DE19708579C2 - Dichteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichteinrichtung zum Überbrücken eines Dichtspalts, der von zwei Dichtflächen begrenzt ist, die ihrerseits an zwei einander gegenüberliegenden Wänden ausgebildet sind, umfassend eine Nut in der einen Dichtfläche, in die zumindest ein elastischer Schlauch unverschiebbar eingefügt und durch zumindest eine unverformbare Eintrittsöffnung mit einem druckbeaufschlagbaren Medium füllbar und durch das Medium dehnbar ist, wobei der Schlauch durch die dem Nutgrund gegenüberliegende, mit der einen Dichtfläche fluchtende Öffnungsfläche der Nut hindurchtritt, den Dichtspalt überbrückt und mit der anderen Dichtfläche dichtend in Eingriff gelangt.

Dichteinrichtungen dieses Typs werden im Grunde in der DE-OS 22 53 233 und dem DE 296 00 582 U1 beschrieben. Auf den Schlauchanschluß als solchen wird jedoch darin nicht eingegangen.

Was die Zuführung des druckbeaufschlagbaren Mediums zu dem Schlauch betrifft, so offenbart die DE 44 03 063 A1 eine Schlauchanschlußein­ richtung unter Verwendung einer unnachgiebigen Rohrleitung, die in das Innere des Schlauches eingefügt und unter Verwendung von auf die Außenseite des Schlauches einwirkenden Schlauchbindern mit dem Schlauch verpreßt und verbunden ist. Die Verwendung der Schlauchbinder bereitet sowohl unter dem Gesichtspunkt des Platzverbrauchs als auch unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit der Montage oftmals große Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichteinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sich zumindest beim Schlauchanschluß die Verwendung von Schlauchbindern erübrigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Dichteinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Dichteinrichtung ist es vorgesehen, daß der Schlauch mit dem einen Ende lose anliegend in die Eintrittsöffnung eingefügt ist und daß seine Festlegung in der Eintrittsöffnung durch auf das andere Ende einwirkende Stützmittel bewirkt ist. Der Schlauch ist elastisch dehnbar ausgebildet. Er besteht beispielsweise aus Gummi. Desweiteren geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, daß eine Druckbeaufschlagung des abzudichtenden Spaltes normalerweise nur erfolgt, wenn die den Schlauch aufnehmende Nut im Bereich der dem Nutgrund gegenüberliegenden, mit der Dichtfläche fluchtenden Öffnungsfläche durch eine unnachgiebige Wand überdeckt ist, was ein unkontrolliertes Ausweichen des Schlauches in dieser Richtung verhindert. Die sich bei der Einspeisung eines druckbeaufschlagten Mediums in den Schlauch ergebende, elastische Aufweitung hat daher lediglich zur Folge, daß der Schlauch durch die dem Nutgrund gegenüberliegende, mit der einen Dichtfläche fluchtende Öffnungsfläche der Nut hindurchtritt, den Dichtspalt überbrückt und mit der anderen Dichtfläche dichtend in Eingriff gelangt. Es ergibt sich auf jeden Fall eine ausgezeichnete Abdichtwirkung des Schlauches in bezug auf die Eintrittsöffnung, ohne daß es der Verwendung von Schlauchbindern oder anderer sekundärer Hilfsmittel zur Festlegung des Schlauches in der Eintrittsöffnung bedarf. Der Austausch des Schlauches nach eingetretenem Verschleiß ist dadurch denkbar einfach. Der Schlauch wird hierzu einfach aus der Nut herausgezogen und durch einen lose anliegend in die Eintrittsöffnung eingefügten, neuen Schlauch ersetzt.

Das Stützmittel kann durch einen Bestandteil der Nut gebildet sein, beispielsweise durch einen sich quer zu der Nut erstreckenden Zwischenboden, der ober­ flächenbündig in die Nut eingefügt ist oder einen Bestandteil der Nut bildet. Die Einbringung bereitet dem Werkzeugbauer keine Schwierigkeiten.

Eine besonders einfache Festlegung des Schlauches läßt sich erzielen, wenn zumindest das eine Ende in eine erste Ausnehmung eingefügt ist, die quer zur Längsrichtung der Nut oder zur Ebene des Spaltes verläuft. Eine solche erste Ausnehmung kann beispielsweise durch eine Bohrung gebildet sein, die abge­ rundet in den Nutgrund übergeht. Um bei einer solchen Ausbildung im Bereich der Übergangszone zwischen der Nut und der Bohrung eine spezifische Über­ lastung des Schlauches und insbesondere eine unkontrollierte Dehnung zu ver­ hindern hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn zumindest das eine Ende des Schlauches im Bereich der Krümmung von einem anliegenden Einsatzstück umschlossen ist, das in eine zweite Ausnehmung einfügbar ist. Ein solches Ein­ satzstück kann beispielsweise aus einem Formteil aus Kunststoff oder Metall bestehen. Wenn das Einsatzstück durch ein elastisches Dichtelement gebildet ist, das mit der Gegenfläche des Spaltes in Eingriff bringbar ist, dann besteht die Möglichkeit, eine durchgehende Abdichtung des ganzen Spaltes auch im Bereich von Bögen zu erzielen sowie der zusätzliche Vorteil, den mittleren Teil des Spaltes zur Entlüftung eines Formwerkzeuges zu nutzen, während der Spalt im Bereich der Einsatzstücke bereits abgedichtet ist. Dazu wird das Formwerkzeug zunächst geschlossen und eventuell mit der einzufüllenden Formmasse gefüllt, bis diese den Spalt erreicht. Die in dem Formwerkzeug enthaltenen Gase können dadurch bis zu diesem Zeitpunkt durch den Spalt entweichen. Im Anschluß daran wird der Schlauch aufgebläht und in der Zwischenzone der Einsatzstücke dichtend mit der Gegenfläche des Spaltes in Eingriff gebracht, wobei sich eine durchgehende Abdichtung des ganzen Spaltes ergibt. Hierdurch ist nachfolgend ein Druckaufbau im Formwerkzeug möglich.

Das Einsatzstück kann mit einer Anschlußbohrung zur Einspeisung des druckbe­ aufschlagbaren Mediums versehen sein, wobei es sich als vorteilhaft bewährt hat, wenn die Anschlußbohrung mit einem Anschlußgewinde für eine Versor­ gungsleitung versehen ist. Sie kann der Eintrittsöffnung geneigt zugeordnet sein, um die Zuführung des Druckmittels zu vereinfachen. Hierbei handelt es sich zweckmäßig um Druckluft.

Um zu verhindern, daß der Schlauch unbeabsichtigt aus Nut herausfällt, bei­ spielsweise bei einer Überkopfanordnung der Nut, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Nut im Bereich ihrer Mündung verengt ist und wenn der Schlauch unterhalb der Mündung einen Querschnitt hat, der zumindest an einer Stelle größer ist als der Querschnitt der Nut an ihrer Mündung.

In den Schlauch kann eine biegsame, unkomprimierbare Seele eines angepaßten Querschnittes lose anliegend eingefügt sein, um zu erreichen, daß der Schlauch auch bei einer Beugung um enge Radien nicht einknickt sondern seine her­ stellungsbedingte, ursprüngliche Gestalt weitgehend behält. Eine solche Seele kann durch eine Wendelfeder, einen Kunststoffaden oder einen Kunststoff­ schlauch gebildet sein. Sie bewirkt somit eine Abstützung des Schlauches in radialer Richtung.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Dichteinrichtung, bei der der Schlauch in einer gerade gestreckten Form zur Anwendung gelangt.

Fig. 2: Eine Dichteinrichtung ähnlich Fig. 1, bei der jedoch beide Enden quer zum Verlauf der Nut abgewinkelt sind.

Fig. 3: Eine Dichteinrichtung ähnlich Fig. 2, bei der der Schlauch im Bereich seiner Abbiegung in einem Einsatzstück geführt ist.

Fig. 4/5: Zwei Dichteinrichtungen in quergeschnittener Darstellung mit voneinander abweichendem Schlauchquerschnitt.

Die in Fig. 1 gezeigte Dichteinrichtung ist zur Abdichtung des Spaltes zwischen einem Werkzeugober- und einem Werkzeugunterteil vorgesehen, das bei­ spielsweise zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff bestimmt ist. Derar­ tige Kunststoffe werden normalerweise in flüssigem Zustand in ein solches Werkzeug eingefüllt, beispielsweise ein Reaktionsgemisch zur Herstellung eines Polyurethanschaumstoffs. Trotz größter Genauigkeit des Werkzeugober- und des Werkzeugunterteils besteht dadurch die Gefahr, daß flüssige Bestandteile des Kunststoffes den Dichtspalt passieren. Dadurch können sich Fehler an dem erzeugten Werkstück ergeben sowie eine Verunreinigung der Umgebung. Zur Vermeidung solcher Probleme ist in den Spalt eine Dichteinrichtung eingefügt. Diese umfaßt einen elastischen Schlauch 1, der in eine in die Seitenwand des Spaltes mündende Nut 2 eingefügt und durch eine unverformbare Eintritts­ öffnung 3 mit einem druckbeaufschlagbaren Medium füllbar und durch das Medium dehnbar ist. Obwohl der Schlauch mit dem einen Ende lose anliegend in die Eintrittsöffnung eingefügt ist und von dieser auf einem Zylinderabschnitt radial umschlossen wird, ist seine dichte und unverschiebbare Festlegung in der Eintrittsöffnung 3 lediglich durch ein auf sein anderes Ende einwirkendes Stützmittel bewirkt, vorliegend eine Stützvorrichtung. Er kann dadurch bei geschlossenem Werkzeug mit einem druckbeaufschlagten Strömungsmittel gefüllt und in radialer Richtung aufgedehnt werden, wobei er sich dichtend an die Innenwandung der Eintrittsöffnung anlegt, durch die dem Nutgrund gegenüberliegende, mit der einen Dichtfläche fluchtende Öffnungsfläche der Nut hindurchtritt, den Dichtspalt überbrückt und mit der anderen Dichtfläche dichtend in Eingriff gelangt. Abzudichtendes Medium vermag dadurch den Spalt nicht mehr zu passieren.

Im Anschluß an die Verfestigung des in das Werkzeug eingefüllten, polymeren Werkstoffes wird der Druck des in den Schlauch eingespeisten Strömungsmittels vermindert mit der Folge, daß der elastische Schlauch seine herstellungsbe­ dingte, ursprüngliche Form wieder annimmt und in die Nut zurückkehrt. Die Anpressung an die der Mündung der Nut vorgelagerte Wandung wird dadurch beseitigt und das Werkzeug kann problemlos geöffnet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Schlauch die Nut verläßt. Die Rückbildung der Form des Schlauches kann durch Anlegen von Vakuum beschleunigt werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den Schlauch 1 eine Seele 6 eingebettet, die aus einem Kunststoffstab besteht. Der Außendurchmesser kann mit dem Innendurchmesser des Schlauches weitestgehend übereinstim­ men. Das Volumen des für eine Aufblähung benötigten Strömungsmittels wird dadurch reduziert. Außerdem läßt sich ein mit einer solchen Seele ausgestalteter Schlauch leicht um enge Radien herumlegen, ohne daß die Gefahr des Ein­ knickens besteht. Es ist ganz selbstverständlich, daß der Kunststoffstab zu diesem Zwecke biegsam sein muß. Er kann zu diesem Zwecke aus einem elastisch verformbaren, nicht komprimierbaren Material bestehen, beispielsweise aus Gummi, einem Seil oder einem Spiralrohr.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Enden des Schlau­ ches 1 im Bereich der Enden in metallischen Einsatzstücken 4 aufgenommen, die in zweite Ausnehmungen des Formwerkzeuges eingefügt und darin unverrück­ bar festgelegt sind. Die beiden Einsatzstücke können auch aus einem Hartkunst­ stoff bestehen. Sie lassen es zu, die abgedichtete Zone sehr präzise festzulegen. Die beiden Enden des Schlauches sind in axialer Richtung abgestützt, um eine präzise Festlegung in dem dichtenden Zylinderabschnitt zu gewährleisten.

Das im rechten Teil der Darstellung gemäß Fig. 1 gezeigte Einsatzstück 4 ist mit einer Anschlußbohrung 5 versehen, die der Eintrittsöffnung 3 geneigt zugeordnet ist und es gestattet, das druckbeaufschlagte Strömungsmittel aus einer besonders wenig störenden Richtung in den Schlauch einzuspeisen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung ist in funktioneller Hinsicht der vorstehend beschriebenen sehr ähnlich. Die beiden Enden des Schlauches sind dort in erste Ausnehmungen 7 eingefügt, die quer zur Längsrichtung der Nut 2 verlaufen, abgerundet in die Nut 2 übergehen. Auch bei dieser Ausführung ist im Inneren des Schlauches eine nicht komprimierbare, flexible Seele eingefügt, die aus einem gewendelten Kunststoffschlauch aus Polyäthylen besteht. Sie verhindert ein Abknicken des Schlauches beim Einfügen in die ersten Ausnehmungen 7.

Die in Fig. 3 gezeigte Dichteinrichtung ist der vorstehend beschriebenen sehr ähnlich, im Bereich der beiderseitigen Abbiegungen des Schlauches sind jedoch elastisch verformbare Einsatzstücke 4 aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff vorgesehen, die den Schlauch im Bereich seines Außenumfanges anliegend berühren und stützen und die beim Schließen des Werkzeuges zugleich in einen dichtenden Anlagekontakt zu der den Spalt auf der gegenüberliegenden Seite begrenzenden Wandung gelangen. Zusätzlich werden unerwünschte Verformungen des Schlauches und insbesondere Überdehnungen nach der Einspeisung eines druckbeaufschlagten Strömungsmittels im Bereich der Bögen verhindert. Desweiteren wird erreicht, daß sich gezielt eine sehr präzise Dehnung des Schlauches 1 im Bereich der Zone zwischen den Einsatzstücken 4 erzielen läßt, nachdem das Werkzeug mit einem Reaktionsschaum gefüllt und die darin enthaltene Luft durch den anfänglich noch vorhanden Spalt entwichen ist, bis der Schlauch die der Nut 2 gegenüberliegende Begrenzungswand des Spaltes erreicht und dazu in einen dichtenden Kontakt gelangt. Anschließend ist ein Druckaufbau in dem Werkzeug möglich, was für bestimmte Qualitätsansprüche wichtig sein kann. Die beiden axialen Enden des Schlauches sind nicht besonders abgestützt, weil sich die darauf bei einer Druckbeaufschlagung einwirkenden Kräfte gegenseitig aufheben. Die elastisch verformbaren Einsatzstücke erfahren bei einer Aufblähung des Schlauches eine zusätzliche Anpressung an die abgedichtete Gegenfläche des Spaltes.

In Fig. 4 ist eine Dichteinrichtung in quergeschnittener Darstellung wiedergege­ ben, bei der ein Schlauch zur Anwendung gelangt, der von kreisförmigem Profil ist. In das Innere ist eine Seele 6 eingefügt, die durch ein gewendeltes Kunst­ stoffrohr gebildet ist.

In Fig. 5 ist eine Ausführung der Dichteinrichtung in quergeschnittener Dar­ stellung wiedergegeben, bei der die Nut von trapezförmigem Profil ist und im Bereich ihrer Mündung einen verengten Querschnitt hat. Der darin eingefügte Schlauch hat ein entsprechendes Profil. In ihn ist eine Seele in Form eines zylindrischen Stabes eingefügt. Zwischen dem trapezförmigen Innenquerschnitt des Schlauches 1 und dem kreisförmigen Querschnitt der Seele 6 sind dadurch geringe Freiräume vorhanden, die es gestatten, den Schlauch besonders zügig mit einem Strömungsmittel zu füllen oder dieses zügig abzulassen, beispielswei­ se Druckluft. Der äußere Querschnitt des Schlauches ist unterhalb der Mündung der Nut erweitert. Auch bei einer Überkopfverwendung ist es dadurch ausge­ schlossen, daß der Schlauch die Nut in unbeabsichtigter Weise verläßt und aus dieser herausfällt.

Claims (10)

1. Dichteinrichtung zum Überbrücken eines Dichtspalts, der von zwei Dichtflächen begrenzt ist, die ihrerseits an zwei einander gegenüberliegenden Wänden ausgebildet sind, umfassend eine Nut (2) in der einen Dichtfläche, in die zumindest ein elastischer Schlauch (1) unverschiebbar eingefügt und durch zumindest eine unverformbare Eintrittsöffnung (3) mit einem druckbeaufschlagbaren Medium füllbar und durch das Medium dehnbar ist, wobei der Schlauch (1) durch die dem Nutgrund gegenüberliegende, mit der einen Dichtfläche fluchtende Öffnungsfläche der Nut (2) hindurchtritt, den Dichtspalt überbrückt und mit der anderen Dichtfläche dichtend in Eingriff gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) mit dem einen Ende lose anliegend in die Eintrittsöffnung (3) eingefügt ist und daß seine Festlegung in der Eintrittsöffnung (3) durch auf das andere Ende einwirkende Stützmittel bewirkt ist.

2. Dichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmittel durch einen Bestandteil der Nut (2) gebildet sind.

3. Dichteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine Ende des Schlauches (1) in eine erste Ausnehmung (7) eingefügt ist, die quer zur Längsrichtung der Nut (2) verläuft.

4. Dichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine Ende des Schlauches (1) in einem Einsatzstück (4) aufgenommen ist, das in eine zweite Ausnehmung (8) einfügbar ist.

5. Dichteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (4) durch ein elastisches Dichtelement gebildet ist, das mit der Gegenfläche des Spaltes in Eingriff bringbar ist.

6. Dichteinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (4) mit einer Anschlußbohrung (5) zur Einspeisung des Mediums versehen ist.

7. Dichteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrung (5) der Eintrittsöffnung (3) geneigt zugeordnet ist.

8. Dichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nut (2) im Bereich der Öffnungsfläche verengt ist.

9. Dichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Schlauch (1) eine biegsame, unkomprimierbare Seele (6) eines angepaßten Querschnitts lose anliegend eingefügt ist.

10. Dichteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (6) aus einer Wendelfeder, einem Kunststoffaden oder einem Kunststoffschlauch (1) besteht.