Die Erfindung betrifft einen rückwärtig nachhadberen Beutelschmelzern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei so genannten Beutelschmelzern wird ein in einem Verpackungsbeutel abgepackter fester Arbeitsstoff, wie ein Heißschmelzkleber in einem zylindrischen Aufnahmeraum einer Auspresseinrichtung an einem Abgabeende für aufgeschmolzenen Arbeitsstoff durch Erwärmung von einem zunächst festen in einen fließfähigen Zustand überführt, während vom hinteren Beutelende her ein Auspresskolben in dem Aufnahmeraum vorgetrieben wird, so dass abgeschmolzener Arbeitsstoff ausgepresst und der Verpackungsbeutel an der zylindrischen Wandung des Aufnahmeraums axial allmählich zusammengeschoben wird. Damit ein rückwärtiges Nachladen neuer gefüllter Verpackungsbeutel reibungsarm und ohne großen vorherigen Reinigungsaufwand möglich ist, ist der Auspresskolben mit einer Abstreifplatte versehen. Diese hat in erster Linie eine Abdichtfunktion an der inneren Zylinderwandung und dient als Abstreifer für etwa an der Zylinderinnenwandung anhaftenden Arbeitsstoff, der sich unerwünschterweise zwischen der Verpackungsbeutelaußenseite und der Zylinderwandinnenseite eingeschoben hat. Um beim Auslassen des abgeschmolzenen Arbeitsstoffes eine möglichst präzise vorbestimmte Abgabemenge, d.h. Dosierung, zu ermöglichen, ist ein geringer Reibwert zwischen der Abstreifplatte und der inneren Zylinderwand gewünscht. Aus diesem sowie aus anderen Gründen wird die Abstreifplatte in der Regel aus einem elastisch nachgiebigem Material, wie einem Kunststoff und insbesondere aus PTFE (wie Teflon®) bevorzugt und auch die zylindrische Innenwand ist mit einem ähnlich gut gleitfähigem Material beschichtet. Unterschiedliche Verarbeitungstemperaturen, insbesondere kälte und heiße Zonen in einem Beutelschmelzer, führen zu einem sich ändernden Kaliber der Abstreiferplatte entsprechend der jeweiligen Temperatur. Es ist daher vor allem bei Beutelschmelzern schwierig, über den ganzen Auspressweg gleichmäßige Kräfte- und Dichtverhältnisse zwischen dem der Abstreiferplatte und der zylindrischen Innenwand sicherzustellen.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde eine Kolbenabstreifplatte eines Beutelschmelzers so zu verändern, dass ihre Dicht- und Gleiteigenschaften auch bei sich stärker ändernden Temperaturen in einem vorgegebenen Rahmen bleiben. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Beutelschmelzer den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Danach ist vorgesehen, dass in der kolbenabstrelfplatte in ihre axiale Oberseite und/oder In ihre axiale Unterseite und/oder zwischen ihrer axialen Ober- und Unterseite mindestens eine Aussparung eingefügt ist, die eine zumindest radiale Kompression der Abstreifplatte ermöglicht, und dass in die mindestens eine Aussparung mindestens ein expandierbares Rückstellelement einsetzbar oder eingesetzt ist.
Gemäß der Erfindung wirken sich thermisch bedingte Dehnungen der Abstreifplatte nicht mehr ausschließlich radial nach Außen gerichtet aus. Vielmehr gestatten die erfindungsgemäßen Aussparungen, bei welchen es sich in der Regel um Durchbrechungen der Abstreiferplatte zwischen der axialen Ober- und Unterseite handelt, in der Weise aus, dass die Reaktionskräfte der Wärmeausdehnung zu einer Volumenverminderung der Aussparungen führen. Gleichwohl bleibt eine ausreichende radiale Expansionsfähigkeit der Abstreifplatte erhalten, sodass eine etwaige temperaturbedingte radiale Ausdehnung der Zylinderinnenwand nach wie vor ausgeglichen wird. Ein "Memoryeffekt" liegt bei den gängigen Materialien für Abstreifplatten in der Regel nicht vor. Um zu verhindern, dass eine im Zylinder eingespannte Abstreifplatte nach thermisch bedingter Verformung der mindestens einen Aussparung der Abstreifplatte ihre Sollgröße bei Wiederabkühlung verfehlt, d.h. nicht wiedererreicht, ist in die mindestens eine Aussparung ein expandierbares Rückstellelement eingesetzt oder einsehbar. Die Kombination von elastisch nachgiebigen Aussparungen der Arbeitsplatte mit expandierbaren Rückstellelementen führt dazu, dass eine erfindungsgemäße Abstreifplatte auch nach einer Vielzahl von Temperaturwechselzyklen ihre ihr zugedachte Funktion zuverlässig ausführen kann. Es ist nun möglich, eine erfindungsgemäße Abstreifplatte in verschiedener Weise zu verwenden, und insbesondere auch die Aussparungen in sehr unterschiedlicher Weise zu formen sowie verschiedenste expandierbare Rückstellelemente einzusetzen:
Für die Rückstellelemente kommen insbesondere gummielastische Materialien in Betracht, diese werden gemäß einem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung etwa formgleich mit den zugehörigen Aussparungen gestaltet und weisen bevorzugt ein gewisses Übermaß im Verhältnis zu der Aussparung in der Abstreifplatte auf. Dadurch wird nicht nur ein sicherer Halt des expandierbaren Rückstellelementes in der Aussparung auf einfache Weise sichergestellt, sondern die Abstreifplatte wird nach radial außen in einem gewissen Umfang radial verspannt.
Um Abstreifplatten auch mit einem gewissen radialen Übermaß verwenden zu können, weist die Einschiebemündung des zylindrischen Aufnahmeraumes für den die Abstreifplatte tragenden Kolben einen im Wesentlichen konusförmigen Einführbereich auf.
Wenn zwischen einem Auspresskolben und einer Schabe- oder Abstreifplatte Kompressionsfedem vorgesehen sind, ist die Schabe- oder Abstreifplatte in drucklosen Ruhezustand ausgefahren, so dass Verletzungen beim Einsetzen des Kolbens in den Zylinder vermieden werden. Im Auspressstadium sind diese Druckfedern komprimiert.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile verschiedener Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der - beispielhaft - ein Ausführungsbeispiel einer Kolbenabstreifplatte dargestellt ist.
In der Zeichnung zeigen
Der in
Die Auspresseinrichtung 20 umfasst einen Auspresskolben 22, der innerhalb des Aufnahmeraumes 12 axial vorschiebbar ist. Der Auspresskolben 22 verfügt über eine Schabe- oder Abstreifplatte 24 (z.B. aus PTFE, z.B. Teflon®) und besitzt eine scharfkantige umlaufende Schabekante 24A. In Verbindung mit einer PTFE-Innenbeschichtung 12E der Wandung 12B des Aufnahmeraumes 12, ist ein verlustarmes Gleiten des Auspresskolbens 22 an der Zylinderwand und damit ein einigermaßen genau definierter Pressdruck auf abgeschmolzenen Arbeitsstoff 16A im Bereich der unteren Heizzone realisierbar.
Der Aufnahmeraum 12 verfügt im Bereich seines unteren Mündungsendes 12D über eine ringartige Einschnürung 40. Diese ist in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel als am unteren Mündungsende des Aufnahmeraumes 12 an dessen Wandung 12B lösbar ansetzbarer und/oder auf die Endplatte 14 aufsetzbarer oder aufgesetzter Ring ausgeführt. Dieser weist auf seiner dem Aufnahmeraum 12 zugewandten Seite eine konische, als Abdichtfläche 40A dienende Wandung auf. Diese wirkt selbstzentrierend auf den Verpackungsbeutel 18 bei dessen Einschieben in den Aufnahmeraum 12. Sobald das z. B. ringförmig gestaltete Heizelement 30 zu einem Abschmelzen im Bereich 16A des Arbeitsstoffes 16 führt, legt sich die Mündungs-Randzone 18D des Verpackungsbeutels 18 selbsttätig an die konische Abdichtfläche 40A an. Hierfür reicht in der Regel bereits der seitliche Druck den der sich ausdehnende Arbeitsstoff unter dem Pressdruck auf die Randzone 18D ausübt.
Der Auspresskolben 22 ist ferner mit einer Kopfplatte 26 ausgestattet, die über Druckfedern 28, welche durch die Schabeplatte 24 hindurchgeführt sind, mit dem Auspresskolben 22 verbunden sind. Diese Querschnittsfläche der Kopfplatte ist geringer als die der Schabeplatte 24, und zwar derart, dass ein Randspalt 26A zwischen dem Außenrand der Kopfplatte und der Zylinderwandung 12A des Aufnahmeraums 12 verbleibt. Dieser Randspalt 26A ist so bemessen, dass die Kopfplatte 26 in die hinsichtlich ihres Querschnitts eingeschnürte Zone am unteren Mündungsende des Aufnahmeraumes 12 um eine vorgebbare Strecke eindringen kann. In der in
Aus
Wegen des möglicherweise großen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Schabe- oder Abstreifplatte 24 im Vergleich zum Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wandung 12B des Aufnahmeraumes 12, kann es von Vorteil sein, die Schabe- oder Abstreifplatte 24 mit einem Nenndurchmesser zu versehen, der bei Raumtemperatur einigermaßen exakt dem Nenndurchmesser der zylindrischen Innenwand 12A des Aufnahmeraumes 12 entspricht. Um auch dann ein gutes Abstreifergebnis zu erzielen, wenn die Schabe- oder Abstreifplatte 24 von dem Heizelement 30 zunehmend aufgewärmt wird, ist es von Vorteil, wenn in die Aussparung 24C, 24D ein expandierbares Rückstellelement 25 eingesetzt ist. Ein solches ist in
Es versteht sich, dass eine derartige Abstreifplatte mit einer Vielzahl von Auspressvorrichtungen und für eine Vielzahl von unterschiedlichen Arbeitsstoffen erfolgreich verwendbar ist. So müssen die Arbeitsstoffe nicht zwingend in fester Form vorliegen und aufschmelzbar sein und/oder in einen Verpackungsbeutel verpackt sein. Vielmehr kann auch ein bei Raumtemperatur pastöser Arbeitsstoff mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet werden. Ebenso können die Aussparungen zur Kompressionsaufnahme und die Rückstelielemente im Sinne der Erfindung vielfach variiert werden.
Bei der alternativen Ausführungsform nach
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