CN109070423A - 在挤出线中用于负压校准单元的密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封装置，其在用于制造塑料型材、尤其管的挤出线中用于负压校准单元，其中，密封件以内面形状配合地贴靠在挤出的型材的周缘处并且为了施加密封力径向地支撑到所述型材上。本发明的任务是，提供另外的这种装置，所述装置十分简单地被构建并且能够成本适宜地被制造。所述任务通过如下方式解决，即所述密封件是多孔的且弹性的泡沫体（13），所述泡沫体的暴露于大气的面（17、19）设有空气密封的涂层（21）。

Description

在挤出线中用于负压校准单元的密封装置

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前述部分的在挤出线（Extrusionslinie，有时称为挤出流水线）中用于负压校准单元的密封装置。

背景技术

为了达到例如要制造的塑料管的高的尺寸稳定性，在挤出时从挤出器中排出的、仍软的塑料材料必须首先被校准和冷却。为此，作为最经常的校准方法中的一种，将带有喷淋冷却的负压校准用于空气密封地闭合的负压校准单元中。通过在所述负压校准单元中存在的（herrschenden）负压，挤出的塑料管向着在所述负压校准单元的入口处布置的、例如作为穿孔的套筒构造的校准装置被吸取，由此，所述挤出的塑料管采用预先确定的直径。然后，所述挤出的塑料管在所述负压校准单元中通过以水的喷淋在第一冷却步骤中继续被冷却。在所述负压腔室的出口处，所校准的塑料管滑动通过密封件，所述密封件将所述负压校准单元的内空间相对于大气进行密封。在离开所述负压校准单元之后，所述挤出的塑料管在接着的冷却路段中经历另外的冷却步骤。

现代的挤出线在连续的（laufenden）运行中在有尺寸变化的情况下工作，也就是说，所述线的所有有关的构件自动地适应于型材的要新运送的（fahrende）尺寸。这还适用于在所述负压校准单元的出口处的密封件。

这种类型的密封装置在DE102008050225A1中进行描述。所述装置具有类似于自行车轮缘的环形的半壳（Halbschale），所述半壳压力密封地与负压校准单元的入口侧的和/或出口侧的端壁连接。在所述负压校准单元中，挤出的型材被校准。所述半壳面向挤出轴线、也就是说面向所述型材敞开。所述半壳接纳闭合的软管，所述软管能够以流体填充。所述软管以其外部的周缘面密封地贴靠在所述半壳处并且径向地支撑在所述半壳处。由此，所述软管在相应的填充度的情况下形状配合地贴靠在所述挤出的型材的周缘处。所述软管的与所述挤出的型材的相应的运送的尺寸的匹配通过所述软管的填充度的相应的改变进行，从而所述软管总是以足够的密封力贴靠在所述挤出的型材的外壁部处并且由此实现足够的密封，以维持在所述负压校准单元中的负压。

这种之前已知的密封装置的优点在于，其非常简单地被构建并且能够成本适宜地制造。

发明内容

本发明的任务是，提供带有这些优点的另外的这种类型的密封装置。

所述任务根据本发明以具有权利要求1的特征的密封装置来解决。

多孔的且弹性的泡沫体作为密封件投入使用，所述泡沫体在相应的径向的支撑的情况下通过其回位力形状配合地贴靠在所述挤出的型材的周缘处。此外，因为其暴露于大气的面设有空气密封的涂层，所以所述负压校准单元的内空间可靠地被密封以防与大气发生压力平衡。

根据本发明的密封装置被十分简单地构建并且因此能够成本适宜地制造。此外，与从DE102008050225A1已知的装置相反，所述根据本发明的密封装置由于所述泡沫体的用于施加相应的密封力到所述挤出的型材上的回位力而不需要以流体的形式的生产资料（Betriebsmittel，有时称为运行剂），从而还能够省去用于处理这种流体所必需的机构。在此，所述泡沫体的回位力如下地被调整，使得所述泡沫体即使在挤出的型材的尺寸变化的情况下也以足够的密封力贴靠在所述型材的周缘处。

在本发明的有利的改进方案中，所述泡沫体要么能够自由运动地固定在嵌入的连杆（Gestänge）上而要么被包围在耐压力的壳体中。

本发明的另外的有利的设计方案从其余的从属权利要求中得出。

附图说明

在下面根据实施例进一步阐释本发明。在属于所述实施例的附图中:

图1在示意性的图示中示出用于制造塑料管的带有其主要构件的挤出设备，

图2在示意性的剖切图示中示出根据图1的根据所述密封装置的第一实施方式的在最小的被运送的管直径的情况下的放大的局部A，

图3示出根据图2的在最大的被运送的管直径的情况下的图示，

图4示出根据图2的横截面B-B，

图5在示意性的剖切视图中示出根据图1的根据所述密封装置的第二实施方式的在最小的被运送的管直径的情况下的局部A，

图6示出根据图5的在最大的被运送的管直径的情况下的图示，

图7示出根据图5的横截面C-C，

图8示出沿箭头D的方向朝根据图2的图示的在本发明的第三实施方式中的视图（Blick），

图9示出沿箭头E的方向朝根据图5的图示的在本发明的第三实施方式中的视图，

图10示出具有锯齿轮廓的泡沫垫的局部的侧视图，所述泡沫垫形成所述密封件的内层，以及

图11示出具有矩形轮廓的泡沫垫的局部的侧视图，所述泡沫垫形成所述密封件的内层。

具体实施方式

在图1中示出的用于塑料管的挤出线包括带有送料漏斗（Aufgabetrichter）2的挤出器单元1，通过所述送料漏斗使得热塑性的塑料以颗粒或粉末形状被供应给所述挤出器单元1。在所述挤出器单元1中，所述颗粒或粉末被加热、捏制（geknetet）和塑化。接着，所述塑料作为可塑的质量被输送到挤出工具3中并且在那里被挤压通过环形的贯通缝隙。

在从所述挤出工具3中排出之后，热的、仍可变形的管4借助于在所述挤出线的端部处布置的抽出单元（Abzugseinheit）5通过负压校准单元6被抽拉，所述负压校准单元具有真空箱7，所述真空箱带有在其入口处布置的、穿孔的校准套筒8。所述校准套筒8能够无级地在直径方面进行调整，从而所述挤出的管4能够被固定到期望的值上。在离开所述负压校准单元6之后，所述管4进入到冷却路段9中，在所述冷却路段中，所述管冷却到室温上。在所述挤出线的端部处布置有锯10，在所述锯中，所述挤出的管4被定尺寸锯切（abgelängt）到预先给定的长度上。

在所述负压校准单元6的出口处布置有密封装置11，其结构和功能在下面按照根据图2至4或图5至7的两个实施例来阐释，其中，首先描述对所述两个实施例而言共同的特征。

在所述两个实施例中，所述密封装置11具有壳体12，在所述壳体中布置有以多孔的且弹性的泡沫体13的形式的密封件。所述壳体12具有带有柱状的外周壁（Mantelwand）14和两个端壁15的圆形的横截面。所述壳体12的面向所述负压校准机构6的端壁15压力密封地固定在所述负压校准机构6的出口侧的端壁6.1处。不仅所述负压校准机构6的出口侧的端壁6.1而且所述壳体12的这两个端壁15具有圆形的贯通开口16，所述贯通开口的直径如下进行选择，使得管4能够以最大的能够在所述线上运送的直径不卡死地通过。

所述泡沫体13具有柱状的外面17和柱状的内面18，所述外面和内面通过两个锥状地向内伸延的并且由此漏斗形地构造的端面19与彼此连接。所述锥状地伸延的端面19应该在尺寸变化方面提高功能安全性。

在根据图2至4的实施例中，所述泡沫体13滑动地处于四个杆或管20上，所述杆或管均匀地在所述泡沫体的周缘上分布地、即错开了90度地布置。所述管或杆20的端部刚性地与所述壳体12的端壁15连接。所述泡沫体13为了接纳所述杆或管20配备有相应的、从附图中不能看出的直通通道。

所述泡沫体13用作在所述负压校准单元6和大气之间的压力平衡障碍物（Druckausgleichsbarriere）。因为所述泡沫体是多孔的并且由此是空气可透的，所以其暴露于大气的面必须设有压力密封的涂层21。这不仅涉及其柱状的外面17以及其背离所述负压校准机构6的端面19。此外，所述泡沫体13的面向所述负压校准机构6的端侧19在其柱状的外面17的区域22中压力密封地固定在所述壳体12的端壁15处。

所述壳体12在本实施例中仅仅用于所述泡沫体13的保护以及用作用于所述杆或管20的承载结构。因为所述壳体不具有密封功能，所以所述壳体还能够在这种情况下被略去。那么只须确信（dafür gesorgt），用于所述杆或管20的相应的承载结构可供使用。那么此外，所述泡沫体13的面向所述真空校准单元6的端面19必须压力密封地直接地固定在所述负压校准机构6的出口侧的端壁6.1处。

所述泡沫体13径向地支撑在所述杆或管20处。由于所述泡沫体的弹性，由此所述泡沫体提供足够的回位力，从而所述泡沫体13以其柱状的内面18形状配合地并且由此密封地贴靠在所述管4的周缘处。这种情况在图2至4中示出。

如果在所述挤出线上应该运送较大的管直径，则所述线的所有有关的构件相应地被加宽（aufgefahren）。由此，在之前运送的管直径和要新运送的直径之间获得锥状的过渡段，所述过渡段呈现为次品。这种锥状的过渡段还通过所述泡沫体13，从而所述泡沫体在所述管4的逐渐变大的直径和呈现为支座的管或杆20之间被压缩。由于这种压缩，所述泡沫体13沿挤出方向扩展，也就是说，所述泡沫体的背离所述负压校准单元6的端面19沿这种方向移位，而所述泡沫体的面向所述负压校准单元6的端侧19由于所述端侧的在所述壳体12处的固定而基本上保持位置固定。图3示出了这种情况，在所述情况中达到所述管4的最大的要运送的直径。

为了改善所述管4在所述泡沫体13中的密封性和滑动能力，所述泡沫体被加水。对此，设置有带有节流阀24和体积流测量器25的水供应部23，它们仅仅象征性地示出。

所述泡沫体13和所述壳体12在水平的平面30中被分开，以便能够在起动过程（Anfahrprozess）中为了放入起动管（Anfahrrohres）而打开所述密封装置11。

根据图5至7的实施例与前面的实施例的区别在于，所述泡沫体13以其柱状的外面17材料配合地固定在所述壳体12的外周壁14处并且径向地支撑在所述外周壁处，由此，所述泡沫体13由于其回位力以其内面18形状配合地并且密封地贴靠在所述管4的周缘处。

由于所述泡沫体13的外面17在所述壳体12的外周壁14处的空气密封的贴靠，所述外面没有暴露于大气，从而在这里只有所述泡沫体13的背离所述真空校准单元6的端面19设有空气密封的涂层21。

在这里，所述泡沫体13同样被加水，以改善密封性并且以优化所述挤出的管4的滑动能力。所述加水通过带有节流阀24和体积流测量器25的水供应部23（它们只象征性地示出）来进行。

图5示出在所述管4的最小的被运送的直径的情况下的情况。如果所述管4在尺寸变化的情况下被加宽到较大的直径上，则所述管4的变大的直径施加相对于所述泡沫体13的回位力的径向的反作用力。由此，所述泡沫体被压缩，由此，所述泡沫体的端面19在所述端面的倾斜角减小的情况下在所述管4上移位。

在图8至11中呈现了两个另外的实施例。这两个另外的实施例与前面的实施例的区别在于，所述泡沫体13不是一件式地、而是两件式地构建。在此，所述两件式的泡沫体13的横截面形状相应于在图2和3或5和6中示出的带有相应的空气密封的涂层21的泡沫体的横截面形状。

在所述两个实施方式中，所述泡沫体13具有以具有大泡沫密度和高机械强度的厚壁的管的形式的外层13.1。所述泡沫体13的内层13.2通过根据图10的具有锯齿轮廓的泡沫垫26而或通过根据图11的具有矩形轮廓的泡沫垫26形成。所述泡沫垫26被卷起成空心柱体，从而所述锯齿轮廓或所述矩形轮廓的侧面被置于彼此处并且形成所述内层13.2的闭合的内面27。所述卷起的泡沫垫26被推入到形成所述外层13.1的泡沫管中，从而所述内层13.2的柱状的外面28贴靠在所述外层13.1的柱状的内面29处，如在图8和9中示出的那样。所述内层13.2的柱状的内面27在运行中贴靠在所述管4的周缘处。所述内层13.2优选地具有比所述外层13.1小的机械强度和小的泡沫密度。此外，所述内层13.2的弹性和多孔性优选地比所述外层13.1的弹性和多孔性大。

这种实施方案在由于具有较大的直径的管4所引起的扩展时相对于所出现的径向的拉力较不敏感。

在根据图8的实施例中，所述泡沫体13的外层13.1如在根据图2至4的实施例中那样由四个管或杆20穿过，所述外层13.1能够在所述管或杆上滑动地运动，其中，所述外层通过静摩擦或材料配合的连接、如粘接来带动所述内层13.2。所述外层13.1通过所述杆或管20径向地支撑，从而贴靠在其内面29处的内层13.2同样径向地支撑，并且其回位力负责其内面27在所述管4的周缘处的密封贴靠。

在根据图9的实施例中，径向的支撑通过如下方式来建立，即所述外层13.1贴靠在所述壳体12的外周壁14处。

下面的实施例未在附图中示出。

根据本发明的另外的实施方式，所述泡沫体13的泡沫结构能够局部地以不同的硬度和/或弹性和/或不同的单位体积重量（Raumgewicht）和/或加强元件来实施，以得到期望的功能性。

根据本发明的另外的实施方式，所述泡沫体13的内面18能够具有耐磨损的涂层。

根据本发明的另外的实施方式，所述泡沫体13能够在其内面18的区域中轮廓清晰地（profiliert）或波浪形地实施，以减少在密封的区域中的摩擦力。

Claims (10)

1.密封装置，其在用于制造塑料型材、尤其管的挤出线中用于负压校准单元，其中，密封件以内面形状配合地贴靠在挤出的型材的周缘处并且为了施加密封力径向地支撑到所述型材上，其特征在于，所述密封件是多孔的且弹性的泡沫体（13），所述泡沫体的暴露于大气的面（17、19）设有空气密封的涂层（21）。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）具有设有空气密封的涂层（21）的外面（17），所述外面通过面向所述负压校准单元（6）的第一端面（19）和与所述负压校准单元（6）背离的、设有空气密封的涂层（21）的第二端面（19）与内面（18）连接，其中，所述第一端面（19）在所述泡沫体（13）的外面（17）的区域中压力密封地固定在所述负压校准单元（6）的出口侧的端壁（6.1）处或固定在与其连接的结构部件处，并且所述泡沫体（13）由至少三个均匀地在其周缘上分布的、平行于所述挤出的型材（4）取向的杆或管（20）穿过，所述泡沫体滑动地支承地径向地支撑在所述杆或管处。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）具有外面（17），所述外面空气密封地径向地支撑在压力密封地与所述负压校准单元（6）的出口侧的端壁（6.1）连接的壳体（12）的外周壁（14）处并且通过面向所述负压校准单元（6）的第一端面（19）和与所述负压校准单元（6）背离的、设有空气密封的涂层（21）的第二端面（19）与内面（18）连接。

4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）的外面（17）材料配合地与所述外周壁（14）连接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）和所述壳体（12）在水平的平面（30）中被分开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）被加水。

7.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）的泡沫结构局部地以不同的硬度和/或弹性和/或不同的单位体积重量和/或加强元件来实施。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）的内面（18）具有耐磨损的涂层。

9.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）在其内面（18）的区域中轮廓清晰地或波浪形地实施。

10.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述泡沫体（13）的端面（19）锥状地实施。