DE3744296A1 - Maschine zum herstellen von lichtern, kerzen und dergleichen aus wachsgranulat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Kerzen, Lichtern und dergleichen aus Wachsgranulat, mit einer Kolben-Zylinderanordnung, deren Kolben das durch eine Zuführung in der Zylinderwand eingeführte Kerzenwachsgranulat verpreßt und einer Spritzöffnung zuführt.

Bekannt sind Kerzenspritzmaschinen, deren Kolben-Zylinderanordnung zusammen mit der Spritz- oder Formöffnung horizontal liegt, wogegen die Zuführöffnung für das Kerzenwachsgranulat von oben senkrecht zu der horizontal verlaufenden Mittelachse der Kolben-Zylinderanordnung in deren Preßraum einmündet. Alle Elemente bis auf den Zuführbehälter liegen somit in einer horizontal zum Boden verlaufenden Ebene.

Wenn das Wachsgranulat, das einen Durchmesser von ca. 0,4 bis 0.8 mm aufweist, in den Raum hineingeschüttet wird, bildet sich ein sogenannter Schüttkegel, der dazu führt, daß beim Verpressen des Granulats Bereiche größerer Dichte und Bereiche geringerer Dichte auftreten. Diese Bereiche größerer Dichte, in den gegebenenfalls auch Luftblasen innerhalb der Kerze eingeschlossen werden können, befinden sich dabei im oberen Bereich der Schüttung, zur Spritzöffnung hingelegen und unter bestimmten, ungünstigen Voraussetzungen, insbesondere dann, wenn sich der Zylinderraum zur Spritzöffnung stark verengt, was bei allen derartigen Maschinen der Fall ist, kann sich an der Verjüngungsstelle ein toter Raum bilden, der als Luft-Hohlraum für die gleichmäßige Verteilung des Wachses im Bereich der Spritzöffnung schädlichen Einfluß nimmt. In jedem Fall besteht die Gefahr, daß auf Grund der durch den Schüttkegel bewirkten ungleichmäßigen Dichteverteilung Kerzen mit ungleichmäßiger Konzistenz erzeugt werden, was in jedem Fall das Aussehen sowie das gleichmäßige Aufschmelzen der Kerzen beim Abbrand beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der genannte Nachteil vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolben-Zylinderanordnung mit dem Preßraum senkrecht und vertikal zum Boden übereinander stehend zueinander ausgerichtet sind und daß die Mittelachse der Spritzöffnung horizontal verläuft.

Dabei umfaßt die Zuführung mindestens eine Zuführöffnung, die unterhalb des Kolbens, wenn sich dieser in seiner obersten Stellung befindet, seitlich in den Zylinderraum einmündet.

Der Kerzendocht wird senkrecht quer zur Kolben-Zylinderanordnung der Mittelachse der Spritzöffnung horizontal zugeführt und in derselben Achse geführt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß dem Preßraum ein Schüttraum senkrecht darüber vorgeordnet ist, welcher Schüttraum die Zuführöffnung aufweist, wobei der Preßraum und der Schüttraum gemeinsam den senkrecht und vertikal stehenden Zylinderraum der Kolben-Zylinderanordnung bilden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß sich der Schüttraum und der Preßraum jeweils in einem eigenen Gehäuse befinden und daß beide Gehäuse vertikal übereinander an der Oberseite des Spritzgehäuses lösbar befestigt sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß der Kolbenboden kegelig zugespitzt ist. Es besteht auch die Möglichkeit, daß der Kolbenboden schräg zur Mittelachse der Kolbenstange ausgerichtet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht im folgenden:

Dadurch, daß der Schüttraum und der Preßraum zusammen mit dem Kolben und seiner Kolbenstange sowie die Kolben-Zylinderanordnung senkrecht und vertikal übereinander angeordnet sind, besteht das Problem, daß durch das Einfüllen des Granulates im Innern der Kolben-Zylinderanordnung, d. h. also im Inneren des Schüttraumes und des Preßraumes, ein Schüttkegel gebildet wird, der zu einer ungleichmäßigen Dichteverteilung des Wachses innerhalb einer Kerze führen kann, nicht mehr, weil durch die vertikale Ausrichtung der beiden Räume ein sogenannter toter Raum mit einer Luftblase in dem Bereich, in dem der Preßraum in das Spritzgehäuse übergeht, der ja dort eine Verengung aufweist, nicht mehr vorhanden ist. Dies wird noch dadurch verbessert, daß in dem Fall, wenn lediglich eine Zuführöffnung vorgesehen ist, der Kolben eine zur Zuführöffnung hingerichtete Schrägstellung aufweist, und darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, mehr als eine Zuführöffnung vorzusehen, wodurch die obere Fläche des aufgeschütteten und im Schüttraum befindlichen Granulats vergleichmäßigt werden kann. Bei zwei sich gegenüberliegenden Einführöffnungen könnte eine verbesserte und vergleichmäßigte Pressung des Granulats dadurch erreicht werden, daß der Kolbenboden kegelig oder keilförmig zugespitzt ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht im folgenden: dadurch, daß das Spritzgehäuse im wesentlichen senkrecht zu dem Preßgehäuse ausgerichtet ist und daß das Preßgehäuse oberhalb des Spritzgehäuses sitzt, kann das Spritzgehäuse leicht ausgetauscht, d. h. abmontiert und gegen ein anderes Spritzgehäuse ersetzt werden. Dies wird insbesondere dann gemacht, wenn mit einer Maschine Kerzen unterschiedlicher Einfärbung gespritzt werden sollen. Man nimmt dann das volle Spritzgehäuse, montiert dieses ab und setzt ein weiteres, ebenfalls volles Spritzgehäuse an, welches mit Kerzenwachs einer anderen Farbe schon angefüllt ist, beispielsweise aus einem vorhergehenden Spritzarbeitsgang.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann darin bestehen, daß nicht nur Kerzengranulat einer bestimmten Größe, sondern auch Bruchkerzenwachs eingesetzt und verarbeitet werden kann, ohne daß durch einen ungeeigneten Schüttkegel Einschlüsse von Luft innerhalb der Kerzen zu befürchten sind.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine er­ findungsgemäße Maschine, teilweise geschnitten, und

Fig. 2 eine Aufsicht von vorn auf die Ma­ schine gemäß Fig. 1.

Eine Maschine zum Herstellen von Kerzen, Lichtern und dergleichen, die in der Zeichnung Fig. 1 und 2 schematisch, d. h. mit ihren wesentlichen Teilen ohne Einzelheiten, die für die Erfindung von geringer Bedeutung sind, dargestellt ist, besitzt einen Grundrahmen 10, in dem Komponenten beispielsweise zur Erzeugung von Druckfluid untergebracht sind. Auf dem Grundrahmen 10 steht ein Träger 11 auf, der ein Spritzgehäuse 12 trägt, dessen Aufgabe weiter unten näher erläutert ist. Beidseitig zu dem Grundrahmen ist ein Traggestell 13 angeordnet, an dessen oberem Ende eine untere Traverse 14 angebracht ist, mit der zwei in Abstand zueinander angeordnete Säulen 15 und 16 verbunden sind, die an ihrem oberen Ende eine obere Traverse 17 haltern, an der eine Kolben-Zylinderanordnung 18 befestigt ist, deren Kolbenstange 19 zur Erzeugung eines Spritzdruckes nach unten in Pfeilrichtung P ausfahrbar und wieder einfahrbar ist. Die Säulen 15 und 16 nehmen dabei die Preßkräfte auf. Mit der Kolbenstange 19 ist ein Preßkolben 20 verbunden, der in ein Schüttraumgehäuse 21 eingreift. Das Schüttraumgehäuse 21 besitzt eine Zuführöffnung 22, in die das untere Ende eines Behälters 23 einmündet. Das Schüttraumgehäuse 21 ist fest mit einem Preßraumgehäuse 24 verbunden, das einen zylindrischen Preßraum 25 umfaßt und mittels Schraubenverbindungen 26 am Spritzgehäuse 12 befestigt ist. Das Schüttraumgehäuse 21 und das Preßraumgehäuse 24 sind oberhalb des Spritzgehäuses 12 derart angeordnet, daß die Mittelachse des Schüttraumes 27 mit der Mittelachse des Preßraumes 25 fluchtet, wobei beide senkrecht übereinander und auch die Mittelachse senkrecht bzw. vertikal zum Boden ausgerichtet sind. Die Außendurchmesser sowohl des Schüttraumes 27 als auch des Preßraumes 25 sind so bemessen, daß sich der Kolben 20 sowohl durch den Schüttraum 27 als auch durch den Preßraum 25 vollständig hindurchbewegen kann.

Der Preßraum 25 mündet nach unten hin in eine konisch sich nach unten verjüngende Einführöffnung 28 im Spritzgehäuse 12, und senkrecht zu der Erstreckung der Mittelachse von Schüttraum 27 und Preßraum 25, d. h. horizontal zum Erdboden ausgerichtet ist ein Auspreßraum 29, der von der konischen Einmündung 28 ausgehend nach links (siehe Zeichnung Fig. 1) offen ist und im Bereich seiner Öffnung einen Einsatz 30 trägt, der eine Spritzöffnung 31 enthält und der mittels einer Schraubenverbindung 32 über ein Gewindestück 33, ins Innere des Auspreßraumes 29 teilweise eingreifend, an der Stirnseite des Spritzgehäuses 12 befestigt ist. Das Gewindestück 33 besitzt ein nicht gezeigtes Innengewinde, wogegen der Einsatz 30 ein Außengewinde aufweist; durch Verdrehen des Einsatzes 30 in dem Gewindestück 33 kann die Eingreiftiefe des Einsatzes 30 in den Einpeßraum 29 eingestellt bzw. verstellt werden.

Im Inneren des Auspreßraumes 29 genau in dessen Mittelachse liegend befindet sich ein Dochtführungsrohr 34, das mittels eines Halteklotzes 35 am unteren Bereich der Innenwand des Auspreßraumes 29 befestigt ist und mit seinem einen Ende an die im Einsatz 30 gegenüberliegende Innenwandung 36 des Auspreßraumes 29 anschließt und an seinem zum Einsatz 30 hinweisenden anderen Ende eine Dochtführungsspitze 37 trägt, die exakt in der Mittellinie der Spritzöffnung 31 liegt. Ebenfalls fluchtend mit der Mittelachse des Dichtführungsrohres 34 befindet sich ausgehend von der Innenwand 36 im Inneren des Spritzgehäuses 12 eine nicht näher dargestellte Zuführungsöffnung für den strichliert dargestellten Kerzendocht 38. Dieser Kerzendocht 38 wird von einer Rolle 39 abgezogen, die an einem Trägergestell 40 befestigt ist, welches außerdem den Behälter 23 haltert.

Im Bereich der Spritzöffnung 30/31 befindet sich, das Spritzgehäuse 12 dort umgebend, eine Einrichtung 41 zur Kühlung des im Bereich der Spritzöffnung 31 befindlichen Teils des Gehäuses 12; nicht dargestellt ist eine Vorheizeinrichtung, die im Inneren des Spritzgehäuses 12 ebenfalls im Bereich der Spritzöffnung 31 liegt. Höchstens beim Anfahren der Maschine wird die Vorheizung in Betrieb genommen, damit der Anfahrvorgang bei kaltem Kerzenwachse erleichtert wird; die Vorheiztemperaturen liegen bei ca. 30 Grad. Im weiteren Verlauf des Verfahrens wird dann die Einrichtung zur Kühlung in Betrieb gesetzt, die den im Bereich der Spritzöffnung befindlichen Teil des Gehäuses 12 auf Temperaturen herunterkühlt, die ein zu starkes Erweichen der Kerzenwachsmasse verhindern, da aufgrund der Verdichtung beim Auspreßvorgang sich ohne Kühlung eine zu starke Erwärmung des Wachses ergeben würde, wodurch die Masse zu weich würde.

Der Kolben 20 besitzt an seinem dem Schüttraum 27 zugewandten Ende einen Belag 42, der ein Ankleben der Kerzenmasse während des Arbeitstaktes verhindert. In dem Bereich des Schüttraumgehäuses 21, der zum Preßraumgehäuse 24 hingerichtet ist, befindet sich eine Entlüftung 43.

Die Wirkungsweise bzw. die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine ist wie folgt:

Über eine Zuleitung 44 wird in das Innere des Behälters 23 Kerzenwachsgranulat 45 zugeführt. Dieses Kerzenwachsgranulat sammelt sich im Inneren des Behälters 23 und rieselt in der Stellung des Kolbens 20 gemäß Fig. 1 durch die Zuführöffnung 22 in den Schüttraum 27. Wenn der Schüttraum 27 gefüllt ist, wird der Kolben 20 in Bewegung gesetzt und das im Schüttraum befindliche Kerzenwachsgranulat 35 vorverdichtet. Da das Kerzenwachsgranulat 45 im Schüttraum 27 locker gepackt ist, sich also noch Luft in dem Schüttraum 27 sich befindet, sind im Außenbereich des Kolbens, also an dessen Außenrand, nicht näher dargestellte Rillen vorgesehen, die so ausgebildet sind, daß sie zum einen ein Sich-Vorbeiquetschen des Kerzenwachsgranulats soweit als möglich verhindern und zum anderen aber der zwischen den einzelnen Körnchen des Granulats befindlichen Luft einen Austritt aus dem Schüttraum während des Vorverdichtungsvorganges zulassen. Gegebenenfalls kann auch noch durch die Entlüftungsöffnung 43 Luft abströmen, und aus diesem Grunde ist dafür zu sorgen, daß der Vorverdichtvorgang erst dann beendet ist, wenn sich die untere Fläche des Kolbens 20 mit dem Belag 42 unterhalb der Entlüftungsöffnung 43 befindet.

Wenn das Kerzenwachsgranulat 45 vollständig verdichtet ist, dann wird auch das gesamte innerhalb des Preßgehäuses 25 und dem Spritzgehäuse 12 befindliche Kerzenwachs vorgeschoben, so daß das Wachs in seiner endgültigen Form als Kerze aus der Spritzöffnung 31 heraustritt. Mit dem Kerzenwachs wird auch gleichzeitig der Docht - im Kerzenwachs eingelegt - herausgezogen, wobei durch geeignete Bremssteuerung der Rolle 39 ein Verspannen des Kerzendochtes bezogen auf die Kerzenwachsmasse verhindert ist, so daß die Kerze selbst keine inneren Spannungen vom Kerzendocht her erleidet.

Wenn der Arbeitstakt des Kolbens 20 beendet ist, fährt der Kolben zurück und zwar nach Bedarf entweder so weit wie in Fig. 1 gezeigt, oder soweit, daß ein Teil der Zuführöffnung 22 versperrt ist. Während dieses Rückfahrvorganges wird über die Entlüftungsöffnung 43 Luft angesaugt, so daß der Kolben 20 ein Zurückfahren bzw. hier beim Hochfahren nicht gegen Vakuum betätigt werden muß.

Die Einrichtung zur Kühlung 41, die in Form eines Kühlmantels ausgebildet ist, führt Wasser mit einer Temperatur, die unter 12 Grad C liegt.

Oben ist erwähnt worden, daß der Einsatz 30 oder das Kaliber 30 in seiner Lager zu der Dochtführungsspitze 37 durch Verschrauben innerhalb des Gewindestückes 33 verstellt werden kann. Je nach Lage des Einsatzes 30 zu der Dochtführungsspitze kann das Entstehen von Spannungen des Dochtes innerhalb der Kerze vermieden werden. Der Belag 42, der ein Mittel darstellt, mit dem ein Ankleben des Kerzenwachses an dem Kolbenboden vermieden wird, ist ein "Fulgolan-Belag-Weichkunststoff" mit oberster Shore-Härte.

Die Entlüftungsöffnung 43, die einen trichterartigen Verlauf aufweist, kann natürlich auch mit einer gesteuerten Verschließeinrichtung versehen werden, dergestalt, daß sie ähnlich wie ein Rückschlagventil beim Hochfahren des Kolbens 20 öffnet, beim Herunterfahren des Kolbens aber geschlossen wird, wodurch ein Herausdrücken von Kerzenwachs aus der Öffnung verhindert ist.

Damit die Bildung von Blasen im Inneren des Granulats während des Preßvorganges vermieden wird, kann der Kolben 20 auch noch einer Rüttelbewegung unterworfen werden, was durch eine geeignete Ansteuerung der Kolben-Zylinderanordnung 18 erreicht wird.

Die Erfindung ist anhand einer schematisch dargestellten Maschine erläutert worden. Selbstverständlich gibt es eine Reihe von Änderungen und Verbesserungen mit zusätzlichen Merkmalen, die alle vom Gegenstand der Erfindung Gebrauch machen. Dieser liegt im wesentlichen darin, daß die Kolbenbewegung, der Schüttraum und der Preßraum in einer vertikalen Anordnung übereinander ausgerichtet sind, wogegen lediglich die Spritzöffnung horizontal verläuft. Abwandlungen dieser grundsätzlichen Form sind auch noch als in den Schutzumfang der Erfindung fallend zu betrachen.

Während es also bei den bekannten Maschinen nur möglich ist, das Granulat von oben her einzufüllen, was zur Konsequenz hat, daß lediglich nur eine Zuführöffnung vorgesehen werden kann, bestehen bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Möglichkeit, wie obenerwähnt, mehrere Zuführöffnungen vorzusehen, zwei oder vorzugsweise auch drei, wodurch auch eine erhebliche Vergleichmäßigung der Dichte des Granulates bewirkt wird. Die Oberfläche des Granulates im Inneren der Kolben-Zylinderanordnung, d. h. also im Inneren des Schüttraumes, wird damit quasi eingeebnet und somit werden Luftblasen vermieden.

Claims (13)

1. Maschine zum Herstellen von Kerzen, Lichtern und dergleichen aus Kerzenwachsgranulat, mit einer Kolben-Zylinderanordnung, deren Kolben das durch eine Zuführung in der Zylinderwand eingeführte Granulat verpreßt und einer Spritzöffnung zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinderanordnung (18) senkrecht und vertikal stehend angeordnet ist und daß die Mittelachse der Spritzöffnung (31) horizontal verläuft.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung mindestens eine Zuführöffnung (22), die unterhalb des Kolbens (20), wenn sich dieser in seiner obersten Stellung befindet, in den Zylinderraum einmündet, aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenzeichnet, daß der Kerzendocht (38) horizontal verlaufend quer zur Kolben-Zylinderanordnung (18) der Mittelachse der Spritzöffnung zugeführt und in der Mittelachse selbst geführt ist.

4. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Kerzendochtes (38) Mittel (34, 37) vorgesehen sind, die eine Verschiebung oder Verlagerung des Dochtes (38) aufgrund der Bewegung des vom Kolben auszuschiebenden verpreßten Wachsgranulats verhindern.

5. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum durch einen Preßraum (25) und einen Schüttraum (27) gebildet ist, die beiden vertikal übereinander stehend angeordnet sind und deren Mittelachse mit der Mittelachse des ebenfalls vertikal ausgerichteten und bewegbaren Kolbens fluchten.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Spritzgehäuses (12) der Preßraum (25) in einem Preßgehäuse (24) und dem Preßraum (25) vorgeordnet und oberhalb darüber der Schüttraum (27) in einem Schüttraumgehäuse (21) untergebracht ist und daß beide gemeinsam den Zylinderraum der Kolben-Zylinderanordnung bilden.

7. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgehäuse (12) und das Preßgehäuse (24) lösbar voneinander befestigt sind, dergestellt, daß das Preßgehäuse (24) vertikal oberhalb des Spritzgehäuses (12) angeordnet ist.

8. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgehäuse (12) einen horizontal verlaufenden, nach einer Seite hin offenen und mittels eines Einsatzes (30) mit der Spritzöffnung (31) abgeschlossenen Spritzraum (29) aufweist, und daß der Übergang von dem Preßraum (25) in den Auspreßraum (29) durch eine kegelartig sich in den Auspreßraum (29) verjüngende Öffnung (28) im Spritzgehäuse (12) gebildet ist.

9. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittels zur Führung des Kerzendochtes (38) ein in dem Auspreßraum (29) gehaltenes, in der Mittelachse des Auspreßraumes (29) befindliches Führungsrohr (34) angeordnet ist, an dessen der Spritzöffnung (31) zugewandten Ende eine Dochtführungsspitze (34) lösbar angebracht ist.

10. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzöffnung (31) in einem Einsatz (30) eingebracht ist, der an dem Spritzgehäuse (12) in den Auspreßraum (29) eingreifend und darin hin- und herverstellbar geführt ist.

11. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenboden des Kolbens (20) kegelig zugespitzt oder keilförmig ausgebildet ist.

12. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenboden schräg zur Mittelachse der Kolbenstange ausgerichtet ist und der einzigen Zuführöffnung zugewandt ist.

13. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen der Kolben im Inneren des Schüttraumes bei der Vorverdichtung in rüttelnde Bewegung versetztbar ist.