DE2330682A1 - Vorrichtung zur abgabe geschmolzener, thermoplastischer stoffe - Google Patents

Description

UNS ZEICHEN: ANMELDER/INH.

NORDSON CORPORATION

Aktenzeichen Neuanmeldung datum: 13. Juni 1973

NORDSON CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, Amherst, Ohio·, V.St.A.

Vorrichtung zur Abgabe geschmolzener, thermoplastischer Stoffe

Die Erfindung befaßt sich mit einem System zur Abgabe thermoplastischer Stoffe, insbesondere sogenannter "schnellabbindender", heißschmelzender Kleber. Sie beschäftigt sich insbesondere mit einem Abgabesystem, bei dem thermoplastische oder heißschmelzende Stoffe in kleinen Mengen oder Portionen geschmolzen und dann in geschmolzener Form einer Abgabe-Pistole zugeführt werden, wobei die Menge des geschmolzenen Materials zwischen der Schmelzzone, in der es geschmolzen wird, und der Austrittsdüse der Pistole möglichst klein gehalten wird.

In der Offenlegungsschrift 2 252 47 5 ist auf den Seiten 1-3, erster Absatz, die in letzter Zeit zunehmende Bedeutung der heiß-oder mindestens warmschmelzender Kleber erläutert. In der zugehörigen Patentanmeldung ist

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eine Vorrichtung bzw. ein System beschrieben, bei dem nur diejenige Stoffmenge geschmolzen wird, die von der Pistole benötigt wird, wobei der Vorrat an geschmolzenem Material in der Vorrichtung minimal gehalten wird. Die Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß ein hin- und hergehender Kolben zur Beschickung von thermoplastischem Feststoff in eine Schmelzzone jedesmal dann in Betrieb gesetzt wird, wenn ein Werkstück unter die Abgabepistole gebracht wird. Das System ist beim Rückhub des Kolbens betriebsbereit und nimmt eine Ladung Peststoff vor dem Kolben auf, die beim Arbeitshub durch eine Schmelzzone an die Abgabepistole weitergegeben wird. Auf diese Weise wird nur dann, wenn Material durch die Pistole abgegeben wird, eine entsprechende Menge auf der AufStromseite der Pistole geschmolzen. Wenn wenig oder kein geschmolzenes Material von der Pistole abgegeben wird, wird wenig oder kein Stoff in dem System geschmolzen. Wenn andererseits eine große Menge an Material von der Pistole abgegeben wird, wird eine ähnlich große Menge an Material zur Versorgung der Pistole geschmolzen.

Die in der erwähnten Patentanmeldung P 22 52 475.0 beschriebene Vorrichtung sowie alle ähnlichen kolbenbetriebenen Versorgungssysteme zeigen ein relativ ungleichmäßiges Durchsatzverhalten an der Abgabepistole. Der Erfindung liegt daher im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, den zeitlichen Verlauf des Materialdurchsatzes durch die Abgabedüse der Pistole möglichst gleichförmig zu gestalten. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Druckregler in dem Durchsatzstrom des geschmolzenen Stoffes zwischen Schmelzzone und Abgabepistole vorgesehen wird. Dieser Regler gleicht Druckschwankungen aus, die durch den Betrieb des Kolbensystems entstehen können und bewirkt weiter, daß die von der Abgabepistole abgegebene Stoffmenge im zeitlichen Verlauf gleichförmig bleibt.

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Weiter sieht die Erfindung eine verbesserte Steuerung für ein Heißschmelzer-Abgabesystem mit Kolbenantrieb vor. In der erwähnten Patentanmeldung wird eine Steuerschaltung beschrieben, mit der der Versorgungskolben oder Schieber jedesmal dann einen Arbeitszyklus durch« läuft, wenn ein Werkstück in die Nähe der Abgabedüse des Systems gebracht und wieder entfernt wird. Während diese Steuerschaltung in sehr vielen Anwendungsfällen dieses Systems befriedigend arbeitet, neigt sie zu einem zu häufigen Durchlauf eines Arbeitszyklus, wenn kleine Werkstücke oder Produkte vorliegen, die jeweils nur sehr kleine Mengen an geschmolzenem Material be nötigen. Beim Aufbringen von Stoffen auf solche Werkstücke arbeitet das System so häufig und schnell, daß die Schmelzzone durch Eingabe von zu viel Feststoff in das System verstopft wird, wobei nicht genügend Zeit und Druck zum ausreichenden Fördern des Materials durch die Schmelzzone vorhanden ist.

Die Erfindung schafft daher,eine Steuerschaltung für ein mit Kolben arbeitendes Abgabesystem für thermoplastische Stoffe, das durch Feststoff aufgrund zu häufigen Antriebs nicht verstopfen kann und das nur dann noch arbeitet, nachdem ein Werkstück aus der Nähe der Abgabedüse entfernt wurde, so daß das Rücklaufen des Versorgungs-Schiebers oder Kolbens das Aufbringen von geschmolzenem Maerial auf das Werkstück nur noch minimal oder überhaupt nicht stört.

Die Steuerschaltung, die diese Forderung erfüllt, arbeitet so, daß der Schieber nur zurückläuft, nachdem er etwa die Hälfte seines Hubes ausgeführt hat und nur dann, wenn ein Werkstück aus der Nähe der Düse der Abgabepistole entfernt wurde. Das System zeigt daher weder ein zu häufiges Zurücklaufen noch stört der neue Beschickungszyklus die Abgabe des Stoffes auf das Werkstück.

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Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Abgabesystems besteht darin, daß thermoplastische Stoffe aus einer äußerst schnell arbeitenden Abgabepistole in einem sehr gleichförmigen homogenen Strom durch die Pistolendüse abgegeben werden können. Vorteilhaft ist weiter, daß große oder kleine Mengen an geschmolzenem Stoff auf einzelne Werkstücke aufgebracht werden können, ohne daß dabei das System wegen zu häufigen Nachschiebens ausfallen würde und wobei nur ein Minimum an Totzeit zum erneuten Laden des Systems nötig ist.

Die Merkmale der Erfindung werden noch besonders deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung einer speziellen Ausführungsform, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein

mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattetes Abgabesystem;

Fig. 2 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab durch den Druckregler des Systems;

Fig. 3 das Schaltbild der Steuerschaltung für das Abgabesystem;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm des Druckes des geschmolzenen Stoffes in dem System an der Pistole ohne Druckregler;

Fig. 5 eine der Fig.4 ähnliche graphische Darstellung für ein System mit Druckregler;

Fig. 6 eine Draufsicht auf das von dem System abgegebene thermoplastische Material über die in Fig.4 dargestellte Zeitspanne, wobei ohne Regler gearbeitet wird; und

Fig. 7 eine Draufsicht ähnlich wie Fig.6 auf das von dem System abgegebene Material, wobei jedoch der Druckregler benutzt worden war, , wieder über die gesamte in Fig.5 angegebene Zeitspanne.

Eine bevorzugte Ausführun gsform eines Abgabesystems

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gemäß der Erfindung zeigt schematisch Fig.l. Es besitzt einen Trichter 12, einen Pneumatikmotor 13, einen Zuführzylinder 14, ein Schmelz-und Förderrohr 15, eine Zuführleitung 16 mit einem Filter 17 sowie einen Druckregler 18 zur Weitergabe des geschmolzenen Materials 19 aus dem Abgabeende des Rohres 15 zu einer Abgabepistole 21. Dieses System 10 arbeitet beim Rückwärtshub des Kolbens 22 des Motors 13, wobei eine Ladung von festem thermoplastischem Material 11 aus dem unteren Ende des Trichters 12 in den Zuführzylinder 14 vor die Vorderseite des Kolbens oder Schiebers 23 des Motors 13 zugeführt wird. Bei dem nachfolgenden Arbeitshub des Schiebers 23 wird der Feststoff 11 nach vorne in die Schmelzkammer 15 des Zylinders 14 geschoben. Elektrische Heizer 83 j(Fig.3) sind im Mantel des Rohres 15 sowie ein elektrischer Heizer 20 in einem sich axial erstreckenden Metallkern 24 des Rohres angeordnet und wändein den Feststoff 11 in das geschmolzene Material beim Darüberstreichen über den Kern um. Das geschmolzene Material wird dann in geschmolzener Form aus dem Rohr 15 durch die Leitung 16 zur Abgabepistole 21 gefördert.

Das vollständige System ohne des Druckregler 18 (Fig.2) und die Steuerschaltung (Fig.3) ist vollständig in der genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hier insoweit in Bezug genommen wird, als dies für die Erfindung, besonders für ihr Verständnis, notwendig ist. Nachfolgend werden daher lediglich der Druckregler 18 und die Steuerschaltung (Fig.3) im einzelnen beschrieben.

Während das geschmolzene Material durch die Leitung 16 aus dem Rohr 15 zur Pistole 21 gefördert wird, durchläuft es den Filter 17 und den Druckregler 18. Das Filter 17 für sich bildet keinen Teil der Erfindung und kann

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beispielsweise von der in der US-Patentschrift 3 224 beschriebenen Art sein.

Der Druckregler 18 dient zur Erzeugung einer gleichförmigeren Raupenform des von der Düse 25 der Pistole 21 abgegebenen geschmolzenen'Materials. Ehe der Regler 18 in den Durchsatzweg des geschmolzenen Materials eingefügt wurde, schwankte die Raupenbreite beträchtlich über den gesamten Hub des Kolbens. Dieser Mangel an Gleichförmigkeit der Raupenbreite hatte ihre Ursache in Druckschwankungen in dem geschmolzenen Material an der Pistole 21 über einen vollen Durchlauf des Schiebers 23. Diese Druckschwankung ohne Druckregler 18 ist graphisch in Fig.4 eingetragen, wobei der Druck des geschmolzenen Materials 19 an der Pistole 21 gegen die Zeit aufgetragen ist, und zwar im wesentlichen vom Öffnen bis zum Schließen der Düse 2 5 der Pistole. Man erkennt, daß der Druck des geschmolzenen Materials schwankt zwischen 1000 p.s.i. und 200 p.s.i. (etwa zwi-

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sehen 70,3 kp/cm und 14,1 kp/cm ) bei einem Arbeitszyklus von 60 Sekunden Dauer. Tatsächlich beträgt der Druck an der Pistole etwa 700 p.s.i. (etwa 49,2 kp/cm ), wenn das Ventil 26 der Pistole offen ist. Der Druck in der Pistole fällt dann langsam während 15 Sekunden ab und baut sich dann bis fast auf 1000 p.s.i. am Ende des Kolbenhubes nach etwa 35 Sekunden auf. In diesem Beispiel wird der Kolben nicht sofort zurückgeholt und die Pistole bleibt offen, mit der Folge, daß der Druck dann auf etwa 200 p.s.i. bei etwa 60 Sekunden abfällt, wobei dann das Ventil 26 der Pistole geschlossen wird.

In Fig. 6 ist die Raupenform in natürlicher Größe angegeben, , wie sie aus der Öffnung 25 der Pistole auf ein Werkstück während des in Fig.4 dargestellten Zeit/Druck/ Zyklus¹ austritt. Man sieht, daß beim anfänglichen Öffnen des Ventils 26 und bei einem Druck des geschmolzenen Ma-

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terials von 700 p.s.i. etwa 1/8 Zoll (etwa 3,18 ram} beträgt. Wenn der Druck an der Pistole auf etwa 1000 p.s.i. nach 35 Sekunden angestiegen ist, hat sich die Raupenbreite auf nahezu das Doppelte, also auf etwa 1/4 Zoll (6,35 mm) verbreitert. Die Raupenbreite nimmt dann sehr schnell auf etwa 1/16 Zoll (1,59 mm) ab, wenn der Druck abfällt und geht dann in einer Raupe mit welliger Kante über, wenn der Druck etwa 200 p.s.i. beträgt. Während dieser Durchsatzform des abgegebenen geschmolzenen Materials für viele Anwendungsfälle ausreichen kann, ist diese Unregelmäßigkeit in vielen anderen Fällen nicht erwünscht oder sogar nicht zulässig.

Um diese große Schwankung der Raupenbreite über den Arbeitszyklus des Systems 10 herabzudrücken oder praktisch auszuschalten, ist das in Fig.l dargestellte System mit einem im einzelnen in Fig.2 dargestellten Druckregler 18 ausgerüstet.

Fig. 2 zeigt, daß der Druckregler 18 einen Körper 30 in der Form eines in einem Gehäuse 31 befestigten Rohrstutzens aufweist. Der Körper 30 besitzt eine Durchbohrung 32, deren eines Ende als ein Ventilsitz 33 ausgebildet ist. Der Sitz weist einen sich.einwärts erstrekkenden Flansch 34 auf, auf dem eine Schulter 35 ausgebildet ist, die den Sitz für einen Ventilkopf 36 bildet. Das dem Ventilsitz 33 gegenüberliegende Ende des Körpers ist mit einem sich nach außen erstreckenden Radialflansch 38 versehen, der auf einer Schulter 39- des Gehäuses 31 ruht und relativ zu diesem abgedichtet ist.

Das obere Ende des Körpers 30 ist von einer Kappe 41 abgeschlossen, die mit einem Nabenabschnitt 42 nach unten in die Bohrung 32 des Körpers ragt. Gegenüber der Nabe 42 ist ein sich nach oben erstreckender Ansatz 43 vorgesehen, auf dessen Aufßengewinde eine Justier-

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mutter 44 für den Druck sitzt. Eine Axialbohrung 45 erstreckt sich durch die Kappe und den Gewindeabschnitt 43 sowie die Nabe 42· In diese Bohrung 45 gleitet die Ventil-VerschlußkkÖrperstange 46 des Reglers 18.

Die Verschlußkörperstange 46 mündet an einem Ende in den Ventilkopf 36 und läuft am anderen Ende in einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 48 aus. Ein Einstellknopf 49 ist auf das Ende 48 der Stange aufgeschraubt. Dieser Knopf steuert und begrenzt die nach unten gehende Öffnungsbewegung des Ventilkopfes 36.

Der Einstellknopf 49 und die an ihm sitzende Stange werden von einer Druckfeder 50 nach unten gedrückt, die sich zwischen dem oberen Ende des Knopfes 49 und der Auflagefläche eines Ringes 52 erstreckt. Dieser Ring liegt gegen einen Abstandshalter 53, der seinerseits gegen die obere Fläche 54 eines Blindloches 55 anliegt, das in das Innere der Justiermutter 44 gebohrt ist.

Um Leckage von geschmolzenem Material über die Gleitflächen zwischen Stange 46 und Kappe 41 zu vermeiden, ist eine statische Metall-Balgen-Dichtung 60 im Inneren der Druckkammer 160 des Reglers angeordnet. Diese Balgendichtung ist an einem Ende 62 an der Nabe 42 der Kappe 41 dichtend befestigt und am entgegengesetzten Ende an einem Flansch 63 der Kolbenstange ebenfalls dichtend befestigt. Diese Metall-Balgen-Dichtung sorgt dafür, daß das in der Kammer 61 enthaltene geschmolzene Material nicht über die Gleitflächen der Stange 46 herauslecken kann, die in axialer Richtung frei gleiten kann· Das geschmolzene Material wird dem Regler 18 aus dem Filter 17 durch die Leitung 16A zugeführt und tritt in diesen durch die Einlaßöffnungen 65 in dem Körper 30 in die Druckkammer 61 des Reglers ein· Das Ventil 29 des Reglers

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ist infolge der Druckfeder 50 anfänglich geöffnet, die den Ventilkopf 36 in eine Offenstellung drückt. Es bleibt solange offen, bis der Druck auf der Abstromseite des Ventils in der Leitung 16B einen vorgewählten Wert erreicht/ der durch die Einstellung der Justiermutter 44 bestimmt ist. Wenn dieser Druckwert erreicht

2 wurde, beispielsweise 250 p.s.i. (etwa 17,6 kp/cm )_r bewirkt die auf die Unterfläche 66 des Ventilkopfes 36 wirkende Kraft ein Schließen des Ventiles 29.

Im praktischen Anwendungsfall wird die Stirnfläche 67 der Balgendichtung 60 so groß gewählt, daß sie genau der wirksamen Fläche 68 des Ventilkopfes 36 gleich ist, auf die der Druck in der Kammer 61 wirkt. Diese Gleichheit der aneinander gegenüberliegenden Flächen in der Kammer 61 führt dazu, daß keine zusätzliche Kraft auf die Kolbenstange 46 und den Ventilkopf 36 durch den Druck in der Kammer 61 ausgeübt wird. -Folglich ist die in Schließrichtung des Ventils 29 gegen die Feder 50 wirkende Kraft gleich dem Druck in der Leitung 16B multipliziert mit der Fläche 66 des Ventilkopfes 36. Diese Kraft kann eingestellt werden und kann verändert werden, indem die Justiermutter 44 entsprechend eingestellt wird.

In Fig. 5 ist der zeitliche Verlauf des Druckes in der Leitung 16B an der Pistole 21 bei Verwendung des Reglers dargestellt und Fig. 7 zeigt die sich ergebende Raupenbreite des von der Pistolendüse abgegebenen Materials während des in Fig. 5 eingetragenen Druckzyklus¹. Im einzelnen ist in Fig. 5 der Druck an der Pistole gegen die Zeit an der linken Ordinate und gegen das Öffnen und Schließen des Pistolenventils 26 an der rechten Ordinate abgetragen. Wie man erkennt, baut sich der Druck an der Pistole auf etwa 750 p.s.i. (etwa 52,7 kp/cm ) während des Hubes des Schiebers 23 auf, bis

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zur Öffnungszeit der Pistole. Der Druckaufbau an der Pistole findet wegen Leckage um das Ventil 29 des Druckreglers herum auf, solange wie das Ventil 26 der Pistole geschlossen bleibt.

Wenn das Ventil 26 der Pistole zur Zeit 0 öffnet, fällt der Druck an der Pistole sofort auf den geregelten Druck ab, der durch die Einstellung der Mutter 44 des Reglers bestimmt ist, im vorliegenden Beispiel also 250 p.s.i. beträgt. Während des Hubes des Schiebers, währenddessen das geschmolzene Material durch das offene Ventil und die öffnung 25 der Pistole abgegeben wird, schwankt der Druck des geschmolzenen Materials in der Leitung 16B

2 um etwa 50 p.s.i. (etwa 3,52 kp/cm ), zeigt jedoch einen im wesentlichen ebenen Verlauf. Am Ende des Kolbenhubes, nach etwa 2 5 Sekunden, und während das Ventil 26 der Pistole offenbleibt, nimmt der Druck vor dem Schließen des Pistolen-Durchfluß-Steuerventils 26 ab.

Aus Fig. 7 erkennt man, daß die Breite der durch die Öffnung 2 5 der Pistole abgegebenen Raupe während des vollen 35-Sekunden-Zyklus gemäß Fig.5 im wesentlichen gleichförmig bleibt. Eine Messung der Raupenbreite ergäbe, daß sie tatsächlich nicht mehr als um 1/32 Zoll (etwa 0,8mm) während der gesamten Zeitspanne und des gesamten Druckzyklus¹ schwankte. Diese Raupenbreitenschwankung ist mit den für viele Anwendungsfälle zulässigen Toleranzen kompatibel.

Im Betrieb wird der Trichter 12 mit körnigem thermoplastischem Feststoff 11 beschickt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Körner an thermoplastischem Material zur Beschickung des Trichters verwendet, jedoch könnte das thermoplastische Material auch größere oder kleinere Partikel oder Stücke aufweisen, die sequenziell durch ein Magazin laufen. Unabhängig

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von der Form des dem Trichter zugeführten Feststoffes gelangt er durch den Trichter vor die Stirnseite des Schiebers 23. Zu Beginn des Systemzyklus¹ und vor Einschalten der elektrischen Steuerung wird eine nicht dargestellte Druckluftquelle mit einer Öffnung 71 des Pneumatikmotors 13· verbunden, und eine Öffnung 70 wird über ein nicht dargestelltes Magnetventil 90 mit Atmosphäre oder Abluft verbunden, so daß sich der Kolben in seiner hinteren Endlage befindet.

Nachdem der Trichter nlit Material gefüllt worden ist, wird die Maschine durch Einschalten der Steuerschaltung gemäß Fig. 3 in Gang gesetzt. Einschalten der Maschine führt zu einem Schließen eines Schutzschalters 80 und eines elektrischen Stromkreises für eine Leuchte 81, die den Betriebszustand der Maschine anzeigt.

Schließen des Schutzschalters 80 stellt einen Strompfad für einen Kammerheizer 82, den Kernheizer 20, einen Rohrheizer 83, einen Schlauchheizer 84 sowie einen Pistolenheizer 85 über die jeweiligen Thermostat-Schalter 73,74,75,76,77 her, die den jeweiligen Heizern zugeordnet sind. Diese Thermostaten sind auf etwa die Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials, das von dem System abgegeben werden soll, eingestellt. Die Rohr*.- und Kernheizer können auf eine Temperatur eingestellt werden, die etwas größer als die Schmelztemperatur ist, während die Heizer für den Schlauch, die Pistole und die Kammer auf eine etwas geringere als die Schmelztemperatur eingestellt sein können, wobei ihre Temperatur jedoch über der Erstarrungstemperatür liegt, bei der das thermoplastische Material in den festen Zustand übergeht. In der bevorzugten Ausführungsform sind Anzeigeleuchten den Heizern für die Kammer, den Kern und das Rohr parallel geschaltet· Normalerweise würde die Maschine ihren Arbeitszyklus nicht beginnen, ehe nicht

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diese Leuchten ausgegangen sind und damit anzeigen, ■ daß der dem jeweiligen Heizer zugeordnete Thermostat geöffnet hat und der jeweilige Heizer auf Soll-Temperatur steht.

Wenn an die Schaltung durch Schließen des Schutzschalters 80 Spannung angelegt wird, wird ein Kolben-Steuer-Zyklus durch eine Steuerschaltung für die Spule 90 eingeleitet. Diese Schaltung aktiviert zunächst die Spule, so daß der Kolben 22 durch einen normalerweise geschlossenen Handzyklusschalter 91 und einen normalerweise geschlossenen Kontakt CR4-2 des Ralais CR4 in Bewegung gesetzt wird. Gleichzeitig wird das Relais CR4 durch einen normalerweise geschlossenen Produkt-Ertastungs-Schalter 92 aktiviert. Ein weiteres Steuerrelais CR5 wird ebenfalls sofort ansprechen, und zwar über den Handzyklus-Steuerschalter 91, eine Leitung 93 und einen Schalter 94, der solange geschlossen ist, wie der Pneumatikmotorkolben in seiner linken Endstellung steht (Fig.l). Sobald das Relais CR5 anspricht, wird eine Halteschaltung an die Spule 90 über die normalerweise offenen Schalter CR4-1 CR5-1 gelegt. Eine Halteschaltung für das Relais CR5 wird weiter durch den Handzyklusschalter 91, die Leitung 93 und die normalerweise geöffneten Schalter CR4-3 und CR5-2 einbezogen. Der Kolben 22 beginnt sich zu bewegen und hält seine Bewegung solange bei, bis das geschmolzene Material in dem Rohr voll unter Druck steht. Das System ist nun zur Abgabe geschmolzenen Materials auf ein Werkstück über die Pistole 21 bereit.

Wenn ein Werkstück in der Nähe der Düse der Pistole 21 angeordnet ist, kontaktiert und öffnet es den normalerweise geschlossenen Produkt-Ertastungsschalter 92. Wie noch genauer erläutert wird, hält ein mit dem Produktertastungsschalter 92 parallel geschalteter Verriegelungsschalter 96 das Relais CR4 erregt, bis der Schieber 23

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eine Hälfte seines vollen Hubes durchlaufen hat. Wenn der Schieber eine Hälfte seines vollen Hubes durchlaufen hat, so daß der Schalter 96 geöffnet ist, bewirkt das Öffnen des Schalters 92 ein Abfallen des Relais CR4 wie auch der Halteschaltungen für die Spule 90 und das Abfallen des Relais CR5 durch Öffnen der Kontakte CR4-1 und CR4-3 des. Relais CR4. Trotzdem bleibt die Spule , 90 über den normalerweise geschlossenen Kontakt CR4-2 aktiviert, so daß das geschmolzene Material unter Druck verbleibt, nachdem ein Werkstück neben der Düse der Pistole 21 angeordnet ist.

Wenn das Geschmolzene Material durch die Pistole auf das Werkstück aufgebracht wurde, wird das Werkstück weggenommen, was ein Schließen des normalerweise geschlossenen Produktertastungsschalters 92 und eine Erregung des Relais CR4 zur Folge hat. Dies wiederum bewirkt das Öffnen aller Strompfade zu der Spule 90, so daß die Spule nicht mehr aktiviert ist. Bei nicht aktivierter Spule ist die rechte Seite des Kolbens 22 mit der Druckluftquelle verbunden und die linke Seite ist entlüftet. Der Kolben bewegt sich daher nach rückwärts bis zu seiner Endlage und liegt gegen den Auslöser des Schalters 94 an. Wenn der Schalter schließt, ergibt sich ein geschlossener Stromkreis für das Relais CR5 über den Handzyklusschalter 91, die Leitung 93 und den Schalter 94. Das Ansprechen dieses Relais versorgt wiederum die Spule 90 über die Kontakte CR4-1 und CR5-1 mit Strom, so daß sich der Kolben 22 wieder nach rechts bewegen und das geschmolzene Material unter Druck setzen kann, ehe das nächste Werkstück sich an der. Pistolenabgabedüse befindet.

In der erwähnten Patentanmeldung war die Schaltung so ausgelegt, daß jedesmal dann der Schieber 23 automatisch zurückgefahren wurde, wenn ein Werkstück den Produktschalter 92 ausgelöst hatte und dann entfernt wurde. Mit

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dem zusätzlichen Verriegelungsschalter 96 parallel zu dem Produktschalter 92 fährt der Schieber nicht zurück bis er eine Hälfte seines Hubweges ausgeführt hat und den normalerweise geschlossenen Verriegelungsschalter öffnet.

In funktioneller Hinsicht dient der Verriegelungsschalter 96 dazu, ein zu häufiges Zurückfahren des Kolbens 23 zu verhindern. Es hat sich nämlich im praktischen Betrie b ergeben, daß dann, wenn sehr kleine Mengen an qeschmolzenen Material auf Werkstücke abgegeben werden sollen, der Schieber im Verhältnis zu der Zeitspanne, während der er das Feststoffmaterial durch die Schmelzzone drückt, zu häufig zurückfährt, so daß das System mit thermoplastischem Feststoff verstopft wird. Der Verrieqelungsschalter verhindert dieses Verstopfen, indem der Schieber nur dann zurückkehrt, wenn er einen vorbestimmten Bruchteil seines vollen Hubes ausgeführt hat und zwar in bevorzugter Weise etwa einen halben Hub.

Man entnimmt der Fig. 1, daß der Verriegelungsschalter

96 einen mit einem normalerweise geschlossenen Schließer 98 des Schalters 96 operativ gekoppelten Finger 97 besitzt. Dieser Finger 97 wird durch Federwirkung in eine Stellung gedrückt, in der er den Schließer 98 geschlossen hält. Um diesen Schalter zu öffnen, ist ein Kölbchen in dem Vorschubweg des Motorkolbens 22 vorgesehen. Wenn der Schieber 23 sich über etwa die Hälfte seines Hubes bewegt hat, liegt der Kolben 22 gegen das Ende des Kölb— chens an und drückt es nach vorne gegen die Feder 100

in Kontakt mit einer Nocke 101, die am Ende des Fingers

97 ausgebildet ist. Der Kontakt des Kölbchens 99 mit der Nocke 101 läßt in Finger 97 den Schließer 98 des Schalters 96 öffnen.

Wenn beispielsweise gemäß Fig. 5 ein Werkstück vor die

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Pistole gehalten wird, und sie zur Zeit Null öffnet und dann nach 7,5 Sekunden von der Pistole weggenommen wird, wäre der Schieber noch nicht um die Hälfte seines Hubes vorgeschoben und würde daher nicht zurückkehren. Der Druck in der Pistole baut sich dann langsam auf etwa 750 p.s.i. auf, und zwar wegen der Leckage um den Reglerventilsitz 35. Wenn ein weiteres Werkstück vorgehalten wird, öffnet der Produktschalter und wenn der Schieber den Mittelpunkt seines Hubes passiert hat, ist der Verriecelungsschalter 96 geöffnet, so daß sofort nach Entfernuno des Werkstückes der Schieber zurückfährt. Er würde nicht zurückfahren, wenn der Schieber das Ende seines Hubes erreicht hätte, für den Fall, daß noch ein Werkstück den Produktschalter 92 trigqert.

Als weiteres Beispiel sei weiter mit Bezug auf die Fig. 5 angenommen, daß eine 30 Sekunden-Ladung während des Hubes des Schiebers stattfände. Wenn 14 Sekunden dafür benötigt wurden, das erste Werkstück zu beschichten, würde der Schieber wahrscheinlich nicht erneut getriggert werden, sondern das zweite Werkstück würde weitere 14 Sekunden benötigen, was zusammen 28 Sekunden ausmacht und mehr als die Hälfte des Gesamtvolumens und -Hubes des Schiebers ist. Daher würde ein Wegnehmen des Werkstückes den Schieber triggern. Wenn in dem gleichen Beispiel ein Werkstück 16 Sekunden lang vorgehalten würde, würde der Schieber bei Wegnahme des Werkstückes zurücklaufen.

Insgesamt wurde ein Abgabesystem für thermoplastisches Material beschrieben, das mit einem hin- und hergehenden Schieber arbeitet und einen Trichter aufweist, aus dem Feststoffmaterial in kleinen Mengen in eine Druckkammer vor der Stirnseite des Schiebers gebracht wird. Bei dem Vorwärtshub des Schiebers wird das Feststoffmaterial durch eine Schmelzkammer gedrückt und danach in ge—

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schmolzener Form an eine Abgabepistole weitergefördert. Das System weist einen Druckregler im Stromweg des geschmolzenen Materials auf, der einen gleichmäßigen Druck des Materials an der Abgabepistole aufrecht erhält. Weiter weist das System eine Steuerschaltung für den Umlauf des Schiebers in Synchronisation mit dem Vorhalten und der Wegnahme von Werkstücken oder Produkten in der Nähe der Pistolendüse auf. Ein Verrieqelungsschalter ist in der Steuerschaltung vorgesehen und verhindert zu häufiges Zurückfahren des Schiebers und in dessen Folge ein Verstopfen des Systems.

Dem Fachmann sind an der beschriebenen Ausführunqsform der Erfindung mancherlei Abänderungen geläufig, ohne daß dadurch von dem der Erfindung zugrundeligenden Gedanken abgewichen wird.

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Claims (11)

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   Ansprüche

   (i^ Vorrichtung zur Abgabe geschmolzenen thermoplastischen Materials gekennzeichnet durch einen Zylinder,
   (14), der mit einem Rohr (15) kommuniziert, wobei
   das Rohr eine Schmelzzone, eine Übergabezone für das
   geschmolzene Material sowie eine Auslaßöffnung besitzt; durch eine in dem Rohr angeordnete Heizkammer, die durch mindestens einen Heizer (24) mindestens auf die Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials aufheizbar ist; durch einen in der Zylinderbohrung
   hin- und herverfahrbaren Kolben (22),der über einen
   hinter dem Zylinder angeordneten Motor (13) antreibbar ist; sowie durch einen Spender (21) für das geschmolzene Material, der eine Einlaßöffnung, ein Durchsatzsteuerventil (26) sowie eine Auslaßöffnung (25) besitzt und über eine an die Einlaßöffnung angeschlossene
   Leitung (16,16A,16B) mit der Auslaßöffnung des Rohres verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung ein Druckregler (18) eingeschaltet ist, mit dem eine gleichförmige Durchsatzrate des geschmolzenen Materials aus der AuslaßÖffnunq des Spenders bei geöffnetem Ventil (26) aufrecht erhalten wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler einen eine Druckkammer (61) umschließenden Körper (30) aufweist; daß in der Druckkammer eine Ventilstange (46) bewegbar ist und einen Ventilkörper (36) trägt, mit dem die Druckkammer aeöffnet und verschlossen werden kann; und daß eine Metall-Balgen-

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   Dichtung (60) an einem Ende mit dem Körper und am anderen Ende mit der Stange derart verbunden ist, daß sich eine statische Dichtung zwischen der Stange und dem Körper ergibt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler eine Ventilfeder (50) aufweist, die das Ventilelement (36) aufsteuert; und daß eine Einstelleinrichtung (43,44,49,53) vorgesehen ist, mit der die Federkraft, die zum Schließen der Druckkammer durch das Ventilelement überwunden werden muß, variierbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung für das Hin- und Hergehen des Kolbens (22) vorgesehen ist, derart, daß die Steuereinrichtung eine Rückwärtsbewegung und dann eine die Vorrichtung ladende Vorwärtsbeweounq des Kolbens (22) in Abhängigkeit von dem Wegnehmen eines Werkstückes von der Auslaßöffnung des Spenders bewirkt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kolben antreibende Motor ein Pneumatikmotor (13) ist; und daß die Steuereinrichtung ein Magnetventil (90) sowie einen Produktschalter (92) aufweist, der auf das Wegnehmen eines Werkstückes aus der Nähe der Auslaßöffnung des Spenders anspricht.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Verriegelungseinrichtung (96) aufweist, die eine Rückwärtsbewegung des Kolbens bei Wegnahme eines Werkstückes von der Auslaßöffnung des Spenders verhindert, solange, bis der Kolben einen vorbestimmten Teil seiner Vorwärtsbewegung ausgeführt hat.

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8. 8· Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung einen zu dem Produktschalter parallel geschalteten Verriegelungsschalter (96) aufweist, der von der Bewegung des Kolbens gesteuert wird.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trichter (12) an dem Zylinder angeordnet ist, derart, daß bei Rückwärtsbewegung des Kolbens in dem Rohr eine Ladung an Feststoff aus dem Trichter in den Zylinder zwischen Kolben und Heizkammer abgegeben wird, die bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens durch den Zylinder und das Rohr gedrückt wird.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spender eine Abgabepistole ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer einen Heizkern aufweist, der mit radialem Abstand zu den Innenwandungen des Rohres angeordnet ist.

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