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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR COOLING EXTRUDATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/154448
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for cooling extrudates by means of which device large parts of a cooling section can already be prefabricated due to the modular construction of the device. At the site of use, said modules then only have to be joined to form a cooling section, and thus both the time and the expense required are reduced. The cooling section modules are based on a base modular system having four basic types, resulting in additional cost savings in production.

Inventors:
KASTENBEIN OLIVER (DE)
WOLLNY KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2018/000032
Publication Date:
August 15, 2019
Filing Date:
February 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
HARBURG FREUDENBERGER MASCHB GMBH (DE)
International Classes:
B29C47/88; B29C47/34
Domestic Patent References:
WO1999065324A11999-12-23
Foreign References:
JP2005305792A2005-11-04
EP1568465A22005-08-31
US20120318002A12012-12-20
JP2012179833A2012-09-20
JP2012081689A2012-04-26
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE KLICKOW & PARTNER MBB PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Kühlung von Extrudaten, die mindestens ein das Extrudat stützendes bandartiges Tragelement aufweist, das durch eine Kühlstrecke geführt ist und bei der im Bereich der Kühlstrecke ein Kühlmittel in Richtung auf das Extru- dat abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei vormontier- te Module (1) verwendet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konstruktion ein Grundbaukasten unterschiedlicher Module (1) zugrunde liegt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion aus vier unterschiedlichen Grundmodulen (1) besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Grundmodule (1) als lineares Transportmodul, Modul mit Umlenkung (19), Modul mit Übergabe (20) und Modul mit Antrieb (17) definiert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungs- konzept die Aneinanderreihung sowie die Stapelung von Modulen (1 ) ermöglicht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsvorrichtungen (14, 16) als Winkel ausgeführt sind, um eine Ver- schraubung der zu verbindenden Module (1 ) zu ermöglichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitige Dich- tungen (15) als für jede Etage (12) als separat umlaufendes Dichtungsprofil reali- siert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (17) in einer Umgebung eines mittleren Querrahmens (3) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Module (1 ) in einem in lotrechter Richtung unteren Bereich beidseitig jeweils einen Längsträger (4) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Module (1 ) mit zwei torartigen Rahmen versehen ist.

Description:
Vorrichtung zur Kühlung von Extrudaten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Extrudaten, die mindestens ein das Extrudat stützendes bandartiges Tragelement aufweist, das durch eine Kühlstrecke geführt ist und bei der im Bereich der Kühlstrecke ein Kühlmittel in Richtung auf das Extrudat abgegeben wird,

Entsprechende Vorrichtungen werden zum Beispiel zum Kühlen von streifenartigen Extrudaten eingesetzt. Die Extrudate bestehen aus einem elastomeren Material und können nach geeigneter Konfektionierung zur Herstellung von Reifen verwendet werden. Die Extrudate werden typischerweise mit einer Temperatur im Bereich von 120 bis 140 Grad Celsius produziert und müssen auf etwa 20 bis 40 Grad Celsius heruntergekühlt werden. Die dafür eingesetzten Kühlstrecken sind häufig 50 bis 100 Meter lang. Inner- halb der Kühlstrecke werden die Extrudate typischerweise mit Wasser besprüht.

Nach dem Stand der Technik werden Kühlstrecken häufig erst unmittelbar am Verwendungsort aus einer Vielzahl von Bauelementen montiert, die oft miteinander verschweißt werden müssen. Die Montage führt deshalb zu einem erheblichen Zeit- und Kostenauf- wand.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Zeit- und Kostenaufwand für den Aufbau einer Vorrichtung zum Kühlen von Extrudaten zu reduzieren und die Herstellungskosten zu vermindern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kühlstrecke aus Mo- dulen besteht. Diese Module sind bevorzugt bereits werkseitig vormontiert und müssen am Verwendungsort nur noch miteinander verbunden werden.

Eine mögliche Ausführungsform ist es, verschiedene Grundmodule einheitlicher Länge und Breite zu definieren, aus denen sich funktionsfähige Kühlstecken aufbauen lassen. Dafür weisen die Module aufeinander abgestimmte Verbindungsvorrichtungen auf, die eine vom Modultyp unabhängige Verbindung ermöglichen. Aus einer Mehrzahl dieser Grundmodule lässt sich ein Grundbaukasten für Kühlstreckenmodule realisieren.

Weiterhin können die Module sowohl stirnseitig in horizontaler Ebene als auch an Unter- und Oberseite in vertikaler Richtung miteinander verbunden werden. Somit lassen sich mehrstöckige Kühlstrecken variabler Länge aufbauen.

Auch ist bei der Dimensionierung der Module daran gedacht, diese so auszuführen, dass vormontierte Module sich in Standard-Containern transportieren lassen. Die Grundmodule können beispielsweise teilweise oder vollständig aus Edelstahl und/oder Kunststoff gefertigt werden.

Auch ist die Option vorgesehen, Module mit einem Antrieb für das Transportband aus- zustatten.

Entgegen dem Stand der Technik kann mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung durch ihren modularen Aufbau somit sowohl eine Reduzierung des Zeit- als auch des Kostenaufwandes für die Montage am Verwendungsort erreicht werden.

In den Zeichnungen sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kühlstecken-

Moduls,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Antrieb,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Umlenkung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Grundmoduls mit Übergabe,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kühlstrecken-Moduls mit rollender Bandunterstützung,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Kühlstrecken-Moduls mit gleitender Bandunterstützung,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Kühlstrecken-Moduls mit kombinierter Bandunterstützung, Fig. 8 eine Seitenansicht einer Kühlstrecke aus mehreren gereihten und gesta- pelten Modulen,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Modulstirnseite mit Dichtungsprofil,

Fig. 10 eine Detailansicht der Verbindung von erfindungsgemäßen Modulen,

Fig. 11 eine Seitenansicht der um eine Etage versetzten Verbindung von Modu- len,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer dreietagigen Kühlstrecke aus erfin- dungsgemäßen Modulen und

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Aneinanderreihung und Stapelung von Modulen.

Gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlstre- ckenmoduls (1) besteht eine tragende Grundstruktur aus mehreren Rahmen. Ein Basis- rahmen (2) besteht aus zwei Trägern, die das Modul (1 ) an seiner Unterseite in Längs- richtung stützen. Diese Träger können beispielsweise aus Edelstahl gefertigt werden. Die zwei Stahlträger des Basisrahmens (2) sind über drei torartige Rahmenelemente (3) miteinander verbunden. Diese Querrahmen (3) sind stirnseitig und in der Mitte des Mo- duls (1 ) angeordnet. Die Rahmenelemente (3) sind typischerweise als Schweißkonstruk- tion ausgeführt und mit dem Basisrahmen (2) verschraubt. An der Oberseite des Moduls (1) wird die erforderliche Stabilität in Längsrichtung durch Längsträger (4) erreicht die jeweils die Querrahmen (3) miteinander verbinden. Die Querrahmen (3) können durch zusätzliche horizontal angeordnete Elemente ausgesteift werden. An seiner Oberseite ist das Modul (1) durch eine Abdeckung (5) abgeschlossen. Die Seiten des Moduls (1) sind durch in Figur 9 dargestellten Schiebetüren (6) verschließ- bar.

Innerhalb des durch den äußeren Rahmen definierten Moduls (1) läuft ein Transport- band (7), auf dem die zu kühlenden Extrudate durch die Kühlstrecke geführt werden. Das Transportband (7) wird mit Hilfe einer Transportbandunterstützung (8) gehalten, die von einer inneren Rahmenkonstruktion (9) getragen wird. Die innere Rahmenkonstrukti- on (9) dient gleichzeitig auch als Halterung für Rohrleitungen (10) des Kühlmittels und von Sprühdüsen (1 1). In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des Moduls (1 ) sind die Transportbänder (7) auf zwei Ebenen (12) implementiert, jedoch ist auch an eine Ausführungsform mit nur einer Transportbandebene (12) gedacht. Dies würde die Höhe des Moduls (1) entsprechend reduzieren.

Innerhalb des Basisrahmens (2) an der Unterseite des Moduls (1 ) ist eine innerhalb des Moduls (1) durchgehende Auffangwanne (13) gehaltert, die dazu dient, das verbrauchte Kühlmittel aufzufangen. Als Kühlmittel ist insbesondere an Wasser gedacht.

Für die Verbindung mehrerer Module (1) zu einer Kühlstrecke sind stirnseitig Befesti- gungsvorrichtungen (14) für den Anschluss von gereihten Modulen (1) vorgesehen. Die- se Befestigungsvorrichtungen (14) können beispielsweise als Winkel ausgeführt sein, die ein Verschrauben der Module (1) ermöglichen. Weiterhin ist für die Verbindung von gereihten Modulen (1) stirnseitig eine Dichtung (15) vorgesehen, die beispielsweise als umlaufendes Profil für jede individuelle Transportbandebene (12) ausgeführt sein kann.

An der Oberseite des Moduls (1) sind für den Anschluss von gestapelten Modulen (1) an den Seiten der Querrahmen (3) Befestigungskonsolen (16) vorgesehen, die eine Ver- schraubung der Module (1 ) ermöglichen. Die Figuren 1 bis 4 zeigen einen Baukasten aus vier Grundmodulen (1). Während Figur 1 das Grundmodul (1) ohne Antrieb (17) zeigt, ist in Figur 2 die Ausführungsform mit Antrieb (17) dargestellt.

Der Antrieb (17) der Transportbänder (7) besteht aus Motoren (18), die je nach Modultyp individuell platzierbar sind. Für das Grundmodul (1) ist an eine Positionierung des An- triebs (17) im Bereich des mittleren Querrahmens (3) gedacht. Der Antrieb (17) wird durch individuelle Motoren (18) für jede Transportbandebene (12) des Moduls (1) reali- siert. Auch an die Möglichkeit nur eine der Transportbandebenen (12) anzutreiben ist gedacht.

Figur 3 zeigt eine Modulausführung mit Umlenkung (19). Dieser auch als Boomerang bezeichnete Modultyp ermöglicht die Übergabe des zu kühlenden Extrudats von einer Transportbandebene (12) auf die darüber gelegene Etage (12) innerhalb eines Kühl- streckenmoduls (1).

Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Grundmodul mit Übergabe (20). Dieses Modul (1) wird als Eingang zur Kühlstrecke eingesetzt, um das Extrudat auf das Transportband (7) aufzulegen.

In den Figuren 5 bis 7 sind erfindungsgemäße Kühlstreckenmodule (1) mit verschiede- nen Ausführungsformen der Transportbandunterstützung (8) gezeigt. In Figur 5 ist die rollende Bandunterstützung (21) dargestellt, während Figur 6 die gleitende Bandunter- stützung (22) zeigt. Figur 7 zeigt eine Kombination aus rollender Bandunterstützung (21 ) und gleitender Banduntertützung (22) innerhalb eines Moduls (1).

Figur 8 zeigt exemplarisch eine Konfiguration einer Kühlstrecke aus mehreren gereihten und gestapelten Modulen (1). Es wird durch den Einsatz von zwei zweistöckigen Modu- len (23) und einem einstöckigen Modul (24) eine Kühlstrecke realisiert, die teilweise aus drei und teilweise aus zwei Etagen (12) besteht. Dadurch kann die Etagenzahl der Kühlstrecke zwischen einer und vier Etagen (12) frei gewählt werden.

In Figur 9 ist die Stirnseite eines zweistöckigen Moduls (23) dargestellt. Zu sehen ist das umlaufende Dichtungsprofil (15) für die jeweilige Etage (12). Die Dichtungen (15) erlau- ben die Verbindung von Modulen (1 ), ohne dass Kühlmittel auslaufen kann.

Figur 10 zeigt eine Detailansicht der Verbindung zweier gereihter Module (1). Die Befes- tigungswinkel (14) der einzelnen Module sind je durch eine Verschraubungsgarnitur (25) miteinander verbunden. Links und rechts am Querrahmen (3) sind für jede Etage (12) eines Kühlstreckenmoduls (1) je ein Befestigungswinkel (14) vorgesehen. Jedoch ist auch eine andere Anzahl der Verbindungsvorrichtungen (14) denkbar. In der gezeigten Ausführungsform sorgt die Positionierung der Verbindungsvorrichtungen (14) jeweils mittig in vertikaler Ausdehnungsrichtung der Etagen (12) für einen Anpressdruck auf die Dichtungen (15) zwischen den Modulen (1 ), sodass die Dichtwirkung verstärkt wird.

In Figur 1 1 ist die um eine Etage (12) versetzte Anordnung von Kühlstreckenmodulen (1 ) dargestellt. Dies wird durch die erfindungsgemäße Positionierung der Verbindungs- Vorrichtungen (14) in Relation zur Höhe des Moduls (1) ermöglicht.

Figur 12 zeigt ein Beispiel einer vollständigen Kühlstrecke aus insgesamt fünfzehn Mo- dulen (1). Es werden fünf verschiedene Modultypen verwendet, um die gewünschte Konfiguration zu erreichen. Eingesetzt werden fünf zweistöckige Module (23) mit rollen- der Transportbandunterstützung (21), fünf einstöckige Module (24) mit rollender Trans- portbandunterstützung (21), zwei Module mit Übergabe (19) nach unten, zwei einstöcki- ge Module (24) mit Antrieb (17) und ein Modul (26) zur Wasserablassung.

Hinsichtlich der Dimensionierung der Module (1 ) ist insbesondere daran gedacht, jedes der Kühlstreckmodule (1) mit einer gleichen Länge und Breite zu versehen. Gemäß ei- nem Ausführungsbeispiel weisen auch alle Module die gleiche Höhe auf, hier kann an- wendungsabhängig aber eine Modifikation vorgesehen werden.

Figur 13 zeigt eine weitere Ausführungsvariante zu mehreren hintereinander und über- einander angeordneten Modulen. Die in der unteren Reihe angeordneten Module besit- zen eine im Wesentlichen gleiche Bauhöhe, bei den in der zweiten Stapelhöhe ange- ordneten Modulen sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Bauhöhen realisierbar.