DE2248046C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von einzelnen Stücken aus thermoplastischem Material H B Fuller Co., St. Paul, Minn. (V.StA.) - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen von einzelnen Stücken aus thermoplastischem Material, wobei ein Strang im fließfähigen Zustand in ein Kühlmittelbad eingeführt, in Stücke zerschnitten wird und die verfestigten Stücke aus dem Kühlmittelbad entfernt werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit einer Extrusionsvorrichtung für den Strang aus thermoplastischem Material, einem Kühlmittelbad, einer im Kühl· mittelbad vorgesehenen Trennvorrichtung zum Zerlegen des Stranges in einzelne Stücke und einer Trans porteinrichtung zum Entfernen der einzelnen Stücke

aus dem Kühlmittelbad.

Die Erfindung ist insbesondere zum Formen von thermoplastischen Klebstoffen oder gleichwertigen Materialien in leicht verpackbare einzelne Stücke geeignet. Wenn hier von thermoplastischen Klebstoffen gesprochen wird, so sind sogenannte Hotmelt-KIebstoffe gemeint.

Zum Abpacken von thermoplastischen Klebstoffen od. dgl., benötigt man derzeit umfangreiche M?schinen und zahlreiche Arbeitsgänge, wobei das Material in erwärmte: Zustand in Behälter eingefüllt, dann unter spezieller Handhabung der Behälter abgekühlt und die Behälter schließlich so verpackt oder weiterverarbeitet werden, daß ein Transport zum Verbraucher möglich ist. Diese Materialien sind Produkte, welche bei üblichen Außen- oder Raumtemperaturen gewöhnlich fest sind und in einem Temperaturbereich von 50 bis etwa 35O⁰C in flüssigen Aggregatzustand übergehen. Beim Herstellen derartiger Materialien, was im flüssigen Zustand geschieht, und bei der Zwischenstufe des Verpakkens und Kühlens, ergibt sich der weitere Nachteil, daß die Materialien Gasen ausgesetzt werden und daß iieiße Flüssigkeiten benutzt werden.

Zum Herstelle" von stückigem ^pech ist es bekannt, das Pech in ^c*--if:form in ein Wasserbad einzuführen und die erstarrten ^Dechstränge in Stücke zu zerbrechen, die mitteis eint. Förderschnecke und eines Eimerbaggers aus dem Wasserbad entfernt werden (DT-AS 12 57 419). Das Pech wird dabei in durch und durch erstarrte Stränge geformt und dann in Stücke unkontrollierter Größe zerbrochen.

Beim Herstellen von Strängen aus Kunststoffen ist e-> bekannt, das Strangmaterial zum Erstarren durch ein Kühlmittelbad zu führen, wobei sich unter dem Spiegel des Kühlmittelbades mechanische Führungseinrichtungen befinden (DT-OS 15 29 935 und US-PS 26 24 913). Diese bekannten Vorschläge sind zum Führen von fortlaufenden Strängen bestimmt, di nicht in einzelne Stücke zerlegt werden sollen.

Beim Herstellen von Granulaten aus formbaren Kunststoffgemischen ist es bekannt (GB-PS 8 82 875), einen mit Glasfasern verstärkten Strang aus Kunststoff durch Strangprassen herzustellen, danach abzukühlen, beispielsweise abzuschrecken, und den so verfestigten Strang dann mit Hilfe von an einem Rotationskörper angebrachten Schneidkanten in gleichmäßig große kleine Stücke zu zerhacken oder mit Hilfe von nacheinander gegen die Ober- und Unterseite des Stranges wirkenden gezahnten Walzen einzukerben und dann in einzelne Stücke zu zerschlagen. Das Zerkleinern des Stranges erfolgt also nach dem vollständigen Verfestigen desselben.

Zurr: Herstelle" von kaltverformbaren Kunststoffrohlingen ist es bekannt (US-PS 19 44 464). ein Gemisch aus faserförmigem Füllmittel und einem organischen Bindemittel strangzupressen und den dadurch gewonnenen Strang aus verdichtetem Material unmittelbar hinter der Strangpresse mit Hilfe eines Falimessers in Stücke zu zerhacken, die anschließend gekühlt und schließlich kalt verformt werden. Der die Strangpresse verlassende Materialstrang besitzt durch und durch eine gleichförmige Beschaffenheit und ist während des Schneidvorganges als starrer Körper zu bezeichnen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, aus thermoplastischem Material bestehende Materialstränge ohne die Gefahr des unkontrollierten Zerbrechens in gleich große Stücke zerlegen zu können, die sich leicht

und bequem verpacken lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß der Strang zunächst nur teilweise abgekühlt und nach dem Verfestigen seiner Außenhaut, jedoch vor dem Verfestigen seines Kernes, in Stücke zerschnitten und seine festgewordene Außenhaut dabei im Bereich der Schnittsteilen zusammengequeischt wird.

Da der Kern des Stranges sich während des Abschneidens einzelner Stücks, vom Strang noch im flüssigen Zustand befindet, werden mit dem Abschneiden der einzelnen Stücke sowohl dier I₁S das Ende

des Stranges dicht verschlossen · inhalt des

Stranges und der einzelnen <. !-.; auslaufen

kann. Da nur die Außenhaut c" ^ g_t .erfestigt ist, vermeidet man ein unkontrolliertes Zerbrechen oder Abbrechen des Stranges. Vielmehr lassen sich gleichförmige bzw. gleich große Strangstücke erzeugen, die leicht und bequem zu verpacken sind und eine für die Benutzung geeignete Form aufweisen. Die abgeschnittenen Strangstücke können im Kühlmedium so lange verbleiben, bis sie durch und durch erstarrt sind, so daß beim Weiterbehandeln dieser Stücke, beispielsweise beim Abpacken derselben, diese nicht aufgequetscht werden können und deren Inhalt auslaufen kann.

Vorzugsweise ist das spezifische Gewicht des in einzelne Stücke zu formenden thermoplastischen Materials kleiner als das des Kühlmittels, so daß die erzeugten einzelnen Stücke auf der Oberfläche des Kühlbades schwimmen und von dort leicht entfernt werden können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der aus thermoplastischem Material bestehende Strang vor dem Zerschneiden im Kühlmittel in nahezu horizontaler Richtung geführt, so daß eine verhältnismäßig lange Strecke zur Verfügung steht, auf der der aus einem Extruder kommende Strang ausreichend gekühlt wird, um eine den Zerschneidevorgang zulassende ausreichend feste Außenhaut zu erhalten.

Das Kühlmittel wird zweckmäßig umgewälzt und laufend gekühlt, um es auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten und sichel zustellen, daß diese Temperatur überall irr Kühlmittelbad gleich ist.

Zur Lesung der gestellten Au'^abe wird weiterhin eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Trennvorrichtung eine kombinierte Quetsch- und Querschneideinrichtung mit wenigstens einem Messer ui;d einem kissenartigen Quetschkörper ist. Diese Trennvorrichtung ist im Anschluß an die im Kühlmittel untergetauchte Führung angeordnet und besteht beispielsweise aus einer auf ihrem Umfang wenigstens ein Messer tragenden Walze und einer mit einer elastischen Auflage versehenen Gegenwai/e. /wischen denen der Strang gequetscht und zerschnitten wird. Vor der Quetsch- und Querschneideinrichtung kann als Führung eine in das Kühlmittelbad eingetauchte Führungsrinne für den Strang vorgesehen sein.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Strang auf seiner gesamten Länge geführt und gestützt wird, bis sich seine Außenhaut ausreichend verfestigt hat und der Strang in einzelne Stücke zerlegt werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist man in der Lage, thermoplastische Materialien wie beispielsweise Klebstoffe seh, 'chnell und damit in großen Massen in einzelne Stücke zu zerlegen, die nach dem Zerlegen sich vollständig ,erfestigen und nicht in Einzelpakkungen untergebracht werden müssen. Vielmehr kann man diese Stücke so wie sie sind einer Verwendung

zuführen. Sie werden lediglich für Lagerungs- und Transportzwecke in größeren Gebinden wie Kartons, Säcken od. dgl. verpackt.

Es ist auch möglich, in einem Kühlmittelbad mehrere nebeneinanderlaufende Stränge gleichzeitig in einzelne Stücke zu zerlegen.

Die Frfindung ist besonders für thermoplastische Kunststoffe mit Zuschlagstoffen wie Harz und Wachs oder andere Filmbildner geeignet, welche in der Verpackungsindustrie zum Abdichten von Kartons, zum Buchbinden oder für andere Zwecke bestimmt sind. Dieses Material verUstigt sich praktisch augenblicklich und benötigt für die Verwendung hohe Temperaturen. Gegenwärtig wird dieses Material beispielsweise in Trommeln oder ähnlicher Verpackung geliefert, wobei das Entfernen des Materials aus der Verpackung Kosten verursacht. Wenn dieses Materal andererseits in Form von Pellets geliefert wird, verursacht die zum Granulieren oder Pelletisieren des Materials notwendige maschinelle Ausrüstung erho' e Herstellungskosten. Das in einer Zwischenstufe in Blockform vorliegende Material erfordert eine spezielle Verpackung und ein Zerschneiden, wodurch die Herstellungskosten und auch die Transportkosten zusätzlich erhöht werden. Durcii die vorliegende Erfindung wird hingegen m spezielles Abfüllen mit bestimmten Ausschußmengen vermieden, während die Produktionsgeschwindigkeit erhöht wird und die Verpackungskosten gesenkt werden können.

Bei der praktischen Anwendung der Erfindung zum Abpacken von Materialien wie thermoplastischen Klebstoffen besteht der Vorteil darin, daß die Klebstoffe in flüssigem Zustand derart behandelt werden, daß der Klebstoff selbst die äußere Schutz- und Verpakkungsschicht bildet, indem man ihn in ein Kühlmittel eintaucht, um seine Außenhaut zu verfestigen. Das Innere dieser zunächst nur äußerlich verfestir'en Körper bleibt wegen der dort befindlichen erhöhten Temperatur zunächst flüssig und das in Form von Strängen in das Kühlmittel gelangende Material wird in einzelne Abschnitte zerlegt, während sich das Innere dieser Stränge noch im flüssigen Zustand befindet, was möglich ist, da die Außenhaut noch flexibel ist und an den abgetrennten Enden zusammengequetscht wild und somit eine Dichtung bildet, wobei der Kühlvorgang fortgesetzt wird und die kissenartigen Abschnitte schließlich einem Förderer zugeführt werden, wo sie vollständig gekühlt und getrocknet werden, damit man sie schließlich ohne Schwierigkeiten weiterbefördern und verwenden kann. Das Abpacken dieser Materia'ien ermöglicht eine derartige Behandlung des Klebstoffes, daß er seine eigene Packung bildet und in Stücke mit

haben und lose in schüttgutartiger Form in Versandbehältern entsprechend den gewünschten Gewichtsmengen verpacen kann, ohne daß der geschmolzene Kiebstoff mit der im Verpackungsraum befindlichen Außenluft in Kontakt kommen kann oder ohne daß irgendwelche verfahrensmäßigen Zwischenstufen oder speziellen Abpackvorkehrungen getroffen werden mürsen.

Die Erfindung wird nachstehend weiter an Hand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Biockdiagramm, aus dem die Behandlung von thermoplastischem Klebstoff von der Herstellung über die Verpackung bis zum endgültigen Versand zum Verbraucher in einer Gegenüberstellung der gemäß dem Stand der Technik erforderlichen Schritte und der bei Anwendung der vorliegenden Erfindung erforderli-

chen Schritte ersichtlich ist.

F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Verpacken von thermoplastischen Klebstoffen.

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus F i g. 2, wobei einige Teile weggebrochen sind,

Fig.4 einen Längsschnitt ähnlich wie in Fig.3 durch eine gegenüber F i g. 2 und 3 abgewandelte Ausfuhiungsform der Vorrichtung.

1 ι g. 5 eine Draufsicht auf einen die endgültige Verpackung bildenden Abschnitt oder Block aus thermo plastischem Klebstoff.

1 ι g b eine Seitenansicht des Abschnittes aus F ι g 5

I ι j.¹ 7 eine Stirnansicht des Abschnittes aus F i g. 5 und fi.

MgK eine Seitenansicht noch einer anderen Aus fuhrungsform der Vorrichtung.

I ig M eine Diaufsieht auf d,c Vorrichtung aus 1 ι ρ Κ und

I ig 10 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung nach l.inii· 10 10 aus F ι g.1.

thermoplastische Klebstoffe binden bei Temperaturen unter 50 ( ab und werden hart. Hierbei handelt es sich um Kunstharzklebstofie.die je nach der gewünschten Konsistenz aus Polyester oder Polyamid gebildet simi und die zwischen 50 und 23OT fest werden.

In F igl ist in Form eines Blockdiagramms darge stellt, welche Schritte /um erfindungsgemäßen Abpakken dieser Materialien im Vergleich mit den hierzu bekannten Verfahren notwendig sind.

In einem Mischer 10 wird 'hermoplastischer Kleb stoff hergestellt oder gemischt, wobei das Material eine crhi.hif Ic-mperatui b/v;. eine über dem Verfesiigungspunkt dieses Materials liegende Temperatur aufweist. darm; man den Hcrstellungsprozeß durchführen kann. Bisher ist es nach dem Stand der Technik üblich, derartige Materialien in einer Vielzahl von Formen zu verpacken, beispielsweise in Klumpenform, in Form von Regenrinnen, in Kuchenform, in granulierter Form, in Blockform und in vielen anderen Formen, wofür jeweils ein getrenntes Verpacken und Verarbeiten des fertigen Gemisches aus dem flüssigen Zustand desselben erfolgen muß Die Kolonne 12 zeigt die hierfür erforderlichen Scb-itte. wobei der erste Schritt IZl im Herstellen von Kästen oder Vorbereiten von geeigneten Behältern wie Papierbehälter besteht die in einem zweiten Schritt 12.2 der Entleerungsstelle des Mischers 10 zugeführt werden. An dieser Entleerungsstelle werden in einem dritten Schritt 123 die Behälter einzeln nacheinander gefüllt. Die so gefüllten Behälter werden dann in einem vierten Schritt 12.4 auf einen Wagen oder Paletten gestellt und in einem fünften Schritt 125 einer Kühleinrichtung zugeführt, wobei die Behälter noch offen sind, so daß das in den Behältern im flüssigen Zustand befindliche Material Dämpfe abgeben kann. Mehrere Stunden später werden die abgekühlten Behälter in einem sechsten Schritt 12.6 aus dem Kühlraum herausgeholt, woraufhin man abhängig von der gew unschten endgültigen Form des Produktes das verfest igte Material bzw. den verfestigten Klebstoff in einem siebten Schritt 1Z7 aus den Behältern entfernt und anschließend in einem achten Schritt 12Ü in zum Versand bestimmte Kartons oder sonstige Behälter verpackt, in denen das Material zum Endverbraucher ·. i'Vvhuki werden kann Wenn das Material in Granula·'· -rm henntipt wird, werden die Blöcke in einem weiif. · ν ■ -ti 129 in einen Granulator eingegeben und von diesem Granulator zerkleinert, bevor sie durch den bereits beschriebenen Schritt 12.8 verpackt werden. Im Anschluß an das Verpacken werden die Packungen in einem Schrill 12.10 beschriftet, in einem weiteren Schritt 12.11 gewogen und schließlich in einem letzten Schritt 12.12 zum Endverbraucher versandt.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das in F i g. 1 in Kolonne 13 dargestellt ist, wird der in flüssiger Form befindliche Klebstoff vom Mischer 10 in

ίο einem ersten Schritt Π1 der Formmaschine zugeführt und in dieser Maschine in die gewünschten formen oder Abschnitte gebracht, wobei das Material seine eigene Verpackung oder Abdichtung bildet Aus dieser Maschine wird das Material durch Fördereinrichtungen einer Kühl und Trockeneinrichtung zugeführt, weiche in einem zweiten Schritt 13.2 das Material kühlt und trocknet and wobei eine endgültige Verfestigung der die Verpackung des Materials bildenden Hülle der ein ze'nen Abschnitte er/telt wird Anschließend wird das Material in einem dritten Schritt f 3.3 kontinuierlich ge wogen und in /um Versand und /ur lagerung geeigne te Kartons verpackt, die anschließend in einem vierten Schritt ί 3.4 beschriftet und dann in einem fünften Schritt U.5 /um Endverbraucher befördert wird Das so geformte und verpackte Material Hcsteht aus kissen förmigcn einzelnen Körpern, die brsm Endverbraucher 14 sofort verwendet werden können, weil die ein/einen kissenförmigen Abschnitte keine zusätzliche Beschichtung oder keine zusätzliche F-¹UHe aufweisen, sondern lediglich in einer bestimmten Gewichtsmenge in einem für den Versand dieser Menge bestimmten Behälter un tergebracht sind Dadu-ch steht dieser Klebstoff beim Endverbraucher in einer sofort verwendbaren Form zur Verfügung.

In F i g. 2 und 3 ist eine Vorrichtung zum Durchfüh ren des Verfahrens dargestellt Diese Vorrichtung be sitzt einen Kühltank 20. der neben oder nahe der Ma schine zum Herstellen der Klebstofte oder thermopla stischen Materialien wie dem Mischer 10 aus F ι g. 1

tp angeordnet ist Dieser Vorrichtung wird das Material durch ein geeignetes Zufuhrrohr 30 zugeführt, durch welches das Material in flüssiger Form vom Mischer 10 strömt. An dieses Zuführrohr 30 ist eine Pumpe 32 angeschlossen, die von einem Motor 34 angetrieben wird

und mit einem Steuerventil 35 versehen ist. dem eine Heizeinrichtung 36 zugeordnet ist. um die Temperatur des flüssigen Materials in der Abpackvorrichtung zunächst auf der gewünschten Höhe zu halten An das Auslaßende des Steuerventils 35 ist ein Auslaßrohr 40 angeschlossen, das an seinem Auslaßende eine strangbildende verengte öffnung 44 aufweist, die so angeordnet und ausgebildet ist. daß sie einen Strang 45 des flüssigen thermoplastischen Klebstoffes in den Kühltank 20 leitet

Der Kühltank 20 enthält, wie F i g. 3 zeigt, ein Kühlmittel 50, das umlaufendes gekühltes Wasser ist. F i g. 3 zeigt, daß der Kühltank 20 zu diesem Zweck mit einem Einlaßrohr 52 für das Kühlmittel und einer an dieses angeschlossenen Umwälzpumpe 54 versehen ist. wel-

ehe an einem Ende des Kühltanks 20 Wasser in denselben einleitet, während am anderen Ende des Kühltanks Wasser mit Hilfe einer Rohrleitung 60 aus dem Kühltank entfernt wird und in eine Kühlkammer 64 gelängt die mit einem Wärmetauscher, wie z. B. einem Kühlaggregat versehen ist. um das als Kühlmittel dienende Wasser während des Abpackvorganges auf einer bestimmten Temperatur zu halten.

Die Pumpe 32 und das Steuerventil 35 bestimmen

den Zustrom von thermoplastischem Klebstoff in den Kühltank 20. wobei dieser Zustrom so gesteuert wird, daß ein kontinuierlicher Strang 4.5 aus dem abzupakkenden Material entsteht, dessen Orierflächentcmpera· tür, wenn er mit dein Kühlmittel 50, wie /.. ß. gekühltem Wasser, in Kontakt kommt, sehr schnell absinkt, so daß sich die Oberfläche des Stranges 45 verfestigt und da durch e<^2 Hülle für das noch im Strang befindliche flüssige Material bildet. Der Matcrialstrang wird dadurch ein halbharter extrudicrtcr Strang mil im wesentlichen zylindrischer («irm. der einer nachstehend naher beschriebenen Schneid oder Trennvorrichtung zugeführt werden kann

Im Kuhltank 20 ist. wie I ι g i /eigi. cmc schräg nai h unten verlaufende i'iihmngsrinne 70 oder sonstige f uh rung angeordnet, welche den Strang 45 Messern 75 zu führt, die ;iuf einer du ht hinter dem F.ndc der F uh rungsnnnc 70 gelagerten drehbaren Walze 80 angebracht sind Unterhalb dieser Walze 80 befmdei sich eine f iegcnwaize 85. welche über ihre Oberflache vor stehende Kissen 90 ;r.ig:. mit denen die Schneiden der Messer 75 zusammenwirken, um den Strang 45 in kle> ne Ahsi^; nute zu zerlegen Wie F ι g i zeigt, ist diese Schneideinnchturv im kühltank 20 unter der Oberflä ehe des Kühlmittels 50 angeordnet.

Die die Messer 75 tragende Walze 80 wird von einem Kettentrieb 92 angelrieben, der an einen Ar triebsmotor 94 angeschlossen ist und zusammen mit einer eine Überwachung des Betriebes ermöglichenden Steuer.df?! 95 auf dem Kühltank 20 angeordnet ist. An diesen Antrieb ist auch die Gegenwalze 85 über einen zweiten Kettentrieb 96. der in einem Kasten 97 unter gebrach! ist. angeschlossen, wobei die beiden innerhalb des Kuhlianks 20 gelagerten V/alzen 80 und 85 gegen fäufig gedreht werden. Die Bewegungen der Walzen 80 und 85 sind durch den beschriebenen Antrieb synchro nisiert. so daß jedes Messer 75 jeweils mit einem Kis sen 90. das aus zusammendrückbarem Kunststoff beste hen kann, zusammenwirkt, damit die Messer in das weichelastische Material der Kissen gedruckt werden können, um Abschnitte von dem sich verfestigenden Strang 45 abtrennen zu können, ohne daß die Messer stumpf werden

Üblicherweise bestehen die Walzen 80 und 85 au Metall und die Messer 75 und die Kissen 90 sind über die Mantelfläche der betreffenden Walze verteilt in gleichem Abstand und gleicher Anzahl angeordnet, wo bei die Messer 75 eine gewsse Höhe aufweisen, damit die Walzen 80 und 85 in genügendem Abstand vonein ander liegen können, damit der aus sich verfestigendem Klebstoff bestehende Strang 45 bzw. davon abgetrennte Abschnitte 98 zwischen diesen Walzen hindurchtreten können.

Das Zerschneiden oder Zerlegen des Stranges 45 in Abschnitte 98 erfolgt zunächst in Form eines Abquetschvorganges. weil der eine halbharte und flexible Außenhaut besitzende Strang im Inneren noch gesebnseizsRes oder flüssiges Maicrisi efitfräh und die Messer 75 mit als Gegendruckfläche dienenden Kissen 90 zusammenwirken, wodurch zunächst die Außenhaut des Stranges zusammengequetscht und erst dann ein Abschnitt 98 abgetrennt wird. Dadurch werden die Enden des jeweils abgetrennten Abschnittes 98 und des übrigen Stranges 45 flüssigkeitsdicht verschlossen, so daß jeder der Abschnitte 98 eine dichte Hülle für das in demselben noch verbleibende flüssige Material bildet

Die einzelnen Abschnitte 98 gehen zwischen den beiden Walzen 80 und 85 hindurch und es sind Vorkehrungen getroffen, um diese kissenförmig ausgebildeten einzelnen Abschnitte 98 im Kühlmittel 50 untergetaucht zu halten, um den Kühlvorgang fortzusetzen und die Oberfläche dieser Abschnitte weiterzuhärten, so daß die einzelnen Abschnitte 98 nicht aufbrechen und das in ihnen enthaltene flüssige Material nicht ausfließen kann. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 und 3 ist zu diesem Zweck eine Zirkulationseinrichtung vorgesehen, welche Spritzdüsen 100 umfaßt, die oberhalb des

ίο Kühltanks 20 angeordnet sind und durch eine an das F.inlaßrohr 52 angeschlossene Rohrleitung 102 von der Umwälzpumpe 54 mit Wasser versorgt werden. Das von den Sprilzdüsen 100 ausgespritzte Wasser bewirkt eine Zirkulation des im Kühltank 20 befindlichen Kühl mittels 50 und druckt außerdem die im Kühlmittel be findlichen Abschnitte 98 unter die Oberfläche des Kühlmittels, damit diese noch weichen und zum Teil flüssi gen Abschnitte wenigstens an ihrer Außenhaut voll standig hart werden. Die Dichte bzw. das spezifische Gewicht des Klebstoffes oder sonstigen thermoplasti sehen Materials ist geringer als die des Kühlmittels, so daß die Abschnitte 98 auf dem Kühlmittel schwimmen. Das zirkulierende Wasser oder Kühlmittel leitet die gekühlten Abschnitte 98 zu einem F.nde des Kühltanks 20.

wo mc mil Hilfe eines paddelartige Heber aufweisen den t lügelraries 120 aus dem Kühltank 20 herausgehoben und ai η Förderband 123 aufgegeben werden, um sie einer weiteren Kühl- und Trockenstation zuzu führen, weiche in F 1 g. 1 durch den Verfahrensschritt f 3.2 angedeutet ist.

Die vom Strang 45 abgetrennten einzelnen Abschnit te 98. die in F i g. 5. 6 und 7 von allen Seiten dargestellt sind, besitzen fest verschlossene Enden und auch eine geschlossene feste Außenhaut, während der Kern noch aus geschmolzenem oder flüssigem Material besteht, das dann auch nach und nach abkühlt und sich verfestigt, so daß die Abschnitte 98 schließlich durch und durch hart sind und ein selbstverpacktes Stück thermoplastischen Klebstoff bilden, das einfach zu handhaben.

zu lagern, zu transportieren und auch zu benutzen ist Die Abschnitte 98 sind im wesentlichen wie ein Kissen ausgebildet und besitzen eine Länge von etwa 75 bis 90 mm und einen Durchmesser von etwa 12 bis 19 mm. Die Abmessungen dieser Abschnitte können durch die Größe der öffnung und die Förderleistung der Pumpe in Zusammenwirken mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Messer 75 und auch durch die auf der Walze 80 angeordnete Anzahl der Messer 75 gesteuert bzw. verändert werden.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Schneidteil derart abgeändert, daß die die Kissen wirkung ausübende Gegenwalze 130 als Walze mit im wesentlichen zylindrischer Form ausgebildet ist, über deren Außenumfang keine kissenförmigen Erhöhungen vorstehen. Die Gegenwalze 130 besitzt vielmehr einen durchgehenden Überzug 131 aus zusammendrückbarem Material, welcher mit den Schneiden der Messer 75 zusammenwirkt, um die einzelnen Abschnitte- 98 von dem Strang 45 abzuquetsehen und abzutrennen, so daß keine Synchronisierung des Antriebes der Walzen 80 und 130 erforderlich ist. Außerdem wird bei dieser Ausführungsform das in den Kühltank 20 gelangende Kühlmedium durch die Führungsrinne 70 geleitet, so daß über die Oberfläche des in diese Führungsrinne 70 gelangenden, noch flüssigen Stranges 45 Kühlwasser fließt und diese Oberfläche sich schon früher als beim Ausführungsbeispiel gemäß F1 g. 3 verfestigt. Im übrigen ist die Walze 80 mit den

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auf ihr angebrachten Messern 75 ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ausgebildet, wobei die Messer 75 eine Höhe aufweisen, die ausreicht, um einen genügenden Abstand zwischen der Oberfläche der Walze 80 und der vom Überzug 131 gebildeten Oberfläche der Gegenwalze 130 zu bilden, damit der Strang 45 bzw. die von demselben abgetrennten Abschnitte 98 zwischen diesen beiden Walzen hindurchgehen können.

Der Quetschvorgang der gegen den kissenförmigen Oberzug 131 der Gegenwalze 13G wirkenden Messer 75 kann die Form der in F ι g. 5 bis 7 dargestellten Ab schnitte etwas abändern, jedoch ist der Abquetsch- und Abtrennvorgang der Abschnitte 98 vom eine verfestig te Oberfläche aufweisenden Strang 45 mit dem dabe erfolgenden dichten Verschließen der abgetrennten hnden praktisch derselbe und die abgetrennten Ab Schnute 98 werden /wischen den Walzen 80 und I JO in den das Kühlmittel 50 enthaltenden Kuhlt.ink 20 weitergegeben.

Kme weitere Abwandlung der Ausfuhrungsforrii ge maß ί ι g 4 besteht darin, daß sie zusätzlich zwei FOr derwalzen 140 und 150 enthält, die die abgetrennten Abschnitte 98 im Kuhlmittel 50 untergetaucht weiter fordern und außerdem das Kuhlmittel umwal/en Diese F orderwalzen 140 und 150 besitzen jeweils paddelarti ge Flügel 145 bzw. 155. welche die abgetrennten Ab schnitte 98 von der Trennvomchiung im Kuhlmittel untergetaucht weitertransportieren, so daß dieselben erst im Bereich des Flügelrades 120 an die Oberfläche des Kühlmittels 50 gelangen, um auf das Forderband 123 aufgegeben und einer weiteren Kühl und Ti.»ck nungsstation und einer Lager- bzw Verpackungssta tion zugeführt zu werden.

Das in Fi g 8 bis 10 dargestellte Ai sfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist eine verbesserte und im einzeln·■'■ auch verfeinerte Vorrichtung. Flierbei wird therm«>pi<i stischer Klebstoff im flussigen Zustand aus einer Ms₁ h kammer 160 durch eine isolierte Rohrleitung 170. wel ehe eine Pumpe und eine Heizeinrichtung enthalten kann, zugeführt, wobei sich am Ausladende dieser Rohrleitung 170 zwei Steuerventile 172 und 173 Defin den. welche das zugefuhrte Material in zwei getrennte Strange unterteilt. Obwohl bei diesem Ausfuhrungsbeispiel das zugefuhrte Material nur in zwei Stränge un terteilt wird, versteht es s;ch. daß eine Unterteilung des im flüssigen Zustand zugeführten Materials auch in mehrere Stränge möglich ist. Aus diesen Materialstrangen werden durch einen Schneid- oder Trennvorgang vollständig voneinander getrennte einzelne Abschnitte veränderbarer Formen und Größen hergestellt.

Die Auslaßöffnungen 174 der Steuerventile 172 und 173 führen in eine als Führung dienende doppelte Rinne 175. die zwei kurvenförmige Oberflächen 176 und 177 aufweist, weiche einen im allgemeinen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und jeweils einen der beiden Teilströme des Materials in Form eines Materialstranges aufnehmen. Diese Materialstränge werden mi: Hilfe von gekühltem Wasser gekühlt und wenigstens oberflächlich verfestigt, welches durch eine oberhalb der Rinne 175 angeordnete Sprüheinrichtung 180. die eine Vielzahl von Spritzdusen 182 aufweist, herangeführt wird.

Die in der Rinne 175 an ihrer Oberfläche verfestigten Materialstränge gelangen vom Ende dieser kinne in ein kasten^rtiges Gehäuse 190 einer Trenn- oder Schneideinrichtung, welches sich unmittelbar an die Rinne anschließt. Wie F i g. 10 zeigt, enthilt dieses Gehäuse 190 übereinander zwei Walzen 192 und 194. die jeweils auf einer Welle 195 gelagert sind. Diese Wellen 195 werden über auf der Außenseite des Gehäuses 190 befindliche Kettenräder 1% bzw. 197 und eine über diese laufende Kette Ϊ98 angelrieben. Aus Fi g. 8 und 9 ist /u erkennen, daß sich über der Vorrichtung cm Motor 200 befindnt. der an einem Rahmen 202 gelagert ist und über eine Antncbskeile 204 ein Ritzel 204a antreibt, das am dem Kettenrad ί% gegenüberliegenden Ende auf der Welle 195 der oberen Walze 192 angebracht is'

ίο und den Antrieb der Wal/cn 192 und 194 liefert. Die auf der anderen Außenseite des Gehäuses 190 angeordnete Kette 198 lauft außerdem noch über ein Spannril zel 20i. um einen synchronen Antrieb zwischen der als kissenartige I rnerlage dienuulcn Walze 194 und der den !renn oder Schneidvorganj? bewirkenden Walze 192 zu erzielen

Die Trenn oder Si hneidemi ichliing ist ähnlich wie beim Misfiihrungsbeispiel gemäß F 1 g 4 ausgebildet, d. h die Walze 192 ist mit Messern 205 versehen, wcl ehe von den ankommenden Matenalstranfcn Abschni! te abtrennen, wenn sie mit dem kisscnarlig federnden Überzug 206der Walze 194 zusammenwirken

In das Gehäuse 190 mundet ein I.inldß 210 fur Kühl wasser, durch welchen von einer K uhlcinrichiung 220 gekühltes Wjsser durch ein Rohr 212 mit eingebautem Ventil 214 steuerbar /ugefuhr: wird An die Auslaßseite der Kuhleinrichtung 220 ist ein zweites Auslaßrohr 215 mit eingebautem Ventil 218 angeschlossen, welches die Spritzdusen 182 de/ Sprüheinrichtung 180 ;in die Kühl wasserquelle anschließt, um auf diese Weise gekühltes Wasser auf die in der Rinne 175 befindlichen flüssigen Matenaistrome zu leiten Das in die Rinne 175 gelan gendc Wasser laufl in das Gehäuse 190 der Trenn oder Schneideinrichtung ;)b. wobei in diesem Gehäuse 190 die den Trenn oder .Schneidvorgang bewirkenden Walz π 192 und 194 so angeordnet sind, daß sich der Trenn- oder Schneidbcreich unter der Oberflache des Kuhlwassers befindet

Die in das Gehäuse 190 gelangenden Maieri.ilstminc· werden im Gehäuse nach unten in den Trenn oder Schneidbereich zwischen den Walzen 192 und 194 ge lenkt und dort gleichzeitig von den umlaufenden Wal zen bzw. den auf denselben befindlichen Messern 205 in Zusammenwirken mit dem nachgiebigen Überzug 206

in einzelne \bsehniite zerlegt. Das der Rinne 175 ent gegengesetzte F.nde des kastenartigen Gehäuses 190 mundet im oberen Bereich 1,1 ein oberes Becken 240. das ein Kuhlmittelbad enthalt, wobei beim dargestell ten Ausführungsbeispiel senkrecht übereinander mehrere dieser Becken 240. 241 und 242 vorgesehen sind, die jeweils mit Kühlwasser gefüllt sind und durch weiche die von den Materialsträngen abgetrennten Abschnitte hindurchschwimmen, wie nachstehend näher erläutert werden wird.

Die Becken 240. 214 und 242 sind übereinander mit Hilfe von profilierten Eisenträgern 248 und 249 angeordnet, wobei das ofosrsie Becken 24© sm Auslaß?¹¹" de einen rampenartig ansteigenden Überlauf 250 aufweist, so daß aus diesem Becken Wasser zusammen mit in demselben schwimmenden Segmenten ablaufen kann. Dieses über den Überlauf 250 ablaufende Wasser gelangt in das darunter befindliche mittlere Becken 241. das länger als das Becken 240 ist. damit es über den Überlauf 250 des oberen Beckens 240 vorsteht und das überlaufende Wasser in dieses Becken 241 gelangt. Das Becken 241 hat am anderen Ende einen ähnlichen rampenartig ansteigenden Überlauf 252. so daß Wasser von diesem F.nde des Beckens i41 zusammen mit in

demselben schwimmenden Segmenten in das unterste Becken 242 laufen kann. Das unterste Becken 242 endet in einem Sumpf 260. An den Zuflußenden der Becken 241 und 242 befinden sich geeignete Sprit/plaUcn 262, Um ein Verspritzen des überlaufenden Wassers /u verhindern.

An einem hochstehenden Rahmenteil 282 ist ein Flügelrad 280 mit an demselben angebrachten radial verlaufenden paddelartigen Flügeln 283 drehbar derart gelagert, daß es in das oberste Becken 240 von oben hin cinrugt D'eses f lugelrad 280 isl mittels eines über Rie menscheiben 286 und 287 geführten Riemens 285 auge trieben, wibei die Riemenscheibe 286 auf der WcIk^- (kr Walze 102 und die Riemenscheibe 287 auf der Welle des I lugelrades 280 befestigt ist. St.itl des Ricmcniric bcs kiinnte auch ein Kettentrieb vorgesehen scm Das auf diese Weise angetriebene flügelrad 280 fordert das im Becken 240 befindliche und die abgetrennten Ab schnnte enthüllende Wasser durch die ein/einen Bek ken 240. "*41 und 242. welihe einen langgestreckten Kuhlbereich bilden, damit sich das in ilen einzelnen abgetrennten Abschnitten noch befindliche flüssige Male ri.il ebenfalls verfestigt, so daß die einzelnen Abschnit te. wenn sie in den Sumpf 260 gelangen, im wesentli cheu fest und gekühlt sind.

Der Sumpf 260 ist mit einem Auslaßrohr 290 verse hen. das zu einer Pumpe 29¹^ fuhrl. die Wasser durch die Becken und den Sumpf saug'. Der Auslull der Pumpe fuhii in cmc Rohrleitung 296. d>> in die Kuhleinrichtung 220 mundet ί in Kinlaßrohr 298 mit einem eingebauten Ventil 299 ermöglicht einen Anschluß der /irkiilalions leitung an eine außcnliegendc Wasseri|iielle. um nach füllen zu können.

Die Becken 240 241 und 242 bilden einen langgestreckten Kuhlweg, durch den die von den Material strängen abgetrennten Abschnitte im Kühlwasser ein getaucht hindurchgeleitet werden, um dieselben nach dem Abtrennvorgang vollständig zu verfestigen. Die Pumpe 295 leitet das Kuhlwasser in einem Strom durch die Becken, wobei das sich drehende Flügelrad 280. welches zusammen mit der Trenn oder Schneideinrichtung vom Motor 200 angetrieben wird, die Bewegung der abgetrennten Abschnitte durch den Kühlbereich unterstutzt.

In den Sumpf 260 des Beckens 24? bzw in das dort befindliche Kühlmittelbad taucht ein Senkrechtförderer 300 ein. der zwei Umlenkrader 301 und 302 aufweist, über welche zwei Führungsketten 304 laufen. Zwischen diesen Führungsketten sind zahlreiche wasserdurchlässige, an der oberen Seite offene Becher 305 angebracht. Diese Becher besitzen einen im wesentlichen dreieck· förmigen Querschniü und sind zwischen den Führungsketten 304 derart angeordnet, daß sie in das im Sumpf 260 befindliche Wasser eintauchen und die dort schwimmenden Abschnitte aus Klebstoff oder sonstigem thermoplastischem Material aufnehmen und dieselben wie bei einem Schöpfwerk nach eben fördern und schließlich in einen Abführrahmen 320 abgeben. Dieser Abführrahmen besitzt an der Unterseite ein Sieb 322, das sich dreieckförmig verjüngen kann und auf das die am oberen Ende des Senkrechtförderers 300 umgekippten Becher 305 die hochgeförderten Abschnitte schütten. Ein Motor 325 ist vorgesehen, um das Umlenkrad 301 anzutreiben, damit der Senkrechtförderer 300 kontinuierlich bewegt wird und die Becher 305 ständig die im Sumpf 260 schwimmenden Abschnitte aus demselben herausheben und in den Abführrahmen *20 schütten.

Der Auslaüteil des Abführrahmens 320 ist im wesentlichen wie eine liegende Pyramide ausgebildet, wobei der untenliegende Bogen 328 das durch das Sieb 322 tropfende Wasser und sonstige abgeschiedene Flüssigkeil in den Sumpf 260 zurücHeiten soll. Das Auslaßende dieses pyramidenstumpfförmig ausgebildeten Abführrahmens 320 ist mit dem Druckrohr 330 eines Gebläses 335 verbunden, das von einem Motor 340 angetrieben wird. Die das geneigt angeordnete Sieb 322

ίο herabrutschenden Abschnitte des abgepackten Materials fallen in das Druckrohr 330 und werden von der durch dieses strömenden Luft zum Auslaßende 350 des Druckrohres nach oben mitgenommen. Am Auslaßende 350 des Druckrohres 330 befindet sich ein aus einer verschiebbaren Platte bestehendes Ventil 352. Die Länge des Druckrohres 330 kann verschieden sein, ist jedoch üblicherweise so gewählt, d.tß die hochgeförderten Abschnitte des abgepackten Materials zu einer Stelle gefuhrt werden, an der sie gelagert oder beim Austntt aus dem Auslaßende 350 direkt in Versandbehälter verpackt werden. Die I.uftbewegung bewirkt eme Forvierung der Abschnitte zur Verpackungsstation und gleichzeitig ein weiteres Trocknen der Oberfläche d'eser Abschnitte, wodurch die auf deren Oberfläche noch befindliche Feuchtigkeit entfernt wird, so daß sie trocken und in einem zum Verpacken geeigneten Zustand abgegeben werden. Das am Auslaßende 350 des Druckrohres 330 befindliche Ventil 352 ermöglicht, daß die geförderten Abschnitte nur dann aus dem Auslaßende 350 austreten können, wenn sich unter demselben Behälter zur Aufnahme dieser Abschnitte befinden.

Obwohl beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gebläse für die Forderung der Abschnitte zur Verpakkungsstation beschrieben ist, kann auch jede andere Fördereinrichtung in Verbindung mit Trockenluft verwendet werden, um die abgepackten Abschnitte von der diese Abschn.ie erzeugenden Vorrichtung zur Verpackungsstation zu befordern.

Im Betrieb dieser Ausfuhrungsform der Vorrichtung wird thermoplastischer Klebstoff aus der Mischkam mer 160 durch die Rohrleitung 170 den Steuerventilen 172 und 173 zugeführt und von der Ausl '!öffnung 174 derselben in einzelne Stränge aus flüssigem Material aufgeteilt. Hierbei werden also zwei oder mehr Materialstränge erzeugt, welche die Rinne 175 hinablaufen, wobei die Oberfläche dieser Stränge durch Aufspritzen von gekühltem Wasser verfestigt wird. Das geku ite Wasser und die Stränge verlassen die Rinne 175 an .jeren Ende und gelangen in das Gehäuse 190 der Trenn- oder Schneideinrichtung, wo die Stränge zwischen den Messern der Schneidwalze 192 und dem kissenartigen Überzug 206 der Gegenwalze 194 hindurchlaufen und dieselben dabei in kissenartige Abschnitte unter gleichzeitigem Abdichten der Enden derselben zerlegt werden. Die herangeführten Stränge werden gleichzeitig zerlegt und die dabei entstehenden kissenartigen Abschnitte werden in das Gehäuse 190 wenigstens teilweise ausfüllenden Kühlwasser eingetaucht in das obere Becken 240 geführt, durch welche sie zusammen mit dem Wasser auf Grund der Drehbewegungen des Flügelrades 280 befördert werden. Aus diesem Becken 240 fließen die Abschnitte zusammen mit dem gekühlten Wasser in die darunter befindlichen Becken 241 und 242, wobei diese in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Becken eine fortlaufende Kühlstrecke bilden, weiche bewirken soll, daß sich der noch flüssige Inhalt der einzelnen abgetrennten Abschnitte ebenfalls verfestigt. Wenn diese Abschnitte den Sumpf 260 er

reiht haben, werden sie vom Senkrechtförderer aus der F kissigkeit herausgehoben und an das Abführende dieses Senkrechtförderers abgegeben, wo sie auf ein Sieb 322 geschüttet werden, das derart geneigt angeordnet ist. daft die hochgeförderten Abschnitte unter I.:nw,irkung der S rhwerkraft in das Druckrohr 330 des Geblases 335 rutschen, so daß sie vom Gebläse an eine

Verpackungsstelle befördert werden. Die für diese Forderung verwendete Blasluft trocknet außerdem die Obei fläche der kissenartigen Abschnitte, so daß dieselben am Ende des Druckrohres unmittelbar in Kartons oder andere für den Versand geeignete Behälter verpackt werden können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen von einzelnen Stücken aus thermoplastischem Material, wobei ein Strang im fließfähigen Zustand in ein Kühlmittelbad eingeführt, in Stücke zerschnitten wird und die verfestigten Stücke aus dem Kühlmittelbad entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang zunächst nur teilweise abgekühlt und nach dem Verfestigen seiner Außenhaut, jedoch vor dem Verfestigen seines Kernes in Stücke zerschnitten und seine festgewordene Außenhaut dabei im Bereich der Schnittstellen zusammengequetscht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des thermoplastischen Materials kieiner als das des Kühlmittels ist.

3. Verfahrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang vor dem Zerschneiden im Kühlmittel in eine nahezu horizontale Richtung geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel umgewälzt und laufend gekühlt wird, um es auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Extrusionsvorricht ng für den Strang aus thermoplastischem Material, einem Kühlmittelbad, einer im Kühlmittelbad vorgesehenen Trennvorrichtung zum Zerlegen des Strange·; in einzelne Stücke und einer Transporteinrichtung zum Frufernen der einzelnen Stücke aus dem Kühi.nitteibad, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trennvorrichtung eine kornbinierte Quetsch- und Querschneideinrichtung (80, 85; 80, 130; 192, 194) mit wenigstens einem Messer (75; 206) und einem kissenartigen Quetschkörper (90:131; 206) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetsch- und Querschneideinrichtung au- einer auf ihrem Umfang wenigstens ein Messer (75; 205) tragenden Walze (80; 192) und einer mit einer elastischen Auflage (90; 131; 206) versehenen Gegenwalze (85; 130; 194) besteht, zwisehen denen der Strang (45) gequetscht und zerschnitten wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Quetsch- und Querschneideinrichtung eine in das Kühlmittelbad (50) eintauchende Führungsrinne (70) für den Strang (45) vorgesehen ist.