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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Extrudaten, die mindestens ein das Extrudat stützendes bandartiges Tragelement aufweist, das durch eine Kühlstrecke geführt ist und bei der im Bereich der Kühlstrecke ein Kühlmittel in Richtung auf das Extrudat abgegeben wird,
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Entsprechende Vorrichtungen werden zum Beispiel zum Kühlen von streifenartigen Extrudaten eingesetzt. Die Extrudate bestehen aus einem elastomeren Material und können nach geeigneter Konfektionierung zur Herstellung von Reifen verwendet werden.
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Die Extrudate werden typischerweise mit einer Temperatur im Bereich von 120 bis 140 Grad Celsius produziert und müssen auf etwa 20 bis 40 Grad Celsius heruntergekühlt werden. Die dafür eingesetzten Kühlstrecken sind häufig 50 bis 100 Meter lang. Innerhalb der Kühlstrecke werden die Extrudate typischerweise mit Wasser besprüht.
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Nach dem Stand der Technik werden Kühlstrecken häufig erst unmittelbar am Verwendungsort aus einer Vielzahl von Bauelementen montiert, die oft miteinander verschweißt werden müssen. Die Montage führt deshalb zu einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Zeit- und Kostenaufwand für den Aufbau einer Vorrichtung zum Kühlen von Extrudaten zu reduzieren und die Herstellungskosten zu vermindern.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kühlstrecke aus Modulen besteht. Diese Module sind bevorzugt bereits werkseitig vormontiert und müssen am Verwendungsort nur noch miteinander verbunden werden.
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Eine mögliche Ausführungsform ist es, verschiedene Grundmodule einheitlicher Länge und Breite zu definieren, aus denen sich funktionsfähige Kühlstecken aufbauen lassen. Dafür weisen die Module aufeinander abgestimmte Verbindungsvorrichtungen auf, die eine vom Modultyp unabhängige Verbindung ermöglichen. Aus einer Mehrzahl dieser Grundmodule lässt sich ein Grundbaukasten für Kühlstreckenmodule realisieren.
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Weiterhin können die Module sowohl stirnseitig in horizontaler Ebene als auch an Unter- und Oberseite in vertikaler Richtung miteinander verbunden werden. Somit lassen sich mehrstöckige Kühlstrecken variabler Länge aufbauen.
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Auch ist bei der Dimensionierung der Module daran gedacht, diese so auszuführen, dass vormontierte Module sich in Standard-Containern transportieren lassen.
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Die Grundmodule können beispielsweise teilweise oder vollständig aus Edelstahl und/oder Kunststoff gefertigt werden.
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Auch ist die Option vorgesehen, Module mit einem Antrieb für das Transportband auszustatten.
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Entgegen dem Stand der Technik kann mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung durch ihren modularen Aufbau somit sowohl eine Reduzierung des Zeit- als auch des Kostenaufwandes für die Montage am Verwendungsort erreicht werden.
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In den Zeichnungen sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kühlstecken-Moduls,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Antrieb,
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Umlenkung,
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Übergabe,
- 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kühlstrecken-Moduls mit rollender Bandunterstützung,
- 6 eine Seitenansicht eines Kühlstrecken-Moduls mit gleitender Bandunterstützung,
- 7 eine Seitenansicht eines Kühlstrecken-Moduls mit kombinierter Bandunterstützung,
- 8 eine Seitenansicht einer Kühlstrecke aus mehreren gereihten und gestapelten Modulen,
- 9 eine perspektivische Ansicht einer Modulstirnseite mit Dichtungsprofil,
- 10 eine Detailansicht der Verbindung von erfindungsgemäßen Modulen,
- 11 eine Seitenansicht der um eine Etage versetzten Verbindung von Modulen,
- 12 eine perspektivische Darstellung einer dreietagigen Kühlstrecke aus erfindungsgemäßen Modulen und
- 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Aneinanderreihung und Stapelung von Modulen.
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Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlstreckenmoduls (1) besteht eine tragende Grundstruktur aus mehreren Rahmen. Ein Basisrahmen (2) besteht aus zwei Trägern, die das Modul (1) an seiner Unterseite in Längsrichtung stützen. Diese Träger können beispielsweise aus Edelstahl gefertigt werden. Die zwei Stahlträger des Basisrahmens (2) sind über drei torartige Rahmenelemente (3) miteinander verbunden. Diese Querrahmen (3) sind stirnseitig und in der Mitte des Moduls (1) angeordnet. Die Rahmenelemente (3) sind typischerweise als Schweißkonstruktion ausgeführt und mit dem Basisrahmen (2) verschraubt. An der Oberseite des Moduls (1) wird die erforderliche Stabilität in Längsrichtung durch Längsträger (4) erreicht die jeweils die Querrahmen (3) miteinander verbinden. Die Querrahmen (3) können durch zusätzliche horizontal angeordnete Elemente ausgesteift werden.
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An seiner Oberseite ist das Modul (1) durch eine Abdeckung (5) abgeschlossen. Die Seiten des Moduls (1) sind durch in 9 dargestellten Schiebetüren (6) verschließbar.
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Innerhalb des durch den äußeren Rahmen definierten Moduls (1) läuft ein Transportband (7), auf dem die zu kühlenden Extrudate durch die Kühlstrecke geführt werden. Das Transportband (7) wird mit Hilfe einer Transportbandunterstützung (8) gehalten, die von einer inneren Rahmenkonstruktion (9) getragen wird. Die innere Rahmenkonstruktion (9) dient gleichzeitig auch als Halterung für Rohrleitungen (10) des Kühlmittels und von Sprühdüsen (11). In der in 1 gezeigten Ausführungsform des Moduls (1) sind die Transportbänder (7) auf zwei Ebenen (12) implementiert, jedoch ist auch an eine Ausführungsform mit nur einer Transportbandebene (12) gedacht. Dies würde die Höhe des Moduls (1) entsprechend reduzieren.
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Innerhalb des Basisrahmens (2) an der Unterseite des Moduls (1) ist eine innerhalb des Moduls (1) durchgehende Auffangwanne (13) gehaltert, die dazu dient, das verbrauchte Kühlmittel aufzufangen. Als Kühlmittel ist insbesondere an Wasser gedacht.
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Für die Verbindung mehrerer Module (1) zu einer Kühlstrecke sind stirnseitig Befestigungsvorrichtungen (14) für den Anschluss von gereihten Modulen (1) vorgesehen. Diese Befestigungsvorrichtungen (14) können beispielsweise als Winkel ausgeführt sein, die ein Verschrauben der Module (1) ermöglichen. Weiterhin ist für die Verbindung von gereihten Modulen (1) stirnseitig eine Dichtung (15) vorgesehen, die beispielsweise als umlaufendes Profil für jede individuelle Transportbandebene (12) ausgeführt sein kann.
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An der Oberseite des Moduls (1) sind für den Anschluss von gestapelten Modulen (1) an den Seiten der Querrahmen (3) Befestigungskonsolen (16) vorgesehen, die eine Verschraubung der Module (1) ermöglichen.
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Die 1 bis 4 zeigen einen Baukasten aus vier Grundmodulen (1). Während 1 das Grundmodul (1) ohne Antrieb (17) zeigt, ist in 2 die Ausführungsform mit Antrieb (17) dargestellt.
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Der Antrieb (17) der Transportbänder (7) besteht aus Motoren (18), die je nach Modultyp individuell platzierbar sind. Für das Grundmodul (1) ist an eine Positionierung des Antriebs (17) im Bereich des mittleren Querrahmens (3) gedacht. Der Antrieb (17) wird durch individuelle Motoren (18) für jede Transportbandebene (12) des Moduls (1) realisiert. Auch an die Möglichkeit nur eine der Transportbandebenen (12) anzutreiben ist gedacht.
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3 zeigt eine Modulausführung mit Umlenkung (19). Dieser auch als Boomerang bezeichnete Modultyp ermöglicht die Übergabe des zu kühlenden Extrudats von einer Transportbandebene (12) auf die darüber gelegene Etage (12) innerhalb eines Kühlstreckenmoduls (1).
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4 zeigt ein erfindungsgemäßes Grundmodul mit Übergabe (20). Dieses Modul (1) wird als Eingang zur Kühlstrecke eingesetzt, um das Extrudat auf das Transportband (7) aufzulegen.
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In den 5 bis 7 sind erfindungsgemäße Kühlstreckenmodule (1) mit verschiedenen Ausführungsformen der Transportbandunterstützung (8) gezeigt. In 5 ist die rollende Bandunterstützung (21) dargestellt, während 6 die gleitende Bandunterstützung (22) zeigt. 7 zeigt eine Kombination aus rollender Bandunterstützung (21) und gleitender Banduntertützung (22) innerhalb eines Moduls (1).
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8 zeigt exemplarisch eine Konfiguration einer Kühlstrecke aus mehreren gereihten und gestapelten Modulen (1). Es wird durch den Einsatz von zwei zweistöckigen Modulen (23) und einem einstöckigen Modul (24) eine Kühlstrecke realisiert, die teilweise aus drei und teilweise aus zwei Etagen (12) besteht. Dadurch kann die Etagenzahl der Kühlstrecke zwischen einer und vier Etagen (12) frei gewählt werden.
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In 9 ist die Stirnseite eines zweistöckigen Moduls (23) dargestellt. Zu sehen ist das umlaufende Dichtungsprofil (15) für die jeweilige Etage (12). Die Dichtungen (15) erlauben die Verbindung von Modulen (1), ohne dass Kühlmittel auslaufen kann.
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10 zeigt eine Detailansicht der Verbindung zweier gereihter Module (1). Die Befestigungswinkel (14) der einzelnen Module sind je durch eine Verschraubungsgarnitur (25) miteinander verbunden. Links und rechts am Querrahmen (3) sind für jede Etage (12) eines Kühlstreckenmoduls (1) je ein Befestigungswinkel (14) vorgesehen. Jedoch ist auch eine andere Anzahl der Verbindungsvorrichtungen (14) denkbar. In der gezeigten Ausführungsform sorgt die Positionierung der Verbindungsvorrichtungen (14) jeweils mittig in vertikaler Ausdehnungsrichtung der Etagen (12) für einen Anpressdruck auf die Dichtungen (15) zwischen den Modulen (1), sodass die Dichtwirkung verstärkt wird.
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In 11 ist die um eine Etage (12) versetzte Anordnung von Kühlstreckenmodulen (1) dargestellt. Dies wird durch die erfindungsgemäße Positionierung der Verbindungsvorrichtungen (14) in Relation zur Höhe des Moduls (1) ermöglicht.
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12 zeigt ein Beispiel einer vollständigen Kühlstrecke aus insgesamt fünfzehn Modulen (1). Es werden fünf verschiedene Modultypen verwendet, um die gewünschte Konfiguration zu erreichen. Eingesetzt werden fünf zweistöckige Module (23) mit rollender Transportbandunterstützung (21), fünf einstöckige Module (24) mit rollender Transportbandunterstützung (21), zwei Module mit Übergabe (19) nach unten, zwei einstöckige Module (24) mit Antrieb (17) und ein Modul (26) zur Wasserablassung.
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Hinsichtlich der Dimensionierung der Module (1) ist insbesondere daran gedacht, jedes der Kühlstreckmodule (1) mit einer gleichen Länge und Breite zu versehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen auch alle Module die gleiche Höhe auf, hier kann anwendungsabhängig aber eine Modifikation vorgesehen werden.
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13 zeigt eine weitere Ausführungsvariante zu mehreren hintereinander und übereinander angeordneten Modulen. Die in der unteren Reihe angeordneten Module besitzen eine im Wesentlichen gleiche Bauhöhe, bei den in der zweiten Stapelhöhe angeordneten Modulen sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Bauhöhen realisierbar.
