DE202013103050U1

DE202013103050U1 - Längenverstellbare Adaptervorrichtung zur Verbindung eines Anlagenteils einer Kunststoffverarbeitungsanlage mit einer Rohrleitung

Info

Publication number: DE202013103050U1
Application number: DE202013103050U
Authority: DE
Original assignee: Kreyenborg Verwaltung und Beteiligungen GmbH and Co KG
Current assignee: Nordson Holdings SARL and Co KG
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2013-09-10
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: CN105358890A; JP6317439B2; JP2016528068A; CN105358890B; EP3019784B1; EP3019784A1; US10156311B2; WO2015004159A1; US20160158989A1

Abstract

Längenverstellbare Adaptervorrichtung (100; 100’) zur Verbindung einer Kunststoffschmelzefiltriervorrichtung (200) mit einer Rohrleitung (300), mit wenigstens: – einem Gehäuseanschlusselement (10), das wenigstens einen inneren Fließkanal (13) in einem Rohrfortsatz (12) mit einem reduzierten Außendurchmesser aufweist, welcher über wenigstens einen Teil seiner Länge mit einem Außengewinde (14) versehen ist; – ein Stellringelement (20; 20’) mit einem Innengewinde (24) zur Aufnahme des Außengewindes (14) des Rohrfortsatzes (12) des Gehäuseanschlusselements (10); – einem Leitungsanschlusselement (30; 30’) zur Verbindung mit der Rohrleitung (300) mit einem Leitungsringflansch (31) und einem Rohrfortsatz (32) mit einem innerem Fließkanal (33), wobei der Leitungsringflansch (31) des Leitungsanschlusselements (30) in einer Aufnahmenut (23) des Stellringelements (20) drehbar und gegen axiale wirkende Kräfte formschlüssig festgelegt ist und wobei der Rohrfortsatz (32) des Leitungsanschlusselements (30) teilweise in den Fließkanal (13) des Gehäuseanschlusselements (10) eingeschoben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Adaptervorrichtung zur Verbindung eines Anlagenteils einer Kunststoffverarbeitungsanlage mit einer Rohrleitung.
Bei Kunststofffiltriervorrichtungen wird Kunststoff als hochviskoses Medium durch Filtermedien gepresst, um Fremdkörper oder Agglomerate abzuscheiden. Hierbei handelt es sich insbesondere um thermoplastische Kunststoffe in geschmolzener Form. Die Filtriervorrichtungen sind dazu in einen Produktionsstrang einer Kunststoffverarbeitungsanlage eingesetzt, die sich zwischen einem Extruder oder einer Schmelzepumpe und einer der Filtriervorrichtung nachgeschalteten Verarbeitungseinheit erstreckt. In diesem Strang müssen Rohrleitungen mit ausreichendem Durchmesser verwendet werden, um dem Durchsatz der Verarbeitungseinheit entsprechend Kunststoffschmelze fördern zu können. Aufgrund der hohen Drücke müssen die Verbindungen stabil und dicht ausgeführt werden. Die Verbindung erfolgt daher üblicherweise mit Rohrleitungselementen, die endseitig mit Flanschringen versehen sind, um eine feste Verschraubung mit den Baugruppen, an denen sie angeschlossen werden, herstellen zu können. Diese Flansche besitzen endseitig auch Zentrierungen, um eine genaue Positionierung zu erreichen, aber auch um eine gute Dichtigkeit durch die formschlüssig ineinandergreifenden Zentrierhilfen zu bewirken. Zur Zentrierung gibt es an dem einen der miteinander zu verbindenden Teile einen Rücksprung, eine Nut oder dergleichen, in die ein entsprechender Vorsprung bzw. ein ringförmiger Steg am Gegenstück eingreifen kann. Aufgrund der formschlüssig ineinandergreifenden Teile ist zur Montage und Demontage ein gewisser axialer Verschiebeweg erforderlich, um die Zentrierung lösen zu können. Es ist daher nicht möglich, eine einzelne Einheit, wie insbesondere die genannte Kunststofffiltriervorrichtung, seitlich aus dem Produktionsstrang herauszulösen, ohne vorher benachbarte Baugruppen axial so weit verschoben zu haben, dass die zur Zentrierung ineinander greifenden Teile ausgerückt werden können und die Verbindung damit gelöst wird. Aufgrund der großen Abmaße und des erheblichen Gewichts der Anlagenteile ist daher das Herauslösen einzelner Baugruppen zu Wartungs- und Reparaturzwecken sehr zeitaufwendig. Die Lagerung aller verbundenen Anlagenteile auf Linearführungen ist grundsätzlich möglich, aber kosten- und wartungsintensiv.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine längenverstellbare Adaptervorrichtung anzugeben, mit der ein gewisser axialer Längenausgleich möglich ist, um die formschlüssige Zentrierung aufheben zu können, ohne benachbarte Aggregate verrücken zu müssen..
Diese Aufgabe wird durch eine längenverstellbare Adaptervorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Adaptervorrichtung sieht im Wesentlichen vor, dass die jeweiligen Rohrfortsätze an zwei sich gegenüberliegenden Elementen ineinander eingesteckt sind. Der Rohrfortsatz mit dem kleineren Durchmesser ist in die innere Bohrung in dem anderen Rohrfortsatz eingesteckt und erweitert sich zu seinem Ende hin insbesondere trichterförmig, um Strömungswiderstände an der Übergangsstelle möglichst gering zu halten.
Die Abdichtung kann über Dichtringe vorgenommen werden, die zwischen dem kleineren Rohrfortsatz und der Bohrung in dem vom Durchmesser größeren Rohrfortsatz angebracht sind. Die ineinander gesteckten Rohrfortsätze sind mit einer Spielpassung versehen, um auch bei entsprechenden Wärmedehnungen eine axiale Verstellbarkeit vornehmen zu können. Allein um einen längenverstellbaren Fließweg auszubilden, wären die ineinandergreifenden Rohrstutzen bereits ausreichend, sofern sie an den benachbarten Baugruppen, mit denen sie verschraubt werden, abgestützt sind. Die erfindungsgemäße Adaptervorrichtung sieht aber noch eine Kopplung über einen Außendurchmesser an dem einen Rohrstutzen und einen Stellring mit einem Innengewinde vor, um axiale Kräfte aufbringen zu können und um eine Demontage durch Verkürzung der Länge der Adaptervorrichtung auch bei Verklebungen oder anderen Blockaden vornehmen zu können, indem große Kräfte über das Gewinde ausgeübt werden.
Wie bereits ausgeführt, wird erfindungsgemäß der Abstand zwischen den endseitigen Flanschen über ein Innengewinde am Stellring und ein Außengewinde am Rohrfortsatz des Gehäuseanschlusselementes bewirkt. Um die für die Verstellung notwendige Drehbewegung des Stellrings von dem nur zur axialen Verstellung vorgesehenen Leitungsanschlusselement zu entkoppeln, ist eine Verbindung zwischen dem Leitungsanschlusselement und dem Stellringelement vorgesehen, welche zwar eine Verdrehung relativ zueinander zulässt, gleichzeitig aber eine formschlüssige Festlegung gegenüber axial wirkenden Kräften bewegt.
Dies wird durch eine Aufnahmenut in der inneren Bohrung des Stellringelements bewirkt, in welche ein kompatibler Absatz am Außenumfang des Leitungsanschlusselementes eingreift. Wird der Stellring gedreht, kann er frei um den Ringflansch des Leitungsanschlusselementes rotieren. Da es dabei gleichzeitig seine axiale Position ändert, schiebt das Stellringelement das Leitungsanschlusselement in axialer Richtung entsprechend vor oder zurück.
Die erfindungsgemäße Adaptervorrichtung hat den Vorteil, dass sie keine Konterelemente benötigt. Die endseitigen Flanschelemente werden jeweils fest mit den benachbarten Baueinheiten verbunden und sind ihrerseits dadurch im Raum festgelegt. Die Dichtigkeit ist über die ineinander gesteckten Rohrstutzen bei entsprechend sorgfältig ausgeführter Passung oder der Vorsehung geeigneter Dichtelemente gegeben. Das Stellringelement wird nicht unbedingt benötigt, um Vorspannungen aufzubringen oder zur Erzielung einer Dichtung Spannungen aufrecht zu erhalten, obwohl es dafür auch geeignet sein kann. Es wird lediglich für die Montage und Demontage benötigt, um die relative Position der beiden Rohrstutzen zueinander für diese einstellen zu können und dabei große Haftkräfte überwinden zu können.
Vorzugsweise enthält der Stellring an seiner Außenseite eine freiliegende Schlüsselfläche bzw., bei größeren Durchmessern, Angriffspunkte für Hakenschlüssel.
Bevorzugt ist das von der Kunststofffiltriervorrichtung weg weisende Ende mit einem zusätzlichen Heizelement, insbesondere einem umlaufenden Heizband, zusätzlich zu beheizen. Während das Gehäuseanschlusselement über das beheizte Gehäuse mittels Wärmeleitung indirekt mit beheizt wird, um ein Einfrieren der Kunststoffschmelze zu verhindern, ist die Wärmeleitung in das Leitungsanschlusselement zumindest reduziert.
Falls der von dem Filtriervorrichtungsgehäuse ausgehende Wärmestrom durch das Gehäuseanschlusselement hindurch und über die Kontaktflächen an den ineinandergreifenden Gewindegängen wie auch an den ineinander gesteckten Rohrstutzen nicht ausreichend sein sollte, wird die zusätzliche externe Beheizung benötigt. Weiterhin kann das Heizelement dazu benutzt werden, durch eine temporäre Erhöhung der lokalen Temperatur die Viskosität des in der Adaptervorrichtung befindlichen Fluids herabzusetzen und so die Verstellbarkeit der Adaptervorrichtung zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für das Stadium bei Montage/Demontage, wo die Verbindung auf der einen Seite, nämlich am Leitungsanschlusselement, zu den benachbarten, beheizten Einheiten bereits unterbrochen ist und eine weitere axiale Verstellbarkeit vorgenommen werden muss, um die formschlüssig ineinandergreifenden Zentriervorsprünge voneinander zu entfernen. In diesem Stadium ist die Wärmeleitung aus der benachbarten Einheit heraus in das Leitungsanschlusselement bereits unterbrochen, sodass bei längerer Montagedauer die noch in der Adaptervorrichtung befindliche Schmelze erstarren könnte und eine weitere Verstellbarkeit der Adaptervorrichtung nicht mehr gegeben wäre.
Gleiches gilt bei der Montage und beim Wiederanfahren. Hierbei wird die aus der Linie herausgezogene Einheit wieder in den Strang eingeschoben und muss dann erst einmal wieder beheizt werden, um den eingefrorenen Kunststoff aufzuschmelzen und darüber eine Verstellung der Adaptervorrichtung zu ermöglichen.
Das Gehäuseanschlusselement kann entweder auch mit einem Flansch zwecks Verschraubung mit benachbarten Baugruppen versehen sein oder es kann direkt in ein Anlagenbauteil einer Kunststoffverarbeitungsanlage integriert sein, so dass nur der Rohrstutzen davon absteht.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
1 eine Adaptervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
2 die Adaptervorrichtung in seitlicher Ansicht;
3 die Adaptervorrichtung in seitlicher Schnittansicht;
4 eine zweite Ausführungsform einer Adaptervorrichtung in perspektivischer Ansicht und
5 die Adaptervorrichtung gemäß 4 in seitlicher Schnittansicht.
1 zeigt eine Adaptervorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem Gehäuseanschlusselement 10, von dem hier der Gehäuseadapterring 11 sichtbar ist, über welchen eine direkt Verschraubung mit einer Kunststofffiltriervorrichtung vorgenommen werden kann.
Das andere, in 1 dem Betrachter zugewandte Ende der Adaptervorrichtung 100 weist ein Leitungsanschlusselement 30 auf, das eine Vielzahl von Gewindebohrungen 35 aufweist, über das der Flansch einer Rohrleitung zu verbinden ist. Im Inneren besitzt das Leitungsanschlusselement 30 einen Fließkanal 34. Das Leitungsanschlusselement 30 ist von einem Stellringelement 20 umgeben, welches aus zwei Halbelementen besteht, von denen hier das äußere Halbelement 21 sichtbar ist. Über Verschraubungen 25 werden die Halbelemente miteinander verbunden. Ein Heizelement 40 umgibt das Stellringelement 20 und kann bedarfsweise eine Erwärmung des Stellringelements 20 und indirekt darüber auch eine Erwärmung des eingeschlossenen Leitungsanschlusselements 30 bewirken.
Die seitliche Ansicht in 2 zeigt auf der rechten Seite den Gehäuseadapterring 11 des Gehäuseanschlusselements 10 auf der rechten Seite und einen unter dem Heizband 40 hervorschauenden Teil des zweiten Halbelements 22 des Stellringelements. Das Halbelement 22 besitzt axiale Nuten 26, um einen Hakenschlüssel ansetzen zu können und über eine Verdrehung des Stellringelements eine axiale Längenverstellung bewirken zu können. Zwischen dem Halbelement 22 und dem Gehäuseadapterring 11 ist ein Teil des Rohrfortsatzes 12 des Gehäuseanschlusselements 10 sichtbar. Der vordere, dem Stellringelement 20 zugewandte Teil ist mit einem Außengewinde 14 versehen.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Adaptervorrichtung 100 wird insbesondere aus der Schnittdarstellung in 3 deutlich. Durch das strichpunktierte Rechteck auf der rechten Seite ist ein Anlagenteil 200 einer Kunststoffverarbeitungsanlage angedeutet, das bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuseadapterring 11 verschraubt ist. An den Gehäuseadapterring 11 schließt sich der Rohrfortsatz 12 mit dem Außengewinde 14 an. Ein durchgängiger Fließkanal 13 ist im Inneren des Gehäuseanschlusselements 10 ausgebildet.
Das Gegenstück ist durch das Leitungsanschlusselement 30 auf der linken Seite gebildet, das mit einem Flansch 300 einer Rohrleitung verbunden ist. Es besitzt eine vertiefte Aufnahme 38 für einen Zentriervorsprung 301 am Flansch 300 der Rohrleitung.
Das Leitungsanschlusselement 30 besitzt ebenfalls einen innenliegenden Fließkanal 33, der in den Fließkanal 13 des Gehäuseanschlusselements 10 übergeht. Der Fließkanal 33 geht auch durch einen Rohrfortsatz 32, der passgenau in den Fließkanal 13 eingeschoben werden kann. Eine sich verjüngende und wieder erweiternde Querschnittsform beim Fließkanal 33 ist notwendig, um den Durchmesserübergang so zu gestalten, dass möglichst geringe Fließwiderstände auftreten.
Der Ringflansch 31 des Leitungsanschlusselements 30 besitzt Gewindebohrungen 35 und ist an seinem Außenumfang mit einem Absatz 36 versehen, der in einer Aufnahmenut 23 des Stellringelements 20 aufgenommen ist. Um eine Montage zu ermöglichen, besteht der Stellring 20 aus den genannten Halbelementen 21, 22. Die Nut 23 erstreckt sich über der Trennebene zwischen den Halbelementen 21, 22 oder zumindest bis daran. Somit ist es möglich, durch Lösen der außen liegenden Verschraubungen 25 (vergleiche 1) das außen liegende Halbelement 21 abzunehmen und dann das Leitungsanschlusselement 30 zu entnehmen bzw. wieder einsetzen zu können.
Bei einer zweiten Ausführungsform einer Adaptervorrichtung 100‘, welche in 4 in perspektivischer Ansicht von der Anschlussseite für die Rohrleitung her dargestellt ist, ist der Aufbau weitgehend übereinstimmend mit der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 3. Unterschiedlich ist die Ausbildung des Stellringelements 20‘ und des Heizbandes 40‘. Während bei der ersten Ausführungsform einer Adaptervorrichtung 100 beide Halbelemente 21, 22 des Stellringelements 20 den gleichen Außendurchmesser besitzen und von einem gemeinsamen Heizelement 40 umgeben sind, ist bei der zweiten Ausführungsform einer Adaptervorrichtung 100‘ nur das innen liegende, zweite Halbelement 22‘ von einem Heizband 40 umgeben.
Das erste Halbelement 21‘ besitzt einen vergrößerten Außendurchmesser, sodass daran noch ein äußerer Teilkreis für eine Reihe von Durchgangsbohrungen 28’ für Verschraubungen vorgesehen sein kann. Die Verbindung der Adaptervorrichtung 100‘ erfolgt somit nicht direkt über Gewindebohrungen an einem Leitungsanschlusselement 30‘, sondern über Durchgangs- oder Gewindebohrungen 28‘, die auf einem zweiten, äußeren Teilkreis liegen.
Die in 4 auf einem mittleren Teilkreis erkennbaren Verschraubungen 25 dienen, wie bei der ersten Ausführungsform der Adaptervorrichtung 100’ auch, der Verbindung der Halbelemente 21‘, 22‘ untereinander.
Die Funktionsweise der axialen Verstellbarkeit dieser Adaptervorrichtung 100‘ stimmt mit der der ersten Ausführungsform 100 weitergehend überein. Auch hierbei kann eine Relativbewegung zwischen dem Rohrfortsatz 32 des Leitungsanschlusselements 30 und dem Rohrfortsatz 12 des Gehäuseanschlusselements zwangsweise über die Gewindeverbindung zwischen dem Stellring 20‘ und dem Gehäuseanschlusselement 10 bewirkt werden. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass für die Verdrehung des Stellringelements 20‘ die Verschraubung im äußeren Teilkreis 28‘ zuvor gelöst sein muss.

Claims

Längenverstellbare Adaptervorrichtung (100; 100’) zur Verbindung einer Kunststoffschmelzefiltriervorrichtung (200) mit einer Rohrleitung (300), mit wenigstens: – einem Gehäuseanschlusselement (10), das wenigstens einen inneren Fließkanal (13) in einem Rohrfortsatz (12) mit einem reduzierten Außendurchmesser aufweist, welcher über wenigstens einen Teil seiner Länge mit einem Außengewinde (14) versehen ist; – ein Stellringelement (20; 20’) mit einem Innengewinde (24) zur Aufnahme des Außengewindes (14) des Rohrfortsatzes (12) des Gehäuseanschlusselements (10); – einem Leitungsanschlusselement (30; 30’) zur Verbindung mit der Rohrleitung (300) mit einem Leitungsringflansch (31) und einem Rohrfortsatz (32) mit einem innerem Fließkanal (33), wobei der Leitungsringflansch (31) des Leitungsanschlusselements (30) in einer Aufnahmenut (23) des Stellringelements (20) drehbar und gegen axiale wirkende Kräfte formschlüssig festgelegt ist und wobei der Rohrfortsatz (32) des Leitungsanschlusselements (30) teilweise in den Fließkanal (13) des Gehäuseanschlusselements (10) eingeschoben ist.
Adaptervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsringflansch (31) eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen und/oder Gewindebohrungen (35) aufweist.
Adaptervorrichtung (100’) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellringelement (20’) einen Ringflansch mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen und/oder Gewindebohrungen (28’) aufweist.
Adaptervorrichtung (100; 100’) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellringelement (20; 20’) aus zwei Halbelementen (21, 22) gebildet ist, wobei die Aufnahmenut (23) für den Leitungsringflansch (31) in der Trennebene der Halbelemente (21, 22) ausgebildet ist.
Adaptervorrichtung (100; 100’) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellringelement (20; 20’) mit wenigstens einer Beheizung versehen ist.
Adaptervorrichtung (100; 100’) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung durch ein Heizband (40; 40‘) gebildet ist.
Adaptervorrichtung (100; 100’) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseanschlusselement (10) einen Gehäuseadapterring (11) mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen und/oder Gewindebohrungen umfasst.