DE10151274C1 - Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Hochdruck-Wasserversorgung - Google Patents

Abstract

Zufließendes Wasser wird auf ca. 70 DEG C erwärmt, sodann auf ca. 320 bar gebracht und in mindestens einem unter dem Gegendruck eines Gaspolsters stehenden Speichers (11, 12) gespeichert. Überschüssiges Hochdruck-Warmwasser wird entspannt und zur Erwärmungsstufe rezirkuliert. Eine Maschine zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern kann aus dem Speicher periodisch Hochdruck-Warmwasser zum Einspritzen in den Formling entnehmen, wobei der Einspritzvorgang auch bei größeren Entnahmemengen sehr rasch sowie unter nahezu konstanten Temperatur- und Druckbedingungen erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum diskontinuierlichen Versorgen mindestens eines Ver­ brauchers mit Hochdruck-Wasser, insbesondere zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern.

Bei der Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern arbeitet man bisher nach dem sogenannten Gasinnendruckverfahren. Dabei wird während des Formvorganges ein Gas, in der Regel Stickstoff, unter hohem Druck in den Innenraum des Formkör­ pers eingeblasen.

Derzeit laufen Überlegungen, dem Gasinnendruckverfahren ein alternatives Verfahren zur Seite zu stellen, bei dem anstelle von Gas Wasser in den Hohlraum des Formlings eingespritzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür ver­ fahrens- und vorrichtungtechnisch praktikable Voraussetzun­ gen zu schaffen.

Zur verfahrenstechnischen Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß

• - Wasser aus einem Netz entnommen und auf einen vorgegebenen Druck gebracht wird,
• - das Hochdruck-Wasser unter dem Gegendruck mindestens eines Gaspolsters gespeichert wird,
• - das gespeicherte Hochdruck-Wasser diskontinuierlich vom Verbraucher abgerufen wird und
• - überschüssiges Hochdruck-Wasser entspannt und zum Einlaß der Druckerhöhungsstufe rezirkuliert wird.

Das unter dem Gegendruck des Gaspolsters gespeicherte Wasser steht unter einem Druck von vorzugsweise 300 bar bis 320 bar. Ein relativ großes Volumen von bis zu 1,01 und mehr kann in kürzester Zeit, nämlich in ca. 0,5 s bis 1,5 s abgerufen werden, und zwar unter nahezu konstantem Druck.

Die Konstanthaltung des Drucks ist beim Wassereinspritzver­ fahren von wesentlicher Bedeutung. Man wird daher das Spei­ chervolumen groß wählen im Verhältnis zum Einspritzvolumen. Sehr gute Ergebnisse lassen sich erzielen bei einem Verhält­ nis von ca. 60 : 1 und einer Taktzeit von größenordnungsmäßig 2 min., und zwar unter der Voraussetzung, daß lediglich ein Verbraucher beschickt werden muß.

In vielen Fällen kann das Wasser mit der aus dem Netz kommenden Temperatur der Druckerhöhung unterworfen werden. Für bestimmte Anwendungen ist es jedoch vorteilhafter, das Wasser als Hochdruck-Warmwasser bereitzustellen. Hierzu wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß das aus dem Netz entnommene Wasser vor der Druckerhöhungsstufe auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird und daß das über­ schüssige Hochdruck-Wasser zum Einlaß der Erwärmungsstufe rezirkuliert wird.

Das Entspannen des überschüssigen Hochdruck-Wassers kann dadurch erfolgen, daß man den Druck am Auslaß der Druckstufe abrupt absenkt, vorzugsweise auf unter 10% des Betriebswer­ tes. Das überschüssige Hochdruck-Wasser schießt sodann zur Druckerhöhungsstufe bzw. Erwärmungsstufe zurück. Um den dabei drohenden Verschleiß zu mindern, ist es vorteilhaft, das überschüssige Hochdruck-Warmwasser in eine Beruhigungs­ stufe hinein zu entspannen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, das aus dem Netz entnommene Wasser auf einen vorgegebenen Ein­ gangsdruck zu entspannen. Auf diese Weise werden konstante Betriebsparameter gewährleistet, und zwar unabhängig von der Höhe des Netzdrucks.

Ferner wird vorgeschlagen, das aus dem Netz entnommene Wasser aufzubereiten. Die Aufbereitung kann aus einer Ent­ härtung oder, falls diese nicht ausreichen sollte, aus einer Entkalkung und vor allen Dingen aus einer einstufigen oder mehrstufigen Filtration bestehen, um die nachgeschalteten Anlagenteile zu schonen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe versehen mit

• - einer Hochdruckpumpe, deren Saugseite über einen ersten Leitungsabschnitt und über einen zweiten Leitungsabschnitt an ein Netz anschließbar ist,
• - mindestens einem ein Gaspolster enthaltenden Speicher, der über einen dritten Leitungsabschnitt mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist, und
• - einem Überströmventil, das über einen vierten Leitungsabschnitt mit dem Speicher und über einen fünften Leitungsabschnitt mit dem Einlaß der Heiz­ einrichtung verbunden ist,

wobei der Verbraucher zwischen dem Speicher und dem Überströmventil an den vierten Leitungsabschnitt angeschlos­ sen ist.

Soll mit Hochdruck-Warmwasser gearbeitet werden, so wird vorgeschlagen, den ersten Leitungsabschnitt über eine Heiz­ einrichtung mit dem zweiten Leitungsabschnitt zu verbinden.

Die zweiten, dritten, vierten und fünften Leitungsab­ schnitte bilden eine Ringleitung, in der, ausgehend von der Heizeinrichtung, nacheinander die Pumpe, der Speicher, der Anschluß für den Verbraucher und das Überströmventil ange­ ordnet sind. Das Überströmventil ist von Hand oder über die Anlagensteuerung einstellbar und definiert den Druck im Speicher und damit den Einspritzdruck. Es wirkt als Drossel und entspannt das überschüssige Hochdruck-Warmwasser auf den Eingangsdruck der Pumpe bzw. der Heizeinrichtung.

Der Vorteil dieser Betriebsweise liegt darin, daß das Warmwasser permanent zirkuliert. Es steht unter dem gewünschten Druck von vorzugsweise 320 bar mit konstanter Temperatur von vorzugsweise 70°C zur Verfügung. Eine Warm­ wasserentnahme durch den Verbraucher vermindert weder den Betriebsdruck noch die Betriebstemperatur in erheblichem Maße. Dies gilt auch für große Formteile und kurze Taktzeiten. Daher eignet sich diese Betriebsweise besonders für relativ große Formteile mit einem Einspritzvolumen von ca. 0,51 bis 1,01 und mehr. Allerdings muß die Hochdruck- Pumpe ständig betrieben werden, woraus eine relativ hoher Energieverbrauch resultiert.

Um den Energieverbrauch zu vermindern, wird in Weiter­ bildung der Erfindung vorgeschlagen, daß im dritten Lei­ tungsabschnitt zwischen der Pumpe und dem Speicher ein Rück­ schlagventil angeordnet ist, daß zwischen diesem und der Pumpe ein sechster Leitungsabschnitt abzweigt, der mit dem Einlaß der Heizeinrichtung in Verbindung steht, und daß der sechste Leitungsabschnitt ein Magnetventil enthält, das in Abhängigkeit vom Druck im Speicher steuerbar ist. Hat der Druck im Speicher seinen Sollwert von 320 bar erreicht, so öffnet das Magnetventil. Aufgrund des Rückschlagventils im dritten Leitungsabschnitt bleibt der Druck im Speicher unverändert. Auch bleibt das Überströmventil geschlossen. Lediglich der Druck hinter der Pumpe vermindert sich schlag­ artig auf vorzugsweise 20 bar. Das von der Pumpe gelieferte Warmwasser wird direkt zur Heizeinrichtung rezirkuliert. Sinkt der Betriebsdruck im Speicher durch Hochdruck-Warmwas­ serentnahme auf einen einstellbaren Wert von vorzugsweise 300 bar, wird das Magnetventil geschlossen, und der normale Betrieb der Pumpe setzt wieder ein. Der Vorteil dieser Betriebsweise liegt nicht nur in einem geringeren Energie­ verbrauch, sondern vor allen Dingen auch in einem geringeren Verschleiß der Hochdruck-Pumpe. Erkauft wird dies dadurch, daß der Betriebsdruck schwankt (allerdings in einstellbaren engen Grenzen) und daß die Rezirkulation des Warmwassers den Speicher nicht erfaßt. Geringfügige Temperaturschwankungen sind die Folge. Diese Betriebsweise eignet sich vor allen Dingen für mittelgroße Formteile mit einem Einspritzvolumen von 0,151 bis 0,61.

Neben den beiden beschriebenen Betriebsweisen schließt die Erfindung eine dritte Betriebsweise nicht aus, sofern die Pumpe in Abhängigkeit vom Druck im Speicher ein- und ausschaltbar ist. Erreicht der Druck im Speicher 320 bar, so schaltet die Pumpe ab. Ist dann der Druck durch Entnahme auf 300 bar gesunken, nimmt die Pumpe ihre Tätigkeit wieder auf und lädt den Speicher. Neben den dadurch bedingten Druck­ schwankungen (siehe die obige zweite Betriebsweise) kommt es zu erhöhten Temperaturschwankungen, da eine Rezirkulation nur durch Leckverluste stattfindet. Diese Betriebsweise eig­ net sich vor allen Dingen für kleine Formteile mit einem Einspritzvolumen von weniger als 0,151.

Bei der obigen zweiten Betriebsweise kommt es, wie erwähnt, zu einer spontanen Druckminderung am Auslaß der Pumpe. Es wird also auf einen Schlag eine relativ große Warmwassermenge rezirkuliert, das heißt, zum Einlaß der Heizeinrichtung zurückgefördert. Um diese Menge zu kompen­ sieren, ist es vorteilhaft, der Heizeinrichtung einen ein Gaspolster enthaltenden Pufferbehälter vorzuschalten. Der Pufferbehälter nimmt die Überschußmenge auf und liefert sie unter geringfügig erhöhtem Druck in das System zurück.

Schwierigkeiten können auch direkt hinter dem Magnetven­ til auftreten, wenn nämlich bei dessen Öffnen die Wasser­ menge aus dem Ventil herausschießt. Um eine erhöhte Abnut­ zung der nachgeschalteten Anlagenteile zu vermeiden, ist es vorteilhaft, im sechsten Leitungsabschnitt stromab des Magnetventils einen Strömungsberuhigungsbehälter anzuordnen. Das Warmwasser schießt in den mit Warmwasser gefüllten Strö­ mungsberuhigungsbehälter hinein und verläßt diesen in beru­ higter Strömung unter dem Einlaßdruck der Heizeinrichtung.

Dabei kann der sechste Leitungsabschnitt, ebenso wie der fünfte Leitungsabschnitt, separat mit dem ersten Leitungsab­ schnitt verbunden sein. Vorrichtungstechnisch einfacher hin­ gegen ist es, den sechsten Leitungsabschnitt stromab des Überströmventils im fünften Leitungsabschnitt münden zu las­ sen.

Der Druck im Speicherbehälter wird vorzugsweise aus dem Gaspolster abgegriffen. Zwar wird bereits mit einer pulsati­ onsarmen Pumpe, vorteilhafterweise mit einer Plungerpumpe gearbeitet, jedoch sind Druckstöße, die auf das Warmwasser im Speicher einwirken, nicht völlig zu vermeiden. Diese Druckstöße werden nur in sehr gedämpfter Form auf das Gas­ polster übertragen. Der dortige Druckabgriff ist also extrem pulsationsarm und eignet sich daher besonders gut für Steue­ rungszwecke.

Das Gaspolster im Speicher kann direkt auf das Warmwass­ er einwirken. Vorteilhaft hingegen ist eine Trennung zwi­ schen den beiden Medien, und zwar vorzugsweise dergestalt, daß der Speicher als Kolbenspeicher, insbesondere Membranspeicher ausgebildet wird. Als Gas findet bevorzugt Stickstoff Anwendung, wobei es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, den entleerten Speicher mit einem Druck von ca. 275 bar aufzuladen.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß mindestens ein weiterer, ein Gaspolster enthaltender Spei­ cher mit dem vierten Leitungsabschnitt verbunden ist und daß der Verbraucher zwischen zwei Speichern an den vierten Lei­ tungsabschnitt angeschlossen ist. Dies trägt weiterhin dazu bei, das für die Wassereinspritzung zur Verfügung stehende Volumen zu erhöhen. Von wesentlicher Bedeutung ist dieses Merkmal, wenn die Anlage zur gleichzeitigen Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern dient. Die Verbraucher können dann während der Entnahme in beiden Strömungsrichtungen, bezogen auf den vierten Leitungsabschnitt, mit Hochdruck-Warmwasser beaufschlagt werden.

In jedem Falle wird man die Anordnung so treffen, daß der vierte Leitungsabschnitt so nahe wie möglich an den jeweiligen Verbraucher herangeführt wird, so daß die Strecke zwischen dem vierten Leitungsabschnitt und dem Verbraucher, die ja der Rezirkulation nicht unterliegt, möglichst kurz gehalten wird, um etwaige Temperatursprünge zu minimieren und Wärmeverluste zu vermeiden.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jeder Speicher einen separaten Wassereinlaß und einen sepa­ raten Wasserauslaß aufweist. Dies hat gegenüber einem einzi­ gen, als Einlaß und Auslaß wirkenden Anschluß den Vorteil, daß der Speicher regelrecht gespült wird und dadurch wirksam auf konstanter Temperatur gehalten werden kann. Ferner bie­ tet sich die bevorzugte Möglichkeit, mehrere Speicher in Parallelschaltung an den vierten Leitungsabschnitt anzu­ schließen. Die Volumina dieser Speicher stehen also gleich­ zeitig, und nicht nacheinander, für die Durchführung der Einspritzvorgänge zur Verfügung.

Der Heizeinrichtung ist vorteilhafterweise eine Wasse­ renthärtungseinrichtung vorgeschaltet. Besonders bewährt hat sich eine ggf. impulsgesteuerte physikalische Wasseraufbe­ reitung, die mittels eines Magnetfeldes arbeitet. Kalkkri­ stalle verlieren dadurch ihre Haftfähigkeit. Bei besonders kalkhaltigem Wasser kann es sich auch empfehlen, eine Ent­ kalkungseinrichtung einzusetzen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß der fünfte und der sechste Leitungsabschnitt stromauf der Wasserenthärtungseinrichtung mit dem ersten Leitungsab­ schnitt in Verbindung stehen. Das rezirkulierte Warmwasser wird also erneut der Wasseraufbereitung unterworfen.

Zur Schonung der Pumpe ist dieser mindestens ein Filter vorgeschaltet. Es befindet sich vorzugsweise direkt vor der Pumpe. Ein weiterer Filter kann im ersten Leitungsabschnitt direkt hinter dem Netzanschluß sitzen.

Ferner wird vorgeschlagen, im ersten Leitungsabschnitt stromauf der Heizeinrichtung einen Druckminderer anzuordnen. Dieser sorgt dafür, daß das System mit konstantem Eingangs­ druck arbeitet, und zwar unabhängig vom jeweiligen Netzdruck und unabhängig von Schwankungen des Netzdruckes. Trinkwas­ sernetze arbeiten in der Regel mit einem Netzdruck von 5 bar bis 10 bar. Der Eingangsdruck in das System wird also vor­ teilhafterweise auf einen Wert von 4 bar bis 4,5 bar einge­ stellt.

Um die störungsfreie Funktionssicherheit des Systems zu gewährleisten, ist der Betrieb der Pumpe vorzugsweise in Abhängigkeit vom Druck im ersten Leitungsabschnitt, von der Betriebsbereitschaft der Wasserenthärtungseinrichtung und von der Temperatur der Heizungseinrichtung steuerbar. Nur wenn die zugehörigen Sensoren die Freigabe signalisieren, kann die Pumpe anlaufen und ihren Betrieb fortsetzen. Zusätzlich dazu kann man vorsehen, daß das Einschalten der Pumpe voraussetzt, daß der Druck im Speicher unterhalb eines Einschaltwertes liegt.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß einem der Verbraucher zusätzlich ein gesonderter, ein Gaspolster enthaltender Speicher vorgeschaltet ist. Diese Maßnahme wird man ergreifen, wenn einer der Verbraucher als Großverbraucher arbeitet und dementsprechend mit einer erhöhten Entnahmemenge versorgt werden muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 ein Schaltschema einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsform.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist an ein Wassernetz anschließbar, schematisch wiedergegeben durch A. Es handelt sich um ein normales Trinkwassernetz, das mit einem Druck von 5 bar bis 10 bar betrieben wird. Der Anschluß an das Wass­ ernetz A erfolgt über einen ersten Leitungsabschnitt 1. Das zuströmende Wasser passiert einen ersten Filter 2 und sodann einen Druckminderer 3, der den Druck auf 4,5 bar reduziert. Mit diesem Druck gelangt das Wasser in eine Wasserenthär­ tungseinrichtung 4, die im vorliegenden Fall dafür sorgt, daß Kalkkristalle ihre Haftfähigkeit verlieren. An die Was­ serenthärteeinrichtung 4 schließt sich eine Heizeinrichtung 5 an, die das Wasser auf konstante 70°C erwärmt.

An die Heizeinrichtung 5 schließt sich ein zweiter Lei­ tungsabschnitt 6 an, der einen zweiten Filter 7 enthält und zum Einlaß einer Hochdruck-Pumpe 8 führt. Der zweite Filter 7 sorgt dafür, daß etwaige Kalkkristalle abgeschieden wer­ den.

An die Pumpe 8 schließt sich ein dritter Leitungsab­ schnitt 9 an, der ein Rückschlagventil 10 enthält und zu zwei parallel geschalteten Speichern 11 und 12 führt.

Die Pumpe 8 ist als pulsationsarme Plungerpumpe ausge­ bildet, die sich durch kleine Bauweise und günstigen Preis auszeichnet. Sie erzeugt in den Speichern 11 und 12 einen Druck von 320 bar. Das Einschalten der Pumpe 8 setzt voraus, daß einige Kriterien erfüllt sind. So muß die Druckreduzie­ rung im Leitungsabschnitt 1 korrekt sein. Hierzu ist der Druckminderer 3 mit einem Druckschalter 13 versehen. Ferner muß die Wasserenthärtungseinrichtung 4 ihre Betiebsbereit­ schaft anzeigen. Sodann muß die Heizeinrichtung 5 signali­ sieren, daß die Betriebstemperatur erreicht ist. Hierzu dient ein Temperaturschalter 14. Schließlich muß der Druck in den Speichern 11 und 12 unterhalb eines Einschaltdrucks liegen. Dieser wird von einem Druckschalter 15 angezeigt. Die Pumpe 8 kann mit konstanter Drehzahl arbeiten oder aber auch drehzahlgeregelt sein.

Bei den Speichern 11 und 12 handelt es sich um Membran­ speicher, die ein Gaspolster enthalten. Dieses besteht aus Stickstoff, der mit einem Druck von 275 bar in die Speicher eingefüllt worden ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Druckschalter 15 an das Gaspolster der beiden Speicher 11 und 12 angeschlossen. Das wenn auch schwache Pulsieren der Pumpe 8 wird auf diese Weise nochmals gedämpft.

An die Speicher 11 und 12 schließt sich ein vierter Lei­ tungsabschnitt 16 an, der zu einem einstellbaren Überström­ ventil 17 führt. Das Überströmventil 17 ist auf 320 bar ein­ gestellt und bestimmt den Druck in den Speichern 11 und 12.

Vom Überströmventil 17 führt ein fünfter Leitungsab­ schnitt 18 zurück zum ersten Leitungsabschnitt 1 und mündet in diesem stromauf der Wasserenthärtungseinrichtung 4.

An den vierten Leitungsabschnitt 16 ist ein Verbraucher 19 angeschlossen, im vorliegenden Fall eine Maschine zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern, die ihren Bedarf an Einspritzwasser periodisch aus den Speichern 11 und 12 abruft. Das Volumen der Speicher 11 und 12 ist groß im Ver­ gleich zu dem taktweise abgerufenen Einspritzvolumen.

Die Vorrichtung kann mit kontinuierlichem Betrieb der Pumpe 8 arbeiten. Findet keine Wasserentnahme statt, wird das überschüssige Wasser über das Überströmventil 17 rezir­ kuliert. Es passiert erneut die Wasserenthärtungseinrichtung 4 sowie die Heizeinrichtung 5, in der etwaige Wärmeverluste kompensiert werden. Diese Betriebsweise ermöglicht die Auf­ rechterhaltung einer sehr konstanten Temperatur und eines sehr konstanten Drucks. Sie eignet sich zur Herstellung relativ großer Formlinge, die einen Einspritzbedarf von 0,51 bis 1,01 haben, wobei sehr kurze Taktzeiten möglich sind. Der Einspritzvorgang wird ohne Druckabfall in sehr kurzer Zeit, größenordnungsmäßig 0,5 s bis 1,5 s, durchgeführt. Kon­ struktiv wird darauf geachtet, daß der vierte Leitungsab­ schnitt 16 so dicht wie möglich an den Verbraucher 19 heran­ geführt wird, um einen größtmöglichen Anteil des Leitungssy­ stems der Rezirkulation zu unterwerfen und Wärmeverluste zu vermeiden.

Neben diesem Durchlaufbetrieb ermöglicht die Vorrichtung auch eine Betriebsweise, bei der die Pumpe 8 intermittierend betrieben wird. Beispielsweise schaltet sie aus, wenn in den Speichern 11 und 12 ein Druck von 320 bar erreicht ist. Sinkt der Druck unter 300 bar, schaltet die Pumpe wieder ein.

Gesteuert werden diese Vorgänge über den Druckschalter 15. Diese Betriebsweise spart erheblich an Energie. Auch mini­ miert sich der Verschleiß der Pumpe. Allerdings schwankt der Druck in den Grenzen der beiden Schaltpunkte. Auch beschränkt sich eine Rezirkulation auf Leckverluste. Dabei werden die Speicher 11 und 12 periodisch nachgefüllt und dadurch nachbeheizt. Der Anwendungsbereich dieser Betriebs­ weise eignet sich vorwiegend für kleine Formlinge mit einem Wassereinspritzbedarf von unter 0,151.

Neben diesen beiden Betriebsweisen ermöglicht die Vor­ richtung ferner einen Durchlaufbetrieb mit Druckreduzierung bei Null-Entnahme. Hierzu ist ein sechster Leitungsabschnitt 20 vorgesehen, der zwischen der Pumpe 8 und dem Rückschlag­ ventil 10 vom dritten Leitungsabschnitt 9 abzweigt und im fünften Leitungsabschnitt 18 mündet. Der sechste Leitungsab­ schnitt 20 enthält ein Magnetventil 21 und einen Strömungs­ beruhigungsbehälter 22. Das Magnetventil 21 wird über den Druck der Speicher 11 und 12 geschaltet, und zwar unter der Steuerung des Druckschalters 15. Erreicht der Druck in den Speichern 11 und 12 den Sollwert von 320 bar, öffnet das Magnetventil 21 und senkt dadurch den Druck hinter der Pumpe 8 auf ca. 20 bar. Die Pumpe arbeitet also energiesparend und verschleißarm. Das vom Magnetventil 21 freigesetzte Über­ schußwasser schießt in den Strömungsberuhigungsbehälter 22 und gelangt anschließend mit entsprechend verminderter Strö­ mungsgeschwindigkeit in den ersten Leitungsabschnitt 1, und zwar ebenfalls stromauf der Wasserenthärtungseinrichtung 4.

Um die verursachten Druckstöße zu kompensieren, enthält der erste Leitungsabschnitt 1 einen Pufferbehälter 23, der ebenfalls mit einem Stickstoffpolster versehen ist, wobei dieses allerdings unter einem Druck von lediglich ca. 2,5 bar eingefüllt worden ist. Der Pufferbhälter 23 bietet die Möglichkeit, relativ große Wassermengen stoßweise zu rezir­ kulieren.

Die dritte Betriebsweise eignet sich vor allen Dingen für mittelgroße Formteile mit einem Wassereinspritzvolumen von ca. 0,151 bis 0,61. Die Rezirkulation beschränkt sich auf einen Teilbereich des Leitungssystems, so daß geringfü­ gige Temperaturschwankungen in Kauf genommen werden müssen. Gleiches gilt für die zwischen den Schaltpunkten auftreten­ den Druckschwankungen.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, große Wassermengen in extrem kurzer Zeit unter nahezu konstanten Druck- und Temperaturbedingungen einzuspritzen, und dies mit einfachen und kostengünstigen Mitteln.

Unter der Voraussetzung, daß der Druck in den Speichern 11, 12 auf 320 bar eingestellt ist und die Speicher bei einem Gasvordruck von 270 bar eine Speicherkapazität von jeweils 361 aufweisen, führt eine Wasserentnahme von 1,01 zu einem Druckabfall von 5,2 bar, eine Entnahme von 0,51 zu einem Druckabfall von 3,2 bar und eine Entnahme von 0,21 zu einem Druckabfall von 1,0 bar.

Die Vorrichtung nach der Erfindung verfügt über die üblichen Zusatzgeräte, wie Wasseruhr, Manometer und Sicher­ heitsschalter, sowie über die üblichen Entlüftungsleitungen und -ventile. Diese sind zum Teil in Fig. 1 dargestellt, jedoch nicht näher beschrieben.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 eignet zur Versorgung eines einzigen Verbrauchers 19. Demgegenüber ist die Vor­ richtung nach Fig. 2 dazu vorgesehen, eine Mehrzahl von Verbrauchern 19 zu versorgen.

Hierzu sind gemäß Fig. 2 im vierten Ladungsabschnitt 16 zwei weitere Speicher 24 und 25 vorgesehen, und zwar eben­ falls in Parallelschaltung. Auch hierbei handelt es sich um Membranspeicher, die ein Stickstoffpolster enthalten. Inso­ weit liegt also Übereinstimmung mit den Speichern 11 und 12 vor.

Von Bedeutung ist, daß die Speicher 24 und 25 stromab der Anschlußstellen der Verbraucher 19 in den zweiten Ladungsabschnitt 16 eingeschaltet sind. Ihr Beitrag zur Ver­ sorgung der Verbraucher 19 erfolgt also im Gegenstrom durch den vierten Leitungsabschnitt 16. Auf diese Weise läßt sich eine Vielzahl von Verbrauchern zuverlässig versorgen, und zwar auch dann, wenn die Versorgungsleitungen einen relativ geringen Querschnitt aufweisen.

Der vierte Ladungsabschnitt 16 ist im Bereich der An­ schlußstellen der Verbraucher 19 geradlinig dargestellt. Jedoch gilt, daß auch hier dafür gesorgt wird, daß der vier­ te Ladungsabschnitt 16 so nahe wie möglich an jeden der Ver­ braucher herangeführt wird, um eine möglichst weitreichende Rezirkulation zu gewährleisten und den Wärmeverlust zu mini­ mieren.

Der Bereich des vierten Leitungsabschnitts 16, der den Anschlußstellen der Verbraucher 19 zugeordnet ist, kann durch Ventile 26 und 27 abgesperrt werden. Die erforderliche Sicherheit des Systems wird sodann durch ein Sicherheitsven­ til 28 stromab des Rückschlagventils 10 gewährleistet. Sofern die Ventile 26 und 27 entfallen, kann auf das Sicher­ heitsventil 28 verzichtet werden. Dessen Funktion wird dann, wie auch im Falle der Vorrichtung nach Fig. 1, vom Über­ strömventil 17 erfüllt.

Für beide Vorrichtungen gilt, daß im Bereich stromab der Heizeinrichtung 5 geeignete Isolierungen dafür sorgen, den Wärmeverlust in die Umgebung zu minimieren. Zusatz- oder Begleitheizungen sind erfindungsgemäß nicht erforderlich, allerdings auch nicht ausgeschlossen.

Im übrigen sind im Rahmen der Erfindung durchaus weitere Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So können die Speicher 11, 12, 24 und 25 ohne weiteres über einen einzigen Anschluß mit dem vierten Leitungsabschnitt 16 verbunden sein. Allerdings leidet darunter die Rezirkulation ihres Inhalts. Ferner kann die Wasserenthärtungseinrichtung 4 durch eine Entkalkungs­ einrichtung ersetzt oder ergänzt werden, wenn die Wasserqua­ lität dies erfordern sollte. Eine Arbeitsweise zwischen 300 bar und 320 bar hat sich zwar als besonders vorteilhaft erwiesen, jedoch sind ohne weiteres auch abweichende Druck­ bereiche möglich. Gleiches gilt für die angegebene Wasser­ temperatur von 70°C. Ggf. kann auf einen der Filter 2 und 7 verzichtet werden. Gleichermaßen ist die Anordnung zusätzli­ cher Filter möglich. Was die Pumpe 8 anbelangt, wird einer Plungerpumpe der Vorzug gegeben. Wesentlich ist, daß hohe Drücke erzeugt werden können, wobei Beschränkungen in der Liefermenge tolerierbar sind, da das Volumen der Speicher eine entsprechende Kompensation ermöglicht. Das Volumen kann an die jeweilige Verbrauchssituation angepaßt werden. Anstelle einer Plungerpumpe sind auch stärker pulsierende Pumpensysteme einsetzbar. Handelt es sich bei einem der Ver­ braucher um einen Großverbraucher, so kann diesem ein geson­ derter Membranspeicher vorgeschaltet werden. Unter diesen Umständen wird der vierte Leitungsabschnitt als Einlaß- und Auslaßleitung (jeweils unter Zwischenschaltung eines Ven­ tils) durch den zusätzlichen Speicher hindurchgeführt. Der Verbraucher ist dann ebenfalls mit der Auslaßleitung verbun­ den, und zwar zwischen dem Speicher und dem zugehörigen Ven­ til. Ein weiteres Ventil ist dem Verbraucher direkt vorge­ schaltet.

Claims (24)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Versorgen mindestens eines Verbrauchers mit Hochdruck-Wasser, insbesondere zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern, wobei
Wasser aus einem Netz entnommen und auf einen vorgegebenen Druck gebracht wird,
das Hochdruck-Wasser unter dem Gegendruck mindestens eines Gaspolsters gespeichert wird,
das gespeicherte Hochdruck-Wasser diskontinuierlich vom Verbraucher abgerufen wird und
überschüssiges Hochdruck-Wasser entspannt und zum Einlaß der Druckerhöhungsstufe rezirkuliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Netz entnommene Wasser vor der Druckerhö­ hungsstufe auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird und daß das überschüssige Hochdruck-Wasser zum Einlaß der Erwär­ mungsstufe rezirkuliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das überschüssige Hochdruck-Wasser in eine Beruhi­ gungsstufe hinein entspannt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Netz entnommene Wasser auf einen vorgegebenen Eingangsdruck entspannt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Netz entnommene Wasser auf­ bereitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Netz entnommene Wasser mindestens einstufig gefiltert wird.

7. Vorrichtung zum diskontinuierlichen Versorgen minde­ stens eines Verbrauchers mit Hochdruck-Wasser, insbesondere zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern, mit
einer Hochdruck-Pumpe (8), deren Saugseite über einen ersten Leitungsabschnitt (1) und über einen zweiten Leitungsabschnitt (6) an ein Netz (A) anschließbar ist,
mindestens einem ein Gaspolster enthaltenden Speicher (11, 12), der über einen dritten Leitungsabschnitt (9) mit der Druckseite der Pumpe (8) verbunden ist, und
einem Überströmventil (17), das über einen vierten Leitungsabschnitt (16) mit dem Speicher (11, 12) und über einen fünften Leitungsabschnitt (18) mit dem Einlaß der Heizeinrichtung (5) verbunden ist,
wobei der Verbraucher (19) zwischen dem Speicher (11, 12) und dem Überströmventil (17) an den vierten Leitungsab­ schnitt (16) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungsabschnitt (1) über eine Heizeinrich­ tung (5) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (6) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im dritten Leitungsabschnitt (9) zwischen der Pumpe (8) und dem Speicher (11, 12) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist, daß zwischen diesem und der Pumpe (8) ein sechster Leitungsabschnitt (20) abzweigt, der mit dem Einlaß der Heizeinrichtung (5) in Verbindung steht, und daß der sechste Leitungsabschnitt (20) ein Magnetventil (21) enthält, das in Abhängigkeit vom Druck im Speicher (11, 12) steuerbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizeinrichtung (5) ein ein Gaspolster enthaltender Pufferbehälter (23) vorgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im sechsten Leitungsabschnitt (20) stromab des Magnetventils (21) ein Strömungsberuhigungsbehälter (22) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (8) in Abhängigkeit vom Druck im Speicher (11, 12) ein- und ausschaltbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Speicher (11, 12) aus dem Gaspolster abgegriffen wird.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (11, 12) als Mem­ branspeicher ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer, ein Gaspolster enthaltender Speicher (24, 25) mit dem vierten Leitungsabschnitt (16) verbunden ist und daß der Verbraucher (19) zwischen zwei Speichern (11, 12; 24, 25) an den vierten Leitungsabschnitt (16) angeschlossen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speicher (11, 12; 24, 25) einen separaten Wassereinlaß und einen separaten Wasseraus­ laß aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Speicher (11, 12; 24, 25) in Parallelschal­ tung an den vierten Leitungsabschnitt (16) angeschlossen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizeinrichtung (5) eine Wasserenthärtungseinrichtung (4) vorgeschaltet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß der fünfte und der sechste Leitungsabschnitt (18; 20) stromauf der Wasserenthärtungseinrichtung (4) mit dem ersten Leitungsabschnitt (1) in Verbindung stehen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (8) mindestens ein Filter (2, 7) vorgeschaltet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Leitungsabschnitt (1) stromauf der Heizeinrichtung (5) ein Druckminderer (3) ange­ ordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der Pumpe (8) in Abhängigkeit vom Druck im ersten Leitungsabschnitt (1), von der Betriebsbereitschaft der Wasserenthärtungseinrichtung (4) und von der Temperatur der Heizeinrichtung (5) steuerbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (8) als vibrationsarme Plungerpumpe ausgebildet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Verbraucher (19) zusätzlich ein gesonderter, ein Gaspolster enthaltender Speicher vorgeschaltet ist.