DE2459793A1

DE2459793A1 - Vorrichtung zum schmelzen von thermoplasten

Info

Publication number: DE2459793A1
Application number: DE19742459793
Authority: DE
Inventors: Gordon Lyle Kelling
Original assignee: Possis Corp
Current assignee: Possis Corp
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1975-08-28
Also published as: FR2261855A1; JPS5648287B2; IT1020833B; GB1464458A; CA1022311A; US3876105A; JPS50115267A

Description

Vorrichtung zum. üchmelzen von

Die r.rfindung betrifft eine Vorrichtung zum SchLielzen von themoplastiaehen Sunstharjsen zu sogenannten Hot-uelts, l>aa anfänglich im festen 2ui3tand vorliegende Kunsthara \^ird durch Erwärmen geschmolzen, ura dann in gea^molzenen Zustand unter Druck den Verbrauchern zugeführt zu v/erden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schmelzvorrichtung, die im wesentlichen in Jbereinstimmung mit dem Verbrauch arbeitet und einen im wesentlichen kormtnnten Vorrat an ge schmolz onem Ilaterial für eine Pumpe bereithält, die die behmelse zu den Verbrauchern bo"":?^^^.

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Geschmolzenes thermoplastisches Harz verwendet man üblicherweise als Klebstoff für verschiedenste Verpackungen, beispielsweise zum Verkleben der Deckelklappen von Kartons, Das Material wird handelsüblich im festen Zustand und zwar in Form von Stäben, Plättchen, Granulaten oder auch relativ großen Blöcken geliefert. Wenn man die Heißschmelze zum Verkleben benutzen will, wird das Harz bis in den Schmelzzustand erwärmt und dann im allgemeinen mit einer so hohen !Temperatur abgegeben, daß die Schmelze noch mindestens eine kurze Zeit nach der Abgabe im flüssigen Zustand bleibt.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit Vorrichtungen zum Erzeugen einer Heißschmelze, die in vergleichsweise großen Mengen unter Druck von einer oder mehreren Düsen abgegeben werden soll. Solche Vorrichtungen verwenden im allgemeinen granuliertes, blättchenförmiges oder auch blockfömniges Kunstharz. Bei oberflächlicher Betrachtung könnte man meinen, daß sich eine Heißschraelz-Maschine relativ einfach ausbilden läßt, indem man lediglich ein Schmelzgefäß mit angemessenem Volumen vorsieht und mit einer Pumpe oder dergl· das geschmolzene Material aus dem Schmelzbehälter heraus zu den Abgabedüsen fördert.

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Unglücklicherweise ist after die Verwendung von großvolumigen Scbmelzgefäßen im Hinblick auf die Eigenschaften des thermoplastischen Materials ganz besonders problematisch· Wenn man den Kunstharz im heißen Zustand der Luft aussetzt, neigt das Harz zum Oxydieren und Zersetzen. Außerdem sollte man dafür sorgen, daß das einmal geschmolzene Harz sich nicht wieder verfestigen kann, da dieses Material eine sehr geringe thermische Leitfähigkeit hat und die Schmelzvorrichtung zum Wiederschmelzen einer großen verfestigten Masse für längere Zeit außer Betrieb sein würde. Ss muß daher möglich sein, die Schmelzvorrichtung jederzeit abschalten zu können, ohne dabei größere Mengen des geschmolzenen Harzes abziehen zu müssen·

Biese Eigenschaften des Kunstharzes erschweren erheblich die Ausbildung einer Heißschmelz-Maschine· Die Maschine sollte einerseits nur soviel Harz schmelzen und speichern, wie es dem augenblicklichen Bedarf entspricht und sollte andererseits auch zusätzliches Harz sehr schnell schmelzen können, wenn ein Torrat an geschmolzenem Material nachgeliefert werden muß. Da das Harz bei übermäßiger Erhitzung verkohlt, sollte es geschmolzen und vorübergehend mit einer Temperatur gespeichert werden, die gerade groß genug ist, den Schmelzzustand aufrechtzuerhalten· Ferner sollte

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die Masse weiter aufgeheizt werden, wenn sie der Verbraucherstelle zugeführt wird. Schließlich sollte auch die vorübergehende Speicherung der geschaolzenen Masse mit geringstmöglicher Oberfläche der Luft ausgesetzt werden, um Oxydationen zu verhindern.

Von Zeit zu Zeit sind schon die verschiedensten Vorrichtungen zur Urzeugung einer Eeißschmelze vorgeschlagen worden. Grundsätzlich bringen alle diese Vorrichtungen bereits Lösungen des Problems» das Harz mehr oder weniger synchron mit der Abgabegeschwindigkeit zu schmelzen.

Wenn das geschmolzene Material mehr oder weniger kontinuierlich verarbeitet wird, ist das Problem der Synchronisierung von Schmelzen und Abgabe schwer genug zu lösen* Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf die Lösung eines wesentlich schwierigeren Problems gerichtet, das immer dann entsteht, wenn das geschmolzene Material intermittierend und mit unregelmäßigen Geschwindigkeiten abzugeben ist.

Ein älterer Vorschlag, dieses Problem der vorliegenden Erfindung zu lösen, verwendet eine Extruderschnecke, die man mit einer Schmelzvorrichtung verband. Das blattenenförmige oder granulierte Material gelangte aus einem Trichter zur Sxtrudersehnecke. In einigen Fällen wurde das Material von

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der Schnecke durch eine Sehinelzkammer hindurchgedrüekt, um dann zu einer Verbraueherstelle zu kommen· Dies geschah beispielsweise bei einer Anordnung gemäß US-PS 3 352 278, wo eine Schlupfkupplung die Möglichkeit gibt, die Drehung der Schnecke anzuhalten, wenn ausreichend geschmolzene Masse zur Verfügung steht. Die Schnecke rotierte in einem beheizten Gehäuse, 30 daß das Material beim Vorschub durch die Sehnecke geschmolzen wurde· Die US-PS 3 023 833 offenbart eine Vorrichtung, bei der ein druckabhängig arbeitender Schalter die Drehung der Schnecke anhält, sobald eine ausreichende Menge von geschmolzenem Material entstanden ist. Bei einer Schmelzvorrichtung gemäß US-PS 3 398 717 förderte eine Schnecke geschmolzenes Material zu einer Zahnradpumpe, die dann das iiaterial zu einem Verbraucher weiterfördert;, wobei am Auslaß der Zahnradpumpe ein Überdruckventil vorgesehen ist, mit dem das geschmolzene Material durch die Schnecke in Wiederumlauf gebracht wird, wenn die Heißschmelze langsamer abgezogen wird, als es der Förderung der Schnecke entspricht.

Vorrichtungen mit solchen Extruderschnecken erwiesen sich als sehr kompliziert und teuer. Die vorliegende ^orfindung ist daher darauf gerichtet, eine wesentlich einfachere und preiswertere PleiHschmelzvorrichtung insbesondere für solche Anwendungen zu schaffen, bei denen die Unregelmäßigkeit

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des Bedarfes zu groß ist, um in "befriedigender V/eise mit spritzpistolenartigen Verbrauchern arbeiten zu können, bei denen Harz in Stangenfonn verwendet wird. Dies zeigt beispielsweise die US-PS 3 314 574. lter Verzicht auf kostspielige Escfcruderschnecken führte bisher zu der sehr unerwünschten Alternative ein unerwünscht großes Volumen an geschmolzenem Harz bereitstellen zu müssen, damit jederzeit Heißschmelze zur Verfügung steht, um möglichen großen aber unregelmäßigen Anforderungen genügen zu können.

Die zwei älteren US-Patentschriften 3 598 282 und 3 352 enthalten einen Vorschlag, der scheinbar dieses Dilemma vermeidet. Wenn man diese Vorrichtungen jedoch im Hinblick auf eine billige HeißSchmelzmaschine für eine intermittierende Schmelzenabgabe bei unregelmäßigen sich ändernden Intervallen betrachtet, erkennt man sehr schnell, daß hier mehr versprochen wird als gehalten werden kann, !Patsache ist jedenfalls, daß in keiner dieser Vorveröffentlichungen eine Schmelzvorrichtung offenbar ist, die man für solche unvorhersehbaren Schmelzmassenabgaben verwenden kann. In beiden Pällen handelt es sich ausdrücklich vm die Versorgung einer !Fertigungsstraße, bei der das Material stetig und mit ziemlich konstanter Geschwindigkeit abgegeben wird.

Bei den Schmelzvorrichtungen der beiden letzterwähnten Patentschriften befindet sich ober einem beheizten Behälter

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ein Trichter oder Halter für das feste Harz, wobei der Trichter an seinem Boden mit einem Auslaß versehen -war, über dem sich eine elektrisch beheizte Schmelzvorrichtung befand, die das feste Material abstützte und das geschmolzene Material . in den Sammelbehälter durchfallen ließ. Besondere !Fühler in dem Sammelbehälter sorgten dafür» daß die Beheizung immer dann erregt wird, wenn das geschmolzene Material im Sammelbehälter unter einen zuvor festgelegten Pegel absinkt, um die Erregung der Beheizung zu beenden, sobald der Sammelbehälter wieder gefüllt war.

Wenn auch diese Anordnung theoretisch befriedigend arbeitet, stellt sich in der Praxis heraus, daß dies keinesfalls so ist, insbesondere wenn man das geschmolzene Material aus dem Sammelbehälter mit im wesentlichen unregelmäßigen Abständen abzieht· Es zeigte sich, daß das neue Schmelzen von Harz früh genug einsetzte, wenn der Yorrat an geschmolzenem Material unter das kritische jffiveau absank, doch oft dauerte die Beheizung für ein längeres Intervall noch an, nachdem eigentlich die Beheizung beendet sein sollte.

Die Möglichkeit einer solchen übermäßigen Aufschmelzung ist ausdrücklich in beiden Patentschriften erwähnt. Die US-PS 3 598 282 verwendet zwei Fühler. Ein Fühler befand sich auf einem niedrigen Niveau im Sammelbehälter und diente zum Einschalten der Beheizung, wenn die Flüssigkeit im Sammelbehälter

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bis unterhalb des entsprechenden Ifiveaus abgesunken war. Der andere auf einem höheren Niveau liegende Fühler ,^J den man als "Sicherheitsflüssigkeitspegel-Wächter" bezeichnete, schaltete die Beheizung ab_s wenn die Flüssigkeit im Sammelbehälter das höhere Niveau erreichte, lter Sammelbehälter gemäß US-PS 3 352 279 der gemäß der dortigen Beschreibung ein erhebliches Volumen hat, war mit einem Überlaufwehr versehen, über den übermäßige Flüssigkeit überlaufen konnte, um Flußschwankungen auszugleichen und Beheizungsverzögerungen in einigen Seilen der Anlage zu kompensieren. Ganz offensichtlich hat der Erfinder der US-PS 3 598 282 auch erkannt, was in der US-PS 3 352 279 als Erwärmungßverzögerung bezeichnet wurde, da der Aufbau gemäß der erstgenannten Druckschrift so ausgebildet ist, daß dort ebenfalls ein erhebliches Schmelzenvolumen zur Verfügung steht.

Obwohl es offensichtlich war, daß die Erwärmungsverzögerung zu unerwünscht großen Sammelbehältern führte, hatte man ganz offensichtlich noch nicht erkannt, wodurch diese Erwärmungsverzögerung bedingt war. Es handelte sich hier nicht um Fehler oder Störungen der Fühler, mit denen die Erregung der Beheizungsvorrichtung gesteuert wurde·

Sorgfältige und sehr ausgiebige Versuche ließen jetzt erst erkennen, daß die Beheizungsvorrichtung auch noch Wärme aus einer unerwarteteten Wärmequelle empfing und daß diese zu-

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sätzliche Wärmezufuhr dazu führt, daß noch festes Harz für längere Zelt geschmolzen wurde, nachdem man die elektrische Beheizung bereits abgeschaltet hatte.

Die Quelle dieser von auSen zugeführten Wärme war das Heizelement für den beheizten Sammelbehälter· Die ¥ärme aus diesem Sammelbehälter erreichte die Beheizung durch Leitung über die Wände des Sammelbehälters und dessen geschmolzenen Inhalt und ferner auch durch Konvektion und Strahlung über den dazwischen liegenden Raum»

Ein naheliegendes Hilfsmittel zur Vermeidung der Übertragung dieser Wärme vom Sammelbehälter zur Beheizung scheint nun darin zu liegen» den Baum zwischen den beiden feilen zu vergrößern durch ein höheres Anbringen der Beheizung (und des Trichters) in erheblichem Abstand über dem Sammelbehälter· Selbst wenn man dieses Hilfsmittel ausgiebig einsetzt und man eine unerwünscht voluminöse Maschine in Kauf nimmt, stellt sich noch immer nicht eine sofortige Beendigung des Schmelzens ein, wenn man die Beheizung entregt·

Die vorliegende Erfindung bringt nun eine einfache Lösung dieses Problems ohne dabei auf einen kompakten Aufbau der Maschine verzichten zu müssen. Die Aufgabe der Erfindung liegt somit in der Schaffung einer einfachen, kompakten*und sehr wartungsarmen Vorrichtung zum Erzeugen einer Heißschmelze, die ein im wesentlichen konstantes Volumen an

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geschmolzenem thermoplastischem Material in einem beheizten Sammelbehälter bereitstellt und granuliertes thermoplastisches Material schmilzt und entsprechend der geschwindigkeit zum Sammelbehälter leitet, mit der das geschmolzene Material aus dem Sammelbehälter abgezogen wird, ohne jegliche Tendenz zu einem Andauern des Schmelzens nachdem die Schmelze in dem Sammelbehälter auf ein gewünschtes Niveau angestiegen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar unter der Heizvorrichtung ein Auffangtrichter angeordnet ist, der die Thermoplastenschmelze in einen darunter befindlichen beheizten Sammelbehälter leitet, dessen obere öffnung wesentlich kleiner als die Fläche der Heizvorrichtung ist und dessen Bodenauslaß mit einer Fördervorrichtung in Verbindung steht, und daß zwischen Sammelbehälter und Auffangtrichter ein den Wärmeübergang behindernder Wärmeschild angeordnet ist, der eine vertikal auf die Auslaßöffnung des Auffangtrichters ausgerichtete Mittelöffnung hat.

Somit ist die erfindungsgemäße Heißschmelzmaschine unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der das geschmolzene Harz abgezogen wird, in der Lage, die Heißschmelze unter Druck einer oder mehreren Abgabedüsen zuzuführen» Eine mit dieser Haschine verbundenen einfache Zahnradpumpe kann das geschmolzene Harz frei von Kavitationserscheinungen unter Druck den Verbrauchern zuführen· Dies war bei den komplexen und teuren Extruder sch necken und WM er umlauf anordnung en älterer Maschinen gleicher Leistung nicht der

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergehen sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung "beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigenί

Pig· 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen vorrichtung,

Pig. 2 eine teilweise aufgebrochene bezüglich der Pig. 1von links gesehene Seitenansicht in vergrößertem Maßstabe,

Pig. 3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Pig. 4 eine schematische Seitenansicht der in der

erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Zahnradpumpe in noch größerem Maßstabe,

Pig. 5 einen Vertikalschnitt gemäß der Schnittlinie

5-5 der Pig. 4,

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Pig. 6 einen Horizontalschnitt gemäß der Schnitt ebene 6-6 der Pig. 2 und

7 ein Schaltbild der Schmelzenbeheizung und ihres* Gteuerfühlers.

Die in den Zeichnungen dargestellte Heißschmelz-Maschine der Erfindung besteht aus einem Beschickungstrichter 5, der einen erheblichen "Vorrat an festem thermoplastischem Harz aufnimmt ·» einer Heizvorrichtung 6, mit der das Harz in dem Schmelzzustand gebracht wird, einem beheizten Sammelbehälter 7» in dem das geschmolzene Harz vorübergehend gespeichert wird,und einer Zahnradpumpe 8, die die Schmelzmasse aus dem Sammelbehälter 7 empfängt und su einer oder mehreren Verbraucherstellen fördert·

Der Trichter ist offensichtlich zur Aufnahme von körnigem oder plattchenförmigem Harz vorgesehen. Aus der nachfolgenden Beschreibung 1st jedoch auch erkennbar, daß durch naheliegende Abwandlungen des dargestellten Trichters die Schmelzvorrichtung auch mit Harz in Form von zylindrischen Blöcken von kerzenähnlicher Form versorgt v/erden kann. Der Trichter ist erhöht Über dem Sammelbehälter 7 angeordnet und weist an seinem Boden ein relativ großen Auslaß auf, der sich über die Heizvorrichtung 6 erstreckt, welche als

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elektrisch beheizbares Gitter ausgebildet ist.

Die Körnchen des thermoplastischen Ilaterials im Trichter werden normalerweise von dem Gitter dar Heiavorrichtung abgestützt. Sobald man das Gitter beheizt, gelangen die unmittelbar auf ihm liegenden Körnchen in den Schmelzzu&tand, so dai3 das gaacliiaolaene Material durch das Gitter hindurchfällt und in einen unmittelbar darunter befindlichen flachen Auffangtrichter 9 gelangt, über einen iia. wesentlichen mittig angeordneten Auslaß 10 des Trichters gelangt das geschmolzene Material in den oben offenen be-Iieisten üammelbehälter 7» welcher mit Abstand unterhalb des Auffangtrichters 9 angeordnet ist. Zwischen dem Sammelbehälter 7 und den Auffangtrichter 9 liegt mit Abstand zwischen beiden Gin Uörnosöhild 11, durch dessen Mittelöffnung 12 das geschmolzene Material auf dem Wege vom Trichter 9 zum bamaelbehälter 7 hinuurchfallen Isann.

Der Sammelbehälter 7 stutzt sich auf dem Gehäuse der Zahnr;,üpuLrpü 3 ab und hat am Doden einen Auolaß 13, der unmittelbar au clen nach oben gerichteten Einlaßanschluß 14 der Pumpe führt. Der Auslaß der Pumpe ist mit einer Leitung 15 verbunden, über die äas unter Druck stehende geschmolzene Ilaterial einer oder mehrerer (nicht dargestellter) Abgabe-

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düsen an den Verbraucherstellen zugeführt werden kann·

iüas liasehinengestell 16 besieht aua einem flachen Boden 17, der die verschiedenen vertikal übereinander liegenden 2eile trägt und ferner aus Stützen 18 für die Seitenwände 19 aus wärmeisolierendem Material. Die isolierenden Seitenwand e 19 haben in Querrichtung einen erheblichen Abstand von der Pumpe 8 und dem beheizten Sammelbehälter 7· Die SeitenwäüdG 19 ragen bin zu einem Niveau eben oberhalb des beheizten Gitters 6, un alle heißen Seile der Maschine zu schützen. Uine dieser isolierenden Wände iiit dem Bezugsseichen 19* ♦ die Seil des Schutzgehäuses ist, ist mit -einen Gehäuse 20 verbunden, das einen Elektromotor 21 zum Antrieb der Zahnradpumpe 3 aufnimmt. So wird auch der Motor durch die Wand 19' gegen dies Ha sch inanwärme geschützt.

Line übliche irauemission mit einer Kette 13 führt durch die vfand 19' hindurch, um den Antrieb zur Zahnradpumpe zu übertragen. Der Motor 21 ist kein üblicher im wesentlichen schlupflos arbeitender Antriebsmotor, sondern ein Kotor, der ein bestimmtes Antriebsmoment bereitstellt. Somit erzeugt die Zahnradpumpe einen im wesentlichen konstanten Druck der Heißschmelzmasse an der Verbraucherstelle, unabhängig davon, ob Heißschmelze an einer oder mehreren Verbraucherstellen abgezogen wird. 2s braucht daher auch

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nicht dafür gesorgt werden, daß man die Heißschmelze in Wiederumlauf bringen kann·

Der beheizte Sammelbehälter 7 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen_v an der Oberseite offenen Kessel mit einem bandförmigen elektrischen Heizelement 23$ welches die Seitenwand 24 im Bodenbereich des Sammelbehälters umgibt. Der Sammelbehälter kann als einteiliges Gußstück hergestellt sein, das wegen der guten Wärmeleitfähigkeit vorzugsweise aus Aluminium besteht. Im Sammelbehälter befinden sich vertikal und radial nach innen gerichtete Rippen 24, die einteilig mit der zylindrischen Seitenwand 24 und dem relativ dicken Boden 26 hergestellt sind. Die Rippen 24 haben die Aufgabe, die Wärme gleichmäßig über den Behälterinhalt zu verteilen und die relativ geringe Wärmeleitfähigkeit des geschmolzenen Harzes zu kompensieren.

Der Auslaß 13 am Behälterboden 26 kann, wie Pig. 2 zeigt, in vertikalem Schnitt mehr oder weniger trichterförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise befindet sich am oberen Ende des Auslasses ein relativ feines Sieb 28, un evtl. vorhandenes granuliertes Material von der Pumpe fernzuhalten. Die Unterseite 27 des Sammelbehälters ist flach ausgebildet und überdeckt die flache Oberseite des Pumpengehäuses im Bereich des Pumpeneinlaßanschlusses 14. Vertikal gerichtete

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Spannbolzen 29 führen von Gehäuseboden 17 sum ba behälterboden 26, um den Sammelbehälter mit der Pumpe und mit dein "Maschinengestell zusammenzuspannen und um einen Diehtdruck an einer ringförmigen Dichtung 30 zu eia&ugen, die zwischen den aneinanderliegenden Flächen von Pumpe und Sammelbehälter angeordnet ist.

Verständlicherwaise sind in der Leitung 15 die die lleißschEielae von der Zahnradpumpe 8 fortlöitet, eine oder mehrere Heizvorrichtungen 58 vorgesehen, welche die Sfeinperatur des zu den Verbraucherstellen fließenden Materials auf einem bestimmten Semperaturniveau halten· Außerdem kann (nicht dargestellt) ander Zahnradpumpe eine Heiavori'ichtung vorgesehen sein.

In der Gewindebohrung einer Seitenwand des Sammelbehälters ist in entsprechendem Abstand von obere© und unterem Ende des Sammelbehälters ein Niveaudetektor oder -fühler 31 angeordnet. Dieser Fühler sorgt für das Einschalten des beheizten Gitters 6, sobald das geschmolzene Material im Sammelbehälter unterhalb eines zuvor festgelegten ITiveaus abgesunken ist,und für das Abschalten wenn das geschmolzene llaterial wieder bis auf ds3 genannte liiveau angestiegen ist. Obwohl ein solcher Fühler ein schwimmerbetätigter Schalter, ein Temperaturfühler oder

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dsrgl. sein kann, ist als JSeispiel iti der Zeichnung ein kapazitätiver iuhler vorgesehen, der auf die unterschiedlichem dielektrischen Eigenschaften von Luft und geschmolzenem ilara anspricht. Dieser Pühler 31 ist nit dem Widerstand sheizelement 32 des beheizten Gitters über bekannte 2iitiriolituage'a verbunden, die in i'ig. 7 mit 33 bezeichnet sind. 2u diesen Anschlußmitteln 33 gehören eine Erregerschaltuug, ein Verstärker und Relais.

Die ileiavorrichtung mit dem beheizten Gitter besteht aus einem GuiBstüok 34 mit länglichen parallelen Röhren 35, die aiteinander über kurze, sich in .querrichtung erstreckende parallele Stäbe 36 verbunden sind. Die l.^r id erstand sheizeleiaente 32 des Gitters β bestehen aus rohrförmigen Heizpatronen, die im Inneren der ilohre 35 liegen und dafür sorgen, dai die Wärme in wesentlichen gleichmäßig über das Gußstück 34 verteilt wird. Un äieae .vürneverteilung noch su verbessern, besteht das Gußstück aus einem gut wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Aluminium.

Unmittelbar unter dem Gußstück 34 liegt als funktionell verbundenes Bauelement ein 3ieb 37. Da das Sieb 3? die Wärme von den ..'ider stund she iaeleuonien 32 durch direkte Strahlung aus den Gußstück empfängt, besteht es vorzugsweise aus Edelstahl. Die Haschenv/eite dieses Siebes 37 ist fein genug

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körniges Harz festzuhalten, selbst wenn die Größe der !Corner bereits erheblich durch das Cchiaelsson verkleinert ist. Verständlicherweise ermöglicht aber das Sieb 37 ein Durchfallen des geschiiiolsenon liaterials durch die !laschen in den darunter befindlichen Auffangtrichter 9.

In Hiifuliol: auf die vorerwähnten. Gründe sollte der beheizte Sammelbehälter 7 normalerweise nicht wesentlich mehr geschmolzenes Harz enthalten, als für den augenblicklichen G-ebranch benötigt wird. Es sollte aber andererseits ein ausreichender ^lujssigke-itsotjnd in Sammelbehälter sichergestellt sein, ua su verhindern, daß die Sahnradpumpe 8 leerläuft. Ues weiteren oolite die Oberfläche des Sammelbehülters so klein wie möglich ooin, uri eine nachteilige Oxydation der heißen uchiuelzü zu verhindern. . Diese Erfordernisse worden dadurch befriedigt, daß man den Comaelbehälter -nit einen Innendurchmesser auslegt, der etwa der Behälterhöhe entspricht.

Die Pläche dea beheizten G-itters ist jedochwesentlich als die obere 5ffmmg dos Canmelbehalters um uBtellen, da" das liars schnell gsschmclzien werden kann, ua den Behälterinhalt unverzüglich wieder auffüllen au kcinnen. Der Auffanetrichter 9 dient dasu, da.s durch das Critter !lindurchfalleK'iG gesobnolsene Ilaterial zu sammeln

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und in den Sammelbehälter zn leiten. Der Trichter 9 'kann einteilig aus Blech hergestellt sein, dae aan in eine flache umgekehrte pyramid enforinige Gestalt gebracht hat und das an den rechteckigen AuSenrändern einen Plansch 39 aufweist. Mit Hilfe von Dichtungen 40, 40* und 40" ist der Trichter 9 gegenüber einem seitlich vorragenden Plansch 41 am Boden des Beschickungstrichters 5 abgedichtet· Die Dichtung 40 liegt zwischen dem Trichterflanseh 39 und dem Sieb 37 und wirkt somit gleichzeitig als Wärmesperre. Die Dichtung 40^f zwischen dem i;ieb 37 und den Gußstück 34 dient allein der Dichtung und sollte nach Ilögliehkeit einen Wärmeübergang zwischen den Bauteilen der Heizvorrichtung nicht behindern. Die Dichtung 40" zwischen dem Gußstück 34 und dem Beschickungstrichterflansch 41 dient sowohl als Plüssigkeitsdichtung als auch als thermische Isolierung, welche den Wärmeübergang von dem Gußstück 34 zu den Beschickungstrichterwänden klein hält.

Der Wärmeschild 11, welcher aus Blech bestehen kann, dient als Sperre j die dafür sorgt, daß die Viärme aus dem Sammel-

nicht
behälter zum beheizten Gitter/durch Leitung oder Strahlung weitergegeben wird. Hieraus resultiert, daß das "beheizte Gitter sofort abkühlt, wenn die elektrische Stromversorgung unterbrochen wird. Die Dichtung 40 gibt dem Auffangtrichter 9 die Möglichkeit, in gewissem Rahmen mit der

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Väriae sperre zusammenzuwirken, um den Wärmeübergang an diesen Stellen zu verhindern.

Der Tame schild 11, der Auffangtrichter 9, das "beheizte Gitter 6 und der Beschickungstrichter 5 sind an vier vertikalen Ständern 42 abgestützt, die vom liaschinengestellboden 17 nach oben ragen. Jeder dieser Ständer 42 besteht aus zwei Längen einer hexagonalen Stange, welche durch den Hand des V7ärmeschildes 11 niteinander über Gewinde verbunden sind. Es ist zu beachten, daß die Ständer 42 in erheblichem seitlichen Abstand außerhalb von Sammelbehälter und Pumpe angeordnet sind, so daß sie kaum durch das Heizelement 23 des Sammelbehälters oder auch durch Heizelemente der Zahnradpumpe erwärmt v/erden können. Andererseits haben aber diese Ständer 42 die Möglichkeit, die Wärme vom Wärmeschild 11 nach unten zum Gestellboden 17 abzuleiten. Der Behälterboden befindet sich in einem kühlen Bereich, den man als Wärmeabgabestelle ansprechen kann. Da die arbeitenden Bauelemente der Maschine von den Ständern 42 mit Abstand zu den Seitenwänden 19 der Umhüllung getragen v/erden, können diese Seitenwände 19 aus einein relativ preiswerten V/ärrasisolationsmaterial bestehen.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den beigefügten

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Zeichnungen Ist ersichtlich, daß durch die vorliegende Erfindung eine einfache und billige Vorrichtung zum Schmelzen von thermoplastischen Harzen geschaffen wird» bei der das geschmolzene Material zu einem beheizten Sammelbehälter in solchem Ilaße übergeben wird, wie es dem Verbrauch des geschmolzenen Materials aus dem Sammelbehälter entspricht, wobei dann verläßlich ein kleiner, aber im wesentlichen konstanter Vorrat an geschmolzenem Material im Sammelbehälter verbleibt, Ferner ersieht man auch, daß es durch die vorliegende Erfindung möglich ist, eine billige Hochleistungsheißsehmelz-Iiaschine zu schaffen, die man inner dann einsetzt, wenn relativ große Mengen an geschmolzenem Harz in unregelmäßigen Zeltabständen angefordert werden.

Verstänalicherweise läßt sich die erfindungsgemäße Schmelzvorrichtung, abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, auch noch im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche abändern und modifizieren.

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Claims

- 22 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Schmelzen von Thermoplasten, die im festen Zustand einem Beschickungstrichter zugeführt, mit einer am Boden des Trichters angeordneten Heizvorrichtung, die die noch festen Thermoplaste abstützt und die !Thermoplastenschmelze durchläßt» geschmolzen und in geschmolzenem Zustand über einen Sammelbehälter Verbraucherstellen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar unter der Heizvorrichtung (6) ein Auffangtrichter (9) angeordnet 1st, der die Ihermoplastenschmelze in einen darunter befindlichen beheizten Sammelbehälter (7) leitet, dessen obere öffnung wesentlich kleiner als die Fläche der Heizvorrichtung (6) ist und dessen Bodenauslaß (13) mit einer Fördervorrichtung (8) in Verbindung steht, und daß zwischen Sammelbehälter (7) und Auffangtrichter (9) ein den Wärmeübergang behindernder Wärmeschild (11) angeordnet ist, der eine vertikal auf die Auslaßöffnung (10) des Auffangtricbters (9) ausgerichtete Mittelöffnung (12) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (7) einen Niveaudetektor (31)

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enthält, der die elektrische Heizvorrichtung (6) einschaltet» sobald die Schmelze im Sammelbehälter (7) unter ein vorgegebenes Niveau abgesackt ist und die Heizvorrichtung (6) ausschaltet, wenn das vorgegebene Hiveau wieder erreicht ist·

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (11) eine zwischen Auffangtrichter (9) und der oberen Sammelbehälteröffnung angeordnete Platte ist·

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangtrichter (9) einen Randflanseh (39) hat, der unter Randteilen der als Gitter ausgebildeten Heizvorrichtung (6) befestigt ist, und daß zwischen dem Gitter (6) und dem Eandflansch (39) des Auffangtrichters (9) eine Dichtung (40) liegt, die den Auffangtrichter (9) thermisch gegenüber dem beheizten Gitter (6) isoliert·

5· Vorichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (7) ein einteiliger, im wesentlichen zylindrischer Metallkessel ist, von dessen Seitanwänden (24) einteilig ausgebildete Wärmeübertragungsrippen (25) in das Innere des Behälters (7) vor-

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ragen, und daß die Beheizung des Samiaelbehalters (7) ein elektrisch beheizbares ringförmiges Heizelement (23) ist, das den uuteren !ieil des iiaminelbehälters (7) von außen umgibt·

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sam»elbehälterauslaß (13) in einer flachen Sammelbehälterbodenflache (27) vorgesehen ist, welche auf eine den jiinlaßanschluß (14) einer Verdrängerpumpe (8) enthaltenden flachen Oberseite des Pumpengehäuses (20) dichtend aufgesetzt ist·

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe als Zahnradpumpe (8) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (8) von einem Motor (21) mit konstantem Drehmoment angetrieben wird·

9· Vorx'ichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einer thermisch isolierenden V/and (19) umgeben ist, die sich von einem die Vorrichtungsteile tragenden Gehäuseboden (17) mit Abstand zu Sammelbehälter (7) und Pumpe (8) bis zum Niveau der Heizvorrichtung (6) erstreckt.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungstrichter (5), die Heizvorrichtung (6), der Auffangtrichter (9) und der Wärmeschild (11) von gesonderten Ständern (42) getragen, werden, die am Boden (17) der Vorrichtung befestigt sind und den Sammelbehälter (7) mit Abstand umgeben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, da3 die Ständer (42) aus gut wärmeleitendem Material bestehen, und als Wärmeableitpfade zwischen der Heizungsvorrichtung (6) und dem Gestellboden (17) ausgebildet sind.

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