EP2291274A1 - Strangpressvorrichtung zur herstellung von kunststoffrohren und eine flexible dichtung für diese vorrichtung - Google Patents

Strangpressvorrichtung zur herstellung von kunststoffrohren und eine flexible dichtung für diese vorrichtung

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Publication number
EP2291274A1
EP2291274A1 EP09732818A EP09732818A EP2291274A1 EP 2291274 A1 EP2291274 A1 EP 2291274A1 EP 09732818 A EP09732818 A EP 09732818A EP 09732818 A EP09732818 A EP 09732818A EP 2291274 A1 EP2291274 A1 EP 2291274A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
diameter
spout
seal
outlet opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09732818A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aron Altmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Technologies GmbH
Original Assignee
KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KraussMaffei Technologies GmbH filed Critical KraussMaffei Technologies GmbH
Publication of EP2291274A1 publication Critical patent/EP2291274A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
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    • B29C48/903—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies externally
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    • B29C48/911—Cooling
    • B29C48/9115—Cooling of hollow articles
    • B29C48/912—Cooling of hollow articles of tubular films

Definitions

  • the invention relates to the production of endless profiles and in particular plastic pipes with a predetermined, variable diameter in an extrusion apparatus according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a funnel seal with flexible maybestalteteter gasket.
  • Extrusion devices are used for the production of continuous profiles, in particular pipes.
  • a plastic melt is first processed in an extruder, which is processed by forming an exit nozzle.
  • the continuous profile passes through a calibration device after shaping, in which it is calibrated dimensionally accurate.
  • the tube is stabilized in a vacuum tank, wherein the negative pressure in the tank prevents collapse of the tube and so the diameter is kept constant until the tube is cooled and has the required stability to carry itself.
  • the vacuum tank must be closed with a suitable seal to maintain the negative pressure on the inlet side as well as on the outlet side.
  • the sealing function can be taken over by the calibration device.
  • Both seals of the vacuum tank must be usable for different pipe diameters, so that not every change of the pipe diameter results in an exchange of the seal, which would lead to unacceptable downtimes of the system. Since the seals are thus subject to high stress and thus the output side leakage rate of the vacuum tank must be minimized, is followed by a water reservoir behind the vacuum tank.
  • the end seal of the vacuum tank works against water rather than against air, and since the leakage volume of water is lower than that of air, so a better vacuum quality is ensured.
  • the water reservoir is in turn completed on the output side with a funnel seal over which the finished tube is discharged into the environment for further processing and packaging.
  • a funnel seal over which the finished tube is discharged into the environment for further processing and packaging.
  • follow other cooling devices such as spray tanks, in which the residual heat of the pipe is removed.
  • the hopper seal must seal the water reservoir against the normal atmosphere and also minimize leakage as much as possible hold.
  • the seal must have a sufficient stripping effect to eliminate wetting of the pipe with water during the transition into the environment. Both properties of the gasket must be met over a wide range of pipe diameters.
  • the object of the present invention is to provide a device which effects an automatic adjustment of the opening diameter of the sleeve to the pipe diameter, which is tight, flexible and easy to maintain.
  • a hopper seal for sealing and eliminating wetting of an endless profile, in particular a plastic tube comprising a substantially frusto-conical sleeve with an outlet opening for the endless profile, wherein the diameter of the outlet opening adaptable by constriction of a predetermined constriction of the end seal to the continuous profile is.
  • the invention is achieved by an extrusion apparatus according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.
  • the invention is based on the idea of contracting the flexibly configured sealing collar of the funnel seal of the water reservoir tank with a loop, so that the collar bears tightly against the extruded pipe in a predetermined area and subjected to a suitable pressure force. At the same time a constant frictional force is exerted on the tube, and the surface of the tube is freed from water droplets.
  • This sling may be a suitably guided string, a steel cord, a wire, etc.
  • an extrusion device for producing continuous profiles in particular plastic pipes proposed, which comprises arranged one behind the other: a melting device for providing deformable raw material, a shaping device for defining the shape of the continuous profile, in particular the diameter of the plastic pipe, a vacuum device for stabilizing the shape of the endless profile and a water reservoir for airtight completion of the Vacuum tanks with a funnel seal at its exit for sealing and eliminating wetting of the continuous profile.
  • This generic extrusion device is characterized in that the funnel seal comprises a substantially kegeistumpfförmige cuff with an outlet opening for the continuous profile, in particular the plastic tube, wherein the diameter of the outlet opening is constricted by constriction of a predetermined constriction of the Endabdichtung to the continuous profile.
  • the constriction is a hollow cylindrical spout, which connects downstream to the outlet opening of the cuff; the spout is made of a flexible material and has a first ring of solid material at its end connected to the cuff and a second ring at its free end; on the second ring engages a second tangential force, so that the second
  • Ring is rotated about the axis of symmetry of the grommet; on the first ring, a first tangential force attacks that of the second
  • Tangentialkraft is directed opposite to the second ring, so that the first ring is rotated against the second ring about the axis of symmetry of the spout; the first and / or second tangential force is generated by a weight; between the first ring and the second ring is stretched a predetermined number of reinforcing cords which are substantially non-stretchable; the spout is preformed hyperboloid-shaped; a pull cord once circumscribes the necking area, with a tangential force acting on at least one of its two ends; the constriction area comprises loops in which the drawstring is guided.
  • An advantage of the device according to the invention is its simple structure and practically complete freedom from maintenance. Another advantage is that the device can be used over the entire range of pipe diameters. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which reference is made to the drawing.
  • Fig. 1 shows schematically the terminal devices of an extrusion molding apparatus according to the prior art in a semi-perspective view.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of the funnel seal according to the invention at the end of a water tank in a perspective view.
  • Fig. 3 and 4 show schematically the state before and after exercise of a force on the funnel seal according to the invention in a perspective view.
  • Fig. 5 shows schematically a further embodiment of the funnel seal according to the invention in a perspective view.
  • Fig. 6 shows schematically yet another embodiment of the funnel seal according to the invention in a perspective view.
  • Fig. 1 the end portion of an extrusion apparatus 1 for the production of so-called endless profiles is shown, wherein it is in the endless profiles, in particular plastic pipes.
  • the extrusion apparatus comprises in succession a melting device (not shown) for providing deformable raw material, a shaping device (not shown) for defining the shape of the endless profile, in particular the diameter of the plastic pipe.
  • the plastic tube After the plastic tube has been manufactured in this way as an endless profile, it is still in a state in which it is easily deformed, and any external influence could change its external dimensions. In particular, a still soft plastic tube could collapse below atmospheric pressure. Therefore, the semi-finished product is stabilized in a vacuum tank 2, where it cures under an external negative pressure. By contrast, atmospheric pressure prevails inside the tube. From the vacuum tank 2, the now cured plastic pipe passes through an end seal 3 in a water reservoir 4. The end seal 3 of the vacuum tank 2 inevitably has only a limited impermeability to air, since the finished plastic pipe must be brought out of the vacuum tank 2 to the outside.
  • the end seal 3 is allowed to work against water instead of air, which is located in the water reservoir 4. With the water reservoir 4 so the vacuum tank is sealed airtight. The water level 5 in the water reservoir tank 4 is accordingly above the end seal. 3
  • the funnel seal 6 is essentially a frusto-conical cuff made of an elastic material with an exit opening 7 for the finished tube 8.
  • the funnel seal 6 has two purposes: it must seal the water reservoir 4, i. Prevent water from leaking out of the storage tank 4 to the outside.
  • the hopper seal 6 is to prevent the end product after the hopper seal 6 is still wet and there is water on it. In other words, through the hopper seal 6, the plastic pipe is to be rubbed dry, so that the endless profile can then be cut and transported.
  • funnel seals are used in the prior art that are so elastic that they can adapt to the different dimensions. Of course, this is possible only to a certain extent and, in addition, the elasticity of the prior art funnel seals decreases with time, depending on the load.
  • the invention is based on the idea to produce a constant force on the pushed-through tube to the hopper seal.
  • the pressing force with which the funnel seal presses on the tube and produces the tightness should remain the same regardless of the diameter of the tube produced.
  • the funnel seal is provided in the vicinity of the outlet opening of the seal with a Einschürungs Scheme, in which the diameter of the outlet opening is adjustable by constriction to the continuous profile.
  • the sleeve of the funnel seal 6 is extended for this purpose. This will be explained below with reference to FIGS. 2, 3 and 4.
  • the funnel seal 6 is shown with supplements according to the invention.
  • a main sleeve 9 which essentially corresponds to the funnel seal according to the prior art, adjoins the height of an outlet opening 10 of the sleeve 9, an extension part 1 1 or a nozzle, which has in particular at its entrance the same diameter as the outlet opening 10. Their diameter can remain constant over their entire length, or they can - as indicated in the drawing - slightly tapered towards their free end.
  • the nozzle 11 has a further outlet opening 12 for the produced plastic tube 8.
  • the spout 11 is preferably made of the same material as the main sleeve 9. In any case, however, in this embodiment, the material of the spout 11 must be flexible, as will be explained below. In particular, the spout 11 may be integrally attached to the main sleeve 9.
  • the spout 11 is twisted in this embodiment of the invention. This is indicated in Fig. 2 by the two tangential forces 13 and 14.
  • the tangential force 13 engages the material of the spout 11 at a point on the circumference of the spout 11.
  • the tangential force 14 engages the spout 11 at a point on the circumference located on the same side of the spout 11 as the point of application of the first tangential force 13 (such that in at least one point on the surface of the spout 11 there are two opposing force components attack).
  • the spout 11 in Fig. 3 and 4 is provided for reasons which will become apparent later, with a ring 15 on the side with which the spout 1 1 is attached to the main sleeve 9.
  • a pull cord 16 is attached, which is connected via a guide roller 17 with a weight 18.
  • the drawstring 16 is stretched, and thus the pull cord 16 exerts a tangential force on the spout 11.
  • a second ring 19 is provided on which, as above, a second pull cord 20 is attached.
  • the attachment points of the two pull cords 16 and 20 correspond to the surface of the spout 11 in the manner indicated above.
  • the second pull cord 20 is connected via a second deflection roller 21 with a second weight 22. By the second weight 22, the second pull cord 20 is tensioned, so that as in the first pull cord a tangential force is exerted on the ring 19.
  • Fig. 3 the state of the spout 11 is shown before the two tangential forces exerted by the first and second weights 18, 22 act.
  • Fig. 4 the state of the spout 11 is shown after the two tangential forces have already twisted the spout at least partially.
  • At the first and at the second ring 15, 19 respectively engages a first and second tangential force, wherein the second tangential force of the first tangential force is substantially diametrically opposite, so that the first and the second ring 15, 19 in opposite directions to each other Turn the symmetry axis of the grommet 11 (tube axis).
  • the flexible grommet 11 is twisted so that its generatrices describe a (single-shell) hyperboloid.
  • the rings 15 and 19 thus serve on the one hand to attach the cords 16 and 20 to the spout.
  • the rings 15 and 19 have a further object.
  • the elastic material from which the spout 11 is made should not be overstretched. Therefore, one can define a threshold of how large the twist angle can become.
  • One possibility is that non-stretchable reinforcing cords 23 are stretched between the two rings 15, 19, which allow a twisting of the grommet 11 only by a certain angle.
  • Prerequisite is, however, that the distance between the rings 15, 19 by suitable means (not shown) greater than a Minimum distance is maintained.
  • the reaction of the spout 11 can be adjusted to attacking tangential forces.
  • the contact pressure of the spout on the tube is created here so by the rotation of the two rings 15, 19 against each other. If between two rings 15, 19 (rigid) cords 23 are stretched, the cords 23 thereby enclose a hyperboloid-shaped rubber grommet and press it to the tube.
  • a pull cord 24 is looped around the extension part 11, so that the pull cord 24 coming from one side of the spout 11 once revolves, and then continue on the other side of the spout 11.
  • the closing of the spout 11 and thus the adaptation to the respective diameter of the (not shown) extruded tube is done simply by pulling the cord 24th
  • This embodiment of the invention has the advantage that it is very simple and inexpensive to implement. However, as indicated in Fig. 5 it may come to constriction folds 25 of the spout to small pipe diameters, which may affect the tightness of the constriction. Although constrictions occur in principle in the embodiment of FIGS. 3 and 4, but they are evenly distributed over the circumference of the spout 11, while it is in the embodiment of FIG. 5 due to the friction between the cord 24 and the material of the spout 1 1 can lead to irregular wrinkling.
  • FIG. 5 Another embodiment of the invention, which is based on a similar principle as the embodiment of FIG. 5, is shown in FIG. Again, a pull cord 24 is provided, with which the diameter of the outlet opening 7 of the funnel seal 6 can be changed.
  • 7 loops 26 are provided at the outlet opening through which the pull cord 24 is guided.
  • the outlet opening 7 of the sleeve 9 is made smaller, so that in this way the outlet opening 7 adapts in its diameter to the diameter of the extruded tube 8.
  • the cord 24 according to FIG.
  • the cord 24 can additionally support supporting larger pipe dimensions.
  • this embodiment of the invention is very inexpensive, but it may be necessary to provide means to prevent wrinkling of the Einschürungs Kunststoffes, by the tightness of the device could otherwise be affected.
  • the funnel seal 6 has a substantially frusto-conical sleeve 9 with an outlet opening 7 for the endless profile, wherein the diameter of the outlet opening 7 is adjustable by constriction of a predetermined constriction 11 of the end seal to the plastic pipe.
  • an optical / aesthetic solution is ensured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strangpressvorrichtung (1) zum Herstellen von Endlosprofilen (8), insbesondere Kunststoffrohren, die hintereinander angeordnet umfasst: eine Schmelzvorrichtung zum Bereitstellen von verformbarem Rohmaterial, eine Formgebungsvorrichtung zum Definieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres, eine Vakuumvorrichtung (2) zum Stabilisieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres, und einen Wasservorlagebehälter (4) zum luftdichten Abschließen des Vakuumtanks mit einer Trichterdichtung (6) an seinem Ausgang zum Abdichten und Beseitigen von Benetzung des Endlosprofils, insbesondere des Kunststoffrohres. Um eine automatische Anpassung des Öffnungsdurchmessers der Manschette an den Rohrdurchmesser zu bewirken, die dicht, flexibel und wartungsfreundlich ist, wird vorgeschlagen, die Trichterdichtung (6) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Manschette (9) mit einer Austrittsöffnung (7) für das Endlosprofil, insbesondere das Kunststoffröhr umfasst, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung (7) durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs (11) der Endabdichtung an das Endlosprofil, insbesondere das Kunststoffrohr anpassbar ist.

Description

STRANGPRESSVORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON
KUNSTSTOFFROHREN UND EINE FLEXIBLE
DICHTUNG FÜR DIESE VORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Endlosprofilen und insbesondere Kunststoffrohren mit vorgegebenem, veränderbarem Durchmesser in einer Strangpressvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die Erfindung auch eine Trichterdichtung mit flexibel ausgestalteter Dichtungsmanschette.
Strangpressvorrichtungen werden zur Herstellung von Endlosprofilen, insbesondere Rohren verwendet. Dabei wird in einem Extruder zunächst eine Kunststoffschmelze aufbereitet, welche durch eine Austrittsdüse formgebend bearbeitet wird. Zur Sicherstellung der gewünschten Dimensionierung des Endlosprofils, durchläuft das Endlosprofil nach der Formgebung eine Kalibriereinrichtung, in der es dimensionsgenau kalibriert wird. Anschließend wird das Rohr in einem Vakuumtank stabilisiert, wobei durch den Unterdruck in dem Tank ein Kollabieren des Rohres vermieden wird und so der Durchmesser konstant gehalten wird, bis das Rohr ausgekühlt ist und die erforderliche Stabilität aufweist, um sich selbst zu tragen.
Der Vakuumtank muss zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks auf der Eingangsseite wie auch auf der Ausgangsseite mit einer entsprechenden Dichtung abgeschlossen werden. Auf der Eingangsseite kann die Dichtfunktion von der Kalibriereinrichtung übernommen werden. Beide Dichtungen des Vakuumtanks müssen für verschiedene Rohrdurchmesser einsetzbar sein, damit nicht jede Änderung des Rohrdurchmessers einen Austausch der Dichtung zur Folge hat, was zu nicht mehr tolerierbaren Stillstandzeiten der Anlage führen würde. Da die Dichtungen also einer hohen Beanspruchung unterworfen sind und damit die ausgangsseitige Leckrate des Vakuumtanks minimiert werden muss, schließt sich hinter dem Vakuumtank ein Wasservorlagebehälter an. Damit arbeitet die Endabdichtung des Vakuumtanks gegen Wasser statt gegen Luft, und da das Leckage -Volumen von Wasser geringer ist als das von Luft, wird so eine bessere Vakuumqualität gewährleistet.
Der Wasservorlagebehälter seinerseits wird ausgangsseitig mit einer Trichterdichtung abgeschlossen, über die das fertiggestellte Rohr in die Umgebung zur Weiterbearbeitung und Konfektionierung abgegeben wird. Gegebenenfalls folgen noch weitere Abkühlungsvorrichtungen wie Sprühtanks, in denen die Restwärme des Rohres abtransportiert wird. Die Trichterdichtung muss den Wasservorlagebehälter gegenüber der Normalatmosphäre abdichten und dabei ebenfalls die Leckage so klein wie möglich halten. Darüber hinaus muss die Dichtung eine ausreichende Abstreifwirkung aufweisen, um eine Benetzung des Rohres mit Wasser beim Übergang in die Umgebung zu beseitigen. Beide Eigenschaften der Dichtung müssen über einen großen Bereich an Rohrdurchmessern erfüllt sein. Bisher konnte jedoch kein Material gefunden werden, das sich über den gesamten Bereich von 70 bis 160 bzw. 140 bis 250 mm, in welchem sich der Rohrdurchmesser bewegen kann, anpasst: Durch den Betrieb bei großen Dimensionen wird das Material plastisch verformt, der anschließende Wechsel auf kleinere Dimensionen führt in der Folge zu erheblichen Undichtigkeiten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine automatische Anpassung des Öffnungsdurchmessers der Manschette an den Rohrdurchmesser bewirkt, die dicht, flexibel und wartungsfreundlich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Trichterdichtung zum Abdichten und Beseitigen von Benetzung eines Endlosprofils, insbesondere eines Kunststoffrohres, die eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Manschette mit einer Austrittsöffnung für das Endlosprofil umfasst, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs der Endabdichtung an das Endlosprofil anpassbar ist. Ferner wird die Erfindung durch eine Strangpressvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die flexibel ausgestaltete Dichtungsmanschette der Trichterdichtung des Wasservorlagebehälters mit einer Schlinge zusammenzuziehen, so dass die Manschette in einem vorgegebenen Bereich eng und mit einer geeigneten Andruckkraft beaufschlagt an dem extrudierten Rohr anliegt. Damit wird gleichzeitig eine konstante Reibungskraft auf das Rohr ausgeübt, und die Oberfläche des Rohres wird von Wassertropfen befreit. Diese Schlinge kann eine entsprechend geführte Schnur, ein Stahlseil, ein Draht etc. sein.
Es wird in diesem Sinne eine Strangpressvorrichtung zum Herstellen von Endlosprofilen, insbesondere Kunststoff röhren, vorgeschlagen, die hintereinander angeordnet umfasst: eine Schmelzvorrichtung zum Bereitstellen von verformbarem Rohmaterial, eine Formgebungsvorrichtung zum Definieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres, eine Vakuumvorrichtung zum Stabilisieren der Form des Endlosprofils und einen Wasservorlagebehälter zum luftdichten Abschließen des Vakuumtanks mit einer Trichterdichtung an seinem Ausgang zum Abdichten und Beseitigen von Benetzung des Endlosprofils.
Diese gattungsgemäße Strangpressvorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Trichterdichtung eine im wesentlichen kegeistumpfförmige Manschette mit einer Austrittsöffnung für das Endlosprofil, insbesondere das Kunststoff röhr umfasst, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs der Endabdichtung an das Endlosprofil anpassbar ist.
Vorzugsweise sind darüber hinaus die folgenden Merkmale einzeln oder - soweit dies technisch möglich und sinnvoll ist - zu mehreren bei der Strangpressvorrichtung verwirklicht: - der Einschnürungsbereich ist eine hohlzylinderförmige Tülle, die sich stromabwärts an die Austrittsöffnung der Manschette anschließt; die Tülle ist aus einem flexiblen Material hergestellt und weist einen ersten Ring aus einem festen Material an ihrem Ende, das mit der Manschette verbunden ist, und einen zweiten Ring an ihrem freien Ende auf; an dem zweiten Ring greift eine zweite Tangentialkraft an, so dass der zweite
Ring um die Symmetrieachse der Tülle gedreht wird; an dem ersten Ring greift eine erste Tangentialkraft an, die der zweiten
Tangentialkraft an dem zweiten Ring entgegengerichtet ist, so dass der erste Ring entgegen dem zweiten Ring um die Symmetrieachse der Tülle gedreht wird; die erste und/oder zweite Tangentialkraft wird durch ein Gewicht erzeugt; zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring ist eine vorgegebene Anzahl von Verstärkungsschnüren gespannt, die im wesentlichen nicht dehnbar sind; die Tülle ist hyperboloidförmig vorgeformt; eine Zugschnur umläuft den Einschnürungsbereich einmal, wobei an wenigstens einem ihrer beiden Enden eine Tangentialkraft angreift; der Einschnürungsbereich umfasst Schlaufen, in denen die Zugschnur geführt wird.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ihr einfacher Aufbau und die praktisch vollständige Wartungsfreiheit. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Vorrichtung über den gesamten Bereich von Rohrdurchmessern einsetzbar ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, bei der Bezug genommen wird auf die Zeichnung.
Fig. 1 zeigt schematisch die Endeinrichtungen einer Strangpressvorrichtung nach dem Stand der Technik in einer halbperspektivischen Darstellung.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trichterdichtung am Ende eines Wasserbehälters in einer perspektivischen Darstellung.
Fig. 3 und 4 zeigen schematisch den Zustand vor und nach Ausübung einer Kraft auf die erfindungsgemäße Trichterdichtung in einer perspektivischen Darstellung.
Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trichterdichtung in einer perspektivischen Darstellung.
Fig. 6 zeigt schematisch noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trichterdichtung in einer perspektivischen Darstellung.
Die Darstellung in der Zeichnung ist nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 1 ist der Endabschnitt einer Strangpressvorrichtung 1 für die Herstellung von sogenannten Endlosprofilen dargestellt, wobei es sich bei den Endlosprofilen insbesondere um Kunststoffrohre handelt. Die Strangpressvorrichtung umfasst hintereinander eine (nicht dargestellte) Schmelzvorrichtung zum Bereitstellen von verformbarem Rohmaterial, eine (nicht dargestellte) Formgebungsvorrichtung zum Definieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres.
Nachdem das Kunststoffrohr auf diese Art als Endlosprofil hergestellt wurde, befindet es sich noch in einem Zustand, in welchem es leicht verformbar ist, und jeder äußere Einfluss könnte seine Außenmaße verändern. Insbesondere könnte ein noch weiches Kunststoffrohr unter dem Atmosphärendruck kollabieren. Daher wird das halbfertige Produkt in einem Vakuumtank 2 stabilisiert, wo es unter einem äußeren Unterdruck aushärtet. Im Inneren des Rohres herrscht dagegen Atmosphärendruck. Aus dem Vakuumtank 2 gelangt das nunmehr ausgehärtete Kunststoffrohr über eine Endabdichtung 3 in einen Wasservorlagebehälter 4. Die Endabdichtung 3 des Vakuumtankes 2 hat zwangsläufig nur eine begrenzte Dichtigkeit gegenüber Luft, da das fertiggestellte Kunststoffrohr durch sie aus dem Vakuumtank 2 nach außen gebracht werden muss. Damit die Leckrate der Endabdichtung 3 jedoch nicht zu hoch wird, lässt man die Endabdichtung 3 statt gegen Luft gegen Wasser arbeiten, das sich in dem Wasservorlagebehälter 4 befindet. Mit dem Wasservorlagebehälter 4 wird also der Vakuumtank luftdicht abgeschlossen. Der Wasserstand 5 in dem Wasservorlagebehälter 4 liegt dementsprechend über der Endabdichtung 3.
Am Ausgang des Wasservorlagebehälters 4 wird das nunmehr ganz fertiggestellte Kunststoff röhr über eine Trichterdichtung 6 in die Arbeitsumgebung abgegeben, in welcher Atmosphärendruck herrscht. Die Trichterdichtung 6 ist dabei im wesentlichen eine kegelstumpfförmige Manschette aus einem elastischen Material mit einer Austrittsöffnung 7 für das fertiggestellte Rohr 8. Die Trichterdichtung 6 hat zwei Aufgaben zu erfüllen: Sie muss den Wasservorlagebehälter 4 abdichten, d.h. verhindern dass Wasser aus dem Vorlagebehälter 4 nach außen leckt. Darüber hinaus soll die Trichterdichtung 6 verhindern, dass das Endprodukt nach der Trichterdichtung 6 noch benetzt ist und sich Wasser darauf befindet. Mit anderen Worten, durch die Trichterdichtung 6 soll das Kunststoffrohr trockengerieben werden, so dass das Endlosprofil anschließend geschnitten und transportiert werden kann.
Dem Fachmann ist klar, dass gerade die Trichterdichtung in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt ist, wenn sich der Durchmesser des hergestellten Rohres ändert. In der Regel werden Trichterdichtungen im Stand der Technik verwendet, die so elastisch sind, dass sie sich den unterschiedlichen Dimensionen anpassen können. Dies ist selbstverständlich nur in einem gewissen Rahmen möglich, und außerdem nimmt die Elastizität der Trichterdichtungen nach dem Stand der Technik je nach Belastung mit der Zeit ab.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine konstante Kraft auf das durchgeschobene Rohr an der Trichterdichtung zu erzeugen. Mit anderen Worten, die Anpresskraft, mit der die Trichterdichtung auf das Rohr drückt und die Dichtigkeit herstellt, soll unabhängig vom Durchmesser des hergestellten Rohres gleich bleiben. Erfindungsgemäß wird dazu die Trichterdichtung in der Nähe zu der Austrittsöffnung der Dichtung mit einem Einschürungsbereich versehen, in welchem der Durchmesser der Austrittsöffnung durch Einschnürung an das Endlosprofil anpassbar ist.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird dazu die Manschette der Trichterdichtung 6 verlängert. Dies wird im folgenden anhand von Fig. 2, 3 und 4 erläutert.
In Fig. 2 ist die Trichterdichtung 6 mit erfindungsgemäßen Ergänzungen gezeigt. An eine Hauptmanschette 9, die im wesentlichen der Trichterdichtung nach dem Stand der Technik entspricht, schließt sich in Höhe einer Austrittsöffnung 10 der Manschette 9 ein Verlängerungsteil 1 1 oder eine Tülle an, die insbesondere an ihrem Eingang den gleichen Durchmesser wie die Austrittsöffnung 10 aufweist. Ihr Durchmesser kann über ihre gesamte Länge konstant bleiben, oder sie kann - wie in der Zeichnung angedeutet - leicht konisch auf ihr freies Ende zulaufen. An ihrem Ende weist die Tülle 11 eine weitere Austrittsöffnung 12 für das hergestellte Kunststoffrohr 8 auf. Die Tülle 11 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Hauptmanschette 9. In jedem Fall muss bei dieser Ausführungsform jedoch das Material der Tülle 11 flexibel sein, wie weiter unten erläutert werden wird. Insbesondere kann die Tülle 11 einstückig an die Hauptmanschette 9 angesetzt sein.
Um den wirksamen Durchmesser der Tülle 11 an den Durchmesser des Rohres 8 anpassen zu können, wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Tülle 11 in sich verdrillt. Dies ist in Fig. 2 durch die beiden Tangentialkräfte 13 und 14 angedeutet. Die Tangentialkraft 13 greift an dem Material der Tülle 11 an einem Punkt auf dem Umfang der Tülle 11 an. Ebenso greift die Tangentialkraft 14 an der Tülle 11 an einem Punkt auf dem Umfang an, der sich auf derselben Seite der Tülle 11 wie der Angriffspunkt der ersten Tangentialkraft 13 befindet (so dass in wenigstes einem Punkt auf der Oberfläche der Tülle 11 zwei einander entgegengesetzte Kraftkomponenten angreifen).
Die Wirkung der Verdrillung der Tülle 11 nach Fig. 2 wird im folgenden anhand von Fig. 3 und 4 erläutert.
Die Tülle 11 in Fig. 3 und 4 ist aus Gründen, die später offensichtlich werden, mit einem Ring 15 auf der Seite versehen, mit der die Tülle 1 1 an der Hauptmanschette 9 angesetzt ist. An diesem Ring 15 ist eine Zugschnur 16 befestigt, die über eine Umlenkrolle 17 mit einem Gewicht 18 verbunden ist. Durch das Gewicht 18 wird die Zugschnur 16 gespannt, und damit übt die Zugschnur 16 eine Tangentialkraft auf die Tülle 11 aus. Auf der anderen Seite der Tülle 11 ist ein zweiter Ring 19 vorgesehen, an dem wie oben eine zweite Zugschnur 20 befestigt ist. Die Befestigungspunkte der beiden Zugschnüre 16 und 20 entsprechen sich auf der Oberfläche der Tülle 11 in der oben angedeuteten Art und Weise. Die zweite Zugschnur 20 ist über eine zweite Umlenkrolle 21 mit einem zweiten Gewicht 22 verbunden. Durch das zweite Gewicht 22 wird die zweite Zugschnur 20 gespannt, so dass wie bei der ersten Zugschnur eine Tangentialkraft auf den Ring 19 ausgeübt wird.
In Fig. 3 ist der Zustand der Tülle 11 gezeigt, bevor die beiden Tangentialkräfte, die durch das erste und zweite Gewicht 18, 22 ausgeübt werden, wirken. In Fig. 4 ist der Zustand der Tülle 11 gezeigt, nachdem die beiden Tangentialkräfte die Tülle bereits wenigstens teilweise verdrillt haben. An dem ersten und an dem zweiten Ring 15, 19 greift jeweils eine erste bzw. zweite Tangentialkraft an, wobei die zweite Tangentialkraft der ersten Tangentialkraft im wesentlichen diametral entgegengesetzt ist, so dass sich der erste und der zweite Ring 15, 19 gegenläufig zueinander um die Symmetrieachse der Tülle 11 (Rohrachse) drehen. In der Folge verdrillt sich die flexible Tülle 11 , so dass ihre Mantellinien ein (einschaliges) Hyperboloid beschreiben.
Es ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass durch das Verdrillen der wirksame Durchmesser der Tülle 11 verkleinert wird, je nachdem wie weit die Tülle 11 aus dem elastischen Material verdrillt wird. Der Innendurchmesser dieses Drehhyperboloids wird durch die an dem ersten bzw. zweiten Ring angreifenden Tangentialkräfte solange kleiner, bis er dem Außendurchmesser des (nicht gezeigten) Rohres entspricht. Damit wird eine optimale Dichtigkeit erreicht, d.h. dass die Leckage in der Endabdichtung so klein wie möglich ist und die Benetzung des Rohres hinter der Dichtung durch ihre Abstreifwirkung unterbunden wird.
Die Ringe 15 und 19 dienen also einerseits dazu, die Schnüre 16 und 20 an der Tülle zu befestigen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Ringe 15 und 19 jedoch noch eine weitere Aufgabe. Es ist offensichtlich, dass das elastische Material, aus dem die Tülle 11 gefertigt ist, nicht überdehnt werden sollte. Daher kann man einen Schwellenwert definieren, wie groß der Verdrillungswinkel werden kann. Eine Möglichkeit besteht darin, dass nicht-dehnbare Verstärkungsschnüre 23 zwischen den beiden Ringen 15, 19 gespannt werden, die ein Verdrillen der Tülle 11 nur um einen bestimmten Winkel zulassen. Voraussetzung dabei ist allerdings, dass der Abstand der Ringe 15, 19 durch geeignete (nicht dargestellte) Mittel größer als ein Mindestabstand gehalten wird. Über die Dehnbarkeit bzw. fehlende Dehnbarkeit der Schnüre 23 kann die Reaktion der Tülle 11 auf angreifende Tangentialkräfte eingestellt werden. Die Anpresskraft der Tülle an das Rohr entsteht hier also durch das Verdrehen der beiden Ringe 15, 19 gegeneinander. Wenn zwischen beiden Ringen 15, 19 (starre) Schnüre 23 gespannt sind, umschließen die Schnüre 23 dadurch eine hyperboloidförmige Gummitülle und drücken diese an das Rohr.
Es versteht sich, dass eine oben beschriebene Verdrillung der Tülle 11 auch mit nur einer Tangentialkraft erreicht werden kann, wenn auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Tülle 11 diese mit geeigneten Mitteln festgehalten wird.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trichterdichtung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird eine Zugschnur 24 um das Verlängerungsteil 11 geschlungen, so dass die Zugschnur 24 von einer Seite kommend die Tülle 11 einmal umläuft, um dann auf der anderen Seite der Tülle 11 sich fortzusetzen. Das Zuziehen der Tülle 11 und damit die Anpassung an den jeweiligen Durchmesser des (nicht gezeigten) extrudierten Rohres erfolgt einfach durch Ziehen an der Schnur 24.
Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass sie sehr einfach und kostengünstig in der Umsetzung ist. Wie allerdings in Fig. 5 angedeutet kann es bei zu kleinen Rohrdurchmessern zu Einschnürungsfalten 25 der Tülle kommen, die die Dichtigkeit der Abschnürung beeinträchtigen können. Einschnürungen treten zwar grundsätzlich auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 auf, jedoch sind sie dort gleichmäßig über den Umfang der Tülle 11 verteilt, während es bei der Ausführungsform nach Fig. 5 aufgrund der Reibung zwischen der Schnur 24 und dem Material der Tülle 1 1 zu unregelmäßiger Faltenbildung kommen kann.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die auf einem ähnlichen Prinzip wie die Ausführungsform nach Fig. 5 beruht, ist in Fig. 6 gezeigt. Auch hier ist eine Zugschnur 24 vorgesehen, mit der der Durchmesser der Austrittsöffnung 7 der Trichterdichtung 6 verändert werden kann. Hierzu sind an der Austrittsöffnung 7 Schlaufen 26 vorgesehen, durch die die Zugschnur 24 geführt wird. Wenn an der Zugschnur 24 gezogen wird, sei es von einer Seite oder von zwei Seiten, wird damit die Austrittsöffnung 7 der Manschette 9 kleiner gemacht, so dass sich auf diese Art die Austrittsöffnung 7 in ihrem Durchmesser an den Durchmesser des extrudierten Rohres 8 anpasst. Auch die Schnur 24 nach Fig. 6, die das Rohr und den am Rohr anliegenden Teil des Trichters umschlingt, kann über zwei Umlenkrollen mit zwei Gewichten verbunden sein, so dass durch die Gewichtskraft eine konstante Dichtkraft auf die Dichtung gebracht wird. Wenn darüber hinaus die Schnur dabei unter und nicht über das Rohr geführt wird, kann die Schnur 24 bei größeren Rohrdimensionen zusätzlich stützend wirken.
Auch diese Ausführungsform der Erfindung ist sehr kostengünstig, es müssen jedoch gegebenenfalls Mittel vorgesehen werden, um Faltenbildung des Einschürungsbereiches zu verhindern, durch die die Dichtigkeit der Vorrichtung anderenfalls beeinträchtigt werden könnte.
Bei allen Ausführungsformen weist folglich die Trichterdichtung 6 eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Manschette 9 mit einer Austrittsöffnung 7 für das Endlosprofil auf, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung 7 durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs 11 der Endabdichtung an das Kunststoffrohr anpassbar ist. Wenn darüber hinaus die Anordnung im Vorlagebehälter 4 platziert wird, ist eine optisch/ästhetische Lösung gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1 Strangpressvorrichtung
2 Vakuumtank
3 Endabdichtung
4 Wasservorlagebehälter
5 Wasserstand
6 Trichterdichtung
7 Austrittsöffnung in Trichterdichtung
8 extrudiertes Rohr
9 Hauptmanschette
10 Zentralöffnung in Manschette
11 Verlängerungsteil, Tülle
12 Austrittsöffnung in Tülle
13 erste Tangentialkraft
14 zweite Tangentialkraft
15 erster Ring
16 erste Zugschnur
17 erste Umlenkrolle
18 erstes Gewicht
19 zweiter Ring
20 zweite Zugschnur
21 zweite Umlenkrolle
22 zweites Gewicht
23 Verstärkungsschnur
24 Zugschnur
25 Einschnürungsfalte
26 Führungsschlaufe für Zugschnur

Claims

Ansprüche
1. Strangpressvorrichtung (1) zum Herstellen von Endlosprofilen (8), insbesondere Kunststoffrohren, die hintereinander angeordnet umfasst: eine Schmelzvorrichtung zum Bereitstellen von verformbarem Rohmaterial, eine Formgebungsvorrichtung zum Definieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres, eine Vakuumvorrichtung (2) zum Stabilisieren der Form des Endlosprofils, insbesondere des Durchmessers des Kunststoffrohres, und einen Wasservorlagebehälter (4) zum luftdichten Abschließen des Vakuumtanks mit einer
Trichterdichtung (6) an seinem Ausgang zum Abdichten und Beseitigen von Benetzung des Endlosprofils, insbesondere des Kunststoffrohres, wobei die Trichterdichtung (6) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Manschette (9) mit einer Austrittsöffnung (7) für das Endlosprofil umfasst, wobei der Durchmesser der
Austrittsöffnung (7) durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs (11) der Endabdichtung an das Endlosprofil anpassbar ist.
2. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 1 , bei der der Einschnürungsbereich (11 ) eine hohlzylinderförmige Tülle ist, die sich stromabwärts an die Austrittsöffnung (7) der Manschette (9) anschließt.
3. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Tülle (1 1) aus einem flexiblen Material hergestellt ist und einen ersten Ring (15) aus einem festen Material an ihrem Ende, das mit der Manschette (9) verbunden ist, und einen zweiten Ring (19) an ihrem freien Ende aufweist.
4. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 3, bei der an dem zweiten Ring (19) eine zweite Tangentialkraft (14) angreift, so dass der zweite Ring (19) um die Symmetrieachse der Tülle (11) gedreht wird.
5. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 4, bei der an dem ersten Ring (15) eine erste Tangentialkraft (13) angreift, die der zweiten Tangentialkraft (14) an dem zweiten Ring (19) entgegengerichtet ist, so dass der erste Ring (15) entgegen dem zweiten Ring (19) um die Symmetrieachse der Tülle (11) gedreht wird.
6. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die erste und/oder zweite Tangentialkraft (13, 14) durch ein Gewicht erzeugt wird.
7. Strangpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der zwischen dem ersten Ring (15) und dem zweiten Ring (19) eine vorgegebene Anzahl von Verstärkungsschnüren (23) gespannt sind, die im wesentlichen nicht dehnbar sind.
8. Strangpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Tülle (11) hyperboloidförmig vorgeformt ist.
9. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 2, bei der eine Zugschnur (24) den Einschnürungsbereich einmal umläuft, wobei an wenigstens einem ihrer beiden Enden eine Tangentialkraft angreift.
10. Strangpressvorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Einschnürungsbereich Schlaufen (26) umfasst, in denen die Zugschnur (24) geführt wird.
1 1. Trichterdichtung (6) zum Abdichten und Beseitigen von Benetzung eines Endlosprofils (8), insbesondere eines Kunststoffrohres, die eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Manschette (9) mit einer Austrittsöffnung (7) für das Endlosprofil umfasst, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung durch Einschnürung eines vorgegebenen Einschnürungsbereichs (1 1) der Endabdichtung an das Endlosprofil anpassbar ist.
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