DE19504981B4

DE19504981B4 - Kühl- und Kalibriereinrichtung für längliche Gegenstände aus Kunststoff

Info

Publication number: DE19504981B4
Application number: DE19504981A
Authority: DE
Inventors: Franz Pürstinger
Original assignee: Greiner Extrusionstechnik GmbH
Current assignee: Greiner Extrusionstechnik GmbH
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2015-02-16
Also published as: ATA36094A; AT409737B; FR2716405A1; IT1275241B; US5514325A; NL193935C; CN1115279A; JPH07285161A; ITMI950288A0; GB2287215A; DE19504981A1; CZ46095A3; CN1059381C; USRE36585E; NL193935B; FR2716405B1; ITMI950288A1; NL9500334A; GB9503558D0; GB2287215B

Abstract

Kühl- und Kalibriereinrichtung einer Extrusionsanlage, die einem Extruder in Extrusionsrichtung nachgeordnet ist, mit einem Gehäuse, dessen Innenraum durch Stirnwände begrenzt und durch Stützblenden in einzelne Bereiche unterteilt wird, wobei die Stirnwände und die Stützblenden Öffnungen entsprechend der Profilkontur aufweisen, durch die der extrudierte Gegenstand aus Kunststoff, insbesondere ein Fensterprofil, hindurchgeführt wird, mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das Kühlmittel, sowie einer Absaugöffnung die über eine Absaugleitung mit einem Saugeingang einer Vakuumpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Innenraum (83) des Gehäuses (19) angeordneter Bereich (13 bis 18) durch einen zwischen den Stirnwänden (40, 41) bzw. den Stützblenden (34, 36 bis 39) vorgesehenen Längssteg (44), der sich zwischen der Bodenplatte (43) und einer Unterseite (42) des Gegenstandes (7) bzw. Fensterprofils (8) erstreckt, in eine Kammer (45) und eine Spülkammer (46) unterteilt ist und daß die unmittelbar aufeinander folgenden Bereiche (13 bis 18) auf einen vorbestimmten unterschiedlich in Extrusionsrichtung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühl- und Kalibiriereinrichtung für extrudierte Gegenstände aus Kunststoff, wie dies in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 beschrieben ist.

Es sind bereits Verfahren zum Kühlen und Kalibrieren von länglichen, insbesondere kontinuierlich extrudierten Gegenständen aus Kunststoff bekannt, gemäß US 5,008,051 A bzw. EP 0 487 778 B1 bei welchen die extrudierten Gegenstände bzw. Profile beim Durchlauf durch eine Durchlaufkühlkammer abgekühlt werden. In einer derartigen Durchlaufkühlkammer wird das extrudierte Profil mit Kühlmittel, insbesondere Kühlflüssigkeit, wie z. B. Wasser allseitig meist mittels Sprühdüsen besprüht, sodaß es bis zum Ende des Durchlaufes eine ausreichende Steifigkeit aufweist, wird im Innenraum der Durchlaufkühlkammer ein einheitlicher Unterdruck aufgebaut, sodaß beim Erkalten ein Einsinken bzw. Einfallen der Profilwände verhindert wird. Auf grund der Oberflächenspannung des Wassers haftet das Wasser bzw. die Kühlflüssigkeit beim Aufsprühen an der Oberfläche des zu kühlenden Profils an, wodurch das nachträglich aufgesprühte Wasser bzw. die Kühlflüssigkeit über den vorhanden Kühlwasserfilm abläuft und damit nicht die gesamte aufgesprühte Menge an Kühlmittel mit der Oberfläche des zu kühlenden Profils in Berührung kommt und daher sehr hohe Wassermengen in der Zeiteinheit auf das Profil aufgesprüht werden müssen, um eine Mindestabkühlung des Profils während des Durchlaufes der Durchlaufkühlkammer zu erzielen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühl- und Kalibriereinrichtung für extrudierte Gegenstände zu schaffen, bei welchen der Energieaufwand für die Abkühlung des Gegenstandes gering gehalten werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Kühl- und Kalibriereinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben ist, gelöst. Vorteilhaft ist bei einer derartigen Lösung, daß nur durch Anordnung eines zusätzlichen Längssteges zur Unterteilung der Durchlaufkühlkammer in unterschiedliche Längenbereiche das in der Kühlkammer bzw. deren Gehäuse angeordnete Vakuum zum Transport des Kühlmittels durch dieses Gehäuse verwendet werden kann. Gleichzeitig kann das zur Einhaltung der erforderlichen Qualität des Gegenstandes benötigte Vakuum zum verbesserten Benetzen und zum verstärkten Umspülen der Oberfläche des Gegenstandes benutzt werden. Dadurch kann der Energieaufwand für das Abkühlen der Gegenstände erheblich abgesenkt werden, da aufgrund der besseren Umspülung des Gegenstandes ein größerer Anteil der zugeführten Wassermenge in direkten Kontakt mit der Oberfläche des zu kühlenden Gegenstandes kommt und damit die abzuführende Wärmemenge mit einer geringeren Gesamtwassermenge in der Zeiteinheit bzw. bezogen auf den Laufmeter eines hergestellten Gegenstandes abgeführt werden kann. Weiters wird in überraschender Weise aber gleichzeitig erreicht, daß der Mehraufwand an Energie für das Überwinden der Widerstände in den Sprühdüsenanordnungen, wie sie bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtung eingesetzt wurden, vermieden wird. Damit verbunden ist auch der Vorteil, daß weniger Primärkühlmittel, insbesondere Frischwasser benötigt wird, da die umgewälzte Kühlmittelmenge und damit auch die bei deren Umwälzung entstehende Verlustmenge geringer ist.

Eine weitere unabhängige Ausbildung der Kühl- und Kalibriereinrichtung, mit der ebenfalls die Aufgabe der Erfindung gelöst werden kann, ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die einander gegenüberliegen den Längsbereiche eines Gegenstandes bzw. eines Profils in aufeinanderfolgenden Bereichen immer stärker abgekühlt werden und in einem daran unmittelbar anschließenden Bereich etwas weniger stark, sodaß sich die während der rascheren Abkühlung aufbauenden Spannungen in dem anschließenden Bereich in dem eine geringer Absenkung der Temperatur des Gegenstandes bzw. ein geringeren Wärmeentzug stattfindet sich eventuell aufbauende Spannungen wieder ausgleichen können.

Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Patentanspruch 3, da durch die Bemessung der Kanäle die Durchströmgeschwindigkeit bzw. die Durchmischung des Kühlmittels verstärkt werden kann, sodaß höhertemperierte Teile des Kühlmittels durch die weitere Kühlmittelmenge auf eine niedere Durchschnittstemperatur wieder abgekühlt werden können, wodurch der Kühleffekt der gesamten Kühl- und Kalibriereinrichtung zusätzlich erhöht werden kann.

Durch die Ausbildung nach Patentanspruch 4 ist es möglich, mit einem geringeren Volumen für das Kühlmittel und einem geringeren technischen Aufwand für die Herstellung der Kühl- und Kalibriereinrichtung das Auslangen zu finden und es ist auch die Einstellung beim Hochfahren der Kühl- und Kalibriereinrichtung der unterschiedlichen Unterdrücke in den einzelnen Bereichen einfach erzielbar.

Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 5 werden in etwa gleichbleibende Strömungsverhältnisse bzw. Durchwirbelungen auch in dem in Extrusionsrichtung ersten und letzten Bereich verbessert.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 6, da dadurch eine energiewirtschaftlich günstigere Absaugung der zur Herstellung des Vakuums benötigten Luft und des zum Kühlen benötigten Kühlmittels erreicht wird.

Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 ist von Vorteil, daß durchgängig über die Kühl- und Kalibriereinrichtung und über den jeweiligen Bereich ein einfacherer Aufbau des Vakuums erfolgen kann.

Durch die Weiterbildung nach Patentanspruch 8 wird erreicht, daß mit einer einzigen Vakuumpumpe die gesamte Kühl- und Kalibriervorrichtung in einfacher Weise evakuiert werden kann.

Durch die Ausbildung nach Patentanspruch 9 kann eine feinfühlige und unabhängige Regelung des Vakuums in den einzelnen Bereichen erreicht werden, wobei die Unterschiede im Unterdruck in den einzelnen unmittelbar benachbarten Bereichen freizügiger festgelegt werden können.

Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 10, da trotz der unabhängigen Festlegung des Unterdruckes in den einzelnen Bereichen mit einer einzigen Vakuumpumpe das Auslangen gefunden werden kann.

Gemäß einer Ausbildung, wie im Patentanspruch 11 beschrieben, wird eine Fallhöhe zwischen den Wassersäulen in den beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden Kammern geschaffen, die ein sprudelndes Überströmen und damit eine gute und stark wechselnde Benetzung des Profils und damit eine erheblichere Kühlwirkung erreicht wird.

Dabei erweist sich eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 12 vorteilhaft, da dadurch ein Niveauunterschied zwischen den in den beiden unmittelbar aufeinanderfolgenden Kammern eines Bereiches befindlichen Wasserspiegeln so festgelegt werden kann, daß die Oberseite des Profils und ein Teil der oberen Seitenkante beim Überströmen des Kühlmittels intensiv gekühlt wird.

Durch die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 13 und 14 wird auch in jenen Bereichen, in welchen der Längssteg dem Gegenstand bzw. dem Fensterprofil zugewandt ist, eine gute Durchströmung von Kühlmittel und damit auch eine an die anderen Bereiche angepaßte gute Abkühlung erreicht.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Patentanspruch 15 wird erreicht, daß gemäß der ständigen Verfestigung des Gegenstandes während des Durchlaufens durch die Kühl- und Kalibriervorrichtung aufgrund der Abkühlung jene Abschnitte, über welche eine intensive Kühlung erfolgt, immer größer werden und außerdem mit einer geringeren Anzahl von Bereichen eine höhere Abkühlung erreicht werden kann.

Durch die Ausführungsvarianten gemäß den Patentansprüchen 16 und 17 wird darüberhinaus erreicht, daß sich die in den Stützblenden enthaltene Profilkontur an Toleranzschwankungen bzw. Schwingungen im durchlaufenden Gegenstand bzw. Fensterprofil einfach anpassen können, wodurch Beschädigungen in der Oberfläche des Gegenstandes hinreichend vermieden sind.

Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 18 ermöglicht, daß über die gesamte Länge der Kühl- und Kalibriereinrichtung durchgehende Laminarströmungen aufgebaut werden können, die eine intensive Abkühlung der Oberflächenbereiche über die verschiedenen Längsbereich des Gegenstandes ermöglichen.

Es ermöglichen die Ausgestaltungen gemäß den Patentansprüchen 19 bis 31 eine Vielzahl unterschiedlicher Vorteile, vor allem dadurch, daß das Kühlmittel in unmittelbarer Umgebung des Gegenstandes in eine höhere Strömungsgeschwindigkeit versetzt wird und damit einfacher die Relativgeschwindigkeit zwischen dem rascher vorbei strömenden Kühlmittel bzw. dem sich ebenfalls in Extrusionsrichtung fortbewegenden Gegenstand geschaffen werden kann, welcher wiederum eine höhere Benetzungshäufigkeit der Oberfläche des Gegenstandes durch das Kühlmittel auslöst und somit insgesamt zu einer wesentlich effizienteren Kühlung des Gegenstandes mit einem erheblich geringeren Aufwand an Kühlmittel führt.

Schließlich wird eine gute und verstärkte Kühlwirkung des extrudierten Gegenstandes auch durch die Weiterbildungen gemäß der Patentansprüche 32 bis 36 erreicht.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten unterschiedlichen Ausführungsvarianten näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Extrusionsanlage mit einer erfindungsgemäßen Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht und vereinfachter, schematischer Darstellung;
2 eine Schemaskizze einer Kühl- und Kalibriereinrichtung in vereinfachter, schaubildlicher Darstellung;
3 die Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien III-III in 4;
4 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 1 bis 3 in Draufsicht ge schnitten, gemäß den Linien IV-IV in 3;
5 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 1 bis 4 in Stirnansicht geschnitten, gemäß den Linien V-V in 3;
6 eine Ausführungsvariante zur Kühl- und Kalibriereinrichtung gemäß den 1 bis 5 in Stirnansicht, entsprechend den Schnittlinien VI-VI in 3;
7 eine Ausführungsvariante für die Ausbildung der Ein- und Auslaßöffnung in einer Stützblende zur Verbindung von zwei unmittelbar aneinander schließenden Bereichen, in Seitenansicht, geschnitten, gemäß den Linien VII-VII in 6;
8 eine andere Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibriereinrichtung in vereinfachter, schaubildlicher Darstellung;
9 eine andere Ausführungsform der Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien IX-IX in 10 und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
10 eine Draufsicht auf die Kühl- und Kalibriereinrichtung im Schnitt, gemäß den Linien X-X in 9;
11 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 8 bis 10 in Stirnansicht geschnitten, gemäß den Linien XI-XI in 9;
12 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 8 bis 11 in Stirnansicht geschnitten, gemäß den Linien XII-XII in 9;
13 eine weitere Ausführungsform der Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien XIII-XIII in 14 und vereinfachter schematischer Darstellung;
14 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach 13 in Draufsicht geschnitten gemäß den Linien XIV-XIV in 13;
15 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 13 und 14 in Stirnansicht geschnitten gemäß den Linien XV-XV in 13;
16 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 13 bis 15 in Stirnansicht geschnitten gemäß den Linien XVI-XVI in 13;
17 eine andere Ausbildung der Durchströmkanäle der Kühl- und Kalibriereinrichtung gemäß den 13 bis 16 in Stirnansicht geschnitten;
18 eine weitere Ausführungsvariante für die Ausbildung der Ein- und Auslaßöffnungen in einer Stützblende zur Verbindung einander unmittelbar aneinander anschließender Bereich, in Stirnansicht geschnitten;
19 eine weitere Ausführungsform der Kühl- und Kalibriereinrichtung in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien XIX-XIX in 20 und vereinfachter schematischer Darstellung;
20 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach 13 in Draufsicht geschnitten gemäß den Linien XX-XX in 19;
21 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 19 und 20 in Stirnansicht geschnitten gemäß den Linien XXI-XXI in 19;
22 die Kühl- und Kalibriereinrichtung nach den 19 bis 21 in Stirnansicht geschnitten gemäß den Linien XXII-XXII in 19.
In 1 ist eine Extrusionsanlage 1 gezeigt, die einen Extruder 2, ein Extrusionswerkzeug 3 und eine diesem in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – nachgeschaltete Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 umfaßt. Dieser Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist als weiterer Teil der Extrusionsanlage 1 ein schematisch und vereinfacht dargestellter Raupenabzug 6 nachgeordnet, mit welchem ein Gegenstand 7, beispielsweise ein Fensterprofil 8, hergestellt werden kann. Dazu wird der in Granulatform eingefüllte Kunststoff 9 in dem Extruder 2 plastifiziert und über eine Förderschnecke 10 in Richtung eines Extrusionswerkzeuges 3 ausgetragen. Zur Unterstützung der Abzugsbewegung und des Formvorganges des Gegenstandes 7 wird dieser, nachdem er durch die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 soweit abgekühlt worden ist, daß er zum Übertragen einer Vorschubbewegung ausreichend verfestigt ist, mit dem Raupenabzug 6 abgezogen.
Die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 umfaßt in Extrusionsrichtung zwei hintereinander angeordnete Einlaufkaliber 11 und eine diesen nachgeordnete Kühlkammer 12. die Einlaufkaliber 11 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Trockenkaliber ausgebildet und geben dem Gegenstand 7 die genaue gewünschte äußere Form.
Die Kühlkammer 12 ist in mehrere in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – hintereinander angeordnete Bereiche 13, 14, 15, 16, 17, 18 unterteilt. Die Kühlkammer 12 wird durch ein luft- und flüssigkeitsdichtes Gehäuse 19 gebildet, welches von einer Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser 20, durchströmt wird. Dazu ist beispielsweise unterhalb einer Aufstellfläche 21 der Extrusionsanlage 1 ein Tank 22 angeordnet, aus dem die Kühlflüssigkeit, z.B. das Wasser 20, mittels einer Kühlmittelpumpe 23 herausgesaugt und durch das Gehäuse 19 hindurchgepreßt werden kann, sodaß die rücklaufende Kühlflüssigkeit bzw. das Wasser 20 über einen Rücklauf 24 wiederum in den Tank 22 zurückströmt. In der Leitung zum Rücklauf 24 bzw. in der Ansaugleitung zur Kühlmittelpumpe 23 kann ein entsprechender Wasserkühler mit nach dem Stand der Technik ausgebildeten Wärmetauschern angeordnet sein. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, der Kühlmittelpumpe 23 immer wieder Neuwasser zuzuführen und das verbrauchte und erwärmte Kühlwasser über den Rücklauf 24 wieder in ein Gewässer abzuführen. Da die dazu notwendigen Vorrichtungen und Anordnungen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind, werden sie im nachfolgenden in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung nicht mehr näher beschrieben.
Um zu vermeiden, daß während des Herstellvorganges des Gegenstandes 7, also während des Abkühlens, eine Wand oder mehrere Wände oder Teilflächen des Gegenstandes 7, insbesondere des Fensterprofils 8, einsinken bzw. durchhängen, wird der Gegenstand 7 beim Durchlaufen durch die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 im Gehäuse 19 einem Vakuum ausgesetzt. Dieses Vakuum wird beispielsweise mit einer Vakuumpumpe 25 hergestellt, die über eine Absaugleitung 26 und Anschlußstutzen 27 mit den einzelnen Bereichen 13 bis 18 verbunden ist. Jeder der Anschlußstutzen 27 kann mit einem T-Stück bzw. einem Anschlußrohr 28 verbunden sein, auf welches nach Bedarf oder ständig ein Manometer 29 zur Überwachung und zur Einstellung des Vakuums in jeden einzelnen der Bereiche 13 bis 18 aufgesetzt sein kann. Zur Einstellung können auch entsprechende Drosselventile 30 vorgesehen sein. Es ist aber anstelle dessen auch möglich, durch Festlegung der Abmessungen von Durchgangsbohrungen und Verbindungskanäle zwischen den einzelnen Bereichen 13 bis 18 bei einem zentralen Absauganschluß für die Vakuumpumpe 25 die fortlaufende Zunahme des Vakuums in den einzelnen Bereichen 13 bis 18, somit also in Extrusionsrichtung gemäß Pfeil 4 festzule gen.
Lediglich der Ordnung halber sei in diesem Zusammenhang aufgezeigt, daß die Kühlmittelpumpe 23 sowie die Vakuumpumpe 25 und die zugehörigen Leitungsteile nur schematisch und in der Größe unproportional dargestellt sind, um die Anordnung und Wirkungsweise der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 besser erläutern zu können.
In den 2 bis 5 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gezeigt.
Die Funktion und der Aufbau der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist am besten aus dem Schemabild in 2, welches in Art einer Phantomzeichnung gezeichnet ist, zu entnehmen, in welcher Seitenwände 31, 32 und eine Profilkontur 33 aufnehmende Stützblende 34 vereinfacht dargestellt sind und eine Deckplatte 35 entfernt ist. Durch die in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – hintereinander angeordneten, die Profilkontur 33 aufnehmenden Stützblenden 34, 36, 37, 38, 39 in Verbindung mit den Stirnwänden 40, 41, die aufeinander folgenden Bereiche 13 bis 18 ausgebildet.
Jeder dieser Bereiche 13 bis 18 ist durch eine zwischen einer Unterseite 42 des Fensterprofils 8 und einer Bodenplatte 43 angeordneten Längssteg 44 in eine Kammer 45 und eine Spülkammer 46 beidseits des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 unterteilt. Eine Höhe 47 dieses Längssteges 44 ist geringfügig kleiner als eine Distanz 48 zwischen der Unterseite 42 des Fensterprofils 8 und der Bodenplatte 43 des Gehäuses 19. Der dadurch entstehende Spalt weist eine Dicke zwischen 0,5 und 5 mm, bevorzugt 2 mm auf, wodurch eine gewisse Strömungsverbindung zwischen der Kammer 45 und der Spülkammer 46 gebildet ist. Dies reicht aus, um den Gegenstand 7 auch an der dem Längssteg 44 zugewandten Oberfläche durch das quer zum Längssteg 44 durchtretende und in Längsrichtung desselben strömende Kühlmittel entsprechend abzukühlen.
Über Querstege 49 ist in einem Abstand unterhalb der Bodenplatte 43 eine Außenwand 50 des Gehäuses 19 angeordnet. Zwischen den Querstegen 49 werden Kanäle 51, 52, 53, 54, 55 und Anschlußkanäle 56 und 57 ausgebildet. Der Anschlußkanal 57 steht über eine Anschlußleitung 58 und über die Kühlmittelpumpe 23 mit dem Tank 22 in Verbindung während der Anschlußkanal 56 über eine Abflußleitung 59 ebenfalls mit dem Tank 22 verbunden ist. Wie ersichtlich, sind die Querstege 49 in Längsrichtung des Gehäuses 19, also in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – gegenüber den Stützblenden 34 und 36 bis 39 versetzt und liegen die Querstege 49 jeweils zwischen zwei einander unmittelbar in Längsrichtung – Pfeil 4 – benachbarten Stützblenden 34, 36 bzw. 37. Während sich diese Querstege 49 und die Kanäle auch über eine gesamte Breite 60 des Gehäuses 19 erstrecken können, ist es ebenso möglich, daß sie sich jeweils nur zwischen einer Seitenwand 31, 32 des Gehäuses 19 und dem in diesem Fall dann bis zur Außenwand 50 durchlaufenden Längssteg 44 erstrecken. Um nun einen kontinuierlichen Durchfluß des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 durch das Gehäuse 19 in Längsrichtung – Pfeil 4 – wie mit Pfeil 61 angedeutet, zu ermöglichen, ist der Anschlußkanal 57 über eine Einlaßöffnung 62 mit der Kammer 45 des Bereiches 13 verbunden. Im Bereich der in Förderrichtung nachgeordneten Stützblende 34 in der dem Gegenstand 7 gegenüberliegenden Spülkammer 46 ist eine Auslaßöffnung 63 angeordnet, die in den Kanal 55 mündet, in diesen Kanal unterhalb der Stützblende 34 hindurchtritt und über die weitere Einlaßöffnung 62 nunmehr in die Kammer 45 des Bereiches 14 eintritt. Wie am besten aus der Draufsicht aus 4 zu ersehen ist, sind die Einlaß- und Auslaßöffnung 62, 63 in den in Förderrichtung voneinander distanzierten, einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen angeordnet. Um einen kontinuierlichen Durchfluß der Flüssigkeit bzw. des Wassers 20 von der Kühlmittelpumpe 23 zum Tank 22 zu ermöglichen, muß das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 über eine Oberseite 64 des Gegenstandes 7 hinwegströmen, um im Bereich 13 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 zu gelangen, da ein Durchtritt der Flüssigkeit unterhalb des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 durch den Längssteg 44 zum Großteil unterbunden ist.
Somit strömt, wie dies schematisch mit gewellten Pfeilen 61 angedeutet ist, die durch die Einlaßöffnung 62 eintretende Flüssigkeit bzw. das Wasser 20 über die Oberseite 64 des Profils hinweg von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 und über die Auslaßöffnung 63 zum Kanal 55, von wo sie durch die Einlaßöffnung 62 wieder in die Kammer 45 nun aber bereits des Bereiches 14 eintritt. In gleicher Weise, nur in entgegengesetzter Richtung umströmt dann im Bereich 14, sowie den weiteren Bereichen 15 bis 18 das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 das Fensterprofil 8 und strömt über die Oberseite 64 in die Spülkammer 46 zur Auslaßöffnung 63, die nunmehr wieder im Eckbereich zwischen der Seitenwand 31 und der in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – nächstfolgenden Stützblende 36. Jede dieser Stützblenden 34, 36 bis 39 ist, wie in 5 gezeigt, mit einem der Querschnittsform des Fensterprofils 8 bzw. des Gegenstandes 7 entsprechenden Durchbruch 65 versehen, der üblicherweise als Profilkontur 33 ausgebildet ist und dessen Außenabmessungen unter Berücksichtigung des Schwindmaßes beim Abkühlen des Gegenstandes 7 während des Durchschreitens der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – festgelegt sind. Dadurch, daß diese Bereiche 13 bis 18 durch die Stützblenden 34, 36 bis 39 im wesentlichen luftdicht voneinander abgeschot tet sind, ist damit auch im Bereich des Durchtritts des Gegenstandes 7 ein im wesentlichen luftdichter Abschluß erreicht, da ein eventueller Luftspalt zwischen der Oberfläche des Gegenstandes 7 und dem Durchbruch 65 bzw. der Umfangsfläche der Profilkontur 33 durch einen Wasserfilm der auf der Oberfläche des Gegenstandes 7 nach dem Umspülen mit dem Kühlmittel vorliegt, den dichtenden Abschluß, wie beispielsweise bei einer Wasserringvakuumpumpe bildet.
Würde man nun lediglich mit der Kühlmittelpumpe 23 das Kühlmittel bzw. Wasser 20 durch das Gehäuse 19 bzw. die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 hindurchpumpen, so wäre der Kühleffekt relativ gering, da der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 nur durch ein im wesentlichen stehende oder mit geringer Geschwindigkeit sich vorwärtsbewegende Flüssigkeitsmenge bzw. Kühlmittelmenge hindurchgezogen werden würde.
Um einen intensiven Austausch des Kühlmittels, also einer Flüssigkeit, z. B. Wasser 20, an der Oberfläche des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 zu ermöglichen, wird das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 über die Kühlmittelpumpe 23 lediglich in den Anschlußkanal 57 und von dort in die Bereiche 13 bis 18 eingepumpt, sodaß das Kühlmittel zu Beginn des Extrusionsvorganges, beispielsweise den Innenraum des Gehäuses 19 über die Höhe 47 füllt. Ist dann der Gegenstand 7, also das Fensterprofil 8 angefahren und erstreckt sich, wie aus den Darstellungen in den 2 bis 6 ersichtlich, durch die einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 und die Stirnwände 40, 41 hindurch, so wird in den Bereichen 13 bis 18 über die Anschlußstutzen 27 ein Vakuum aufgebaut. Dabei kann unter Verwendung der Manometer 29 und Drosselventile 30 das Vakuum in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 so eingestellt werden, daß das Vakuum vom Bereich 13 in Richtung bis zum Bereich 18, also in Extrusionsrichtung gemäß Pfeil 4 geringfügig zunimmt. Dazu ist es notwendig, in der Stirnwand 41 eine Einströmöffnung 66 im Bereich der Deckplatte 35 anzuordnen, um eine entsprechende Luftzirkulation zu ermöglichen und so den Vakuumaufbau zu gewährleisten. Ist, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, jedem Bereich 13 bis 18 ein eigener Anschlußstutzen 27 zugeordnet, wird das Vakuum in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 durch das Absaugen von Luft durch Absaugöffnungen 67 gebildet, wobei dann auch in jedem Bereich 13 bis 18 eine eigene Einströmöffnung 66 angeordnet sein kann.
Die Absaugöffnungen 67 zum Aufbau des Vakuums in den Bereichen 13 bis 18 sind in den Stützblenden 34 und 36 bis 39 jeweils im Bereich der Deckplatte 35 bzw. nahe bei dieser angeordnet und münden in die Anschlußstutzen 27, die mit der Absaugleitung 26 verbunden sind. Dadurch soll verhindert werden, daß über diese Absaugöffnungen 67 auch Kühlmittel, insbesondere Wasser 20, in die Anschlußstutzen 27 hineingerissen und damit zur Vakuumpumpe 25 gefördert wird. Bei dieser Anordnung ist es notwendig, jedem Bereich 13 bis 18 eine eigene Einströmöffnung 66 zuzuordnen. Ist z.B. nur eine Absaugöffnung 67 in der Stirnwand 40 angeordnet, stehen die Bereiche 13 bis 18 durch in den Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordnete Einströmöffnungen 66 untereinander in Strömungsverbindung, wodurch ebenfalls der Aufbau des Vakuum erreicht werden kann.
Das Vakuum in den Bereichen 13 bis 18 bewirkt, wie dies am besten auch anhand der Schemazeichnung in 2 zu ersehen ist, daß das über die Einlaßöffnung 62 eingeströmte Kühlmittel, insbesondere das Wasser 20 über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7, wie mit einer gewellten Linie dargestellt, angehoben wird und eine Wassersäule mit einem Kühlmittelspiegel 68 gebildet wird. Dieser Aufbau der Wassersäule bis zum Kühlmittelspiegel 68 findet in der Kammer 45, also in jener Kammer, in der die Einlaßöffnung 62 mündet, statt, da ein Überströmen des Wassers von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 durch den Längssteg 44 und danach folgend durch den Gegenstand 7 verhindert ist. Ein zwischen dem Längssteg 44 und dem Gegenstand 7 in Höhenrichtung verbleibender Spalt wird durch die von dem einen in den anderen Bereich 13, 14 bzw. 14, 15 durchströmende Flüssigkeit gefüllt. Die Höhe des Wasserspiegel oberhalb der Oberseite 64 des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 richtet sich nun nach dem jeweiligen in den Bereichen 13 bis 18 vorherrschenden Vakuum.
Dabei tritt aber ein überraschender Effekt dadurch ein, daß durch das Anheben des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 in der Kammer 45 des in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – nachgeordneten Bereichs 14 auf das Kühlmittel in der Spülkammer 46 des Bereiches 13 ein Sog ausgeübt wird, der ein rasches Durchströmen des Kühlmittels und eine Durchwirbelung desselben durch die Spülkammer 46 bewirkt. Das Kühlmittel bzw. Wasser 20 strömt dabei aus jenem Teil der Wassersäule in der Kammer 45 des Bereiches 13, der den Gegenstand 7 überragt, wie durch Pfeile 69 schematisch angedeutet, in die Spülkammer 46 hinüber. Dabei umspült das Kühlmittel bzw. die Flüssigkeit oder das Wasser 20 in Art eines Wasserfalls bzw. Wasserschwalls beim Überströmen von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 des Bereiches 13 die Oberseite 64 und die Seitenwände 70 des Gegenstandes 7. Da dieses Überströmen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 in Art eines Wasserfalls bzw. unter stark ändernden Druckverhältnisses stattfindet, kommt es zu einem filmartigen Überlaufen des Kühlmittels, und daher zu einer innigen Berührung und Umspülung des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8. Dadurch wird ein besserer Wärmeübergang vom Fensterprofil 8 auf das Kühlmittel bzw. Wasser 20 erreicht und kann eine höhere Wärmeenergie mit der gleichen Menge an Kühlmittel entzogen werden. So haben beispielsweise Vergleichsversuche ergeben, daß bei etwa gleichen Temperaturen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 bei der Einlaßöffnung 62 und der Auslaßöffnung 63 bei bisher bekannten Anlagen eine Wassermenge von ca. 500 l/min. über Sprühdüsen auf das Fensterprofil 8 aufgebracht werden muß, während unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens nur 20% dieser Wassermenge, d.h. ca. 90 bis 130 l/min benötigt werden um den gleichen Abkühlungseffekt bzw. die Abfuhr der gleichen Wärmemenge zu ermöglichen.
Der Aufbau der einzelnen Wassersäulen in den verschiedenen Kammern 45 der Bereiche 13 bis 18 und das Überströmen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 erfolgt dadurch, daß der Unterdruck von einem Bereich 13, 14, 15, usf. zum nachfolgenden Bereich 14, 15, 16, usf. steigt, beispielsweise in dem in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – dem Bereich 13 nachfolgenden Bereich 14 um 0,005 bar höher ist.
Dadurch baut sich ein Druckgefälle auf, welches das Ansaugen des Kühlmittels bzw. Wassers 20, beispielsweise von der niedereren Wassersäule in der Spülkammer 46 des Bereiches 13 – wie durch die Pfeile 69 schematisch angedeutet – in den Bereich 14 mit höherem Vakuum bewirkt. Dieses Ansaugen bzw. Absaugen des über das Fensterprofil 8 übergeströmten Kühlmittels bzw. Wassers 20 in dem Bereich 14 erfolgt über die Auslaßöffnung 63 und die Einlaßöffnung 62. Sinngemäß erfolgt die Weiterleitung des Kühlmittels dann auch vom Bereich 14 in die weiteren Bereiche 15 bis 18 sinngemäß.
Als bevorzugte Ausführungsvariante hat sich erwiesen, das Kühlmittel, insbesondere das Wasser 20 über die Anschlußleitung 58 mit einem Druck von 1 bar zuzuführen und im Bereich 13 den Druck auf 0,940 bar abzusenken. Grundsätzlich herrscht dann im Bereich 13 der gleiche Unterdruck. Die unterschiedliche Höhe der Kühlmittelsäulen im Bereich 13, um das Überströmen des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 – gemäß der Pfeile 69 – vom Kühlmittelspiegel 68 in der Kammer 45 in Richtung der Spülkammer 46 zu ermöglichen entsteht dadurch, daß im anschließenden Bereich 14 der Druck auf 0,935 bar abgesenkt ist, also ein höheres Vakuum besteht als im Bereich 13. In Abhängigkeit von einem Durchmesser 71 der Auslaßöffnung 63 wird nun über den Kanal 55 – wie in 3 deutlich zu ersehen – und die Einlaßöffnung 62 zum Bereich 14 im Umgebungsbereich dieser Auslaßöffnung 63 ein Sog aufgebaut, der das Kühlmittel aus dem Bereich 13 absaugt und daher das überströmende Kühlmittel bzw. Wasser 20 an saugt. Je nachdem, ob der Unterschied im Vakuum zwischen den Bereichen 13 bis 18 größer oder kleiner ist, ist auch die Differenz zwischen den Wasserspiegeln in den Kammern 45 und Spülkammern 46 größer oder kleiner. Es können als Kühlmittel beispielsweise aber auch andere Flüssigkeiten mit hohem Wärmeaufnahmevermögen verwendet werden. Ist der Durchmesser 71 der Auslaßöffnung 63 größer, so ist der im Bereich der Bodenplatte 43 der Spülkammer 46 des Bereiches 13 aufgebaut Sog und damit die Menge des abgesaugten Kühlmittels größer als wenn der Durchmesser 71 der Bohrung kleiner ist. Aufgrund dieser Abhängigkeiten kann auch über dem Durchmesser 71 der Bohrung für die Auslaßöffnung 63 bzw. die Querschnittsabmessungen von die Auslaßöffnung 63 bildenden Schlitzen oder dgl. das Druckgefälle im Bereich 13 zwischen der Einlaßöffnung 62 und der Auslaßöffnung 63 und sinngemäß dadurch in allen anderen aufeinanderfolgenden Bereichen 14 bis 18 so festgelegt werden, daß eine ausreichende Durchströmmenge an Kühlmittel bzw. eine entsprechend starke Verwirbelung des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 beim Vorbeiströmen an den Oberflächenbereichen des Fensterprofiles 8 bzw. Gegenstandes 7 erzielt wird.
Selbstverständlich wird die Fortbewegung des Kühlmittels bzw. das Durchströmen des Gehäuses und der Kammern 45 bzw. Spülkammern 46 durch den Anstieg des Vakuums in der Kammer selbst, aufgrund der unterschiedlichen Entfernungen zur Absaugöffnung 67 aufgebaut, sodaß grundsätzlich auf das Kühlmittel bzw. die Kühlflüssigkeit also z. B. das Wasser 20 ein Sog in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – ausgeübt wird, der die Vorwärtsbewegung des Kühlmittels durch das Gehäuse 19 unterstützt.
Bei von vornherein festgelegten gleichen Durchmessern der Ein- und Auslaßöffnung 62, 63 kann die durch die Bereiche 13 bis 18 durchströmende Menge an Kühlmittel bzw. Wasser 20 durch die Druckdifferenz zwischen den einzelnen Bereichen 13, 14 bzw. 14, 15 usf. verändert werden, sodaß beispielsweise die durchströmende Kühlmittelmenge an die abzuführende Wärmemenge aufgrund der Querschnittsfläche und der Materialmenge für den Laufmeter des herzustellenden Gegenstandes 7 einfach angepaßt werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, nur nach Austausch der einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 sowie der Stirnwände 40, 41 die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 für die Herstellung von Gegenständen 7 mit unterschiedlichen Querschnittsformen bzw. Querschnittsabmessungen, Wanddicken oder dgl. einzusetzen, ohne daß die erfindungsgemäßen Vorteile verloren gehen.
Selbstverständlich ist es zur universellen Anpassung der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 auch möglich mehrere Auslaß- bzw. Einlaßöffnungen 63, 62 in jedem Bereich 13 bis 18 vorzusehen bzw., wie dies bereits vorstehend erläutert wurde, diese als Schlitze auszubilden, die bei gewünschten größeren und kleineren Durchflußmengen an Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedarfsweise geöffnet oder geschlossen werden können.
Dazu können, wie dies beispielsweise in 5 schematisch angedeutet ist, mehrere Einlaßöffnungen 62 im Bereich 13 oder auch in den übrigen Bereichen 14 bis 18 angeordnet sein, wobei gleiche oder ähnliche Anordnungen auch für die Auslaßöffnungen 63 – wie ebenfalls nur im Bereich 13 dargestellt ist – getroffen sein können. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 62, 63 mit einem Innengewinde 72 versehen sind, sodaß sie bedarfsweise mittels Pfropfen 73 oder entsprechend anderen Verschlußelementen, wie Stoppeln oder dgl. verschlossen oder geöffnet werden können. Damit kann die Durchflußmenge und auch die Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 in einfacher Weise an unterschiedliche, abzukühlende Laufmetermengen des Gegenstandes 7, sowohl unter Bezug auf unterschiedliche Querschnittsdicken bzw. Querschnittsflächen des Gegenstandes 7, als auch in Anpassung an unterschiedliche Extrusionsgeschwindigkeiten, also Durchlaufgeschwindigkeiten des Gegenstandes 7 in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – angepaßt werden.
Wie bereits vorstehend erläutert, wird eine Durchwirbelung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 im Bereich der bis zum Kühlmittelspiegel 68 hochsteigenden Wassersäule in jeden Bereich 13 bis 18 in den Kammern 45 durch die Einströmgeschwindigkeit bzw. die Art der Einströmung des Kühlmittels in den jeweils nachgeordneten Bereich 14 bis 18 verändert. So ist vor allem eine ständige Durchmischung des Kühlmittels in dieser Wassersäule bzw. eine innere Umwälzung sehr zweckmäßig, da dadurch die an der Außenfläche des Gegenstandes 7 bzw. Fensterprofiles 8 anliegenden Kühlmittelmengen ständig ausgetauscht werden und somit ein besserer Wärmeübergang erzielt werden kann.
Um diese Durchmischung des Kühlmittels in der Wassersäule zu steuern bzw. zu beschleunigen, ist es nunmehr möglich anstelle der Anordnung der Auslaßöffnungen bzw. Einlaßöffnungen 63, 62 im Bereich der Bodenplatte 43 diese in den Stützblenden 34, 36 bis 39 anzuordnen, wie dies beispielsweise anhand der Stützblenden 38 und 39 und der zugehörigen Ansichten in den 6 und 7 gezeigt ist. Damit ist es möglich, mit dem vom vorgeordneten in den in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – nachgeordneten Bereich 13, 14 bzw. 14, 15 bzw. 15, 16 usf. einströmenden bzw. unter Differenzdruck einströmende Wasser 20 bzw. Kühlmittel das jenige in der Wassersäule in der Kammer 45 zu durchwirbeln. Selbstverständlich ist es hier auch, wie bereits anhand der 5 erläutert, wieder möglich, daß mehrere Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 angeordnet sein können.
So können, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet, die Einlaßöffnungen 62 und sinngemäß natürlich auch Auslaßöffnungen 63 in Art von Schlitzen 74 ausgebildet sein. Diese können beispielsweise auch schräg zur Bodenplatte 43 und geneigt zu den Seitenwänden 31, 32 verlaufen.
Wie jedoch beispielsweise bei der Auslaßöffnung 63 im Bereich der Stützblende 39 und im Schnitt in 7 gezeigt ist, kann ein Schlitz 75 auch in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – ansteigend oder abfallend die Stützblende 39 durchdringen. Durch eine Höhendifferenz 76 zwischen der Einlaßöffnung 62 und der Auslaßöffnung 63 kann eine entsprechende Lenkung des einströmenden Kühlmittels bzw. Wassers 20 und damit eine gezielte Verwirbelung des Kühlmittels in der Wassersäule in der Kammer 45 erzielt werden. Zudem ist es beispielsweise auch möglich, daß eine Austrittshöhe 77 gegenüber der Durchgangshöhe des Schlitzes auf ein Ausmaß 78 verringert ist, sodaß in diesem Bereich eine Düsenwirkung entsteht, die die Verwirbelung des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 in der Wassersäule unterstützt.
Wie weiters in 6 gezeigt ist, kann die Befestigung des Längssteges 44 über Befestigungsmittel 79, beispielsweise Innensechskantschrauben, erfolgen, sodaß bei Verwendung der Kühl- und Kalibrierungsvorrichtung 5 für unterschiedlich dimensionierte Gegenstände 7, beispielsweise Fensterprofile 8, Rohre, Türprofile, Verkleidungsleisten und dgl., eine Anpassung der Distanz 48 zwischen der Bodenplatte 43 und der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 einfach erfolgen kann.
Wie auch aus der Darstellung in 6 weiters ersichtlich ist, können bei Anordnung der Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 im Bereich der Stützblenden 34, 36 bis 39 die Kanäle 51 bis 55 und die Anschlußkanäle 56 bis 57 eingespart werden.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 sowie der Stirnwände 40, 41 im Gehäuse 19 kann durch jede aus dem Stand der Technik bekannte Form erfolgen, wie z.B. durch Kleben, Dichtmassen, Halteleisten, Haltenasen, Schlitze, Dichtprofile, Nuten usw.
In den 8 bis 12 ist eine andere Ausführungsvariante einer Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gezeigt.
Nachdem der Grundaufbau der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 in den 8 bis 12 im wesentlichen demjenigen nach den 1 bis 7 entspricht, werden bei der Beschreibung dieser Ausführungsform soweit wie möglich für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 7 verwendet.
Das Gehäuse 19, durch welches der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 hindurchgeführt wird, besteht aus einer Bodenplatte 43 und Seitenwänden 31, 32 und der in 8 der besseren Übersichtlichkeit wegen abgehobenen und nicht dargestellten Deckplatte 35. Das Gehäuse 19 ist wiederum durch Stirnwände 40, 41 – 9 und 10 – verschlossen.
Sowohl in den Stirnwänden 40, 41 als auch in dazwischen im Inneren des Gehäuses 19 im Abstand 80 von den Stirnwänden 40, 41 bzw. untereinander angeordneten Stützblenden 81 sind dem Außenumfang des Gegenstandes 7 angepaßte Profilkonturen 33 bzw. Durchbrüche 65 angeordnet, durch die der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 der Höhe und Seite nach geführt ist. Die Außenabmessungen des Gegenstandes 7 bzw. der Durchbrüche können dabei von der Stirnwand 41 über die Stützblende 81 in Richtung der Stirnwand 40, also in Extrusionsrichtung, gemäß Pfeil 4, kleiner werden, um die beim Abkühlen auftretende Schwindung entsprechend zu berücksichtigen. Zum Abführen von Wärmeenergie aus dem Gegenstand 7 bzw. dem Fensterprofil 8 während des Durchlaufens durch das Gehäuse 19 , wird das Gehäuse 19 am Beginn des Extrusionsvorganges zum Teil mit Kühlmittel, insbesondere Wasser 20 gefüllt. Dieses wird wie bereits anhand der 1 bis 7 beschrieben wurde, in einem Tank 22 vorrätig gehalten und über eine Kühlmittelpumpe 23 und eine Anschlußleitung 58 in den Innenraum des Gehäuses 19 eingeführt und über eine Abflußleitung 59 wieder zum Tank 22 zurückgeführt. Zur Abkühlung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 oder einer sonstigen Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Öl oder dgl., können auch Zwischenkühler 82 vorgesehen sein, um das Kühlmittel bzw. Wasser 20 wieder auf eine gewünschte Ausgangstemperatur abzukühlen.
Des weiteren ist zum Evakuieren eines Innenraums 83 des Gehäuses 19 eine Vakuumpumpe 25 angeordnet, deren Ansaugleitung 84 beispielsweise mit mehreren Manometern 29 und Drosselventilen 30 verbunden sein kann.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den 1 bis 7 ist bei der nun beschriebenen Ausführungsform ein Längssteg 85 vorgesehen, der sich von der Deckplatte 35 bis in den Bereich einer Oberseite 64 des Gegenstandes 7 bzw. des Fensterprofils 8 erstreckt.
Eine Höhe 47 des Längsstegs 85 ist dabei geringfügig, beispielsweise zwischen 0,5 und 5 mm kleiner, als eine Distanz 48 zwischen der dem Gegenstand 7 zugewandten Innenseite der Deckplatte 35 und der Oberseite 64 des Gegenstandes 7.
Nachdem der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 in einem größeren Abstand oder der diesem zugewandten Innenfläche der Bodenplatte 43 verläuft, sind die beiden Längsseiten im Bereich der einander gegenüberliegenden Seitenwände 31, 32 zwischen den jeweiligen Stützblenden 81 untereinander verbunden, wogegen sie im Bereich oberhalb des Gegenstandes 7 bzw. des Profils durch den Längssteg 85 voneinander getrennt sind.
Bei der nun beschriebenen Ausführungsvariante sind die einzelnen voneinander getrennten Bereiche 86 bis 89 zwischen dem Längssteg 85 und der in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – rechten Seitenwand 31 durch Trennwände 90 bis 92 gebildet, die jeweils zwischen der Seitenwand 31 und dem Längssteg 85 den Freiraum zwischen den Stützblenden 81 und der Deckplatte 35 luftdicht verschließen. Durch die Anordnung weiterer Trennwände 93, 94 können zwischen dem Längssteg 85 und der in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – linken Seitenwand 31 weitere Bereiche 95 bis 97 geschaffen werden, wobei diese Bereiche 86 bis 89 und 95 bis 97 in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – so gegeneinander versetzt sind, daß sie in Längsrichtung einander überlappen. Dies wird dadurch erzielt, daß zwischen den Trennwänden 90, 91 und 91, 92 jeweils eine Stützblende 81 angeordnet ist, auf der keine Trennwand aufgesetzt ist, wobei dann auf dieser Stützblende 81 auf der gegenüberliegenden Seite des Längssteges 85 eine der Trennwände 93 bzw. 94 angeordnet ist, zwischen welchen wieder eine Stützblende 81 angeordnet ist, auf der keine Trennwand aufgesetzt ist.
Dadurch, daß zwischen den einzelnen Stützblenden 81 bzw. der Stirnwand 41 und der nächstliegenden Stützblende 81 und der Stirnwand 40 und der nächtsliegenden Stützblende 81 der Raum zwischen der Bodenplatte 43 und einer Unterseite des Gegenstandes 7 nicht verschlossen ist, dient dieser Raum als Durchströmkanal, welcher die Ein- und Auslaßöffnung 62, 63 miteinander verbindet. Dadurch ist eine direkte Verbindung zwischen dem Bereich 86 und dem Bereich 95 bzw. zwischen den in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – unmittelbar aufeinander folgenden Stützblenden 81 angeordneten Trennwänden 90 und 93 möglich. Es wird dadurch aber auch eine Verbindung des Bereiches 95 mit dem Bereich 87 zwischen den Trennwänden 93 und 91, des Bereiches 87 mit dem Bereich 96 zwischen den Trennwänden 91 und 94, des Bereiches 96 mit dem Bereich 88 und zwischen den Trennwänden 94 und 92 des Bereiches 88 mit dem Bereich 97 und zwischen der Trennwand 92 und der Stirnwand 40 der Bereich 97 mit dem Bereich 89 ermöglicht.
Wie schematisch anhand der schaubildlichen Darstellung in 8, bei der wieder der besseren Übersichtlichkeit die Deckplatte 35 entfernt wurde und die in Art einer Phantomzeichnung dargestellt ist, gezeigt ist, wird das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 durch das Vakuum im Bereich 95 welches geringfügig höher ist als das Vakuum im Bereich 86 auf eine Höhe 98 angehoben bzw. eine Flüssigkeitssäule aus Kühlmittel aufgebaut, deren Kühlmittelspiegel 99 oberhalb einer Stirnkante 100 der Stützblende 81 liegt, die zwischen dem Längssteg 85 und der Seitenwand 31 die Trennwand 90 lagert.
Dadurch, daß das Vakuum, wie im nachfolgenden noch näher erläutert werden wird, im Bereich 87 höher ist als im Bereich 95 tritt ein ähnlicher Effekt ein, wie er bereits bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der 2 bis 5 erläutert wurde, in dem das Kühlmittel von einer im Bereich 95 angeordneten Kammer 101 in eine Spülkammer 102 in Art eines Wasserfalls hinunterströmt, da unterhalb des Gegenstandes 7 durch die Querverbindung zwischen dem Bereich 87 und dem Bereich 95 aufgrund des höheren Vakuums im Bereich 87 ein Sog auf das Kühlmittel in der Spülkammer einwirkt. Daher wird das von der Kühlmittelsäule 103 aus der Kammer 101 abströmende Wasser nach dem Umspülen des Gegenstandes 7 und dem Durchsaugen unterhalb des Gegenstandes 7 zum Aufbau einer weiteren Kühlmittelsäule 103 mit dem Kühlmittelspiegel 99 in die Kammer 104 angesaugt. Diese Kammer 104 wird durch die Trennwand 90 und die dieser zugewandte Stützblende 81, sowie die in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – nachgeordnete Stützblende 81, die Seitenwand 31 und den Längssteg 85 begrenzt. Dieser Transportweg des Wassers 20 zum Kühlen des Gegenstandes 7 ist durch die Pfeile 105 und 106 zusätzlich verdeutlicht. Aus der Kammer 104 strömt bzw. fällt dann das Wasser, gemäß dem Pfeil 105 bedingt durch das Absaugen von Kühlmittel in den nächsten Bereich, in die Spülkammer 107, in der eine Kühlmittelsäule geringerer Höhe besteht und wird zum Aufbau der Kühlmittelsäule 103 in die nachfolgende Kammer 108 des Bereiches 96 angesaugt.
Um die unterschiedlichen Druckverhältnisse in den verschiedenen Bereichen 86 bis 89, 95 bis 97 graphisch darzustellen, wurde in 8 das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 dargestellt und durch eine strichpunktierte Linie optisch jener Bereich ersichtlich gemacht, in dem aufgrund des höheren Vakuums im Bereich 96 eine Sogwirkung im Bereich 87 besteht. Damit wird also das Herabfallen bzw. das Abströmen des Kühlmittels von der Höhe des Kühlmittelspiegels 99 gemäß den Pfeilen 105 in den Bereich des Kühlmittelspiegels der niederen Kühlmittelsäule unterstützt, wobei aufgrund des sich ständig verändernden Soges im Bereich des strichpunktierten Teilbereiches des Bereiches 87 aufgrund der über die Kühlmittelsäule 103 ausgeübten Sogwirkung im Bereich der Bodenplatte 43 das vom Kühlmittelspiegel 99 abfließende Kühlmittel stark durchwirbelt und daher eine gute Abkühlung des Gegenstandes 7 erreicht wird.
Der weitere Transport des Kühlmittels bzw. Wassers 20 durch die Bereiche 88, 97 und 89 erfolgt dann sinngemäß.
Der Aufbau des unterschiedlichen Vakuums, welches in Extrusionsrichtung- Pfeil 4 – pro Bereich um 0,002 bis 0,1 bar höher sein kann, kann nun beispielsweise derart erfolgen, daß die einzelnen Bereiche oberhalb des Kühlmittelspiegels 99 über Durchströmöffnungen 109 verbunden sind, sodaß, wie schematisch durch dünne Pfeile 110 angedeutet, im gesamten Gehäuse 19 durchgängig ein Vakuum aufgebaut wird, indem durch die Ansaugleitung 84 die Luft aus dem Innenraum des Gehäuses mit der Vakuumpumpe 25 abgesaugt wird, wobei durch die Dimension der Durchströmöffnungen 109, insbesondere deren Querschnittsfläche der Druckabfall von dem Bereich 89 zum Bereich 97 und dann zum Bereich 88, 96, 87, 95 und 86 festgelegt werden kann. In der Stirnwand 41 ist für den Aufbau des Vakuums wiederum die Einströmöffnung 66 angeordnet. Dadurch ist es möglich, durch eine zentrale Absaugung und die entsprechende Auslegung der Durchströmöffnungen 109 den Druckabfall bzw. die Abstufung des Vakuums in den einzelnen Bereichen einfach zu steuern.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, wie dies schematisch auch in 9 angedeutet ist, jedem einzelnen Bereich ein Anschlußrohr 111 zuzuordnen und die Durchströmöffnungen 109 zu verschließen bzw. überhaupt nicht vorzusehen. In diesem Fall kann dann unter Verwendung eines Manometers 29 und eines Drosselventils 30, welches über die gesamte Betriebsdauer oder nur während des Anlaufens des Extrusionsvorganges angeordnet sein kann, das Vakuum eingestellt werden, wobei jedem einzelnen Bereich eine eigene Einströmöffnung 66 zugeordnet ist.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützblenden 81, der Trennwände 90 bis 94 sowie der Stirnwände 40, 41 im Gehäuse 19 kann durch jede an den Stand der Tech nik bekannte Form erfolgen, wie z.B. durch Kleben, Dichtmassen, Halteleisten, Haltenasen, Schlitze, Dichtprofile, Nuten usw.
In den 13 bis 16 ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gezeigt. Da der Grundaufbau im wesentlichen den bereits zuvor beschriebenen Ausführungsformen entspricht, werden in der Beschreibung soweit wie möglich gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Gehäuse 19, durch welches der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 hindurchgeführt wird, besteht aus der Deckplatte 35, der Bodenplatte 43, den Stirnwänden 40,41 sowie den Seitenwänden 31, 32, welche somit den Innenraum 83 umschließen.
Der Innenraum 83 des Gehäuses 19 ist wiederum in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – in seiner Längserstreckung durch die Stützblenden 34, 36 bis 39, in die Bereiche 13 bis 18 unterteilt. Die Stützblenden 34, 36 bis 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – in unterschiedlichen Abständen 112, 113, 114, 115, 116, 117 voneinander bzw. zu den Stirnwänden 40, 41 distanziert angeordnet. Die Abstände 112 bis 117 nehmen in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – gesehen, von der Stirnwand 41 in Richtung der Stirnwand 40 stetig zu. Dadurch ist der aus dem Extrusionswerkzeug 3 durch die Einlaufkaliber 11 hindurchlaufende und in die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 in seinem anfänglich noch teigigen Zustand auf kürzere Distanz durch die in den Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordneten Durchbrüche 65, welche die Profilkontur 33 ausbilden, besser geführt. Ist der Gegenstand 7 beim Durchlaufen der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 bereits etwas abgekühlt und somit mehr verfestigt, kann der Abstand 112 bis 117 der Bereiche 13 bis 18 stetig vergrößert werden. Eine derartige Anordnung der Stützblenden 34, 36 bis 39 ist selbstverständlich auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten möglich.
Die einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Ausnehmungen 118, 119 in den Seitenwänden 31, 32 eingesetzt. Diese Ausnehmungen 118, 119 sind in einer vertikal zur Bodenplatte 43 und im rechten Winkel zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – ausgerichteten Ebene angeordnet. Damit ist es auf einfache Art und Weise möglich, die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 rasch auf unterschiedliche Profilformen des Gegenstandes 7 umzurüsten, da die in den Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordnete Profilkontur 33 einfach ausgetauscht werden können. Eine Abdichtung der einzelnen Bereiche 13 bis 18 gegeneinander kann z.B. durch Dichtstreifen, Dichtmassen bzw. Dichtelemente, welche an den Umfangsrändern der Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordnet sind, erreicht werden. Dadurch erzielt man einen dichten Abschluß zwischen den Stützblenden 34, 36 bis 39 und der Bodenplatte 43, der Deckplatte 35 sowie den Seitenwänden 31, 32.
Jeder der Bereiche 13 bis 18 ist in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – durch den zwischen der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 und der Bodenplatte 43 angeordneten Längssteg 44 in die Kammer 45 sowie die Spülkammer 46 beidseits des Gegenstandes 7 unterteilt. Die Höhe 47 des Längssteges 44 ist wiederum geringfügig kleiner als die Distanz 48 zwischen der Unterseite 42 des Fensterprofiles 8 und der Bodenplatte 43 des Gehäuses 19. Der dadurch entstehende Spalt zwischen einer Oberseite 120 des Längssteges 44 und der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 weist eine Dicke 121 zwischen 0,5 mm und 5 mm bevorzugt 2 mm auf, wodurch eine gewisse Strömungsverbindung zwischen der Kammer 45 und der Spülkammer 46 gebildet ist. Dies reicht aus, um auch die dem Längssteg 44 zugewandte Unterseite 42 des Gegenstandes 7 entsprechend abzukühlen, wie dies schematisch durch einen Pfeil 122 angedeutet ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei gleicher Höhe 47 des Längssteges 44 die in den Stützblenden eingeformte Profilkontur 33 mit seiner untersten Fläche, also jener, die der Bodenplatte 43 am nächstliegenden, immer in etwa die gleiche Distanz 48 von der Bodenplatte 43 aufweist. Durch die Variation der Dicke 121 des Spaltes läßt sich die dort gewünschte Kühlwirkung einfach steuern. Somit ist die Profilkontur 33 höhenmäßig genau in Bezug auf die Oberfläche der Bodenplatte 43 auszurichten. Die Seitenwände 31, 32, die Bodenplatte 43, die Deckplatte 35 und die Längsstege 44 bleiben unverändert und es müssen lediglich die Stützblenden 34, 36 bis 39 ausgewechselt werden. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die beiden Stirnwände 40, 41 ebenfalls in Ausnehmungen 118, 119 zu haltern. Die höhenmäßige Fixierung der Stützblenden 34, 36 bis 39 bzw. der Stirnwände 40, 41 erfolgt einerseits durch die Bodenplatte 43 und andererseits durch die Deckplatte 35. Um eventuelle Fertigungsungenauigkeiten der Profilkontur in Bezug auf die quer zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – verlaufende Richtung abfangen zu können, sind die Ausnehmungen 118, 119 tiefer in die beiden Seitenwände 31, 32 eingearbeitet als das die Breite der Stützblenden erfordern würde. Durch das so entstehende beidseitige Spiel ist eine gewisse Selbstzentrierung der Stützblenden 34, 36 bis 39 bzw. der Stirnwände 40, 41 durch bzw. auf den Gegenstand 7 möglich.
Das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 ist im Tank 22 bevorratet und wird durch die Kühlmittelpumpe 23 über die Anschlußleitung 58 dem Bereich 13 zugeführt und steigt dort in der Kammer 45 über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7, bis der schematisch angedeutete Kühlmittelspiegel 68 erreicht ist. Durch das durch die Kühlmittelpumpe 23 nachgeförderte Kühlmittel bzw. Wasser 20 strömt dieses von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 über, wie dies mit dem Pfeil 69 schematisch angedeutet ist.
Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen wiederum untereinander durch abwechselnd beidseits des Längssteges 44 angeordnete Durchströmkanäle 123, 124, 125, 126, 127, welche die Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 miteinander verbinden, in Strömungsverbindung und sind in der Bodenplatte 43 angeordnet. Die Durchströmkanäle 123 bis 127 weisen, wie dies am besten aus 13 zu ersehen ist, einen bogenförmigen, konkav ausgebildeten Längsverlauf auf, um beim Durchtritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 dieses von der Spülkammer 46 in die Kammer 45 in eine entsprechende Kreisbewegung zu versetzen, wie dies schematisch durch einen Pfeil 128 im Bereich 18 angedeutet ist. Dadurch wird an der Oberfläche des zu kühlenden Gegenstandes 7 eine Verwirbelung und damit ein massiver Kühlmittelaustausch gewährleistet, wodurch die Kühlwirkung verbessert wird.
Weiters ist entscheidend, daß die einzelnen Durchströmkanäle 123 bis 127 nahe dem Längssteg 44, wie dies am besten aus den 15 und 16 zu ersehen ist, angeordnet sind, um so den zuvor bereits beschriebenen oftmaligen Kühlmittelaustausch an der Oberfläche des Gegenstandes sicherzustellen. Dieser Kühlmittelaustausch wird ebenfalls durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels beim Durchströmen der Durchströmkanäle 123 bis 127 zwischen den einzelnen Bereichen 13 bis 18 in Bezug auf die Fortbewegungsgeschwindigkeit des extrudierten Gegenstandes 7 erhöht bzw. verbessert. Dieser Effekt wird weiters durch die zuvor beschriebene Kreisbewegung des Kühlmittels – Pfeil 128 – verstärkt, da diese in entgegengesetzter Richtung zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 -, bedingt durch die Ausbildung der Durchströmkanäle 123 bis 127, verläuft.
Eine weitere mögliche Ausbildungsform des Durchströmkanals ist in 13 in strichpunktierten Linien im Bereich des Durchströmkanals 127 dargestellt. Dieser weist in Längsrichtung gesehen in etwa einen rechteckigen Querschnitt auf, welcher beim Übergang zwischen Boden und Stirnwand mit einem ausgerundeten Übergangsbereich ausgebildet ist.
Im Bereich 15 der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist in strichlierten Linien eine an den Durchströmkanal 124 anschließenden Kulissenausbildung 129 gezeigt, welche die Verwirbelung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 beim Durchtritt von der Spülkammer 46 in die Kammer 45 verstärken soll. Die Form dieser Kulissenausbildung kann je nach Bedarf ausgeführt sein und selbstverständlich in jeder Kammer angeordnet sein.
Würde man nun lediglich mit der Kühlmittelpumpe 23 das Kühlmittel bzw. Wasser 20 durch das Gehäuse 19 der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 hindurchpumpen, so wäre der Kühleffekt relativ gering, da der Gegenstand 7 nur durch eine im wesentlichen stehende oder mit geringer Geschwindigkeit sich vorwärtsbewegenden Flüssigkeitsmenge bzw. Kühlmittelmenge hindurchgezogen werden würde.
Um diese Fließbewegung zu verstärken und gleichfalls ein Einsinken der Formwände des Gegenstandes 7 zu verhindern, ist im Innenraum 83 des Gehäuses 19 ein vom Bereich 13 in Richtung des Bereiches 18 stetig zunehmendes Vakuum aufgebaut. Das Vakuum ist im Bereich 13 noch relativ gering, da hier der in die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 noch keine hohe Formfestigkeit aufweist und nimmt bis in den Bereich 18 stetig zu, da hier bereits eine, durch das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedingte Abkühlung erfolgt ist und eine Verfestigung des Profiles gewährleistet ist.
Um ein entsprechendes Vakuum aufbauen zu können, ist wiederum in der Stirnwand 41 die Einströmöffnung 66 angeordnet. Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen über die in den Stützblenden 34, 36 bis 39 im Bereich der Deckplatte 35 angeordneten Durchströmöffnungen 109 in Strömungsverbindung. Im Bereich 18 der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist in der Seitenwand 31 die Abflußleitung 59 angeordnet, welche in einer Absaugvorrichtung, wie z.B. einem Zyklon 130 mündet. Der Zyklon 130 baut mit der diesem in der Abflußleitung 59 vorgeordneten Vakuumpumpe 25 einerseits im Innenraum 83 das gewünschte Vakuum auf und saugt gleichfalls das Kühlmittel bzw. Wasser 20 mit ab. Im Zyklon 130 wird das Kühlmittel bzw. Wasser 20 von der Luft getrennt und mittels einer Kühlmittelpumpe 131 wiederum dem Tank 22 rückgeführt. Entsprechende Kühleinrichtungen für das Kühlmittel bzw. Wasser 20 können wiederum selbstverständlich in den einzelnen Leitungen wahlweise vorgesehen sein.
Es ist aber ebenso möglich, wie dies in 15 angedeutet ist, zusätzlich zu der Anschlußleitung 58 den Anschlußstutzen 27 in der Seitenwand 31 im Bereich der Deckplatte 35 anzuordnen, um so eine getrennte Absaugung von Luft- und Kühlmittel bzw. Wasser 20 zu gewährleisten. Selbstverständlich können auch mehrere Anschlußleitungen 58 bzw. Anschlußstutzen 27 zur Absaugung vorgesehen sein. Diese müssen nicht in einer der Seitenwände 31, 32, sondern können auch in der Deckplatte 35 bzw. Bodenplatte 43 angeordnet sein.
In den 15 und 16 ist am besten der wechselweise Übertritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 und von dort durch den Durchströmkanal 123 in die Kammer 45 des Bereiches 14 zu ersehen. Im Bereich 14 steigt in der Kammer 45 das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bis zur Erreichung des Kühlmittelspiegels 68 an und strömt dort wiederum über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7 in die Spülkammer 46 über. Dort bildet sich ein höhenmäßig unterhalb der Oberseite 64 befindlicher weiterer Kühlmittelspiegel 132 aus, wie dies durch eine dünne Linien angedeutet ist.
In der 17 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit für die Ausbildung der Durchströmkanäle 123–127 gezeigt. Dabei besteht der in 17 dargestellte Durchströmkanal 123 aus zwei, in Längsrichtung der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gesehen, nebeneinander angeordneten Einzelkanälen 133, 134. Um eine entsprechende Durchwirbelung bzw. Ausrichtung des Kühlmittelflusses zu erreichen, können die Durchströmkanäle 123–127 bzw. die Einzelkanäle 133, und 134 in ihrer Längs- bzw. Quererstreckung zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – jede beliebige Querschnittsausbildung aufweisen.
In der 18 ist eine weitere Anordnungsmöglichkeit von Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 in den Stützblenden 34, 36 bis 39 dargestellt. Die einzelnen Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 sind in Form einer Vielzahl von Durchlässen 135 nahe der Oberfläche des Gegenstandes in Längsrichtung gesehen in den einzelnen Stützblenden wiederum abwechselnd beidseits des Längssteges 44 angeordnet. Dadurch ist wiederum das Überströmen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 eines jeden einzelnen Bereiches 13 bis 18 gewährleistet, wodurch wiederum eine gute Kühlwirkung erzielt wird. Weiters erreicht man durch die oberflächennahe Anordnung der Durchlässe 135 im Bereich des Gegenstandes 7 eine laminare Strömung. Dies bewirkt wiederum die gute Kühlung entlang des Gegenstandes 7.
In den 19 bis 22 ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 gezeigt. Da der Grundaufbau im wesentlichen den bereits zuvor beschriebenen Ausführungsformen gemäß den 13 bis 16 entspricht, werden in der Beschreibung soweit wie möglich, gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Gehäuse 19, durch welches der Gegenstand 7 bzw. das Fensterprofil 8 hindurchgeführt wird, besteht aus der Deckplatte 35, der Bodenplatte 43, den Stirnwänden 40, 41 sowie den Seitenwänden 31, 32, welche somit den Innenraum 83 umschließen.
Der Innenraum 83 des Gehäuses 19 ist wiederum in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – in seiner Längserstreckung durch die Stützblenden 34, 36 bis 39, in die Bereiche 13 bis 18 unterteilt. Die Stützblenden 34, 36 bis 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – in unterschiedlichen Abständen 112, 113, 114, 115, 116, 117 voneinander bzw. zu den Stirnwänden 40, 41 distanziert angeordnet. Die Abstände 112 bis 117 nehmen in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – gesehen, von der Stirnwand 41 in Richtung der Stirnwand 40 stetig zu. Dadurch ist der aus dem Extrusionswerkzeug 3 durch die Einlaufkaliber 11 hindurchlaufende und in die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 in seinem anfänglich noch teigigen Zustand auf kürzere Distanz durch die in den Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordneten Durchbrüche 65, welche die Profilkontur 33 ausbilden, besser geführt. Es ist aber auch selbstverständlich möglich, die einzelnen Abstände 112 bis 117 beliebig zu wählen, um einerseits die gewünschte Abkühlung und andererseits die notwendige Unterstützung des Gegenstandes 7 zu erreichen. Ist der Gegenstand 7 beim Durchlaufen der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 bereits etwas abgekühlt und somit mehr verfestigt, kann der Abstand 112 bis 117 der Bereiche 13 bis 18 stetig vergrößert werden. Eine derartige Anordnung der Stützblenden 34, 36 bis 39 ist selbstverständlich auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten möglich.
Die einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel in Ausnehmungen 118, 119 in den Seitenwänden 31, 32 eingesetzt.
Jeder der Bereiche 13 bis 18 ist in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – durch den zwischen der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 und der Bodenplatte 43 angeordneten Längssteg 44 in die Kammer 45 sowie die Spülkammer 46 beidseits des Gegenstandes 7 unterteilt. Die Höhe 47 des Längssteges 44 ist wiederum geringfügig kleiner als die Distanz 48 zwischen der Unterseite 42 des Fensterprofiles 8 und der Bodenplatte 43 des Gehäuses 19. Der dadurch entstehende Spalt zwischen der Oberseite 120 des Längssteges 44 und der Unterseite 42 des Gegenstandes 7 weist die Dicke 121 zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt 2 mm, auf, wodurch eine gewisse Strömungsverbindung zwischen der Kammer 45 und der Spülkammer 46 gebildet ist. Dies reicht aus, um auch die dem Längssteg 44 zugewandte Unterseite 42 des Gegenstandes 7 entsprechend abzukühlen, wie dies schematisch durch den Pfeil 122 angedeutet ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei gleicher Höhe 47 des Längssteges 44 die in den Stützblenden eingeformte Profilkontur 33 mit seiner untersten Fläche, also jener, die der Bodenplatte 43 am nächstliegenden, immer in etwa die gleiche Distanz 48 von der Bodenplatte 43 aufweist. Durch die Variation der Dicke 121 des Spaltes läßt sich die dort gewünschte Kühlwirkung einfach steuern. Somit ist die Profilkontur 33 höhenmäßig genau in Bezug auf die Oberfläche der Bodenplatte 43 auszurichten. Die Seitenwände 31, 32, die Bodenplatte 43, die Deckplatte 35 und die Längsstege 44 bleiben unverändert und es müssen lediglich die Stützblenden 34, 36 bis 39 ausgewechselt werden. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die beiden Stirnwände 40, 41 ebenfalls in Ausnehmungen 118, 119 zu haltern. Die höhenmäßige Fixierung der Stützblenden 34, 36 bis 39 bzw. der Stirnwände 40, 41 erfolgt einerseits durch die Bodenplatte 43 und andererseits durch die Deckplatte 35. Um eventuelle Fertigungsungenauigkeiten der Profilkontur in Bezug auf die quer zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – verlaufende Richtung abfangen zu können, sind die Ausnehmungen 118, 119 tiefer in die beiden Seitenwände 31, 32 eingearbeitet als das die Breite der Stützblenden erfordern würde. Durch das so entstehende beidseitige Spiel ist eine gewisse Selbstzentrierung der Stützblenden 34, 36 bis 39 bzw. der Stirnwände 40, 41 durch bzw. auf den Gegenstand 7 möglich.
Das Kühlmittel bzw. das Wasser 20 ist im Tank 22 bevorratet und wird durch die Kühlmittelpumpe 23 über die Anschlußleitung 58 dem Bereich 13 zugeführt und steigt dort unterstützt durch den Unterdruck im Gehäuse 19 in der Kammer 45 über die Oberseite 64 des Gegenstandes 7, bis in eine Höhe des schematisch angedeuteten Kühlmittelspiegels 68. Durch das durch die Kühlmittelpumpe 23 nachgeförderte Kühlmittel bzw.
Wasser 20 strömt dieses von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 über, wie dies mit dem Pfeil 69 schematisch angedeutet ist.
Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen wiederum untereinander durch die abwechselnd beidseits des Längssteges 44 angeordneten Durchströmkanäle 123, 124, 125, 126, 127, welche die Ein- und Auslaßöffnungen 62, 63 miteinander verbinden, in Strömungsverbindung und sind vertieft in der Bodenplatte 43 angeordnet. Die Durchströmkanäle 123 bis 127 weisen, wie dies am besten aus 19 zu ersehen ist, einen bogenförmigen, konkav ausgebildeten Längsverlauf auf, um beim Durchtritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 dieses von der Spülkammer 46 in die Kammer 45 in eine entsprechende Kreisbewegung zu versetzen, wie dies schematisch durch den Pfeil 128 im Bereich 18 angedeutet ist. Dadurch wird an der Oberfläche des zu kühlenden Gegenstandes 7 eine Verwirbelung und damit ein massiver Kühlmittelaustausch, vor allem ein guter Wärmeübergang gewährleistet, wodurch die Kühlwirkung verbessert wird.
Weiters wird die Kühlwirkung dadurch zusätzlich verbessert, je näher die einzelnen Durchströmkanäle 123 bis 127 am Längssteg 44 angeordnet sind, wie dies am besten aus den 21 und 22 zu ersehen ist, um so den zuvor bereits beschriebenen oftmaligen Kühlmittelaustausch an der Oberfläche des Gegenstandes 7 zusätzlich zu erhöhen. So kann die dem Längssteg 44 zugewandte Seitenwand der Durchströmkanäle 123 bis 127 mit der Seitenwand des Längssteges 44 fluchten bzw. in einem geringeren Abstand von beispielsweise 1 mm bis 20 mm angeordnet sein. Dieser Kühlmittelaustausch wird ebenfalls durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels beim Durchströmen der Durchströmkanäle 123 bis 127 zwischen den einzelnen Bereichen 13 bis 18 in Bezug auf die Fortbewegungsgeschwindigkeit des extrudierten Gegenstandes 7 erhöht bzw. verbessert. Dieser Effekt wird weiters durch die zuvor beschriebene Kreisbewegung des Kühlmittels – Pfeil 128 – verstärkt, da diese in entgegengesetzter Richtung zur Extrusionsrichtung – Pfeil 4 -, bedingt durch die Ausbildung der Durchströmkanäle 123 bis 127, verläuft.
Weiters ist es auch möglich, die Durchströmkanäle gemäß der in 13 beschriebenen und in strichpunktierten Linien dargestellten Weise auszuführen.
Um diese Fließbewegung des Kühlmittels bzw. Wassers 20 zu verstärken und gleichfalls ein Einsinken der Formwände des Gegenstandes 7 zu verhindern, ist im Innenraum 83 des Gehäuses 19 ein vom Bereich 13 in Richtung des Bereiches 18 stetig zunehmendes Vakuum aufgebaut. Das Vakuum ist im Bereich 13 noch relativ gering, da hier der in die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 eintretende Gegenstand 7 noch keine hohe Formfestigkeit aufweist und nimmt bis in den Bereich 18 stetig zu, da hier bereits eine, durch das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedingte Abkühlung erfolgt ist und eine Verfestigung des Profiles gewährleistet ist.
Um ein entsprechendes Vakuum aufbauen zu können, ist wiederum in der Stirnwand 41 die Einströmöffnung 66 angeordnet. Die einzelnen Bereiche 13 bis 18 stehen über die in den Stützblenden 34, 36 bis 39 angeordneten Durchströmöffnungen 109 in Strömungsverbindung.
Die Durchströmöffnungen 109 weisen bei diesem Ausführungsbeispiel in Extrusionsrichtung – Pfeil 4 – gesehen einen in etwa rechteckigen Querschnitt mit einer Breite 136 und einer Höhe 137 auf und sind als Längsschlitze ausgebildet. Die Durchströmöffnungen 109 sind jeweils im oberen Bereich der einzelnen Stützblenden 34 bzw. 36 bis 39 und in etwa mittig zwischen den Seitenwänden 31 und 32 sowie zwischen dem Durchbruch 65 und der Deckplatte 35 angeordnet. Es ist aber auch selbstverständlich möglich, die Durchströmöffnungen 109 gegenüber dem Durchbruch 65 seitlich und in zur Bodenplatte 43 paralleler Richtung, jedoch senkrecht zur Extrusionsrichtung versetzt bzw. abwechselnd zueinander anzuordnen, wie dies in 21 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Eine Oberkante 138 der einzelnen Durchströmöffnungen 109 ist dabei in einem Abstand 139 von der Deckplatte 35 distanziert angeordnet. Somit läßt sich durch die Größe der einzelnen Durchströmöffnungen 109 einerseits das in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 aufzubauende Vakuum regulieren und andererseits durch die Wahl des Abstandes 139 ein Selbstregulierungseffekt des Kühlmittelspiegels 68 erzielen, wie dies detailliert in der 19 anhand der Bereiche 15 und 16 schematisch dargestellt ist.
Im Normalbetrieb dienen die Durchströmöffnungen 109 zum Aufbau des Vakuums in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 und werden von Luft durchströmt. Tritt nun, wie dies im Bereich 15 schematisch angedeutet ist, ein Stau des Kühlmittels bzw. des Wassers 20 auf, steigt der Kühlmittelspiegel 68 bis in den Bereich der Durchströmöffnung 109 an und verschließt diese teilweise, wodurch es zu einer Querschnittsverminderung der selben kommt. Bedingt durch diese Querschnittsverminderung steigt das aufzubauende Vakuum in den nachfolgenden Bereichen 16 bis 18 noch höher an, wodurch es zu einem verstärkten Durchsaugen des Kühlmittels bzw. Wassers 20 in den Durchströmkanälen 125 bis 127 kommt und auf diese Art und Weise der Kühlmittelspiegel 68 wieder auf seinen Normalstand absinkt. Durch dieses Absinken steht nunmehr wiederum der volle Querschnitt der Durchströmöffnung 109 der durchströmenden Luft zur Verfügung, wodurch das gewünschte Vakuum bzw. der Vakuumaufbau in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 wiederum den vorgewählten bzw. gewünschten Betriebszustand einnimmt. Weiters ist im Bereich der Durchströmöffnung 109 der Stützblende 37 schematisch durch einen Pfeil 140 angedeutet, daß auch das Kühlmittel bzw. Wasser 20 bedingt durch den höheren Kühlmittelspiegel 68 im Bereich 15 auch durch die Durchströmöffnung 109 in den nachfolgenden Bereich 16 überströmt. Dieses Überströmen wird auch noch zusätzlich durch das ansteigende Vakuum in den nachfolgenden Bereichen 17 und 18 begünstigt.
Im Bereich 18 der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 ist in der Seitenwand 31 die Abflußleitung 59 angeordnet, welche in eine Absaugvorrichtung, wie z.B. den Zyklon 130 mündet. Der Zyklon 130 baut mit der diesem in der Abflußleitung 59 vorgeordneten Vakuumpumpe 25 einerseits im Innenraum 83 das gewünschte Vakuum auf und saugt gleichfalls das Kühlmittel bzw. Wasser 20 mit ab. Im Zyklon 130 wird das Kühlmittel bzw. Wasser 20 von der Luft getrennt und mittels der Kühlmittelpumpe 131 wiederum dem Tank 22 rückgeführt. Entsprechende Kühleinrichtungen für das Kühlmittel bzw. Wasser 20 können wiederum selbstverständlich in den einzelnen Leitungen wahlweise vorgesehen sein.
Es ist aber ebenso möglich, zusätzlich zu der Anschlußleitung 58 den Anschlußstutzen 27 in der Seitenwand 31 im Bereich der Deckplatte 35 anzuordnen, um so eine getrennte Absaugung von Luft- und Kühlmittel bzw. Wasser 20 zu gewährleisten.
Selbstverständlich können auch mehrere Anschlußleitungen 58 bzw. Anschlußstutzen 27 zur Absaugung vorgesehen sein. Diese müssen nicht in einer der Seitenwände 31, 32, sondern können auch in der Deckplatte 35 bzw. Bodenplatte 43 angeordnet sein.
In den 21 und 22 ist am besten der wechselweise Übertritt des Kühlmittels bzw. Wassers 20 von der Kammer 45 in die Spülkammer 46 und von dort durch den Durchströmkanal 123 in die Kammer 45 des Bereiches 14 zu ersehen. Bedingt durch das immer höher werdende Vakuum in den aufeinanderfolgenden Bereichen 13 bis 18 und die spezielle Ausbildung der Durchströmkanäle 123 bis 127 wirbelt bzw. strömt das Kühlmittel bzw. Wasser 20, wie dies schematisch durch Pfeile 69 in 22 dargestellt ist, quellenartig in Richtung der Deckplatte 35 und rinnt so von der Kammer 45 über die Oberseite 64 in die Spülkammer 46 auf der anderen Seite des Gegenstandes 7 über. Dort bildet sich ein höhenmäßig unterhalb der Oberseite 64 befindlicher weiterer Kühlmittelspiegel 132 aus und das Kühlmittel tritt in die jeweilige Einlaßöffnung 62 der einzelnen Durchströmkanäle 123 bis 127 ein und es wiederholt sich dieser Vorgang des quellenartigen Ansteigens des Kühlmittels in den nachfolgenden Bereichen 14 bis 18 dementsprechend.
Die Halterung bzw. Befestigung der einzelnen Stützblenden 34, 36 bis 39 sowie der Stirnwände 40, 41 im Gehäuse 19 kann durch jede aus dem Stand der Technik bekannte Form erfolgen, wie z.B. durch Kleben, Dichtmassen, Halteleisten, Haltenasen, Schlitze, Dichtprofile, Nuten usw.
Um den Niveauunterschied zwischen dem höherliegenden Kühlmittelspiegel 68, 99 und dem tiefer liegenden Kühlmittelspiegel 132 auch in bereits vorher beschriebenen Figuren besser zu veranschaulichen, wurde der Kühlmittelspiegel 132 auch noch in den 2, 3, 5, 8, 9 sowie 11 und 12 schematisch durch dünne Linien angedeutet.
In der Praxis hat sich nämlich gezeigt, daß nach dem Anlaufen des Herstellungsvorganges für den Gegenstand 7 unter Stabilisierung der einzelnen Betriebsparameter, sich sowohl das Vakuum als auch die anderen Bedingungen in der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 kaum mehr verändern, sodaß ein einmal eingestellter Wert dann auch über längere Betriebsdauer einwandfrei beibehalten wird.
Der Vorteil dieser Durchwirbelung und Umspülung des Gegenstandes 7 mit dem Kühlmittel und die oftmalige und intensive Berührung eines ständig anderen Teils des Kühlmittels mit der Oberfläche des Gegenstandes 7 führt dazu, daß ein besserer Wärmeübergang zwischen dem Gegenstand 7 und dem Kühlmittel stattfindet, sodaß mit einer geringeren Kühlmittelmenge die gleiche Wärmemenge aus dem Gegenstand 7 abgeführt werden kann, wie beispielsweise bei Verwendung von Sprühdüsen, bei welchen auf das durch die Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 durchlaufende Fensterprofil 8 bzw. den Gegenstand 7 das Kühlmittel aufgesprüht wird. Ein Nachteil der bisher verwendeten Sprühdüsen kann daher vermieden werden. Dieser liegt vor allem darin, daß im Kühlmittel mitgeführte Verunreinigungen bzw. Kalk diese leicht verlegen bzw. verstopfen, wodurch, um eine entsprechende Kühlung zu erreichen, es notwendig ist, diese oftmals zu reinigen oder überhaupt zu ersetzen. Dies bedingt in jedem Fall ein Zerlegen der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 und erhöhte Kosten durch den Produktionsausfall.
Durch die Längsströmung, die durch die einzelnen Durchströmkanäle 123 bis 127 in Verbindung mit dem ständig steigenden Unterdruck in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 entsteht, werden in vorteilhafter Weise auch sämtliche Längsprofile bzw. Längsnuten der Profile, wie beispielsweise Aufnahmen für Glasleisten oder Kupplungsprofile bzw. ähnliches mit der gleich hohen, gegenüber der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Profils relativ zum Gehäuse 19 höheren Geschwindigkeit durchströmt. Dadurch wird beispielsweise gegenüber den üblichen Sprühkühlverfahren eine erhebliche Verbesserung der Kühlwirkung erreicht, da sich beim Ansprühen in derartigen Vertiefungen bzw. Nuten nur die Flüssigkeit sammelt und kein Flüssigkeitsaustausch an der Oberfläche des Kunststoffprofils, außer in dem Bereich der einzelnen Blenden erfolgt.
Desweiteren ist zu berücksichtigen, daß vor allem dann, wenn der Längssteg 44 vor allem gegenüber dem abzukühlenden Profil eine geringe Dicke 141 quer zur Längsrichtung des Profils bzw. eine geringe Querschnittsfläche aufweist und dann, wenn die Durchströmkanäle 123 bis 127 unmittelbar benachbart zu dem Längssteg 44 angeordnet sind, über eine noch größere Oberfläche des zu kühlenden Profils ein ständiger Flüssigkeitsaustausch durch die Verwirbelung des Kühlmittels an der Oberfläche des Profils erfolgt und dadurch eine höhere spezifische Kühlwirkung erzielt werden kann.
Als bevorzugt erweist es sich beispielsweise, wenn die Dicke 141 des Längssteges 44 kleiner 10 mm, bevorzugt gleich oder kleiner 5 mm, ist.
In Verbindung mit den unterschiedlichen Unterdrücken in den einzelnen Bereichen 13 bis 18 kommt es in Verbindung mit den Durchströmkanälen 123 bis 128 zu einem schwall- oder turbinenstrahlartigen Kühlmitteltransport im Bereich des zu kühlenden Profils, wodurch die zuvor schon angesprochenen Vorteile verstärkt werden.
Dadurch ist eine geringere Antriebsleistung aufgrund der verringerten Fördermenge an Kühlmittel für die in Frage kommenden Kühlmittelpumpen 23 erforderlich und ist die Gesamtenergiebilanz beim Herstellen derartiger Gegenstände 7 in vorteilhafter Weise besser als bei den herkömmlichen Kühl- und Kalibriereinrichtungen 5.
Die Zu- und Abfuhr von Kühlmittel ist nur schematisch angedeutet. So ist es selbstverständlich möglich, jede aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung sowie entweder einen geschlossen oder offenen Kühlmittelkreislauf zu verwenden.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis einzelne Teile der Kühl- und Kalibriereinrichtung 5 stark vereinfacht und schematisch, sowie hinsichtlich der Abmessungen unproportional oder verzerrt, dargestellt sind.
Es können auch einzelne Ausführungsdetails der einzelnen Ausführungsbeispiele, sowie Kombinationen von einzelnen Ausführungen der unterschiedlichen Ausführungsvarianten eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.
Vor allem können die einzelnen in den 1 bis 5; 6; 7; 8 bis 12; 13 bis 16; 17; 18; 19 bis 22 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

1: Extrusionsanlage
2: Extruder
3: Extrusionswerkzeug
4: Pfeil
5: Kühl- und Kalibriereinrichtung
6: Raupenabzug
7: Gegenstand
8: Fensterprofil
9: Kunststoff
10: Förderschnecke
11: Einlaufkaliber
12: Kühlkammer
13: Bereich
14: Bereich
15: Bereich
16: Bereich
17: Bereich
18: Bereich
19: Gehäuse
20: Wasser
21: Aufstellfläche
22: Tank
23: Kühlmittelpumpe
24: Rücklauf
25: Vakuumpumpe
26: Absaugleitung
27: Anschlußstutzen
28: Anschlußrohr
29: Manometer
30: Drosselventil
31: Seitenwand
32: Seitenwand
33: Profilkontur
34: Stützblende
35: Deckplatte
36: Stützblende
37: Stützblende
38: Stützblende
39: Stützblende
40: Stirnwand
41: Stirnwand
42: Unterseite
43: Bodenplatte
44: Längssteg
45: Kammer
46: Spülkammer
47: Höhe
48: Distanz
49: Quersteg
50: Außenwand
51: Kanal
52: Kanal
53: Kanal
54: Kanal
55: Kanal
56: Anschlußkanal
57: Anschlußkanal
58: Anschlußleitung
59: Abflußleitung
60: Breite
61: Pfeil
62: Einlaßöffnung
63: Auslaßöffnung
64: Oberseite
65: Durchbruch
66: Einströmöffnung
67: Absaugöffnung
68: Kühlmittelspiegel
69: Pfeil
70: Seitenwand
71: Durchmesser
72: Innengewinde
73: Pfropfen
74: Schlitz
75: Schlitz
76: Höhendifferenz
77: Austrittshöhe
78: Ausmaß
79: Befestigungsmittel
80: Abstand
81: Stützblende
82: Zwischenkühler
83: Innenraum
84: Ansaugleitung
85: Längssteg
86: Bereich
87: Bereich
88: Bereich
89: Bereich
90: Trennwand
91: Trennwand
92: Trennwand
93: Trennwand
94: Trennwand
95: Bereich
96: Bereich
97: Bereich
98: Höhe
99: Kühlmittelspiegel
100: Stirnkante
101: Kammer
102: Spülkammer
103: Kühlmittelsäule
104: Kammer
105: Pfeil
106: Pfeil
107: Spülkammer
108: Kammer
109: Durchströmöffnung
110: Pfeil
111: Anschlußrohr
112: Abstand
113: Abstand
114: Abstand
115: Abstand
116: Abstand
117: Abstand
118: Ausnehmung
119: Ausnehmung
120: Oberseite
121: Dicke
122: Pfeil
123: Durchströmkanal
124: Durchströmkanal
125: Durchströmkanal
126: Durchströmkanal
127: Durchströmkanal
128: Pfeil
129: Kulissenausbildung
130: Zyklon
131: Kühlmittelpumpe
132: Kühlmittelspiegel
133: Einzelkanal
134: Einzelkanal
135: Durchlaß
136: Breite
137: Höhe
138: Oberkante
139: Abstand
140: Pfeil
141: Dicke

Claims

Kühl- und Kalibriereinrichtung einer Extrusionsanlage, die einem Extruder in Extrusionsrichtung nachgeordnet ist, mit einem Gehäuse, dessen Innenraum durch Stirnwände begrenzt und durch Stützblenden in einzelne Bereiche unterteilt wird, wobei die Stirnwände und die Stützblenden Öffnungen entsprechend der Profilkontur aufweisen, durch die der extrudierte Gegenstand aus Kunststoff, insbesondere ein Fensterprofil, hindurchgeführt wird, mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das Kühlmittel, sowie einer Absaugöffnung die über eine Absaugleitung mit einem Saugeingang einer Vakuumpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Innenraum (83) des Gehäuses (19) angeordneter Bereich (13 bis 18) durch einen zwischen den Stirnwänden (40, 41) bzw. den Stützblenden (34, 36 bis 39) vorgesehenen Längssteg (44), der sich zwischen der Bodenplatte (43) und einer Unterseite (42) des Gegenstandes (7) bzw. Fensterprofils (8) erstreckt, in eine Kammer (45) und eine Spülkammer (46) unterteilt ist und daß die unmittelbar aufeinander folgenden Bereiche (13 bis 18) auf einen vorbestimmten unterschiedlich in Extrusionsrichtung – Pfeil (4) – sich erhöhenden Unterdruck evakuiert sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung einer Extrusionsanlage, die einem Extruder bzw. einem Extrusionswerkzeug in Extrusionsrichtung nachgeordnet ist, mit einem Gehäuse durch das der extrudierte Gegenstand aus Kunststoff, insbesondere ein Fensterprofil durch Stützblenden mit Profilkonturen hindurchgeführt wird, mit einem Durchlaß zwischen den aufeinanderfolgenden Bereichen sowie eine Absaugöffnung, die über eine Anschlußleitung mit einem Saugeingang einer Vakuumpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnwänden (40, 41) des Gehäuses (19) zumindest zwei Stützblenden (81) mit Profilkonturen (33) angeordnet sind und zwischen der Deckplatte (35) und einer Oberseite (64) des Gegenstandes (7) bzw. Fensterprofils (8) ein Längssteg (85) zwischen den Stirnwänden (40, 41) angeordnet ist und daß auf den in Extrusionsrichtung – Pfeil (4) – aufeinanderfolgenden Stützblenden (81) je eine Trennwand (90, 93) angeordnet ist, wobei durch die eine Trennwand (90) die Öffnung zwischen der Stützblende (81), dem Längssteg (85) und der in Extrusionsrichtung rechten Seitenwand (31) und durch die auf der in Extrusionsrichtung unmittelbar nachfolgenden Stützblenden (81) angeordnete Trennwand (93) die Öffnung zwischen der Stützblende (81), dem Längssteg (85) und der linken Seitenwand (32) sowie der Deckplatte (35) verschlossen ist, und daß jeweils zwischen einer Stirnwand (40, 41) und einer Trennwand (90 bis 94) und gegebenenfalls zwischen zueinander unmittelbar aufeinanderfolgenden Trennwänden (90 bis 94), dem Längssteg (85) und einer rechten Seitenwand (31) sowie zwischen einer Stirnwand (40, 41) und einer Trennwand (90 bis 94) und gegebenenfalls zwischen zwei einander unmittelbar aufeinander folgenden Trennwänden (90 bis 94), dem Längssteg (85) und der gegenüberliegenden linken Seitenwand (32), jeweils ein Bereich (86 bis 89, 95 bis 97) ausgebildet ist und der in Extrusionrichtung nachfolgenden Bereich gegenüber dem unmittelbar vorgeordneten Bereich auf einen vorbestimmbaren höheren Unterdruck evakuiert ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßöffnungen von zwei einander unmittelbar aufeinanderfolgenden Bereichen (13 bis 18), über außerhalb der Bereiche (13 bis 18) angeordnete Kanäle (51 bis 55) verbunden sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und/oder Auslaßöffnung (62, 63) bzw. Schlitze (74, 75) zur Verbindung von in Extrusionsrichtung hintereinander liegenden Bereichen (13 bis 18; 86 bis 89, 95 bis 97) in den Stützblenden (34, 36 bis 39; 81) angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der in Extrusionsrichtung erste Bereich (13) und/oder der in Extrusionsrichtung letzte Bereich (18) über jeweils einen Anschlußkanal (56, 57) mit einer Anschluß- und/oder Abflußleitung (58, 59) mit den Tank (22) bzw. mit der Kühlmittelpumpe (23) verbunden sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Extrusionsrichtung letzte Bereich (18) über eine Abflußleitung (59) und eine Vakuumpumpe (25) an einem Zyklon (130) angeschlossen ist, dem eine Kühlmittelpumpe (131) zum Tank (22) nachgeordnet ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnwand (41) eine Einströmöffnung (66) für die Umgebungsluft angeordnet ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stützblenden (34, 36 bis 39) Durchströmöffnungen (109) für die Außenluft angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich (13 bis 18; 86 bis 89, 95 bis 97) über einen eigenen Anschlußstutzen (27) mit einer Absaugleitung (26) bzw. Ansaugleitung (84) bzw. einer eigenen Vakuumpumpe (25) verbunden ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bereich (13 bis 18) über Einströmöffnungen (66) und/oder Durchströmöffnungen (109) mit einer zentralen Abflußleitung (59) und/oder Absaugleitung (26) verbunden sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 9, 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich (13 bis 18; 87, 88, 95, 96, 97) eine mit der Anschlußleitung (58) kommunizierende oder einem vorgeordneten Bereich kommunizierende Kammer (45; 101, 104) und eine zwischen dieser und der Kammer des in Extrusionsrichtung nachfolgenden Bereiches angeordnete Spülkammer (46; 102, 107) aufweist und daß ein Kühlmittelspiegel (68; 99) in den Kammern (45; 101, 104) höher ist, als ein Kühlmittelspiegel (132) in den Spülkammern (46; 102, 107).
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck in einem einem Bereich (13 bis 18; 86 bis 89, 95 bis 97) in Extrusionsrichtung unmittelbar nachgeordneten Bereich (13 bis 18; 86 bis 89; 95 bis 97) um zumindest 0,002 bar, bevorzugt 0,005 bar höher ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke (121) des Spaltes zwischen einer Oberseite (120) des Längssteges (44) und einer Unterseite (42) des Gegenstandes (7) zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt 2 mm beträgt.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (121) des Spaltes zwischen der Oberseite (64) des Gegenstandes (7) und der dieser zugewandten Oberfläche des Längssteges (85) zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt 2 mm beträgt.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (112 bis 117) zwischen den Stützblenden (34, 36 bis 39; 81) bzw. Stirnwänden (40, 41) und Stützblenden (34, 39) in Extrusionsrichtung zuneh men.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützblenden (34, 36 bis 39; 81) bzw. Trennwände (90 bis 94) in Ausnehmungen (118, 119) der Seitenwände (31, 32) gehaltert sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanz zwischen den einander zugewendeten Stirnseiten der Ausnehmungen (118, 119) quer zur Extrusionsrichtung größer ist, als die Breite der Stützblenden (34, 36 bis 39; 81) bzw. Trennwände (90 bis 94).
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und/oder Auslaßöffnungen (62, 63) und/ oder Schlitze (74, 75) in geringem Abstand vom Durchbruch (65) der Profilkontur (33), bevorzugt über die der Spülkammer (46) zugewandten Oberflächenbereiche verteilt angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßöffnungen (62, 63) über in der Bodenplatte (43) auf der dem Innenraum (83) zugewandten Seite versenkt angeordnete Durchströmkanäle (123 bis 127) verbunden sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) parallel zur Extrusionsrichtung verlaufen.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) schräg zur Extrusionsrichtung verlaufen.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (65) der Profilkontur (33) zumindest einen der Durchströmkanäle (123 bis 127) bzw. deren dem Längssteg (44) nächstliegende vertikale Seitenwand in zur Extrusionsrichtung senkrechter Richtung überragt.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) in der Bodenplatte (43) in einer parallel zur Extrusionsrichtung und senkrecht zur Bodenplatte (43) verlaufenden Ebene angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) sich jeweils bis zumindest in die Mitte zwischen den in Extrusionsrichtung hintereinander angeordneten jeweils einen Bereich begrenzenden Stützblenden (34, 36 bis 39) bzw. Stirnwände (40, 41) erstrecken.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) in Draufsicht eine rechteckige Querschnittsform aufweisen.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) in einer zur Extrusionsrichtung senkrechten Ebene einen rechteckigen oder konkaven Querschnitt aufweist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) in einer zur Extrusionsrichtung parallelen und zur Bodenplatte (43) senkrechten Ebene einen rechteckigen Querschnitt, insbesondere mit Ausrundungen, oder einen bogenförmigen, konkaven Längsverlauf aufweisen.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einen Bereich (13 bis 18) mit dem in Extrusionsrichtung vor- und nachgeordneten Bereich (13 bis 18) verbindenden Durchströmkanäle (123 bis 127) quer zur Extrusionsrichtung zueinander versetzt sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (123 bis 127) zwischen einem Bereich (13 bis 18) und einem vor- und nachgeordneten Bereich (13 bis 18) einander in Extrusionsrichtung überlappen.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Querebene mehrere Einzelkanäle (133, 134) zur Verbindung zweier einander unmittelbar benachbarter Bereiche (13 bis 18) angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (124 bis 127), die einen Bereich (14 bis 17) mit dem diesen vorgeordneten Bereich (14 bis 17) verbinden, zwischen dem Längssteg (44) und einer Seitenwand (31) und die Durchströmkanäle (123, 125, 127) zwischen diesem Bereich (13 bis 18) und den diesen in Extrusionsrichtung nachgeordneten Bereich (13 bis 18) zwischen dem Längssteg (44) und der gegenüberliegenden Seitenwand (32) angeordnet sind.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (109) als Längsschlitze ausgebildet sind, die senkrecht zur Bodenplatte (43) eine größere Länge bzw. Höhe (137) aufweisen, als eine Breite (136) parallel zur Bodenplatte (43) jedoch quer zur Extrusionsrichtung des Gegenstandes (7).
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 8, 10 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (109) zwischen den Durchbrüchen (65) in den Stützblenden (34, 36 bis 39) und der Deckplatte (35) angeordnet sind, wobei eine den Durchbrüchen (65) zugeordnete Unterkante der Durchströmöffnungen (109) von einer dieser nächstliegenden Kanten des Durchbruchs (65) distanziert ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 8, 10, 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (109) gegenüber dem Durchbruch (65) in zur Bodenplatte (43) paralleler Richtung, jedoch senkrecht zur Extrusionsrichtung seitlich versetzt angeordnet ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke (141) des Längssteges (44) parallel zur Bodenplatte (43), jedoch senkrecht zur Extrusionsrichtung kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 5 mm, ist.
Kühl- und Kalibriereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Längssteg (44) zugewandte Seitenwand der Durchströmkanäle (123 bis 127) mit einer den Seitenwänden (31, 32) des Gehäuses (19) zugewandten Seitenwand des Längssteges (44) fluchtet oder in einem geringen Abstand von kleiner 10 mm angeordnet ist.