DE4103221A1 - Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder - Google Patents

Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder

Info

Publication number
DE4103221A1
DE4103221A1 DE4103221A DE4103221A DE4103221A1 DE 4103221 A1 DE4103221 A1 DE 4103221A1 DE 4103221 A DE4103221 A DE 4103221A DE 4103221 A DE4103221 A DE 4103221A DE 4103221 A1 DE4103221 A1 DE 4103221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
heat transfer
cooling device
transfer element
convection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE4103221A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubert Atzenhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIROJE ANTON
Original Assignee
KIROJE ANTON
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KIROJE ANTON filed Critical KIROJE ANTON
Publication of DE4103221A1 publication Critical patent/DE4103221A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/87Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/832Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/834Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/865Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- und Kühlvorrichtung, insbe­ sondere für einen Extrusionszylinder, gemäß einem zylinderförmigen, dem Mantel umfassenden Wärmeübertragungselement, einem Konvektionselement und einer Heizeinrichtung für das Wärmeübertragungselement.
Bei einem Kunststoff-Extrusionsverfahren ist es für den Verfahrensablauf wichtig, den Zylinder der Extrusionsmaschine prozeßabhängig zu heizen, bzw. zu kühlen.
Nach einer bekannten Heiz- und Kühlvorrichtung - gemäß der US-PS 37 30 262 - werden starre Heiz- und Kühlelemente um einen Extrusionszylinder angeordnet, wo­ bei die Elemente dieser Anordnung dem Zylinderdurchmesser des Extrusionszylinder­ mantels nur ungenügend angepaßt werden können, so daß der Wärmeübergang nicht einheitlich erfolgt.
Nach einer weiteren Vorrichtung - gemäß der US-PS 42 36 578 - ist die Anordnung nebeneinanderliegender Heiz- und Kühlelemente bekannt. Durch die getrennte An­ ordnung der Heiz- und Kühlelemente ist der Wirkungsgrad bei einer vorgegebenen Zylinderlänge nicht zufriedenstellend, da aus den Bereichen der Heizelemente die Wärme nur verzögert abgeführt werden kann.
Schließlich sind auch mit Rippen versehene halbschalenförmige Gußkörper bekannt, bei denen die Zylinderlängsrichtung jeweils zwischen mehreren hintereinander radial angeordneten, in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen, eine zylindrische Oberflä­ che für ein Heizelement ausgespart ist.
Auch bei dieser Ausführung ist der Wirkungsgrad schlecht, da das Wärmespeicher­ vermögen der Gußkörper eine rasche Abkühlung behindert. Darüber hinaus werden für die Anfertigung dieser Elemente aufwendige Formen benötigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heiz- und Kühlvorrichtung zu schaffen, die eine kostengünstige Serienherstellung ermöglicht einfach und ohne aufwendige Hilfsmittel montiert werden kann und eine feinfühlige Temperaturrege­ lung des Extrusionszylinders ermöglicht.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das Wärmeübertragungsele­ ment den Extrusionszylindermantel in Umfangsrichtung zumindest teilweise umfaßt und mit zumindest einem Konvektionselement verbunden ist, welches das Wärme­ übertragungselement in radialer Richtung überragt. Der überraschende Vorteil die­ ser Lösung ist, daß durch den einwandfreien Flächenkontakt zwischen dem Wärme­ übertragungselement und dem Extrusionszylindermantel die vom Heizelement auf­ gebrachte Wärmeenergie mit einem hohen Wirkungsgrad und Gleichförmigkeit in die Erwärmung des Extrusionszylindermantels umgesetzt werden kann. Nach Been­ digung der Heizphase kann die Wärmeenergie aus dem Extrusionszylindermantel in die mit diesem einstückig verbundenen Konvektionselemente abgeführt und von die­ sen an die Umgebungsluft abgegeben werden. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Masse der Vorrichtung bei einem hohen Oberflächenanteil für das Konvektionsele­ ment, wodurch eine schnelle Anpassung der Temperatur des Extrusionszylinders an die Erfordernisse des Verfahrensablaufes erreicht wird.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß das Konvektionsele­ ment mit dem Wärmeübertragungselement einstückig verbunden bzw. ausgebildet ist, wodurch die Anzahl der für eine Heiz- und Kühlvorrichtung erforderlichen Teile gering ist. Das ergibt fertigungsbedingte Vorteile bei der Herstellung solcher Ele­ mente. Des weiteren werden die Wärmeübertragungsverluste im Übergangsbereich vom Wärmeübertragungselement zum Konvektionselement gering gehalten.
Möglich ist aber auch, daß das Wärmeübertragungselement in Umfangsrichtung des Extrusionszylinders mehrteilig, insbesondere durch Halbschalen ausgebildet ist, was insbesondere die Ausbildung der für eine Fertigung erforderlichen Werkzeuge ver­ einfacht.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Wärmeübertragungs­ element und das Konvektionselement mehrstückig ausgebildet sind und eine Verbin­ dungsstelle eine Kontaktfläche für den Wärmeübergang bildet. Dadurch kann das Konvektionselement unabhängig von der Profilgebung für das Wärmeübertragungs­ element unterschiedlich, und entsprechend der Kühlleistung an unterschiedlich zu heizenden, bzw. zu kühlenden Zonen des Extrusionszylinders angepaßt werden. Es ist aber auch möglich, daß eine radiale Höhe des Konvektionselementes größer ist als eine Dicke des Wärmeübertragungselementes und bzw. oder des Heizelemen­ tes, weil dadurch die Kühleigenschaften, wenn die Konvektionselemente einem zwangsgeführten Kühlluftstrom ausgesetzt werden, verbessert werden können.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausführung, wonach das Wärmeübertragungselement und das Konvektionselement im Bezug auf eine in Längsrichtung der Zylindermittel­ achse angeordneten Ebene einen L-förmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch kön­ nen Standardprofile in handelsüblichen Längen, wie z. B. Stangen, eingesetzt werden, die technisch einfach abgelängt und formgepreßt werden können und daher eine ein­ fache Fertigung der Vorrichtung ermöglichen.
Möglich ist aber auch, daß das Wärmeübertragungselement und das Konvektionsele­ ment im Bezug auf eine in Längsrichtung der Zylindermittelachse angeordneten Ebene einen T-förmigen Querschnitt aufweisen, wodurch jeweils zwei Heizelemente im Bezug auf das Konvektionselement symmetrisch, angeordnet werden können.
nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß das Konvektionsele­ ment aus mehreren sich in Umfangsrichtung erstreckenden Segmenten gebildet ist, wodurch die Vorrichtung sehr einfach an den Querschnitt des Extrusionszylinders angepaßt werden kann.
Weiters ist es auch möglich, daß die in Umfangsrichtung angeordneten Segmente des Konvektionselementes in Bezug auf die Zylindermittelachse einen Winkel bil­ den, der insbesondere größer als 90° ist. Dadurch können mehrere in Längsrichtung des Extrusionszylinders hintereinander angeordnete Konvektionselemente von ei­ nem in Längsrichtung des Extrusionszylinders strömenden Kühlmedium beauf­ schlagt werden.
Es ist aber auch möglich, daß ein Abstand der in Längsrichtung des Extrusionszy­ lindermantels benachbart angeordneten Konvektionselemente, im wesentlichen ei­ ner Breite des Heizelementes, entspricht. Dadurch ist ein dichtes Anordnen einer Anzahl von Vorrichtungen in Längsrichtung des Extrusionszylinders möglich, wo­ durch ein hoher Wirkungsgrad der Vorrichtungen erreicht wird.
Vorteilhaft ist aber auch, wenn die benachbart in Längsrichtung des Extrusionszy­ lindermantels angeordneten Konvektionselemente zwischen sich einen Winkel ein­ schließen, der kleiner als 180° ist, wodurch einem in Längsrichtung des Extrusionszylinders strömenden Kühlmedium ein Strömungswiderstand entgegenge­ setzt werden kann, wodurch eine bessere Kühlwirkung erzielt werden kann.
Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß an den Verbindungsstellen des mehrteiligen Wärmeübertragungselementes Spannvorrichtungen angeordnet sind. Dadurch ist die Montage der Vorrichtungen auf den Extrusionszylinder sehr einfach und ohne aufwendiger Verfahren und Spezialwerkzeugen möglich. Darüber hinaus können dadurch einzelne Vorrichtungen aus einer Reihe von Vorrichtungen sehr rasch ersetzt werden.
Möglich ist aber auch, daß zumindest an einer Verbindungsstelle des mehrteiligen Wärmeübertragungselementes eine Gelenkanordnung angeordnet ist, wodurch die mehrteiligen Vorrichtungen unverlierbar miteinander verbunden sind.
Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß das Wärmeüber­ tragungselement und das Konvektionselement aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten gebildet ist, insbesondere aus einer Kupfer-, Messing- oder Aluminiumlegierung. Dadurch wird ein sehr rascher Energieaustausch bei der Wär­ mezufuhr bzw. -abfuhr erreicht.
Weiters ist es aber auch möglich, daß das Heizelement zwischen den in Längsrich­ tung des Extrusionszylindermantels benachbart angeordneten Konvektionsele­ menten angeordnet ist und dem Heizelement eine Energieversorgung und eine Steuer- und bzw. oder Regeleinheit zugeordnet ist, wodurch jdem Heizelement ein Konvektionselement zugeordnet ist, dessen Abstrahlungsfläche angepaßt an die Heizleistung des Heizelementes ausgebildet sein kann.
Nach einer weiteren Variante ist vorgesehen, daß ein Innendurchmesser des Wärme­ übertragungselementes geringfügig kleiner ist als ein Außendurchmesser des Ex­ trusionszylindermantels, wodurch sich das Wärmeübertragungselement den Ex­ trusionszylindermantel in Umfangsrichtung dicht umschließend anordnen läßt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Wärmeübertragungs- und das Konvektionselement aus einem Material gebildet ist, welches eine Festig­ keit kleiner als 105 N/mm aufweist. Durch plastische Verformbarkeit aufgrund der geringen Eigensteifigkeit des Materials kann die Vorrichtung unabhängig vom Durchmesser des Extrusionszylindermantels als in etwa stangenförmiges Profil ge­ fertigt werden und um den Extrusionszylindermantel herumgewickelt und an diesem spielfrei angelegt werden.
Es ist aber auch möglich, daß das Wärmeübertragungselement und das Konvektions­ element den Extrusionszylindermantel spiralenförmig umschließen und eine Stei­ gung der spiralenförmigen Windungen in etwa der Breite des Heizelementes ent­ spricht, wodurch insgesamt nur eine Vorrichtung anstelle einer Vielzahl von Einzel­ vorrichtungen eingesetzt werden kann, die schraubenförmig an den Extrusionszy­ lindermantel angelegt werden kann.
Weiters ist von Vorteil, wenn zwischen dem Wärmeübertragungselement und dem Extrusionszylindermantel eine plastisch verformbare wärmeleitende Zwischen­ schicht angeordnet ist, wodurch ein den Wirkungsgrad beeinträchtigender Luftspalt zwischen dem Extrusionszylindermantel und dem Wärmeübertragungselement ver­ mieden wird.
Möglich ist auch, daß die Zwischenschicht durch eine dauerelastische Wärmeleit­ paste gebildet ist, weil sich dadurch die Wärmeleitschicht temperaturbedingten Länge- und Durchmesseränderungen anpaßt.
Von Vorteil ist aber auch, wenn das Wärmeübertragungselement aus einem elastisch verformbaren Gewebe und bzw. oder netzförmigen Gewirke eines Materials mit ho­ her Wärmeleitfähigkeit gebildet ist, wodurch die Anpassung des Wärmeübertragungs­ elementes an den Extrusionszylindermantel sehr einfach möglich ist.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß das Wärmeüber­ tragungselement mehrere am Umfang verteilt und radial über diesen vorstehende vorzugsweise in Längsrichtung des Extrusionszylindermantels distanzierte und pa­ rallel zur Zylindermittelachse des Extrusionszylinders angeordnete Konvektions­ elemente aufweist, wodurch das Verbindunsverfahren, z. B. das Aufschweißen der Konvektionselemente auf das Wärmeübertragungselement, erleichtert wird.
Entsprechend einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die parallel zur Zylindermittelachse des Extrusionszylindermantels angeordneten Konvektions­ elemente mit zunehmender Distanz vom Wärmeübertragungselement schräg zur Zylindermittelachse verlaufen, wodurch eine Verwirbelung des Luftstromes zur Kühlung der Konvektionselemente eintritt und damit die Kühlwirkung verbessert wird.
Möglich ist aber auch, daß das Wärmeübertragungselement aus einem elastisch verformbaren, den Umfang des Extrusionszylindermantels zumindest teilweise um­ fassenden streifenförmigen Band mit in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Ausklinkungen gebildet ist, weil sich dadurch die Vorrichtung im we­ sentlichen in einem Fertigungsvorgang herstellen läßt.
Es ist aber auch möglich, daß eine Knicklinie der Ausklinkung in etwa einenWin­ kel von 90° zur Längserstreckung des Wärmeübertragungselementes angeordnet ist und Lappen in etwa um 90° zu einer Bandoberfläche abgewinkelt und vorzugsweise in sich verwunden sind, wodurch sich insgesamt eine Materialeinsparung für die Heiz- und Kühlvorrichtung ergibt.
Möglich ist aber auch, daß die Knicklinie der durch die Ausklinkung gebildeten Lappen in etwa parallel zur Längserstreckung des Wärmeübertragungselementes verlaufend angeordnet ist und die Lappen in etwa um 90° zu der Bandoberfläche abgewinkelt und vorzugsweise in sich verwunden sind, wodurch übliche Heizelemen­ te ohne zusätzliche Ausnehmungen im keramischen Isolierkörper auf das Wärme­ übertragungselement aufgesetzt werden können und im Bereich der Ausklinkung bedarfsweise eine sehr rasche Wärmezufuhr in den Extrusionszylinder erreicht wird.
Schließlich ist es aber auch möglich, daß die Heiz- und Kühlvorrichtung mit einer diese einschließenden Verkleidung mit einem Ein- und Auslaß für ein Kühlmedium umgeben ist, wobei vorzugsweise dem Einlaß eine Fördervorrichtung für das insbe­ sondere gasförmige Kühlmedium vorgeordnet ist. Durch die zwangsweise Hindurch­ führung eines Kühlmediums, z. B. einer Kühlluft, Kühlgas oder einem Kühlmedium in flüssiger Form zwischen den Konvektionselementen und einer Verkleidung wird eine sehr wirkungsvolle Kühlung und damit rasche Anpassung an die erforderliche Verfahrenstemperatur erreicht werden. Durch die Unterteilung der Verkleidung in mehrere Sektionen in Längsrichtung des Extrusionszylindermantels ist überdies die sektionale Temperaturanpassung sehr rasch möglich. Damit kann diese Heiz- und Kühlvorrichtung auch bei komplizierten Verfahrensabläufen, wie z. B bei Recycling­ verfahren, angewendet werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Extrusionszylinder mit einer Heiz- und Kühlvorrichtung, in Seitenan­ sicht, teilweise geschnitten;
Fig. 2 einen Teilbereich einer Heiz- und Kühlvorrichtung, in perspektivischer An­ sicht;
Fig. 3 die Heiz- und Kühlvorrichtung nach Fig. 2 in Stirnansicht;
Fig. 4 eine Heiz- und Kühlvorrichtung in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 5 die Heiz- und Kühlvorrichtung nach Fig. 4, in Draufsicht;
Fig. 6 eine andere Ausführungsform einer Heiz- und Kühlvorrichtung, in Seiten­ ansicht geschnitten;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 8 eine andere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung nach Fig. 4 in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 9 eine andere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung nach Fig. 6 in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 10 einen Teilbereich einer Heiz- und Kühlvorrichtung mit einer Gelenkanord­ nung in perspektivischer Ansicht;
Fig. 11 einen Teilbereich einer Heiz- und Kühlvorrichtung mit einer Spannvorrich­ tung in perspektivischer Ansicht;
Fig. 12 eine andere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung, in per­ spektivischer Ansicht;
Fig. 13 eine weitere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung in per­ spektivischer Ansicht;
Fig. 14 eine weitere Ausführungsform einer Heiz- und Kühlvorrichtung in Seiten­ ansicht;
Fig. 15 eine Heiz- und Kühlvorrichtung nach Fig. 14 in Draufsicht;
Fig. 16 die Heiz- und Kühlvorrichtung, im Anlehnungsfall auf einem Extrusionszy­ lindermantel, in Seitenansicht;
Fig. 17 die Heiz- und Kühlvorrichtung in einem anderen Anwendungsfall auf einem Extrusionszylindermantel, in Seitenansicht;
Fig. 18 eine weitere Ausführungsvariante einer Heiz- und Kühlvorrichtung, in per­ spektivischer Ansicht;
Fig. 19 eine weitere Ausführungsform einer Heiz- und Kühlvorrichtung auf einem Extrusionszylindermantel in Ansicht.
In Fig. 1 ist die Anordnung einer Heiz- und Kühlvorrichtung 1 auf einem Extrusions­ zylindermantel 2 gezeigt. An einem Maschinengestell 3 eines Extruders 4 ist in etwa waagrecht der aus einem Rohr 5 gebildete Extrusionszylindermantel 2 ange­ flanscht. Das vom Maschinengestell 3 entfernte Ende des Extrusionszylindermantels weist eine kegelstumpfförmige Verjüngung auf und bildet am Stirnende 6 eine Öff­ nung 7, welche konzentrisch zu einer Zylindermittelachse 8 angeordnet ist. Im Rohr 5 mit einem Innendurchmesser 9 ist eine Schnecke 10 des Extruders 4 drehbar gela­ gert.
Die Schnecke 10 fördert bei ihrer rotierenden Bewegung durch die an einer Innen­ wand 11 anliegenden gewindeförmig verlaufenden Windungen 12 ein, über einen Beschickungstrichter 13 und eine Beschickungsöffnung 14 in den Innenraum des Extrusionszylindermantels 2 verbrachtes, zu extrudierendes Material 15, z. B. ein Kunststoffgranulat. Dieses Kunststoffgranulat wird dabei plastifiziert und in Rich­ tung eines Pfeiles 16 zu der Öffnung 7 und weiter in einen Zuführkanal 17 einer Formeinrichtung 18, z. B. einer Hohlform, einem Extrusionskaliber oder ähnlichem, gefördert.
Der Extrusionszylindermantel 2 mit einem Außendurchmesser 19 wird in Umfangs­ richtung von der Heiz- und Kühlvorrichtung 1, welche einen in etwa L-förmigen Querschnitt aufweist, umfaßt. Ein Schenkel 20 der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 ist schalenförmig dicht am Extrusionszylindermantel 2 anliegend angeordnet. Ein wei­ terer in etwa rechtwinkelig zum Schenkel 20 angeordneter Schenkel 21 bildet ein, in radialer Richtung den Extrusionszylindermantel 2 überragendes, kranzförmiges Konvektionselement 22, für ein durch den Schenkel 20 gebildetes Wärmeüber­ tragungselement 23.
Das Wärmeübertragungselement 23 ist in Umfangsrichtung von einem durch Kera­ mikelemente 24 und einem darin gehalterten Heizdraht 25 gebildetes Heizelement 26 umschlossen. Das Heizelement 26 ist über Leitungen 27 mit einer Energieversor­ gung 28 verbunden, wobei die Stromversorgung des Heizelementes 26 durch eine Steuer- und Regeleinheit 29 bedarfsabhängig geregelt wird. Die entsprechenden Re­ gelinformationen werden über die im Extrusionszylindermantel 2 angeordneten Meßwertgeber 30 und eine Meßleitung 31 der Steuer- und Regeleinheit 29 übermit­ telt. Durch mehrere über den Extrusionszylindermantel 2 in Längsrichtung hinterein­ ander angeordnete Heiz- und Kühlvorrichtungen 1, sowie Meßwertgeber 30, kann der Extrusionszylindermantel sektionsweise unterschiedlich temperiert werden.
Wie weiters in Fig. 1 schematisch angedeutet, ist zur raschen Abfuhr der Wärme aus dem Extrusionszylindermantel 2 eine Kühlluftvorrichtung 32 angeordnet. Ein Venti­ lator 33 saugt über ein Luftgitter 34 Umgebungsluft, entsprechend Pfeilen 35 an, und fördert diese über eine Luftleitung 36 und einer Verteilerdüse 37 in Richtung der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 - Pfeile 38. Die Luft strömt entlang den Konvek­ tionselementen 22 und entzieht diesen die Wärme, die kontinuierlich aus dem Extrusionszylindermantel 2 über das Wärmeübertragungselement 23 dem Kon­ vektionselement 22 zufließt.
Dadurch können bei Bedarf Teilbereiche des Extrusionszylindermantels 2 nach Un­ terbrechung der Energiezufuhr zu den Heizelementen 26 durch die Steuer- und Re­ geleinheit 29 geregelt gekühlt werden. Der Ventilator 33 wird in Abhängigkeit vom Schaltzustand von der gewünschten Temperatur des Extrusionszylindermantels 2 über eine Leitung 39, üblicherweise nur bei abgeschalteter Heizung, mit Energie versorgt. Üblicherweise wird der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 die Kühlluft - Pfeil 38 - nur in der zwischen zwei Heizperioden liegenden Kühlperiode zugeführt. Da­ durch ist es möglich, mit der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 sowohl einen raschen Temperaturwechsel in einzelnen Zonen des Extrusionszylindermantels 2 herbeizu­ führen, wie aber auch das Konstanthalten einer in Abhängigkeit vom zu extrudieren­ den Material 15 verfahrensbedingten Temperatur.
In Fig. 2 und 3 ist eine andere Ausführungsvariante der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 gezeigt, wobei für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet werden. Die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 weist einen L-förmigen Querschnitt auf, wobei die Schenkel 20, 21 in etwa in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich, ist das durch den Schenkel 20 gebildete Wärmeübertragungselement 23 in seiner Längserstreckung halbschalenförmig ausge­ bildet und weist einen Innendurchmesser 40 auf.
Der das Konvektionselement 22 bildende Schenkel 21 weist in radialer Richtung verlaufende und beabstandet voneinander angeordnete Ausnehmungen 41 mit einer Tiefe 42 auf, die in etwa einer Höhe 43 des Konvektionselementes 22 entsprechen. Dadurch wird das Konvektionselement 22 in Sektoren unterteilt, die in Richtung der Höhe 43 eine schraubenförmige Verwindung aufweisen, wodurch Außenkanten 44 einen vom Wärmeübertragungselement 23 abstehenden Endbereiches 45 des Kon­ vektionselementes 22 zueinander einen insbesondere spitzen Winkel 46 ausbilden. Die Halbschalen der zweiteiligen Heiz- und Kühlvorrichtung 1 werden mit ihren durch eine Breite 47 und eine Dicke 48 des Wärmeübertragungselementes 23 gebil­ deten Stirnflächen 49 stumpf aneinanderstoßend durch das in Umfangsrichtung über das Wärmeübertragungselement 23 verlaufende, gliederbandförmige und eine Spannvorrichtung 50 aufweisendes Heizelement 26 am Rohr 5 dicht anliegend ge­ haltert. Eine Distanz 51 zwischen den Stirnflächen 49 ermöglicht ein dichtes Anlie­ gen einer Innenfläche 52 am Rohr 5, wodurch ein guter Wärmeübergang zwischen dem Extrusionszylindermantel 2 und dem Wärmeübertragungselement 23 möglich ist.
In Fig. 4 und 5 ist eine Heiz- und Kühlvorrichtung 1 mit einem im wesentlichen L- förmigen Querschnitt gezeigt. Der Schenkel 20 des Wärmeübertragungselementes 23 ist konzentrisch zur Zylindermittelachse 8 und zum Schenkel 21 des Konvektions­ elementes 22 in etwa in einem rechten Winkel angeordnet. Das im Bezug auf die Zylindermittelachse 8 scheibenförmig angeordnete Konvektionselement 22 weist in Umfangsrichtung beabstandet die radial angeordneten Ausnehmungen 41 mit der Tiefe 42 auf, die kleiner ist, als die Höhe 43 des Schenkels 21.
Durch eine schraubenförmige Verwindung im Bereich des Konvektionselementes 22 zwischen den Ausnehmungen 41, wird eine fächerförmige Anordnung des Kon­ vektionselementes 22 erreicht, wodurch ein in etwa parallel zur Zylindermittelachse 8 verlaufender Kühlluftstrom - Pfeile 53 - in seiner Strömungsrichtung abgelenkt und durch die Ausnehmungen 41 strömt. Durch eine gegengleiche Fächeranordnung einer weiteren in Strömungsrichtung benachbart angeordneter Heiz- und Kühlvor­ richtung 1 wird der Kühlluftstrom - Pfeil 53 - mehrfach umgelenkt und damit eine gute Kühlwirkung ermöglicht. Wie weiters der Fig. 4 zu entnehmen ist, ist in Um­ fangsrichtung des Wärmeübertragungselements 23 umfassend das aus den Keramik­ elementen 24 gebildete Heizelement 26 angeordnet. Die Keramikelemente 24 wei­ sen in Umfangsrichtung Bohrungen 54 auf, in denen zumindest ein Heizdraht 25 an­ geordnet ist. Bei der gezeigten Ausführung entspricht die Schenkelbreite des Wärmeübertragungselementes 23 der Breite des Heizelementes 26. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der jeweils zwei Heiz- und Kühlvorrichtungen 1 gegen­ gleich angeordnet werden. wobei der Schenkel 20 in etwa halb so breit ist, wie das Heizelement 26 und diese beiden zueinander angeordneten Schenkeln 20 umfaßt.
In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsvariante der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 ge­ zeigt. Bei dieser Ausführungsform weist die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 einen T- förmigen Querschnitt auf, wobei ein Balken 55 parallel und konzentrisch zur Zylin­ dermittelachse 8 zu dieser und ein Steg 56 radial zu dieser ausgerichtet ist. Eine Breite 57 des durch den Balken 55 gebildeten Wärmeübertragungselementes 23 ist größer, als eine zweifache Breite 58 der vorragenden Balkenteile, zuzüglich einer Dicke 59 des Steges 56.
Beidseits des Steges 56 sind die gliederbandförmigen Heizelemente 26 angeordnet. In Bereichen zwischen den Ausnehmungen 41 des Konvektionselementes 22 ist die­ ses schraubenförmig verwunden bzw. verdrillt, so daß zwischen diesen Durchström­ öffnungen für die Kühlluft vorhanden sind. Die Breite 57 der Balkenteile kann auch so bemessen sein, daß sie kleiner, vorzugsweise halb so groß ist, als eine Breite 58 des Heizelementes 26. Damit umfaßt ein Heizelement 26 zwei nebeneinander ange­ ordnete Heiz- und Kühlvorrichtungen 1, wodurch die Montage wesentlich erleich­ tert wird.
In den Fig. 7 bis 9 sind andere Ausführungsvarianten zur Bildung von T- und L- förmigen Querschnitten für Heiz- und Kühlvorrichtungen 1 gezeigt. So ist es z. B. möglich, aus einem einstückigen Materialzuschnitt durch mehrfache Abkantungen ein T-förmiges Profil durch zwei dicht aneinander anliegende Schenkeln 60, 61 und zwei gegengleich angeordneten Schenkeln 62, 63 zweier in ihrem Endbereich 64 der Schenkeln 60, 61 verbundener L-förmigen Profile zu formen. Dabei bilden die Schenkeln 62, 63 mit ihren in etwa der Breite bzw. halben Seite eines Heizelementes entsprechenden Breite 65 das Wärmeübertragungselement 23, welches konzentrisch zu der Zylindermittelachse 8 angeordnet und einen Innendurchmesser 40 aufweist, der an den Außendurchmesser des Extrusionszylinders angepaßt ist.
Die das Konvektionselement 22 bildenden Schenkeln 60, 61 weisen die Ausnehmun­ gen 41 auf und sind im Bereich zwischen den Ausnehmungen 41 fächerförmig ver­ formt.
Wie weiters den Fig. 8 und 9 besser zu entnehmen, ist auch eine mehrteilige Ausfüh­ rungsform der L- bzw. T-förmigen Profile möglich. Ein einen Bund 66 aufweisen­ des Wärmeübertragungselement 23, ist dazu über den in radialer Richtung umlaufen­ den Bund 66 mit dem scheibenförmigen in Fächerform ausgebildeten Konvektions­ element 22, z. B. durch Nieten 67, verbunden.
In den Fig. 10 und 11 ist die halbschalenförmig ausgebildete Heiz- und Kühlvorrich­ tung 1 in den Bereichen von um 180 versetzt angeordneten Teilungsfugen 68, 69 ge­ zeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die, die Halbschalen bildende Teile 23′, 23′′ im Bereich der Teilungsfuge 68 des Wärmeübertragungselementes 23 über eine Ge­ lenkanordnung 70 verbunden. Dazu weisen die Teile 23′, 23′′, im Endbereich verzahnungsartig gegengleich angeordnete und einen Bolzen 71 aufnehmende, z. B. eingerollte Scharnierbänder 72, auf. Der Gelenkanordnung 70 ist die um 180° gegenüberliegende Teilungsfuge 69 einen Verschluß- und Spanneinrichtung 73, zu­ geordnet. Diese ist z. B. im Bereich des Konvektionselementes 22 angeordnet und durch ein Spannschloß bzw. eine Spannschraubenanordnung gebildet. So können z. B. mit dem Konvektionselement 22 Spannklötze 74 verbunden, z. B. verschweißt sein. Der eine Spannklotz 74 weist eine Durchgangsbohrung 75 und der andere Spannklotz 74 ein Innengewinde 76 auf. Eine Spannschraube 77 durchsetzt die Durchgangsbohrung 75 und greift in das Innengewinde 76 ein. Durch das Anziehen der Spannschraube 77 können die Teile 23′, 23′′ des Wärmeübertragungselementes 23 spielfrei an den Extrusionszylindermantel 2 angepaßt werden.
Durch die Gelenkanordnung 70 kann die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 den Ex­ trusionszylindermantel 2 umfassend angelegt und mit der Verschluß- und Spannein­ richtung 73 am Extrusionszylindermantel 2 dicht anliegend montiert werden, wo­ durch ein guter Wärmeübergang vom Extrusionszylindermantel 2 an die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 erreicht wird. Zum Ausgleich von fertigungsbedingten Oberflä­ chenfehlern am Rohr 5 kann eine diese Fehler ausgleichende Zwischenschicht 78, z. B. eine Wärmeleitpaste 79 und bzw. oder ein eine gute Wärmeleitfähigkeit aufwei­ sendes Gewebe - oder mattenförmiges Material -, zwischen dem Rohr 5 und dem Wärmeübertragungselement 23 angeordnet werden. Dadurch wird insgesamt der Wirkungsgrad und die Ansprechzeit der Heiz- und Kühlvorrichtung verbessert.
In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsvariante der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 in einer halbschalenartigen Ausbildung gezeigt, wobei nur eine Halbschale der gesam­ ten Heiz- und Kühlvorrichtung 1 dargestellt ist. Auf dem halbschalenförmigen Wär­ meübertragungselement 23 sind in Längsrichtung der Halbschale mehrere beab­ standete Konvektionselemente 22 angeordnet, die aus halbkreisringförmigen Blech­ zuschnitten 80 gebildet sind. Der Abstand der Konvektionselemente 22 entspricht im wesentlichen der Breite 58, der zwischen den Konvektionselementen 22 angeord­ neten Heizelementen 26, welche in Umfangsrichtung das Wärmeübertragungsele­ ment 23 umfassen. Eine Höhe 81, der am Wärmeübertragungselement 23 angeordne­ ten, durch Blechzuschnitte 80 gebildeten Rippen 82, ist dabei größer, als eine Dicke 83 des Heizelementes 26.
Die Blechzuschnitte 80 liegen mit einer inneren Oberfläche, die einen Radius 84 aufweist, dicht auf einer Oberfläche 85 des Wärmeübertragungselementes 23 an und sind mit dieser verbunden, z. B. verklebt, verschweißt etc. Bei dieser Ausführungs­ form ist es möglich, eine größere Länge des Extrusionszylindermantels 2 auf eine einheitliche Temperatur einzuregeln. Die Anwendung dieser Ausführungsform bie­ tet darüber hinaus einen geringeren Montageaufwand und wird daher überall dort zweckmäßig eingesetzt werden können, wo eine größere Extrusionszylinderlänge mit einheitlicher Temperatur betrieben werden kann. Auch bei dieser Ausführungs­ form können die, die Konvektionselemente 22 bildenden Blechzuschnitte 80 in Richtung ihrer Radialerstreckung schraubenförmig verwunden werden, wodurch die Ablenkung und Verwirbelung eines Kühlluftstromes erreicht wird.
In Fig. 13 ist eine andere Ausführungsform der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 ge­ zeigt. Die Konvektionselemente 22 sind bei dieser Ausführungsform in etwa recht­ eckförmige Blechzuschnitte 80, die auf dem halbschalenförmigen Wärmeüber­ tragungselement 23 befestigt, z. B. angeschweißt sind. Die durch die Blechzu­ schnitte 80 gebildeten Rippen 82 sind am Umfang des Wärmeübertragungs­ elementes 23 in etwa gleichmäßig verteilt und mit ihrer Längserstreckung parallel zur Zylindermittelachse 8 angeordnet. Sie können aber auch, um einen noch besse­ ren Wärmeübergang zu ermöglichen, schräg zur Zylindermittelachse 8 angeordnet und bzw. oder die in Längsrichtung hintereinander angeordneten in Umfangsrich­ tung versetzt sein.
Über eine Gesamtlänge 86 des halbschalenförmigen Wärmeübertragungselementes 23 sind verteilt mehrere Reihen von den am Umfang verteilten Rippen angeordnet. Ein Abstand 87 zwischen gegenüberliegend angeordneten Stirnflächen 88 der Rip­ pen 82 ist in etwa gleich groß der Breite 58 des zwischen den Rippen angeordneten Heizelementen 26. Die radiale Höhe 81 der Rippen 82 ist größer als die Dicke 83 des Heizelementes 26.
Wie in Verbindung mit den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen be­ reits beschrieben, werden die halbschalenförmigen Wärmeübertragungselemente 23 durch das diese in Umfangsrichtung umfassende Heizelement 26 bzw. durch dessen Spannvorrichtung 50 oder durch eine Verschluß- und Spanneinrichtung 73 am Ex­ trusionszylindermantel 2 dicht anliegend gehaltert.
In den Fig. 14 bis 17 ist eine andere Ausführungsvariante der Heiz- und Kühlvorrich­ tung 1 gezeigt.
Diese besteht aus einem elastisch bzw. plastisch verformbaren Band 89 mit einer Länge 90, welche in etwa einem Außenumfang eines Außendurchmessers 91 des Extrusionszylindermantels 2 entspricht. Wie hier einfach dargestellt, kann an entge­ gengesetzten Enden 92 die an sich bekannte Spannvorrichtung 50 angeordnet sein.
Längs einer Symmetrieachse sind im Abstand voneinander in etwa fingerförmige Lappen 93 abgeklinkt und um eine im rechten Winkel zur Symmetrieachse ver­ laufenden Knicklinie 94 aufgebogen. Längs dieser Knicklinie 94 sind die Lappen 93 in etwa in einem rechten Winkel zur Bandoberfläche 95 abgewinkelt und bilden für das bandförmige Wärmeübertragungselement 23 die Konvektionselemente 22. Durch die Elastizität des Bandes 89, das z. B. aus einem dünnen Kupferblech gebildet ist, kann die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 bei der Montage um den Extrusionszylindermantel 2 gelegt und mit der Spannvorrichtung 50 dicht an diesen angepreßt werden.
Wie besser den Fig. 16 und 17 zu entnehmen ist, kann die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 abwechselnd mit dem Heizelement 26 in Längsrichtung des Extrusionszylindermantels 2 angeordnet sein, bzw. kann das Heizelement 26 die Heiz- und Kühlvorrichtung 1 umfassend angeordnet sein. Bei dieser Ausführungs­ form ragen die Lappen 93 der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 durch Öffnungen 96, welche im Heizelement 26 angeordnet sind. Weiters können die Heizelemente 26 zwischen zwei benachbarten Reihen von Lappen 93 angeordnet sein.
In Fig. 18 ist eine Ausführungsvariante der Heiz- und Kühlvorrichtung 1 gezeigt, bei der ein in etwa L-förmiges elastisches Profil 97 in spiralförmigen Windungen um den Extrusionszylindermantel 2 herumgewickelt ist. Der Schenkel 20 liegt dicht am Extrusionszylindermantel 2 auf und weist in etwa die Breite 65 auf, die der Breite 58 des Heizelementes 26 entspricht. Der weitere Schenkel 21 des L-förmigen Profiles 97 bildet das Konvektionselement 22. Wie bereits zuvor beschrieben, kann das Konvektionselement 22 in dessen Längsrichtung beabstandet die radial angeordneten Ausnehmungen 41 aufweisen und im Bereich zwischen den Ausnehmungen 41 und in zur Zylindermittelachse 8 radialer Richtung schraubenförmig verwunden sein.
Die spiralenförmige Windung des Profiles 97 um den Extrusionszylindermantel 2 weist eine Steigung 98 auf, welche in etwa der Breite 65 des Schenkels 20 ent­ spricht. Durch diese Ausführungsform ist es möglich, die Heiz- und Kühlvorrich­ tung 1 in Form von handelsüblichen Profillängen und in großen Stückzahlen auf La­ ger zu erzeugen, wobei eine Standardabmessung eines Profiles unabhängig vom Außendurchmesser 19 und von der Länge des Extrusionszylindermantels 2 verwen­ det werden kann. Des weiteren ist bei dieser Ausführungsform für eine Gesamtaus­ stattung eines Extrusionszylinders nur jeweils eine Fixiervorrichtung für den An­ fang, und eine Spannvorrichtung für das Ende des Profiles 97 erforderlich, wodurch sich sowohl die Kosten für die Herstellung wie auch für die Montage einer solchen Heiz- und Kühlvorrichtung 1 gering halten. Bei dieser Ausführungsvariante wird das gliederbandförmige durch die Keramikelemente 24 gebildete Heizelement 26 den spiralenförmigen Windungen angepaßt und auf den Schenkel 20 dicht anliegend aufgebracht. Wie in der Darstellung gezeigt, kann das Heizelement 26 auch durch mehrere im Verlaufe der Spiralen hintereinander angeordnete Einzelelemente, die durch unabhängige Energiezuführungen gespeist werden und unabhängige Regelein­ richtungen aufweisen, gebildet sein.
Das in Fig. 19 dargestellte Wärmeübertragungselement 23 weist in seiner Längs­ erstreckung beabstandete Ausklinkungen mit den in etwa rechtwinkelig zu der Bandoberfläche abgewinkelten Lappen 93 als Konvektionselement 22 auf. Die zwi­ schen den Ausklinkungen verbleibenden Schenkel 20 liegen am Extrusionszylinder­ mantel 2 auf und werden mit den auf diesem aufliegenden Heizelement 26 in Richtung der Zylindermittelachse 8 am Extrusionszylindermantel 2 zur Anlage ge­ bracht. Wie in strichlierten Linien gezeigt, können die Lappen 93 selbstverständlich zur Ablenkung einer Kühlluftströmung oder eines strömenden sonstigen Mediums in sich verwunden ausgebildet sein. Damit wird dem Kühlmedium eine größere wirksa­ me Fläche entgegengesetzt, wodurch die Kühlleistung gesteigert wird. Durch die Abmessungen der Ausklinkung bzw. der Lappen 93 ist weiters eine gute Abstim­ mung der Heiz- und Kühlwirkung für den Extrusionszylindermantel 2 möglich.
Dem oberen Bildausschnitt der Fig. 1 kann auch entnommen werden, daß einzelne und bzw. oder mehrere Gruppen von Heiz- und Kühlvorrichtungen 1 mit einer Ver­ kleidung 99 ummantelt sein können, wodurch sich ein Innenraum 100 für ein Kühl­ medium, wie z. B. Luft, Kühlgas oder Kühlflüssigkeit ausbildet. Durch die so gebil­ dete Ummantelung der Konvektionselemente 22 wird eine effiziente Wirkung des Kühlmediums und eine rasche Regelcharakteristik erreicht. Damit sind auch sehr ex­ akte Abgrenzungen zwischen den einzelnen Bereichen möglich, wodurch sich diese Anordnungen der Heiz- und Kühlvorrichtungen 1 mit den Verkleidungen 99, spe­ ziell für schwierige Extrusionsverfahren, wie z. B. für Recyclingverfahren, eignen.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, über die gezeigten Aus­ führungsbeispiele hinaus die Anordnung der Einzelelemente beliebig zu ändern, bzw. auch unterschiedlich zu kombinieren. Auch Einzelmerkmale aus den gezeigten Ausführungsbeispielen können eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstel­ len.
Bezugszeichenaufstellung
1 Heiz- und Kühlvorrichtung
2 Extrusionszylindermantel
3 Maschinengestell
4 Extruder
5 Rohr
6 Stirnende
7 Öffnung
8 Zylindermittelachse
9 Innendurchmesser
10 Schnecke
11 Innenwand
12 Windung
13 Beschickungstrichter
14 Beschickungsöffnung
15 Material
16 Pfeil
17 Zuführkanal
18 Formeinrichtung
19 Außendurchmesser
20 Schenkel
21 Schenkel
22 Konvektionselement
23 Wärmeübertragungselement
23′ Teil
23′′ Teil
24 Keramikelement
25 Heizdraht
26 Heizelement
27 Leitung
28 Energieversorgung
29 Steuer- und/oder Regeleinheit
30 Meßwertgeber
31 Meßleitung
32 Kühlluftvorrichtung
33 Ventilator
34 Luftgitter
35 Pfeil
36 Luftleitung
37 Verteilerdüse
38 Pfeil
39 Leitung
40 Innendurchmesser
41 Ausnehmung
42 Tiefe
43 Höhe
44 Außenkante
45 Endbereich
46 Winkel
47 Breite
48 Dicke
49 Stirnfläche
50 Spannvorrichtung
51 Distanz
52 Innenfläche
53 Pfeil
54 Bohrung
55 Balken
56 Steg
57 Breite
58 Breite
59 Dicke
60 Schenkel
61 Schenkel
62 Schenkel
63 Schenkel
64 Endbereich
65 Breite
66 Bund
67 Niete
68 Teilungsfuge
69 Teilungsfuge
70 Gelenkanordnung
71 Bolzen
72 Scharnierband
73 Verschluß- und Spanneinrichtung
74 Spannklotz
75 Durchgangsbohrung
76 Innengewinde
77 Spannschraube
78 Zwischenschicht
79 Wärmeleitpaste
80 Blechzuschnitt
81 Höhe
82 Rippe
83 Dicke
84 Radius
85 Oberfläche
86 Gesamtlänge
87 Abstand
88 Stirnfläche
89 Band
90 Länge
91 Außendurchmesser
92 Ende
93 Lappen
94 Knicklinie
95 Bandoberfläche
96 Öffnung
97 Profil
98 Steigung
99 Verkleidung
100 Innenraum

Claims (27)

1. Heiz- und Kühlvorrichtung, insbesondere für einen Extrusionszylinder mit einem zylinderförmigen, dem Mantel umfassenden Wärmeübertragungselement, einem Konvektionselement und einer Heizeinrichtung für das Wärmeübertragungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) einen Extru­ sionszylindermantel (2) in Umfangsrichtung zumindest teilweise umfaßt und mit zu­ mindest einem Konvektionselement (22) verbunden ist, welches das Wärmeüber­ tragungselement (23) in radialer Richtung überragt.
2. Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektionselement (22) mit dem Wärmeübertragungselement (23) einstückig ver­ bunden bzw. ausgebildet ist.
3. Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) in Umfangsrichtung des Extrusions­ zylinders mehrteilig, insbesondere durch Halbschalen, ausgebildet ist.
4. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) und das Konvek­ tionselement (22) mehrstückig ausgebildet ist und eine Verbindungsstelle eine Kon­ traktfläche für den Wärmeübergang bildet.
5. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine radiale Höhe (43, 81) des Konvektionselementes (22) größer ist, als eine Dicke (83) des Wärmeübertragungselementes (23) und bzw. oder eines Heizelementes (26).
6. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) und das Konvek­ tionselement (22) in Bezug auf eine Längsrichtung einer Zylindermittelachse (8) angeordneten Ebene einen L-förmigen Querschnitt aufweisen.
7. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) und das Konvek­ tionselement (22) in Bezug auf eine in Längsrichtung der Zylindermittelachse (8) angeordneten Ebene einen T-förmigen Querschnitt aufweisen.
8. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvektionselement (22) aus mehreren sich in Umfangsrichtung erstreckenden Segmenten gebildet ist.
9. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung angeordneten Segmente des Konvektionselementes (22) in Bezug auf die Zylindermittelachse (8) einen Winkel bilden, der insbesondere größer als 90° ist.
10. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand der in Längsrichtung des Extrusionszylin­ dermantels (2) benachbart angeordneten Konvektionselemente (22) im wesentlichen einer Breite (58) des Heizelementes (26) entspricht.
11. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbart in Längsrichtung des Extrusionszylinder­ mantels (2) angeordneten Konvektionselemente (22) zwischen sich einen Winkel einschließen, der kleiner als 180° ist.
12. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen des mehrteiligen Wärmeü­ bertragungselementes (23) Spannvorrichtungen (50) angeordnet sind.
13. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer Verbindungsstelle des mehrteiligen Wärmeübertragungselementes (23) eine Gelenkanordnung (70) angeordnet ist.
14. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) und das Konvek­ tionselement (22) aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten ge­ bildet ist, insbesondere aus einer Kupfer-, Messing- oder Aluminiumlegierung.
15. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (26) zwischen den in Längsrichtung des Extrusionszylindermantels (2) benachbart angeordneten Konvektionselementen (22) angeordnet ist und dem Heizelement (26) eine Energieversorgung (28) und eine Steuer- und/oder Regeleinheit (29) zugeordnet ist.
16. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innendurchmesser (40) des Wärmeübertragungsele­ mentes (23) geringfügig kleiner ist als ein Außendurchmesser (19) des Extrusionszy­ lindermantels (2).
17. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungs- und das Konvektionselement (23, 22) aus einem Material gebildet ist, welches eine Festigkeit kleiner als 105 N/mm aufweist.
18. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) und das Konvek­ tionselement (22) den Extrusionszylindermantel (2) spiralenförmig umschließt und eine Steigung (98) der spiralenförmigen Windungen in etwa der Breite (58) des Heizelementes (26) entspricht.
19. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wärmeübertragungselement (23) und dem Extrusionszylindermantel (2) eine plastisch verformbare wärmeleitende Zwi­ schenschicht (78) angeordnet ist.
20. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (78) durch eine dauerelastische Wärmeleitpaste (79) gebildet ist.
21. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) aus einem elas­ stisch verformbaren Gewebe und bzw. oder netzförmigen Gewirke eines Materials mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet ist.
22. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) mehrere am Um­ fang verteilt und radial über diesen vorstehende vorzugsweise in Längsrichtung des Extrusionszylindermantels (2) distanzierte und parallel zur Zylindermittelachse (8) des Extrusionszylinders angeordnete Konvektionselemente (22) aufweist.
23. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Zylindermittelachse (8) des Extrusions­ zylindermantels (2) angeordneten Konvektionselemente (22) mit zunehmender Di­ stanz vom Wärmeübertragungselement (23) schräg zur Zylindermittelachse (8) ver­ laufen.
24. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungselement (23) aus einem ela­ stisch verformbaren, den Umfang des Extrusionszylindermantels (2) zumindest teil­ weise umfassenden streifenförmigen Band (89) mit in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Ausklinkungen gebildet ist.
25. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Knicklinie (94) der Ausklinkung in etwa einen Winkel von 90° zur Längserstreckung des Wärmeübertragungselementes (23) ange­ ordnet ist und Lappen (93) in etwa um 90° zu einer Bandoberfläche (95) abgewinkelt und vorzugsweise in sich verwunden sind.
26. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Knicklinie (94) der durch die Ausklinkung gebilde­ ten Lappen (93) in etwa parallel zur Längserstreckung des Wärmeübertragungs­ elementes (23) verlaufend angeordnet ist und die Lappen (93) in etwa um 90° zu der Bandoberfläche (95) abgewinkelt und vorzugsweise in sich verwunden sind.
27. Heiz- und Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und Kühlvorrichtung (1) mit einer diese ein­ schließenden Verkleidung (99) mit einem Ein- und Auslaß für ein Kühlmedium um­ geben ist, wobei vorzugsweise dem Einlaß eine Fördervorrichtung für das inbeson­ dere gasförmige Kühlmedium vorgeordnet ist.
DE4103221A 1990-02-05 1991-02-02 Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder Ceased DE4103221A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT23890 1990-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4103221A1 true DE4103221A1 (de) 1991-08-08

Family

ID=3485222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4103221A Ceased DE4103221A1 (de) 1990-02-05 1991-02-02 Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder

Country Status (3)

Country Link
CH (1) CH683509A5 (de)
DE (1) DE4103221A1 (de)
IT (1) IT1247822B (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0611251A1 (de) * 1993-02-04 1994-08-17 Nokia-Maillefer S.A. Kühlungsverfahren und -vorrichtung für ein Extrudergehäuse
DE19503891A1 (de) * 1995-02-07 1996-08-08 Wema Beheizungstechnik Gmbh Kühlvorrichtung für einen Plastifizierzylinder
EP0862981A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-09 Ihne & Tesch GmbH Anordnung zur Beheizung und Kühlung des Extrusionszylinders von Kunststoffverarbeitungs-maschinen
US6903308B2 (en) * 2000-11-01 2005-06-07 Gordon M. Pendergraft Vacuum cast ceramic fiber insulated band having heating and cooling elements
EP1813414A2 (de) * 2006-01-30 2007-08-01 "SMK" Metall-und Kunstoffwaren Gesellschaft m.b.H. Heiz-und Kühlvorrichtung für einen Extruderzylinder
DE102010012568A1 (de) 2009-03-25 2010-10-14 Smk Metall- Und Kunststoffwaren Gesellschaft M.B.H. Kühlelement für eine Heiz- und Kühlvorrichtung
DE102011105623A1 (de) 2011-06-22 2012-12-27 I.A.S. Induktions-Anlagen + Service Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders
DE202014003601U1 (de) 2014-05-04 2014-07-03 Ernst Krüger Autotherme Zylindertemperierung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108466417A (zh) * 2018-04-03 2018-08-31 植珍成 一种卷尺供料装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2774107A (en) * 1954-10-15 1956-12-18 Standard Machinery Company Extrusion apparatus
US3218671A (en) * 1962-04-04 1965-11-23 Beloit Corp Plastic extruder with automatic temperature control
US3353212A (en) * 1965-10-23 1967-11-21 Crompton & Knowles Corp Temperature modifying provision for extrusion apparatus
US4758146A (en) * 1986-05-02 1988-07-19 Gaetano Piazzola Temperature adjusting device for plastics material extruding, injecting and drawing machines and cylinders of plastics material processing machines in general

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2774107A (en) * 1954-10-15 1956-12-18 Standard Machinery Company Extrusion apparatus
US3218671A (en) * 1962-04-04 1965-11-23 Beloit Corp Plastic extruder with automatic temperature control
US3353212A (en) * 1965-10-23 1967-11-21 Crompton & Knowles Corp Temperature modifying provision for extrusion apparatus
US4758146A (en) * 1986-05-02 1988-07-19 Gaetano Piazzola Temperature adjusting device for plastics material extruding, injecting and drawing machines and cylinders of plastics material processing machines in general

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0611251A1 (de) * 1993-02-04 1994-08-17 Nokia-Maillefer S.A. Kühlungsverfahren und -vorrichtung für ein Extrudergehäuse
US5447190A (en) * 1993-02-04 1995-09-05 Nokia-Maillefer Sa Device and method for cooling an extrusion cylinder
DE19503891A1 (de) * 1995-02-07 1996-08-08 Wema Beheizungstechnik Gmbh Kühlvorrichtung für einen Plastifizierzylinder
EP0862981A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-09 Ihne & Tesch GmbH Anordnung zur Beheizung und Kühlung des Extrusionszylinders von Kunststoffverarbeitungs-maschinen
US6903308B2 (en) * 2000-11-01 2005-06-07 Gordon M. Pendergraft Vacuum cast ceramic fiber insulated band having heating and cooling elements
EP1813414A2 (de) * 2006-01-30 2007-08-01 "SMK" Metall-und Kunstoffwaren Gesellschaft m.b.H. Heiz-und Kühlvorrichtung für einen Extruderzylinder
EP1813414A3 (de) * 2006-01-30 2013-03-13 "SMK" Metall-und Kunstoffwaren Gesellschaft m.b.H. Heiz-und Kühlvorrichtung für einen Extruderzylinder
DE102010012568A1 (de) 2009-03-25 2010-10-14 Smk Metall- Und Kunststoffwaren Gesellschaft M.B.H. Kühlelement für eine Heiz- und Kühlvorrichtung
DE102010012568B4 (de) * 2009-03-25 2020-09-24 "SMK" Metall- und Kunststoffwaren Gesellschaft m.b.H. Kühlelement für eine Heiz- und Kühlvorrichtung
DE102011105623A1 (de) 2011-06-22 2012-12-27 I.A.S. Induktions-Anlagen + Service Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders
DE102011105623B4 (de) * 2011-06-22 2015-03-26 Ias Gmbh Vorrichtung zur Erwärmung eines ferromagnetischen Extrusionszylinders
DE202014003601U1 (de) 2014-05-04 2014-07-03 Ernst Krüger Autotherme Zylindertemperierung

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI910269A1 (it) 1992-08-04
CH683509A5 (de) 1994-03-31
ITMI910269A0 (it) 1991-02-04
IT1247822B (it) 1995-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2559697C3 (de) Lockenwicklervorrichtung
DE3140164C2 (de) Angußbuchse und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69217536T2 (de) Verfahren zur Abänderung der Form eines berippten Rohres zur Erreichung einer glatten Aussenwand
DE1501595B2 (de) Waermeaustauscher mit einem kunstsroffrohrbuendel und verfahrenzu dessen herstellung
DE3816188C2 (de)
DE2250778A1 (de) Elektrisches heizgeraet und verfahren zu seiner herstellung
DE4103221A1 (de) Heiz- und kuehlvorrichtung fuer einen extrusionszylinder
DE2739998C3 (de) Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem Kunststoff
EP1803540A1 (de) Stufenlose einstellbare Kalibrierhülse für extrudierte Kunststoffrohre
DE19604218C2 (de) Heizgerät mit einem PTC-Element und einem Profilkontaktkörper
DE3406682C2 (de)
DE4005437A1 (de) Beheizte duese, sogenannte langduese fuer ein kunststoff-spritzgiesswerkzeug
EP2353837A1 (de) Elektrische Heizvorrichtung mit Omega-Rohr
DE1600601C3 (de) Vorrichtung zur Verbindung langgestreckter Beiheizrohre mit der Außenfläche eines Produktenrohres
EP0891510B1 (de) Verfahren zum herstellen einer aus thermisch anschweissbarem material bestehenden rohrarmatur
EP1813414A2 (de) Heiz-und Kühlvorrichtung für einen Extruderzylinder
DE102011018380B4 (de) Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststofffolien mittels Heißgas
DE1604607A1 (de) Vorrichtung zum Verschweissen der Lagen von thermoplastischen Kunststoffolien
DE3010437A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von abstandshaltern fuer koaxiale rohrsysteme
DE2430169C3 (de) Heizelement für einen Brauchwasserbereiter
EP0670209A1 (de) Heizeinrichtung, insbesondere zum Einsatz in Spritzgiessformen zum Verarbeiten thermoplastischer Materialien
EP3335860B1 (de) Vorrichtung zum verschweissen von kunststofffolien mittels heissgas
DE2802685A1 (de) Warmluftgeraet
DE3152022C2 (de)
WO1995023680A1 (de) Heizeinrichtung, insbesondere zum einsatz in spritzgiessformen zum verarbeiten thermoplastischer materialien

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: B29C 47/82

8131 Rejection