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Die Erfindung betrifft ein Abschlußelement für druckluftführende Mehrkantrohre
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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An Streckwerken für Spinnereimaschinen werden
pneumatisch belastbare Oberwalzentrag- und Belastungsarme eingesetzt,
die mittels Stützen an
einer Tragstange der Maschine befestigt sind. Die Tragstange ist
hohl und dient gleichzeitig als Druckluftleitung. Ein derartiges
Streckwerk wird beispielsweise in der
DE 198 29 403 A1 beschrieben.
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Aus der gattungsbildenden
DE 198 30 048 A1 ist
eine aus Mehrkantrohrstücken
gebildete Tragstange bekannt, wobei die Rohrstücke jeweils an ihren Enden
mit Abschlußelementen
versehen sind. Mit einer Tragstange, die aus einzelnen Rohrstücken zusammengesetzt
ist, ist ein modularer Aufbau der Tragstange und der Druckluftzuführung für Spinnmaschinen
unterschiedlicher Länge
möglich.
Die Abschlußelemente
sind dichtend in die Enden der Mehrkantrohrstücke eingesetzt. Die Druckluftführung zwischen
den Mehrkantrohrstücken
erfolgt durch Verbindungsrohrstücke
zwischen den Abschlußelementen.
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Die Abdichtung von nicht kreisförmigen Hohlprofilen
mit elastischen Dichtelementen wie O-Ringen mit kreisförmigem Querschnitt
oder mit Profilringen bereitet Schwierigkeiten, weil durch die Unregelmäßigkeiten
des Profils des Dichtelementes in diesem nur ein gewisser innerer
Spannungsausgleich erfolgt, ohne daß jedoch alle Zonen des Hohlprofils
gleichmäßig und
dichtend vom Dichtelement ausgefüllt
werden. Vorzugsweise werden daher bei Mehrkanthohlprofilen pastöse Dichtstoffe
in geeigneter Viskosität
verwendet, die einen vom Hohlprofil und einem eingesetzten Dichtstück gebildeten
Dichtkanal vollständig
ausfüllen
müssen.
Es ist jedoch schwierig, dabei den Dichtkanal gleichmäßig und vollständig und
in Serienfertigung prozeßsicher
zu befüllen.
Dies erfordert hohen Fertigungs- und Prüfaufwand. Die Dichtwirkung
ist aufgrund des Alterungsverhaltens des Dichtstoffes und aufgrund
der Arbeitsbeanspruchung, zum Beispiel durch Druckwechsel, häufig nicht
langzeitstabil. Eine sichere, dauerhafte Abdichtung ist nicht gewährleistet.
Treten im Betrieb Undichtigkeiten auf, sind derartige Dichtelemente
nur schlecht demontierbar und nicht wiederverwendbar. Häufig muß das ganze
Profilrohrstück ausgetauscht
werden. Der Dichtstoff ist auch nur in sehr begrenztem Maße in der
Lage, neben der Dichtfunktion auch das Dichtstück gegen den Innendruck im
Profilrohr in der erforderlichen Position zu halten. Es sind zusätzliche,
besondere Maßnahmen,
zum Beispiel der Einbau von Sicherungsstiften, zur Sicherung gegen
axiales Verschieben des Dichtstücks
erforderlich.
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Wird, um den Halt des Dichtstücks an seiner Position
am Ende des Mehrkantrohrs zu erhöhen,
als Dichtstoff ein Kleber eingesetzt, ist eine Demontage des Abschlußelementes
nur schwer und aufwendig durchführbar.
Die Abschlußelemente
und gegebenenfalls sogar das Mehrkantrohr sind in diesem Fall für eine sofortige
Wiederverwendung nicht mehr geeignet.
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Die Mehrkantrohre werden an ihren
Enden in Ausnehmungen von auch als Stanze bezeichneten Stützen aufgenommen
und mittels Schraubverbindungen fixiert. Das Profilrohr wird dazu
im Endbereich, in dem auch das jeweilige Abschlußelement eingesetzt ist, von
einer Befestigungsschraube durchdrungen. Durch das Anziehen der
Befestigungsschraube kann es zu elastischen oder plastischen Verformungen
des Mehrkanthohlprofils kommen, wodurch die Dichtwirkung des Abschlußelementes
zusätzlich
gefährdet
wird.
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Ausgehend vom vorgenannten Stand
der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten
Abschlußelemente
zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Abschlußelement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen
des Abschlußelementes
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Abschlußelement dichtet das Mehrkantrohr
sicher und langzeitstabil ab. Eine zusätzliche Sicherung, zum Beispiel
durch formschlüssige
Sicherungsstifte, gegen Verschieben durch den im Inneren des Mehrkantrohrs
aufgebauten Luftdruck ist nicht erforderlich, da das Abschlußelement
bei aktivierter Dichtungsfunktion hinreichend fest in seiner Position
kraftschlüssig
fixiert ist. Montage und Demontage der Abschlußelemente gegenüber Abschlußelementen
nach dem vorbekannten Stand der Technik werden erleichtert. Die
Abschlußelemente
und die Mehrkantrohre sind wiederverwendbar, ohne zusätzlichen
Aufwand, wie zum Beispiel Reinigung, betreiben zu müssen.
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Ein Abschlußelement gemäß Anspruch
2 ermöglicht
es, das Dichtelement gleichmäßig mit
axialem Druck zu beaufschlagen und eine zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen.
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Das Abschlußelement nach Anspruch 3 erlaubt
es, Abdichtung und Fixierung gleichzeitig bei einem bereits in das
Mehrkantrohr eingesetzten Abschlußelement zu bewirken. Das Lösen der
Fixierung und die Demontage des Abschlußelementes aus dem Mehrkantrohr
ist leicht und auf einfache Weise durchführbar.
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Ein Abschlußelement gemäß Anspruch
4 bietet ausreichend Raum für
den Druckluftkanal, der das notwendige Durchströmen der Druckluft gewährleistet,
und erlaubt daneben ein mutiges Angreifen der Schraube am Gegenstück, das
einem Verkanten des Gegenstücks
beim Anziehen der Schraube entgegenwirkt. Zusätzlich kann durch die Ausbildung von
Endstück
und Gegenstück
im Bereich des Druckluftkanals ein nicht lagerichtiges Zusammenfügen der
Teile des Abschlußelementes
verhindert werden.
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Durch das Einsetzen eines Verbindungsrohres
in die vom Druckluftkanal gebildete stirnseitige Öffnung des
Abschlußelementes
ist der Drucklufttransport zwischen zwei Mehrkantrohren auf einfache
Weise gewährleistet.
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Ein Abschlußelement gemäß Anspruch
6 oder 7 gewährleistet
eine ausreichende und sichere Dichtwirkung.
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Ein Abschlußelement gemäß Anspruch
8 ist universell für
verschiedene Ausführungen
von Stützen
beziehungsweise Stanzen geeignet.
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Ein beidseitiges Stützprofil
an der Aussparung des Abschlußelementes
wirkt einer Verformung des Hohlprofils, selbst bei überhöhtem Anzugsmoment
der Befestigungsschrauben, entgegen.
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Das Abschlußelement ist so ausgeführt, daß es den
Innenraum des Mehrkantrohres gegen die Aussparung abdichtet. Dadurch
sind die Befestigungsstellen des Mehrkantrohrstücks in einem Bereich des Abschlußelementes
angeordnet, der nicht druckluftführend
ist. Die Öffnungen
im Mehrkantrohr, durch die Befestigungsschrauben einer Schraubverbindung
zwischen Mehrkantrohr und Maschine führen, müssen nicht abgedichtet werden.
Form und Lage der Aussparung gewährleistet
eine ausreichende Versteifung des Endes des Mehrkantrohres.
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Das erfindungsgemäße Abschlußelement dichtet das Innere
des Mehrkantrohrs sicher und langzeitstabil ab. Gleichzeitig mit
der Dichtwirkung läßt sich
das Abschlußelement
an seiner Position gegen den im Inneren des Mehrkantrohrs herrschenden Luftdruck
ohne zusätzliche
Hilfsmittel fixieren. Eine gegebenenfalls notwendige Reparatur eines
die Tragestange bildenden Mehrkantrohrs ist auf einfache Weise mit
geringem Demontage- und Montageaufwand auch dann möglich, wenn
das Mehrkantrohr als Teil einer Tragstange zwischen anderen Mehrkantrohren
eingebaut ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
sind dem anhand der Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiel entnehmbar.
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Es zeigt:
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1 die
Einzelteile eines Abschlußelementes
vor dem Zusammenbau, in perspektivischer Darstellung,
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2 die
Teile des Abschlußelementes
der 1, teilweise im
Schnitt,
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3 einen
Schnitt durch den Endbereich von zwei Mehrkantrohren mit jeweils
einem Abschlußelement
und einem Verbindungsrohrstück
mit dem Schnittverlauf A-A aus 1.
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Das Abschlußelement 1 umfaßt ein Endstück 2,
ein Dichtelement 3, ein Gegenstück 4, eine Schraube 5 und
eine Dichtscheibe 6. Das Endstück 2 weist einen Führungsabschnitt 7 auf,
dessen Außenprofil
dem Innenprofil des in 1 gestrichelt
dargestellten Mehrkantrohres 8 angepaßt ist. Das Mehrkantrohr 8 ist
als Vierkantprofil ausgebildet. Dem Führungsabschnitt 7 schließt sich
ein Dichtabschnitt 9 mit formgleichem Außenprofil
an, wobei die Breite und Höhe
des Außenprofils
des Dichtabschnitts 9 geringer ausgebildet ist als die
Breite und Höhe
des Führungsabschnitts 7.
An dem Ende des Endstücks 2, das
dem Dichtabschnitt 9 gegenüberliegt, ist ein Anschlag 10 ausgebildet,
der mit der Stirnfläche 11 des Mehrkantrohres 8 zusammenwirkt
und ein über
die erwünschte
Position hinausgehendes Einziehen oder Eindrücken des Abschlußelementes 1 in
das Mehrkantrohr 8 verhindert. Der Führungsabschnitt 7 weist eine
Aussparung 12 auf. Durch diese Aussparung 12 und
die Bohrungen 13 greift eine aus Vereinfachungsgründen nicht
dargestellte Befestigungsschraube hindurch, mit der das Mehrkantrohr 8 an der
Stütze
beziehungsweise Stanze befestigt wird. Beidseitig der Aussparung 12 ist
ein Stützprofil 14, 15 ausgebildet,
das einer Verformung des hohlen Mehrkantrohres 8 entgegenwirkt.
Die Aussparung 12 im Endstück 2 für die Befestigungsschraube
ist ausreichend groß bemessen,
um universell für
verschiedene von der Ausführung
der Stanzen abhängige Schraubengrößen und
-positionen geeignet und einsetzbar zu sein. Der Anschlag 10 weist
mittig die Mündung
des Zuführkanals 16 für die Schraube 5 und
außermittig
die Mündung
des Verbindungskanals 17 für die Druckluftführung auf.
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Die Profilform des Dichtelementes 3 entspricht
dem Mehrkantrohr 8 und dem Dichtabschnitt 9, wobei
das Innenprofil des Dichtelementes 3 dem Außenprofil des Dichtabschnitts 9 und
das Außenprofil
des Dichtelements 3 dem Innenprofil des Mehrkantrohres 8 angepaßt ist.
Das Dichtelement 3 besteht aus Gummi. Die Wandstärke T des
Dichtelementes 3 ist geringfügig kleiner als der Abstand,
der beim in das Mehrkantrohr 8 eingesetzten Abschlußelement 1 jeweils
zwischen Innenseite des Mehrkantrohres 8 und der Außenseite
des Führungsabschnitts 7 besteht.
Die Länge
L des Dichtelementes 3 beträgt ein Mehrfaches der Wandstärke T und
ist so ausgelegt, daß das
Gegenstück 4 das
Dichtelement 3 ausreichend mit axialem Druck beaufschlagen kann.
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Das Gegenstück 4 umfaßt ein Hohlprofil 18 mit
der gleichen Profilform wie das Dichtelement 3 und wird
an einem Ende durch die in 2 erkennbare
Rückwand 19 abgeschlossen.
Die Rückwand 19 weist
nach innen gerichtet ein Stützelement 20 und
ein Kanalelement 21 auf. Das Hohlprofil 18 springt
mit seinem Rand 22 gegenüber dem Stützelement 20 vor.
Das Kanalelement 21 ragt noch über den Rand 22 hinaus.
Das Gegenstück 4 läßt sich
nur dann mit dem Endstück 2 passend
zusammenfügen, wenn
das etwas vorstehende Kanalelement 21 die richtige Lage
einnimmt.
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Die richtige Lage des Kanalelementes 21 ist im
in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
oben links im Gegenstück 4.
Damit ist das notwendige Durchströmen der Druckluft sichergestellt.
Durch die Rückwand 19 und
das Stützelement 20 verläuft mittig eine
Bohrung 23, in die ein Gewinde eingeformt ist. Sowohl das
Endstück 2 als
auch das Gegenstück 4 bestehen
aus Zink-Druckguß.
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Der Schnittdarstellung der 2 sind weitere Einzelheiten
der Ausbildung des Abschlußelementes 1 zu
entnehmen. Der Zuführkanal 16 geht
im Inneren des Endstücks 2 auf
einen kleineren Durchmesser über,
wobei der Übergang
auf den kleineren Durchmesser des Zuführkanals 16 als Auflage 24 ausgeführt ist.
Der Verbindungskanal 17 geht in einen Druckluftkanal 25 über, der
einen kleineren wirksamen Querschnitt als der Verbindungskanal 17 aufweist.
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Am Gegenstück 4 ist die Durchlaßöffnung 26 für die Druckluft
erkennbar. Das Kanalelement 21 bildet einen Teil der Verlängerung
des Druckluftkanals 25.
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Beim Zusammenbau des Abschlußelementes 1 wird
zunächst
das Dichtelement 3 auf den Dichtabschnitt 9 des
Endstücks 2 bis
zum Führungsabschnitt 7 aufgeschoben.
Anschließend
wird die Schraube 5 zusammen mit der Dichtscheibe 6 in
den Zuführkanal 16 eingeführt, wobei
die Dichtscheibe 6 auf der Auflage 24 angelegt
wird. Das Ende der Schraube wird in die mit Gewinde versehene Bohrung 23 des
Gegenstücks 4 nur
so weit eingeschraubt, daß sie
im Gewinde faßt
und daß das
Gegenstück 4 noch
keinen axialen Druck auf das Dichtelement 3 ausübt.
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Das auf diese Weise vormontierte
Abschlußelement 1 wird
in das Ende des Mehrkantrohrs 8 bis zum Anschlag 10 eingeschoben.
Anschließend
wird die Schraube 5, deren Kopf einen Innensechskant 27 aufweist,
so angezogen, daß das
Endstück 2 mit
seinem Rand 22 axial auf das Dichtelement 3 Druck ausübt. Dadurch
legt sich das Dichtelement 3 an die Innenseite des Mehrkantrohres 8 an,
fixiert die Position des Abschlußelementes 1 gegen
den im Inneren des Mehrkantrohres 8 auftretenden Luftdruck
und dichtet zwischen Mehrkantrohr 8 und Endstück 2 luftdicht
ab.
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Ein Abschlußelement
1 in diesem
Zustand ist in
3 dargestellt.
Die Druckluft kann das Abschlußelement
1 von
der Durchlaßöffnung
26 über den Druckluftkanal
25 bis
zum Verbindungskanal
17 oder in Gegenrichtung durchströmen. Dem
Mehrkantrohr
8 schließt
sich mit geringem Abstand ein benachbartes Mehrkantrohr
28 an.
Das in das Mehrkantrohr
27 eingefügte Abschlußelement
29 ist spiegelbildlich zum
Abschlußelement
1 ausgebildet.
Das Abschlußelement
1 und
das Abschlußelement
29 sind
durch ein Verbindungsrohr
30 miteinander verbunden, das mit
seinen Enden in den Verbindungskanal
17 und den Verbindungskanal
31 eingesetzt
ist. Damit ist ein ungehinderter Fluß der Druckluft zwischen Mehrkantrohr
8 und
Mehrkantrohr
27 durch die Druckluftkanäle
25 und
33 möglich. Die
Abdichtung des Verbindungsrohres
30 erfolgt mittels O-Ring-Dichtungen
32,
wie aus der
DE 198
30 048 A1 bekannt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Alternative Ausbildungen, insbesondere des Endstücks und des Gegenstücks, sind
im Rahmen der Erfindung möglich.