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Dokumentenidentifikation DE69904215T2 24.07.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 1115542
Titel VORRICHTUNG ZUM VERFLÜSSIGEN VON SCHMELZMASSEN MIT HOHEM DURCHSATZ UND ERWÄRMUNGSVERMÖGEN
Anmelder Nordson Corp., Westlake, Ohio, US
Erfinder MILLER, R., Scott, Roswell, US;
SAIDMAN, B., Laurence, Duluth, US;
BETKOWSKI, Brian, Atlanta, US;
COOK, B., Christian, Snellville, US;
FARLEY, H., Mark, Laguna Niguel, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 69904215
Vertragsstaaten DE, FR, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.09.1999
EP-Aktenzeichen 999498157
WO-Anmeldetag 23.09.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/US99/22093
WO-Veröffentlichungsnummer 0000016954
WO-Veröffentlichungsdatum 30.03.2000
EP-Offenlegungsdatum 18.07.2001
EP date of grant 27.11.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.07.2003
IPC-Hauptklasse B29B 13/02

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein in Verbindung mit dem Schmelzen und Ausgeben thermoplastischer Materialien verwendete Einrichtungen, und insbesondere Schmelzvorrichtungen, die Gitter und Vorratsbehälter umfassen, die zum Schmelzen und Ausgeben von Schmelzkleber verwendet werden.

Hintergrund der Erfindung

Sogenannte Schmelzkleber werden für verschiedene Beschichtungs- und Befestigungsverfahren verwendet, wie z. B. Wegwerfwindelstrukturen, Verpackungsformgebung, Autoteilanordnungen und verschiedene andere industrielle Anwendungen. Grundsätzlich ist es üblich, Schmelzklebermaterialien als Schüttgut aufzubewahren und zu verschiffen, wie z. B. in Form von kleinen Stücken, Streifen, Pellets, Würfeln oder Blöcken, die in Behältern aufgenommen sind. In jedem. Fall umfassen wichtige Parameter die Fähigkeit, einen gewünschten Durchsatz oder eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Klebers aus der Vorrichtung zu erreichen, und gleichzeitig eine relativ genau erhöhte Flüssigkeitstemperatur zu erreichen und aufrecht zu erhalten. Diese Temperatur wird oft als die Solltemperatur bezeichnet.

Schmelzvorrichtungen mit Schüttgutbehältern können verwendet werden, um viele Arten von thermoplastischen Klebern einschließlich der oben erwähnten Formen zu schmelzen und auszugeben. Im Fall von losen Klebern in der Form eines in einem Container aufgenommenen Blockes können die Schüttgutbehälterausgabevorrichtungen oder -schmelzvorrichtungen zuerst den Block aus dem Behälter entnehmen und dann den Kleberblock schmelzen, wenn er mit einem nahe dem Boden des Schüttgutbehälters befestigten, beheizten Schmelzgitter in Berührung kommt. Die anderen oben erwähnten Klebstoffformen können einfach in den Schüttgutbehälter geladen werden. In jedem Fall ist gewöhnlich ein beheizter Vorratsbehälter unter dem Schmelzgitter angeordnet, um den vollständig oder teilweise geschmolzenen Schmelzkleber aufzunehmen, wenn er das Gitter passiert. Vorratsbehälter sind so konstruiert, dass sie den Kleber in einem für die Anwendung geeigneten erwärmten flüssigen Zustand halten und zu diesem Zweck werden verschiedene Arten von Rippen oder anderen beheizten Flächen im Vorratsbehälter vorgesehen. Ein Auslass des Vorratsbehälters führt gewöhnlich zu einer Pumpe und beheizten Verteileranordnung zum Pumpen des Schmelzklebers zu einer für die Anwendung geeigneten Ausgabevorrichtung.

Schmelzgitter sind die Haupteinrichtungen zum Umwandeln des Klebers von seiner ursprünglichen Form in einen geschmolzenen oder mindestens halbgeschmolzenen Zustand. Schmelzgitter können aus verschiedenen Formen von beheizten Gitterelementen bestehen, die den Kleber bei Kontakt schmelzen. Diese Elemente sind typischerweise längliche Rippen. Schmelzgitter umfassen typischerweise Durchgänge für den schmelzflüssigen Kleber. Bevorzugte Gitter haben die Form von Aluminiumgussteilen mit elektrischen Heizelementen, die in der Gitterstruktur eingegossen sind. Dieses maximiert die Lebensdauer der Heizeinrichtungen und sorgt für die gleichmäßigsten Temperaturen mit vertretbaren Kosten. Schmelzgitter müssen so konstruiert sein, dass sie zwischen einer Reihe von konkurrierenden Zielen einen Kompromiss bilden. Die Hauptfaktoren, die geändert werden können, um diese Ziele zu erreichen, sind die Rippendicke und der Rippenabstand. Die Rippenhöhe ist auch ein Faktor, die Gesamtgröße der Vorrichtung und die Einschränkungen der Gusstechnologie begrenzen jedoch normalerweise die Höhe.

Dünnere Rippen werden bevorzugt, um den mit dem Kleber im Kontakt stehenden Oberflächenbereich zu maximieren. Es ist jedoch eine minimale Dicke in der Nähe der Heizeinrichtung notwendig, um eine Variabilität der Heizeinrichtungsanordnung in dem Gussteil und Variabilität in der Größe der Heizeinrichtung selbst zu erlauben. Eine minimale Dicke ist auch für die Festigkeit in großen Vorrichtungen erforderlich. Somit sind die Rippen von einem relativ dicken Abschnitt nahe der Heizeinrichtung zu einer relativ dünnen Spitze konisch ausgebildet. Wenn jedoch die Verjüngung zu allmählich oder die Rippe zu hoch ist, ist die Spitze viel kälter als die Heizeinrichtung- und dieses beeinträchtigt die Schmelzfähigkeit des Klebers nachteilig.

Weit beabstandete Rippen werden bevorzugt, um die Schneidkraft auf den festen Kleber zu maximieren und den Strömungswiderstand zu minimieren, wenn der Kleber schmilzt. Wenn die Rippen jedoch zu weit beabstandet sind, kann fester Kleber hindurchgehen ohne zu schmelzen. Außerdem führen weit beabstandete Rippen zu weniger Gesamtrippen in einem Gitter vorgegebener Größe und somit zu weniger Oberflächenbereich zur Wärmeübertragung auf den Kleber.

Schließlich ist in Schmelzvorrichtungen im Allgemeinen ein erheblicher Raum innerhalb des Vorratsbehälters vorgesehen, sodass sich flüssiger Kleber anreichern kann, um einen hohen Momentanbedarf zu erfüllen. Dieses ist ein Problem, weil ein Großteil des flüssigen Klebers in einem erheblichen Abstand über der am dichtesten liegenden beheizten Fläche verbleibt. Der flüssige Kleber ist deshalb schwer auf eine Solltemperatur zu erwärmen. Die Tatsache, dass Schmelzkleber ein schlechter Wärmeleiter ist, verschärft dieses Problem. Seine relativ hohe Viskosität verhindert ebenfalls eine signifikante Konvektionswärmeübertragung. Auch unter Inbetriebnahmebedingungen ist dieser Kleber oft in einem festen Zustand und muss vor Anwendung der Vorrichtung langsam geschmolzen und auf seine Solltemperatur erwärmt werden.

Eine Möglichkeit, den Kleber mehr zu erwärmen wäre, die Schmelzelemente, wie z. B. Rippen, auf eine Temperatur wesentlich über der Sollklebertemperatur zu erwärmen. Unter diesen Bedingungen wird der Kleber jedoch wahrscheinlich verkohlen oder auf andere Weise verschlechtert werden. Diese Verkohlung wirkt als eine Isolierschicht und verschlechtert das Schmelzverhalten. Er wird wahrscheinlich auch abbrechen und stromabwärts liegende Elemente des. Systems verstopfen. Außerdem kann ein verschlechterter Kleber nicht das Bindungsverhalten zur Verfügung steilen, das für die Anwendung erforderlich ist. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, dass der Kleber die Solltemperatur des Vorratsbehälters, der Schläuche und Auftragsköpfe nahezu erreicht und dass starke Temperaturgefälle und damit verbundene Wärmepunkte vermieden werden. Bekannte Schmelzvorrichtungen waren entweder relativ klein, wobei in diesem Fall die Aufenthaltszeit in den Schläuchen ausreichend war, um den Kleber auf die Temperatur zu bringen, oder eine separater Wärmeaustauscher war zwischen der Pumpe und den Schläuchen erforderlich. Der Wärmeaustauscher nutzte den Pumpendruck um den durch den erweiterten Oberflächenbereich verursachten Strömungswiderstand zu überwinden, dieses ist jedoch relativ teuer, weil es eine separate Heizzone und eine zusätzliche Luftdruckkomponente erfordert.

Ein Schmelzgitter, das beim Optimieren obiger Parameter bestimmte Vorteile erreicht, ist in dem US-Patent Nr. 5,657,904 offenbart, dessen Inhaber der Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung ist. Dieses Patent offenbart ein Schmelzgitter mit sich schneidenden Sätzen hoch und tief liegender Gitterelemente und bestimmten anderen einmaligen Merkmalen, die helfen, einen Ausgleich zwischen Schmelzgeschwindigkeit und Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen. Nichts desto trotz sind in diesem Bereich Fortschritte und Verbesserungen wünschenswert.

In Anbetracht der verschiedenen Probleme auf diesem Gebiet wäre es wünschenswert, eine Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material zur Verfügung zu stellen, bei der die Schmelzgeschwindigkeit, der Flüssigkeitsdurchsatz oder die Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit und die gesamte Wärmeübertragung optimiert sind.

Das deutsche Gebrauchsmuster 85 05 907 offenbart eine Schmelzvorrichtung, die aus einer Reihe von parallelen Elementen gebildet wird, die an ihren Enden so geformt sind, dass sie sich nach oben und unten erstreckende Rippen bilden. Die sich nach oben erstreckenden Rippen werden von Querrippenelementen gekreuzt, die mit den sich nach oben erstreckenden Rippen Durchgänge bilden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material vor, umfassend einen Beschickungsbehälter mit einem Innenraum zum Aufnehmen festen thermoplastischen Materiales, einen unterhalb des Innenraumes des Beschickungsbehälters angeordneten Flüssigkeitsvorratsbehälter und außerdem umfassend einen Innenraum, der im wesentlichen durch Seitenwände und eine Bodenwand begrenzt wird. Der Vorratsbehälter umfasst einen Auslass zum Austragen von schmelzflüssigem thermoplastischen Material und eine Vielzahl Wärmeaustauscherelemente, die in dem Vorratsbehälter angeordnet sind und sich im wesentlichen in Aufwärtsrichtung in Bezug auf die Bodenwand des Vorratsbehälters erstrecken. Zwischen dem Beschickungsbehälter und dem Vorratsbehälter ist ein Schmelzgitter angeordnet und umfasst eine Vielzahl sich schneidender, länglicher Gitterelemente, einschließlich einer Vielzahl sich aufwärts erstreckender Gitterelemente zum Kontaktieren und Schmelzen des festen thermoplastischen Materiales und eine Vielzahl sich abwärts erstreckender Gitterelemente, die mit den sich aufwärts erstreckenden Wärmeaustauscherelementen ineinander greifen, die in dem Flüssigkeitsvorratsbehälter angeordnet sind, so dass sie den Innenraum des Vorratsbehälters einnehmen. Mindestens ein Heizelement ist thermisch mit dem Schmelzgitter und den im Vorratsbehälter angeordneten, mehreren Wärmeaustauscherelementen verbunden.

Einer der neuen Aspekte dieser Erfindung ist das Ineinandergreifen der Gitterelemente und der Vorratsbehälterwärmeaustauscherelemente, um den für den Wärmeaustausch verfügbaren Oberflächenbereich ohne Einführen eines übermäßigen Widerstandes gegen die Strömung des schmelzflüssigen Klebers durch die Vorrichtung wesentlich zu erhöhen. Dieses ist möglich, weil die Viskosität des Klebers mit ansteigender Temperatur drastisch abfällt. In dieser Hinsieht tendiert fester Kleber zu einer "Pfropfenströmung", wobei eine dünne Schicht des heißen Klebers mit niedriger Viskosität die Wände der Gitterelemente schmiert, wenn sich der Kleber durch das Gitter bewegt. In der Vergangenheit wurde ein erweiterter Oberflächenbereich in einem Bereich, wo die Fallhöhe die einzige Antriebskraft für die Flüssigkeitsströmung war (d. h. stromaufwärts der Pumpen), vermieden, um den Durchsatz zu maximieren. Mit anderen Worten, ein erweiterter Oberflächenbereich in einem Gitter wurde wegen des erwarteten Verstopfens als nachteilig für den Durchsatz angesehen. Bei der Entwicklung der Erfindung wurde unter verschiedenen Entdeckungen gefunden, dass die Gitterrippen zu Beginn dichter zusammen angeordnet werden können als in der Vergangenheit allgemein als machbar gedacht wurde, während ein ausreichender Durchsatz erreicht wird. In dieser Hinsicht erhöhte das dichtere Anordnen der Rippen und Verlängern des resultierenden begrenzten und erwärmten Strömungsweges die Temperatur des das Gitter verlassenden Klebers drastisch. Entgegen konventionellem Wissen war der Gesamtdurchsatznachteil für diesen dichten Abstand gering. Außerdem war die Kleberviskosität viel geringer, was einen noch größeren Oberflächenbereich für den Wärmeaustausch als in den Einrichtungen gemäß dem Stand der Technik gewährte. Diese relativ geringere Viskosität bietet mehr Möglichkeit, den Kleber aufzuteilen und zurückzuleiten, so dass die "Pfropfenströmung"-aufgebrochen werden kann und der Kleber auf eine gleichmäßig hohe Temperatur ungeachtet seiner sehr geringen Wärmeleitfähigkeit erhöht werden kann.

Eine wichtige Überlegung in dieser Konstruktion ist die Anwesenheit einer Temperaturgrenzschicht. Dieses ist die dünne Schmierschicht aus schmelzflüssigem Kleber. Auswertungen von Strömungsdynamikberechnungen (CFD) verschiedener Rippengeometrien zeigte, dass die Dicke dieser Schicht von ungefähr 0,02 mm an den Rippenspitzen bis 5 mm oder mehr an der Rippenbasis variiert. Somit sorgt das Beabstanden der Rippen, so dass der "Hals" oder die nahesten Punkte zwischen den Rippen ungefähr 3-8 mm entfernt sind, für eine hervorragende Möglichkeit zur Wärmeübertragung ohne übermäßigen Strömungswiderstand.

Die Gitterelemente des Schmelzgitters und die in dem Vorratsbehälter angeordneten Heizelemente umfassen vorzugsweise Rippen, die zu ihren Außenkanten hin dünner werden. Inder bevorzugten Ausführungsform hat das Schmelzgitter außerdem vorzugsweise sowohl einen Satz hoch liegender Gitterelemente als auch einen Satz tief liegender Gitterelemente oder Rippen, die sich nach oben erstrecken, um anfangs das feste thermoplastische Material zu erwärmen, zu schneiden und zu schmelzen.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Heizelementsätze übereinander angeordnet oder aufeinander gestapelt, um einen kombinierten Schmelzgitter- und Wärmeaustauschabschnitt einer Schmelzvorrichtung vorzusehen. Insbesondere sind schlangenförmige elektrische Heizelemente vertikal beabstandet angeordnet, wobei ein oberes Heizelement als ein Primärschmelzelement und untere Heizelemente als Sekundärschmelzelemente und Wärmeübertragungselemente dienen, um die Temperatur des schmelzflüssigen thermoplastischen Materiales auf einen gewünschten Sollwert im Vorratsbehälter zu erhöhen. In dieser Ausführungsform sind die schlangenförmigen Heizelemente vorzugsweise vertikal beabstandet ausgerichtet und mit den Elementen benachbarter Gitter senkrecht oder quer zueinander ausgerichtet. Die Heizelemente im Mittelabschnitt eines bestimmten Gitters sind außerdem dichter voneinander beabstandet als die Heizelemente an Außenteilen desselben.

In einer anderen Ausführungsform sind die Gitter mit mehreren länglichen Heizelementen ausgebildet, die mehrere dünne, flache Rippen tragen. Diese Rippen sind in Bezug auf die Achse jedes Heizelementes in einem Winkel ausgerichtet und dienen zur Übertragung der Wärme von den Heizelementen auf das thermoplastische Material. Diese Gitter sind gestapelt, wobei die Rippen und Heizelemente benachbarter Gitter senkrecht oder im wesentlichen quer zueinander ausgerichtet sind. Dieses führt zum Ausbilden mehrfacher Strömungswege und vergrößertem Oberflächenbereichkontakt mit erwärmten Flächen, wenn festes thermoplastisches Material durch die gestapelten Gitter geschmolzen und erwärmt wird.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung verwendet ein oder mehrere, aus Rippen gebildete Gitter, die darin enthaltene elektrische Heizelemente besitzen und des Weiteren im wesentlichen vertikal ausgerichtete Schlitze zum Vorsehen vergrößerter Strömungswege und vergrößerter erwärmter Oberflächenbereiche umfasst. Diese Rippen können konisch und in verschiedene Arten von Gittern und Wärmeaustauschvorrichtungen zur Anordnung in einer Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material ausgebildet sein. Die Erfindung zieht auch Verfahren in Betracht, die unter Anwendung der verschiedenen, hierin offenbarten Vorrichtungen ausgeführt werden können. Zum Beispiel kann ein erfindungsgemäßes Verfahren das Aufbringen von festem Schmelzkleber auf mehrere erste längliche Rippen eines Schmelzgitters umfassen, wobei die ersten Rippen sowohl beheizt als auch konisch sind, um den festen Schmelzkleber anfänglich zu erwärmen, zu schneiden und mindestens teilweise zu schmelzen. Der Schmelzkleber passiert dann eine Vielzahl länglicher, sich längs der ersten länglichen Rippen erstreckenden Kanäle und passiert des Weiteren eine Vielzahl zweiter länglicher Rippen, die die ersten länglichen Rippen schneiden. Die zweiten länglichen Rippen sind ebenfalls beheizt und konisch, um den Schmelzkleber in einer Richtung quer zu den ersten länglichen Rippen erneut zu erwärmen und zu schneiden. Der Schmelzkleber passiert dann Kanäle zwischen den sich schneidenden ersten und zweiten länglichen Rippen, und schließlich umfasst das Verfahren den Kontakt des Schmelzklebers mit einer Vielzahl dritter länglicher und beheizter Rippen, die sich vom Schmelzgitter unterhalb der ersten und zweiten länglichen Rippen erstrecken, um zusätzlich Wärme auf den Schmelzkleber zu übertragen.

Aus der vorhergehenden Zusammenfassung und der folgenden Beschreibung ist erkennbar, dass die verschiedenen Formen dieser Erfindung die verschiedenen, beim Schmelzen und Ausgeben von thermoplastischem Material, wie Schmelzkleber, involvierten Parameter einschließlich Schmelzgeschwindigkeit, Strömungsgeschwindigkeit und Wärmeübertragung, optimiert. Zusätzliche Vorteile und Ziele der Erfindung werden den Fachleuten auf dem Gebiet beim Betrachten der folgenden ausführlichen Beschreibung und der verschiedenen Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines unteren Endes der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, teilweise im Schnitt, um Details des Schmelzgitters und Vorratsbehälterabschnitte zu zeigen;

Fig. 3 ist eine Draufsicht des in Fig. 2 gezeigten Schmelzgitters;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Schmelzgitters entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Schmelzgitters entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine teilweise fragmentierte Schnittansicht entlang der Line 6-6 der Fig. 2;

Fig. 7 ist eine teilweise fragmentierte Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 6;

Fig. 8 ist eine grafische Darstellung einer CFD-Auswertung, die die Ergebnisse eines dichten Rippenabstandes darstellt;

Fig. 9 ist eine grafische Darstellung einer CFD-Auswertung einer anderen Rippengeometrie mit einem größerem Rippenabstand als der in Fig. 8 gezeigte;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung zur Anwendung in einer Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material;

Fig. 11 ist eine Draufsicht der in Fig. 10 gezeigten Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht der in Fig. 11 gezeigten Anordnung und allgemein entlang der Linie 12-12 derselben, zeigt jedoch die Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung in einer Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material angeordnet;

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung zur Anwendung in einer Schmelzvorrichtung für thermoplastisches Material;

Fig. 14 ist eine Draufsicht der in Fig. 13 gezeigten Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung;

Fig. 15 ist eine Seitenansicht der in Fig. 13 gezeigten Schmelzgitter- und Wärmeaustauscheranordnung;

Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer Rippe und eines elektrischen Heizelementes, die gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut sind.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Zuerst Bezug nehmend auf Fig. 1 ist eine Schmelzvorrichtung 10 für thermoplastisches Material in Verbindung mit der Anwendung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In der Fig. 1 wurden verschiedene konventionelle Bestandteile und Zubehör ausgeschlossen, weil diese für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind. Es wird verständlich sein, dass die Schmelzvorrichtung 10 in verschiedenen Größen zum Schmelzen unterschiedlicher Arten thermoplastischen Materiales verwendet werden kann, jedoch insbesondere zum Schmelzen von festem Schmelzklebermaterial anwendbar ist. Ein Beschickungsbehälter 12 ist zum Aufnehmen einer Lieferung von festem Schmelzklebermaterial vorgesehen, das durch Öffnen eines aufklappbaren Deckels 14 eingeführt werden kann. Wie bekannt ist, kann Schmelzklebermaterial in verschiedenen Formen einschließlich der oben erwähnten zugeführt werden. Erfindungsgemäß umfasst die Schmelzvorrichtung 10 ein Schmelzgitter 16 und einen Vorratsbehälter 18 zum Aufnehmen von schmelzflüssigem Schmelzkleber. Das Schmelzgitter 16 und der Vorratsbehälter 18 werden unten ausführlicher beschrieben. Der Vorratsbehälter 18 umfasst einen oberen Flansch 20, der an dem Beschickungsbehälter 12 befestigt ist, wobei z. B. das Schmelzgitter 16 dazwischen gehalten wird. Ein aus einem thermisch isolierenden Material hergestellter Ring oder ringförmiges Element 24 kann, wie gezeigt, auch vorgesehen sein, um die oberen und unteren Bereiche der Vorrichtung 10 thermisch zu isolieren. Alle diese Elemente sind mit. Hilfe von. Befestigungsschrauben 22 sicher befestigt. Schließlich können eine oder mehrere konventionelle Pumpen 26 vorgesehen und an den Vorratsbehälter 18 angeschlossen sein, um flüssigen Schmelzkleber zu verschiedenen Ausgabevorrichtungen zu pumpen, z. B. gemäß Anwendungserfordernissen.

Fig. 2 zeigt ausführlicher ein Schmelzgitter 16 sowie die Wechselwirkung zwischen Schmelzgitter 16 und Vorratsbehälter 18. Wie weiterhin in Fig. 2 gezeigt ist, sind in dem Beschickungsbehälter 12 feste Klumpen 30 des Schmelzklebermateriales enthalten und liegen auf dem Schmelzgitter 16. Das Schmelzgitter 16 erwärmt und schmelzt die Klumpen 30 zu einer Flüssigkeit 30a, die durch das Schmelzgitter 16 in den Vorratsbehälter 18 wandert. Um die verschiedenen Komponenten, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, abzudichten, sind Dichtungen 32, 34, 36 zwischen dem Beschickungsbehälter 12, dem Gitter 16, dem Abstandhalter 24 und dem Flansch 20 des Vorratsbehälters 18 vorgesehen. Wie erwähnt wurde, umfasst der Vorratsbehälter 18 einen Innenraum 40, der im wesentlichen zwischen umgebenden Seitenwänden 42 und einer Bodenwand 40 begrenzt ist. Die Bodenwand 44 umfasst außerdem mindestens eine zur Pumpe 26 führende Austragsöffnung 46. Eine Bodenfläche 48 des Vorratsbehälters 18 ist zur Austragsöffnung 46 hin geneigt, um den vollständigen Ablauf des flüssigen Schmelzklebers 30a zu unterstützen. Von der Bodenfläche 48 ragen mehrere Rippen 50 nach oben und greifen mit einem Rippensatz 52 ineinander, det sich vom Schmelzgitter 16 nach unten erstreckt. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, umfasst das Schmelzgitter 16 außerdem einen Rippensatz 60, der sich nach oben erstreckt, um in Kontakt mit den festen Kleberklumpen 30 oder anderen Formen des Klebermateriales zu treten und diese zu schmelzen.

Der Aufbau des Schmelzgitters 16 wird am besten aus einer Ansicht der Fig. 3- 5 verständlich. Das Schmelzgitter 16 ist vorzugsweise aus Aluminium gegossen und, wie erkennbar ist, so ausgebildet, dass es einen erheblich vergrößerten, beheizten Oberflächenbereich im Vergleich mit für ähnliche Zwecke verwendeten früheren Gittern besitzt. Wie aus einer weiteren Betrachtung der Fig. 3-5 verständlich wird, umfassen die Rippen 60 obere oder hoch liegende Rippen, die sich über einem zweiten Satz tief liegender Rippen 62 erstrecken. Die Rippen 60 und 62 schneiden sich senkrecht, um eine Anordnung von Durchgängen 64 zu bilden, wie es am besten in Fig. 3 gezeigt ist. Wie weiter in Fig. 4 gezeigt ist, haben die hoch liegenden Rippen 60 vorzugsweise jeweils eine geriffelte Vorderkante 60a, die eine Vielzahl von Spitzen oder Punkten 60b bilden. Dieses erhöht nicht nur den Kontaktbereich durch Vergrößern der effektiven Länge der Vorderkante 60a, sondern erzeugt auch Hochdruckpunkte 60b zum besseren Eindringen in die Klumpen 30 oder andere Formen des festen Schmelzklebers (Fig. 2). Aus den Fig. 4 und 5 ist auch erkennbar, dass die Vorderkanten 62b der tief liegenden Rippen 62 unterhalb der Vorderkanten 60a angeordnet sind. Schließlich können die Rippen 52, wie es auch in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, die sich in Bezug auf die Rippen 60 und 62 nach unten erstrecken, in der Höhe variieren, so dass sie im wesentlichen der Kontur des Vorratsbehälters 18 folgen. Wie gezeigt ist, kann dieses äußere Rippensätze 54, 56 umfassen, die eine kürzere Länge als die inneren Rippensätze 52 besitzen und kann auch eine unterschiedliche Höhe für die entsprechenden Rippen selbst. umfassen, wie es durch die Hinterkanten 52a, 56a in Fig. 5 gezeigt ist. Solche Merkmale sichern, dass die Rippen 52, 54, 56 zusammen mit den Rippen 50 des Vorratsbehälters 18 (Fig. 2) einen wesentlichen Teil des mit dem Vorratsbehälter 18 verbundenen Innenraumes 40 einnehmen.

Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, sind mehrere elektrische Heizelemente 70, 72, 74 in einer schlangenförmigen Anordnung im Schmelzgitter 16 eingegossen. Außerdem sind zugehörige Widerstandstemperaturmessfühler (RTDs, nicht gezeigt) in Bohrungen (nicht gezeigt) eingesetzt, die in konventioneller Art und Weise in das Gitter 16 gebohrt sind, um die Temperatur des Gitters 16 zu kontrollieren. Insbesondere sind die Heizelemente 70 innerhalb der tief liegenden Rippen 62 eingegossen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Wie weiter in Fig. 2 gezeigt ist, können zusätzliche Heizelemente 76, 78, 80 in zusätzlichen stromabwärts liegenden Teilen der Schmelzvorrichtung 10 eingebettet sein, die den Vorratsbehälter 18 und eine mit der Pumpe 26 verbundene andere Verteilerkonstruktion 82 umfassen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ausführlicher den Aufbau des Schmelzgitters 16. Insbesondere ist festzustellen, dass die tief liegenden Rippen 62 untere Enden besitzen, die verlängert sind, um nach unten gerichtete Rippen 52 zu bilden. Insbesondere erstrecken sich zwei Rippen 52 von jeder tief liegenden Rippe 62 und verjüngen sich zu Hinterkanten 52a. Die Rippen 52 sind zwischen Paaren benachbarter Rippen 50 angeordnet, die sich von der Bodenfläche 48 des Vorratsbehälters 18 nach oben erstrecken. Dieses Rippenpaar 52 schließt eine Luftblase 52a ein. Diese Luftblase sorgt für die thermische Ausdehnung des Klebers, wenn die Vorrichtung mit verfestigtem Kleber im Vorratsbehälterbereich kalt gestartet wird. Dieses Konzept ist in dem US-Patent Nr. 4,771,920 ausführlicher beschrieben, das auf den Rechtsnachfolger dieser Erfindung übertragen wurde. Die Rippen 50 verjüngen sich vorzugsweise auch nach oben zu Vorderkanten 50a. Die Vorderkanten 50a sind über den Hinterkanten 52a angeordnet, um zu sichern, dass in dem Raum 40 enthaltene Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe zu einer beheizten Fläche angeordnet ist. Durch einen Vergleich der Fig. 6 und 7 ist festzustellen, dass die hoch liegenden Rippen 60 sich nach oben in einem kleinerem Winkel verjüngen als die tief liegenden Rippen 62. Wie in Bezug auf Fig. 4 erläutert wurde, haben die Rippen 60 eine Vorderkante 60a mit Spitzen 60b, die eine geriffelte obere Fläche erzeugen, und die des Weiteren zwei schräge Außenflächen 60c, 60d (Fig. 7) besitzen. Am bevorzugtesten betragen die entsprechenden Winkel der Flächen 60c, 60d in Bezug auf die Vertikale ungefähr 4º und ungefähr 3º. Gleichermaßen haben die Rippen 62 eine Vorderkante 62a und drei schräge Seitenflächen 62b, 62c und 62d. Der entsprechende Winkel der Flächen 62b, 62c, 62d in Bezug auf die Vertikale beträgt ungefähr 22º, 4º und 4º. Die spezifischen Winkel können abweichen, es ist jedoch vorteilhaft, in der Winkelbeziehung zwischen den Flächen 60c und 62b erhebliche Unterschiede zu haben. Der Winkel der Fläche 60c kann zum Beispiel zwischen ungefähr 3º und ungefähr 10º variieren, während der Winkel der Fläche 62b zwischen ungefähr 10º und ungefähr 30º variieren kann. Mit der sich kreuzenden Gitterelementkonstruktion dieser Erfindung wird ein relativ kleiner Halsbereich 64 vorgesehen, um das Durchfließen des Klebers durch das Gitter 16 zu erlauben, während er in dem Prozess gut erwärmt wird. In dieser spezifischen Ausführungsform ist der Halsbereich 64 rechteckförmig und ungefähr 5 mm · 18 mm in seinem schmalsten Bereich. Es wird angenommen, dass diese Maße bis zu einem Bereich von ungefähr 3-8 mm · 10-30 mm für ähnlich dem Gitter 16 konstruierte Gitter variieren können. Mit dem bevorzugten Gitter 16 und Vorratsbehälter 18 kann zum Beispiel sichergestellt werden, dass die gesamte im Raum 40 enthaltene Flüssigkeit in einem ungefähren Maximalabstand zwischen ungefähr 3-8 mm von der nächsten beheizten Fläche angeordnet ist. Dieses gewährleistet ein schnelles Erwärmen, gleichmäßiges Erwärmen und minimale Verschlechterung des flüssigen Schmelzklebers 30a sowie einen schnelleren Beginn infolge eines kleineren Gesamtraumes, in dem sich fester Schmelzkleber sammeln kann, nachdem die Schmelzvorrichtung 10 abgeschaltet würde und auskühlen kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen schematische Darstellungen, die CFD-Auswertungen (Strömungsdynamikberechnungen) von zwei verschiedenen Rippengeometrien darstellen, die zum Schmelzen des selben Heißschmelzmateriales verwendet werden. Fig. 8 zeigt ein CFD-Modell oder eine grafische Darstellung einer Rippenkonstruktion, die eine Höhe "h" von ungefähr 90 mm besitzt und in einem Gitter verkörpert ist, bei dem der Abstand zwischen der Mittellinie "a" der Rippe und der Mittellinie "b" des Halses ein Abstand "d" ist, der in diesem Fall ungefähr 13,8 mm beträgt. Die Linie bei 150ºC stellt die ungefähre Stelle der Temperaturgrenzschicht dar. Diese Schicht erstreckt sich in einem erheblichen Abstand über dem Boden des Halses. Es ist auch festzustellen, dass die kälteren Schichten sich nicht über eine erhebliche Strecke in den Halsbereich erstrecken. Auf der anderen Seite zeigt Fig. 9 ein Modell, in dem die Höhe "h" der Rippe gleichermaßen ungefähr 90 mm beträgt, es ist jedoch eine drastische Differenz gezeigt. Hier ist der Abstand "D" zwischen der Mittellinie a' der Rippe und der Mittellinie b' des Halses größer als ungefähr 22 mm. Im Vergleich der relativen Größen der Hälse stellt Fig. 9 eine Rippen- und Halskonstruktion dar, bei der der Abstand zwischen der Mittellinie "b" des Halses und einer unteren benachbarten Fläche der Rippe ungefähr 14,3 mm beträgt, während Fig. 8 eine Rippen- und Halskonfiguration zeigt, in der der Abstand zwischen der Mittellinie b' und der unteren benachbarten Fläche der Rippe ungefähr 4,6 mm beträgt. Es ist leicht erkennbar, dass die größere Halsgröße der Fig. 9 zulässt, dass die kälteren Temperaturschichten viel weiter in den Halsbereich fallen können. In dieser Darstellung liegt die mittlere Temperaturgrenzschicht von 150ºC ganz dicht neben dem Boden der Rippe. Für jedes Modell, wie es in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, beträgt die Abwärtsströmungsgeschwindigkeit des Materiales ungefähr 0,028 cm/s.

Die Fig. 10-12 zeigen eine alternative Gitter- und Wärmeaustauschervorrichtung, die nackte elektrische Heizelementanordnungen 102, 104, 106, 108, 110 verwendet, die zum Beispiel, wie es gezeigt ist, in einer Schlangenlinienform ausgebildet sind. Wie auch am besten in Fig. 10 gezeigt ist, sind benachbarte Elemente senkrecht oder mindestens quer zueinander ausgerichtet. Wie in Fig. 11 zu sehen ist, gewährleistet dieses, dass der Kontakt zwischen dem durch die Vorrichtung 100 fließenden Kleber und den Heizelementanordnungen 102-110 maximiert ist. Mit anderen Worten, ein Netz oder Gitter aus nackten Heizelementen wird ausgebildet, um die Wärmeübertragung auf den schmelzenden und geschmolzenen Kleber zu maximieren. Wie weiter in Fig. 10 gezeigt ist, können die inneren Teile jeder Heizelementanordnung 102-110 dichter beabstandet sein als ihre Außenteile. Zum Beispiel sind die Teile 102a dichter beabstandet als die Außenteile 102b. Dieses kann den Durchfluss in der Mitte jeder Anordnung 102-110 in Bezug auf die Außenteile jeder Anordnung 102-110 ausgleichen. Um die zusätzlichen Heizelemente in der Mitte in Bezug auf die Außenteile auszugleichen, kann die Wattdichte in der Mitte geringer sein als in den Außenteilen.

Wie weiter in Fig. 12 gezeigt ist, kann die Heizelementanordnung 102 als eine anfängliche Schmelzvorrichtung verwendet und am unteren Ende eines Beschickungsbehälters 12', zum Beispiel durch einen geeigneten Träger 112 befestigt, angeordnet sein. Diese Anordnung 102 wirkt dann als ein Tor, um den Kleber in den durch die Heizelementanordnungen 104-110 gebildeten unteren Wärmeaustauscherabschnitt zu lassen. Auf diese Weise kann die Heizelementanordnung 102 festen Kleber schnell schmelzen und dieser geschmolzene Kleber fällt in den durch die Heizelementanordnungen 104-110 gebildeten Wärmeaustauscherabschnitt. Diese Anordnungen 104-110 können dann wirksam sein, um den flüssigen Kleber auf die gewünschte Solltemperatur anzuheben. Die Heizelementanordnungen 104, 110 können durch geeignete Abstandhalter 114 voneinander beabstandet sein und eine Vielzahl von Widerstandstemperaturmessfühlern (RTDs) 116 und 118 können in Kontakt mit den Heizelementanordnungen 104-110 angeordnet sein, wie es gezeigt ist, um ihre Temperatur an einer konventionellen Steuerung anzuzeigen. Die Anordnungen 104-110 können an einer oberen Fläche oder einem Befestigungsteil 120 eines Vorratsbehälters 18' befestigt sein, der an einem unteren Ende des Beschickungsbehälters 12' angeschlossen ist. Der Vorratsbehälter 18' kann geeignete elektrische Heizvorrichtungen und Rippen (nicht gezeigt) sowie geneigte Ablaufflächen und einen oder mehrere Ablauföffnungen umfassen, wie es zuvor in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Die Vorrichtung 100 100 kann verschiedene Vorteile besitzen, einschließlich einer relativ hohen Schmelzgeschwindigkeit, einer geringen Gesamtmasse zum schnellen Erwärmen und Abkühlen, einer genauen Kontrolle der Flüssigkeitstemperatur, eines hohen Wirkungsgrades infolge des direkten Kontaktes zwischen dem Kleber und den Heizelementen und eines relativ geringen durchschnittlichen Abstandes zwischen dem Kleber und den beheizten Flächen.

Die Fig. 13-15 zeigen noch eine andere Ausführungsform, die allgemein Konzepte der vorliegenden Erfindung einschließt. Diese Ausführungsform ist ähnlich der unmittelbar zuvor beschriebenen Ausführungsform mit Ausnahme, dass ein mehrschichtiges, geripptes Gitter 130 durch eine gestapelte Anordnung von gerippten Gittern 132, 134, 136 gebildet wird. Die entsprechenden Gitter 132, 134, 136 werden von elektrischen Heizelementen 132a, 134a und 136a gebildet, die eine entsprechende Vielzahl von dünnen, schrägen Rippen 132b, 134b, 136b halten. Die Rippen 132b, 134b, 136b sind zu ihren benachbarten Sätzen senkrecht oder mindestens quer ausgerichtet, wie es in den Fig. 13 und 15 gezeigt ist. Der Winkel der Rippen 132b, 134b, 136b erhöht den Oberflächenbereich und die Aufenthaltszeit des Klebers in der Vorrichtung 130. Die Heizelemente 132a, 134a, 136a können mit den Rippen 132b, 134b, 136b gegossen sein. Die Vorrichtung 130 kann in einer Schmelzkleberschmelzvorrichtung verwendet werden, wie sie allgemein oben beschrieben ist, und in Verbindung mit einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt), der zusätzliche Heizelement- und Rippenanordnungen besitzen kann. Nochmals, die Vorrichtung 130 kann mit einer geringen Gesamtmasse zum schnellen Aufwärmen hergestellt werden und lässt eine präzise Kontrolle der Flüssigkeitstemperatur oder Solltemperatur zu. Das Verändern der Rippenwinkel vermischt schließlich den Schmelzkleber oder das thermoplastische Material effektiv, wenn es durch die Vorrichtung fließt, um eine gleichmäßigere Flüssigkeitstemperatur zu gewährleisten.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Rippenkonfiguration, die in Schmelzvorrichtungen anwendbar ist, wie zum Beispiel solchen der vorliegenden Erfindung. Diese besondere Konfiguration würde entworfen, um über eine hohe Konzentration von Rippen mit einer Maßnahme, die die leichte Entfernung von flüssigem Kleber erlaubt, eine hohe Schmelzgeschwindigkeit vorzusehen. Insbesondere kann eine geschlitzte Rippenkonfiguration zum Erhöhen sowohl der Wärmeübertragung als auch der Strömung des flüssigen Klebers verwendet werden. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, kann eine konische Rippe 150 eine obere Vorderkante 150a und eine Reihe von im wesentlichen vertikal ausgerichteten Schlitzen 150b umfassen. Wie oben beschrieben wurde, kann die Rippe 150 aus Aluminium gegossen sein und kann ein elektrisches Heizelement 152 vom Widerstandstyp umfassen. Die Schlitze 150b erhöhen sowohl den Oberflächenbereich der Rippe 150, um die Wärmeübertragung zu erhöhen, und sorgen gleichzeitig für mehrfache Flüssigkeitsströmungswege an der Rippe 150 vorbei. Es ist weiter erkennbar, dass die Rippe 150 nach oben und/oder unten konisch sein kann, wie es in Bezug auf die erste Ausführungsform dieser Erfindung offenbart ist. Es ist erkennbar, dass die Gitterelemente und/oder Wärmeaustauscherelemente der Erfindung in vielen Formen die Konstruktion mit den geschlitzten Rippen umfassen kann.

Obwohl die vorliegende Erfindung durch eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen dargestellt wurde und obwohl diese Ausführungsformen in beträchtlicher Ausführlichkeit beschrieben wurden, ist es nicht die Absicht der Anmelder, den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche in irgendeiner Art und Weise auf solche Einzelheit zu beschränken oder zu begrenzen. Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden sich für Fachleute auf dem Gebiet leicht ergeben. Die Erfindung in ihren breiteren Aspekten ist deshalb nicht auf die spezifischen Details, repräsentative Vorrichtungen und Verfahren, wie sie gezeigt und beschrieben sind, beschränkt. Dieses ist eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung zusammen mit den bevorzugten Anwendungsverfahren der vorliegenden Erfindung, wie sie gegenwärtig bekannt sind, Die Erfindung selbst sollte jedoch nur durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung (10) zum Schmelzen von thermoplastischem Material, umfassend ein Schmelzgitter (16, 130, 160), wobei das Schmelzgitter mehrere, sich abwärts erstreckende längliche Gitterelemente (52, 54, 56) besitzt, einen Vorratsbehälter (18) zum Aufnehmen des schmelzflüssigen thermoplastischen Materiales vom Schmelzgitter, und mindestens ein mit den länglichen Gitterelementen (52, 54, 56) thermisch verbundenes Heizelement (70, 72, 74, 76, 78, 132a, 134a, 136a), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere, in dem Vorratsbehälter (18) angeordnete und sich in Aufwärtsrichtung erstreckende, längliche Wärmeübertragungselemente (50) umfasst; dass die länglichen Gitterelemente (52, 54, 56) mit den sich aufwärts erstreckenden Wärmeübertragungselementen (50) ineinander greifen, und dass das mindestens eine Heizelement (70, 72, 74, 76, 78, 132a, 134a, 136a, 170, 172, 174) mit den mehreren Wärmeübertragungselementen (50) thermisch verbunden ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, außerdem umfassend einen Beschickungsbehälter (12) zum Aufnehmen des thermoplastischen Materiales und Zuführen des thermoplastischen Materiales zum Schmelzgitter (16, 130, 160).

3. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Wärmeübertragungselemente und die sich abwärts erstreckenden Gitterelemente außerdem Rippen (50, 52, 54, 56) umfassen.

4. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Rippen (50, 52, 54, 56) Außenkanten besitzen und zu den Außenkanten hin dünner werden.

5. Schmelzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Vorratsbehälter (18) außerdem einen Boden (44) umfasst, der eine Neigung zur Unterstützung des Ablaufs des schmelzflüssigen thermoplastischen Materiales besitzt, und die mehreren sich abwärts erstreckenden Gitterelemente (52, 54, 56) unterschiedliche Höhen entsprechend der Neigung der Bodenwand haben.

6. Schmelzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bodenwand (44) des Vorratsbehälters (18) in mindestens zwei Richtungen geneigt ist und die Gitterelemente (52, 54, 56) in beiden Richtungen jeweils unterschiedliche Höhen haben, so dass sie in einer Art und Weise entsprechend der Bodenwand des Vorratsbehälters (18) abgeschrägt sind.

7. Schmelzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schmelzvorrichtung (10) aus Metall gegossen ist und das mindestens eine Heizelement (70, 72, 74, 76, 78, 132a, 134a, 136a) innerhalb des Schmelzgitters (16, 130, 160) angeordnet ist.

8. Schmelzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der separate Heizelemente (70, 72, 74, 76, 78, 132a, 134a, 136a) mit den länglichen Gitterelementen des Schmelzgitters (16, 130, 160) und den Wärmeübertragungselementen (50) des Vorratsbehälters (18) thermisch verbunden sind.

9. Schmelzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die länglichen Wärmeübertragungselemente (50) sich quer zur ihren Längsausdehnungen erstreckende Schlitze besitzen.

10. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die länglichen Gitterelemente (52, 54, 56) sich quer zu ihren Längsausdehnungen erstreckende Schlitze besitzen.

11. Schmelzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der mindestens einige der länglichen Gitterelemente (52, 54, 56) sich quer zu ihren Längsausdehnungen erstreckende Schlitze besitzen.

12. Vorrichtung (10) zum Verflüssigen von thermoplastischem Material, umfassend einen Beschickungsbehälter (12) zum Aufnehmen festen thermoplastischen Materiales, einen mit dem Beschickungsbehälter (12) kommunizierenden Vorratsbehälter (18) zum Austragen des schmelzflüssigen thermoplastischen Materiales, ein mit dem Beschickungsbehälter (12) verbundenes Schmelzgitter (16) zum Hindurchführen des schmelzflüssigen thermoplastischen Materiales zum Vorratsbehälter, wobei das Schmelzgitter (16) erste, zweite und dritte Sätze länglicher Rippen (60, 62, 52, 54, 56) umfasst, sich mindestens die ersten und zweiten Sätze länglicher Rippen (60, 62) kreuzen, so dass eine Gitterstruktur gebildet wird, die Durchgänge (64) besitzt, der erste Rippensatz durch eine Vielzahl hoch liegender Rippen (60) und der zweite Rippensatz durch eine Vielzahl tief liegender Rippen (62) gebildet wird, wobei die hoch und tief liegenden Rippen (60, 62) Vorderkanten (60a, 62a) besitzen, und die Vorderkanten der hoch liegenden Rippen über den Vorderkanten der tief liegenden Rippen angeordnet sind, und der dritte Satz länglicher Rippen (52, 54, 56) entsprechende Hinterkanten (52a, 54a, 56a) besitzt, die unterhalb der ersten und zweiten Sätze länglicher Rippen (60, 62) angeordnet sind, und eine erste Heizvorrichtung (70, 72, 74), die mit dem ersten, zweiten und dritten Rippensatz thermisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem einen vierten Rippensatz (50) umfasst, der im Vorratsbehälter (18) angeordnet ist und sich in Aufwärtsrichtung erstreckt, wobei Rippen (50) im vierten Rippensatz mit Rippen (52, 54, 56) im dritten Rippensatz ineinander greifen und eine zweite Heizvorrichtung (76, 78) mit dem vierten Rippensatz (50) thermisch verbunden ist.

13. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Heizelemente (70, 72, 74) in den tief liegenden Rippen (62) aufgenommen sind und der erste und zweite Rippensatz (60, 62) miteinander in thermischem Kontakt steht, sodass Wärme von den tief liegenden Rippen zu den hoch liegenden Rippen übertragen wird.

14. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der gegenüberliegende Seitenflächen der hoch liegenden Rippen (60) sich aufwärts zueinander in einem kleineren Winkel in Bezug auf die Vertikale verjüngen als gegenüberliegende Seitenflächen der tief liegenden Rippen (62).

15. Schmelzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Vorderkanten (60a) der hoch liegenden Rippen (60) geriffelt sind, um ihre Schneid- und Wärmekapazität zu erhöhen.

16. Schmelzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der die tief liegenden Rippen (62) im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen parallel zum vierten Rippensatz (50) sind.

17. Schmelzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der die tief liegenden Rippen (62) im wesentlichen senkrecht zu den hoch liegenden Rippen (60) und im wesentlichen parallel zum dritten Rippensatz (52) ausgerichtet sind.

18. Schmelzvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der gegenüberliegende Seitenflächen der hoch liegenden Rippen (60) aufwärts in einem Winkel zwischen ungefähr 3º und ungefähr 10º in Bezug auf die Senkrechte zusammenlaufen.

19. Schmelzvorrichtung gemäß Anspruch 18, bei der gegenüberliegenden Seitenflächen der tief liegenden Rippen (62) aufwärts in einem Winkel zwischen ungefähr 10º und ungefähr 30º in Bezug auf die Senkrechte zusammenlaufen.

20. Schmelzvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei der die Rippen (52, 54, 56) im dritten Rippensatz sich zu ihren Hinterkanten (52a, 54a, 56a) hin verjüngen.

21. Verfahren zum Verflüssigen fester Schmelzkleber, umfassend das Erwärmen und Schneiden des festen Schmelzklebers mit einem ersten Satz länglicher Rippen (60) zum mindestens teilweisen Verflüssigen des festen Schmelzklebers, Erwärmen und Schneiden des Schmelzklebers mit einem zweiten Satz länglicher Rippen (62), der sich quer zum ersten Satz länglicher Rippen (60) erstreckt, wobei mindestens der erste Satz und der zweite Satz länglicher Rippen ineinander greifen, so dass eine über einem Vorratsbehälter liegende Schmelzgitterstruktur gebildet wird, und Erwärmen des Schmelzklebers mit einem dritten Satz länglicher Rippen (52, 54, 56), der sich unterhalb des ersten und zweiten Satzes länglicher Rippen (60, 62) abwärts erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Erwärmen des Schmelzklebers mit einem vierten Satz länglicher Rippen (50) umfasst, der im Vorratsbehälter angeordnet ist und sich aufwärts erstreckt und mit dem dritten Satz länglicher Rippen (52) ineinander greift.







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