DE3877210T2

DE3877210T2 - Thermoplastschmelzvorrichtung mit niveauanzeige.

Info

Publication number: DE3877210T2
Application number: DE8989900041T
Authority: DE
Inventors: A Dunn; R Miller
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2008-10-20
Also published as: JP2625227B2; DE3877210D1; US4883200A; NO175706C; BR8807634A; EP0387287A4; JPH04500998A; AU601666B2; EP0387287B1; KR890702005A; NO901864D0; WO1989003979A1; NO901864L; NO175706B; EP0387287A1; AU2610488A; CA1280652C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzen von Thermoplasten, insbesondere eine Vorrichtung zum Schmelzen von Thermoplasten mit einem äußeren Füllstandsmesser zum Messen der Menge des thermoplastischen Materials innerhalb des Füllguttrichters oder des Behälters der Vorrichtung.
Thermoplast oder sogenannte "heiß geschmolzene" Materialien, wie zum Beispiel Schmelzkleber, werden in fester Form gelagert und müssen in den Schmelzzustand überführt werden, bevor sie Auftragungsgeräten oder Verteilern zugeführt werden können. Im Handel lieferbare Geräte zum Schmelzen von Thermoplasten haben meistens einen oben offenen Füllguttrichter oder Behälter zum Aufnehmen des festen Thermoplasts, Heizelemente, die in den Wänden oder am Behälterboden angebracht sind, um den festen Thermoplast in den geschmolzenen Zustand zu überführen, einen Sammelbehälter und/oder ein Verteilerstück zum Aufnehmen des Schmelzgutes und eine Pumpe, um das Schmelzgut aus dem Sammelbehälter und/oder dem Verteilerstück zu einem oder mehreren Verteilern zu pumpen
Der Behälter, der den festen Thermoplast aufnimmt, ist normalerweise mit einem Gehäuse umgeben, das eine Abdeckplatte zum Verschließen seiner oberen Öffnung aufweist. Die obere Öffnung des Behälters ist durch einen Deckel verschlossen, um die Verunreinigung der Atmosphäre zu verhindern und zu vermeiden, daß der Thermoplast der Luft ausgesetzt wird, die, insbesondere bei Schmelzklebern, eine Oxidation und ein Verbrennen des Materials bewirken kann. Sowohl die Abdeckplatte als auch der Behälterdekkel sind abnehmbar, um das regelmäßige Einfüllen von weiterem festen Thermoplast in den Behälter zu ermöglichen.
Da der Behälterinhalt durch den Behälterdeckel und die Gehäuseabdeckplatte nicht zu sehen ist, muß ein Füllstandsmesser vorgesehen werden, damit der Bediener bestimmen kann, wann der Behälter mit festem Thermoplast nachgefüllt werden sollte. Nach dem Stand der Technik sind die Füllstandsmesser im Behälterinneren angeordnet und dem Thermoplast darin direkt ausgesetzt. Diese Füllstandsmesser haben sich als unzuverlässig herausgestellt, insbesondere beim Messen des Füllstandes von viskosem Thermoplast, wie Schmelzklebern.
Eine Vorrichtung zum Ermitteln und Regeln eines Flüssigkeitsstandes in einem Behälter ist zum Beispiel in der US-PS 3,601,146 offenbart. Diese Vorrichtung benutzt ein Massenausgleichselement in Form eines Verdrängungskörpers, der zum gänzlichen Eintauchen in die Flüssigkeit geeignet ist, und ein bestimmtes Volumen derselben verdrängt. Der Verdrängungskörper ist an einem Arm eines Hebels befestigt, der ein Gegengewicht bildet, um auf eine Flüssigkeitsdruckhöhe anzusprechen. Der Hebel trägt auch einen schalterbetätigten Mechanismus, der infolge einer Änderung des Flüssigkeitsspiegels bewegt wird, so daß der Schalter die Zuführung von Flüssigkeit in den Behälter überwacht, um den gewünschten Füllstand zu erhalten.
Jedoch haben sowohl dieser als auch die meisten anderen Füllstandsmesser bestimmte Nachteile aufgrund ihrer unzuverlässigen Messungen insbesondere von viskosen Materialien.
Ein Grund für ungenaue Messungen bei den Füllstandsmessern nach dem Stand der Technik ist der, daß ihnen die Empfindlichkeit fehlt, zwischen den Zuständen des Thermoplasts im Behälter, d. h., fest oder flüssig, zu unterscheiden. Das kann speziell ein Problem in Schmelzvorrichtungen sein, die einen Gitterschmelzer oder ähnliches am Behälterboden haben, in denen der Thermoplast im Bereich des Schmelzers in geschmolzener oder flüssiger Form, aber über dem Schmelzer in fester Form vorliegt. Ein anderes Problem mit den bereits bekannten Füllstandsmessern besteht darin, daß sie empfindlich gegenüber den Temperaturen im Behälter sein können, die in Abhängigkeit vom Typ des darin erhitzten Thermoplasts sehr stark variieren können. Außerdem können die vorbekannten Füllstandsmesser ungenaue Meßwerte für Thermoplaste, die verschiedene Viskositäten haben, liefern.
Deshalb gehört es zu den Zielen der vorliegenden Erfindung, eine Thermoplastschmelzvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen Füllstandsmesser zum Messen der Menge des Thermoplasts innerhalb des Behälters oder Füllguttrichters einer Schmelzvorrichtung besitzt, der unbeeinflußt durch die Bedingungen innerhalb des Behälters oder die Eigenschaften des im Behälter befindlichen Thermoplasts ist und genaue Messungen der Gesamtmenge des Thermoplasts darin erlaubt.
Diese Ziele werden erreicht durch eine Vorrichtung für eine Thermoplastschmelzvorrichtung, bei der eine Seite des Bodens des Behälters zum Aufnehmen des Thermoplasts an Drehgelenken befestigt und die gegenüberliegende Seite im Verhältnis zur Füllmenge, das heißt, der Menge des im Behälter befindlichen Thermoplasts, beweglich ist. Mechanische oder elektrische Füllstandsmesser sind außerhalb des Behälters angebracht, um die Größe der Bewegung des Behälters zu messen und ein Signal oder eine Anzeige entsprechend der Materialmenge im Behälter zu erzeugen.
In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform wird die dem Drehgelenk gegenüberliegende Seite durch eine außerhalb des Behälters angeordnete Kraftmeßdose gehalten. Wenn sich der Behälter in bezug auf das Drehgelenk dreht, bringt er eine Kraft auf die Kraftmeßdose auf, die der Menge oder dem Gewicht des in ihm enthaltenen Thermoplasts entspricht. Als Reaktion auf diese Kraft erzeugt die Kraftmeßdose ein Signal, das eine Messung der Materialmenge im Behälter liefert.
Als Alternative wird ein mechanischer Füllstandsmesser zum Messen der Behälterbewegung eingesetzt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Drehbewegung des Behälters nutzbar, um miteinander verbundene Stäbe oder Gestänge, die außerhalb des Behälters angeordnet sind, über eine der Materialmenge im Behälter proportionale Entfernung zu drehen. Ein Annäherungssensor, ein oder mehrere Begrenzungsschalter oder gleichartige Mittel messen das Ausmaß der Bewegung der Gestänge und erzeugen ein Signal, das eine Messung des Behälterinhalts liefert.
Diese Erfindung basiert auf dem Gedanken, eine genaue Messung der Menge des Thermoplasts im Behälter einer Thermoplastschmelzvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der der Füllstandsmesser isoliert von den Bedingungen im Behälterinneren ist. Die genaue Messung des Füllstandes des Thermoplasts im Behälter ist durch die Minimierung des Einflusses äußerer Kräfte auf den Behälter gewährleistet, so daß nur der Inhalt des Behälters gemessen wird.
Äußere Kräfte können auf den Behälter auf mindestens zwei Wegen aufgebracht werden. Erstens in der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform, bei der die Vorrichtung zum Schmelzen von Thermoplasten einen Behälter besitzt, der mit einem Sammelbehälter, einem Verteilerstück und einer oder mehreren Zahnradpumpen verbunden ist und diese trägt. Das Schmelzgut aus dem Behälter fließt in den Sammelbehälter und wird durch die Zahnradpumpe in das Verteilerstück und dann in einen oder mehrere Verteiler gepumpt. Die Zahnradpumpe hat eine Antriebswelle, die durch einen endlosen Riemen oder eine Gliederkette angetrieben wird, die mit einem Motor und/oder einem Zahnradübersetzer verbunden ist. Da die Pumpe durch den Behälter getragen wird, während der Motor unabhängig von diesem Behälter gelagert ist, würde die Bewegung des Antriebsgestänges zwischen dem Motor und der Pumpe normalerweise eine Kraft auf den Behälter aufbringen, die während des Laufs des Antriebsgestänges wirksam ist. Wenn diese Antriebskraft durch die mechanischen oder elektrischen Füllstandsmeßeinrichtungen erfaßt wird, würde eine ungenaue Messung des Behälterinhalts erzeugt werden.
Um den Einfluß der von dem Antriebsgestänge zwischen dem Motor und der Pumpe erzeugten Kraftkomponente auf die Füllstandsmeßeinrichtungen zu eliminieren, sind die an einer Seite des Füllguttrichters befestigten Drehgelenke in genauer Fluchtlinie angeordnet, das heißt, in derselben Ebene, wie der Lauf des Antriebsgestänges zwischen dem Motor und der Pumpe. Die durch die Bewegung des Antriebsgestänges erzeugte dynamische Kraft wirkt folglich geradlinig durch die Drehgelenke für den Behälter, die diese Kraft auf den Rahmen der Schmelzeinrichtung übertragen, so daß sie nicht auf die Füllstandsmeßeinrichtungen aufgebracht wird.
Eine zweite Quelle möglicher ungenauer Meßwerte der Füllstandsmeßeinrichtungen sind äußere, auf den Behälter einwirkende Kräfte. In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter ganz in einem Gehäuse eingeschlossen, das eine durch eine Abdeckung verschlossene obere Öffnung besitzt. Diese Gehäuseabdeckung ist an einem Ende durch ein direkt an einem, nicht mit dem Behälter verbundenen, Rahmenelement der Schmelzvorrichtung befestigtes Gelenk geführt und das gegenüberliegende Ende der Gehäuseabdeckung liegt auf einem oder mehreren Gummipolstern auf, die ebenfalls mit einem Rahmenelement der Schmelzvorrichtung verbunden sind.
Der Behälterdeckel ist mit der Gehäuseabdeckung verbunden, so daß er zum Beschicken des Behälters mit festem Thermoplast mit ihr angehoben werden kann, wobei diese Verbindung dem Behälterdeckel jedoch die Möglichkeit läßt, sich in bezug auf die Gehäuseabdeckung zu verschieben oder Spiel zu haben, um ihn von auf die Gehäuseabdeckung angreifenden Kräften fernzuhalten. Solche Kräfte können zum Beispiel von Werkzeugen oder anderen Gegenständen, die auf der Abdeckung liegen, ausgehen. In einer gegenwärtig bevorzugten Ausgestaltung ist der Behälterdeckel an der Gehäuseabdeckung mit genuteten Halterungen befestigt. Die Bewegung der Gehäuseabdeckung in bezug auf den Behälterdeckel wird entlang der in der Halterung ausgebildeten Nut zugelassen, so daß keine Kräfte durch den Behälterdeckel und den Behälter auf die Füllstandsmeßeinrichtungen übertragen werden.
Der Aufbau, die Funktionsweise und die Vorteile der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen weiter ersichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, einer Thermoplastschmelzeinrichtung einschließlich einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Füllstandsmeßeinrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht des Pumpenantriebs und der Behälterdrehgelenke im wesentlichen entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Gehäuseabdeckung und des beweglichen Behälterdeckels der Erfindung entlang der Linie 3-3 der Fig. 1; und
Fig. 4 eine gleiche Ansicht wie in Fig. 1 einschließlich einer alternativen Ausführungsform einer Füllstandsmeßeinrichtung darin.
Die Thermoplastschmelzvorrichtung 10 nach den Fig. 1 und 3 ist von derselben Art wie die in dem US-Patent 4,666,066 von Boccagno u.a. offenbarte, die durch Bezugnahme in ihrem gesamten Umfang hierin aufgenommen wurde. Zum Zweck der Beschreibung dieser Erfindung, ist die Vorrichtung 10 schematisch dargestellt und besitzt meistens ein durch ein Unterteil 14 und ein Oberteil 16 gebildetes Gehäuse 12. Ein Füllguttrichter oder Behälter 18 ist im Inneren des Gehäuses 12 befestigt und hat eine obere Öffnung, die durch einen Behälterdeckel 20 verschlossen ist, der mit einer Gehäuseabdeckung 22 verbunden ist, was weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 ausführlicher beschrieben wird. Der Boden des Behälters 18 ist durch Schrauben 19 mit einem Gitterschmelzer 24 verbunden, der dazu dient, den in den Behälter 18 geladenen festen Thermoplast 26 in den geschmolzenen Zustand 27 zu überführen. Neben dem Gitterschmelzer 24 ist ein Sammelbehälter 28 angeordnet, der den geschmolzenen Thermoplast aus diesem aufnimmt und ihn in ein Verteilerstück 30 leitet. Das Verteilerstück 30 ist durch ein Rohrverbindungsstück 31 mit Zuführungsleitungen verbunden, die zu einem oder mehreren Auftragsgeräten oder Verteilern (nicht dargestellt) führen.
Der geschmolzene Thermoplast wird durch ein Paar mit dem Sammelbehälter 28 verbundene Zahnradpumpen 32, 33 vom Sammelbehälter 28 in das Verteilerstück 30 transportiert. Die Zahnradpumpen 32, 33 haben Antriebswellen 34 bzw.35 die durch Antriebsverbindungen, wie z.B. Endlosketten 40, antreibend mit den Abtriebswellen 36 eines Paars von Zahnradübersetzern 38 verbunden sind. Der Reihe nach wird jeder Zahnradübersetzer durch einen Motor 42 angetrieben. Obwohl nur eine der Antriebseinheiten gezeigt ist, sollte beachtet werden, daß die Abtriebswelle 36 von jedem Zahnradübersetzer 38 durch eine Kette 40 mit einer der Pumpen 32, 33 antreibend verbunden ist. Die Bewegung jeder Kette 40 bringt eine Kraft auf die Zahnradpumpen 32, 33 auf, die während des Laufs der Ketten 40 wirkt, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 1 und 2, in denen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Füllstandsmessers eine Einrichtung zum drehbaren Befestigen des Behälters 18 in bezug auf das feststehende Gehäuse 12 sowie eine Einrichtung zum Messen der Drehbewegung des Behälters 18 bei Veränderungen der Menge des in ihm enthaltenen Thermoplasts besitzt. Die Einrichtung zur drehbeweglichen Befestigung des Behälters 18 besteht aus einem Paar Drehgelenken 46, 48, die an einer Seite des Bodens des Behälters 18 an der Vorder- bzw. Rückseite befestigt sind. Jedes Drehgelenk 46, 48 enthält einen mindestens durch eine Schraube 52 an der Unterseite des Behälters 18 befestigten Flansch 50. Ein Lager 54 ist durch Schrauben 56 an einem Rahmenelement 58, das einen Teil des Unterteils 14 des Gehäuses 12 bildet, befestigt. Ein Lagerzapfen 60 erstreckt sich vom Lager 54 und ist durch eine Mutter 61 starr am Flansch 50 befestigt. Der Behälter 18 kann sich deshalb mit dem Lagerzapfen 60, der sich innerhalb des festen Lagers dreht, in bezug auf das feststehende Gehäuse 12 frei drehen.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der, daß die Drehgelenke 46, 48 so an dem Behälter 18 befestigt sind, daß die Drehachse 47 des Drehgelenks 46 auf gleicher Linie wie die Drehachse 49 des Drehgelenks 48 liegt und beide Achsen 47, 49 in einer durch 51 gekennzeichneten vertikalen Ebene angeordnet sind, die sich durch den Lauf jeder Antriebskette 40 zwischen Zahnradübersetzern 38 und Zahnradpumpen 32, 33 erstreckt. Als ein Ergebnis wird die durch die Ketten 40 auf die Zahnradpumpen 32, 33 aufgebrachte Kraft vom Behälter 18 fern gehalten und direkt auf das feststehende Rahmenelement 58 des Gehäuses 12 über Lagerzapfen 60 und Lager 54 übertragen.
Die Trennung des Gehäuses 18 von den durch die Ketten 40 aufgebrachten Kräften ist wichtig, um ein genaues Ablesen der Thermoplastmenge im Behälter 18 durch die Meßeinrichtung des Füllstandsmessers 44 zu erhalten. Wie im rechten Teil der Fig. 1 dargestellt ist, hat die Meßeinrichtung des Füllstandsmessers in dieser Ausgestaltung eine Kraftmeßdose 62, die mit einem Stab 64 verbunden ist, der mit einem Gewindekopfteil 65 versehen ist. Das Gewindekopfteil 65 des Stabes 64 ist in einem Flansch 66 aufgenommen und daran verstellbar durch eine Mutter 67 befestigt. Der Flansch ist vorzugsweise durch eine Schraube 68 am Boden des Behälters 18 auf der den Drehgelenken 46, 48 gegenüberliegenden Seite befestigt. Der Stab 64 erstreckt sich abwärts vom Schaft 66 durch eine Führung 70, die von einem Rahmenelement 72 getragen wird, das einen Teil des Unterteiles 14 des Gehäuses 12 bildet.
Das untere Ende des Stabes 64 berührt die Kraftmeßdose 62. Um die Kraftmeßdose 62 vor Staub oder anderen Verunreinigungen, die ihre Meßwerte beeinflussen könnten, zu schützen, ist sie in einem Gehäuse 76 angeordnet. Um das Oberteil des Gehäuses 76 zu verschließen, ist eine Abdeckung 74 am Stab 64 befestigt. Die Kraftmeßdose 62 und das Gehäuse 76 sind der Reihe nach auf einem mit dem Rahmenelement 72 fest verbundenen Block 78 angeordnet. Eine in dem Block 78 angeordnete Durchführung (nicht dargestellt) nimmt eine Leitung 82 von der Kraftmeßdose 62 auf, die die Messungen von der Kraftmeßdose 62 zu einem Monitor 83, schematisch dargestellt in Fig. 1, überträgt.
Wenn der Behälter 18 beispielsweise beladen ist, dreht sich seine rechte Seite, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, auf den Drehgelenken 46, 48 im Uhrzeigersinn. Als Reaktion wird der Stab 64 nach unten gedrückt und sein unteres Ende 84 bringt eine Kraft auf die Kraftmeßdose 62 auf. Die Kraftmeßdose 62 ist nutzbar, um die durch den Stab 64 ausgeübte Kraft, die der Menge und /oder dem Gewicht des in den Behälter 18 gefüllten Materials proportional ist, zu messen und erzeugt ein Signal, das durch die Leitung 82 übertragen wird, was eine Messung des Inhalts des Behälters 18 zur Verfügung stellt. Die Kraftmeßdose 62 ist geeicht, um das Gewicht des Behälters 18 und alle anderen daran befestigten Einrichtungen zu berücksichtigen und die genaue Messung des Inhalts des Behälters 18 zu sichern.
Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 4, wo eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Füllstandsmesser dargestellt ist. Während in Fig. 1 ein elektrisches Mittel zum Messen der Drehbewegung des Behälters 18 eingesetzt wurde, d. h., eine Kraftmeßdose 62, wird diese Bewegung des Behälters 18 in der Ausführung nach Fig. 4 in erster Linie durch mechanische Mittel gemessen. Mit Ausnahme des Füllstandsmessers, ist die in Fig. 4 dargestellte restliche Konstruktion identisch mit der in Fig. 1 und ist mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Verbindungsstange 130 ist an einem Ende an einem Vorsprung 132 befestigt, der an der oberen linken Seite das Behälters 18 ausgebildet ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Das heißt, die Verbindungsstange 130 ist auf derselben Seite des Behälters 18 wie die Drehgelenke 46, 48 angeordnet. Die untere rechte Seite des Behälters 18 lagert auf einer Feder 133, die am Rahmenelement 72 befestigt ist. Die gegenüberliegende Seite der Verbindungsstange 130 ist an dem oberen Ende einer Führungsverlängerungsstange 134 befestigt, die von einem am Oberteil 16 des Gehäuses 12 befestigten Zapfen 136 geführt wird. Zwischen dem Gehäuse 12 und der Führungsverlängerungsstange 134 ist eine Feder 137 eingebunden, um jedes Spiel oder jede Abweichung in den Verbindungen zwischen dem Behälter 18, Verbindungsstange 130 und Führungsverlängerungsstange 134 aufzunehmen.
Das gegenüberliegende untere Ende der Führungsverlängerungsstange 134 hält einen Block 138 an einem Gelenk 139, der eine Reihe von Auslöseschrauben e40a, b, c trägt. Diese Auslöseschrauben 140a, b, c sind vertikal im Abstand entlang dem Block 138 und in gerader Linie mit entsprechenden Begrenzungsschaltern 142a, b, c angeordnet, die in vertikaler Fluchtlinie am Oberteil 16 des Gehäuses 12 befestigt sind. Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, sind die Auslöseschrauben 140a, b, c im Block 138 in bezug auf die Begrenzungsschalter 142a, b, c seitlich verstellbar und in der gegenwärtig bevorzugten Ausführung versetzt angeordnet, so daß sich die Auslöseschraube 140a am dichtesten an ihrem korrespondierenden Begrenzungsschalter 142a und die Auslöseschraube 140c am weitesten von ihrem korrespondierenden Begrenzungsschalter 142c befindet.
Der mechanische Füllstandsmesser nach Fig. 4 arbeitet wie folgt. Wenn der Behälter 18 mit Material gefüllt wird, dreht sich seine rechte Seite um die Drehgelenke 46, 48 im Uhrzeigersinn. Diese Bewegung zieht die Verbindungsstange 130 nach rechts, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, das dreht die Führungsverlängerungsstange 134 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 136. Das untere, die Auslöseschrauben 140a, b, c tragende Ende der Führungsverlängerungsstange 134 bewegt sich folglich zu den Begrenzungsschaltern 142a, b, c hin. Da sich der Zapfen 136 nahe dem oberen Ende der Führungsverlängerungsstange 134 gleich neben seiner Verbindung mit der Verbindungsstange 130 befindet, erzeugt eine relativ kleine seitliche Bewegung der Verbindungsstange 130 eine relativ große Schwenkbewegung oder bogenförmige Bewegung des unteren Endes der Führungsverlängerungsstange 134, um die Messung des Inhalts des Behälters 18 wie oben beschrieben zu erleichtern.
Die Auslöseschraube 140a erstreckt sich vom Block 138 am weitesten nach außen, so daß sie den Begrenzungsschalter 142a als erste berührt, wenn sich die Führungsverlängerungsstange 134 dreht. Der Begrenzungsschalter 142a erzeugt ein Signal, das anzeigt, daß sich im Behälter 18 eine relativ kleine Materialmenge befindet. Wird der Behälter 18 weiter gefüllt und dreht sich die Verlängerungsstange 134 weiter nach links, schalten die Auslöseschrauben 140b, c nacheinander die Begrenzungsschalter 42b, c ein. Der Begrenzungsschalter 42b erzeugt ein Signal, das einen mittleren Materialfüllstand im Behälter 18 darstellt und der Begrenzungsschalter 42c erzeugt ein Signal, das einen vollen Materialfüllstand im Behälter 18 darstellt.
Der Block 138 dreht sich im Uhrzeigersinn um das Gelenk 139, so daß die im Abstand angeordneten Auslöseschrauben 140a, b, c ihre entsprechenden Begrenzungsschalter 142a, b, c berühren können. Dieser Kontakt wird solange aufrechterhalten, wie der Behälter 18 ungefüllt ist, d. h., durch Ausnutzung des Materials darin, und die Verlängerungsstange 134 dreht sich in die entgegengesetzte Richtung gegen den Uhrzeigersinn. Jeder Begrenzungsschalter 142a, b, c erzeugt ein Signal über das Auslösen mit seinen Auslöseschrauben 140a, b, c, um den Bediener zu warnen, wenn die Nachfüllung des Behälters 18 notwendig ist.
Der in Fig. 4 dargestellte, mechanisch betätigte Füllstandsmesser kann in mancher Hinsicht modifiziert werden und erfüllt dennoch im wesentlichen dieselbe Funktion wie oben beschrieben. Zum Beispiel können die Begrenzungsschalter 142a, b, c durch einen Annäherungssensor oder eine gleichartige Einrichtung ersetzt werden, die die Bewegung der Verlängerungsstange 134 demzufolge berührungslos messen würden. Außerdem könnten mehr oder weniger Begrenzungsschalter 142 und entsprechende Auslöseschrauben 140 verwendet werden, um die Materialmenge im Behälter 18 zu messen, d. h., es könnten nur zwei Begrenzungsschalter verwendet werden, um einen niedrigen, einen Alarmfüllstand, und einen hohen, einen vollen Füllstand, festzustellen.
Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 3, in der der Behälterdeckel 20 und die Gehäuseabdeckung 22 genauer dargestellt sind. Ein anderer wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Behälterdeckel 20 von der Gehäuseabdeckung 22 zu trennen, so daß alle auf die Gehäuseabdeckung 22 aufgebrachten Kräfte, d. h., durch darauf liegende Gegenstände usw., nicht auf den Behälterdeckel 20 übertragen werden und folglich von der Kraftmeßdose 62 oder den Begrenzungsschaltern 142a, b, c gemessen werden.
Die Gehäuseabdeckung 22 ist an einem Ende durch ein Gelenk 86, das von einem Flansch 88 getragen wird, am Oberteil 16 des Gehäuses 12 befestigt. Die gegenüberliegende Seite der Gehäuseabdeckung 22 hat einen nach unten gerichteten Rand 90, der an Gummipuffern 92 auf lagert, von denen nur einer in Fig. 3 dargestellt ist. An der Front- und Rückseite des Behälterdeckels 20 ist ein Steg 93 angebracht, von denen nur einer in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder Steg 93 ist an den gegenüberliegenden Enden mit einem diagonal verlängerten Arm 94 ausgebildet. Jeder Arm 94 wird in der langgestreckten Nut 96 einer Halterung 98 aufgenommen, die an der Unterseite der Gehäuseabdeckung 22 befestigt ist.
Sind der Behälterdeckel 20 und die Gehäuseabdeckung 22, wie in Fig. 3 dargestellt, geschlossen, befinden sich die Arme 94 des Steges 93 ungefähr in der Mitte der langgestreckten Nut 96 des Verbindungsteiles 98. Wird die Gehäuseabdeckung 22 um das Gelenk 86 herum nach oben gedreht, um den Zugang zum Inneren des Behälters 18 zu ermöglichen, greifen die Behälterdeckelarme 94 in die untere Seitenfläche der langgestreckten Nut 96 in jeder Halterung 98, so daß der Behälterdeckel 20 mit der Gehäuseabdeckung 22 nach oben gedreht wird. Falls irgendeine abwärts gerichtete Kraft auf die Gehäuseabdeckung aufgebracht wird, wie zum Beispiel durch Auflegen eines Gegenstandes darauf, dreht sich die Gehäuseabdeckung 22 um das Gelenk 86 und sein Rand 90 bewegt sich abwärts gegen die Gummipuffer 92. Obwohl die Gehäuseabdeckung 22 die Gummipuffer 92 infolge dieser Kraft zusammendrückt, sind die Behälterdeckelarme 94 in der langgestreckten Nut 96 der Halterung 98 verschiebbar und berühren nicht die Gehäuseabdeckung 22. Das hält die Kraft vom Behälter 18 und von der Kraftmeßdose 62 fern.
Die Konstruktion zum Befestigen des Behälterdeckels 20 am Behälter 18 umfaßt ein mit der Außenwand des Behälters verbundenes Auflager 100, das mit einem sich nach oben erstreckenden Schenkel 102 ausgebildet ist, der das obere Ende des Behälters 18 sauberhält. Ein Flansch 110 ist durch Schrauben 106, 108 am oberen Ende des Schenkels 102 des Auflagers 100 befestigt und erstreckt sich abwärts auf eine am oberen Rand des Behälters 18 befestigte Gummidichtung 112.
Ein Spritzschutzblech 104 mit einem vertikalen Schenkel 116 und einem horizontalen Schenkel 118 ist ebenfalls durch Stiftschrauben 106, 108 an dem Auflager 100 befestigt. Der vertikale Schenkel 116 des Spritzschutzbleches 104 stützt sich gegen die Innenseite der Gummidichtung 112, um das Innere des Behälters 18 zusätzlich abzudichten. Der horizontale Schenkel 118 des Spritzschutzbleches 104 trägt einen am Behälterdeckel 20 anhängigen Rand 120, so daß der Arm 94 des Behälterdeckels 20 innerhalb der Nut 96 der Halterung wie oben beschrieben zentriert wird.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, wird es für den Fachmann verständlich sein, daß verschiedene Veränderungen daran vorgenommen und Bestandteile derselben durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne von der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Außerdem könnten viele Modifizierungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder Bestandteile den Lehren der Erfindung anzupassen. Zum Beispiel ist eine Thermoplastschmelzvorrichtung 10, wie sie in den Figuren dargestellt ist, lediglich eine Art von Schmelzvorrichtungen, die mit dem erfindungsgemäßen Füllstandsmesser 44 verwendet werden kann. Während die Schmelzvorrichtung 10 einen Gitterschmelzer 24 und sowohl einen Sammelbehälter 28 als auch ein Verteilerstück 30 umfassen, ist es beabsichtigt, daß andere Arten von Schmelzvorrichtungen eingesetzt werden könnten, wie solche, in denen die Wände des Füllguttrichters oder Behälters den Thermoplast erhitzen oder die Heizeinrichtung im Sammelbehälter vorgesehen ist und von dort direkt zur Auftragsvorrichtung oder Verteilern gepumpt wird. Jede Art dieser Schmelzvorrichtungen könnte so angepaßt werden, daß sie mit dem Füllstandsmesser 44 anzuwenden ist und die auf einer Linie mit den Pumpenantriebsverbindungen liegenden Drehgelenke 46, 48 enthalten.
Deshalb ist beabsichtigt, daß die Erfindung nicht auf die spezielle, offenbarte Ausführung, die als die beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung betrachtet wurde, beschränkt wird, sondern daß die Erfindung alle die unter den Inhalt der zugehörigen Ansprüche fallenden Ausführungen umfaßt.

Claims

1. Vorrichtung zum Umwandeln von festem Thermoplast in geschmolzenen Thermoplast, bestehend aus:

einem Behälter (18) zum Aufnehmen des festen Thermoplasts;

einem mit dem Behälter (18) verbundenen Schmelzmittel (24) zum Schmelzen des festen Thermoplasts für das Bilden von geschmolzenem Thermoplast;

ein an dem Behälter (18) befestigtes Pumpmittel (32, 33) zum Auspumpen des geschmolzenen Thermoplasts aus dem Behälter (18);

gekennzeichnet durch:

ein unabhängig von dem Behälter angeordnetes Antriebsmittel (38, 42);

ein Verbindungsmittel (40), das antreibend zwischen dem Pumpmittel (32, 33) und dem Antriebsmittel (38, 42) angeschlossen ist und eine Antriebskraft von dem Antriebsmittel zum Antreiben des Pumpmittels (32, 33) überträgt;

ein mit einer Seite des Behälters (18) verbundenes Drehmittel (46, 48), das eine Drehbewegung des Behälters (18) zuläßt;

ein Füllstandsmeßmittel (62, 140, 142) zum Messen der Größe der Drehbewegung des Behälters (18) und Bereitstellen einer entsprechenden Messung der Menge des im Behälter (18) aufgenommenen Thermoplasts; wobei

das Drehmittel (46, 48) im Verhältnis zu dem Verbindungsmittel (40) so angeordnet wird, daß das Füllstandsmeßmittel (62) von Kräften, die das Pumpmittel antreiben, ferngehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsmittel (38, 42) einen Motor (42) umfaßt, der antreibend mit einem eine Abtriebswelle (36) aufweisenden Zahnradübersetzer (38) verbunden ist, das Pumpmittel (32, 33) mindestens eine Pumpe (32 oder 33) umfaßt, die eine Antriebswelle (34 oder 35) und einen, mit dem von dem Schmelzmittel (24) erzeugten geschmolzenen Thermoplast in Verbindung stehenden Abtrieb besitzt, und die Verbindung (40) des Antriebsmittels (38) eine Antriebskette (40) umfaßt, die sich zwischen der Abtriebswelle (36) des Zahnradübersetzers (38) und der Antriebswelle der Pumpe (32, 33) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung einen Rahmen (58) umfaßt, das Drehmittel (46, 48) ein Paar von fest am Rahmen (58) auf einer Seite des Bodens des Behälters (18) befestigten Lagern (54) enthält, und jedes der Lager (54) einen Lagerzapfen (60) drehbar aufnimmt, der mit dem Behälter (18) verbunden ist, um die Drehbewegung des Behälters (18) in bezug auf den Rahmen (58) zuzulassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Füllstandsmeßmittel (62) eine Kraftmeßdose (62) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Füllstandsmeßmittel (62) mindestens ein Verbindungsglied (134), das als Reaktion auf die Drehbewegung des Behälters bewegbar ist, und ein Meßmittel (140, 142; 140a, 142a; 140b, 142b; 140c, 142c) zum Messen des Ausmaßes der Bewegung des Verbindungsgliedes und Bereitstellen einer entsprechenden Messung der Menge des im Behälter (18) aufgenommenen Thermoplasts besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

eine mit dem Behälter (18) verbundene Kraftmeßdose (62), die im Abstand von dem Drehmittel (46, 48) angeordnet und zum Messen der Größe der Drehbewegung des Behälters (18) und zum Bereitstellen einer entsprechenden Messung der Menge des im Behälter (18) aufgenommenen Thermoplasts wirksam wird; wobei

das Drehmittel (46, 48) in bezug auf das Verbindungsmittel (40) so angeordnet wird, daß die Kraftmeßdose (62) von Kräften, die das Pumpmittel (32, 33) antreiben, ferngehalten wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Kraftmeßdose (62) an dem Boden des Behälters (18) auf der dem Drehmittel (46, 48) gegenüberliegenden Seite befestigt ist, sich der Behälter (18) um das Drehmittel (46, 48) im Verhältnis zu der Menge des in ihm enthaltenen Thermoplasts dreht, die Kraftmeßdose (62) die Drehbewegung mißt und dadurch ausgelöst ein Signal erzeugt, um die Menge des im Behälter (18) enthaltenen Thermoplasts zu messen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Kraftmeßdose (62) starr an einem Auflager (78) befestigt ist und ein Stab (64) sich zwischen dem Boden des Behälters und der Kraftmeßdose (62) auf der dem Drehmittel (46, 48) gegenüberliegenden Seite des Behälters erstreckt, wobei der Stab (64) als Reaktion auf die Drehung des Behälters (18) bewegbar ist, um eine der Menge des im Behälter (18) enthaltenen Thermoplasts proportionale Kraft auf die Kraftmeßdose (62) aufzubringen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem Behälter (18) verbundenes Verbindungsmittel (64, 134), das als Reaktion auf die Drehbewegung des Behälters (18) bewegbar ist;

ein Meßmittel (140, 142, 62) zum Messen der Größe der Bewegung des Verbindungsmittels infolge der Drehbewegung des Behälters (18), wobei das Meßmittel (140, 142, 62) wirksam wird, um eine Messung entsprechend der Menge des im Behälter aufgenommenen Thermoplasts bereitzustellen;

und das Drehmittel (46, 48) in bezug auf das Verbindungsmittel (64, 134) so angeordnet wird, daß das Verbindungsmittel (64, 134) von Kräften, die das Pumpmittel (32, 33) antreiben, ferngehalten wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Verbindungsmittel (64, 134) bestehend aus:

einer an einem Ende des Behälters (18) befestigten Verbindungsstange (130), die als Reaktion auf die Drehbewegung des Behälters (18) bewegbar ist;

einer Führungsverlängerungsstange (134) mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei die Führungsverlängerungsstange auf einem nahe ihrem ersten Ende gelegenen Zapfen (136) gelagert wird;

und das gegenüberliegende Ende der Verbindungsstange so an dem ersten Ende der Führungsverlängerungsstange (134) befestigt wird, daß die Bewegung der Verbindungsstange (130) das zweite Ende der Führungsverlängerungsstange dazu veranlaßt, sich entlang einem Bogen zu drehen, der im Vergleich mit der Größe der Bewegung der Verbindungsstange (130) relativ groß ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Meßmittel (140, 142) bestehend aus:

mindestens einem ersten Begrenzungsschalter (142a) und einem zweiten Begrenzungsschalter (142b);

mindestens einem ersten Auslöseelement (140a) und einem zweiten Auslöseelement (140b);

wobei das erste und zweite Auslöseelement (140a, 140b) von dem zweiten Ende der Führungsverlängerungsstange (134) aufgenommen und der erste und zweite Begrenzungsschalter (142a, 142b) starr und mit diesen fluchtend befestigt wird, so daß die Drehbewegung des zweiten Endes der Führungsverlängerungsstange (134) das erste Auslöseelement (140a) veranlaßt, den ersten Begrenzungsschalter (142a) zu berühren und das zweite Auslöseelement (140b), den zweiten Begrenzungsschalter (142b) zu berühren.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zwischen dem ersten Auslöseelement (140a) und dem ersten Begrenzungsschalter (142a) kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Auslöseelement (140b) und dem zweiten Begrenzungsschalter (142b) ist, so daß der erste und zweite Begrenzungsschalter aufeinanderfolgend nach der Bewegung der Führungsverlängerungsstange (134) aktiviert werden, um entsprechende Messungen des in den Behälter (18) gefüllten oder aus ihm herausgenommenen Thermoplasts bereitzustellen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

ein Gehäuse (12) mit einem Innenraum, der mit einer oberen Öffnung ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (12) eine Gehäuseabdeckung (22) zum Öffnen und Schließen des Innenraumes hat;

einen im Innenraum des Gehäuses angeordneten Behälter (18), der mit einem zum Aufnehmen von Thermoplast angepaßten Innenraum ausgebildet wird und einen Deckel (20) zum Öffnen und Schließen des Innenraums besitzt;

ein Verbindungsmittel (93, 98) zum Befestigen des Deckels (20) des Behälters an der Abdeckung (22) des Gehäuses (12), so daß der Deckel (20) vor Kräften geschützt ist, die auf die Abdeckung (22) in Richtung auf den Innenraum des Behälters (18) aufgebracht werden;

ein in Verbindung mit dem Schmelzmittel stehendes Pumpmittel (32, 33) zum Pumpen von geschmolzenem Thermoplast;

und ein mit einer Seite des Behälters (18) verbundenes Drehmittel (46, 48), um die Drehbewegung des Behälters (18) zuzulassen, wobei das Drehmittel (46, 48) eine Drehachse (49) hat, die in einer Ebene (51) liegt, die die von der Verbindung (40) erzeugte Antriebskraft enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß die obere Abdeckung (22) des Gehäuses zum Bewegen zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position an einem Ende drehbar befestigt ist und das gegenüberliegende Ende der oberen Abdeckung (22) mit einem am Gehäuse befestigten elastischen Polster (92) in Eingriff bringbar ist, wenn sich die obere Abdeckung (22) in der geschlossenen Position befindet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Verbindungsmittel (93, 98) bestehend aus:

einem Steg (93) mit einem Arm (94) an jedem Ende, wobei der Steg am Deckel (20) des Behälters befestigt wird;

einem Paar Halterungen (98), die auf jeder Seite am Boden der Behälterabdeckung (22) befestigt sind, wobei jede Halterung (98) mit einer langgestreckten Nut (96), die einen der Arme (94) des Behälterdeckels (20) aufnimmt, ausgebildet wird;

und die Gehäuseabdeckung (22) als Reaktion auf das Aufbringen von Kräften auf die Gehäuseabdeckung (22) zum Behälterdeckel (20) hin bewegbar ist und die Arme (94) des Steges (93) des Behälterdeckels (20) in der langgestreckten Nut (96) in den Halterungen (98) verschiebbar sind, um die Berührung zwischen dem Behälterdeckel (20) und der Gehäuseabdeckung (22) zu vermeiden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter außerdem Dichtungsmittel (112) umfaßt, bestehend aus:

einer auf dem oberen Rand des Behälters (18) angeordneten Gummidichtung (112);

einem am Behälter befestigten Auflager (100); und einem durch das Auflager (100) getragenen Flansch (110), der mit einem Schenkel (110) zum Andrücken an die Gummidichtung ausgebildet wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß das Dichtmittel (112) eine am Auflager (110) befestigte Spritzschutzplatte (104) umfaßt, die sich in den Innenraum des Behälters erstreckt und an der Gummidichtung (112) angrenzt, um den Innenraum des Behälters (18) abzudichten.