專利名稱：用于制造塑料管的擠出成型裝置以及用于該擠出成型裝置的密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在用于制造連續(xù)型材的擠出成型裝置的各個部件之間的彈性的 密封件，以及所述密封件在塑料件引導經(jīng)過時的粘滑特性。本發(fā)明特別地但不是僅僅涉及 一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于制造連續(xù)型材的擠出成型裝置。
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，在壓注機中首先制備出塑料熔 體，其通過輸出噴嘴(Austrittdilse)定型加工。為了確保按期望地確定連續(xù)型材的尺寸， 連續(xù)型材在定型后通過定徑裝置，在所述定徑裝置中，連續(xù)型材被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崩塌并且于是直徑得以恒 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。管的冷卻在真空罐中自行 進行或者在合適的噴淋浴罐(Sprilhbadtank)中借助噴淋噴嘴加速進行。對于這種系統(tǒng)，在擠出成型生產(chǎn)線的下述部件中必須使用密封件，在這些部件中 存在不同于環(huán)境氣壓的壓力。所述密封件即使在連續(xù)型材進行連續(xù)地尺寸變化的情況下也 必須保證必需的密封性。迄今為止，密封件實施為橡膠漏斗體或者橡膠片。而與連續(xù)型材 直接接觸的橡膠漏斗體或者橡膠片在連續(xù)型材穿過時伸展，并且在管穿過橡膠漏斗體時產(chǎn) 生所謂的震顫。由此，可能會出現(xiàn)連續(xù)型材的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于擠出成型裝置的密封件，其在維持擠出成型裝 置中的壓力差的情況下保證密封性并且同時盡可能地防止在連續(xù)型材穿過密封件時的剪 切運動(Abrissbewegung)( “震顫”)。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過用于維持擠出成型裝置中的壓力差的密封件實現(xiàn)，所述 密封件包括由彈性材料制成的密封壁以及半開放的壓力通道，該壓力通道在運行中以其開 放側(cè)壓向連續(xù)型材或者其開放側(cè)在運行中通過連續(xù)型材界定。特別地，該目的也通過根據(jù) 權(quán)利要求1的擠出成型裝置實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。產(chǎn)生震顫的運動在連續(xù)型材和密封件之間從靜摩擦向滑動摩擦過渡時產(chǎn)生。摩擦 力取決于法向力。本發(fā)明的重要觀點因此在于在(橡膠)密封件的管側(cè)末端上應(yīng)用壓力通 道，借助該壓力通道，能夠調(diào)整所述密封件在連續(xù)型材上的法向力，并且所述法向力特別地 能夠設(shè)為零。所述密封件的有效的法向力或者擠壓力取決于密封件的彈性、其伸展狀態(tài)以 及取決于在壓力通道中的流體靜壓力或者氣壓。通過這種方式可能的是，即使在管直徑反 復(fù)改變的情況下也能保證特別是真空罐的密封性，因為密封件在連續(xù)型材上的擠壓力能夠 相應(yīng)被優(yōu)化。此外，能夠在壓力通道中產(chǎn)生過壓，從而在所述管道中的流體從一側(cè)或者兩側(cè) 流出并且在密封件和連續(xù)型材之間形成薄膜。通過這種方式，在密封件和連續(xù)型材之間的 間距可以被調(diào)整。
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用于制造連續(xù)型材、特別是塑料管的根據(jù)本發(fā)明的擠出成型裝置，所述擠出成型 裝置具有用于提供可變形的原材料的熔融裝置；用于限定連續(xù)型材形狀的定型裝置；用 于使連續(xù)型材的形狀穩(wěn)定的真空裝置，所述真空裝置具有比大氣壓低的內(nèi)部壓力；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比大氣壓高的內(nèi)部壓力；以及 多個用于維持在擠出成型裝置中的壓力差的密封件，所述擠出成型裝置的特征在于，所述 多個密封件中的至少幾個分別包括由彈性材料制成的密封壁以及半開放壓力通道，所述壓 力通道以其開放側(cè)壓向連續(xù)型材。本發(fā)明優(yōu)選的實施方式包括如下內(nèi)容作為進一步的一個特征或者多個特征，只要 其在技術(shù)上可能以及有意義-所述壓力通道具有入口壁和出口壁，其中，所述入口壁具有入口壁泄漏率且所述 出口壁具有出口壁泄漏率；-所述入口壁泄漏率壁所述出口壁泄漏率小；-所述出口壁泄漏率變?yōu)榱悖?所述壓力通道以氣體、特別是空氣填充；-所述壓力通道以液體，、特別是水填充；-流體在壓力下填充到壓力通道中，所述壓力取決于連續(xù)型材的直徑，并且-所述密封壁是漏斗形的并且壓力通道的圓柱形開放側(cè)的母線與密封壁的母線圍 成一個預(yù)定的角度。本發(fā)明的優(yōu)點在于，泄漏率能通過泵入到壓力通道中的流體的壓力來調(diào)整。此外， 在優(yōu)選的實施方式中，避免連續(xù)型材直接接觸密封件，因為在連續(xù)型材和密封件之間產(chǎn)生 流體膜。因此，也導致連續(xù)型材對密封件的較小的磨損。如果氣體或者空氣應(yīng)用作為在壓 力通道中的流體，那么此外所述連續(xù)型材能夠同時借助密封件進行干燥。


下面參照附圖從對本發(fā)明優(yōu)選實施方式描述中得出根據(jù)本發(fā)明的擠出成型裝置 的其他特征和優(yōu)點。圖1以透視圖示意示出現(xiàn)有技術(shù)中的擠出成型裝置的構(gòu)造，其中，密封件根據(jù)本 發(fā)明能夠被改進；圖2以透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的密封件的實施方式；圖3以橫截面圖示出按圖2的密封件的壓力通道以及以在一定程度上透視地示出 連續(xù)型材的一部分。
具體實施例方式
附圖并不是按比例的。相同或者作用相同的元件設(shè)有相同的附圖標記。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的末端區(qū)段，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)， 且任何外部的影響都可能改變它的外部尺寸。特別地，更軟的塑料管可能在大氣壓下潰塌。因此，半成品在真空罐2中得以穩(wěn)定，在真空罐中所述塑料管在外部的負壓下得以硬化，也 就是說在低于大氣壓的壓力下硬化。而在管的內(nèi)部存在著大氣壓。從真空罐2中出來，現(xiàn)在固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3必然僅僅具有相對于空氣有限的密封性，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能夠相對于在水存儲容器4中的水而不是相對于空氣進行工作。借助水存儲 容器4，真空罐因此氣密地封閉。與此相應(yīng)，在水存儲容器4中的水位5高于末端密封件3， 在水存儲容器中的內(nèi)壓高于大氣壓。在水存儲容器4的輸出端處，現(xiàn)在完全制成的塑料管通過漏斗形密封件6被輸出 到存在大氣壓的工作環(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 密封壁，該密封壁具有用于制成的管8的出口 7。因此顯而易見的是，管穿過具有不同壓力的不同的部位。所有這些部位都必須以 如下方式密封，即相對周圍環(huán)境或者從一個部位到下個部位不會發(fā)生壓力損失。為此，設(shè) 有密封件，如上述的末端密封件3或漏斗形密封件6。為此，根據(jù)本發(fā)明，密封件兩部分式地構(gòu)造，即由一個彈性的密封壁和一個半開 放的壓力通道構(gòu)成，所述壓力通道以其開放側(cè)壓向連續(xù)型材。下面借助圖2描述這種密封 件。圖2以半透明的透視圖示出密封件，該密封件能夠用作漏斗形密封件6。所述密封 件包括密封壁9，該密封壁由彈性的材料制成，從而該密封壁密封地緊貼到引導穿過該密封 壁的連續(xù)型材8上。理想的方式是，所述材料一方面應(yīng)是如此彈性的且另一方面是如此硬 的，即相同的密封件能夠盡可能地在連續(xù)型材8的較大范圍的直徑上使用。密封壁9在具 有入口壁11的半開放的壓力通道10中終止。入口壁11具有進入開口 12，連續(xù)型材8通過 該進入開口進入壓力通道10。壓力通道10在另一側(cè)上具有出口壁13，該出口壁同樣具有 開口 14，連續(xù)型材8通過所述開口 14又離開壓力通道10。半開放的壓力通道10因此構(gòu)成 環(huán)繞連續(xù)型材的槽，其中，槽的開放側(cè)與連續(xù)型材8對置。在下面進一步借助其他細節(jié)參照 圖3進行闡述。在具有進入開口 12的入口壁11與具有排出開口 14的出口壁13之間設(shè)置注入接 管15，通過該注入接管，流體(液體或者氣體)能夠被泵入到壓力通道10的內(nèi)部。所述流 體不能從半開放的壓力通道10中逸出，因為壓力通道10連同連續(xù)型材8共同形成基本上 封閉的空間。所述流體用于對入口壁11中的進入開口 12以及出口壁13中的排出開口 14 在連續(xù)型材8上的擠壓力進行限定。下面借助圖3闡述根據(jù)本發(fā)明的密封件的詳細的運行 方式。在圖3中以橫截面圖示出帶有在其上連接的壓力通道10的密封壁9的一部分。 連續(xù)型材8位于壓力通道10的開放側(cè)16的對面，其中，為了簡化起見僅透視示出上面的部 分。通過注入接管15沿著流入方向17將流體泵入到壓力通道10中。通過入口壁11和出 口壁13以及連續(xù)型材8將所述流體包圍在由上述部件所限定的空腔內(nèi)并且基本上不能逸 出。所述空腔的對于流體的界線一方面由半開放的壓力通道10的壁給定，另一方面，所述 界線通過入口壁11和出口壁13與連續(xù)型材8的接觸線18和19來給定。在入口壁11和 連續(xù)型材8之間或者在出口壁13和連續(xù)型材8之間在實踐中形成空隙，通過所述空隙，一小部分流體取決于流體壓力地從壓力通道10中流出。這在圖3中通過兩個雙箭頭20和21 示出。如從圖3所看到的那樣，雙箭頭20比雙箭頭21粗。由此表示沿方向20與連續(xù)型 材8的運動相反的、從壓力通道10中逸出的流體體積應(yīng)比沿相反方向21流出的流體體積 更大。也就是說，入口壁泄漏率V1, 20，應(yīng)比出口壁泄漏率V2, 21大。在此優(yōu)選確保，在密封 件和連續(xù)型材之間的流體層或者流體膜沒有撕破，這取決于連續(xù)型材的傳輸速度V。特別地，出口壁泄漏率V2, 21，完全變?yōu)榱?，從而出口?3和連續(xù)型材8直接接觸。 由此，密封件同時作為刮擦元件起作用，從而連續(xù)型材例如在穿過密封件之后被除去水。這 種特性能夠特別地在位于水存儲容器4之后的密封件6中得到利用。入口壁11和出口壁 13的不同的擠壓力在此能夠通過用于收縮或者收窄的適合的機構(gòu)以不同的方式和方法在 一個壁中或者在兩個壁中實現(xiàn)。為了同時使出口壁泄漏率V2, 21比入口壁泄漏率V1, 20小， 于是出口壁13必須比入口壁11更窄地收縮?？傮w上，密封件在連續(xù)型材8上的摩擦能夠以這種方式非常簡單、精確以及可重 復(fù)地安置。與此相應(yīng)，通過選擇流體也能確保，在擠出成型生產(chǎn)線的相鄰部件中的流體沒有 不期望的混合。于是，例如可能在密封件的兩側(cè)存在各種液體。為了防止兩種液體混合，在 這種情況下，壓力通道10能夠被施加氣體，以及反之亦然。在此，所述氣體可以特別是空 氣，一種液體可以特別是水。為了盡可能地避免塑料件摩擦地經(jīng)過的彈性密封件的粘滑特性，在現(xiàn)有技術(shù)中， 大多數(shù)密封件迄今為止設(shè)計成漏斗形的，其中，密封件的較小的開口指向連續(xù)型材的運動 方向。如果這種漏斗形的密封件根據(jù)本發(fā)明進一步改進，則壓力通道16的開放側(cè)、也就是 壓力通道10的圓柱形的開放側(cè)的母線16與漏斗形的密封壁9的母線23圍成預(yù)定的角度 α。這在圖3中相應(yīng)示出。毫無疑問地，根據(jù)本發(fā)明的密封件的其他變形實施方式對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言能夠想到。從而，所述密封件除了漏斗形的形狀還可以具有其他的旋轉(zhuǎn) 體形狀(Rotationsfigur)，例如雙曲面體。附圖標記列表
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，連續(xù)型材
9.密封壁
10壓力通道
11壓力通道的入口壁
12入口壁中的進入開口
13壓力通道的出口壁
14出口壁中的排出開口
15注入接管
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16.壓力通道的開放側(cè)17.流入方向18. 1.(前面的)接觸線19.2.(后面的)接觸線20.入口壁泄漏率21.出口壁泄漏率22.型材速度23.漏斗的母線
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，所述擠出成型裝置具有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)型材的形狀的定型裝置；用于使所述連續(xù)型材的形狀穩(wěn)定的真空裝置(2)，所述真空裝置具有比大氣壓低的內(nèi) 部壓力；用于對真空罐進行氣密地封閉的水存儲容器(4)，所述水存儲容器具有比大氣壓高的 內(nèi)部壓力；以及用于維持在所述擠出成型裝置中的壓力差的多個密封件(3、6)，其特征在于，所述多個密封件(3、6)中的至少一個包括由彈性材料制成的密封壁(9) 和半開放的壓力通道(10)，所述壓力通道以其開放側(cè)(16)壓向所述連續(xù)型材(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的擠出成型裝置，其特征在于，所述壓力通道(10)具有入口壁 (11)和出口壁(13)，其中，所述入口壁(11)具有入口壁泄漏率(20，V1)并且所述出口壁 (13)具有出口壁泄漏率(21，V2)。
3.按權(quán)利要求2所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述入口壁泄漏率(V1)比所 述出口壁泄漏率(V2)大。
4.按權(quán)利要求2或3所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述出口壁泄漏率(V2)變 為零。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述壓力通道(10)用 氣體、特別是空氣填充。
6.按前述權(quán)利要求之一所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述壓力通道(10)用 液體，特別是水填充。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述流體在壓力(P)下 填充到所述壓力通道(10)中，所述壓力取決于所述連續(xù)型材(8)的直徑。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的擠出成型裝置(1)，其特征在于，所述密封壁(9)是漏斗 形的并且所述壓力通道(10)的開放側(cè)的母線(16)與所述密封壁(9)的母線(23)圍成一 個預(yù)定的角度(α)。
9.密封件(3、6)，用于維持擠出成型裝置中的壓力差，所述密封件包括由彈性材料制 成的密封壁(9)以及半開放的壓力通道(10)，所述壓力通道在運行中以其開放側(cè)(16)壓向 所述連續(xù)型材(8)。
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)，所述擠出成型裝置具有用于提供能變形的原材料的熔融裝置；用于限定連續(xù)型材形狀的定型裝置；用于使連續(xù)型材的形狀穩(wěn)定的真空裝置(2)，所述真空裝置具有比大氣壓低的內(nèi)部壓力；用于對真空罐進行氣密地封閉的水存儲容器(4)，所述水存儲容器具有比大氣壓高的內(nèi)部壓力；以及用于維持在擠出成型裝置中的壓差的多個密封件(3、6)。為了在維持擠出成型裝置中的壓力差的情況下保證密封性，根據(jù)本發(fā)明，所述多個密封件(3、6)中的至少幾個分別包括由彈性材料制成的密封壁(9)以及半開放的壓力通道(10)，所述壓力通道以其開放側(cè)(16)壓向所述連續(xù)型材(8)。
文檔編號F16J15/40GK102006982SQ200980113287
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