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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von viskosen Massen,
insbesondere Klebstoffen oder Dichtmassen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Patentanspruch 1.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist einsetzbar in Geräten,
mit denen vorzugsweise Klebstoff in fließfähiger Form dosiert zu einer
Auftragstelle gefördert
wird. Bei dem Klebstoff kann es sich um im Ausgangszustand schon
fließfähigen Klebstoff,
zum Beispiel Kaltleim, oder auch um so genannten Heißschmelzklebstoff
handeln, welcher in festem Zustand, als Block oder Granulat, in
das Klebstoffgerät eingebracht,
dort aufgeschmolzen und zur Auftrageinrichtung gefördert wird.
Im Fall der Verarbeitung von Heißschmelzklebstoff wird dieser
im Schmelzklebstoffgerät
durch Erwärmen
verflüssigt.
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Derartige
Schmelzklebstoffgeräte
sind üblich als
Tankoder Behälteranlagen
ausgestaltet. Das Kernstück
solcher Geräte
bildet eine Baugruppe, welche im Wesentlichen aus dem Tank zur Aufnahme des
Klebstoffs und einem integrierten Drucksystem, bestehend aus Armaturen
und Druckleitungen zum Fördern
des viskosen Klebstoffs besteht, wobei an das Drucksystem den Druck
erzeugende Pumpen angeschlossen sind. Dabei kommen bevorzugt Zahnradpumpen
zum Einsatz. Über
eine an das Drucksystem angeschlossene Schlauchleitung mit Abgabepistole
kann der Klebstoff an der Auftragstelle bereitgestellt werden. Handelt
es sich bei dem zu fördernden
Klebstoff um einen Heißschmelzklebstoff, müssen insbesondere
der Bereich des Tankbodens sowie das gesamte Drucksystem beheizt
werden. Bei einer bekannten Bauart sind der Klebstoffbehälter und
das relativ kompli ziert ausgebildete Druck- und Heizsystem gemeinsam
in einem kompakten Gusskörper
ausgebildet. Derartige Klebstoffgeräte sind unter anderem aus den
deutschen Gebrauchsmustern
DE
85 07 105 U1 und
DE
90 13 660 U1 sowie der
DE 197 46 242 A1 bekannt. Dieser Aufbau macht
die Herstellung der Klebstoffgeräte
sehr aufwendig und damit teuer, wodurch diese Bauart nur bei größeren Stückzahlen
wirtschaftlich anwendbar ist.
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Aus
der
DE 202 19 072
U1 ist eine aus Klebstofftank und Funktionsblock bestehende
Vorrichtung für
Schmelzklebstoffgeräte
bekannt, bei der in einem separaten Funktionsblock das zum Ansaugen
und Fördern
des Klebstoffs erforderliche Drucksystem sowie das Heizsystem in
einem Aluminiumkörper,
der von einem kastenförmigen
Gehäuse
aus Stahl umhüllt
ist, eingegossen sind. Die Stahloberfläche des Funktionsblocks bildet
dabei den Boden des aus einem aufgesetzten Tankrohr gebildeten Klebstofftanks.
Zum Erzeugen des notwendigen Förderdrucks wird
am Funktionsblock zum Beispiel der Saugflansch einer Zahnradpumpe
angeflanscht. Ein konstruktiv ähnlicher
Aufbau ist aus der
DE
103 06 387 A1 bekannt. Auch bei der Lösung nach der
DE 103 23 810 B3 ist das
Drucksystem sowie die notwendigen Heizmittel in einem massiven Funktionsblock
angeordnet, an welchem eine Pumpe angeflanscht ist.
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Sowohl
die bekannten Lösungen,
bei denen der Klebstofftank und das Drucksystem in einem gemeinsamen
Gusskörper
ausgebildet bzw. angeordnet sind, als auch die Lösungen mit separatem Funktionsblock
und darauf befestigtem Tankrohr, sind in der Herstellung sehr aufwendig
und damit teuer. Ein wesentlicher Nachteil ergibt sich aus dem Prinzip
der konstruktiven Gestaltung des Funktionsblocks und besteht insbesondere
darin, dass derartige Klebstoffgeräte für den mobilen Einsatz zu groß und zu schwer
sind. Hinzu kommt, dass kleinere mobile Geräte, die unter Umständen nicht
ständig
ausgelastet werden, zu einem Preis angeboten werden müssen, der
auch im Verhältnis
betrachtet, deutlich unter dem von größeren Standanlagen liegt.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Fördern
von viskosen Massen zu schaffen, die auf Grund ihres Konstruktionsprinzips
einen einfachen Aufbau und ein geringes Gewicht aufweist sowie kostengünstig herstellbar
ist und damit insbesondere für
den Einsatz in kleineren und mobil ausgebildeten Klebstoffgeräten einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass gegenüber herkömmlichen Tankanlagen
kein fertigungstechnisch aufwendiges, großvolumiges Gussteil zur Aufnahme
des Drucksystems, welches durch zu integrierende Heizelemente beheizt
werden muss, notwendig ist. Dies wird durch den materialarmen Aufbau
des Drucksystems aus einzelnen, scheibenförmigen, stapelförmig zusammengefügten Platinen
ermöglicht.
Da insbesondere die Zahnradpumpe dicht unter dem Tankboden ausgebildet
ist, reicht eine im Bereich des Tankbodens an der Tankaußenwand
angeordnete Heizung in Form einer Heizmanschette aus, um auch Heißschmelzklebstoff
bis zur Übergabe
an ein in bekannter Weise ausgebildetes beheiztes Schlauchsystem auf
Schmelztemperatur zu halten. Wesentlich bei Schmelzklebstoffgeräten ist
die schonende Behandlung des geschmolzenen Klebstoffs, das heißt, der Klebstoff
soll möglichst
ohne Presswirkung, bei einem gleichmäßigen Medienfluss der Förderpumpe zugeführt werden.
Dies wird mit der Erfindung besonders vorteilhaft erreicht, da eine
große
Ansaugöffnung
im Tankboden direkt in den Ansaugraum der Zahnradpumpe mündet. Durch
die Integration der Zahnradpumpe in das durch die stapelförmig angeordneten
Platinen gebilde te Drucksystem wird eine äußerst kompakte Bauform der
Vorrichtung ermöglicht,
da auch das Verbinden des Saugflansches einer separaten Pumpe mit
den Leitungen des Druckssystems entfällt.
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Ein
weiterer Vorteil des aus stapelförmig
angeordneten Platinen bestehenden Aufbaus des Drucksystems besteht
darin, dass alle Teile des Drucksystems aus fertigungstechnisch
einfach, zum Beispiel durch Laserschneiden, herstellbaren Flachteilen
bestehen. Es sind keine komplizierten Ausformungen auf fräs- oder
gießtechnischem
Wege herzustellen. Der Aufbau des Drucksystems aus einzelnen Platinen
ermöglicht
außerdem
eine einfache Wartung der Vorrichtung, da sie schnell in ihre Einzelteile
zerlegt werden kann, wodurch alle die Hohlräume des Drucksystems bildenden
Durchbrüche
leicht zugänglich
sind.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Aufbau
der Vorrichtung sind auch Drucksysteme realisierbar, bei denen mehrere
Zahnradpumpen in einer Ebene oder mehreren Ebenen angeordnet sind.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einer Zahnradpumpe ist in den Figuren dargestellt und
wird im Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 die
Explosivdarstellung einer Vorrichtung
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2 eine
einzelne Pumpenplatine
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3 die
perspektivische Ansicht einer montierten Vorrichtung
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4 die
Seitenansicht einer montierten Vorrichtung mit Heizmanschette Bei
dem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine Vorrichtung zum Verarbeiten von heißschmelzendem
Klebstoff. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
besteht im Wesentlichen aus einem Klebstofftank, welcher aus dem Tankrohr
und dem darunter angeordneten, zum Ansaugen und Fördern des
Klebstoffs dienenden Drucksystem besteht. Das Drucksystem ist aus
den ebenen Platinen 1 bis 5 zusammengefügt. Die
Platinen 1 bis 5 sind zwischen der unteren Spannplatine 7 und
der oberen Spannplatine 6 mittels aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellten Gewindebolzen und Muttern 24 zusammengespannt.
Die obere Spannplatine 6 weist einen geringeren Durchmesser als
die Platinen 2 bis 5 auf. Sie ermöglicht dadurch ein
zentriertes Aufsetzen des Tankrohres 10 auf die Tankbodenplatine 5.
Neben der die Form eines Kreissegments aufweisenden unteren Spannplatine 7 ist ein
Verteilerblock 22 mit an der Grundplatine 1 dicht verschraubt.
Im Tankrohr 10 ist ein Sieb 8 so von der oberen
Spannplatine 6 beabstandet angeordnet, dass zwischen der
oberen Spannplatine 6 und dem Sieb 8 ein Hohlraum
gebildet wird. Die obere Spannplatine 6, die Tankbodenplatine 5 und
die obere Lagerplatine 4 weisen Ansaugdurchbrüche 18 auf,
welche fluchtend einen sehr kurzen Ansaugkanal bilden, der in den
Zahnradpumpendurchbruch 17 der Pumpenplatine 3 führt. Durch
die obere Lagerplatine 4, den Zahnradpumpendurchbruch 17 in
der Pumpenplatine 3 und die untere Lagerplatine 2 wird
ein Pumpenraum gebildet, in welchem die Pumpenzahnräder 13 und 14 drehbar
ineinander greifend und eine Zahnradpumpe bildend angeordnet sind.
Der durch die Ansaugdurchbrüche 18 gebildete
Ansaugkanal mündet
dabei im Ansaugbereich der Zahnradpumpe. Die nicht näher bezeichneten
Lagerelemente der Pumpenzahnräder 13 und 14 werden
in den unteren und oberen Lagerplatinen 2 und 4 jeweils
in den Lagerdurchbrüchen 19 und 20 gelagert.
Die Antriebswelle 16 durchragt die Grundplatine 1 im
Antriebswellendurchbruch 27 entsprechend abgedichtet und
ist mit dem Pumpenzahnrad 13 axial und dieses antreibend
gekoppelt. Druckseitig erstreckt sich vom Zahnradpumpendurchbruch 17 weg
ein Druckkanaldurchbruch 15 (2), welcher
zusammen mit der oberen Lagerplatine 4 und der unteren
Lagerplatine 2 eine Druckleitung bildet. Diese Druckleitung
führt in
Form der fluchtenden Förderdurchbrüche 23 in
der unteren Lagerplatine 2 und der Grundplatine 1 in
den Verteilerblock 22 und darin zur Anschlussarmatur 21.
Im Verteilerblock 22 zweigt von der zur Anschlussarmatur
führenden
Druckleitung eine Bypassleitung ab, welche über die in den Platinen 1 bis 6 fluchtend
angeordneten Bypassdurchbrüche 26 zurück in den Klebstofftank
führt.
Die Antriebswelle 16 ist mittels der Verschraubung 25 an
der Grundplatine 1 befestigt und durchragt die untere Spannplatine 7 in
einem Durchbruch. Das Tankrohr 10 ist mittels Spannring 11 und
Gewindebolzen 12 mit dem aus den druckdicht verspannten
Platinen 1 bis 6 gebildeten Druckssystem ebenfalls
dicht verschraubt.
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Zum
Zwecke der Verarbeitung von heißschmelzendem
Klebstoff ist um den unteren Teil des Tankrohres und um die Platinen 1 bis 6 eine
Heizmanschette 9 angeordnet (4). Außerdem ist
für diesen
Fall der Verteilerblock 22 mit einer Heizpatrone versehen.
Der Klebstofftank kann dann durch einen nicht dargestellten Deckel
verschlossen werden. Wenn dieser Deckelverschluss luftdicht ausgebildet wird,
sind auch luftaushärtende
PU-Schmelzklebstoffe verarbeitbar.
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Die
montierte Vorrichtung (3 und 4) ist gestellfest
im Gehäuse
eines Klebstoffgerätes
angeordnet, in welcher auch der mit der Antriebswelle 16 gekoppelte
motorische Antrieb gestellfest untergebracht ist. Auf die Darstellung
des Gehäuses/Gestells,
des Antriebes, der Steuerung sowie der vom Verteilerblock 22 zu
einer Auftrageinrichtung führenden
Schlauchleitung wurde in den Figuren verzichtet.
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Zum
Verarbeiten von heißschmelzendem Klebstoff
wird dieser als Block oder als Granulat in den vom Tankrohr 10 gebildeten
Klebstofftank eingefüllt.
Durch die Heizmanschette 9 erfolgt ein Aufheizen des Klebstofftanks
im Bereich des Siebes 8 sowie des aus den Platinen 1 bis 6 gebildeten
Drucksystems.
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Durch
die Saugwirkung der in das Drucksystem integrierten und über die
Antriebswelle 16 angetriebenen Zahnradpumpe wird der zwischen
dem Sieb 8 und der oberen Spannplatine 6 gebildete Hohlraum
gleichmäßig mit
geschmolzenem Klebstoff gefüllt. Über die
Ansaugdurchbrüche 18 in
den Platinen 6, 5 und 4 gelangt der geschmolzene
Klebstoff in den Ansaugbereich der Zahnradpumpe und wird von dieser
druckbeaufschlagt in die durch den Druckkanaldurchbruch 15 und
die Platinen 2 und 3 gebildete Druckleitung gefördert. Durch
die am Ende der Druckleitung in den Platinen 2 und 1 angeordneten Förderdurchbrüche 23 gelangt
der geschmolzene Klebstoff in die nicht dargestellte Druckleitung
des Verteilerblocks 22 und über die Anschlussarmatur 21 zu
einer ebenfalls nicht dargestellten Schlauchleitung. Je nach der über die
Schlauchleitung abgenommenen Klebstoffmenge wird von der Zahnradpumpe in
den Verteilerblock geförderter
und nicht benötigter Klebstoff über eine
von der im Verteilerblock 22 ausgebildeten Druckleitung
abzweigenden Bypassleitung in den Klebstofftank zurück gepumpt.
Das Zurückpumpen
erfolgt über
die in den Platinen 1 bis 6 fluchtend ausgebildeten
Bypassdurchbrüche 26,
welche mit der genannten Bypassleitung im Verteilerblock 22 eine
Bypassleitung bilden.
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- 1
- Grundplatine
- 2
- untere
Lagerplatine
- 3
- Pumpenplatine
- 4
- obere
Lagerplatine
- 5
- Tankbodenplatine
- 6
- obere
Spannplatine
- 7
- untere
Spannplatine
- 8
- Sieb
- 9
- Heizmanschette
- 10
- Tankrohr
- 11
- Spannring
- 12
- Gewindebolzen
- 13
- Pumpenzahnrad
- 14
- Pumpenzahnrad
- 15
- Druckkanaldurchbruch
- 16
- Antriebswelle
- 17
- Zahnradpumpendurchbruch
- 18
- Ansaugdurchbrüche
- 19
- Lagerdurchbrüche
- 20
- Lagerdurchbrüche
- 21
- Anschlussarmatur
- 22
- Verteilerblock
- 23
- Förderdurchbrüche
- 24
- Muttern
- 25
- Verschraubung
- 26
- Bypassdurchbrüche
- 27
- Antriebswellendurchbruch