DE10150419A1

DE10150419A1 - Abdichtung von Rohr- und Behälterverbindungen mittels Innendruck auf dünne Ränder

Info

Publication number: DE10150419A1
Application number: DE2001150419
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Durch Anfasen von Rohrenden und Dichtlippen werden Rohrverbindungen und Behälter, Reaktoren, Verteilerkammern etc. abgedichtet. Im Falle der Rohrverbindungen nimmt bei genügend kleinem spitzen Winkel das Rohrende auch die Axialkraft auf. Das Abdichtprinzip ermöglicht bei Spritzgußwerkzeugen für Kunststoffe oder Metalle die Schmelzenverteilung in Heißkanäle im Mundstück. Bei geflanschten Rohrverbindungen übernimmt ein Dichtring mit innenliegenden Dichtlippen die Abdichtung.

Description

In der Spritzgußtechnik von Kunststoffen wird in sogenannten Heißkanälen Thermoplastschmelze von der Maschinendüse zu den Formnestern gefördert. Wegen der unterschiedlichen Temperaturen des gekühlten Werkzeugs und des Heißkanals ist die Abdichtung solcher Heißkanäle ein ständiges Problem. Versuche ergaben, daß ein Anfasen der Rohrenden auf einen spitzen Winkel von ungefähr 30° eine wirksame Abdichtung ergibt, da der hohe Innendruck den dünnen Metallrand gegen die Innenwand der Angußdüse oder des Mundstücks oder sonstigen Behälters ect. preßt.
Die Kontur des angefasten Rohrendes braucht nicht linear zu sein, sie kann auch als Hohlkehle oder konvex etc. ausgebildet werden.
Die durch den Innendruck erzeugte Axialkraft muß durch eine Fixierung des Rohrs aufgenommen werden. Im Falle einer geraden Rohrstrecke mit zwei angefasten Rohrenden, wie sie beim Transport der Schmelze zu einem einzigen Anschnitt zur Anwendung kommt, kompensiert sich die Axialkraft und das Rohr kann schwimmend gelagert werden, sodaß es sich ungehemmt thermisch ausdehenen kann.
Die Axialkraft kann auch durch die Reibung zwischen der Außenwand des angefasten Rohrendes und der Innenwand der Bohrung aufgenommen werden. Der Fasenwinkel ist dann abhängig vom Reibungsfaktor zwischen den beiden Wänden und wesentlich kleiner als 30°. Auch durch eine oder mehrere zylindrische Abtragungen der Rohrwand wird eine Aufnahme der Axialkraft erreicht, wobei zu überprüfen ist, ob die verbleibende Wandstärke ausreicht.
Das Abdichtprinzip beschränkt sich nicht auf Heißkanäle in Spritzgußwerkzeugen. Auch andere Werkstoffe wie zum Beispiel Kunststoffrohre für den Transport von Flüssigkeiten (z. B. Wasser) oder Gase (z. B. Luft) können auf diese Weise abgedichtet werden. Durch Profilierung der Außenwände des Rohrendes mittels Noppen etc. entsteht durch den Innendruck eine kraftschlüssige, dichte Verbindung, die die Axialkräfte aufnimmt.
Auch Behälter, Reaktoren oder Verteilerkammern werden durch angefaste Ränder abgedichtet. Als Beispiel dient eine Verteilerkammer für Kunststoffschmelze. Der Deckel dieser Kammer ist mit einer angefasten Dichtlippe versehen.
In der Spritzgußtechnik ermöglicht das Abdichten mit angefasten Rohrenden die Schmelzenverteilung auf zwei oder mehrere Anschnitte im Mundstück. Nach einer zentralen Bohrung wird die Schmelze radial zu den einzelnen Heißkanälen verteilt, wobei die beheizten Rohre in Nuten der Werkzeug-Deckplatte zu den Anschnittbohrungen laufen. An den meist um 90° gebogenen Rohrabschnitten sorgen verstellbare Fixierungen, daß die angefasten Rohrenden nicht aus den Bohrungen des Mundstücks oder den Angußdüsen rutschen. Bei geschraubten Rohrverbindungen wird der Rand des innen geschraubten Rohrendes angefast und dichtet dadurch ab.
Bei Flanschverbindungen von Rohren wird ein Dichtungsring mit zwei inneren Dichtlippen zwischen die Rohrenden gepreßt. Der Vorteil besteht darin, daß die Schrauben nicht nachgezogen werden müssen, da die Abdichtung allein durch den Innendruck bewirkt wird. ZEICHNUNGSERKLÄRUNG FIGURE 1
a angefaste Rohrenden
b Transportrohr, schwimmend gelagert
c Rohrheizung
d Mundstück
e Heizmanschette
f Angußdüse
g Spritzgußwerkzeug
h Formnest
i Andockfläche für Maschinendüse
FIGURE 2
a Rohrende mit konkaver Fase
b Rohrende mit zylindrischer Abtragung der Wandstärke
c Rohrende mit kleinem Fasenwinkel zur Aufnahme der Axialkraft durch Reibung
d elastisches Rohrende mit Noppen zur Aufnahme der Axialkraft
FIGURE 3
a Verteilerkammer
b Dichtlippe
c Transportrohre für Schmelze
d Rohrheizung
e Eingangskanal
f Andockfläche für Maschinendüse
g Heizmanschette
h Angußdüsen
FIGURE 4
a angefaste Rohrenden
b Eingangskanal
c Rohrheizungen
d Nuten in der Werkzeug-Deckplatte
e Fixierelemente Für Transportrohre
f Schmelzeverteilung
g Formnester
h Andockfläche für Maschinendüse
i beheiztes Mundstück
FIGURE 5
a Rohrenden
b Verschraubung
c angefaster Dichtrand
FIGURE 6
a Rohrflansche
b Dichtringe

Claims

1. Die Abdichtung von Rohr- und Behälterverbindungen mittels Innendruck auf dünne Ränder ist dadurch gekennzeichnet, daß Rohrenden bzw. Dichtlippen von Behältern, Reaktoren oder Verteilerkammern in einem spitzen Winkel angefast werden.

2. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fasenkontur nicht eine lineare, sondern auch eine konkave oder konvexe oder beliebige Gestalt aufweist.

3. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fasenwinkel so spitz ist, daß aufgrund der Reibung zwischen dem angefasten Rand und der Gegenwand die Axialkraft aufgenommen wird.

4. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Rand auch durch eine oder mehrere zylindrische Abtragungen der Wandstärke erzielt wird.

5. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekenzeichnet, daß aufgrund des neuen Abdichtprinzips die Schmelzenverteilung zu den einzelnen Anschnitten im Mundstück eines Kunststoff oder Metallspritzgußwerkzeugs erfolgt. (Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4)

6. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 und 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß die beheizten, handelsüblichen Rohrleitungen für den Transport der Schmelzen von der Mundstückverteilung zu den Formnestanschnitten (hot runners) abschnittweise in Nuten der Deckplatte des Spritzgußwerkzeugs laufen. (Fig. 4)

7. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 und 3 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkraft einer Rohrverbindung durch eine Verschraubung aufgenommen wird, wobei ein angefastes Rohrende die Abdichtung gewährleistet. (Fig. 5)

8. Die Abdichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Flanschverbindungen von Rohrleitungen ein Dichtungsring mit zwei innenliegenden, angefasten Dichtlippen die Abdichtung auch bei nicht fest angezogener Verschraubung übernimmt. (Fig. 6)