DE102011105623B4 - Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders - Google Patents
Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011105623B4 DE102011105623B4 DE102011105623.1A DE102011105623A DE102011105623B4 DE 102011105623 B4 DE102011105623 B4 DE 102011105623B4 DE 102011105623 A DE102011105623 A DE 102011105623A DE 102011105623 B4 DE102011105623 B4 DE 102011105623B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- extrusion cylinder
- air
- inductors
- heating
- housing
- 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
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/80—Thermal 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
- B29C48/83—Heating or cooling the cylinders
- B29C48/832—Heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Bei einem Kunststoff-Extrusionsverfahren ist es für den Verfahrensablauf unabdingbar, den regelmäßig aus ferromagnetischem Material hergestellten Zylinder der Extrusionsmaschine prozessabhängig zu heizen beziehungsweise zu kühlen. Hierzu ist es beispielsweise aus der Kühlelemente dem Extrusionszylinder anliegend nebeneinander anzuordnen. Dabei kommen als Wärmeübertragungselemente beispielsweise Keramikelemente zum Einsatz, in denen Heizdrähte geführt sind. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus der
DE 41 03 221 A1 bekannt. - Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass durch die getrennte Anordnung der Heiz- und Kühlelemente der Wirkungsgrad sich als nicht zufriedenstellend erwiesen hat, da aus den Bereichen der Heizelemente die Wärme nur verzögert abgeführt werden kann. Darüber hinaus erweisen sich die mit Heizdrähten versehenen Wärmeübertragungselemente als sehr träge, was die Regelung der Erwärmung des Extrusionszylinders erschwert. Nicht zuletzt weist eine derartige Vorrichtung einen hohen Energieverbrauch auf, da die Wärmeübertragungselemente selbst über die Heizdrähte zunächst erhitzt werden müssen, bevor sie ihrerseits die Erwärmung des Extrusionszylinders bewirken können. Weitere Vorrichtungen zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusioriszylinders sind in der
JP H06-335 954 A GB 909 958 A US 2009/0057300 A1 JP 2004-314 400 A DE 40 32 792 C2 offenbart. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders zu schaffen, welche einen höheren energetischen Wirkungsgrad aufweist und die darüber hinaus ein besseres Reaktionsverhalten zur Regelung der Extrusionzylindertemperatur zeigt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelost.
- Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders geschaffen, welche einen höheren energetischen Wirkungsgrad aufweist und die darüber hinaus ein besseres Reaktionsverhalten zur Regelung der Extrusionszylindertemperatur zeigt. Durch den in dem Gehäuse angeordneten Induktor kann ein Wirbelstrom in dem ferromagnetischen Extrusionszylinder erzeugt werden, durch den der Extrusionszylinder selbst unmittelbar erwärmt wird. Dabei gelangt die Wärme hier nicht von der Oberfläche her in den Extrusionszylinder, vielmehr entsteht die Wärme in dem Extrusionszylinder selbst. Der Induktor wird von Wechselstrom durchflossen, wodurch sich in seinem Inneren ein magnetisches Wechselfeld aufbaut. Der ferromagnetische Extrusionszylinder bildet quasi eine zweite, kurzgeschlossene Spule, in der eine Spannung induziert wird, die Wirbelströme zur Folge hat. Dieser Strom führt zu der gewünschten Erwärmung des Extrusionszylinders.
- Durch die halbschalenförmige Ausbildung der Induktoren ist eine umlaufende Anstellung der Induktoroberfläche an die Extrusionszylinderoberfläche bewirkt.
- Die Induktoren sind luftgekühlt ausgeführt. Aufgrund der hohen Blindströme ist eine Kühlung der Induktoren erforderlich. Im Gegensatz zur regelmäßig zum Einsatz kommenden Wasserkühlung ist eine Luftkühlung des Induktors einfacher und kostengünstiger herstellbar, da insbesondere die Einrichtung eines Wasserkreislaufs entfällt. Dabei sind die Induktoren durch einen Umrichter gespeist, der luftgekühlt ausgeführt ist. Dabei ist vorteilhaft der Umrichter in dem Gehäuse integriert.
- Weiterhin sind Mittel zum Einbringen eines Luftstroms in den Luftspalt zwischen einem eingebrachten Extrusionszylinder und wenigstens einem Induktor angeordnet. Hierdurch ist eine unmittelbare Kühlung des Extrusionszylinders zur Regelung der Extrusionszylindertemperatur ermöglicht.
- Vorteilhaft weisen die Induktoren wenigstens einen Kanal zur Einbringung von Kühlluft in den zwischen diesem und einem eingebrachten Extrusionszylinder gebildeten Spalt auf. Hierdurch ist eine direkte Beaufschlagung des Luftspalts mit Kühlluft durch den Induktor ermöglicht. Dabei können zur Führung der eingebrachten Kühlluft zusätzlich Rippen auf der dem Extrusionszylinder zugewandten Oberfläche des Induktors angeordnet sein, welche eine gleichmäßige Umspülung des Extrusionszylinders mit Kühlluft ermöglichen.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
-
1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders; -
2 die Darstellung der Vorrichtung aus1 mit eingebrachten Extrusionszylinder und -
3 die Anordnung aus2 in Explosionsdarstellung. - Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders umfasst ein aus zwei Hälften
11 gebildetes Gehäuse1 , in dem zwei halbschalenförmige Induktoren2 gegenüberliegend angeordnet sind, so dass ein zylinderförmiger Durchgang13 gebildet ist. Zwischen dem Durchgang13 und einem von dem Gehäuse1 aufgenommenen Extrusionszylinder4 ist ein Spalt3 mit definitiver Breite gebildet. Weiterhin ist in dem Gehäuse1 ein – nicht dargestellter – Umrichter zur Speisung der Induktoren2 angeordnet. Zur Luftkühlung der Induktoren2 sowie des – nicht dargestellten – Umrichters sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses1 zur aktiven Belüftung jeweils vier Ventilatoren mit Belüftungsschlitzen12 angeordnet. - Die innerhalb des Gehäuses
1 gegenüberliegend angeordneten Induktoren2 sind im Ausführungsbeispiel schalenförmig ausgebildet. An ihren dem einzubringenden Extrusionszylinder4 zugewandten Oberflächen sind an den Induktoren2 in axialer Richtung parallel zueinander Rippen21 angeordnet. Die Rippen21 dienen der gleichmäßigen Verteilung der durch die in den Induktoren2 eingebrachte Öffnung22 durchgeleitete Kühlluft innerhalb des Spaltes3 . Zur Steuerung der Kühlung sind die Öffnungen22 der Induktoren2 im Ausführungsbeispiel elektronisch verschließbar ausgebildet. Dabei ist auch eine stufenlose Verringerung der Fläche der Öffnung22 zur Einstellung der zugeführten Kühlluftmenge ermöglicht. - Die Ventilatoren
12 sind im Ausführungsbeispiel mit einer – nicht dargestellten – Steuerung verbunden, über die sie in zwei Operationsmodi „Heizen” und „Kühlen” wie nachfolgend beschrieben ansteuerbar sind:
Im Modus „Heizen” ist lediglich ein Ventilatorpaar je Hälfte11 aktiv, wobei ein Ventilator einen Luftstrom in das Gehäuse1 hineinbläst und der andere einen Luftstrom aus dem Gehäuse heraussaugt. Die mit Leistung beaufschlagte, luftgekühlte Spule der Induktoren ist so mit Kühlluft umspült. Durch die Öffnung22 dringt keine nennenswerte Luftmenge durch – der Extruderzylinder4 wird geheizt. - Im Modus „Kühlen” blasen alle Ventilatoren einen Luftstrom in das Gehäuse
1 hinein. Dabei sind die Induktionsspulen deaktiviert. Die Luft kann nur durch die Öffnungen22 durch den Spalt3 entweichen, wodurch der Extruderzylinder4 gekühlt wird. Die Ventilatoren12 sind hierzu derart ausgebildet, dass sie in unterschiedlichen Drehrichtungen betrieben werden können. Durch eine elektronische Drehrichtungs- und Drehzahlregelung der Ventilatoren12 ist die Kühlintensität einstellbar. - In einer weiteren Ausführung können in beiden Gehäusehälften
11 mehrere Induktoren2 angeordnet sein, wodurch eine gesteuerte Erwärmung einzelner Erwärmungszonen realisierbar ist. - Das durch die vorgenannte Vorrichtung ermöglichte Verfahren, bei dem die Erwärmung des ferromagnetischen Extrusionszylinders
4 über die schalenförmigen Induktoren2 erfolgt, zeichnet sich durch eine hohe Wirksamkeit der Erwärmung durch das Induktionsverfahren aus. Dabei ist das Heizen sowie auch das Kühlen auch einzelner Erwärmungszonen realisierbar, wodurch ein ungleichmäßiges Erwärmungsfeld rund um das Rohr ermöglicht ist.
Claims (1)
- Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders, umfassend ein Gehäuse zur wenigstens bereichsweisen Aufnahme des Extrusionszylinders, wobei in dem Gehäuse (
1 ) wenigstens ein Induktor (2 ) derart angeordnet ist, dass er beabstandet zu einem aufgenommenen Extrusionszylinder (4 ) positioniert ist, sodass ein Luftspalt (3 ) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei halbschalenförmig ausgebildete Induktoren (2 ) derart beabstandet zum Extrusionszylindermantel angeordnet sind, dass der Extrusionszylindermantel von diesen umschlossen ist, wobei die Induktoren (2 ) luftgekühlt ausgeführt sind und durch einen in dem Gehäuse (1 ) integrierten, luftgekühlten Umrichter gespeist sind, wobei Mittel zur Einbringung eines Luftstroms in den Luftspalt (3 ) zwischen einem eingebrachten Extrusionszylinder (4 ) und wenigstens einem Induktor (2 ) angeordnet sind und wobei in den Induktoren (2 ) jeweils eine zur Steuerung der Kühlluft elektronisch verschließbar ausgebildete Öffnung (22 ) zur Durchleitung von Kühlluft eingebracht ist, wobei an ihren dem einzubringenden Extrusionszylinder (4 ) zugewandten Oberflächen an den Induktoren (2 ) in axialer Richtung parallel zueinander Rippen (21 ) zur gleichmäßigen Verteilung der Kühlluft innerhalb des Luftspaltes (3 ) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011105623.1A DE102011105623B4 (de) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011105623.1A DE102011105623B4 (de) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011105623A1 DE102011105623A1 (de) | 2012-12-27 |
DE102011105623B4 true DE102011105623B4 (de) | 2015-03-26 |
Family
ID=47321369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011105623.1A Expired - Fee Related DE102011105623B4 (de) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011105623B4 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014206638A1 (de) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | Coperion Gmbh | Schneckenmaschine und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffmaterial |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB909958A (en) * | 1960-05-23 | 1962-11-07 | Ass Elect Ind | Improvements in or relating to heating and cooling arrangements for machines operating upon plastic materials |
US4236578A (en) * | 1978-05-04 | 1980-12-02 | Condar, Co. | Heat exchange enhancement structure |
DE4103221A1 (de) * | 1990-02-05 | 1991-08-08 | Kiroje Anton | Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder |
JPH06335954A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Mitsuba Seisakusho:Kk | スクリューシリンダの加熱冷却装置 |
DE4032792C2 (de) * | 1989-11-02 | 2000-03-09 | Blum Gmbh & Co E | Induktiv erhitzbare Vorrichtung |
JP2004314400A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 成形機の温度調整装置 |
US20090057300A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Xaloy Incorporated | Heating system for plastic processing equipment having a profile gap |
-
2011
- 2011-06-22 DE DE102011105623.1A patent/DE102011105623B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB909958A (en) * | 1960-05-23 | 1962-11-07 | Ass Elect Ind | Improvements in or relating to heating and cooling arrangements for machines operating upon plastic materials |
US4236578A (en) * | 1978-05-04 | 1980-12-02 | Condar, Co. | Heat exchange enhancement structure |
DE4032792C2 (de) * | 1989-11-02 | 2000-03-09 | Blum Gmbh & Co E | Induktiv erhitzbare Vorrichtung |
DE4103221A1 (de) * | 1990-02-05 | 1991-08-08 | Kiroje Anton | Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder |
JPH06335954A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Mitsuba Seisakusho:Kk | スクリューシリンダの加熱冷却装置 |
JP2004314400A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 成形機の温度調整装置 |
US20090057300A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Xaloy Incorporated | Heating system for plastic processing equipment having a profile gap |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011105623A1 (de) | 2012-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010061774A1 (de) | Batteriekühlvorrichtung für ein Fahrzeug und Steuerungsverfahren hiervon | |
AT524997B1 (de) | Elektromaschine mit einer hohlen Rotorwelle | |
EP3397782B1 (de) | Vorrichtung zur behandlung von metallischen werkstücken mit kühlgas | |
EP3282024A1 (de) | Chargenofen für glühgut und verfahren zur wärmebehandlung | |
DE102011076456A1 (de) | Vorrichtung zum Mischen eines ersten und eines zweiten Medienstroms eines Strömungsmediums | |
DE102014205739B4 (de) | CT-System | |
DE102019000524A1 (de) | Galette zum Führen und Fördern eines Fadens | |
EP3444064A1 (de) | Vorrichtung zur kühlung eines schrumpffutters | |
WO2007110066A2 (de) | Vorrichtung zum kühlen von luft unter nutzung des magnetokalorischen effekts | |
WO2002089588A2 (de) | Backofen | |
DE102011105623B4 (de) | Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders | |
DE4307732A1 (de) | Temperierungsvorrichtung für Rotationskörper in Druckwerken | |
DE102015118596A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum thermischen Behandeln einer textilen Warenbahn | |
DE102015000536A1 (de) | Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug | |
EP2993337A1 (de) | Flugzeugtriebwerk mit mindestens einer vorrichtung zur entnahme von zapfluft | |
DE102006025487A1 (de) | Dynamoelektrische Maschine mit einem bürstenlosen Erreger | |
DE202006009799U1 (de) | Induktive Behandlungseinrichtung | |
EP2431702A2 (de) | Luftgekühlter Motorgenerator sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Motorgenerators | |
DE102015211901A1 (de) | Induktor für eine Induktionshärteanlage | |
DE102017128076A1 (de) | Chargenofen für Glühgut und Verfahren zur Wärmebehandlung eines Ofengutes | |
DE19538364A1 (de) | Vorrichtung zur Schnellerwärmung von Metall-Preßbolzen | |
EP1170464A2 (de) | Vorrichtung zum Kühlen eines ungleichmässig stark temperaturbelasteten Bauteils | |
DE102013009515A1 (de) | Klimaanlage für ein Fahrzeug | |
EP0185791A1 (de) | Verfahren zum Kühlen einer Wirbelstrombremse | |
DE19510233B4 (de) | Extruder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE DOERNER, KOETTER & KOLLEGEN, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: IAS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: I.A.S. INDUKTIONS-ANLAGEN + SERVICE GMBH & CO. KG, 58640 ISERLOHN, DE Effective date: 20141001 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE DOERNER & KOETTER PARTG MBB, DE Effective date: 20141001 Representative=s name: PATENTANWAELTE DOERNER, KOETTER & KOLLEGEN, DE Effective date: 20141001 |
|
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 | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B29C0047820000 Ipc: B29C0048800000 |