EP3303640B1 - Verfahren zum homogenen, kontaktlosen kühlen von heissen, nicht endlosen oberflächen und vorrichtung hierfür - Google Patents

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EP3303640B1
EP3303640B1 EP16724621.4A EP16724621A EP3303640B1 EP 3303640 B1 EP3303640 B1 EP 3303640B1 EP 16724621 A EP16724621 A EP 16724621A EP 3303640 B1 EP3303640 B1 EP 3303640B1
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EP
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cooling
lances
lance
cooled
nozzle
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Kurt Etzelsdorfer
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    • F27D2009/007—Cooling of charges therein

Definitions

  • the invention relates to a method for homogeneous, contactless cooling of hot, primarily not endless surfaces, and a device therefor.
  • cooling is required in many areas, for example when flat plates have to be cooled, but also when e.g. B. glass surfaces in glass manufacture or processor units or the like must be cooled.
  • Previous cooling systems are either very complex, or kept quite simple, e.g. B. by blowing air or with other fluids, especially water or oil, which has the disadvantage that always unfavorable, uncontrolled flow conditions form on the surface, which become a problem when a specially defined cooling is required.
  • a cooling device for moving steel strips in which there are a plurality of cooling strips located transversely to the running direction of the steel strip and the cooling strips via cooling directed towards the steel strip have glands from which a cooling fluid can be jetted onto the moving steel strip.
  • a device which has a plurality of cooling strips which are also executed to form a moving steel strip and act in a manner comparable to the prior art already mentioned on the steel strip with jets from a cooling fluid, the moving steel strip having rollers is tensioned to prevent movements that deviate from the unidirectional running movement of the belt.
  • the object of the invention is to create reproducible, systematic, homogeneous, contact-free cooling of primarily not endlessly hot surfaces to a defined surface temperature within a few seconds.
  • Another object is to create a process for the reproducible, systematic, homogeneous, contact-free cooling of primarily non-endlessly hot surfaces to a defined surface temperature within a few seconds.
  • cooling media used are preferably general gases such as air gases, mixed gases, inert gases etc., but also water or other fluids.
  • the surface to be cooled can be moved in the X, Y or Z plane by means of robots or linear drives, any desired specification of the movement trajectories and speeds of the surfaces to be cooled being possible.
  • the oscillation around a rest position in the X and Y planes is preferred. Further oscillation in the Z plane (i.e. the height) is optional.
  • Cooling on one or both sides is also easily possible.
  • the cooling units according to the invention consist of nozzles which are arranged at a certain distance from one another.
  • the geometry of the nozzles i.e. the outlet opening, ranges from simple cylindrical geometries to complex geometrically defined designs.
  • the cooling unit is designed in such a way that there is sufficient space for the medium flowing out of the hot plate so that there is no crossflow on the surface to be cooled.
  • the gaps between the nozzles or rows of nozzles can be subjected to an additional cross flow in order to increase the cooling rate and thus quasi suction the cooling medium that flows from the hot plate.
  • this cross-flow should not impair the cooling medium flowing from the nozzle to the plate, i.e. the free jet.
  • the flow pattern to be preferred follows a honeycomb-like structure on the surface to be cooled.
  • the cooling is preferably carried out with at least one cooling sword, the cooling sword being a plate-like or cylindrical element which can additionally taper from a base to an outflow bar, at least one nozzle being introduced in the outflow bar.
  • the sword is hollow, so that the nozzle can be supplied with a cooling fluid from the hollow sword.
  • the nozzle (s) can be spatially spaced apart from one another with wedge-like elements, wherein the wedge-like elements can also narrow the space for the flowing fluid towards the nozzle.
  • a plurality of swords are preferably arranged next to one another, the swords being offset from one another.
  • the offset arrangement also results in cooling with offset points with respect to one another, the points cooling homogeneously into one another and the outflowing fluid being sucked in and removed in the region between two swords.
  • the element to be cooled e.g. B. a plate to be cooled, moved here, so that the movement of the plate on the one hand and the offset arrangement of the nozzles on the other hand ensures that the cooling fluid flows over all areas of the plate, so that homogeneous cooling is achieved.
  • the cooling device 1 has at least one cooling sword 2.
  • the cooling sword 2 is of elongated flap-like design and has a cooling sword base 3, two cooling sword broad sides 4 which extend away from the cooling sword base, two cooling sword narrow sides 5 which connect the cooling sword wide sides, and a free nozzle edge 6 .
  • the cooling sword 2 is hollow with a cooling sword cavity 7, the cavity being enclosed by the cooling sword broad sides 4, the cooling sword narrow sides 5 and the nozzle edge 6, the cooling sword at the base 3 being open.
  • the cooling sword base 3 With the cooling sword base 3, the cooling sword is inserted into a cooling sword frame 8, wherein the cooling sword frame 8 can be placed on a hollow fluid supply box.
  • a plurality of nozzles or openings are introduced, which extend into the cavity 7 and thus allow fluid to flow out of the cavity to the outside through the nozzles 10.
  • Nozzle channels 11 extend from the nozzles into the cavity 7, which spatially separate the nozzles from one another at least in the region of the nozzle edge 6.
  • the cross-section of the nozzle channels is preferably wedge-shaped, so that the nozzle channels or nozzles are separated from one another by wedge-shaped webs 12 are separated.
  • the nozzle channels are preferably designed in such a way that they expand towards the cavity 7, so that an inflowing fluid is accelerated by the narrowing of the nozzle channels.
  • the cooling sword broad sides 4 can be designed to converge from the cooling sword base 3 to the nozzle edge 6, so that the cavity narrows towards the nozzle edge 6.
  • the narrow sides 5 of the cooling sword can be designed to be convergent or divergent.
  • At least two cooling swords 2 are preferably provided, which are arranged parallel to one another with respect to the broad sides, the cooling swords 2 being offset with respect to one another by half a nozzle spacing with respect to the spacing of the nozzles.
  • the nozzles 10 can also be designed to be oblong in alignment with the nozzle edge, but the nozzles can also be round, oval in alignment with the nozzle edge or oval, hexagonal, hexagonal or polygonal.
  • nozzles are also elongated with respect to the longitudinal extent of the nozzle edge, in particular elongated oval or elongated polygonal, there is a rotation of an emerging fluid jet ( Figures 10 , 11 ), whereby an offset arrangement by half a nozzle distance results in a cooling pattern on a plate-like body ( Figure 10 ), which is offset accordingly.
  • the corresponding speed profile also gives a corresponding distribution ( Figure 11 ).
  • a cooling device ( Figure 12 ) has e.g. B. two arrangements of cooling swords 2 in a cooling sword frame 8, the cooling sword frame 8 with corresponding fluid feeds 14 and in particular on the side facing away from the cooling swords 2 are formed with a fluid box in which there is fluid under pressure, in particular by the supply under pressure standing fluid.
  • a movement device 16 is provided, the movement device being designed such that it closes one can lead cooling body between the opposing cooling sword arrangements so that the body to be cooled can have a cooling effect on both sides.
  • the distances between the nozzle edges 6 to the body to be cooled are z. B. 5 to 250 mm.
  • the cooling pattern moves in accordance with a relative movement of either the device for cooling to a body to be cooled or vice versa, in particular an oscillating or oscillating movement Figure 10 over the surface of the body to be cooled, the medium flowing away from the hot body finding sufficient space between the cooling swords 2 to flow off and thus no crossflow occurring on the surface to be cooled.
  • the intermediate spaces can be acted upon with an additional cross-flow with appropriate fluid in order to suck off the medium flowing onto the hot body between the swords.

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Description

  • 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 ungünstige, 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 Oberflächentemperaturen auch zu Verzug führen.
  • Aus der US 5,871,686 ist eine Kühlvorrichtung für sich bewegende Stahlbänder bekannt, bei der eine Mehrzahl von quer zur Laufrichtung des Stahlbandes befindliche Kühlleisten vorhanden sind und die Kühlleisten über zum Stahlband gerichtete Kühl drüsen verfügen aus denen ein Kühlfluid auf das sich bewegende Stahlband aufgestrahlt werden kann.
  • Aus der US 2011/0018178 A1 ist eine vergleichbare Vorrichtung bekannt, bei der jedoch an Stelle von Kühlleisten mit Düsen, eine Mehrzahl von zum Band gerichteten Kühlzylindern vorhanden sind, an deren freien Ende Außströmöffnungen für ein auf ein sich bewegendes Stahlband zuführendes Fluid vorhanden sind.
  • Aus der DE 69833424 T2 ist eine Vorrichtung bekannt, die über eine Vielzahl von Kühlleisten verfügt, die ebenfalls zu einem sich bewegenden Stahlband hingerichtet sind und in vergleichbarer Weise wie der bereits genannte Stand der Technik auf das Stahlband mit Strahlen aus einem Kühlfluid einwirken, wobei das sich bewegende Stahlband mit Rollen gespannt wird um Bewegungen, die von der unidirektionalen Laufbewegung des Bandes abweichen, zu verhindern.
  • Darüber hinaus ist mit herkömmlichen Kühlmethoden ein kontrolliertes Erreichen einer vorgegebenen Zieltemperatur ebenso wenig möglich, wie die systematische Einstellung von nahezu beliebigen 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 innerhalb 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 reproduzierbaren, systematischen, homogenen kontaktfreien Kühlen von primär nicht endlos heißen Oberflächen auf eine definierte Oberflächentemperatur innerhalb von wenigen Sekunden zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 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 geringen Betriebskosten, einer hohen Systemverfügbarkeit, hoher Flexibilität und der einfachen Integration in bestehende Produktionsprozesse 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 Bewegungstrajektorien und Geschwindigkeiten der zu kühlenden Oberflächen möglich ist. Bevorzugt ist hierbei die Oszillation um eine Ruhelage in der X- und Y-Ebene. Die weitere Oszillation 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 Geometrie 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 Medium ausreichend Raum vorfindet und somit kein Crossflow auf der zu kühlenden Oberfläche entsteht. Die Zwischenräume zwischen 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 Freistrahl 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 ausströmenden 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 ineinanderlaufend 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 kühlende 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 überströmt, sodass eine homogene Kühlung erzielt wird.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei
    • Figur 1
    eine Draufsicht auf eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Düsenschwertern;
    Figur 2
    die Anordnung der Düsenschwerter gemäß des Schnittes A-A in Figur 1;
    Figur 3
    einen Längsschnitt durch ein Düsenschwert entsprechend 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 Düsenschwerter 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 Geschwindigkeitsverteilung;
    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 zumindest ein Kühlschwert 2. Das Kühlschwert 2 ist lang gestreckt klappenartig ausgebildet und besitzt eine Kühlschwertbasis 3, zwei sich von der Kühlschwertbasis weg erstreckende Kühlschwertbreitseiten 4, zwei Kühlschwertschmalseiten 5, welche die Kühlschwertbreitseiten verbinden, und eine freie Düsenkante 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 umschlossen 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 ausgebildet, 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 angeordnet 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 vorhanden 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, insbesondere länglich oval oder länglich vieleckig, ergibt sich eine Drehung eines austretenden Fluidstrahls (Figuren 10, 11), wobei 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 entsprechende 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 Fluidzuführungen 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 Kühlmuster 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.
    • Bezugszeichen
    • 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 (7)

  1. Vorrichtung zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen, wobei 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, dadurch gekennzeichnet dass eine Bewegungsvorrichtung (16) vorhanden ist, mit der das oder die Kühlschwerter (2) mit einem Kühlschwertrahmen (8) und einem Fluidzuführkasten (15) über einen zu kühlenden Körper schwingend oder oszillierend bewegbar sind oder mit dem der zu kühlende Körper relativ zu den Kühlschwertern (2), schwingend oder oszillierend bewegbar ist, wobei das Kühlschwert und/oder der Kühlzylinder bzw. die Vorrichtung zum Kühlen Einrichtungen besitzt, mit denen die Vorrichtung um die X-, Y- oder Z-Achse schwingend oder oszillierend ausgebildet ist oder die Vorrichtung über Bewegungseinrichtungen verfügt, mit denen ein zu kühlendes Objekt relativ zu den Kühlschwertern bzw. der Vorrichtung zum Kühlen um die x-, y- oder z-Achse schwingend oder oszillierend bewegbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten, zueinander beabstandeten Kühlschwertern (2) vorhanden ist.
  3. 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.
  4. 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) besitzen, wobei die Düsenkante (6) sowie die Kühlschwertbreitseiten (4) und Kühlschwertschmalseiten (5) einen Hohlraum (7) begrenzen, und das oder die Kühlschwerter (2) mit der Kühlschwertbasis (3) in oder auf dem Kühlschwertrahmen (8) aufgesetzt sind, wobei der Kühlschwertrahmen (8) auf dem Fluidkasten (15) zum Zwecke der Fluidzuführung aufsetzbar ist.
  5. 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)
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bewegung der Vorrichtung eine Oszillationsgeschwindigkeit von 0,25 Sekunden pro Durchlauf erzeugen.
  7. Verfahren zum homogenen, kontaktlosen Kühlen von heißen, primär nicht endlosen Oberflächen, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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, wobei 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, wobei die Kühlvorrichtung um die x-, y-, oder z- Achse schwingend oder oszillierend bewegtwird oder ein zu kühlendes Objekt um die x-,y-, oder z-Achse relativ zur Kühlvorrichtung schwingend oder oszillierend bewegt wird.
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