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Kühltechnik

Mit Druckluft ohne Strom und Gas kühlen

| Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Ein Druckluftwandler kühlt Druckluft auf bis zu –55 °C – völlig ohne Strom oder die Unterstützung von technischen Gasen bereitstellt. Der Grund dafür ist reine Physik.

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Der Colder von Kager wandelt zugeführte Druckluft in einen zielgenau ausrichtbaren Strom aus sehr kalter Luft. Dabei sind Niedrigtemperaturen bis -55 °C erreichbar
Der Colder von Kager wandelt zugeführte Druckluft in einen zielgenau ausrichtbaren Strom aus sehr kalter Luft. Dabei sind Niedrigtemperaturen bis -55 °C erreichbar
(Bild: Kager)

Ob in der Fertigung, der Montage, im Labor oder in der Qualitätssicherung – die Kühlung von Bauteilen, Oberflächen oder auch Fluiden gehört in vielen Prozessen und Verfahren zu den Grundanforderungen. Man denke nur an den Bereich der mechanischen Bearbeitung metallischer oder polymerer Werkstücke, bei der die entstehende Wärme schnell abgeführt werden muss.

Gerade hierbei erweist sich aber der Einsatz von flüssigen Kühlmitteln sehr häufig als technisch und gesundheitlich problematisch. Umgehen lassen sich diese Schwierigkeiten mit dem Colder aus dem Hause Kager. Dieser Kaltluftstab wird an die betriebliche Druckluftversorgung angedockt und kann mit Hilfe eines kleinen Magnethalters unmittelbar am Ort des Geschehen angebracht werden.

Sein kühlender Ultra-Kaltluftstrom lässt sich zielgerichtet auf Werkstücke, Vorrichtungen, Bauräume, Prüffelder oder Reagenzien richten. Viele industrielle und handwerkliche Anwender greifen daher inzwischen zum Colder von Kager. Dabei handelt es sich um ein vielseitig nutzbares Pneumatik-Tool zum Anschluss an das betriebliche Druckluftnetz oder alternative Druckluftaggregate die im Bereich 3 bar bis 7 bar arbeiten können.

Wie kühlt der Druckluftwandler?

Der Colder wandelt die zugeführte Druckluft in einen genau ausrichtbaren Strom aus kalter Luft. Dabei sind Temperaturen bis zu –55 °C erreichbar. Aufgrund seines kompakten Designs, der elastischen Pneumatikschläuche und des Magnethalters lässt sich der Colder überaus flexibel anwenden. Beispielsweise kann er bis auf einen Abstand von 20 mm an ein Werkstück, eine Oberfläche, eine Schweißnaht, ein Laborgefäß oder eine Lötstelle herangeführt werden.

Den Colder gibt es in vier Varianten mit Luftstrom-Volumen von 45 l/min bis 600 l/min.
Den Colder gibt es in vier Varianten mit Luftstrom-Volumen von 45 l/min bis 600 l/min.
(Bild: Kager)

Den Colder gibt es in vier Varianten mit Luftstrom-Volumen von 45 l/min bis 600 l/min. Bei allen Ausführungen lässt sich die Temperatur der ausströmenden Ultra-Kaltluft mit einer Stellschraube einstellen.

Konstante Druck- und Temperaturwerte der einströmenden Luft vorausgesetzt, beträgt die Temperaturabweichung der ausströmenden Kaltluft ± 0,6 °C. Mit Hilfe eines optionalen Verlängerungsschlauchs kann die vom Colder generierte Kaltluft selbst an schwer erreichbare Stellen geleitet werden.

Ohne Strom und Gas

Der Colder von Kager kühlt ohne Strom oder die Unterstützung von technischen Gasen. Der Grund dafür ist reine Physik. Denn die Generierung des Colder-Kaltluftstroms basiert auf dem Joule-Thomson-Prinzip, also der irreversiblen Ausdehnung der Luft ohne Energieaustausch mit der Umgebung. Aufgrund dieses physikalischen Effekts entsteht bei einem Betriebsdruck zwischen 3 bar und 7 bar und einer Zustrom-Temperatur von 20 °C ein eiskalter Luftstrom.

Joule-Thomson-Prinzip

Der Joule-Thomson-Effekt bezeichnet die Temperaturänderung eines Gases bei einer isenthalpen Druckminderung. Die Richtung und Stärke des Effekts wird durch die Stärke der anziehenden und abstoßenden Kräfte zwischen den Gasmolekülen bestimmt. Unter Normalbedingungen gilt für die meisten Gase und Gasgemische, z. B. für Luft, dass die Temperatur bei der Entspannung sinkt. Dagegen steigt sie z. B. bei Wasserstoff, Helium, Neon. In einem idealen Gas gibt es keine molekularen Kräfte, infolgedessen zeigt es keinen Joule-Thomson-Effekt. Der Joule-Thomson-Effekt spielt eine wichtige Rolle in der Thermodynamik von Gasen.

Zu den besonderen Vorteilen beim Einsatz des Colders in der mechanischen Bearbeitung gehören der Ausschluss der Öladditiv-Korrosion auf metallischen Oberflächen.

Darüber hinaus entfällt die Kühlmittel-Entsorgung vollständig, da keine Kühlmittel benutzt werden. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, dass sich der Kaltluftstab von Kager sowohl für High-Speed-Prozesse als auch für trockene Trenn-, Schleif- oder auch Löt- und Schweißverfahren einsetzen lässt.

Ergonomischer Nebeneffekt: Während sich bei der Verwendung flüssiger Kühlmittel schmierige Rückstände kaum vermeiden lassen, bleiben Werkstück, Bauraum und Werkzeug beim Einsatz des Colders trocken und sauber.

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