ホットメルト接着剤を処理する装置および方法
必要とする物質量を加熱し、被上昇温度となる時間を最短にすることのみで全性能を改善する一体化溶融、加圧／分配ユニットおよび被調整供給システムを含んでいる熱可塑性物質処理方法およびシステム。このシステムはコンパクトな熱交換器を含んでいる。このシステムは主として平行に配列され、互いに近接隔置され両者間に小さい空隙を形成する複数の薄い加熱器プレートからなる。この構成が全熱可塑性物質を被加熱面近傍に配置させ、これによって全溶融工程を改善している。熱交換器は放射状または扇状に配列された加熱器プレートを含み、また、薄い加熱フィンのグリッドが被加熱収容体内に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は「ホットメルト」接着剤と呼ばれる熱可塑性接着剤のような熱可塑性物質を処理するための改良された方法および装置に関する。より詳しくは、本発明は熱交換機、ポンプおよびディスペンサーを単一集合体に一体化するとともに供給システムと共動して固体物質を調整する装置に関する。本発明はまた熱可塑性物質を処理する装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のコーティングおよび結合操作に使用される接着剤のような熱可塑性物質ないしいわゆる「ホットメルト」物質は、一般的に固体または粒子状形態で貯蔵され、また、ディスペンサーに供給される前に溶融状態に変形される。営業的適用に一般的に使用される熱可塑性処理システムは、大型溶融装置内で物質を溶融するステップを包含しているので、物質は液体または流動物質に変形され、これが一つまたはそれ以上の被加熱ホースを介して高圧下で相当な距離に伝送され、また、液体接着剤を基板物質に適用する一つまたはそれ以上のディスペンサーに分配される。本明細書の目的のために、溶融、液化および流動化の用語は所望の特徴に基づいて物質が流れるようにすることを意味する。これらの溶融ユニットは概して（１）固体熱可塑性物質を受承するための開口部を有するホッパー（貯蔵容器ないしタンクとも呼ぶ）と、（２）主として固体熱可塑性物質を溶融状態に変形するのに使用するタンク内に取り付けられた数個の加熱素子と、（３）溶融物質を受承するための容器および／またはマニフォルドと、（４）溶融物質を加圧し、かつ、マニフォルドに伝送するとともに最終的に一つまたはそれ以上のディスペンサーに向かうポンプを含んでいる。この設計に対する一つの評判のよい変形はグリッド・ユニットが付加されたグリッド式溶融装置であって、ホッパーないしタンク内に配置されるとともにユニットの溶融容量を改善する目的で収容器上方に取り付けられた拡張フィンからなる。この種のシステムに対する小さい改良であるが、基本的な設計構成は長年の間同じ状態を維持してきている。
現行システム構成および装置設計は、固有の動作上の欠点が多数あり、これは主として比較的大型で、しばしば解放式加熱タンクを使用して熱可塑性物質を溶融すること、また、被溶融物質をホースおよび／またはパイプを使用して長距離に渡って搬送する必要があることに起因している。無蓋加熱面の広い面積とタンク内部の溶融物質溜まりが本来ユーザに対して露呈され重大な火傷の危険性がある。さらに、潜在的危険性は溶融ユニットと被加熱ホースを介するディスペンサー間に物質を伝送するための高圧力条件である。嵩高いタンクおよびその関連要素がシステムの休止時間延長となる長い暖機時間周期を必要とし、従って、製造ラインの生産性を低減することになる。付加的に、タンクとその関連要素の大きい表面積が非常に非能率的システムとなる過剰熱損失をもたらし、相当なエネルギーの浪費につながる。設計が溶融接着剤を空気に露呈する現行システムを代表していること、接着剤を長時間高温に保持すること、接着剤をシステムに通して多数回循環させること、また、接着剤を非流れ流域でトラップすることに起因すると考えられる。これら全ての条件は総合して熱可塑性物質の劣化を加速することになる。この作用はしばしばチャーリング（炭素室形成）を引き起こし、放出ノズルの小さい開口部をつかえさせるとともに、これを不意に詰まらせることになる。このような詰まりはシステム故障の主たる原因でとなり、また、システムの休止時間となる。さらに、溶融接着剤をタンクからディスペンサーに伝送するのに一般的に使用される可撓性被加熱ホースが、変化する水圧で膨張し、また縮小する。これによって不要なシステム容量が形成されることになる。結果的に、ラインが速度を変えるにつれて、ホースの容積が変化し、これによって不正確な出力流れとなり、従って、物質の溶着に相違がでる。最終的に、現行システムは制限空間に限定された機器上に配置し、設置することを困難にする多数で不必要に大型で複雑な要素を必要とする。
【０００３】
従って、現行システムに固有である多数の安全ハザードを除去し、極めて迅速に暖機し、材料の劣化につながる主たる設計上の属性をなくしシステムの信頼性を高め、分配精度を改善し、エネルギー消費がほとんどなく、必要システム要素数を減じ、また、システムの全長を短くするとともに複雑さを低下することが望ましい。
発明の概要
【０００４】
本発明の特徴は、現行システムに確認されている問題を克服するシステムを提供する。無蓋タンク内の大量物質の全処理工程を利用し、被加熱ホースを介してディスペンサーに高圧力で溶融物質をポンピングする代わりに、本発明は必要とする量のみを溶融し、直ちに加圧し、さらにディスペンサーに供給する適用個所に伝送する。この処理は固体物質を急速に溶融し、これを所望適用温度に上昇させる溶融ユニット設計によって達成される。現行システムとは異なり、本発明の新規な熱交換機は、実質上全熱可塑性物質に近接する被加熱面に主として載置された熱可塑性物質の特徴的低熱拡散性を首尾よく克服するように作動する。発明性のある処理は物質を加熱するまで物質の熱伝導性にほとんど依存しておらず、かつ、必要とする物質のみが任意の時間で加熱されるので、物質は非常に急速に、また、非常にコンパクトな空間エンベロープ内で処理される。この結果、溶融処理はディスペンサーと物理的に一体化され、かつ、通常比較的狭い空間エンベロープ内に収容されなければならない適用個所に配置することができる。この構成を達成することによって、溶融接着剤の被加熱ホースを介する溶融装置から適用個所に伝送し、さらに、伝送ホースの多数の欠点を課される必要がない。
【０００５】
本発明の一つの代表的実施例である新規な熱交換器は、数枚の近接隔置された薄い加熱プレートを備えており、これらのプレートは主として実質上平行状態に、かつ、互いに近接隔置して配列されている。加熱プレートはアルミニウムのような熱伝導性物質からなる加熱シェル収容体の内部に収容されている。加熱プレート間の空隙内に嵌めるのに充分小さいペレットないし他の粒子状形態にある固体熱可塑性物質が、自重で供給されるかそうでなければプレートの先端に直接向けられる。次に、固体ペレットがプレート間で下方向に、および／または収容体の内壁に流れるにつれて、固体ペレットが加熱される。物質がプレートの底に到達する時まで、完全に液体化され、また、その温度が所望の設定点温度に上昇される。
【０００６】
熱可塑性物質の充分な供給を提供するために、本発明の装置は好ましくは、粒状熱可塑性物質を貯蔵する乾燥ホッパーを含み、かつ、作動再充填頻度の必要性を満すことに基づいて寸法の決められた容量を有している。下流要求信号が受信されると、熱可塑性物質の計測量がホッパーから解放され、供給管ないしパイプに伝送される。物質は重力、加圧空気、真空、振動、当業者に公知の他の方法のようなある手段によるか、または熱交換器ユニットの注入口へ降下する供給管を介する上述した方法の組み合わせによって伝送される。熱交換器の入口に配備されたセンサーが、適切な動作を維持するのに充分な熱可塑性物質量があるかどうかを決定する。熱可塑性物質が不十分であればシステムを乾燥駆動させることになり、一方多すぎると潜在的結果として粒子ブリッジとなるか、または上流が溶融ないし焼結することさえある。熱可塑性物質が熱交換器ユニット内で液化さるにつれて、加熱プレートの前方に蓄積された付加的な粒子状熱可塑性物質が熱交換器内に流れ落ちる。粒子状物質の量が所定量以下になると、センサーが作動しホッパーに信号を送り返すとともに熱可塑性物質の別の計測量が再度解放される。固体物質の貯蔵と伝送のために透明な要素を使用するのが好ましい。こうすることで操作者は、物質の供給状態を見ることができ、またシステムが適切に作動しているかどうかを容易に決定することができる。さらに、システム内の種々の個所にセンサーを使用してシステムを自動的にモニターすることも可能である。
【０００７】
プレートからの熱転送を最大にし、かつ、熱可塑性物質の潜在的劣化を阻止するために、プレートの表面全体を設定点温度に維持することが好ましい。通常動作中、加熱プレートの先端部は本質的に室温の熱可塑性物質の流入物であるために最大温度差が課される。従って、最大温度負荷がプレート先端に発生し、終端に向かうに従って徐々に負荷が低下する。この異なる負荷を伴う全ての個所で所望の表面温度を維持するとともに多数の温度制御ゾーンを最少にするために、加熱器素子は前方に向かってより大きいワット密度に設計され、熱伝送負荷に相応して後方縁に向かって徐々に低下する。
【０００８】
ユニットがアイドル状態を維持し、流れが発生していない時間中、加熱要求は相当変化し、加熱負荷がより均一に分布される。この状態をより効率的に処理するために、加熱プレートは多数の温度制御ゾーンに分割されるのが好ましい。温度センサーはプレート内部に配備され、負荷に対して最も反応を示すように、さらに全表面の温度をできる限り調和を保つように計画的に位置付けられる。２ゾーン構成が高いレベルの性能を提供し、２ゾーンを超える構成による低価格アプローチが可能である。
【０００９】
黒鉛のような極薄加熱素子であるプレートが、アルミニウムのような高い熱導電性物質の層間に挟持され、結合される。
【００１０】
断面積を最小にする目的で加熱プレートをできるだけ薄く作るのが好ましく、熱可塑性物質は熱交換器への流れに左右されやすい。さらに、薄いプレートはこのプレートの前方縁に当る熱可塑性物質によってスライスするホットナイフとして作用する。薄いプレートとは、このプレートの中間で熱可塑性物質の進行を許容する溶融によって変位しなければならない熱可塑性物質がほとんどないことを意味する。付加的に、薄いプレートはこれらの障害がほとんどなく、従って、プレートまで、およびプレート間の滑らかな流れ推移を可能にする。さらに、プレートが薄くなればなるほど加熱しなければならない量がますます少なくなり、これによって暖機性能が最大となり、かつ、熱負荷中のばらつきに起因する温度変化によって応答するシステムとすることができる。最終的に、薄いプレートはより導電性がよく。全体の設計を充分コンパクトにすることができる。
【００１１】
これとは逆に、伝導性外方シートはプレート面を横断して優れた熱伝導を許容するのに充分厚く作る必要がある。この構成が温度ゾーン間の傾斜を阻止するだけでなく不均一な熱負荷による潜在的ローカル化ホットスポットを回避する。さらに、要素全体が適切な構造上の強度と損傷に耐え得る一体性を提供するのに充分な厚みを有している必要がある。
【００１２】
加熱プレートを保持する収容体シェルは、アタッチメント機構、例えばスロットを有しており、加熱プレートの配置を維持するとともにこのスロットを通して加熱器の電気的および温度センサーのリード線を収容体全体の外部に誘導している。薄いシート状加熱器素子が外部収容体壁と接触して配置され、内部加熱プレートと一致する内壁温度を維持している。プレートと同様に、加熱器のワット密度は、ワット数が熱負荷特性に基づいて熱交換器の物質注入口端で大きく、また排出口端に向かうに従って徐々に小さくなるように構成される。
【００１３】
被加熱プレート面間の空間は、熱可塑性物質の充分な溶融と搬送にとって重要である。高温ホットメルト熱硬化性物質が比較的低熱伝導性を有しているので、これらの物質は充分に加熱させるために加熱面に近接配置しなければならない。プレート間の間隔を狭くすればするほど、熱移動工程がますます効果的になる。これと同時に、プレート間に充分な間隔が熱可塑性物質を最初にプレート間に流すことを物理的に許容し、熱交換器を介して進行するにつれて熱可塑性物質の過剰摩擦を生ずることのないようにすることが必要とされる。さらに、熱交換プロセスへの影響が加熱器の長さに現われる。加熱器プレートの数、プレート幅、プレート長さおよびプレート間隔が熱交換器の全物質処理能力に寄与する。
【００１４】
試験によって熱可塑性物質粒子の小さい形態が優れた性能、すなわち、最高の溶融率となる傾向にあることが明らかになった。主たる理由は、これらの粒子が加熱プレートの先端で溶融のある程度にまず依存せずにプレート間に容易に落下することである。優れた結果を伴う接着剤はＨ．Ｂ． ＦｕｌｌｅｒのＰＨＣ７００２およびＨｅｎｋｅｌ Ａｄｈｅｓｉｖｅ’ｓ Ｔｅｃｈｏｍｅｌｔ Ｌｏｗｍｅｎｔ ８０−８７４８で、両接着剤はパステルと呼ばれる形状で出回っている。これらパステル粒体の典型的なものは、直径約１／８インチの丸い形状または０．２インチの直径と０．１インチの厚みの円板状である。
【００１５】
熱交換器収容体の外部は、多目的に作用する固体絶縁物質で覆われるのが好ましい。一つの機能は収容体の外面とうまく接触する加熱器素子を保持し、これによって優れた熱連絡を提供する。別の目的は電力必要量を減じることによる熱損失を最小にすることである。さらに別の目的は、ユーザによる偶発的接触の場合における重度の火傷を阻止する保護面を提供することである。
【００１６】
熱交換器の排出口において、熱可塑性物質がギアまたはピストン・ポンプのような加圧装置に向かって直接送られる。一般的なポンプはタンクおよび／またはマニフォルドと共通領域をなす独立装置である。本発明のポンプ構造は分配マニフォルドの構成と共動し、これによって少ない要素でポンプとマニフォルド機能を達成することができる。一つの代表的な実施例において、ポンプは三つの主要プレート、すなわち、駆動プレート、中央プレートおよびモジュール・プレートを備えている。別の実施例において、ポンプは二つのプレートを備えている。モジュール・プレートは使用された一つまたはそれ以上のディスペンサーのインターフェースとして作用し、従って、ディスペンサーの流体ポートと空気作動ポートと共動し圧縮空気に依存してこれらポートを作動し、ディスペンサーの取り付けを提供する。フィルター操作および圧力逃しのような他の関連する機能も、一つのプレートで共動できる。この方法を利用することによって、高圧シーリングを包含する多数の水圧インターフェースを減じることができ、設計が簡単になり、かつ、安全性が改善される。さらに、流体流れ経路が短縮化され、接着剤量を最少にする作用をするとともに流体が流れているときに圧力降下を受ける。
【実施例】
【００１７】
熱硬化性物質に関する用語「固体」は、これに限定するものではないが、粒体、球体または他の規則的なまたは不規則な幾何学形状、微粒子、薄片、ロッド状、ペレット状、パステル状、枕状、ブロック状、糸状、粒状、これらの混合物およびこれらの組み合わせたもの等を包含することを意図している。
【００１８】
図１は最終的に可能な瞬間に溶融され、可能な短い時間で高温で保持される熱硬化性物質を許容する熱可塑性物質を処理する本発明の代表的実施例に基づく方法２０の流れ図である。固体物質がシステムの操作者によって容易に到達できる位置に、かつ、再充填頻度を最少にする適切量で貯蔵される（ブロック２１）。次に、物質の測定量を表わす固体物質の少ないバッチが要求によって供給される（ブロック２２）。バッチは容易に搬送可能な固体形態で貯蔵位置から、一般的に通常操作中アクセスの困難な適用地点に伝送される（ブロック２３）。固体物質が蓄積され（ブロック２４）、物質の最少供給の提供を実行してシステムへの供給を維持する。この位置で、充分な量であるが、過剰な量ではない量が補償される蓄積量（ブロック２５）を検知するのが好ましい。物質の蓄積の検知からの情報が、要求信号（ブロック２６）を介して固体物質の少ないバッチ供給量（ブロック２２）に戻される。この蓄積は物質の次の溶融ステップ（ブロック２７）を適切に規則化するのが好ましく、計画的に適用個所近傍に配置される。このステップは液状を維持しなければならない物質量を最少化し、従って、物質がこの劣化を引き起こす高温に保持される時間を最小にする。一旦熱可塑性物質が溶融されると、流体が優れた流れ特性を許容するのに適した圧力まで加圧される（ブロック２８）。次に、被溶融物質が基板上に分配されるか（ブロック２９）、そうでなければ意図された適用に使用するために準備される。物質を弁（当業者においてモジュールとして知られている）から直ちに分配する代わりに、被溶融物質を「被加熱パイプ」を介して分配弁を収容している別の小さいマニフォルドに転送することも可能である。この被加熱転送パイプの理由は、物質を適用域に転送するためである。適用域は空間が非常に限定されているか、溶融セクションとドライブの位置が邪魔になってはならない域である。
【００１９】
本発明に基づく装置４０の一つの代表的実施例を示す図２を参照して、この装置は異なる種類の熱硬化性物質を処理するための種々の容量に使用することができ、とりわけホットメルト接着剤を処理するのに特に有効である。装置４０はいくつかの主要サブシステム要素ないし副集合体からなる。ホッパーないし貯蔵容器４１が固体溶融物質の供給量を貯蔵している。この供給量は、好ましくは蝶番付けされた（蝶番は図示していないが、従来のものであって当業者に公知のである）カバーないし蓋４２を開けることによって導入することができる。次に、固体物質は供給ユニット４３に供給される。ユニットは固体物質を受承して、次に下流プロセスからの要求時に可撓性供給ホース４４に被計測物質量を分配する。物質は溶融ユニット４５に到達するまで可撓性供給ホース４４を介して進行する。溶融ユニット４５内で、固体物質が溶融され、加圧され、さらに必要に応じて排出される。任意に、ホッパー４１は（例えば、ホッパー４１の内部から上方向に延長するタブ上に載置される）フィルターないしシーブ４１A(図示せず)をその中に有していて、もし濾過しなければ装置の操作を不能にする処理されるべき大きすぎる異物ないし粒体の塊を濾過する。
【００２０】
同様に、図３は熱可塑性物質を処理するに二重溶融ユニット４５A，Bを有している溶融装置５０の別の代表的実施例を示す。ホッパー４７は物質を貯蔵するのに使用される。このホッパー４７は蝶番付けカバーないし蓋４２と共動しており、ここから固体物質が導入される。物質はホッパー４７から、分離した二つの排出口４８A，４８Bに特徴付けられる供給装置４３に流れ込む。これまでに説明した単一溶融ユニットの実施例と同様に、可撓性ホース４４A，４４Bが物質を溶融ユニット４５A，Bに供給して、ここで物質が溶融され、加圧されて必要に応じて分配される。
【００２１】
図４は溶融ユニット４５を含む装置４０の下方部分をより詳しく示している。物質がキャップ６０を通して溶融ユニット４５に伝送される。この域内で、「存在」センサー６１が被蓄積粒子状物質の高さを感知するのに使用される。一つの適切なセンサーは、物体反射スイッチ（（例えば、光電スイッチ、モデルE35-DSS E2）としてオムロン（ショーンバーグ、イリノイ州）から入手できる）などの光ビーム感知（すなわち、光電）センサーである。別のタイプのセンサーは、反射スイッチまたは二分割スイッチであって、いずれも当業者に公知であり、市場で入手できる。キャップ６０の下方に熱交換器６２が配置されている。この熱交換器の機能は熱可塑性物資を必要とされる温度まで上げることにある。
【００２２】
完全に加熱後、物質はこの物質の加圧機能とこの分配機能両方を一体化するマニフォルド／ポンプ６３に伝送される。加圧装置は当業者に公知である市場で入手できる適切な従来タイプのポンプであって、例えば、これに限定しないが、回転ギア・ポンプ（図４には示していないが、以下に詳細に説明する）がある。マニフォルド／ポンプ６３にギアボックス６４が結合され、これに結合された駆動モータ６５の回転速度を落としている。駆動モータ６５はいずれの適切な駆動機構とすることができ、駆動モータは一例に過ぎない。少なくも一つのギアが駆動モータと作動関係にある。これについては図９Aに関して以下により詳しく説明する。被溶融物質がマニフォルド／ポンプ６３から、物質の適用を制御するディスペンサー６６に内部的に伝送される。ディスペンサー６６が従来方式で作動されたときに、物質は意図された適用のためにノズル６７に流れ出す。一つまたはそれ以上のクランプ６８が好んで使用され、装置４５を固定するようにファスナー６８Aを介して熱交換器６２に固定される。
【００２３】
図５は熱交換器６２とキャップ６０の内部構造を示す。固体物質がキャップ６０を介して物質注入口域７０に導入される。物質はレベル・センサー６１によって検知される高さまで蓄積セクション７１内に堆積が許容される。センサー６１は従来方式でプロセッサ（図示せず）に接続されている適切なリード線を有している。この蓄積セクション７１はキャップ６０と熱絶縁体７２の内壁および上方の空間、好ましくは複数の加熱器プレート７３によって規定されている。各加熱器プレート７３は上方プレート７３Aと下方プレート７３Bを有している。物質の固体粒子が、加熱器プレート７３とハウジングないし収容体７５の内壁７５A間にある空隙７４内の狭い個所を通っている注入口に蓄積する。被溶融流動可能物質が下方向に流れるとともに加熱器プレート７３の表面と収容体７５の内壁によって加熱される。プレート７３の頂部縁上方に流動可能物質の液量を維持することが好ましく、さらに、プレートの頂部縁上方が僅か約３／４インチ（約１.９cm）（より好ましくは１／２インチ、約１.２７cm）に流動可能物質の液量を維持するのが好ましい。
【００２４】
これら加熱器プレート７３の各々が高熱伝導性を伴う物質で構成され、例えば、これに限定するものではないが、両側が薄いKAPTON（商標名）ポリイミド・フィルムズ・シート（サークルビル、オハイオ州のＤｕＰｏｎｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｉｌｍｓから入手可能）で電気的に絶縁された導電性黒鉛基準加熱器素子である。二枚（またはこれ以上）の薄いアルミニウム（または他の熱伝導性物質）シートがこの加熱器の両側に接着され、全体として積層体を形成している。一つの代表的実施例において、プレート７３はKAPTON(商標名)フィルムの２枚（または２片）間に積層された黒鉛の層を備えている。次に、この積層体が例えば、アルミニウムの２シート（または２片）の間に積層される。任意に、熱伝導性層が非接着コーティングで被覆される。他の製造者はKAPTON内に収容された箔またはワイヤ巻回素子を使用する可撓性加熱器として呼ばれている同様の製品を提供している。収容体７５はKAPTON(商標名)の２層間に積層された黒鉛で構成することができる。加熱器プレート７３は、約0.2インチ未満またはこれに等しい厚みを有しているのが好ましく、また、約0.04インチ未満またはこれに等しい厚みを有しているのがより好ましい。
【００２５】
収容体７５の外壁７５Bは収容体加熱器７６である。こえらの加熱器７６の外部は熱絶縁体７２であって、熱損失を最少にするとともに熱い金属面と加熱器からの保護を提供している。熱可塑性物質が加熱器プレート７３の下方端７３Bに到達するにつれて、物質が完全に溶融されるとともにその温度が所望の設定点まで上昇する。被溶融物質が熱交換器ユニット６２の底部で収集域７７に蓄積される。次に、流体が排出口７８を介して流れ出ることができる。加熱器プレート７３の底部縁が収容体７５のスロット（図示せず）内に係合され、これに固定される。この固定は摩擦嵌めまたはボルト付け、溶接、接着剤付けまたは他の従来固定手段による。
【００２６】
図６は加熱器プレート７３が平行ではなく扇状構成になっている熱交換器ユニット８０の別の代表的実施例を示す。本実施例の設計上の特徴は、頂部または先端縁７３Aにおいてより広い空隙７４を形成しており、これによって固体物質は熱交換器セクションと下方部分７３Bの狭い空隙内により容易に流れ込むことができ、適切な熱交換を許容して物質が所望の最終温度に達することを保証する。
【００２７】
図７Aは加熱器プレート型の熱交換器９０のさらに別の代表的実施例を示し、被加熱フィン９１が熱を熱可塑性物質に転送するのに使用される。これらの被加熱フィン９１は、フィンへの改善された熱転送を提供するとともに溶融されるべき物質と接触する適切な熱転送表面積を提供するために二次元グリッドないしアレイ構造に配列されている。グリッドは２グループのフィンとして規定することができ、各グループは（均一厚さまたは不均一厚さの）実質上平行なフィンを備えている。その延長部分の同じ方向で全ての点において平行であるが、各々のベースは実質上直角（別の角度として、鋭角または鈍角が使用できる。例えば、菱形（偏菱形）断面設計が使用される）方向を向いている。従って、フィンの方向に直角なときにその交点が本質的に二次元グリッドを形成する。同様に、物質が溶融され、被加熱フィン９１間に形成される空隙７４内の温度まで上昇される。従来手段によって加熱される収容体９２は、被加熱フィン９１を収容するのに使用されるとともに熱源となる。フィン９１は収容体９２の一部として形成してもよく、これに固定することもできる。フィン９１は、これに限定するものではないが、上述したようにアルミニウム等のような熱伝導性物質で作るのが好ましい。
【００２８】
図７Bは図７Aに関して上述した熱交換器ユニット９０と類似しているが、被加熱フィン９６が単一方向のみに配列されている（すなわち、グリッドになっていない）別の代表的グリッド熱交換器ユニット９５を示す。これらのフィン９６も収容体９７を介して加熱される。
【００２９】
図８は加熱器プレート７３の代表的形態を概略示す。好ましい動作モードは、所望の最終熱可塑性物質作動点における外面温度に加熱器プレート７３を維持する。熱可塑性物質対加熱器プレート表面１００の温度差が、プレートの先端縁１０１で最大であるので、最大熱がこの点に必要である。この必要とされる熱が、物質の流れ方向（矢印１０３参照）に加熱器プレート７３の長さに沿って好ましくは非直線関係（破線曲線１０２参照）で減少する。これは必要とされるワット数が直線定格よりも早くゼロに近づくことを意味している。従って、加熱器のワット数は、適切な性能を提供するように大きさが決められる。一つの代表的実施例において、ワット数密度対プレートに沿った距離間の関係は、非直線的であり、また階段状入力に応答して標準的第１番目の物理的システムの形態と一致するのが好ましい。このような特性のための決定式はC(1-e-t/τ)の形態をとり、ここにCは定数、ｔは時間（プレート経路に沿った距離に比例）およびτは時定数である。一つの代表的実施例において、ワット数密度はプレートに沿って滑らかな傾斜をなす。別の代表的実施例において、ワット数密度はプレートに沿って段階的に変化し、実質的に規定密度関数に近似している。すなわち、均一なワット数密度１０４のゾーンがあり、このゾーンは別のゾーンに近接しているが均一なワット数密度値（実線１０５として示す）である。ワット数密度ゾーンは温度制御ゾーンと関連しているのが好ましいが、これは必須ではない。温度制御を適切するために、多数温度制御ゾーン１０６を使用するのが好ましい。さらに好ましくは、必須ではないが、システム費用を最少化するために個々の被制御温度ゾーンを二つに制限する。
【００３０】
図９Ａは代表的一体化マニフォルド／ポンプ６３の詳細を示しており、この主要機能は被溶融接着剤を受承して、これを加圧するとともに種々の分配装置に分配することである。理解しなければならないのは、このマニフォルド／ポンプ６３は他の流動可能物質と併用でき、かつ、他の装置内で使用できることである。被溶融物質がマニフォルド／ポンプ６３の頂部側に配置された注入口経路１１１から流入する。次に、物質は回転ポンプ機構の作用によって加圧されるのが好ましく、図示の非排出例は矢印によって示した方向に回転する一対の回転スプール・ギア１１２Ａ，Ｂを備えている。相互噛合ギア歯１１３によって搾り出される流体は、物質を排出口室１１４に強制放出される。別の構成では、当業者に公知である他のタイプのギアも使用することができ、例えば、これに限定しないが、ローブ、ロータ、スクリュー、ベーン等も使用できる。
【００３１】
圧力逃し機構が流動可能物質の超過圧力に対して保護するように共動するのが好ましい。この種の機構の一代表的実施例は、当業者に公知である圧力逃し弁（図示せず）である。別の構成において、別の代表的逃し機構はギア１１２Ａ，Ｂに異常に大きいギア間隙をもたせて、高圧力における相当な内部漏洩を許容させ、これによってある一定量の自己調整を提供している。
【００３２】
図９Ｂは当業者に公知である三つの主要プレート、すなわち、駆動プレート１１５、中央プレート１１６およびモジュール・プレート１１７を有する一体化マニフォルド／ポンプ６３の一代表的実施例を示す。別の代表的実施例において、マニフォルド／ポンプ６３は二つの主要プレート、すなわち、駆動プレートとモジュール・プレート１１７のみを有しており、モジュール・プレートが中央プレートとモジュール・プレートが結合されている。ディスペンサー６６への接続は全て外面１１９を介して実行されている。流体は流体排出口１２０を通って提供される。ディスペンサー６６をマニフォルド／ポンプ６３に取り付けるための装置がディスペンサー取り付け穴１２１を介して提供される。さらに、外面１１９に作動空気ポート１２２が配備され、ディスペンサー６６を開閉するのに使用される加圧空気が提供される。一つの代表的実施例において、作動空気が電気作動ソレノイドからギア・ポンプ・プレートに導入される。次に、空気がプレートを介して巡回し、ディスペンサーのインターフェースで放出され、これによって空気の流入が許容される。別の方式として、空気ではなく電気信号がディスペンサー６６を作動するのに使用される。
【００３３】
図１０Aは代表的供給ユニット１３０を示し、その機能は少量の固体物質を要求に基づいて次のシステムに搬送することにある。物質は調整可能スロート１３１を介してユニット１３０に入り、注入口域１３２内に流れ込む。ここから物質が回転フィラー１３３、パドル１３４、外壁１３５および静止プレート１３６の頂部側によって形成された数個のコンパートメント１３２Aの少なくとも一つの中に流れる。パドル１３４は、これに限定されないが、一連のブリストルまたはブラシ、ゴム、プラスチックまたはこれと同様の可撓性物質と共動する底部１３４Aを有していて、パドル１３４の底部縁と静止プレート・アパーチャの後縁間での物質の詰まりを阻止する。これらのコンパートメント１３２Aは単一バッチを形成する固体物質量と同等の容積となるように寸法付けられる。それぞれのコンパートメント１３２A内の物質の高さは、調整可能スロート１３１の相対的高さによって効率的に制御され、これによって必要とされる調整が許容される。調整可能スロート１３１の調整と正確な位置への保持を容易にするために、調整リング１３７が利用できる。この調整リング１３７は供給ユニット１３０のカバー１３８の頂部に抗して押圧される。カバー１３８は外部汚染からの保護として作用する。物質が下流操作によって要求されたときに、回転フィラー１３３が、そのスピンとしてパドル１３４を担っているピボット１３９の回りを回転する。供給モータ１４０が動力をプーリ１４１Aに伝送することによって回転フィラー１３３を駆動し、次にこのプーリ１４１Aは被駆動ホイール１４２に巻回されたベルト１４１Bに連結され、駆動ホイールは回転フィラー１３３に強固に固定されている。別の構成において、駆動ホイール１４１は被駆動ホイール１４２に直接係合させることもできる。被駆動ホイール１４２はばね荷重をかけることができるか、駆動ホイール１４１に向かって付勢されるように曲げやすい。パドル１３４は固体熱可塑性物質を、これが静止プレート１３６に穿設されたアパーチャ１４３上方に位置付けられるまで移動される。次に、好ましくはコンパートメント１３２Aの一つからの物質がアパーチャ１４３を通って落下し、供給ユニット１３０の放出域１４４に流れ落ちる。別の構成において、供給モータ１４０は、例えばこれに限定しないが、モータのような回転運動を与える装置、あるいはラチェット機構を伴うエア・シリンダーのようなインデクサとすることができる。図１０Bは供給ユニット１４６の代表的実施例を示し、ユニット内の二つの放出域１４４Ａ，１４４Ｂが共動しており、単一放出域または複数の（二つを超える）放出域も使用することもできる。一つの放出域に供給する二重供給器形態において、モータは時計方向に回転し、物質は第１アパーチャに遭遇するように流される。他の放出に対して、モータは反時計方向に回転するように命令される。
【００３４】
図１１Aは熱交換器６２のプレートの詳細を示し、また図１１Bは配線と接続の詳細を示す。図１１Aは主要加熱器配線端子１５２が配置されている側部が見えるように方向付けられた熱交換器１５０を示す図である。この側部に収容体絶縁部７２はカットアウト１５４で特徴付けられ、前記端子へのアクセスを許容している。このカットアウト１５４を通して、特殊タブ１５６が内部加熱器プレート７３全てから延長している。これらのタブ１５６の各々に加熱器プレートの複数配線端子ポイント１５２Aが設けられている。同様に、この側部に配備された収容体加熱器１５８の一部が露呈していてそれぞれの端子ポイント１５２Bへのアクセスを許容している。
【００３５】
図１１Bは図１１Aに示した配線端子の拡大図１６０を示す。各加熱器プレートは四つの加熱器端子ポイント１５２Aを有しており、その二つはゾーン＃１用であり、また二つはゾーン＃２用である（図８参照）（この構成は二つのゾーンを有する代表的な非制限実施例であり、異なる数のゾーンおよび端子ポイントを適切な修正例に使用してもよいことが理解できる。）加熱器プレート・ゾーンは直列配線されるのが好ましく、近接加熱器プレートを相互接続されるジャンパー１６２によって達成される。残りのジャンパーされていない加熱器プレート端子１５０Cは、次に外部配線接続に使用される。四つの収容体プレートも図示された収容体プレート１５８の露呈部にアクセス可能である外部配線接続１５２Bと直列に配線される。好ましくは、二つの熱電対センサー１６４Aが中央配置加熱器プレートの一つ内に収容され、そのリード線が外部に延長されている。これらの熱電対の一つがゾーン＃１を制御し、他の一つがゾーン＃２を制御する。同様に、単一熱電対センサー１６４Aが収容体プレート内に収容され、そのリード線が収容体プレートの露呈部から延長している。このセンサーは収容体加熱器のゾーンのみを制御する。全配線が続いて中央制御ボックスに向けられる。
【００３６】
図１２は本発明の一つの代表的実施例に基づく代表的供給装置２００を示す。粒子状物質２０２が調整可能スロート１３１を介してユニットに入り、注入口域１３２に流入する。ここから物質は数個のコンパートメント１３２A（図示せず）の一つに流入する。コンパートメントは回転フィラー１３３、パドル１３４、外壁１３５および静止プレート１３６の頂部側によって形成されている。これらのコンパートメントは単一バッチを形成する固体材料の量と同等の容量となるように寸法付けられる。各コンパートメント内の物質の高さは調整可能スロート１３１の相対的高さによって調整される。従って、いずれの必要とされる調節も可能である。調整可能スロート１３１を調整し正確な位置への保持を容易にするために、調整リング１３７が利用される。この調整リング１３７は供給装置のカバー１３８の頂部に抗して押圧される。カバー１３８は外部汚染からの保護部材として作用する。物質が下流操作によって要求されると、回転フィラー１３３が、そのスピンとしてパドル１３４を担っているピボット１３９の回りを回転する。供給モータ１４０が最終的にプーリ１４１Aを介して駆動ベルト１４１Bに動力を伝送することによって回転フィラー１３３を駆動し、次に駆動ホイールは回転フィラー１３３に強固に固定されている被駆動ホイール１４２に伝送される。パドル１３４が静止プレート１３６に穿設されたアパーチャ１４３上に位置付けされるまで固体熱可塑性物質の回りを移動する。次に、コンパートメントの一つからの物質がこの開口部を通して落下することができ、供給ユニットの放出域１４４に流れ落ちる。物質は可撓性供給ホース４４を介してキャップ６０に伝送される。次に、物質は高さがレベル・センサー６１によって検知される高さまで蓄積セクション７１に堆積される。この蓄積セクション７１はキャップ６０の内壁と熱絶縁物７２および加熱器プレート７３、上方の空間によって規定される。このポイントで固体物質の固体粒子が加熱器プレート７３と収容体７５の内壁間の空隙７４に通されるべく待機する。固体物質が下方向に流れ、加熱器プレート７３の表面と収容体７５の内壁によって加熱される。これらの表面は高い熱伝導性を有する物質で構成されている。収容体７５の外壁は薄い収容体加熱器７６になっている。これらの加熱器７６の外部は熱絶縁体７２であって、熱損失を最少にするとともに高温金属面と加熱器からの保護を提供する。熱可塑性物質が加熱器プレート７３の下方端７３B（図５−６に示しているが、図１２には示していない）に到達すると、物質は実質上溶融し、その温度は所望の設定値に上昇される。被溶融物質２０４が熱交換器ユニットの底部にある収集点７７に収集される。制御装置２０６がレベル・センサー６１からの存在信号を受信し、これを処理し、供給モータ１４０が作動されなければならないときを決定する。制御装置２０６は当業者に公知のようにマイクロプロセッサ２０８および記憶装置２０８（図示せず）を含んでいる。
【００３７】
本発明の重要な観点は、熱交換器、加圧装置、分配マニフォルドおよびディスペンサーの全体の空間エンベロープを多くの機能を一体化することによって縮小する能力であり、従って必要とされる要素数を最少にすることである。この構成は溶融工程をして、いずれ一度に加熱し、従って接着剤が上昇温度になる時間を最短にして接着剤量を最少にする適用個所近傍で発生させることを可能にする。接着剤の存在時間の最短化は実質上、物質の劣化の可能性を低減し、システムの信頼性問題の大きい原因となる。加熱される必要性のある数少ない要素が潜在的火傷の危険を低減し、電力消費を大きく下げる。被加熱要素の量と溶融接着剤の容積を最少化することによって、暖機時間をずっと短縮できる。さらに、溶融接着剤の流れ経路を簡略化し、かつ、可撓性被加熱ホースの必要性をなくすことによって、システム容量も小さくなり、またこれによって高速システム応答時間があらゆる条件で出力精度を保証する。最終的に、固体粒子物質の適用個所への供給を許容することによって、ほとんどの接着剤貯蔵量が固体形状となる。全ての粒子接着剤処理機器を透明物質で構成することによって、操作者は迅速な観察による材料供給の状態を容易に決定することができる。
【００３８】
これまでの説明から、図に関して説明した実施例が、単なる例であり、当業者が本発明の精神と範囲から逸脱することなく図示実施例を変形し修正できることを理解しなければならない。このような全ての変形および修正は添付請求の範囲によって規定された本発明の範囲内に含まれることを意図している。全ての適用例、特許および文書並びに関連する開示はそのまま引用することにより一体化する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】熱可塑性物質を処理するための代表的方法の流れ図である。
【図２】本発明の一つの代表的実施例に基づく単一ディスペンサー熱可塑性処理装置の等角図である。
【図３】別の代表的実施例に基づく二重ディスペンサー熱可塑性処理装置の等角図である。
【図４】代表的熱可塑性処理装置の下方部分を示す等角図である。
【図５】熱交換器ユニットおよび加熱器プレートの内部機構を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図６】別の扇状をなす内部加熱プレートの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図７Ａ】２方向にフィンを伴う別のグリッド熱交換器構造内にあるフィンの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図７Ｂ】１方向にフィンを伴う別のグリッド熱交換器構造内にあるフィンの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図８】一つの代表的実施例における加熱器プレート内のワット数密度関係および温度制御ゾーンを示す図である。
【図９Ａ】流体のための内部流れ経路を示す一つの代表的実施例に基づく組み合わせポンプ−マニフォルドの断面図である。
【図９Ｂ】図９Aのポンプ−マニフォルド集合体の等角図である。
【図１０Ａ】単一アパーチャと放出域を有する一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面等角図である。
【図１０Ｂ】２個アパーチャと放出域を有する一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面等角図である。
【図１１Ａ】配線を示す一つの代表的実施例に基づく熱交換器の詳細な部分断面等角図である。
【図１１Ｂ】図１１Aの詳細を示す等角図である。
【図１２】供給ユニットと溶融ユニットを含む一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は「ホットメルト」接着剤と呼ばれる熱可塑性接着剤のような熱可塑性物質を処理するための改良された方法および装置に関する。より詳しくは、本発明は熱交換機、ポンプおよびディスペンサーを単一集合体に一体化するとともに供給システムと共動して固体物質を調整する装置に関する。本発明はまた熱可塑性物質を処理する装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のコーティングおよび結合操作に使用される接着剤のような熱可塑性物質ないしいわゆる「ホットメルト」物質は、一般的に固体または粒子状形態で貯蔵され、また、ディスペンサーに供給される前に溶融状態に変形される。営業的適用に一般的に使用される熱可塑性処理システムは、大型溶融装置内で物質を溶融するステップを包含しているので、物質は液体または流動物質に変形され、これが一つまたはそれ以上の被加熱ホースを介して高圧下で相当な距離に伝送され、また、液体接着剤を基板物質に適用する一つまたはそれ以上のディスペンサーに分配される。本明細書の目的のために、溶融、液化および流動化の用語は所望の特徴に基づいて物質が流れるようにすることを意味する。これらの溶融ユニットは概して（１）固体熱可塑性物質を受承するための開口部を有するホッパー（貯蔵容器ないしタンクとも呼ぶ）と、（２）主として固体熱可塑性物質を溶融状態に変形するのに使用するタンク内に取り付けられた数個の加熱素子と、（３）溶融物質を受承するための容器および／またはマニフォルドと、（４）溶融物質を加圧し、かつ、マニフォルドに伝送するとともに最終的に一つまたはそれ以上のディスペンサーに向かうポンプを含んでいる。この設計に対する一つの評判のよい変形はグリッド・ユニットが付加されたグリッド式溶融装置であって、ホッパーないしタンク内に配置されるとともにユニットの溶融容量を改善する目的で収容器上方に取り付けられた拡張フィンからなる。この種のシステムに対する小さい改良であるが、基本的な設計構成は長年の間同じ状態を維持してきている。
現行システム構成および装置設計は、固有の動作上の欠点が多数あり、これは主として比較的大型で、しばしば解放式加熱タンクを使用して熱可塑性物質を溶融すること、また、被溶融物質をホースおよび／またはパイプを使用して長距離に渡って搬送する必要があることに起因している。無蓋加熱面の広い面積とタンク内部の溶融物質溜まりが本来ユーザに対して露呈され重大な火傷の危険性がある。さらに、潜在的危険性は溶融ユニットと被加熱ホースを介するディスペンサー間に物質を伝送するための高圧力条件である。嵩高いタンクおよびその関連要素がシステムの休止時間延長となる長い暖機時間周期を必要とし、従って、製造ラインの生産性を低減することになる。付加的に、タンクとその関連要素の大きい表面積が非常に非能率的システムとなる過剰熱損失をもたらし、相当なエネルギーの浪費につながる。設計が溶融接着剤を空気に露呈する現行システムを代表していること、接着剤を長時間高温に保持すること、接着剤をシステムに通して多数回循環させること、また、接着剤を非流れ流域でトラップすることに起因すると考えられる。これら全ての条件は総合して熱可塑性物質の劣化を加速することになる。この作用はしばしばチャーリング（炭素室形成）を引き起こし、放出ノズルの小さい開口部をつかえさせるとともに、これを不意に詰まらせることになる。このような詰まりはシステム故障の主たる原因でとなり、また、システムの休止時間となる。さらに、溶融接着剤をタンクからディスペンサーに伝送するのに一般的に使用される可撓性被加熱ホースが、変化する水圧で膨張し、また縮小する。これによって不要なシステム容量が形成されることになる。結果的に、ラインが速度を変えるにつれて、ホースの容積が変化し、これによって不正確な出力流れとなり、従って、物質の溶着に相違がでる。最終的に、現行システムは制限空間に限定された機器上に配置し、設置することを困難にする多数で不必要に大型で複雑な要素を必要とする。
【０００３】
従って、現行システムに固有である多数の安全ハザードを除去し、極めて迅速に暖機し、材料の劣化につながる主たる設計上の属性をなくしシステムの信頼性を高め、分配精度を改善し、エネルギー消費がほとんどなく、必要システム要素数を減じ、また、システムの全長を短くするとともに複雑さを低下することが望ましい。
発明の概要
【０００４】
本発明の特徴は、現行システムに確認されている問題を克服するシステムを提供する。無蓋タンク内の大量物質の全処理工程を利用し、被加熱ホースを介してディスペンサーに高圧力で溶融物質をポンピングする代わりに、本発明は必要とする量のみを溶融し、直ちに加圧し、さらにディスペンサーに供給する適用個所に伝送する。この処理は固体物質を急速に溶融し、これを所望適用温度に上昇させる溶融ユニット設計によって達成される。現行システムとは異なり、本発明の新規な熱交換機は、実質上全熱可塑性物質に近接する被加熱面に主として載置された熱可塑性物質の特徴的低熱拡散性を首尾よく克服するように作動する。発明性のある処理は物質を加熱するまで物質の熱伝導性にほとんど依存しておらず、かつ、必要とする物質のみが任意の時間で加熱されるので、物質は非常に急速に、また、非常にコンパクトな空間エンベロープ内で処理される。この結果、溶融処理はディスペンサーと物理的に一体化され、かつ、通常比較的狭い空間エンベロープ内に収容されなければならない適用個所に配置することができる。この構成を達成することによって、溶融接着剤の被加熱ホースを介する溶融装置から適用個所に伝送し、さらに、伝送ホースの多数の欠点を課される必要がない。
【０００５】
本発明の一つの代表的実施例である新規な熱交換器は、数枚の近接隔置された薄い加熱プレートを備えており、これらのプレートは主として実質上平行状態に、かつ、互いに近接隔置して配列されている。加熱プレートはアルミニウムのような熱伝導性物質からなる加熱シェル収容体の内部に収容されている。加熱プレート間の空隙内に嵌めるのに充分小さいペレットないし他の粒子状形態にある固体熱可塑性物質が、自重で供給されるかそうでなければプレートの先端に直接向けられる。次に、固体ペレットがプレート間で下方向に、および／または収容体の内壁に流れるにつれて、固体ペレットが加熱される。物質がプレートの底に到達する時まで、完全に液体化され、また、その温度が所望の設定点温度に上昇される。
【０００６】
熱可塑性物質の充分な供給を提供するために、本発明の装置は好ましくは、粒状熱可塑性物質を貯蔵する乾燥ホッパーを含み、かつ、作動再充填頻度の必要性を満すことに基づいて寸法の決められた容量を有している。下流要求信号が受信されると、熱可塑性物質の計測量がホッパーから解放され、供給管ないしパイプに伝送される。物質は重力、加圧空気、真空、振動、当業者に公知の他の方法のようなある手段によるか、または熱交換器ユニットの注入口へ降下する供給管を介する上述した方法の組み合わせによって伝送される。熱交換器の入口に配備されたセンサーが、適切な動作を維持するのに充分な熱可塑性物質量があるかどうかを決定する。熱可塑性物質が不十分であればシステムを乾燥駆動させることになり、一方多すぎると潜在的結果として粒子ブリッジとなるか、または上流が溶融ないし焼結することさえある。熱可塑性物質が熱交換器ユニット内で液化さるにつれて、加熱プレートの前方に蓄積された付加的な粒子状熱可塑性物質が熱交換器内に流れ落ちる。粒子状物質の量が所定量以下になると、センサーが作動しホッパーに信号を送り返すとともに熱可塑性物質の別の計測量が再度解放される。固体物質の貯蔵と伝送のために透明な要素を使用するのが好ましい。こうすることで操作者は、物質の供給状態を見ることができ、またシステムが適切に作動しているかどうかを容易に決定することができる。さらに、システム内の種々の個所にセンサーを使用してシステムを自動的にモニターすることも可能である。
【０００７】
プレートからの熱転送を最大にし、かつ、熱可塑性物質の潜在的劣化を阻止するために、プレートの表面全体を設定点温度に維持することが好ましい。通常動作中、加熱プレートの先端部は本質的に室温の熱可塑性物質の流入物であるために最大温度差が課される。従って、最大温度負荷がプレート先端に発生し、終端に向かうに従って徐々に負荷が低下する。この異なる負荷を伴う全ての個所で所望の表面温度を維持するとともに多数の温度制御ゾーンを最少にするために、加熱器素子は前方に向かってより大きいワット密度に設計され、熱伝送負荷に相応して後方縁に向かって徐々に低下する。
【０００８】
ユニットがアイドル状態を維持し、流れが発生していない時間中、加熱要求は相当変化し、加熱負荷がより均一に分布される。この状態をより効率的に処理するために、加熱プレートは多数の温度制御ゾーンに分割されるのが好ましい。温度センサーはプレート内部に配備され、負荷に対して最も反応を示すように、さらに全表面の温度をできる限り調和を保つように計画的に位置付けられる。２ゾーン構成が高いレベルの性能を提供し、２ゾーンを超える構成による低価格アプローチが可能である。
【０００９】
黒鉛のような極薄加熱素子であるプレートが、アルミニウムのような高い熱導電性物質の層間に挟持され、結合される。
【００１０】
断面積を最小にする目的で加熱プレートをできるだけ薄く作るのが好ましく、熱可塑性物質は熱交換器への流れに左右されやすい。さらに、薄いプレートはこのプレートの前方縁に当る熱可塑性物質によってスライスするホットナイフとして作用する。薄いプレートとは、このプレートの中間で熱可塑性物質の進行を許容する溶融によって変位しなければならない熱可塑性物質がほとんどないことを意味する。付加的に、薄いプレートはこれらの障害がほとんどなく、従って、プレートまで、およびプレート間の滑らかな流れ推移を可能にする。さらに、プレートが薄くなればなるほど加熱しなければならない量がますます少なくなり、これによって暖機性能が最大となり、かつ、熱負荷中のばらつきに起因する温度変化によって応答するシステムとすることができる。最終的に、薄いプレートはより導電性がよく。全体の設計を充分コンパクトにすることができる。
【００１１】
これとは逆に、伝導性外方シートはプレート面を横断して優れた熱伝導を許容するのに充分厚く作る必要がある。この構成が温度ゾーン間の傾斜を阻止するだけでなく不均一な熱負荷による潜在的ローカル化ホットスポットを回避する。さらに、要素全体が適切な構造上の強度と損傷に耐え得る一体性を提供するのに充分な厚みを有している必要がある。
【００１２】
加熱プレートを保持する収容体シェルは、アタッチメント機構、例えばスロットを有しており、加熱プレートの配置を維持するとともにこのスロットを通して加熱器の電気的および温度センサーのリード線を収容体全体の外部に誘導している。薄いシート状加熱器素子が外部収容体壁と接触して配置され、内部加熱プレートと一致する内壁温度を維持している。プレートと同様に、加熱器のワット密度は、ワット数が熱負荷特性に基づいて熱交換器の物質注入口端で大きく、また排出口端に向かうに従って徐々に小さくなるように構成される。
【００１３】
被加熱プレート面間の空間は、熱可塑性物質の充分な溶融と搬送にとって重要である。高温ホットメルト熱硬化性物質が比較的低熱伝導性を有しているので、これらの物質は充分に加熱させるために加熱面に近接配置しなければならない。プレート間の間隔を狭くすればするほど、熱移動工程がますます効果的になる。これと同時に、プレート間に充分な間隔が熱可塑性物質を最初にプレート間に流すことを物理的に許容し、熱交換器を介して進行するにつれて熱可塑性物質の過剰摩擦を生ずることのないようにすることが必要とされる。さらに、熱交換プロセスへの影響が加熱器の長さに現われる。加熱器プレートの数、プレート幅、プレート長さおよびプレート間隔が熱交換器の全物質処理能力に寄与する。
【００１４】
試験によって熱可塑性物質粒子の小さい形態が優れた性能、すなわち、最高の溶融率となる傾向にあることが明らかになった。主たる理由は、これらの粒子が加熱プレートの先端で溶融のある程度にまず依存せずにプレート間に容易に落下することである。優れた結果を伴う接着剤はＨ．Ｂ． ＦｕｌｌｅｒのＰＨＣ７００２およびＨｅｎｋｅｌ Ａｄｈｅｓｉｖｅ’ｓ Ｔｅｃｈｏｍｅｌｔ Ｌｏｗｍｅｎｔ ８０−８７４８で、両接着剤はパステルと呼ばれる形状で出回っている。これらパステル粒体の典型的なものは、直径約１／８インチの丸い形状または０．２インチの直径と０．１インチの厚みの円板状である。
【００１５】
熱交換器収容体の外部は、多目的に作用する固体絶縁物質で覆われるのが好ましい。一つの機能は収容体の外面とうまく接触する加熱器素子を保持し、これによって優れた熱連絡を提供する。別の目的は電力必要量を減じることによる熱損失を最小にすることである。さらに別の目的は、ユーザによる偶発的接触の場合における重度の火傷を阻止する保護面を提供することである。
【００１６】
熱交換器の排出口において、熱可塑性物質がギアまたはピストン・ポンプのような加圧装置に向かって直接送られる。一般的なポンプはタンクおよび／またはマニフォルドと共通領域をなす独立装置である。本発明のポンプ構造は分配マニフォルドの構成と共動し、これによって少ない要素でポンプとマニフォルド機能を達成することができる。一つの代表的な実施例において、ポンプは三つの主要プレート、すなわち、駆動プレート、中央プレートおよびモジュール・プレートを備えている。別の実施例において、ポンプは二つのプレートを備えている。モジュール・プレートは使用された一つまたはそれ以上のディスペンサーのインターフェースとして作用し、従って、ディスペンサーの流体ポートと空気作動ポートと共動し圧縮空気に依存してこれらポートを作動し、ディスペンサーの取り付けを提供する。フィルター操作および圧力逃しのような他の関連する機能も、一つのプレートで共動できる。この方法を利用することによって、高圧シーリングを包含する多数の水圧インターフェースを減じることができ、設計が簡単になり、かつ、安全性が改善される。さらに、流体流れ経路が短縮化され、接着剤量を最少にする作用をするとともに流体が流れているときに圧力降下を受ける。
【実施例】
【００１７】
熱硬化性物質に関する用語「固体」は、これに限定するものではないが、粒体、球体または他の規則的なまたは不規則な幾何学形状、微粒子、薄片、ロッド状、ペレット状、パステル状、枕状、ブロック状、糸状、粒状、これらの混合物およびこれらの組み合わせたもの等を包含することを意図している。
【００１８】
図１は最終的に可能な瞬間に溶融され、可能な短い時間で高温で保持される熱硬化性物質を許容する熱可塑性物質を処理する本発明の代表的実施例に基づく方法２０の流れ図である。固体物質がシステムの操作者によって容易に到達できる位置に、かつ、再充填頻度を最少にする適切量で貯蔵される（ブロック２１）。次に、物質の測定量を表わす固体物質の少ないバッチが要求によって供給される（ブロック２２）。バッチは容易に搬送可能な固体形態で貯蔵位置から、一般的に通常操作中アクセスの困難な適用地点に伝送される（ブロック２３）。固体物質が蓄積され（ブロック２４）、物質の最少供給の提供を実行してシステムへの供給を維持する。この位置で、充分な量であるが、過剰な量ではない量が補償される蓄積量（ブロック２５）を検知するのが好ましい。物質の蓄積の検知からの情報が、要求信号（ブロック２６）を介して固体物質の少ないバッチ供給量（ブロック２２）に戻される。この蓄積は物質の次の溶融ステップ（ブロック２７）を適切に規則化するのが好ましく、計画的に適用個所近傍に配置される。このステップは液状を維持しなければならない物質量を最少化し、従って、物質がこの劣化を引き起こす高温に保持される時間を最小にする。一旦熱可塑性物質が溶融されると、流体が優れた流れ特性を許容するのに適した圧力まで加圧される（ブロック２８）。次に、被溶融物質が基板上に分配されるか（ブロック２９）、そうでなければ意図された適用に使用するために準備される。物質を弁（当業者においてモジュールとして知られている）から直ちに分配する代わりに、被溶融物質を「被加熱パイプ」を介して分配弁を収容している別の小さいマニフォルドに転送することも可能である。この被加熱転送パイプの理由は、物質を適用域に転送するためである。適用域は空間が非常に限定されているか、溶融セクションとドライブの位置が邪魔になってはならない域である。
【００１９】
本発明に基づく装置４０の一つの代表的実施例を示す図２を参照して、この装置は異なる種類の熱硬化性物質を処理するための種々の容量に使用することができ、とりわけホットメルト接着剤を処理するのに特に有効である。装置４０はいくつかの主要サブシステム要素ないし副集合体からなる。ホッパーないし貯蔵容器４１が固体溶融物質の供給量を貯蔵している。この供給量は、好ましくは蝶番付けされた（蝶番は図示していないが、従来のものであって当業者に公知のである）カバーないし蓋４２を開けることによって導入することができる。次に、固体物質は供給ユニット４３に供給される。ユニットは固体物質を受承して、次に下流プロセスからの要求時に可撓性供給ホース４４に被計測物質量を分配する。物質は溶融ユニット４５に到達するまで可撓性供給ホース４４を介して進行する。溶融ユニット４５内で、固体物質が溶融され、加圧され、さらに必要に応じて排出される。任意に、ホッパー４１は（例えば、ホッパー４１の内部から上方向に延長するタブ上に載置される）フィルターないしシーブ４１A(図示せず)をその中に有していて、もし濾過しなければ装置の操作を不能にする処理されるべき大きすぎる異物ないし粒体の塊を濾過する。
【００２０】
同様に、図３は熱可塑性物質を処理するに二重溶融ユニット４５A，Bを有している溶融装置５０の別の代表的実施例を示す。ホッパー４７は物質を貯蔵するのに使用される。このホッパー４７は蝶番付けカバーないし蓋４２と共動しており、ここから固体物質が導入される。物質はホッパー４７から、分離した二つの排出口４８A，４８Bに特徴付けられる供給装置４３に流れ込む。これまでに説明した単一溶融ユニットの実施例と同様に、可撓性ホース４４A，４４Bが物質を溶融ユニット４５A，Bに供給して、ここで物質が溶融され、加圧されて必要に応じて分配される。
【００２１】
図４は溶融ユニット４５を含む装置４０の下方部分をより詳しく示している。物質がキャップ６０を通して溶融ユニット４５に伝送される。この域内で、「存在」センサー６１が被蓄積粒子状物質の高さを感知するのに使用される。一つの適切なセンサーは、物体反射スイッチ（（例えば、光電スイッチ、モデルE35-DSS E2）としてオムロン（ショーンバーグ、イリノイ州）から入手できる）などの光ビーム感知（すなわち、光電）センサーである。別のタイプのセンサーは、反射スイッチまたは二分割スイッチであって、いずれも当業者に公知であり、市場で入手できる。キャップ６０の下方に熱交換器６２が配置されている。この熱交換器の機能は熱可塑性物資を必要とされる温度まで上げることにある。
【００２２】
完全に加熱後、物質はこの物質の加圧機能とこの分配機能両方を一体化するマニフォルド／ポンプ６３に伝送される。加圧装置は当業者に公知である市場で入手できる適切な従来タイプのポンプであって、例えば、これに限定しないが、回転ギア・ポンプ（図４には示していないが、以下に詳細に説明する）がある。マニフォルド／ポンプ６３にギアボックス６４が結合され、これに結合された駆動モータ６５の回転速度を落としている。駆動モータ６５はいずれの適切な駆動機構とすることができ、駆動モータは一例に過ぎない。少なくも一つのギアが駆動モータと作動関係にある。これについては図９Aに関して以下により詳しく説明する。被溶融物質がマニフォルド／ポンプ６３から、物質の適用を制御するディスペンサー６６に内部的に伝送される。ディスペンサー６６が従来方式で作動されたときに、物質は意図された適用のためにノズル６７に流れ出す。一つまたはそれ以上のクランプ６８が好んで使用され、装置４５を固定するようにファスナー６８Aを介して熱交換器６２に固定される。
【００２３】
図５は熱交換器６２とキャップ６０の内部構造を示す。固体物質がキャップ６０を介して物質注入口域７０に導入される。物質はレベル・センサー６１によって検知される高さまで蓄積セクション７１内に堆積が許容される。センサー６１は従来方式でプロセッサ（図示せず）に接続されている適切なリード線を有している。この蓄積セクション７１はキャップ６０と熱絶縁体７２の内壁および上方の空間、好ましくは複数の加熱器プレート７３によって規定されている。各加熱器プレート７３は上方プレート７３Aと下方プレート７３Bを有している。物質の固体粒子が、加熱器プレート７３とハウジングないし収容体７５の内壁７５A間にある空隙７４内の狭い個所を通っている注入口に蓄積する。被溶融流動可能物質が下方向に流れるとともに加熱器プレート７３の表面と収容体７５の内壁によって加熱される。プレート７３の頂部縁上方に流動可能物質の液量を維持することが好ましく、さらに、プレートの頂部縁上方が僅か約３／４インチ（約１.９cm）（より好ましくは１／２インチ、約１.２７cm）に流動可能物質の液量を維持するのが好ましい。
【００２４】
これら加熱器プレート７３の各々が高熱伝導性を伴う物質で構成され、例えば、これに限定するものではないが、両側が薄いKAPTON（商標名）ポリイミド・フィルムズ・シート（サークルビル、オハイオ州のＤｕＰｏｎｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｉｌｍｓから入手可能）で電気的に絶縁された導電性黒鉛基準加熱器素子である。二枚（またはこれ以上）の薄いアルミニウム（または他の熱伝導性物質）シートがこの加熱器の両側に接着され、全体として積層体を形成している。一つの代表的実施例において、プレート７３はKAPTON(商標名)フィルムの２枚（または２片）間に積層された黒鉛の層を備えている。次に、この積層体が例えば、アルミニウムの２シート（または２片）の間に積層される。任意に、熱伝導性層が非接着コーティングで被覆される。他の製造者はKAPTON内に収容された箔またはワイヤ巻回素子を使用する可撓性加熱器として呼ばれている同様の製品を提供している。収容体７５はKAPTON(商標名)の２層間に積層された黒鉛で構成することができる。加熱器プレート７３は、約0.2インチ未満またはこれに等しい厚みを有しているのが好ましく、また、約0.04インチ未満またはこれに等しい厚みを有しているのがより好ましい。
【００２５】
収容体７５の外壁７５Bは収容体加熱器７６である。こえらの加熱器７６の外部は熱絶縁体７２であって、熱損失を最少にするとともに熱い金属面と加熱器からの保護を提供している。熱可塑性物質が加熱器プレート７３の下方端７３Bに到達するにつれて、物質が完全に溶融されるとともにその温度が所望の設定点まで上昇する。被溶融物質が熱交換器ユニット６２の底部で収集域７７に蓄積される。次に、流体が排出口７８を介して流れ出ることができる。加熱器プレート７３の底部縁が収容体７５のスロット（図示せず）内に係合され、これに固定される。この固定は摩擦嵌めまたはボルト付け、溶接、接着剤付けまたは他の従来固定手段による。
【００２６】
図６は加熱器プレート７３が平行ではなく扇状構成になっている熱交換器ユニット８０の別の代表的実施例を示す。本実施例の設計上の特徴は、頂部または先端縁７３Aにおいてより広い空隙７４を形成しており、これによって固体物質は熱交換器セクションと下方部分７３Bの狭い空隙内により容易に流れ込むことができ、適切な熱交換を許容して物質が所望の最終温度に達することを保証する。
【００２７】
図７Aは加熱器プレート型の熱交換器９０のさらに別の代表的実施例を示し、被加熱フィン９１が熱を熱可塑性物質に転送するのに使用される。これらの被加熱フィン９１は、フィンへの改善された熱転送を提供するとともに溶融されるべき物質と接触する適切な熱転送表面積を提供するために二次元グリッドないしアレイ構造に配列されている。グリッドは２グループのフィンとして規定することができ、各グループは（均一厚さまたは不均一厚さの）実質上平行なフィンを備えている。その延長部分の同じ方向で全ての点において平行であるが、各々のベースは実質上直角（別の角度として、鋭角または鈍角が使用できる。例えば、菱形（偏菱形）断面設計が使用される）方向を向いている。従って、フィンの方向に直角なときにその交点が本質的に二次元グリッドを形成する。同様に、物質が溶融され、被加熱フィン９１間に形成される空隙７４内の温度まで上昇される。従来手段によって加熱される収容体９２は、被加熱フィン９１を収容するのに使用されるとともに熱源となる。フィン９１は収容体９２の一部として形成してもよく、これに固定することもできる。フィン９１は、これに限定するものではないが、上述したようにアルミニウム等のような熱伝導性物質で作るのが好ましい。
【００２８】
図７Bは図７Aに関して上述した熱交換器ユニット９０と類似しているが、被加熱フィン９６が単一方向のみに配列されている（すなわち、グリッドになっていない）別の代表的グリッド熱交換器ユニット９５を示す。これらのフィン９６も収容体９７を介して加熱される。
【００２９】
図８は加熱器プレート７３の代表的形態を概略示す。好ましい動作モードは、所望の最終熱可塑性物質作動点における外面温度に加熱器プレート７３を維持する。熱可塑性物質対加熱器プレート表面１００の温度差が、プレートの先端縁１０１で最大であるので、最大熱がこの点に必要である。この必要とされる熱が、物質の流れ方向（矢印１０３参照）に加熱器プレート７３の長さに沿って好ましくは非直線関係（破線曲線１０２参照）で減少する。これは必要とされるワット数が直線定格よりも早くゼロに近づくことを意味している。従って、加熱器のワット数は、適切な性能を提供するように大きさが決められる。一つの代表的実施例において、ワット数密度対プレートに沿った距離間の関係は、非直線的であり、また階段状入力に応答して標準的第１番目の物理的システムの形態と一致するのが好ましい。このような特性のための決定式はC(1-e-t/τ)の形態をとり、ここにCは定数、ｔは時間（プレート経路に沿った距離に比例）およびτは時定数である。一つの代表的実施例において、ワット数密度はプレートに沿って滑らかな傾斜をなす。別の代表的実施例において、ワット数密度はプレートに沿って段階的に変化し、実質的に規定密度関数に近似している。すなわち、均一なワット数密度１０４のゾーンがあり、このゾーンは別のゾーンに近接しているが均一なワット数密度値（実線１０５として示す）である。ワット数密度ゾーンは温度制御ゾーンと関連しているのが好ましいが、これは必須ではない。温度制御を適切するために、多数温度制御ゾーン１０６を使用するのが好ましい。さらに好ましくは、必須ではないが、システム費用を最少化するために個々の被制御温度ゾーンを二つに制限する。
【００３０】
図９Ａは代表的一体化マニフォルド／ポンプ６３の詳細を示しており、この主要機能は被溶融接着剤を受承して、これを加圧するとともに種々の分配装置に分配することである。理解しなければならないのは、このマニフォルド／ポンプ６３は他の流動可能物質と併用でき、かつ、他の装置内で使用できることである。被溶融物質がマニフォルド／ポンプ６３の頂部側に配置された注入口経路１１１から流入する。次に、物質は回転ポンプ機構の作用によって加圧されるのが好ましく、図示の非排出例は矢印によって示した方向に回転する一対の回転スプール・ギア１１２Ａ，Ｂを備えている。相互噛合ギア歯１１３によって搾り出される流体は、物質を排出口室１１４に強制放出される。別の構成では、当業者に公知である他のタイプのギアも使用することができ、例えば、これに限定しないが、ローブ、ロータ、スクリュー、ベーン等も使用できる。
【００３１】
圧力逃し機構が流動可能物質の超過圧力に対して保護するように共動するのが好ましい。この種の機構の一代表的実施例は、当業者に公知である圧力逃し弁（図示せず）である。別の構成において、別の代表的逃し機構はギア１１２Ａ，Ｂに異常に大きいギア間隙をもたせて、高圧力における相当な内部漏洩を許容させ、これによってある一定量の自己調整を提供している。
【００３２】
図９Ｂは当業者に公知である三つの主要プレート、すなわち、駆動プレート１１５、中央プレート１１６およびモジュール・プレート１１７を有する一体化マニフォルド／ポンプ６３の一代表的実施例を示す。別の代表的実施例において、マニフォルド／ポンプ６３は二つの主要プレート、すなわち、駆動プレートとモジュール・プレート１１７のみを有しており、モジュール・プレートが中央プレートとモジュール・プレートが結合されている。ディスペンサー６６への接続は全て外面１１９を介して実行されている。流体は流体排出口１２０を通って提供される。ディスペンサー６６をマニフォルド／ポンプ６３に取り付けるための装置がディスペンサー取り付け穴１２１を介して提供される。さらに、外面１１９に作動空気ポート１２２が配備され、ディスペンサー６６を開閉するのに使用される加圧空気が提供される。一つの代表的実施例において、作動空気が電気作動ソレノイドからギア・ポンプ・プレートに導入される。次に、空気がプレートを介して巡回し、ディスペンサーのインターフェースで放出され、これによって空気の流入が許容される。別の方式として、空気ではなく電気信号がディスペンサー６６を作動するのに使用される。
【００３３】
図１０Aは代表的供給ユニット１３０を示し、その機能は少量の固体物質を要求に基づいて次のシステムに搬送することにある。物質は調整可能スロート１３１を介してユニット１３０に入り、注入口域１３２内に流れ込む。ここから物質が回転フィラー１３３、パドル１３４、外壁１３５および静止プレート１３６の頂部側によって形成された数個のコンパートメント１３２Aの少なくとも一つの中に流れる。パドル１３４は、これに限定されないが、一連のブリストルまたはブラシ、ゴム、プラスチックまたはこれと同様の可撓性物質と共動する底部１３４Aを有していて、パドル１３４の底部縁と静止プレート・アパーチャの後縁間での物質の詰まりを阻止する。これらのコンパートメント１３２Aは単一バッチを形成する固体物質量と同等の容積となるように寸法付けられる。それぞれのコンパートメント１３２A内の物質の高さは、調整可能スロート１３１の相対的高さによって効率的に制御され、これによって必要とされる調整が許容される。調整可能スロート１３１の調整と正確な位置への保持を容易にするために、調整リング１３７が利用できる。この調整リング１３７は供給ユニット１３０のカバー１３８の頂部に抗して押圧される。カバー１３８は外部汚染からの保護として作用する。物質が下流操作によって要求されたときに、回転フィラー１３３が、そのスピンとしてパドル１３４を担っているピボット１３９の回りを回転する。供給モータ１４０が動力をプーリ１４１Aに伝送することによって回転フィラー１３３を駆動し、次にこのプーリ１４１Aは被駆動ホイール１４２に巻回されたベルト１４１Bに連結され、駆動ホイールは回転フィラー１３３に強固に固定されている。別の構成において、駆動ホイール１４１は被駆動ホイール１４２に直接係合させることもできる。被駆動ホイール１４２はばね荷重をかけることができるか、駆動ホイール１４１に向かって付勢されるように曲げやすい。パドル１３４は固体熱可塑性物質を、これが静止プレート１３６に穿設されたアパーチャ１４３上方に位置付けられるまで移動される。次に、好ましくはコンパートメント１３２Aの一つからの物質がアパーチャ１４３を通って落下し、供給ユニット１３０の放出域１４４に流れ落ちる。別の構成において、供給モータ１４０は、例えばこれに限定しないが、モータのような回転運動を与える装置、あるいはラチェット機構を伴うエア・シリンダーのようなインデクサとすることができる。図１０Bは供給ユニット１４６の代表的実施例を示し、ユニット内の二つの放出域１４４Ａ，１４４Ｂが共動しており、単一放出域または複数の（二つを超える）放出域も使用することもできる。一つの放出域に供給する二重供給器形態において、モータは時計方向に回転し、物質は第１アパーチャに遭遇するように流される。他の放出に対して、モータは反時計方向に回転するように命令される。
【００３４】
図１１Aは熱交換器６２のプレートの詳細を示し、また図１１Bは配線と接続の詳細を示す。図１１Aは主要加熱器配線端子１５２が配置されている側部が見えるように方向付けられた熱交換器１５０を示す図である。この側部に収容体絶縁部７２はカットアウト１５４で特徴付けられ、前記端子へのアクセスを許容している。このカットアウト１５４を通して、特殊タブ１５６が内部加熱器プレート７３全てから延長している。これらのタブ１５６の各々に加熱器プレートの複数配線端子ポイント１５２Aが設けられている。同様に、この側部に配備された収容体加熱器１５８の一部が露呈していてそれぞれの端子ポイント１５２Bへのアクセスを許容している。
【００３５】
図１１Bは図１１Aに示した配線端子の拡大図１６０を示す。各加熱器プレートは四つの加熱器端子ポイント１５２Aを有しており、その二つはゾーン＃１用であり、また二つはゾーン＃２用である（図８参照）（この構成は二つのゾーンを有する代表的な非制限実施例であり、異なる数のゾーンおよび端子ポイントを適切な修正例に使用してもよいことが理解できる。）加熱器プレート・ゾーンは直列配線されるのが好ましく、近接加熱器プレートを相互接続されるジャンパー１６２によって達成される。残りのジャンパーされていない加熱器プレート端子１５０Cは、次に外部配線接続に使用される。四つの収容体プレートも図示された収容体プレート１５８の露呈部にアクセス可能である外部配線接続１５２Bと直列に配線される。好ましくは、二つの熱電対センサー１６４Aが中央配置加熱器プレートの一つ内に収容され、そのリード線が外部に延長されている。これらの熱電対の一つがゾーン＃１を制御し、他の一つがゾーン＃２を制御する。同様に、単一熱電対センサー１６４Aが収容体プレート内に収容され、そのリード線が収容体プレートの露呈部から延長している。このセンサーは収容体加熱器のゾーンのみを制御する。全配線が続いて中央制御ボックスに向けられる。
【００３６】
図１２は本発明の一つの代表的実施例に基づく代表的供給装置２００を示す。粒子状物質２０２が調整可能スロート１３１を介してユニットに入り、注入口域１３２に流入する。ここから物質は数個のコンパートメント１３２A（図示せず）の一つに流入する。コンパートメントは回転フィラー１３３、パドル１３４、外壁１３５および静止プレート１３６の頂部側によって形成されている。これらのコンパートメントは単一バッチを形成する固体材料の量と同等の容量となるように寸法付けられる。各コンパートメント内の物質の高さは調整可能スロート１３１の相対的高さによって調整される。従って、いずれの必要とされる調節も可能である。調整可能スロート１３１を調整し正確な位置への保持を容易にするために、調整リング１３７が利用される。この調整リング１３７は供給装置のカバー１３８の頂部に抗して押圧される。カバー１３８は外部汚染からの保護部材として作用する。物質が下流操作によって要求されると、回転フィラー１３３が、そのスピンとしてパドル１３４を担っているピボット１３９の回りを回転する。供給モータ１４０が最終的にプーリ１４１Aを介して駆動ベルト１４１Bに動力を伝送することによって回転フィラー１３３を駆動し、次に駆動ホイールは回転フィラー１３３に強固に固定されている被駆動ホイール１４２に伝送される。パドル１３４が静止プレート１３６に穿設されたアパーチャ１４３上に位置付けされるまで固体熱可塑性物質の回りを移動する。次に、コンパートメントの一つからの物質がこの開口部を通して落下することができ、供給ユニットの放出域１４４に流れ落ちる。物質は可撓性供給ホース４４を介してキャップ６０に伝送される。次に、物質は高さがレベル・センサー６１によって検知される高さまで蓄積セクション７１に堆積される。この蓄積セクション７１はキャップ６０の内壁と熱絶縁物７２および加熱器プレート７３、上方の空間によって規定される。このポイントで固体物質の固体粒子が加熱器プレート７３と収容体７５の内壁間の空隙７４に通されるべく待機する。固体物質が下方向に流れ、加熱器プレート７３の表面と収容体７５の内壁によって加熱される。これらの表面は高い熱伝導性を有する物質で構成されている。収容体７５の外壁は薄い収容体加熱器７６になっている。これらの加熱器７６の外部は熱絶縁体７２であって、熱損失を最少にするとともに高温金属面と加熱器からの保護を提供する。熱可塑性物質が加熱器プレート７３の下方端７３B（図５−６に示しているが、図１２には示していない）に到達すると、物質は実質上溶融し、その温度は所望の設定値に上昇される。被溶融物質２０４が熱交換器ユニットの底部にある収集点７７に収集される。制御装置２０６がレベル・センサー６１からの存在信号を受信し、これを処理し、供給モータ１４０が作動されなければならないときを決定する。制御装置２０６は当業者に公知のようにマイクロプロセッサ２０８および記憶装置２０８（図示せず）を含んでいる。
【００３７】
本発明の重要な観点は、熱交換器、加圧装置、分配マニフォルドおよびディスペンサーの全体の空間エンベロープを多くの機能を一体化することによって縮小する能力であり、従って必要とされる要素数を最少にすることである。この構成は溶融工程をして、いずれ一度に加熱し、従って接着剤が上昇温度になる時間を最短にして接着剤量を最少にする適用個所近傍で発生させることを可能にする。接着剤の存在時間の最短化は実質上、物質の劣化の可能性を低減し、システムの信頼性問題の大きい原因となる。加熱される必要性のある数少ない要素が潜在的火傷の危険を低減し、電力消費を大きく下げる。被加熱要素の量と溶融接着剤の容積を最少化することによって、暖機時間をずっと短縮できる。さらに、溶融接着剤の流れ経路を簡略化し、かつ、可撓性被加熱ホースの必要性をなくすことによって、システム容量も小さくなり、またこれによって高速システム応答時間があらゆる条件で出力精度を保証する。最終的に、固体粒子物質の適用個所への供給を許容することによって、ほとんどの接着剤貯蔵量が固体形状となる。全ての粒子接着剤処理機器を透明物質で構成することによって、操作者は迅速な観察による材料供給の状態を容易に決定することができる。
【００３８】
これまでの説明から、図に関して説明した実施例が、単なる例であり、当業者が本発明の精神と範囲から逸脱することなく図示実施例を変形し修正できることを理解しなければならない。このような全ての変形および修正は添付請求の範囲によって規定された本発明の範囲内に含まれることを意図している。全ての適用例、特許および文書並びに関連する開示はそのまま引用することにより一体化する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】熱可塑性物質を処理するための代表的方法の流れ図である。
【図２】本発明の一つの代表的実施例に基づく単一ディスペンサー熱可塑性処理装置の等角図である。
【図３】別の代表的実施例に基づく二重ディスペンサー熱可塑性処理装置の等角図である。
【図４】代表的熱可塑性処理装置の下方部分を示す等角図である。
【図５】熱交換器ユニットおよび加熱器プレートの内部機構を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図６】別の扇状をなす内部加熱プレートの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図７Ａ】２方向にフィンを伴う別のグリッド熱交換器構造内にあるフィンの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図７Ｂ】１方向にフィンを伴う別のグリッド熱交換器構造内にあるフィンの構成を示す溶融ユニットの断面等角図である。
【図８】一つの代表的実施例における加熱器プレート内のワット数密度関係および温度制御ゾーンを示す図である。
【図９Ａ】流体のための内部流れ経路を示す一つの代表的実施例に基づく組み合わせポンプ−マニフォルドの断面図である。
【図９Ｂ】図９Aのポンプ−マニフォルド集合体の等角図である。
【図１０Ａ】単一アパーチャと放出域を有する一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面等角図である。
【図１０Ｂ】２個アパーチャと放出域を有する一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面等角図である。
【図１１Ａ】配線を示す一つの代表的実施例に基づく熱交換器の詳細な部分断面等角図である。
【図１１Ｂ】図１１Aの詳細を示す等角図である。
【図１２】供給ユニットと溶融ユニットを含む一つの代表的実施例に基づく供給ユニットの断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体粒子状物質を流動物質に処理しこれを分配する装置であって、
ａ．粒子状物質を受承し保持する貯蔵容器と、
ｂ．粒子状物質の被調整量を伝送するために前記貯蔵容器に関連する供給器集合体であって、
i.供給器集合体ハウジングと、
ii.粒子状物質を受承するための供給器集合体注入口と、
iii.規定される少なくとも一つのアパーチャをそこに有している静止底面と、
iv.環状側壁を有する内部室と、
v.前記底面に関連するピボットと、
vi.前記ピボットと回転関係にあるハブと、
vii.前記ハブを回転させる駆動機構と、
viii.前記ハブと関連するとともにこれから半径方向に延長する複数のパドルと、
ix.前記複数のパドルを取り巻くとともに複数のコンパートメントを規定する環状側壁と、
x.排出口と、
を備えている供給器集合体と、
ｃ．粒子状物質の前記被制御量を受承するとともに前記粒子状物質を流動物質に変換するために前記排出口に関連した熱交換器であって、
i.熱交換器ハウジングと、
ii.溶融されるべき物質を受承するための前記熱交換器ハウジングに関連する熱交換器注入口と、
iii.前記熱交換器ハウジング内に概して互いに近接隔置され、両者間に空隙を有している複数の加熱プレートとを備え、各加熱要素が、
１．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第1層と、
２．前記伝導性物質と動作関係にある少なくとも一つの電気抵抗性加熱器素子と、
３．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質である少なくとも一つの第２層とを備えており、これによって前記少なくとも一つの電気抵抗性加熱器が熱伝導性、電気絶縁物質の前記第1層と第２層間に実質的に配備されている
熱交換器と、
ｄ．前記熱交換器注入口で物質の量を決定する少なくとも一つのセンサーと、
ｅ．前記流動物質の作動水圧を増大するための加圧集合体であって、
i.加圧集合体ハウジングと、
ii.流動物質を受承するための前記加圧集合体内の注入口と、
iii.ポンプと、
iv.前記ポンプを駆動するための駆動機構と、
v.前記流動物質を転送する前記ハウジング内の少なくとも一つの加圧集合体排出口と、
vi.前記流動物質を分配するために前記ハウジングと関連する少なくとも一つのディスペンサーと、
を備えた加圧集合体と、
を備えている固体粒子状物質を流動物質に処理しこれを分配する装置。
【請求項２】
前記貯蔵容器に関連するフィルターをさらに備えている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
固体熱可塑性物質を処理する方法であって、
ａ．前記固体熱可塑性物質を貯蔵容器内に貯蔵するステップと、
ｂ．前記下流熱交換器の要求に基づいた被制御量で熱交換器に前記固体熱可塑性物質を転送するステップであって、前記熱交換器が注入口を有しているステップと、
ｃ．ステップｂの後、前記熱交換器部注入口に蓄積された熱可塑性物質の量を検知するステップと、
ｄ．前記熱可塑性物質を溶融するステップと、
ｅ．前記流動可能な熱可塑性物質を基板に分配するステップと、
を備えている固体熱可塑性物質を処理する方法。
【請求項４】
前記分配ステップが、適切な分配に充分な加圧力を前記流動熱可塑性物質に適用することによって達成される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
加圧下で流動物質を分配するための一体型マニフォルド装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．流動物質を受承するための前記ハウジング内の注入口と、
ｃ．ポンプと、
ｄ．前記ポンプを駆動するための機構と、
ｅ．前記流動物質を転送する前記ハウジング内の少なくとも一つの排出口と、
ｆ．前記流動物質を分配するために前記ハウジングに関連する少なくとも一つのディスペンサーと、
を備えている加圧下で流動物質を分配するための一体型マニフォルド装置。
【請求項６】
非液体物質を除去するためのフィルターをさらに備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つのディスペンサーが前記ハウジングに着脱可能に取り付けることができる請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項８】
駆動プレート、中央プレートおよびモジュール・プレートを備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項９】
駆動板およびモジュール・プレートを備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１０】
前記ディスペンサーが制御可能に物質を解放できる請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１１】
前記ディスペンサーが空気作動ポートを備えている請求項１０に記載のマニフォルド装置。
【請求項１２】
圧力放出機構をさらに備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１３】
前記圧力放出機構が電気的に作動可能であり、かつ、センサーに応答するスイッチを含んでいる請求項１２に記載のマニフォルド装置。
【請求項１４】
前記ポンプが対向位置で回転可能な一対の相互作用ギアを備えており、前記ギアの少なくとも一つが前記流動物質上に圧力を受承するとともに作用する駆動シャフトに作動関係にある請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１５】
固体流動物質を被制御供給する装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．流動物質を受承するための注入口と、
ｃ．アパーチャの穿設された静止底面と、
ｄ．環状側壁を有する内部室と、
ｅ．前記底面に関連するピボットと、
ｆ．前記ピボットと回転関係にあるハブと、
ｇ．前記ハブを回転させるための駆動機構と、
ｈ．前記ハブに関連し、前記ハブから半径方向に延長する複数のパドルと、
ｉ．前記複数のパドルを取り巻き、複数のコンパートメントを規定する環状側壁と、
ｊ．排出口と、
を備えている固体流動物質を被制御供給する装置。
【請求項１６】
被調整量を調節する前記手段が、前記複数のコンパートメント内にある粒子状熱可塑性物質の高さを制御するための調節可能スロートを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１７】
粒子状熱可塑性物資の固定量を測定するための前記内部室が、
ａ．ホイール軸近接部から放出している複数の分離垂直方向パドルと前記ホイールの周壁の内部垂直面によって形成されたコンパートメントを備えている回転可能ホイールと、
ｂ．前記回転ホイールが回動し、前記熱可塑性物質が載置される水平静止プレートと、
を備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１８】
流動熱可塑性物質の前記固定量を要求時に解放するための前記手段が前記静止プレート内の少なくとも一つのアパーチャを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１９】
前記複数のパドルが各々ここから下方向に延長する可撓性物質を有している底部縁をさらに備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２０】
透明物質または半透明物質で構成されている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２１】
前記スロートが、前記コンパートメント上方で前記注入口の高さを摺動して調整するために前記注入口を取り巻いているカラーをさらに備えている請求項１６に記載の供給装置。
【請求項２２】
前記内部室がカバーをさらに備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２３】
前記駆動機構が、空気シリンダーとラチェット機構を有しているインデクサを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２４】
前記駆動機構がモータを備える請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２５】
固体粒子状物質を溶融する装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．溶融されるべき物質を受承するための前記ハウジングと関連された注入口と、
ｃ．前記ハウジング内に概して近接隔置され、両者間に空隙を有している複数の加熱器プレートとを備え、各加熱器素子（プレート）が、
ｉ．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第1層と、
ii．前記伝導性物質と動作関係にある少なくとも一つの電気抵抗加熱器素子と、
iii．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第２層とを備えており、これによって前記少なくとも一つの電気抵抗加熱器が熱伝導性、電気絶縁物質の前記第1層と第２層間に実質的に配備されている加熱器プレートと、
を備えている固体粒子状物質を溶融する装置。
【請求項２６】
被溶融物質のための排出口をさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数の加熱器プレートが、複数のほぼ平坦プレートを備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記電気的抵抗層が、黒鉛またはフィルム内に収容された少なくとも一枚の箔または一本の線巻回素子を備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記加熱器プレートが、電気的絶縁物質の二つの層間に配備された黒鉛層を備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記加熱器素子（プレート）が、前記電気的絶縁物質の両側部に積層された熱伝導性物質の層をさらに備えている請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３１】
前記電気的絶縁物質が、ポリイミド・フィルムである請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３２】
前記熱伝導性物質が、アルミニウムである請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３３】
前記熱伝導性物質が、非接着コーティングで被覆される請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３４】
前記各プレートが、前記プレートを前記ハウジングに接着させるための手段をさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項３５】
前記接着手段が前記ハウジングと関連する少なくとも一つのスロットを備えており、このスロットに前記プレートが挿入され、かつ、維持される請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記空隙が約０．１と０．４インチの間である請求項２５に記載の装置。
【請求項３７】
前記被加熱面が、概して平行方向に配列されている請求項２５に記載の装置。
【請求項３８】
前記被加熱面が前記物質の流れ方向に減少する空間を置いたプレートに対して概して放射状扇形方向に配列されている請求項２５に記載の装置。
【請求項３９】
前記被加熱面が、実質上平行方向に配列されたフィンからなる請求項２５に記載の装置。
【請求項４０】
前記被加熱面が、２方向に配列され効果的にグリッドを形成する２セットの交差フィンからなる請求項２５に記載の装置。
【請求項４１】
前記被加熱面が複数の被加熱プレートを備えており、各プレートが約０．２インチ未満ないしこれに等しい厚みを有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４２】
前記被加熱面が複数の被加熱プレートを備えており、各プレートが約０．０４インチ厚みを有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４３】
前記内部加熱器が、電気抵抗加熱器である請求項２５に記載の装置。
【請求項４４】
前記内部加熱器が、物質流れ内にその相対的位置のための熱交換要求負荷と等しい可変ワット数密度を有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４５】
前記内部加熱器が、導電性経路に沿って可変電気抵抗を有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４６】
前記加熱器が、少なくとも一つの温度制御ゾーンに分割される請求項２５に記載の装置。
【請求項４７】
前記加熱器が、少なくとも二つの温度制御ゾーンに分割される請求項２５に記載の装置。
【請求項４８】
前記内部加熱器が、前記物質の流れ方向に沿った熱交換要求負荷と等しい可変ワット数密度を有している請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
ワット数密度対前記プレートに沿った距離間の関係が非直線である請求項４６に記載の装置。
【請求項５０】
前記関係が、数式C(1-e-t/τ)に従い、ここにCは定数であり、ｔは時間（プレート経路に沿った距離に比例）およびτは時定数である請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記ワット数密度が前記プレートに沿って概して滑らかな傾斜状に変化する請求項４６に記載の装置。
【請求項５２】
前記ワット数密度が前記プレートに沿って概して階段関数として変化する請求項４６に記載の装置。
【請求項５３】
前記注入口に存在し、および／またはこれに近い数量の物質を検知するためのセンサーをさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項５４】
センサーが存在感知装置を備えている請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記外壁が熱絶縁物質からなる請求項２５に記載の装置。
【請求項５６】
前記排出口が、傾斜部を有し前記流動可能熱可塑性物質の排出を促進する底部を含んでいる請求項２５に記載の装置。
【請求項１】
固体粒子状物質を流動物質に処理しこれを分配する装置であって、
ａ．粒子状物質を受承し保持する貯蔵容器と、
ｂ．粒子状物質の被調整量を伝送するために前記貯蔵容器に関連する供給器集合体であって、
i.供給器集合体ハウジングと、
ii.粒子状物質を受承するための供給器集合体注入口と、
iii.規定される少なくとも一つのアパーチャをそこに有している静止底面と、
iv.環状側壁を有する内部室と、
v.前記底面に関連するピボットと、
vi.前記ピボットと回転関係にあるハブと、
vii.前記ハブを回転させる駆動機構と、
viii.前記ハブと関連するとともにこれから半径方向に延長する複数のパドルと、
ix.前記複数のパドルを取り巻くとともに複数のコンパートメントを規定する環状側壁と、
x.排出口と、
を備えている供給器集合体と、
ｃ．粒子状物質の前記被制御量を受承するとともに前記粒子状物質を流動物質に変換するために前記排出口に関連した熱交換器であって、
i.熱交換器ハウジングと、
ii.溶融されるべき物質を受承するための前記熱交換器ハウジングに関連する熱交換器注入口と、
iii.前記熱交換器ハウジング内に概して互いに近接隔置され、両者間に空隙を有している複数の加熱プレートとを備え、各加熱要素が、
１．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第1層と、
２．前記伝導性物質と動作関係にある少なくとも一つの電気抵抗性加熱器素子と、
３．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質である少なくとも一つの第２層とを備えており、これによって前記少なくとも一つの電気抵抗性加熱器が熱伝導性、電気絶縁物質の前記第1層と第２層間に実質的に配備されている
熱交換器と、
ｄ．前記熱交換器注入口で物質の量を決定する少なくとも一つのセンサーと、
ｅ．前記流動物質の作動水圧を増大するための加圧集合体であって、
i.加圧集合体ハウジングと、
ii.流動物質を受承するための前記加圧集合体内の注入口と、
iii.ポンプと、
iv.前記ポンプを駆動するための駆動機構と、
v.前記流動物質を転送する前記ハウジング内の少なくとも一つの加圧集合体排出口と、
vi.前記流動物質を分配するために前記ハウジングと関連する少なくとも一つのディスペンサーと、
を備えた加圧集合体と、
を備えている固体粒子状物質を流動物質に処理しこれを分配する装置。
【請求項２】
前記貯蔵容器に関連するフィルターをさらに備えている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
固体熱可塑性物質を処理する方法であって、
ａ．前記固体熱可塑性物質を貯蔵容器内に貯蔵するステップと、
ｂ．前記下流熱交換器の要求に基づいた被制御量で熱交換器に前記固体熱可塑性物質を転送するステップであって、前記熱交換器が注入口を有しているステップと、
ｃ．ステップｂの後、前記熱交換器部注入口に蓄積された熱可塑性物質の量を検知するステップと、
ｄ．前記熱可塑性物質を溶融するステップと、
ｅ．前記流動可能な熱可塑性物質を基板に分配するステップと、
を備えている固体熱可塑性物質を処理する方法。
【請求項４】
前記分配ステップが、適切な分配に充分な加圧力を前記流動熱可塑性物質に適用することによって達成される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
加圧下で流動物質を分配するための一体型マニフォルド装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．流動物質を受承するための前記ハウジング内の注入口と、
ｃ．ポンプと、
ｄ．前記ポンプを駆動するための機構と、
ｅ．前記流動物質を転送する前記ハウジング内の少なくとも一つの排出口と、
ｆ．前記流動物質を分配するために前記ハウジングに関連する少なくとも一つのディスペンサーと、
を備えている加圧下で流動物質を分配するための一体型マニフォルド装置。
【請求項６】
非液体物質を除去するためのフィルターをさらに備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つのディスペンサーが前記ハウジングに着脱可能に取り付けることができる請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項８】
駆動プレート、中央プレートおよびモジュール・プレートを備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項９】
駆動板およびモジュール・プレートを備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１０】
前記ディスペンサーが制御可能に物質を解放できる請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１１】
前記ディスペンサーが空気作動ポートを備えている請求項１０に記載のマニフォルド装置。
【請求項１２】
圧力放出機構をさらに備えている請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１３】
前記圧力放出機構が電気的に作動可能であり、かつ、センサーに応答するスイッチを含んでいる請求項１２に記載のマニフォルド装置。
【請求項１４】
前記ポンプが対向位置で回転可能な一対の相互作用ギアを備えており、前記ギアの少なくとも一つが前記流動物質上に圧力を受承するとともに作用する駆動シャフトに作動関係にある請求項５に記載のマニフォルド装置。
【請求項１５】
固体流動物質を被制御供給する装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．流動物質を受承するための注入口と、
ｃ．アパーチャの穿設された静止底面と、
ｄ．環状側壁を有する内部室と、
ｅ．前記底面に関連するピボットと、
ｆ．前記ピボットと回転関係にあるハブと、
ｇ．前記ハブを回転させるための駆動機構と、
ｈ．前記ハブに関連し、前記ハブから半径方向に延長する複数のパドルと、
ｉ．前記複数のパドルを取り巻き、複数のコンパートメントを規定する環状側壁と、
ｊ．排出口と、
を備えている固体流動物質を被制御供給する装置。
【請求項１６】
被調整量を調節する前記手段が、前記複数のコンパートメント内にある粒子状熱可塑性物質の高さを制御するための調節可能スロートを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１７】
粒子状熱可塑性物資の固定量を測定するための前記内部室が、
ａ．ホイール軸近接部から放出している複数の分離垂直方向パドルと前記ホイールの周壁の内部垂直面によって形成されたコンパートメントを備えている回転可能ホイールと、
ｂ．前記回転ホイールが回動し、前記熱可塑性物質が載置される水平静止プレートと、
を備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１８】
流動熱可塑性物質の前記固定量を要求時に解放するための前記手段が前記静止プレート内の少なくとも一つのアパーチャを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項１９】
前記複数のパドルが各々ここから下方向に延長する可撓性物質を有している底部縁をさらに備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２０】
透明物質または半透明物質で構成されている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２１】
前記スロートが、前記コンパートメント上方で前記注入口の高さを摺動して調整するために前記注入口を取り巻いているカラーをさらに備えている請求項１６に記載の供給装置。
【請求項２２】
前記内部室がカバーをさらに備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２３】
前記駆動機構が、空気シリンダーとラチェット機構を有しているインデクサを備えている請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２４】
前記駆動機構がモータを備える請求項１５に記載の供給装置。
【請求項２５】
固体粒子状物質を溶融する装置であって、
ａ．ハウジングと、
ｂ．溶融されるべき物質を受承するための前記ハウジングと関連された注入口と、
ｃ．前記ハウジング内に概して近接隔置され、両者間に空隙を有している複数の加熱器プレートとを備え、各加熱器素子（プレート）が、
ｉ．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第1層と、
ii．前記伝導性物質と動作関係にある少なくとも一つの電気抵抗加熱器素子と、
iii．熱伝導性、かつ、電気絶縁物質を備える少なくとも一つの第２層とを備えており、これによって前記少なくとも一つの電気抵抗加熱器が熱伝導性、電気絶縁物質の前記第1層と第２層間に実質的に配備されている加熱器プレートと、
を備えている固体粒子状物質を溶融する装置。
【請求項２６】
被溶融物質のための排出口をさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数の加熱器プレートが、複数のほぼ平坦プレートを備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記電気的抵抗層が、黒鉛またはフィルム内に収容された少なくとも一枚の箔または一本の線巻回素子を備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記加熱器プレートが、電気的絶縁物質の二つの層間に配備された黒鉛層を備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記加熱器素子（プレート）が、前記電気的絶縁物質の両側部に積層された熱伝導性物質の層をさらに備えている請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３１】
前記電気的絶縁物質が、ポリイミド・フィルムである請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３２】
前記熱伝導性物質が、アルミニウムである請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３３】
前記熱伝導性物質が、非接着コーティングで被覆される請求項２５に記載の加熱器素子。
【請求項３４】
前記各プレートが、前記プレートを前記ハウジングに接着させるための手段をさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項３５】
前記接着手段が前記ハウジングと関連する少なくとも一つのスロットを備えており、このスロットに前記プレートが挿入され、かつ、維持される請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記空隙が約０．１と０．４インチの間である請求項２５に記載の装置。
【請求項３７】
前記被加熱面が、概して平行方向に配列されている請求項２５に記載の装置。
【請求項３８】
前記被加熱面が前記物質の流れ方向に減少する空間を置いたプレートに対して概して放射状扇形方向に配列されている請求項２５に記載の装置。
【請求項３９】
前記被加熱面が、実質上平行方向に配列されたフィンからなる請求項２５に記載の装置。
【請求項４０】
前記被加熱面が、２方向に配列され効果的にグリッドを形成する２セットの交差フィンからなる請求項２５に記載の装置。
【請求項４１】
前記被加熱面が複数の被加熱プレートを備えており、各プレートが約０．２インチ未満ないしこれに等しい厚みを有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４２】
前記被加熱面が複数の被加熱プレートを備えており、各プレートが約０．０４インチ厚みを有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４３】
前記内部加熱器が、電気抵抗加熱器である請求項２５に記載の装置。
【請求項４４】
前記内部加熱器が、物質流れ内にその相対的位置のための熱交換要求負荷と等しい可変ワット数密度を有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４５】
前記内部加熱器が、導電性経路に沿って可変電気抵抗を有している請求項２５に記載の装置。
【請求項４６】
前記加熱器が、少なくとも一つの温度制御ゾーンに分割される請求項２５に記載の装置。
【請求項４７】
前記加熱器が、少なくとも二つの温度制御ゾーンに分割される請求項２５に記載の装置。
【請求項４８】
前記内部加熱器が、前記物質の流れ方向に沿った熱交換要求負荷と等しい可変ワット数密度を有している請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
ワット数密度対前記プレートに沿った距離間の関係が非直線である請求項４６に記載の装置。
【請求項５０】
前記関係が、数式C(1-e-t/τ)に従い、ここにCは定数であり、ｔは時間（プレート経路に沿った距離に比例）およびτは時定数である請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記ワット数密度が前記プレートに沿って概して滑らかな傾斜状に変化する請求項４６に記載の装置。
【請求項５２】
前記ワット数密度が前記プレートに沿って概して階段関数として変化する請求項４６に記載の装置。
【請求項５３】
前記注入口に存在し、および／またはこれに近い数量の物質を検知するためのセンサーをさらに備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項５４】
センサーが存在感知装置を備えている請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記外壁が熱絶縁物質からなる請求項２５に記載の装置。
【請求項５６】
前記排出口が、傾斜部を有し前記流動可能熱可塑性物質の排出を促進する底部を含んでいる請求項２５に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【公表番号】特表２００８−５２９７８８（Ｐ２００８−５２９７８８Ａ）
【公表日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５６１７０（Ｐ２００７−５５６１７０）
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００３９９１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８８６７２
【国際公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（５０７２５８８９２）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００３９９１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８８６７２
【国際公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（５０７２５８８９２）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]