DE1913579A1

DE1913579A1 - Beeinflussung der Temperatur von Werkzeugen glasverarbeitender Maschinen

Info

Publication number: DE1913579A1
Application number: DE19691913579
Authority: DE
Inventors: Sendt Dr Alfred
Original assignee: Hermann Heye KG
Current assignee: Hermann Heye KG
Priority date: 1969-03-18
Filing date: 1969-03-18
Publication date: 1970-09-24
Also published as: GB1309911A; ES403946A1; AT320891B; US3644110A; NL7003220A; AT323359B; FR2035022A1; DE1913579B2; ES403945A1; FR2035022B1; NL153831B; LU60472A1; BE746377A; CH524547A

Description

DIPL-ING. HELLMUTH KOSEL DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

3353 Bad Gand«nh«im_r ' 1 7," Mär Z 1969

Braunichweiger Strafte 22

Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim

Firma Hermann Heye
Patentgesuch vom 17, März 1969

Firma Hermann Heye

4962 Obernkirchen Allee

Beeinflussung der Temperatur von Ferkzeugen glasverarbeitender Maschinen

Die Erfindung betrifft die Beeinflussung der temperatur von Werkzeugen glasverarbeitender Maschinen.

Bei der Herstellung von Glas und insbesondere Hohlgläsern, wie z.B. Flaschen, Konservengläsern, Glasbausteinen und Fernsehröhren,, ist der kontrollierte und schnelle Wärmetransport von außerordentlicher Bedeutung, Insbesondere besteht die Forderung, die Werkzeuge der glasverarbeitenden Maschinen ±n einem für den Betrieb günstigen Temperaturbereich zu halten, Das bedeutet, daß die durch das heiße Glas an das Werkzeug abgegebene Wärme möglichst regelbar wieder aus dem Yferkzeug abgeführt werden muß,

Der optimale Temperaturbereich für die Yferkzeuge liegt im allgemeinen dicht unterhalb der sogenannten Klebetempera.tur, die zum Kleben des Glases an dem Werkzeug und damit zu Ausschuß bzw. Beschädigungen des Glasgegenstands

009839/ 111 9 954/80 pk/gi

Bankkonto: Braunsdmeigische Staatsbank, Filiale Bad Gand,r,heim, KtcNr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover «715

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führt und. daher, vermieden, werden muß_f Sinkt dagegen die Betriebstemperatur der Werkzeuge unterhalb den optimalen Temperaturbereich,, führt dies ebenfalls zu Quaiitäts« minderungen bei dem Grlaggegenstand, Die Glasoberfläche kann in diesem Fall ein. "gehämmerteg¹¹, optisch ungünstiges'und rauhes Aussehen annehmen,

Die -bisherigen Anstrengungen zur Einhai tipig δ,ββ optimalen Temperaturbereichs beim.Betrieb der: Werkzeuge- glasverar=*,., beitender Maschinen haben- nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt. Zur Kühlung der Werkzeuge ist bisher hauptsächlich Luft verwendet worden, die dem Werkzeug z.B. durch Luftdüsen. zugeführt, wird» die durch leistungsfähige Sebläse versorgt werden. Eine Regelung dieser bekannten Luftkühlung geschieht allenfalls von Hand, Zu?.Erhöhung der Kühlwirkung hat man z.B. bekannte Formen mit Kühlrippen versehen, Durch die Se« staltung der Sippen und durch zusätzliche Luftleitbleche hat man an den Formen örtlich unterschiedliche Kühlwirkungen erzielt, --...--.- -.-·.. ■:-■-·.-.■

Es.ist ferner bekannt, Preßstempel durch einen in seinem Innenraum angeordneten Luftdüsenkörper zu kühlen. Diese A^t der Kühlung ist insbesondere bei der Herstellung von Eng=r halshohlkörpern äußerst kritisch, - - -■-·■>■■ -.«.-■

h Die Einhaltung des optimalen Betriebs tempera turbe.reichs

ist mit. den bekannten. Lösungsvorschlägen nicht mit der, nötigen ,Sicherheit unter allen.Betriebsbedingungen möglich,

ifeben dieser Einhaltung des^: optimalen Be;1;riebst-eDipfratur-r bereichs bestölit bezüglich der Werkzeuge weiterhin die .. Forderung nach weitgehender thermischer· Homogenität der mit dem Glas in Berührung.tretenden Werkzeugflache» Örtlich/ ungleiche. jBempera tür en in: dieser^^ Flache .wirken, §ieh sehr ungünstig· auf das !Produktionsergebnis_..au,s... ,pi.es^ gilt sowohl iürr örtliche; Überhitzungen als. auch für, örtliche: Untere kühlungenaußerhaIb des optimalen Temperaturbereichs, In allen Fällen ist_: eine Qualitätsminderung. de_:r,.&lasge:genstände zu befürchten, ■_-·... · ■_ · -_; - - ■- ,.— . . ..,.- .,.- -

ORIGINAL INSPECTED

Man hat der letztgenannten Forderung dadurch Rechnung zu tragen versucht,, daß man z.B. eine ungeteilte Vorform, die nach der Külbelformung von dem külbel abgehoben wird, konzentrisch mit einem Leitzylinder umgibt, in den Luft eingeleitet wird. Es ist jedoch nicht möglich, die angestrebte thermische Homogenität der dem GKLas zugewandten Werkzeugfläche in gewünschten, verhältnismäßig engen Grenzen zu ^nex erreichen, wie sie heutzutage insbesondere bei verhältnismäßig dünnwandigem Hohlglas eingehalten werden müssen·

Die vorstehend erwähnte Luftkühlung hat deutliche Nachteile· So entsteht dadurch für das Maschinenpersonal eine erhebliche Lärmbelästigung, die teilweise an der Grenze des Erträglichen liegt. Ferner verursacht die Erzeugung der Druckluft beträchtliche Kosten, die im wesentlichen auf den verhältnismäßig schlechten Kühlwirkungsgrad der Luft zurückzuführen sind« Weiterhin beanspruchen die bekannten Luftktihleinrichtungen wertvollen Raum.

. Gelegentlich wird bei bekannten Kühleinrichtungen für Werkzeuge auch Wasser als Kühlmedium verwendet. Diese Kühlmethode ist jedoch in ihrer Anwendung beschränkt und wegen der erforderlichen Installationen umständlich und aufwendig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, Mittel anzugeben, mit denen eine Temperierung (Kühlung oder Erwärmung) der Werkzeuge glasverarbeitender Maschinen zur sicheren Einhaltung des optimalen Betriebstemperaturbereichs möglich isjr. Die Temperierung soll ferner eine thermische Homogenität in gewünschten engen Grenzen bringen. Die Produktionsgeschwindigkeit soll aufgrund der exakt kontrollierten Temperaturverhältnisse an den Werkzeugen gesteigert werden.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei der Temperierung (Kühlung oder Erwärmung) Von Werkzeugen glasverarbeitender Maschinen, z.B. bei Formen und Preß-. stempeln, wenigstens ein geschlossenes Wärmeübertragungssystem ("Yiärmerohr") angewendet wird, daß ein flüssides'-¹ verdampfbares ¥ärmetranspcrtmittel und eine

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Kapillarstruktur zur Rückförderung oder Unterstützung der; Rückförderung kondensierten Y/ärmetransportmi-tt,els:z;uin:_: Verdampf ungsber eich enthält.

Bekannte Anwendungen des "Wärmer ohrs"" sind!, in der USA-Patentschrift 2 350 348 und der entsprechenden= deutaeiien, Patentschrift 833 500 sowie in der Abhandlung "Das^; Wärmerohr (Heat Pipe)" in der Zeitschrift Chemie-Ingenieur-TeetoniJte. des Verlags Chemie GmbH,, T967', Heft" 1?,. Seiten 21TMs. 2&,_s beschrieben* Bei diesen bekannten .Anwendungen handelt. e;s sich im wesentlichen um: solche in der Kältetechnik .und. d/eo? Eaumfahrt, nämlich für Energieversorgungsanlagen, für: Raum—= _ . fluggeräte.

Bei d:em beitännten"./ärmerohr" wird unabhängig von der Gravitation ein Umlauf des VärmetransportmittelS: allein durch ein Te.Tiperaturgefalle bewirkt.. Dieses Prinzip beruht auf den Xapillarkräften,. bzw. der c-berf Iac heft spannung- von Flüssigkeiten. Itas "i/ärmerohr¹¹- bestent aus einem Rohr, in dem sich eine mit v/ärmetransportmittel gesättigte Kapillar-^ struktur befindet, aus der das (/ärmetransportmittel bei Erwärmung verdampft. ■ Der Dampf strömt in Richtung des: Temperaturgefclles und kondensiert unter Abgabe von Verdampf ungsvrirme.. Die Kapillarstruktur besorgt die Rückforderung iea kondensierten 'iVarmetransportmittels zu dem Verdampf ungsbe reich.

^w "..it aer erf iridungsgemäSen Ar/.vendung ist die _Temperierung

der "iV'erkzeuge in engen G-renzen und außerdem selbsttätig zu erzielen. Dabei kann nicht nur pekühlt sondern auch erwärmt v/erden, z.3. irr. iiireicn zu kalter l-Iündun^en oder Böden.. Dr.E ".iärniercnr¹¹ ^iv/ährleistet ferner eine selbsttätige thermische «osot-enisierung innerhalb sehr geringer G-renzen.

ITach einer AusfüLrungsform der Krfindung v/eist ein 'i/er/uzeug für glasverarbeitende .lascninen wenigstens einen geschlossenen Hohlraum auf,, der ein flüssiges verdampfbares Wärmetransportr.ittei und eine iZapillarstruktur zur Rückforderung oder Unterstützung der Rückförderung kondensierten './ärnetr^nspcrtraittels zu einem oder mehreren Ver-

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dampfungsbereichen enthält. Durch Kühlung der Beheizung einer einzigen Zone der Hohlraumaußenwand kann auf diese 'Weise eine sehr schnelle "Regelung der Betriebstemperatur bei hoher thermischer Homogenität erreicht werden, Der Hohlraum entspricht bei dieser Betrachtungsweise dem Innenraum des !'Wärmerohrs",

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Außenfläche jedes Hohlraums in einem oder mehreren Kondensationsbereichen temperierbar. Man hat also weitgehend freie Hand bei der -Benessung der Wand des Hohlraums, Die Wandstärke des Hohlraums kann verhältnismäßig dünn gehalten werden. . ·

Zweckmäßigerweise wird die Temperierung in jeden Kondensationsbereich .durch eine gegebenenfalls steuer- und/oder regelbare Temperiervorrichtung, z.B. ein Temperierluftgebläse oder einen .Wassermantel, bewirkt. Die räumliche Lage der Kondensationsbereiche bezüglich des Werkzeugs ist dabei völlig freigestellt. Zur Steigerung der Wirksamkeit der Temperiervorrichtung kann die Hohlraumaußenwand in den Kondensationsbereichen z.B. eine Verrippung tragen. Dabei kann nach der Erfindung jede Temperiervorrichtung durch einen Wandler Steuer- und/oder regelbar sein, mit dessen Eingang ein mit dem-V/erkzeug gekoppelter Temperaturfühler verbunden ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß man nur eine einzige Meßstelle zur Abtastung der ϊ/erkzeiigtemperatur benötigt, da, wie vorstehend erwähnt, eine ausreichende thermische Homogenität in der Hohlraumwand vorliegt.

Günstige Fertigungs- und Betriebsverhältnisse ergeben sich, wenn nach der Erfindung die Innenfläche jedes Hohlraums mit der Kapillarstruktur versehen ist. Der verbleibende Hohlraum dient als Strömungsweg für den in den Verdampfungszonen erzeugten Wärmetransportmitteldampf,

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind eine oder mehrere jeweils einen Hohlraum dicht umschließende Kapsel

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vorgesehen, und mit dem zu temperierenden Werkzeug oder Werkzeugteil koppelbar. Dies schafft die Möglichkeit, die Kapseln örtlich an dem Werkzeug einzusetzen und damit erforderlichenfalls auch örtlich unterschiedliche Temperaturzustände an einem Werkzeug zu schaffen. Ferner können die Kapseln leicht ausgetauscht oder, z.B. bei Verschleiß des "iV'erkzeugs, leicht ausgebaut und bei einem anderen Werkzeug wieder verwendet v/erden.

Die Erzeugung eines Temperaturprofils kann nach der Erfindung dadurch an dem Werk-zeug erzielt v/erden, daß jede Kapsel ganz oder teilweise in eine Ausnehmung des Werkzeugs W einsetzbar ist. Das Temperaturprofil ergibt sich z.B. durch Variation der Einsetztiefe der Kapseln.

Zur Beeinflussung der Wärmekopplung zwischen Werkzeug und Kapseln können die Kapseln gemäß der Erfindung mit dem tferkzeug z.B. durch ein im Temperaturarbeitsbereich festes oder flüssiges Lot verbunden sein.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weisen mehrere oder alle Kapseln eine Öffnung auf, deren Rand jeweils mit dem Rand einer komplentären öffnung in einem dichten Verbindungsgehäuse dicht verbunden ist, wobei das Verbindungsgehäuse Kapillarstruktur enthält,¹AXt der Kapillarstruktur in den Kapseln in Verbindung steht. Auf ™ diese V/eise wird gleiche und homogene Temperatur in allen an das Verbindungsgehäuse angeschlossenen Kapseln erreicht. Jede Kapsel kann dabei durch eine oder mehrere innerhalb oder außerhalb des V/erkzeugskÖrpers angeordnete 'femperiervorrichtungen in dem zuvor erwähnten Sinne temperierbar sein.

Zur Vermeidung übermäßiger Temperatursprünge kann nach einer Ausführungsform der Erfindung zwischen Kapsel und Temperiervorrichtung ein wärmedämmendes_f -speicherndes oder -verteilendes Mediuu, z.B, in Gestalt eines mit der Kapsel wärmeleitend verbundenen Metallmantels, angeordnet sein. Hierdurch werden zu starke Temperaturunterschiede zwischen Tempebiervorrichtung und Kapselaußenwand vermieden.

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Ber besseren Erreichung thermischer Homogenität dient es_f: daß erfindungsgemäß der oder die Hohlräume sich jeweils ^J zumindest mit einem Heil ihrer Innenfläche parallel oder im wesentlichen parallel zu, dter zu temperierenden Werkzeugflache erstrecken.

Nach einer -"-usftilhrungsform der Erfindung weist die Kapillars-trufctur innerhalb eines Hohlraumg im Abstand voneinander angeordnete Bereiche auf, die durch Stege aus Kapil-larstruictur miteinander verbunden sind. Diese Stege können sowohl der Festigkeitserhöhung des in der Regel unter Unterdrück stehenden Hohlraums und der Abstandhaltung seiner Wände dienen» Ferner bewirken die Stege durch Wegabkürzung einen schnelleren Transport des Kondensats innerhalb des Hohlraums.»

■Nach; einer weiteren Äusführungsform der Erfindung sind ein oder mehrere Hohlräume jeweils- in einer zu der V/erkzeugachse senkrechten Ebene angeordnet« Dadurch ist es möglich, innerhalb der genannten Ebenen jeweils gleiche und homogene, jedoch in benachbarten Ebenen des Werkzeugs unterschiedliche Teniperatux'bedir.^uii.'en zu erzeugen. Dies ist z.B. in kritischen Ebenen von ulasiiohlkörpern, z.B* dem Übergang von dem Boden in den Mantel, erwüuscnt.

Sin nach der Erfindung ausgerüsteter Preßstempel ist dadurch gekennzeichnet, daß er insgesamt hehl ausgebildet ist und eine rr.it der Innenwand seines Hohlraums dicht verbundene Einstülpung aufweist,, deren Außenfläche durch eine Kühlvorrichtung kühlbar ist "and deren Innenfläche mit ,.Kapillarstruktur versehen, die mit der Kapillarstruktur an der Innenfläche des Hohlraums verbunden ist. Auf diese Weise beansprucht die Kühlvorrichtung wenig oder keinen Raum außerhalb des Urafangs des eigentlichen Preiistempels. Die Kühlvorrichtung kann eine leitkamiier für das Kühlmedium aufweisen, deren Innenfläche teilweise durch die Außenfläche der Einstülpung gebildet wird. Die Außenfläche der Einstülpung wird auf diese Weise von dem Kühlmedium gerichtet überströmt, so daß ein guter V/ärrieübergang gewährleistet ist.

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Ein In der erfindungsgemäßen Weise ausgerüstete Form oder ein Formteil ist dadurch gekennzeichnet; daß sie oder es zur Schaffung des Hohlraums doppelwandig ausgebildet ist. Dies zeitigt insbesondere fertigungstechnische Vorteile und ist gleichermaßen für ungeteilte Formen, an Formzangen aufgehängten Formhälften und auch Formböden verwendbar.

Bei einer erfindungsgemäß ausgestatteten geteilten Form sind die Hohlräume verschiedener Formteile miteinander durch eine flexible, dichte und Kapillarstruktur enthaltende Verbindungsleitung verbunden« Auf diese Weise ist eine Regelung und Homogenisierung der Temperatur mehrerer Werkzeugteile ermöglicht. Es können zu diesem Zweck auch geteilte starre Verbindungsleitungen von den einzelnen Formteilen ausgehen, die dann über ein Drehgelenk miteinander verbunden und wärmetechnisch gekoppelt sind.

In den ,Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigens

Fig, 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen er«* findungsgemäß mit einer Kühleinstülpung ausgerüsteten Preßstempel,

Fig. 2 einen erfindungsgemäß ausgerüsteten Preßstempel für Hohlglasgegenstände mit verhältnismäßig enger Mündung,

PIg. 3 einen schesiatischen Längsschnitt durch eine : andere Ausführungsform eines Preßstempels mit außen liegender Kühlvorrichtung',

Figβ 4 einen schematisehen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete ungeteilte"Vorform,

Fig» 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine 3,ndere Ausführungsform einer ungeteilten Vorform^

Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eins erfindungsgesiäß ausgestattete geteilte Vorform,

Fig, 7- einen schematischen Längsschnitt nach der » Linie VII-VII in Mg* S durch eine geteilte Vorform mit darin eingesetzten lemperierkapseln und einen Teilschnitt

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nach der Linie VIIA-VIIA in Fig* 8 im Bereich des Kopfes einer Kapsel, ■

Fig, 9 die Schnittansicht nach der linie IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 einen teilweisen Längsschnitt durch eine andere und in der Mitte von Kühlmedium durchströmte Kapsel,

Fig. 11 einen schematischen Querschnitt durch eine geteilte Form mit teilweise in die Außenfläche eingebetteten Kapseln und unterschiedlichen Temperiermöglichkeiten,

Fig. 12 eine perspektivische schematische Darstellung einer ringförmigen Anordnung von Kapsel, z.B. gemäß Fig. 11, "bei der einige Kapseln durch ein Verbindungsgehäuse miteinander verbunden sind,

Fig, 13 einen schematischen Längsschnitt durch in mit einer Temperierhaube versehenen Kopf einer Einzelkapsel,

Fig. 14 eine der Fig, 13 entsprechende Ansicht, jedoch mit zwischengeschaltetem Metallmantel,

Fig. 15 einen schematischen Längsschnitt durch eine Form, um die Kapseln in zur Formenachse senkrechten und im Abstand voneinander befindlichen Ebenen herumgelegt sind und ·

Fig, 16 eine schematische Regelschaltung für eine erfindungsgemäß einsetzbare Temperiervorrichtung,

Fig. 1 zeigt einen Preßstempel 20, dessen Wand 21 innen mit einer Kapillaretruktur 23 versehen ist. Im Bereich eines Kupplungsringes 25 ist mit der Wand 21 innen eine Einstülpung 27 dicht verbunden, die an ihrer Innenfläche ebenfalls mit Kapillarstruktur 28 versehen ist. Die Kapillarstrukturen 23 und 28 sind in einer .Ringzone 29 miteinander verbunden. ' ·

Mit der Einstülpung 27 oder ebenfalls mit der Innenfläche der Wand 21 ist ein Leitgehäuse 30 dicht verbunden, das zusammen mit der Einstülpung 27 eine Leitkammer 31 definiert«

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Das Leitgehäuse 30 geht über in eine Abflußleitung 33 für Kühlmedium, das der Leitkammer 31 duroh eine koaxial mit der Abflußleitung 33 angeordnete Zuleitung 34 in Richtung der Pfeile 35 zugeführt wird.

Zweck der Einstülpung 27 ist es, eine vergrößerte Kühlfläche und damit Kondensationsfläche für ein flüssiges, verdampfbares Wärmetransportmittel zu schaffen, das sich in einem Hohlraum 37 des Preßstempels 20 befindet. Je enger die Mündung eines herzustellenden Hohlglasgegenstands ist, um so schwieriger wird die Kühlung des Preßstempels. In Fig. 2 ist ein solcher Preßstempel 40 für verhältnismäßig enge Mündungen gezeigt, dessen Innenfläche wiederum mit Kapillarstruktur 41 belegt ist, die mit Kapillarstruktur an der gegenüberliegenden Fläche einer tief in das Preßstempelinnere hineingezogenen Einstülpung 43 in Verbindung steht. Entsprechend Fig. 1 ist auch hier ein Leitgehäuse vorgesehen, das dem Verlauf der Einstülpung 43 weitgehend folgt. Eine dadurch definierte Leitkammer 46 wird durch eine zentrale Zuleitung 47 mit Kühlmedium gespeist, das durch eine oder mehrere Abflußleitungen 48 die Leitkammer 46 wieder verläßt.

In Fig. 3 weist ein Preßstempel 50 einen Hohlraum 51 auf, in den eine dichte Kapsel 52 mit Kapillarstruktur 53 an der Innenfläche eingesetzt ist. Zur Erzielung eines guten Wärmekontakts zwischen der Innenfläche der PreSstempelwand 54 und der Außenfläche der Kapsel 52 kann ein im ismperaturarbeitsbereich festes oder flüssiges Lot herangezogen werden,

Zur Vergrößerung der Kühlfläche weist die Kapsel 52 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 eine Ausstülpung 55 auf, die innen ebenfalls mit Kapillarstruktur 56 belegt is"tf.^: Die Ausstülpung 55 umgibt ein Leitgehäuse 57, dem Kühlmedium in Richtung der Pfeile 58 zugeführt und in Sichtung der Pfeile 59 entnommen wird. Als Kühlmedium kann in .diesem und den isuvor beschriebenen Fällen z.B. Luft oder Wasser dienen, ■

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Fig. 4 zeigt eine ungeteilte Vorform pder Preßform 60, die mit Wänden 61 und 62 unter Bildung eines Hohlraums 63 doppelwandig ausgebildet ist. Die Wände 61 und 62 sind durch eine Schweißnaht 64 dicht miteinander verbunden und an den einander augewandten Flächen jeweils mit Kapillarstruktur 65 und 66 belegt.

Die Außenwand ist nach unten zur Bildung eines Temperierbeches 67 ausgeformt und außen mit Rippen 68 besetzt, die in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel^ichtung der Pfeile 69 mit Luft angeblasen werden. An seiner Bodenfläche weist der Temperierbecher 67 einen Ltontagestutzen 70 auf,

Eine ähnliche ungeteilte Vorform 71 ist in Fig. 5 gezeigt* Sie besitzt zwei Wände 72 und 73» deren Kapillarstrukturen 74 und 75 zusätzlich durch Stege 76 und 77 aus Kapillarstruktur miteinander in Verbindung stehen. Diese Stege können beliebigen Querschnitt haben und auch kreisringförmig rings durch den Hohlraum 78 zwischen den beiden Formwändsß 72 und 73 geführt sein.

!inten ist an die AuSenwand 72 ein Temperierbecher 79· angesetzt, der im Bedarfsfall die Temperierfläohe erhöhte Biesen Temperierbeoher 79 ist gemäß Fig₀ 5 von einem Leitgehäus@"80 umgeben» dem Temperiermedium in Richtung des Pfeiles St amgefuitrt unt in Richtung des Pfgiles 82 entnommen wer&sa kann» _ .

la fig« 6 ist ©ine Hälfte 85 einer geteilt©a Vorform" St:i0 €ä®ßfalls mit Wänden-" 86 und 8? doppelwandig is*ä_s Severn einander zugekehrte Flächen sit itis^ - 88 imfi 89 "belegt sind und zwischen sich

90 ä&f±£ä.@^mx₀ Die Außenwand 86 ist ver- üiitm ausgebildet und zur Ttrgrößerung der ÄG sait."Ripp©ö .92 Tbesstst₉ die durch Luft "93

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Die Vorformhälfte 85 ist unten mit einer. Zentrieraufnahme 95 für einen Vorformboden und oben bei 96 mit einer nicht dargestellten Mündungswerkzeughälfte versehen.

Die Fig. 7 zeigt eine der Fig. 6 entsprechende Hälfte 100 einer geteilten Vorform. Statt des einzigen und um die gesamte Vorformhälfte 85 herumlaufenden Hohlraums 90 weist die Vorformhälfte 100 eine Anzahl von Hohlräumen, z.B* 10t bis 105 (vergl. auch Fig. 8), auf_f die jeweils im wesentlichen parallel zu der Formachse 107 verlaufen. In jeden Hohlraum ist eine dichte Kapsel 111 bis 115 eingesetzt und mit der Hohlrauminnenfläche gegebenenfalls durch Lot verbunden. Jede Kapsel ist innen mit Kapillar struktur 1:21 bis 125 belegt. · ·

Die Kapseln 111 bis 113 sind oben jeweils mit einer Öffnung,, z.Bt 127, versehen, deren Rand jeweils mit dem Rand einer komplentären öffnung 128 in einem dichten Verbindungsgehäuse 130 längs einer Naht 131 dicht verbunden ist. Das Verbindungsgehäuse 130 weist an seiner In.-.enseite Kapillarstruktur 133 auf, ift den Kapillarstrukturen, z.B. 121, der Kapseln 111 bis 113 in Verbindung steht. Die Temperierung der Kapseln 111 bis 113 kann durch an das Verbin lungs ge hau se 130 angesetzte»Rippen 135 erhöht werden, die durch einen Luftstrom 136 angestrahlt werden. Die Temperierung der Kapseln 111 bis 113 kann auch durch einen in die Formhälfte 100 eingearbeitenden Axiälkanal 140 oder mehrerer solcher Kanäle erfolgen, wie sie sie in den Fig. 7 und 9 dargestellt sind. Der Axialkanal 140 nimmt Temepriermittel in dichtung des Pfeiles '142 auf und gibt lemperiermittel in Richtung des Pfeiles 143 wieder ab. Zv.ischen den einzelnen Hohlräumen, z.3. 101 und 102 in Fig. 9, können noch Bohrungen, z.B. 150, niedergebracht sein, die z.3. der Reduzierung der Ilasse der Form oder gleichzeitig zusätzlicher Temperierung dienen.

Das Verbindungsgehäuse 130 s"rgt für eine Homo-er:isierung der I'emperaturverhältnis se in sämtlichen enge-

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schlossenen Kapseln 111 bis 113. Die Kapseln 114 und 115 sind dagegen nicht an ein solohes Verbindungsgehäuse angeschlossen» Sie sind vielmehr an ihrem der Öffnung 127 der ^Kapsel 111 entsprechenden Ende ebenfalls dicht verschlossen und mit Kapillarstruktur belegt.

Diese.Einzelkapsein 114 und 115 können z.B, oben aus der Formhälfte TOO herausragen und gemäß den Fig, 13 und 14 an dem herausragenden Ende mit äiner !emperierhaube 150 versehen sein, in die Temperiermittel in Sichtung des Pfeiles 151 einleitbar ist, das in Sichtung des Pfeiles 152 wieder abströmt.

Gemäß Pig, 14 kann die Kapsel 115 an ihren herausragenden Ende einen zwischen der Kapsel 115 und der -Temperierhaube T50 angeordneten Metallhohlzylinder 155 aufweisen.

Die Temperierung der Einzelkapseln 114 und 115 kann jedoch auch mit Axialkanälen entsprechend dem Axialkanal 140 der Kapsel 111 erfolgen.

Pig, 10 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Kapsel 160, die in den Hohlraum 101 der Vorformhälfte eingesetzt ist. Die Kapsel 160 besteht im wesentlichen aus zwei koaxial und im Abstand voneinander angeordneten Zylindern 161 und 162, die an ihren Enden jeweils dicht miteinander verbunden sind. Die aufeinanderzugekehrten Flächen der Zylinder 161 und 162 sind mit Kapillärstruktur 164 und 165 belegt.

Der ^xnnenzylinder 162 weist einen mittigen Durchgangskanal 167 auf, der zusätzlich zu dem Axialkanal 140 oder statt des Axialkanals 140 von Temperiermittel durchströmt wird, das durch eine Bohrung 168 am unteren Ende der Vorformhälfte 100 eintritt und durch-ein mit dem'Kanal 167 verbundenes Ableitsystem am oberen Ende der Kapsel 160 wieder abgeleitet wird. Durch den Kanal 167 wird die mit dem Temperiermittel in Berührung bringbare Fläche der Kapsei ganz erheblich gesteigert. Der Querschnitt der

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Kapseln kann dabei jede gewünschte Form annehmen. Während in Pig, 10 die Querschnittsfläohe kreisringförmig ist, zeigt Pig, 8 eine Kapsel 115 mit kreisförmigen und eine weitere Kapsel 114 mit nierenförmigem Querschnitt,

Pig. 11 zeigt eine Pormhälfte 170, in deren Außenfläche Ausnehmungen 171 vorgesehen sind, in die Kapsel 172 mit ■ einem Teil ihres Umfangs eingesetzt sind. Die Kapsel 172 können im Querschnittsaufbau z.B, der Kapsel 111 in Pig, 7 oder auch der Kapsel.160 in Pig. 10. entsprechen.

Der in radialer Richtung aus den Ausnehmungen 171 herausragende Umfangsteil der Kapsel 182 wird 'einem Temperiermittel ausgesetzt, das entweder in Gestalt einer freien Strömung 173 oder einer durch ein Leitgehäuse 174 geführten Strömung zur Einwirkung gebracht wird.

Die Kapseln 172 und die im Zusammenhang mit den Pig, 7 bis 10 beschriebenen Kapseln können anstelle einer festen Lötverbindung mit dem zugehörigen Werkzeug auch axial frei verschiebbar in ihren Hohlräumen angeordnet sein. Dadurch •können bestimmte Zonen des Werkzeugs der Temperierwirkung der Kapseln entzogen werden.

Pig, 12 zeigt in der linken Hälfte drei nicht miteinander verbundene Einzelkapseln 177 bis 179, die jeweils völlig geschlossen und an der Innenfläche mit Kapillarstruktur, z.B. 180, belegt sind. Die weiteren in Pig. 12 gezeigten Kapseln,*,B, 183, sind dicht an ein dem Verbindungsgehäuse 130 in den Pig, 7 und 8 entsprechendes Verbindungsgehäuse 184 angesetzt und mit ihrer Kapillarstruktur 185 mit Kapillarstruktur 186 in dem Verbindungsgehäuse 184 verbunden. Beide in Pig. 12 gezeigten Anordnungen könnten bei der Pormhälfte 170 in Pig. 11 zum ' Einsatz gelangen und aus dieser Pormhälfte wieder entfernt werden, wenn diese unbrauchbar werden sollte. Die Kapseln sind also unabhängig von den zugehörigen Werkzeugen beliebig 8\iutauschbar und wieder verwertbar. · . .

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In Pig. 15 ist eine Form 190 dargestellt, in deren Außenfläche Rillen, z.B. 191 vorgesehen sind, die in einer zu der Formachse 192 senkrechten Ebene verlaufen. In die Rillen 191 kann je nachdem örtlichen Bedarf eine ringförmige Kapsel 193 eingesetzt werden,, die in ihrem Querechnittsaufbau der Kapsel 111 in Fig. 7 oder auch der Kapsel 160 in Fig. 10 ähnelt. Eine der Kapsel 160 entsprechende Kapsel 193 wäre insbesondere bei einer geteilten Form wegen der leichteren Zugänglichkeit des Mittenkanals der Kapsel von Vorteil.

Die aus der Formwand 195 herausragenden Teile der Kapsel 193 sind an eine gegebenenfalls ebenfalls ringförmige Temperiervorrichtung 196 angeschlossen, die einen Lietallring 197 aufweist, der durch ein aufgesetztes und von Temperiermedium durchströmtes Leitgehäuse 198 temperiert wird.

Fig. 16 zeigt eine typische Regelschaltung, wie sie bei der Erfindung zum Einsatz gelangen kann. Eine Kapsel ist an ihrer Innenfläche mit Kapillarstruktur 201 versehen. Mit der Kapselwand ist ein Temperatürfühler 202 gekoppelt, der Signale an einen Eingang 203 eines Wandlers und Reglers 206 liefert, der über eine Leitung 207 einen Motor 208 steuert und/oder regelt. Der Motor 208 ist über eine Kupplung 209 mit einem Temperierluftgebläse 210 gekuppelt, das Luft über eine Luft 211 einer Düse 212 zuleitet, welche die Luft in Richtung der Pfeile 215 auf die zu temperierende Fläche der, ^apsel 200 leitet.

Wegen der weitgehenden HoriCicenität der Temperatur in der Wand der Kapsel 200 genügt es, lie Temperatur»lediglich an einer ließstelle abzufühlen. Sobald die Temperatur an der Meßstelle größer als die an den Regler 206 voreinstelibare · optimale Temperatur bzw. gröder als ein verainstellbarer potimaler Temperaturbereich ist, wird der Hotor 2 36 durch den Regler 206 eingeschaltet und sorgt für die Lieferung von Kühlluft 215. Weiterhin kenn die Voreinstellung ies Reglers 206 so getroffen sein, daß der Motor 203 abgeschaltet wird, sobald die qtinale Temperatur bzv;. ier

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optimale Temperaturbereich erreicht ist.

Statt der zuletzt beschriebenen Steuerung des Motors 208 kann auch eine Regelung dieses Motors in Abhängigkeit von den an dem Fühler 202 anfallenden Meßsignalen erfolgen.

In gleicher Weise wie die Kühlung kann auch eine Erwärmung der Kapsel .200 mit der in Fig. 16 dargestellten Regelschaltung erfolgen. ·

Patentanwalt«

Dipl.-Ing. Horst Rose Oipl.-Ing. Peter KoteI

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Claims

DiPL-ING. HELLMUTH KOSEL DIPL-ING. HORST RDSE DIPL-INO. PETER KOSEL

PATiNTANwxLTi 1Q13R79

Ά 3353 BedGoMtonlwiiR, ¹?· März 1969

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Talegromnt-AdrMM: Siedpatent Bad Gandtnhaim

Firma Hermann Heye
Patentgeeuch vom 17. 3.1969

,Patentansprüche

{ 1 ,JAnwendung wenigstens eines geschlossenen Wärmeübertragungs syst ems ("Wärmerohr s¹¹), das ein flüssiges verdampfbares Wärme transport mittel und eine Kapillarstruktur zur Rückforderung oder Unterstützung der Rückforderung kondensierten Wärmetransportmitteis zum Yerdampfungsbereich enthält, bei der Temperierung (Kühlung oder Erwärmung) von Werkzeugen glasverarbeitender Maschinen, z.B. bei Formen und Preßstempeln.

2. Werkzeug für glasverarbeitende Maschinen, dadurch, gekennzeichnet, daß es wenigstens einen geschlossenen Hohlraum (z.B. 37) aufweist, der ein flüssiges verdampfbares Wärmetransportmittel und eine Kapillarstruktur (23) zur Rückforderung oder Unterstützung der Rückforderung kondensierten Wärmetransportmittels zu einem oder mehreren Verdampfungsbereichen enthält.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche jedes Hohlraums (z.B. 37) in einem oder mehreren Kondensationsbereichen (27) temperierbar ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kondensationsbereich die Temperierung durch eine ggf. Steuer- und/oder regelbare Temperiervorricntung, z.B. ein Temperierluftgebläse (210) oder einem Wassermantel» bewirkt wird.

954/80 PK/St

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5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Temperiervorrichtung durch einen Regler (206) Steuer- und/oder regelbar ist, mit dessen Eingang (203) ein mit dem Werkzeug gekoppelter Temperaturfühler (202) verbunden ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche jedes Hohlraums (z.B. 37) mit der Kapillarstruktur (23) versehen

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß eine (z.B. 52) oder mehrere (z.B. 111 bis 115) jeweils einen Hohlraum (z.B. 51) dicht umschließende Kapseln vorgesehen und mit dem zu temperierenden Werkzeug (50) oder Werkzeugteil (100) koppelbar sind.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kapsel (160) zwei koaxial und im Abstand voneinander angeordnete Hohlzylinder (161t162) aufweist, deren Enden unter Freilassung eines Mittelkanals (167) dicht miteinander verbunden sind und deren einander zugekehrte Flächen mit Kapillarstruktur (164,165) belegt sind.

9. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kapsel (z.B. 115 oder 172) ganz oder teilweise in eine Ausnehmung (101 oder 171) des Werkzeugs (100 oder 170) einsetzbar ist.

10. Werkzeug naoh einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln mit dem Werkzeug z.B. durch ein im Temperaturarbeitsbereich festes oder flüssiges Lot verbunden sind.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Kapseln (z.B. 111) eine Öffnung (127) aufweisen, deren Rand jeweils ait dem Rand einer komplementären Öffnung (128) in sinem dichten Verbindungsgehäuse (130) dicht verbunden ist, wobei das Verbindungsgehäuse Kapillarstruktur (133) enthält, die mit der Kapillarstruktur (121)in d©n

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Kapseln in Verbindung steht.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kapsel durch eine oder mehrere innerhalb (z.B. 140) oder außerhalb (-z.B. 135,136) dee Werkzeugkörpers angeordnete Temperiervorrichtungen nach Anspruch 4 oder 5 temperierbar ist.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kap«el (z.B. 115). und Temperiervorrichtung (150) ein wärmedammendes, speicherndes oder verteilendes Medium, z.B. in Gestalt eines mit der Kapsel wärmeleitend verbundenen Metallmantels (155) angeordnet ist.

14· Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 13, daduroh gekennzeichnet, daß -der oder die Hohlräume (b.B. 37) sich jeweils zumindest mit einem Teil ihrer Innenfläche parallel oder im wesentlichen parallel zu der zu temperierenden Werkzeugfläche erstrecken.

15· Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarstruktur innerhalb eines Hohlraums (78) im Abstand voneinander angeordnete Bereich« (74,75) aufweist, die durch Stege (76,77) aus Kapillarstruktur miteinander verbunden sind.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 15, daduroh gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Hohlräume (Tgl. 193) jeweils in einer zu der Werkzeugachse (192) senkrechten Ebene angeordnet sind.

17· freßstrapel nach einem der Ansprüche 2 bis 16, daduroh gekennzeichnet, daß er insgesamt hohl ausgebildet ist und eine mit der Innenwand seines Hohlraums (z.B.37) dicht verbundene Einstülpung (27 oder 43) aufweist, deren Außenfläche durch eine Kühlvorrichtung (30 bis 34;47,48) kühlbar ist und deren Innenfläche mit &·*> Kapillarstruktur (28$42) versehen ist, die mit der Kapillarstruktur (23»41) an der Innenfläche des Hohlraums verbunden ist.

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18. PreßstempeL .nach Anspru&h 17, dadurch gekenn-" zeichnet, daß die Kühlvorrichtung eine Leitkammer (31 Γ46); für das Kühlmedium, aufweist,, deren Innenfläche teilweise durch die Außenfläche der Einstülpung (27j45) gebildet wird.

19« Form oder Formteil nach einem der Ansprüche 2 Ms 16, dadurch, gekennzeichnet, dla£ sie oder es; zur Schaffung des Hohlraums (ζ,,Β. 63) doppelwaaidiig (6Λ _r€2} ausge-bildert ist.

20. Eorm nach Anspruch t9_t dadurch gekennz-eichnet_r daß Hohlräume (z..B>. 90) verschiedener· Ebrmrfeelle (z..B_KS5>) miteinander durch eine flexible, dichte und. Kapillarstruk^ tür enthaltende Yerbimdimgsieitung verbunden sind»

Dlpl.-Ing. Höret RS ·· Ofpl.-Ing. P«t«f Κοι·Ι

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