DE102009034565B4 - Heating and cooling device for an extruder cylinder and method for its operation - Google Patents

Heating and cooling device for an extruder cylinder and method for its operation Download PDF

Info

Publication number
DE102009034565B4
DE102009034565B4 DE102009034565.5A DE102009034565A DE102009034565B4 DE 102009034565 B4 DE102009034565 B4 DE 102009034565B4 DE 102009034565 A DE102009034565 A DE 102009034565A DE 102009034565 B4 DE102009034565 B4 DE 102009034565B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
cooling
temperature
temperature difference
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009034565.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009034565A1 (en
Inventor
Franz Siebenhandl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
"smk" Metall und Kunststoffwaren GmbH
Smk Metall und Kunststoffwaren GmbH
Original Assignee
"smk" Metall und Kunststoffwaren GmbH
Smk Metall und Kunststoffwaren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "smk" Metall und Kunststoffwaren GmbH, Smk Metall und Kunststoffwaren GmbH filed Critical "smk" Metall und Kunststoffwaren GmbH
Publication of DE102009034565A1 publication Critical patent/DE102009034565A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009034565B4 publication Critical patent/DE102009034565B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/826Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/823Temperature control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/832Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/834Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92209Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92361Extrusion unit
    • B29C2948/9238Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/924Barrel or housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/9258Velocity
    • B29C2948/926Flow or feed rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92876Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895Barrel or housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92971Fluids, e.g. for temperature control or of environment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/06Rod-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/68Barrels or cylinders
    • B29C48/6801Barrels or cylinders characterised by the material or their manufacturing process

Abstract

Heiz- und Kühleinrichtung (2) für einen Extruderzylinder (3) zum Ausbringen einer Kunststoffmasse mit mehreren in Längsrichtung eines Zylindermantels (4) des Extruderzylinders (3) hintereinander angeordneten Heiz- und Kühlsektionen (1) mit je Heiz- und Kühlsektion (1) bevorzugt mehreren, in einem Gehäuse (7) angeordneten, den Extruderzylinder (3) als Halbschalenelemente umfassende, ein Heizelement (22) und ein Kühlelement (17) aufweisende, oberen und unteren Heiz- Kühlvorrichtungen (24, 25) und mit einem mit einer Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) einer Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Temperatursensor (35) und mit Temperaturerfassungsmitteln (33) für eine Temperaturerfassung des Zylindermantels (4) und mit einem mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Kühlluftgebläse (10), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest den Heizelementen (22) der oberen Heiz- Kühlvorrichtungen (24) in einer Leitung (41) eine Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) mit einem Leistungsregelmittel (46) vorgeordnet ist und ein Temperatur- Differenzwertgeber (56) der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) mit der Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) und dem Temperaturerfassungsmittel (33) leitungsverbunden ist.Heating and cooling device (2) for an extruder cylinder (3) for discharging a plastic compound with several heating and cooling sections (1) arranged one behind the other in the longitudinal direction of a cylinder jacket (4) of the extruder cylinder (3), each with heating and cooling section (1) several, arranged in a housing (7), the extruder cylinder (3) as half-shell elements, a heating element (22) and a cooling element (17) having, upper and lower heating and cooling devices (24, 25) and with a with a target Temperature control device (47) of a system control and regulating device (40) connected to a temperature sensor (35) and with temperature detection means (33) for detecting the temperature of the cylinder jacket (4) and with a cooling air fan connected to the system control and regulating device (40) ( 10), characterized in that at least the heating elements (22) of the upper heating and cooling devices (24) have a temperature difference control device in a line (41) (53) is arranged upstream with a power control means (46) and a temperature difference value transmitter (56) of the temperature difference control device (53) is wired to the target temperature control device (47) and the temperature detection means (33).

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Kühleinrichtung wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist sowie Verfahren zum Betrieb der Heiz- und Kühleinrichtung wie sie in den Oberbegriffen der Ansprüche 13 und 14 beschrieben sind.The invention relates to a heating and cooling device as described in the preamble of claim 1 and a method for operating the heating and cooling device as described in the preamble of claims 13 and 14.

Aus dem Dokument AT 003 319 U1 ist ein Verfahren zur Regelung der Temperatur einer Kunststoffmasse in einem Extruderzylinder bekannt. Nach diesem Verfahren wird Wärme über Heizvorrichtungen dem Extruderzylinder zugeführt, die am äußeren Umfang angeordnet sind und wobei die Innentemperatur des Extruderzylinders durch einen ersten Temperatursensor gemessen wird und durch einen Regler auf einem vorbestimmten Sollwert gehalten wird. Zusätzlich erfolgt eine Temperaturmessung an einer Oberfläche des Extruderzylinders und wird diese gemessene Außentemperatur als Korrekturgröße bei der Regelung der Innentemperatur berücksichtigt, wobei der Regler einen selbst lernenden Regelalgorithmus aufweist, um ein Überschwingen der Innentemperatur möglichst zu verhindern und die Außentemperatur auf einen vorbestimmten Maximalwert zu begrenzen, wobei der zusätzliche Temperatursensor im unteren Bereich des Extruderzylinders vorgesehen ist, und die Heizleistung des an der unteren Seite angeordneten Abschnitts der Heizung größer ausgelegt ist als die auf der oberen Seite des Extruderzylinders wirkende.From the document AT 003 319 U1 a method for regulating the temperature of a plastic mass in an extruder cylinder is known. According to this method, heat is supplied to the extruder cylinder via heating devices which are arranged on the outer circumference and the internal temperature of the extruder cylinder is measured by a first temperature sensor and is kept at a predetermined setpoint by a controller. In addition, a temperature measurement is carried out on a surface of the extruder cylinder and this measured outside temperature is taken into account as a correction variable when regulating the inside temperature, the controller having a self-learning control algorithm in order to prevent the inside temperature from overshooting as far as possible and to limit the outside temperature to a predetermined maximum value. wherein the additional temperature sensor is provided in the lower region of the extruder cylinder, and the heating power of the section of the heater arranged on the lower side is designed to be greater than that acting on the upper side of the extruder cylinder.

Aus einem weiteren Dokument, EP 0 744 272 B1 , ist ein Extruderzylinder, umfassend eine Vielzahl von aneinander gereihter Blockzylinder, die in einem oberen Block und einem unteren Block geteilt sind, wobei die Blockzylinder entlang einer horizontalen Achse angeordnet sind und einen Zylinder bilden. Der obere Block und der untere Block sind mit Heizeinheiten und Kühleinheiten und mit Temperaturerfassungsmittel zum Erfassen einer Temperatur des oberen Blocks und einer Temperatur des unteren Blockes ausgestattet. Die Temperatur des oberen Blocks und des unteren Blocks sind einzeln hinsichtlich der Temperatur regelbar, wobei unter normalen Betriebsbedingungen der obere und der untere Block hinsichtlich der Temperatur unter derselben Bedingung geregelt werden, wohingegen beim Auseinandernehmen des Zylinders eine Temperatur des oberen Blockes unter die Temperatur des unteren Blockes abgesenkt wird.From another document, EP 0 744 272 B1 , is an extruder cylinder comprising a plurality of block cylinders lined up and divided into an upper block and a lower block, the block cylinders being arranged along a horizontal axis and forming a cylinder. The upper block and the lower block are provided with heating units and cooling units and with temperature detecting means for detecting a temperature of the upper block and a temperature of the lower block. The temperature of the upper block and the lower block are individually controllable in terms of temperature, whereby under normal operating conditions the upper and lower blocks are regulated in terms of temperature under the same condition, whereas when the cylinder is disassembled a temperature of the upper block below the temperature of the lower one Block is lowered.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heiz- und Kühleinrichtung zu schaffen, mit der geringe Temperaturunterschiede in einem Extruderzylinder, bei hoher Konstanz einer vorgegeben Soll-Temperatur eingehalten werden.The object of the invention is to create a heating and cooling device with which small temperature differences in an extruder cylinder can be maintained with a high degree of constancy of a predetermined target temperature.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Der überraschende Vorteil dabei ist, dass mit einem geringen Anlagen- und Steuerungsaufwand eine ausgeglichene Zylindertemperatur erreicht wird und auch eine nachträgliche Aufrüstung einer bestehenden Anlage kostengünstig und damit wirtschaftlich durchführbar ist.This object is achieved with a device with the features of claim 1. The surprising advantage here is that a balanced cylinder temperature is achieved with little system and control effort and a subsequent upgrade of an existing system is inexpensive and thus economically feasible.

Vorteilhaft ist aber auch eine Weiterbildung wie sie im Anspruch 2 beschrieben ist, da durch eine der Soll- Temperaturregelung neben geordnete Temperatur- Differenzregelung mit der eine Aufsplittung der Leistungsansteuerung von oberen und unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen gewährleistet wird ein sehr kleiner Temperaturdifferenzbereich auch bei sehr langen Extruderzylindern, sowohl in einer Heiz-, Kühl- und Temperaturhaltephase, erreicht wird. Durch die im Anspruch 3 beschriebene vorteilhafte Weiterbildung wir eine verzögerungsfreie Ein- Ausschaltung der Leistungszufuhr erreicht.However, a further development as described in claim 2 is also advantageous, since a very small temperature difference range is ensured even with a very long temperature difference range by a setpoint temperature control in addition to ordered temperature difference control with the splitting of the power control of upper and lower heating and cooling devices Extruder cylinders, both in a heating, cooling and temperature holding phase, is achieved. The advantageous development described in claim 3 achieves instant switching on and off of the power supply.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind aber auch in den Ansprüchen 2 bis 12 wieder gegeben, wodurch die erfindungsgemäße Heiz- und Kühleinrichtung an die sehr vielfältig geforderten Leistungsbereiche ausgelegt werden kann und weiters diese auch für eine Nachrüstung ohne wesentlicher Eingriffe in bestehende Anlagensteuer- und Regeleinrichtungen und damit ohne hohen Rüst- und Montageaufwand einsetzbar ist.Advantageous further developments are also given in claims 2 to 12, whereby the heating and cooling device according to the invention can be designed for the very diverse required power ranges and also for retrofitting without significant interventions in existing system control and regulation devices and thus without high Setup and assembly effort can be used.

Weiters wird aber auch die Implementierung geänderter Steuerungsparameter durch den Einsatz eines Prozessors erreicht wodurch Programmumstellungen vereinfacht werden und damit derartige Anlagen flexibler im Einsatz sind und Verfahrens- und Investitionskosten vielfach eingespart werden.Furthermore, the implementation of changed control parameters is achieved through the use of a processor, whereby program changes are simplified and such systems can be used more flexibly and process and investment costs are often saved.

Die Aufgabe der Erfindung ist es aber auch, ein Verfahren zum Betrieb einer Heiz- und Kühleinrichtung für einen Extruderzylinder anzugeben mit dem eine möglichst geringe Wärmedifferenz und geringe Abweichung von einer vorgegeben Soll-Temperatur in dem durch einen Extruderzylinder geförderten Massestrom erreicht wird.The object of the invention is also to provide a method for operating a heating and cooling device for an extruder cylinder with which the lowest possible heat difference and minimal deviation from a predetermined target temperature is achieved in the mass flow conveyed through an extruder cylinder.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 13 wiedergegebenen Maßnahmen gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, dass damit ein Verfahren zur Vermeidung einer Zylinderverformung durch einfache Maßnahmen auch für bestehende Anlagen nachrüstbar ist.This object of the invention is achieved by the measures given in claim 13. The surprising advantage here is that a method for avoiding cylinder deformation can also be retrofitted to existing systems by simple measures.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Anspruch 14 wieder gegebenen Maßnahmen gelöst mit der eine Aufsplittung der Leistungsansteuerung von oberen und unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen gewährleistet wird, wodurch ein sehr kleiner Temperaturdifferenzbereich im Extruderzylinder sowohl in einer Heiz-, Kühl- und Temperatur- Haltephase erreicht wird. Damit ist es möglich eine schädliche Zylinderverformung auch bei sehr langen Exdruderzylinder wirkungsvoll zu vermeiden.The object of the invention is also achieved by the measures given in claim 14 with which a splitting of the power control of upper and lower heating and cooling devices is ensured, whereby a very small temperature difference range in the extruder cylinder in both heating, cooling and temperature - Holding phase is reached. With that it is possible a to effectively avoid damaging cylinder deformation even with very long extruder cylinders.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

  • 1 einen Teilbereich eines Extruderzylinders mit der erfindungsgemäßen Heiz- und Kühleinrichtung, teilweise geschnitten;
  • 2 die Heiz- und Kühleinrichtung an einem Extruderzylinder geschnitten gemäß den Linien II-II in 1;
  • 3 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemäßen Heiz- und Kühleinrichtung in vereinfachter Darstellung;
  • 4 ein Temperaturverlaufsdiagramm bei einer beispielsweisen Regelungscharakteristik der erfindungsgemäßen Heiz- und Kühleinrichtung;
  • 5 eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Heiz- und Kühleinrichtung in vereinfachter Darstellung.
They each show in a greatly simplified representation:
  • 1 a partial area of an extruder cylinder with the heating and cooling device according to the invention, partially in section;
  • 2 the heating and cooling device on an extruder cylinder cut according to lines II-II in 1 ;
  • 3 a functional diagram of the heating and cooling device according to the invention in a simplified representation;
  • 4th a temperature profile diagram with an exemplary control characteristic of the heating and cooling device according to the invention;
  • 5 another embodiment of the heating and cooling device according to the invention in a simplified representation.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference symbols or the same component names, whereby the disclosures contained in the entire description can be transferred accordingly to the same parts with the same reference symbols or the same component names. The location details chosen in the description, such as Top, bottom, side, etc. refer to the figure immediately described and shown and are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.All information on value ranges in the objective description are to be understood in such a way that they include any and all sub-areas, e.g. the information is 1 to 10 to be understood as meaning that all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are included, ie all subranges begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, for example 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1 or 5.5 to 10.

In den 1 und 2 ist im Detail eine von mehreren Heiz- und Kühlsektionen 1 einer Heiz- und Kühleinrichtung 2, einen Extruderzylinder 3 umfassend, gezeigt. Entsprechend der Leistung eines Extruders sind unterschiedliche Abmessungen im Durchmesser und einer Länge des Exruderzylinders 3 im Einsatz. Entsprechend den Leistungsanforderungen und Größenordnungen sind auch in den Abmessungen und Leistungen angepasste Heiz- und Kühlvorrichtungen 2 erforderlich. Entsprechend diesen technischen Vorgaben sind die Heiz- und Kühleinrichtungen 2 in Heiz- und Kühlsektionen 1 unterteilt, wodurch wirtschaftlich zu fertigende Baugrößen erreicht werden.In the 1 and 2 is in detail one of several heating and cooling sections 1 a heating and cooling device 2 , an extruder barrel 3 comprehensive, shown. Depending on the performance of an extruder, there are different dimensions in the diameter and length of the extruder cylinder 3 in action. According to the performance requirements and dimensions, heating and cooling devices are also adapted in terms of dimensions and performance 2 required. The heating and cooling devices are in accordance with these technical specifications 2 in heating and cooling sections 1 subdivided, whereby economically to manufacture sizes can be achieved.

Die gezeigte und nachfolgend im Detail beschriebene Heiz- und Kühleinrichtung 2, am Beispiel der Heiz- und Kühlsektion 1, stellt eine mögliche Ausführungsform dar.The heating and cooling device shown and described in detail below 2 , using the example of the heating and cooling section 1 , represents a possible embodiment.

Der Extruderzylinder 3 ist bevorzugt aus einem, einen Zylindermantel 4 ausbildenden dickwandigen Rohr 5 und einem in dieses eingezogenen, aus hochfesten Stahl bestehenden dünnwandigen Rohr 6 gebildet. Dies bedeutet eine wirtschaftliche Lösung für den Extruderzylinder 3 bei hoher Dauerstandsfestigkeit ist aber natürlich keine zwingende Lösung, da es selbstverständlich auch möglich ist, den Extruderzylinder 3 einstückig aus einem hochwertigen Stahlrohr auszubilden.The extruder barrel 3 is preferably made of one, a cylinder jacket 4th forming thick-walled pipe 5 and a thin-walled tube made of high-strength steel drawn into it 6th educated. This means an economical solution for the extruder barrel 3 with high durability, of course, this is not a mandatory solution, as it is of course also possible to use the extruder barrel 3 to be formed in one piece from a high-quality steel tube.

Im Detail wird nun eine der Heiz- und Kühlsektionen 1, wie sie im Schnitt dargestellt ist, beschrieben. Den Extruderzylinder 3 umgibt ein aus Blech gefertigtes, geteiltes Gehäuse 7 mit Öffnungen 8 in einer Basisplatte 9. Die Öffnungen 8 bilden Einströmkanäle für einen Kühlluftstrom von einem Kühlluftgebläse 10, welches über ein Luftleitgehäuse 11 an der Basisplatte 9 befestigt ist. Die Öffnungen 8 sind über schwerkraftbetätigte und durch den Luftstrom - gemäß Pfeile 12 - in Öffnungsstellung aktivierbare, gelenkig gelagerte Klappen 13 in Richtung eines Innenraumes 14 des Gehäuses 7 überdeckt. Im Falle des Betriebes des Kühlluftgebläses 10 geben die Klappen 13 die Öffnungen 8 frei bzw. werden diese bei Stillstand des Kühlluftgebläses 10 verschlossen. Der Basisplatte 9 gegenüberliegend sind im Gehäuse 7 mehrere Bereiche mit Ausströmöffnungen, z.B. Gitterbereiche 15, für den Austritt des Kühlluftstromes - gemäß Pfeile 12 - vorgesehen.In detail, one of the heating and cooling sections is now shown 1 as it is shown in section, described. The extruder barrel 3 surrounds a split housing made of sheet metal 7th with openings 8th in a base plate 9 . The openings 8th form inflow channels for a cooling air flow from a cooling air fan 10 , which via an air guide housing 11 on the base plate 9 is attached. The openings 8th are via gravity operated and by air flow - according to arrows 12 - hinged flaps that can be activated in the open position 13 towards an interior 14th of the housing 7th covered. In the case of the operation of the cooling air fan 10 give the flaps 13 the openings 8th free or they become free when the cooling air fan is at a standstill 10 locked. The base plate 9 opposite are in the housing 7th several areas with outflow openings, e.g. grille areas 15th , for the exit of the cooling air flow - according to the arrows 12 - intended.

In dem vom Gehäuse 7 umgrenzten Innenraum 14 sind, wie aus den Stand der Technik bekannt, mit etwa U-förmigen Querschnitt ausgebildete Kühlelemente 17, bevorzugt aus gut wärmeleitfähigem Material, z.B. Kupferblech, Al-Blech o.ä., angeordnet, die mit einem Basisschenkel 18 auf einer Oberfläche 19 des Extruderzylinders 3 dicht anliegen und rechtwinkelig abstehende Seitenschenkel 20 als Kühlfahnen 21 ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Seitenschenkel 20 als durch Einschnitte voneinander getrennte Kühlfahnen 21, die bspw. in ihrer ausragenden Länge geringfügig verdreht sind, wird eine hohe Wärmeabfuhr, sobald der Kühlluftstrom zur Wirkung kommt, aus dem Zylindermantel 4 für eine rasche Temperaturregelung bedarfsgerecht erreicht.In that of the housing 7th delimited interior 14th are, as known from the prior art, formed with an approximately U-shaped cross-section cooling elements 17th , preferably made of a material with good thermal conductivity, for example copper sheet, aluminum sheet or the like, arranged with a base leg 18th on a surface 19th of the extruder barrel 3 close fitting and at right angles protruding side legs 20th as cooling flags 21st are trained. By training the side thighs 20th as cooling lugs separated from one another by incisions 21st that are slightly twisted in their protruding length, for example, there is a high level of heat dissipation from the cylinder jacket as soon as the cooling air flow takes effect 4th reached as required for rapid temperature control.

Zwischen den Kühlfahnen 21 des Kühlelements 17 sind am Basisschenkel 18 anliegende Heizelemente 22 angeordnet, wie sie ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind. Diese bestehen aus keramischen Gliederbändern 23 die in Umfangsrichtung verlaufende Bohrungen oder Nuten aufweisen in denen Heizwendeln aus elektrischem Widerstandsdraht angeordnet sind.Between the cooling fins 21st of the cooling element 17th are on the base leg 18th adjacent heating elements 22nd arranged as they are also known from the prior art. These consist of ceramic link belts 23 which have bores or grooves running in the circumferential direction in which heating coils made of electrical resistance wire are arranged.

Jeweils ein Kühlelement 17 mit dem Heizelement 22 bildet am Extruderzylinder 3 als Halbschalenabschnitt eine obere und untere Heiz- und Kühlvorrichtung 24, 25 aus.One cooling element each 17th with the heating element 22nd forms on the extruder barrel 3 as a half-shell section, an upper and lower heating and cooling device 24 , 25th out.

Bevorzugt werden die Halbschalenabschnitte, die in einer horizontalen, sich durch eine Längsmittelachse 26 des Extruderzylinders 3 erstreckenden Ebene 27 geteilt sind, mittels die Heizelemente 22 umfassende Spannbänder 28 am Extruderzylinder 3 befestigt.Preference is given to the half-shell sections which extend in a horizontal axis through a longitudinal center axis 26th of the extruder barrel 3 extending plane 27 are divided by means of the heating elements 22nd comprehensive straps 28 on the extruder barrel 3 attached.

Wie den Figuren zu entnehmen, sind in der Heiz- und Kühlsektion 1, z.B. vier Paare der aus dem Kühlelement 17 und Heizelement 22 gebildete Halbschalenabschnitte in Längsrichtung des Extruderzylinders 3 auf dessen Oberfläche 19 befestigt, wobei jeweils zwei der paarweisen Anordnung mit einem geringen Seitenabstand 29 angeordnet sind und im Mittel ein Zwischenraum 30 durch einen größeren Seitenabstand 31 zwischen einander gegenüberliegender Kühlfahnen 21 gebildet ist.As can be seen in the figures, the heating and cooling sections are in 1 , e.g. four pairs of from the cooling element 17th and heating element 22nd formed half-shell sections in the longitudinal direction of the extruder cylinder 3 on its surface 19th attached, each two of the paired arrangement with a small side distance 29 are arranged and a space in the middle 30th by a larger side distance 31 between opposing cooling vanes 21st is formed.

In diesem Zwischenraum 30 sind am Außenumfang des Extruderzylinders 3, mit Fühlerelemente 32 an der Oberfläche 19 des Zylindermantels 4 anliegend, in Stellungen Zwölf- und Sechsuhr, Temperaturerfassungsmittel 33 angeordnet, d.h., dass diese jeweils etwa Scheitelpunkten 34 der Heiz- und Kühlvorrichtungen 24, 25 zugeordnet sind. Diese Ausbildung mit den Temperaturerfassungsmitteln 33 ist identisch in jeder Heiz- und Kühlsektionen 1 vorgesehen.In this space 30th are on the outer circumference of the extruder cylinder 3 , with sensing elements 32 on the surface 19th of the cylinder jacket 4th adjacent, in the twelve and six o'clock positions, temperature detection means 33 arranged, that is, that these each have approximately vertices 34 the heating and cooling devices 24 , 25th assigned. This training with the temperature detection means 33 is identical in each heating and cooling section 1 intended.

Zur Überwachung und Regelung der Temperatur im inneren des Extruderzylinders 3 und damit der zu fördernden Kunststoffmasse ist standardmäßig bei derartigen Anlagen am Extruderzylinder 3, in einem Bereich außerhalb der Heiz- und Kühlsektionen 1 zumindest ein, bevorzugt mehrere Temperatursensoren 35 an beliebiger Umfangsstelle vorgesehen.For monitoring and regulating the temperature inside the extruder cylinder 3 and thus the plastic mass to be conveyed is standard in such systems on the extruder cylinder 3 , in an area outside the heating and cooling sections 1 at least one, preferably several temperature sensors 35 provided at any point on the circumference.

Diese Temperatursensoren 35 reichen mit einem Fühlerelement 36 bis nahe an eine innere Oberfläche 37 des Extruderzylinders 3 heran um möglichst exakt die Innentemperatur des Extruderzylinders 3 und damit die Temperatur in einem Massestrom, z.B. der Kunststoffmasse, zu messen.These temperature sensors 35 suffice with a sensing element 36 to close to an inner surface 37 of the extruder barrel 3 approach the internal temperature of the extruder cylinder as precisely as possible 3 and thus to measure the temperature in a mass flow, for example the plastic mass.

Bevorzugt sind zwei dieser standardmäßig für die Temperaturerfassung und Temperaturregelung 2 derartige Temperatursensoren 35 verteilt auf eine Länge des Extruderzylinders 3 vorgesehen.Two of these are preferred as standard for temperature detection and temperature control 2 such temperature sensors 35 distributed over a length of the extruder cylinder 3 intended.

Wie weiter der 2 zu entnehmen hat es sich auf Grund des physikalisch bedingten Wärmeflusses im Extrudermantel 4 aus einem unteren Bereich in einen oberen Bereich als vorteilhaft herausgestellt, das Kühlelement 17 der unteren Heiz- und Kühlvorrichtung 25 in einem Bereich des Scheitelpunktes 34 ohne Kühlfahnen 21 auszubilden. Vorteilhaft beträgt ein Zentrumswinkel 38, in dem keine Kühlfahnen 21 vorgesehen sind, etwa 60° bis 90°.How on that 2 it has to be taken from the physically conditioned heat flow in the extruder jacket 4th From a lower area to an upper area proved to be advantageous, the cooling element 17th the lower heating and cooling device 25th in an area of the vertex 34 without cooling flags 21st to train. A center angle is advantageously 38 in which no cooling plumes 21st are provided, about 60 ° to 90 °.

In der 3 ist in vereinfachter Darstellung ein Funktionsschaltbild der Heiz- und Kühleinrichtung 2 am Beispiel einer Heiz- und Kühlsektion 1 mit der oberen Heiz- und Kühlvorrichtung 24 und der unteren Heiz- und Kühlvorrichtung 25 und dem Kühlgebläse an dem Extruderzylinder 3 gezeigt.In the 3 is a simplified representation of a functional diagram of the heating and cooling device 2 using the example of a heating and cooling section 1 with the upper heating and cooling device 24 and the lower heating and cooling device 25th and the cooling fan on the extruder barrel 3 shown.

Die Energiezufuhr für eine Heiz- und Kühlphase zu den Heizelementen 22 der Heiz- und Kühlvorrichtungen 24, 25 und dem einer jeder Heiz- und Kühlsektion 1 zugeordnetenm Kühlluftgebläse 10 erfolgt über eine mit einem Energienetz 39 leitungsverbundene Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40, wie diese standardmäßig für den Betrieb einer Extrusionsanlage vorgesehen ist. Über Leitungen 41, 42 werden getrennt die Heizelemente 22 der oberen und unteren Heiz- und Kühlvorrichtung 24 angespeist. Über eine Leitung 43 ist das Kühlluftgebläse 10 mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 verbunden.The energy supply for a heating and cooling phase to the heating elements 22nd the heating and cooling devices 24 , 25th and that of each heating and cooling section 1 associated cooling air fan 10 takes place via one with an energy network 39 Wired system control and regulation device 40 as it is provided as standard for the operation of an extrusion line. Via lines 41 , 42 the heating elements are separated 22nd the upper and lower heating and cooling device 24 fed. Via a line 43 is the cooling air fan 10 with the system control and regulation device 40 connected.

Der Temperatursensor 35 ist mit dem Fühlerelement 36, bis nahe an die Innenoberfläche 37 des Extruderzylinders 3 heranreichend, außerhalb der Heiz- und Kühlsektion 1 am Zylindermantel 4 angeordnet und über eine Leitung 44 mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 verbunden. Dieser Temperatursensor 35 dient der Erfassung der Temperatur eines Massestromes 45 im Extruderzylinder 3 und damit der Regelung der Soll- Temperatur mittels eines Leistungsregelmittels 46 einer Soll- Temperaturregeleinrichtung 47. Vielfach sind mehrere derartige Temperatursensoren 35, über eine Länge des Extruderzylinders 3 verteilt, vorgesehen.The temperature sensor 35 is with the sensing element 36 until close to the inner surface 37 of the extruder barrel 3 reaching outside the heating and cooling section 1 on the cylinder jacket 4th arranged and over a line 44 with the system control and regulation device 40 connected. This temperature sensor 35 is used to record the temperature of a mass flow 45 in the extruder barrel 3 and thus the control of the target temperature by means of a power control means 46 a target temperature control device 47 . There are often several such temperature sensors 35 , over a length of the extruder barrel 3 distributed, provided.

Um ein Überschreiten einer Toleranzgrenze der Soll- Temperatur zu verhindern, und ein rasches Reagieren der Heiz- und Kühleinrichtung 2 zu erreichen ist, wie ebenfalls bereits beschrieben, jeder Heiz- und Kühlsektionen 1 zugeordnet, das über die Leitung 43 mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 verbundene Kühlluftgebläse 10 vorgesehen.In order to prevent the set temperature from exceeding a tolerance limit, and to allow the heating and cooling device to react quickly 2 As already described, every heating and cooling section can be reached 1 assigned that over the line 43 with the plant control and Control device 40 connected cooling air fan 10 intended.

Die Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 regelt über das Leistungsregelmittel 46, in Abhängigkeit der vorgegebenen Soll- Temperatur und mittels der Soll- Temperaturregeleinrichtung 47, auf Grund der vom Temperatursensor 35 erfassten Temperaturwerte, die Heiz- und Kühleinrichtung 2, d.h. in einer Heizphase die Energiebeaufschlagung der Heizelemente 22 der Heiz- und Kühlvorrichtungen 24, 25 bzw. in einer Kühlphase zusätzlich die Energiebeaufschlagung des Kühlluftgebläses 10.The plant control and regulation device 40 regulates via the capacity control means 46 , depending on the specified target temperature and by means of the target temperature control device 47 , based on the temperature sensor 35 recorded temperature values, the heating and cooling equipment 2 , ie the application of energy to the heating elements in a heating phase 22nd the heating and cooling devices 24 , 25th or the application of energy to the cooling air fan in a cooling phase 10 .

Wie bereits an Hand der vorhergehenden Fig. beschrieben, sind je Heiz- und Kühlsektion 1, den Scheitelpunkten 34 zugeordnet, die Temperaturerfassungsmittel 33 mit an der Oberfläche 19 des Zylindermantels 4 anliegenden Fühlerelementen 32, zur Erfassung der Temperaturen in einem oberen und einem unteren Bereich des Zylindermantels 4 angeordnet und über Leitungen 48, 49 mit einer zur Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 über Vergleicherschaltweichen 50 und einem weiteren Leistungsregelmittel 51 und Leitung 52 parallel geschaltene, bevorzugt externe Temperatur- Differenzregeleinrichtung 52 verbunden. Durch die Leistungsregelmittel 46, 51 wird eine differenzierte Leistungsregelung für die oberen und unteren Heizelemente 22 unter Vorgabe einer Temperaturdifferenz, beispielsweise ein Temperatur- Differenzbereich zwischen 3° und 5°, erreicht, wobei durch die Vergleicherschaltweiche 50 die Priorität zwischen der Soll- Temperaturregeleinrichtung 47 und der Temperatur- Differenzregeleinrichtung 52 festgelegt wird. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Prozessor 54 in der Soll- Temperaturregeleinrichtung 47 und einem Soll- Temperaturregelglied 55 und einem Temperatur- Differenzwertgeber 56 der Temperatur- Differenzregeleinrichtung 47.As already described with reference to the previous figure, there are heating and cooling sections 1 , the vertices 34 assigned, the temperature detection means 33 with on the surface 19th of the cylinder jacket 4th adjacent sensor elements 32 , for recording the temperatures in an upper and a lower area of the cylinder jacket 4th arranged and over lines 48 , 49 with one for the system control and regulation device 40 via comparator switch switches 50 and another power control means 51 and management 52 preferably external temperature difference control device connected in parallel 52 connected. By the power control means 46 , 51 a differentiated power control for the upper and lower heating elements 22nd by specifying a temperature difference, for example a temperature difference range between 3 ° and 5 °, achieved by the comparator switch 50 the priority between the target temperature control device 47 and the temperature difference control device 52 is determined. This is done, for example, by a processor 54 in the target temperature control device 47 and a target temperature control element 55 and a temperature differential encoder 56 the temperature difference control device 47 .

Damit wird eine exakte Regelung der Soll- Temperatur T(s) und damit schädliche Temperaturschwankungen im Massestrom 45, die zu Qualitätseinbußen führen können, vermieden, wie auch eine exakte Temperatur- Differenzregelung innerhalb geringer Toleranzgrenzen zwischen dem oberen und unterem Bereich des Extruderzylinders 3 erreicht wird, wodurch Verwerfungen des Extruderzylinders 3 durch unterschiedliche Wärmedehnungen im oberen und unteren Zylinderbereich und eine dadurch bedingte höhere Abnützung des Zylinders und einer Schnecke wirkungsvoll vermieden werden.This ensures exact regulation of the set temperature T (s) and thus harmful temperature fluctuations in the mass flow 45 which can lead to a loss of quality, as well as an exact temperature difference control within small tolerance limits between the upper and lower area of the extruder cylinder 3 is achieved, causing warping of the extruder barrel 3 can be effectively avoided through different thermal expansions in the upper and lower cylinder area and the resulting higher wear of the cylinder and a screw.

Es wird noch darauf verwiesen, dass die Temperatur- Differenzregeleinrichtung 52 auch in der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 oder in der Soll- Temperaturregeleinrichtung 55 integriert angeordnet sein kann.It is also pointed out that the temperature difference control device 52 also in the system control and regulation device 40 or in the setpoint temperature control device 55 can be arranged integrated.

An Hand der in 4 gezeigten Temperaturverläufe für einen oberen Bereich T(o) und einen unteren Bereich T(u) des Extruderzylinders wird die Regelcharakteristik der Heiz- und Kühleinrichtung 2 für eine Heiz-, Halte- und Kühlphase nachfolgend erläutert.Using the in 4th The temperature curves shown for an upper area T (o) and a lower area T (u) of the extruder cylinder are the control characteristics of the heating and cooling device 2 for a heating, holding and cooling phase explained below.

Durch den physikalisch bedingten Wärmefluss ist T(o) höher als T(u) und stellt sich somit eine Temperaturbandbreite ein wobei sich im Idealfall eine Soll- Temperatur T(s) etwa im Mittel zwischen T(o) und T(u) einstellt und die Materialbedingt für den Verarbeitungsprozess einer Kunststoffmasse vorzugeben ist. DiesDue to the physically determined heat flow, T (o) is higher than T (u) and thus a temperature range is established, whereby in the ideal case a target temperature T (s) is set approximately between T (o) and T (u) and the material must be specified for the processing of a plastic compound. This

Wie der 4 weiter zu entnehmen kommt es bei steigender T(s), z.B. einer Heizphase, zu einer Verschiebung des Temperaturbandes in Richtung des oberen Bereiches des Extruderzylinders und würde damit einerseits eine vorübergehende Überhöhung der Soll- Temperatur T(s), sowie andererseits eine Temperaturdifferenz DT = T(o) - T(s) größer als aus Gründen wie bereits oben ausgeführt angestrebt, eintreten - wie dies den in vollen Linien und den in strich- punktierten Linien gezeigten Kurvenverläufen zu entnehmen ist.Again 4th It can also be seen that with increasing T (s), e.g. during a heating phase, the temperature band shifts in the direction of the upper area of the extruder cylinder and this would result in a temporary increase in the set temperature T (s) and a temperature difference DT = T (o) - T (s) greater than for reasons as already stated above, occur - as can be seen from the curve progressions shown in solid lines and the dotted lines.

In der Kühlphase tritt durch das unmittelbaren Einwirken des Kühlluftstromes des Kühlluftgebläses im unteren Zylinderbereich ein rasches Absenken der Temperatur T(u) ein während durch ein verzögertes Absenken der Temperatur T(o) im oberen Zylinderbereich stellt sich ebenfalls eine Temperaturdifferenz DT vorüber gehend größer als vorgesehen ein - wie dies ebenfalls die gezeigten Kurvenverläufe für T(o) und T(u) vermitteln.In the cooling phase, the direct action of the cooling air flow from the cooling air fan in the lower cylinder area causes a rapid decrease in temperature T (u), while a delayed decrease in temperature T (o) in the upper cylinder area also results in a temperature difference DT that is temporarily greater than intended a - as also conveyed by the curves shown for T (o) and T (u).

Durch die Ausbildung der Heiz- und Kühleinrichtung 2, wie sie in den vorhergehenden 1 bis 3 im Detail beschrieben ist, wird durch die Erfassung der Temperaturverläufe T(o) und T(u) mittels der Temperaturerfassungsmittel 33 und der mit dem Leistungsregler 46 verbundenen Temperatur- Differenzregeleinrichtung 53, für eine vorgegebene Soll- Temperatur T(s) die Leistungsansteuerung, zumindest je Heiz- und Kühlsektion 1, der Heizelemente 22 der oberen Heiz- und Kühlvorrichtung 24 und der unteren Heiz- und Kühlvorrichtung 25, für die Temperaturverläufe T(o) und T(u) differenziert geregelt. Der Regelalgorithmus der Temperatur- Differenzregeleinrichtung 53 ist darauf ausgelegt in der Heizphase und in der Haltephase in Abhängigkeit des vorgegebenen Soll- Temperaturniveaus die Leistung über das Leistungsregelmittel 46 für die Heizelement 22 der oberen Heiz- und Kühlvorrichtungen 24 gegen über der Leistung für die Heizelement 22 der unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen 25 zurück zu regeln wodurch die vorgegebene Temperaturdifferenz DT eingehalten wird.Through the training of the heating and cooling device 2 as in the previous 1 to 3 is described in detail, by the detection of the temperature profiles T (o) and T (u) by means of the temperature detection means 33 and the one with the power regulator 46 connected temperature differential control device 53 , for a given target temperature T (s) the power control, at least for each heating and cooling section 1 , the heating elements 22nd the upper heating and cooling device 24 and the lower heating and cooling device 25th , regulated differently for the temperature curves T (o) and T (u). The control algorithm of the temperature difference control device 53 is designed for this in the heating phase and in the holding phase, depending on the specified target temperature level, the output via the output control means 46 for the heating element 22nd of the upper heating and cooling devices 24 versus the power for the heating element 22nd the lower heating and cooling devices 25th to regulate back whereby the specified temperature difference DT is maintained.

In der Kühlphase tritt durch die unmittelbare Beaufschlagung der unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen 24 mit dem Kühlluftstrom im unteren Bereich des Extruderzylinders 3 ein gegen über dem oberen Bereich des Extruderzylinders 3 rascherer Wärmeentzug ein wodurch auch in diesem Fall die Temperaturdifferenz DT vorübergehend einen vorgegebenen Wert übersteigen würde, wie dies auch bereits erwähnt wurde. Dies wird ebenfalls durch die differenzierte Leistungsansteuerung der oberen und unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen 24, 25 ausgeglichen in dem auch in der Kühlphase die Heizelemente 22 der unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen 25 entsprechen dem festgelegten Regelalgorithmus vorüber gehend mit Leistung beaufschlagt werden und damit die vorgegebene Temperaturdifferenz DT eingehalten wird. In der 5 ist eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Heiz- und Kühleinrichtung 2 mit den Extruderzylinder 3, in Form der Halbschalen umfassenden oberen und unteren Heiz- und Kühlvorrichtung 24, 25, in vereinfachter Darstellung mit den Heizelementen 22, gezeigt. Die Leistungsansteuerung der Heizelementen 22 erfolgt von der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 über die Leitung 42 zum unteren Heizelement 22 und die Leitung 41 zum oberen Heizelement 22. In the cooling phase, the lower heating and cooling devices are acted upon directly 24 with the cooling air flow in the lower area of the extruder barrel 3 one across from the top of the extruder barrel 3 faster heat extraction, whereby in this case too the temperature difference DT would temporarily exceed a predetermined value, as has already been mentioned. This is also due to the differentiated power control of the upper and lower heating and cooling devices 24 , 25th balanced in that the heating elements also in the cooling phase 22nd the lower heating and cooling devices 25th corresponding to the specified control algorithm are temporarily charged with power and thus the specified temperature difference DT is maintained. In the 5 is another embodiment of the heating and cooling device according to the invention 2 with the extruder barrel 3 , in the form of the upper and lower heating and cooling device comprising half-shells 24 , 25th , in a simplified representation with the heating elements 22nd shown. The power control of the heating elements 22nd takes place from the system control and regulation device 40 over the line 42 to the lower heating element 22nd and the line 41 to the upper heating element 22nd .

Der Extruderzylinder 3 ist mit dem bis nahe an die Innenoberfläche 37 heranreichenden Temperatursensor 35 versehen, der über die Leitung 44 mit der Soll- Temperaturregeleinrichtung 47 der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung 40 leitungsverbunden ist. Bevorzugt im Bereich des oberen Scheitelpunktes 34 ist das, in den Zylindermantel 4 mit dem Fühlerelement 32 in eine Ausnehmung 57 gering einragende, Temperaturerfassungsmittel 33 angeordnet, das über die Leitung 48 direkt mit dem Temperatur- Differenzwertgeber 56 der Temperatur- Differenzregeleinrichtung 53 verbunden ist. Über eine Leitung 58 wir dem Temperatur- Differenzwertgeber 56 der Temperaturmesswert des Temperatursensors 35 aus der aus der Soll-Temperaturregeleinrichtung 47 zugeleitet. Im Temperatur- Differenzwertgeber 56 wird aus den in Echtzeit eingehenden Temperaturmesswerten des Temperatursensors 35 und des Temperaturerfassungsmittels 33 die Temperaturdifferenz ermittelt und in einer Vergleicherschaltung 59 des Temperatur- Differenzwertgebers 56 mit einem vorgegebenen, einstellbaren Temperaturdifferenzwert verglichen.The extruder barrel 3 is with the up close to the inner surface 37 approaching temperature sensor 35 provided that over the line 44 with the target temperature control device 47 the system control and regulation device 40 is line-connected. Preferably in the area of the upper apex 34 is that in the cylinder jacket 4th with the sensing element 32 into a recess 57 low protruding temperature detection means 33 arranged that over the line 48 directly with the temperature difference value transmitter 56 the temperature difference control device 53 connected is. Via a line 58 we the temperature difference value transmitter 56 the temperature reading from the temperature sensor 35 from the setpoint temperature control device 47 forwarded. In the temperature differential value transmitter 56 is based on the temperature readings received in real time from the temperature sensor 35 and the temperature detecting means 33 the temperature difference is determined and in a comparator circuit 59 of the temperature differential value transmitter 56 compared with a predetermined, adjustable temperature difference value.

Nach diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen für die Temperatur- Differenzregelung vorgesehen, die Temperaturdifferenz im Extruderzylinder 3 durch Zu- und Abschaltung des oberen Heizelementes zu regeln da auf Grund der physikalisch bedingten Wärmeleitung im Extrudermantel 4 der obere Bereich immer die höhere Temperatur aufweist. Dazu ist vorgesehen die Leitung 41 zur Energieansteuerung des oberen Heizelementes 22 über das dem Heizelement 22 vorgeordnete Leistungsregelmittel 46, beispielsweise ein Ein- Ausschaltmittel 60 zu führen, das für die entsprechenden Schaltzustände „Ein“ bzw. „Aus“, in Abhängigkeit des Temperaturdifferenzwertes durch ein Stellmittel 61 der Temperatur- Differenzregeleinrichtung 53 beaufschlagt wird.According to this embodiment, the temperature difference in the extruder cylinder is provided for the temperature difference control 3 to be regulated by switching the upper heating element on and off because of the physical conduction of heat in the extruder jacket 4th the upper area always has the higher temperature. The line is provided for this 41 for energy control of the upper heating element 22nd about the heating element 22nd upstream power control means 46 , for example a switch-on means 60 to carry out that for the corresponding switching states "On" or "Off", depending on the temperature difference value by an adjusting means 61 the temperature difference control device 53 is applied.

Damit wird bei einer Überschreitung des vorgegebenen Temperaturdifferenzwertes, z.B. hat sich ein Bereich zwischen 5° und 15° als vorteilhaft erwiesen, die Leistungszufuhr zum Heizelement 22 der oberen Heiz- und Kühlvorrichtung 24 so lange unterbrochen bis der als Maximal vorgegebene Temperaturdifferenzwert erreicht bzw. unterschritten wird.In this way, when the predetermined temperature difference value is exceeded, for example a range between 5 ° and 15 ° has proven advantageous, the power supply to the heating element 22nd the upper heating and cooling device 24 interrupted until the temperature difference value specified as the maximum is reached or undershot.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Heiz- und Kühleinrichtung 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.The exemplary embodiments show possible design variants of the heating and cooling device 2 , whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated design variants of the same, but rather various combinations of the individual design variants with one another are possible and this possibility of variation due to the teaching of technical action through the present invention in the ability of the technical Area of active professional lies. All conceivable design variants that are possible through combinations of individual details of the embodiment variants shown and described are therefore also included in the scope of protection.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Heiz- und Kühleinrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of clarity, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure of the heating and cooling device, these or their components have been shown partially not to scale and / or enlarged and / or reduced.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.

Vor allem können die einzelnen in den 1, 2; 3 und 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.Above all, the individual in the 1 , 2 ; 3 and 5 The embodiments shown form the subject of independent solutions according to the invention. The related, inventive tasks and solutions can be found in the detailed descriptions of these figures.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Heiz- und KühlsektionHeating and cooling section
22
Heiz- und KühleinrichtungHeating and cooling equipment
33
ExtruderzylinderExtruder barrel
44th
ZylindermantelCylinder jacket
55
Rohr pipe
66th
Rohrpipe
77th
Gehäusecasing
88th
Öffnungopening
99
BasisplatteBase plate
1010
Kühlluftgehäuse Cooling air housing
1111
LuftleitgehäuseAir guide housing
1212
Pfeilarrow
1313
Klappeflap
1414th
Innenrauminner space
1515th
Gitterbereich Grid area
16 1716 17
KühlelementCooling element
1818th
BasischenkelBase leg
1919th
Oberflächesurface
2020th
Seitenschenkel Side thighs
2121st
KühlfahneCooling vane
2222nd
HeizelementHeating element
2323
GliederbandLink belt
2424
Heiz- und KühlvorrichtungHeating and cooling device
2525th
Heiz- und Kühlvorrichtung Heating and cooling device
2626th
LängsmittelachseLongitudinal central axis
2727
Ebenelevel
2828
SpannbandTension band
2929
SeitenabstandSide spacing
3030th
Zwischenraum Space
3131
SeitenabstandSide spacing
3232
FühlerelementSensing element
3333
TemperaturerfassungsmittelTemperature sensing means
3434
ScheitelpunktVertex
3535
Temperatursensor Temperature sensor
3636
FühlerelementSensing element
3737
InnenoberflächeInner surface
3838
ZentrumswinkelCenter angle
3939
EnergienetzEnergy network
4040
Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung Plant control and regulation device
4141
Leitungmanagement
4242
Leitungmanagement
4343
Leitungmanagement
4444
Leitungmanagement
4545
Massestrom Mass flow
4646
LeistungsregelmittelPower control means
4747
Soll- TemperaturregeleinrichtungTarget temperature control device
4848
Leitungmanagement
4949
Leitungmanagement
5050
Vergleicherschaltweiche Comparator switch
5151
LeistungsregelmittelPower control means
5252
Leitungmanagement
5353
Temperatur- DifferenzregeleinrichtungTemperature differential control device
5454
Prozessorprocessor
5555
Soll- Temperaturregelglied Target temperature control element
5656
Temperatur- DifferenzwertgeberTemperature differential value transmitter
5757
AusnehmungRecess
5858
Leitungmanagement
5959
VergleicherschaltungComparator circuit
6060
Ein- Ausschaltmittel On / off means
6161
StellmittelAdjusting agent

Claims (14)

Heiz- und Kühleinrichtung (2) für einen Extruderzylinder (3) zum Ausbringen einer Kunststoffmasse mit mehreren in Längsrichtung eines Zylindermantels (4) des Extruderzylinders (3) hintereinander angeordneten Heiz- und Kühlsektionen (1) mit je Heiz- und Kühlsektion (1) bevorzugt mehreren, in einem Gehäuse (7) angeordneten, den Extruderzylinder (3) als Halbschalenelemente umfassende, ein Heizelement (22) und ein Kühlelement (17) aufweisende, oberen und unteren Heiz- Kühlvorrichtungen (24, 25) und mit einem mit einer Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) einer Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Temperatursensor (35) und mit Temperaturerfassungsmitteln (33) für eine Temperaturerfassung des Zylindermantels (4) und mit einem mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Kühlluftgebläse (10), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest den Heizelementen (22) der oberen Heiz- Kühlvorrichtungen (24) in einer Leitung (41) eine Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) mit einem Leistungsregelmittel (46) vorgeordnet ist und ein Temperatur- Differenzwertgeber (56) der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) mit der Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) und dem Temperaturerfassungsmittel (33) leitungsverbunden ist.Heating and cooling device (2) for an extruder cylinder (3) for discharging a plastic compound with several heating and cooling sections (1) arranged one behind the other in the longitudinal direction of a cylinder jacket (4) of the extruder cylinder (3) with each heating and cooling section (1) several, arranged in a housing (7), the extruder cylinder (3) as half-shell elements, a heating element (22) and a cooling element (17) having, upper and lower heating and cooling devices (24, 25) and with a with a target Temperature control device (47) of a system control and regulating device (40) connected to a temperature sensor (35) and with temperature detection means (33) for detecting the temperature of the cylinder jacket (4) and with a cooling air fan connected to the system control and regulating device (40) ( 10), characterized in that at least the heating elements (22) of the upper heating and cooling devices (24) have a temperature difference control device in a line (41) g (53) is arranged upstream with a power control means (46) and a temperature difference value transmitter (56) of the temperature difference control device (53) is line-connected to the target temperature control device (47) and the temperature detection means (33). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Heiz- und Kühlsektion (1) zwei mit der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) verbundene Temperaturerfassungsmittel (33) angeordnet sind und die Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) und die Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) über Vergleicherschaltweichen (50) mit dem Leistungsregelmittel (46) für die Heizelemente (22) der oberen Heiz- und Kühlvorrichtungen (24) und einem weiteren Leistungsregelmittel (51) für die Heizelemente (22) der unteren Heiz- Kühlvorrichtungen (25) leitungsverbunden sind.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that two temperature detection means (33) connected to the temperature difference control device (53) are arranged in the heating and cooling section (1) and the temperature difference control device (53) and the target temperature control device (47) via comparator switch gates (50) ) with the power control means (46) for the heating elements (22) of the upper heating and cooling devices (24) and another Power control means (51) for the heating elements (22) of the lower heating / cooling devices (25) are line-connected. Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsregelmittel (46, 51) durch ein Ein- Aus- Schaltmittel gebildet ist.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the power control means (46, 51) is formed by on-off switching means. Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsregelmittel (46, 51) in der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) angeordnet sind.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the power control means (46, 51) are arranged in the temperature difference control device (53). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsregelmittel (46, 51) in der Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) angeordnet sind.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the power control means (46, 51) are arranged in the setpoint temperature control device (47). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) ein Prozessor (54) mit einem Soll- Temperaturregelglied (55) und dem Temperatur- Differenzwertgeber (56) angeordnet ist.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that a processor (54) with a set temperature control element (55) and the temperature difference value transmitter (56) is arranged in the set temperature control device (47). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) der Prozessor (54) mit dem Temperatur-Differenzwertgeber (56) angeordnet ist.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the processor (54) with the temperature difference value transmitter (56) is arranged in the temperature difference control device (53). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) mit der Vergleicherschaltweiche (50) und den Leistungsregelmitteln (46, 51) in der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) angeordnet ist.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the setpoint temperature control device (47) with the comparator switch (50) and the power control means (46, 51) is arranged in the plant control and regulation device (40). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) in der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) angeordnet ist.Heating and cooling device (2) after Claim 1 , characterized in that the temperature difference control device (53) is arranged in the plant control and regulating device (40). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungsmittel (33) Scheitelpunkten (34) der Heiz- und Kühlvorrichtungen (24, 25) zugeordnet am Extruderzylinder (3) angeordnet und an einer Oberfläche (19) des Zylindermantels (4) anliegend angeordnet sind.Heating and cooling device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature detection means (33) are arranged on apexes (34) of the heating and cooling devices (24, 25) on the extruder cylinder (3) and on a surface (19) of the cylinder jacket (4) are arranged adjacent. Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fühlerelemente (32) der Temperaturerfassungsmittel (33) in Ausnehmungen des Zylindermantels (4) einragen.Heating and cooling device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that sensor elements (32) of the temperature detection means (33) protrude into recesses in the cylinder jacket (4). Heiz- und Kühleinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungsmittel (33) in einem Zwischenraum (30) einander benachbarter Heiz- und Kühlvorrichtungen (24, 25) angeordnet sind.Heating and cooling device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature detection means (33) are arranged in an intermediate space (30) of adjacent heating and cooling devices (24, 25). Verfahren zum Betrieb einer Heiz- und Kühleinrichtung (2) für einen Extruderzylinder (3) zum Ausbringen einer Kunststoffmasse mit mehreren in Längsrichtung eines Zylindermantels (4) des Extruderzylinders (3) hintereinander angeordneten Heiz- und Kühlsektionen (1) mit je Heiz- und Kühlsektion (1) bevorzugt mehreren, in einem Gehäuse (7) angeordneten, den Extruderzylinder (3) als Halbschalenelemente umfassende, ein Heizelement (22) und ein Kühlelement (17) aufweisende, oberen und unteren Heiz- Kühlvorrichtungen (24, 25) und mit einem mit einer Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) einer Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Temperatursensor (35) und mit Temperaturerfassungsmitteln (33) für eine Temperaturerfassung des Zylindermantels (4) und einem mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Kühlluftgebläse (10), dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Echtzeit- Temperaturerfassung des Temperatursensors (35) für die Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) und einer Echtzeit- Temperaturerfassung der Temperaturerfassungsmittel (33) für die Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) in einem Temperatur- Differenzwertgeber (56) ein Temperaturdifferenzwert ermittelt wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturdifferenzwertes ein Steuersignal für ein Leistungsregelmittel (46) für eine Leistungsregelung oder Leistungsabschaltung für zumindest die Heizelemente (22) der oberen Heiz- und Kühlvorrichtungen (24) generiert wird und eine Leistungszuschaltung durch das Leistungsregelmittel (46) erfolgt sobald der vorgegebene Temperaturdifferenzwert erreicht oder unterschritten wird.Method for operating a heating and cooling device (2) for an extruder cylinder (3) for discharging a plastic compound with several heating and cooling sections (1) arranged one behind the other in the longitudinal direction of a cylinder jacket (4) of the extruder cylinder (3), each with heating and cooling sections (1) Preferably several, arranged in a housing (7), the extruder cylinder (3) as half-shell elements, comprising a heating element (22) and a cooling element (17), upper and lower heating and cooling devices (24, 25) and with a with a target temperature regulating device (47) of a plant control and regulating device (40) connected temperature sensor (35) and with temperature detection means (33) for a temperature detection of the cylinder jacket (4) and one with the plant control and regulating device (40) connected cooling air fan (10), characterized in that a real-time temperature detection of the temperature sensor (35) for the target temperature control device (47) and a real-time temperature detection of the temperature detection means (33) for the temperature difference control device (53) in a temperature difference value transmitter (56), a temperature difference value is determined and when a predetermined temperature difference value is exceeded, a control signal for a power control means (46) for power control or power shutdown for at least the heating elements (22) of the upper heating and cooling devices (24) are generated and power is switched on by the power control means (46) as soon as the predetermined temperature difference value is reached or undershot. Verfahren zum Betrieb einer Heiz- und Kühleinrichtung (2) für einen Extruderzylinder (3) zum Ausbringen einer Kunststoffmasse mit mehreren in Längsrichtung eines Zylindermantels (4) des Extruderzylinders (3) hintereinander angeordneten Heiz- und Kühlsektionen (1) mit je Heiz- und Kühlsektion (1) bevorzugt mehreren, in einem Gehäuse (7) angeordneten, den Extruderzylinder (3) als Halbschalenelemente umfassende, ein Heizelement (22) und ein Kühlelement (17) aufweisende, oberen und unteren Heiz- Kühlvorrichtungen (24, 25) und mit einem mit einer Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) einer Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Temperatursensor (35) und mit Temperaturerfassungsmitteln (33) für eine Temperaturerfassung des Zylindermantels (4) und einem mit der Anlagen- Steuer- und Regeleinrichtung (40) verbundenen Kühlluftgebläse (10), dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest zwei Oberflächenbereichen des Extrudermantels (4) Temperaturerfassungsmittel (33) angeordnet sind und eine permanente Temperaturerfassung erfolgt und Temperaturmesswerte an eine Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) übermittelt und in einem Prozessor (54) ein Temperaturdifferenzwert gebildet und mit einem vorgegebenen Differenzwert verglichen wird und bei einem Temperaturdifferenzwert größer als der vorgegebene Differenzwert in Abhängigkeit von einem Regelzustand der Soll- Temperaturregeleinrichtung (47) über einen Temperatur- Differenzwertgeber (56) der Temperatur- Differenzregeleinrichtung (53) und über Vergleicherschaltweichen (50) entweder über ein Leistungsregelmittel (46) die Heizelemente (22) der oberen Heiz- und Kühlvorrichtungen (24) und/oder über ein Leistungsregelmittel (51) die Heizelemente (22) der unteren Heiz- und Kühlvorrichtungen (25) geregelt werden.Method for operating a heating and cooling device (2) for an extruder cylinder (3) for discharging a plastic compound with several heating and cooling sections (1) arranged one behind the other in the longitudinal direction of a cylinder jacket (4) of the extruder cylinder (3), each with heating and cooling sections (1) Preferably several, arranged in a housing (7), the extruder cylinder (3) as half-shell elements, comprising a heating element (22) and a cooling element (17), upper and lower heating and cooling devices (24, 25) and with a with a target temperature regulating device (47) of a plant control and regulating device (40) connected temperature sensor (35) and with temperature detection means (33) for a temperature detection of the cylinder jacket (4) and one with the plant control and regulating device (40) connected cooling air blower (10), characterized in that temperature detection means (33) are arranged on at least two surface areas of the extruder jacket (4) and nd a permanent temperature recording takes place and temperature measured values to a temperature difference control device (53) transmitted and a temperature difference value is formed in a processor (54) and compared with a predetermined difference value and, if the temperature difference value is greater than the predetermined difference value, depending on a control state of the setpoint temperature control device (47) via a temperature difference value transmitter (56) of the temperature Difference control device (53) and via comparator switching points (50) either via a power control means (46) the heating elements (22) of the upper heating and cooling devices (24) and / or via a power control means (51) the heating elements (22) of the lower heating and cooling devices Cooling devices (25) are regulated.
DE102009034565.5A 2008-07-25 2009-07-23 Heating and cooling device for an extruder cylinder and method for its operation Expired - Fee Related DE102009034565B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1159/2008 2008-07-25
AT11592008 2008-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009034565A1 DE102009034565A1 (en) 2010-02-04
DE102009034565B4 true DE102009034565B4 (en) 2020-09-17

Family

ID=41461917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009034565.5A Expired - Fee Related DE102009034565B4 (en) 2008-07-25 2009-07-23 Heating and cooling device for an extruder cylinder and method for its operation

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT11399U1 (en)
DE (1) DE102009034565B4 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012054469A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-26 Christiano John P Heater-cooler system for a barrel of an extruder and a method of using the same
CN109624261A (en) * 2019-02-21 2019-04-16 上海金纬管道设备制造有限公司 Heat-energy recovering apparatus, extrusion equipment and the heat energy recovering method of extrusion equipment
US11090848B2 (en) 2019-03-29 2021-08-17 Toray Plastics (America), Inc. Liquid injection barrel element for barrel extruder
DE102019115323A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Johannes Weber Device at least for cooling a cylinder of an extruder
CN114893628A (en) * 2022-05-16 2022-08-12 广东申菱环境系统股份有限公司 Air supply hose

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0744272B1 (en) * 1995-05-23 1999-10-27 The Japan Steel Works, Ltd. Cylinder temperature controlling device
AT3319U1 (en) * 1998-11-26 2000-01-25 Technoplast Kunststofftechnik METHOD FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A PLASTIC MATERIAL IN AN EXTRUDER

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0744272B1 (en) * 1995-05-23 1999-10-27 The Japan Steel Works, Ltd. Cylinder temperature controlling device
AT3319U1 (en) * 1998-11-26 2000-01-25 Technoplast Kunststofftechnik METHOD FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A PLASTIC MATERIAL IN AN EXTRUDER

Also Published As

Publication number Publication date
AT11399U1 (en) 2010-10-15
DE102009034565A1 (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009034565B4 (en) Heating and cooling device for an extruder cylinder and method for its operation
EP2699404B1 (en) Extrusion device and method for influencing wall thicknesses of an extruded plastic profile
EP1888316A1 (en) Method for controlling the injection moulding process of an injection moulding machine
DE10342723B4 (en) heat exchanger device
EP3497250B1 (en) Cooling device and method for cooling continuous elements
DE102004043059A1 (en) Method and protection circuit for temperature monitoring of refrigerant-cooled electric motors
DE102015200026B4 (en) Estimation of the mass flow rate of a supply air compressor
DE102013102879A1 (en) Compressor and method for operating a compressor
EP3204704A1 (en) Method for controlling a coupled heat exchanger system and heat-exchanger system
WO2018172280A1 (en) Method for heating a medium
EP3827209B1 (en) Method and device for cooling a tool
DE102006002372A1 (en) Device for fixing heating wire in position in furnace, especially horizontal furnace, without clamping, comprising rod and spacing elements consisting of rod-shaped part carrying central Y-shaped part
AT503222B1 (en) HEATING AND COOLING DEVICE
DE102006000142A1 (en) Belt guide roller for use in e.g. coating device, has tubular casing part that is rotated along with end flanges, where electrical resistors are provided at outer surfaces of end flanges for heating end flanges
DE3633682A1 (en) Heating block for heating valve blocks and measuring instruments
EP1050618A1 (en) Heat exchanger for laundry drier
DE2829799C2 (en) Flue gas control device for gas-heated devices
DE102019217839A1 (en) Method for operating a plant in the metallurgical industry
EP1914185A1 (en) Device for processing a sheet of material
DE202009005822U1 (en) Heating-cooling combination for extrusion systems
DE102014005923A1 (en) Closing unit of an injection molding machine
DE2140184A1 (en) Resistance heating device for heating workpieces of elongated shape
DE102017105614A1 (en) Method and cooling device for cooling a metallic strand
EP3307448B1 (en) Method and device for controlling a parameter of a rolled stock
DD256286A5 (en) DEVICE FOR ADJUSTING THE TEMPERATURE OF DEVICES, INS. TOOLS

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: ANWAELTE BURGER UND PARTNER RECHTSANWALTSKANZL, AT

Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B29C0047820000

Ipc: B29C0048800000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee