PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69819394T2 09.09.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000872284
Titel Schmelzwanne für thermoplastische Werkstoffe
Anmelder Nordson Corp., Westlake, Ohio, US
Erfinder Reifenberger, Mark G., Norcross, Georgia 30092, US;
Harben, William A., Dacula, Geogia 30243, US;
Jeter, David R., Woodstock, Georgia 30188, US;
Andel, David F., Lawrenceville, Geogia 30243, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 69819394
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.04.1998
EP-Aktenzeichen 981065386
EP-Offenlegungsdatum 21.10.1998
EP date of grant 05.11.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.2004
IPC-Hauptklasse B05C 11/10
IPC-Nebenklasse B05C 9/14   B29B 13/02   

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzen und Ausgeben von thermoplastischen Materialien, wie z. B. thermoplastischen Klebern, die als Schmelzkleber bezeichnet werden. Genauer gesagt betrifft diese Erfindung eine einstückige Schmelzwanne, die an einem Chassis aufgehängt ist, das außerdem als Gehäuse für die gesamte Anordnung der Schmelz- und Ausgabevorrichtung dient.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt viele bekannte Arten von Vorrichtungen zum Umwandeln thermoplastischer oder sogenannter Heizschmelzmaterialien aus einem festen Zustand in einen schmelzflüssigen Zustand. Das geschmolzene Material wurde in ausreichendem Volumen im geschmolzenen Zustand in der Wanne gehalten, um eine oder mehrere Auftragsvorrichtungen oder Ausgabevorrichtungen zu speisen. Über einen Zeitraum wurden eine Reihe von Konstruktionsverbesserungen vorgenommen; um einen höheren Wirkungsgrad der Schmelzwannen zu erhalten und Probleme des Verkohlens oder der Oxidation des schmelzflüssigen Materials in Folge des Haltens des Materials im schmelz-flüssigen Zustand über einen längeren Zeitraum zu reduzieren.

Eine Heißschmelzauftragsvorrichtung vom Gittertyp wurde konstruiert, um die Möglichkeit des Schmelzens einer sehr großen Durchsatzmenge des thermoplastischen

Materials in einer sehr kurzen Zeit zu haben, so dass das schmelzflüssige Material nicht für längere Zeiträume im schmelzflüssigen Zustand gehalten wurde, was zur Verschlechterung des Materials führen könnte. Eine typische Gitterauftragsvorrichtung ist in dem US-Patent Nr. 4,667,850 offenbart, das die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 offenbart. Andere Beispiele sind in den US-Patenten Nr. 3,964,645, 3,981,416, 4,474,311 und 4,821,922 gezeigt. Weitere Versuche zum Verbessern von Schmelzvorrichtungen haben zur vorliegenden Erfindung geführt.

Aufgaben der Erfindung

Eine erste Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Heißschmelzeinheit zur Verfügung zu stellen, die einfach zu bauen und zu montieren ist und die gegenüber solchen Vorrichtungen mit größerer Komplexität mit reduzierten Kosten hergestellt werden kann.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Niedrigpreiswannengussstück zur Verfügung zu stellen, das keine Wannenflansche erfordert, die an vielen der vorhergehenden Konstruktionen gebraucht werden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Notwendigkeit zum Vorsehen einer Lagergrundplatte unter der Schmelzwanne und dem Verteiler zu eliminieren.

Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine anpassungsfähigere Pumpen-/Antriebsmontagefläche zur Verfügung zu stellen.

Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes einstückiges Schmelzwannen- und Verteilergussstück als eine integrale Einheit zur Verfügung zu stellen.

Diese und andere Aufgaben der Efindung werden aus der Beschreibung in der folgenden Patentschrift und den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Schmelzwanne für thermoplastisches Material umfasst: eine einstückige gegossene Schmelzwanne, die einen Boden und eine Mehrzahl sich von diesem nach oben erstreckenden integralen Seitenwänden besitzt, die eine nach oben offene Wannenkammer bilden, mit dem Boden der Wanne verbundene Heizmittel, einen integral mit dem Boden ausgebildeten Verteilerabschnitt und eine Mehrzahl von Metallröhren, die so angeordnet sind, dass sie eine vorgeformte Unteranordnung eines

Kanalsystems bildet, die in den Verteilerabschnitt eingegossen ist, wobei das Kanalsystem zum Verteilen von in der Kammer geschmolzenem Material mit der Kammer in Verbindung steht.

Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Gesamtanordnung einer Schmelzvor-richtungseinheit zum Schmelzen und Ausgeben von thermoplastischem Material;

2 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schmelzwanne mit einem integralen Verteilerabschnitt, der mit der Schmelzwanne ein-stückig gegossen ist;

3 ist eine Draufsicht der Schmelzwanne der 2;

4 ist eine Seitenansicht der Schmelzwanne der 3;

5 ist eine Unteransicht der Wanne der 3 und 4 mit teilweisem Schnitt des Verteilers entlang der Linie 5-5 der 4;

6 ist eine Stirnseitenansicht der Schmelzwanne zur linken Stirnseite der 2 gesehen;

7 ist eine Draufsicht einer Rohrunteranordnung, die ein Verteilerrohrsystem bilden;

8 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines gegossenen Verteilerrohrsystems mit Gewindeschraubverbindungseinsätzen aus Stahl;

9 ist eine perspektivische Ansicht eines Chassis zum Tragen der Schmelzwanne der 2 bis 6 und zeigt die durch Strichpunktlinien angezeigte Schmelzwanne im Chassis montiert; und

10 ist eine Schnittansicht durch das Chassis und die Schmelzwanne, wobei die Schmelzwanne in einer aufgehängten Position im Chassis befestigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 wird eine vollstän-dige Anordnung einer Schmelzeinheit zum Schmelzen und Ausgeben von thermoplastischem Material allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die Einheit 10 hat ein Chassis 12, das auch als ein Gehäuse für die Schmelzwanne dient, die in nachfolgenden Zeichnungsfiguren gezeigt und beschrieben wird. Am Oberteil des Chassis/ Gehäuses 12 ist ein Klappdeckel 14 befestigt. Eine durch einen Elektromotor 18 angetriebene Pumpenanordnung 16 ist an einem Ende des Chassis 12 befestigt. Auf dem Oberteil des Chassis 12 liegt eine Pumpenabdeckung 19 auf und bedeckt die Pumpe 16 und den Motor 18.

Am gegenüberliegenden Ende des Chassis 12 befindet sich ein elektrischer Schalt-kasten 20, der nicht ausführlicher beschrieben wird, weil er nicht Teil der Erfindung ist.

An einer Seite des Chassis 12 ist eine Verteilerzugangsöffnung 22 vorgesehen. Von der Öffnung 22 erstrecken sich Schlauchanschlüsse 24, eine Druckregelung 26, ein Ablauf 28 und eine Filtereinheit 30.

Bezugnehmend auf die 2 bis 6, und insbesondere auf 2, hat eine Schmelzwanne 32, vorzugsweise aus gegossenem Aluminium, einen integralen Verteilerabschnitt 34, der in den Boden der Wanne eingeformt ist, wie es am besten in 5 zu sehen ist. Ein Verteilerrohrsystem 35 hat ein Rohr 36, das die Schlauchanschlüsse 24, die Druckregelung 26, den Ablauf 28 und die Filtereinheit 30 verbindet, die zuvor in 1 als durch eine Zugangsöffnung 22 im Chassis 12 hervorstehend gezeigt wurden.

Das Rohrsystem 35 kann entweder im Verteilerabschnitt 34 eingearbeitet sein oder mit vor Ort gegossenen Kernrohren und Anschlüssen hergestellt werden, oder das Rohr-system kann als eine Unteranordnung aus Stahlrohr oder einem anderen geeigneten Metall in einer ähnlichen Konfiguration, wie die in 7 gezeigte, vorgeformt werden, und die Unteranordnung kann dann in einer Form (nicht gezeigt) angeordnet werden, in der die Schmelzwanne geformt wird, und das Rohrsystem kann vor Ort im Verteilerabschnitt 34 gleichzeitig mit dem Gießen der gesamten Schmelzwanne gegossen werden.

Wenn für das Rohrsystem 35 der Standardkernanschluss verwendet wird, bei dem das Rohr und die Anschlüsse vor Ort beispielsweise um einen Sandkern herumgegossen werden, werden mit Innengewinde versehene Stahlschraubverbindungseinsätze 24a, 26a, 28a und 30a, wie sie in 8 gezeigt sind, gebraucht, um festere Gewindeöffnungen zur Verfügung zu stellen, als sie durch das Gussmaterial des Wannenverteilers 34 zur Verfügung gestellt würden.

Das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden des Verteiler-/Rohrsystems 35 besteht darin, eine Unteranordnung von Stahlrohren vorzuformen, wie es in 7 gezeigt ist, bei der ein Rohr 36 die Anschlüsse 24, 26, 28 und 30 verbindet, die alle zusammengelötet oder -geschweißt sind, um die Unteranordnung 35 zu bilden. Alle Anschlüsse sind in der gleichen Art und Weise wie die in 8 gezeigten Stahlschraubverbindungssätze 24a, 26a, 28a und 30a mit Innengewinde versehen.

Die Anwendung einer vorgeformten Unteranordnung von Stahlrohren stellt ein Rohrsystem zur Verfügung, das besser in der Lage ist, den Hochdruck der durch das Rohrsystem gepumpten Schmelzflüssigkeit zu halten, und solch ein Stahlrohrsystem gleicht jedwede Porosität im Wannenmaterial im Verteilerabschnitt 34 aus.

Unabhängig von dem Verfahren, das zum Ausbilden des Rohrsystems 35 angewandt wird, ist es wichtig, in den Auslassöffnungen mit Innengewinde versehene Stahlschraubverbindungen zu haben, um mit allen Komponenten, die in die Öffnung geschraubt werden können, eine formschlüssige Dichtung ohne die Notwendigkeit von O-Ringdichtungen vorzusehen.

Nochmals bezugnehmend auf 2 besitzt die Wanne 32, die eine im wesentlichen rechteckige Form besitzt, Stirnwände 38 und 40 und Seitenwände 42 und 44.

Ein Boden 46 ist diagonal über die Wanne 44 in einem Winkel im Bezug auf eine Horizontalebene geneigt, um das Auslaufen des geschmolzenen Materials in der Wanne von der höchsten Ecke des Bodens zur tiefsten Ecke des Bodens zu erlauben, die in 3 durch einen dreieckigen unteren Bereich 48 angegeben ist, der auch eine runde Pumpenvertiefung 50 enthält. Die Vertiefung 50 dient als ein Sumpf oder eine Sammelvertiefung, aus der eine Pumpe schmelzflüssiges Material absaugt, wie es später ausführlicher beschrieben wird.

Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, erstreckt sich vertikal aufwärts vom Boden 46 eine Reihe von Rippen 52 und ist winklig geneigt, um den Strom des schmelzflüssigen

Materials zum unteren Bereich 48 und der Pumpenvertiefung 50 zu führen. Wie in 3 gezeigt ist, ist innerhalb des Wannenbodens 46 ein sinusförmiges Muster von elektrischen Widerstandsheizdrähten 54 eingebettet. Diese Drähte sind in bekannter Art und Weise (nicht gezeigt) elektrisch an eine Stromquelle in dem Schaltkasten 20 angeschlossen. Während des Schmelzvorganges heizen die Drähte 54 den Wannenboden 46 und die Wärme strömt durch die Rippen 52, so dass ein Wärmeübergang auf das Material in der Wanne vorgesehen wird.

Eine vor Ort gegossene Befestigungslasche 56 ist an jeder Ecke der Wanne 32 angeordnet und besitzt jeweils einen Schlitz 58.

Das Chassis 12 ist ausführlich in 9 als ein im wesentlichen rechteckiges, kastenförmiges Element gezeigt, das integral mit einem Oberteil 64 ausgebildete Seiten-wände 60 aus dickem Blech besitzt. Eine separate Stirnwand 66 ist an einem Ende des Chassis befestigt, und das gegenüberliegende Ende ist durch den in 1 gezeigten Schaltkasten 20 geschlossen.

Das Oberteil 64 hat eine Zugangsöffnung 68, die eine Verbindung zur Schmelzwanne 32 zur Verfügung stellt und durch den in 1 gezeigten Deckel 14 abgedeckt ist. In dem Oberteil 60 des Chassis 12 ist außerdem eine Pumpenzugangsöffnung 70 vorgesehen, um die Pumpenanordnung 16 aufzunehmen und damit sich diese nach unten in die Wanne 32 erstrecken kann, wie es in 10 gezeigt ist.

Am Chassisoberteil 64 ist in der Nähe seiner Ecken eine Befestigungsmutter 72 in einer solchen Position befestigt, dass sie mit einer der vier Befestigungslaschen 56 an der Wanne 32 ausgerichtet ist. Jede Lasche 56 nimmt eine Schraube 74 auf, die sich durch einen der Schlitze 58 erstreckt und in eine der Muttern 72 geschraubt wird. An jeder Schraube 74 zwischen dem Schraubenkopf und dem Boden der entsprechenden Befestigungslasche 56 sind mehrere Federscheiben („Belleville washers") 76 angeordnet, wenn die Schraube 74 in eine der Muttern 72 geschraubt und an der Lasche 56 festgezogen ist. Die Scheiben 76 gleichen das Ausdehnen und Zusammenziehen der Schrauben 74 in Folge von Temperaturänderungen der Schrauben aus.

Wie am besten in 10 zu sehen ist, klemmt die Schmelzwanne 32, wenn sie in aufgehängter Stellung am Chassisoberteil befestigt ist, eine starre Isolierplatte 78 zwischen dem oberen Rand 33 der Wanne 32 und dem Chassisoberteil 64 ein. Die Seitenwände 60 und 62 und Stirnseiten des Chassis können mit flexiblen Isolierplatten 80 verkleidet sein.

Das Chassis 12 hat einen entfernbaren Boden 82 und vier elastische Fußstützen 84, die jeweils an den Ecken angeordnet sind, um als Schwingungsdämpfer zu dienen.

Die Pumpenanordnung 16 ist mittels einer Antriebsbefestigung 86 am Chassisoberteil 64 befestigt. Die Pumpe 16 erstreckt sich nach unten in die Nähe des Bodens der Pumpenvertiefung 50. Während des Betriebes saugt die Pumpe 16 schmelzflüssiges Material aus der Vertiefung 50 und führt es durch ein Fallrohr 88 in den Verteilerabschnitt 34, wo es die Filtereinheit 30 und dann das Rohr 36 und die Schlauchan-schlüsse 24 passiert. Die Arbeitsweise der Pumpe 16 wird nicht ausführlicher beschrieben, da die Pumpe keinen Teil der Erfindung bildet. Zu Illustrationszwecken ist eine Pumpe vom „Gerotor"-Typ gezeigt, bei der ineinandergreifende Zahnräder verwendet werden, um das schmelzflüssige Material aus der Vertiefung 50 in den Verteilerabschnitt 34 zu bewegen, jedoch können andere Pumpentypen ebenfalls diesem Zweck dienen.

Es sollte verständlich sein, das bestimmte Abweichungen in den baulichen Einzelheiten der Schmelzwanne und des Chassis vorgenommen werden können und sowohl diese als auch andere Modifikationen in der hierin gezeigten Vorrichtung vorge-nommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Schmelzen von Material mit einer nach oben offenen Kammer, die einen Boden (46) und einer Mehrzahl von integralen Seitenwänden (38, 40, 42, 44), die sich vom Boden nach oben erstrecken, um so mit ihm die nach oben offene Kammer zu bilden und Heizmitteln (54), die dem Boden zugeordnet sind, gekennzeichnet durch eine gegossene, einstückige Schmelzwanne (32), einen Verteilerabschnitt (34), der in den Boden eingeformt ist und eine Mehrzahl von Metallröhren, die so angeordnet ist, dass sie eine vorgeformte Unteranordnung (35) eines Kanalsystems bildet und die in den Verteilerabschnitt eingegossen ist, wobei das Kanalsystem mit der Kammer zum Verteilen in der Kammer geschmolzenen Materials in Verbindung steht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl metallischer Anschlüsse (24, 26, 28, 30), die an Anschlussenden der Metallröhren angeschlossen sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Schmelzwanne eine Vielzahl von Wärmeleitrippen (52) aufweist, die sich vom Boden (46) der Schmelzwanne nach oben erstrecken.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Schmelzwanne eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt hat und der Boden (46) der Schmelzwanne diagonal von einem höchsten Niveau in einer Ecke zu einem tiefsten Niveau in einer diagonal gegenüber liegenden Ecke der Schmelzwanne geneigt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, mit einer Aussparungszone (48, 50) auf dem tiefsten Niveau des Bodens der Schmelzwanne zur Aufnahme des unteren Endes eines Pumpengehäuses.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Seitenwände der Schmelzwanne Oberkantenabschnitte haben, die sich um die Oberseite der Schmelzwanne herum erstrecken und die des Weiteren umfasst: ein Chassis (12) mit einem Oberteil (64) und zumindest zwei sich von diesem nach unten erstreckende Seitenwände (60, 62), eine starre obere Isolierplatte (78) zur Auflage auf die Oberkantenabschnitte der Seitenwände der Schmelzwanne, die zwischen die Oberkantenabschnitte der Seitenwände und einer Unterseite des Oberteils des Chassis geklemmt ist und Mittel (56, 58, 72, 74) zum Verbinden der Schmelzwanne mit dem Oberteil des Chassis, um die Schmelzwanne am Chassis aufzuhängen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Mittel zum Anschließen der Schmelzwanne an die Oberseite des Chassis eine Mehrzahl von sich nach außen erstreckenden Montageaufnahmen (56) mit diese durchsetzenden Bolzenaufnahmeöffnungen (58) beinhaltet.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Schmelzwanne einen Verteilerabschnitt (34) unterhalb ihres Bodens hat.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine der Seitenwände des Chassis eine mit einem Zugangsanschlussteil des Verteilerabschnitts fluchtende Zugangsöffnung (22) aufweist.
  10. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Chassis ein im Wesentlichen rechtwinkliges Chassisgehäuse beinhaltet, das einen Querschnitt in Form eines umgedrehten U aufweist, dessen Seitenwände Unterkantenabschnitte haben, die auf einer horizontalen Oberfläche stehen, und bei der das Oberteil des Chassisgehäuses die Schmelzwanne hängend trägt, eine Oberseite der Schmelzwanne zu einer Unterseite des Oberteils des Chassisgehäuses benachbart ist und der Boden der Schmelzwanne von der Oberfläche beabstandet ist, auf der das Chassis steht.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Chassis so ausgebildet ist, dass eine Isolierplatte (78) zwischen dem Oberteil des Chassisgehäuses und der Oberseite der Schmelzwanne anbringbar ist, um Wärme in der Schmelzwanne zu halten, wenn diese im Chassisgehäuse montiert ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Seitenwände des Chassis gegen die Schmelzwanne isoliert sind, wenn diese im Chassis montiert ist.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com