AT515420B1

AT515420B1 - Vorrichtung für Extrusionsanlagen

Info

Publication number: AT515420B1
Application number: ATA730/2014A
Authority: AT
Inventors: Dominik Kirchknopf
Original assignee: Dominik Kirchknopf
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2015-09-15
Also published as: AT515420A4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit verstellbarem Innendurchmesser für Unterdruckkalibriertanks und Kühlstrecken für eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Mehrzahl von einzelnen Segmenten (4), die koaxial angeordnet sind, über einen Drehpunkt (14) gelagert sind, besteht, die die Dichtlippen (9) der Dichtungsklappen (12), welche aus einem Ring (10) und einer zu einem Kegelstumpf geformten flexiblen Dichtlippe (9) mit Überlappung (13) bestehen, die übereinander lagenförmig angeordnet sind, wobei die Überlappungsschlitze der übereinander angeordneten Dichtungsklappen winkelversetzt angeordnet sind, zu einem bestimmten vorgegebenen Durchmesser aufweiten.

Description

Beschreibung

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE VORRICHTUNG FÜR EXTRUSIONSANLAGEN

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsatz in einer Extrusionsanlage zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche. Derartige Vorrichtungen werden als Dichtungen in Extrusionsanlagen von Hohlkörpern, insbesondere Kunststoffrohre, bei Vakuumkammern oder nachgeschalteten Kühlkammern, insbesondere bei Anlagen mit im Betrieb veränderlichem Hohlkörperdurchmesser verwendet. Weiterhin betrifft die Erfindung eine zweckgemäße Verwendung als Rohrunterstützung.

[0002] Der Kunststoff, der beim Extrudieren aus dem Extruder austritt, muss anschließend kalibriert und gekühlt werden, um eine hohe Maßgenauigkeit des Hohlkörpers zu erreichen. Die häufigste Methode ist eine Unterdruckkalibrierung, die in einer luftdicht geschlossenen Vakuumkammer erfolgt. Der Unterdrück in der Vakuumkammer verhindert ein Kollabieren des Hohlkörpers und stabilisiert den Hohlkörper, sodass der Durchmesser so lang konstant gehalten wird, bis er durch Abkühlung, welche durch eine Sprühkühlung erfolgt, die notwendige Stabilität erreicht hat. Nach dem Verlassen der Vakuumkammer durchläuft der Hohlkörper weitere Kühlung durch anschließende Kühlstrecken. Am Austritt aus der Vakuumkammer durchläuft der Hohlkörper eine Dichtung, die genau passend sein muss, um den Innenraum der Vakuumkammer, die mit Unterdrück beaufschlagt ist, gegenüber dem Außenraum mit normalem Luftdruck abzudichten. An der Eingangsseite kann diese Dichtfunktion durch die Kalibriervorrichtung erfolgen. Die Dichtung muss für verschiedene Hohlkörperdurchmesser geeignet sein, da ansonst bei jeder Änderung des Hohlkörperdurchmessers die Dichtung getauscht werden müsste was erhebliche Stillstandszeiten, Rüstzeiten und höheren Ausschuss durch zusätzliche Anfahrprozesse zur Folge hat.

[0003] Dichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So genannte Segmentdichtungen umfassen radial bewegliche, um das Rohr herum angeordnete Segmente, mit einfachen elastischen Dichtscheiben, die vor den Segmenten angeordnet sind und eine Öffnung für den extrudierten Hohlstrang aufweisen. Der Nachteil dieser Dichtungen ist, dass der Hohlkörper nicht komplett an seinem Umfang umschlossen ist, weiters kann durch die Zustellung der einzelnen Segmente, die meist durch zum Beispiel Pneumatikzylinder bewegt werden, und dadurch keine gleichmäßige Druckverteilung stattfindet, der Hohlkörper beschädigt werden.

[0004] Es werden auch Gummimanschetten verwendet, bei denen das Problem auftritt, dass diese bei einer Änderung der Außenabmessungen des Hohlkörpers nicht vollständig folgen können, und eine Abdichtung dadurch nicht gewährleistet ist.

[0005] Weiters ist ein elastisches Bauteil aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20207037 bekannt, der die Form eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Schlauches aufweist, welcher durch die Flüssigkeit den Innendurchmesser durch Dehnung des Schlauchmaterials verändern kann. Der Nachteil ist, dass der Einstellbereich sehr gering ist, und dadurch die Möglichkeiten sehr begrenzt sind.

[0006] Auch werden so genannte Flexdichtungen verwendet, die die Durchgangsöffnung durch Verdrehen eines flexiblen Tubus verändern. Diese Dichtungen werfen jedoch Falten und es ist ein sehr hoher Anpressdruck nötig, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flexible Dichtung zum Einsatz in einer Extrusionsanlage für Hohlstränge zur Verfügung zu stellen.

[0008] Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine Dichtung zum Einsatz in einer Extrusionsanlage zur Herstellung von Hohlsträngen und Endlosprofilen, insbesondere Kunststoffrohren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet, eine automatische Anpassung des Öffnungsdurchmessers bewirkt, dicht, flexibel, wartungsfreundlich ist, für einen weiten Durchmesserbereich geeignet ist und keine Beschädigung des Hohlkörpers bewirkt.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.

[0010] I m Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0011] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, eingebaut in einen Vakuumtank.

[0012] Fig.2 zeigt einen detaillierten Ausschnitt X aus der schematischen Darstellung der

Vorrichtung.

[0013] Fig.3 zeigt einen weiteren detaillierten Ausschnitt W aus der schematischen Darstel lung der Vorrichtung.

[0014] Fig.4 zeigt die Seitenansicht der einzelnen Dichtungskappen gemäß verschiedener

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[0015] Fig.5 zeigt die isometrische Ansicht der einzelnen Dichtungsklappen gemäß ver schiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[0016] Fig.6 zeigt die Seitenansicht der Dichtungsklappenpakete gemäß verschiedener

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[0017] Fig.7 zeigt eine vereinfachte Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0018] Fig.8 zeigt eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Dichtklap pen.

[0019] Fig.9 zeigt einen Ausschnitt der Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Dichtklappen.

[0020] Fig. 10 zeigt einen weiteren Ausschnitt der Frontansicht der erfindungsgemäßen

Vorrichtung ohne Dichtklappen.

[0021] Fig.11 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anwendung des Verstell mechanismus in Form einer Rohrunterstützung.

[0022] Fig. 12 zeigt einen Schnitt aus Fig. 11.

[0023] Fig.13 zeigt eine weitere Ausführungsform.

[0024] Fig. 14 zeigt einen Schnitt aus dem Ausschnitt von Fig. 13.

[0025] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, eingebaut in einen Vakuumtank. Es ist das Ende eines Vakuumtanks 1 zu sehen, der von einem extrudierten Profil 2 und 3, zur Veranschaulichung jeweils als größtes und kleinstes Profil dargestellt, durchdrungen ist und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist.

[0026] Fig.2 zeigt einen detaillierten Ausschnitt W aus der schematischen Darstellung der Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus mehreren Segmenten 4 die koaxial angeordnet sind. Die Segmente, die über einen Drehpunkt 14 gelagert sind, erstrecken sich in Extrusionsrichtung. Es ist eine Schräge vorgesehen, der von dem zu erreichenden Verstellbereich abhängt. Über die Schräge kann mit Hilfe der Bewegung des Schiebers 6, der mit den Segmenten beweglich verbunden ist, eine Positionsveränderung des freien Endes der Segmente erreicht werden. Damit lässt sich der Spalt g einstellen. Die punktiert dargestellten Segmente 7 zeigen den Verstellbereich für den kleinsten Rohrdurchmesser. Über den Segmenten sind Dichtungskappenpakete 11 angeordnet, die den Vakuumtank luftdicht verschließen. Die Dichtungspakete 11 bestehen aus mehreren, mindestens jedoch zwei Dichtklappen 12 wie in Fig. 5 dargestellt. Die Dichtklappe besteht aus einem Flanschring 10 und einer Dichtlippe 9.

[0027] Fig.3 zeigt einen weiteren detaillierten Ausschnitt X aus der schematischen Darstellung der Vorrichtung. Das freie Ende des Segmentes kann auch mit einer Rolle 8 ausgeführt werden, sodass die Segmente das extrudierte Rohr berühren. Eine oder mehrere dieser Rollen kann auch mit einer Drucküberwachung ausgestattet werden, sodass immer ein konstanter Anpressdruck an das extrudierte Rohr vorhanden ist.

[0028] Fig.4 zeigt die Seitenansicht der einzelnen Dichtungskappen gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Dichtlippen 9 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und mit einer Überlappung 13 versehen. Ausführungen a bis c zeigen verschiedene Öffnungsweiten i für unterschiedliche Durchmesserbereiche.

[0029] Fig.5 zeigt die isometrische Ansicht der einzelnen Dichtungskappen gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[0030] Fig.6 zeigt die Seitenansicht der Dichtungskappenpakete gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Dichtungskappenpakete 11 bestehen aus mindestens zwei Dichtungskappen, in Fig. 6 werden drei übereinander gelegte Dichtungskappen gezeigt. Die Dichtungskappenpakete werden am Vakuumtank 1 montiert.

[0031] Fig.7 zeigt eine vereinfachte Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei kleinen Durchmessern kann auch ohne der Segmente 4 abgedichtet werden. Es werden dazu nur die Dichtpakete am Tank montiert.

[0032] Fig.8 zeigt eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Dichtkappen. Dabei ist ersichtlich, dass die Breite der Segmente von ihrem Fuß in Richtung auf das freie Ende hin abnimmt. Dadurch erhalten auch die zwischen zwei Segmenten liegenden Schlitze eine in Draufsicht gesehen keilförmige Gestalt.

[0033] Fig.9 zeigt einen Ausschnitt der Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Dichtkappen. Die Segmente sind in innere und äußere Segmente gruppiert, als punktiert dargestellt ist die innere Lage.

[0034] Fig. 10 zeigt einen weiteren Ausschnitt der Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Dichtkappen. Beim Auffahren auf einen größeren Rohrdurchmesser kommen die inneren Segmente zwischen den äußeren Segmenten zum Vorschein.

[0035] Fig.11 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anwendung des Verstellmechanismus in Form einer Rohrunterstützung. Das Prinzip der verstellbaren schrägen Segmente kann auch bei einer Rohrunterstützung angewendet werden. Die Rohrunterstützung besteht aus mehreren Segmenten 4, die über einen Drehpunkt 14 gelagert sind, und zumindest an einem Teilumfang des extrudierten Rohres angeordnet sind. Es ist eine Schräge vorgesehen, der von dem zu erreichenden Verstellbereich abhängt. Über die Schräge kann mit Hilfe der Bewegung des Schiebers 6, der mit einem Ringsegment 15 verbunden ist, eine Positionsveränderung der freien Ende der Segmente erreicht werden. Damit lässt sich die Höhe des extrudierten Rohres einstellen.

[0036] Fig.12 zeigt einen Schnitt aus Fig. 11. Die Ringsegmente 15 sind mit Rollen 16 ausgestattet, durch die bei der Bewegung des Schiebers 6 die Schräge der Segmente 4 verändert werden.

[0037] Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform. Anstelle der Rollen ist ein Gleitband 17 als Gleitführung vorgesehen.

[0038] Fig.14 zeigt einen Schnitt aus dem Ausschnitt von Fig. 13. Die Segmente 4 sind am freien Ende mit einem Kugelkopf 18 versehen. Das Gleitband ist mit einer Nut ausgestattet, in der sich der Kugelkopf 18 bewegen kann.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung mit verstellbarem Innendurchmesser für Unterdruckkalibriertanks und Kühlstrecken für eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einer Mehrzahl von einzelnen Segmenten (4), die koaxial angeordnet sind, über einen Drehpunkt (14) gelagert sind, besteht, die die Dichtlippen (9) der Dichtungsklappen (12), welche aus einem Ring (10) und einer zu einem Kegelstumpf geformten flexiblen Dichtlippe (9) mit Überlappung (13) bestehen, die übereinander lagenförmig angeordnet sind, wobei die Überlappungsschlitze der übereinander angeordneten Dichtungsklappen winkelversetzt angeordnet sind, zu einem bestimmten vorgegebenen Durchmesser aufweiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Segmente (4) über mindestens einen angeordneten Schiebers (6) elektromotorisch, pneumatisch oder manuell erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen mit einer Antihaftbeschichtung versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den freien Enden der Segmente (4) Rollen oder Gleitkörper angebracht sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem freien Ende der Segmente (4) eine Druckmessvorrichtung angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Segmente (4) durch ein Gleitband (17) formschlüssig verbunden sind.
7. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 zum Abdichten von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche, in einer Extrusionsanlage.
8. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 2, 4, 5 und 6 zum Führen von Endlosprofilen, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche, in einer Extrusionsanlage.
9. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 5 zur automatischen Höhenverstellung von Führungen in einer Extrusionsanlage für Endlosprofile, insbesondere Hohlkörper wie Rohre und Schläuche. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen