DE20117403U1 - cooling mandrel - Google Patents
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Description
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KühldornCooling mandrel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von extrudierter Kunststofffolie, insbesondere Schaumfolie, die aus einem ersten Teilelement und einem zweiten Teilelement aufgebaut ist, wobei das erste Teilelement aus einem Hohlprofil mit mindestens zwei Platten besteht und das zweite Teilelement das erste Teilelement umschließt und mit diesem in Verbindung steht.The invention relates to a device for cooling extruded plastic film, in particular foam film, which is constructed from a first sub-element and a second sub-element, wherein the first sub-element consists of a hollow profile with at least two plates and the second sub-element encloses the first sub-element and is connected to it.
Bei der Herstellung von Kunststofffolien, insbesondere bei Schaumfolien, ist es erforderlich, die extrudierte Folie zu kühlen, um ein brauchbares Produkt zu erhalten. Hierzu kommt ein Kühlsystem, vor allem ein Kühldorn zum Einsatz. Das System „Kühldorn" hat verschiedene Funktionen. Der Kühldorn selber legt durch die Abkühlung des zugefuhrten Schaums die Endmasse und Qualität der Folie fest. Dementsprechend sind der Umfang des Kühldornes und die abfuhrbare Wärmemenge entscheidende Einflußgrössen. Zumindest bei PE-Schaumfolien wird rund um/außerhalb des Kühldorns ein Kühlring angebracht, welcher durch Kühlluft die dem Kühldorn abgewandte Schaumfolienseite abkühlt. Im Gegensatz zu PS-Schaumfolie können keine Kühlringe am Werkzeug angebracht werden, da aufgrund der deutlich geringeren Dichte und der damit einhergehenden Expansion des Schaumes dieser fast radial aus der Düse austritt. Abgesehen vom fehlenden Platz zur düsenseitigen Anbringung eines inneren Kühlringes würde die Kühlluft die Schaumfolie auch unzulässig gegen das Werkzeug zurückblasen.When manufacturing plastic films, especially foam films, it is necessary to cool the extruded film in order to obtain a usable product. A cooling system, especially a cooling mandrel, is used for this purpose. The "cooling mandrel" system has various functions. The cooling mandrel itself determines the final mass and quality of the film by cooling the foam supplied. Accordingly, the circumference of the cooling mandrel and the amount of heat that can be dissipated are decisive influencing factors. At least with PE foam films, a cooling ring is attached around/outside the cooling mandrel, which uses cooling air to cool the side of the foam film facing away from the cooling mandrel. In contrast to PS foam film, cooling rings cannot be attached to the tool, since the significantly lower density and the associated expansion of the foam means that it exits the nozzle almost radially. Apart from the lack of space for attaching an inner cooling ring on the nozzle side, the cooling air would also blow the foam film back against the tool in an unacceptable manner.
Neben der Kalibrierung ist die Hauptaufgabe des Kühldorns die Abkühlung der Schaumfolie. Kühldorne sind austauschbar, damit andere Abmessungen hergestellt werden können. Kühldorne werden zur Zeit meist aus Aluminium hergestellt, weil nur so ein ausreichender Wärmeabtransport gewährleistet werden kann. Um den zylindrischen Aussenring des Kühldorns herstellen zu können, wird dieser gegossen oder geschleudert. Die damit erhaltene Oberfläche ist in ihrer Qualität nichtIn addition to calibration, the main task of the cooling mandrel is to cool the foam foil. Cooling mandrels are interchangeable so that other dimensions can be produced. Cooling mandrels are currently mostly made of aluminum because this is the only way to ensure sufficient heat dissipation. In order to be able to produce the cylindrical outer ring of the cooling mandrel, it is cast or spun. The quality of the surface obtained in this way is not
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ausreichend, so dass eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Gleichzeitig wird die Oberfläche korrosionsgeschützt. Die bisher aufgebrachten Beschichtungen gewährleisten daneben eine sehr hohe Reibungsarmut.sufficient, so that further processing is necessary. At the same time, the surface is protected against corrosion. The coatings applied so far also ensure a very low level of friction.
Aufgabe der Erfindung ist es, die abfuhrbare Wärmemenge vom äußeren Mantel in den Dorn hinein zu erhöhen. Hierdurch kann auf eine Aluminiumausführung des äußeren Mantels verzichtet werden und es können deutlich vereinfachte Herstellungsverfahren angewandt werden. The object of the invention is to increase the amount of heat that can be dissipated from the outer jacket into the mandrel. This eliminates the need for an aluminum version of the outer jacket and allows significantly simplified manufacturing processes to be used.
Die Lösung der Aufgabe ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilelement aus mindestens zwei Einzelschichten aufgebaut ist und über Adapter mit dem ersten Teilelement lösbar verbunden ist.The solution to the problem is characterized in conjunction with the preamble of claim 1 in that the second sub-element is constructed from at least two individual layers and is detachably connected to the first sub-element via adapters.
Bei bisherigen Kühldornen erfolgt keine innere Isolierung. Deshalb wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das zweite Teilelement mit einer Isolierschicht versehen, die vorzugsweise zwischen den Adaptern angeordnet ist. Es kann hier herkömmliche Isolierwolle aus Baumärkten eingesetzt werden. Aufgrund der Beschaffenheit der Isolierwolle sollte eine innere Abdeckung erfolgen, so dass Bediener nicht mit den feinen Fasern in Berührung kommen und diese ebenso später nicht auf der Folie wiederzufinden sind. Darüber hinaus kann bei einem auftretenden Störfall die Kunststofffolie noch durch den Dorn hindurch geführt werden. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Isolierschicht zum Hohlprofil hin mit einer Abdeckung zu versehen.Previous cooling mandrels do not have any internal insulation. Therefore, in the device according to the invention, the second sub-element is provided with an insulating layer, which is preferably arranged between the adapters. Conventional insulating wool from hardware stores can be used here. Due to the nature of the insulating wool, an internal cover should be provided so that operators do not come into contact with the fine fibers and these cannot be found on the film later. In addition, if a malfunction occurs, the plastic film can still be fed through the mandrel. Therefore, the invention provides for the insulating layer to be covered towards the hollow profile.
Diese Abdeckung kann über zylindrische Rohre realisiert werden, wobei diese nicht notwendigerweise aus Metall oder NE-Metallen bestehen muss, sondern hier könnten auch Kunststoffrohre eingesetzt werden.This cover can be realized using cylindrical pipes, which do not necessarily have to be made of metal or non-ferrous metals, but plastic pipes could also be used.
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Fortbildungsgemäß sind zwei Adapter mittels Stäbe gekoppelt. Die A-dapter sind zur Aufnahme von Befestigungselementen, Verbindungselementen oder anderen Funktionselementen vorgesehen, hier ist an Augenschrauben oder Abdrückschrauben gedacht, die in Bohrungen eingeschraubt werden.According to the development, two adapters are coupled by means of rods. The adapters are designed to accommodate fastening elements, connecting elements or other functional elements, in this case eyebolts or jackscrews that are screwed into holes.
Das zweite Teilelement ist aus einem inneren und einem äußeren Tubus aufgebaut, wobei der äußere Tubus konisch ausgeführt sein kann. Der innere Tubus besteht bevorzugt aus einer Metallhülse, wobei auch eine Kunststoffhülse denkbar ist. Diese Hülse ist zur Aufnahme von Befestigungselementen geeignet, damit beispielsweise Thermoelemente fixiert und Kühlwasserzu- und -abflüsse befestigt werden können. Hierfür ist vorgesehen, Muttern aufzuschweißen oder Gewindebohrungen anzubringen. The second sub-element is made up of an inner and an outer tube, whereby the outer tube can be conical. The inner tube preferably consists of a metal sleeve, although a plastic sleeve is also conceivable. This sleeve is suitable for holding fastening elements so that, for example, thermocouples can be fixed and cooling water inlets and outlets can be attached. For this purpose, it is intended to weld on nuts or to make threaded holes.
Mindestens eine der Schichten des zweiten Teilelementes ist als Helix aufgebaut, wobei die Helix aus beispielsweise aufgeklebten Kunststoffprofilen erzeugt wird. Es wird hierdurch gewährleistet, dass Kühlmittel oder dergleichen durch die Vorrichtung geführt werden kann.At least one of the layers of the second sub-element is constructed as a helix, whereby the helix is created from, for example, glued-on plastic profiles. This ensures that coolant or the like can be guided through the device.
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.The drawing shows an embodiment of the invention.
Die Figur zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Kühldorn. Auf einem Hohlprofil 1 werden runde Platten 2 verschweißt und bilden das erste Teilelement, an dem der eigentliche Kühldorn befestigt wird. Ein Hohlprofil 1 ist deshalb sinnvoll, da bei bestimmten Schaumfolien durch das Hohlprofil Kühlluft in das Werkzeug geleitet an dem der inneren Kühlluftring befestigt ist.The figure shows a schematic of a cooling mandrel according to the invention. Round plates 2 are welded onto a hollow profile 1 and form the first sub-element to which the actual cooling mandrel is attached. A hollow profile 1 is useful because, with certain foam films, cooling air is fed through the hollow profile into the tool to which the inner cooling air ring is attached.
Der eigentliche Kühldorn, das zweite Teilelement, besteht aus mindestens zwei Einzelschichten und ist mittels eines Adapters 8, am erstenThe actual cooling mandrel, the second sub-element, consists of at least two individual layers and is attached to the first
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Teilelement befestigt. Die Isolierschicht 5 verhindert weitgehendst den thermischen Übergang vom äußeren Bereich des zweiten Teilelementes zum Kern der Vorrichtung, dem Hohlprofil 1 des ersten Teilelementes und die Atmosphäre. Eine der Schichten 5 ist als Helix aufgebaut, wobei die Helix aus aufgeklebten oder aufgeschweißten Kunststoff- oder SiIikonprofilen gebildet wird Selbstverständlich sind auch Profile aus Metall oder Aluminium einsetzbar. Es entsteht hierdurch ein Kanal, durch den ein Kühlmedium geleitet werden kann.The insulating layer 5 largely prevents thermal transfer from the outer region of the second sub-element to the core of the device, the hollow profile 1 of the first sub-element and the atmosphere. One of the layers 5 is constructed as a helix, whereby the helix is formed from glued or welded plastic or silicone profiles. Of course, profiles made of metal or aluminum can also be used. This creates a channel through which a cooling medium can be passed.
Um das zweite Teilelement einfach austauschen zu können, werden die Adapter 8 miteinander verbunden. An den Adaptern 8 werden Gewinde für Augenschrauben (Krantransport) sowie Abdrückschrauben vorgesehen. Zusätzlich sollten kleine Augenschrauben eingedreht werden können, um evtl. an ihnen Kabelbinder zum Fixieren der Kühlwasserschläuche anzubringen - falls hierzu die Rundstäbe nicht ausreichen.In order to be able to easily replace the second part, the adapters 8 are connected to each other. Threads for eyebolts (crane transport) and jacking screws are provided on the adapters 8. In addition, small eyebolts should be able to be screwed in in order to attach cable ties to them to fix the cooling water hoses - if the round rods are not sufficient for this.
Das zweite Teilelement besteht aus einem äußeren Tubus 11, optional konisch, wobei die Wanddicke 5 mm nicht unbedingt überschreiten muss. Hier ist ein Gleichgewicht zwischen Funktion - Reibungskräfte und durch Schrumpfen der Folie indizierte Kräfte - und mechanischer Fertigung - welche Wanddicke ist noch vernünftig einspannbar in einer Maschine - zu finden. Ebenso wird als innerer Tubus 10 eine Metallhülse eingesetzt. Hier kommt als Randbedingung hinzu, dass Thermoelemente und Kühlwasserzu- und -abflüsse angeschlossen werden müssen, so dass der Mantel entweder eine gewisse Mindestdicke zum Gewindeeindrehen haben muss bzw. Muttern aufgeschweißt werden können, die das Thermoelement fixieren.The second sub-element consists of an outer tube 11, optionally conical, whereby the wall thickness does not necessarily have to exceed 5 mm. Here, a balance must be found between function - frictional forces and forces indicated by shrinking of the film - and mechanical production - which wall thickness can still be reasonably clamped in a machine. A metal sleeve is also used as the inner tube 10. An additional boundary condition here is that thermocouples and cooling water inlets and outlets must be connected, so that the jacket either has to have a certain minimum thickness for screwing in threads or nuts can be welded on to fix the thermocouple.
Unterhalb des inneren Tubus 11 wird eine Isolierschicht 5 vorgesehen, welche nach innen hin durch ein Kunststoffrohr abgeschlossen wird. Optional kann die Isolierung auch an allen Seiten eingefasst sein.An insulating layer 5 is provided beneath the inner tube 11, which is closed off on the inside by a plastic tube. Optionally, the insulation can also be enclosed on all sides.
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Die Isolierung wird zur Seite hin abgeschlossen. Ebenso wie der Fliesskanal des Wassers kann hier ein Silikonprofil als seitliche Abdeckung verwendet werden. Die Isolierung kann auch durch Einsatz eines Kunststoffrohres als inneren Mantel erreicht werden (ohne zusätzliche Isolierung nach innen). Das zweite Teilelement wird nur an der Vorderseite mit dem Adapter 8 verschraubt, auf dem hinteren Adapter liegt er auf. Dabei wird zwischen Adapterwand und Fliesskanal ein Luftspalt zur I-solierung gelassen.The insulation is closed at the side. Just like the water flow channel, a silicone profile can be used here as a side cover. The insulation can also be achieved by using a plastic pipe as an inner jacket (without additional insulation on the inside). The second part is only screwed to the adapter 8 at the front and rests on the rear adapter. An air gap is left between the adapter wall and the flow channel for insulation.
Soll der Kühldorn, also das zweite Teilelement, getauscht werden, so ist hierzu die vordere Adapterplatte zu lösen und das zweite Teilelement kann abgezogen werden.If the cooling mandrel, i.e. the second sub-element, is to be replaced, the front adapter plate must be loosened and the second sub-element can be removed.
Auf dem Hohlprofil 1 können weitere Platten zur Adaptierung aufgeschweißt sein. Auf dieser werden in 2 Richtungen Schnellverschlusskupplungen angebracht, so dass die Kühlanschlüsse schnell gelöst werden können. Ebenso werden dann Kupplungen für die Thermoelemente vorgesehen.Additional plates can be welded onto the hollow profile 1 for adaptation. Quick-release couplings are attached to these in two directions so that the cooling connections can be quickly released. Couplings for the thermocouples are also provided.
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Bezugszeichenliste: List of reference symbols :
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Claims (10)
wobei das erste Teilelement (1, 2) aus einem Hohlprofil (1) mit mindestens zwei Platten (2) besteht und
das zweite Teilelement (3, 4, 5, 6, 7, 8) das erste Teilelement (1, 2) umschließt und mit diesem in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Teilelement (3, 4, 5, 6, 7, 8) aus mindestens zwei Einzelschichten (3, 4) aufgebaut ist
und über Adapter (8) mit dem ersten Teilelement (1, 2) lösbar verbunden ist. 1. Device for cooling extruded plastic film, in particular foam film, which is constructed from a first sub-element ( 1 , 2 ) and a second sub-element ( 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ),
wherein the first sub-element ( 1 , 2 ) consists of a hollow profile ( 1 ) with at least two plates ( 2 ) and
the second sub-element ( 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ) encloses the first sub-element ( 1 , 2 ) and is connected thereto,
characterized in that
the second sub-element ( 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ) is constructed from at least two individual layers ( 3 , 4 )
and is detachably connected to the first sub-element ( 1 , 2 ) via an adapter ( 8 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20020620 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20020731 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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