專利名稱：用于制造塑料管的擠出成型裝置和用于擠出成型裝置的柔性密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)型材以及特別是具有預(yù)定的、可改變的直徑的塑料管在根據(jù)權(quán)利 要求1的前序部分中的擠出成型裝置中的制造。本發(fā)明特別也涉及具有柔性構(gòu)造的密封套 環(huán)的漏斗形密封件。
背景技術(shù)：
擠出成型裝置用于制造連續(xù)型材，特別是管。在此，在壓注機(Extruder)中首先 制備出塑料熔體，其通過流出噴嘴(Austrittdilse)成型加工。為了確保按期望確定連續(xù)型 材的尺寸，連續(xù)型材在定型后穿過定徑裝置，在所述定徑裝置中，對連續(xù)型材進行尺寸精確 的定徑。接著，使所述管在真空罐中穩(wěn)定，其中，通過在罐中的負壓，避免管的潰塌并且于是 直徑恒定地保持，直到所述管冷卻且具有用于自身支撐所需的穩(wěn)定性。為了維持低負壓，真空罐必須在輸入側(cè)以及輸出側(cè)上以相應(yīng)的密封件封閉。在輸 入側(cè)上密封功能可由定徑裝置承擔(dān)。真空罐的兩個密封件必須能夠用于不同的管直徑，由 此不是管直徑的每次改變都造成可能會導(dǎo)致設(shè)備的不能容忍的停止運行時間的密封件的 更換。因為密封件同時承受較高的負荷且因此真空罐輸出側(cè)的泄漏率必須最小化，在真空 罐的下游連接水存儲容器。因此，真空罐的末端密封件不是相對于空氣而是相對于水工作， 并且因為水的泄漏體積比空氣小，于是保證了較好的真空質(zhì)量。水存儲容器本身在輸出側(cè)用漏斗形密封件封閉，通過該漏斗形密封件，制成的管 能夠排出到用于進一步加工和裝配(Konfektionierimg)的周圍環(huán)境中?？赡芙又€跟隨 有另外的冷卻裝置，如噴淋罐，在所述噴淋罐中管的余溫被帶走。漏斗形密封件必須相對于 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓密封水存儲容器且在此泄漏也保持盡可能小。此外，密封件必須具有足夠的刮 擦作用，以便在管過渡到周圍環(huán)境中時去除帶有水的管的潤濕。對于管直徑的較大的范圍 都須滿足密封件的兩種特性。而迄今還沒有找到一種材料可以在管直徑能夠在其中運動的 從70mm至160mm以及140至250mm的整個范圍內(nèi)都合適的材料由于在較大尺寸情況下的 運行，所述材料塑性變形，而接下來到較小尺寸的變化導(dǎo)致顯著的不密封性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種裝置，其實現(xiàn)套環(huán)的開口直徑自動地與管直徑相適配， 該套環(huán)是密封的、柔性的且易于維護的。該目的通過用于密封且去除連續(xù)型材、特別是塑料管的潤濕的漏斗形密封件實 現(xiàn)，所述漏斗形密封件包括基本上截錐形的、具有用于連續(xù)型材的出口的套環(huán)，其中，出口 的直徑通過末端密封件的預(yù)定收縮區(qū)域的收縮而能夠與連續(xù)型材相適配。此外，本發(fā)明通 過按權(quán)利要求1的擠出成型裝置而得以實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明基于下述的構(gòu)思，即將水存儲容器的漏斗形密封件的柔性構(gòu)造的密封套
3環(huán)借助索環(huán)而收緊，從而套環(huán)在預(yù)定的區(qū)域中收窄且施以合適的擠壓力地貼靠在已擠出的 管上。因此，同時將恒定的摩擦力施加到所述管上，且所述管的表面沒有水滴。該索環(huán)可以 是相應(yīng)引導(dǎo)的繩、鋼索、金屬線等。在這種意義上提出一種用于制造連續(xù)型材、特別是塑料管的擠出成型裝置，該擠 出成型裝置依次設(shè)置地包括用于提供可變形的原材料的熔融裝置，用于限定連續(xù)型材形 狀、特別是用于限定塑料管的直徑的定型裝置，用于使連續(xù)型材的形狀穩(wěn)定的真空裝置以 及用于對真空罐進行氣密地封閉的水存儲容器，所述水存儲容器具有在其輸出端的用于密 封且用于去除連續(xù)型材的潤濕的漏斗形密封件。根據(jù)本發(fā)明，同類型的擠出成型裝置的特征在于所述漏斗形密封件包括基本上 截錐形的套環(huán)，該套環(huán)具有用于連續(xù)型材、特別是塑料管的出口，其中，所述出口的直徑通 過末端密封件的預(yù)定收縮區(qū)域的收縮而能夠與連續(xù)型材相適配。此外優(yōu)選的是，下述的特征單獨地或者一只要技術(shù)上允許或者有意義一多個組合 地在所述擠出成型裝置中實現(xiàn)-收縮區(qū)域是中空圓柱形的套管(TUlle)，其在下游連接到套環(huán)的出口上；-所述套管由柔性材料制成且在其與所述套環(huán)連接的末端上具有由硬材料制成的 第一環(huán)形件以及在其自由末端上具有第二環(huán)形件；_在第二環(huán)形件上作用有第二切向力，從而第二環(huán)形件環(huán)繞套管的對稱軸線轉(zhuǎn) 動；-在第一環(huán)形件上作用有第一切向力，其與在第二環(huán)形件上的第二切向力相反，從 而第一環(huán)形件相對第二環(huán)形件環(huán)繞套管的對稱軸線轉(zhuǎn)動；_第一和/或第二切向力通過重物產(chǎn)生；-在第一環(huán)形件和第二環(huán)形件之間張緊預(yù)定數(shù)量的加強繩，這些加強繩基本上不 能伸長；_所述套管雙曲面形地預(yù)成型；-牽拉繩環(huán)繞收縮區(qū)域一圈，其中，在牽拉繩的兩個末端的至少一個上作用有切向 力；-所述收縮區(qū)域包括搭環(huán)，所述牽拉繩在所述搭環(huán)中引導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點是其簡單的結(jié)構(gòu)以及實踐中充分的維護自由度。另外的 優(yōu)點是，所述裝置在管直徑的整個范圍內(nèi)都能被使用。


本發(fā)明的其他的特征和優(yōu)點由下述的參照附圖的描述得出。圖1以半透視圖示意示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的擠出成型裝置的末端裝置；圖2以透視圖示出在水容器的末端處的根據(jù)本發(fā)明的漏斗形密封件的第一實施 方式；圖3和圖4以透視圖示意示出在將力施加到根據(jù)本發(fā)明的漏斗形密封件上之前和 之后的狀態(tài)；圖5以透視圖示意示出根據(jù)本發(fā)明的漏斗形密封件的另一實施方式；圖6仍以透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的漏斗形密封件的另一實施方式。
具體實施例方式附圖中的圖示并不按實際尺寸。相同或者作用相同的元件以相同的附圖標(biāo)記表
7J\ ο在圖1中示出用于制造所稱的連續(xù)型材的擠出成型裝置1，其中，所述連續(xù)型材特 別是塑料管。擠出成型裝置依次包括(未示出的)用于提供可變形的原材料的熔融裝置， (未示出的)用于限定連續(xù)型材的形狀、特別是塑料管的直徑的定型裝置。在塑料管以這種方式作為連續(xù)型材制造后，其還處于一種能夠容易變形的狀態(tài)， 且任何外部的影響可能改變該塑料型材的外部尺寸。特別地，還軟化的塑料管可能在大氣 壓下潰塌。因此，使半成品在真空罐2中穩(wěn)定，在真空罐中所述塑料管在外部的負壓下硬 化。而在管的內(nèi)部存在著大氣壓。從真空罐2中出來，現(xiàn)已硬化的塑料管通過末端密封件3進入到水存儲容器4中。 真空罐2的末端密封件必然僅僅具有3相對于空氣的有限的密封性，因為所制成的塑料管 必須從真空罐2穿過該末端密封件向外引出。而為了使末端密封件3的泄漏率不至于太高， 末端密封件3能夠相對于處于水存儲容器4中的水而不是相對于空氣進行工作。借助水存 儲容器4，因此氣密地封閉真空罐。與此相應(yīng)地，在水存儲容器4中的水位5高于末端密封 件3?，F(xiàn)在在水存儲容器4的輸出端處，完全制成的塑料管通過漏斗形密封件6被輸出 到存在著大氣壓的工作環(huán)境中。在此，漏斗形密封件6基本上是由彈性材料制成的截錐形 的套環(huán)，該套環(huán)具有用于制成的管8的出口 7。漏斗形密封件6需要滿足兩個功能，即其 必須對水存儲容器4進行密封，也就是防止水從存儲容器4中向外泄漏。此外，漏斗形密封 件6應(yīng)防止最終成品在漏斗形密封件6之后還是濕潤的且其上有水。也就是說，塑料管應(yīng) 通過漏斗形密封件6而被擦干，從而連續(xù)型材接著能夠被切割和運輸。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，清楚的是，如果所制造的管的直徑改變，那么漏斗形密 封件的作用就正好受到影響。通常在現(xiàn)有技術(shù)中使用漏斗形密封件，漏斗形密封件是彈性 的，以使得其能夠與不同的尺寸相匹配。這當(dāng)然只在一定的范疇內(nèi)是可能的，并且此外，漏 斗形密封件的彈性在現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)載荷隨時間而下降。本發(fā)明基于下述構(gòu)思，即在漏斗形密封件上能夠產(chǎn)生作用到穿移的管上的恒定 的力。也就是說，擠壓力一借助其漏斗形密封件壓到管上并且產(chǎn)生密封性一應(yīng)與所制造的 管的直徑無關(guān)而相同地保持。為此，根據(jù)本發(fā)明，漏斗形密封件在密封件的出口的附近設(shè)有收縮區(qū)域，在該收縮 區(qū)域中，出口的直徑通過收縮而能夠與連續(xù)型材相匹配。為此，在本發(fā)明的第一實施方式中，漏斗形密封件6的套環(huán)被加長。下面將借助于 圖2、3和4對此進行說明。在圖2中示出具有根據(jù)本發(fā)明的補充部的漏斗形密封件6。在基本上相應(yīng)于現(xiàn)有 技術(shù)的漏斗形密封件的主套環(huán)9上在套環(huán)9的出口 10的高度上連接有加長件11或者套管， 該套管特別是在其輸入端上具有與出口 10—樣的直徑。該套管的直徑可以在其整個長度 上保持不變，或者該套管(如在圖中所示出的那樣)以輕微的圓錐形向著其自由末端逐漸 變小。套管11在其末端上具有用于所制造的塑料管8的另外的出口 12。套管11優(yōu)選由與
5主套環(huán)9相同的材料制成。但是在這種情況下，在該實施方式中，套管11的材料必須是柔 性的，如下面進一步闡述的那樣。特別地，套管11能夠整體地安置在主套環(huán)9上。為了能夠使套管11的有效直徑與管8的直徑相適配，在本發(fā)明的該實施方式中， 使所述套管11本身扭轉(zhuǎn)。這在圖2中通過兩個切向力13和14表示。切向力13在套管11 的圓周的一點上作用在套管11的材料上。同樣，切向力14在圓周上的一點上作用在套管 11上，該點位于套管11的與第一切向力13的作用點同一側(cè)上(從而在套管11的表面上的 至少一點上作用有兩個彼此相反的力分量)。下面借助圖3和圖4闡述按圖2的套管11的扭轉(zhuǎn)作用。圖3和圖4中的套管11由于后面將會明確闡述的原因而在將套管安裝在主套環(huán) 上的一側(cè)上設(shè)有環(huán)形件15。在環(huán)15上固定有牽拉繩16，該牽拉繩通過導(dǎo)向輪17與重物18 相連。通過重物18，牽拉繩16被張緊，并且因此牽拉繩16將切向力施加到套管11上。在 套管11的另一側(cè)上設(shè)有第二環(huán)形件19，在該第二環(huán)形件上如上所述地固定有第二牽拉繩 20。兩條牽拉繩16和20的固定點在套管11的表面上以上面所示出的方式和方法彼此相 應(yīng)。第二牽拉繩20通過第二導(dǎo)向輪21與第二重物22相連。通過第二重物22，第二牽拉繩 20被張緊，從而如第一牽拉繩的情況在環(huán)形件19上施加有切向力。在圖3中示出套管11在兩個通過第一重物18和第二重物22施加的切向力產(chǎn)生 作用之前的狀態(tài)。在圖4中示出套管11的在所述兩個切向力已將所述套管至少部分扭轉(zhuǎn) 后的狀態(tài)。在第一和第二環(huán)形件15、19上分別作用有第一和第二切向力，其中，第二切向力 基本上正好相反地與第一切向力相對，從而第一環(huán)形件15和第二環(huán)形件19彼此相反地環(huán) 繞套管11的對稱軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)轉(zhuǎn)動。接下來柔性的套管11扭轉(zhuǎn)，從而其包絡(luò)線形成 (單層)的雙曲面。從圖4中可以看出，通過扭轉(zhuǎn)，套管11的有效直徑根據(jù)由彈性材料制成的套管11 扭轉(zhuǎn)的程度而減小。扭轉(zhuǎn)雙曲面的內(nèi)直徑通過作用到第一或者第二環(huán)形件上的切向力在變 小，直至該內(nèi)直徑與(未示出的)的管的外直徑相應(yīng)。由此實現(xiàn)優(yōu)化的密封性，也就是說， 在末端密封件中的泄漏盡可能地小并且管的潤濕在密封件之后通過密封件的刮擦作用而 被消除。因此環(huán)形件15和19 一方面用于將繩16和20固定在套管上。而在本發(fā)明的另一 個優(yōu)選的實施方式中，環(huán)形件15和19還具有另外的功能。顯然地，制成套管11的彈性材 料不應(yīng)當(dāng)過度延伸。因此，可以限定一個閾值，即限定扭轉(zhuǎn)角可以是多大。存在下述的可 能性，即不能延伸的加強繩23在兩個環(huán)形件15、19之間張緊，其僅允許套管11扭轉(zhuǎn)一個 確定的角度。而在此，前提是環(huán)形件15和19的間距通過適合的(未示出的)機構(gòu)保持得 比最小間距大。通過繩23的可延伸性或者說未結(jié)束的可延伸性，可以套管11的反作用力 調(diào)節(jié)成所作用的切向力。因此，套管在所述管上的擠壓力在此通過兩個環(huán)形件的相對扭轉(zhuǎn) 而產(chǎn)生。如果(剛性的)繩23在兩個環(huán)形件15、19之間張緊，繩23由此包圍一個雙曲面 形的橡膠套管并且將該橡膠套管壓到所述管上?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)在套管11的相應(yīng)對置側(cè)上借助適合的機構(gòu)將該套管固定，套管 11的扭轉(zhuǎn)也可以通過僅一個切向力實現(xiàn)。在圖5中示出根據(jù)本發(fā)明的漏斗形密封件的可替換的實施方式。在該實施方式 中，牽拉繩24環(huán)繞加長件11盤繞，從而牽拉繩24從一側(cè)開始環(huán)繞套管11 一圈，以便然后在套管11的另一側(cè)繼續(xù)延伸。套管11的拉緊并且因此與(未示出的)已擠出的管的相應(yīng) 直徑的適配通過對繩24的牽拉而簡單實現(xiàn)。本發(fā)明的實施方式具有下述優(yōu)點，即它在轉(zhuǎn)化方面是非常簡單和成本低廉的。然 而，如在圖5中所示，在管直徑太小的情況下，可能會產(chǎn)生套管的收縮折皺25，其可能會損 害收縮的密封性。雖然在根據(jù)圖3和圖4的實施方式中基本上也會出現(xiàn)收縮，但其在那里 在套管11的圓周上均勻地分布，而在根據(jù)圖5的實施方式中，由于繩24和套管11的材料 之間的摩擦，可能會產(chǎn)生不均勻的褶皺。在圖6中示出本發(fā)明的另外的實施方式，該實施方式基于與根據(jù)圖5的實施方式 相類似的原理。在這里也設(shè)有牽拉繩24，借助該牽拉繩，漏斗形密封件6的出口 7的直徑 能夠改變。為此，在出口 7上設(shè)有搭環(huán)26，牽拉繩24引導(dǎo)穿過所述搭環(huán)。如果在牽拉繩24 上進行牽拉，可能是從一側(cè)或者從兩側(cè)，由此套環(huán)9的出口 7能夠變小，從而以這種方式，出 口 7的直徑與已擠出的管8的直徑相適配。同樣，對管以及漏斗件的貼靠在所述管上的部分進行盤繞的按照圖6的繩24可通 過兩個導(dǎo)向輪與兩個重物相連，從而通過重力能夠?qū)⒑愣ǖ拿芊饬κ┘拥矫芊饧?。如?此外所述繩在此在所述管下方而不是在所述管上方引導(dǎo)，繩24在管尺寸較大的情況下可 以附加地起支撐作用。同樣，本發(fā)明的實施方式是成本低廉的，但必要時必須設(shè)置一種機構(gòu)，以便阻止收 縮區(qū)域的褶皺形成，否則裝置的密封性由于形成褶皺可能會受到損害。因此，在所有的實施方式中，漏斗形密封件6具有基本上截錐形的套環(huán)9，該套環(huán) 具有用于連續(xù)型材的出口 7，其中，出口 7的直徑通過末端密封件的預(yù)定的收縮區(qū)域11的收 縮而能夠與塑料管相適配。此外，如果將裝置放置在存儲容器4中，則保證了視覺上的/美
觀的解決方案。
附圖標(biāo)記列表
1.擠出成型裝置
2.真空罐
3.末端密封件
4.水存儲容器
5.水位
6.漏斗形密封件
7.漏斗形密封件中的出口
8.已擠出的管
9.主套環(huán)
10套環(huán)中的中間孔
11加長件，套管
12套管中出口
13第一切向力
14第二切向力
15第一環(huán)形件
16第一牽拉繩
17.第--導(dǎo)向輪
18.第--重物
19.第二二環(huán)形件
20.第二二牽拉繩
21.第二二導(dǎo)向輪
22.第二二重物
23.加強繩
24.牽拉繩
25.收自官褶皺
26.用于牽拉繩的引導(dǎo)搭環(huán)
權(quán)利要求
1.擠出成型裝置(1)，用于制造連續(xù)型材(8)，特別是塑料管，所述擠出成型裝置依次 設(shè)置地包括用于提供能變形的原材料的熔融裝置，用于限定所述連續(xù)型材的形狀、特別是用于限定塑料管的直徑的定型裝置，用于使所述連續(xù)型材的形狀、特別是塑料管的直徑穩(wěn)定的真空裝置(2)，以及用于對真空罐進行氣密地封閉的水存儲容器(4)，所述水存儲容器在其輸出端上具有 漏斗形密封件(6)，所述漏斗形密封件用于密封所述連續(xù)型材、特別是塑料管且用于去除所 述連續(xù)型材、特別是塑料管的潤濕，其中，所述漏斗形密封件(6)包括基本上截錐形的套環(huán)(9)，所述套環(huán)具有用于所述連 續(xù)型材的出口(7)，其中，所述出口(7)的直徑通過末端密封件的預(yù)定的收縮區(qū)域(11)的收 縮而能夠與所述連續(xù)型材相匹配。
2.按權(quán)利要求1所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述收縮區(qū)域(11)是中空圓柱形 的套管，所述套管在下游連接到所述套環(huán)(9)的所述出口(7)上。
3.按權(quán)利要求2所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述套管(11)由柔性的材料制成， 并且所述套管在其與所述套環(huán)(9)連接的末端上具有由硬材料制成的第一環(huán)形件(15)以 及在所述套管的自由末端上具有第二環(huán)形件(19)。
4.按權(quán)利要求3所述的擠出成型裝置，其特征在于，在所述第二環(huán)形件(19)上作用第 二切向力(14)，從而所述第二環(huán)形件(19)環(huán)繞所述套管(11)的對稱軸線轉(zhuǎn)動。
5.按權(quán)利要求4所述的擠出成型裝置，其特征在于，在所述第一環(huán)形件(15)上作用第 一切向力(13)，所述第一切向力與在所述第二環(huán)形件(19)上的第二切向力(14)指向相反， 從而所述第一環(huán)形件(15)與所述第二環(huán)形件(19)相反地環(huán)繞所述套管(11)的對稱軸線 轉(zhuǎn)動。
6.按權(quán)利要求5所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述第一切向力(13)和/或所述 第二切向力(14)通過重物產(chǎn)生。
7.按權(quán)利要求3至6之一所述的擠出成型裝置，其特征在于，在所述第一環(huán)形件(15) 和第二環(huán)形件(19)之間張緊預(yù)定數(shù)量的加強繩(23)，所述加強繩基本上不能伸長。
8.按權(quán)利要求2至7之一所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述套管(11)預(yù)成型成 雙曲面形的。
9.按權(quán)利要求2所述的擠出成型裝置，其特征在于，牽拉繩(24)環(huán)繞所述收縮區(qū)域一 圈，其中，在所述牽拉繩的兩個末端的至少一個上作用切向力。
10.按權(quán)利要求9所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述收縮區(qū)域包括搭環(huán)(26)，所 述牽拉繩(24)在所述搭環(huán)中引導(dǎo)。
11.漏斗形密封件(6)，用于密封連續(xù)型材(8)、特別是塑料管且去除連續(xù)型材、特別是 塑料管的潤濕，所述漏斗形密封件(6)包括基本上截錐形的套環(huán)(9)，所述套環(huán)具有用于所 述連續(xù)型材的出口(7)，其中，所述出口的直徑通過末端密封件的預(yù)定的收縮區(qū)域(11)的 收縮而能夠與所述連續(xù)型材相匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造連續(xù)型材(8)、特別是塑料管的擠出成型裝置(1)，所述擠出成型裝置依次設(shè)置地包括用于提供能變形的原材料的熔融裝置；用于限定所述連續(xù)型材的形狀、特別是用于限定塑料管的直徑的定型裝置；用于使所述連續(xù)型材的形狀、特別是塑料管的直徑穩(wěn)定的真空裝置(2)；以及用于對真空罐進行氣密地封閉的水存儲容器(4)，所述水存儲容器在其輸出端上具有漏斗形密封件(6)，所述漏斗形密封件用于密封所述連續(xù)型材、特別是塑料管且用于去除所述連續(xù)型材、特別是塑料管的潤濕。為了實現(xiàn)套環(huán)的開口直徑自動地與管直徑相匹配，該套環(huán)是密封的、柔性的且易于維護的，本發(fā)明提出，漏斗形密封件(6)包括基本上截錐形的套環(huán)(9)，所述套環(huán)具有用于連續(xù)型材、特別是塑料管的出口(7)，其中，所述出口(7)的直徑通過所述末端密封件的預(yù)定的收縮區(qū)域(11)的收縮而能夠與所述連續(xù)型材、特別是塑料管相匹配。
文檔編號F16L5/10GK102006980SQ200980113286
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者A·阿爾特曼 申請人:克勞斯瑪菲科技有限公司