DE102008050230B4

DE102008050230B4 - Vorrichtung zum Abdichten

Info

Publication number: DE102008050230B4
Application number: DE102008050230.8A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dohmann
Original assignee: Battenfeld Cincinnati Germany GmbH
Current assignee: Battenfeld Cincinnati Germany GmbH
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: DE102008050230A1

Abstract

Vorrichtung zum Abdichten eines extrudierten Kunststoffprofils (1) im Ein- und/oder Ausgangsbereich (3) eines Tankes (2), während dieses bei der Kalibrierung den Tank durchläuft, wobei die Vorrichtung an der Stirnseite (4) des Tankes (2) angeordnet ist und an der Außenwandung (5) des Kunststoffprofils (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer Vielzahl von Borsten (6) besteht, die um den Mittelpunkt (8), der auf der Extrusionsachse (9) liegt, angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten eines Extrudates zum Inneren eines Tankes, während dieses bei der Kalibrierung den Tank durchläuft, wobei die Vorrichtung an der Stirnseite des Vakuumtankes angeordnet ist und einen Ringquerschnitt aufweist, der an der Außenwandung des Kunststoffprofils anlegbar ist.
Bekannte Vorrichtungen sind jeweils auf bestimmte Extrudate abgestellt und können nicht individuell eingesetzt werden. Insbesondere bei der Extrusion von Rohren, die sich lediglich im Durchmesser ändern, bedeutet dieser Vorrichtungswechsel einen unnötigen zusätzlichen Zeitaufwand und damit eine Erhöhung der Stillstandszeit der Anlage.
So ist beispielsweise die DE 702 862 A aus dem Stand der Technik bekannt. Sie offenbart starre Drahtborsten die an ein Drahtseil angelegt werden. Die Drahtborsten liegen naturgemäß nicht dicht aneinander und können somit nicht ausreichend dicht sein und sind daher zum Einsatz in der Extrusion ungeeignet.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung anzubieten, bei der es möglich ist, eine eingesetzte Dichtung an unterschiedliche Extrudate anzupassen.
Die Lös u n g der Aufgabe ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer Vielzahl von Borsten besteht, die um den Mittelpunkt, der auf der Extrusionsachse liegt, angeordnet sind. Durch diese Vielzahl von Borsten wird eine Abdichtung zum Inneren des Tankes erreicht. Die Abdichtung kann als Abdichtung zum Vakuum, aber auch zur Abdichtung gegen Spritzwasser bei einem Kühltank eingesetzt werden.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass die Borsten unterschiedliche Längen aufweisen und/oder in der Elastizität unterschiedlich sind. Durch diese unterschiedliche Länge und/oder Elastizität können die Borsten einen frei durchgängigen Querschnitt verändern und entsprechende Funktionen wie Dichten oder die Aufnahme von Kräften vom Vakuum übernehmen. Diese Funktionsverteilung erleichtert den Zweck der Abdichtung bei unterschiedlichen Rohrquerschnitten.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass gröbere und feinere Borsten als Funktionsringe angeordnet sind, wobei diese Funktionsringe wechselnd hintereinander in Extrusionsrichtung gesehen im Tank angeordnet sind. Damit ist eine noch bessere Abdichtung möglich, da durch diesen Mix von gröberen und somit steiferen Borsten und feinen Haarborsten, wie bei einem Pinsel, auch Zwischenräume abgedichtet werden.
Gemäß einer weiteren Fortbildung wird vorgeschlagen, in den Zwischenräumen der Borstenbefestigungen Wasserdüsen anzuordnen. Es wird damit zusätzlich eine Abdichtung erreicht, da aus diesen kontinuierlich Wasser zwischen die Borsten gepumpt wird.
Um das annähernd proportionale Nachführen der Borsten bezogen auf eine Veränderung des Rohrdurchmessers zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, die Borsten so anzuordnen, dass die Befestigungsebene, auf der die Borsten angeordnet sind, radial auf die Extrusionsachse zu und weg bewegbar ist. Dies kann durch eine Schere oder eine Befestigung der Borsten auf einem System, welches wie eine Lünette im Durchmesser veränderbar ist, realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit ist es, die Borsten auf radial zur Extrusionsachse beweglichen Elementen anzuordnen und diese Elemente in Abhängigkeit des Rohrdurchmessers radial zu verschieben.
Bei der Extrusion von Kunststoffprofilen ist es erforderlich, den erzeugten Kunststoffstrang nach der Formung so lange in der gewünschten Form zu halten, bis dieser einen Temperaturbereich unterschritten hat und ohne Stütze formstabil ist und die naturgemäße Materialschwindung weitgehend abgeschlossen ist. Hierfür wird in aller Regel eine Vakuumkalibrierstation eingesetzt, die das Profil durchläuft. Die vorgeschlagene Vorrichtung dient der Abdichtung des Inneren des Tankes, in dem ein Unterdruck vorherrscht, und der Umgebung bei Normaldruck.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.

1 zeigt einen Teil einer Extrusionslinie mit einem Vakuumtank mit dem Dichtprinzip der Borsten und
2 eine Alternative zu 1.

Die 1 zeigt einen Teil einer Extrusionslinie, wobei hier nur das Ende des Vakuumtankes unter Bezug genommen wird. Die Extrusionsrichtung wird durch den Pfeil angezeigt und die gesamte Linie erstreckt sich entlang der Extrusionsachse 9. An den Tank 2, vorzugsweise Vakuumtank, können sich weitere Nachfolgeeinrichtungen wie Abzug und Säge, hier nicht dargestellt, anschließen (also in Richtung des Pfeils). Vor dem Tank (also entgegengesetzt der Pfeilrichtung) befinden sich der Extruder, Extrusionswerkzeug und Kalibrierung. Entlang dieser Extrusionsachse erstreckt sich das extrudierte Kunststoffprofil 1, welches sämtliche Stationen der Extrusionslinie durchläuft. An der Stirnseite 4 des Vakuumtankes ist die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet und befindet sich somit im Ausgangsbereich 3 des Tankes 2.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht darin, dass an der Stirnseite 4 des Tankes 2 eine Vielzahl von elastischen Borsten 6 um den Mittelpunkt 8, welcher sich auf der Extrusionsachse 9 befindet, angeordnet sind. Die Borsten 6 sind von ihrer Elastizität unterschiedlich und weisen ebenfalls unterschiedliche Längen auf. Somit können funktionsgerecht Borsten 6 mit gröberer Struktur und höherer Steifigkeit genügend Widerstand der Kraft durch die Druckdifferenz entgegen setzen und die feinen Haarborsten übernehmen die Abdichtfunktion.
In 1a wird das Prinzip bei einem kleineren und in 1b bei einem größeren Rohrdurchmesser gezeigt. Die Borsten 6 sind mehr oder weniger gebogen.
Die jeweiligen Borsten 6 können als Funktionsringe angeordnet werden und werden wechselnd hintereinander in Extrusionsrichtung im Vakuumtank befestigt. Eine solche Anordnung an Borstenringen zur Abdichtung ist ähnlich der bekannten Stopfbuchsenabdichtung, bei der zur Abdichtung auch mehrere Stopfbuchsendichtringe in Folge angeordnet werden, um eine entsprechende Abdichtung erzielen zu können.
Je nach zu produzierendem Rohrdurchmesser liegen die Borsten 6 mehr oder weniger gekrümmt an der Außenwandung 5 des Profils bzw. des Rohres an. Mittels des Elastizitätsgrades wird der Anpressdruck an die Außenwandung 5 bestimmt, wobei dieser so gewählt wird, dass eine ausreichende Dichtfunktion zwischen der Atmosphäre und dem Vakuum im Inneren des Tankes 2 sichergestellt ist. Hierbei ist darauf zu achten, dass, bedingt durch das Vakuum, die Borsten 6 nicht entgegen der Extrusionsrichtung 9, also in das Innere des Vakuumtankes, gezogen werden können. Ebenfalls lässt sich über die Menge der um das Rohr 1 angeordneten Borsten 6 der Dichtheitsgrad bestimmen. Da die Borsten untereinander nicht verbunden sind und somit die Gesamtsteifigkeit nur die Summe der Einzelsteifigkeiten aufweist, verändert sich der Anpressdruck zur Profiloberfläche nicht wesentlich, wenn hier die Außenkontur größer oder kleiner wird. Um den Dichtheitsgrad noch weiter zu erhöhen, könnte der ringförmige Besen, wie er durch die Vielzahl an um das Rohr und den Mittelpunkt 8 angeordneten Borsten 6 entsteht, in einem Gehäuse angeordnet werden, welches beispielsweise mit Wasser geflutet werden kann, wodurch die verbleibenden Undichtigkeiten zwischen den Borsten 6 abgedichtet werden. In den Zwischenräumen der Borstenbefestigungen können Wasserdüsen angeordnet sein, aus denen kontinuierlich Wasser zwischen die Borsten gepumpt wird.
In einer weiteren Ausführung gemäß 2 ist vorgesehen, dass der Befestigungsringraum 10 für die Borsten 6 annähernd proportional der Durchmesserveränderung vom extrudierten Kunststoffprofil 1, hier ein Rohr, bewegt wird, was mittels der Doppelpfeile verdeutlicht werden soll. In einem zusätzlichen Ringraum zwischen dem Kunststoffprofil 1 und dem Befestigungsringraum werden dann die Borsten 6 nur in der gewünschten Form geführt. Das obige Nachführen von dem Befestigungsringraum 10 ermöglicht das Abdichten von einer größeren Bandbreite an unterschiedlichen Rohrdurchmessern. Auch hier zeigt wieder 2a das Beispiel für einen kleineren und 2b das Beispiel für einen größeren Rohrdurchmesser.
Bezugszeichenliste

1: extrudiertes Kunststoffprofil
2: Tank
3: Ausgangsbereich von 2
4: Stirnseite von 2
5: Außenwandung von 1
6: Borsten
7: Querschnitt
8: Mittelpunkt
9: Extrusionsachse
10: Befestigungsraum

Claims

Vorrichtung zum Abdichten eines extrudierten Kunststoffprofils (1) im Ein- und/oder Ausgangsbereich (3) eines Tankes (2), während dieses bei der Kalibrierung den Tank durchläuft, wobei die Vorrichtung an der Stirnseite (4) des Tankes (2) angeordnet ist und an der Außenwandung (5) des Kunststoffprofils (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer Vielzahl von Borsten (6) besteht, die um den Mittelpunkt (8), der auf der Extrusionsachse (9) liegt, angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (6) unterschiedliche Längen aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (6) in der Elastizität unterschiedlich sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Borsten (6) ein frei durchgängiger Querschnitt (7) veränderbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gröbere und feinere Borsten als Funktionsringe angeordnet sind, wobei diese Funktionsringe wechselnd hintereinander in Extrusionsrichtung gesehen im Tank angeordnet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zwischenräumen der Borstenbefestigungen Wasserdüsen angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten auf radial zur Extrusionsachse beweglichen Elementen angeordnet sind und diese Elemente in Abhängigkeit eines Rohrdurchmessers radial verschiebbar sind.