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Die Erfindung betrifft eine Kuhl- und Kalibnereinrichtung fur extrudierte Gegenstände aus Kunststoff, wie dies in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 beschrieben ist.
Es sind bereits Verfahren zum Kühlen und Kalibrieren von langlichen, insbesondere kontinuierlich, extrudierten Gegenstanden aus Kunststoff bekannt, gemäss US 5 008 051 A bzw.
EP 0 487 778 B1, bel welchen die extrudierten Gegenstände bzw. Profile beim Durchlauf durch eine Durchlaufkühlkammer abgekühlt werden. In einer derartigen Durchlaufkühlkammer wird das extrudierte Profil mit Kuhimittel, insbesondere Kühlflüssigkeit, wie z. B. Wasser, allseitig meist mittels Spruhdüsen besprüht, sodass dieses bis zum Ende des Durchlaufes eine ausreichende Steifigkeit aufweist. Zusätzlich wird im Innenraum der Durchlaufkühlkammer ein einheitlicher Unterdruck aufgebaut, sodass beim Erkalten ein Einsinken bzw. Einfallen der Profilwand verhindert wird.
Aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers haftet das Wasser bzw. die Kuhlflüssigkeit beim Aufsprühen an der Oberfläche des zu kühlenden Profils an, wodurch das nachträglich aufgesprühte Wasser bzw. die Kühlflüssigkeit über den vorhandenen Kühlwasserfilm ablauft und damit nicht die gesamte aufgesprühte Menge an Kühlmittel mit der Oberfläche des zu kühlenden Profils in Berührung kommt und daher sehr hohe Wassermengen In der Zeiteinheit auf das Profil aufgesprüht werden mussen, um eine Mindestabkühlung des Profils während des Durchlaufes der Durchlauf- kühlkammer zu erzielen. Nachteilig bei der Verwendung von Sprühdüsen ist, dass diese, durch in der Kühlflüssigkeit mitgeführte Fremdkorper bzw.
Verunreinigungen, leicht verstopft werden können, wodurch in diesen Bereichen keine bzw. nur eine minimale Kühlung erfolgt, wodurch es zu einem ungleichmässigen Abkühlungsvorgang des zu kühlenden Gegenstandes kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühl- und Kalibriereinrichtung für extrudierte Gegenstände zu schaffen, bei welcher der Energieaufwand für die Abkühlung des Gegenstandes gering gehalten werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Kühl- und Kalibnerelnnchtung gemäss dem Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst Vorteilhaft ist dabei, dass das zur Einhaltung der erforderlichen Qualität des Gegenstandes benötigte Vakuum gleichzeitig zum Transport bzw. zum verbesserten Benetzen und zum verstärkten Umspülen der Oberfläche des Gegenstandes benutzt werden kann. Bedingt durch die Unterteilung des Innenraumes in einander unmittelbar benachbarte Bereiche, welche bedingt flussigkeits- und gasdicht voneinander getrennt sind, sowie der Anordnung von Absaugöffnungen bzw.
Durchströmöffnungen oberhalb des im Innenraum befindlichen Kühlmittels wird bei einem Durchsaugen der Luft je nach Grösse und Querschnitt der Absaugöffnungen bzw Durchströmöffnungen ein Druckgefälle mit einem zueinander unterschiedlichen Unterdruck aufgebaut. Durch die Festlegung der Grösse des Querschnittes der Durchströmöffnungen kann das Druckgefälle in Strömungsrichtung, bevorzugt zunehmend, ausgebildet sein, wodurch sich im Bereich des Austntts des Gegenstandes aus dem Gehäuse der höchste Unterdruck im Innenraum aufbaut. Eine Weiterleitung des Kühlmittels innerhalb des Innenraums zwischen den einzelnen, unmittelbar benachbarten Bereichen erfolgt durch Ein- und/oder Auslassöffnungen bzw.
Schlitze, welche zur Verbindung der einzelnen Bereiche dienen. Weiters kann durch die Anordnung einer unterschiedlichen Anzahl von Wänden bzw. Blenden der Innenraum der Kühleinrichtung in mehr oder weniger Bereiche unterteilt werden. Eine Vervielfachung der Blendenanzahl bel gleicher Gehäuselange führt zu einer Verlängerung der Fliessstrecke des Kühlmittels, wodurch bei gleicher Gehäuselänge ein erhöhter Kühlmittelaustausch an der Oberfläche des Gegenstandes erreicht werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung kann aber auch unabhängig davon durch die Ausbildung der Kühl- und Kalibriervomchtung gemäss dem Kennzeichenteil des Anspruches 2 gelöst werden Vorteilhaft ist dabei, dass dadurch für das Abkühlen der Gegenstände die Kühlmittelmenge erheblich abgesenkt werden kann, da aufgrund der besseren Umspülung des Gegenstandes ein grösserer Anteil der zugeführten Wassermenge In direkten Kontakt mit der Oberflache des zu kühlenden Gegenstandes kommt und damit die abzuführende Wärmemenge mit einer geringeren Gesamtwassermenge in der Zeiteinheit bzw.
bezogen auf den Laufmeter eines hergestellten Gegenstandes abgeführt werden kann Da auf Grund der geringeren Kühlmittelmenge diese aus dem zu kühlenden Gegenstand eine höhere Wärmemenge aufnehmen muss, wird diese höher erwärmt, wodurch In den daran anschliessenden Anlagenteilen, wie beispielsweise Aufbereitungs- bzw. Kühlaggrega- ten, es zu einer Wirkungsgradverbesserung kommt, wodurch ebenfalls Einsparungen erzielbar sind. Weiters wird in überraschender Welse aber gleichzeitig erreicht, dass der Mehraufwand an
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Energie für das Überwinden der Widerstände in den Sprühdüsenanordnungen, wie sie bel den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen eingesetzt wurden, vermieden wird.
Damit verbunden ist auch der Vorteil, dass weniger Primärkühlmittel, insbesondere Frischwasser, benötigt wird, da die umgewälzte Kühlmittelmenge und damit auch die bei deren Umwälzung entstehende Verlustmenge geringer ist. Bedingt durch die Überdeckung der Profilkontur des hindurchtretenden Ge-
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durch das Kühlmittel in dessen unmittelbarer Umgebung erzielt.
Weiters kann dadurch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem rascher vorbei strömenden Kühlmittel und dem sich ebenfalls In Extrusionsrichtung fortbewegenden Gegenstand geschaffen werden, wodurch ein hoher Anteil an Kühlmittelaustausch im Bereich der Oberfläche des Gegenstandes erzielt wird und so die Kühlwirkung und damit die Abkühlgeschwindigkeit des Gegenstandes während des Durchtrittes durch die Kühl. und Kalibriereinrichtung erhöht wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist im Anspruch 3 beschrieben. Vorteilhaft ist bei einer derartigen Lösung, dass nur durch Anordnung eines zusätzlichen Längssteges zur Unterteilung der einzelnen Bereiche in Durchlaufkühlkammern eine noch gerichtetere Kühlmittelführung innerhalb der Kühlkammer bzw. dem Gehäuse erzielt werden kann.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass die einander gegenüberliegenden Längsbereiche eines Gegenstandes bzw. eines Profils in aufeinanderfolgenden Bereichen immer stärker abgekühlt werden und in einem daran unmittelbar anschliessenden Bereich etwas weniger stark, sodass sich die während der rascheren Abkühlung aufbauenden Spannungen in dem anschliessenden Bereich, in dem eine geringere Absenkung der Temperatur des Gegenstandes bzw. ein geringerer Wärmeentzug stattfindet, sich wieder ausgleichen können.
Durch die Ausführungsvarianten gemäss den Ansprüchen 4 und 5 wird darüber hinaus erreicht, dass sich die in den Stützblenden enthaltene Profilkontur an Toleranzschwankungen bzw. Schwingungen im durchlaufenden Gegenstand bzw. Fensterprofil einfach anpassen können, wodurch Beschädigungen in der Oberfläche des Gegenstandes hinreichend vermieden sind. Darüberhinaus kann eine Selbstausrichtung der Stützblenden mit der Profilkontur in bezug zum Gegenstand erfolgen.
Durch die Weiterbildung gemass Anspruch 6 werden zum Grossteil Leckverluste vermieden, wodurch eine Einsparung an Betriebskosten, welche ansonsten zur Abdeckung von Verlustleistungen aufzubringen sind, erfolgt.
Bel der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist von Vorteil, dass durchgängig über die Kuhl- und Ka- libriereinrichtung und über den jeweiligen Bereich ein einfacherer Aufbau des Vakuums erfolgen kann.
Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäss Anspruch 8 werden in etwa gleichbleibende Stromungsverhältnisse bzw. Durchwirbelungen auch In dem in Extrusionsrichtung ersten und letzten Bereich verbessert.
Vorteilhaft Ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 9, da dadurch eine energiewirtschaftiich günstigere Absaugung der zur Herstellung des Vakuums benötigten Luft und des zum Kühlen benötigten Kühlmittels erreicht wird. Bedingt durch die Anordnung wird eine gleichmässige Abfluss- geschwindigkeit erzielt, wodurch der Vakuumaufbau konstant erfolgt.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 10 kann eine feinfühlige und unabhangig Regelung des Vakuums in den einzelnen Bereichen erreicht werden, wobei die Unterschiede im Unterdruck in den einzelnen unmittelbar benachbarten Bereichen freizügiger festgelegt werden können.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 11, da dadurch Pumpeffekt vermieden werden können, welche ansonsten zu einem unregelmässigen Vakuumaufbau innerhalb der einzelnen Bereiche bzw Abschnitte führen. So kann mit einer einzigen Absaugvorrichtung bzw. Vakuumpumpe aus der Kühl-und Kalibriervorrichtung in einfacher Weise durch voneinander getrennte Absaugleitungen, sowohl die Luft als auch das Kühlmittel abgeführt werden
Durch die Weiterbildung gemäss Anspruch 12 wird auch in jenen Bereichen, in welchen der Längssteg dem Gegenstand bzw. dem Fensterprofil zugewandt ist, eine gute Durchströmung von Kühlmittel und damit auch eine an die anderen Bereiche angepasste gute Abkühlung erreicht.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung gemäss Anspruch 13 wird erreicht, dass gemäss der ständigen Verfestigung des Gegenstandes während des Durchlaufens durch die Kühl- und Kalibriervor-
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nchtung auf die Anordnung weiterer Stützblenden bzw Wände verzichtet werden kann, wodurch sich eine kostenmässige Vergünstigung durch die Verringerung der Anzahl der Blenden erzielen lässt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 14 ermöglicht, dass über die gesamte Länge der Kuhl- und Kalibriereinrichtung durchgehende Laminarströmungen aufgebaut werden können, die eine intensive Abkühlung der Oberflächenbereiche über die verschiedenen Längsbereiche des Gegenstandes ermöglichen.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 15, da durch die Anordnung der Durchströmkanäle in paralleler Richtung zur Extrusionsrichtung eine gezielte und gerichtete Durchstromung des Kühlmittels von einem Bereich zu dem diesem unmittelbar nachfolgenden Bereich erzielt wird. Weiters können dadurch Strömungsverluste bzw. Toträume beim durchströmenden Kühlmittel vermieden werden.
Moglich ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 16, da dadurch eine ungehinderte Durchströmung bzw. Durchführung des Kühlmittels zwischen den einzelnen Bereichen erzielt wird und Strömungsverluste dabei minimiert werden können.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist m Anspruch 17 beschrieben, da dadurch der Durchtritt des Kühlmittels ohne hohe Reibungsverluste erfolgt, wodurch ein gleichmässiger Kühlmitteldurch- satz erzielbar 1St.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 18, da dabei ein hoher Kühlmitteldurchsatz bei günstigen Strömungsverhältnissen erzielbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 19 und 20 beschneben, da das Kühlmittel beim bzw. nach dem Durchtritt von einem Bereich in den unmittelbar nachfolgenden Bereich In eine entsprechende Kreisbewegung versetzt wird und so an der Oberfläche des Gegenstandes ein oftmalige Kuhlmittelaustausch erfolgt, wodurch eine Verbesserung der Kühlwirkung erzielbar ist.
Durch die Kreisbewegung tritt eine zusätzliche Verwirbelung sowie Durchmischung des Kühlmittels auf.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 21, da bedingt durch die Versetzung eine gerichtete Durchstromung in bezug zum durchtretenden Gegenstand erzielbar ist, wodurch zusätzlich noch eine gewisse Querströmung In den einzelnen Bereichen In bezug zum Gegenstand erzielbar ist
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung, wie diese im Anspruch 22 beschrieben ist, wird eine strömungsgünstige Durchführung des Kühlmittels von einem Bereich zu dem diesem unmittelbar nachfolgenden Bereich erzielt, wodurch auch an der Unterseite des Gegenstandes eine hohe Warmeabfuhr erzielbar 1St.
Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 23, da dadurch ein gerichteter Durchtritt des Kühlmittels in bezug zur Profilkontur erzielbar ist, wodurch jedem Profilabschnitt eine gewisse Kühlmittelmenge für die entsprechende Abkühlung zuordenbar ist.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten unterschiedlichen Ausführungsvarianten näher erlautert.
Es zeigen
Fig 1 eine Extrusionsanlage mit einer erfindungsgemässen Kühl- und Kalibrierelnnchtung In
Seitenansicht und vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig 2 eine Schemaskizze einer Kühl- und Kallbrrereinrichtung in vereinfachter, schaubildll- cher Darstellung ;
Flg. 3 die Kühl- und Kalibrierelnrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäss den Linien
111-111 in Fig. 4 ;
Fig. 4 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den Fig. 1 bis 3 In Draufsicht geschnitten, gemäss den Linien IV-IV in Fig. 3 ;
Fig 5 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den Fig. 1 bis 4 in Stirnansicht geschnitten, gemäss den Urnen V-V in Fig 3 ;
Flg. 6 eine Ausführungsvariante zur Kühl- und Kalibriereinrichtung gemäss den Fig 1 bis 5 in Stirnansicht, entsprechend den Schnittlinien VI-VI in Fig. 3 ;
Flg. 7 eine Ausführungsvariante fur die Ausbildung der Ein- und Auslassöffnung In einer
Stützblende zur Verbindung von zwei unmittelbar aneinander schliessenden Berei- chen, in Seitenansicht, geschnitten, gemäss den Linien VII-Vtl m Fig. 6 ;
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Fig. 8 eine andere Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibriereinrichtung in vereinfach- ter, schaubildlicher Darstellung ;
Fig. 9 eine andere Ausführungsform der Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht ge- schnitten, gemäss den Linien IX-IX in Fig. 10 und stark vereinfachter, schematischer
Darstellung ;
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Kühl- und Kalibriereinrichtung im Schnitt, gemäss den Linien
X-X in Fig. 9 ;
Fig. 11 die Kühl- und Kalibriereinrrchtung nach den Fig. 8 bis 10 in Stirnansicht geschnitten, gemäss den Linien XI-XI in Fig. 9 ;
Fig. 12 die Kühl- und Kalibriereinrrchtung nach den Fig. 8 bis 11 in Stirnansicht geschnitten, gemäss den Linien XII-XII in Fig. 9 ;
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht ge- schnitten, gemäss den Linien XIII-XIII in Fig. 14 und vereinfachter schematischer Dar- stellung ;
Fig. 14 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Fig. 13 in Draufsicht geschnitten gemäss den
Linien XIV-XIV in Fig. 13 ;
Fig. 15 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den Fig. 13 und 14 in Stirnansicht geschnitten gemäss den Linien XV-XV in Fig. 13 ;
Fig. 16 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den Fig. 13 bis 15 in Stirnansicht geschnitten gemäss den Linien XVI-XVI in Fig. 13 ;
Fig. 17 eine andere Ausbildung der Durchströmkanäle der Kühl- und Kalibriereinrichtung gemäss den Fig. 13 bis 16 in Stirnansicht geschnitten ;
Fig. 18 eine weitere Ausführungsvariante für die Ausbildung der Ein- und Auslassöffnungen in einer Stützblende zur Verbindung einander unmittelbar aneinander anschliessender
Bereich, in Stirnansicht geschnitten.
In Fig. 1 ist eine Extrusionsanlage 1 gezeigt, die einen Extruder 2, ein Extrusionswerkzeug 3 und eine diesem in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - nachgeschaltete Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 umfasst. Dieser Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist als weiterer Teil der Extrusionsanlage 1 ein schematisch und vereinfacht dargestellter Raupenabzug 6 nachgeordnet, mit welchem ein Gegenstand 7, beispielsweise ein Fensterprofil 8, hergestellt werden kann. Dazu wird der in Granulatform eingefüllte Kunststoff 9 In dem Extruder 2 plastifiziert und über eine Förderschnecke 10 in Richtung eines Extrusionswerkzeuges 3 ausgetragen.
Zur Unterstützung der Abzugsbewegung und des Formvorganges des Gegenstandes 7 wird dieser, nachdem er durch die Kühl- und Kalib- neremrichtung 5 soweit abgekühlt worden ist, dass er zum Übertragen einer Vorschubbewegung ausreichend verfestigt ist, mit dem Raupenabzug 6 abgezogen
Die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 umfasst in Extrusionsrichtung zwei hintereinander angeordnete Einlaufkaliber 11 und eine diesen nachgeordnete Kühlkammer 12, die Einlaufkaliber 11 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Trockenkaliber ausgebildet und geben dem Gegenstand 7 die genaue gewünschte äussere Form.
Die Kühlkammer 12 ist in mehrere in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - hintereinander angeordnete Bereiche 13, 14, 15,16, 17,18 unterteilt Die Kühlkammer 12 wird durch ein luft-und flüssigkeits- dichtes Gehäuse 19 gebildet, welches von einer Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser 20, durchströmt wird. Dazu ist beispielsweise unterhalb einer Aufstellfläche 21 der Extrusionsanlage 1 ein Tank 22 angeordnet, aus dem die Kühlflüssigkeit, z. B. das Wasser 20, mittels einer Kühimittel- pumpe 23 herausgesaugt und durch das Gehäuse 19 hindurchgepresst werden kann, sodass die rücklaufende Kühlflüssigkeit bzw. das Wasser 20 über einen Rücklauf 24 wiederum in den Tank 22 zuruckströmt.
In der Leitung zum Rücklauf 24 bzw. in der Ansaugleltung zur Kühlmittelpumpe 23 kann ein entsprechender Wasserkühler mit nach dem Stand der Technik ausgebildeten Wärmetauschern angeordnet sein. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, der Kühlmittelpumpe 23 Immer wieder Neuwasser zuzuführen und das verbrauchte und erwarmte Kühlwasser uber den Rucklauf 24 wieder in ein Gewässer abzuführen. Da die dazu notwendigen Vorrichtungen und Anordnungen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind, werden sie im nachfolgenden In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung nicht mehr näher beschrieben.
Um zu vermeiden, dass während des Herstellvorganges des Gegenstandes 7, also während des Abkühlens, eine Wand oder mehrere Wände oder Teilflachen des Gegenstandes 7, insbeson-
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dere des Fensterprofils 8, einsinken bzw. durchhängen, wird der Gegenstand 7 beim Durchlaufen durch die Kühl- und Kalibrierelnrichtung 5 Im Gehäuse 19 einem Vakuum ausgesetzt Dieses Vakuum wird beispielsweise mit einer Vakuumpumpe 25 hergestellt, die Ober eine Absaugleitung 26 und Anschlussstutzen 27 mit den einzelnen Bereichen 13 bis 18 verbunden ist. Jeder der Anschlussstutzen 27 kann mit einem T-Stück bzw. einem Anschlussrohr 28 verbunden sein, auf welches nach Bedarf oder ständig ein Manometer 29 zur Uberwachung und zur Einstellung des Vakuums In jeden einzelnen der Bereiche 13 bis 18 aufgesetzt sein kann.
Zur Einstellung können auch entsprechende Drosselventile 30 vorgesehen sein. Es ist aber anstelle dessen auch möglich, durch Festlegung der Abmessungen von Durchgangsbohrungen und Verbindungskanäle zwischen den einzelnen Bereichen 13 bis 18 bei einem zentralen Absauganschluss fur die Vakuumpumpe 25 die fortlaufende Zunahme des Vakuums in den einzelnen Bereichen 13 bis 18, somit also In Extrusi- onsnchtung gemäss Pfeil 4 festzulegen.
Lediglich der Ordnung halber sei In diesem Zusammenhang aufgezeigt, dass die Kühlmittelpumpe 23 sowie die Vakuumpumpe 25 und die zugehörigen Leitungsteile nur schematisch und in der Grösse unproportional dargestellt sind, um die Anordnung und Wirkungsweise der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 besser erläutern zu können.
In den Fig. 2 bis 5 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibrierelnrichtung 5 gezeigt.
Die Funktion und der Aufbau der Kühl- und Kalibriereinnchtung 5 ist am besten aus dem Schemabild in Fig. 2, welches in Art einer Phantomzeichnung gezeichnet ist, zu entnehmen, in weicher Seitenwände 31,32 und eine Profilkontur 33 aufnehmende Stützblende 34 vereinfacht dargestellt sind und eine Deckplatte 35 entfernt ist. Durch die in Extrusionsnchtung - Pfeil 4 - hintereinander angeordneten, die Profilkontur 33 aufnehmenden Stützblenden 34,36, 37,38, 39 in Verbindung mit den Stirnwänden 40,41, die aufeinander folgenden Bereiche 13 bis 18 ausgebildet.
Jeder dieser Bereiche 13 bis 18 ist durch eine zwischen einer Unterseite 42 des Fensterprofils 8 und einer Bodenplatte 43 angeordneten Längssteg 44 in eine Kammer 45 und eine Spülkammer 46 beidseits des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 unterteilt. Eine Höhe 47 dieses Längssteges 44 ist geringfügig kleiner als eine Distanz 48 zwischen der Unterseite 42 des Fensterprofils 8 und der Bodenplatte 43 des Gehäuses 19. Der dadurch entstehende Spalt weist eine Dicke ZWI- schen 0, 5 und 5 mm, bevorzugt 2 mm auf, wodurch eine gewisse Strömungsverbindung zwischen der Kammer 45 und der Spülkammer 46 gebildet ist.
Dies reicht aus, um den Gegenstand 7 auch an der dem Längssteg 44 zugewandten Oberfläche durch das quer zum Längssteg 44 durchtretende und in Längsrichtung desselben strömende Kühlmittel entsprechend abzukühlen Über Querstege 49 ist in einem Abstand unterhalb der Bodenplatte 43 eine Aussenwand 50 des Gehäuses 19 angeordnet. Zwischen den Querstegen 49 werden Kanäle 51,52, 53,54, 55 und Anschlusskanäle 56 und 57 ausgebildet. Der Anschlusskanal 57 steht über eine Anschlussleitung 58 und über die Kühlmittelpumpe 23 mit dem Tank 22 in Verbindung während der Anschlusskanal 56 über eine Abflussleitung 59 ebenfalls mit dem Tank 22 verbunden ist.
Wie ersichtlich, sind die Querstege 49 in Längsrichtung des Gehäuses 19, also in Extruslonsnchtung - Pfeil 4 - gegenüber den Stützblenden 34 und 36 bis 39 versetzt und liegen die Querstege 49 jeweils zwischen zwei einander unmittelbar in Langsrichtung - Pfeil 4 - benachbarten Stützblenden 34,36 bzw. 37. Während sich diese Querstege 49 und die Kanäle auch über eine gesamte Breite 60 des Gehäuses 19 erstrecken können, ist es ebenso möglich, dass sie sich jeweils nur zwischen einer Seitenwand 31, 32 des Gehäuses 19 und dem in diesem Fall dann bis zur Aussenwand 50 durchlaufenden Langssteg 44 erstrecken.
Um nun einen kontinuierlichen Durchfluss des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 durch das Gehäuse 19 in Langsrichtung - Pfeil 4 - wie mit Pfeil 61 angedeutet, zu ermöglichen, ist der Anschlusskanal 57 über eine Einlassöffnung 62 mit der Kammer 45 des Bereiches 13 verbunden. Im Bereich der in Förderrichtung nachgeordneten Stützblende 34 in der dem Gegenstand 7 gegenüberliegenden Spülkammer 46 ist eine Auslassöffnung 63 angeordnet, die in den Kanal 55 mündet, in diesen Kanal unterhalb der Stützblende 34 hindurchtritt und über die weitere Einlassöff- nung 62 nunmehr in die Kammer 45 des Bereiches 14 eintritt. Wie am besten aus der Draufsicht aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die Einlass- und Auslassöffnung 62,63 in den in Förderrichtung voneinander distanzierten, einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen angeordnet.
Um einen kontinuierlichen Durchfluss der Flussigkeit bzw. des Wassers 20 von der Kühlmittelpumpe 23 zum Tank 22 zu ermoglichen, muss das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 über eine Oberseite 64 des
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Gegenstandes 7 hinwegströmen, um im Bereich 13 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 zu gelangen, da ein Durchtritt der Flussigkeit unterhalb des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 durch den Längssteg 44 zum Grossteil unterbunden ist.
Somit strömt, wie dies schematisch mit gewellten Pfeilen 61 angedeutet ist, die durch die Einlassöffnung 62 eintretende Flüssigkeit bzw. das Wasser 20 über die Oberseite 64 des Profils hinweg von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 und über die Auslassöffnung 63 zum Kanal 55, von wo sie durch die Einlassöffnung 62 wieder in die Kammer 45 nun aber bereits des Bereiches 14 eintritt. In gleicher Weise, nur in entgegengesetzter Richtung umströmt dann im Bereich 14, sowie den weiteren Bereichen 15 bis 18 das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 das Fensterprofil 8 und strömt über die Oberseite 64 in die Spülkammer 46 zur Auslassöffnung 63, die nunmehr wieder Im Eckbereich zwischen der Seitenwand 31 und der in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - nächstfolgenden Stützblende 36.
Jede dieser Stützblenden 34,36 bis 39 ist, wie in Fig. 5 gezeigt, mit einem der Querschnittsform des Fensterprofils 8 bzw. des Gegenstandes 7 entsprechenden Durchbruch 65 versehen, der üblicherweise als Profilkontur 33 ausgebildet ist und dessen Aussenabmessungen unter Berücksichtigung des Schwindmasses beim Abkühlen des Gegenstandes 7 während des Durchschreitens der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - festgelegt sind.
Dadurch, dass diese Bereiche 13 bis 18 durch die Stützblenden 34,36 bis 39 im wesentlichen luftdicht voneinander abgeschottet sind, ist damit auch im Bereich des Durchtritts des Gegenstandes 7 ein im wesentlichen luftdichter Abschluss erreicht, da ein eventueller Luftspalt zwischen der Oberfläche des Gegenstandes 7 und dem Durchbruch 65 bzw. der Umfangsfläche der Profilkontur 33 durch einen Wasserfilm der auf der Oberfläche des Gegenstandes 7 nach dem Umspülen mit dem Kühlmittel vorliegt, den dichtenden Abschluss, wie beispielsweise bei einer Wasserringvakuumpumpe bildet.
Würde man nun lediglich mit der Kühlmittelpumpe 23 das Kühlmittel bzw. Wasser 20 durch das Gehäuse 19 bzw. die Kühl- und Kalibnereinrichtung 5 hindurchpumpen, so wäre der Kühleffekt relativ gering, da der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 nur durch ein im wesentlichen stehende oder mit geringer Geschwindigkeit sich vorwärtsbewegende Flüssigkeitsmenge bzw. Kühlmit- telmenge hindurchgezogen werden würde.
Um einen intensiven Austausch des Kühlmittels, also einer Flüssigkeit, z. B. Wasser 20, an der Oberfläche des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 zu ermöglichen, wird das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 über die Kühlmittelpumpe 23 lediglich in den Anschlusskanal 57 und von dort In die Bereiche 13 bis 18 eingepumpt, sodass das Kühlmittel zu Beginn des Extrusionsvorganges, beispielsweise den Innenraum des Gehäuses 19 über die Höhe 47 füllt.
Ist dann der Gegenstand 7, also das Fensterprofil 8 angefahren und erstreckt sich, wie aus den Darstellungen in den Fig. 2 bis 6 ersichtlich, durch die einzelnen Stützblenden 34,36 bis 39 und die Stirnwände 40,41 hindurch, so wird in den Bereichen 13 bis 18 über die Anschlussstutzen 27 ein Vakuum aufgebaut. Dabei kann unter Verwendung der Manometer 29 und Drosselventile 30 das Vakuum In den einzelnen Bereichen 13 bis 18 so eingestellt werden, dass das Vakuum vom Bereich 13 In Richtung bis zum Bereich 18, also In Extrusionsrichtung gemäss Pfeil 4 geringfügig zunimmt. Dazu ist es notwendig, in der Stirnwand 41 eine Emströmoffnung 66 im Bereich der Deckplatte 35 anzuordnen, um eine entsprechende Luftzirkulation zu ermöglichen und so den Vakuumaufbau zu gewährleisten.
Ist, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, jedem Bereich 13 bis 18 ein eigener Anschlussstutzen 27 zugeordnet, wird das Vakuum in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 durch das Absaugen von Luft durch Absaugöffnungen 67 gebildet, wobei dann auch in jedem Bereich 13 bis 18 eine eigene Einströmöffnung 66 angeordnet sein kann.
Die Absaugoffnungen 67 zum Aufbau des Vakuums in den Bereichen 13 bis 18 sind In den Stützblenden 34 und 36 bis 39 jeweils Im Bereich der Deckplatte 35 bzw. nahe bei dieser angeordnet und münden in die Anschlussstutzen 27, die mit der Absaugleltung 26 verbunden sind. Dadurch soll verhindert werden, dass über diese Absaugöffnungen 67 auch Kühlmittel, insbesondere Wasser 20, in die Anschlussstutzen 27 hineingerissen und damit zur Vakuumpumpe 25 gefördert wird Bel dieser Anordnung ist es notwendig, jedem Bereich 13 bis 18 eine eigene Einströmöffnung 66 zuzuordnen. Ist z.
B. nur eine Absaugöffnung 67 in der Stirnwand 40 angeordnet, stehen die Bereiche 13 bis 18 durch in den Stützblenden 34,36 bis 39 angeordnete Einströmöffnungen 66 untereinander in Strömungsverbindung, wodurch ebenfalls der Aufbau des Vakuum erreicht werden kann.
Das Vakuum in den Bereichen 13 bis 18 bewirkt, wie dies am besten auch anhand der Sche-
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mazeichnung in Fig. 2 zu ersehen ist, dass das über die Einlassöffnung 62 eingestromte Kühlmittel, insbesondere das Wasser 20 über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7, wie mit einer gewellten Linie dargestellt, angehoben wird und eine Wassersäule mit einem Kühlmittelspiegei 68 gebildet wird. Dieser Aufbau der Wassersäule bis zum Kühlmitteispiegel 68 findet in der Kammer 45, also in jener Kammer, in der die Einlassöffnung 62 mündet, statt, da ein Überströmen des Wassers von der Kammer 45 in die Spulkammer 46 durch den Längssteg 44 und danach folgend durch den Gegenstand 7 verhindert ist.
Ein zwischen dem Längssteg 44 und dem Gegenstand 7 In Höhenrichtung verbleibender Spalt wird durch die von dem einen in den anderen Bereich 13, 14 bzw. 14, 15 durchströmende Flüssigkeit gefüllt. Die Höhe des Wasserspiegels oberhalb der Oberseite 64 des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 richtet sich nun nach dem jeweiligen in den Bereichen 13 bis 18 vorherrschenden Vakuum.
Dabei tritt aber ein überraschender Effekt dadurch ein, dass durch das Anheben des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 in der Kammer 45 des in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - nachgeordneten Bereichs 14 auf das Kuhlmittel in der Spülkammer 46 des Bereiches 13 ein Sog ausgeübt wird, der ein rasches Durchströmen des Kühlmittels und eine Durchwirbelung desselben durch die Spülkammer 46 bewirkt Das Kühlmittel bzw. Wasser 20 strömt dabei aus jenem Teil der Wassersäule in der Kammer 45 des Bereiches 13, der den Gegenstand 7 überragt, wie durch Pfeile 69 schematisch angedeutet, in die Spülkammer 46 hinüber. Dabei umspült das Kühlmittel bzw. die Flüssigkeit oder das Wasser 20 in Art eines Wasserfalls bzw.
Wasserschwalls beim Überströmen von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 des Bereiches 13 die Oberseite 64 und die Seitenwände 70 des Gegenstandes 7. Da dieses Überströmen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 in Art eines Wasserfalls bzw. unter stark ändernden Druckverhältnisses stattfindet, kommt es zu einem filmartigen Überlaufen des Kühlmittels, und daher zu einer innigen Berührung und Umspülung des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8. Dadurch wird ein besserer Wärmeübergang vom Fensterprofil 8 auf das Kühlmittel bzw. Wasser 20 erreicht und kann eine höhere Wärmeenergie mit der gleichen Menge an Kühlmittel entzogen werden.
So haben beispielsweise Vergleichsversuche ergeben, dass bei etwa gleichen Temperaturen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 bei der Einlassöffnung 62 und der Auslassoffnung 63 bei bisher bekannten Anlagen eine Wassermenge von ca. 500 I/min, über Sprühdusen auf das Fensterprofil 8 aufgebracht werden muss, während unter Anwendung der erfindungsgemassen Vorrichtung bzw des erfindungsgemässen Verfahrens nur 20% dieser Wassermenge, d. h. ca. 90 bis 130 1/min benötigt werden um den gleichen Abkühlungseffekt bzw. die Abfuhr der gleichen Wärmemenge zu ermöglichen.
Der Aufbau der einzelnen Wassersäulen in den verschiedenen Kammern 45 der Bereiche 13 bis 18 und das Überströmen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 erfolgt dadurch, dass der Unterdruck von einem Bereich 13, 14, 15, usf zum nachfolgenden Bereich 14, 15, 16, usf. steigt, beispielsweise in dem in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - dem Bereich 13 nachfolgenden Bereich 14 um 0, 005 bar höher ist
Dadurch baut sich ein Druckgefälle auf, welches das Ansaugen des Kühlmittels bzw. Wassers 20, beispielsweise von der niedereren Wassersäule in der Spülkammer 46 des Bereiches 13 - wie durch die Pfeile 69 schematisch angedeutet-in den Bereich 14 mit höherem Vakuum bewirkt Dieses Ansaugen bzw.
Absaugen des über das Fensterprofil 8 übergestromten Kühlmittels bzw Wassers 20 In dem Bereich 14 erfolgt über die Auslassoffnung 63 und die Einlassöffnung 62. Sinn- gemäss erfolgt die Weiterleitung des Kühlmittels dann auch vom Bereich 14 In die weiteren Bereiche 15 bis 18 sinngemäss.
Als bevorzugte Ausführungsvariante hat sich erwiesen, das Kuhlmittel, insbesondere das Wasser 20 über die Anschlussleitung 58 mit einem Druck von 1 bar zuzuführen und im Bereich 13 den Druck auf 0, 940 bar abzusenken. Grundsätzlich herrscht dann im Bereich 13 der gleiche Unterdruck. Die unterschiedliche Höhe der Kuhlmittelsäulen im Bereich 13, um das Überstromen des Kühlmittels bzw. des Wassers 20-gemäss der Pfeile 69 - vom Kühlmittelspiegel 68 in der Kammer 45 in Richtung der Spülkammer 46 zu ermöglichen entsteht dadurch, dass Im anschliessenden Bereich 14 der Druck auf 0, 935 bar abgesenkt ist, also ein höheres Vakuum besteht als m Bereich 13.
In Abhangigkeit von einem Durchmesser 71 der Auslassöffnung 63 wird nun über den Kanal 55 - wie in Fig. 3 deutlich zu ersehen-und die Einlassöffnung 62 zum Bereich 14 im Umgebungsbereich dieser Auslassoffnung 63 ein Sog aufgebaut, der das Kühlmittel aus dem Bereich 13 absaugt und daher das überstromende Kuhlmittel bzw. Wasser 20 ansaugt. Je nachdem, ob der Unter-
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schied im Vakuum zwischen den Bereichen 13 bis 18 grösser oder kleiner 1St, ist auch die Differenz zwischen den Wasserspiegeln in den Kammern 45 und Spülkammern 46 grösser oder kleiner. Es konnen als Kühlmittel beispielsweise aber auch andere Flüssigkeiten mit hohem Wärmeaufnahmevermögen verwendet werden.
Ist der Durchmesser 71 der Auslassöffnung 63 grösser, so ist der im Bereich der Bodenplatte 43 der Spülkammer 46 des Bereiches 13 aufgebaut Sog und damit die Menge des abgesaugten Kühlmittels grösser als wenn der Durchmesser 71 der Bohrung kleiner ist.
Aufgrund dieser Abhängigkeiten kann auch über dem Durchmesser 71 der Bohrung für die Auslass- öffnung 63 bzw. die Querschnittsabmessungen von die Auslassöffnung 63 bildenden Schlitzen oder dgl. das Druckgefälle im Bereich 13 zwischen der Einlassöffnung 62 und der Auslassöffnung 63 und sinngemäss dadurch in allen anderen aufeinanderfolgenden Bereichen 14 bis 18 so festgelegt werden, dass eine ausreichende Durchströmmenge an Kühlmittel bzw. eine entsprechend starke Verwirbelung des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 beim Vorbeiströmen an den Oberflächenbereichen des Fensterprofiles 8 bzw. Gegenstandes 7 erzielt wird.
Selbstverständlich wird die Fortbewegung des Kühlmittels bzw. das Durchströmen des Gehäuses und der Kammern 45 bzw. Spülkammern 46 durch den Anstieg des Vakuums in der Kammer selbst, aufgrund der unterschiedlichen Entfernungen zur Absaugöffnung 67 aufgebaut, sodass grundsätzlich auf das Kuhimittel bzw. die Kühlflüssigkeit also z. B. das Wasser 20 ein Sog in Extru- slonsrichtung - Pfeil 4 - ausgeübt wird, der die Vorwärtsbewegung des Kühlmittels durch das Gehäuse 19 unterstützt.
Bei von vornherein festgelegten gleichen Durchmessern der Ein- und Auslassöffnung 62,63 kann die durch die Bereiche 13 bis 18 durchströmende Menge an Kühlmittel bzw. Wasser 20 durch die Druckdifferenz zwischen den einzelnen Bereichen 13,14 bzw. 14,15 usf. verändert werden, sodass beispielsweise die durchströmende Kühlmittelmenge an die abzuführende Wärmemenge aufgrund der Querschnittsfläche und der Materialmenge für den Laufmeter des herzustellenden Gegenstandes 7 einfach angepasst werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, nur nach Austausch der einzelnen Stützblenden 34,36 bis 39 sowie der Stirnwände 40,41 die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 für die Herstellung von Gegenständen 7 mit unterschiedlichen Querschnittsformen bzw.
Querschnittsabmessungen, Wanddicken oder dgl. einzusetzen, ohne dass die erfindungsgemässen Vorteile verloren gehen.
Selbstverständlich ist es zur universellen Anpassung der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 auch möglich mehrere Auslass- bzw. Einlassöffnungen 63,62 in jedem Bereich 13 bis 18 vorzusehen bzw., wie dies bereits vorstehend erläutert wurde, diese als Schlitze auszubilden, die bei gewünschten grösseren und kleineren Durchflussmengen an Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedarfsweise ge- öffnet oder geschlossen werden können.
Dazu können, wie dies beispielsweise In Fig. 5 schematisch angedeutet ist, mehrere Einlassöffnungen 62 im Bereich 13 oder auch in den übrigen Bereichen 14 bis 18 angeordnet sein, wobei gleiche oder ähnliche Anordnungen auch für die Auslassoffnungen 63 - wie ebenfalls nur im Bereich 13 dargestellt ist-getroffen sein können Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Elnlass- bzw.
Auslass- öffnungen 62,63 mit einem Innengewinde 72 versehen sind, sodass sie bedarfswelse mittels Pfropfen 73 oder entsprechend anderen Verschlusselementen, wie Stoppeln oder dgl. verschlossen oder geöffnet werden können Damit kann die Durchflussmenge und auch die Durchflussgeschwindigkeit des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 in einfacher Weise an unterschiedliche, abzukühlende Laufmetermengen des Gegenstandes 7, sowohl unter Bezug auf unterschiedliche Querschnittsdicken bzw. Querschnittsflächen des Gegenstandes 7, als auch in Anpassung an unterschiedliche Extrusionsgeschwindigkeiten, also Durchlaufgeschwindigkeiten des Gegenstandes 7 in Extrusionsrich- tung - Pfeil 4 - angepasst werden.
Wie bereits vorstehend erläutert, wird eine Durchwirbelung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 im Bereich der bis zum Kühlmittelspiegel 68 hochsteigenden Wassersäule In jeden Bereich 13 bis 18 in den Kammern 45 durch die Einströmgeschwindigkeit bzw. die Art der Einströmung des Kühimit- tels in den jeweils nachgeordneten Bereich 14 bis 18 verändert. So ist vor allem eine ständige Durchmischung des Kühlmittels in dieser Wassersäule bzw. eine innere Umwälzung sehr zweck- mässig, da dadurch die an der Aussenfläche des Gegenstandes 7 bzw. Fensterprofiles 8 anliegenden Kühlmittelmengen ständig ausgetauscht werden und somit ein besserer Wärmeübergang erzielt werden kann.
Um diese Durchmischung des Kühlmittels in der Wassersaule zu steuern bzw. zu beschleuni-
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gen, ist es nunmehr möglich anstelle der Anordnung der Auslassöffnungen bzw. Einlassöffnungen 63,62 im Bereich der Bodenplatte 43 diese In den Stützblenden 34,36 bis 39 anzuordnen, wie dies beispielsweise anhand der Stützblenden 38 und 39 und der zugehörigen Ansichten in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Damit ist es möglich, mit dem vom vorgeordneten in den in Extrusionsnch- tung - Pfeil 4 - nachgeordneten Bereich 13,14 bzw. 14,15 bzw. 15,16 usf. einstromenden bzw. unter Differenzdruck einströmende Wasser 20 bzw. Kühlmittel das jenige in der Wassersäule in der Kammer 45 zu durchwirbein.
Selbstverständlich ist es hier auch, wie bereits anhand der Fig. 5 erläutert, wieder möglich, dass mehrere Ein-und Auslassöffnungen 62,63 angeordnet sein können
So können, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet, die Einlassöffnungen 62 und sinngemäss natürlich auch Auslassöffnungen 63 In Art von Schlitzen 74 ausgebildet sein. Diese konnen beispielsweise auch schräg zur Bodenplatte 43 und geneigt zu den Seitenwänden 31,32 verlaufen.
Wie jedoch beispielsweise bei der Auslassöffnung 63 im Bereich der Stützblende 39 und im Schnitt in Fig. 7 gezeigt ist, kann ein Schlitz 75 auch in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - ansteigend oder abfallend die Stützblende 39 durchdringen. Durch eine Höhendifferenz 76 zwischen der Einlassöffnung 62 und der Auslassöffnung 63 kann eine entsprechende Lenkung des einströmenden Kühlmittels bzw. Wassers 20 und damit eine gezielte Verwirbelung des Kühlmittels in der Wassersäule in der Kammer 45 erzielt werden.
Zudem ist es beispielsweise auch möglich, dass eine Austrittshöhe 77 gegenüber der Durchgangshöhe des Schlitzes auf ein Ausmass 78 verringert ist, sodass in diesem Bereich eine Düsenwirkung entsteht, die die Verwirbelung des Kuhlmittels bzw. des Wassers 20 in der Wassersäule unterstützt
Wie weiters in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Befestigung des Längssteges 44 über Befestigungmittel 79, beispielsweise Innensechskantschrauben, erfolgen, sodass bei Verwendung der Kühlund Kalibrierungsvorrichtung 5 für unterschiedlich dimensionierte Gegenstände 7, beispielsweise Fensterprofile 8, Rohre, Türprofile, Verkleidungsleisten und dgl, eine Anpassung der Distanz 48 zwischen der Bodenplatte 43 und der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 einfach erfolgen kann.
Wie auch aus der Darstellung in Fig. 6 weiters ersichtlich ist, können bei Anordnung der Einund Auslassöffnungen 62,63 im Bereich der Stützblenden 34,36 bis 39 die Kanäle 51 bis 55 und die Anschlusskanäle 56 bis 57 eingespart werden.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützblenden 34,36 bis 39 sowie der Stirnwände 40,41 im Gehäuse 19 kann durch jede aus dem Stand der Technik bekannte Form erfolgen, wie z. B. durch Kleben, Dichtmassen, Halteleisten, Haltenasen, Schlitze, Dichtprofile, Nuten usw.
In den Fig. 8 bis 12 ist eine andere Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gezeigt
Nachdem der Grundaufbau der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 in den Fig 8 bis 12 im wesentlichen demjenigen nach den Fig. 1 bis 7 entspricht, werden bei der Beschreibung dieser Ausführungsform soweit wie moglich für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 7 verwendet
Das Gehäuse 19, durch welches der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 hindurchgeführt wird, besteht aus einer Bodenplatte 43 und Seitenwänden 31,32 und der in Fig. 8 der besseren Übersichtlichkeit wegen abgehobenen und nicht dargestellten Deckplatte 35.
Das Gehause 19 ist wiederum durch Stirnwände 40, 41-Fig. 9 und 10 - verschlossen
Sowohl in den Stirnwänden 40,41 als auch in dazwischen im Inneren des Gehäuses 19 im Abstand 80 von den Stirnwänden 40,41 bzw. untereinander angeordneten Stützblenden 81 sind dem Aussenumfang des Gegenstandes 7 angepasste Profilkonturen 33 bzw Durchbrüche 65 angeordnet, durch die der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 der Höhe und Seite nach geführt ist. Die Aussenabmessungen des Gegenstandes 7 bzw der Durchbrüche können dabei von der Stirnwand 41 über die Stutzblende 81 in Richtung der Stirnwand 40, also in Extrusionsrichtung, gemäss Pfeil 4, kleiner werden, um die beim Abkühlen auftretende Schwindung entsprechend zu berücksichtigen.
Zum Abführen von Wärmeenergie aus dem Gegenstand 7 bzw. dem Fensterprofil 8 während des Durchlaufens durch das Gehäuse 19, wird das Gehause 19 am Beginn des Extrusionsvorganges zum Teil mit Kühlmittel, insbesondere Wasser 20 gefüllt. Dieses wird wie bereits anhand der Fig. 1 bis 7 beschrieben wurde, in einem Tank 22 vorrätig gehalten und über eine Kühlmittelpumpe 23 und eine Anschlussleitung 58 in den Innenraum des Gehauses 19 eingeführt und uber eine Abflussleitung 59 wieder zum Tank 22 zurückgeführt. Zur Abkühlung des Kuhlmittels bzw Wassers 20
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oder einer sonstigen Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Öl oder dgl., können auch Zwischenkühler 82 vorgesehen sein, um das Kühlmittel bzw.
Wasser 20 wieder auf eine gewünschte Ausgangstemperatur abzukühlen.
Des weiteren ist zum Evakuieren eines Innenraums 83 des Gehäuses 19 eine Vakuumpumpe 25 angeordnet, deren Ansaugleitung 84 beispielsweise mit mehreren Manometern 29 und Drosselventilen 30 verbunden sein kann.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 ist bei der nun beschriebenen Ausführungsform ein Längssteg 85 vorgesehen, der sich von der Deckplatte 35 bis in den Bereich einer Oberseite 64 des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 erstreckt.
Eine Höhe 47 des Längsstegs 85 ist dabei geringfügig, beispielsweise zwischen 0, 5 und 5 mm kleiner, als eine Distanz 48 zwischen der dem Gegenstand 7 zugewandten Innenseite der Deckplatte 35 und der Oberseite 64 des Gegenstandes 7.
Nachdem der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 in einem grösseren Abstand oder der diesem zugewandten Innenfläche der Bodenplatte 43 verläuft, sind die beiden Längsseiten im Bereich der einander gegenüberliegenden Seitenwände 31,32 zwischen den jeweiligen Stützblenden 81 untereinander verbunden, wogegen sie im Bereich oberhalb des Gegenstandes 7 bzw. des Profils durch den Längssteg 85 voneinander getrennt sind.
Bei der nun beschriebenen Ausführungsvariante sind die einzelnen voneinander getrennten Bereiche 86 bis 89 zwischen dem Längssteg 85 und der in Extrusionsrichtung-Pfeil 4-rechten Seitenwand 31 durch Trennwände 90 bis 92 gebildet, die jeweils zwischen der Seitenwand 31 und dem Längssteg 85 den Freiraum zwischen den Stützblenden 81 und der Deckplatte 35 luftdicht verschliessen.
Durch die Anordnung weiterer Trennwände 93,94 können zwischen dem Längssteg 85 und der in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - linken Seitenwand 31 weitere Bereiche 95 bis 97 geschaffen werden, wobei diese Bereiche 86 bis 89 und 95 bis 97 in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - so gegeneinander versetzt sind, dass sie in Längsrichtung einander überlappen. Dies wird dadurch erzielt, dass zwischen den Trennwänden 90,91 und 91,92 jeweils eine Stützblende 81 angeordnet ist, auf der keine Trennwand aufgesetzt ist, wobei dann auf dieser Stützblende 81 auf der gegenüberliegenden Seite des Längssteges 85 eine der Trennwände 93 bzw. 94 angeordnet ist, zwischen welchen wieder eine Stützblende 81 angeordnet ist, auf der keine Trennwand aufgesetzt ist.
Dadurch, dass zwischen den einzelnen Stützblenden 81 bzw. der Stirnwand 41 und der nächstliegenden Stützblende 81 und der Stirnwand 40 und der nächstliegenden Stützblende 81 der Raum zwischen der Bodenplatte 43 und einer Unterseite des Gegenstandes 7 nicht verschlossen ist, dient dieser Raum als Durchströmkanal, welcher die Ein- und Auslassöffnung 62,63 miteinander verbindet. Dadurch ist eine direkte Verbindung zwischen dem Bereich 86 und dem Bereich 95 bzw. zwischen den in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - unmittelbar aufeinander folgenden Stützblenden 81 angeordneten Trennwänden 90 und 93 moglich.
Es wird dadurch aber auch eine Verbindung des Bereiches 95 mit dem Bereich 87 zwischen den Trennwänden 93 und 91, des Bereiches 87 mit dem Bereich 96 zwischen den Trennwänden 91 und 94, des Bereiches 96 mit dem Bereich 88 und zwischen den Trennwänden 94 und 92 des Bereiches 88 mit dem Bereich 97 und zwischen der Trennwand 92 und der Stirnwand 40 der Bereich 97 mit dem Bereich 89 ermöglicht.
Wie schematisch anhand der schaubildlichen Darstellung in Fig. 8, bei der wieder der besseren Übersichtlichkeit die Deckplatte 35 entfernt wurde und die In Art einer Phantomzeichnung dargestellt ist, gezeigt ist, wird das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 durch das Vakuum im Bereich 95 welches geringfügig höher ist als das Vakuum im Bereich 86 auf eine Höhe 98 angehoben bzw eine Flüssigkeitssäule aus Kühlmittel aufgebaut, deren Kuhlmittelspiegel 99 oberhalb einer Stirnkante 100 der Stützblende 81 liegt, die zwischen dem Längssteg 85 und der Seitenwand 31 die Trennwand 90 lagert
Dadurch, dass das Vakuum, wie im nachfolgenden noch naher erläutert werden wird, im Bereich 87 höher ist als im Bereich 95 tritt ein ähnlicher Effekt ein,
wie er bereits bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert wurde, in dem das Kühlmittel von einer Im Bereich 95 angeordneten Kammer 101 in eine Spülkammer 102 in Art eines Wasserfalls hinunterströmt, da unterhalb des Gegenstandes 7 durch die Querverbindung zwischen dem Bereich 87 und dem Bereich 95 aufgrund des höheren Vakuums im Bereich 87 ein Sog auf das
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! m ! ttetsäufeunterhalb des Gegenstandes 7 zum Aufbau einer weiteren Kühlmittelsàule 103 mit dem Kühlmittel- spiegel 99 in die Kammer 104 angesaugt.
Diese Kammer 104 wird durch die Trennwand 90 und die dieser zugewandte Stutzblende 81, sowie die in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - nachgeordnete Stützblende 81, die Seitenwand 31 und den Langssteg 85 begrenzt. Dieser Transportweg des Wassers 20 zum Kühlen des Gegenstandes 7 ist durch die Pfeile 105 und 106 zusätzlich verdeutlicht. Aus der Kammer 104 strömt bzw. fällt dann das Wasser, gemäss dem Pfeil 105 bedingt durch das Absaugen von Kühlmittel in den nächsten Bereich, in die Spülkammer 107, in der eine Kühttrut- telsäule geringerer Höhe besteht und wird zum Aufbau der Kühlmittelsäule 103 in die nachfolgende Kammer 108 des Bereiches 96 angesaugt.
Um die unterschiedlichen Druckverhältnisse in den verschiedenen Bereichen 86 bis 89,95 bis 97 graphisch darzustellen, wurde in Fig. 8 das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 dargestellt und durch eine strichpunktierte Linie optisch jener Bereich ersichtlich gemacht, in dem aufgrund des höheren Vakuums Im Bereich 96 eine Sogwirkung im Bereich 87 besteht.
Damit wird also das Herabfallen bzw. das Abströmen des Kühlmittels von der Höhe des Kühlmittelspiegels 99 gemäss den Pfeilen 105 In den Bereich des Kühlmittelspiegels der niederen Kühlmittelsäule unterstützt, wobei aufgrund des sich ständig verändernden Soges im Bereich des strichpunktierten Teilbereiches des Bereiches 87 aufgrund der über die Kühlmittelsäule 103 ausgeübten Sogwirkung im Bereich der Bodenplatte 43 das vom Kühimitteispiegel 99 abfliessende Kühlmittel stark durchwirbelt und daher eine gute Abkühlung des Gegenstandes 7 erreicht wird.
Der weitere Transport des Kühlmittels bzw. Wassers 20 durch die Bereiche 88,97 und 89 erfolgt dann sinngemäss.
Der Aufbau des unterschiedlichen Vakuums, welches in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - pro Bereich um 0, 002 bis 0, 1 bar höher sein kann, kann nun beispielsweise derart erfolgen, dass die einzelnen Bereiche oberhalb des Kühlmittelspiegels 99 über Durchströmöffnungen 109 verbunden sind, sodass, wie schematisch durch dünne Pfeile 110 angedeutet, im gesamten Gehäuse 19 durchgangig ein Vakuum aufgebaut wird, indem durch die Ansaugleitung 84 die Luft aus dem Innenraum des Gehäuses mit der Vakuumpumpe 25 abgesaugt wird, wobei durch die Dimension der Durchströmöffnungen 109, insbesondere deren Querschnittsfläche der Druckabfall von dem Bereich 89 zum Bereich 97 und dann zum Bereich 88,96, 87,95 und 86 festgelegt werden kann.
In der Stirnwand 41 ist für den Aufbau des Vakuums wiederum die Einströmöffnung 66 angeordnet. Dadurch ist es möglich, durch eine zentrale Absaugung und die entsprechende Auslegung der Durchströmöffnungen 109 den Druckabfall bzw. die Abstufung des Vakuums in den einzelnen Bereichen einfach zu steuern.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, wie dies schematisch auch in Fig. 9 angedeutet ist, jedem einzelnen Bereich ein Anschlussrohr 111 zuzuordnen und die Durchströmöffnungen 109 zu verschliessen bzw. überhaupt nicht vorzusehen. In diesem Fall kann dann unter Verwendung eines Manometers 29 und eines Drosselventils 30, weiches über die gesamte Betriebsdauer oder nur während des Anlaufen des Extrusionsvorganges angeordnet sein kann, das Vakuum eingestellt werden, wobei jedem einzelnen Bereich eine eigene Einströmöffnung 66 zugeordnet ist.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützblenden 81, der Trennwände 90 bis 94 sowie der Stirnwände 40,41 im Gehäuse 19 kann durch jede an den Stand der Technik bekannte Form erfolgen, wie z. B. durch Kleben, D ! chtmassen, Hatteteisten, Hattenasen, Schtitze, Dtchtprofi- le, Nuten usw.
In den Fig. 13 bis 16 ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante der Kùhl- und Kalibrrerein- richtung 5 gezeigt. Da der Grundaufbau im wesentlichen den bereits zuvor beschriebenen Ausführungsformen entspncht, werden in der Beschreibung soweit wie moglich gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
Das Gehäuse 19, durch welches der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 hindurchgeführt wird, besteht aus der Deckplatte 35, der Bodenplatte 43, den Stirnwänden 40,41 sowie den Seitenwänden 31,32, welche somit den Innenraum 83 umschliessen.
Der Innenraum 83 des Gehäuses 19 ist wiederum in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - in seiner Längserstreckung durch die Stützblenden 34,36 bis 39, in die Bereiche 13 bis 18 unterteilt. Die Stützblenden 34,36 bis 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - in unterschiedlichen Abständen 112,113, 114,115, 116,117 voneinander bzw. zu den Stirnwänden 40,41 distanziert angeordnet. Die Abstande 112 bis 117 nehmen in Extrusionsrichtung-Pfeil 4-
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gesehen, von der Stirnwand 41 in Richtung der Stirnwand 40 stetig zu.
Dadurch ist der aus dem Extrusionswerkzeug 3 durch die Einlaufkaliber 11 hindurchlaufende und in die Kühl- und Kalibrier- einrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 in seinem anfänglich noch teiligen Zustand auf kürzere Distanz durch die in den Stützblenden 34,36 bis 39 angeordneten Durchbrüche 65, welche die Profilkontur 33 ausbilden, besser geführt. Ist der Gegenstand 7 beim Durchlaufen der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 bereits etwas abgekühlt und somit mehr verfestigt, kann der Abstand 112 bis 117 der Bereiche 13 bis 18 stetig vergrössert werden. Eine derartige Anordnung der Stützblenden 34,36 bis 39 ist selbstverstandlich auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten möglich.
Die einzelnen Stützblenden 34,36 bis 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Ausnehmungen 118, 119 in den Seitenwänden 31,32 eingesetzt. Diese Ausnehmungen 118, 119 sind In einer vertikal zur Bodenplatte 43 und im rechten Winkel zur Extrusionsrichtung-Pfeil 4-ausgerichteten Ebene angeordnet. Damit ist es auf einfache Art und Weise möglich, die Kühl- und Kalibriereinrich- tung 5 rasch auf unterschiedliche Profilformen des Gegenstandes 7 umzurüsten, da die in den Stützblenden 34,36 bis 39 angeordnete Profilkontur 33 einfach ausgetauscht werden können. Eine Abdichtung der einzelnen Bereiche 13 bis 18 gegeneinander kann z. B. durch Dichtstreifen, Dichtmassen bzw. Dichtelemente, welche an den Umfangsrändern der Stützblenden 34,36 bis 39 angeordnet sind, erreicht werden.
Dadurch erzielt man einen dichten Abschluss zwischen den Stützblenden 34,36 bis 39 und der Bodenplatte 43, der Deckplatte 35 sowie den Seitenwänden 31, 32.
Jeder der Bereiche 13 bis 18 ist in Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - durch den zwischen der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 und der Bodenplatte 43 angeordneten Längssteg 44 in die Kammer 45 sowie die Spülkammer 46 beidseits des Gegenstandes 7 unterteilt. Die Höhe 47 des Längssteges 44 ist wiederum geringfügig kleiner als die Distanz 48 zwischen der Unterseite 42 des Fensterprofiles 8 und der Bodenplatte 43 des Gehäuses 19. Der dadurch entstehende Spalt zwischen einer Oberseite 120 des Längssteges 44 und der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 weist eine Dicke 121 zwischen 0, 5 mm und 5 mm bevorzugt 2 mm auf, wodurch eine gewisse Strömungsverbindung zwischen der Kammer 45 und der Spülkammer 46 gebildet ist.
Dies reicht aus, um auch die dem Längssteg 44 zugewandte Unterseite 42 des Gegenstandes 7 entsprechend abzukühlen, wie dies schematisch durch einen Pfeil 122 angedeutet ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass bei gleicher Höhe 47 des Längssteges 44 die in den Stützblenden eingeformte Profilkontur 33 mit seiner untersten Flache, also jener, die der Bodenplatte 43 am nächstliegenden, immer in etwa die gleiche Distanz 48 von der Bodenplatte 43 aufweist. Durch die Variation der Dicke 121 des Spaltes lässt sich die dort gewünschte Kühlwir- kung einfach steuern. Somit ist die Profilkontur 33 höhenmässig genau in bezug auf die Oberfläche der Bodenplatte 43 auszurichten. Die Seitenwände 31,32, die Bodenplatte 43, die Deckplatte 35 und die Längsstege 44 bleiben unverändert und es müssen lediglich die Stutzblenden 34,36 bis 39 ausgewechselt werden. Es ist aber selbstverstandlich auch möglich, die beiden Stirnwände 40,41 ebenfalls in Ausnehmungen 118,119 zu haltern.
Die hohenmässige Fixierung der Stutzblenden 34, 36 bis 39 bzw. der Stirnwände 40,41 erfolgt einerseits durch die Bodenplatte 43 und andererseits durch die Deckplatte 35. Um eventuelle Fertigungsungenauigkeiten der Profilkontur in bezug auf die quer zur Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - verlaufende Richtung abfangen zu können, sind die Ausnehmungen 118,119 tiefer in die beiden Seitenwände 31,32 eingearbeitet als das die Breite der Stützblenden erfordern würde. Durch das so entstehende beidseitige Spiel ist eine gewisse Selbst- zentnerung der Stützblenden 34,36 bis 39 bzw der Stirnwände 40,41 durch bzw. auf den Gegenstand 7 möglich.
Das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 ist im Tank 22 bevorratet und wird durch die Kühlmittel- pumpe 23 über die Anschlussleitung 58 dem Bereich 13 zugeführt und steigt dort in der Kammer 45 über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7, bis der schematisch angedeutete Kühlmittelspiegei 68 erreicht ist. Durch das durch die Kühlmittelpumpe 23 nachgeförderte Kühlmittel bzw. Wasser 20 strömt dieses von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 über, wie dies mit dem Pfeil 69 schematisch angedeutet ist.
Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen wiederum untereinander durch abwechselnd beidseits des Langssteges 44 angeordnete Durchströmkanàle 123,124, 125,126, 127, welche die Ein- und Auslassöffnungen 62,63 miteinander verbinden, in Stromungsverbindung und sind in der Boden-
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platte 43 angeordnet. Die Durchströmkanäle 123 bis 127 welsen, wie dies am besten aus Fig. 13 zu ersehen Ist, einen bogenförmigen, konkav ausgebildeten Längsverlauf auf, um beim Durchtritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 dieses von der Spülkammer 46 in die Kammer 45 in eine entsprechende Kreisbewegung zu versetzen, wie dies schematisch durch einen Pfeil 128 im Bereich 18 angedeutet ist.
Dadurch wird an der Oberfläche des zu kühlenden Gegenstandes 7 eine Verwirbelung und damit ein massiver Kühlmittelaustausch gewährleistet, wodurch die Kühlwirkung verbessert wird.
Weiters ist entscheidend, dass die einzelnen Durchströmkanäle 123 bis 127 nahe dem Längssteg 44, wie dies am besten aus den Fig. 15 und 16 zu ersehen ist, angeordnet sind, um so den zuvor bereits beschriebenen oftmaligen Kühlmittelaustausch an der Oberfläche des Gegenstandes sicherzustellen. Dieser Kühlmittelaustausch wird ebenfalls durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels beim Durchströmen der Durchströmkanäle 123 bis 127 zwischen den einzelnen Bereichen 13 bis 18 in bezug auf die Fortbewegungsgeschwindigkeit des extrudierten Gegenstandes 7 erhöht bzw. verbessert.
Dieser Effekt wird weiters durch die zuvor beschriebene Kreisbewegung des Kühlmittels - Pfeil 128 - verstärkt, da diese in entgegengesetzter Richtung zur Extrusionsrichtung - Pfeil 4 -, bedingt durch die Ausbildung der Durchströmkanäle 123 bis 127, verläuft.
Eine weitere mögliche Ausbildungsform des Durchströmkanals ist in Fig. 13 in strichpunktierten Linien im Bereich des Durchströmkanals 127 dargestellt Dieser weist in Längsrichtung gesehen in etwa einen rechteckigen Querschnitt auf, welcher beim Übergang zwischen Boden und Stirnwand mit einem ausgerundeten Übergangsbereich ausgebildet ist.
Im Bereich 15 der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist in strichlierten Linien eine an den Durchströmkanal 124 anschliessenden Kulissenausbildung 129 gezeigt, welche die Verwirbelung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 beim Durchtritt von der Spülkammer 46 in die Kammer 45 verstärken soll. Die Form dieser Kulissenausbildung kann je nach Bedarf ausgeführt sein und selbstverstandlich in jeder Kammer angeordnet sein.
Würde man nun lediglich mit der Kühlmittelpumpe 23 das Kühlmittel bzw Wasser 20 durch das Gehäuse 19 der Kühl- und Kalibrierelnrichtung 5 hindurchpumpen, so wäre der Kühleffekt relativ gering, da der Gegenstand 7 nur durch eine im wesentlichen stehende oder mit geringer Geschwindigkeit sich vorwärtsbewegenden Flüssigkeitsmenge bzw. Kühlmittelmenge hindurchgezogen werden würde.
Um diese Fliessbewegung zu verstärken und gleichfalls ein Einsinken der Formwände des Gegenstandes 7 zu verhindern, ist im Innenraum 83 des Gehäuses 19 ein vom Bereich 13 in Richtung des Bereiches 18 stetig zunehmendes Vakuum aufgebaut. Das Vakuum ist im Bereich 13 noch relativ gering, da hier der in die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 noch keine hohe Formfestigkeit aufweist und nimmt bis in den Bereich 18 stetig zu, da hier bereits eine, durch das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedingte Abkühlung erfolgt ist und eine Verfestigung des Profiles gewährleistet ist.
Um ein entsprechendes Vakuum aufbauen zu können, ist wiederum In der Stirnwand 41 die Einströmöffnung 66 angeordnet. Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen uber die in den Stützblenden 34,36 bis 39 im Bereich der Deckplatte 35 angeordneten Durchströmoffnungen 109 in Strömungsverbindung. Im Bereich 18 der Kühl- und Kalibrrereinrichtung 5 ist in der Seitenwand 31 die Abflussleitung 59 angeordnet, welche in einer Absaugvorrichtung, wie z. B. einem Zyklon 130 mündet. Der Zyklon 130 baut mit der diesem in der Abflussleitung 59 vorgeordneten Vakuumpumpe 25 einerseits im Innenraum 83 das gewünschte Vakuum auf und saugt gleichfalls das Kühlmittel bzw. Wasser 20 mit ab.
Im Zyklon 130 wird das Kühlmittel bzw Wasser 20 von der Luft getrennt und mittels einer Kühlmittelpumpe 131 wiederum dem Tank 22 rückgeführt Entsprechende Kühleinnchtungen für das Kühlmittel bzw. Wasser 20 können wiederum selbstverständlich in den einzelnen Leitungen wahlweise vorgesehen sein.
Es ist aber ebenso möglich, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist, zusatzlich zu der Anschlussleitung 58 den Anschlussstutzen 27 in der Seitenwand 31 im Bereich der Deckplatte 35 anzuordnen, um so eine getrennte Absaugung von Luft-und Kühlmittel bzw. Wasser 20 zu gewährleisten. Selbstverständlich können auch mehrere Anschlussleitungen 58 bzw. Anschlussstutzen 27 zur Absaugung vorgesehen sein. Diese müssen nicht in einer der Seitenwände 31,32, sondern konnen auch in der Deckplatte 35 bzw. Bodenplatte 43 angeordnet sein
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In den Fig. 15 und 16 ist am besten der wechselweise Übertritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 und von dort durch den Durchströmkana) 123 in die Kammer 45 des Bereiches 14 zu ersehen.
Im Bereich 14 steigt in der Kammer 45 das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bis zur Erreichung des Kühlmittelspiegels 68 an und strömt dort wiederum über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7 in die Spülkammer 46 über. Dort bildet sich ein höhenmässig unterhalb der Oberseite 64 befindlicher weiterer Kühlmittelspiegel 132 aus, wie dies durch eine dünne Linien angedeutet ist.
In der Flg. 17 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit für die Ausbildung der Durchströmkanäle 123 bis 127 gezeigt. Dabei besteht der in Fig. 17 dargestellte Durchströmkanal 123 aus zwei, In Langsrichtung der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gesehen, nebeneinander angeordneten Einzelkanälen 133,134. Um eine entsprechende Durchwirbelung bzw. Ausrichtung des Kühlmittelflusses zu erreichen, können die Durchströmkanàle 123 bis 127 bzw. die Einzelkanäle 133 und 134 in ihrer Längs- bzw. Quererstreckung zur Extrusionsrichtung - Pfeil 4 - jede beliebige Querschnittsausbildung aufweisen.
In der Fig. 18 ist eine weitere Anordnungsmöglichkeit von Eln- und Auslassöffnungen 62,63 in den Stützblenden 34,36 bis 39 dargestellt. Die einzelnen Ein- und Auslassöffnungen 62,63 sind in Form einer Vielzahl von Durchlässen 135 nahe der Oberfläche des Gegenstandes in Längsrichtung gesehen in den einzelnen Stützblenden wiederum abwechselnd beidselts des Längssteges 44 angeordnet. Dadurch ist wiederum das Überströmen des Kühlmittels bzw Wassers 20 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 eines jeden einzelnen Bereiches 13 bis 18 gewährleistet, wodurch wiederum eine gute Kühlwirkung erzielt wird. Weiters erreicht man durch die oberflächen nahe Anordnung der Durchlässe 135 im Bereich des Gegenstandes 7 eine laminare Strömung. Dies bewirkt wiederum die gute Kühlung entlang des Gegenstandes 7.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützbienden 34,36 bis 39 sowie der Stirnwände 40,41 im Gehäuse 19 kann durch jede aus dem Stand der Technik bekannte Form erfolgen, wie z. B. durch Kleben, Dichtmassen, Halteleisten, Haltenasen, Schlitze, Dichtprofile, Nuten usw.
Um den Niveauunterschied zwischen dem höherliegenden Kühlmittelspiegel 68,99 und dem tiefer liegenden Kühlmittelspiegel 132 auch in bereits vorher beschriebenen Figuren besser zu veranschaulichen, wurde der Kühlmitteispiegel 132 auch noch in den Fig. 2,3, 5, 8,9 sowie 11 und 12 schematisch durch dünne Linien angedeutet.
In der Praxis hat sich nämlich gezeigt, dass nach dem Anlaufen des Herstellungsvorganges für den Gegenstand 7 und der Stabilisierung der einzelnen Betriebsparameter, sich sowohl das Vakuum als auch die anderen Bedingungen in der Kühl- und Kalibrierernrichtung 5 kaum mehr verandem, sodass ein einmal eingestellter Wert dann auch über längere Betriebsdauer einwandfrei beibehalten wird.
Der Vorteil dieser Durchwirbelung und Umspülung des Gegenstandes 7 mit dem Kühlmittel und die oftmalige und intensive Berührung eines ständig anderen Teils des Kühlmittels mit der Oberfläche des Gegenstandes 7 führt dazu, dass ein besserer Wärmeübergang zwischen dem Gegenstand 7 und dem Kühlmittel stattfindet, sodass mit einer geringeren Kühlmittelmenge die gleiche Wärmemenge aus dem Gegenstand 7 abgeführt werden kann, wie beispielsweise bei Verwendung von Sprühdusen, bei welchen auf das durch die Kühl- und Kalibnereinrichtung 5 durchlaufende Fensterprofil 8 bzw. den Gegenstand 7 das Kühlmittel aufgesprüht wird. Ein Nachteil der bisher verwendeten Sprühdüsen kann daher vermieden werden.
Dieser liegt vor allem darin, dass im Kühlmittel mitgeführte Verunreinigungen bzw. Kalk diese leicht verlegen bzw. verstopfen, wodurch, um eine entsprechende Kühlung zu erreichen, es notwendig Ist, diese oftmals zu reinigen oder überhaupt zu ersetzen. Dies bedingt in jedem Fall ein Zerlegen der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 und erhöhte Kosten durch den Produktionsausfall.
Dadurch Ist eine geringere Antriebsleistung aufgrund der verringerten Fördermenge an Kuhlmittel für die in Frage kommenden Kühlmittelpumpen 23 erforderlich und ist die Gesamtenerglebl- lanz beim Herstellen derartiger Gegenstände 7 in vorteilhafter Welse besser als bei den herkommlichen Kühl- und Kalibrrerernrichtungen 5.
Die Zu- und Abfuhr von Kühlmittel ist nur schematisch angedeutet. So ist es selbstverständlich möglich, jede aus dem Stand der Technik bekannte Vornchtung sowie entweder einen geschlossen oder offenen Kuhlmittelkreislauf zu verwenden.
Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis einzelne Teile der Kühl-
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und Kalibriereinrichtung 5 stark vereinfacht und schematisch, sowie hinsichtlich der Abmessungen unproportional oder verzerrt, dargestellt sind
Es konnen auch einzelne Ausführungsdetails der einzelnen Ausführungsbeispiele, sowie Kombinationen von einzelnen Ausführungen der unterschiedlichen Ausführungsvananten eigenstandlge, erfindungsgemässe Losungen bilden.
Vor allem können die einzelnen in den Flg. 1 bis 5 ; 6 ; 7 ; 8 bis 12 ; 13 bis 16 ; 17 ; 18 gezeigten Ausführungen, den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kühl. und Kalibriereinrrchtung mit einem Gehäuse durch dessen Innenraum, ausgehend von einem Eintrittsbereich hin zu einem Austrittsbereich, ein extrudierter Gegenstand aus
Kunststoff, insbesondere Fensterprofil, hindurchführbar Ist und der Innenraum durch Stütz- blenden in mehrere hintereinander angeordnete Bereiche unterteilt ist, und Stirnwände des
Gehäuses sowie die Stützblenden einen, einer Profilkontur des extrudierten Gegenstandes angepassten Durchbruch aufweisen und mit Ein- und/oder Auslassöffnungen bzw.
Schlitzen zur Verbindung der Bereiche, welche zumindest unterhalb eines Kühlmittelspiegels eines
Kühlmittels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Kühlmittelspie- gels (68,99, 132) des Kühlmittels Absaugöffnungen (67) bzw. Durchströmöffnungen (109) zum Aufbau einer Druckdifferenz in Strömungsrichtung in unmittelbar aufeinanderfolgen- den Bereichen (13 bis 18 ;
86 bis 89, 95 bis 97) zwischen 0, 002 bar und 0, 1 bar, bevorzugt von 0, 005 bar, angeordnet sind
2. Kühl- und Kalibriereinrrchtung mit einem Gehause durch dessen Innenraum, ausgehend von einem Eintrittsbereich hin zu einem Austrittsbereich, ein extrudierter Gegenstand aus
Kunststoff, insbesondere Fensterprofil, hindurchführbar ist und der Innenraum durch
Stützblenden in mehrere hintereinander angeordnete Bereiche unterteilt ist, und Stirnwän- de des Gehäuses sowie die Stützblenden einen einer Profilkontur des extrudierten Ge- genstandes angepassten Durchbruch aufweisen und mit Eln- und/oder Auslassöffnungen bzw.
Schlitzen zur Verbindung der Bereiche, welche zumindest unterhalb eines Kühlmittel- spiegels eines Kühlmittels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und
Auslassöffnung (62, 63) einander unmittelbar benachbarter Bereiche (13 bis 18) jeweils über zumindest einen in einer Bodenplatte (43) angeordneten Durchstromkanal (123 bis
127) verbunden ist und der Durchströmkanal (123 bis 127) in der Bodenplatte (43) auf der dem Innenraum (83) zugewandten Oberfläche vertieft angeordnet ist und dass der Durch- bruch (65) der Profilkontur (33) zumindest einen der Durchstromkanäle (123 bis 127) bzw eine vertikale Seitenwand derselben in zur Extrusionsrichtung senkrechter Richtung uber- ragt.
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The invention relates to a cooling and calibrating device for extruded articles made of plastic, as described in the preambles of claims 1 and 2.
Methods for cooling and calibrating elongated, in particular continuously, extruded objects made of plastic are already known, according to US Pat. No. 5,008,051 or
EP 0 487 778 B1, to which the extruded objects or profiles are cooled as they pass through a continuous cooling chamber. In such a continuous cooling chamber, the extruded profile with cow means, in particular cooling liquid, such as. B. water, sprayed on all sides mostly by means of spray nozzles, so that it has sufficient rigidity until the end of the run. In addition, a uniform negative pressure is built up in the interior of the continuous cooling chamber, so that the profile wall does not sink or collapse when it cools down.
Due to the surface tension of the water, the water or the cooling liquid adheres to the surface of the profile to be cooled when sprayed, as a result of which the subsequently sprayed water or the cooling liquid runs off via the existing cooling water film and thus not the entire amount of coolant sprayed onto the surface of the comes into contact with the profile to be cooled and therefore very large amounts of water have to be sprayed onto the profile in the time unit in order to achieve a minimum cooling of the profile during the passage through the continuous cooling chamber. A disadvantage of the use of spray nozzles is that they are caused by foreign bodies or
Contaminants, can easily be clogged, so that there is no or only minimal cooling in these areas, which leads to an uneven cooling process of the object to be cooled.
The present invention has for its object to provide a cooling and calibration device for extruded articles, in which the energy required for cooling the article can be kept low.
This object of the invention is achieved by the cooling and calibrating device according to the characterizing part of claim 1. It is advantageous that the vacuum required to maintain the required quality of the object is used simultaneously for transport or for improved wetting and for increased washing around the surface of the object can be. Due to the subdivision of the interior into areas immediately adjacent to one another, which are separated from one another to a limited extent in a liquid-tight and gas-tight manner, and the arrangement of suction openings or
Through-flow openings above the coolant located in the interior, when the air is sucked in, a pressure gradient with a different vacuum is built up depending on the size and cross section of the suction openings or through-flow openings. By specifying the size of the cross section of the throughflow openings, the pressure gradient in the direction of flow, preferably increasing, can be formed, as a result of which the highest negative pressure builds up in the interior in the area of the object being removed from the housing. The coolant is passed on within the interior between the individual, immediately adjacent regions through inlet and / or outlet openings or
Slots that serve to connect the individual areas. Furthermore, by arranging a different number of walls or panels, the interior of the cooling device can be divided into more or fewer areas. A multiplication of the number of diaphragms bel of the same housing length leads to an extension of the flow path of the coolant, whereby an increased coolant exchange on the surface of the object can be achieved with the same housing length.
However, this object of the invention can also be achieved independently of this by the design of the cooling and calibration device according to the characterizing part of claim 2. It is advantageous that the amount of coolant for cooling the objects can be considerably reduced because of the better washing around the object a larger proportion of the amount of water supplied comes into direct contact with the surface of the object to be cooled and thus the amount of heat to be dissipated with a lower total amount of water in the unit of time or
can be dissipated based on the running meter of a manufactured item. Due to the smaller amount of coolant, this has to absorb a higher amount of heat from the item to be cooled, this is heated to a higher level, so that in the connected system parts, such as preparation or cooling units, there is an improvement in efficiency, whereby savings can also be achieved. Furthermore, in surprising catfish, however, the additional effort is achieved at the same time
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Energy for overcoming the resistances in the spray nozzle arrangements, such as those used in the previously known methods and devices, is avoided.
Associated with this is also the advantage that less primary coolant, in particular fresh water, is required, since the amount of coolant circulated and thus the amount of loss resulting from the circulation thereof is smaller. Due to the overlapping of the profile contour of the
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achieved by the coolant in its immediate vicinity.
Furthermore, the relative speed between the coolant flowing faster and the object also moving in the extrusion direction can be created, whereby a high proportion of coolant exchange is achieved in the area of the surface of the object and thus the cooling effect and thus the cooling speed of the object during passage the cooling. and calibration device is increased.
Another advantageous embodiment is described in claim 3. It is advantageous with such a solution that an even more directed coolant guidance within the cooling chamber or the housing can only be achieved by arranging an additional longitudinal web for dividing the individual areas into continuous cooling chambers.
Another advantage of this solution is that the opposing longitudinal areas of an object or a profile are cooled more and more in successive areas and somewhat less strongly in an area immediately adjacent to them, so that the stresses that build up during the faster cooling are in the adjacent area , in which there is a lower lowering of the temperature of the object or less heat extraction, can compensate for one another.
The embodiment variants according to claims 4 and 5 also ensure that the profile contour contained in the support panels can easily adapt to tolerance fluctuations or vibrations in the continuous object or window profile, as a result of which damage to the surface of the object is adequately avoided. In addition, the support panels can be self-aligned with the profile contour with respect to the object.
The further development according to claim 6 largely avoids leakage losses, thereby saving on operating costs which are otherwise to be paid to cover power losses.
In the embodiment according to claim 7, it is advantageous that the vacuum can be built up more simply across the cooling and calibration device and over the respective area.
According to another embodiment variant, approximately constant flow conditions or vortexes are also improved in the first and last area in the direction of extrusion.
A further development according to claim 9 is also advantageous, since it achieves a more economical extraction of the air required for producing the vacuum and the coolant required for cooling. Due to the arrangement, a uniform discharge speed is achieved, which means that the vacuum is built up constantly.
With the design according to claim 10, a sensitive and independent regulation of the vacuum in the individual areas can be achieved, the differences in negative pressure in the individual immediately adjacent areas being more freely determined.
A further development according to claim 11 is also advantageous, since pumping effects can thereby be avoided, which otherwise lead to an irregular vacuum build-up within the individual areas or sections. Thus, with a single suction device or vacuum pump, both the air and the coolant can be removed from the cooling and calibration device in a simple manner through suction lines that are separated from one another
Through the development according to claim 12, a good flow of coolant and thus also good cooling adapted to the other areas is achieved even in those areas in which the longitudinal web faces the object or the window profile.
According to an advantageous further development according to claim 13 it is achieved that according to the constant solidification of the object during the passage through the cooling and calibration process
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It is not necessary to dispense with the arrangement of additional support panels or walls, as a result of which a cost-effective reduction can be achieved by reducing the number of panels.
The embodiment according to claim 14 enables continuous laminar flows to be built up over the entire length of the cooling and calibrating device, which allow the surface areas to be cooled intensively over the various longitudinal areas of the object.
A further development according to claim 15 is also advantageous, since the arrangement of the flow channels in a direction parallel to the extrusion direction achieves a targeted and directed flow of coolant from one area to the area immediately following it. Furthermore, flow losses or dead spaces in the coolant flowing through can be avoided.
An embodiment according to claim 16 is also possible, since this results in an unimpeded flow or passage of the coolant between the individual areas and flow losses can be minimized.
A further advantageous embodiment is described in claim 17, since this allows the coolant to pass through without high friction losses, as a result of which a uniform coolant throughput can be achieved 1 hour.
An embodiment according to claim 18 is also possible, since a high coolant throughput can be achieved with favorable flow conditions.
Advantageous further developments are described in claims 19 and 20, since the coolant is put into a corresponding circular movement during or after the passage from an area into the immediately following area and thus a frequent coolant exchange takes place on the surface of the object, thereby improving the Cooling effect can be achieved.
The circular movement causes additional swirling and mixing of the coolant.
An embodiment according to claim 21 is also possible, since, due to the offset, a directional flow in relation to the object passing through can be achieved, as a result of which a certain cross flow in the individual areas can also be achieved with respect to the object
According to an advantageous development, as described in claim 22, a flow-efficient passage of the coolant from one area to the area immediately following this is achieved, whereby high heat dissipation can also be achieved on the underside of the object.
However, an embodiment according to claim 23 is also advantageous, since it enables a directed passage of the coolant in relation to the profile contour, so that a certain amount of coolant for the corresponding cooling can be assigned to each profile section.
The invention is explained in more detail below with reference to the different design variants shown in the drawings.
Show it
1 shows an extrusion system with a cooling and calibrating device according to the invention
Side view and simplified, schematic representation;
2 shows a schematic sketch of a cooling and call burner device in a simplified, diagrammatic representation;
Flg. 3 the cooling and calibration direction cut in a side view, according to the lines
111-111 in Fig. 4;
4 shows the cooling and calibrating device according to FIGS. 1 to 3, cut in a top view, according to lines IV-IV in FIG. 3;
5 shows the cooling and calibration device according to FIGS. 1 to 4 in a front view, according to the urns V-V in FIG. 3;
Flg. 6 shows an embodiment variant of the cooling and calibration device according to FIGS. 1 to 5 in front view, corresponding to the section lines VI-VI in FIG. 3;
Flg. 7 an embodiment variant for the formation of the inlet and outlet opening in one
Support panel for connecting two directly adjoining areas, in a side view, cut according to lines VII-Vtl in Fig. 6;
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8 shows another embodiment variant of a cooling and calibration device in a simplified, diagrammatic illustration;
9 shows another embodiment of the cooling and calibrating device cut in a side view, according to lines IX-IX in FIG. 10 and in a much more simplified, schematic manner
Presentation ;
Fig. 10 is a plan view of the cooling and calibration device in section, according to the lines
X-X in Fig. 9;
11 shows the cooling and calibration device according to FIGS. 8 to 10 in a front view, according to the lines XI-XI in FIG. 9;
12 shows the cooling and calibrating device according to FIGS. 8 to 11 in an end view, according to lines XII-XII in FIG. 9;
13 shows a further embodiment of the cooling and calibrating device, cut in a side view, according to lines XIII-XIII in FIG. 14 and a simplified schematic illustration;
FIG. 14 shows the cooling and calibration device according to FIG. 13 in a top view according to FIG
Lines XIV-XIV in Fig. 13;
15 shows the cooling and calibration device according to FIGS. 13 and 14 in an end view, cut along lines XV-XV in FIG. 13;
16 shows the cooling and calibration device according to FIGS. 13 to 15 in a front view, cut along lines XVI-XVI in FIG. 13;
FIG. 17 shows another design of the throughflow channels of the cooling and calibration device according to FIGS. 13 to 16 in a front view; FIG.
Fig. 18 shows a further embodiment variant for the formation of the inlet and outlet openings in a support panel for connecting directly adjoining one another
Area cut in front view.
1 shows an extrusion system 1 which comprises an extruder 2, an extrusion tool 3 and a cooling and calibration device 5 arranged downstream thereof in the extrusion direction - arrow 4. As a further part of the extrusion system 1, this cooling and calibration device 5 is followed by a schematically and simplified caterpillar take-off 6, with which an object 7, for example a window profile 8, can be produced. For this purpose, the plastic 9 filled in granular form is plasticized in the extruder 2 and discharged via a screw conveyor 10 in the direction of an extrusion tool 3.
To support the pull-off movement and the shaping process of the article 7, after it has been cooled down by the cooling and calibrating device 5 to such an extent that it is sufficiently solidified to transmit a feed movement, it is pulled off with the caterpillar take-off 6
In the extrusion direction, the cooling and calibration device 5 comprises two inlet calibres 11 arranged one behind the other and a cooling chamber 12 arranged downstream of them. In the present exemplary embodiment, the inlet calibres 11 are designed as dry calibers and give the object 7 the exact desired outer shape.
The cooling chamber 12 is divided into a plurality of regions 13, 14, 15, 16, 17, 18 arranged one behind the other in the direction of extrusion - arrow 4. The cooling chamber 12 is formed by an air- and liquid-tight housing 19, which is composed of a cooling liquid, in particular water 20, is flowed through. For this purpose, a tank 22 is arranged, for example, below a footprint 21 of the extrusion system 1, from which the cooling liquid, for. B. the water 20 can be sucked out by means of a coolant pump 23 and pressed through the housing 19 so that the returning cooling liquid or the water 20 flows back into the tank 22 via a return 24.
A corresponding water cooler with heat exchangers designed according to the prior art can be arranged in the line to the return line 24 or in the intake line to the coolant pump 23. However, it is of course also possible to supply the coolant pump 23 with fresh water again and again and to discharge the used and heated cooling water into a body of water via the return 24. Since the devices and arrangements necessary for this are sufficiently known from the prior art, they are no longer described in more detail below in connection with the present invention.
In order to avoid that during the manufacturing process of the article 7, that is to say during the cooling, one wall or several walls or partial surfaces of the article 7, in particular
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If the window profile 8 sinks or sags, the object 7 is exposed to a vacuum as it passes through the cooling and calibrating direction 5 in the housing 19.This vacuum is created, for example, with a vacuum pump 25, which has a suction line 26 and connecting piece 27 with the individual Areas 13 to 18 is connected. Each of the connecting pieces 27 can be connected to a T-piece or a connecting pipe 28, on which a pressure gauge 29 for monitoring and for setting the vacuum can be placed in each of the areas 13 to 18 as required or continuously.
Corresponding throttle valves 30 can also be provided for adjustment. Instead, it is also possible, by defining the dimensions of through holes and connecting channels between the individual areas 13 to 18 with a central suction connection for the vacuum pump 25, to continuously increase the vacuum in the individual areas 13 to 18, thus in an extrusion direction to be determined according to arrow 4.
For the sake of order only, it should be shown in this context that the coolant pump 23 and the vacuum pump 25 and the associated line parts are only shown schematically and disproportionately in size in order to better explain the arrangement and mode of operation of the cooling and calibration device 5.
A possible embodiment variant of a cooling and calibrating device 5 is shown in FIGS.
The function and structure of the cooling and calibrating device 5 can best be seen from the schematic image in FIG. 2, which is drawn in the manner of a phantom drawing, in which the side panels 31, 32 and the support panel 34 receiving a profile contour 33 are shown in simplified form and a cover plate 35 is removed. The successive regions 13 to 18 are formed by the support diaphragms 34, 36, 37, 38, 39 arranged one behind the other in extrusion direction - arrow 4 - and receiving the profile contour 33 in connection with the end walls 40, 41.
Each of these areas 13 to 18 is divided into a chamber 45 and a rinsing chamber 46 on both sides of the object 7 or the window profile 8 by a longitudinal web 44 arranged between an underside 42 of the window profile 8 and a base plate 43. A height 47 of this longitudinal web 44 is slightly smaller than a distance 48 between the underside 42 of the window profile 8 and the bottom plate 43 of the housing 19. The gap thus created has a thickness between 0.5, 5 and 5 mm, preferably 2 mm, whereby a certain flow connection is formed between the chamber 45 and the rinsing chamber 46.
This is sufficient to correspondingly cool the object 7 also on the surface facing the longitudinal web 44 by means of the coolant passing through the longitudinal web 44 and flowing in the longitudinal direction thereof. Via transverse webs 49, an outer wall 50 of the housing 19 is arranged at a distance below the base plate 43. Channels 51, 52, 53, 54, 55 and connecting channels 56 and 57 are formed between the transverse webs 49. The connection duct 57 is connected to the tank 22 via a connection line 58 and via the coolant pump 23, while the connection duct 56 is likewise connected to the tank 22 via a drain line 59.
As can be seen, the transverse webs 49 are offset in the longitudinal direction of the housing 19, that is to say in the extruslonsnchtung - arrow 4 - with respect to the support panels 34 and 36 to 39 and the cross webs 49 are each located between two adjacent support panels 34, 36 in the longitudinal direction - arrow 4 or 37. While these transverse webs 49 and the channels can also extend over an entire width 60 of the housing 19, it is also possible that they each extend only between one side wall 31, 32 of the housing 19 and in this case to extend to the outer wall 50 through the longitudinal web 44.
In order to allow a continuous flow of the coolant or the water 20 through the housing 19 in the longitudinal direction - arrow 4 - as indicated by arrow 61, the connection channel 57 is connected to the chamber 45 of the area 13 via an inlet opening 62. In the area of the support panel 34 downstream in the conveying direction in the rinsing chamber 46 opposite the object 7, there is an outlet opening 63 which opens into the channel 55, passes into this channel below the support panel 34 and then into the chamber 45 via the further inlet opening 62 area 14 occurs. As can best be seen from the plan view from FIG. 4, the inlet and outlet openings 62, 63 are arranged in the corner regions which are spaced apart from one another in the conveying direction and are located diagonally opposite one another.
In order to enable a continuous flow of the liquid or the water 20 from the coolant pump 23 to the tank 22, the coolant or the water 20 must pass through an upper side 64 of the
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Flow away object 7 in order to get from chamber 45 into rinsing chamber 46 in area 13, since the passage of liquid below object 7 or window profile 8 through longitudinal web 44 is largely prevented.
Thus, as is indicated schematically by wavy arrows 61, the liquid entering through the inlet opening 62 or the water 20 flows over the upper side 64 of the profile from the chamber 45 into the washing chamber 46 and via the outlet opening 63 to the channel 55 where it enters the chamber 45 through the inlet opening 62 again but already in the area 14. In the same way, only in the opposite direction, the coolant or the water 20 flows around the window profile 8 in the area 14 and the other areas 15 to 18 and flows over the upper side 64 into the washing chamber 46 to the outlet opening 63, which is now again in the corner area between the side wall 31 and the support panel 36 next in the extrusion direction - arrow 4.
As shown in FIG. 5, each of these support diaphragms 34, 36 to 39 is provided with an opening 65 corresponding to the cross-sectional shape of the window profile 8 or of the object 7, which is usually designed as a profile contour 33 and its outer dimensions, taking into account the shrinkage during cooling of the object 7 while passing through the cooling and calibration device 5 in the extrusion direction - arrow 4 - are fixed.
The fact that these areas 13 to 18 are essentially airtightly sealed off from one another by the support panels 34, 36 to 39 means that an essentially airtight seal is also achieved in the area of the passage of the article 7, since a possible air gap between the surface of the article 7 and the opening 65 or the circumferential surface of the profile contour 33 through a water film which is present on the surface of the object 7 after being flushed with the coolant, forms the sealing closure, for example in the case of a water ring vacuum pump.
If the coolant or water 20 were only to be pumped through the housing 19 or the cooling and calibrating device 5 with the coolant pump 23, the cooling effect would be relatively small, since the object 7 or the window profile 8 only through an essentially standing one or the forward moving amount of liquid or amount of coolant would be drawn through at low speed.
In order to exchange the coolant, i.e. a liquid, e.g. B. water 20, on the surface of the object 7 or the window profile 8 in the individual areas 13 to 18, the coolant or the water 20 via the coolant pump 23 is only in the connection channel 57 and from there into the areas 13th to 18 are pumped in, so that the coolant fills the interior of the housing 19 over the height 47 at the beginning of the extrusion process.
If the object 7, that is to say the window profile 8, is then approached and extends, as can be seen from the illustrations in FIGS. 2 to 6, through the individual support panels 34, 36 to 39 and the end walls 40, 41, then in the areas 13 to 18 a vacuum is built up via the connecting piece 27. Using the pressure gauges 29 and throttle valves 30, the vacuum in the individual areas 13 to 18 can be set such that the vacuum increases slightly from area 13 in the direction to area 18, that is to say in the extrusion direction according to arrow 4. For this purpose, it is necessary to arrange an inflow opening 66 in the area of the cover plate 35 in the end wall 41 in order to enable appropriate air circulation and thus ensure the vacuum build-up.
If, as shown in this exemplary embodiment, each area 13 to 18 is assigned its own connecting piece 27, the vacuum in the individual areas 13 to 18 is formed by the suction of air through suction openings 67, with each area 13 to 18 then also having its own Inflow opening 66 can be arranged.
The suction openings 67 for building up the vacuum in the areas 13 to 18 are arranged in the support panels 34 and 36 to 39 in the area of the cover plate 35 or close to it and open into the connecting pieces 27 which are connected to the suction line 26. This is to prevent coolants, in particular water 20, from being drawn into the connecting pieces 27 via these suction openings 67 and thus being conveyed to the vacuum pump 25. Bel this arrangement it is necessary to assign each area 13 to 18 its own inflow opening 66. Is z.
For example, if only one suction opening 67 is arranged in the end wall 40, the regions 13 to 18 are in flow communication with one another through inflow openings 66 arranged in the support panels 34, 36 to 39, as a result of which the vacuum can also be built up.
The vacuum in areas 13 to 18, as best shown in the
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It can be seen in FIG. 2 that the coolant which has flowed in via the inlet opening 62, in particular the water 20, is raised above the upper side 64 of the object 7, as shown by a wavy line, and a water column with a coolant level 68 is formed. This construction of the water column up to the coolant level 68 takes place in the chamber 45, i.e. in the chamber in which the inlet opening 62 opens, since an overflow of the water from the chamber 45 into the winding chamber 46 through the longitudinal web 44 and subsequently through the Item 7 is prevented.
A gap remaining between the longitudinal web 44 and the object 7 in the vertical direction is filled by the liquid flowing through the one into the other area 13, 14 or 14, 15. The height of the water level above the top 64 of the object 7 or the window profile 8 is now based on the prevailing vacuum in the areas 13 to 18.
However, a surprising effect arises in that a suction is exerted on the coolant in the rinsing chamber 46 of the area 13 by lifting the coolant or the water 20 in the chamber 45 of the area 14 downstream in the direction of extrusion - arrow 4 - which The coolant or water 20 flows out of that part of the water column in the chamber 45 of the area 13 that protrudes beyond the object 7, as schematically indicated by arrows 69, into the Rinse chamber 46 over. The coolant or the liquid or the water 20 is washed in the manner of a waterfall or
Water gushes when flowing from the chamber 45 into the rinsing chamber 46 of the area 13, the upper side 64 and the side walls 70 of the object 7. Since this overflow of the coolant or water 20 takes place in the manner of a waterfall or under a strongly changing pressure ratio, there is a film-like overflow of the coolant, and therefore to an intimate contact and washing around the object 7 or the window profile 8. As a result, better heat transfer from the window profile 8 to the coolant or water 20 is achieved and higher thermal energy can be extracted with the same amount of coolant become.
For example, comparative tests have shown that at approximately the same temperatures of the coolant or water 20 at the inlet opening 62 and the outlet opening 63 in previously known systems, a water quantity of approximately 500 l / min must be applied to the window profile 8 via spray nozzles, while using the device according to the invention or the method according to the invention only 20% of this amount of water, d. H. approx. 90 to 130 1 / min are required to enable the same cooling effect or the removal of the same amount of heat.
The structure of the individual water columns in the different chambers 45 of the areas 13 to 18 and the overflow of the coolant or water 20 takes place in that the negative pressure from one area 13, 14, 15, etc. to the subsequent area 14, 15, 16, etc. increases, for example in region 14 following region 13 in the extrusion direction - arrow 4 - by 0.005 bar higher
This creates a pressure gradient, which causes the coolant or water 20 to be sucked in, for example from the lower water column in the rinsing chamber 46 of the area 13 — as indicated schematically by the arrows 69 — into the area 14 with a higher vacuum.
Sucking off the coolant or water 20 which has flowed over via the window profile 8. In the area 14, the outlet opening 63 and the inlet opening 62 take place. The coolant is then likewise passed on from the area 14 to the other areas 15 to 18 in a corresponding manner.
It has proven to be a preferred embodiment variant to supply the coolant, in particular the water 20, via the connecting line 58 with a pressure of 1 bar and to lower the pressure in the region 13 to 0.940 bar. Basically, the same negative pressure then prevails in area 13. The different height of the coolant columns in area 13, in order to enable the coolant or water 20 to flow over - according to arrows 69 - from the coolant level 68 in the chamber 45 in the direction of the rinsing chamber 46 arises because the pressure in the adjoining area 14 0.935 bar is lowered, i.e. there is a higher vacuum than m area 13.
Depending on a diameter 71 of the outlet opening 63, a suction is then built up via the channel 55 - as can be clearly seen in FIG. 3 - and the inlet opening 62 to the area 14 in the vicinity of this outlet opening 63, which sucks the coolant out of the area 13 and therefore the overflowing coolant or water 20 sucks. Depending on whether the sub
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differed in the vacuum between the areas 13 to 18 larger or smaller 1St, the difference between the water levels in the chambers 45 and rinsing chambers 46 is larger or smaller. However, other liquids with high heat absorption capacity can also be used as coolants, for example.
If the diameter 71 of the outlet opening 63 is larger, the suction is built up in the area of the base plate 43 of the washing chamber 46 of the area 13 and thus the amount of the coolant drawn off is greater than if the diameter 71 of the bore is smaller.
Because of these dependencies, the pressure drop in the area 13 between the inlet opening 62 and the outlet opening 63, and accordingly in all other successive ones, can also be measured over the diameter 71 of the bore for the outlet opening 63 or the cross-sectional dimensions of the slits or the like forming the outlet opening 63 Areas 14 to 18 are determined so that a sufficient flow rate of coolant or a correspondingly strong swirling of the coolant or the water 20 is achieved when flowing past the surface areas of the window profile 8 or object 7.
Of course, the locomotion of the coolant or the flow through the housing and the chambers 45 or rinsing chambers 46 is built up by the increase in the vacuum in the chamber itself, due to the different distances to the suction opening 67, so that basically the coolant or the coolant, for , B. the water 20 is exerted in the extrusion direction - arrow 4 - which supports the forward movement of the coolant through the housing 19.
If the same diameters of the inlet and outlet openings 62, 63 are defined from the start, the amount of coolant or water 20 flowing through the areas 13 to 18 can be changed by the pressure difference between the individual areas 13, 14 or 14, 15, etc. so that, for example, the amount of coolant flowing through can be easily adapted to the amount of heat to be removed on the basis of the cross-sectional area and the amount of material for the running meter of the object 7 to be produced. This makes it possible, for example, only after replacing the individual support panels 34, 36 to 39 and the end walls 40, 41, the cooling and calibration device 5 for the production of objects 7 with different cross-sectional shapes or
Use cross-sectional dimensions, wall thicknesses or the like. Without losing the advantages according to the invention.
Of course, for universal adaptation of the cooling and calibration device 5, it is also possible to provide a plurality of outlet or inlet openings 63, 62 in each area 13 to 18 or, as has already been explained above, to design these as slots which are larger and larger if desired Smaller flow rates of coolant or water 20 can be opened or closed as required.
For this purpose, as is schematically indicated in FIG. 5, for example, a plurality of inlet openings 62 can be arranged in the area 13 or also in the other areas 14 to 18, with the same or similar arrangements also for the outlet openings 63 - as also shown only in the area 13 can be hit here, it is advantageous if the omission or
Outlet openings 62, 63 are provided with an internal thread 72, so that they can be closed or opened as needed by means of plugs 73 or corresponding other closure elements, such as stubble or the like. This allows the flow rate and also the flow rate of the coolant or of the water 20 in can be adapted in a simple manner to different, to be cooled running meter quantities of the article 7, both with reference to different cross-sectional thicknesses or cross-sectional areas of the article 7, and also in adaptation to different extrusion speeds, that is to say through-speeds of the article 7 in the direction of extrusion - arrow 4.
As already explained above, a swirling of the coolant or water 20 in the area of the water column rising up to the coolant level 68 in each area 13 to 18 in the chambers 45 is caused by the inflow speed or the type of inflow of the coolant in the downstream Range 14 to 18 changed. A constant mixing of the coolant in this water column or an internal circulation is particularly expedient, since the coolant quantities present on the outer surface of the object 7 or window profile 8 are thereby constantly exchanged and thus a better heat transfer can be achieved.
In order to control or accelerate this mixing of the coolant in the water column
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gen, it is now possible instead of the arrangement of the outlet openings or inlet openings 63, 62 in the region of the base plate 43 to arrange them in the support panels 34, 36 to 39, as is shown, for example, with the support panels 38 and 39 and the associated views in FIGS. 6 and 7 is shown. It is thus possible to use the water 20 or coolant that flows in from the upstream region 13, 14 or 14, 15 or 15, 16, etc., in the region 13, 14 or 14, 15 or 16, 16 that is downstream in the extrusion direction - arrow 4 to swirl the water column in chamber 45.
Of course, it is also possible, as already explained with reference to FIG. 5, that a plurality of inlet and outlet openings 62, 63 can be arranged
Thus, as indicated by dash-dotted lines, the inlet openings 62 and, of course, analogously also outlet openings 63 can be designed in the manner of slots 74. These can, for example, also run at an angle to the base plate 43 and inclined to the side walls 31, 32.
However, as is shown, for example, in the case of the outlet opening 63 in the region of the support panel 39 and in section in FIG. 7, a slot 75 can also penetrate the support panel 39 in the direction of extrusion - arrow 4 - rising or falling. By means of a height difference 76 between the inlet opening 62 and the outlet opening 63, a corresponding steering of the inflowing coolant or water 20 and thus a targeted swirling of the coolant in the water column in the chamber 45 can be achieved.
In addition, it is also possible, for example, for an exit height 77 to be reduced to an extent 78 in relation to the passage height of the slot, so that a nozzle effect arises in this area, which supports the swirling of the coolant or the water 20 in the water column
As further shown in FIG. 6, the longitudinal web 44 can be fastened via fastening means 79, for example hexagon socket screws, so that when the cooling and calibration device 5 is used for objects 7 of different dimensions, for example window profiles 8, pipes, door profiles, trim strips and the like, one Adjustment of the distance 48 between the base plate 43 and the underside 42 of the object 7 can be done easily.
As can also be seen from the illustration in FIG. 6, if the inlet and outlet openings 62, 63 are arranged in the region of the support panels 34, 36 to 39, the channels 51 to 55 and the connecting channels 56 to 57 can be saved.
The mounting or attachment of the individual support panels 34,36 to 39 and the end walls 40,41 in the housing 19 can be done by any form known from the prior art, such as. B. by gluing, sealing compounds, retaining strips, retaining lugs, slots, sealing profiles, grooves, etc.
Another embodiment variant of a cooling and calibration device 5 is shown in FIGS. 8 to 12
Since the basic structure of the cooling and calibration device 5 in FIGS. 8 to 12 essentially corresponds to that according to FIGS. 1 to 7, the description of this embodiment uses the same reference numerals as possible for the same parts as in FIGS. 1 to 7 used
The housing 19, through which the object 7 or the window profile 8 is passed, consists of a base plate 43 and side walls 31, 32 and the cover plate 35 which is lifted and not shown in FIG. 8 for better clarity.
The housing 19 is in turn by end walls 40, 41-Fig. 9 and 10 - closed
Both in the end walls 40, 41 and in between in the interior of the housing 19 at a distance 80 from the end walls 40, 41 or support panels 81 arranged one below the other, there are arranged profile contours 33 or openings 65, through which the object 7, and the outer circumference of the object 7 or the window profile 8 is guided in height and side. The outer dimensions of the object 7 or the openings can be smaller from the end wall 41 via the support panel 81 in the direction of the end wall 40, that is to say in the direction of extrusion, according to arrow 4, in order to take into account the shrinkage which occurs during cooling.
In order to dissipate thermal energy from the object 7 or the window profile 8 while passing through the housing 19, the housing 19 is partially filled with coolant, in particular water 20, at the start of the extrusion process. As has already been described with reference to FIGS. 1 to 7, this is kept in stock in a tank 22 and is introduced into the interior of the housing 19 via a coolant pump 23 and a connecting line 58 and is returned to the tank 22 via a drain line 59. For cooling the coolant or water 20
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or another cooling liquid, such as oil or the like., intercoolers 82 can also be provided to cool the coolant or
Cool water 20 again to a desired starting temperature.
Furthermore, a vacuum pump 25 is arranged for evacuating an interior 83 of the housing 19, the suction line 84 of which can be connected to several pressure gauges 29 and throttle valves 30, for example.
In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 7, in the embodiment now described, a longitudinal web 85 is provided, which extends from the cover plate 35 to the area of an upper side 64 of the object 7 or of the window profile 8.
A height 47 of the longitudinal web 85 is slightly smaller, for example between 0.5 and 5 mm smaller than a distance 48 between the inside of the cover plate 35 facing the object 7 and the top 64 of the object 7.
After the object 7 or the window profile 8 runs at a greater distance or the inner surface of the base plate 43 facing it, the two longitudinal sides are connected to one another in the region of the opposing side walls 31, 32 between the respective support panels 81, whereas they are in the region above the Object 7 or the profile are separated from each other by the longitudinal web 85.
In the embodiment variant now described, the separate areas 86 to 89 between the longitudinal web 85 and the right side wall 31 in the direction of extrusion arrow 4 are formed by partitions 90 to 92, each of which between the side wall 31 and the longitudinal web 85 the space between the Close support panels 81 and cover plate 35 airtight.
By arranging further partition walls 93, 94, further areas 95 to 97 can be created between the longitudinal web 85 and the side wall 31 on the left in the direction of extrusion - arrow 4 - these areas 86 to 89 and 95 to 97 in the direction of extrusion - arrow 4 - so against one another are offset so that they overlap in the longitudinal direction. This is achieved in that a support panel 81 is arranged between the partition walls 90, 91 and 91.92, on which no partition wall is placed, with one of the partition walls 93 and 94 on this support panel 81 on the opposite side of the longitudinal web 85 is arranged, between which a support panel 81 is arranged, on which no partition is placed.
Because the space between the base plate 43 and an underside of the object 7 is not closed between the individual support panels 81 or the end wall 41 and the closest support panel 81 and the front wall 40 and the closest support panel 81, this space serves as a flow channel, which connects the inlet and outlet opening 62, 63 to one another. As a result, a direct connection between the area 86 and the area 95 or between the partition walls 90 and 93 arranged immediately following one another in the extrusion direction - arrow 4 - is possible.
However, this also results in a connection of the area 95 with the area 87 between the dividing walls 93 and 91, the area 87 with the area 96 between the dividing walls 91 and 94, the area 96 with the area 88 and between the dividing walls 94 and 92 of the Area 88 with the area 97 and between the partition 92 and the end wall 40, the area 97 with the area 89.
As is shown schematically on the basis of the diagrammatic representation in FIG. 8, in which the cover plate 35 has again been removed for the sake of clarity and which is shown in the form of a phantom drawing, the coolant or the water 20 becomes slight due to the vacuum in the region 95 is higher than the vacuum in the area 86 to a height 98 or a liquid column is built up of coolant, the coolant level 99 of which lies above an end edge 100 of the support diaphragm 81, which supports the partition 90 between the longitudinal web 85 and the side wall 31
Because the vacuum, as will be explained in more detail below, is higher in area 87 than in area 95, a similar effect occurs.
2 to 5, in which the coolant flows down from a chamber 101 arranged in the area 95 into a rinsing chamber 102 in the manner of a waterfall, since below the object 7 through the cross-connection between the Area 87 and area 95 due to the higher vacuum in area 87 a suction on the
EMI10.1
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! m! Always sucked into the chamber 104 below the object 7 to build up a further coolant column 103 with the coolant mirror 99.
This chamber 104 is delimited by the partition wall 90 and the support panel 81 facing it, as well as the support panel 81 arranged downstream in the direction of extrusion - arrow 4 -, the side wall 31 and the longitudinal web 85. This transport path of the water 20 for cooling the object 7 is additionally illustrated by the arrows 105 and 106. The water then flows or falls out of the chamber 104, according to arrow 105 due to the suction of coolant into the next area, into the rinsing chamber 107, in which there is a lower height of the shaker and is used to build up the coolant column 103 subsequent chamber 108 of area 96 is sucked in.
In order to graphically represent the different pressure ratios in the different areas 86 to 89.95 to 97, the coolant or the water 20 was shown in FIG. 8 and the area in the area in the area due to the higher vacuum was made visible by a dash-dotted line 96 there is a suction effect in area 87.
This thus supports the falling or the outflow of the coolant from the height of the coolant level 99 according to the arrows 105 into the area of the coolant level of the lower coolant column, due to the constantly changing suction in the area of the dash-dotted partial area of area 87 due to the over Coolant column 103 exerted suction in the region of the base plate 43, the coolant flowing away from the coolant level 99 is strongly swirled and therefore good cooling of the object 7 is achieved.
The further transport of the coolant or water 20 through the areas 88, 97 and 89 then takes place analogously.
The different vacuum, which in the extrusion direction - arrow 4 - can be higher by 0.002 to 0.1 bar per area, can now be created, for example, in such a way that the individual areas above the coolant level 99 are connected via flow openings 109, so that As indicated schematically by thin arrows 110, a vacuum is continuously built up in the entire housing 19 by sucking the air out of the interior of the housing with the vacuum pump 25 through the suction line 84, the pressure drop due to the dimension of the flow openings 109, in particular their cross-sectional area from area 89 to area 97 and then to area 88.96, 87.95 and 86.
In the end wall 41, the inflow opening 66 is in turn arranged to build up the vacuum. This makes it possible to easily control the pressure drop or the gradation of the vacuum in the individual areas by means of central suction and the appropriate design of the flow openings 109.
Of course, it is also possible, as is also indicated schematically in FIG. 9, to assign a connecting pipe 111 to each individual area and to close the flow openings 109 or not to provide them at all. In this case, the vacuum can then be set using a manometer 29 and a throttle valve 30, which can be arranged over the entire operating time or only during the start of the extrusion process, each individual area being assigned its own inflow opening 66.
The mounting or attachment of the individual support panels 81, the partitions 90 to 94 and the end walls 40, 41 in the housing 19 can be done by any form known to the prior art, such as. B. by gluing, D! Basic masses, hat strips, hat noses, Schtitze, German profiles, grooves, etc.
A further possible embodiment variant of the cooling and calibrating device 5 is shown in FIGS. 13 to 16. Since the basic structure essentially corresponds to the previously described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals as far as possible in the description
The housing 19, through which the object 7 or the window profile 8 is passed, consists of the cover plate 35, the base plate 43, the end walls 40, 41 and the side walls 31, 32, which thus surround the interior 83.
The interior 83 of the housing 19 is again divided in the direction of extrusion - arrow 4 - in its longitudinal extent by the support panels 34, 36 to 39, into the areas 13 to 18. In this exemplary embodiment, the support panels 34, 36 to 39 are arranged at different distances 112, 113, 114, 115, 116, 117 from one another or from the end walls 40, 41 in the direction of extrusion - arrow 4. The distances 112 to 117 take in the direction of extrusion arrow 4-
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seen from the end wall 41 in the direction of the end wall 40 steadily.
As a result, the object 7, which initially runs from the extrusion tool 3 through the inlet calibres 11 and enters the cooling and calibration device 5, is at a shorter distance through the openings 65, which are arranged in the support diaphragms 34, 36 to 39 and which form the Form profile contour 33, better guided. If the object 7 has already cooled somewhat during the passage through the cooling and calibration device 5 and is thus more solidified, the distance 112 to 117 of the areas 13 to 18 can be increased continuously. Such an arrangement of the support panels 34, 36 to 39 is of course also possible in the previously described embodiment variants.
In this exemplary embodiment, the individual support panels 34, 36 to 39 are inserted into recesses 118, 119 in the side walls 31, 32. These recesses 118, 119 are arranged in a plane oriented vertically to the base plate 43 and at right angles to the direction of extrusion arrow 4. It is thus possible in a simple manner to quickly convert the cooling and calibration device 5 to different profile shapes of the object 7, since the profile contour 33 arranged in the support panels 34, 36 to 39 can be easily exchanged. A sealing of the individual areas 13 to 18 against each other can, for. B. by sealing strips, sealing compounds or sealing elements, which are arranged on the peripheral edges of the support panels 34,36 to 39 can be achieved.
This results in a tight seal between the support panels 34, 36 to 39 and the base plate 43, the cover plate 35 and the side walls 31, 32.
Each of the areas 13 to 18 is divided in the extrusion direction - arrow 4 - by the longitudinal web 44 arranged between the underside 42 of the article 7 and the base plate 43 into the chamber 45 and the rinsing chamber 46 on both sides of the article 7. The height 47 of the longitudinal web 44 is in turn slightly smaller than the distance 48 between the underside 42 of the window profile 8 and the bottom plate 43 of the housing 19. The resulting gap between an upper side 120 of the longitudinal web 44 and the underside 42 of the object 7 has a thickness 121 between 0.5 mm and 5 mm, preferably 2 mm, whereby a certain flow connection between the chamber 45 and the rinsing chamber 46 is formed.
This is sufficient to correspondingly cool the underside 42 of the object 7 facing the longitudinal web 44, as is indicated schematically by an arrow 122.
Another advantage of this arrangement is that with the same height 47 of the longitudinal web 44, the profile contour 33 formed in the support panels with its lowermost surface, i.e. that which is closest to the base plate 43, is always approximately the same distance 48 from the base plate 43 , The cooling effect desired there can be easily controlled by varying the thickness 121 of the gap. The profile contour 33 can thus be aligned exactly in terms of height with respect to the surface of the base plate 43. The side walls 31, 32, the base plate 43, the cover plate 35 and the longitudinal webs 44 remain unchanged and it is only necessary to replace the nozzle covers 34, 36 to 39. However, it is of course also possible to also hold the two end walls 40, 41 in recesses 118, 119.
The high-quality fixation of the nozzle covers 34, 36 to 39 and the end walls 40, 41 takes place on the one hand through the base plate 43 and on the other hand through the cover plate 35. In order to intercept any manufacturing inaccuracies in the profile contour in relation to the direction transverse to the direction of extrusion - arrow 4 - , the recesses 118, 119 are machined deeper into the two side walls 31, 32 than the width of the support panels would require. As a result of the play on both sides, a certain self-centering of the support panels 34, 36 to 39 or of the end walls 40, 41 through or onto the object 7 is possible.
The coolant or the water 20 is stored in the tank 22 and is supplied to the area 13 by the coolant pump 23 via the connecting line 58 and rises there in the chamber 45 over the top 64 of the object 7 until the schematically indicated coolant level 68 is reached is. By means of the coolant or water 20 conveyed by the coolant pump 23, this flows from the chamber 45 into the rinsing chamber 46, as is indicated schematically by the arrow 69.
The individual areas 13 to 18 are in turn connected to one another by flow channels 123, 124, 125, 126, 127, which are arranged alternately on both sides of the longitudinal web 44 and which connect the inlet and outlet openings 62, 63, and are in the bottom
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plate 43 arranged. The through-flow channels 123 to 127, as can best be seen from FIG. 13, have an arcuate, concave longitudinal profile in order for the coolant or water 20 to pass from the flushing chamber 46 into the chamber 45 in a corresponding circular movement offset, as indicated schematically by an arrow 128 in area 18.
As a result, swirling and thus a massive exchange of coolant is ensured on the surface of the object 7 to be cooled, as a result of which the cooling effect is improved.
It is also crucial that the individual flow channels 123 to 127 are arranged near the longitudinal web 44, as can best be seen from FIGS. 15 and 16, in order to ensure the often described coolant exchange on the surface of the object. This coolant exchange is also increased or improved by the higher flow rate of the coolant when flowing through the flow channels 123 to 127 between the individual areas 13 to 18 with respect to the speed of travel of the extruded article 7.
This effect is further enhanced by the previously described circular movement of the coolant - arrow 128 - since this runs in the opposite direction to the extrusion direction - arrow 4 - due to the formation of the flow channels 123 to 127.
A further possible embodiment of the throughflow channel is shown in FIG. 13 in dash-dotted lines in the area of the throughflow channel 127. Seen in the longitudinal direction, this has an approximately rectangular cross section, which is formed with a rounded transition area at the transition between the floor and the end wall.
In the area 15 of the cooling and calibrating device 5, a backdrop formation 129, which adjoins the flow channel 124, is shown in dashed lines and is intended to increase the swirling of the coolant or water 20 when it passes from the rinsing chamber 46 into the chamber 45. The shape of this backdrop formation can be designed as required and can of course be arranged in each chamber.
If the coolant or water 20 were only to be pumped through the housing 19 of the cooling and calibrating device 5 with the coolant pump 23, the cooling effect would be relatively small, since the object 7 can only be caused by an essentially standing or at low speed moving liquid quantity or Amount of coolant would be drawn through.
In order to intensify this flow movement and likewise to prevent the mold walls of the object 7 from sinking in, a vacuum which is constantly increasing from the region 13 in the direction of the region 18 is built up in the interior 83 of the housing 19. The vacuum in region 13 is still relatively low, since here the object 7 entering the cooling and calibration device 5 does not yet have a high dimensional stability and increases steadily up to region 18, since there is already one due to the coolant or water 20 conditional cooling has occurred and solidification of the profile is guaranteed.
In order to be able to build up a corresponding vacuum, the inflow opening 66 is again arranged in the end wall 41. The individual areas 13 to 18 are in flow connection via the through-flow openings 109 arranged in the support orifices 34, 36 to 39 in the area of the cover plate 35. In the area 18 of the cooling and calibrating device 5, the drain line 59 is arranged in the side wall 31, which in a suction device, such as. B. opens a cyclone 130. The cyclone 130 builds up the desired vacuum in the interior 83 with the vacuum pump 25 arranged upstream of it in the drain line 59 and also draws off the coolant or water 20.
In the cyclone 130, the coolant or water 20 is separated from the air and, in turn, returned to the tank 22 by means of a coolant pump 131. Corresponding cooling devices for the coolant or water 20 can, of course, in turn be optionally provided in the individual lines.
However, it is also possible, as indicated in FIG. 15, to arrange the connecting piece 27 in the side wall 31 in the region of the cover plate 35 in addition to the connecting line 58, in order to ensure a separate suction of air and coolant or water 20 , Of course, several connecting lines 58 or connecting pieces 27 can also be provided for suction. These do not have to be in one of the side walls 31, 32, but can also be arranged in the cover plate 35 or base plate 43
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15 and 16, the alternate transfer of the coolant or water 20 from the chamber 45 into the rinsing chamber 46 and from there through the flow channel) 123 into the chamber 45 of the region 14 can best be seen.
In the area 14, the coolant or water 20 rises in the chamber 45 until the coolant level 68 is reached and there in turn flows over the upper side 64 of the object 7 into the washing chamber 46. A further coolant level 132, which is located below the top side 64, is formed there, as is indicated by thin lines.
In the Flg. 17 shows a further possible embodiment for the formation of the flow channels 123 to 127. The through-flow channel 123 shown in FIG. 17 consists of two individual channels 133, 134 arranged side by side, seen in the longitudinal direction of the cooling and calibration device 5. In order to achieve a corresponding swirling or alignment of the coolant flow, the throughflow channels 123 to 127 or the individual channels 133 and 134 can have any cross-sectional configuration in their longitudinal or transverse extension to the direction of extrusion - arrow 4.
18 shows a further possibility of arranging the inlet and outlet openings 62, 63 in the support panels 34, 36 to 39. The individual inlet and outlet openings 62, 63 are arranged in the form of a multiplicity of passages 135 near the surface of the object in the longitudinal direction in the individual support panels, in turn alternately arranged on both sides of the longitudinal web 44. This in turn ensures that the coolant or water 20 overflows from the chamber 45 into the rinsing chamber 46 of each individual area 13 to 18, which in turn achieves a good cooling effect. Furthermore, a laminar flow is achieved by arranging the passages 135 close to the surface in the area of the object 7. This in turn causes the good cooling along the object 7.
The mounting or fastening of the individual support bands 34, 36 to 39 and the end walls 40, 41 in the housing 19 can be carried out by any shape known from the prior art, such as, for. B. by gluing, sealing compounds, retaining strips, retaining lugs, slots, sealing profiles, grooves, etc.
In order to better illustrate the level difference between the higher coolant level 68.99 and the lower coolant level 132 also in the previously described figures, the coolant level 132 was also shown schematically in FIGS. 2, 3, 5, 8, 9 and 11 and 12 indicated by thin lines.
In practice it has been shown that after the start of the manufacturing process for the object 7 and the stabilization of the individual operating parameters, both the vacuum and the other conditions in the cooling and calibrating direction 5 hardly change, so that a value that has been set once is then maintained perfectly even over a long period of operation.
The advantage of this swirling and washing around the object 7 with the coolant and the frequent and intensive contact of a constantly different part of the coolant with the surface of the object 7 leads to a better heat transfer between the object 7 and the coolant, so that less Coolant amount the same amount of heat can be removed from the article 7, such as when using spray nozzles, in which the coolant is sprayed onto the window profile 8 or the article 7 passing through the cooling and calibrating device 5. A disadvantage of the spray nozzles previously used can therefore be avoided.
This is mainly due to the fact that contaminants or lime carried in the coolant easily lay or clog them, so that in order to achieve appropriate cooling, it is necessary to clean them often or to replace them at all. In any case, this necessitates disassembly of the cooling and calibration device 5 and increased costs due to the loss of production.
As a result, a lower drive power is required due to the reduced delivery rate of coolant for the coolant pumps 23 in question, and the overall energy balance in the manufacture of such objects 7 is advantageously better than that of the conventional cooling and calibrating devices 5.
The supply and removal of coolant is only indicated schematically. So it is of course possible to use any device known from the prior art and either a closed or open coolant circuit.
Finally, it should be pointed out that for better understanding individual parts of the cooling
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and calibration device 5 are shown in a highly simplified and schematic manner, and are disproportionate or distorted with regard to the dimensions
Individual execution details of the individual exemplary embodiments, as well as combinations of individual executions of the different execution vanants, can also form independent solutions according to the invention.
Above all, the individual in the Flg. 1 to 5; 6; 7; 8 to 12; 13 to 16; 17; 18 shown versions, the subject of independent, inventive solutions. The tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures.
PATENT CLAIMS:
1. Cool. and calibration device with a housing through its interior, starting from an entry area towards an exit area, from an extruded object
Plastic, in particular window profile, can be passed through and the interior is divided by support panels into a plurality of regions arranged one behind the other, and end walls of the
Housing and the support panels have a breakthrough adapted to a profile contour of the extruded object and with inlet and / or outlet openings or
Slots for connecting the areas which are at least below a coolant level
Coolant are arranged, characterized in that above the coolant level (68, 99, 132) of the coolant, suction openings (67) or flow-through openings (109) to build up a pressure difference in the flow direction in immediately successive areas (13 to 18;
86 to 89, 95 to 97) between 0.002 bar and 0.1 bar, preferably of 0.005 bar
2. Cooling and calibrating device with a housing through its interior, starting from an entry area towards an exit area, an extruded object
Plastic, in particular window profile, can be passed through and the interior
Support panels are subdivided into several areas arranged one behind the other, and the end walls of the housing and the support panels have an opening adapted to a profile contour of the extruded object and have openings and / or outlet openings or
Slots for connecting the areas which are arranged at least below a coolant level of a coolant, characterized in that the inputs and
Outlet opening (62, 63) of immediately adjacent areas (13 to 18) each via at least one throughflow channel (123 to.) Arranged in a base plate (43)
127) and the throughflow channel (123 to 127) is arranged in a recessed manner in the base plate (43) on the surface facing the interior (83) and that the opening (65) of the profile contour (33) has at least one of the throughflow channels (123 to 127) or a vertical side wall of the same protrudes in the direction perpendicular to the extrusion direction.