Kühlkanäle

Guten Tag Josy,

ich befürchte, dass Du da die gute alte Strömungslehre bemühen musst.

Falls Du nicht weiterkommst, melde Dich bei mir.

Wichtigbei der geschilderten Variante ist, dass Du nicht zu viele Bohrungen in einen Kreislauf legst. Bei dünnen Rohren ist es
angesagt, diese einzeln anzuschließen.

Darüber hinaus sollte ein Filter im Vorlauf vor dem Werkzeug liegen.

Es ist empfehlenswert, diese Werkzeuge nach jedem Abbau zu reinigen.
Empfehlenswert sind Geräte wie moödclean vomn Fa. gwk!
Liegen gute Erfahrungen damit vor.

Bei beengten Hühlungsverhältnissen mal über alternative Temperierung
nachdenken....

Gruß
Z.

Hi,
nachdem wir ein aehnliches Thema hier gerade hatten, noch eine Frage zu Kuehlkanaelen im Allgemeinen (ich denke, da der Titel genauso heisst, passt es gut hier rein):

Wie legt man die Kuehlung eines Werkzeuges richtig aus - ich meine nicht, dass man moeglichst konturnah und gleichmaessig kuehlt, dass es bestimmte Bohrungsdurchmesser und -abstaende zu Formnest und untereinander gibt, habe ich schon gelernt.
Nein, vielmehr die Frage, was es bedeutet, wenn die Durchmesser in einem Kuehlkreis utnerschiedlich sind.

Beispiel 1 (Kuehlbohrung):
- Schlauch innen Durchmesser 11mm
- Nippel iD 6,5mm
- Bohrung ins WZ iD8mm
- Kuehlungsbohrung 10mm
- und raus wieder die Durchmesser zurueck

Was passiert hier? Heisst das, durch die Zuschnuerung sowohl des Zuflusses, als auch des Abflusses
a) mit etwas Pech eine Luftblase im Kuehlkanal, weil ich nicht genug Wasser reinbekommen, um die Luft "rauszuschiessen"?
b) wenn die Luft doch rausgeht, dann habe ich am Rand Wasser stehen, bzw. sich nur langsam bewegen, somit keine optimale Kuehlung?

Beispiel 2 (Springbrunnenkuehlung):
- Schlauch innen Durchmesser 11mm
- Nippel iD 6,5mm
- Bohrung ins WZ iD8mm
- Steigrohr iD 8mm (Flaeche A= 50qmm)
- Aussenrohr iD16mm (16er Rohr abzgl 8er Rohr und 1mm Wandstaerke = 16er-10er, dann A=122qmm)
- Abfluss wieder iD 8mm

Vermute, das bringt das gleiche Problem, Risiko des Lufteinschlusses ist noch groesser. Richtig?

Insgesamt moechte ich wissen, ob die Theorie stimmt, dass
- 1. der Bereich, in dem ich kuehlen moechte, den kleinsten Durchmesser im System haben muss (natuerlich bauraumbedingt moeglichst gross), um effektiv sein zu koennen
- 2. bei einer Springbrunnenkuehlung das Roehrchen, das reingeht etwas groesser sein sollte als der Rueckflussbereich, um ganz sicher kein "langsames Wasser" zu haben
- 3. eine Einschnuerung vorher weniger Wasser fliessen laesst und ich Gefahr laufe, einen Lufteinschluss zu erhalten, da ich die Luft nicht rauskriege

Ich bin auch hier auf der Suche nach etwas Literatur, speziell auf Kuehlung bezogen - hatte "The Mould Cooling Collection" von Rapra gesehen Please login to see this link., aber das ist nicht verfuegbar... Jemand einen anderen Vorschlag? Sollte halt auf Englisch sein, damit die Kollegen sich damit beschaeftigen koennen. notfalls aber auch deutsch ok.

Gruesse,

tafelberger

Hy,

zu deiner " Luftfrage " : Kreisläufe werden immer, am tiefsten Punkt, mit dem Vorlauf angesteuert, am höchsten Punkt mit dem Rücklauf, natürlich dein Heizgerät dementsprechend beachten, Vorlauf zu der Form, tiefster Punkt !

Hast du einen Steiger, so mußt du ihn halt dementsprechend anschließen, wie seine Fließrichtung ausgelegt ist.

So drückst du die Luft aus der Form, und hast keine Luft im System.

Bei deiner anderen Frage muß ich passen, das macht bei uns eigentlich der Werkzeugbau die Auslegung der Durchmesser.
p.S. Am Formnest sollte auf jeden Fall der Durchmesser ausreichend sein so die aussage unseres Werkzeugbaus, über das andere mit verjüngung und Erweiterung am Anfang und Ende, sagt er das fällt nicht so stark ins Gewicht. Mehr kann ich dazu auch nicht sagen.
mfg

Hi,

wie schon von Zauberer erwaehnt, musst du die gute alte Stroemungslehre zu bemuehen.

Die einfache Betrachtung ohne Reibung:
Hier kommt die Kontinuitaetsgleichung zum Einsatz, die besagt, dass das Durchsatzvolumen immer gleich ist. Es veraendert sich mit verschiedenen Durchmessern die Geschwindigkeit des Mediums und der Druck. Wie gesagt: Ohne Reibung.
Mit Reibung ist leider mit erheblichen Verlusten zu rechnen, besonders wenn die Durchmesser wie bei dem Nippel 6.5mm sind. Alles haengt natuerlich auch von der Werkzeuggroesse ab. Bei diesen kleinen Nippel wuerde ich immer gerade Nippel, keine 90 Grad Nippel verwenden.

Werden Steiger oder Trennbleche eingesetzt, musst du mit dem hydraulischen Durchmesser rechnen. Der besagt, dass sich ein fluessiges Medium moeglichst in zylindrischer Form fortbewegt. Das heisst z.B fuer ein Trennblech, das kein Fluss in den Ecken vorhanden ist. Wesentlich problematischer ist der Steiger. Es ist sehr schwiering, die hydraulischen Durchmesser im Steiger gleich zu halten. Beim Steiger immer den Eingang fuer das Medium im Rohr und zurueck an der Aussenwand. Damit stellst du sicher, dass das kalte Medium an die Stelle gefuehrt wird, wo die schlechteste Waermeabfuhr ist. Bei Trennblechen muss sichergestellt werden, dass diese kein Spiel in der Bohrung haben.

Ziel ist auch turbulente Stroemung im Artikelbereich zu erhalten. In kritischen Bereichen, wo keine turbulente Stroemung erreicht werden kann, sollte ein separater Kuehlkreislauf installiert werden.

Keine "toten Ecken" im Kuehlkreislauf im Artikelbereich, da hier kein Mediumaustausch stattfindet, und der Bereich als Heizung wirkt. Diese Ecken entstehen u.a. bei Kuehlbohrungen, die im spitzen Winkel aufeinander treffen.

Grundsaetzlicher Durchmesser der Kuehlbohrungen haengt in erster Line von der Teilegroesse ab um o.g. Kriterien moeglichst einzuhalten. Lange Kreislaeufe groesserer Durchmesser. Ich unterscheide auch zwischen Bohrungen, die das Medium an die Stellen fuehren und den Bohrungen, die zum Kuehlen da sind. Die Zufuehrbohrungen sind groesser, um die Reibung im System so klein wie moeglich zu halten.

Gruss,
HK 60

Hallo miteinander,

hat ne Weile gedauert, aber das ist ja doch ein theoretisches Thema, nicht der Alltag. Sozusagen Entwicklung...

Vielen Dank fuer die Antworten. Hilft zwar nicht wirklich, zu wissen, dass bei einer Einschnuerung thoretisch nur die Geschwindigkeit veraendert wird - sich aber in Wirklichkeit durch die Reibung doch ne Menge aendert. Das heisst in Wirklichkeit ists halt doch wieder anders und man will keine Querschnittseinschnuerung

Was ich aber noch nicht so ganz begreife ist zu meinem 1.:
"der Bereich, in dem ich kuehlen moechte, den kleinsten Durchmesser im System haben muss (natuerlich bauraumbedingt moeglichst gross), um effektiv sein zu koennen"
Ist es ok, wenn der Kuehlbereich einen groesseren Querschnitt aufweist als die zufuehrenden Bohrungen und auch die Schlaeuche am Werkzeug? Dann wuerde ja da das Wasser definitiv langsamer laufen, am Rand evtl sogar "stehen" und waermer sein - Resultat: der Stahl wird nicht so effektiv gekuehlt und mein Zyklus dauert laenger als wenn ich mich an die Zuflussdurchmesser halte (kleine Einschnuerungen duerfen ja demnach sein).

Hat sich denn jemand von Euch hier im Forum mal intensiv mit Kuehlung auseinandergesetz oder geht es Euch genauso wie mir?

Gruesse aus dem "Winter" (heute regnets bei 13-15 Grad - ein schlechter deutscher Sommertag also),

tafelberger

Ich messe Temperaturen der Werkzeugwände an verschiedenen stellen. Vor der Produktion und nach 4 bis 8 Stunden Laufzeit. Dann vergleiche ich die gemessenen Temperaturen und bekomme ein Bild von der Gesamtkühlleistung. Je grösser der Temperaturunterschied, desto beschis... die Kühlung. So weit ich weis gibt es auch Wärmebildanlagen die dir genaue Ergebnisse liefern. Hot Spot wird das galube ich genannt.
Du kannst aber auch den Vorlauf und den Rücklauf messen. Sollte da schon ein gravierender Unterschied sein, musst Du dir Gedanken machen.

Quote

Du kannst aber auch den Vorlauf und den Rücklauf messen.

Das sollte jedes gute Temp-Gerät von allein überwachen und anzeigen;)

Hi,

schon klar, dass man die Durchlafumenge messen kann - aber mir gehts hier um das was im Werkzeug passiert. Und das wuerde ich gerne einmal theoretisch kapieren, um es dann in Zukunft richtig umsetzen zu koennen...

Schoenen Wochenanfang wuensch ich...

Das Kühlmedium wird mit Druck durch die Kühlkanäle gedrückt. An den Wandungen der Kühlkanäle findet dann der Temperaturaustausch statt. Je nach Medium wird mehr oder weniger Temperatur aufgenommen oder abgegeben. Große Kühlungen verfügen über eine große Oberfläche und können mehr Wärme auf oder abgeben.
etwa so?

Hatten wir nicht mal ein Thema, in dem ging es u.a. um destiliertes Wasser und um demineralisiertes Wasser. Da besprachen wir auch die Kühlung. Durchflussmenge prüfen war auch noch ein Thema.

Moin,

das mit dem destillierten/demineralisierten Wasser hab ich mir durchgelesen, hat aber nichts mit meiner Frage zu tun.

zu Uziel:

Quote from Uziel

Das Kühlmedium wird mit Druck durch die Kühlkanäle gedrückt. An den Wandungen der Kühlkanäle findet dann der Temperaturaustausch statt. Je nach Medium wird mehr oder weniger Temperatur aufgenommen oder abgegeben. Große Kühlungen verfügen über eine große Oberfläche und können mehr Wärme auf oder abgeben.
etwa so?

Genau in die Richtung geht die Frage:

Ich moechte ja das Werkzeug nach dem Spritzen so schnell wie moeglich runterkuehlen, d.h. ich moechte mit moeglichst kaltem Wasser an der Wand kuehlen.

A. Wenn ich einen groesseren Zuflusskanal als einen zu kuehlenden Bereich habe, dann habe ich ja ein hoeheres Kuehlpotential in Form des Zuflusses als ich brauche.
=>
Dann ist ja alles ok.

B. Aber was passiert, wenn ich einen Kanal habe, der das Wasser in den zu kuehlenden Bereich mit zB 50mm^2 fuehrt, der Kuehlbereich aber zB mit 300mm^2 viel groesser ist.
=>
Das Wasser wird dann im Kuehlbereich viel langsamer fliessen, da der Druck konstant ist. Ist diese langsame Geschwindigkeit nun gut oder schlecht fuer die Waermeuebertragung?
Laufe ich nicht Gefahr, bei groesseren Kuehlquerschnitten (groesser als die Zufuehkanaele) Wasser da drin sitzen zu haben/sich langsam zu bewegen, das erwaermt wird und dann habe ich weniger Kuehlwirkung als wenn das Wasser kaelter ist, der Querschnitt aber aehnlich wie in der Zufuehrung?
Stell ich mir so ein wenig uebertrieben wie einen Eimer vor, in den Wasser rein- und rausfliesst: Das Wasser drin erwaermt sich und ich hab weniger "stossartige" Kuehlwirkung (nach dem Spritzen runterkuehlen) als wenn ich den kalten Schlauch habe. Dafuer ist beim Eimer die Flaeche groesser. Koennte ich aber auch annaehernd erreichen, indem ich den Schlauch zu ner Spirale gewickelt in den Eimer lege (vielleicht ein wenig zu abstrakt, aber ich denke man kanns verstehen).

Oder hab ich hier insgesamt einen Denkfehler und die Waermemenge, die ich austragen kann ist eher abhaengig von der Oberflaechengroesse, die man erreicht, als von der Temperatur des Wassers (Erwaermung), das durchfliesst? Damit waere dann auch der Querschnitt der Kuehlung egal...

Kann mich denn niemand verstehen? :wacko:

Es muss doch irgendwo eine Art Konstruktionsrichtlinie fuer richtige Auslegung der Kuehlung im Vergleich zu den zu- und abfuehrenden Kanaelen geben, oder?

Please login to see this link.

Please login to see this link.

Habe dir mal noch zwei Links dazu getan, da der Abkühlprozess nicht nur während des geöffneten Werkzeug stattfeindet;)

Quote

Ich moechte ja das Werkzeug nach dem Spritzen so schnell wie moeglich runterkuehlen, d.h. ich moechte mit moeglichst kaltem Wasser an der Wand kuehlen.

Jetzt zu deiner Frage/deinen Fragen.
Es kommt doch ganz klar auf den Prozess an.
Will ich einen Spritzling so schnell wie möglich auf dessen max. Entformungstemp. bringen oder brauch ich die Wz-Restwärme damit ich keine Spannungen etc. einfriere. Will ich ggf die GF-Schlieren verringern brauch ich eine höhere Werkzeugtemp.
Die Geschwindigkeit ist ja auch entscheidend, da ich ja mit Wasser sogar schneiden kann:D

Wie jetzt aber ermittelt wird, welche Größe die Kühlkanäle haben sollen, weiß ich nicht. Eigentlich ist sogar meine Vermutung - es funktioniert und niemand weiß wieso - und nimmt dann einfach den Kerndurchmesser der Gewinde die eingeschnitten werden sollen.
Das nächste ist doch, wenn dann Steigröhrchen oder Steigplättchen verwandt werden zB für lange Kerne, dann haben wir ja noch einen viel kleineren Durchmesser. Es wird maximal der größtmögliche Durchfluss gemessen...

Ansonsten kann ich mir es vorstellen (bei Verengungen), das es wie auf einer Autobahn ist, wenn von 3 Fahrbahnen auf eine mittlere verengt würde. Umso schneller die Mittleren fahren, desto schlechter kommt der Rest in die Mitte.
Wenn du also einen Großen Anschluss an einen kleinen hängst.

Please login to see this link.

Seite 395 Abschnitt 5.5.4.2 Ab da dann lesen.