-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kerzen durch
Extrusion einer Wachsmasse und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und
Zusatzstoffen in einem Doppelschneckenextruder mit gleichsinnig
rotierenden Schnecken zu stangenförmigen Rohlingen, welche nachfolgend
auf ein gewünschtes
Längenmaß abgelängt werden.
-
Bei
der Herstellung von Kerzen wird ein Docht mit einer diesen umgebenden
festen Brennmasse versehen, wobei als Rohstoffe für die Brennmasse
Paraffin, Stearin, Bienenwachs oder auch Mischungen dieser Wachse
eingesetzt werden. Neben den traditionellen und handwerklich geprägten Herstellungsverfahren
für Kerzen,
bei denen der Docht in eine flüssige
Wachsmasse wiederholt eingetaucht wird und auf diese Weise Kerzen
aus der Wachsmasse gezogen werden, sind auch Gießverfahren sowie die bei der
industriellen Herstellung überwiegend
eingesetzten Kerzenzugmaschinen oder Pulverpressverfahren bekannt
geworden.
-
Bei
einer Kerzenzugmaschine laufen mehrere hundert Meter Dochtstrang über zwei
Zugtrommeln von ca. 1,5 m Durchmesser im Abstand von 4 bis größer 10 m,
wobei die untere Dochtstrecke durch ein Wachsbad geführt wird,
im oberen Rücklauf
abkühlt,
im nächsten
Durchlauf wiederum Wachs aufnimmt, bis die gewünschte Strangdicke erreicht
ist. Der fertige Kerzenstrang wird sodann über eine Abzugsvorrichtung
einer Schneidvorrichtung zur Stückelung
in die gewünschte
Kerzenlänge
zugeführt, wobei
bei kontinuierlicher Fahrweise Leistungen von mehr als 10.000 Kerzen
pro Stunde erreicht werden.
-
Beim
Pulverpressverfahren wird die Wachsmischung in Pulver-, Span- oder
Granulatform in einer Strangpresse mit dem Docht zu einem endlosen Strang
gepresst und dann auf Länge
geschnitten oder das Granulat wird in Mehrfachformstempelpressen
um den mit Rohrnadeln eingeführten
Docht pressgeformt. Die gepressten Rohlinge können ohne Abkühlung sofort
weiterverarbeitet werden. Auch mit diesen Verfahren lassen sich
sehr hohe Stückzahlen pro
Stunde erreichen.
-
Eng
verwandt mit dem vorangehend erwähnten
Pulverpressverfahren ist darüber
hinaus die so genannte Rammextrusion, welche beispielsweise aus
der
GB 702,471 A bekannt
ist und bei der die Wachsmischung mittels einer Extrusionseinrichtung aufgeschmolzen
und nachfolgend mittels eines Kolbens ausgeschoben und zu den Kerzenrohlingen verpresst
wird, welche nachfolgend durch Ablängen sowie Bearbeiten der beiden
Enden durch Drehen und Fräsen
in die gewünschte
Kerzenform gebracht wird.
-
Während das
Pressen und auch die Rammextrusion die Herstellung von Kerzen mit
hoher Stückzahl
in einer wirtschaftlichen Verfahrensweise ermöglicht, sind diese Herstellungsverfahren
jedoch auch mit einer Reihe von unerwünschten Nachteilen verbunden.
So sind sowohl für
das Pressen wie auch die Rammextrusion von Kerzenrohlingen aufwendige Herstellungen
für das
als Ausgangsbasis dienende Wachsgrieß notwendig, in welchem flüssiges Paraffin aufgeschmolzen
und vernebelt wird und auf einer großen Walze abgekühlt wird.
Eine Farbumstellung einer solchen Anlage ist aufgrund des enormen
Reinigungsaufwandes nahezu unmöglich,
was die Flexibilität
der bisherigen Produktion stark einschränkt.
-
Als
großer
Nachteil der Kerzenherstellung durch Pressen und Rammextrudieren
wird darüber hinaus
die um etwa 10% höhere
Dichte des Paraffins im Vergleich zu gegossenen oder gezogenen Kerzen angesehen,
was einen nicht unerheblichen Kostennachteil insbesondere bei großindustrieller
Herstellung darstellt.
-
Ein
gattungsgemäßes Verfahren
zum Herstellen von Kerzen durch Extrusion einer Wachsmasse und ggf.
weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen in einem Doppelschneckenextruder
mit gleichsinnig rotierenden Schnecken ist in der
EP 1 661 974 A1 beschrieben.
Durch dieses Extrusionsverfahren in einem Doppelschneckenextruder
mit gleichsinnig rotierenden Schnecken können Kerzen mit einer idealen Dichte
auf einfache Weise mit hoher Leistung im Vergleich zu den bisher
bekannten Verfahren hergestellt werden, jedoch unterliegt dieses
Verfahren noch gewissen Beschränkungen
hinsichtlich der Beeinflussung von Parametern wie Dichte und Farbgestaltung sowie
Einsatz von Duft- und Farbstoffen sowie der Farbgebung der Kerzen,
die nur in Summe bei der extrudierten Kerze beeinflusst werden können und darüber hinaus
erscheinen die Kosten der solchermaßen hergestellten Kerzen noch
optimierungsfähig.
-
Aus
der
EP 0 441 240 A1 ist
ein Verfahren zum Herstellen von Kerzen bekannt, welche aus einem
extrudierten Grundkörper
und einem mantelförmigen Überzug bestehen.
Die Bildung des mantelförmigen Überzugs
erfolgt dabei in einem diskontinuierlichen Prozess durch Einbringen
des extrudierten Grundkörpers
in eine einen etwas größeren Innendurchmesser
aufweisende Kalibrierform, in welche dann Wachs oder Paraffin unter
Druck eingeführt wird.
-
Aus
den Druckschriften
DE
1 467 522 A ,
DE 29
52 754 A1 und
FR
2 537 594 A1 sind Kerzen bekannt, die über einen aus einer geschäumten Wachsmasse
bestehenden Kern und einen den geschäumten Kern umhüllenden
ungeschäumten
Wachsmantel verfügen.
Durch diesen Aufbau lassen sich komplexe Kerzenformen erzeugen und
das Abbrandverhalten beeinflussen. Die Herstellung der bekannten
Kerzen erfolgt jedoch durch Einzelausformung der geschäumten Kerne
in Giessformen und Nachfolgendes Aufbringen des Mantels z. B. im
Tauchverfahren, mithin durch diskontinuierliche Verfahren, deren
Effizienz verbesserungswürdig
erscheint.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es von daher, ein Verfahren der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass bei nochmals verringerten
Herstellungskosten die Produktion von Kerzen mit einem hohen Grad
der Variabilität
der einzelnen Parameter, insbesondere Dichte, Farbgestaltung sowie
Einsatz von Duft- und
Farbstoffen ermöglicht wird
und überdies
auch neuartige optische Gestaltungen derartiger Kerzen ermöglicht werden.
-
Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausbildung eines Verfahrens
gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
beruht auf einer Abfolge mehrerer Schritte, die sich wie folgt darstellen:
- 1. in einem ersten Doppelschneckenextruder
wird die Wachsmasse in flüssiger
und/oder pastöser und/oder
fester Phase zu einer Kernmasse aufgeschmolzen und unter homogener
Vermischung in ein nachgeordnetes Kernwerkzeug mit Austrittsöffnung gefördert und
als stabförmiger
Kernstrang aus der Austrittsöffnung
extrudiert,
- 2. in mindestens einem nachfolgend angeordneten weiteren Doppelschneckenextruder
wird eine Wachsmasse in flüssiger
und/oder pastöser und/oder
fester Phase zu einer Mantelmasse aufgeschmolzen und unter homogener
Vermischung in ein nachgeordnetes Mantelwerkzeug mit Austrittsöffnung gefördert, durch
welches der Kernstrang hindurchgeführt wird und beim Durchtritt des
Kernstranges durch das Mantelwerkzeug wird die Mantelmasse als außenseitig
auf den Kernstrang aufgebracht, so dass ein strangförmiger Rohling
vom Kern-Manteltyp gebildet wird,
- 3. der Rohling wird abgekühlt
und zu gewünschten
Abschnitten abgelängt.
-
Erfindungsgemäß wird somit
zunächst
in einem ersten Doppelschneckenextruder eine Kernmasse bereitet,
die als Strang aus der entsprechenden Austrittsöffnung extrudiert wird und
den späteren Kern
der herzustellenden Kerze bildet.
-
In
einem nachfolgenden Schritt wird sodann auf den solchermaßen hergestellten
Kernstrang mindestens eine Mantelmasse außenseitig aufgebracht, die
in einem separaten Arbeitsgang in einem weiteren Doppelschneckenextruder
mit gleichsinnig rotierenden Schnecken erzeugt und über ein
entsprechendes Mantelwerkzeug auf die Außenseite des durch das Mantelwerkzeug
geführten
Kernstranges aufgebracht wird.
-
Je
nach Anzahl der zu erzeugenden Schichten auf dem Kernstrang wird
ein Mantelwerkzeug oder es werden mehrere aufeinanderfolgend vorgesehene
Mantelwerkzeuge mit entsprechend zugeordneten Doppelschneckenextrudern
vorgesehen, durch die der Kernstrang bzw. der bereits außenseitig mit
Mantelmasse versehene Kernstrang geführt wird.
-
Der
solchermaßen
erhaltene Rohling, bestehend aus Kernstrang und Mantel wird nachfolgend abgekühlt und
zu gewünschten
Abschnitten abgelängt,
wobei nach einem Vorschlag der Erfindung bereits dem Kernwerkzeug
ein Dochtstrang zugeführt und
gemeinsam mit der Kernmasse aus dem Kernwerkzeug herausgeführt wird,
so dass nach Aufbringen der mindestens einen Mantelmasse und Ablängen der
Rohlin ge fertige Kerzen erhalten werden. Nach einem alternativen
Vorschlag der Erfindung kann selbstverständlich auch zunächst ein
Rohling bestehend aus Kern und Mantel hergestellt werden und anschließend mit
einer Bohrung vor oder nach dem Ablängen des Rohlings versehen
werden, durch welche sodann ein Docht eingefädelt wird, um fertige Kerzen
zu erhalten.
-
Durch
die erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufbringung
von Mantelmasse auf die Außenseite
eines zunächst
in einem Kernwerkzeug erstellten Kernstranges bietet die Erfindung
gemäß einer
Ausführungsform
die Möglichkeit,
die einzelnen Mantelmassen voll umfänglich um den Kernstrang bzw.
den bereits außenseitig
mit Mantelmasse versehenen Kernstrang aufzubringen, so dass den
Kernstrang einhüllende
homogene Schichten an der Außenoberfläche der
Kerzen erhalten werden. Hierdurch ist es möglich, Kerzen mit einer besonders
glatten Außenoberfläche zu erhalten.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
bietet darüber
hinaus in einer zweiten Ausführungsform
auch die Möglichkeit,
die einzelnen Mantelmassen statt vollständig einhüllend um den Kernstrang auch
in diskreten streifenförmigen
Bereichen entlang der Längserstreckung
des Kernstranges aufzubringen. Wenn diese in den einzelnen Mantelwerkzeugen
erzeugten diskreten streifenförmigen
Bereiche jeweils unmittelbar aneinandergrenzen, was durch entsprechende
Werkzeuggestaltung der einzelnen Mantelwerkzeuge erreicht werden
kann, ergibt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit,
Kerzen mit unterschiedlicher streifenförmiger Farbgestaltung an der
Oberfläche
rationell herzustellen, wenn die einzelnen Mantelmassen unterschiedliche
Farbstoffe enthalten.
-
Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann auch vorgesehen sein,
dass in den ersten Doppelschneckenextruder zur Bildung der Kernmasse
ein physikalisches oder chemisches Treibmittel eingebracht wird,
was vorzugsweise im letzten Drittel des Zylinders des Doppelschneckenextruders
erfolgen sollte, so dass das physikalische oder chemische Treibmittel
in die innerhalb des ersten Doppelschneckenextruders bereits aufgeschmolzene
Wachsmasse eingearbeitet und dort intensiv mit der Wachsmasse vermischt
wird, so dass die Kernmasse beim Austritt aus dem Kernwerkzeug aufschäumt und
ein Kernstrang mit überwiegend
geschlossenzelliger Schaumstruktur erhalten wird. Ein solcher geschäumter Kernstrang
aus der Wachsmasse bietet den Vorteil einer erheblich geringeren
Dichte bei vergleichbarer Festigkeit wie ein ungeschäumter Kernstrang,
so dass erhebliche Mengen an Wachsmasse eingespart werden kann,
was zu einer besonders wirtschaftlichen Herstellungsweise der Kerzen
führt. Es
versteht sich, dass das eingesetzte Treibmittel vorzugsweise ein
nicht brennbares Gas ist, so dass durch die Regelung der Gaszufuhr
und damit dem Volumengehalt die Dichte der Kerze eingestellt werden
kann.
-
Wesentliches
Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es, dass sämtliche
Wachsmassen mit ihren ggf. vorgesehenen weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen,
insbesondere Farb- und Geruchsstoffen zur Bildung des stabförmigen Kernstranges
und auch der Mantelmassen jeweils in Doppelschneckenextrudern mit
gleichsinnig rotierenden Schnecken erzeugt werden. Diese erfindungsgemäß eingesetzten
Doppelschneckenextruder mit gleichsinnig rotierenden Schnecken sind
an sich bekannt und werden bislang hauptsächlich für die Extrusion thermoplastischer Kunststoffe
eingesetzt, die bei Temperaturen von ca. 140–300°C je nach verwendeten Rohstoff
innerhalb des Extruders plastifiziert und homogen vermischt werden
und nachfolgend einem Verarbeitungswerkzeug unter hohem Druck zugeführt werden.
-
Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden derartige Doppelschneckenextruder mit gleichsinnig rotierenden
Schnecken insoweit an die Verarbeitung von Wachsmasse angepasst,
dass man die Doppelschneckenextruder auf entsprechend niedrigerem
Temperaturniveau betreibt, vorzugsweise bei einer Temperatur von
bis zu 50°C,
die bereits ausreichend ist, um die zugeführte flüssige und/oder pastöse und/oder
feste Wachsmasse homogen aufzuschmelzen. Nachfolgend kann während des Durchlaufs
durch die mit gleichsinnig rotierenden Schnecken zwangsweise fördernden
Doppelschneckenextruder die Wachsschmelze auf eine für die Verarbeitung
optimale Massetemperatur von etwa 30–45°C temperiert und ggf. gekühlt werden,
bevor diese aus den jeweiligen Doppelschneckenextrudern in das nachgeordnete
Werkzeug mit entsprechender Austrittsöffnung übertritt und von dort unter
einem vom Doppelschneckenextruder erzeugten Druck von z. B. 5–15 bar
extrudiert wird.
-
Auch
die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzten Werkzeuge können
mit geringfügigen
Modifikationen aus bereits bekannten Werkzeugen für die Kunststoffextrusion
hergestellt werden. So eignet sich als Kernwerkzeug zur Extrusion
eines stabförmigen
Kernstranges insbesondere ein Rohrextrusionswerkzeug, aus welchem
die extrudierte Kernmasse als Rundstab austritt und somit den stabförmigen Kernstrang
bildet.
-
Als
Mantelwerkzeuge hingegen können
an die vorherrschenden Verhältnisse
angepasste Ummantelungswerkzeuge verwendet werden, die bei der Kunststoffextrusion
zur Erzeugung von Kunststoffummantelungen um ein durch das Werkzeug hindurch
gezogenes Substrat, beispielsweise ein Rohr, dienen.
-
Es
ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich,
neben einer reinen Wachsmasse auch ein Gemisch aus Wachsmasse, Farbstoffen, Geruchsstoffen
und/oder weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen zu Kerzen in der erfindungsgemäßen Weise zu
extrudieren, wobei die Farbstoffe, Geruchsstoffe und/oder weitere
Hilfs- und Zusatzstoffe
in der Kern- und/oder Mantelmasse vorgesehen sein können.
-
Auf
diese Weise ermöglicht
das erfindungsgemäße Verfahren,
den Kernstrang beispielsweise ohne Farb- und/oder Geruchsstoffe
zu extrudieren und die Farb- und/oder
Geruchsstoffe lediglich in der Mantelmasse vorzusehen, wodurch der
Bedarf an Herstellungskosten erhöhenden
Farb- und/oder Duftstoffen bedeutend verringert werden kann.
-
Selbstverständlich ist
es jedoch auch möglich,
Farb- und/oder Geruchsstoffe sowie weitere eventuell benötigte Zusatzstoffe
auch in der Kernmasse zur Bildung des Kernstranges unterzubringen, dies
richtet sich nach den jeweiligen Erfordernissen und kann vom Fachmann
individuell ausgewählt
werden.
-
Nach
einem Vorschlag der Erfindung können z.
B. bezogen auf 100 Gew.-% Wachsmasse in flüssiger, pastöser und/oder
fester Form 0–10
Gew.-% Farbstoffe und 0–10
Gew.-% Geruchsstoffe der Wachsmasse zugesetzt werden.
-
Da
die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Doppelschneckenextruder
mit gleichsinnig rotierenden und vorzugsweise miteinander kämmenden Schnecken
eine beson ders homogene Vermischung der Wachsschmelze und ggf. hinzugefügten weiteren Hilfs-
und Zusatzstoffen, wie Farb- und Geruchsstoffen, ermöglichen
und die solchermaßen
vermischte Masse auf die für
die Verarbeitung optimale Temperatur und optimalen Druck bringen,
werden Kerzenrohlinge mit der gewünschten Dichte und einer besonders
glatten Oberfläche
erhalten, die sodann unmittelbar zu den gewünschten Kerzen weiterverarbeitet
werden können.
-
Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Einsatzes von Doppelschneckenextrudern
ist es, dass Rezepturänderungen,
z. B. Farbumstellungen binnen kürzester
Zeit realisiert werden können,
so dass der Materialausschuss während
der Rezepturumstellung minimiert wird.
-
Mit
Vorteil werden die ggf. der Wachsmasse zugesetzten Farb- und/oder
Geruchsstoffe in Granulat- oder Pulverform dem Doppelschneckenextruder zugeführt und
in einem Bereich des Doppelschneckenextruders in die Wachsmasse
eingespeist, in welchem diese bereits aufgeschmolzen ist. Da zum Zeitpunkt
des Einspeisens der noch in Granulat- oder Pulverform vorliegenden
Farb- und/oder Geruchsstoffe die Wachsmasse bereits vollständig aufgeschmolzen
ist, wird eine besonders homogene Verteilung der Farb- und/oder
Geruchsstoffe erreicht, so dass die zuzusetzenden Mengen an Farb-
und/oder Geruchsstoffen auf ein Minimum reduziert werden können, was
weitere Kostenvorteile mit sich bringt.
-
Die
zur Herstellung der Kerzen verwendete und dem Doppelschneckenextruder
zugeführte Wachsmasse
kann Stearin, vorzugsweise 10–20 Gew.-%
Stearin und weiter bevorzugt etwa 15 Gew.-% Stearin enthalten.
-
Die
Wachsmasse selber kann in an sich bekannter Weise aus einem Wachsgries
gebildet sein, d. h. sie liegt in fester Phase vor.
-
Eine
besonders flexible und insbesondere bei Farbumstellungen schnell
veränderbare
Herstellung der Kerze wird jedoch dann gewährleistet, wenn den Doppelschneckenextrudern
Wachsmasse zugeführt
wird, die breiartige Konsistenz aufweist, d. h. es liegen sowohl
flüssige,
pastöse
wie auch gleichzeitig fest Phasen des Wachses vor. Für die Verarbeitung
in den erfindungsgemäß vorgesehenen
Doppelschneckenextru dern mit gleichsinnig rotierenden Schnecken
spielt nämlich
die Konsistenz der zugeführten Wachsmasse
keine wesentliche Rolle, da die gleichsinnig rotierenden Schnecken
im Doppelschneckenextruder eine Zwangsförderung bewirken und somit sowohl
flüssige,
pastöse
wie auch feste Phasen des Wachses gleichermaßen gut verarbeitet werden
können.
-
Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen
sich extrudierte Rohlinge für
die Kerzenherstellung erzeugen, die im Bereich des Mantels eine Dichte
von 0,8–0,85
g/cm3 aufweisen, wobei auch die als optimal
angesehene Dichte von etwa 0,83 g/cm3 im
Bereich des Mantels leicht erreichbar ist.
-
Sofern
auch der Kernstrang aus einem Vollmaterial hergestellt wird, kann
auch dieser im angegebenen Dichtebereich von 0,8–0,85, vorzugsweise 0,83 g/cm3 hergestellt werden.
-
Sofern
der Kernstrang zur Materialeinsparung mit einer überwiegend geschlossenzelligen Schaumstruktur
durch Zugabe eines gasförmigen Schäummittels
erzeugt wird, kann dieser vorzugsweise eine Dichte von etwa 0,6–0,65 g/cm3 aufweisen.
-
Kerzen,
die nach dem vorangehend erläuterten
erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt worden sind, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass
der Kern eine überwiegend
geschlossenzellige Schaumstruktur mit einer Dichte von 0,6–0,65 g/cm3 aufweist, während er von mindestens einem
Mantel aus Wachsmasse sowie ggf. Farb- oder Geruchsstoffen umgeben
ist. Dieser mindestens eine Mantel kann sowohl voll umfänglich um
den Kern vorhanden sein oder auch lediglich in diskreten linienförmigen Bereichen
entlang der Längserstrekkung
des Kernes, so dass Mantelstreifen unterschiedlicher Zusammensetzung
und/oder Farbgebung vorgesehen sein können.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 in
schematisierter Darstellung eine Anlage zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
-
2 in
perspektivischer Darstellung einen Schnitt durch einen nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Kerzenrohling,
-
3 in
perspektivischer Darstellung einen Schnitt durch einen weiteren,
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Kerzenrohling.
-
In
der 1 ist eine Anlage zur Herstellung von Kerzen durch
Extrusion von Wachsmasse und ggf. weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen
dargestellt.
-
Die
Anlage umfasst eine an sich bekannte erste Extrusionsvorrichtung,
die von einem Doppelschneckenextruder 10 mit gleichsinnig
rotierenden Schnecken und einem zugehörigen Antrieb 11 gebildet
wird. Eine derartige Extrusionsvorrichtung ist im Prinzip aus der
Kunststoffverarbeitung bekannt und wird im Sinne der vorliegenden
Erfindung für
die Herstellung von Kerzen durch Extrusion einer Wachsmasse und
ggf. weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen adaptiert.
-
Der
Doppelschneckenextruder 10 weist in bekannter Weise einen
mittels Heiz- und Kühlelementen
segmentweise auf gewünschte
Temperaturen temperierbaren Zylinder auf, in welchem in an sich
bekannter Weise zwei parallel zueinander ausgerichtete Schnecken
gleichsinnig rotierend angeordnet sind, wobei die Rotation der Schnecken über den
Antrieb 11 bewirkt wird.
-
Der
Doppelschneckenextruder 10 weist eine Eintrittsöffnung 100 für Rohmaterial
und ein Austrittsende für
die erzeugte Schmelze auf, an welchem ein Verarbeitungswerkzeug,
hier ein Rohrwerkzeug 14 mit einer Austrittsöffnung 140 vorgesehen
ist.
-
Die über die
Eintrittsöffnung 100 zugeführte Roh-Wachsmasse
in flüssiger,
pastöser
und/oder fester Phase wird beim Durchlauf durch den Doppelschneckenextruder 10 aufgeschmolzen,
wobei durch weitere, hier nicht dargestellte Zuführleitungen Farb- und/oder Geruchsstoffe
in die bereits aufgeschmolzene Schmelze des Extruders zugegeben
werden können
und die solchermaßen
hergestellte Schmelze verlässt
das Rohrwerkzeug 14 über
die Austrittsöffnung 140 als
stabförmiger
Kernstrang 40 in der Extrusionsrichtung P.
-
Sofern
eine besonders wirtschaftliche, da materialsparende Herstellung
dieses Kernstranges 40 gewünscht ist, kann der Doppelschneckenextruder 10 über eine
Zuleitung 12 für
ein nicht brennbares gasförmiges
Treibmittel verfügen,
welches von einem entsprechenden Begasungsaggregat 13 bereitgestellt
wird. Durch diese Treibmittelzugabe wird der aus dem Kernwerkzeug 14 austretende
Kernstrang 40 unmittelbar bei dessen Austritt aufschäumen und erhält eine überwiegend
geschlossenzellige Schaumstruktur.
-
Nachfolgend
wird der solchermaßen
extrudierte stabförmige
Kernstrang 40 einem Mantelwerkzeug 20 zugeführt, welches über eine
Zuführleitung 21 von
einem weiteren Doppelschneckenextruder 2 mit gleichsinnig
rotierenden Schnecken gespeist wird. Auch in diesem Doppelschneckenextruder 2 wird
eine Wachsmasse ggf. mit weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen, insbesondere
Farb- und/oder Geruchsstoffen in vergleichbarer Weise wie im Doppelschneckenextruder 10 aufgeschmolzen
und an das Mantelwerkzeug 20 unter Druck abgegeben. Der
extrudierte stabförmige
Kernstrang 40 tritt in Extrusionsrichtung P über eine
Eintrittsöffnung 200 in
das Mantelwerkzeug 20 ein und wird bei seinem Durchtritt
durch das Mantelwerkzeug 20 aussenseitig mit der zugeführten Wachsschmelze
des Doppelschneckenextruders 2 beaufschlagt, so dass die
Außenoberfläche des
Kernstranges 40 mit einer Mantelschicht 41 versehen
wird. Nachfolgend verlässt
der nunmehr ummantelte Kernstrang 40 das Mantelwerkzeug 20 über eine
Austrittsöffnung 201 in
Extrusionsrichtung P. Die Mantelschicht 41 kann beispielsweise
die gewünschten
Farbstoffe für
die Farbgebung der zu erzeugenden Kerze enthalten, so dass es nicht
notwendig ist, auch bereits den Kernstrang 40 mit entsprechenden
und kostenintensiven Farbstoffen zu versehen. Gleichfalls können auch
eventuell gewünschte
Geruchsstoffe in dieser Mantelschicht 41 vorgesehen sein.
-
Der
solchermaßen
mit einer Mantelschicht 41 belegte Kernstrang 40 kann
wahlweise noch weiteren entsprechend ausgebildeten Mantelwerkzeugen
zugeführt
werden, wie es in der 1 beispielhaft durch das weiter
nachgeordnete Mantelwerkzeug 30 dargestellt ist. Auch dieses
weitere Mantelwerkzeug 30, welches sich in einem gewissen
Abstand vom Mantelwerkzeug 20 in Extrusionsrichtung P befindet,
damit die Mantelschicht 41 nach dem Austritt aus der Austrittsöffnung 201 des
Mantelwerkzeuges 20 abkühlen
kann, wird über
eine Schmelzezuleitung 31 von einem weiteren Doppelschneckenextruder 3 mit
gleichsinnig rotierenden Schnecken beaufschlagt, der wiederum eine
Wachsmasse ggf. mit weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen, insbesondere Farb-
und/oder Geruchsstoffen zur Verfügung
stellt.
-
Somit
kann auch beim Eintritt des bereits mit einer ersten Mantelschicht 41 versehenen
Kernstranges 40 über
die Eintrittsöffnung 300 eine
weitere Mantelschicht 42 im Mantelwerkzeug 30 aufextrudiert
werden, so dass über
die Austrittsöffnung 301 des
Mantelwerkzeuges 30 ein nunmehr dreischichtiger Rohling 4 bestehend
aus Kernstrang 40, erster Mantelschicht 41 und äußerer zweiter
Mantelschicht 42 austritt.
-
Der
solchermaßen
erhaltene Kerzenrohling kann sodann abgelängt werden, so dass fertige
Kerzen erhalten werden.
-
Sofern
bereits das Kernwerkzeug 14 mit einer Zuführeinrichtung
für einen
Kerzendocht versehen ist, wird der aus der Austrittsöffnung 140 austretende
Kernstrang 40 bereits mit einem solchen Docht versehen
sein, anderenfalls ist es notwendig, nach Durchlauf des letzten
Mantelwerkzeuges 30 vor oder nach dem Ablängen der
Rohlinge 4 eine Bohrung in diese einzubringen, durch die
sodann der Kerzendocht eingefädelt
wird.
-
In
der vorangehend geschilderten Weise wird somit ein Kerzenrohling
gemäß der Darstellung in 2 erhalten,
bei dem ein innerer stabförmiger Kernstrang 40,
vorzugsweise mit überwiegend
geschlossenzelliger Schaumstruktur zunächst mit einer ersten umhüllenden
Mantelschicht 41 aus der Wachsschmelze des Doppelschneckenextruders 2 und
außenseitig
mit einer zweiten umhüllenden
Mantelschicht 42 aus Wachsschmelze des Doppelschneckenextruders 3 versehen
ist. Hierbei kann die Kernschicht 40 aufgrund ihrer Schaumstruktur
materialsparend hergestellt werden und bei Bedarf Farb- und/oder
Geruchsstoffe enthalten.
-
Insbesondere
kann jedoch auf den Gehalt an Farb- und/oder Geruchsstoffen weitgehend
verzichtet werden, wenn die Farbstoffe beispielsweise in der ersten
Mantelschicht 41 oder auch in der zweiten Mantelschicht 42 angeordnet
werden, wo sie in nur geringerer Mengenkonzentration benötigt werden.
-
Die äußere Mantelschicht 42 kann überdies auch
zur Schaffung eines Kerzenrohlings 4 mit besonders glatter
Oberfläche
herangezogen werden.
-
Alternativ
ist es auch möglich,
die hier stellvertretend vorgesehenen beiden dem Kernwerkzeug 14 nachgeordneten
Mantelwerkzeuge 20, 30 so auszubilden, dass sie
ihre jeweiligen Mantelschichten 41, 42 nicht voll
umfänglich
um den stabförmigen Kernstrang 40 extrudieren,
sondern lediglich entlang diskreter linienförmiger Bereiche entlang der
Längserstreckung
des Kernstranges 40. Wenn diese extrudierten linienförmigen Bereiche
unmittelbar aneinander angrenzend gelegt werden, wie es in der 3 dargestellt
ist, können
beispielsweise Kerzenrohlinge 4 mit voneinander abweichenden
unterschiedlich eingefärbten
Längsstreifen
an der Außenoberfläche erzeugt
werden. Hierzu werden die beiden von den Doppelschneckenextrudern 2, 3 bereitgestellten Wachsmassen
durch Zugabe unterschiedlicher Farbstoffe verschiedenartig eingefärbt, so
dass sich die jeweilige Farbgebung der gemeinsam die Umhüllung des
Kernstranges 40 bildenden Mantelmassen 41, 42 abwechseln.
Die Herstellung derartiger gestreifter Kerzenrohlinge war bislang
nur mit außerordentlich hohem
Aufwand möglich,
ist jedoch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einfache
Weise erreichbar.
-
Es
ist auch denkbar, anstelle der räumlichen Trennung
von Kern- und Mandelwerkzeugen 10, 20, 30 ein
gemeinsames Werkzeug vorzusehen, in welchem der Kernstrang 40 und
die Mantelschichten 41, 42 gemeinsam koextrudiert
werden.