Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Temperierungsvorrichtung für eine Formatvorrichtung einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere einer Filterstrangmaschine oder einer Tabakstrangmaschine, wobei die Temperierungsvorrichtung wenigstens einen eine Temperierungsfläche aufweisenden Temperierungsflächenkörper und wenigstens einen Temperierungskörper umfasst, der einstückig mit dem wenigstens einen Temperierungsflächenkörper ausgebildet ist oder mit dem wenigstens einen Temperierungsflächenkörper thermisch leitend verbunden ist oder verbindbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, wobei ein Strang, insbesondere ein Filterstrang oder ein Tabakstrang, mit einem Umhüllungspapierstreifen umwickelt wird, der an einer Klebnaht mit einem Leim, insbesondere

BESTÄTIGUNGSKOPIE einem Heißleim oder einem Kaltleim, versehen wird, wobei der umwickelte Strang durch eine Formatvorrichtung gefördert wird, die ein Oberformat und/oder ein Unterformat mit einem Temperierungsflächenkörper für die Klebnaht aufweist, sowie eine Verwendung.

Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie, mit denen aus einem Filtertow, aus Tabak oder einem anderen Material Filterstränge oder Tabakstränge hergestellt und mit einem Umhüllungspapier umwickelt werden, werden unter anderem unter den Bezeichnungen KDF und SEF von der Patentanmelderin vertrieben. Die Fördergeschwindigkeit eines Filterstrangs mit beispielsweise einer KDF beträgt derzeit ca. 500 m/min.

In einer KDF der Patentanmelderin wird ein Filtertow zunächst von einem Filtertowballen abgezogen und anschließend mehreren Verfahrensschritten unterworfen. Das Filtertow wird während der Aufbereitung unter anderem geweitet, gereckt und mit einem Weichmacher besprüht, bevor es in einer Formatvorrichtung zu einem Strang mit rundem Querschnitt geformt wird. Die Formatvorrichtung kann zum Einleiten des Materials in das eigentliche Format einen Einlauffinger und einen Formateinlauf und anschließend einen Formatauslauf umfassen. Zuvor wird das Filtertow in einen fortlaufenden, von einer Bobine abgezogenen Umhüllungspapierstreifen eingelegt, der an einer Seite eine Klebnaht aus einem Heißleim aufweist. Der Umhüllungspapierstreifen wird in der Formatvorrichtung vollständig um den Filterstrang herumgewickelt, wobei die Klebnaht des Umhüllungspapiers auf die gegenüberliegende Seite des Umhüllungspapiers aufgelegt wird, so dass das Umhüllungspapier ringförmig um den Filterstrang geschlossen wird.

Ein entsprechender Heißleim ist beim Auftragen auf den Umhüllungspapierstreifen flüssig und hat eine Temperatur von ca. 180°C. Er muss abgekühlt werden, damit er sich verfestigt und eine sichere Verbindung des Umhüllungsstreifens herstellt. Hierzu dient ein Kühlsteg in der Formatvorrichtung, der an einem Oberformat oder einem Unterformat der Formatvorrichtung angeordnet ist. Die Kühlung der Klebnaht mittels eines Kühlstegs ist Teil der so genannten „Prozess-Kühlung", wobei unter einer Prozess-Kühlung die Kühlung eines Materialflusses, also eines Tabakstrangs oder eines Filterstrangs, oder anderer beweglicher oder unbeweglicher Teile der Maschine verstanden wird, im Unterschied zu der Kühlung beispielsweise einer Steuerelektronik.

Üblicherweise wird ein Kühlsteg eines solchen Formats mittels eines separaten Rückkühlgeräts für Prozess-Kühlung gekühlt. Ein separates Rückkühlgerät für Prozess-Kühlung bei einer Einstrangmaschine wie der KDF, die also simultan nur einen Strang verarbeitet, hat eine Leistungsaufnahme von einigen kW (Kilowatt). Sie ist in einer eigenen Baueinheit oder in einer Baueinheit in der Maschine angeordnet und kühlt die Kühlstege der Formatvorrichtung über einen Kühlmittelkreislauf mit einer Vorlauf-Leitung und einer Rücklauf- Leitung. Das Kühlmittel hat dabei beispielsweise eine Temperatur von 6° C und einen Fluss von 6 l/min bei einem Druck von 2 bar.

Die Integration des Kühlmittelkreislaufes von dem externen Rückkühler bis zu dem Kühlsteg ist aufwändig und die benötigte Kühlleistung des externen Rückkühlers relativ hoch. Eine Temperaturregelung bei einem externen Rückkühler ist nur sehr begrenzt und wegen der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels im Kühlkreislauf nur mit einer großen Zeitverzögerung möglich.

Die Entwicklung von Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere auch die Entwicklung von Filterstrangmaschinen, geht dahin, Doppelstrangmaschinen zu entwickeln, d. h. Strangmaschi- nen, die zwei Filter- oder Tabakstränge gleichzeitig und parallel herstellen. Für Doppelstrangmaschinen müssen zwei Kühlstege gekühlt werden. Wenn für die Prozesskühlung ein externer Rückkühler verwendet wird, bedeutet dies, dass sich die erforderliche Kühlleistung verdoppeln würde.

Auch bei der Herstellung von Tabaksträngen, die auch Zigarettenstränge genannt werden, etwa in einer von der Anmelderin vertriebenen Zigarettenherstellungsmaschine der „PROTOS"-Linie, wird ein Zigarettenstrang in einer Formatvorrichtung mit einem Umhüllungspapierstreifen oder Zigarettenpapierstreifen umhüllt. Darin wird ein Tabakstrang in dem Zigarettenpapierstreifen durch ein Unterformat gefördert, in dem der Zigarettenpapierstreifen um den Tabakstrang gefaltet wird, so dass noch eine Kante absteht, die von einem Leimapparat mit einem Kaltleim beleimt wird. Darauf wird die Klebnaht geschlossen und von oben von einer Tandemnahtplätte durch Erhitzen getrocknet. Das Unterformat, das sich durch Reibung mit dem Strang erhitzt, wird gekühlt. Das beispielsweise durch einen Einlauffinger der Formatvorrichtung und die Nahtplätte gebildete Oberformat wird, wenigstens abschnittsweise, erhitzt, um den Kaltleim abzubinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Temperierung, also Kühlung oder Heizung, eines Formats oder einer Formatvorrichtung für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere für eine Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, zur Verfügung zu stellen, die ohne separaten Rückkühler auskommt, weniger Energie verbraucht, flexibel steuerbar und klein bauend, einfach aufgebaut und nachrüstbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Temperierungsvorrichtung für eine Formatvorrichtung einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere einer Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, wobei die Temperierungsvorrichtung wenigstens einen eine Temperierungsfläche aufweisenden Temperierungsflächenkörper und wenigstens einen Temperierungskörper umfasst, der einstückig mit dem wenigstens einen Temperierungsflächenkörper ausgebildet ist oder mit dem wenigstens einen Temperierungsflächenkörper thermisch leitend verbunden ist oder verbindbar ist, die dadurch weitergebildet ist, dass die Temperierungsvorrichtung wenigstens ein Peltier-Element umfasst, mittels dessen der Temperierungskörper kühlbar und/oder heizbar ist.

Unter einem Termperierungskörper wird im Rahmen der Erfindung ein Kühlkörper, ein Heizkörper oder ein wahlweise als Kühl- und/oder Heizkörper ausgebildeter Körper verstanden.

Unter einem Temperierungsflächenkörper werden insbesondere Kühlstege, Heizstege, aber auch weitere Körper verstanden, die eine Kühl- oder Heizfläche aufweisen, einschließlich Unter- und/oder Oberformate von Formatvorrichtungen, die sich bei der Hindurchförderung von Tabak- oder Filtersträngen erhitzen und die deshalb gekühlt werden müssen.

Der Grundgedanke der Erfindung ist, dass mittels Peltier-Elementen eine sehr kleinbauende und energetisch günstige mit elektrischem Strom zu betreibende Möglichkeit gegeben ist, Kühlstege zu kühlen oder Heizstege zu heizen. Peltier-Elemente beruhen auf dem Pel- tier-Effekt, dass bei bestimmten Leitern oder Halbleitern ein Fluss eines elektrischen Stroms zu einer Erwärmung eines elektrischen Kontakts des Elements führt und zu einer Abkühlung des anderen elektrischen Kontakts. Es wird daher von einer warmen Seite oder heißen Seite und einer kalten Seite des Peltier-Elements gesprochen. Mit handelsüblichen Peltier-Elementen lassen sich zwischen der kalten Seite und der heißen Seite Temperaturunterschiede von 50°C und mehr bis zu 70°C oder 80°C erreichen. Ein einzelnes Pel- tier-Element kann dabei Kühl- bzw. Heizleistungen von 80 W oder mehr erreichen.

Angesichts der bisher verwendeten externen Rückkühler ist es allerdings überraschend, dass auch ein Format einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere einer Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, mittels Peltier-Elementen gekühlt oder geheizt werden kann, da eine solche Kühlleistung nicht mittels Peltier-Elementen zur Verfügung gestellt werden kann oder entsprechend dimensionierte Peltier-Elemente nicht in entsprechend kleiner Bauform verfügbar sind.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine mit einem einzigen Kühlkreislaufsystem zuverlässig zu betreiben. Ein separater Kühlkreislauf für das Kühlen des Formats herkömmlicher Maschinen kann somit entfallen. Gegebenenfalls benötigte Kühlflüssigkeit kann dann dem einzigen Kühlkreislauf entnommen und zum Kühlen der Peltier- Elemente genutzt werden.

Da Peltier-Elemente vergleichsweise kleinbauend sind, können sie auch in unmittelbarer Nähe zu der Formatvorrichtung oder in der Formatvorrichtung eingebaut werden, wobei insbesondere auch bestehende Maschinen bzw. Filter- oder Tabakstrangmaschinen mit solchen Peltier-Elementen als Kühlung oder als Heizung nachrüst- bar sind. Da die Peltier-Elemente in der Maschine bzw. Filter- oder Tabakstrangmaschine eingebaut werden, sind lediglich elektrische Leitungen zu verlegen und für die Abwärme ggf. Kühlmittelanschlüsse an das Maschinensystem, nicht aber aufwändig zu isolierende Kühlmittelleitungen zu separaten Kühleinheiten. Da die Pel- tier-Elemente außerdem sehr nahe bei den zu kühlenden Kühlstegen bzw. den zu heizenden Heizstegen angeordnet werden oder angeordnet werden können, werden auch die Abwärmeverluste durch Erwärmung umliegender Komponenten der Maschine stark begrenzt.

Die erfindungsgemäße Temperierungsvorrichtung hat somit die Vorteile, dass kein separater externer Rückkühler und keine langen Kühlleitungen zu separaten Kühleinheiten notwendig sind. Sie kann als kompakte Einheit eingebaut werden.

In einer vorteilhaften Variante umfasst die Temperierungsvorrichtung einen Kühlflüssigkeitskreislauf mit einer Pumpe, der eine kalte Seite des Peltier-Elements mit dem Temperierungskörper thermisch verbindet. An der kalten Seite eines solchen Peltier-Elements kann somit ein eigener kleinbauender Kühlflüssigkeitskreislauf eingesetzt werden, einschließlich einer Kühlflüssigkeitspumpe. Diese Variante ist insbesondere vorteilhaft zur Nachrüstung von bestehenden Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere von bestehenden Filterstrangmaschinen und/oder Tabakstrangmaschinen, da die bereits mit einem größeren Kühlflüssigkeitskreislauf gekühlten Kühlstege, Formate oder anderen Temperierungsflächenkörper lediglich an einen anderen, kleineren Kühlflüssigkeitskreislauf angeschlossen werden müssen. Da die Länge der Kühlflüssigkeitsleitun- gen sehr kurz gehalten werden kann, sind die thermischen Verluste beim Transport der Kühlflüssigkeit gering. Auch kann aufgrund des geringen Volumens des Kühlmittelkreislaufs eine Steuerung der Temperatur des Kühlstegs sehr viel schneller erfolgen als bisher mit einem externen Rückkühler.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Temperierungskörper mit einer kalten Seite des Peltier-Ele- ments unmittelbar oder über einen metallischen thermischen Leiter verbunden oder verbindbar. In diesem Fall erfolgt die thermische Leitung durch einen thermischen Kontakt ohne Kühlflüssigkeit, so dass eine sehr effiziente und schnelle Übertragung von thermischer Energie, d.h. Wärme, erfolgt. Damit werden thermische Verluste stark begrenzt und Reaktionszeiten für die Steuerung der einzustellenden Temperatur des Temperierungsflächenkörpers stark verkürzt im Vergleich zu einer Benutzung mit einem Kühlflüssigkeitskreislauf. Außerdem wird durch die Eliminierung eines Kühlmittelkreislaufs auch die Gefahr durch Lecks, aus denen Kühlmittel austritt, beseitigt. Solche Kühlmittel-Lecks können produzierte Filterstäbe oder Tabakstäbe chargenweise unbrauchbar machen und führen somit zu unerwünschten Verlusten.

Insbesondere, wenn ein Temperierungsflächenkörper eine Ausdehnung in Richtung eines Filterstrangs, eines Tabakstrangs oder eines anderes Materialstrangs hat, die größer ist als die Längserstreckung eines Peltier-Elements, ist vorzugsweise vorgesehen, dass mehrere Peltier-Elemente in einer Reihe und/oder versetzt hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist ein Temperierungsflächenkörper entlang seiner gesamten Länge kühlbar und/oder heizbar. Die versetzte Anordnung oder alternierende Anordnung führt zu einer höheren Leistungsdichte der Kühlung oder Heizung entlang der Länge des Temperierungsflächenkörpers.

Um eine effiziente Abfuhr von Abwärme sowie eine stabile Temperatureinstellung des Temperierungsflächenkörpers zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine warme Seite des wenigstens einen Peltier-Elements zur Abfuhr von Abwärme mit einem Kühlwasser-Kreislauf einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie verbunden ist oder verbindbar ist. Die meisten Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterstrangmaschinen und Zigarettenstrangmaschinen verfügen über einen Kühlwasserkreislauf, wobei Kühlwasser mit einer Temperatur von ca. 20°C verwendet wird, um die Abwärme der gesamten Maschine abzutransportieren. Die Wasserkühlung der Peltier-Elemente kann durch eine Luftkühlung oder eine Konvektionskühlung ersetzt oder ergänzt werden.

Die Wärmekapazität des Kühlwassersystems einer entsprechenden Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie ist so groß, dass das Kühlwasser für die Peltier-Elemente eine große thermische Masse bedeutet. Daher nimmt die warme Seite des Peltier-Elements bei geeignetem thermischem Austausch mit dem Kühlwasser die Temperatur des Kühlwassers an. Damit ist die Temperatur der kalten Seite des Peltier-Elements als Differenztemperatur zur Kühlwassertemperatur sehr präzise und stabil einstellbar.

Da der Kühlsteg auf eine Temperatur von ca. 6°C bis 15°C abgekühlt werden muss, um den Heißleim zu verfestigen, ist nur wenig Energie bzw. Leistung erforderlich, um die kalte Seite gegenüber der auf Kühlwassertemperatur temperierten heißen Seite auf diesen Wert abzukühlen.

Zusätzlich oder alternativ dazu ist vorteilhafterweise eine warme Seite des wenigstens einen Peltier-Elements zur Abfuhr von Abwärme mit einem Kühlluft führenden Kühlungsrohr verbunden oder verbindbar. Die erwärmte Luft ist dann gegebenenfalls an anderer Stelle zur Heizung verwendbar. Der Wärmeabtransport kann auch passiv konvektiv mit einem entsprechenden Kühlmittel oder einer Kühlflüssigkeit erfolgen. Bei dieser Ausgestaltung ist somit ein zweiter Kühlkreislauf vorhanden, allerdings ohne separaten Rückkühler. Diese Lösung bietet einen geringeren notwendigen Leitungsaufwand und einen geringeren Kühlflüssigkeitsdurchlauf gegenüber einem Kühlkreislauf mit einem Rückkühler. Eine besonders gute Wärmeleitung und geringe Wärmeverluste werden vorzugsweise erreicht, wenn der Temperierungskörper und der Temperierungsflächenkörper eine gemeinsame Stoßfläche aufweisen, wobei an der Stoßfläche die Oberfläche des Temperierungskörpers komplementär zur Oberfläche des Temperierungsflächenkörpers ist, wobei insbesondere die Stoßfläche im Querschnitt eine gerade, V-förmige, schwalbenschwanzförmige, gebogene oder unregelmäßige Linie bildet.

Vorzugsweise werden der Temperierungskörper und der Temperierungsflächenkörper miteinander verschraubt. Der Flächenschluss entlang der Stoßflächen ist allerdings aufgrund der Steifigkeit des Materials und der Länge des Temperierungsflächenkörpers, der bei dem Kühlsteg der KDF der Anmelderin ca. 750 mm beträgt, bei einer Verschraubung mit mehreren Schrauben bei ca. 75%. Dabei sind Temperierungskörper und Temperierungsflächenkörper zumindest teilweise aus Kupfer und/oder einem gut wärmeleitenden keramischen Material.

Durch die Form der Stoßflächen, die im Querschnitt V-förmig, schwalbenschwanzförmig oder ähnlich sein kann, wird die Stoßfläche insgesamt vergrößert, so dass auch ein Anteil von 75% der Stoßfläche, in der der Kontakt flächenbündig ist, zu einer besseren Wärmeübertragung bzw. Übertragung der thermischen Energie führt. Außerdem ist eine, beispielsweise schwalbenschwanzförmige, Stoßfläche vorteilhaft, da bei einer solchen Geometrie der Stoßflächen ein Formschluss zwischen Temperierungskörper und Temperierungsflächenkörper erreicht wird. Der Formschluss kann auch durch einen Kraftschluss ergänzt werden, wenn die Ausmaße der ineinander greifenden Strukturen der Schwalbenschwanzstruktur entsprechend gewählt werden. In einem solchen Fall kann eine Ver- schraubung entfallen oder aber als zusätzliche Sicherung vorgesehen sein.

Eine besonders einfach zu verwendende Lösung besteht darin, dass das wenigstens eine Peltier-Element und der wenigstens eine Temperierungskörper in eine Baueinheit eines Blocks zusammengefasst sind, mit der der Temperierungsflächenkörper unter Ausbildung einer flächigen Auflage verbunden ist oder verbindbar ist. Die flächige Auflage erfolgt dabei vorzugsweise entlang einer zuvor beschriebenen Stoßfläche. Eine solche Baueinheit bzw. ein Block, auch „Thermoblock" genannt, ist besonders einfach zu verbauen und herzustellen.

Vorzugsweise ist ein Einlauffinger, ein Unterformat, ein Oberformat und/oder eine Deckleiste der Formatvorrichtung als Temperierungsflächenkörper ausgebildet, der mit einem wenigstens ein Peltier- Element umfassenden Temperierungskörper thermisch leitend verbunden ist oder verbindbar ist. Dies gilt sowohl für Filterstrangmaschinen als auch für Tabakstrangmaschinen.

Vorteilhafterweise ist ein Temperierungsflächenkörper als Heizsteg ausgebildet, der mittels einer Temperierungsvorrichtung, die wenigstens ein Peltier-Element umfasst, heizbar ist, wobei der Heizsteg ausgebildet ist, eine auf einem Kaltleim beruhende Klebnaht eines Umhüllungspapierstreifens zu heizen.

Hierfür ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Heizsteg ein Kühlsteg ist, der mit einem Temperierungskörper mit wenigstens einem umgepolten Peltier-Element oder mit einer Heizseite eines Temperierungskörpers mit wenigstens einem Peltier-Element verbunden ist. Diese zwei Ausführungsformen bedeuten im ersten Fall die Wiederverwendung eines Kühlkörpers, der nach Umpolung des Peltier- Elements als Heizkörper funktioniert. Im zweiten Fall weist der Temperierungskörper eine Heizseite und eine Kühlseite auf, so dass dieser wahlweise zum Heizen oder zum Kühlen verwendbar ist. Damit ist es möglich, gleichartige Temperierungskörper in einer Filterstrangmaschine zum Kühlen einer Heißleim-Klebnaht mit einem passenden Kühlsteg und in einer Tabakstrangmaschine zum Heizen einer Kaltleim-Klebnaht mit einem passenden Heizsteg zu verwenden. Eine Mehrfachentwicklung von Temperierungskörpern kann entfallen. In gleicher Weise können auch Heizstege einer Tabakstrangeinheit und Kühlstege einer Filterstrangeinheit gleich ausgestaltet sein, so dass der Entwicklungs- und Herstellungsaufwand für Heiz- und Kühlstege vermindert wird.

Die Heizung einer auf einem Kaltleim beruhenden Klebnaht eines Umhüllungspapierstreifens mit einer erfindungsgemäßen wenigstens ein Peltier-Element umfassenden Temperierungsvorrichtung kann mit einer Kühlung weiterer Komponenten der entsprechenden Formatvorrichtung mittels der gleichen und/oder einer anderen erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung mit Peltier-Elementen kombiniert werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, mit einer erfindungsgemäßen vorbeschriebenen Temperierungsvorrichtung gelöst.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, wobei ein Strang, insbesondere ein Filterstrang oder Tabakstrang, mit einem Umhüllungspapierstreifen umwickelt wird, der an einer Klebnaht mit einem Leim, insbesondere einem Heißleim oder einem Kaltleim, versehen wird, wobei der umwickelte Strang durch eine Formatvorrichtung gefördert wird, die ein Oberformat und/oder ein Unterformat mit einem Temperierungsflächenkörper, insbesondere für die Klebnaht, aufweist, gelöst, das dadurch weitergebildet ist, dass der Temperierungsflächenkörper mittels wenigstens eines Peltier-Elements gekühlt und/oder geheizt wird. Dieses Verfahren weist die gleichen Vorteile auf, wie die zuvor genannte erfindungsgemäße Temperierungsvorrichtung.

Wenn mittels mehrerer Peltier-Elemente ein Temperaturverlauf entlang dem Temperierungsflächenkörper eingestellt wird, der insbesondere in einer Förderrichtung des Strangs zunimmt oder abnimmt, kann der Temperaturverlauf vorteilhafterweise an die Optimierung des Kühlvorgangs oder Heizvorgangs für die Klebnaht angepasst werden. So kann eine zunächst sehr starke Kühlung eine starke Verfestigung der Heißleim-Klebnaht bewirken, wobei der Filterstrang darunter wegen der kurzen Verweildauer an dieser Stelle nicht durch die sehr tiefe Temperatur in Mitleidenschaft gezogen wird. Im nachfolgenden Abschnitt des Kühlstegs wird durch nachfolgende Peltier-Elemente eine geringere Kühlung bereitgestellt, so dass eine weitere Verfestigung der Klebnaht mit einer zwar geringeren Abkühlgeschwindigkeit weitergeführt wird, jedoch trotz der längeren Verweildauer in diesem Abschnitt der darunter liegende Filterstrang nicht einer sehr tiefen Temperatur ausgesetzt wird. Umgekehrt kann auch mit einer schonenden Kühlung begonnen werden, die zum Ende hin verstärkt wird. Im Falle der Heizung einer Kaltleim-Klebnaht mit einem Heizsteg gilt das zuvor Gesagte mit umgekehrten Vorzeichen, also mit hohen Temperaturen anstelle von tiefen Temperaturen.

Die Messung des Temperaturverlaufs erfolgt vorzugsweise am jeweiligen Peltier-Element, insbesondere am Format, während bislang eine Temperaturmessung nur am Einlauf der Formatvorrichtung möglich war.

Vorzugsweise ist der Temperierungsflächenkörper als Kühlsteg oder als Heizsteg für die Klebnaht ausgebildet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass, insbesondere bei Abwesenheit eines Stranges in der Formatvorrichtung, durch Umkehrung einer Polarität einer Versorgungsspannung des Peltier-Elements der Temperierungsflächenkörper wenigstens zeitweise geheizt wird. Der kalte Temperierungsflächenkörper, bzw. in diesem Falle Kühlsteg, bildet in der ansonsten warmen Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie einen Kondensationspunkt für die vorhandene Luftfeuchtigkeit in der Maschine, so dass der Kühlsteg dazu neigt, Kondensationsfeuchtigkeit anzuziehen, insbesondere wenn nach Beendigung der Herstellung eines Filterstrangs und Durchlaufen eines Filterstrangs z.B. gestoppt wird. In diesem Fall kann Kondenswasser vom Kühlsteg abtropfen und zu Kurzschlüssen, Verunreinigungen oder anderen negativen Effekten führen. Dies gilt auch für andere gekühlte Temperierungsflächenkörper, etwa Unter- oder Oberformate, Einlauffinger oder Deckleisten.

Eine kurzzeitige Umkehrung der Polarität der Versorgungsspannung bzw. des Versorgungsstroms für das Peltier-Element führt dazu, dass die kalte Seite zur heißen Seite wird und umgekehrt. Die nunmehr nach der Umkehrung der Polung heiße Seite hat eine entsprechende hohe Temperatur, bei der das Kondenswasser sehr schnell verdampft und sich nicht so weit ansammeln kann, dass es herunter tropfen kann. Die Aufheizung kann bei Peltier-Elementen sehr schnell passieren, so dass eine kurze Heizdauer auf eine Temperatur von 40°C bereits ausreichend ist, um Kondensationsfeuchtigkeit zu entfernen. Bei Eisbildung wegen zu hoher Kühlleistung nach einem Maschinenstopp wird vorzugsweise schnell gegengeheizt und erst anschließend die Strangmaschine wieder angefahren. Ansonsten ergibt sich ein durchnässter Filter- oder Tabakstrang.

Vorzugsweise wird eine auf einem Kaltleim beruhende Klebnaht eines Umhüllungspapierstreifens eines Tabakstrangs oder Filterstrangs mittels eines als Heizsteg ausgebildeten Temperierungsflächenkörper geheizt.

Eine effiziente und materialschonende Verfahrensführung ergibt sich, wenn vorzugsweise die Temperatur des Temperierungskörpers an eine Fördergeschwindigkeit der Maschine angepasst wird und/oder eine Beschleunigung oder Abbremsung der Fördergeschwindigkeit an eine Veränderungsrate der Temperatur des Temperierungskörpers angepasst wird, insbesondere beim Anfahren der Maschine und/oder bei Abweichungen von einer Produktionsgeschwindigkeit.

Mit der ersten Alternative wird die Temperatur unter anderem an eine Hochlauf- und/oder Bremsrampe angepasst. Bezogen auf die Temperatur des Peltier-Elements bedeutet dies, dass die Temperatur beim Kühlen beim Anfahren bzw. Hochlaufen der Maschine sinkt und beim Bremsen wieder steigt. Bei Schwankungen der Produktionsgeschwindigkeit gilt das Gleiche. Damit wird der Kühlfluss an den Materialfluss des Strangs angepasst, so dass der Strang eine einheitliche Temperatur erhält, unabhängig von der Fördergeschwindigkeit. Dies ist aufgrund der schnellen Steuerbarkeit der Peltier-Elemente möglich. Die zweite Alternative bezieht sich auf den Fall, dass die Temperaturveränderung des Peltier-Elements und des Temperierungskörpers nicht so schnell stattfindet wie die Beschleunigung oder Bremsung des Strangs. In diesem Fall wird die Beschleunigungsrate oder Bremsrate so gewählt, dass die Temperaturänderung schnell genug erfolgen kann, um eine konstante Strangtemperatur zu gewährleisten. Beide Alternativen können auch miteinander kombiniert sein.

Vorzugsweise wird mittels eines Sensors stromabwärts der Formatvorrichtung ein Strangdurchmesser des Filterstrangs oder des Tabakstrangs ermittelt und die Temperatur des Temperierungskörpers in Abhängigkeit von dem ermittelten Strangdurchmesser geregelt. Damit wird der Fall behandelt, dass Heißkleber bei mangelnder Kühlleistung nicht schnell genug abbindet, bzw. Kaltleim bei mangelnder Heizleistung nicht schnell genug aushärtet. Beides führt dazu, dass sich der Strangdurchmesser jeweils aufgrund der unzureichend festen Klebnaht vergrößert. Wird eine solche Vergrößerung des Strangdurchmessers festgestellt, wird die Kühlleistung bzw. Heizleistung erhöht. Ein solcher Sensor ist vorzugsweise in der Nähe der Regelstelle, also des Temperierungsflächenkörpers, angeordnet.

Schließlich wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch eine Verwendung wenigstens eines Peltier-Elements in einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere einer Filterstrangmaschine oder Tabakstrangmaschine, zur Kühlung und/oder Heizung eines Temperierungsflächenkörpers einer Formatvorrichtung gelöst. Diese erfindungsgemäße Verwendung bietet die gleichen Vorteile, die bereits zur erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung und zum erfindungsgemäßen Verfahren genannt worden waren.

Mittels der Erfindung wird die Energieeffizienz einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie erhöht. Die Kühlung des Kühlwassers im Falle einer heizenden Temperierungsvorrichtung senkt den Energiebedarf für eine externe Kühlvorrichtung. Im Falle einer kühlenden Temperierungsvorrichtung kann das warme Kühlwasser als Brauchwasser verwendet werden, beispielsweise zum Vorwärmen von Heißleim, insbesondere Heißleimpellets. Es entfallen auch Leistungseinbußen wegen der Drosselung des Wasser-Volumenstroms bei den bislang bekannten Maschinen. Insgesamt erhöht sich der Wirkungsgrad der Strangmaschinen, insbesondere durch die zuvor beschriebene Energierückgewinnung.

Bei Formatwechseln ergibt sich mit der Erfindung der Vorteil, dass keine Kühlwasserlecks mehr auftreten. In herkömmlichen Strangmaschinen muss bei Formatwechseln eine Vielzahl von Dichtungen, Muffen und Wasserleitungen getrennt werden, was erfindungsgemäß wesentlich reduziert ist.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Formatkühlung einer Filterstrangmaschine nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Formatkühlung einer Filterstrangmaschine,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Formatkühlung gemäß Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Formatkühlung einer Filterstrangmaschine,

Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Formatkühlung eines Stranges gemäß Fig. 4 und

Fig. 6a) bis 6f) mehrere Ausführungsbeispiele eines Querschnitts durch eine Formatkühlung gemäß Fig. 5.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Oberformatkühlung einer doppelsträngigen Filterstrangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie nach dem Stand der Technik. Nach diesem Stand der Technik wird eine externe Kühleinheit 1 mit einem Rückkühlgerät 2 verwendet, die bei bekannten Filterstrangmaschinen, wie beispielsweise der KDF der Anmelderin, eine Leistung von einigen kW aufnimmt und Kühlflüssigkeit bei einer Temperatur von 6°C mit einem Durchfluss von 6 l/min bei einem Druck von 2 bar zur Verfügung stellt.

Die Kühlflüssigkeit wird über eine Vorlauf-Leitung 3 über einen Verteiler 5 in eine Baueinheit 9 der Formatvorrichtung eingeführt und dort in mehreren Vorlauf-Leitungen weitergeführt. Es handelt sich bei der Filteransetzmaschine gemäß Fig. 1 um eine Doppelstrangmaschine, so dass die zu der jeweiligen Formatvorrichtung gehörenden Kühlkörper 6, 6', Kühlstege 7, 7' und Stränge 8, 8' verdop- pelt sind. Der Übersichtlichkeit halber sind die beiden Baugruppen nicht neben- oder hintereinander, sondern untereinander gezeigt. In einer möglichen Ausführung einer Maschine sind die zwei Stränge hingegen in einer Ebene angeordnet und die beiden Kühlkörper jeweils den beiden Strängen zugeordnet. Die Stege verlaufen wie die Stränge parallel zueinander in zwei waagerechten Bahnen.

Jeder Kühlkörper 6, 6' des ersten Strangs 8 und des zweiten Strangs 8' wird mit einer eigenen Kühlmittelleitung versorgt und gekühlt. Die Kühlstege 7, 7' haben jeweils eine thermische Verbindung mit dem Kühlkörper 6, 6', so dass die Kühlstege 7, 7' eine Temperatur von ca. 6°C bis 15°C aufweisen und Heißleim in den Filtersträngen 8, 8' herunterkühlen und verfestigen können.

Durch die aufgenommene Wärme aus den Strängen 8, 8' erwärmt sich die Kühlflüssigkeit. Diese wird über Kühlflüssigkeitsleitungen zu einem zweiten Verteiler 5' geführt und dort in eine gemeinsame Rücklauf-Leitung 4 zusammengefasst und zum Rückkühlgerät 2 gefördert. Damit ist der Kühlmittelkreislauf geschlossen.

Für eine Doppelstrangmaschine, beispielsweise die KDF-M der Anmelderin, muss die Kühlleistung entsprechend angepasst werden, da der Heißleim einer Klebnaht von zwei Strängen gekühlt werden muss.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formattemperierung am Beispiel einer Formatkühlung schematisch dargestellt. Es handelt sich ebenfalls um eine Zweistrangmaschine, wobei die Formatelemente, nämlich Kühlkörper 6, 6', Kühlstege 7, 7' und Stränge 8, 8' in der Baugruppe 21 der Formatkühlung die gleichen sind wie gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 1. Auch diese sind aus Gründen der Übersicht übereinander darge- stellt.

Zentraler Bestandteil des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 ist der Kühler 22, der ein oder mehrere Peltier-Elemente umfasst, von denen in Fig. 2 ein Peltier-Element 23, 23' dargestellt ist. Das Peltier- Element umfasst eine kalte Seite 23 und eine heiße Seite 23'. Mit der heißen Seite 23' ist das Peltier-Element an Stichleitungen 12, 13 eines Kühlwasserkreislaufs mit einer Vorlauf-Leitung 10 und einer Rücklauf-Leitung 1 1 angeschlossen, die großvolumig Abwärme der Maschine abführt. Die Temperatur des Kühlwassers beträgt üblicherweise ca. 20°C im Vorlauf.

Mit dem Kühlwasser in den Stichleitungen 12, 13 wird das thermisch eine vergleichsweise kleine Masse darstellende Peltier-Element bzw. der Kühler 22 auf eine konstante Temperaturbasis gesetzt und Abwärme kann über das Kühlwasser abgeführt werden. Das Peltier- Element 23, 23' erzeugt eine Temperaturdifferenz zwischen der warmen Seite 23', die die Temperatur des Kühlwassers aufweist, und der kalten Seite 23. Die Temperaturdifferenz ist durch Steuerung der elektrischen Leistungsaufnahme des Peltier-Elements 23, 23' variabel einstellbar.

Die kalte Seite 23 des Peltier-Elements ist mit einem Kühlflüssig- keitskreislauf verbunden, der vollständig innerhalb der Baugruppe 21 der Formatkühlung eingeschlossen ist und somit nur eine sehr kleine zu bewegende Masse hat. Der Kühlkreislauf besteht aus einer Vorlauf-Leitung 24 mit einer Pumpe 25 für die Kühlflüssigkeit, wobei die Vorlauf-Leitung 24 in einem Verteiler 27 in mehrere Vorlauf-Leitungen aufteilt wird, so dass die Kühlkörper 6, 6' von zwei Formatvorrichtungen für zwei Stränge 8, 8' gekühlt werden können.

Im Kühlkörper 6, 6' erwärmt sich die Kühlflüssigkeit aufgrund der Aufnahme von Wärme aus den Strängen 8, 8' über die Kühlstege 7, 7'. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird über Rücklauf-Leitungen zurückgeführt und in einem zweiten Verteiler 27 in eine Rücklauf- Leitung 26 des Kühlkreises zur kalten Seite 23 des Peltier-Elements zurückgeführt, wo die Kühlflüssigkeit wiederum auf eine Kühlflüssig- keitstemperatur herabgekühlt wird. Die dabei aufgenommene Wärme wird über die warme Seite in das Kühlwasser durch die Stichleitung 13 zur Rücklauf-Leitung 1 1 des Kühlwassers abgeführt.

Die bei der Formatkühlung gemäß Fig. 2 benötigte elektrische Energie zum Betrieb des Peltier-Elements 23, 23' ist wesentlich kleiner als die nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 benötigte Kühlleistung des externen Rückkühlers 2. Dies liegt daran, dass die Kühlflüssigkeitsleitungen wesentlich kürzer sind als nach dem Stand der Technik und somit deutlich weniger Verluste durch Abstrahlung von thermischer Energie aus den Kühlflüssigkeitsleitungen auftreten. Die kurzen Kühlflüssigkeitsleitungen müssen auch nicht in die Maschine, beispielsweise eine Filterstrangmaschine, hineingeführt und wieder herausgeführt werden, so dass auch das Volumen der Maschinengruppen und Maschinenelemente, mit dem die Kühlflüssigkeitsleitungen in Kontakt treten, deutlich kleiner sind als im Stand der Technik. Somit ist gemäß der Erfindung auch weniger Masse der Maschine als Kältesenke zu berücksichtigen.

In Fig. 3 ist eine Formatkühlung weitgehend gemäß Fig. 2 im Querschnitt schematisch dargestellt. Im Querschnitt ist erkennbar, dass es sich um eine Zweistrangmaschine mit zwei Strängen 8, 8' handelt. Stichleitungen 12 und 13 zu einer nicht dargestellten Vorlauf- Leitung 10 und einer nicht dargestellten Rücklauf-Leitung 1 1 des Kühlwassers führen in die Baugruppe 21 der Kühlvorrichtung 20 hinein und treffen auf eine Kühlwasserkammer 28, die direkten Kontakt mit der warmen Seite 23' eines Peltier-Elements hat. Mittels der Kühlwasserkammer 28 findet ein thermischer Austausch zwischen der warmen Seite 23' des Peltier-Elements und dem Kühlwasser statt.

Das Peltier-Element weist eine Kaltseite 23 auf, die mit einer weiteren Kühlflüssigkeitskammer 29 verbunden ist und einen Austausch von thermischer Energie zwischen der kalten Seite 23 des Peltier- Elements und der Kühlflüssigkeit ermöglicht. Von dieser Kühlflüssigkeitskammer 29, die als Wärmetauscher agiert, führt eine Vorlaufleitung 24 mit einer Pumpe 25 des Kühlkreises zu einem Verteiler 27, der auf dem in dem Fall der Fig. 3 gemeinsamen Kühlkörper 6 der beiden Kühlstege 7, 7' aufsitzt. Der Verteiler 27 dient in diesem Fall zur Einleitung der Kühlflüssigkeit in den Kühlkörper 6. Durch den Verteiler 27 wird die Kühlflüssigkeit auch wieder durch eine Rücklauf-Leitung 26 zur Kühlflüssigkeitskammer 29 zurückgeführt, wo die zwischenzeitlich erwärmte Kühlflüssigkeit wiederum auf Betriebstemperatur abgekühlt wird.

Im umgekehrten Fall einer Heizung eines Kaltleims bei der Tabakstrangherstellung können die Kühlstege 7, 7' in Fig. 3 auch als Heizstege ausgebildet sein, während der Kühlkörper 6 umgedreht ist oder seine Peltier-Elemente umgepolt sind.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formatkühlung. Wie in Fig. 2 ist ein Peltier-Element 23, 23' mit seiner warmen Seite 23 über Stichleitungen 12, 13 mit einem Kühlwasserkreislauf der Maschine verbunden, die eine im Vergleich zur erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung große thermische Masse darstellt und somit einen Temperaturreferenzpunkt vermittelt. Dieser Temperaturreferenzpunkt kann als Referenz sowohl für eine Kühlung als auch für eine Heizung mittels Peltier-Elementen dienen. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 existiert innerhalb der Kühlvorrichtung 40 gemäß Fig. 4 kein Kühlkreislauf, sondern ein Peltier-Element 23, 23' ist in einen Kühler 42 eingebaut, der einen direkten thermischen Kontakt mit Kühlkörpern 43, 44 eines ersten Strangs 8 und Kühlkörpern 43', 44' eines zweiten Strangs 8' aufweist. Diese Kühlkörper haben wiederum einen direkten thermischen Kontakt mit jeweils einem Kühlsteg 45, 45' des ersten Strangs 8 bzw. des zweiten Strangs 8' der Doppelstrangmaschine. Als Kühlkörper 43 bis 44' sind vorzugsweise gute Wärmeleiter wie beispielsweise Kupferblöcke vorgesehen. Diese können seitlich isoliert sein, um eine Wärmeabstrahlung zur Seite, von den Strängen 8, 8' weg zu unterdrücken.

Wenn statt eines Peltier-Elements mehrere Peltier-Elemente in Richtung der Stränge 8, 8' hintereinander angeordnet sind und separat steuerbar sind, ist es möglich, einen variierenden Temperaturverlauf entlang der Kühlstege 45, 45' einzustellen. Die Peltier- Elemente sind sehr schnell steuerbar, so dass es möglich ist, bei einer Messung der Kühlstegtemperatur die Temperatur sehr schnell und konstant zu regeln. Auch ist es möglich, sehr schnell mit einer Umkehrung der Polung der Versorgungsspannung der Peltier- Elemente die Kühlstege 45, 45' zu heizen und auf diese Weise unerwünschtes Kondenswasser zu entfernen.

In Fig. 4 sind die in der Realität nebeneinander angeordneten Kühlkörper 43, 44 und der Kühlsteg 45 des ersten Strangs 8 und die entsprechenden Elemente 43' bis 45' des zweiten Strangs 8' untereinander dargestellt. Tatsächlich berühren sich die Elemente 8, 43 bis 45 einerseits und 8', 43' bis 45' andererseits jedoch nicht, sondern sind nebeneinander angeordnet. Damit wird die Konvention aus Fig. 2 eingehalten, in der ebenfalls die nebeneinander angeord- neten Baugruppen der Kühlkörper und Kühlstege der beiden Stränge der Übersichtlichkeit halber untereinander dargestellt sind. Die tatsächliche geometrische Verteilung ist ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Formatkühlung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, allerdings für einen Strang 8, dargestellt. Die Kühlvorrichtung 40 weist als zentralen Bestandteil ein Peltier-Element 23, 23' auf, das mit seiner warmen Seite 23' mit einem Kühler 42 verbunden ist, der eine Kühlwasserkammer 47 aufweist, so dass Kühlwasser in der Kühlwasserkammer 47 thermisch gut leitenden Kontakt mit der heißen Seite 23' des Peltier-Elements hat. Die kalte Seite 23 des Pel- tier-Elements ist mit einem Kühlblock 48, der ein erster, direkt kon- taktierter Kühlkörper ist, verbunden. Dieser Kühlblock 48 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einem ähnlich gut wärmeleitenden Material. An den Kühlblock 48 schließt sich ein Kühlsteg 45 an, der ebenfalls aus Kupfer oder einem gut Wärme leitenden Material besteht.

Der Kühlsteg 45 hat einen flächigen thermischen Kontakt mit dem Kühlblock 48 an einer gemeinsamen Stoßkante 49, die in Fig. 5 in einer Ausführung mit einer ebenen Fläche dargestellt ist. Am entgegengesetzten Ende weist der Kühlsteg 45 eine kreisabschnittsförmi- ge Aussparung auf, die im Radius mit dem Radius des Strangs 8, insbesondere Filterstrangs 8, im Wesentlichen übereinstimmt. Der Kontaktpunkt des Kühlstegs 45 mit dem Filterstrang 8 liegt an der Stelle einer Klebnaht 50 des Umhüllungspapiers des Filterstrangs 8, die aus einem Heißleim besteht, der zur Verfestigung und zur Verbindung der einander überlappenden Ränder des Umhüllungsstreifens abgekühlt wird. Seitlich ist die Baugruppe mittels zweier Isolierungen 46, 46' gegen Wärmestrahlung isoliert, so dass die Kühlleistung des Peltier- Elements 23, 23' zum größten Teil in die Kühlung der Klebnaht 50 des Filterstrangs 8 einfließt.

Vorzugsweise wird das Peltier-Element 23, 23' zusammen mit dem Kühler 42 und dem Kühlkörper 48 als Block oder blockförmige Einheit hergestellt, wobei die einzelnen Teile miteinander verbunden sind. Der Kühler 42 ist dabei allerdings gegenüber dem Kühlkörper 48 thermisch isoliert. Eine solche, auch als„Thermoblock" bezeichnete Einheit kann mit geringem Aufwand verbaut werden, auch in bereits vorhandene Filterstrangmaschinen. Der Verkabelungsaufwand hält sich in Grenzen, da lediglich elektrische Leitungen zu verlegen sind, sowie ein Anschluss an den Kühlwasserkreislauf der Maschine. Im Weiteren ist diese Bauvariante sehr Platz sparend und kompakt.

Für die Heizung einer Klebnaht aus einem Kaltleim sind die kalten und heißen Seiten des Peltier-Elements gemäß Fig. 5 vertauscht. Der Thermoblock kann auch so, beispielsweise symmetrisch, aufgebaut sein, dass er wahlweise zum Heizen eines Heizsteges oder zum Kühlen eines Kühlsteges verwendbar ist.

Solche Baugruppen können auch an verschiedene Anforderungen, beispielsweise verschiedene Kühlstege oder Heizstege, angepasst sein und mit diesen verbunden werden. Dies ermöglicht eine flexible Kombination von Thermoblöcken verschiedener Kapazität und verschiedener Länge mit Kühlstegen oder anderen zu kühlenden Komponenten einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterstrangmaschine.

In Fig. 6 sind schematisch mehrere Varianten einer Einstrang- Formatkühlung gemäß Fig. 5 im Querschnitt dargestellt. Für eine Formatheizung gelten die dargestellten Figuren genauso. Die Varianten in den Figuren 6 a) bis 6 f) unterscheiden sich in der Form der Stoßkante 49 zwischen dem Kühlblock 48 und dem Kühlsteg 45. Bei einer Verschraubung von einem Kühlsteg 45 mit einem Kühlblock 48, die beispielsweise beide aus Kupfer hergestellt sind und eine übliche Länge von 750 mm aufweisen, entsteht ein Flächenschluss von ca. 75%. Auf der restlichen Fläche von 25%, wo keine dichte Kontaktierung erfolgt, bildet sich ein Zwischenraum mit einer Luftschicht aus, die isolierend wirkt, so dass ein Transport von thermischer Energie an dieser Stelle stark unterdrückt wird.

Um die Fläche, auf der ein Flächenschluss stattfindet, zu erhöhen, ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, die Gesamtfläche der Stoßfläche 49 zu erhöhen. Dies geschieht gemäß Fig. 6 a) durch eine V- förmige Stoßfläche 49 ¹ , bei der die Erhöhung der Fläche der Stoßfläche 49 einhergeht mit einer automatischen Zentrierung des Kühlstegs 45 auf dem Kühlblock 48. Dies kann gemäß Fig. 6 b) auch mit einer„W"-förmigen Stoßkante 49" geschehen.

In Fig. 6 c) ist eine schwalbenschwanzförmige Stoßkante 49 ^m dargestellt, die neben einer Vergrößerung der Fläche der Stoßkante 49 ¹ " den weiteren Vorteil aufweist, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kühlsteg 45 und dem Kühlblock 48 entsteht. Insofern kann der Kühlsteg 45 wie auf eine selbsthaltende Schiene aufgesteckt werden, so dass eine weitere Befestigung, beispielsweise eine Verschraubung, wenigstens teilweise entfallen kann. Der Kühlsteg 45 ist allerdings gegen ein in Strangrichtung längsaxiales Verschieben zu sichern.

Gemäß Fig. 6 d) kann die Stoßkante auch als eine kurvenförmig gebogene Stoßkante 49 ^IV ausgebildet sein. Damit werden scharfe Kanten vermieden, die zu einer hohen Abstrahlung von Wärmestrahlung und zu einem hohen Verlust von Wärmeenergie führen können, wenn an den Kanten kein direkter Kontakt zwischen dem Kühlsteg 45 und dem Kühlblock 48 besteht,

Die Varianten in Fig. 6 e) und Fig. 6 f) zeigen eine Version aus kumulierten Schwalbenschwänzen und einer ,,"V"-förmigen Stoßkante 49 bzw. eine Version einer Stoßkante 49 ^VI , die komplementäre ineinander greifende Kühlrippen ausbildet.

Die Stoßkanten gemäß Fig. 6c), Fig. 6e) und Fig. 6f) weisen ineinander greifenden Strukturen auf, die dafür sorgen, dass der Kühlsteg 45 auf die entsprechenden komplementären Strukturen des Kühlblocks 48 in Strangrichtung aufgeschoben werden muss. In diesen Fällen können die Strukturen der Stoßkanten 49 ¹ ", 49 ^v und 49 ^VI so dimensioniert werden, dass neben einem Formschluss auch noch ein Kraftschluss zwischen dem Kühlblock 48 und dem Kühlsteg 45 auftritt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die männlichen Strukturen, die in die weiblichen Strukturen der komplementären Seite eingreifen, etwas größer dimensioniert sind, als die entsprechenden weiblichen Strukturen.

Durch den Kraftschluss werden die Oberflächen aufeinander ge- presst, so dass ein Flächenschluss von deutlich über 75% erreicht wird, so dass die thermische Leitung optimiert wird, in einer Weise, die mit einer Verschraubung bei einer Stoßkante wie die Stoßkante 49 in Fig. 5 nicht erreichbar ist.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausfüh- rungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.

Bezuqszeichenliste

1 Externe Kühleinheit

2 Rückkühlgerät

3 Vorlauf-Leitung

4 Rücklauf-Leitung

5, 5' Verteiler

6, 6' Kühlkörper

7, T Kühlsteg

8 vorderer Strang

8' hinterer Strang

9 Baueinheit des Formats

10 Vorlauf-Leitung des Kühlwassers

1 1 Rücklauf-Leitung des Kühlwassers

12 Stichleitung von der Vorlauf-Leitung

13 Stichleitung zu der Rücklauf-Leitung

20 Kühlvorrichtung

21 Baugruppe der Formatkühlung

22 Kühler

23 Peltier-Element, kalte Seite

23' Peltier-Element, warme Seite

24 Vorlauf-Leitung des Kühlkreises

25 Pumpe

26 Rücklauf-Leitung des Kühlkreises

27, 27' Verteiler

28 Kühlwasser-Kammer

29 Kühlflüssigkeits-Kammer

40 Kühlvorrichtung

41 Baugruppe der Formatkühlung

42 Kühler

43 - 44' Kühlkörper

45, 45' Kühlsteg , 46' Isolierung

47 Kühlwasser-Kammer

48 Kühlblock

49 Stoßfläche

49 ^VI Stoßflächen

50 Klebnaht