DE10306425B4

DE10306425B4 - Einrichtung zur Abdichtung des Ein- oder Auslasses einer Behandlungsstrecke

Info

Publication number: DE10306425B4
Application number: DE10306425A
Authority: DE
Inventors: Gregor Lueers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-15
Filing date: 2003-02-15
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2023-02-16
Also published as: DE10306425A1

Abstract

Einrichtung zur Abdichtung des Ein- und/oder Auslasses einer Behandlungsstrecke (1) für strangförmig die Behandlungsstrecke (1) durchlaufende rohr- oder stabförmige Produkte (16), insbesondere Kunststoffrohre, mit einer flexiblen scheibenringförmigen Dichtung (7), durch deren Öffnung die Produkte am Ein- und/oder Auslass der Behandlungsstrecke (1) hindurchtreten, wobei die Dichtung mittels Flansch an einer Stirnwand der Behandlungsstrecke (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) mittels eines inneren ringförmigen Flanschansatzes (15) eines mit einem Gewinde versehenen Schraubrings (5) gegen die Stirnseite des Flansches (9, 14) klemmbar ist, und dass der Schraubring (5) auf ein Außengewinde (4) des Flansches (9, 14) aufschraubbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung des Ein- und/oder Auslasses einer Behandlungsstrecke für strangförmig die Behandlungsstrecke durchlaufende rohr- oder stabförmige Produkte, insbesondere Kunststoffrohre, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kunststoffrohre werden heute in der Regel dadurch hergestellt, dass das aus einem Extrusionskopf austretende Rohr im Durchmesser kalibriert und durch ein Vakuumkühlbad gezogen wird, in dem es abgekühlt wird. Zur weiteren Abkühlung der Kunststoffrohre können dem Vakuumkühlbad weitere Kühlbäder mit oder ohne Vakuumunterstützung nachgeschaltet werden. Am Einlass des Vakuumkühlbades befindet sich dazu eine Kalibrierhülse, die den äußeren Durchmesser des Rohres bestimmt. Beim Durchlauf durch das Vakuumkühlbad wird das Kunststoffrohr mit Wasser besprüht. Dadurch wird das extrudierte Kunststoffrohr soweit abgekühlt, dass es beim Auslauf aus dem Vakuumkühlbad eine stabile Form ausgebildet hat. Die Ausbildung eines Vakuums bzw. Unterdrucks im Vakuumkühlbad dient der Kalibrierung des Außendurchmessers in der Kalibrierhülse und der Vermeidung einer Durchmesseränderung des Rohres beim Durchlauf durch das Vakuumkühlbad.

Der Auslass des Vakuumkühlbades und ggf. Ein- und/oder Auslässe der weiteren Kühlbäder weisen in der Regel eine Gummidichtung auf, die zwischen einem festen Flansch und einem anschraubbaren Flansch eingeklemmt ist. Eine solche Dichtung, insbesondere aus Gummi, hat einerseits die Funktion, das Austreten von Sprühwasser aus dem Vakuumkühlbad und den weiteren Kühlbädern zu vermeiden, indem das Wasser vom Kunststoffrohr abgestreift wird, und andererseits zu verhindern, dass Luft in das Vakuumkühlbad eindringen kann. Zu diesem Zwecke liegt das Dichtungsgummi am extrudierten Kunststoffrohr eng an. Der Spalt zwischen Flansch und Kunststoffrohr darf nicht sehr groß sein, da anderenfalls das Dichtungsgummi durch den Spalt in die Vakuumkammer hineingezogen würde.

Eine Einrichtung zum Kalibrieren von Strangpressprofilen aus Kunststoff unter Verwendung eines Vakuumkühlbades ist allgemein aus der DE 34 27 277 A1 bekannt.

Die dort verwendeten Kalibrierhülsen bestehen aus Metall und können lediglich für einen einzigen Rohrdurchmesser verwendet werden. Dadurch ist nur ein geringes Vakuum möglich und es wird relativ viel Flüssigkeit aus der Austrittskalibrierhülse ausgetragen.

Da insbesondere die Anfangsphase der Extrusion und das Einfädeln des extrudierten Rohres in das Vakuumkühlbad sich als schwierig darstellt, wurde in der DE 36 18 656 C2 vorgeschlagen, dem Vakuumtank zur Abdichtung der Ein- und Austrittsöffnungen jeweils ein Flüssigkeitsbecken vor- oder nachzuschalten, dessen Flüssigkeitsniveau über den höchsten Stellen der Ein- bzw. Austrittsöffnung angeordnet ist. Hierdurch lässt sich zwar die Vakuumeigenschaft des Flüssigkeitstanks verbessern, jedoch verlagert sich das Problem der Einfädelung und des Übergangs zwischen der trockenen Außenseite und der unter Flüssigkeit stehenden Seite der Einrichtung auf den Ein- bzw. Auslass der zusätzlich vorgesehenen Flüssigkeitsbecken. Auch hierbei ist keine Variation im Durchmesser eines zu extrudierenden Rohres möglich bzw. es müssen Kalibrierhülsen ausgetauscht werden.

Da die Dichtungen während der Produktion eines Rohres einer ständigen Reibung mit dem Kunststoffrohr ausgesetzt sind, müssen sie von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Ferner sind sie auszutauschen, wenn ein Durchmesserwechsel erfolgt. Bei einer Dimensionsänderung muss auch ein Teil des Flansches ausgetauscht werden.

Ein übliches Vorgehen besteht darin, die mittels eines Flansches an den Stirnseiten des Vakuumtanks befestigten Dichtungen komplett zu entfernen und auszutauschen. Dies erfordert relativ hohen manuellen Aufwand und damit eine längere Produktionsunterbrechung.

Zur Wiederaufnahme der Produktion muss ein sogenanntes Schlepprohr in die Anlage eingefahren werden, was bei üblichen Dichtungen häufig zu Beschädigungen der Gummidichtung führt, wenn diese sich zwischen Rohr und Flansch verklemmt.

Aus der US 3,370,112 ist eine Einrichtung zur Abdichtung des Auslasses einer Behandlungsstrecke mit einer flexiblen, scheibenringförmigen Dichtung, durch deren Öffnung die Produkte am Auslass der Behandlungsstrecke hindurchtreten, bekannt. Die Dichtung ist dabei mittels Flansch an einer Stirnwand der Behandlungsstrecke befestigbar, indem der Rand der Dichtung mittels eines Klemmrings auf den Flansch klemmbar ist.

Der Nachteil dieser Dichtung liegt darin, dass der Dichtungsrand aus einer radialen Ebene relativ scharfkantig auf die Außenseite des Flansches in axiale Richtung umgelenkt werden muss und dort befestigt wird. Dadurch kann die Dichtung relativ leicht beschädigt werden. Ferner ist eine relativ große Dichtung erforderlich, die schwer zu handhaben ist und nur mittels eines Werkzeugs befestigt oder gelöst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Abdichtung des Ein- oder Auslasses einer Behandlungsstrecke für rohr- oder stabförmige Produkte anzugeben, die einfach aufgebaut ist, die ein schnelles Wechseln einer Gummidichtung ermöglicht und die Sicherheit der Einrichtung vor Beschädigung erhöht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtung mittels eines inneren ringförmigen Flanschansatzes eines mit einem Gewinde versehenen Schraubrings gegen die Stirnseite des Flansches klemmbar ist, wobei der Schraubring auf ein Außengewinde des Flansches aufschraubbar ist.

Ein derartiger Schraubring lässt sich als Handrad ausbilden und benötigt daher kein Montagewerkzeug. Ferner kann die Dichtung einfach ausgebildet sein, da sie keine Durchbrüche für Befestigungsschrauben des Flansches erfordert. Da sie nur randseitig an ihrem Außenrand geklemmt werden muss, kann ihr Außendurchmesser gegenüber Dichtungen des Standes der Technik kleiner gehalten werden.

Vorzugsweise ist der Flansch, auf den der Schraubring aufgeschraubt ist, zweiteilig mit einem in der Stirnseite der Behandlungsstrecke befestigten äußeren Flanschring und einem inneren Stützring ausgebildet, deren gegen die Dichtung gerichtete Stirnseiten in einer Ebene ausgerichtet sind. Die Ausbildung der Stirnseiten des Flanschrings und des Stützrings in einer Ebene vergrößert die Andruckfläche des Dichtrings, obgleich für die Funktion des Dichtrings es auch ausreichend ist, wenn die Dichtung allein gegen den innenseitigen Stützring geklemmt wird.

Die Verwendung eines inneren Stützrings erlaubt es, bei einer Durchmesseränderung lediglich Dichtung und Stützring auszutauschen, ohne dass Schraubring oder die übrigen Flanschteile auszutauschen wären. Dies erlaubt sowohl eine schnelle Montage als auch eine kostengünstige Ausbildung der Dichtungseinrichtung.

Zur Verbesserung der Klemmung zwischen Schraubring und Flansch können die gegen die Dichtung gerichteten Stirnseiten an dem Stützring und/oder Flanschring und/oder Schraubring mit ringförmigen Erhebungen oder Vertiefungen versehen sein.

Der äußere Flanschring ist vorzugsweise in die Stirnseite der Behandlungseinrichtung mittels eines Gewindes einschraubbar. Das Gewinde verläuft dabei insbesondere in der gleichen Ebene wie das Gewinde zum Aufschrauben des Schraubrings. Damit kann der Flanschring an der Außenseite mit einem durchgehenden Gewinde versehen sein, das einerseits der Befestigung in der Stirnseite der Behandlungseinrichtung und andererseits zum Aufschrauben des Schraubrings dient.

Vorzugsweise weist der Stützring einen gegen die Dichtung gerichteten inneren Freistich auf, in den – bei einem Einlass – die durch das Produkt abgelenkte Dichtung eintreten kann. Die Höhe des Freistichs entspricht dabei wenigstens der Dicke der Dichtung. Seitenkräfte auf das Rohr können daher nur gegen den Stützring außerhalb des Freistichs wirken, während die in den Freistich abgelenkte Dichtung dadurch geschützt ist. Damit lässt sich insbesondere das Einfädeln eines sogenannte Schlepprohres erheblich sicherer gestalten und die Gefahr der Beschädigung der Dichtung wird deutlich verringert.

Der Stützring ist gegenüber dem Flanschring insbesondere axial gegen Verdrehung gesichert, beispielsweise durch einen in Axialrichtung verlaufenden den Stützring mit dem Flanschring verbindenden Stift.

Der Stützring kann insbesondere an der einlassseitigen Seite der Behandlungseinrichtung an der der Dichtung anliegenden inneren Kante des Flansches mit einem Abgrundungsradius versehen sein, an den sich die abgelenkte Dichtung eng anlehnt und in den Freistich mit gemäßigtem Biegeradius eintritt. Dadurch wird eine Überdehnung der Dichtung bei der Auslenkung vermieden.

Der Flansch, insbesondere in seiner zweiteiligen Ausgestaltung, wird vorzugsweise in einen Befestigungsflansch eingeschraubt, der seinerseits an der Stirnseite der Behandlungseinrichtung festgeschraubt ist. Diese Art der Ausbildung ist bevorzugt, wenn große Durchmesservariationen wünschenswert sind, die nicht durch alleinigen Austausch eines Stützrings erfasst werden können.

Die stufenlose Veränderung des Zwischenraumes zwischen Flanschring 14 und Flanschansatz 15 mittels des auf das Gewinde aufschraubbaren Handrades macht es auch möglich, Gummidichtungen – je nach Bedarf – in verschiedenen Stärken zu verwenden.

Die Behandlungsstrecke ist insbesondere die Kühlbadstrecke zur Abkühlung eines aus einem Extruder austretenden Kunststoffrohres. Die Einrichtung kann jedoch auch als Abdichtung an anderen Einrichtungen verwendet werden, bei denen eine Gas- oder Flüssigkeitsabdichtung von durchlaufenden rohr- oder strangförmigen Produkten erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in ihrem oberen Teil den Betriebszustand einer Abdichtung an einem Rohr, das aus einer Kühlbadstrecke austritt und im unteren Teil den Zustand einer Abdichtung bei einem Rohr, das in die Kühlbadstrecke einfährt.
Die Zeichnung zeigt ein Kühlbadgehäuse 1 an der stirnseitigen Auslass- bzw. Einlaufseite. Ein aus einem Extruder ausgetretenes Kunststoffrohr wird innerhalb des Kühlbadgehäuses mit Wassersprühdüsen 12 besprüht. Das Kühlbadgehäuse 1 steht unter Unterdruck, wodurch verhindert wird, dass das extrudierte Rohr zusammenfällt.
Im oberen Teil der Zeichnung ist ein Rohr dargestellt, das aus dem Kühlbadgehäuse 1 austritt. Es durchläuft die erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung, die an dem stirnseitigen Ende des Kühlbadgehäuses befestigt ist. Die Dichtung umfasst einen Befestigungsflansch 3, der mittels unterlegter Flanschdichtung 2 über Schraubverbindungen an der Stirnseite des Kühlbadgehäuses befestigt ist. Der Befestigungsflansch 3 ist als ringförmige Scheibe ausgebildet und weist am Innenumfang ein Gewinde 4 auf, in das ein Flanschring 14 eingeschraubt ist, welcher an seiner Außenseite ein entsprechendes Gewinde trägt. Der Flanschring 14 ist ferner mit einer zylinderförmigen Ausnehmung versehen, in die ein Stützring 9 einsetzbar ist. Der Stützring 9 ist gegenüber dem Flanschring 14 verdrehfest gesichert, beispielsweise durch wenigstens einen als Verdrehsicherung 11 ausgebildeten axial gerichteten Stift oder eine radiale Schraubverbindung. Es wird bevorzugt, eine axiale Stiftführung zu verwenden, da auf diese Weise der Stützring ohne Werkzeug aus dem Flanschring entnommen werden kann. Die Stirnseiten von Flanschring und Stützring verlaufen in einer Ebene und enthalten Riefen oder Vorsprünge 6. Auf den Flanschring 14 ist ein Handrad 5 mit einem Schraubgewinde aufgeschraubt, das an der Innenseite außerdem einen Flanschansatz 15 enthält. Beim Aufschrauben des Handrades auf das Gewinde 4 des Flanschrings 14 kann der Flanschansatz 15 eine scheibenförmige Gummidichtung 7 zwischen Flanschansatz 15 und Stirnseiten von Stützring 9 und Flanschring 14 einklemmen. Die Gummidichtung 7 weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Stützrings 9 ist, so dass bei einem durch den Stützring 9 geführten Rohr der innere Rand der Gummidichtung 7, wie dargestellt, ausgelenkt wird. Da der Flanschansatz 15 des Handrades 5 einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Stützring 9, kann die Gummidichtung 7 ohne Probleme ausweichen. Durch ihre Rückstellkraft kann sie einerseits ihre Aufgabe zum Abstreifen von Flüssigkeit vom durchlaufenden Rohr erfüllen und andererseits den Unterdruckzustand im Kühlbadgehäuse aufrechterhalten.
Zum Austauschen der Gummidichtung 7 ist lediglich das Handrad 5 zu lösen und um einen Spalt weit aufzudrehen oder ggf. vom Flanschring 14 abzunehmen. Dann kann die Gummidichtung 7 entfernt und gegen eine neue Dichtung ausgetauscht werden. Beim Festdrehen des Handrades wird die neue Dichtung zwischen Flanschansatz 15 und Stützring 9 bzw. Flanschring 14 eingeklemmt. Die Produktion kann daher sehr schnell wieder aufgenommen werden.
Bei einer Durchmesseränderung des zu extrudierenden Rohres kann der Stützring 9 zusammen mit der Gummidichtung 7 ausgetauscht werden. Dies kann ebenfalls werkzeuglos erfolgen, da lediglich das Handrad 5 von dem Flanschring 14 abgenommen werden muss. Der Stützring 9 lässt sich ohne Werkzeug in Axialrichtung aus dem Flanschring entfernern und gegen einen anderen Stützring mit verändertem Durchmesser ersetzen.
Für den Fall, dass ein sehr viel größerer Durchmesser eines Rohres verwandt werden soll, kann die gesamte Dichtungseinrichtung einschließlich Befestigungsflansch 3 ausgetauscht werden.
In der unteren Darstellung ist die Kühlbadabdichtung an der Einlassseite des Kühlbadgehäuses dargestellt. Der Aufbau entspricht der Kühlbadabdichtung an der Auslassseite des Kühlbadgehäuses. Der untere Teil der Darstellung zeigt die Stellung der Gummidichtung 7 am einlassseitigen Ende des Kühlbadgehäuses 1. Der überstehende Bereich der Gummidichtung 7 wird in Einfahrrichtung des Rohres abgelenkt und liegt an einer Abrundung 10 des Stützrings 9 an. Der Stützring 9 weist einen Freistich 8 auf, dessen radiale Höhe wenigstens der Dicke der Gummidichtung 7 entspricht, so dass die Gummidichtung 7 bei einem einlaufenden Rohr auch bei Seitenbelastung nicht verklemmt werden kann, da der Stützring eine radiale Führung des Rohres bewirkt und die abgelenkte Gummidichtung im Freistich aufgenommen ist. Die Gummidichtung 7 hat daher nicht die Aufgabe, die radiale Führung zu übernehmen, sondern ausschließlich die Abdichtung und das Abstreifen des Rohres. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn eine neue Produktion aufgenommen wird und das Rohr mittels eines Schlepprohres durch das Kühlbadgehäuse gezogen werden muss, bevor die Endlosproduktion des Rohres erfolgt.
Insbesondere an der Einlassseite des Kühlbadgehäuses kann eine weitere Führung des Rohres bewirkt werden, wenn auch der Innendurchmessers des Flanschansatzes 15 des Handrades 5 dem Rohraußendurchmesser angepasst ist. Dadurch lässt sich ein weiterer Schutz der Dichtung erreichen.
Obgleich die Zeichnung die Verwendung eines Befestigungsflansches 3 darstellt, ist darauf hinzuweisen, dass dieser über die Schraubbefestigung 13 an das Kühlbadgehäuse 1 angeschraubte Befestigungsflansch nicht in jedem Fall notwendig ist, da der Flanschring 14 bei entsprechender Bemessung des Durchbruchs des Kühlbadgehäuses auch unmittelbar in den Rand des Kühlbadgehäuses einschraubbar ist.

1: Kühlbadgehäuse
2: Flanschdichtung
3: Befestigungsflansch
4: Gewinde
5: Handrad
6: Riefen oder Vorsprünge
7: Gummidichtung
8: Freistich
9: Stützring
10: Abrundung
11: Verdrehsicherung
12: Wassersprühdüsen
13: Schraubbefestigung
14: Flanschring
15: Flanschansatz
16: Kunststoffrohr

Claims

Einrichtung zur Abdichtung des Ein- und/oder Auslasses einer Behandlungsstrecke (1) für strangförmig die Behandlungsstrecke (1) durchlaufende rohr- oder stabförmige Produkte (16), insbesondere Kunststoffrohre, mit einer flexiblen scheibenringförmigen Dichtung (7), durch deren Öffnung die Produkte am Ein- und/oder Auslass der Behandlungsstrecke (1) hindurchtreten, wobei die Dichtung mittels Flansch an einer Stirnwand der Behandlungsstrecke (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) mittels eines inneren ringförmigen Flanschansatzes (15) eines mit einem Gewinde versehenen Schraubrings (5) gegen die Stirnseite des Flansches (9, 14) klemmbar ist, und dass der Schraubring (5) auf ein Außengewinde (4) des Flansches (9, 14) aufschraubbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubring (5) ein Handrad ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch zweiteilig mit einem an der Stirnseite der Behandlungsstrecke befestigten äußeren Flanschring (14) und einem inneren Stützring (9) ausgebildet ist, deren gegen die Dichtung (7) gerichtete Stirnseiten in einer Ebene ausgerichtet sind.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten des Stützrings (9) und/oder des Flanschrings (14) und/oder des Flanschansatzes (15) des Schraubrings ringförmige Vertiefungen oder Riefen (6) aufweisen.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (14) in die Stirnseite der Behandlungseinrichtung mittels Gewinde einschraubbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde zum Einschrauben in die Stirnseite der Behandlungseinrichtung in der gleichen Umfangsebene wie das Gewinde zum Aufschrauben des Schraubrings auf dem Flanschring verläuft.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (9) einen gegen die Dichtung (7) gerichteten inneren Freistich (8) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Freistichs (8) wenigstens der Dicke der Dichtung (7) entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (9) gegenüber dem Flanschring (14) gegen Verdrehung gesichert ist.
Einrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Dichtung (7) anliegende innere Kante des Flansches (9, 14) einen Abrundungsradius aufweist, dem der nach innen über den Flansch vorstehende Teil der Dichtung bei Ablenkung durch das die Dichtung durchlaufende Produkt folgt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (9, 14) in einem Befestigungsflansch (3) aufgenommen ist, der an der Stirnseite der Behandlungseinrichtung befestigt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung eine Kühlbadstrecke zur Abkühlung eines aus einem Extruder austretenden Kunststoffrohres ist.