Rohr 3 verbunden sind.
Der Deckel 20 bildet mit der zylindrischen Wand 21 und dem Boden 22 ein Gehäuse,
welches den Erhitzertank 1 mit einem Zwischenraum umgibt. Dieser Raum wird zur Aufnahme
einer bestimmten Menge eines wärmeisolierenden Mittels 23, welche den Erhitzertank
1 umgibt, be-
nutzt. Stangen 24a zwischen den Teilen 20 und 22 dienen
zur Verstärkung des zusammengesetzten Gehäuses. Die Teile 18, 20 und 22 sind kreisförmig
und liegen konzentrisch zu den beiden Tanks. Sie weisen im wesentlichen die gleichen
Durchmesser auf, die nur etwas größer sind als der Durchmesser des oberen Tanks
2 aber beträchtlich größer als der des unteren Tanks 1.
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Eine Anzahl von Längsrippen 24 sind radial um das Rohr 3 angeordnet
und mit ihm zwischen dem Deckel 20 und dem Boden 5 verbunden. Eine zylindrische
Wand 25 umgibt den oberen Tank 2. Das untere Ende der Wand 25 erstreckt sich etwas
unterhalb des Bodens 5 und ist mit einer horizontalen Scheibe oder Prallplatte 26
in Abstand vom Boden 5 unterhalb desselben verbunden. Sie weist eine zentrale Öffnung
27 auf. Der Durchmesser der Öffnung 27 ist derart, daß darin die Längsrippen 24
untergebracht werden können. Die Wand 25 erstreckt sich etwas oberhalb der Decke
6 des oberen Tanks 2 und ist mit einer gleichgroßen horizontalen Scheibe oder Prallplatte
28 verbunden, die oberhalb der Decke 6 in Abstand hiervon steht und eine zentrale
Öffnung 29 aufweist. Die Öffnung 29 befindet sich unmittelbar unterhalb des Ventilators
15. Somit ergibt sich ein Raum um den oberen Tank 2, durch welchen Luft unter Druck
strömt. Der Ventilator 15 schleudert die Luft weg vom Motor 16 radial nach außen.
Der ringförmige Raum zwischen der Unterlage 18 und der Scheibe28 kann durch eine
perforierte Zylinderwand 30 geschützt sein.
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Der Erhitzertank 1 hat einen Eintaucherhitzer 31.
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Er ist an der Decke 4 aufgehängt. Dies kann dadurch geschehen, daß
der Erhitzer 31 am Pumpengehäuse hängt. Der Erhitzer ist ein elektrischer Widerstandserhitzer.
Er weist elektrische Speiseleitungen 32 auf, welche isoliert durch den -Erhitzertank
1 hindurchgehen müssen. Sie werden durch ein Rohr geführt, das einen geraden vertikalen
Teil 33 aufweist, der sich flüssigkeitsdicht durch die Decke 4 erstreckt. Ein weiterer
gerader, vertikaler Teil 34 erstreckt sich außerhalb des oberen Tanks 2 bis über
die Decke 6 hinaus. Die beiden vertikalen Teile sind miteinander durch den schleifenförmigen
Teil 35 verbunden, der sich oberhalb der Decke4 des Erhitzertanks 1 befindet. Eine
Öffnung 36 befindet sich in dem Rohrteil 33 etwas unterhalb der Decke 4 des Erhitzertanks
1. Die Speiseleitungen 32 weisen keramische Isolationsperlen auf, welche entlang
den Leitungen in Abstand voneinander stehen und locker in -die Leitungsrohre passen.
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Ihre oberen Enden stehen mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Öffnungen
36 verbinden den Tank 1 mit der Außenluft als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.
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Die Flüssigkeit steigt in dem Leitungsrohrteil 34 bis zu einer Höhe
entsprechend dem Flüssigkeitspegel im oberen Tank 2. Das obere Ende des Rohrteiles
34 soll oberhalb dieses Pegels liegen.
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Der Apparat wird mit Öl oder einer anderen Flüssigkeit durch einen
Einlaß 37 gefüllt, der sich ungefähr in der halben Höhe der Wand des oberen Behälters
2 befindet. Durch eine Kappe oder einen Stöpsel 38 wird nach Auffüllen der Einlaß
37 geschlossen. Flüssigkeit wird eingegossen, um den Erilitzertank 1 und den oberen
Tank 2 zu füllen, bis der durch den Einlaß 37 festgelegte Pegel- erreicht ist.
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Luft oder ein anderes Gas kann durch die Rohrteile 34, 35 und 33 unbehindert
eindringen und austreten.
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Der Raum oberhalb des Flüssigkeitspegels im oberen Tanl;2 kann die
gesamte thermische Expansion der J-lüssigliei. aufnehmen. Der Apparat kann durch
einen
normalerweise geschlossenen Auslaß 39 am Boden 13 des Erhitzertanks 1 entleert
werden.
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Durch den Motor 16 werden die Pumpe 9 und der V entilator 15 angetrieben.
Dem Erhitzer 31 wird zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur des Öls oder einer
anderen Flüssigkeit über die Leitung drähte 32 elektrische Energie zugeführt. Der
Erhitzer kann durch eine entsprechend angeordnete thermoempfindliche Vorrichtung
40 gesteuert werden. Die Flüssigkeit wird aus dem Erhitzertank 1 herausgefördert
und zurückgeführt, wenn die Apparatur ein geschlossenes System bildet. Für die Expansion
und die Zusammenziehung der Flüssigkeit, desgleichen für die erforderliche Lüftung
ist hinreichend, wie beschrieben, Vorsorge getroffen. Der Apparat ist hinreichend
in bezug auf die Außenluft geschützt.
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Die Flüssigkeit im oberen Tank 2 wird kontinuierlich durch die Flüssigkeit
im Rohr 3 erwärmt. Das Rohr 3 dagegen wird kontinuierlich durch die Wärmeabstrahlung
der Rippen 24 gekühlt. Der obere Tank 2 wird kontinuierlich durch den Luftstrom
gekühlt, der durch den Ventilator 15 um den oberen Tank 2 entsteht. Der Ventilator
15 zieht die erwärmte Luft radial vom Motor 16 ab. Durch die Abkühlung wird die
Temperatur der Flüssigkeit im oberen Tank 2 ausreichend unterhalb der Betriebstemperatur
der Flüssigkeit im Erhitzertank 1, desgleichen unterhalb einer Temperatur gehalten,
die für die Flüssigkeit schädlich sein würde, wenn sie mit der Außenluft durch das
obere Ende des Rohres und der Öffnungen in Verbindung kommt. Die Flüssigkeit steigt
im Rohrteil 34 bis zum Pegel der Flüssigkeit im oberen Tank 2. Die Fläche, die hier
durch die Öffnung des Rohrteiles 34 für die Weiterführung der Drähte 32 mit der
Außenluft in Berührung kommt, ist sehr klein, da der Durchrnesser der Rohrteile
nur so groß zu sein braucht, daß darin die Drähte und ihre Isolation aufgenommen
werden können. Außerdem sorgt die Länge der Rohre für die elektrischen Leitungen
für einen starken Wärmeverlust durch Abstrahlung, während die Schleife 35 verhindert,
daß die heiße Flüssigkeit durch Thermosiphonwirkungen in den Teil 34 gelangt.
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Die Schleife 35 befindet sich im Bereich der durch die Öffnung 27
einströmenden Luft, so daß die Schleifenteile durch Konvektion abgekühlt werden.
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Normalerweise von der Flüssigkeit aufgenommene Luft oder ein anderes
Gas wird kontinuierlich freigegeben, während eine Expansion und Kontraktion der
Flüssigkeit jederzeit möglich ist, ohne daß hierbei die stark erwärmte Flüssigkeit
in Berührung mit der Atmosphäre gelangt. Durch die zweckmäßig aufeinander abgestimmte
Anordnung des Ventilator- und Pumpenmotors uns der elektrischen Speiseleitungen
für die Flüssigkeitserwärmung ist ein falsches Arbeiten der Apparatur unmöglich.
Eine Wartung und Bedienung durch einen geschulten Arbeiter ist nicht notwendig.
Die Flüssigkeit im oberen Tank hält jederzeit einen hydraulischen Druck für die
Flüssigkeit im Erhitzertank aufrecht, so daß die Pumpe nur von Gas oder Luft freie
Flüssigkeit fördert, vorausgesetzt, daß die Flüssigkeit im System nicht derart übermäßig
erwärmt wird, daß sich Dämpfe bilden, und solange eine genügende Flüssigkeitsmenge
im System vorhanden ist.
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Für den Erhitzer 31 kann ein frei liegender und nicht isolierter
Widerstandsdraht benutzt werden. Er ist auf einem keramischen Rohr angebracht und
berührt unmittelbar die zu erwärmende Flüssigkeit. Die Flüssigkeit muß aber hierfür
ein Dielektrikum, z. B.
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Ö1, sein. In einem solchen Fall brauchen auch die
Speiseleitungen
nicht gegen die Berührung mit der Flüssigkeit in dem vom Erhitzertank abgehenden
Rohren, in welchen sich die Speiseleitungen befinden, geschützt zu werden. Die Decke
6 des oberen Tanks 2 kann ein oder mehrere Entlüftungslöcher haben, wodurch der
vorher beschriebene Entlüftungsvorgang unterstützt wird. Möglicherweise kann hierdurch
auch dieser Entlüftungsvorgang überflüssig werden.
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Die zu erwärmende Flüssigkeit dient selbst zur Abdichtung sowohl
der rotierenden Pumpenantriebswelle im Innern des Erhitzertanks als auch der elektrischen
Speiseleitungen für den Erhitzer, der sich ebenfalls im Innern des Erhitzertanks
befindet. Die Oberflächen der Flüssigkeit, welche mit der Atmosphäre in Berührung
kommen, sind verhältnismäßig kühl, so daß durch diese Berührung die Flüssigkeit
keinen Schaden erleidet.
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PATENTANSPR8CHE 1. Flüssigkeitserhitzer für die Speisung der Versiegelungsstangen
mit der erwärmten Flüssigkeit in Tütenrandverschlußmaschinen, dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb eines Erhitzertanks (1), in welchem eine Pumpe (9) und eine elektrische
Heizvorrichtung (31) gelagert sind, ein Tank (2) aufgestellt ist, welcher durch
ein Rohr (3) mit dem Erhitzertank (1) verbunden ist und durch einen Ventilator (15)
abgekühlt wird.