EP3303640A1 - Verfahren zum homogenen, kontaktlosen kühlen von heissen, nicht endlosen oberflächen und vorrichtung hierfür - Google Patents

Verfahren zum homogenen, kontaktlosen kühlen von heissen, nicht endlosen oberflächen und vorrichtung hierfür

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EP3303640A1
EP3303640A1 EP16724621.4A EP16724621A EP3303640A1 EP 3303640 A1 EP3303640 A1 EP 3303640A1 EP 16724621 A EP16724621 A EP 16724621A EP 3303640 A1 EP3303640 A1 EP 3303640A1
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EP
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cooling
blades
nozzle
cooled
hot
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Kurt Etzelsdorfer
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    • F27D2009/007—Cooling of charges therein

Definitions

  • the invention relates to a method for the homogeneous, contactless cooling of hot, primarily non-continuous surfaces and a device therefor.
  • cooling is required in many areas, for example, when flat plates must be cooled, but also when z. B. glass surfaces in the glass production or processor units o. ⁇ . Must be cooled.
  • Previous cooling systems are either very expensive, or kept fairly simple, z. B. by the blowing of air or other fluids, especially water or oil, which is disadvantageous in that form on the surface always ungünsti ⁇ ge, uncontrolled flow conditions, which then become a problem when a special defined cooling is required ,
  • the object of the invention is to provide reproducible, systematic, homogeneous non-contact cooling of primarily non-continuous hot surfaces to a defined surface temperature within a few seconds.
  • the cooling media used are preferably general gases such as air gases, mixed gases, inert gases, etc., but also water or other fluids.
  • the invention provides a low investment cost with ge ⁇ wrestle operating costs, high system availability, high flexibility and easy integration into existing production processes pro ⁇ should be made possible.
  • the surface to be cooled can be moved by means of robots or linear drives in the X, Y or Z plane, whereby any specification of the movement paths and speeds of the surfaces to be cooled is possible.
  • Preferred in this context is the Oszil ⁇ lation about a rest position in the X and Y plane.
  • Os ⁇ zillation in the Z-plane is optionally possible.
  • the cooling units according to the invention consist of nozzles which are arranged at a certain distance from each other.
  • the Geo ⁇ geometry of the nozzle that is the outlet opening, quite simple cylindrical geometries to complex geometrically defined embodiments.
  • the cooling unit is designed so that the effluent from the hot plate Me ⁇ dium finds sufficient space and thus will be no cross-flow on the surface to be cooled.
  • the interspaces between the nozzles or rows of nozzles can be acted upon with an additional transverse flow in order to increase the cooling rate and thus to virtually suck off the cooling medium which flows out of the hot plate.
  • this cross flow should not affect the inflowing cooling medium from the nozzle to the plate, ie the free jet.
  • the flow pattern to be preferred follows on the surface to be cooled of a honeycomb-like structure.
  • the cooling is preferably carried out with at least one cooling bar, wherein the cooling bar is a plate-like or cylindrical element, which can additionally taper from a base to a discharge bar, wherein in the discharge bar at least one nozzle is introduced.
  • Sword here is hollow, so that the nozzle can be supplied from the hollow sword out with a cooling fluid.
  • the nozzle (s) may be spaced apart from each other with wedge-like elements, whereby the wedge-like elements may also narrow the space for the flowing fluid to the nozzle.
  • a plurality of swords arranged side by side, wherein the swords are offset from each other.
  • the element to be cooled for.
  • a plate to be cooled in this case moved, so that the movement of the plate on the one hand and the staggered arrangement of the nozzles on the other hand ensures that the cooling fluid all areas of the plate over ⁇ flows, so that a homogeneous cooling is achieved.
  • the invention is exemplified erläu ⁇ tert reference to a drawing. It show here
  • Figure 1 is a plan view of a plurality of parallel zuei ⁇ nander arranged nozzle swords;
  • Figure 2 shows the arrangement of the nozzle blades according to the section AA in Figure 1;
  • 3 shows a longitudinal section through a nozzle sword entspre ⁇ accordingly the section line CC in Figure 2;
  • Figure 4 shows the detail enlargement D of Figure 3 showing the nozzles
  • FIG. 5 shows the arrangement of the nozzle blades in a schematic perspective view
  • Figure 6 shows an enlarged detail of the edge region of the nozzle swords with an offset within the sword assembly
  • Figure 7 is a perspective view of an inventive
  • Figure 9 is a view of the invention cooling fenders in the interior thereof;
  • Figure 10 indicates the cooling blades with the nozzles, showing a plate to be cooled with the temperature distribution and the fluid temperature distribution;
  • FIG. 11 shows the arrangement of Figure 10, showing the VELOCITY ⁇ speed distribution;
  • FIG. 12 schematically shows the arrangement of two opposing ones
  • Cooling boxes of a plurality of staggered according to the invention cooling blades and a moving carriage for moving an object to be cooled.
  • the cooling device 1 has at least one cooling blade 2.
  • the cooling blade 2 has a long stretched flap-like construction and has a cooling blade base 3, two cooling ⁇ heavy broad sides 4 extending away from the cooling blade base, two cooling blade narrow sides 5 connecting the cooling blade broad sides, and a free nozzle edge 6.
  • the cooling blade 2 is hollow with a cooling-plate cavity 7, the cavity being surrounded by the cooling-side broad sides 4, the cooling-blade partial sides 5 and the nozzle edge 6, the cooling-off blade being open at the base 3.
  • the cooling blade base 3 With the cooling blade base 3, the cooling blade is inserted into a cooling blade frame 8, wherein the cooling blade frame 8 can be placed on a hollow Fluidzu Glasskasten.
  • the cooling blade frame 8 In the region of the nozzle edge 6 is a plurality of nozzles or
  • nozzle channels 11 extend into the cavity 7, which spatially separate the nozzles from each other, at least in the region of the nozzle edge 6.
  • the nozzle channels are preferably wedge-shaped in cross-section, so that the nozzle channels or nozzles by wedge-shaped webs 12 from each other are separated.
  • the die channels are formed from ⁇ that they dilate the cavity 7 out, so that a fluid flowing in is accelerated by the constriction of the nozzle channels.
  • the cooling-shaft broad sides 4 may be formed converging from the cooling-plate base 3 toward the nozzle edge 6, so that the cavity narrows towards the nozzle edge 6.
  • the cooling-sword partial sides 5 can be designed to converge or divergent.
  • At least two cooling blades 2 are provided, which are arranged parallel to each other with respect to the broad sides, wherein the cooling blades 2 are offset with respect to the distance of the nozzles 10 by half a nozzle distance from each other.
  • cooling blades 2 may be present.
  • the nozzles 10 may, based on the extension of the nozzle edge, also be elongated aligned with the nozzle edge, but the nozzles may also be round, oval in alignment with the nozzle edge or oval transversely to the nozzle edge six, eight or polygonal.
  • H ⁇ 6 x DH, especially 4 to 6 x DH
  • Oscillation half the distance between two cooling blades in X, Y (possibly Z)
  • a device for cooling (FIG. Example, two arrangements of cooling blades 2 in a cooling blade frame 8, wherein the cooling blade frame 8 with corresponding Fluidzuure- ments 14 and in particular on the side facing away from the cooling blades 2 are formed with a fluid box in which pressurized fluid is present, in particular by the supply pressurized fluid.
  • a moving device 16 is provided, wherein the moving device is adapted to one to can lead cooling body between the opposing cooling sword assemblies so that can be acted on both sides cooling on the body to be cooled.
  • the distances of the nozzle edges 6 to be cooled body amount to z. B. 5 to 250 mm.
  • the cooling ⁇ pattern moves according to Figure 10 over the surface of the body to be cooled, wherein the effluent from the hot body medium between the Cooling Swords 2 finds enough space to escape and thus no crossflow on the surface to be cooled is formed.
  • the intermediate spaces can be acted upon by corresponding flow media with an additional transverse flow in order to suck off the medium flowing on the hot body between the swords.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von heißen Gegenständen, insbesondere Vorrichtung zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen, wobei die Vorrichtung zum Kühlen zumindest ein Kühlschwert oder einen Kühlzylinder besitzt, wobei das Kühlschwert oder der Kühlzylinder hohl ausgebildet ist und eine Kühlschwertdüsenkante oder eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Kühlzylindern besitzt, wobei in der Düsenkante mindestens eine Düse vorhanden ist, welche zu einem zu kühlenden Objekt gerichtet ist, wobei mindestens sieben Kühlschwerter derart angeordnet sind, dass das Strömungsbild auf der zu kühlenden Oberfläche eine wabenähnliche Struktur ausbildet, sowie ein Verfahren hierfür.

Description

Verfahren zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, nicht endlosen Oberflächen und Vorrichtung hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen sowie eine Vorrichtung hierfür.
Im technischen Bereich werden Kühlungen in vielen Bereichen benötigt, beispielsweise wenn ebene Platten gekühlt werden müssen, aber auch wenn z. B. Glasflächen bei der Glasherstellung oder Prozessoreinheiten o. ä. gekühlt werden müssen.
Bisherige Kühlsysteme sind entweder sehr aufwändig, oder recht einfach gehalten, z. B. durch das Anblasen von Luft oder mit anderen Fluiden, insbesondere Wasser oder Öl, wobei hierbei von Nachteil ist, dass sich an der Oberfläche immer ungünsti¬ ge, unkontrollierte Strömungsbedingungen ausbilden, die dann zum Problem werden, wenn eine besondere definierte Kühlung erforderlich ist.
Insgesamt ist im Stand der Technik davon auszugehen, dass ungünstige Strömungsbedingungen auf der zu kühlenden flächigen Oberfläche, sogenannter Crossflow, bestehen und diese heterogene Oberflächentemperaturen erzeugen. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn im Bereich der Oberfläche zur Erzielung homogener Materialeigenschaften auch homogene Temperaturen notwendig sind. Insbesondere können inhomogene Oberflä¬ chentemperaturen auch zu Verzug führen.
Darüber hinaus ist mit herkömmlichen Kühlmethoden ein kontrolliertes Erreichen einer vorgegebenen Zieltemperatur ebenso wenig möglich, wie die systematische Einstellung von nahezu be¬ liebigen Kühlraten bis zu einer maximal erreichbaren Kühlrate, Besondere Schwierigkeiten bestehen dann, wenn unterschiedliche Materialdicken auf einer Kühlfläche vorhanden sind, welche auf homogene Temperaturverhältnisse abgekühlt werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, reproduzierbare, systematische, homogene kontaktfreie Kühlungen von primär nicht endlos heißen Oberflächen auf eine definierte Oberflächentemperatur inner- halb von wenigen Sekunden zu schaffen .
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es ist eine weitere Aufgabe ein Verfahren zum reproduzierba¬ ren, systematischen, homogenen kontaktfreien Kühlen von primär nicht endlos heißen Oberflächen auf eine definierte Oberflä¬ chentemperatur innerhalb von wenigen Sekunden zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß soll es möglich sein bei Temperaturen von 20 bis 900°C eine Abkühlung zu gewährleisten, die maximal 30°C Temperaturabweichung innerhalb eines Quadratmeters ermöglicht. Die verwendeten Kühlmedien sind vorzugsweise allgemeine Gase wie Luftgase, Mischgase, Inertgase etc., aber auch Wasser oder andere Fluide. Erfindungsgemäß soll ein geringer Investitionsaufwand mit ge¬ ringen Betriebskosten, einer hohen Systemverfügbarkeit, hoher Flexibilität und der einfachen Integration in bestehende Pro¬ duktionsprozesse ermöglicht werden.
Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, dass die zu kühlende Oberfläche mittels Roboter oder Linearantrieben in der X-, Y- oder Z-Ebene bewegt werden kann, wobei eine beliebige Vorgabe der Bewegungstra ektorien und Geschwindigkeiten der zu kühlen- den Oberflächen möglich ist. Bevorzugt ist hierbei die Oszil¬ lation um eine Ruhelage in der X- und Y-Ebene. Die weitere Os¬ zillation in der Z-Ebene (also der Höhe) ist optional möglich.
Ebenso ist eine ein- oder beidseitige Kühlung ohne weiteres möglich.
Die erfindungsgemäßen Kühleinheiten bestehen aus Düsen, die in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sind. Die Geo¬ metrie der Düsen, das heißt der Austrittsöffnung, recht von einfachen zylindrischen Geometrien bis hin zu komplexen geometrisch definierten Ausführungen. Die Kühleinheit ist dabei so ausgeführt, dass das von der heißen Platte abströmende Me¬ dium ausreichend Raum vorfindet und somit kein Crossflow auf der zu kühlenden Oberfläche entsteht. Die Zwischenräume zwi- sehen den Düsen bzw. Düsenreihen können mit einer zusätzlichen Querströmung beaufschlagt werden, um die Kühlrate zu erhöhen und damit das Kühlmedium, das von der heißen Platte abströmt, quasi abzusaugen. Diese Querströmung sollte jedoch nicht das anströmende Kühlmedium von der Düse zur Platte also den Frei- strahl beeinträchtigten.
Erfindungsgemäß folgt das zu bevorzugende Strömungsbild auf der zu kühlenden Oberfläche einer wabenähnlichen Struktur. Die Kühlung erfolgt dabei vorzugsweise mit zumindest einem Kühlschwert, wobei das Kühlschwert ein plattenähnliches oder zylindrisches Element ist, welches sich zusätzlich von einer Basis zu einer Ausströmleiste hin verjüngen kann, wobei in der Ausströmleiste mindestens eine Düse eingebracht ist. Das
Schwert ist hierbei hohl ausgebildet, sodass die Düse aus dem hohlen Schwert heraus mit einem Kühlfluid versorgt werden kann. Die Düse(n) können voneinander mit keilartigen Elementen räumlich beabstandet sein, wobei die keilartigen Elemente auch den Raum für das strömende Fluid zur Düse hin verengen können.
Hierdurch kommt es insbesondere zu einer Verdrehung des aus¬ strömenden Fluidstrahls . Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Schwertern nebeneinander angeordnet, wobei die Schwerter zueinander versetzt sind.
Durch die versetzte Anordnung erfolgt eine Kühlung ebenfalls mit versetzten Punkten zueinander, wobei die Punkte ineinan- derlaufend homogen kühlen und das ausgeströmte Fluid in den Bereich zwischen zwei Schwertern eingesaugt und abgeführt wird .
Vorzugsweise wird das zu kühlende Element, z. B. eine zu küh- lende Platte, hierbei bewegt, sodass die Bewegung der Platte einerseits und die versetzte Anordnung der Düsen andererseits dafür sorgt, dass das Kühlfluid alle Bereiche der Platte über¬ strömt, sodass eine homogene Kühlung erzielt wird. Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläu¬ tert. Es zeigen dabei
Figur 1 eine Draufsicht auf eine Mehrzahl von parallel zuei¬ nander angeordneten Düsenschwertern; Figur 2 die Anordnung der Düsenschwerter gemäß des Schnittes A-A in Figur 1 ; Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Düsenschwert entspre¬ chend der Schnittlinie C-C in Figur 2 ;
Figur 4 die Detailvergrößerung D aus Figur 3 zeigend die Düsen;
Figur 5 die Anordnung der Düsenschwerter in einer schematischen perspektivischen Ansicht;
Figur 6 eine Detailvergrößerung des Randbereichs der Düsen- Schwerter mit einem Versatz innerhalb der Schwertanordnung;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Anordnung von Kühlschwertern, welche in einem Kühlblock zusammengefasst sind;
Figur 8 die Anordnung nach Figur 7 in einer perspektivischen
Ansicht auf die Rückseite; Figur 9 eine Ansicht von erfindungsgemäßen Kühlschwertern in deren Innenraum;
Figur 10 angedeutet die Kühlschwerter mit den Düsen, wobei eine zu kühlende Platte mit der Temperaturverteilung und der Fluidtemperaturverteilung gezeigt ist;
Figur 11 die Anordnung nach Figur 10, zeigend die Geschwindig¬ keitsVerteilung; Figur 12 schematisch die Anordnung zweier gegenüberliegender
Kühlkästen aus einer Mehrzahl von versetzt zueinander angeordneten erfindungsgemäßen Kühlschwertern und einem Bewegungsschlitten zum Hindurchbewegen eines zu kühlenden Objekts.
Eine mögliche Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kühlen 1 besitzt zumin- dest ein Kühlschwert 2. Das Kühlschwert 2 ist lang gestreckt klappenartig ausgebildet und besitzt eine Kühlschwertbasis 3, zwei sich von der Kühlschwertbasis weg erstreckende Kühl¬ schwertbreitseiten 4, zwei KühlschwertSchmalseiten 5, welche die Kühlschwertbreitseiten verbinden, und eine freie Düsenkan- te 6.
Das Kühlschwert 2 ist hohl mit einem Kühlschwerthohlraum 7 ausgebildet, wobei der Hohlraum von den Kühlschwertbreitseiten 4, den KühlschwertSchmalseiten 5 und der Düsenkante 6 um- schlössen wird, wobei das Kühlschwert an der Basis 3 offen ist. Mit der Kühlschwertbasis 3 ist das Kühlschwert in einen Kühlschwertrahmen 8 eingesetzt, wobei der Kühlschwertrahmen 8 auf einen hohlen Fluidzuführkasten aufsetzbar ist. Im Bereich der Düsenkante 6 ist eine Mehrzahl von Düsen bzw.
Öffnungen eigebracht, welche in den Hohlraum 7 reichen und somit das Ausströmen von Fluid aus dem Hohlraum nach außen durch die Düsen 10 hindurch ermöglicht. Von den Düsen erstrecken sich Düsenkanäle 11 in den Hohlraum 7 hinein, welche die Düsen zumindest im Bereich der Düsenkante 6 räumlich voneinander trennen. Die Düsenkanäle sind dabei im Querschnitt vorzugsweise keilförmig ausgebildet, sodass die Düsenkanäle bzw. Düsen durch keilförmige Stege 12 voneinander getrennt sind. Vorzugsweise sind die Düsenkanäle dabei so aus¬ gebildet, dass sie sich zum Hohlraum 7 hin erweitern, sodass ein einströmendes Fluid durch die Verengung der Düsenkanäle beschleunigt wird.
Die Kühlschwertbreitseiten 4 können von der Kühlschwertbasis 3 zur Düsenkante 6 hin konvergierend ausgebildet sein, sodass der Hohlraum sich zur Düsenkante 6 hin verengt. Zudem können die KühlschwertSchmalseiten 5 konvergierend oder divergierend ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind zumindest zwei Kühlschwerter 2 vorhanden, welche bezüglich der Breitseiten parallel zueinander angeord- net sind, wobei die Kühlschwerter 2 bezüglich des Abstandes der Düsen 10 um einen halben Düsenabstand zueinander versetzt sind .
Darüber hinaus können auch mehr als zwei Kühlschwerter 2 vor- handen sein.
Die Düsen 10 können, bezogen auf die Erstreckung der Düsenkante, ebenfalls länglich fluchtend zur Düsenkante ausgebildet sein, die Düsen können jedoch auch rund, oval fluchtend zur Düsenkante oder oval quer zur Düsenkante sechs-, acht- oder mehreckig ausgebildet sein.
Insbesondere wenn die Düsen, bezogen auf die Längserstreckung der Düsenkante, ebenfalls länglich ausgebildet sind, insbeson- dere länglich oval oder länglich vieleckig, ergibt sich eine Drehung eines austretenden Fluidstrahls (Figuren 10, 11), wo¬ bei sich durch eine versetzte Anordnung um einen halben Düsenabstand ein Kühlmuster auf einem plattenartigen Körper ergibt (Figur 10), welche entsprechend versetzt ist. Auch das entsprechende Geschwindigkeitsprofil ergibt eine ent¬ sprechende Verteilung (Figur 11). Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass aus den Düsen 10 ausströmendes Fluid zwar auf die Oberfläche eines zu kühlenden Körpers prallt (Figuren 10, 11), jedoch offensichtlich zwischen den zumindest zwei Schwertern der Kühlvorrichtung 1 eintauchend abfließt, sodass die Kühlströmung an der Oberfläche eines zu kühlenden Körpers nicht gestört wird.
Bevorzugt gelten die folgenden Bedingungen:
Hydraulischer Durchmesser Düse = DH, wobei DH = 4 x A / U Abstand Düse zu Körper = H
Abstand zwischen zwei Kühlschwerter/Kühlzylinder = S
Länge der Düse = L
L >= 6 x DH
H <= 6 x DH, insb. 4 bis 6 x DH
S <= 6 x DH, insb. 4 bis 6 x DH (staggered array)
Oszillation = halbe Teilung des Abstand zwischen zwei Kühlschwerter in X, Y (evtl. Z) Eine Vorrichtung zum Kühlen (Figur 12) besitzt z. B. zwei Anordnungen von Kühlschwertern 2 in einem Kühlschwertrahmen 8, wobei die Kühlschwertrahmen 8 mit entsprechenden Fluidzufüh- rungen 14 und insbesondere auf der den Kühlschwertern 2 abgewandten Seite mit einem Fluidkasten ausgebildet sind, in dem unter Druck stehendes Fluid vorhanden ist, insbesondere durch die Zuführung unter Druck stehendes Fluid.
Zusätzlich ist eine Bewegungsvorrichtung 16 vorhanden, wobei die Bewegungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie einen zu kühlenden Körper zwischen den gegenüberliegenden Kühlschwertanordnungen so hindurch führen kann, dass auf den zu kühlenden Körper beidseitig kühlend eingewirkt werden kann. Die Abstände der Düsenkanten 6 zum zu kühlenden Körper betragen dabei z. B. 5 bis 250 mm.
Durch eine Relativbewegung entweder der Vorrichtung zum Kühlen zu einem zu kühlenden Körper oder umgekehrt, insbesondere eine schwingende oder oszillierende Bewegung, bewegt sich das Kühl¬ muster gemäß Figur 10 über die Oberfläche des zu kühlenden Körpers, wobei das von dem heißen Körper abströmende Medium zwischen den Kühlschwertern 2 ausreichend Raum vorfindet um abzuströmen und somit kein Crossflow auf der zu kühlenden Oberfläche entsteht.
Erfindungsgemäß können die Zwischenräume mit entsprechenden Strömungsmitteln mit einer zusätzlichen Querströmung beaufschlagt werden um das auf den heißen Körper strömende Medium zwischen den Schwertern abzusaugen.
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine homogene Kühlung von heißen Elementen möglich ist, welche kostengünstig ist und eine hohe Variabilität hinsichtlich der Zieltemperatur und möglicher Durchlaufzeiten besitzt.
Bezugs zeichen
1 Vorrichtung zum Kühlen
2 Kühlschwert
3 Kühlschwertbasis
4 Kühlschwertbreitseiten
5 KühlschwertSchmalseiten
6 Düsenkante
7 Hohlraum
8 Kühlschwertrahmen
10 Düsen
11 Düsenkanäle
12 keilförmige Stege 14 Fluidzuführungen

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Kühlen von heißen Gegenständen, insbesondere Vorrichtung zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Kühlen zumindest ein Kühlschwert (2) oder einen Kühlzylinder besitzt, wobei das Kühlschwert (2) oder der Kühlzylinder hohl ausgebildet ist und eine Kühlschwertdüsenkante (6) oder eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Kühlzylindern besitzt, wobei in der Düsenkante (6) mindestens eine Düse (10) vorhanden ist, welche zu einem zu kühlenden Objekt gerichtet ist, wobei mindestens sieben Kühlschwerter derart angeordnet sind, dass das Strömungsbild auf der zu kühlenden Oberfläche eine wabenähnliche Struktur ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten, zueinander beabstandeten Kühlschwertern (2) vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschwerter (2) jeweils um den halben Abstand zwischen den Düsen (10) an der Düsenkante (6) zueinander versetzt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Kühlschwerter (2) eine Kühlschwertbasis (3), Kühlschwertbreitseiten (4), KühlschwertSchmalseiten (5) und je eine Düsenkante (6) be¬ sitzen, wobei die Düsenkante (6) sowie die Kühlschwert¬ breitseiten (4) und KühlschwertSchmalseiten (5) einen Hohl- räum (7) begrenzen, und das oder die Kühlschwerter (2) mit der Kühlschwertbasis (3) in oder auf einem Kühlschwertrahmen (8) aufgesetzt sind, wobei der Kühlschwertrahmen (8) auf einem Fluidkasten (15) zum Zwecke der Fluidzuführung aufsetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsvorrichtung (16) vorhanden ist, mit der das oder die Kühlschwerter (2) mit dem Kühlschwertrahmen (8) und dem Fluidzuführkasten (15) über einen zu kühlenden Körper bewegbar sind oder mit dem der zu kühlende Körper relativ zu den Kühlschwertern (2), insbesondere schwingend oder oszillierend bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlschwert und/oder der Kühlzylinder bzw. die Vorrichtung zum Kühlen Einrichtungen besitzt, mit denen die Vorrichtung um die X-, Y- oder Z- Achse bewegbar und insbesondere schwingbar oder oszillie¬ rend ausgebildet ist oder die Vorrichtung über Bewegungs¬ einrichtungen verfügt, mit denen ein zu kühlendes Objekt relativ zu den Kühlschwertern bzw. der Vorrichtung zum Kühlen um die x-, y- oder z-Achse bewegbar und insbesondere schwingbar oder oszillierend bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen gelten :
Hydraulischer Durchmesser Düse = DH, wobei DH = 4 x A / U Abstand Düse zu Körper = H
Abstand zwischen zwei Kühlschwerter/Kühlzylinder = S
Länge der Düse = L L >= 6 x DH
H <= 6 x DH, insb. 4 bis 6 x DH
S <= 6 x DH, insb. 4 bis 6 x DH (staggered array)
Oszillation = halbe Teilung des Abstand zwischen zwei Kühlschwerter in X, Y (evtl. Z)
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bewe¬ gung der Vorrichtung eine Oszillationsgeschwindigkeit von 0,25 Sekunden pro Durchlauf erzeugen.
Verfahren zum Kühlen von heißen Gegenständen, insbesondere Verfahren zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung (1) und ein Objekt mit einer heißen Oberfläche relativ zueinander bewegt werden, wobei die Kühlvorrichtung (1) um zumindest zwei parallele, beabstandete Kühlschwerter (2) verfügt, wo¬ bei die Kühlschwerter (2) zum zu kühlenden Objekt hin eine Düsenkante (6) mit Düsen (10) besitzen, wobei ein Kühlfluid durch die Düsen (10) auf die Oberfläche des zu kühlenden Objekts gelenkt wird und das Kühlfluid in den Zwischenraum zwischen den Schwertern (2) nach der Kontaktierung der heißen Oberfläche abströmt.
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