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"Prüfschrank bzw. - kammer"
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Die Erfindung betrifft einen Prüfschrank bzw. -kammer mit Luftumwälzung
und wärme- bzw. kältespeichernden Massen, insbesondere für rasche Temperaturwechsel.
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Bei einer bekannten Wechseltemperaturkammer (DT-PS 1 176 897) mit
Luftumwälzung sind zwei Kühleinrichtungen vorgesehen, von denen eine im aufheizbaren
Raum angeordnet und als Zusatzkühleinrichtung ausgebildet ist, während die andere
Hauptkühleinrichtung mit zusätzlichem Kältespeicher in einem anderen Abteil angeordnet
ist. Infolge einer stetig offenen Durchlaßöffnung in der Abteilwand ist jedoch eine
wirkliche Trennung zwischen Heizeinrichtung und Hauptkühleinrichtung nicht vorhanden.
Warmluft kann im Betrieb zur Hauptkühleinrichtung gelangen und vermindert deren
Wirksamkeit. Nachteilig ist ferner die Anordnung der Zusatzkühleinrichtung im aufheizbaren
Raum.
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Es muß beim Heizzyklus jeweils die gesamte Heizkammer von -70°C bis
+ 300°C hochtemperiert werden, dies bedeutet Energieverlust und Zeitverlust.
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Beim Kühlzyklus muß zuerst mit einem Zusatzkreislauf (11) der Nutzraum
auf Umgebungstemperatur (+300°C # + 20°C) abgekühlt werden, erst dann kann die Hauptkühlung
(7) einsetzen.
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Hohe Temperaturänderungsgeschwindigkeiten, wie sie hier für Schocktests
gefordert werden (bis 600 C/min.), sind mit der bekannten Vorrichtung nicht erreichbar.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, abgeschlossene Räume mit separater
Zwangsluftumwälzung und zusätzlichen Speichern zu schaffen, welche nahezu schlagartig
darin gespeicherte Wärmeenergien über erwärmte oder gekuhlte medien, wie z.B.
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Luft, auf das Prüfgut einwirken lassen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Gut im Innenraum
nicht bewegen zu müssen, wie es beim Gegenstand der deutschen Patentschrift 1 951
177 des Anmelders der Fall ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Prüfschrank bzw. -kammer der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß eine Unterteilung des Schrank- bzw.
Kammerinnenraums in wenigstens drei Abteile durch betriebsmäßig lagenveränderlicne
Trennwände bzw. Wandteile zwischen den Abteilen erfolgt, von denen wenigstens eines
als Wärmeabteil mit Speicher und wenigstens eines als Kälteabteil mit Speicher ausgebildet
ist, zwischen denen ein Prüfgut aufnehmendes Abteil angeordnet ist, das durch Andern
der Strömungsrichtung der erwärmten oder gekühlsten Luft Temperaturwechseln unterwerfbar
ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Zur Erfindung gehören auch beschriebene, dargestellte und beanspruchte
Merkmale sowohl einzeln als in Kombination miteinander.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung
rein schematisch dargestellt.
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Der erfindungsgemäße Prüfschrank bzw. die Prüfkammer besteht nach
dem Ausführungsbeispiel aus einem Gehäuse 1 mit einer Vorderwand 2, welche bei 3
mit einer Dichtung verstehen ist und in ihrem mittleren Bereich eine Tür 4 oder
dergleichen aufweist, um den eigentlichen Nutzraum dicht zu verschließen.
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Innerhalb des Gehäuses sind drei Kammern, nämlich die Wärmekarger
5, z.B. für Temperaturen bis +300 0C, die Wechseltemperaturkammer 6 und die Kältekammer
7, z.B. für Temperaturen bis -1900 C, vorgesehen. Diese drei Kammern oder Abteile
sind durch betriebsmäßig lagenveränderliche Trennwände, insbesondere Schieber 8
und 9, vollständig dicht voneinander abtrennbar. Dies wird durch die plattenförmige
Ausbildung der Schieber 8 und 9 gefördert. Ihre Isolierwirkung beruht vor allem
auf der Wahl des Kunststoffes für die Schieberplatten, die wahlweise als Voll- oder
Sandwich-Konstruktionen ausgebildet sind. Die Schieber 8 und 9 werden von je einer
pneumatischen Antriebsvorrichtung, wie z.B, Kolben enthaltende Zylinder 10 und 11,
bevorzugt horizontal hin- wrd herbewegt in Richtung, die durch Pfeile in der Zeichnung
angedeutet sind, wobei diese in geschlossenem Zustand in den Punkten 8a, 8b bzw.
9a, 9b abgedichtet werden. Durch diese Konstruktion ist eine 2-Punkt-Lagerung der
Schieber möglich, die im gesamten Temperaturbereich keinerlei Klemmwirkung zuläßt.
Außer der pneumatischen sind auch noch andere Antriebsarten, z.B. die elektromagnetische,
möglich.
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Innerhalb der Wärmekammer sind eine Heizeinrichtung 12, insbesondere
ein elektrischer Heizkörper, ein Wärmespeicher 13, insbesondere Lamellen- oder Plattenwärmetauscher,
ein Temperaturfühler, wie Meßwiderstand, 14, der mit einem Temperaturregler 15.
elektrisch verbunden ist, und ein bberhitzungsschutz 16 und ein Gebläse 17 für die
Luftumwälzung mit einem äußeren Antriebsmotor 18 vorhanden.
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In der Kältekammer 7 ist ein Kältespeicher, insbesondere Lamellen-
oder Plattenwärmetauscher 19 (kühlmitteldurchflossen,
z.Bx von Flüssig-Stickstoff,
wobei das Umlaufsystem des Kühlkreislaufs nicht dargestellt ist), ein Temperaturfüller
0, elektrisch verbunden mit einem Temperaturregler 21, ein Abtauthermostat 22 mit
Fehler 23 sowie ein Gebläse 24 mit äußerem Antriebsmotor 25 vorhanden. An den Boden
der Xaltekammer ist noch eine ggf. helzbare .~ondensats2-elrinne 29 mit Ablauf 30
sichtbar. Außerdem kann im ärmetauscher 19 noch eine Abtauheizung 31 eingebaut werden.
In der Prüfkammer kann zusätzlich noch eine Frischluftleitung 32 mit Druckausgleich
33 eingebaut werden.
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Die Gutträger sind in der Wechseltemperaturkammer 6 nicht dargestellt,
weil ihre Anordnung und Abmessungen beliebig sind.
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Die Wirkungsweise d-es erfindungsgemäßen Prüfschranks bzw.
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-kammer ergibt sich aus Beschreibung, Ansprüchen und Zeichnungen sowie
der zu erfüllenden Aufgabe von selbst.
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Mit der Erfindung werden eine Reihe wesentlicher Vorteile erzielt:
Der Prüfraum ist stationär, und empfindliches Prüfgut wird nicht erschüttert. Die
gewählten Trennorgane, wie Schieber, sind infolge der Tatsache, daß sie eine einfache
Bewegungsbahn ausführen (linear), gut isolierfähig, gut abdichtbar und lassen sich
leicht führen (2-Punkt-Auflage). Sie weisen eine kurze Verschließzeit bzw. Zeitdauer
zum Öffnen auf.
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Es kann somit keine "Leckluft" ungewollt in den Nutzraum der Wechseltemperaturkammer
6 gelangen. Die Kammer 6 ist auf Wunsch auch durch einen gesonderten Temperaturregler
27 mit einem Fühler 28 eigens regelbar und kann zusätzlich mit Frischluft 32 temperiert
werden. Die Temperaturregler 15, 21 und 27 sind sowohl separat zu betreiben als
auch untereinander koppelbar derart, daß sie sich in gegenseitiger Abhängigkeit
nach einem gewünschten Programm beeinflussen.
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Die Verwendung von Schiebern als lageveränderliche Trennwände oder
Wandteile hat noch den Vorteil, daß gröbere Toleranzen für die Verstellwege zugelassen
werden können und daß eine Endschalter notwendig sind. 3!ie Trennung durch die Schieber
bleibt auch bei extremen Temperaturunterschied dicht. Dadurch, daß die gesamten
Schieber im Innenraum angeordnet sind, vereinfacht sich die Abdichtung erheblich.
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Jeder Abteilraum hat eine separate Luftumwälzung- und umlenkung Das
mittlere Abteil, der Prüf- oder Nutzraum, kann sowohl als Wechseltemperaturkammer
als auch als normale Temperaturkammer benutzt werden. Im letzteren Falle werden
beide Schieber in die Offen-Stellung gefahren und das Klima für die Kammer 6 entsprechend
einem besonderen Programm geregelt.
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Falls die Wechseltemperaturkammer 6 oft von außen geöffnet werden
soll, kann in der Kältekammer 7 ei-ne Zusatzheizung 31 für automatisches Abtauen
vorgesehen werden.
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Abwandlungen des Ausführungsbeispiels können vorgenommen werden, ohne
hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die wesentlichsten Vorteile der Erfindung sind: 1) Schieber liegen
im Innenraum.
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2) Prüfraum kann mit Frischluft zusätzlich temperiert werden.
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3) Temperaturbereich in Heizkammer kann durch andere Materialien beliebig
höher gelegt werden (z.B. +3000 G).
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4) Temperaturbereich der Kühlkammer kann durch Verwendung anderer
Kühlmedien beliebig tief gelegt werden (z.B. bei LN2 - 190°C).
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5) Jeder Raum (Warm-/ Kaltkammer) hat eine separate Vortemperierung
mit separater Regelung.
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6) Jeder Raum hat eine separate Luftumwälzung, die auch bei geschlossenen
Klappen wirksam ist.
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7) Die Klappen sind so gebaut, daß nicht nur die Warm- bzw.
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Kaltkammer verdeckt wird, sondern jeweils der innere Luftstrom umgelenkt
wird.
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8) Kaltkammer kann mit automatischer Abtauheizung ausgerüstet werden,
falls Nutzraum oft geöffnet wird.
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9) Die Kammer kann durch Öffnen der Varm- und Kaltkammer als normale
Temperaturprüfkammer eingese-tzt werden.
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10) Stationärer Prüfraum.
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Keine Erschütterungen auf Prüfgut! 11) Einfache Möglichkeiten der
Anordnung von Durchführungen zum Prüfraum.
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12) Prüfraunabmessungen können auf einfache Art und preise dem Prüfgut
angepaßt werden.
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13) Klappensystem ist so ausgelegt, daß Klappen automatisch (ohne
Endschalter) in jeweiliger Stellung verharren, auch bei extremen Temperaturdifferenzen!
(2-Punkt-Führung).
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L e e r s e i t e