DE102004022530A1

DE102004022530A1 - Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung

Info

Publication number: DE102004022530A1
Application number: DE102004022530A
Authority: DE
Inventors: Henning Stieglitz; Franz Grajewski; Mathias Geyer; Stefan Buhl
Original assignee: Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Krauss Maffei GmbH
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2005-12-01
Also published as: WO2005108830A1; DE112005000618A5; AT503379A5

Abstract

Eine Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung eines zumindest teilweise mit Fluid gefüllten Behältnisses, insbesondere einer Kühleinrichtung, mit einem Dichtkörper (1), wobei der Dichtkörper (1) einen inneren Bereich (2) und einen äußeren Bereich (3) aufweist, wobei der Dichtkörper (1) derart ausgestaltet ist, dass er von einem Gegenstand (4) durchtretbar ist und wobei der Dichtkörper (1) zumindest teilweise aus dehnbarem Material besteht, ist im Hinblick auf das Ermöglichen eines sicheren Betriebs bei kostengünstiger Konstruktion und guter Qualität des extrudierten Erzeugnisses derart ausgebildet, dass der Dichtkörper (1) mindestens ein sich im Wesentlichen vom inneren (2) zum äußeren Bereich (3) erstreckendes Steifungselement (5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung eines zumindest teilweise mit Fluid gefüllten Behältnisses, insbesondere einer Kühleinrichtung, mit einem Dichtkörper, wobei der Dichtkörper einen inneren Bereich und einen äußeren Bereich aufweist, wobei der Dichtkörper derart ausgestaltet ist, dass er von einem Gegenstand durchtretbar ist und wobei der Dichtkörper zumindest teilweise aus dehnbarem Material besteht.
Dichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis seit langem bekannt. Solchen Dichtungen werden vor allem bei der Extrusion von Erzeugnissen eingesetzt, wobei hierbei meist die Öffnung einer zur Kühlung des extrudierten Erzeugnisses dienenden Kühleinrichtung mit einer solchen Dichtung verschlossen wird. Das Erzeugnis, beispielsweise ein Rohr, wird mittels der Kühleinrichtung gekühlt, wobei die Kühleinrichtung ein Behältnis aufweist, dass zumindest teilweise mit Fluid gefüllt ist, z. B. mit Wasser zur Abkühlung des extrudierten Erzeugnisses. Insbesondere bei dem Einsatz einer solchen Dichtung bei der Extrusion mit einer Anlage, die einen kontinuierlich durchgeführten Dimensionswechsel des extrudierten Erzeugnisses ermöglicht, müssen solche Dichtungen besonders hohe Anforderungen erfüllen, um auch bei Dimensionswechseln eine hohe Dichtigkeit zu gewährleisten.
Die bereits bekannten Dichtungen sind meist als Gummitrichter oder Gummiplatten ausgeführt, auf die Gewebebänder aufgenäht sind. Die in Längsrichtung angebrachten Gewebebänder sollen das sogenannte Rattern vermindern, da sie die Längsdehnung des Gummitrichters oder der Gummiplatte etwas begrenzen. Am inneren Bereich ist zumeist ebenfalls ein Gewebestreifen angeordnet, der dehnbar ist und einen direkten Kontakt des extrudierten Erzeugnisses mit dem Gummi des Dichtungsköpers vermeidet. Hierdurch gleitet das extrudierte Erzeugnis durch die Dichtung, ohne es zu stark in Längsrichtung zu dehnen und somit ein Rattern hervorzurufen.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungen ist häufig problematisch, dass diese im Betrieb, insbesondere bei Dimensionswechselanlagen, häufig Undichtigkeiten bei kleinen Dimensionen des Erzeugnisses zeigen, welche am unteren Randbereich des Einsatzgebiets liegen. Diese Undichtigkeiten treten besonders dann auf, wenn die Dichtung ein Vollbad abdichten soll, d. h., wenn das Behältnis vollständig mit Fluid gefüllt ist. Die bekannten Dichtungen bauchen dann sehr stark aus und werden undicht. Ferner ist das Rückstellverhalten dieser bekannten Dichtungen nicht besonders gut. So entstehen bei Dimensionswechseln von der größten bis zur kleinsten Dimension große Leckagen, so dass ein sicherer Betrieb der Dichtung und der Anlage, in der die Dichtung eingesetzt wird, nicht gewährleistet ist und die Qualität, insbesondere die Oberflächenqualität, des extrudierten Erzeugnisses leidet. Ein weiteres Problem ist, dass die Dichtungen bei großen Dimensionswechseln einreißen und dadurch unbrauchbar werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein sicherer Betrieb bei kostengünstiger Konstruktion und bei der eine gute Qualität eines mit der Dichtung zusammenwirkenden Erzeugnisses ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die in Rede stehende Dichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass der Dichtkörper mindestens ein, sich im wesentlichen vom inneren zum äußeren Bereich erstreckendes Steifungselement aufweist.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass man für einen sicheren Betrieb der Dichtung und/oder einer Anlage, in der die Dichtung betrieben wird, übermäßige mechanische Belastungen der Dichtung vermeiden muss. Zudem muss zum Erhalt einer besonders guten Oberfläche eines extrudierten Erzeugnisses ein Abheben der Dichtung von dem extrudierten Erzeugnis beim Durchlaufen dieses Erzeugnisses durch die Dichtung vermieden werden. In erfindungsgemäßer Weise wird die mechanische Belastung der Dichtung dadurch reduziert, dass der Dichtkörper mit Steifungs elementen versehen ist. Durch die Steifungselemente, beispielsweise durch das ausgewählte Biegungsverhalten und die umfängliche und/oder die radial Erstreckung der Steifungselemente bzw. deren Erstreckung vom inneren zum äußeren Bereich der Steifungselemente, kann in erfindungsgemäßer Weise das Dehnungsverhalten des Dichtkörpers eingestellt werden und somit beispielsweise eine mechanische Belastung der Dichtung durch ein Ausbauchen vermindert und/oder im wesentlichen vermieden werden. Die Dichtung liegt somit besonders gut am Gegenstand bzw. Erzeugnis an, wodurch eine gute Qualität des Erzeugnisses ermöglicht wird, da das Rattern vermindern wird.
Hinsichtlich einer besonders einfachen Ausgestaltung könnten die Steifungselemente am Dichtkörper angeordnet und mit diesem verbunden sein. Die Steifungselemente könnten hierbei beispielsweise in am Dichtkörper angeordneten Taschen angeordnet sein. Somit ließe sich die Steifungselemente austauschen und ließe sich der Dichtkörper dadurch an unterschiedlichste Aufgaben anpassen.
Im Hinblick auf eine besonders einfache Produktion könnten die Dichtungselemente integraler Bestandteil des Dichtkörpers sein. Beispielsweise könnte der Dichtkörper aus zwei Gummiplatten bestehen zwischen die ein oder mehrere Steifungselemente eingebracht werden, wobei die Gummiplatten durch geeignete Verfahren fest mit dem Gummi verbunden werden könnten.
Es wäre von besonderem Vorteil, wenn vier Steifungselemente in Umfangsrichtung des Dichtungskörpers versetzt angeordnet wären. Es könnten allerdings auch lediglich zwei, drei oder mehr Steifungselemente vorgesehen sein. Über den Abstand zwischen den Steifungselementen könnte das Dehnungsverhalten des Dichtkörpers beeinflusst werden und exakt auf den Einsatzbereich abgestimmt werden. Zusätzlich oder alternativ könnte das Dehnungsverhalten auch durch die Form der Steifungselemente und/oder deren Größe eingestellt werden.
Im Rahmen einer besonders einfachen Ausgestaltung könnten die Steifungselemente im wesentlichen aus Metall und/oder Kunststoff bestehen. Hierdurch wäre eine beson ders einfache und kostengünstige Herstellung der Steifungselemente sowie eine gute Verarbeitbarkeit gewährleistet.
In vorteilhafter Weise könnte der Dichtkörper im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgestaltet sein. Der kreisförmige Querschnitt könnte insbesondere dann gegeben sein, wenn der Dichtkörper in Betrieb ist. Dies bedeutet, dass der Dichtkörper derart ausgestaltet sein könnte, dass er, wenn er nicht in Betrieb ist, in sich zusammenfällt, und somit keinen, im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Dichtkörper wäre dann besonders optimal an kreisförmige Erzeugnisse, welche die Dichtung durchtreten, wie z. B. Rohre, angepasst.
In einer anderen Ausgestaltung könnte der Dichtkörper im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgestaltet sein. Somit wäre der Durchtritt eines rechteckigen Gegenstands ermöglicht, wie beispielsweise einer Platte. Auch hier könnte der im wesentlichen rechteckige Querschnitt nur im Betrieb der Dichtung gegeben sein. Der Dichtkörper könnte im Querschnitt jedoch auch jede andere Form aufweisen. Die Form des Querschnitts könnte in vorteilhafter Weise auf die Form des Gegenstands, der die Dichtung durchtritt, abgestimmt sein.
In weiter vorteilhafter Weise könnte der Dichtkörper im wesentlichen trichterförmig ausgestaltet sein. Dies würde sich besonders gut auf das Dichtverhalten auswirken. Dabei könnte der äußere Bereich des Dichtkörpers einen größeren Durchmesser aufweist als der innere Bereich, wobei die Trichterform im Querschnitt jedwede Form aufweisen könnte. Alternativ könnte der Dichtkörper auch eine plattenförmige Ausgestaltung aufweisen, d.h. dass sich der Dichtkörper auch während des Betriebs im wesentlichen in einer Ebene mit oder im wesentlichen parallel zu der Wandung des Behältnisses erstreckt.
Ferner könnte der Dichtkörper an seinem inneren Bereich ein vorzugsweise elastisches Gewebeband zur Herstellung eines verbesserten Kontakts zwischen Dichtkörper und Gegenstand aufweisen. Die Befestigung des äußeren Bereichs mit dem Behältnis könnte in jeder Form erfolgen, beispielsweise durch eine Klemmvorrichtung. Es könnte allerdings auch der innere Bereich des Dichtkörpers am Behältnis angeordnet und der äußere Bereich im dem Gegenstand in Kontakt sein.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 in einer schematischen Darstellung, eine bekannte Dichtung gemäß dem Stand der Technik,
2 in einer schematischen Darstellung, eine weitere bekannte Dichtung gemäß dem Stand der Technik,
3 in einer schematischen Darstellung, eine bekannte Dichtung im Gebrauch mit einem Ausschnitt einer Kühleinrichtung,
4a in einer schematischen Darstellung, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtung,
4b ein Schnitt A-A der erfindungsgemäßen Dichtung des Ausführungsbeispiels aus 4a und
5 in einer schematischen Darstellung, eine erfindungsgemäße Dichtung im Gebrauch mit einem Ausschnitt einer Kühleinrichtung.
1 und 2 zeigen Dichtungen zur Abdichtung einer Öffnung einer mit Wasser gefüllten Kühleinrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die bekannte Dichtung weist einen Dichtkörper 1 auf, wobei der Dichtkörper 1 einen inneren Bereich 2 und einen äußeren Bereich 3 für den Durchtritt eines Rohrs 4 aufweist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Dichtkörper aus einer Gummiplatte gebildet, welche in Durchtrittsrichtung des Rohrs 4 Gewebebänder a aufweist. Am inneren Bereich 3 des Dichtkörpers ist ein weiteres Gewebeband b angeordnet, welches dehnbar ist.
3 zeigt den Einsatz einer solchen bekannten Dichtung bei einer Kühleinrichtung mit Vollbad. Der Gegenstand, der die Kühleinrichtung und den Dichtkörper 1 durchtritt, ist hierbei ein Rohr 4. In dieser schematischen Darstellung ist besonders gut ersichtlich, wie stark eine solche bekannte Dichtung unter dem Druck des sich in der kühleinrichtung befindlichen Wassers ausbaucht.
4a zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtkörper 1, wobei auch dieser Dichtkörper 1 einen inneren Bereich 2 und einen äußeren Bereich 3 für den Durchtritt eines Gegenstands 4, in diesem Ausführungsbeispiel eines Rohrs 4, aufweist. Der Dichtkörper 1 besteht aus dehnbarem Material, in diesem Ausführungsbeispiel Gummi. In erfindungsgemäßer Weise weist der Dichtkörper 1 sich im wesentlichen in der Durchtrittsrichtung des Rohrs 4 erstreckende Steifungselemente 5 auf. Die Steifungselemente 5 sind hierbei integraler Bestandteil des Dichtkörpers 1, der aus zwei Gummiplatten besteht, in die die Steifungselemente 5 eingelassen sind. Der in 4a gezeigte Dichtkörper 1 ist dazu geeignet sowohl in trichterförmiger als auch plattenartiger Weise betrieben zu werden.
Dies ist besonders gut im Schnitt A-A der 4b zusehen. Die vier Steifungselemente 5 sind in Umfangsrichtung des Dichtkörpers 1 angeordnet, wobei über ihren Abstand das Dehnungsverhalten des Dichtkörpers 1 auf den jeweiligen Einsatz eingestellt ist. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind die Steifungselemente 5 aus Metall. Der Dichtkörper 1 ist im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgestaltet und hat während des Betriebs des Dichtkörpers 1 eine im wesentlichen trichterförmige Ausgestaltung. 5 zeigt die erfindungsgemäße Dichtung im Betrieb mit einer Vollbad-Kühlung entsprechend 3. Der Dichtkörper 1 wird hierbei trichterförmig betrie ben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung von 3 verwiesen.
Hinsichtlich weiterer Details wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die allgemeine Beschreibung verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

1: Dichtkörper
2: Innerer Bereich
3: Äußerer Bereich
4: Gegenstand, Rohr
5: Steifungselement
a: Gewebeband
b: Gewebeband

Claims

Dichtung zur Abdichtung einer Öffnung eines zumindest teilweise mit Fluid gefüllten Behältnisses, insbesondere einer Kühleinrichtung, mit einem Dichtkörper (1), wobei der Dichtkörper (1) einen inneren Bereich (2) und einen äußeren Bereich (3) aufweist, wobei der Dichtkörper (1) derart ausgestaltet ist, dass er von einem Gegenstand (4) durchtretbar ist und wobei der Dichtkörper (1) zumindest teilweise aus dehnbarem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (1) mindestens ein, sich im wesentlichen vom inneren (3) zum äußeren Bereich (3) erstreckendes Steifungselement (5) aufweist.
Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifungselemente (5) am Dichtkörper (1) angeordnet und mit diesem verbunden sind.
Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifungselemente (5) integraler Bestandteil des Dichtkörpers (1) sind.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, vier Steifungselemente (5) in Umfangsrichtung des Dichtkörpers (1) angeordnet sind.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifungselemente (5) im wesentlichen aus Metall und/oder Kunststoff bestehen.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (1) im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (1) im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (1) im wesentlichen trichterförmig ausgestaltet ist.