(19)
(11) EP 0 342 254 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
23.11.1989  Patentblatt  1989/47

(21) Anmeldenummer: 88107964.4

(22) Anmeldetag:  18.05.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B05C 5/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

(71) Anmelder: NORDSON CORPORATION
Westlake Ohio 44145-1148 (US)

(72) Erfinder:
  • Claassen, Henning J.
    D-2120 Lüneburg (DE)

(74) Vertreter: Schwabe - Sandmair - Marx 
Stuntzstrasse 16
81677 München
81677 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen


    (57) Eine Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, thermopla­stischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen, mit einem abgedich­teten Vorratsbehälter für den partikelförmigen Ausgangs-Werkstoff, mit einer Transporteinrichtung zur Förderung des Ausgangs-Werk­stoffes aus dem Vorratsbehälter durch die Durchlässe einer heiz­baren Schmelzvorrichtung in eine Sammelkammer, und mit einer Auslaß­öffnung in der Sammelkammer für die Zuführung des aufgeschmolzenen Werkstoffes zur weiteren Verarbeitung weist eine Schmelzvorrichtung auf, die als getrennte, herausnehmbare Schmelzeinheit mit einer Vielzahl von in Fließrichtung des Werkstoffes verlaufenden Durchlässen ausgebildet ist; und an die Schmelzeinheit schließt sich die ebenfalls in Fließrichtung des Werkstoffes verlaufende Sammelkammer mit der ebenfalls in Fließrichtung liegenden Auslaßöffnung an.




    Beschreibung


    [0001] Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen

    [0002] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschmelzen von hoch­polymeren, thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

    [0003] Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 34 47 662 bekannt und weist einen abgedichteten Vorratsbehälter für den partikelförmigen Ausgangs-Werkstoff, eine Transporteinrichtung, nämlich einen pneuma­tisch betätigen Preßkolben, zur Förderung des Ausgangs-Werkstoffes aus dem Vorratsbehälter durch die Durchlässe einer heizbaren Schmelzeinheit in eine Sammelkammer sowie eine Auslaßöffnung in der Sammelkammer für die Zuführung des aufgeschmolzenen Werkstoffes zur weiteren Verarbeitung auf. Dabei gelangt der Ausgangs-Werkstoff von dem Vorratsbehälter in eine Druckkammer, die auf einer Seite durch den pneumatisch betätigten Preßkolben und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine beheizbare Schmelzwand mit den Durchlässen begrenzt wird. Der pneumatisch betätigte Preßkolben drückt den erwärmten und damit verflüssigten Ausgangs-Werkstoff durch die Durchlässe der Schmelzwand, die in einen gemeinsamen, senkrecht zur Fließrichtung in den Durchlässen verlaufenden Sammelraum münden.

    [0004] Bei dieser Aufschmelzvorrichtung ist die mehrfache Umlenkung der Strömungsrichtung vom Vorratsbehälter über die Druckkammer, die Durchlässe in der Schmelzwand und schließlich zur Sammelkammer hin nachteilig, da sich hierdurch kein gleichmäßiger Druckaufbau erzie­len läßt. Außerdem muß durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen da­für gesorgt werden, daß es im Bereich der Öffnungen nicht zur Brük­kenbildung kommt. Es wird deshalb vorgeschlagen, einen Luftstrom über die Düsen im Bereich der Zuführöffnung zu leiten, so daß der dort befindliche Ausgangs-Werkstoff aufgewirbelt und damit aufge­lockert wird, also keine Brückenbildung entstehen kann.

    [0005] Ein Vorläufer einer solchen Aufschmelzvorrichtung geht aus der DE-PS 31 09 369 hervor, wobei ebenfalls eine mehrmalige Umlenkung der Strömung vom Vorratsbehalter über die Schmelzkammer durch die Durchlässe der Schmelzwand zur Sammelkammer erforderlich ist.

    [0006] Die US-PS 4 660 043 zeigt eine Pistole zum Auftragen eines Schmelz­klebstoffes, bei dem ein stangenförmiger Ausgangs-Werkstoff zu ei­ner Schmelzkammer transportiert, dort aufgewärmt und damit erschmol­zen und schließlich zu einer Auslaßöffnung gebracht wird. Dabei wird durch eine aufwendige mechanische Konstruktion für den Transport des stangenförmigen Ausgangs-Werkstoffes gesorgt, der auf einer gerad­linigen Bahn durch den Lauf der Pistole bewegt wird. Die zur Ver­schiebung des Ausgangswerkstoffes erforderliche Kraft muß über den Auslöser geliefert werden.

    [0007] Diese Vorrichtungen sind nicht zur Verarbeitung von besonders emp­findlichen thermoplastischen Werkstoffen, wie beispielsweise Kleb­stoffen in Pulver-, Granulat- oder Schnitzelform geeignet, die zur Zeit mit Extrudern verarbeitet werden müssen. Hochschmelzende poly­mere, thermoplastische Werkstoffe, wie beispielsweise Polycarbonat, oder hochschmelzende Konstruktions-Schmelzklebstoffe, wie beispiels­ weise Polyester, Copolyester, Polyamide und Copolyamide, müssen we­gen ihres hohen Erweichungspunktes in der Regel mit sehr hohen Auf­schmelztemperaturen in der Größenordnung von 200° C bis 350° C ver­arbeitet werden. Diese Verarbeitungstemperaturen lassen sich zwar mit herkömmlichen Verarbeitungsextrudern für thermoplastische, poly­mere Werkstoffe ohne weiteres erreichen; die in einem solchen Extru­der auftretende dynamische Scherbeanspruchung und damit Erwärmung der Werkstoffe ist jedoch für viele Thermoplaste ungünstig. Denn bei der hohen Scherbelastung, insbesondere beim diskontinuierlichen Be­trieb, wie er beispielsweise für das Spritzen von polymeren Werk­stoffen erforderlich ist, lassen sich Veränderungen in der Moleku­lar-Struktur der Werkstoffe nicht ausschließen. Solche Veränderungen sind jedoch in aller Regel mit einer Änderung der Eigenschaften des Werkstoffes verbunden, so daß sie sicher und zuverlässig vermieden werden müssen.

    [0008] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen, der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbeosndere soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, mit der thermoplastische, hochpolymere Werkstoffe durch eine extrem kurze thermische Belastung schonend und ohne die Nachteile der Extruder-Scher-Erwärmung aufge­schmolzen werden können.

    [0009] Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

    [0010] Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unter­ansprüche definiert.

    [0011] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der sehr gleichmäßigen und schonenden Behandlung und Förderung des Werkstof­fes, der auf einer geradlinigen Bahn von dem Vorratsbehälter über die Schmelzeinheit und die Sammelkammer zum Auslaß gebracht und da­bei nur vernachlässigbaren Scher-Beanspruchungen unterworfen wird, so daß molekulare Veränderungen weitgehend ausgeschlossen werden.

    [0012] Auch die Thermische Belastung ist extrem gering, da die Fließge­schwindigkeit in der Schmelzeinheit problemlos an die Eigenschaften des Werkstoffes, insbesondere seine Viskosität und seine Partikel­größe, angepaßt werden kann, indem die jeweils geeignete Schmelzein­heit eingesetzt wird. Bei den entsprechenden, auf die Eigenschaften des Werkstoffs abgestimmten Parametern handelt es sich im wesentli­chen um den Durchmesser, die Länge, die Form und gegenbenenfalls die Konizität der Durchlässe der Schmelzeinheit.

    [0013] Die Schmelzeinheit selbst kann direkt oder indirekt beheizt sein und bildet eine Art "Wärmetauscher" der den durch seine Durchlässe fließenden Werkstoff gleichmäßig mit der intern oder extern erzeug­ten Wärme beaufschlagt.

    [0014] Um beispielsweise in einem solchen Wärmetauscher eine möglichst hohe Durchlässigkeit und gleichzeitig einen optimalen Wärmetausch zu er­zielen, besteht die Möglichkeit, den gesamten Wärmetauscher als Wi­derstandsheizung auszubilden. Wegen seiner ausgezeichneten Durchläs­sigkeit in Verbindung mit seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und damit seines guten Wärmetauscheffektes bietet sich beispielsweise die Ver­wendung eines Sintermaterials, insbesondere eines Sintermetalls, an.

    [0015] Als Alternative hierzu könnte ein solcher, beispielsweise aus Sin­termaterial bestehender Wärmetauscher auch indirekt beheizt werden, indem er in einem beheizten Heizblock angeordnet wird.

    [0016] In jedem Fall muß dafür gesorgt werden, daß sich die Schmelzeinheit gegebenenfalls mit dem Heizblock mit wenigen Handgriffen von dem Vorratsbehälter einerseits und der Sammelkammer bzw. der Weiterver­arbeitungsstrecke andererseits trennen läßt, um die oben erörterte leichte Austauschbarkeit der Schmelzeinheit zu gewährleisten.

    [0017] Im Vergleich mit den bisher üblichen Extrudern hat diese Vorrichtung einen erheblichen Inverstitionskosten-Vorteil im Leistungsbereich bis 100 kg/Std., da kostenintensive geschliffene Extruder/Schnek­en-Zylinder und Hochleistungsantriebe entfallen.

    [0018] Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der als Schmelzeinheit dienende Wärmetauscher indirekt beheizt, da so eine optimale Nutzung des zur Verfügung stehenden Materialkerns für die Durchlässe mit extrem schmalen Zwischenstegen gewärleistet wird. Außerdem verein­facht sich dadurch der Austausch bzw. die Reinigung des Wärmetau­schers.

    [0019] Nach einer bevorzugten Ausführungsform haben sowohl die Durchlässe in der Schmelzeinheit als auch die Sammelkammer eine konische Form, wobei für die Funktionsweise wesentlich ist, daß der Querschnitt der Auslaßöffnung kleiner als der Querschnitt der schmalsten Stelle der Sammelkammer ist, und daß der Gesamtquerschnitt der Durchlässe in der Schmelzeinheit kleiner als der freie Querschnitt des Vorratsbe­hälters ist. Dadurch baut sich vom Vorratsbehälter über die Durch­lässe der Schmelzeinheit und die Sammelkammer zur Auslaßöffnung hin ein Druck auf, der den erwähnten gleichmäßigen Durchfluß gewährleistet.

    [0020] Das Fließen des Ausgangs-Werkstoffes von dem Vorratsbehälter über die Schmelzeinheit und die Sammelkammer zur Auslaßöffnung wird an keiner Stelle durch Widerstände behindert, insbesondere Flächen, die quer zur Fließrichtung verlaufen, da alle Flächen, auch die koni­schen Flächen der Durchlässe in der Schmelzeinheit und der Sammel­kammer in Fließrichtung gerichtet sind. Auch der Eintrittsquer­schnitt der Schmelzeinheit mit den Einlaßöffnungen der Durchlässe ist mit spitz zulaufenden Stegen zwischen den einzelnen Durchlässen versehen, um auch hier das freie Fließen des Werkstoffes nicht zu behindern.

    [0021] Obwohl bei einer geteilten und anschließend verschraubten Schmelz­einheit die Durchlässe auch durch Fräsen hergestellt werden können, werden nach einer bevorzugten Ausführungsform Bohrungen verwendet, die sich in der Regel einfacher fertigen lassen.

    [0022] Damit beim Anfahren der Vorrichtung sowohl über als auch unter der Schmelzeinheit keine Totzonen zwischen den einzelnen Durchlässen entstehen können, in denen sich Luft bzw. Gase, aber auch sogenann­tes "totes Material", also nicht mehr weitertransportierter und damit langsam aushärtender Werkstoff, ablagern kann, ist wichtig, daß im Bereich der Schmelzeinheit keine Flächen vorhanden sind, die im rechten Winkel zu den Durchlässen verlaufen; sowohl im Eintritts­querschnitt als auch im Austrittsquerschnitt der Schmelzeinheit sollten nur scharfe Schneiden vorhanden sein, die einerseits das freie Fließen nur wenig behindern und zum anderen das Entstehen sol­cher Totzonen ausschließen.

    [0023] Die Beheizung der Vorrichtung, insbesondere der Schmelzeinheit, er­folgt nach einer bevorzugten Ausführungsform elektrisch. Die zugehö­rige Regelung kann elektronisch über einen Sensor bzw. einen Thermo­staten durchgeführt werden. Die entsprechenden Fühler können entwe­der im Wärmetauscher der Schmelzeinheit selbst oder in dem zugehö­rigen Heizblock untergebracht werden. Es ist auch möglich, die Fühler in der fließenden Werkstoff-Masse anzuordnen, falls sie die angestrebte, gleichmäßige Strömung nicht unnötig behindern.

    [0024] In gleicher Weise können in dem Werkstoff-Strom auch Drucksensoren vorgesehen werden, die zur Regelung, aber auch als Störungsmelder dienen.

    [0025] Zumindest die Schmelzeinheit und die Flächen ihrer Bohrungen sollten mit einer hochtemperaturbeständigen Antihaft-Beschichtung versehen sein, damit es hier nicht zu Materialablagerungen kommen kann, die das angestrebte, freie Fließen des Werkstoffes behindern würden. Bei Bedarf können auch die anderen Flächen, insbesondere die Innenwände der Sammelkammer und ihre Auslaßöffnung, mit einer solchen Anti­haft-Beschichtung versehen werden.

    [0026] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un­ter Bezugnahname auf die beiliegenden, schmematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

    Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, ther­moplastischen Werkstoffen, bei der der Ausgangs-Werkstoff in dem Vorratsbehälter mittels eines Kolben/Zylinder-An­ triebes befördert wird,

    Fig. 2 einen Schnitt längs der Linien 1-1 von Fig. 1, in Richtung des Pfeils A gesehen, und

    Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausfüh­rungsform, bei der der Ausgangswerkstoff in dem Vorratsbehälter mittels einer Schnecke gefördert wird.



    [0027] Die aus Fig. 1 ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Vorrichtung zum Aufschmelzen eines hochpolymeren, thermoplastischen Werkstoffes, wie beispielsweise Polycarbonat, ins­besondere eines hochschmelzenden Konstruktions-Schmelzklebstoffes, wie beispielsweise Polyester, Copolyester, Polyamid und Copolyamid, weist einen zylindrischen Vorratsbehälter 12 auf, dessen Achse lot­recht verläuft. In dem Vorratsbehälter 12 befindet sich der parti­kelförmige Ausgangswerkstoff 14, der beispielsweise Pulver-, Granulat- oder Schnitzelform hat.

    [0028] Die Befüllung des Vorratsbehälters 12 mit dem Ausgangswerkstoff 14 erfolgt über einen seitlichen angebrachten Füllstutzen 16, der mit­tels eines Deckels 18 luftdicht verschlossen werden kann.

    [0029] Am oberen Ende des Vorratsbehälters 12 ist ein umlaufender Flansch 20 vorgesehen, auf dem eine Deckelplatte 22 aufliegt. Die Deckel­platte 22 ist mit einem Vakuumanschluß 24 und einem Stickstoffan­schluß 26 versehen.

    [0030] An die Deckelplatte 22 schließt sich nach oben ein Luftzylinder 28 für die Beaufschlagung eines in dem Vorratsbehälter 12 verschiebba­ren Kolbens 30 an, der den partikelförmigen Ausgangs-Werkstoff 14 in dem Vorratsbehälter 12 nach unten schiebt und dadurch fördert.

    [0031] An der Seitenwand des Vorratsbehälters 12 ist ein weiterer Stick­stoff-Anschluß 32 vorgesehen.

    [0032] Das untere Ende des Vorratsbehälters 12 ist von einem Kühlmantel 34 umgeben, der mit einer Kühlmittelströmung gespeist wird.

    [0033] An den Kühlmantel 34 schließt sich nach unten hin ein Heizblock 36 an, in dem sich elektrische Heizelemente 38, insbesondere Wider­stands-Heizelemente, sowie Thermofühler 40 befinden. Der Heizblock 36 ist durch einen Isoliermantel 42 umgeben.

    [0034] In dem Heizblock 36 befindet sich eine von oben nach unten durchge­hende Aussparung, deren unteres Ende eine Sammelkammer 44 mit einer Auslaßöffnung 46 bildet. Über der Sammelkammer 44 ist in die Ausspa­rungen im Heizblock 36 ein, z. B. aus Sintermaterial bestehender Wärmetauscher 48 eingesetzt, der ebenfalls mit einem Thermofühler 40 versehen ist.

    [0035] An seinem oberen, dem Vorratsbehälter 12 zugewandten Ende weist der Wärmetauscher 48 einen vorstehenden Rand auf, dessen Innenfläche nach unten konisch zuläuft und sich unmittelbar an den entsprechend konisch geformten oberen Rand der Aussparung in dem Heizblock 36 an­schließt, so daß ein gleichmäßiger, trichterförmiger Einlauf von der Wand des Vorratsbehälters 12 zum Wärmetauscher 48 entsteht. In dem Wärmetauscher 48 ist eine Vielzahl von durchgehenden Bohrungen 50 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die jeweils durch schma­le, schneidenförmige Stege voneinander getrennt sind. Dabei sind die Bohrungen bzw. die Zwischenstege so aufeinander abgestimmt, daß im Eintrittsquerschnitt des Wärmetauschers 48 und damit der Bohrungen 50 nur schmale, schneidenförmige Übergänge, jedoch keine im rechten Winkel zur Fließrichtung des Werkstoffes 14 verlaufende Flächen entstehen.

    [0036] Die Bohrungen 50 haben also eine sich von oben nach unten konisch verjüngende Form, so daß die Bohrungen 50 im Eintrittsquerschnitt des Wärmetauschers 48 ihren größten Querschnitt haben und voneinan­der durch die schmale, schneidenförmige Stege getrennt wird. Der kleinste Querschnitt der Bohrungen befindet sich am unteren Austrittsquerschnitt des Wärmetauschers 48.

    [0037] Die Form des unteren Bereiches der Aussparung und damit der Sammel­kammer 44 ist so an den Austrittsquerschnitt des Wärmetauschers 48 angepaßt, daß die einzelnen, aus den Bohrungen 50 austretenden Werkstoff-Ströme gemeinsam ohne jede Behinderung in die konisch nach unten zulaufende Sammelkammer 44 und damit zur Auslaßöffnung 46 gelangen.

    [0038] An die Auslaßöffnung kann ein Schlauch, eine Rohrleitung oder ein anderes Mittel für den Weitertransport des verflüssigten Werkstoffes 14 (nicht dargestellt) angeschlossen werden.

    [0039] Das untere Ende des Heizblocks 36 ruht auf Stützen 52, die wiederum auf einer Unterlage 54 stehen.

    [0040] Fig. 2 zeigt die Schmelzeinheit mit dem Wärmetauscher 48 von oben; man kann die Eintrittsquerschnitte der Bohrungen 50 mit den schnei­denförmigen, spitz zulaufenden Oberkanten der Zwischenstege erken­nen.

    [0041] Der ungeschmolzene, schüttfähige Werkstoff, beispielsweise ein Kon­struktions-Schmelzklebstoff auf der Basis von Polyester, wird über den Füllstutzen 16 in den Vorratsbehälter 12 gegeben; die Befüllung kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.

    [0042] Über den Vakuum-Anschluß 24 wird der Vorratsbehälter 12 entgast, wo­durch die Restfeuchte des Werkstoffes 14 und der Luft-Sauerstoff entzogen werden und dadurch keine die Eigenschaften des Werkstoffes verändernden, nachteiligen Reaktionen hervorrufen können.

    [0043] Durch die Zuführung von Stickstoff über die Anschlüsse 26, 32 wird der Werkstoff, der insbesondere im erwärmten Zustand sehr empfind­lich reagiert, gegen Oxydation abgeschirmt. Der Kühlmantel 34 ver­hindert das vorzeitige Aufschmelzen des Materials über dem Wärmetau­scher 48 durch nach oben aufsteigende Wärme; es wird also gewährlei­stet, daß der eigentliche Aufschmelzvorgang erst im Bereich des Wärmetauschers 48 beginnt.

    [0044] Der Kolben 30 wird durch den Luftzylinder 28 in dem Vorratsbehälter 12 nach unten verschoben, so daß der Ausgangs-Werkstoff 14 aus dem Vorratssbehälter 12 zum Wärmetauscher 48 gefördert wird. In den ver­tikalen, parallel- bzw. leicht schräg verlaufenden Bohrungen 50 des Wärmetauschers 48, die wiederum selbst eine leicht konisch nach unten zulaufende Form haben, wird der Werkstoff 14 mit einer genau definierten Wärmemenge beaufschlagt, so daß in einer möglichst kur­zen Zeitspanne eine maximale Werkstoffmenge durch Kontakt- bzw. Übergangswärme aufgeschmolzen werden kann.

    [0045] Die aus den einzelnen Bohrungen 50 des Wärmetauschers 48 austreten­den Materialströme werden in der Sammelkammer 44 vereinigt, die ebenfalls nach unten hin konisch zuläuft.

    [0046] Dabei ist der Querschnitt der Auslaßöffnung 46 kleiner als der kleinste Querschnitt der Sammelkammer 44, und auch der Gesamtquer­schnitt der Bohrungen 50 in dem Wärmetauscher 48 ist kleiner als der freie Querschnitt des Vorratsbehälters 12, so daß sich von oben nach unten über die gesamte Förderstrecke des Werkstoffes 14 ein gleich­mäßiger Druck aufbaut, der zur kontinuierlichen Förderung des Werk­stoffes in Verbindung mit einem gleichmäßigen Schmelzvorgang bei­trägt.

    [0047] Die Temperaturregelung während des Schmelzvorgangs in dem Wärmetau­scher 48 erfolgt in der üblichen Weise unter Berücksichtigung des von den Thermofühlern 40 ermittelten Ist-Wertes für die Temperatur.

    [0048] Alle mit dem Werkstoff 14 in Berührung kommenden Flächen des Wärme­tauschers 48 sowie die Innenwand der Sammelkammer 44 sind mit einer hochtemperaturbeständigen Antihaft-Beschichtung versehen, so daß keine Werkstoff-Ablagerungen auftreten können.

    [0049] Als Alternative zu der dargestellten Ausführungsform ist auch die direkte elektrische Beheizung des Wärmetauschers 48 möglich.

    [0050] Bei dieser Ausführungsform ist der Wärmetauscher 48 als getrennte Einheit ausgebildet, die lösbar in dem Heizblock 36 angeordnet ist und deshalb problemlos ausgetauscht werden kann; dadurch wird es möglich, den Wärmetauscher 48 an unterschiedliche Erfordernisse an­zupassen, nämlich an die Viskosität und an die Partikelgröße des Werkstoffes. Zu diesem Zweck können insbesondere die Durchmesser, die Längen, die Form und die Konizität der Bohrungen 50 variiert werden.

    [0051] Als Alternative hierzu ist es auch möglich, Heizblock und Wärmetau­scher einstückig auszubilden; in diesem Fall muß dafür gesorgt wer­den, daß die gesamte Einheit aus Heizblock und Wärmetauscher ausge­tauscht werden kann.

    [0052] Figur 3 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung 10 nach Fig. 1, bei der die Förderung des Werkstoffes 14 in dem Vorratsbehälter 12 nicht durch den Kolben/Zylinder-Antrieb 28, 30, sondern durch eine Schnecke 56 erfolgt; die Schnecke 56 weist eine vertikale Achse 58 auf, die durch einen auf der Deckelplatte 52 angebrachten Elek­tromotor 60 gedreht wird.

    [0053] Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Befüllung außerdem nicht über einen seitlichen Füllstutzen 16, sondern über einen Füllanschluß 62 am Deckel 22, also vom oberen Ende des Vorratsbehälters 12 her.

    [0054] Der übrige Aufbau und auch die Funktionsweise sind unverändert, so daß sie nicht nochmals erläutert werden sollen.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zum Aufschmelzen von hochpolymeren, thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere Klebstoffen,

    a) mit einem abgedichteten Vorratsbehälter für den partikelförmigen Ausgangs-Werkstoff,

    b) mit einer Transporteinrichtung zur Förderung des Ausgangs-Werk­stoffes aus dem Vorratsbehälter durch die Durchlässe einer heiz­baren Schmelzvorrichtung in eine Sammelkammer, und

    c) mit einer Auslaßöffnung in der Sammelkammer für die Zuführung des aufgeschmolzenen Werkstoffes zur weiteren Verarbeitung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

    d) die Schmelzvorrichtung ist als getrennte, herausnehmbare Schmelz­einheit (48) mit einer Vielzahl von in Fließrichtung des Werk­stoffes (14) verlaufenden Durchlässen (50) ausgebildet; und

    e) an die Schmelzeinheit (48) schließt sich die ebenfalls in Fließ­richtung des Werkstoffes verlaufende Sammelkammer (44) mit der ebenfalls in Fließrichtung liegenden Auslaßöffnung (46) an.


     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzeinheit als herausnehmbarer Wärmetauscher (48) ausgebildet ist.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wär­metauscher (48) in einem beheizbaren Heizblock (36) angeordnet ist.
     
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wär­metauscher (48) direkt beheizt ist.
     
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Wärmetauscher (48) aus einem Sintermaterial, insbesondere einem Sintermetall besteht.
     
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der gesamte Wärmetauscher (48) als Widerstandsheizung ausgebildet ist.
     
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Förderung des Ausgangs-Werkstoffes (14) in dem Vorratsbehälter (12) durch einen Kolben/Zylinder-Antrieb (28, 30) erfolgt.
     
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Förderung des Ausgangs-Werkstoffes (14) in dem Vorratsbehälter (12) durch eine Förderschnecke (56) erfolgt.
     
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß das untere Ende des Vorratsbehälters (12) durch einen Kühlmantel (34) umgeben ist.
     
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mit dem Werkstoff (14) in Berührung kommenden Flä­chen der Schmelzeinheit (48) und der Sammelkammer (44) einschließ­lich der Auslaßöffnung (46) mit einer Antihaft-Beschichtung, insbe­sondere mit einer hochtemperaturbeständigen Antihaft-Beschichtung, versehen sind.
     
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Durchlässe (50) der Schmelzeinheit durch Bohrun­gen gebildet werden.
     
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich die Fließquerschnitte vom Vorratsbehälter (12) über die Schmelzeinheit (48) mit ihren Durchlässen (50) zur Sammel­kammer (44) mit der Auslaßöffnung (46) stetig verjüngen.
     
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (50) der Schmelzeinheit (48) sich zur Sammelkammer (44) konisch verjüngen.
     
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich der Querschnitt der Sammelkammer (44) zur Aus­laßöffnung (46) hin konisch verjungt.
     
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­zeichnet, daß auf dem Fließweg des Werkstoffes (14) von dem Vorrats­behälter (12) über die Schmelzeinheit (48) zur Sammelkammer (44) mit der Auslaßöffnung (46) keine die Strömung behindernden Flächen, insbesondere keine im rechten Winkel zur Fließrichtung verlaufenden Flächen, vorgesehen sind.
     
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Zwischenstege zwischen den Durchlässen (50) der Schmelzeinheit (46) im Eintrittsquerschnitt der Schmelzeinheit (48) schneidenförmig bzw. punktförmig zulaufende Kanten bilden.
     




    Zeichnung













    Recherchenbericht