Ein Kunde in Mauritius kaufte Luftgekühlter Kühler für Vorformlinge
Ein Hersteller von PET-Preforms und -Flaschen in Mauritius hat einen 10 PS starken, luftgekühlten Kühler für die Kühlung seiner Preform-Form angeschafft.
Die Hauptfunktion eines Kühlers in Preform-Formen besteht darin, die Temperatur zu stabilisieren, Wärme schnell abzuführen und eine gleichmäßige Kühlung und Formgebung der Preform zu gewährleisten. Dadurch werden die Zykluszeit verkürzt und die Ausbeute erhöht.
I. Warum benötigen Preform-Formen Kühler?
Beim Spritzgießen von PET-Preforms muss die Form eine niedrige Temperatur von 10–25 °C (angepasst an die Flaschenform) halten.
Die Hochtemperaturschmelze (ca. 280 °C) wird in den Formhohlraum eingespritzt. Wird die Wärme nicht rechtzeitig abgeführt, führt dies zu:
Ungleichmäßiger Preform-Schrumpfung, Verformung und Oberflächentrübung/Blasenbildung;
Verlängerter Kühlzeit, was die Produktionskapazität verringert;
Anhaltend hoher Temperatur in der Form, was zu thermischer Ermüdung und verkürzter Lebensdauer führt.
II. Funktionsprinzip (Drei Hauptkreisläufe)
1. Kühlwasserkreislauf (Formseite)
Der Kühler erzeugt 7–12 °C kaltes Wasser, das in den internen Kühlwasserkreislauf der Form gepumpt wird.
Das Kühlwasser durchströmt den Formhohlraum/-kern, entzieht der Schmelze und der Form Wärme und erwärmt das Wasser auf 12–18 °C.
Das erwärmte Wasser fließt nach der Wärmeaufnahme zurück zum Verdampfer des Kühlers und schließt so den Kreislauf.
2. Kältemittelkreislauf (im Kühler)
Verdampfer: Das Kältemittel entzieht dem warmen Wasser Wärme und verdampft zu einem kalten, drucklosen Gas.
Kompressor: Verdichtet das Gas zu einem heißen, drucklosen Gas (ca. 80–100 °C).
Kondensator: Das Hochtemperaturgas tauscht Wärme mit der Umgebung (Luft/Kühlwasser) aus und kondensiert zu einer Flüssigkeit unter hohem Druck.
Expansionsventil: Die Flüssigkeit wird gedrosselt, entspannt und abgekühlt und fließt in einem kontinuierlichen Kreislauf zurück zum Verdampfer.
3. Wärmeabfuhrkreislauf (Kühler → Umgebung)
Luftkühlung: Der Kondensatorlüfter führt die Wärme direkt an die Umgebung ab, was die Installation vereinfacht.
Wasserkühlung: Der Kondensator ist an einen Kühlturm angeschlossen und führt die Wärme durch die Verdunstung des Wassers im Turm ab, was zu einer höheren Effizienz führt.
III. Spezielle Anwendungen in Vorformlingen
Design des Formwasserkreislaufs: Zirkulierendes Kühlwasser ist gleichmäßig im gesamten Formhohlraum, Kern und Heißkanal verteilt, um eine gleichmäßige Temperatur (±0,5 °C) zu gewährleisten.
Mehrkavitätenformen (z. B. 16- oder 32-fach) benötigen unabhängige oder ausgeglichene Wasserkreisläufe, um Temperaturunterschiede zwischen den Kavitäten zu vermeiden.
Wichtige Punkte der Temperaturregelung
Aussehen der Vorformlinge/Transparente Teile: 10–15 °C, schnelle Abkühlung, hohe Transparenz.
Dickwandige/Große Vorformlinge: 15–25 °C, verhindert Spannungsrisse.
Genauigkeit der Kühlertemperaturregelung: ±0,5 °C, gewährleistet Chargenkonsistenz.
Produktionsvorteile
Verkürzte Kühlzeit (60–80 % der Zykluszeit), Steigerung der Produktionskapazität um 10–20 %.
Reduzierte Defekte wie Verformung, Schrumpfung und Blasenbildung, Verbesserung der Ausbeute auf über 98 %.
Stabile Werkzeugtemperatur, Verlängerung der Werkzeuglebensdauer um über 30 %.
IV. Gängige Konfigurationen und Auswahl
Kühlertypen: Luftgekühlt (für kleine bis mittlere Produktionskapazitäten, beengte Platzverhältnisse); Wassergekühlt (für große Produktionslinien mit 32 oder mehr Kavitäten).
Anpassung der Kühlleistung: Berechnet anhand der Anzahl der Formkavitäten, des Vorformlingsgewichts und der Zykluszeit (z. B. 16 Kavitäten für 0,5-l-Vorformlinge, üblicherweise ein 10–15 PS starker Kühler). Wichtige Parameter: Auslaufwassertemperatur 7–12 °C, Temperaturregelgenauigkeit ±0,5 °C, Durchflussrate ≥0,5 l/min pro Kavität.
V. Kurzzusammenfassung
Der Kühler nutzt Kältemittelkreislauf zur Kühlung und Kaltwasserkreislauf zur Temperaturregelung. Er sorgt für eine stabile, niedrige Temperatur der Vorformlingsform und ermöglicht eine schnelle und gleichmäßige Kühlung. Er ist eine unverzichtbare Komponente für die Produktion von Vorformlingen mit hoher Kapazität und hoher Qualität.
