NL7904190A

NL7904190A - Inrichting voor het smelten en gedoseerd afgeven van thermoplastisch materiaal.

Info

Publication number: NL7904190A
Application number: NL7904190A
Authority: NL
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1980-01-29
Also published as: DK311479A; US4317529A; DE2832805C2; ATA506379A; DE2832805A1; FI64309C; SE7905348L; GB2026618B; NO150709B; AT366598B; CH639010A5; BE877848A; FR2431910A1; NO792456L; FI791593A; CS209462B2; YU40230B; JPS5518298A; YU175279A; NO150709C

Description

· % ; . . .. ... ^ VO 7772 -1-

Hi 1 -hi Akfciengesellschaft Uitvinder: Erich Leibhard

Schaan.-

Liechtenstein·

Titel: Inrichting voor het smelten en gedoseerd afgeven _van thermoplastisch materiaal_

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het smelten en gedoseerd afgeven, van thermoplastisch materiaal, voorzien van een huis,, een daarin aangebrachte smeltkamer, een aan de mondstukzijde op de smeltkamer aansluitend,, met uittreedopeningen 5 voor het gesmolten materiaal, uitgerust afsluit deel en een in. de smeltkamer aangebracht verdringingslichaam.

Dergelijke inrichtingen worden in bedrijven en industrieën in toenemende mate toegepast. Andere dan de reeds lange tijd, in hoofdzaak in de schoenindustrie gebruikte, stationaire inrichtingen, 10 worden in bedrijven hoofdzakelijk handzame, verplaatsbare apparaten, gebruikt. In tegenstelling tot de veelal in een vervaardigings— proces gebruikte inrichtingen in de industrie, waarbij de afgegeven hoeveelheid van het gesmolten, thermoplastische materiaal ongeveer constant' blijft, is bij draagbare apparaten de afgegeven hoeveel-15 heid in de loop van de tijd sterk uiteenlopend. Wordt het smeltver-mogen van het verhittingslichaam ingesteld op de maximale waarde en blijft het apparaat gedurende enige tijd liggen, dan wordt de gehele smeltkamer zo sterk verhit dat het thermoplastische materiaal reeds aan het fan de ingangzijde gelegen einde van de smelt-20 kamer wordt gesmolten. Bij een bepaalde stand van het apparaat kan hét in vloeibare toestand gebrachte materiaal"dan achterwaarts uitstromen en het gehele vooruitschuifmechanisme blokkeren.

Voor het doel met een relatief klein verhittingslichaam een groot smeltvermogen te verkrijgen, zijn reeds apparaten ontwikkeld 25 waarbij langs constructieve weg de contactvlakken met het thermoplastische materiaal zijn vergroot. Met deze maatregel wordt het gestelde doel echter slechts gedeeltelijk bereikt. Aangezien de 790 4190 y — - - smeltwarmte vaa "buiten naar binnen wordt toegevoerd, duurt het smelten van de kern aanzienlijk langer dan in het de kern omgevende deel. Door delen van de nog vaste kern kunnen de uittreedopeningen ten. minste voor een deel worden verstopt, waardoor het af geven van ge-5 smolten, materiaal wordt.verhinderd.

Dit probleem heeft men .onderkend en bij een bekende inrichting is geprobeerd, door het. opstellen van. een verdringingslichaam in de smeltkamer, een en ander te vermijden. Het verdringingslichaam is door twee, daarin reikende, dwars .door de smeltkamer verlopende 10 verhittingslichamen in de smeltkamer gelegerd. Tussen het verdringingslichaam en de binnenwand, van de smeltkamer blijft een. concentrische ringspleet open. Bij dit apparaat geschiedt, de toevoer van de smeltwarmte vrijwel uitsluitend, via het verdringingslichaam. Derhalve is wederom geen alzijdige, gelijkmatige warmtetoevoer moge— 15 lijk. Door de bij de meeste thermoplastische, materialen tijdens het' smelten optredende volumevergroting ontstaat in. het gebied van de ringspleet verder een overdruk,, waardoor- reeds in vloeibare toestand gebracht materiaal uit het aan de ingangzijde gelegen einde van de smeltkamer kan worden geperst.

20 De uitvinding beoogt een inrichting voor het smelten en ge doseerd afgeven van. thermoplastisch materiaal die enerzijds een goed smeltvermogen heeft en waarbij anderzijds in ingeschakelde toestand ook wanneer het appraat langdurig niet wordt gebruikt, het thermoplastische materiaal in de aan de ingangszijde gelegen zone 25 van de smeltkamer in vaste toestand blijft.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat het verdringingslichaam met het afsluitdeel is verbonden en .zich vanaf het aan de mondstukzijde gelegen einde over meer dan een derde van de lengte van de smeltkamer uitstrekt.

30 Doordat het verdringingslichaam met het afsluitdeel ‘is ver bonden, wordt bij een geschikte materiaalkeuze een goede'warmtege-leiding van de verwarmde smeltkamer via het afsluitdeel naar het verdringingslichaam verkregen. De warmste plaats van het verdringingslichaam bevindt zich derhalve bij de verbinding van het ver- 7904190 -- 4* -3- dringingslichaam met het afsluit deel. In het geval dat afzonderlijke deeltjes van het thermoplastische materiaal deze plaats bereiken zonder te. smelten, worden zij hier door de hoge temperatuur gesmolten,. zodat zij de uittreedopeningen niet kunnen verstoppen. Aange-5 zien het verdringingslichaam zich vanaf het aan de mondstukzijde gelegen einde af over slechts ongeveer een derde van de lengte van de smeltkamer hierin uitstrekt, treedt het smelten van het thermoplastische materiaal door de warmtegeleiding pas ongeveer in het middelste derde deel van de smeltkamer op. Ook indien langere tijd 10 geen afgifte van gesmolten materiaal plaats heeft, blijft daarentegen het thermoplastische materiaal in de achterste zone van de smeltkamer in vaste toestand.

Voor een zo goed mogelijke warmtegeleiding vanaf het afsluit— deel naar het verdringingslichaam verdient het aanbeveling het ver-15" dringingslichaam uit een stuk. met het afsluit deel uit te voeren.

Haast de bijvoorbeeld 'ten opzichte van een schroefdraadverbinding verbeterde warmtegeleiding heeft een dergelijke uitvoering bovendien economische voordelen omdat een uitvoering uit een stuk eenvoudiger en derhalve goedkoper te realiseren is. Bovendien kan een extra mon-20 tagehandeling achterwege blijven.

Voor een gelijkmatig smelten van het thermoplastische materiaal rondom het verdringingslichaam en voor een zo gering mogelijke stromingsweerstand is het nuttig dat het verdringingslichaam centraal ten opzichte van een aantal, het verdringingslichaam omgevende 25 uittreedopeningen is opgesteld. Door een dergelijke centrale- opstelling van het verdringingslichaam wordt bovendien gewaarborgd dat de varmteverdeling rondom het verdringingslichaam gelijkmatig is.

Zoals reeds gestéld, treedt bij het smelten van de meeste thermoplastische kunststoffen een volumevergroting op. Teneinde nu 30 door deze volumevergroting een hoge drukopbouw in de smeltkamer te vermijden, kan het verdringingslichaam naar het aan de mondstukzijde gelegen einde van de smeltkamer toe conisch toelopen. Door deze dia-meterverkleining van het verdringingslichaam wordt de ringspleet tussen het verdringingslichaam en de binnenwand van de smeltkamer i 7904190 “ - t ~~ ...... “· ' in de richting van het aan de mondstukzijde gelegen einde van de smeltkamer vergroot. De dwarsdoorsnedevergroting vermindert bovendien het effect van een. eventuele drukopbouv in de zone. van het verdringingslichaam op de aan de achterzijde gelegen zone.

5 De- vernauwing van het verdringingslichaam moet enerzijds een bepaalde minimale maat hebben, om. dit effect tot gevolg te kunnen hebben. Anderzijds mag de vernauwing ook weer niet te groot zijn omdat dan bij maximaal, smelt vermogen- een onderdruk in de smeltkamer kan worden opgewekt. In. de praktijk is het gunstig gebleken de ver- 10: nauwing van het verdringingslichaam ongeveer 1:15 te laten, bedragen.

Bij een.dergelijke vernauwingsverhouding treden, de genoemde nadelige verschijnselen niet op.

Om te. bereiken dat de temperatuur van het verdringingslichaam bij het vrije einde daarvan aan alle zijden ongeveer even. hoog is, i 15 kan in nadere uitwerking van de uitvinding het vrije einde van het verdringingslichaam bolkapvormig zijn uitgevoerd. In.tegenstelling tot een dergelijke half-bolvormig uit gevoerd einde is bij een bijvoorbeeld spits toelopend verdringingslichaam de temperatuur hij . de spits van het verdringingslichaam aanzienlijk, lager dan in de 20 overige delen daarvan.

De gewoonlijk toegepaste thermoplastische materialen zijn in vaste toestand staafvormig. De diameter van deze staven varieert echter in de praktijk zeer sterk. Het is derhalve moeilijk het aan de ingangzijde gelegen einde van de smeltkamer tegen uitdruppelen 25 van gesmolten materiaal af te dichten. Teneinde de staven van verschillende diameter goed in de smeltkamer te kunnen geleiden, verdient het derhalve aanbeveling, dat de binnenwand van de smeltkamer-over de gehele lengte conisch is vernauwd. Aldus vormt het nog vaste, tegen de binnenwand van de smeltkamer rustende deel van de 30 staaf zelf de afdichting van de smeltkamer.

Opdat het begin van het aanliggen van de staaf tegen de wand. van de smeltkamer binnen een bepaalde zone plaats heeft, is het nuttig dat de vernauwing van de smeltkamer ongeveer 1:50 bedraagt. Een dergelijke vernauwing is voldoende om de optredende diameteraf wij- 790 4 1 90 -- s -5- kingen. -fee vereffenen.

Bij constante dwarsdoorsnede van de staaf of tij te hoge vooruitschuifdruk, kan het voorkomen, dat niettemin een deel van het gesmolten materiaal achterwaarts wordt verdrongen. Teneinde, nu dit 5 gesmolten materiaal niet uit de- smeltkamer te laten treden, kan in de smeltkamer aan het aan de.· ingangszijde gelegen einde, een ring-groef zijn aangetracht.. Het vloeibare materiaal, wordt in de ring-groef opgenomen en vormt daardoor een extra afdichting.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal,, onder verwijzing 10 naar de..tekening, een uitvoeringsvoorheeld van de inrichting voor het smelten en gedoseerd afgeven van thermoplastisch materiaal worden "beschreven..

De inrichting bestaat volgens de tekening, in ’hoofdzaak uit een huis 1 met. een opzij daarvan aangebrachte, handgreep 2. Aan de 15 handgreep 2 zijn een bij bediening het af geven van thermoplastisch materiaal veroorzakende trekker 3, alsmede een electrische toevoer k zichtbaar. Ih het huis 1 is een in zijn geheel met 5 aangegeven smeltkamer aangebracht. De smeltkamer 5 is voorzien van een aan de mondstukzijde gelegen einde 5a- en een aan de intredez-ijde gelegen 20 einde 5b. De smeltkamer 5 is aan het naar de ingang toegekeerde einde 5b met behulp van een isolatiemof 6 en in het, naar het mondstuk toegekeerde einde 5a met behulp van een isolerende ring 7 in het huis 1 gelegerd. Op de buitenzijde van de smeltkamer 5 is een buisvormig verhittingslichaam 8 aangebracht. Het buisvormige ver-25 hittingslichaam 8 dient voor het opwarmen van de smeltkamer 5· De isolatiemof 6 alsmede dé isolerende ring 7 verhinderen warmt eover-gang vanaf de smeltkamer 5 naar het huis 1. Aan het aan de mondstuk- ψ * zijde gelegen einde 5a van de smeltkamer 5 is een in zijn totaliteit met 9 aangegeven afsluitdeel ingeschroefd. Een kleef staaf 10 reikt 30 uit het van het afsluitdeel 9 af gekeerde, achtereinde van het huis 1. De kleefstaaf 10 wordt bij bediening van de trekker 3' over een i niet-afgeheelde, op zichzelf bekende transportinrichting in de smeltkamer 5 getransporteerd. Het afsluitdeel 9 is uitgerust met in een centraal verzamelkanaal 9a uitmondende uittreedopeningen 9t · In de 7904190 -6- „' Λ smeltkamer 5 wordt de kleef staaf 10 gesmolten en gaat óver in vloeibaar gesmolten materiaal 11. Aan het vooreinde van het afsluitdeel 9 is een mondstuk 12 aangebracht. In het mondstuk 12 bevindt zich een veer 13 en een door de veer 13 belaste kogel 1^, waardoor een 5 terugslagklep is gevormd. Deze klep verhindert het druppelen van gesmolten materiaal 11 uit- het mondstuk 12 wanneer de trekker 3 niet wordt bediend. Indien zich echter in de smeltkamer 5 door bediening van de transportinrichting via de trekker 3 een druk opbouwt die zich via de uittreedopeningen 9¾ en het verzamelkanaal 9a, 10 voortplant j wordt de kogel 1¾ tegen de kracht van de veer 13 in verschoven en de terugslagklep opent zich,'zodat gesmolten materiaal, uit het mondstuk 12 kan uittreden. In de smeltkamer 5' is een ver-dringingslichaam 9c aangebracht. Het verdringingslichaam 9c is uit een stuk vervaardigd, met het afsluitdeel 9 Het verdringingslichaam. 15 9c is naar het aan,, de mondstukzijde gelegen einde 5a van de smelt-kamer 5 conisch vernauwt uitgevoerd. De vernauwing van het verdringingslichaam 9c bedraagt ongeveer 1:15· Het vrije einde. 9d van het verdringingslichaam 9c is bölkapvormig uitgevoerd. Hierdoor wordt bereikt dat het verdringingslichaam 9c op zijn oppervlak ongeveer 20 overal dezelfde temperatuur heeft.

De binnenwand 5c van de smeltkamer 5 is over de gehèle lengte naar het aan de mondstukzijde gelegen einde 5a conisch vernauwt uitgevoerd. Deze vernauwing van de smeltkamer 5 bedraagt ongeveer 1:50. Door de conische uitvoering van de smeltkamer 5 wordt een vaste aan-25 legging van de kleefstaaf 10 op de binnenwand 5c van de smeltkamer 5 gewaarborgd en derhalve wordt een goed smeltend vermogen verkregen.

• De smeltkamer 5 is aan het naar de intredezijde toegekeerde einde 5b voorzien van een ringgroef 5&· Deze ringgroef 5d zorgt ervoor dat eventueel achterwaarts verdrongen gesmolten materiaal 11 in de 30 ringgroef 5d expandeert en .wordt opgenomen. Aldus werkt dit’ thermoplastische materiaal als extra afdichting aan het aan hjet naar de ingang toegekeerde einde 5b van de smeltkamer 5· 7904190

Claims

5¾ SL .- ~ _ ‘ jjZ ;
1. Inrichting voor het smelten en gedoseerd afgeven van thermo— plast is ch.mat er i aal, voorzien van een huis, een daarin opgestelde smeltkamer, een aan de mondstukzi jde op de smeltkamer aansluitend, met uittreedopesm^'voor- gesmolten materiaal uit gerust afsluitdeel 5 en een in de smeltkamer opgesteld v&rdr?ngingsI-t.chaam, met het kenmerk, dat het verdringingslichaam (9c) met het afsluitdeel (9) is verbonden en zich van het aan de mondstukzijde gelegen einde (5a) af oven ongeveer een derde· van de lengte van de smeltkamer hierin uit strekt.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verdringingslichaam (9c) uit een stuk. is uit gevoerd met het afsluitdeel (9K
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het verdringingslichaam (9c) centraal is opgesteld ten opzichte van 15 een. aantal, het verdringingslichaam omgevende uittreedopeningen (9a). Inrichting volgens een van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het verdringingslichaam (9c) zich naar het aan de mondstukzijde gelegen einde (5a) van de smeltkamer (5) toe conisch vernauwt.
5· Inrichting volgens conclusie ks met het kenmerk, dat de ver-20 nauwing van het verdringingslichaam (9c) ongeveer U15 bedraagt.
6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het vrije einde (9d) van het verdringingslichaam (9c) bolkapvormig is uit gevoerd.
7. Inrichting volgens een van de voorgaande -conclusies, met het 25 kenmerk, dat de binnenwand (5c) van de smeltkamer (5) zich over de gehele lengte in de richting van het aan de mondstukzijde gelegen einde (5a) conisch vernauwt,
8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat' de vernauwing van de smeltkamer (5) ongeveer 1|50 bedraagt.
9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de smeltkamer (5) aan het aan de intredezijde gelegen einde (5b) daarvan is voorzien van een ringgroef (5d). 7904 1 90