DE3815089C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
- B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
- B29B13/022—Melting the material to be shaped
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- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verflüssigen von Schmelzmassen, insbesondere
Schmelzklebstoffen, mit den Merkmalen im Oberbegriff des
Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruchs.
Aus der US-PS 35 31 023 ist ein derartiges Verfahren mit
der zugehörigen Vorrichtung bekannt. Die Schmelzmassen
werden auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt. Mit
Hilfe von Thermoelementen in den verschiedenen Geräteteilen
wird die Temperatur dann konstant gehalten.
Bei derartigen Geräten gibt es Probleme mit der Konsistenz
der Schmelzmasse in der Anlaufphase. Insbesondere bei
Schmelzklebstoffen (sogenannte Hotmelts) werden
Zersetzungen des Klebers festgestellt. In der Anlaufphase
kommt es auch zu Undichtigkeiten innerhalb des
Schmelzgerätes sowie zu einer ungleichmäßigen Abgabe der
Schmelzmasse am Auftragekopf.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das
Anlaufverhalten eines Schmelzgerätes zu verbessern und mit
Beginn des Auftragevorganges einen gleichmäßigen
Materialfluß und eine gleichmäßige Qualität der
Schmelzmasse sicherzustellen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im
Kennzeichen des Verfahrens- bzw.
Vorrichtungsanspruches.
Mit der Erfindung wird eine gleichmäßige Aufheizung aller
beheizten Teile des Schmelzgerätes ermöglicht. Dies bewirkt
auch eine gleichmäßige Erwärmung der Schmelzmasse in diesen
Bereichen, was Zersetzungen der Schmelzmasse verhindert.
Ferner werden partiell unterschiedliche Viskositäten
vermieden, so daß es zu keinen unterschiedlichen
Expansionsdrücken in der Klebermasse und zu keinem
ungleichmäßigen Auftrag mehr kommt. Es hat sich auch
gezeigt, daß mit der Erfindung die Dichtprobleme innerhalb
des Schmelzgerätes beseitigt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die
unterschiedlichen Geräteteile mit verschiedenen
Heizleistungen zu beaufschlagen, wobei alle Teile gemeinsam
und in der gleichen Zeit auf ihre jeweils vorgegebene
Solltemperatur erhitzt werden. Der Vorschmelzbehälter ist
in der Regel das Bauteil, das den größten Energiebedarf
hat, während in der Auftragevorrichtung relativ wenig
Heizenergie zum Erreichen der Solltemperatur benötigt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die
Heizleistungen aller Geräteteile nach der Aufheizung des
trägsten Teiles, meistens des Vorschmelzbehälters geregelt.
Die Regelung kann durch zeitweises Abschalten oder durch
Veränderung der Heizleistungen erfolgen. Hierdurch ist im
Sinne der gleichmäßigen Erwärmung sichergestellt, daß die
Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Geräteteilen
einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine sichere Konstanz
im angestrebten Aufheizverhalten unter allen äußeren
Betriebsbedingungen. Es erlaubt die Kompensation von
unterschiedlichen Außeneinflüssen, wie Temperaturänderungen
sowie einen problemlosen Wechsel der Schmelzmassenart.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht Thermoelemente in
den einzelnen beheizten Geräteteilen vor, die die erzielte
Temperatur registrieren und an eine gemeinsame,
vorzugsweise Mikroprozessor-gesteuerte Regelvorrichtung
melden, die zur Erfüllung eines entsprechenden
Temperaturabgleiches die Heizleistung der einzelnen
Heizelemente für die verschiedenen Geräteteile steuert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige
Vorrichtung können mit Erfolg für alle Arten von
Schmelzmassen eingesetzt werden. Besondere Vorteile ergeben
sich bei Schmelzklebstoffen, die zum Teil besonders
temperaturempfindlich sind. Das bevorzugte Anwendungsgebiet
sind Schmelzklebstoffe als Beschichtungsmittel oder als
temporäre und/oder permanente Schmelzklebstoffe.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in den Zeichnungen beispielsweise und
schematisch dargestellten Vorrichtung erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Schmelzgerätes und
Fig. 2 ein Diagramm über die Temperaturentwicklung
in den verschiedenen Geräteteilen.
Fig. 1 zeigt ein Schmelzgerät (1), das aus einem
Vorratsbehälter (2) für die Schmelzmasse, insbesondere in
Form von Schmelzklebstoffen, sowie einem darunter
angeordneten Vorschmelzbehälter (3) und einem
Hauptschmelzbehälter (4) besteht. Der Hauptschmelzbehälter
(4) ist seinerseits mit einer Fördervorrichtung (6)
verbunden, die aus einem Motor (7), einer Kupplung (8)
sowie einer Pumpe (9) und dem zugehörigen
Pumpen/Filterblock (10) besteht. Die Fördervorrichtung (6)
speist die verflüssigte Schmelzmasse in eine
Auftragevorrichtung (11) ein, die aus einem Schlauch (12)
und einem Auftragekopf (13) besteht. Das Schmelzgerät (1)
ist auf einem Chassis (14) fahrbar angeordnet.
Das Schmelzgerät (1) verfügt über mindestens fünf regelbare
Heizkreise im Vorschmelzbehälter (3), Hauptschmelzbehälter
(4), Filter/Pumpenblock (10), Schlauch (12) und
Auftragekopf (13). Die Auftrage- und die Fördervorrichtung
(11, 6) können mehrfach vorhanden sein, so daß je nach
Anzahl der Filter/Pumpenblöcke, Schläuche und Auftrageköpfe
bis zu zwanzig Heizkreise und mehr installiert sein können.
Jeder Heizkreis wird mit einer fest eingestellten
Heizleistung betrieben, wobei die Heizleistungen der
einzelnen Kreise je nach Aufheizträgheit der zugehörigen
Geräteteile unterschiedlich hoch sind.
Die beheizbaren Geräteteile verfügen jeweils über
Heizelemente (16), die im gezeigten Ausführungsbeispiel als
Widerstandsheizelemente (Heizpatrone oder eingegossene
Heizelemente) ausgebildet sind. Die Heizelemente (16) der
einzelnen Geräteteile sind unabhängig voneinander mit einer
Regelvorrichtung (15) durch nicht dargestellte Leitungen
verbunden und werden von dieser gesteuert mit Heizstrom
beaufschlagt. Die Regelvorrichtung (15) bezieht den Strom
aus einer nicht dargestellten zentralen Stromversorgung.
In den beheizten Geräteteilen sind Thermoelemente (18)
angeordnet, die die örtliche Temperatur in den Geräteteilen
sowie die Temperatur der dort befindlichen Schmelzmasse
messen und an die Regelvorrichtung (15) melden. Die
Thermoelemente (18) sind ebenfalls mit der Regelvorrichtung
(15) über Signalleitungen verbunden.
Der Schmelzkleber ist im abgekühlten Zustand starr. Im
Vorschmelzbehälter (3) wird das vom Vorratsbehälter (2)
nachgelieferte kalte Material über Heizrippen (17) und die
darin befindlichen Heizschlangen (16) erwärmt und
plastifiziert, so daß die Masse in den Hauptschmelzbehälter
(4) fließt, wo sie durch die dortigen Heizschlangen (16)
noch weiter auf den letztendlich angestrebten
schmelzflüssigen Zustand erwärmt wird. Sie gelangt dann in
den Pumpen/Filterblock (10), von wo die flüssige
Schmelzmasse über den Schlauch (12) zum Auftragskopf (13)
und weiter auf das zu beschichtende Material (nicht
dargestellt) gedrückt wird. Nach dem Abschalten des
Schmelzgerätes (1) verbleibt Schmelzmasse in den beheizten
Geräteteilen und erstarrt mit dem Erkalten dieser Teile.
Zum Wiederanlauf wird die Schmelzmasse in allen
Geräteteilen gleichmäßig erhitzt, so daß ihre Temperatur
überall und zu jedem Zeitpunkt in einer vorgegebenen
Schwankungsbreite liegt. Fig. (2) verdeutlicht dies in
einem Diagramm. Die Schwankungsbreite ist über die
Mikroprozessor-gesteuerte Regelvorrichtung (15) frei
wählbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt sie 10°C,
kann aber auch anders gewählt werden.
Ohne Regelvorrichtung (15) wäre das Aufheizverhalten in den
einzelnen Geräteteilen sehr unterschiedlich. Massenbedingt
bräuchte der Heizkreis im Vorschmelzbehälter (3) wesentlich
länger als die beiden Heizkreise in der Auftragevorrichtung
(11), um die Solltemperatur von beispielsweise 180°C zu
erreichen. Dies hätte zur Folge, daß die Schmelzmasse in
der Auftragevorrichtung (11) schneller erhitzt und länger
einer hohen Temperatur ausgesetzt ist als in den anderen
Gerätebereichen.
Die Regelvorrichtung (15) mißt über die Thermoelemente (18)
die aktuelle Temperatur in den einzelnen Geräteteilen bzw.
Heizkreisen. Sie regelt die Aufheizung der
Auftragevorrichtung (11) der Fördervorrichtung (6) und des
Hauptschmelzbehälters (4) in Abhängigkeit von der
Aufheizung im langsamsten Heizkreis des Vorschmelzbehälters
(3). Sie schaltet in diesen Geräteteilen die zugeführte
Heizleistung, d.h. den Heizstrom, zeitweise ab, wenn die
Temperatur an diesen Stellen oberhalb der vorgegebenen
Schwankungsbreite gegenüber der Referenztemperatur im
Vorschmelzbehälter (3) liegt. Sinkt die Temperatur unter
den unteren Grenzwert, wird der betreffende Heizkreis
wieder eingeschaltet.
Statt einem zeitweisen Abschalten der Heizkreise, kann die
Regelung auch über eine Veränderung der Heizleistung in der
Höhe erfolgen.
Die Schmelzmasse wird überall langsam und gleichmäßig und
damit schonend erhitzt. Es finden keine Zersetzungen der
Schmelzmasse statt, und es ergeben sich auch keine
örtlichen Viskositäts- und Druckunterschiede. Zugleich
werden auch die Geräteteile selbst gleichmäßig erwärmt, was
zu einer gleichmäßigen Ausdehnung führt, die
Dichtigkeitsprobleme innerhalb des Schmelzgerätes (1)
vermeidet.
Die Solltemperaturen in den einzelnen Heizkreisen können
differieren. Für die Auftragevorrichtung beläuft sie sich
beispielsweise auf 190° gegenüber 180° im
Vorschmelzbehälter (3). Nach Erreichen der Solltemperatur
im Vorschmelzbehälter (3) heizen die höhertemperierten
Heizkreise weiter, während die anderen auf ihrer erreichten
Solltemperatur gehalten werden. Am Ende der Anlaufphase
haben alle Geräteteile und die darin befindliche
Schmelzmasse ihre jeweilig vorgegebene Solltemperatur, so
daß der Auftragevorgang ohne Qualitätseinbußen und ohne
Ausschuß einsetzen kann.
Die vorbeschriebene geregelte Aufheizung findet auch beim
erstmaligen Erhitzen des Schmelzgerätes (1) statt.
Claims (2)
1. Verfahren zum Verflüssigen von Schmelzmassen,
insbesondere Schmelzklebstoffen, bei dem die
Schmelzmassen in einem Gerät mit einem Vorratsbehälter
und einem beheizbaren Vorschmelz- und
Hauptschmelzbehälter sowie einer beheizbaren Förder-
und Auftragevorrichtung auf eine vorgegebene
Temperatur aufgeheizt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß Temperaturen in
den verschiedenen Geräteteilen während des Aufheizens
in gegenseitiger Abhängigkeit derart gesteuert werden,
daß stets eine vorgegebene maximale
Temperaturdifferenz eingehalten wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 und mit einem Vorratsbehälter, einem beheizbaren
Vorschmelz- und Hauptschmelzbehälter, einer
beheizbaren Förder- und Auftragevorrichtung sowie mit
in den beheizbaren Geräteteilen angeordneten
Thermoelementen, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den beheizbaren Geräteteilen (3, 4, 10, 12, 13)
angeordneten Thermoelemente (18) mit einer
Regelvorrichtung (15) verbunden sind, die die Leistung
der Heizelemente (16) der einzelnen Geräteteile
(3, 4, 10, 12, 13) während des Aufheizens steuert.
Priority Applications (1)
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DE19883815089 DE3815089A1 (de) | 1988-05-04 | 1988-05-04 | Verfahren und vorrichtung zum verfluessigen von schmelzmassen |
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ID=6353550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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