DE3542848A1 - Beheizbare pumpe fuer zaehfluessige medien, insbesondere klebstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leimpumpe nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Die in Etikettiermaschinen o. dgl. verwendeten Naßklebstoffe wie Dextrinleim, Kaseinleim usw. sind nicht bei allen Temperaturen gleich gut zu verarbeiten. So liegt z.B. die günstigste Verarbeitungstempera­ tur des in Flaschenetikettiermaschinen häufig verwendeten Kasein­ leims bei 24 bis 26°C. Bei höheren Temperaturen wird der Kaseinleim dünnfließender und seine Klebekraft wird schwächer. Dies führt zur Verschmutzung der Etikettiermaschine durch abspritzenden Leim und kann außerdem einen schlechten Sitz der Etiketten verursachen. Bei niedrigeren Temperaturen steigt die Klebekraft des Kaseinleims stark an, was insbesondere bei empfindlichen Etiketten zu Störungen im Etikettiervorgang und außerdem zu einem erhöhten Leimverbrauch führt. Eine möglichst genaue Einhaltung des günstigsten Temperaturbereichs ist daher im Sinne einer wirtschaftlichen und störungsfreien Arbeits­ weise der Etikettiermaschine äußerst erstrebenswert.

Es ist bereits eine Heizvorrichtung für Kaltleim, insbesondere in Etikettiermaschinen, bekannt, die eine flache metallische Leimleitung und zwei diese flächig berührende Heizplatten aufweist (DE-PS 29 39 036). Die Leimleitung, die beiden Heizplatten sowie diese an die Leimleitung andrückende Stützplatten einschließlich der elek­ trischen Regeleinrichtung sind in einem kastenartigen Gehäuse ange­ ordnet. Diese bekannte Heizvorrichtung ermöglicht infolge der großen Heizfläche ein schonendes Erwärmen des langsam durchfließenden Leims ohne örtliche Überhitzungen auch bei großen Temperaturdifferenzen. Ungünstig ist allerdings, daß diese Heizvorrichtung eine separat zu montierende und unterzubringende Baueinheit darstellt, die über Leitungen mit der im Klebstoffbehälter sitzenden Pumpe verbunden werden muß.

Auch ist bereits eine beheizbare Pumpe der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher der pneumatische Antriebszylinder und der in den Klebstoffbehälter eintauchende Pumpenzylinder durch ein die Kolbenstange umgebendes Distanzrohr miteinander verbunden sind (DE-OS 31 39 381). An den Pumpenzylinder ist über eine Querverbindung ein Steigrohr für den geförderten Klebstoff angeschlossen, an dessen oberem Ende die Auslaßöffnung vorgesehen ist. Innerhalb des Steig­ rohres sitzt ein Heizstab, der den nach oben fließenden Klebstoff erwärmen soll. Beim Einsatz dieser bekannten Pumpe kann evtl.auf eine separate Heizeinrichtung verzichtet werden. Ungünstig ist jedoch die sehr kleine Heizfläche, so daß mit einer relativ hohen Heiztempe­ ratur gearbeitet werden muß. Dies kann zu örtlichen Überhitzungen des Klebstoffs und zu dessen Zersetzung führen. Ungünstig ist außer­ dem der geringe Strömungsquerschnitt zwischen dem Steigrohr und dem Heizstab, der zu einer hohen Strömungsgeschwindigkeit führt. Aus diesen beiden Gründen kann der Klebstoff in dieser bekannten Pumpe nur geringfügig erwärmt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpe der ein­ gangs genannten Art mit einfachen Mitteln die Heizleistung wesentlich zu erhöhen und die Gefahr von örtlichen Überhitzungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Pumpe wird durch die "verschachtelte" Anordnung von Kolbenstange und Steigrohr ein relativ großer Durch­ flußquerschnitt ermöglicht, ohne daß die Abmessungen der Pumpe oder der konstruktive Aufwand nennenswert erhöht werden müßten. Der große Durchflußquerschnitt führt einmal zu einer niedrigen Strömungsge­ schwindigkeit und zum anderen zu einem ausreichenden Freiraum für einen großflächigen Heizkörper. Beide Umstände zusammen tragen dazu bei, daß der Klebstoff beim Durchfließen des Steigrohres erheblich aufgeheizt werden kann, ohne daß es zu örtlichen Überhitzungen kommt.

Der Heizkörper kann verschiedene Formen aufweisen und es können auch mehrere Heizkörper verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die im Anspruch 2 angegebene Weiterbildung der Erfindung. Sie ermöglicht bei einfachem Aufbau des Heizkörpers eine optimale Ausnutzung des in der Ringkammer zur Verfügung stehenden Raumes.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 3 bis 15 angegeben.

Im nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine beheizbare Pumpe und

Fig. 2 den Schnitt A/A nach Fig. 1.

Die beheizbare Pumpe für zahflüssige Medien steht zur Klebstoffauf­ nahme mit einem Lieferbehälter in fester Verbindung und ist an eine nicht weiter dargestellte Flaschenbehandlungsmaschine, z.B. an eine Etikettiermaschine angeschlossen.

Die im wesentlichen stab- bzw. rohrförmige Leimpumpe 1 stützt sich über einen Abstandshalter 2 gegen den Boden 3 eines Vorratsbehälters ab. Sie ist mit den herkömmlichen, nicht näher ausgeführten Antriebs­ elementen wie Arbeitszylinder 15, Steuerblock 32 und elektronischer Temperaturregelung 33 ausgestattet. Im Pumpenzylinder 4, der beidsei­ tig mit einem mit einer zentrischen Bohrung 6 versehenen Deckelteil 5 abgeschlossen ist, sind aufeinander, jeweils in einem trichterförmi­ gen Kugelsitz Ventilkugeln 7, 8 gelagert, deren Hubbewegungen nach oben durch konzentrisch einragende Nasen 9 oder dgl. bzw. durch einen horizontalen Zylinderstift 10 begrenzt sind. Dieser bildet gleichzei­ tig den Anschlag für den koaxialen Einschub des unteren freien Endes der rohrförmigen Kolbenstange 11 in den vom Pumpenkolben 12 umschlos­ senen Pumpenzylinderraum 13.

Ein horizontaler Zylinderstift 18 bildet die Befestigung zwischen Kolbenstange 11 und Pumpenkolben 12. An den Pumpenzylinderraum 13 ist ein Steigrohr 14 unmittelbar angeschlossen, das mit dem Pumpen­ zylinder 4 z.B. mittels eines Schraubgewindes 20 verbunden ist. Der Pumpenkolben 12 steht über die Kolbenstange 11 mit einem Antriebs­ organ, z.B. in einem Antriebszylinder 15 zur kontinuierlichen Förde­ rung des zahflüssigen Mediums in Verbindung, wobei das Steigrohr 14 Teil der starren Verbindung zwischen Pumpenzylinder 4 und Antriebs­ organ 15 ist. Im Bereich dieser Verbindung weisen Pumpenzylinder 4 und Steigrohr 14 den gleichen Außendurchmesser auf, sie stellen daher eine bündige, bzw. formschlüssige Verbindung dar.

Im Steigrohr 14 erstreckt sich das Heizelement bzw. der Heizkörper 16 in der Weise, daß das Steigrohr 14 im wesentlichen konzentrisch zur Kolbenstange 11 angeordnet ist und diese unter Bildung einer Ringkammer 17 mit Abstand umgibt. Der bzw. die Heizkörper 16 sind demnach in der Ringkammer 17 rings um die Kolbenstange 11 angeordnet.

Das Heizorgan bzw. der Heizkörper 16 ist zum Zwecke einer besonders effektvollen Heizwirkung wendelförmig oder ringförmig ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen konzentrisch zur Kolbenstange 11. Der dem Pumpenzylinder 4 zugewandte Bereich der Ringkammer 17 ist mit dem Pumpenzylinderraum 13 durch einen Kanal 19, der den Pumpenkolben 12 oder die Kolbenstange 11 bzw. beide durchdringt, verbunden. Die Ringkammer 17 erstreckt sich über die Länge des Heizorgans bzw. des Heizkörpers 16, welcher im oberen Bereich über eine Öffnung bzw. eine Bohrung 23 eines Verschlußelements 22 in die Ringkammer 17 einge­ führt und im unteren Bereich in der Nähe des Querkanals 19 in einer Ringausnehmung 21 zentriert wird und sich gegen diese abstützt.

Der obere Bereich der Ringkammer 17 ist durch einen Kanal 24 mit dem Innenrohr der Kolbenstange 11 verbunden. Zwischen den beiden Kanälen 19 und 24 ist die Kolbenstange 11 durch mindestens einen Stopfen 25 unterbrochen bzw. verschlossen, wodurch die Förderung des Mediums bzw. des Klebstoffs gezielt und optimal in der Ringkammer 13 dem Heizkörper 16 entlang zur Aufheizung erfolgen kann, um in Richtung Anschlußstutzen 26 bzw. Schlauch 27 und damit z.B. zur Leimwalze einer Etikettiermaschine zu gelangen.

In Fig. 1 ist in Bezug auf die Medienförderung strichpunktiert die Möglichkeit aufgezeigt, daß das Steigrohr 14 im oberen Bereich der Ringkammer 17 mit einer Querbohrung 28 versehen ist, die mit einem Anschlußstutzen 29 in Verbindung steht. In diesem Fall erübrigt sich der Kanal 24 in der Kolbenstange 11, wodurch der auf Bearbei­ tungstemperatur gebrachte Klebstoff über den systemfest angeordneten Schlauch 27 a dem Etikettieraggregat zugeführt werden kann. Neben der Zuführung des Heizorgans bzw. des Heizkörpers 16 durch das die Ringkammer 17 oben abschließende Verschlußelement 22 werden in dem oberen Bereich der Ringkammer 17 auch ein Temperaturfühler 30 sowie ein Sicherungsorgan 31 z.B. eine Schmelzsicherung eingeführt, die mit dem aufgeheizten Medium in ständiger Verbindung stehen. Details der konstruktiven Anordnung sind aus Fig. 2 ersichtlich. In zweckmäßiger Ausgestaltung dieser Anordnung ist vorgesehen, daß das Steigrohr 14 und das Arbeitsorgan bzw. der Arbeitszylinder 15 durch Rohre 39, 40, 41 verbunden sind, welche Leitungen 34, 35, 36 aufnehmen, wobei in mindestens einem der Rohre die elektrische Leitung für den Heizkör­ per 16 geführt ist. Die Rohre 39, 40 und 41 verbinden mit den freien Enden einerseits das Verschlußelement 22 und andererseits den Boden­ teil 37 eines Verteilorgans 38, mit denen die Rohre welche koaxial zur Kolbenstange 11 verlaufen, durch beiderseitige Verschraubung be­ festigt sind. Das Verteilorgan 38 weist schließlich eine horizontale Ringnut 42 mit einem seitlichen Durchbruch 43 auf, durch welchen die Leitungen 34, 35 und 36 einerseits für den Heizkörper 16 anderer­ seits für den Temperaturfühler 30 und das Sicherungsorgan 31 gebün­ delt der Einrichtung für elektronische Temperaturregelung 33 bzw. elektronisch/pneumatische Druckschaltung zugeführt werden. Die Ring­ nut 42 ist dabei konzentrisch zur Bohrung 44 für die Kolbenstange 11 angeordnet.

Claims (15)

1. Beheizbare Pumpe für zähflüssige Medien, insbesondere Klebstoff, mit einem in das Medium eintauchenden Pumpenzylinder, einem auf einer Kolbenstange befestigten Pumpenkolben, einem an den Pumpenzylinderraum angeschlossenen Steigrohr mit Heizkörper so­ wie mit einem mit dem Pumpenkolben verbundenen Antriebsorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (14) im wesentlichen konzentrisch zur Kolbenstange (11) angeordnet ist und diese unter Bildung einer Ringkammer (17) mit Abstand umgibt, und daß der bzw. die Heizkörper (16) in der Ringkammer (17) rings um die Kolbenstange (11) angeordnet ist bzw. sind.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz­ körper (16) wendelförmig oder ringförmig ausgebildet und im wesentlichen konzentrisch zur Kolbenstange (11) angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich der Ringkammer (17) durch einen Kanal (19) im Pumpenkolben (12) und/oder in der Kolbenstange (11) mit dem Pumpenzylinderraum (13) verbunden ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Steigrohr (14) unmittelbar an den Pumpenzylinder (4) anschließt.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steig­ rohr (14) Teil der starren Verbindung zwischen Pumpenzylinder (4) und Antriebsorgan (15) ist.

6. Pumpe nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (4) mittels eines Schraubgewindes (20) lösbar am Steigrohr (14) befestigt ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (4) und das Steigrohr (14) den gleichen Außendurchmesser aufweisen.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich der Ringkammer (17) durch einen Kanal (24) in der Kolbenstange (11) mit einem an der Kolbenstange angeordneten Anschlußstutzen (26) verbunden ist.

9. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben­ stange (11) rohrförmig ausgebildet ist, im oberen und unteren Bereich der Ringkammer (17) mindestens eine Querbohrung (19, 24) aufweist und zwischen den oberen und unteren Querbohrungen (19, 24) durch mindestens einen Stopfen (25) verschlossen ist.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (14) im oberen Bereich der Ringkammer (17) mit einer Querbohrung (28) versehen ist, die mit einem Anschluß­ stutzen (29) in Verbindung steht.

11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß im oberen Bereich der Ringkammer (17) ein Temperatur­ fühler (30) angeordnet ist.

12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich der Ringkammer (17) ein Sicherheitsorgan (31) z.B. eine Schmelzsicherung angeordnet ist.

13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steigrohr (14) und das Arbeitsorgan bzw. der Arbeitszylinder (15) durch Rohre (39, 40, 41), welche Leitungen (34, 35, 36) aufnehmen, verbunden sind, wobei in mindestens einem der Rohre eine elektrische Leitung für den Heizkörper (16) angeordnet ist.

14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (39, 40, 41) zwischen einem Verschlußelement (22) und dem Bodenteil (37) einer Verteilorgans (38) koaxial zur Kolbenstan­ ge (11) angeordnet sind, deren Enden einerseits mit dem Ver­ schlußelement (22) und andererseits mit dem Bodenteil (37) ver­ schraubt sind.

15. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteil­ organ (38) eine horizontale Ringnut (42) mit einem seitlichen Durchbruch (43) aufweist, wobei die Ringnut (42) konzentrisch zur Bohrung (44) für die Kolbenstange (11) angeordnet ist.