DE3014253A1

DE3014253A1 - Vorrichtung und verfahren zur abgabe waermeempfindlicher fluessiger polymerer zusammensetzungen

Info

Publication number: DE3014253A1
Application number: DE19803014253
Authority: DE
Inventors: Jun Walter H Cobbs; William J Cook; Charles H Scholl
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1979-04-16
Filing date: 1980-04-14
Publication date: 1980-10-30
Also published as: GB2047810B; CA1125712A; GB2047810A; JPS55139867A; FR2454545A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgabe von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten, die auf Substrate aufgebracht werden sollen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die unter Druck erfolgende Abgabe von wärmeempfindlichen flüssigen Kleber-Zusammensetzungen, einschließlich von Kaltleimen und Piastisolen. Neben anderen Anwendungen eignet sich die Erfindung besonders zum Verschäumen flüssiger Kleber,_einschließlich von Plastisolen.

Vorrichtungen zur Abgabe von flüssigen Klebermischungen sind bekannt. So zeigen z.B. die US-PS 4 059 "466 sowie 4 059 714 eine Vorrichtung zur Erzeugung und Abgabe thermoplastischer oder sogenannter heißschmelzender flüssiger Kleberschäume. Derartige geschäumte Kleber besitzen mehrere Vorteile gegenüber nicht geschäumten Klebern. So besitzen z.B. aufgeschäumte flüssige Kleber eine längere "Offenzeit", während der sie hinreichend flüssig sind, um ein Substrat klebend anzunehmen. Ein aufgeschäumter flüssiger Kleber zeigt darüber hinaus eine bessere Klebefestigkeit pro Gewichtseinheit und ermöglicht daher eine Reduzierung der zur Erzeugung einer Klebeverbindung benötigten Klebstoffmenge.

Aus den ÜS-PSen 4 059 466 und 4 059 714 sind motorgetriebene Zahnradpumpen zum Mischen und Abgeben des

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flüssigen Klebers mit einem Schaumbildner bekannt, um die Mischung unter Druck, z.B. bei etwa 21 Kp/cm² an eine bekannte Kleberabgabepistole abzugeben. Aus der DE-OS 29 08 955 ist eine bevorzugte Form einer derartigen Pumpe bekannt. Bei dieser Pumpe ist der Flüssigkeitsstrom in den Zahnlücken der Zahnräder in diskrete Volumina unterteilt oder "segmentiert". Unter der Wirkung der kämmenden Zähne der Zahnräder werden die segmentierten Anteile des Fluids gemischt und unter Druck gesetzt. Zahnradpumpen stellen ein relativ einfaches und wirksames Mittel zum. Mischen und Komprimieren viskoser Fluide dar, und sie werden in Flüssigkeitsabgabe-Vorrichtungen, so z.B. in Abgabevorrichtungen für thermoplastische Heißschmelzkleber häufig eingesetzt.

Kaltleime und Piastisole sind in der gesamten Industrie zum Verkleben von Substraten in den verschiedensten Anwendungsbereichen weit verbreitet. Wenn derartige Kleber-Zusammensetzungen mit Flüssigkeitsabgabe-Vorrichtungen verarbeitet werden, welche Rotationspumpen, z.B. Zahnradpumpen, enthalten, so treten ernsthafte Probleme auf. Bei einer Zahnradpumpe tritt z.B. aufgrund der kämmenden Zahnräder der Pumpe eine beträchtliche Erwärmung des Fluids aufgrund von Reibung auf. Kaltleime und Plastisole besitzen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, und die Pumpenteile übernehmen daher einen beträchtlichen Anteil dieser Reibungswärme. Die Pumpenteile werden daher bei einem Durchtritt derartiger Klebermischungen durch die Pumpe sehr schnell erwärmt. Derartige Klebermischungen sind wärmeempfindlich und besitzen die Tendenz, bei einer Erwärmung über 50 bis 90⁰C zu schmelzen und einzudicken, und eine derartige Erwärmung kann in jeder beliebigen Pumpe, wie z.B. einer Rotationspumpe auftreten, welche eine beträchtliche

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Erwärmung erzeugt." Das eingedickte, geschmolzene Material verstopft die Pumpe, so daß* sich die Pumpenteile nicht mehr frei drehen können. Dadurch wird die Pumpe langsamer, und es ändertsich der Flüssigkeitsdruck, welcher durch die Pumpe erzeugt wird, wodurch eine ungleichförmige Abgabe der Flüssigkeit erfolgt. Das Material kann darüber hinaus den Pumpeneinlaß und den Pumpenauslaß verstopfen, und es ist dann schwierig, wenn nicht gar unmöglich, die Pumpe nach einem Abschaltvorgang erneut zu starten. Darüber hinaus verhindert die Verdickung der viskosen Flüssigkeit eine leichte Schaumbildung bei solchen Systemen, bei denen Gas in dasf lüssige Material eingegeben wird, um einen Gas/ Flüssigkeitsschaum zu erzeugen. Die Verschmelzung oder Eindickung des flüssigen Klebers in der Pumpe erschwert also insgesamt einen wirkungsvollen und ruhigen Lauf eines Flussigkleber-Abgabesystems.

Dieses Problem ist so schwerwiegend, daß nach dem Stand der Technik Rotationspumpen in Systemen nicht verwendet werden sollen, bei denen wärmeempfindliche Materialien, wie z. B. flüssige Piastisole, verarbeitet werden. So soll z.B. gemäß der US-PS 2 763 475, Spalte 3, Zeilen 51 - 57, eine Verdrängungspumpe, z.B. eine Kolbenpumpe oder eine Membranpumpe in Systemen zur Verarbeitung von flüssigen Piastisolen eingesetzt werden, und es ist darauf hingewiesen, daß Pumpen, z.B. Zahnradpumpen oder Zentrifugalpumpen, vermieden werden sollen, da diese eine relativ große Menge an Reibungswärme erzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abgabe wärmeempfindlicher flüssiger, polymerer Zusammensetzungen, z.B. von Kaltleimen und Piastisolen anzugeben, bei der eine Rotationspumpe

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eingesetzt wird und gleichwohl eine thermische Beeinträchtigung, wie z.B. eine Fusion oder Kondensierung der durch die Pumpe hindurchtretenden Flüssigkeit vermieden wird. Gemäß der Erfindung soll somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgabe von wärmeempfindlichen flüssigen polymeren Zusammensetzungen angegeben werden, wobei die Vorrichtung eine Rotationspumpe, z.B. eine Zahnradpumpe enthält, und wobei eine thermische Beeinträchtigung der durch die Vorrichtung hindurchlau'fenden Flüssigkeit verhindert wird, um einen wirkungsvollen und gleichmäßigen Betrieb der Abgabevorrichtung sicherzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Pumpe und ein Abgabesystem für wärmeempfindliche flüssige polymere Zusammensetzungen vorgeschlagenen, bei der die Temperatur der Flüssigkeit ständig auf einer Temperatur gehalten wird, die genügend unter einem Temperaturwert liegt, welcher das Material beeinträchtigen würde. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft einsetzbar zum Abgeben flüssiger Kleber, so z.B. von Kaltleimen und Piastisolen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen Behälter oder ein Reservoir, in dem der Kleber aufgenommen ist, eine Rotationspumpe am Boden des Behälters, um den Kleber unter Druck an eine Kleber-Abgabevorrichtung, z.B. eine ventilgesteuerte Abgabepistole zu fördern, die den Kleber bei Atmosphärendruck abgibt, und die Vorrichtung enthält ein Kühlsystem, um die Pumpe während ihres Betriebs ständig zu kühlen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich der Kleber im Behälter. Der Kleber fließt von dem Behälter in eine zweistufige Zahnradpumpe, die den Kleber in den Zahnlücken der kämmenden Zahnräder

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unter Druck setzt. Die Zahnradpumpe ist auf einem wärmeleitenden Verteilerblock angeordnet, der Strömungskanäle enthält, um das aus der Pumpe austretende Klebermaterial zu einer Kleber-Abgabepistole zu führen, von der der Kleber bei Atmosphärendruck abgegeben wird. Der Verteilerblock enthält ferner einen Kühlwasser-Kanal direkt unterhalb der Pumpe. Das Kühlwasser strömt kontinuierlich durch diesen Kanal in den Verteilerblock hinein bzw. aus diesem Block heraus, um den Block und damit die Zahnradpumpe zu kühlen. Der Kühlwasserstrom durch den Verteilerblock kühlt die Zahnradpumpe und verhindert, daß das durch die Zahnradpumpe hindurchlaufende Material durch die Pumpenteile erwärmt wird.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung dieser Vorrichtung Flüssigkleber, z.B. Weißleim und Piastisole, bis zu einem Druck von etwa 20 Kp/cm² in der Zahnradpumpe unter Druck gesetzt werden können, ohne daß eine spürbare Temperaturerhöhung des Materials auftritt. Das in den Vorratsbehälter mit Raumtemperatur eingeleitete Material durchläuft die Zahnradpumpe mit einer Temperatur unter etwa 26⁰C, d.h. weit unterhalb der Kondensations- oder Fusionstemperatur des Materials. Die Vorrichtung läuft somit gleichmäßig weich ohne jegliche Verstopfung oder Verlangsamung der Zahnradpumpe. Wenn die Vorrichtung abgeschaltet wird, läßt sie sich darüber hinaus schnell und weich wieder einschalten. Diese Erfindung ermöglicht es, herkömmliche Heißschmelzkleber-Abgabeeinrichtungen auch zur Abgabe von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten, z.B. von Kaltleimen und Piastisolen, einzusetzen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Vorrichtung Mittel zum Zuführen eines inerten Gases, z.B. von Kohlendioxid, in die durch

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die Zahnradpumpe hindurchlaufende Flüssigkeit, wobei das Gas gleichzeitig zugegeben und* mit der Flüssigkeit in der Zahnradpumpe vermischt wird. Wenn die unter Druck stehende Kleber/Gaslösung anschließend durch eine herkömmliche Kleber-Abgabeeinrichtung abgegeben wird, entweicht das Gas aus der Lösung und wird im Kleber eingefangen und bildet einen festen Kleberschaum mit geschlossenen Zellen, der die gewünschten Klebereigenschaften besitzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich zur Verarbeitung von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zur Verarbeitung von flüssigen Klebern. Diese Flüssigkeiten sind im allgemeinen "viskos", und sie besitzen im allgemeinen Viskositäten von über 1000 Centipoise. Beispiele für diese viskosen Flüssigkeiten, bei denen die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden kann, enthalten Kalt- oder nicht-heißschmelzende flüssige Kleber auf Stärkebasis, einschließlich der "Dextrin"-Leime, Harzleime, wie z.B. Polyvinylacetat, Piastisole, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polivinylbutyral, celluläres Acetatbutyrat, Polyvinylidenfluorid, Polymethylmethacrylat; natürliche Harze; Haut- oder Tierleim u. dgl.. Die Zusammensetzungen können ferner Additive, wie z.B. Gleichmacher, Stabilisatoren und Pigmente enthalten und es kann ein inertes Gas, z.B. Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid zugesetzt werden, um einen stabilen Schaum bei der Abgabe zu erzeugen, der dann durch Anwendung von Wärme oder anderen Mitteln vernetzt oder schmilzt bzw. kondensiert.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer

Ausführungsform einer Abgabevorrichtung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei Teile der Abgabevoj:richtung weggebrochen sind;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der

Zahnradpumpe und des Verteilerblocks der in Fig. 1 dargestellten Abgabevorrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer

weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggebrochen sind.

Gemäß den Fig. 1 und 2 enthält die erfindungsgemäße Abgabevorrichtung ein Gehäuse 10, in dem ein Vorratsbehälter 12, eine Zahnradpumpe 14 und ein Verteilerblock 16 angeordnet sind. Der Vorratsbehälter 12 besitzt Seitenwände 17 und nach unten schräg geneigte Bodenwände 18 und 19, welche das Material innerhalb des Vorratsbehälters 12 zum Einlaß 20 der Pumpe 14 leiten. Die Pumpe bewegt dann das Material in den Verteilerblock 16, von wo das Material über Schläuche oder Leitungen 21 zu einem oder mehreren herkömmlichen Aufbring- oder Abgabevorrichtungen geleitet wird.

Die Zahnradpumpe 14 ist eine zweistufige Zahnradpumpe mit miteinander kämmenden Zähnen (nicht dargestellt), die als mehrere kleine Kolben wirken und einlaufende Flüssigkeit in die Pumpe ziehen, die Flüssigkeit komprimieren und dann am Auslaß der Pumpe abgeben. Derartige Pumpen erzeugen normalerweise eine Saugwirkung an der Einlaßöffnung 20 und ziehen Flüssigkeit in die Pumpe. Der Pumpe 14 wird ferner durch einen Pumpeneinlaß 22 mittels eines Einlaßrohrs 24 Gas, z.B. Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid, zugeführt, und der Auslaß des Zufuhrrohrs 24 endet an der Einlaßöffnung 22 der Pumpe. Ein derartiges Gas-Zuführsystem ist in der US-PS 4 059 714

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offenbart, und der Inhalt dieser Patentschrift soll durch diese Bezugnahme Bestandteil*dieser Anmeldung sein.

Die beiden Paare der kämmenden Zahnräder der Pumpe 14 sind auf einem Paar paralleler Wellen 28 und 30 angeordnet. Eine dieser Wellen 28 wird z.B. durch einen pneumatischen Motor 32 angetrieben, während die andere Welle 30 eine Mitlaufwelle ist. Eine vollständige Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Zahnradpumpe 14 findet sich in der DE-OS 29 08 955.2, deren Inhalt durch die vorliegende Bezugnahme Bestandteil dieser Anmeldung sein soll.

Die Pumpe 14 ist auf dem Verteilerblock 16 angeordnet, der aus einem geeigneten wärmeleitenden Material, z.B. Aluminium, hergestellt sein kann. Der Verteilerblock ist derart mit Auslässen bestückt, daß das flüssige Material vom Auslaß (nicht dargestellt) der Pumpe 14 in eine vertikale Einlaßöffnung des Verteilerblocks fließt. Diese Einlaßöffnung steht mit einem Längskanal 34, einem Querkanal 36 und einem Längskanal 38 auf der Frontseite des Blocks in Verbindung, der zu der Leitung 21 führt. Entweder direkt oder über die Schlauchverbindung kann an den Verteilerblock eine bekannte Flüssigkeits-Abgabeeinrichtung angeschlossen werden, so z.B. herkömmliche Heißschmelzkleber-Abgabepistolen oder Abgabeeinrichtungen gemäß der US-PS RE 27,865 oder der US-PS 3 690 518. Die Zahl der Auslaßleitungen und der angeschlossenen Abgabeeinrichtungen hängt von dem speziellen Verwendungszweck des Systems ab.

Koaxial zum Längskanal 34, und diesen Kanal schneidend befindet sich eine Filteraufnahmebohrung zur Aufnahme

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eines herkömmlichen Filters 40, dessen eines Ende einen Stopfen 42 enthält, der in einen Gewindeendabschnitt der Bohrung eingeschraubt ist. Eine vollständige Beschreibung der Filteranordnung befindet sich in der US-PS 3 224 590. Das in den Verteilerblock 16 strömende flüssige Material strömt durch den Kanal 34 und dann durch das Filter 40 zu dem Querkanal 36 des Verteilerblocks und zu den anschließenden Längskanälen 38. Eine bevorzugte Form des Verteilerblocks ist beschrieben in der US-PS 3· 964 645, die durch diese Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung sein soll.

Zwei querverlaufende Fluid-Strömungskanäle 44 und 46 liegen in einer horizontalen Ebene über den Materialflußkanälen 34, 36 und 38 und unmittelbar in dem Bereich direkt unterhalb der auf dem Verteilerblock angeordneten Pumpe 14. Die Querkanäle 44 und 46 sind an ihren inneren Enden mittels eines Längskanals 48 miteinander verbunden, der an der Seite des Verteilerblocks eintritt. Dieser Längskanal ist durch einen Stopfen 50 geschlossen, der in den Längskanal eingesetzt ist, um einen geschlossenen Kanalkreis zu bilden, welcher durch die Kanäle 44 und 46 und dem zwischen diesen Kanälen liegenden Abschnitt 48a des Kanals 48 gebildet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kanäle 44, 46 und in den Block 16 etwa 1,6 bis 3,2 mm.(1/16 Zoll bis 1/8 Zoll) unterhalb der oberen Oberfläche 49 des Blocks 16 eingebohrt.

Die Querkanäle 44 und 46 stehen über Schläuche 52 mittels der Leitung 53 mit einer Quelle einer Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, in Verbindung, welches durch eine Kühl- oder Kälteeinheit 54 hindurchläuft, bevor es in den Block eintritt. Die Kühlflüssigkeit tritt in den Verteilerblock 16 ein, fließt durch einen der Querkanäle 44,

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fließt dann durch den Längskanal 48a und tritt am anderen Querkanal 46 aus. Der Kühlwasserstrom in den Verteilerblock hinein und aus diesem heraus fließt somit in einem geschlossenen Kreis in Richtung der Pfeile innerhalb der Leitung 53. Die Nähe der Kühlkanäle 44, 46, 48a relativ zu dem Ort der Pumpe 14 hat eine wirksame Kühlung des Verteilerblocks und damit eine Kühlung der Pumpe 14 zur Folge. Diese Kühlwirkung entzieht den wesentlichen Anteil der Reibungswärme, welche durch die Pumpe erzeugt wird und verhindert dadurch eine Aufwärmung des flüssigen Materials in der Pumpe.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Kühlvorrichtung zum Kühlen des durch die Pumpe 14 hindurchströmenden flüssigen Materials dargestellt. In dieser Ausführungsform wird die Pumpe 14, die auf der Oberseite 49 des Verteilerblocks 16 angeordnet ist, von einem Mantel 56 umkleidet, der eine innere Ringnut besitzt, welche den Außenumfang der Pumpe 14 umgibt. Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, strömt von der Kühleinheit 54 über den Strömungspfad 60, 62 in den Mantel hinein bzw. aus diesem heraus und umgibt dadurch die Pumpe 14. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine direktere Kontaktierung der Pumpe mit Kühlwasser als dies bei der ersten Ausführungsform der Fall war. In beiden Fällen verhindert jedoch der Durchsatz der Kühlflüssigkeit in Verbindung mit der Pumpe die Aufwärmung des durch die Pumpe hindurchströmenden flüssigsn Materials, so daß ohne Erwärmung des abgegebenen Materials ein ruhiger Lauf und Betrieb der Vorrichtung eingehalten werden kann.

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Beispiel I

Eine Dispersion von Dow Saran 506 (ein Produkt der Firma Dow Chemical Company) wurde unter Verwendung von Santicizer 148 (ein Produkt der Monsanto Company) als primärer Weichmacher hergestellt. Saran 506 ist ein Polyvxnylxdenchlorid (PVDC) und Polyvinylchloridcopolymer mit mindestens 80% PVDC. Andere Materialien wurden als Stabilisatoren hinzugefügt, so epoxidiertes Sojabohnenöl, Citriflex A-4 (ein Produkt der Pfizer Company) und ein Organotin-Stabilisator, der unter der Handelsmarke Advastab TM 181 von Cincinnati Milacron, Inc. verkauft wird. Die Zusammensetzung bestand aus:

Dow Saran 506 50,0 Teile

Santicizer 52,5 Teile Epoxidiertes Soya-

bohnenöl 5,0 Teile

Citriflex A-4 5,0 Teile

Advastab TM 181 2,0 Teile

Dieses Material wurde in eine Heißschmelzkleber-Abgabeeinrichtung der Firma Nordson Corporation, Modell XI, eingegeben, die eine zweistufige Pumpe, einen wassergekühlten Verteilerblock und eine Abgabepistole vom Typ Nordson H-20 enthält. Die Abgabeeinrichtung vom Model XI entspricht der in der US-PS 4 059 714 offenbarten Vorrichtung, und die Pistole H-20 entspricht der in der US-PS RE 27 865 offenbarten Vorrichtung. Durch den Verteiler wurde mit einer Rate von etwa 10 bis 15 ml/sec. kontinuierlich Wasser mit einer Temperatur von etwa 12,8⁰C (55⁰F) hindurchgeschickt. Die Mischung wurde unter Verwendung von CO- als gasförmige*»! Schaumbildner aufgeschäumt. An der Düse wurde ein sich wellender Schaum abgegeben.

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Der Schaum wurde etwa eine halbe Stunde lang abgegeben. Dann wurde die Pumpe ausgeschaltet und etwa 10 bis 15 Minuten lang mit dem Materialinhalt in Stillstand gehalten. Die Pumpe konnte dann ohne Schwierigkeiten wieder gestartet werden. Es trat keine Kondensation oder Fusion der Dispersion ein. Aufgrund des ständig durch den Verteilerblock hindurchstromenden Wassers wurde die Temperatur der Pumpe genau unter 40 bis 43°C (105-110⁰F) gehalten. Ohne Kühlung der Pumpe erreichten die Temperaturen der Pumpe innerhalb von 30 Minuten etwa 66 bis 93⁰C (150-200⁰F), und es trat eine Plastisol-Aushärtung innerhalb der Pumpe ein, nachdem der Pumpenbetrieb für eine kurze Zeitspanne unterbrochen wurde, und diese Aushärtung machte es unmöglich, den Betrieb wieder aufzunehmen, ohne daß die Pumpe auseinandergenommen und wieder zusammengebaut wurde, um das verfestigte Plastisol von Hand herauszunehmen.

Beispiel II

In der unter Beispiel I beschriebenen Vorrichtung wurde eine Polyvinylacetat-Weißleim-Formulierung (die unter dem Handelsnamen Swift 46297 verkauft wird) unter Zugabe von CO 50 Minuten lang verschäumt. Die an der Oberfläche der Pumpe gemessenen Temperaturen überschritten nie den Wert von 21⁰C (69⁰F), und die Pumpe konnte frei drehen.

Beispiel III

Unter Verwendung des in Beispiel I beschriebenen Geräts wurde ein weiterer Weißleim (Swift 42802) mehr als eine Stunde lang verschäumt. Die an der Oberfläche der Pumpe gemessenen' Temperaturen erreichten maximal den Wert von 21,1 ⁰C (70⁰F). Die Pumpe drehte sich ständig frei.

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Beispiel IV

Unter Verwendung des in Beispiel I beschriebenen Geräts wurden Langzeit-Versuche durchgeführt_r um die Wirksamkeit der Erfindung zu demonstrieren. Es wurde ein Vinylchlorid-Plastisol, welches unter der Handelsmarke "Geon 128" von der Goodrich Company verkauft wird, verarbeitet. Die Bedingungen waren folgende: Durchflußrate des Kühlwassers durch den Verteilerblock hindurch betrug 11,5 Milliliter/see., die Termperatur des Kühlwassers betrug 12,2 ⁰C, der Luftdruck auf die Pumpe betrug 22 Kp, der Abgabedruck an der Abgabepistole betrug 49 bis 53 Kp/cm², die Zufuhr von CO₂ zur Pumpe erfolgte mit 0,0112 m³ pro Stunde (0,4 Norm-Kubikfuß pro Stunde). Nach einem etwa einstündigen Betrieb wurde die Temperatur der Pumpe an der Oberseite der Pumpe mit 28,3°C (83°F) als konstanter Wert gemessen. Es wurden die Bedingungen leicht verändert, um den Luftdruck auf die Pumpe auf 25 Kp, und die CO₂-Einströmung auf 0,45 χ 0,0283 m³ pro Stunde (0,45 Kubikfuß pro Stunde) zu" erhöhen, und das Gerät wurde dann eine weitere Stunde lang betrieben. Die Pumpentemperatur betrug 31,7⁰C (89°F), und die Pumpe lief ruhig. Die Einheit wurde dann für eine Stunde abgeschaltet und dann erneut- gestartet. Die Pumpe lief danach weich und frei.

Nach einem vierstündigen Dauerbetrieb wurde als höchste Temperatur der Wert 36⁰C (97⁰F) gemessen. Die Einheit wurde dann über Nacht abgeschaltet, um festzustellen, ob die Pumpe am nächsten Tag ohne eine Reinigung wieder frei umlaufen konnte. Beim Abschalten der Pumpe waren nur 5 bis 10 Minuten erforderlich, bis die Pumpe wieder auf Raumtemperatur war. Am nächsten Morgen wurde die Pumpe neu gestartet, und sie drehte relativ frei durch · mit nur einer geringen bzw. keiner Verzögerung.

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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer speziellen zweistufigen Zahnradpumpe beschrieben wurde, läßt sich die Erfindung bei ganz verschiedenen Rotationspumpen, so z.B. bei einer einstufigen Zahnradpumpe, bei Schraubenpumpen, Flügelpumpen o. dgl. verwenden.

Obwohl die Erfindung insbesondere bei einem Abgabesystem für flüssige Kleber, z.B. Kaltleime und Plastisole beschrieben wurde, welche wärmeempfindlich sind und dabei zum Zusammenbacken oder Vereinigen der Harzpartikel neigen, läßt sich die Erfindung auch beim Abgeben beliebiger anderer Materialien einsetzen, welche eine Wärmeempfindlichkeit besitzen, die zum Beispiel eine Farbänderung, eine Verschwelung, einen molekularen Zerfall, eine vorzeitige Aushärtung o. dgl. zeigen. Die Erfindung eignet sich somit beim Abgeben von Kaltleimen oder Piastisolen, thermoplastischen Harzen, wie z.B. dem abbaubaren Polyvinylchlrodid,-den wärreehärtenden Harzen, wie z.B. den Epoxydharzen, den Polyestern, Polyamiden u. dgl.

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Claims

Nordson Corporation, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, Jackson Street, Anther st, Ohio 44001 (V.St.A.) Vorrichtung und Verfahren zur Abgabe wärmeempfindlicher flüssiger polymerer Zusammensetzungen Ansprüche

1.1 Vorrichtung zur Abgabe wärmeempfindlicher flüssiger polymerer Zusammensetzungen, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (12) .für die Flüssigkeit, eine Rotationspumpe (14), welche die Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter (12) erhält und unter Druck abgibt, und Einrichtungen (16), die der Rotationspumpe (14) zugeordnet sind und die Rotationspumpe (14) kühlen, um eine thermische Beeinträchtigung der Flüssigkeit in der Pumpe (14) zu vermeiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationspumpe (14) eine Zahnradpumpe ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradpumpe eine zweistufige Pumpe ist, die zwei Paar kämmender Zahnräder enthält, welche in Serie zueinander liegen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeleitender Verteilerblock (16) vorgesehen ist, auf dem die Rotationspumpe (14) angeordnet ist, und daß die Mittel zum Kühlen der Rotationspumpe Einrichtungen (44, 46, 48a) zum Zirkulieren eines Kühlfluids durch den Verteilerblock (16) enthalten.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel zum Kühlen der Rotationspumpe einen Mantel (56) enthalten, der sich um die Rotationspumpe (14) herum erstreckt, und durch den Kühlfluid strömt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid Wasser ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gas in die Flüssigkeit innerhalb der Rotationspumpe (14) injiziert wird, um eine schäumende Flüssigkeits/Gaslösung zu erzeugen.

8. Vorrichtung zur Abgabe wärmeempfindlicher flüssiger polymerer Zusammensetzungen, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (12) zur Aufnahme der Flüssigkeit, eine wahlweise betreibbare Abgabevorrichtung, welche die Flüssigkeit abgibt, und eine Rotationspumpe (14), die mindestens teilweise in dem Vorratsbehälter (12) angeordnet ist und die Flüssigkeit vom Vorratsbehälter (12)

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zu der Abgabevorrichtung fördert, und Einrichtungen (16, 44, 46, 48a) zum Kühlen der Rotationspumpe (16), um eine thermische Beeinträchtigung der Flüssigkeit zu verhindern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationspumpe eine Zahnradpumpe ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verteilerblock (16) vorgesehen ist, auf dem die Zahnradpumpe (14) angeordnet ist, daß die Flüssigkeit durch den Verteilerblock (34,40,36,38) zur Abgabeeinrichtung förderbar ist, und daß die Kühleinrichtung Mittel enthält, um das Kühlfluid kontinuierlich durch den Verteilerblock hindurchströmen zu lassen.

11. Verfahren zur Abgabe wärmeempfindlicher flüssiger polymerer Zusammensetzungen, mit einer Flüssigkeitsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus der Quelle in eine Rotationspumpe eingegeben wird, daß die Flüssigkeit aus der Rotationspumpe unter Druck abgegeben wird, und daß die Pumpe gekühlt wird, um eine thermische Beeinträchtigung der Flüssigkeit zu verhindern.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein bei Wärme kondensierbarer Kaltleim oder Plastisol ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch den Kühlschritt auf einer Temperatur unter 43°C gehalten wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung kontinuierlich ist.

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