DE2344791C2

DE2344791C2 - Vorrichtung zum Schmelzen und Abgeben thermoplastischen Materials

Info

Publication number: DE2344791C2
Application number: DE2344791A
Authority: DE
Inventors: Albert Eugene Beverley Mass. Newton
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1972-09-26
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1981-10-01
Also published as: JPS5641308B2; IT995511B; CA1018346A; ES419275A1; DE2344791A1; AT323301B; SE403890B; JPS49101454A; FR2200093A1; ZA737559B; CH560072A5; US3776426A; FR2200093B1; AU6060973A; GB1446353A; NL7312940A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzen und Abgeben thermoplastischen Materials nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 36 12 357 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, die ein beheizbares Gehäuse aufweist, in dem eine kanalförmige, in Längsrichtung verlaufende Schmelzkammer vorgesehen ist. Dabei ist das eine Ende der Schmelzkammer mit einem Einlaßkanal verbunden, während das andere Ende der Schmelzkammer mit einem Abgabekanal in Verbindung steht. Der Querschnitt der Schmelzkammer ist derart gestaltet, daß er von dem Einlaßendc zum Abgabeende hin fortschreitend abnimmt.

Beim Betrieb wird das thermoplastische Material, das die Form einer Klebstoffstange aufweist, durch einen geeigneten Vorschubmechanismus durch die Schmelzkammer gedrückt.

Ein Nachteil einer solchen Vorrichtung zum Schmelzen und Abgeben von thermoplastischem Material ist in der relativ niedrigen Schmelzkapazität der Schmelzkammer zu sehen, Wegen dieser begrenzten Schmelzkapazität haben Vorrichtungen dieser Art in der Porm von Handextrudern im Haushalt nur begrenzt und in der Leichtindustrie praktisch überhaupt keine Anwendung gefunden- Wegen der begrenzten Kapazität der vorhandenen Schmelzkammern ist es außerdem kaum möglich eine wirtschaftlich gut arbeitende mechanische Beschickungseinrichtung zum Vorschub der Klebstoff-Stange oder des Klebstoffstrangs in und durch die Schmelzkammern zu schaffen.

Ein weiteres Problem der Schmelzkammern niedriger

·> Kapazität der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß beim Betrieb dieser Vorrichtungen geschmolzener Klebstoff dem Einlaßkanal oder dem Einlaßrohr entlang zurückgedrückt wird, wenn die Bedienungsperson versucht die Schmelzkammer zu übersteuern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demger, äß darin eine Vorrichtung zum Schmelzen und Abgeben thermoplastischen Materials anzugeben, bei der die Kapazität der Schmelzkammer merklich erhöht ist, ohne daß eine Notwendigkeit der Erhöhung der Schmelztemperatur besteht

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum

Schmelzen und Abgeben thermoplastischen Materials

der eingangs genannten Art durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das in der Schmelzkammer befindliche thermoplastische Material sehr viel besser ohne die Notwendigkeit der Erhöhung der Schmelztemperatur geschmolzen werden kann, als dies bei bislang bekannten Vorrichtungen der Fall ist, weil das geschmolzene Material aus dem anfänglichen Schmelzbereich in den die Schmelzkammer umgebenden Sammelkanal austreten kann.

Vorteilhafterweise kann die Erfindung im Zusammenhang mit tragbaren, handbetätigten Klebemittelextruder-Pistolen angewendet werden, wie sie im Haushalt oder in der Leichtindustrie benutzt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß

sie auch in der Schwerindustrie anwendbar ist, wenn die Schmelzkammer vergrößert wird und wenn ein mechanisiertes Beschickungssystem vorgesehen wird.

Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise vorteilhaft zum Auftragen von Klebstoffen bei der Herstellung von Schuhen oder bei der Herstellung von Verpackungsbehältern Verwendung finden.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine auseinan-•fj dergeklappte erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die zusammengebaute Vorrichtung der f- ig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den in der Fig. 1 dargestellten unteren Teil der Vorrichtung und
so Fig.4 eine Auhicht auf einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die in der Zeichnung gezeigte bevorzugte Ausführungsform hat ein Gehäuse 10 (Fig. 1), das aus zwei langgestreckten, rechteckigen Blöcken 12 und 14 gebildet ist. Die Blöcke 12 und 14 sind aus einem geeigneten wärmeleitenden Material wie Aluminium hergestellt und mittels Schrauben 16 (Fig. 2, 3) aufeinanderliegend verbunden. Bekannte Heizeinrichtungen 17 sind in den Blöcken 12 und 14 angeordnet.
Wie die F i g. I und 3 zeigen, sind die Blöcke 12 und 14 ausgeschnitten und bilden einen Einlaßkanal 18, in dem ein Ende eines Einlaßrohres 20 angeordnet ist. Axial fluchtend mit dem Kanal 18 verläuft die Schmelzkämrrter 22. Der Einlaßkanal 18 und das Einiaßende der Schmelzkammer 22 haben eine Querschnittsform und -größe, die im wesentlichen komplementär zu der Querschnittsform Und 'größe des Körpers aus thermoplastischem Material ist, der axial aufgenommen werden

soll. In Längsrichtung durch die SchmeUkammer 22 nimmt der Querschnitt der Schmelzkammer 22 zu dem Ende hin fortschreitend ab, wo die Schmelzkammer 22 in den Abgabekanal 24 mündet An dem Abgabeende des Gehäuses 10 ist eine Abgabedüse 26 axial fluchtend mit dem Abgabekanal 24 in der Schmelzkammer 22 angeordnet

Bei der dargestellten Ausführungsform der F i g. 1 und 3 nimmt die Querschnittsfläche der Schmelzkammer 22 fortschreitend ab und ändert vom Einlaßende zum Abgabeende ihre kreisförmige Form in eine rechteckige Form. Bei einer anderen, in Fig.4 gezeigten Ausführungsform ist der Querschnitt der Schmelzkammer 22 wiederum im wesentlichen kreisförmig, jedoch nimmt die Querschnittsfläche stufenweise fortschreitend ab. Dies bedeutet, daß der Durchmesser der Schmelzkammer 22 zwischen benachbarten Querkanälen 28 (die später erläutert werden) auf einem konstarten Wert bleibt und fortschreitend von Abschnitt zu Abschnitt schrittweise abnimmt Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Durchmesser des ersten Abschnitts 22' nahe dem Einlaßkanal etwa 1,27 cm und an dem nächstbenachbarten Abschnitt bei 22" hat der Durchmesser auf etwa 1,23 cm abgenommen.

Intermittierend und vorzugsweise regelmäßig längs der Schmelzkammer 22 (z. B. in Intervallen von 1,27 cm) sind vom Einlaßende zum Abgabeende hin Querkanäle 28 angeordnet Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind diese radial in die Blöcke 12 und 14 mit einer Tiefe gefräst, die den Durchmesser der Schmelzkammer 22 überschreitet und haben eine Breite von etwa 0,16 cm. Die Querkanäle 28 erstrecken sich von de·- Schmelzkammer 22 zu einem Sammelkanal 30, der ebenfalls ein in die Blöcke 12 und 14 gefräster Kanal ist. Wie die Fig. 1, 3 und 4 zeigen, verläuft der Sammeikanal 30 parallel zu der Schmelzkammer 22. Der Sammelkanal kann sich axial längs einer Seite der Schmelzkammer 22 erstrecken und kann bei bestimmten Ausführungsformen die gesamte Schmelzkammer 22 im wesentlichen umgeben. Bei den gezeigten Ausführungsformen wird der Sammelkanal 30 von zwei Längsnuten gebildet die an jeder Seite (oben und unten) der vorhandenen Schmelzkammer 22 angeordnet sind. Wie ersichtlich ist, nimmt der Querschnitt des Sammelkanals 30 entsprechend der Abnahme des Durchmessers der Schmelzkammer 22 von dem Einlaßende zu dem Abgabeende hin etwas zu.

Die Schmelzkammer ist mit Quersammelnuten 32 (Fig.4) versehen, die deren Umfang im wesentlichen umgeben. Die Nuten 32 dienen als Sammelnuten für geschmolzenen Klebstoff, der radial aus der Kammer 22 strömt, um den Abtransport von der vorrückenden Stange zu fördern. Die Nuten 32 begünstigen auch den Vorschub geschmolzenen Klebstoffs zu den Querkanälen 28 und zu dem Sammelkanal 30.

In das Gehäuse (10) können Thermostaten eingebaut werden, um die Temperatur in der Schmelzkammer 22 auf einem vorbestimmten Pegel zu halten.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird das zu schmelzende thermoplastische Material wie eine Klebstoffstange R (F i g. 3) durch das Einlaßrohr 20 in den Einlaßkanal 18 und in die Schmelzkammer 22 gedruckt Die Stange R

ίο wird in dem Anfangsteil der Schmelzkammer 22 dicht aufgenommen und kann mit deren Seiten in Berührung kommen. Heizelemente 17 halten das Gehäuse 10 auf einer Temperatur über der Schmelztemperatur des Klebstoffs. Wenn die Stange R die Wände der Kammer

η 22 berührt, wird das Schmelzen der Stange R eingeleitet Wenn die Stange weiter durch die Schmelzkammer 22 gedrückt wird und der Klebstoff schmilzt, kann der verflüssigte Klebstoff die Schmelzkammer durch Austritt durch die Querkanäle 28 in den Sammelkanal 30

.'o verlassen. Da der Sammeikanal 30 ebenfalls innerhalb der hochleitenden Blöcke 12 und 14 liegt kann der thermoplastische Klebstoff innerh^o des Sammelkanals in seinem geschmolzenen Zustand gehuiten werden.

Da der Klebstoff an der Oberfläche der vorrückenden Stange schmilzt, nimmt die Querschnittsfläche der vorrückenden Stange ab. Daher nimmt die Schmelzkamr _;2r 22 in Richtung des vorrückenden Klebstoffs ab, um sicherzustellen, daß die vorrückende Stange die erhitzten Seitenwände der Schmelzkainmer 22 berührt oder nahezu berührt Dadurch, daß sichergestellt wird, daß der äußere, geschmolzene Klebstoff abgeführt wird, wenn die feste Klebstoffstange durch die sich verjüngende Schmelzkamm ■.- 22 vorrückt, wird frisches, ungeschmolzenes Material den erhitzten Wänden der Schmelzkammer 22 ausgesetzt. Durch Abstreifen des flüssigen geschmolzenen Klebstoffs und durch direkte Berührung einer jeden darunterliegenden Schicht nicht geschmolzenen Klebstoffs mit der erhitzten Innenwand der Schmelzkammer 22. kann eine Beeinträchtigung des

zuvor geschmolzenen Klebstoffs, der versucht, seinen Weg axial durch die Sc.imelzkammer 22 zu der Düse 26 zu finden, vermieden ν erden. In ähnlicher Weise wird das Bestreben des geschmolzenen Klebstoffs, die Innenwände der Kammer 22 zu überziehen und als stagnierender Isolator m wirken, der die Wärmeströmung in die inneren Te,le der ungeschmolzenen Stange verhindert oder unterbricht, vermieden.

Da jede geschmolzene Schicht Klebstoff von der vorrückenden Stange .chnel! abgestreift oder abge-

kratzt und durch die Querleitungen 28 und den Sammelkanal 30 zu de'n Abgabebereich verteilt wird, wird die Schmelzwirkung der Schmelzvorrichtung stark erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schmelzen und Abgeben thermoplastischen Materials, bestehend aus einem beheizbaren Gehäuse, in dem eine kanalförroige, jängsverlaufende Schmelzkammer ausgebildet ist, deren beide Enden mit einem Einlaßkanal bzw. einem Abgabekanal in Verbindung stehen, und deren Querschnitt von dem Einlaßende zu dem Abgabeende fortschreitend abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (10) mindestens ein parallel zu der Schmelzkammer (22) verlaufender, in den Abgabekanal (24) mündender Sammelkanal (30) vorgesehen ist, mit dem die Schmelzkammer (22) durch mehrere mit Abstand voneinander angeordnete querverlaufende Kanäle (28) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Schmelzkammer (22) mehrere Quersammelnuten (32) aufweisen, die mit den Querksnälen (28) fluchtend verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere Sammelkanäle (30), die symmetrisch um die Schmelzkammer (22) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schmelzkammer (22) längs eines Abschnitts (22', 22") zwischen aufeinanderfolgenden Querkanälen (28) fortschreitend abnimmt

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schmelzkaniiner (22) innerhalb eines Abschnitts (22', 22") zwischen aufeinr.nderfc 'wenden Querkanälen (28) im wesentlichen korstant bleibt, während er von Abschnitt (22') zu Abschnitt 22") fortschreitend abnimmt.