Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsstützkolben für extrudierte Hohlprofile, insbesondere Rohre, zur Verhütung von durch den Stützkolben verursachbaren Unfällen.
Stützkolben, die auch unter der Bezeichnung Schleppdorn bekannt sind, werden bei der Extrusion von Hohlprofilen, insbesondere Rohren aus Kunststoffen verwendet. Sie befinden sich im Inneren des Rohres und sind mittels einer Zugkette am Dorn des Extruders befestigt. Ihre Aufgabe liegt in der Aufrechterhaltung eines gewissen, im Inneren des Rohres notwendigen Stützdruckes, der ein Zusammenklappen des noch weichen Materiales vermeiden und den noch plastischen Schlauch gegen die gekühlte Wand der Kalibrierdüse pressen soll. Der Stützdruck wird durch Einleiten von Pressluft durch den Extruderkopf erzeugt.
In der Praxis sind Fälle bekanntgeworden, in denen der Stützkolben bei einem Riss der Zugkette durch die komprimierte Luft im Inneren des Rohres geschossartig durch das Rohr ins Freie geschleudert wurde. Hierdurch können beträchtliche Sach- oder Personenschäden entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Unfälle dadurch zu vermeiden, dass bei einem Bruch der Zugkette der Stützkolben sich im Rohr nur unwesentlich verschiebt, indem die Druckluft sofort entweichen kann und der Stützkolben im Rohr verbleibt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Stützkolben aus einem hohlen Kolbenkörper und einem Ventilkörper besteht, wobei der Ventilkörper gegenüber dem Kolbenkörper eine geringere Masse und eine grössere projizierte Fläche besitzt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass der an dem Stützkolben anstehende Stützdruck beim Reissen der Zugkette eine Relativbeschleunigung der beiden Teile bewirkt. Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Lösung erfährt der Ventilkörper eine grosse, der Kolbenkörper dagegen nur eine geringe Beschleunigung.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Stützkolbens ist wie folgt:
Hervorgerufen durch die beim Reissen der Zugkette voll auf den Ventilkörper wirkenden Kraft der komprimierten Luft innerhalb des Rohres wird der Ventilkörper beschleunigt und eilt nach vorn. Dabei schlägt er nach einem ausreichenden Öffnungshub am Kolbenkörper an, der seinerseits eine seiner Masse entsprechende Relativbeschleunigung gegenüber dem Ventilkörper erfährt und wegen des Verhältnisses seiner gegenüber dem Ventilkörper grossen Masse diesem gezwungenermassen nacheilt. Dieser Stoss des Ventilkörpers an den Kolbenkörper mittels eines Prallkopfes presst Klauen, die an der Spannmutter des Kolbenkörpers befestigt sind, gegen die Rohrwandung. Dabei graben sich die Klauen in die Rohrwandung ein, wodurch die Bewegung des Kolbenkörpers und des Ventilkörpers gehemmt wird.
Auf diese Weise wird der Weg des Stützkolbens nach Reissen der Zugkette auf ein Minimum begrenzt.
Versuche haben ergeben, dass ein derart ausgebildeter Stützkolben bei der Extrusion eines Kunststoffrohres mit einer Nennweite 200 nach Reissen der Kette höchstens 100 mm im Rohr verschoben wurde, während er ohne diese Massnahme weit aus dem Rohr herausgeschleudert worden wäre.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Stützkolben im Ruhezustand und
Fig. 2 den Stützkolben in Wirkstellung.
Das in der Abbildung dargestellte Rohr 1 bewegt sich aus dem nicht dargestellten Extrudermundstück kommend in Pfeilrichtung. Im Inneren des Rohres 1 befindet sich der Stützkolben 2. Der Stützkolben 2 besteht aus einem hohlen Kolbenkörper 3, der vorn einen Ventilsitz und hinten mit dem Prallkopf 15 der Ventilzugstange 5 zusammenwirkende Klauen 6. Die Ventilzugstange 5 ist mittels einer Zugkette 7 an dem nicht dargestellten Dorn des Extruders befestigt. Die Zugkette 7 weist eine Solbruchstelle dicht an der Ringmutter der Ventilzugstange 5 auf. Der Stützkolben 2 weist ausserdem Gummilamellen 8 auf, die den Stützluftraum 9 abdichten. Im Inneren des Kolbenkörpers 3 ist ein Kardangelenk 10 für die Ventilzugstange 5 und den Zentrierkegel 11 des Ventilschliessteiles 4 vorgesehen. Eine Feder 12 hält die Klauen 6 in Ruhestellung.
An der Zugstange 5 sind Führungsstücke 13 zur Führung derselben im Kolbenkörper vorgesehen. Mit 14 ist ein Dichtring bezeichnet.
Bei einem Riss der Zugkette 7 erfährt der Kolbenkörper 3 gegenüber dem Ventilschliessteil 4 mit seiner Ventilzugstange 5 eine geringe Beschleunigung, wodurch der Ventilkörper in Pfeilrichtung voreilt und mit seinem Prallkopf 15 an die Klauen 6 6 des Kolbenkörpers 3 anschlägt, wodurch diese sich scherenartig nach aussen spreizen und in die Wand des Rohres 1 eingraben. Somit kann die im Stützluftraum 9 befindliche komprimierte Luft durch das geöffnete Ventil plötzlich entweichen.
Somit bleibt der Stützkolben an seiner Stelle im Rohr und wird nicht nach aussen geschleudert.
The invention relates to a safety support piston for extruded hollow profiles, in particular pipes, to prevent accidents that can be caused by the support piston.
Support pistons, which are also known as drag mandrels, are used in the extrusion of hollow profiles, in particular pipes made of plastics. They are located inside the pipe and are attached to the extruder mandrel by means of a pull chain. Their task is to maintain a certain support pressure, which is necessary inside the pipe, which is supposed to prevent the still soft material from collapsing and to press the still plastic hose against the cooled wall of the calibration nozzle. The support pressure is generated by introducing compressed air through the extruder head.
In practice, cases have become known in which the support piston was thrown like a bullet through the tube into the open when the tension chain cracked by the compressed air inside the tube. This can result in considerable property damage or personal injury.
The invention is based on the object of avoiding such accidents in that in the event of a break in the pull chain the support piston only moves insignificantly in the pipe, as the compressed air can escape immediately and the support piston remains in the pipe.
This is achieved according to the invention in that the support piston consists of a hollow piston body and a valve body, the valve body having a lower mass and a larger projected area compared to the piston body.
In this way it is achieved that the support pressure applied to the support piston causes a relative acceleration of the two parts when the tension chain breaks. As a result of the solution proposed according to the invention, the valve body experiences a great acceleration, while the piston body experiences only a slight acceleration.
The operation of the support piston proposed according to the invention is as follows:
Caused by the force of the compressed air inside the pipe acting fully on the valve body when the pull chain breaks, the valve body is accelerated and rushes forward. After a sufficient opening stroke, it hits the piston body, which in turn experiences a relative acceleration with respect to the valve body corresponding to its mass and is forced to lag behind the valve body due to the ratio of its mass to the valve body. This impact of the valve body on the piston body by means of an impact head presses claws, which are attached to the clamping nut of the piston body, against the pipe wall. The claws dig into the pipe wall, which inhibits the movement of the piston body and the valve body.
In this way, the path of the support piston is limited to a minimum after the pull chain breaks.
Tests have shown that a support piston designed in this way was displaced a maximum of 100 mm in the pipe during the extrusion of a plastic pipe with a nominal diameter of 200 after the chain broke, while it would have been thrown far out of the pipe without this measure.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the figures.
It shows:
Fig. 1 shows a support piston at rest and
2 shows the support piston in the operative position.
The tube 1 shown in the figure moves in the direction of the arrow coming from the extruder mouthpiece (not shown). Inside the tube 1 is the support piston 2. The support piston 2 consists of a hollow piston body 3, the front a valve seat and rear with the impact head 15 of the valve pull rod 5 cooperating claws 6. The valve pull rod 5 is by means of a pull chain 7 on the not shown Fixed mandrel of the extruder. The pull chain 7 has a breaking point close to the ring nut of the valve pull rod 5. The support piston 2 also has rubber lamellae 8 which seal off the support air space 9. In the interior of the piston body 3, a cardan joint 10 is provided for the valve pull rod 5 and the centering cone 11 of the valve closing part 4. A spring 12 holds the claws 6 in the rest position.
On the pull rod 5 guide pieces 13 are provided for guiding the same in the piston body. With a sealing ring 14 is designated.
If the pull chain 7 breaks, the piston body 3 experiences a slight acceleration compared to the valve closing part 4 with its valve pull rod 5, as a result of which the valve body leads in the direction of the arrow and hits the claws 6 6 of the piston body 3 with its impact head 15, causing them to spread outwards like scissors and dig into the wall of the pipe 1. Thus, the compressed air in the supporting air space 9 can suddenly escape through the opened valve.
This means that the support piston remains in its place in the pipe and is not thrown outwards.