DE202014103763U1

DE202014103763U1 - Heating-cooling combination for extrusion systems

Info

Publication number: DE202014103763U1
Application number: DE202014103763.2U
Authority: DE
Original assignee: WEMA GmbH
Current assignee: WEMA GmbH
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2014-09-09
Anticipated expiration: 2024-08-14

Abstract

Heiz-Kühl-Kombination für Extrusionsanlagen, umfassend ein im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetes, einen Standkörper (3) aufweisendes Gehäuse (1), in dem wenigstens ein Heizelement (21) eingebracht ist und an dessen dem Standkörper (3) entgegen gerichteten Oberseite ein Gebläse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Standkörpers (3) ein Klappengehäuse (4) mit seitlichen Entlüftungsöffnungen angeordnet ist, die über wenigstens eine schwenkbar gelagerte Verschlussklappe (45) selbsttätig verschließbar sind.Heating-cooling combination for extrusion systems, comprising a substantially cylindrical housing (1) having a stand body (3) in which at least one heating element (21) is inserted and a fan is arranged on its upper side facing the stand body (3) is, characterized in that a flap housing (4) with lateral ventilation openings is arranged within the standing body (3), which can be closed automatically via at least one pivotably mounted closure flap (45).

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz-Kühl-Kombination für Extrusionsanlagen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. The invention relates to a heating-cooling combination for extrusion systems according to the preamble of patent claim 1.

Heiz-Kühl-Kombinationen kommen insbesondere in Extrusionsanlagen zur Anwendung. Diese heizen den Extrusionszylinder auf die für die Verarbeitung erforderliche Temperatur auf und gleichen Wärmeverluste durch auftretende Abstrahlung aus. Der im Verarbeitungsprozess entstehende Wärmeüberschuss, die so genannte Friktionswärme, wird mittels von einem angeordneten Gebläse zugeführter Luft abgeführt. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Schmelzefluss aufrechterhalten. Heating-cooling combinations are used in particular in extrusion plants. These heat the extrusion cylinder to the temperature required for processing and compensate for heat losses by radiation occurring. The heat surplus created in the processing process, the so-called friction heat, is dissipated by means of a fan arranged air supplied. In this way, a continuous flow of melt is maintained.

Derartige Heiz-Kühl-Kombinationen bestehen im Wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem zur Aufheizung des Extrusionszylinders Heizbänder eingebracht sind. An der Oberseite des Gehäuses ist ein Gebläse zur Erzeugung eines Luftstroms angeordnet. Der in das Gehäuse eingebrachte Luftstrom wird über gegenüberliegend dem Gebläse angeordnete Luftschlitze aus dem Gehäuse wieder abgeführt. Nachteilig an den vorgenannten Heiz-Kühl-Kombinationen ist, dass durch die für die Abluft der von dem Gebläse zugeführten Luft vorgesehenen Auslässe auch bei deaktiviertem Gebläse ein Wärmeverlust durch Konvektion erfolgt, welcher durch Zuführung zusätzlicher Heizenergie wieder auszugleichen ist. Such heating-cooling combinations consist essentially of a housing in which heating strips are introduced for heating the extrusion cylinder. At the top of the housing, a fan for generating an air flow is arranged. The introduced into the housing air flow is discharged via opposite the fan arranged air slots out of the housing again. A disadvantage of the aforementioned heating-cooling combinations that provided by the exhaust air supplied from the fan air outlets even when the blower fan heat loss by convection, which is offset by supplying additional heating energy again.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Heiz-Kühl-Kombination zu schaffen, bei der der Kühlluftstrom über ein an der Oberseite des Gehäuses angeordnetes Gebläse erfolgt und bei der ein übermäßiger Wärmeverlust vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass innerhalb des Standkörpers ein Klappengehäuse mit seitlichen Entlüftungsöffnungen angeordnet sind, die über wenigstens eine schwenkbar gelagerte Verschlussklappe selbsttätig verschließbar sind, wird einem Wärmeverlust durch diese Entlüftungsöffnungen bei deaktiviertem Gebläse entgegengewirkt. The invention aims to remedy this situation. The invention is based on the object to provide a heating-cooling combination, in which the cooling air flow via a fan arranged at the top of the housing and in which an excessive heat loss is avoided. According to the invention, this object is solved by the features of the characterizing part of patent claim 1. Characterized in that within the stationary body a flap housing are arranged with side vents, which are automatically closed by at least one pivotally mounted flap, a heat loss is counteracted by these vents with disabled blower.

Über das Klappengehäuse erfolgt eine Umlenkung des Luftstroms zur Seite, wodurch ein Verschwenken der schwenkbar gelagerten Verschlussklappe bewirkt ist. Bevorzugt ist die wenigstens einen Verschlussklappe an ihrer dem Gebläse zugewandten Seite drehbar gelagert. About the valve body is a deflection of the air flow to the side, whereby a pivoting of the pivotally mounted flap is effected. Preferably, the at least one closure flap is rotatably mounted on its side facing the fan.

In Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine mit einer Verschlussklappe verbundene Seitenwand des Klappengehäuses nach außen geneigt ausgebildet, wobei ein Verschließen der Entlüftungsöffnung durch die Verschlussklappe durch eine optional angeordnete Feder oder auch ausschließlich durch Schwerkraft bewirkt ist. Hierdurch ist ein schwerkraftunterstütztes Verschließen der Entlüftungsöffnungen durch die Verschlussklappen erzielt. Durch die nach außen geneigten Seitenwände des Klappengehäuses ist sichergestellt, dass ein Verschließen der Entlüftungsöffnungen vor Erreichen der senkrechten Stellung der Verschlussklappen erzielt ist. In an embodiment of the invention, at least one connected to a flap side wall of the flap housing is inclined outwardly, wherein a closure of the vent opening through the closure flap is effected by an optionally arranged spring or even exclusively by gravity. As a result, a gravity-assisted closing of the ventilation openings is achieved by the closure flaps. The outwardly inclined side walls of the flap housing ensures that closure of the vent openings is achieved before the vertical position of the closure flaps is reached.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Klappengehäuse einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die beiden winklig nach außen geneigten Seitenwände jeweils eine über eine schwenkbar gelagerte Verschlussklappe verschließbare Entlüftungsöffnung aufweisen. Dabei ist vorteilhaft in dem Klappengehäuse mittig ein Strömungsteiler mit vorzugsweise dreieckigem Querschnitt angeordnet. Der Strömungsteiler bewirkt eine Teilung des durch das Gebläse eingebrachten Luftstroms mit gleichzeitiger Ausrichtung in Richtung der Verschlussklappen. Dabei kann durch Ausbildung des Strömungsteilers mit einem dreieckigen Querschnitt eine Anströmung orthogonal zu den Verschlussklappen erzielt werden, wodurch ein effizientes Anheben der Verschlussklappen bewirkt ist. In a further embodiment of the invention, the flap housing has a substantially trapezoidal cross-section, wherein the two angularly outwardly inclined side walls each have a closable via a pivotally mounted flap vent. In this case, a flow divider, preferably having a triangular cross-section, is advantageously arranged centrally in the flap housing. The flow divider effects a division of the air flow introduced by the fan with simultaneous alignment in the direction of the closing flaps. In this case, by forming the flow divider with a triangular cross section, a flow orthogonal to the closing flaps can be achieved, whereby an efficient lifting of the flaps is effected.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Strömungsteiler durch eine in den Boden des Klappengehäuses sickenartig eingebrachte Vertiefung gebildet. Hierdurch ist eine einfache Herstellung des Strömungsteilers erzielt. An dieser Stelle ist anzumerken, dass auch bei einem auf diesem Wege eingebrachten Strömungsteiler im Sinne der Erfindung ein im Wesentlichen trapezförmiger Querschnitt des Klappengehäuses vorliegt. In a further embodiment of the invention, the flow divider is formed by a sick in the bottom of the valve body recess introduced. As a result, a simple production of the flow divider is achieved. It should be noted at this point that, even in the case of a flow divider introduced in this way, a substantially trapezoidal cross-section of the flap housing is present within the meaning of the invention.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an der wenigstens einen Verschlussklappe an ihrer der Schwenkachse abgewandten Außenkante wenigstens ein Steg angeordnet. Hierdurch ist der Schwerpunkt der Verschlussklappe in Richtung dessen Außenkante verschoben, wodurch ein selbsttätiges Verschließen der Verschlussklappe unterstützt wird. In a further embodiment of the invention, at least one web is arranged on the at least one closure flap on its outer edge facing away from the pivot axis. As a result, the focus of the flap is moved in the direction of its outer edge, whereby an automatic closure of the flap is supported.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen: Other developments and refinements of the invention are specified in the remaining subclaims. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in detail below. Show it:

1 die räumliche Darstellung einer Heiz-kühl-Kombination und 1 the spatial representation of a heating-cool combination and

2 die schematische Seitenansicht der Heiz-Kühl-Kombination aus 1 mit Detaildarstellung des Klappengehäuses. 2 the schematic side view of the heating-cooling combination 1 with detailed representation of the valve body.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Heiz-Kühl-Kombination besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einem hohlzylindrischen Abschnitt 2 zur Aufnahme eines Extrusionszylinders, an dessen Innenseite Heizbänder 21 angeordnet sind. Bodenseitig ist der hohlzylindrische Abschnitt 2 auf einem Standkörper 3 angeordnet, dass ein Klappengehäuse 4 aufnimmt. An seiner dem Klappengehäuse 4 entgegengerichteten Oberseite ist an dem hohlzylindrischen Abschnitt 2 eine Gebläseaufnahme 5 angebracht. The selected as embodiment heating-cooling combination consists essentially of a housing 1 with a hollow cylindrical section 2 for receiving an extrusion cylinder, on the inside heating bands 21 are arranged. Bottom side is the hollow cylindrical section 2 on a stand body 3 arranged a flap housing 4 receives. At his the flap housing 4 opposite top is on the hollow cylindrical portion 2 a fan intake 5 appropriate.

Der hohlzylindrische Abschnitt 2 des Gehäuses 1 ist durch ein zylinderförmig ausgeformtes Metallblech gebildet, welches in Längsrichtung geöffnet beziehungsweise verschlossen werden kann. Auf diese Weise ist es um den Extrusionszylinder einer Extrusionsanlage anlegbar. Der Verschluss des Gehäuses 1 erfolgt mittels nietenbefestigter Verschlusslaschen 6, welche beispielsweise über Spannschrauben miteinander verbindbar sind. Selbstverständlich können an dieser Stelle unterschiedlichste Verschlussmittel zum Einsatz kommen. The hollow cylindrical section 2 of the housing 1 is formed by a cylindrically shaped metal sheet, which can be opened or closed in the longitudinal direction. In this way, it can be applied to the extrusion cylinder of an extrusion plant. The closure of the case 1 by means of rivets fastened fastener tabs 6 , which are connected to each other, for example via clamping screws. Of course, a wide variety of closure means can be used at this point.

An der Oberseite des Gehäuses 1 ist an dem hohlzylindrischen Abschnitt 2 innerhalb der Gebläseaufnahme 5 ein – nicht dargestelltes – Gebläse angeordnet, welches der Erzeugung eines durch – nicht dargestellte – Einlassöffnungen des hohlzylindrischen Abschnitts 2 einzubringenden Luftstroms dient. Zum Austritt dieses Luftstroms sind gegenüberliegend in dem hohlzylindrischen Abschnitt 2 – nicht dargestellte – Entlüftungsöffnungen eingebracht, welche in das Klappengehäuse 4 münden. At the top of the case 1 is on the hollow cylindrical section 2 within the fan intake 5 a - not shown - arranged fan, which is the production of a - not shown - inlet openings of the hollow cylindrical portion 2 serves to be introduced air flow. To exit this air flow are opposite in the hollow cylindrical section 2 - Not shown - vent openings introduced, which in the valve body 4 lead.

Das Klappengehäuse 4 ist im Ausführungsbeispiel als Blechbiegeteil mit im Wesentlichen trapezförmigem Querschnitt ausgebildet, wodurch zwei winklig nach außen geneigte Seitenwände 41 gebildet sind. Das zwischen den Seitenwänden 41 gebildete Bodenblech 42 ist mittig mit einer sickenartigen Vertiefung versehen, durch die ein Strömungsteiler 43 gebildet ist. Der Strömungsteiler 43 weist im Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf. An ihrem dem Bodenblech 42 entgegengesetzten freien Ende sind an den Seitenwänden 41 jeweils Laschen 44 zur Befestigung des Klappengehäuse 4 an dem hohlzylindrischen Abschnitt 2 des Gehäuses 1 angeformt. The valve body 4 is formed in the embodiment as a sheet metal bent part with a substantially trapezoidal cross-section, whereby two angularly outwardly inclined side walls 41 are formed. That between the side walls 41 formed floor panel 42 is centrally provided with a bead-like depression, through which a flow divider 43 is formed. The flow divider 43 has in the exemplary embodiment on a substantially triangular cross-section. At her the floor panel 42 opposite free ends are on the sidewalls 41 each tab 44 for fastening the flap housing 4 on the hollow cylindrical section 2 of the housing 1 formed.

Die Seitenwände 41 sind an ihrer Außenseite jeweils mit einer Verschlussklappe 45 versehen, die über eine Achse 46 schwenkbar an der Seitenwand 41 gelagert sind. Die Seitenwände 41 sind mit Stirnblechen 47 über Nieten 48 miteinander verbunden, so dass ein stabiles Klappengehäuse 4 gebildet ist. An ihrer der jeweiligen Achse 46 gegenüberliegenden Außenkante ist an den Verschlussklappen 45 jeweils ein Steg 451 angeformt, der im Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge der Verschlussklappen 45 verläuft. Die Stege 451 bewirken eine Verschiebung des Schwerpunkts der Verschlussklappen 45 nach außen hin, wodurch die Verschlussklappen 45 im Ruhezustand auf der jeweiligen schräg nach außen geneigten Seitenwand 41 aufliegen und die hier eingebrachten – nicht dargestellten – Entlüftungsöffnungen verschließen. The side walls 41 are on their outside each with a flap 45 provided that over an axis 46 swiveling on the side wall 41 are stored. The side walls 41 are with front plates 47 about rivets 48 connected together, leaving a stable valve body 4 is formed. At their respective axis 46 opposite outer edge is on the flaps 45 one footbridge each 451 formed in the embodiment over the entire length of the flaps 45 runs. The bridges 451 cause a shift in the center of gravity of the flaps 45 to the outside, causing the flaps 45 at rest on the respective obliquely outwardly inclined side wall 41 rest and close the here introduced - not shown - vent openings.

Der Standkörper 3 ist im Wesentlichen in Form eines nach oben offenen Hohlquaders ausgebildeten Blechbiegeteil hergestellt. Die Längsseitenwände 31 des Standkörpers 3 sind nach außen abgewinkelt, wodurch Laschen 32 gebildet sind, über die der Standkörper 3 mit dem hohlzylindrischen Abschnitt 2 des Gehäuses 1 verbunden ist. Seitlich sind in dem Standkörper 3 – nicht dargestellte – Entlüftungsschlitze zum Austritt des heißen Luftstroms bei geöffneten Verschlussklappen 45 des Klappengehäuses 4 eingebracht. The standing body 3 is essentially made in the form of an upwardly open hollow square formed sheet metal part. The long side walls 31 of the standing body 3 are angled outwards, creating tabs 32 are formed, over which the stand body 3 with the hollow cylindrical section 2 of the housing 1 connected is. Laterally are in the stand body 3 - Not shown - vents for the escape of the hot air flow with open flaps 45 of the valve body 4 brought in.

In der Aufheizphase, bei der die in der Heiz-Kühl-Kombination platzierten elektrischen Heizbänder 21 den – nicht dargestellten – Extruderzylinder auf Solltemperatur aufheizen, liegen die Verschlussklappen 45 auf der jeweiligen Seitenwand 41 des Klappengehäuses 4 auf, wodurch die – nicht dargestellten – in den Seitenwänden 41 angeordneten Entlüftungsöffnungen verschlossen sind. Hierdurch ist eine Energieeinsparung in dem beheizten Innenraum des Gehäuses 1 erzielt. Beim Erreichen einer Extruderzylindertemperatur über Solltemperatur schalten die Heizbänder 21 ab und das in der Gebläseaufnahme 5 angeordnete – nicht dargestellte – Luftgebläse wird aktiviert. Hierdurch wird ein radialer Luftstrom erzeugt, der durch den Strömungssteiler 43 orthogonal auf die gegenüberliegend angeordneten Verschlussklappen 45 des Klappengehäuse 4 gelenkt wird, wodurch diese angehoben werden. Die von den Verschlussklappen 45 verdeckten – nicht dargestellten – Entlüftungsöffnungen sind so freigegeben; die im Gehäuse 1 befindliche heiße Luft kann durch die Entlüftungsöffnungen der Seitenwände 41 und somit durch die in dem Standkörper 3 angeordneten Entlüftungsschlitze austreten. In the heating phase, in which placed in the heating-cooling combination electric heating tapes 21 to heat the - not shown - extruder cylinder to set temperature, are the flaps 45 on the respective side wall 41 of the valve body 4 on, whereby the - not shown - in the side walls 41 arranged vents are closed. This saves energy in the heated interior of the housing 1 achieved. When reaching an extruder cylinder temperature above the setpoint temperature, the heating bands switch 21 from and in the fan intake 5 arranged - not shown - air blower is activated. As a result, a radial air flow is generated by the flow divider 43 orthogonal to the opposing flap arranged 45 of the valve body 4 is steered, whereby these are raised. The of the flaps 45 concealed - not shown - vents are released; in the case 1 Hot air can flow through the ventilation holes in the side walls 41 and thus by the in the stand body 3 emerge arranged vents.

Fällt die Extruderzylindertemperatur unter Solltemperatur, so schaltet das in der Gehäuseaufnahme 5 befindliche Gebläse ab und die Heizbänder 21 werden aktiviert. Bei der Gebläseabschaltung baut sich der zuvor erzeugte Luftdruck langsam ab, wodurch die Verschlussklappen 45 gedämpft wieder in ihre Ausgangslage auf die schräg abgewinkelten Seitenwände 41 des Klappengehäuses 4 zurückfallen und so die – nicht dargestellten – Entlüftungsöffnungen wieder verschließen. If the extruder cylinder temperature falls below the setpoint temperature, this switches in the housing housing 5 located blower and the heating tapes 21 are activated. When the fan is switched off, the previously generated air pressure slowly breaks down, causing the closing flaps 45 dampened back into their original position on the obliquely angled side walls 41 of the valve body 4 fall back and so close the - not shown - vents again.

Claims

Heating-cooling combination for extrusion plants, comprising a substantially cylindrical trained, a stand body ( 3 ) housing ( 1 ), in which at least one heating element ( 21 ) is introduced and on whose the body ( 3 ) is arranged opposite to a blower, characterized in that within the body ( 3 ) a valve housing ( 4 ) is arranged with side vents, which via at least one pivotally mounted flap ( 45 ) are automatically closed.

Heating-cooling combination according to claim 1, characterized in that the at least one closure flap ( 45 ) is rotatably mounted on its side facing the fan.

Heating-cooling combination according to claim 3, characterized in that at least one with a closure flap ( 45 ) connected side wall ( 41 ) of the valve housing ( 4 ) is formed inclined outwards and that closing the vents by the closure flap ( 45 ) is effected by an optionally arranged spring or exclusively by gravity.

Heating-cooling combination according to one of claims 2 to 4, characterized in that the valve housing ( 4 ) has a substantially trapezoidal cross-section, wherein the two angularly outwardly inclined side walls ( 41 ) each have a pivotally mounted closure flap ( 45 ) have closable vent opening.

Heating-cooling combination according to claim 5, characterized in that in the valve body ( 4 ) in the middle of a flow divider ( 43 ) is arranged with preferably triangular cross-section

Heating-cooling combination according to claim 6, characterized in that the flow divider ( 43 ) through one in the ground ( 42 ) of the valve housing ( 4 ) formed like a depression recess is formed.

Heating-cooling combination according to one of the preceding claims, characterized in that on the at least one closure flap ( 45 ) at its outer edge facing away from the pivot axis at least one web ( 451 ) is arranged.