Trockenschränke im Einsatz: Definition, Anwendungen und Auswahlkriterien

Trockenschränke kommen überall da zum Einsatz, wo es gilt, empfindliche Objekte oder Materialien vor Feuchtigkeit zu schützen. Auch bei der Prüfung von Werkstoffen sind Trockenschränke unentbehrlich. Der vielseitige Anwendungsbereich kann die Auswahl des passenden Schranks durchaus erschweren. Die Firma BINDER stellt Ihnen gerne Ihr Expertenwissen bereit, damit Sie vor dem Kauf alle nötigen Aspekte vor Augen haben. Beginnen wir mit den Basics.

Definition: Was ist ein Trockenschrank?

Trockenschränke finden überall dort Verwendung, wo eine besonders niedrige Luftfeuchte benötigt wird, sei es zur Lagerung von Lebensmitteln oder zur Entfeuchtung von Prüfobjekten. Neben der Trocknung und der Lagerung ermöglichen moderne Trockenschränke auch komplexere Anwendungen, wie die Simulation von Alterungsprozessen und generell Materialprüfungen.

Während sich bei konventionellen Geräten meist nur die Temperatur einstellen lässt, vergleichbar mit einem herkömmlichen Elektrobackofen, bieten Trockenschränke auch eine aktive Feuchteregelung. Diese ermöglicht beispielsweise auch das Entfeuchten von Objekten bei Raumtemperatur, was vor allem bei elektronischen Bauteilen ein entscheidender Vorteil ist.

Der Temperaturbereich von Trockenschränken liegt also in den meisten Fällen zwischen der Raumtemperatur als Untergrenze und etwa 250 °C als Obergrenze. Darüber hinaus existieren bereits Geräte, die auch Temperaturen unter 0 °C ermöglichen.

Trockenschrank Serie FD Modell FD 56
Die Größe von Trockenschränken variiert je nach Anwendungsfall sehr stark. Die kleinsten Geräte fassen etwa 30 Liter, die größten bereits einige 100 Liter. Für noch größere Anwendungen, wie sie beispielsweise im Fahrzeugbau benötigt werden, kommen sogenannte Dry Rooms zum Einsatz.

Aufbau und Funktionsweisen von Trockenschränken

Die grundlegende Heiztechnik eines Trockenschranks entspricht weitestgehend der eines elektrischen Backofens. Trocknungsverfahren, die ausschließlich über hohe Temperaturen funktionieren führen allerdings auch zu einigen unerwünschten Nebeneffekten. Elektronische Bauteile beispielsweise sind bei der Wärmetrocknung einem enormen thermischen Stress ausgesetzt und verlieren dadurch einen Teil ihrer Leitfähigkeit. Um solche Effekte zu vermeiden werden zur Trocknung Verfahren angewendet, die auch bei niedrigeren Temperaturen funktionieren.

Feuchtevakuum

Bei einer relativen Luftfeuchte von unter 5 Prozent erreicht die Dampfdruckdifferenz ein Level, bei dem die Wassermoleküle des Prüfguts oder des gelagerten Materials dessen Adhäsionskräfte überwinden und in die Prozessluft entweichen. Es findet ein Trocknungsprozess statt.

Wird dieser Prozess forciert und wird die Atmosphäre im Innenraum auf 1 bis – 2 Prozent relative Luftfeuchte herunter geregelt, entsteht ein sogenanntes Feuchtevakuum. Die vom Prüfgut oder vom gelagerten Material aufgenommene Feuchtigkeit wird umgehend wieder an die Prozessluft abgegeben – es findet ein sogenannter Rücktrocknungsprozess statt. Dieser ist besonders schonend für das Prüfgut bzw. für das gelagerte Material, da es keinerlei thermischem Stress ausgesetzt wird.

Dieses Verfahren eignet sich vor allem zur Trocknung und Lagerung von metallischen Bauteilen und Elektronik, da das Oxidationsrisiko und die Gefahr des innermetallischen Wachstums getilgt werden. Durch moderates Erwärmen kann die Trocknungszeit sogar noch verkürzt werden; Tempern bei hohen Temperaturen ist nicht mehr nötig.

Vakuumtrocknung

Diese Methode geht über rein thermische und über das Adsorptionsverfahren hinaus und findet vor allem bei empfindlichen Materialien, bei Lebensmitteln und bei Chemikalien Anwendung.

Bei diesem Verfahren wird das Prüfgut oder das gelagerte Material einem Unterdruck ausgesetzt, was den Siedepunkt herabsetzt. Das im Material enthaltene Wasser verdampft in Folge dessen bereits bei niedrigen Temperaturen. Da mit der Abfuhr der nun feuchten Luft auch die Verdampfungswärme ausgeleitet wird, muss die Temperatur konstant nachgeregelt werden.

Trockenschränke im Einsatz

Beschleunigung von Alterungsprozessen

Durch den Einsatz höherer Temperaturen werden Werkstoffe und Materialien auf ihre Langlebigkeit getestet. Bei Kabeln beispielsweise kommt es im Laufe der Jahre zu Schrumpfungen durch Vertrocknungsprozesse. Im Trockenschrank kann ein längerer Nutzungszeitraum simuliert werden. Das ermöglicht eine Prüfung des Materials unter realistischen Bedingungen. Übermäßige Schrumpfungen, Risse oder Ausdampfungen können auf diese Weise im Vorfeld erkannt und vermieden werden. Ein ganz ähnliches Anwendungsfeld liegt in der Prüfung thermoplastischer Verbundstoffe.

 

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Carbonrahmen für Rennräder, Verkapselungsmaterial, programmierbare Leuchttextilien – die zu testenden Objekte in Trockenschränken sind extrem vielseitig. Gerade bei der künstlichen Alterung lassen Trockenschränke eine präzise Qualitätsanalyse zu. Hier erhalten Sie diverse Informationen zu Anwendungsbeispielen und Testverfahren. 

Inhalt:

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Trockenschrank Cross-Flow-Prinzip
Das BINDER Cross-Flow-Prinzip garantiert eine gleichmäßige Durchströmung von unten nach oben.

Welche Vorgaben existieren im Umgang mit Trockenschränken?

Achten Sie bei der Anschaffung Ihres Trockenschranks vor allem auf die Erholzeit nach dem Öffnen der Tür. Für die normgerechte Prüfung von Materialien existiert diesbezüglich eine klare Norm.

Zur Überprüfung der Richtwerte wird die Tür des Trockenschranks bei der höchsten Prüftemperatur und nach Erreichen des Beharrungszustands für 30 Sekunden geöffnet. In der Mitte des Nutzraums wird nun die Temperatur gemessen, bis diese auf den entsprechenden Wert in der DIN 12880:2007-05 fällt. Dabei wird die Zeitdauer bis zur vorgegebenen Grenzwertabweichung ermittelt.

Ermittlung von Aufheizzeit und Abkühlzeit

Achten Sie beim Erwerb Ihres Trockenschranks auf die technischen Daten und Angaben des Herstellers zur Temperaturhomogenität und Temperaturkonstanz.

Für die Prüfung von Wärmeschränken und Brutschränken gilt in Deutschland die DIN 12880:2007-05. Sie regelt den Messaufbau zur Ermittlung dieser beiden Kenngrößen, zur Feststellung von Aufheizzeiten und Abkühlzeiten und zur Ermittlung der Erholzeiten nach dem Öffnen der Tür.

Homogenität

Achten Sie beim Erwerb Ihres Trockenschranks auf die technischen Daten und Angaben des Herstellers zur Temperaturhomogenität und Temperaturkonstanz.

Für die Prüfung von Wärmeschränken und Brutschränken gilt in Deutschland die DIN 12880:2007-05. Sie regelt den Messaufbau zur Ermittlung dieser beiden Kenngrößen, zur Feststellung von Aufheizzeiten und Abkühlzeiten und zur Ermittlung der Erholzeiten nach dem Öffnen der Tür.

FDL 115
Türdichtung des FDL 115

Worauf sollten Sie bei der Wahl Ihres Trockenschranks noch achten?

In den allermeisten Anwendungsfällen, vom privaten Einsatz bis zur medizinischen Forschung, ist der Trockenschrank täglich und annähernd rund um die Uhr in Betrieb. Das Gerät sollte also hochgradig zuverlässig sein. In der Praxis haben sich einige wenige Hersteller dauerhaft bewährt. Je anspruchsvoller Ihr Anwendungsfall ist, desto mehr sollten Sie beim Erwerb Ihres Trockenschranks auf Qualität setzen.

Vor allem bei Temperatur- und Alterungstests ist eine homogene Temperaturverteilung von entscheidender Bedeutung. Diese lässt sich sowohl mit einer freien Konvektion als auch mit Umluftsystemen gewährleisten. BINDER Trockenschränke sind in beiden Varianten erhältlich, je nach Ihren individuellen Anforderungen.

Ein oft unterschätzter Faktor beim Kauf von Laborgeräten liegt in der praktischen Handhabung. Trockenschränke sind täglich im Einsatz und sollten sowohl gut zu beladen, als auch möglichst mobil sein. Trockenschränke auf Rollen lassen sich schnell umlagern, was vor allem bei langen Testreihen nützlich sein kann, um Platz zu schaffen.

Damit die Sichtprüfung des Materials nicht erst nach der Trocknung, sondern schon währenddessen erfolgen kann, sollte der Trockenschrank über ein Sichtfenster und idealerweise über eine Innenraumbeleuchtung verfügen.

Achten Sie auch auf den Geräuschpegel der Lüfter. Vor allem wenn mehrere Trockenschränke in einem Raum positioniert sind, kann dieser schnell störend wirken.

Trockenschrank Innenraum
Die patentierten Spanneinschübe ermöglichen eine flexible Positionierung

Sichern Sie sich jetzt den kostenfreien Buyer's Guide zum Vakuumtrockenschrank

Buyer’s Guide für Vakuumtrockenschränke

Die 4 wichtigsten Faktoren beim Kauf von Vakuumtrockenschränken

Das material- und produktschonende Verfahren der Vakuumtrocknung findet in vielen Bereichen von Industrie und Forschung Anwendung. Die Palette reicht von der Trocknung von Lebensmitteln bis hin zur anspruchsvollen Prüfung von Werkstoffen.

Damit Sie bei der Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten nicht den Überblick verlieren, haben wir für Sie diesen Buyer‘s Guide verfasst. Zunächst erläutern wir die generelle Funktionsweise eines Vakuumtrockenschranks und gehen dann auf die wichtigsten Eigenschaften eines guten Geräts ein, damit Sie genau wissen, auf welche Details Sie bei der Auswahl achten sollten.

Inhalte des Buyer’s Guide zum Vakuumtrockenschrank – das erwartet Sie:

  1. Die Funktionsweise eines Vakuumtrockenschranks
  2. Innenraumvolumen
  3. Temperaturbereich
  4. Ausstattung und Handhabung
  5. Sicherheitskonzept
  6. Fazit
Buyer's Guide Vakuumtrockenschrank

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Arten von Trocken- und Wärmeschränken

Trocken- und Wärmeschränke zum Erwärmen, Trocknen und Sterilisieren

Trocken- und Wärmeschränke sind sehr universelle Geräte. Ihre Hauptanwendungsbereiche lauten: 

Erwärmen:

  • Konditionierung der Probe
  • Alterungstests und Materialalterung
  • Härten von Polymeren
  • Tempern

Das Anlassen oder Bläuen ist hierbei eine bestimmte Art der Wärmebehandlung für Legierungen auf Eisenbasis und Polymere, die folgende Eigenschaften begünstigt:

  • erhöht die Härte des Materials
  • reduziert die Materialspannung
  • verbessert die strukturelle Integrität

Trocknen:

  • Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts einer Probe
  • Chemische Analyse
Modell FP115
Modell FP 115

Heißluftsterilisation: als Anwendung in der Forschung und Entwicklung.

BINDER bietet in dieser Kategorie folgende Produktserien mit (FP, M) und ohne Programmregler (E, ED, FD und FED)

FDL
FDL Solid.Line

Sicherheitstrockenschränke

Sicherheitstrockenschränke müssen über ein durchdachtes Sicherheitskonzept verfügen. Dieses umfasst eine bspw. Übertemperaturmessung und die Überwachung der Abluft.

Typische Anwendungen für einen Sicherheitstrockenschrank:

  • Verdampfung verschiedener Aromaten nach dem Auffüllen
  • Einbrennprüfung von Lacken zwischen 140 °C bis 250 °C
  • Prüfung der Löslichkeit von Lösemitteln für Ledersitze (Automotive)
  • Ausscheidungshärtung bei Spritzlackierungskomponenten
  • Aushärtung von Harzen
BINDER bietet in dieser Kategorie die Produktserie FDL.

Vakuumtrockenschränke

Vakuumtrockenschränke besitzen ein sehr weites Anwendungsspektrum und stellen die höchsten Sicherheitsanforderungen. Unter anderem kommen sie in der Elektro-, Chemie-, Pharma-, Kosmetik- und Kunststoffindustrie bei folgenden Anwendungen zum Einsatz:

  • Trocknung von Halbleitern und Elektronik-Komponenten
  • Härten von Materialien / Polymeren / Harzen
  • Lagerung und Trocknung empfindlicher Produkte
  • Schnelles und schonendes Trocknen von Pulver und Granulat
  • Trocknung poröser Materialien mit geringer Hitzeleitfähigkeit
  • Trocknungsprozesse mit lösungsmittelhaltigen Materialien
  • Probenvorbereitung
  • Trocknen von temperaturempfindlichem Material und Produkten

BINDER bietet in dieser Kategorie die Produktserien VD und VDL.

VDL
Serie VDL

Trockenschränke sind echte Alleskönner

Die Vielseitigkeit von Trockenschränken macht sie zu hervorragenden Arbeitstieren in Laboren, in der Industrie, aber auch bei Sammlungen oder der Lagerung von Lebensmitteln.

Achten Sie beim Kauf neben den technischen Faktoren vor allem auch auf die Handhabung des Geräts. Ein kluges Design macht sich im Laboralltag mehr als bezahlt.

BINDER verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung in der Konzeption von Trockenschränken und bietet für jeden Anwendungsfall eine passende Produktserie. Wir beraten Sie gerne!

Mehr Informationen zu den Vorteilen unserer Trockenschränke

Sie haben Fragen zur Funktion und Anwendung von Trockenschränken oder möchten sich über die Spezifikationen unserer Geräte informieren?

Dann füllen Sie einfach das folgende Formular aus. Schnellstmöglich wird sich einer unserer Vertriebsmitarbeiter mit Ihnen in Verbindung setzen, um Sie kompetent zu Ihren Anliegen zu beraten.

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