DE2902811C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeu­ gen eines Schmelzkleber-Schaumes, mit einem Vorrats­ behälter für geschmolzenen Kleber, einer Einrich­ tung zum Zuführen von Gas in den Schmelzkleber, einer zwei Stufen aufweisenden Zahnradpumpe zum Mischen und Fördern von Schmelzkleber und Gas zu einem Ausgang, der mit einer Abgabevorrichtung ver­ bunden ist, und mit einer Rückführvorrichtung für von der Abgabevorrichtung nicht abgenommenes Schmelzkleber/Gasgemisch.

Aus der US-PS 40 59 714 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser wird festes, thermoplastisches Klebermaterial in einem Behälter erhitzt und geschmolzen; der geschmolzene Kleber wird gemeinsam mit einem Gas, z. B. Luft, einer zweistufigen Zahnradpumpe zugeführt. In der ersten Stufe der Zahnradpumpe werden das Gas und der geschmolzene Kleber vermischt und dann der zwei­ ten Stufe zugeführt. Von dieser wird eine Lösung von geschmolzenem Kleber und Luft zu einer Abgabe­ vorrichtung geführt. Über einen Rückführkanal kann nichtabgegebenes Schmelzkleber/Gasgemisch an die An­ saugseite der ersten Stufe zurückgeführt werden.

Beim Austreten des Kleber/Gasgemisches aus der Aus­ laßdüse der Abgabevorrichtung löst sich das Gas aus der Lösung in Form kleiner Blasen, die bewirken, daß der Kleber expandiert und einen Schaum bildet. Dieser Schaum härtet homogen aus, wenn er nicht komprimiert wird. Unter Druck läßt sich jedoch der Kleber leicht über große Bereiche verteilen, bei­ spielsweise zwischen den Klappen eines zu ver­ schließenden Kartons und härtet dann in der be­ kannten Weise zur Verbindung der Klappen aus.

Eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen Auftragen von nichtverschäumendem Heißschmelzkleber, der in den Abgabepausen innerhalb der Vorrichtung zirku­ liert, ist aus der DE-OS 19 08 572 bekannt. Bei der Verarbeitung von nichtschäumenden Heißschmelzkle­ bern treten jedoch die Probleme nicht auf, die bei der Verarbeitung von Schmelzkleber/Gasmischungen zu überwinden sind.

Für bestimmte Anwendungen ist es erforderlich, daß der aus der Abgabevorrichtung austretende Strom sehr weich ist und mit gleichförmiger Geschwindigkeit strömt, und daß kein wesentliches "Aus­ spucken" oder "Sputtern" von der Kanonendüse erfolgt. Ein derartiges Spucken kann zur Folge haben, daß diskrete Schaumtröpfchen auf das Substrat über einen un­ kontrollierten Bereich versprühen, was eine verringerte oder keine Schaumabgabe auf die gewünschte Stelle zur Folge hat. Das Spucken kann insbesondere in denjenigen Anwendungsfällen unerwünscht sein, in denen eine Kanone schnell und wiederholt zyklisch arbeitet oder die Düse ein- und ausgeschaltet wird, z. B. beim Aufbringen eines Kleber-Strichmusters auf Kartonlaschen.

Es hat sich herausgestellt, daß es wichtig ist, daß die Dichte eines auf ein Substrat abzugebenden Schaumes als Funktion der Zeit gleichförmig sein soll, unabhängig davon, ob die Abgabeeinrichtung über eine relativ lange Zeitperiode offen ist oder schnell ein- und ausgeschaltet wird. Die Schaumdichte und die Abgabegeschwindigkeit sollen unab­ hängig von Schwankungen der Schmelztemperatur und den Schwankungen der Pumpengeschwindigkeit gleichförmig sein. Selbstverständlich gibt es bei industrieller Verwendung einen zulässigen Toleranzbereich bei der Schaumabgabe, es ist jedoch wichtig, daß die Schaumdichte innerhalb dieses Toleranzbereiches bleibt, unabhängig von der Be­ triebsart einer speziellen Kanone, d. h. unabhängig davon, ob die Kanone kontinuierlich oder zyklisch betrieben wird.

Es hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Bedingungen eine unerwünschte Verzögerungszeit oder "Einlauf"-Zeit vor­ handen ist, nachdem die Kanone eingeschaltet ist, bevor jedoch der Kleber von der Düse abgegeben wird. Obwohl dies bei einigen Anwendungsfällen unbedeutend sein kann, z. B. wenn die Kanone über relativ lange Zeitperioden eingeschaltet bleibt, kann diese Einlaufzeit unerwünscht sein, wenn eine Kanone zyklisch ein- und ausgeschaltet wird. Insbesondere im letztgenannten Falle stellt es ein wichtiges Betriebskriterium dar, daß der Kleberschaum praktisch sofort in gleichförmigem Zustand und mit einer konstanten Geschwin­ digkeit abgegeben wird, wenn die Kanone einge­ schaltet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie ein in einem Heiß­ schmelzkleber gelöstes Gas zuverlässig und sehr kontinuier­ lich, mit minimalen Volumen- und Dichteschwankungen inner­ halb des abgegebenen Kleberschaums von einer mit Ventil­ steuerung gesteuerten Abgabevorrichtung abgibt, wobei das Spucken oder Sputtern minimal ist und dadurch die Gleich­ förmigkeit des Kleberschaums erhöht wird. Ein gleichförmiger Kleberschaum soll zuverlässig von der Abgabevorrichtung ohne "Einlaufzeit" abgegeben werden, so daß die Schaumabgabe nach Erregung des Abgabeventils praktisch sofort erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen nennen die Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Abgabevorrichtung für einen Kleberschaum nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt in axialer Richtung der ersten Ausführungsform der Kleber­ schaum-Pumpe;

Fig. 2A einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 2A-2A der Fig. 2;

Fig. 2B einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 2B-2B der Fig. 2;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 2;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 2;

Fig. 6A einen Querschnitt längs der Linie 6A-6A der Fig. 2;

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 2;

Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 2;

Fig. 9 ein Diagramm einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kleberschaum-Abgabe­ vorrichtung;

Fig. 10 einen Querschnitt, in axialer Richtung, der zweiten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Kleberschaum-Pumpe;

Fig. 11 einen Querschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 10;

Fig. 12 einen Querschnitt längs der Linie 12-12 der Fig. 10;

Fig. 13 einen Querschnitt längs der Linie 13-13 der Fig. 10;

Fig. 14 einen Querschnitt längs der Linie 14-14 der Fig. 10; und

Fig. 15 einen Querschnitt längs der Linie 15-15 der Fig. 10.

In den Fig. 1-8 ist eine erste Ausführungsform der Abgabevorrichtung einschließlich der Pumpe für den Heiß­ schmelzkleber-Schaum dargestellt. Die Vorrichtung enthält gemäß Fig. 1 eine Zahnradpumpe 10 mit einer ersten Stufe 11 und einer zweiten Stufe 12 wobei jede Stufe entgegengesetzt rotierende und kämmende Zahnradpaare 13 a und 13 b bzw. 14 a und 14 b aufweist. Die angetriebenen Zahnräder 13 a und 14 a jeder Stufe werden durch eine gemeinsame Antriebswelle 15 verbunden, die mit­ laufenden Zahnräder 13 b, 14 b jeder Stufe sind durch eine gemeinsame Mitlaufwelle 16 verbunden. Geschmolzener Heiß­ schmelzkleber wird, z. B. bei Luftdruck, auf der Ansaug­ seite 17 der ersten Stufe 11 von einem Vorratsbehälter 18 des Heißschmelzklebers zugeführt. Ein bevorzugter Heiß­ schmelzkleber-Behälter, der sich in Verbindung mit der erfin­ dungsgemäßen Pumpe verwenden läßt, ist aus US-PS 40 09 974 bekannt. Der Kleber wird an der Abgabeseite 19 der ersten Stufe 11 mit einer abgemessenen Rate abgegeben und von dort der Ansaugseite 20 der zweiten Stufe 12 zugeführt.

Ein Gas, z. B. Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid, wird über eine Gasleitung 21 von einer Gasquelle 22 ebenfalls der Ansaugseite 20 der zweiten Stufe 12 zugeführt, wobei die Gasquelle z. B. unter einem Druck von 0,07 Kp/cm² bis 3,16 Kp/cm² (atü, 1-45 psi) steht. Die Gasleitung 21 enthält ein Rückschlagventil 23, welches den Rückfluß des ge­ schmolzenen Klebers von der Abgabeseite 19 der ersten Stufe 11 durch diese Leitung 21 in Richtung auf die Gasquelle 22 verhindert.

In der zweiten Stufe 12 wird das Gas und der ge­ schmolzene Kleber innig miteinander vermischt, wobei die Pumpe diese beiden Komponenten unter einen solchen Druck setzt, daß das Gas in dem geschmolzenen Kleber in die zuvor erwähnte Lösung geht. Diese Lösung wird an der Abgabeseite 24 der zweiten Stufe 12 durch eine Leitung 25 an eine ventilgesteuerte Kleber-Abgabe­ vorrichtung 26, z. B. eine Kanone o. dgl., abgegeben. Eine in Verbindung mit der erfinungsgemäßen Pumpe verwendbare ventilgesteuerte Abgabevorrichtung ist aus der US-PS 40 59 714 bekannt. Eine Rückführleitung 27 ist zwischen der Abgabeseite 24 der zweiten Stufe 12 und der Ansaugseite 17 der ersten Stufe 11 vorgesehen. Diese Rückführleitung 27 enthält ein Überdruckventil 9, um einen Teil oder die gesamte Kleber-/Gaslösung in den Arbeitszyklus zurückzuführen, wenn der Systemdruck den eingestellten Grenzdruck des Ventils 9 überschreitet. Eine einstellbare Drossel 28 in einer Rückleitung 26 a von der Abgabevorrichtung 26 drosselt die Rückströmung während des Arbeitszyklus' einer Abgabekanone.

Die erste Stufe 11 mißt und gibt geschmolzenen Heiß­ schmelzkleber an die Ansaugseite 20 der zweiten Stufe 12 ab, sie stabilisiert die zweite Stufe gegen Änderungen der Viskosität und der Motorgeschwindig­ keit. Die zweite Stufe 12 vermischt den von der ersten Stufe 11 zugemesse­ nen geschmolzenen Heißschmelzkleber mit dem von der Gasquelle 22 gelieferten Gas unter Druck. Die Kombination aus einer ersten, abmessenden Stufe 11 mit der zweiten, mischenden Stufe 12 führt zur Abgabe einer gleichförmigen Kleber/Gaslösung, was die Zuverlässigkeit und Gleichförmigkeit der Kleberschaum-Abgabe von der ventilgesteuerten Abgabevor­ richtung 26 verbessert. Die Pumpe 10 stellt sicher, daß der abgegebene Schaum sehr gleichförmig ist und im wesentlichen ohne Spucken und Sputtern abgegeben wird.

Gemäß den Fig. 2-8 enthält die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe 10 eine Reihe spe­ ziell ausgebildeter Platten, die auf einen Verteilerblock 30 aufgesetzt und mit diesem verbunden sind. Gemäß Fig. 2 enthält die Pumpe 10 eine Einlaß-Endplatte 31, eine Platte 32 für die erste Stufe 11, eine mittlere Durchlaßplatte 33, eine Platte 34 für die zweite Stufenpumpe, und eine Auslaß-Endplatte 35, die alle im wesentlichen dieselbe Umfangsgestalt und Umfangsgröße besitzen und übereinander­ gestapelt angeordnet sind.

Die Platte 32 für die erste Stufe 11 begrenzt zwei sich teilweise überlappende kreisförmige Zahnrad-Hohlräume 36 a, 36 b, die gemäß Fig. 5 das erste Paar kämmender Zahn­ räder 13 a, 13 b aufnehmen. Die Platte 34 für die zweite Stufe 12 begrenzt ein zweites Paar sich teilweise über­ lappender Zahnrad-Hohlräume 37 a, 37 b, die das zweite Paar kämmender Zahnräder 14 a, 14 b aufnehmen (vergleiche Fig. 7). In dieser Ausführungsform besitzen die Zahnräder der bei­ den Paare die gleiche Anzahl an Zähnen, die Zahnräder 14 a, b der zweiten Stufe 12 sind jedoch dicker als die­ jenigen der ersten Stufe 11. Da die Zahnräder beider Stufen sich mit derselben Geschwindigkeit drehen, hat die zweite Stufe 12 eine größere Förderleistung als die erste Stufe 11. Dieses Verhältnis steuert die maxi­ male Dichte des Schaums, der letztlich erzeugt wird; klei­ nere Dichten werden erzeugt, wenn der Gasdruck zunimmt, da dann eine größere Gasmenge in den Zwischenzahnräumen der zweiten Stufe im Verhältnis zu einer gegebenen Menge des flüssigen Klebers aus der ersten Stufe hineingedrückt wird. Das Verhältnis der Förderleistung der zweiten Stufe zur ersten Stufe soll bevorzugt im Bereich von 1,25 bis 2 liegen, besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von 1,5. Bei einem speziellen Beispiel besitzen die Zahnräder beider Zahnradpaare einen Teilkreisdurchmesser von 3,17 cm (1,25 Zoll) die Zahnräder besitzen 20 Zähne und werden mit einer Geschwin­ digkeit von etwa 200 bis 800 Umdrehungen pro Minute gedreht. Die Zahnräder der ersten Stufe können 0,5 cm (0,2 Zoll) dick sein, und die Zahnräder der zweiten Stufe können 0,75 cm (0,3 Zoll) dick sein, wodurch sich ein Unterschied in der Förderleistung von 1,5 zu 1 ergibt. Das der zweiten Stufe von der Gasquelle 22 zugeführte Gasvolumen füllt das zusätz­ liche Fördervolumen der zweiten Stufe, d. h. das Volumen, welches über das zugeführte Volumen Heißschmelzkleber hinausgeht.

Ein Zahnrad 13 a, 14 a jeder Stufe ist ein angetriebenes Zahnrad, das andere Zahnrad 13 b, 14 b ist ein mitlau­ fendes Zahnrad. Die angetriebenen Zahnräder werden durch die Antriebswelle 15 verbunden, die ein Anschlußende 39 zur An­ kupplung eines Antriebs (nicht dargestellt) besitzt. Die Antriebszahnräder der ersten und zweiten Stufe sind mittels Keilen 40, die von Keilnuten 41 aufgenommen werden, mit der Antriebs­ welle 15 verbunden (vergl. Fig. 3). Die Antriebswelle 15 erstreckt sich durch Lagerbohrungen 42-44 in den Platten 31, 33 und 35. Die beiden mitlaufenden Zahnräder 13 b, 14 b sind durch die gemeinsame Mitlaufwelle 16 verbunden, die sich durch Lager­ bohrungen 45-47 in der Einlaß-Endplatte 31 bzw. der mitt­ leren Durchlaßplatte 33 und der Auslaß-Endplatte 35 er­ strecken. Die mitlaufenden Zahnräder 13 b, 14 b lassen sich mit der Mitlaufwelle 16 (wie auch die Antriebszahnräder 13 a, 14 a mit der Antriebswelle 15) durch eine Kugel 40 und einen Schlitz 41 nach Art einer Keil/Nutverbindung verbinden. Die Antriebs­ welle 15 und die Mitlaufwelle 16 verlaufen parallel zu­ einander. In zusammengebautem Zustand bewirkt daher die Drehung der Antriebswelle 15 eine gleichzeitige und gleiche Drehung der Zahnradpaare 13 a, b und 14 a, b der ersten und zweiten Stufe, wobei die Drehrichtung 29 der Antriebszahnräder 13 a, 14 a der Zahnradpaare gleich ist, und die Drehrichtung 38 der Mitlaufräder 13 b, 14 b der Zahnradpaare ebenfalls gleich und der Drehrichtung der Antriebszahnräder entgegen­ gesetzt ist, vergleiche Fig. 1.

Die Platten 32-35 der Pumpen werden fluchtend übereinander­ gestapelt durch vier Schrauben 52-55 (vergl. Fig. 3-8) ge­ halten, die durch die Platten hindurchlaufen und in Gewinde­ bohrungen 56 in der Einlaß-Endplatte 31 einschraubbar sind, wobei die Köpfe 57 der Schrauben in Ausnehmungen 58 aufgenommen werden, die in der Auslaß-Endplatte 35 vorgesehen sind. Durchgangsschrauben 59 laufen durch Positionier­ hülsen 48 in Plattenbohrungen 49 und sind in Gewinde­ löcher in dem Verteilerblock 30 eingeschraubt (vergleiche Fig. 2), um die vormontierten Platten 31-35 an dem Vertei­ lerblock 30 zu befestigen.

Die Leitungsführung für die Zahnradpumpe 10 ist in den Fig. 2 und 4-8 dargestellt. Wie aus den Fig. 2 und 4 zu entnehmen ist, bildet die Einlaß-Endplatte 31 einen ersten Einlaßkanal 60 für den Heißschmelzkleber, und dieser Einlaßkanal arbeitet mit einer winkligen Zufuhrkehle 61 zusammen, die auf der oberen Oberfläche dieser Endplatte 31 ausgebildet ist. Auf der Einlaß-Endplatte 31 ist eine Haube 62 angeordnet, um die Zufuhr des geschmolzenen Heißschmelzklebers in den Einlaßkanal 60 der ersten Stufe zu erleichtern, vergl. auch die Anordnung gemäß der US-PS 40 09 974. Der Einlaßkanal 60 geht in eine Heißschmelz­ kleber-Einlaßzone 63 der ersten Stufe über, an der die Zahnräder außer Eingriff gelangen, vergl. Fig. 2 und die gestrichelte Darstellung der Fig. 5. Die Durchlaßplatte 33 enthält ferner eine Auslaßzone 64 der ersten Stufe, von welcher der abgemessene geschmolzene Heißschmelzkleber in einen mittleren Transportkanal 65-67 in der mittleren Durchlaßplatte 33 ge­ leitet wird (vergl. die Fig. 2, 6 und 6A). Der mittlere Transportkanal gibt abgemessenen geschmolzenen Kleber von der Abgabeseite 19 der ersten Stufe 11 an die Ansaugseite 20 der zweiten Stufe 12.

Den mittleren Transportkanal bilden ein Ausgangskanal 65 für Heißschmelzkleber der ersten Stufe, eine Transfer­ bohrung 66 von der ersten zur zweiten Stufe, und ein Eingangskanal 67 für Heißschmelzkleber in die zweite Stufe, die alle in der Durchlaßplatte 33 liegen. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, wird dadurch abgemessener geschmol­ zener Kleber aus der ersten Stufe 11 an der Oberseite in die zweite Stufe 12 geleitet. Die Platte 34 für die zweite Stufe (Fig. 7) legt eine Eingangszone 68 und eine Ausgangszone 69 für Heißschmelzkleber fest. Ein Auslaß 76 der zweiten Stufe 12 für die Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas ist in den Fig. 2 und 8 dar­ gestellt. Der Auslaß 76 steht mit einer Auslaßbohrung 77 in der Auslaß-Endplatte 35 in Verbindung, und diese Auslaß­ bohrung 77 verbindet den Auslaß 76 der zweiten Stufe mit Abgabebohrungen 78 a, 78 c im Verteilerblock 30. Ein Abschnitt 78 b der Abgabebohrung in dem Verteilerblock ist mit der ventilgesteuerten Abgabevorrichtung 26 verbunden.

An der Unterseite der zweiten Stufe 12 wird auf deren Ansaugseite 20 ein Gas durch eine Gaszuführleitung 70 zugeführt, vergl. die Fig. 2 und 8. Das Gas wird durch das Rückschlagventil 23 und Gaszuführbohrungen 21 a-21 c der Gas­ zuführleitung zugeführt. Diese Zuführbohrungen sind mit der Gasquelle 22 verbunden, und das Rückschlagventil verhindert eine Rückströmung des geschmolzenen Klebers von der zweiten Stufe in die Gaszuführbohrungen 21 b, 21 c stromaufwärts zum Rückschlagventil. Das Rückschlagventil 23 enthält eine Kugel 73, die durch eine Feder 72 auf einen Sitz gedrückt wird und in einer Passung 74 aufgenommen ist, die zwischen der Auslaß-Endplatte 35 und dem Verteiler­ block 30 gefangen ist (vergl. Fig. 2). Eine O-Ring-Dichtung 75 ist um die Passung 74 zwischen der Auslaß-Endplatte 35 und dem Verteilerblock 30 vorgesehen.

In den Fig. 7 und 8 wird der geschmolzene Kleber aus der ersten Stufe durch die Eingangszone 68 hindurch in die Zwischenzahnhohlräume der Zahnräder der zweiten Stufe zu­ geführt, bevor diese Hohlräume an der Gaszuführleitung 21 a, 70 vorbeilaufen. Die Tatsache, daß zuerst der geschmolzene Kleber in die entsprechenden Zwischenzahnhohlräume einge­ geben wird und dann das restliche Volumen der Hohlräume mit Gas gefüllt wird, stellt sicher, daß die Zwischen­ zahnhohlräume den Kleber und das Gas in dem gewünschten Verhältnis aufnehmen. Wird dagegen zuerst (oder gleich­ zeitig) Gas eingefüllt, so kann dies aufgrund der Kompri­ mierbarkeit des Gases zu Gasblasen führen, die die Aufnahme der Flüssigkeit in den speziellen Zwischenzahnhohlraum verhindern und dadurch zu Inhomogenitäten im Schaum führen.

Der primäre Strompfad des geschmolzenen Heißschmelzklebers und der in der zweiten Stufe 12 gemischten Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas durch die Pumpe hindurch wird durch den gestrichelten Pfeil 80 verdeutlicht und führt zu der Abgabebohrung 78 b im Verteilerblock, der zur Be­ nutzung mit einer Abgabekanone verbindbar ist.

Vorgesehen ist ferner eine Rückführeinrichtung, durch die ein Teil oder die gesamte Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas von der Abgabekanone zurück zur Pumpe 10 an die Ansaugseite 17 der ersten Stufe 11 geführt werden kann, wie der gestrichelte Pfeil 81 in Fig. 2 zeigt. (Der gestrichelte Pfeil 81 entspricht dem Rückführpfad 25, 26, 26 a, 28 und 27 in Fig. 1.) Zu diesem Zweck sind Rückführkanäle in der Platte 32 für die erste Stufe 11, der mittleren Durchlaßplatte 33, der Platte 34 für die zweite Stufe 12 und der Auslaß- Endplatte 35 sowie dem Verteilerblock 30 vorgesehen. Wie sich den Fig. 2 und 5-8 entnehmen läßt, besitzt der Rück­ führkanal eine Rückführbohrung 82 im Verteilerblock 30, welche die Bohrung 78 c mit einem Rückführ-Durchgangsloch 83 in der Auslaß-Endplatte 35 verbindet. Das Rückführ-Durch­ gangsloch 83 in der Auslaß-Endplatte 35 stellt die Verbin­ dung zu einer Rückführbohrung 84 in der Platte 34 dar. Die Rückführbohrung 84 in der Platte 34 geht in eine Rückführbohrung 85 über, die in der Durchlaßplatte 33 angeordnet ist, und diese Bohrung 85 in der Durchlaß­ platte 33 geht in einen sich seitwärts erstreckenden Kanal 86 über, der zwischen der Platte 32 und der Durchlaßplatte 33 festgelegt ist (vergl. die Fig. 2, 6 und 6A). Die Rückführbohrungen 83-86 sind an der Unterseite der Platte 32 mit der Ansaugseite 17 der ersten Stufe 11 über einen Rückführ-Einlaß 87 verbunden (vergl. Fig. 2 und 6), um die von der Abgabeseite 24 der zweiten Stufe 12 zurückgeführte Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas in die Heißschmelz­ kleber-Einlaßzone 63 einzuleiten, während geschmolzener Kleber (nicht in Lösung) dem zugeführten Material in der Einlaßzone 63 zugegeben wird.

Das Überdruckventil 9 in Fig. 1 kann Teil einer Umlauf-Ventilanordnung 180 sein, vergl. Fig. 2, die in der Bohrung 78 c des Verteilerblocks 30 sitzt. Diese Umlauf-Ventilanordnung 180 enthält eine äußere Hülse 182, die in die Bohrung 78 c bei 181 eingeschraubt ist. Ein Sitz 183 für ein Entlastungsventil ist am inneren End der Hülse 182, d. h. am linken Ende innerhalb der Boh­ rung 78 c befestigt, vergl. Fig. 2. Der Sitz 183 besitzt einen axialen Kanal 184, auf dem eine Kugel 185 sitzt. Die Kugel 185 wird von einem kreuzförmigen Führungselement 186 gegen den Sitz 183 vorgespannt, vergl. Fig. 2A, wobei auf das Führungselement 186 eine Feder 187 wirkt. Die Kugel 185 wird dadurch gegen ihren Sitz 183 vorgespannt und bildet so das Rückschlagventil 9.

Die Hülse 182 ist durch die Hülse umgebende O-Ringe 178 und 179 bezüglich der Bohrung 78 c abgedichtet. Eine innere Kammer 191 innerhalb der Hülse 182 geht mittels radialer Bohrungen 192 durch die Hülsenwand hindurch und steht mit der Rückführbohrung 82 des Verteilerblocks 30 in Verbindung. Im Falle einer Drucküberschreitung innerhalb der Leitungen oder der Abgabevorrichtung herrscht Hochdruck in der Bohrung 78 b. Dieser wird durch Öffnen des Kugel­ ventils 184, 185 entfernt, so daß das Fluid durch die Boh­ rung 184, die Kammer 191 der Hülse 182 und die radialen Bohrungen 192 in die Rückführbohrung 82 strömen kann.

Wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, enthält die Rückleitung 26 a von der ventilgesteuerten Abgabevorrichtung 26 die einstellbare Drossel 28. Gemäß Fig. 2 ist diese einstell­ bare Drossel 28 bevorzugt ebenfalls als Teil der Umlauf- Ventilanordnung 180 ausgebildet. Insbesondere ist ein einstellbares Ventilelement 193 axial im Innenraum der Hülse 182 gegenüber den Bohrungen 192 nach rechts ver­ setzbar. Das Ventilelement 193 enthält eine Ausnehmung oder Nut 194 an seinem inneren Ende, wobei diese Nut, im Schnitt gesehen, V-Form besitzt (vergl. Fig. 2B) und mit einer Schulter 195 in der Hülse 182 das Ventil bildet. Die Ausnehmung 194 kann bezüglich der Schulter 195 axial dadurch versetzt werden, daß das Ventilelement 193 in die Hülse hinein bzw. aus der Hülse herausgeschraubt wird, um die Fläche der Ventilöffnung gezielt zu verändern. Um das Ventilelement 193 bezüglich der Hülse 182 festzusetzen, ist eine Gegenmutter (nicht dargestellt) vorgesehen.

Der Verteilerblock 30 enthält einen Rückkehrkanal 197 von der Abgabekanone, der der Rückleitung 26 a in Fig. 1 entspricht. Der Rückkehrkanal 197 steht mit der Schulter 195 durch radiale Kanäle 198 in der Hülse 182 in Verbindung. Zusammen bilden die Ausnehmung 194 und die Schulter 195 die variable Drossel 28 in der Rückleitung 26 a, welche durch die Bohrungen 192 mit der Rückführbohrung 82 in Verbindung steht. Die axiale Lage des Ventilelements 193 bezüglich der Schul­ ter 195 steuert somit denjenigen Anteil der Strömung, der zurückgeführt werden soll.

Bei Verwendung der ersten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Pumpe für Schmelzkleber-Schaum wird geschmol­ zener Heißschmelzkleber durch den Einlaßkanal 60 in der Einlaß-Endplatte 31 über den Strömungspfad 80 der ersten Stufe 11 zugeführt, wenn die Pumpe 10 arbeitet. Der der ersten Stufe zugeführte Heißschmelzkleber kann auf Luftdruck liegen. Die Zufuhr geschmolzenen Klebers wird durch die erste Stufe 11 abgemessen und durch die den Transportkanal 65-67 in der Durchlaßplatte 33 der Ansaugseite 20 der zweiten Stufe 12 zugeführt. Unmittelbar nach der in abgemessener Menge erfolgenden Zufuhr des geschmolzenen Klebers aus der ersten Stufe 11 wird Gas in die zweite Stufe 12 eingeführt. Der Druck, mit dem das Gas zugeleitet wird, steuert die Dichte des Schaums; Drücke im Bereich von ungefähr 0,07 bis 3,16 Kp/cm² (1- 45 psig) sind verwendet worden. Die zweite Stufe 12 mischt den Kleber und das Gas, um unter Druck eine Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas herzustellen, die von der Abgabeseite 24 der zweiten Stufe in die Abgabe­ bohrung 78 a des Verteilerblocks 30 abgegeben wird. Wenn die ventilgesteuerte Abgabevorrichtung 26 vollständig geöffnet ist, d. h. wenn sie Kleber abgibt, begrenzt das Überdruck­ ventil 9 die Rückführströmung der Lösung durch den Rück­ führpfad 81. Wenn die ventilgesteuerte Abgabevorrichtung geschlossen ist, d. h. wenn kein Kleberschaum abgegeben wird, wird die unter Druck stehende Kleber/Gaslösung durch die Drossel 28, den Innenraum 191 der Hülse 182, die Rück­ führbohrung 82 im Verteilerblock 30, die Rück­ führbohrungen 83-85 in der Auslaß-Endplatte 35, der Platte 34, und der mittleren Durchlaßplatte 33 und den Kanal 86 zurück zur Ansaugseite 17 der ersten Stufe 11 zurück­ geführt. Wie sich Fig. 5 entnehmen läßt, wird bei Rückführung der Kleber/Gaslösung die zurück­ geführte Lösung unmittelbar an derjenigen Stelle wieder zugegeben, wo die Zahnräder 13 a und 13 b gerade außer Ein­ griff kommen. Der Hohlraum zwischen den Zähnen wird mit zurückgeführtem Material angefüllt; das aus der Quelle für geschmolzenen Kleber zugeführte Material füllt den Hohl­ raum zwischen den Zahnrad-Zähnen auf. Gemäß der Erfindung fließt daher die zurückgeführte Lösung sowohl durch die erste als auch durch die zweite Stufe 11 und 12 der Zahnradpumpe 10.

In den Fig. 9-15 ist eine zweite Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung dar­ gestellt. Die Pumpe 90 der zweiten Ausführungsform enthält eine erste Stufe 91 und eine zweite Stufe 92. Die erste Stufe 91 und die zweite Stufe 92 enthalten Antriebs-Zahnräder 93 a bzw. 94 a, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 95 sitzen und von einer Antriebseinheit (nicht dar­ gestellt) angetrieben werden. Die Mitlaufräder 93 b bzw. 94 b der ersten Stufe 91 und der zweiten Stufe 92 sind auf einer gemeinsamen Mitlaufwelle 96 angeordnet und kämmen mit dem entsprechenden Antriebs-Zahnrad 93a bzw. 94 a. Die Antriebszahnräder 93 a und 94 a drehen sich in derselben Drehrichtung, wie durch die Pfeile 104 und 105 dargestellt ist, und die Mitlaufräder 93 b, 94 b drehen sich in der ent­ gegengesetzten Richtung, die durch die Pfeile 106 und 107 gekennzeichnet ist.

Geschmolzener Heißschmelzkleber wird der Ansaugseite 97 der ersten Stufe 91 von einem Vorratsbehälter 89 des geschmol­ zenen Klebers durch eine einstellbare Drossel oder Ventil 171 zugeführt. Wenn eine ventilgesteuerte Abgabevorrich­ tung 109 vollständig offen ist, wird das in der ersten Stufe abgemessene Ausgangsprodukt von der Abgabeseite 98 der ersten Stufe durch ein variables Drosselventil 173 der Ansaugseite 99 der zweiten Stufe 92 zugeführt. An der Ansaugseite 99 der zweiten Stufe 92 wird durch eine Gasleitung 101 Gas zugeführt, wobei ein Rückschlagventil 102 in der Gasleitung 101 vorhanden ist, um zu verhindern, daß Kleber durch diese Leitung in eine Gasquelle 103 zurückströmt. Die zweite Stufe 92 mischt das geschmolzene Kleber-Ausgangsprodukt von der Abgabeseite 98 der ersten Stufe 91 mit dem Gas, um an einer Abgabeseite 108 eine unter Druck stehende Lösung aus Kleber und Gas zu erhalten, die einer oder mehreren ventilgesteuerten Ab­ gabevorrichtungen 109 zugeführt wird. (Diese Pumpe 90 ist insbesondere zum Anschließen von ventilgesteuerten Abgabe­ vorrichtungen mit mehreren Ausgängen, z. B. Mehrfach-Kanonen, ausgebildet.) Ein erster Rückführpfad 111 verbindet die Abgabeseite 98 der ersten Stufe mit der Ausgangsseite 97 über eine variable Drossel oder Ventil 192. In ähnlicher Weise ver­ bindet ein zweiter Rückführpfad 112 die Abgabeseite 108 der zweiten Stufe über eine variable Drossel oder Ventil 194 mit der Ansaugseite 99 der zweiten Stufe.

Die Pumpe 90 der zweiten Ausführungsform der Erfindung weicht von der ersten Ausführungsform unter anderem da­ durch ab, daß ein Proportionierventil vorgesehen ist, um die Rückführung durch den Pfad 111 und durch den Pfad 112 zur ersten Stufe bzw. zur zweiten Stufe in einem bestimmten Verhältnis vornehmen zu können. Das Proportionier­ ventil 110 (vergl. Fig. 10) enthält einen Schieber 165, der Bestand­ teil aller Ventile 171-174 ist. Wenn alle Abgabevorrich­ tungen eines Vielfach-Abgabesystems offen sind, blockiert das Proportinierventil 110 alle Rückführpfade. Wenn min­ destens eine, jedoch weniger als alle Abgabevorrichtungen geschlossen sind, teilt das Proportionierventil 110 das Ausgangsprodukt der ersten Stufe (vor dem Lösen des Gases) zwischen dem Rückführpfad 111 und der zweiten Stufe auf. Dabei ist das Ventil 171 teilweise geschlossen und das Ventil 172 ist teilweise geöffnet, um den Rückkehr­ pfad 111 durch die erste Stufenpumpe aufzubauen. Gleich­ zeitig veranlaßt das Ventil 110, daß ein ähnlicher Anteil des Ausgangsprodukts der Kleber/Gaslösung in die zweite Stufe 92 zurückgeführt wird. Das Ventil 173 wird dabei gedrosselt oder teilweise ge­ schlossen, und das Ventil 174 wird teilweise geöffnet, wodurch der zweite Rückführpfad 112 durch die zweite Stufe aufgebaut wird. Beim Öffnen der Rückführven­ tile 182 und 174 trachtet das Ventil gleichzeitig da­ nach, die Ventile 171 und 173 zu schließen. Die Ventile 171-174 werden vom Proportionierventil 110 betätigt, um einen separaten Rückführpfad 111 oder 112 für jede Pumpen­ stufe zu verwirklichen, und um in jeder Stufe den gleichen Anteil an rückgeführter Strömung zur Gesamtströmung zu verwirklichen.

Im Falle, daß alle ventilgesteuerten Abgabevorrichtungen 109 geschlossen sind, wird der gesamte geschmolzene Kleber, der von dem Abgabekanal der ersten Stufe 91 abgegeben wird, zur Ansaugseite der ersten Stufe 91 zurückgeführt, und die gesamte von der zweiten Stufe 92 abgegebene Kleber/Gaslösung wird zur Ansaugseite 99 der zweiten Stufe zurückgeführt. In diesem vollen Rückführbetrieb sperrt das Proportionierventil 110 gleichzeitig den Eingangskanal von dem Vorratsbehälter des geschmolzenen Klebers zur ersten Stufe und den Transfer von geschmolzenem Kleber von der ersten Stufe 91 zur zweiten Stufe 92.

Die Pumpe 90 der zweiten Ausführungsform weicht von der Pumpe 10 der ersten Ausführungsform ferner dadurch ab, daß die Zahnräder der zweiten Stufe dieselbe Dicke wie die Zahnräder der ersten Stufe besitzen, wobei jedoch die Zahnräder der zweiten Stufe eine größere Förderfläche aufgrund einer größeren Durchmesserteilung und einer ge­ ringeren Zahnzahl besitzen.

Bei einem speziellen Beispiel für die zweite Ausführungs­ form sind die Zahnräder beider Stufen 0,625 cm (0,250 Inch) dick und besitzen einen Teilkreisdurchmesser von 1,9 cm (0,75 Inch), wobei die Zahnräder der ersten Stufe 24 Zähne und die Zahnräder der zweiten Stufe 16 Zähne be­ sitzen. Das Verhältnis der Zähnezahl, 24/16, entspricht einem Verhältnis von 1,5 bezüglich der Förderleistung, und dies stellt dasselbe bevorzugte Verhältnis dar, wie es in der ersten Ausführungsform durch das Dickenver­ hältnis verwirklicht wurde. Das Verhältnis der Zähne­ zahl und das Verhältnis der Zahnraddicken bieten somit alternative Wege, um die maximale Schaumdichte zu steuern.

Die Pumpe 90 der zweiten Ausführungsform enthält eine Einlaß-Endplatte 120, eine Platte 121 für die erste Stufe, eine mittlere Durchlaßplatte 122, eine Platte 123 für die zweite Stufe und eine Auslaß- Endplatte 124, die miteinander fest verbunden sind und das erste Zahnradpaar 93 und das zweite Zahnradpaar 94 enthalten, wobei entsprechende Zahnräder mittels Antriebswelle 95 bzw. Mitlaufwelle 96 in der im Zusammenhang mit der Pumpe 10 beschriebenen Weise ver­ bunden sind. Aufgrund des Proportionierventils 110 ist die Kanalführung der verschiedenen Platten 120-124 der Pumpe 90 von der Kanalführung der entsprechenden Platten der Pumpe 10 wesentlich verschieden, wie noch erläutert wird. Ein Verteilerblock 125 der zweiten Ausführungsform kann dem Verteilerblock 30 der ersten Ausführungsform ähn­ lich sein und enthält eine ähnliche Umlauf-Ventilanordnung 180 mit einem Überdruckventil 9 und einer Drossel 28.

Die Rückschlagventilanordnung 102 für die Gasleitung 101 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich in gewisser Weise von derjenigen der ersten Ausführungs­ form, obwohl sie demselben Zweck dient. Die Rückschlagventil­ anordnung enthält eine Feder 126, welche eine Ventilkugel 127 in einer Kammer 128 vorspannt, wobei die Kammer durch einen Einlaß 129 in einem Paßstück 130 gebildet ist. Das Paßstück 130 wird zwischen einer Ausnehmung 131 in der Auslaß-Endplatte 124 und einer Ausnehmung 132 im Verteiler­ block 125 gehalten. Die Rückschlagventilanordnung 102 mün­ det an ihrem stromaufseitigen Ende in eine Gaszuführbohrung 133 (die mit einer Gasquelle 103 verbunden ist) im Vertei­ lerblock 125, und mündet mit dem stromabseitigen Ende in die Gasabgabebohrung 132 in der Auslaß-Endplatte 124. Die Gasabgabebohrung 134 führt zum Gaseinlaßkanal 135, der in die zweite Stufenpumpe mündet (vergl. Fig. 10 und 14 und 15). Das Rückschlagventil-Paßstück 130 ist mit O-Ringen 137, 138 versehen, die gegen die Auslaß-Endplatte 124 und den Verteilerblock 125 dichten.

Die Einlaß-Endplatte 120 (vergl. Fig. 10 und 11) enthält eine Zuführkehle 140, um geschmolzenen Kleber von dem Vorratsbehälter 89 dem Heißschmelzkleber-Einlaßkanal 141 der ersten Stufe zuzuführen. Geschmolzener Kleber strömt durch den Kanal 141 und fließt zur Ansaugseite 97 der ersten Stufe in der Platte 121 (vergl. Fig. 10 und 12). Der Kanal 141 mün­ det dort, wo die Zahnräder gerade außer Eingriff gelangen, d. h. an derjenigen Stelle, die aufgrund der Drehrichtung 104, 106 der Pumpen-Zahnräder 93 die Ansaugseite der ersten Stufe 91 ist (vergl. Fig. 12). Die Abgabeseite 98 der ersten Stufe 91 speist einen Kanal 143, der unter der Platte 121 in der Durchgangsplatte 122 enthalten ist (vergl. Fig. 10 und 13). Der geschmolzene Heißschmelz­ kleber wird vom Kanal 143 über eine von der ersten zur zweiten Stufe führende Transferbohrung 144 in der mitt­ leren Durchgangsplatte 122 durch den Eingangskanal 145 der zweiten Stufe (vergl. Fig. 10) hindurch zur Ansaugseite 99 der zweiten Stufe in der Platte 123 geleitet (vergl. Fig. 10 und 14).

Die Kleber/Gaslösung, welche in der zweiten Stufe 92 gebildet wird, wird deren Abgabeseite 108 zugeführt, die von einer Abgabekammer 147 in der Platte 123 gebildet wird (vergl. Fig. 10 und 14). Von dieser Stelle läuft die Lösung aus geschmolzenem Kleber und Gas durch einen Aus­ gangskanal 148 der zweiten Stufe in eine Ausgangsbohrung 149, die in der Ausgangs-Endplatte 124 enthalten ist (vergl. Fig. 15). Der Ausgangskanal 148 und die Ausgangs­ bohrung 149 sind mit Abgabebohrungen 150 a-150 c in dem Verteilerblock verbunden, wobei der Verteilerblock durch einen O-Ring abgedichtet gegen die Auslaß-Endplatte 124 gehalten wird (vergl. Fig. 10). Die Abgabebohrungen 150 sind mittels Leitungen o. dgl. mit einer oder mehreren Abgabevorrichtungen 109 verbunden, vergl. das System gemäß Fig. 1.

Das Proportionierventil 110 der Pumpe 90 der zweiten Ausführungsform und die zugehörige Kanalführung sind in den Fig. 10-15 dar­ gestellt. In der zweiten Ausführungsform sind zwei Rückführpfade vorhanden, der erste Rückführpfad läuft nur um die erste Stufe 91 herum, wie durch die gestrichelte Schleife 155 in Fig. 10 dargestellt ist (analog der Rückführschleife 111 in Fig. 9), und der zweite Rückführpfad läuft lediglich um die zweite Stufe herum, wie durch die gestrichelte Schleife 156 dargestellt ist (analog der Rückführschleife 112 in Fig. 9). Der erste Rückführpfad 155 läuft durch den Schmelzkleber-Ausgangskanal 143 der ersten Stufe, die Transferbohung 144 von der ersten zur zweiten Stufe, und durch einen Rückführkanal 157 der ersten Stufe in der mittleren Durchgangsplatte 122. Der zweite Rückführpfad 156 läuft durch die Bohrungen 149 und 150 a und b zur Abgabevorrichtung 109, über den Kanal 197 von der Abgabevorrichtung durch die Drossel 28 zurück zur Rückführbohrung 158 im Verteilerblock 125 und durch die Rückführbohrung 159 der zweiten Stufe und den Kanal 160 in der Platte 124. Der Rückführkanal 157 mündet in eine Eingangszone an der Ansaugseite 97 der ersten Stufe 91, und der Rück­ führkanal 160 mündet in eine Eingangszone an der Ansaugseite 99 der zweiten Stufe 92.

Das Proportionierventil 110 enthält vier einzelne Ventile. Ein Ventilschieber 165 bildet ein bewegliches Ventilelement für alle Ventile und besitzt Stege 161-163 und einen Stopp­ ansatz 164. Die Stege 161-163 üben mit Kanälen 141, 157, 145 bzw. 160 eine Ventilfunktion aus. Insbesondere bewegt eine Verschiebung des Schiebers 165 den Steg 161 zwischen einer ersten Stellung, vergl. Fig. 10, in welcher die Ventilfläche den Rückführpfad 157 der ersten Stufe schließt, und einer zweiten Stellung (nicht dargestellt), in welcher der Steg 161 den Schmelzkleber-Einlaßkanal 141 der ersten Stufe schließt. Der Steg 162 wird zwischen einer geöffneten Stellung, vergl. Fig. 10, und einer zweiten Stellung (nicht dargestellt) bewegt, in welcher er den Schmelz­ kleber-Einlaßkanal 145 der zweiten Stufe schließt. Der dritte Steg 163 wird zwischen einer ersten Stellung, vergl. Fig. 10, in welcher er den Rückführkanal 160 der zweiten Stufe schließt, und einer offenen Stellung bewegt (nicht dargestellt). Der Stoppansatz 164 wird zwischen einer ersten Stellung, vergl. Fig. 10, in welcher sich der Schieber 165 in der rückführungslosen Stellung befindet, und einer zweiten Stellung (nicht dargestellt) verschoben, in welcher der Schieber 165 den Betrieb mit vollständiger Rückführung herstellt. In der ersten Stellung sitzt der Stoppansatz 164 gegen die obere Oberfläche der Auslaß- Endplatte 124, und in der zweiten Stellung sitzt der Stopp­ ansatz 164 gegen die Unterseite der mittleren Durchgangs­ platte 122.

Die Bewegung des Schiebers 165 erfolgt in Längsrichtung längs der Achse 166. Eine Reihe abgeschrägter oder koni­ scher Abschnitte 167-170 sind den Stegen 161-163 benachbart auf dem Schieber angeordnet. Der dem Steg 161 benachbarte konische Abschnitt 167 bildet mit dem Kanal 141 das Ventil 171, und der benachbarte Abschnitt 168 bildet zwischen der Transferbohrung 144 und dem Eingang 97 das Ventil 172 . Der dem Steg 162 benachbarte konische Abschnitt 169 bildet mit dem Kanal 145 unterhalb der Bohrung 144 das Ventil 173. Der dem Steg 163 benachbarte konische Abschnitt 170 bildet mit der Bohrung 159 das Ventil 174. Die Stege 161-163 besitzen alle denselben Durchmesser, um mit den Bohrungen, in denen sie sich bewegen, einen dichten Sitz zu bilden; der Stoppansatz 164 besitzt einen größeren Durchmesser.

Um den Ventilschieber 165 in seine Nicht-Rückführ-Stellung vorzuspannen (vergl. Fig. 10), ist an dem Pumpengehäuse ein mit einer Feder belasteter Tauchkolben 175 vorgesehen.

Der Tauchkolben 175 ist gleitend in dem Gehäuse 176 aufgenommen und ständig durch eine Feder nach unten vorgespannt. Das Gehäuse 176 des Tauchkolbens wird ein­ stellbar in einen Arm 177 eingeschraubt, der von der Einlaß- Endplatte 120 absteht. Der Tauchkolben 175 ist in Längs­ richtung bewegbar und koaxial mit der Achse 166 des Ventilschiebers 165 ausgerichtet. Die Feder innerhalb der Tauchkolbenanordnung bewirkt bevorzugt eine Vorspannkraft, die einem relativ kleinen Rückführdruck, z. B. 14 Kp/cm² bis 18 Kp/cm² (über Luftdruck) entspricht.

Während des Betriebs drückt der Tauchkolben 175 den Ventil­ schieber 165 abwärts, so daß der Stoppansatz 164 gegen die obere Fläche der Auslaß-Endplatte 124 anliegt. Dadurch wird der Strömungspfad 154 geöffnet und der Rückführpfad 155, 156 vollständig geschlossen. Wenn Mehrfach-Abgabe­ vorrichtungen verwendet werden und alle geöffnet sind, nimmt die Pumpe die in Fig. 10 gezeigte Stellung ein, wobei die Strömung längs des Pfades 154 erfolgt. In die­ ser vollständig offenen Stellung wird frischer geschmol­ zener Heißschmelzkleber in die erste Stufe 91 durch den Einlaßkanal 141 eingeführt und von der ersten Stufe durch die Transferbohrung 144 und durch den Heiß­ schmelzkleber-Einlaßkanal 145 der Ansaugseite 99 der zweiten Stufe 92 zugeführt. Durch den Gaseinlaßkanal 135 wird Gas in die zweite Stufe geleitet. Die zweite Stufe 92 mischt den geschmol­ zenen Heißschmelzkleber und das Gas in eine Lösung und gibt diese Lösung durch den Kanal 148 in die Bohrung 150 a des Verteilerblocks 125 ab. Wenn alle Kleber-Abgabevor­ richtungen offen sind und Kleberschaum abgegeben wird, wird gewöhnlicherweise kein Rückführdruck aufgebaut, und es findet dann auch keine Rückführung in den Zyklus statt.

Sind eine oder mehrere, jedoch weniger als alle ventil­ gesteuerten Abgabevorrichtungen 109 geschlossen, steigt der Druck im Verteilerblock 125 und wirkt gegen das Ende des Ventilschiebers 165 und somit gegen die Vorspannung des federbelasteten Tauchkolbens 175 und schiebt den Ventilschieber aufwärts. Der Steg 163 bewegt sich von der Schließstellung mit dem Rückführkanal 160 der zweiten Stufe weg und öffnet teilweise diesen Kanal, um eine Rück­ führströmung zu ermöglichen. Durch dieselbe Bewegung des Ventilschiebers 165 wird auch der Rückführkanal 157 der ersten Stufe teilweise geöffnet und ermöglicht eine Rück­ führströmung des geschmolzenen Heißschmelzklebers in die erste Stufe 91.

Gleichzeitig wird der Schmelzkleber-Einlaßkanal 145 der zweiten Stufe, der von der ersten Stufe 91 zur zweiten Stufe 92 verläuft, teilweise geschlossen. Ferner wird der Schmelzkleber-Einlaßkanal 141 zur ersten Stufe 91 teilweise geschlossen, der geschmolzenen Kleber aus dem Vorratsbehälter 89 zur ersten Stufe 91 leitet. Die Ventile 172 und 174 öffnen proportional dem Umfang, in dem die Ventile 171 und 173 schließen. Die Lage des Ventilschiebers 165 wird durch Druck in den Rückführ­ bohrungen 158, 159 gesteuert, sobald dieser Druck die vorgegebene, auf den Tauchkolben 175 wirkende Federspan­ nung übersteigt. Der Ventilschieber 165 läßt sich auf diese Weise zwischen der vollständig offenen Stellung, vergl. Fig. 10, und einer vollständig geschlossenen Stellung verschieben, die vorliegt, wenn der Stoppansatz 164 gegen die mittlere Durchgangsplatte 122 anliegt. Diese Verschiebung erfolgt in Abhängigkeit von der Rückführströmung oder dem Rückführdruck der Kleber/ Gaslösung, der seinerseits von dem Anteil an geschlosse­ nen Kleber-Abgabevorrichtungen abhängt.

Wenn alle Abgabevorrichtungen geschlossen sind, drückt der Druck der Kleber/Gaslösung an der Abgabeseite der zweiten Stufe den Ventilschieber 165 aufwärts solange gegen die Vorspannung des federbelasteten Tauchkolbens 175, bis der Stoppansatz 164 die mittlere Durchgangsplatte 122 be­ rührt. In dieser Stellung sind die Ventile 174 und 172 vollständig offen. Gleichzeitig sind die Ventile 171 und 173 geschlossen, wodurch die erste Stufe 91 voll­ ständig von der zweiten Stufe 92 abgedichtet wird. Dadurch kann der geschmolzene Heißschmelzkleber innerhalb der ersten Stufe längs des Rückführpfads 155 unab­ hängig von der Kleber/Gaslösung zurückgeführt werden, die längs des Rückführpfades 156 durch die zweite Stufe 92 in den Verfahrenszyklus zurückgeführt wird.

In der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen wird der Begriff "Lösung" verwendet, um eine Dispersion aus ge­ schmolzenem flüssigem Kleber und Gas zu benennen, die unter hohem Druck angeliefert wird und, wenn sie bei Luftdruck von einer Abgabevorrichtung abgegeben wird, einen geschäumten Kleber ergibt. Es wird angenommen, daß es sich dabei um eine wahre Lösung handelt, in welcher das Gas molekular in dem flüssigen Kleber verteilt ist. Der Begriff soll jedoch in der Beschreibung und in den Ansprüchen eine solch weite Bedeutung haben, daß er auch ein homogen mit einem geschmolzenen flüssigen Kleber ge­ mischtes Gas umfaßt, unabhängig davon, ob das Gas tat­ sächlich molekular verteilt ist. Ferner wird in der Be­ schreibung und den Ansprüchen der Begriff "Heißschmelz­ kleber" in dem Sinne verwendet, daß darunter ein lösungs­ mittelfreies Material verstanden wird, das in einem ge­ schmolzenen Zustand verarbeitet wird.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Schmelzkleber- Schaumes, mit einem Vorratsbehälter für geschmol­ zenen Kleber, einer Einrichtung zum Zuführen von Gas in den Schmelzkleber, einer zwei Stufen auf­ weisenden Zahnradpumpe zum Mischen und Fördern von Schmelzkleber und Gas zu einem Ausgang, der mit einer Abgabevorrichtung verbunden ist, und mit einer Rückführvorrichtung für von der Abgabevor­ richtung nicht abgenommenes Schmelzkleber/Gasge­ misch, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Zuführein­ richtung (21 a, 70; 101) vor der zweiten Pumpenstufe (12; 92) mündet und die Rückführeinrichtung (28, 82 bis 87; 28, 156, 158, 155) in dem Bereich der ersten Pumpenstufe (11; 91) mündet, in dem deren Zahnräder (13 a, b; 93 a, b) gerade außer Eingriff treten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung der Rück­ führeinrichtung (28, 82 bis 87; 28, 156, 158, 155) in die erste Stufe (11, 91) in Zahnraddrehrichtung vor der Zufuhr frischen Schmelzklebers liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe (11; 91) der Pumpe eine abmessende und die zweite Stufe (12; 92) eine mischende Pumpe bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Stufe (11, 12; 91, 92) durch eine gemeinsame Antriebswelle (15; 95) angetrieben werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (9; 102) in der Rückführeinrichtung (28, 82 bis 87, 28, 156, 158, 155) vorgesehen ist, das die Rückführströmung durch die Rückführeinrichtung beschränkt, wenn die Abgabevorrichtung (26; 109) die gesamte von der zweiten Stufe (12; 92) gelieferte Lösung abgibt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung eine Rückkehrleitung (197) von der Abgabevorrich­ tung (26; 109) enthält und daß die Rückkehrleitung (197) ein Umlaufventil (180) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Rückführeinrichtung (28, 156, 158, 155) die Abgabeseite (98) der ersten Stufe (91) mit der Ansaugseite (97) der ersten Stufe (91) und die Abgabeseite (108) der zweiten Stufe (92) mit der Ansaugseite (99) der zweiten Stufe (92) verbindet, so daß geschmolzener Kleber in und durch die erste Stufe (91) und die Kleber/Gasmischung in und durch die zweite Stufe (92) rückführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Wegeventil aus­ gebildetes Proportionierventil (110) in der Rück­ führeinrichtung (28, 156, 158, 155) vorgesehen ist, welches den Rückführfluß zu der ersten und der zwei­ ten Stufe (91 bzw. 92) drosselt, wenn die Abgabevor­ richtung (109) die gesamte von der zweiten Stufe (92) gelieferte Lösung abgibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionierventil (110) einstellbar ist und in Abhängigkeit von einer verringerten Abgabe der Abgabevorrichtung (109) eine vergrößerte Rückführung durch die erste und die zweite Stufe (91, 92) und in Abhängigkeit von einer vermehrten Abgabe der Abgabevorrichtung (109) eine verkleinerte Rückführung durch die erste und die zweite Stufe (91, 92) ermöglicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionierventil (110) eine Ventilanordnung (171 bis 173) enthält, die die Ansaugseite (97) der ersten Stufe ( 91) gegen Zufluß von geschmolzenem Heißschmelzkleber aus dem Vorratsbehälter (89) sperrt und die die An­ saugseite (99) der zweiten Stufe (92) von der Ab­ gabeseite (98) der ersten Stufe (91) absperrt, wenn keine Lösung von der Abgabevorrichtung (109) abge­ geben wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionierventil (110) eine Ventilschieberanordnung (165) enthält, die mit Kanälen (141, 145, 159) zusammenwirkt, welche teilweise durch die Pumpenkammern der ersten und der zweiten Stufe (91, 92) gebildet werden, und daß Vorspanneinrichtungen (175) den Ventilschieber (165) in eine vollständig offene Stellung vor­ spannen, wenn die gesamte Materialabgabe der zwei­ ten Stufe (92) durch die Abgabevorrichtung (109) ab­ gegeben wird, wobei die Rückführeinrichtung (28, 156, 158, 155) gesperrt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (14 a, b; 94 a, b) der zweiten Stufe (12; 92) dicker sind als die Zahnräder (13 a, b; 93 a, b) der ersten Stufe (11; 91), um eine größere Förderleistung zu erzeu­ gen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (13 a, b, 14 a, b; 93 a, b, 94 a, b) der beiden Stufen (11, 12; 91, 92) dieselbe Dicke und den denselben Teilkreis, aber eine verschiedene Zahnteilung besitzen, so daß die Zahnräder (14 a, b; 94 a, b) der zweiten Stufe eine größere Förderleistung ergeben.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenstufen (11, 12; 91, 92) axial fluchtend in Platten (31 bis 35; 120 bis 124) eines Plattenstapels angeordnet sind, wobei ein gegebenenfalls vorgegebenes Wegeventil (110) parallel zur Zahnraddrehachse verlaufend im Platten­ stapel aufgenommen ist.