AT514963B1 - Einstellbare Dichtung für Extrusionsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung mit verstellbarem Innendurchmesser für Unterdruckkalibriertanks und Kühlstrecken für eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche. Um eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen, weist die erfindungsgemäße Dichtung mindestens einen aus einem bandförmigen Profilstück (22) beliebiger Länge bestehenden Spiralteil auf. Das bandförmige Profilstück (22) ist in einer Ebene zu einer Spirale geformt dadurch, dass auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Profils miteinander kooperierende Formschlussmittel (19,20) angeordnet sind und durch diese die Windungen der Profilspirale formschlüssig miteinander verbunden sind. Da das Profilstück (22) eine beliebige Länge haben kann, kann der Außendurchmesser der geformten Spirale beliebig und stufenlos gewählt werden. Weiters weist die erfindungsgemäße Dichtung Verbindungsmittel und Spannmittel auf, um eine geeignete Kraft auszuüben, die innere Windung so an den Hohlkörper anzupressen, dass kein Spalt zwischen Dichtung und Hohlkörper verbleibt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine einstellbare Dichtung für Extrusionsanlagen.

[0002] Die Erfindung betrifft eine Dichtung zum Einsatz in einer Extrusionsanlage zur Herstel¬lung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche. Derartige Dich¬tungen werden in Extrusionsanlagen von Hohlkörpern, insbesondere Kunststoff roh re, bei Vaku¬umkammern oder nachgeschalteten Kühlkammern, insbesondere bei Anlagen mit im Betriebveränderlichen Hohlkörperdurchmesser verwendet.

[0003] Der Kunststoff, der beim Extrudieren aus dem Extruder austritt, muss anschließendkalibriert und gekühlt werden, um eine hohe Maßgenauigkeit des Hohlkörpers zu erreichen. Diehäufigste Methode ist eine Unterdruckkalibrierung, die in einer luftdicht geschlossenen Vaku¬umkammer erfolgt. Der Unterdrück in der Vakuumkammer verhindert ein Kollabieren des Hohl¬körpers und stabilisiert den Hohlkörper, sodass der Durchmesser so lang konstant gehaltenwird, bis er durch Abkühlung, welche durch eine Sprühkühlung erfolgt, die notwendige Stabilitäterreicht hat. Nach dem Verlassen der Vakuumkammer durchläuft der Hohlkörper weitere Küh¬lung durch anschließende Kühlstrecken. Am Austritt aus der Vakuumkammer durchläuft derHohlkörper eine Dichtung, die genau passend sein muss, um den Innenraum der Vakuumkam¬mer, die mit Unterdrück beaufschlagt ist, gegenüber dem Außenraum mit normalem Luftdruckabzudichten. An der Eingangsseite kann diese Dichtfunktion durch die Kalibriervorrichtungerfolgen. Die Dichtung muss für verschiedene Hohlkörperdurchmesser geeignet sein, da an¬sonst bei jeder Änderung des Hohlkörperdurchmessers die Dichtung getauscht werden müsstewas erhebliche Stillstandszeiten, Rüstzeiten und höheren Ausschuss durch zusätzliche Anfahr¬prozesse zur Folge hat.

[0004] Dichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So genannte Seg¬mentdichtungen umfassen radial bewegliche, um das Rohr herum angeordnete Segmente, miteinfachen elastischen Dichtscheiben, die vor den Segmenten angeordnet sind und eine Öffnungfür den extrudierten Hohlstrang aufweisen. Der Nachteil dieser Dichtungen ist, dass der Hohl¬körper nicht komplett an seinem Umfang umschlossen ist, weiters kann durch die Zustellung dereinzelnen Segmente, die meist durch zum Beispiel Pneumatikzylinder bewegt werden, unddadurch keine gleichmäßige Druckverteilung stattfindet, der Hohlkörper beschädigt werden.

[0005] Es werden auch Gummimanschetten verwendet, bei denen das Problem auftritt, dassdiese bei einer Änderung der Außenabmessungen des Hohlkörpers nicht vollständig folgenkönnen, und eine Abdichtung dadurch nicht gewährleistet ist.

[0006] Weiters ist ein elastisches Bauteil aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20207037bekannt, der die Form eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Schlauches aufweist, welcher durchdie Flüssigkeit den Innendurchmesser durch Dehnung des Schlauchmaterials verändern kann.Der Nachteil ist, dass der Einstellbereich sehr gering ist, und dadurch die Möglichkeiten sehrbegrenzt sind.

[0007] Auch werden so genannte Flexdichtungen verwendet, die die Durchgangsöffnung durchVerdrehen eines flexiblen Tubus verändern. Diese Dichtungen werfen jedoch Falten und es istein sehr hoher Anpressdruck nötig, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen.

[0008] Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine flexible Dichtung zum Einsatz in einerExtrusionsanlage zur Herstellung von Hohlsträngen und Endlosprofilen, insbesondere Kunst¬stoffrohren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet, eineautomatische Anpassung des Öffnungsdurchmessers bewirkt, dicht, flexibel, wartungsfreundlichist, für einen weiten Durchmesserbereich geeignet ist und keine Beschädigung des Hohlkörpersbewirkt.

[0009] Um eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen, weist die erfindungsgemäße Dichtungmindestens einen aus einem bandförmigen Profilstück (1) beliebiger Länge bestehenden Spiral¬teil auf. Das bandförmige Profilstück (1) ist in einer Ebene zu einer Spirale geformt dadurch,dass auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Profils miteinander kooperierende Form¬ schlussmittel angeordnet sind und durch diese die Windungen der Profilspirale formschlüssigmiteinander verbunden sind. Da das Profilstück (1) eine beliebige Länge haben kann, kann derAußendurchmesser der geformten Spirale beliebig und stufenlos gewählt werden. Weiters weistdie erfindungsgemäße Dichtung Verbindungsmittel und Spannmittel auf, um eine geeigneteKraft auszuüben, die innere Windung so an den Hohlkörper anzupressen, dass kein Spalt zwi¬schen Dichtung und Hohlkörper verbleibt.

[0010] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtung wie sie in den Patentansprüchen defi¬niert ist.

[0011] Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Aus¬führungsbeispiele näher erläutert.

[0012] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Dichtung mit dem bandförmigen Profil¬ stück in einer perspektivischen Ansicht, mit dem verstellbaren Kerndurchmesserd.

[0013] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Dichtung eingebaut in einen Vakuum¬ tank in einer perspektivischen Ansicht.

[0014] Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung gemäß eines Ausführungsbeispieles des Öffnungs- und Schließmechanismus in der Draufsicht.

[0015] Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbei¬ spieles des Öffnungs- und Schließmechanismus in der Draufsicht.

[0016] Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung gemäß eines Ausfüh¬ rungsbeispieles eines Haltemechanismus in vereinfachter manueller Ausführungin der Draufsicht.

[0017] Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt mit einem vorzugsweise bevorzugten Profil einer erfin¬ dungsgemäßen Dichtung im Schnitt.

[0018] Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungs¬ gemäßen Dichtung im Schnitt.

[0019] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Dichtung mit dem bandförmigen Profil¬stück 1 in einer perspektivischen Ansicht, mit dem verstellbaren Kerndurchmesser d.

[0020] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Dichtung eingebaut in einen Vakuumtank2 in einer perspektivischen Ansicht. Die Darstellung zeigt die Dichtung 1, in deren Öffnung derextrudierte Hohlkörper 3 dargestellt ist. An der Frontseite des Tanks ist ein drehbar gelagerterRing 4 angebracht, durch dessen Drehbewegung die Windungen der Spirale verdreht werdenund dadurch die Öffnungsweite der Dichtung im Durchmesser vergrößert und verkleinert wird.Das Verdrehen des Ringes erfolgt vorzugsweise durch einen Motor 6. Die Kraftübertragungvom Motor zum Ring erfolgt durch eine Verzahnung, die am Umfang des Ringes oder an derStirnfläche des Rings ausgebildet ist. Die Kraftübertragung vom Ring zur Spirale erfolgt durcheine in seiner Länge verstellbare Verbindung 5.

[0021] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Öffnungs- und Schließmechanismus in derDraufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Ring 4 durch einen Motor 6 direkt ange¬trieben und damit verdreht. Der Ring 4 wird vorzugsweise mit der innersten Windung durch einezweiteilige Führungsschiene verbunden. Der eine Teil der Führungsschiene wird am Ring be¬festigt, der andere Teil der Führungsschiene wird an einer Windung der Dichtung befestigt. Diebeiden Teile sind in Längsrichtung durch ein formschlüssiges Profil beweglich ausgeführt. Diebeiden Teile sind durch eine Feder miteinander verbunden, sodass eine bestimmte und not¬wendige Kraft aufgebracht wird, die die Windungen der Spirale der Dichtung verdrehsicher inder gewünschten Position festhält. Die Verbindung 5 kann auch als motorische Linearführungoder Druckluftzylinder ausgeführt werden.

[0022] Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbei¬spieles des Öffnungs- und Schließmechanismus in der Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbei- spiel wird der Ring 4 durch einen Motor 6 über einen Riemen 7, der als Zahnriemen oder Keil¬riemen ausgeführt ist, angetrieben und damit verdreht.

[0023] Fig. 5 zeigt das ein Detail der erfindungsgemäßen Dichtung in der ein Haltemechanis¬mus in vereinfachter manueller Ausführung in der Draufsicht dargestellt ist. Bei dieser Ausfüh¬rungsform wird der Ring, der die Spirale verdreht, manuell bewegt. Da in diesem Fall kein Motorvorhanden ist, der die Spirale in der eingestellten Position festhält, ist ein separater Festhalte¬mechanismus vorgesehen. An den Windungen der Spirale, insbesondere an den inneren Win¬dungen, die am Hohlkörper anliegen, sind Stifte eingelassen, die vorzugsweise durch Federnverbunden sind. Es werden vorzugsweise mindestens zwei übereinander liegende Windungenverbunden und festgehalten und so ein selbstständiges Öffnen verhindert. Der Vorteil von Fe¬dern ist der, dass bei kleinen Durchmesseränderungen des Hohlkörpers, die prozessbedingtmöglich sind, die Windungen der Spirale dieser Durchmesseränderung folgen können.

[0024] Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt mit einem vorzugsweisen Profil einer erfindungsgemäßenDichtung im Schnitt. Die Windungen des bandförmigen Profilstückes der Spirale sind ineinanderdurch ein geeignetes Profil verbunden.

[0025] Für die Erhöhung der Stabilität sind zusätzliche Rippen 10 vorgesehen, die sich beimVerdrehen der Spiralwindungen in die Nut 11 der jeweils darüber liegenden Windung schieben.Es können auch zusätzliche Versteifungselemente 12 in beliebiger Anzahl in dem Profilstückvorgesehen werden. Durch das Verdrehen der Windungen schiebt sich das Profil jeder Win¬dung in den Hohlraum des Profils der jeweils darüber oder darunter liegenden Windung, jenachdem ob die Spirale auf- oder zugedreht wird. Der Abstand (a) wird dabei verändert.

[0026] An der inneren Seite, die dem Hohlkörper zugewandt ist, sind an der Länge vorzugswei¬se an den inneren Windungen, die an dem Hohlkörper anliegen, zusätzliche flexible Dichtungen13 angebracht.

[0027] Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsge¬mäßen Dichtung im Schnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Dichtung zweiteilig ausge¬führt. Hierbei werden zwei unabhängige Profile 14 und 15 zu einer Spirale gewunden.

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Dichtung mit verstellbarem Innendurchmesser für Unterdruckkalibriertanks und Kühlstre¬cken für eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkör¬per wie Rohre und Schläuche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäßeDichtung mindestens einen aus einem in einer Ebene zu einer Spirale geformten bandför¬migen Profilstück (22) beliebiger Länge bestehenden Spiralteil aufweist, wobei die einzel¬nen Windungen des Profilstückes durch miteinander entsprechend kooperierende, auf zweigegenüberliegenden Seiten des Profilstücks angeordneten Formschlussmittel (4,5) mitei¬nander verbunden sind, derart, indem beim Formen der Spirale ein Formschlussmittel voneinem Ende des Profilstückes in das andere Formschlussmittel des anderen Endes desProfilstückes geschoben wird.
2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiralband sowohl alsrechtsdrehende als auch linksdrehende Spirale ausgeführt ist.
3. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d)durch Verdrehen des Spiralbandes in Richtung b oder c verringert beziehungsweise ver¬größert wird, je nachdem ob es sich um eine linksdrehende oder rechtsdrehende Spiralehandelt.
4. 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form¬schlussmittel (4,5) des Spiralbandes die Form von T-Profilen und C- Profilen aufweisen.
5. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die DichtungVersteifungselemente (14) zur partiellen Verstärkung der Windungen aufweist.
6. 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestensein Mittel zum mechanischen oder motorischen Spannen und Entspannen des Spiralban¬des vorgesehen ist.
7. 7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohl¬raum (y) mit Wasser gefüllt ist.
8. 8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als An¬triebsmittel zum Spannen und Entspannen der Windungen des zu einer Spirale geformtenbandförmigen Profilstücks (22) ein um die Dichtung und die Extrusionsachse drehbar gela¬gerter Ring (4) vorgesehen ist, dessen Drehbewegung direkt durch einen Motor (6) oderdurch einen Motor (6) indirekt über einen Riemen (7), der als Zahnriemen, Keilriemen oderohne Riemen ohne Profil erfolgt, so dass die Drehung des Ringes über die Verbindung (5)die Windungen des zu einer Spirale geformten bandförmigen Profilstücks (22) je nachDrehrichtung spannt oder entspannt.
9. 9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbin¬dung (5) als Feder oder mit einer Feder gespannten Linearführung oder einer motorischbetriebenen Linearführung oder einem Pneumatikzylinder ausgeführt ist.
10. 10. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das innereEnde des Spiralbandes zum Ende hin in seiner Höhe verjüngt ausgeführt ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen