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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen flüssiger Medien
aus Behältern,
insbesondere zum Austragen von verflüssigter Feststoffe aus Fässern oder
anderen Containern, bestehend aus einer Kolbenanordnung, die ein
erstes und ein zweites stirnseitiges Ende und eine diese Enden verbindende und
eine diese Enden verbindende äußere Umfangswand
aufweist, die der Kontur der Innenwand des Behälters mit geringen, im Wesentlichen
gleichbleibenden Abstand folgt, weiterbestehend aus einer Dichtung
in Form eines geschlossenen Ringes, die an der Vorrichtung im Funktionsbereich
der Umfangswand befestigt ist, aus einem verformbaren, vorzugsweise elastischen
Material besteht und den genannten Abstand zum Behälter abdichtend
unterbrückt
und schließlich
bestehend aus einem Antrieb für
die Kolbenanordnung, um diese in das Innere des Behälters und
zurück
zu bewegen.
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Vorrichtungen
dieser Art sind aus der
DE 201 02
413 bekannt und können
beispielsweise ein wesentlicher Bestandteil von sogenannten Fassschmelzern
sein.
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Der
Vertrieb von Schmelzklebstoffen geschieht vielfach in der Weise,
dass der Schmelzklebstoff in flüssiger
Form in Fässer
gegossen wird und sich in diesen Fässern abkühlt. Es ist auch bekannt, Schmelzklebstoffe
in Form von festem Granulat etc. in Fässern zu verpacken und zu vertreiben.
Vor dem Einsatz dieser Schmelzklebstoffe in der Verpackungsindustrie
oder vielen anderen Industriezweigen muss der Schmelzklebstoff zunächst verflüssigt und
dann in flüssigem
Zustand zu einem Gerät
gebracht werden, welches den Klebstoff in der einen oder anderen
Form auf ein Substrat abgibt. Hierbei hat es sich als vorteilhaft
herausgestellt, den Klebstoff direkt in dem Fass oder anderen Behälter in
seinen flüssigen
Zustand zurückzuversetzen
und nicht zum Zwecke der Verflüssigung
zunächst
umzufüllen. Man
benutzt vielmehr eine Vorrichtung der Eingangs geschilderten Art,
die mit ihrer Kolbenanordnung in das Fass oder den anderen Container
hineinbewegbar ist. Alternativ kann auch das Fass o. dgl. Gegen einen
feststehenden Kolben angehoben werden. Die Kolbenanordnung ist üblicherweise
beheizbar. Wird die Kolbenanordnung von ihrem Antrieb gegen die Oberfläche des
zunächst
festen Schmelzkleberstoffs in den Behälter gedrückt, so wird die oberste Schicht des
zunächst
festen Schmelzklebstoffes durch die von der Kolbenanordnung eingeführte Wärmeenergie
verflüssigt
und wird unter dem Druck des Kolbens durch diesen hindurch zu der
oder den Abnahmestellen gefördert.
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Vorraussetzung
für eine
einwandfreie Förderung
aber auch für
ein sonstiges einwandfreies funktionieren ist, das kein flüssiger Schmelzkleber
zwischen Kolbenanordnung und Behälterwand
hindurch nach oben in den Bereich oberhalb des Kolbens gelangen
und sich dort beim Abkühlen
eventuell sogar festsetzen kann. Demzufolge ist eine Dichtung zwischen
Kolbenanordnung und innerer Behälterwand notwendig.
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Mit
der aus der
DE 201 02 418 bekannten Dichtung
ist ein großer
Schritt in Richtung auf Betriebssicherheit getan worden. Die Abdichtung
zwischen Kolbenanordnung und der Innenfläche des Fasses ist einstellbar.
Zu diesem Zweck ist die bekannte Dichtung als geschlossener Schlauch
ausgeführt,
mit einem Anschluss für
Druckluft ausgerüstet und
auf diese Weise in ihrer Dichtwirkung einstellbar. Während des
Einfahrens der Kolbenanordnung in den Behälter wird die schlauchförmige Dichtung pneumatisch
gegen die Behälterinnenwand
gedrückt.
Ist die Kolbenanordnung am Boden des Behälters angekommen, wird die
Dichtung druckentlastet mit der Konsequenz, dass die Kolbenanordnung leicht
aus dem Behälter
herausgezogen und in einen neuen Behälter eingesetzt werden kann.
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Die
Qualität
von Schmelzkleber leidet, wenn dieser längere Zeit erhöhten Temperaturen
ausgesetzt wird und/oder wenn er unter Wärmeeinwirkung über längere Zeit
der Luft ausgesetzt wird. Es bilden sich in derartigen Fällen harte
Partikel in dem Klebstoff aus, die zur Verstopfung von Kanälen und
Auftragsdüsen
führen
können.
Während
man sich nun gegen eine Überhitzung
des Schmelzklebers in dem geschilderten Fassschmelzer durch Thermostate und
rechtzeitige Abschaltung der Energiezufuhr zu helfen weiß, gibt
es bislang kein Mittel dagegen, dass der Druckmittel-Einlass in
die rohrförmige
oder schlauchförmige
Dichtung aufgrund der hohen Umgehungstemperatur und der häufigen Druckwechsel undicht
wird. Das bedeutet, dass zumindest theoretisch die Möglichkeit
besteht, dass bei einer solchen undichten Stelle Luft aus dem Bereich
des Schlauches oder des Lufteinlasses ausströmt und dann in Kontakt mit
dem flüssigen
Schmelzkleber gelangt.
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Der
Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde eine Anordnung vorzuschlagen,
bei der die Gefahr einer unerwünschten
Belüftung
des flüssigen
Schmelzklebers beseitigt, mindestens jedoch auf ein Minimum reduziert
wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der Eingangs geschilderten Art
dadurch, dass der die Dichtung bildende geschlossene Ring bandförmig ausgestaltet
ist und entlang seiner beiden umlaufenden Kanten jeweils einen Einspannbereich
aufweist, dass die Kolbenanordnung im Bereich ihrer Umfangswand
benachbart zum ersten Ende erste Einspannmittel für den Dichtring
und benachbart zum zweiten Ende zweite Einspannmittel für den Dichtring ausweist
und dass jeweils eines der Einspannmittel einen der beiden Einspannbereiche
der Dichtung zugeordnet ist.
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Mit
dieser Lösung
entfällt
die Notwendigkeit in einem aus elastischem Material bestehenden Dichtungsschlauch
einen Einlass einzuvulkanisieren oder auf andere Weise einzubringen
und damit entfällt
auch eine Schwachstelle, die nach längerem Gebrauch zu einem Austritt
von Luft und anschließend zu
einem Übertritt
dieser Luft in den Schmelzkleber führen kann. Die Dichtung ist
bandförmig
und an ihren beiden umlaufenden Kanten fest eingespannt. Auf der
der Innenband des Behälters
abgekehrten Seite wird die Dichtung mit einem Druckmittel beaufschlagt,
dass nun direkt über
Kanäle
und einen Schlauchanschluss der Kolbenanordnung zu- und abgeführt wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist
also erheblich sicherer, als es bisher möglich war.
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Sehr
vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung aber auch bei solchen
Ausführungen
der bekannten Fassschmelzer, bei denen die Dichtung nur aus einem
O-Ring oder dergleichen besteht. Derartige Fassschmelzer sind weit
verbreitet. Bei ihnen muss, da die Dichtung mit konstantem Druck
gegenüber
der Innenwand des Behälters
abdichtet, dafür gesorgt
werden, dass die Kolbenanordnung nach dem Entlehren des Behälters wieder
aus diesem herausgezogen werden kann. Ohne Hilfsmaßnahmen würde sich
unter der Kolbenanordnung beim Herausziehen ein Unterdruck bilden,
der dem Herausziehen der Kolbenanordnung entgegenwirken würde.
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Man
hat deshalb bei derartigen Fassschmelzern ein Ventil vorgesehen,
durch welches vor und beim Herausziehen der Kolbenanordnung Luft
auf die Kolbenunterseite geleitet wird. Wenn dieses Lüftungsventil
fehlerhaft ist, gelangt Luft auf die Kolbenunterseite zu einem Zeitpunkt
wo diese noch in Kontakt mit geschmolzenem Kleber ist mit der Folge, dass
die oben erwähnten
Probleme im Klebstoff auftreten können.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die
Zeichnung ist ein schematischer Querschnitt durch eine in einem
Fass angeordnete Kolbenanordnung gemäß der Erfindung.
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Dargestellt
ist eine Kolbenanordnung 10 in einem nur schematisch angedeuteten
Behälter
12. Der Behälter
ist im Ausführungsbeispiel
zylindrisch; er kann aber ohne Einfluss auf die Erfindung auch andere
Querschnittsformen haben. An seiner Oberseite 14 ist der Behälter offen.
Seine Unterseite ist mit einem Boden 16 verschlossen. Der durch
die Behälterwand
18 definierte Querschnitt ist zwischen dem Boden 16 und der Oberseite
14 von gleicher Größe und Form.
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Behälter dieser
Art werden zum Versand und zum Verbrauch von Schmelzklebstoffen
und anderen thermoplastischen Materialien benutzt. Zum Entleeren
der gefüllten
Behälter
wird der in der Zeichnung nicht gezeigte Deckel des Behälters entfernt.
Dann wird die Kolbenanordnung 10 von einem in der Zeichnung nicht
gezeigten, aber aus dem Stand der Technik gut bekannten Antrieb
von einer Position oberhalb des Behälters soweit abgesenkt oder
aber der Behälter
gegen den Kolben angehoben, dass sich die Unterseite des Kolben
auf die freiliegende Oberfläche des
harten Schmelzklebers etc. im Behälter auflegt.
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Die
Kolbenanordnung ist im Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen dreiteilig. Sie weist ein dem nicht gezeichneten
Antrieb zugewendetes Grundelement 20, eine dem Schmelzklebstoff
bzw. dem Boden des Behälters
12 zugewandte Heizplatte 22 sowie einen Adapter bzw. ein Mittelteil
24 auf. Die drei Teile der Kolbenanordnung stehen flächig miteinander
in Kontakt, wodurch ein guter Wärmeübergang
sichergestellt ist. Anstelle der drei genannten Teile kann der Kolben
auch ein- oder zweiteilig ausgebildet sein.
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Die
Heizplatte 22 wird auf nicht dargestellte Weise elektrisch aufgeheizt.
Die Details hierzu sind vielfältig
im Stand der Technik nachzulesen und spielen für die Erfindung keine Rolle.
Auch soll hier nur kurz erwähnt
werden, dass in die freie Oberfläche
der dem Boden 16 zugewandten Seite der Heizplatte 22 rippenartige
Vorsprünge
bzw. Einsenkungen zur besseren Wärmeübertragung vorgesehen
sind, wie es bei derartigen Heizplatten üblich ist. Etwa in ihrem Zentrum
ist die Heizplatte schließlich
mit einem axial verlaufenden Durchbruch versehen, der durch einen entsprechenden
Durchbruch 26 des Mittelteils 24 hindurch in einen zentral angeordneten
Sammelraum 28 des Grundelementes 20 führt. Durch O-Ringe ist dafür gesorgt,
dass der geamte Kanal von der Heizplatte bis zum Sammelraum gegenüber der
Außenseite
der Kolbenanordnung abgedichtet ist.
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Nach
dem Aufsetzen der Kolbenanordnung 10 auf den festen Schmelzklebstoff
in dem Behälter 12
und Aufheizen der Heizplatte 22 gelangt das sich nach und nach verflüssigende
Material zwischen den erwähnten
Rippen der Heizplatte und den Durchbruch 26 im Mittelteil hindurch
in den Sammelraum 28. Von dort wird das verflüssigte Material mittels einer
nicht dargestellten Pumpe und durch einen ebenfalls nicht dargestellten
Anschluss hindurch abgefördert
und unter Druck weiter gefördert
zu den jeweiligen Abnehmerstellen, beispielsweise also Klebstoffauftraggeräten.
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Es
versteht sich, dass die Temperatur der Heizplatte durch entsprechende
bekannte Einrichtungen geregelt und auf einem, dem Material im Behälter 12
angepassten Wert gehalten wird.
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Da
die Kolbenanordnung 10 von ihrem nicht gezeigten Antrieb unter einem
gewissen Druck axial in den Behälter
12 hineingedrückt
wird, steht der verflüssigte
Schmelzkleber unterhalb der Heizplatte 22 unter einem entsprechenden Überdruck.
Da das geschmolzene Material über
den Sammelraum 28 abgesaugt werden soll, muss man verhindern, dass
ein Teil des Materials durch den Zwischenraum zwischen der Umfangswand
30 der Kolbenanordnung 10 und der inneren Seite der Wand 18 des
Behälters
12 an die Oberseite der Kolbenanordnung gelangt. Diesem Zweck dient
eine Dichtung 32.
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Bei
der Dichtung 32 handelt es sich um ein bandförmiges Gebilde im Bereich der
Umfangswand 30 der Kolbenanordnung 10. Die Dichtung befindet sich
etwa in der Mitte zwischen der Oberseite 34 der Kolbenanordnung
bzw. dessen Grundelementes 20 und der Bodenseite 36 der Kolbenanordnung
bzw. deren Heizplatte 22. Das die Dichtung bildende Band besteht
im Ausführungsbeispiel
aus einem elastisch verformbaren Material, ist zu einem endlosen
Ring zusammengefügt
und weist eine umlaufende obere Kante 38 im Bereich des Grundelementes
20 sowie eine umlaufende untere Kante 40 im Bereich der Heizplatte
22 auf. Ausweislich der Zeichnung sind im Ausführungsbeispiel beide umlaufenden
Kanten 38, 40 mit kreisförmigen
Verdickungen des Materials des die Dichtung bildenden Bandes versehen.
Die beiden Kanten und ihren angrenzenden Materialabschnitte werden
erfindungsgemäß als Einspannbereiche
für die
bandförmige
Dichtung 32 benutzt.
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Zum
Einspannen der Dichtung 32 dienen Einspannmittel der Kolbenanordnung
10.
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Diese
Einspannmittel bestehen aus jeweils zwei Teilen, von denen der erste
Teil im Bereich des Grundelementes 20 oder der Heizplatte 22 und
der zweite Teil im Bereich des Mittelteils 24 vorgesehen ist. Dieses
Mittelteil hat im Ausführungsbeispiel
eine scheibenförmige
Gestaltung mit dem schon erwähnten
Durchbruch 26 und weist an seinen radial außen liegenden Enden einen reifenartigen,
umlaufenden Ring 42 auf, der in radialer Richtung nicht ganz bis zur
Umfangswand 30 reicht und die beiden Oberflächen des scheibenförmigen Mittelteils
24 in axialer Richtung deutlich überragt.
Die axialen Enden des Ringes 42 sind Bestandteile der Einspannmittel
für die
Dichtung 32.
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In
der Zeichnung links unten ist gut zu erkennen, dass die Heizplatte
22 eine umlaufende, axial geschichtete Ringnut 44 aufweist. Diese
Ringnut öffnet
sich in axialer Richtung auf das Grundelement 20 zu und befindet
sich radial dicht benachbart zur Umfangswand 30 der Kolbenanordnung
10.
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Eine
komplementäre
Ringnut 46 befindet sich auf der der Heizplatte 22 zugekehrten Seite
des Grundelementes 20.
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Man
kann der Zeichnung sehr gut entnehmen, dass beide Böden der
Ringnuten 44, 46 auf ihrer radial außen liegenden Seite etwa halbkreisförmige Vertiefungen
haben, die von den beiden Kanten der Dichtung 32 ausgefüllt sind.
Entsprechend weist der Ring 42 des Mittelteils 24 an seinen axial
und radial außenliegenden
Enden ausgerundete Ausnehmen auf, die in dem gezeichneten, zusammengebauten
Zustand der verschiedenen Teile die ringförmigen Verdickungen der beiden
Kanten der Dichtung 32 überdecken.
Weiterhin sieht man, dass die beiden Ringnuten und die radial außenliegenden
Flächen des
Ringes 42 so dimensioniert sind, dass sie im montierten Zustand
die bandförmige
Dichtung 32 über
einen Teil von deren axialer Erstreckung zwischen sich aufnehmen.
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Auf
die geschilderte Weise wird die bandförmige Dichtung 32 also fest
in der Kolbenanordnung verankert.
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Auf
der Oberseite 34 des Grundelementes 20 der Kolbenanordnung 10 ist
ein Druckmittelanschluss 50 vorgesehen, der einen Kanal 52 aufweist. Von
diesem Kanal 52 führt
ein Kanal 54 in axialer Richtung durch das Grundelement 20 hindurch;
er setzt sich fort in einem zunächst
axial und dann radial verlaufenden weiteren Kanal 56 im Mittelteil
24 der Kolbenanordnung. Der zuletzt genannte Kanal 56 mündet in
einen Druckmittelraum 58 des Mittelteils 24, der nutartig von der
radial außenliegenden
Oberfläche
des Ringes 42 in diesen eingelassen ist und einen in Umfangsrichtung
des Ringes 42 geschlossenen Raum bildet, der somit auf seiner radial
innenliegenden Seite von dem Mittelteil 24 und der auf seiner radial äußeren Seite
von der Dichtung 32 begrenzt wird.
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Um
die Dichtung 32 in dichtende Anlage mit der Behälterwand 18 zu bringen, leitet
man durch den Druckmittelanschluss 50 hindurch ein Druckmittel, wie
zum Beispiel Druckluft, in den Druckmittelraum 58. Der dort dann
herrschende Druck bewegt die bandförmige Dichtung 32 radial nach
außen,
sodass der gewünschte
Kontakt zur Behälterwand
18 hergestellt wird. In diesem Zustand kann die Kolbenanordnung
10 dann von oben weiter in den Behälter hineingefahren werden,
das unterhalb der Heizplatte 22 befindliche Material anschmelzen
und in den Sammelraum 28 fördern,
von wo es in der erwähnten
Weise abgefördert
wird.
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Auf
diese Weise bewegt sich die Kolbenanordnung 10 unter dem Einfluss
des nicht gezeigten Antriebes nach und nach bis in die gezeichnete,
dem Boden 16 des Behälters
12 benachbarte Stellung hinein. Zum anschließenden Herausziehen der Kolbenanordnung
10 wird der Druckmittelraum 58 entlüftet. Während des Herausziehens der
Kolbenanordnung aus dem Behälter
12 kann nun Luft an der Dichtung 32 vorbei zur Unterseite der Heizplatte
22 strömen.
Die Kolbenanordnung wird also nicht durch einen unterhalb der Heizplatte
22 befindlichen Unterdruck festgehalten.
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Die
vom Grundelement bzw. der Heizplatte und von dem Ring 42 des Mittelteils
24 gebildeten Einspannmittel für
die Dichtung 32 können
ohne Abweichung von der erfindungsgemäßen Lehre auch auf andere Weise
gebildet werden, beispielsweise ohne Verdickungen aber durch Umlegen
der seitlichen Ränder
der Dichtung 32 in eine radiale Richtung und Festklemmen in dieser
Position. Denkbar ist weiterhin, dass die Einspannmittel des Grundelementes und
der Heizplatte von dem Grundelement bzw. von der Heizplatte abnehmbar
gestaltet sind, wodurch der Zusammenbau der Kolbenanordnung und
ein Auswechseln der Dichtung 32 möglicherweise einfacher werden.