CN101402081A - 用于输送流体特别是热熔性胶粘剂的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送流体，特别是热熔性胶粘剂的装置和方法，该装置包括基部构件、喷嘴装置以及用于加热或冷却流体的传热装置，该基部构件具有用于接收来自流体源的流体的入口和用于将流体输送到喷嘴装置的出口；该喷嘴装置与基部构件相连并具有排出通道，该排出通道具有用于输送流体的排出口；该传热装置具有传热通道，流体能通过该传热通道流动。本发明的特征在于传热通道的流动横截面沿流动方向改变。

Description

用于输送流体特别是热熔性胶粘剂的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于输送流体，特别是热熔性胶粘剂的装置，该装置包括基部构件、喷嘴装置以及根据本发明的用于加热或冷却流体的传热装置，该基部构件具有用于接收来自流体源的流体的入口和用于将流体输送到喷嘴装置的出口；该喷嘴装置与基部构件相连并具有排出通道，该排出通道具有用于输送流体的排出口；该传热装置具有传热通道，流体能通过该传热通道流动。本发明还涉及一种用于输送流体的相应方法。

背景技术

在很多工业应用中，自由流动材料(流体)借助于流动输送装置输送并置于或分配到基底上。流体可以是例如胶粘剂、油漆、密封材料或气体，而基底可以是卫生物品、塑料薄膜、家具或机器零件等。根据具体的应用，流体可以例如以颗粒、条带或薄膜的形式输送，或者如必要，材料可借助于影响流体的气流进行喷射。流体输送装置连接到流体源，例如用于胶粘剂的容器，借助于泵将流体传送到例如圆形或线槽形排出口。

在一些应用中，有利或必要的是在输送流体前对其加热。在喷射方法的情形中，加热影响待输送流体的气体可能是有利的。在很多应用中，在输送和施加到基底或材料之前，可能必须对待输送流体，特别是流体热熔性胶粘剂进行加热。具有集成传热腔的流体输送装置例如从申请人的专利EP 1419826A2中获知，在该专利中，提出了一种具有由特别是烧结材料制成的腔的结构设置在传热腔中，以便以有利的方式影响热的传送。

存在对于具有传热装置的流体输送装置的进一步改进的需求。因此存在如下需求：优化用于加热或者还用于冷却流体的传热装置的流体力学，从而所述传热装置例如能更好地适于改变流体的粘性。还存在总体上减小流体输送装置的几何尺寸的需求。在很多情况下，还必须处理和应用温度敏感型流体，特别是热熔性胶粘剂或热塑性材料，所述材料必须在不导致临时局部过热并因此对材料属性产生有害影响的情况下，进行轻微加热。

发明内容

本发明的目的是指定一种用于输送流体的装置和方法，以及一种用于流体输送装置的传热装置，所述这些装置占用相对小的安装空间以及/或适于处理温度敏感型流体，特别是热熔性胶粘剂，以及/或所述装置尤其对于改变流体的粘性是流体优化的。

根据本发明的第一方面，利用在开头指定的这种装置，本发明实现了此目的，在所述装置中，传热通道的流动横截面沿流动方向改变。

由于传热通道的流动横截面沿流体的流动方向改变，所以传热装置是流体优化的。根据对应的流体温度，流体的粘性在加热或冷却期间改变。由于这种变化，在流体内还存在流阻、流速和剪力的变化。通过本发明的具有发生变化并适应于对应的应用条件的流动横截面的传热通道，根据特定的应用，能够适应或正面地影响流速和/或剪力或其它参数，从而对流体进行轻微加热或冷却。

在一个特定的优选实施例中，在该实施例中，例如要输送热熔性胶粘剂或者其它流体或气体，提出传热通道具有这样的流动横截面，该流动横截面沿流体流动方向至少部分地减小。这样，就虑及了如下事实：在流体温度升高的情况下，粘性通常降低。以此方式减小的流动横截面导致了基本均匀的流阻，并还可能地导致了流体中的均匀流速和剪力。

本发明另一优选实施例的特征在于：传热通道由传热表面限定，所述传热表面以基本彼此平行的关系设置，并且传热表面的相互间距沿材料的预定优选流动方向减小。因此利用这种相对简单的设计方法实现了减小的流动横截面。

根据本发明的另一方面，通过在开头指定的这种装置，实现了上述目的，并有利地发展了本发明，在该装置中，传热通道至少部分地具有大体曲折形构造。

通过这种曲折形构造，能使得流体输送装置的设计和制造特别紧凑。

在本发明的一个有利发展中，提出传热装置包括基部构件，由传热表面限定的传热通道沿设置在两个闭合元件之间的弯曲路径延伸通过该基部构件，并且基部构件构造为在至少一个闭合元件处接收加热元件或冷却元件。流体因而以曲折的方式沿弯曲路径流动，从而实现了在小安装空间内的有效传热。有利的情形是基部构件的至少一个闭合元件，或基部构件本身适于接收密封元件。

根据又一方面，本发明以在开头指定的这种装置实现其目的，和/或本发明得到有利的发展，这是因为：传热装置具有多个板，每个板具有至少一个对应的接触面并且设置为使得两个相邻板的接触面分别彼此连接，其中在板的连接状态下，连续的传热通道延伸通过全部板，并且板具有孔，特别为通孔，用于接收加热元件。

由于多个板，传热装置具有夹层构造，该夹层构造尤其在生产工程中提供了有利条件。如有如此需要，则能通过选择适当数量的板来以简单的方式适应传热装置的尺寸和热容。

根据本发明的关于流动通道的优选曲折形构造的一个发展，提出，在至少一个面上，板具有不完全延伸通过板的厚度的孔；并且在孔的端部中，孔具有至少一个通孔，该通孔适于流体从一个孔向相邻板中的孔中的通流，从而整个传热通道通过连接这些孔而体现。有利的情形是板适于在至少一个接触面处接收密封元件。优选板的组件的外板能通过闭合元件封闭。

根据本发明的另一方面，实现了在开头指定的这种装置的目的，并发展了本发明，这是因为：传热装置的传热表面构造为使得流体的基准输出温度能进行设置；以及传热装置的传热表面设计为具有这样大小的表面面积，即能够通过传热表面的加热温度达到基准温度，该加热温度基本等于流体的基准温度。

根据此方面，利用开头指定的这种方法，本发明同样实现了其目的，这是因为：当流体流过传热装置的传热表面时，达到流体的基准温度，以及基本等于流体的基准温度的加热温度在传热表面处获得。

通过以本发明的方式确定传热通道的尺寸，使得当流体流过传热装置时或之后，流体的实际或基准温度基本等于传热表面的加热温度，即流体达到了它们的表面温度；因而能够实现对流体的特别轻微地加热(或冷却)，这在温度敏感型流体，特别是热塑性胶粘剂的情形中是有利的，并且防止了由于过热所引起的任何(局部)损坏。换言之，通过以本发明的方式确定通道的尺寸，所选的表面温度如此低，从而有效地防止了流体中的过热或过高的温度梯度。

根据本发明的一个优选实施例，提出传热装置基本由坚固的导热材料，特别是铜或铝制造。当传热通道通过钢丝腐蚀制造时，对于生产过程是特别有利的。

最后，本发明提出了具有如权利要求中指定的特征的传热装置。在从属权利要求中指定了有利的发展。

附图说明

现在将在实施例的基础上并参照附图来描述本发明，其中：

图1显示了根据本发明的分配头的侧视图，

图2显示了图1中分配头的从下面看的视图，

图3显示了在如图2中所示的剖面A-A中，图1和图2中分配头的侧视图的横剖面，

图4显示了传热装置的另一实施例的横剖视图，

图5显示了传热装置的实施例的透视图，以及

图6显示了具有用于加热元件的孔的传热装置的实施例的横剖视图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的用于输送流体的装置1。所述装置还可称为分配头1。流体，特别是液体热熔性胶粘剂通过入口2供给到装置1。流体流过利用固定装置4固定到基部构件5的传热装置3。在所示的实施例中，提供螺纹连接件作为固定装置4，但是其它的、优选可拆卸的连接件，诸如插塞连接件或通过轨道滑入彼此之中的滑动部件，可同样认为是有利的。在传热装置3中，由此流过的流体达到预期的且特别为可选的基准温度，该基准温度基本等于流体的排出温度。控制单元6同样固定到基部构件5。控制单元6与阀机构协同工作，并控制流体的可选择性地间歇或连续输送以及流体向基底的施加。

喷嘴装置7也固定到基部构件5。流体从基部构件5由喷嘴装置7接收，并通过排出口9分配。喷嘴装置7还具有管口保持器10和管口11，该管口11利用固定装置8固定到管口保持器10。排出口9可完全或部分地包含在管口保持器10或管口11中。

图2显示了图1中装置1的从下面看的平面图。该图显示了入口2、传热装置3、基部构件5和安装在基部构件5上的喷嘴装置7，流体通过入口2供给到装置1。管口保持器10通过固定装置13连接到基部构件5。喷嘴装置7的排出口9构造为缝式喷嘴9’。管口11沿管口保持器10的整个长度延伸。横剖面A-A通过装置1基本对称地布置，从而在横剖面中显示入口2、传热装置3、基部构件5、控制单元6以及喷嘴装置7。

图3显示了通过剖面A-A的装置1的横剖面。从该图中能容易地看到流体在其被输送到基底前所选取的路径。在通过入口2进入之后，流体被供应到传热装置3。所述传热装置3具有传热通道14，该传热通道14具有通过两个相对的传热面15、16限定的多个平行子截面。在所示的实施例中，传热通道14具有曲折形的构造，这种构造也在图5中示出以有助于理解。该传热通道的流动横截面不是恒定的。由于传热表面之间的变化距离，沿流动方向流动横截面减小。

传热装置3在一侧通过闭合元件17封闭，而在相对侧邻接基部构件5。在与闭合元件17和基部构件5接触的表面上，传热装置3具有孔18，所述孔构造为接收密封元件或密封材料。

流体从传热通道14供应到基部构件5中的直通通道19，并穿过所述通道到达控制单元6。控制单元6具有构造为移动阀门活塞21的阀机构20。在装置1的所选方位中，阀门活塞21执行垂直移动并促使通孔23关闭或打开。当阀门活塞21处于打开位置时，流体供应到排出通道25。通过排出通道25，流体供应到排出口9并由此输送到基底上，在所选实施例中，该排出通道25部分地设置在管口保持器10和管口11中。

阀机构20连接到基部构件5并部分地延伸到基部构件5的内部中。密封元件22设置在孔中并防止流体在那些位置流出。喷嘴装置同样具有构造为接收密封元件或密封材料的孔24。

图4显示了传热装置3的可选实施例，如图3中所示，该传热装置3以适当方式连接到基部构件5，并且传热装置3在功能上还与基部构件5的部件协同作用。本实施例具有多个具有孔14’的单独板26，所述孔14’包含在所述板的表面中，并且形成夹层构造的传热通道，在该夹层构造中，从孔14’的表面延伸通过板26的厚度的通孔27设置在每个板的一部分中，从而形成用于流体从一个孔14’到下一个孔14’的通道。传热装置3在一侧通过闭合元件17’封闭。在所选的实施例中，构造为接收过滤器装置20’的第二闭合元件28设置在相对侧上。过滤器装置20’部分地延伸到第二闭合元件28的内部。过滤器元件21’沿垂直方向在如图所示定向的传热装置3中延伸。通孔23’连接到直通通道19，流体在过滤之后能够流过该通孔23’，该直通通道19未在该图中示出，但与图3中所示的直通通道相应。

在接触面29上，每个板26具有用于接收密封元件的孔18’。第二闭合元件28同样具有用于接收密封元件的孔18’。过滤器装置20’同样具有用于密封元件的孔22’。

图5显示了如图3中所示传热装置3的整体实施例的透视图。流动通道14设置在传热装置3内部，并具有曲折形的构造。流动横截面沿流动的方向减小，当传热装置3如图5中所示定向时，所述流动方向从顶部到底部延展。流体通过通孔32离开传热装置3。用于接收密封元件的孔18以圆周凹槽的形式体现。传热装置3还具有通孔30，固定装置4(未示出)延伸通过所述通孔30。

通过图6中的包括多个单独板26的实施例的示例显示加热元件的布置。在平行于传热装置的横向表面的横剖面中以及在传热装置的横向表面附近，板26和第二闭合元件28具有构造为接收固定装置的孔33。闭合元件17’具有螺纹孔35，在所述螺纹孔35中，用于固定板26和闭合元件17’、28的螺杆能彼此接合。第二闭合元件28和板26还具有构造为接收大致圆柱形加热元件的孔34。板26以使对应板的孔33、34彼此同轴的方式相对于彼此布置，由此螺杆和所插入的加热元件能延伸通过板。

Claims (16)

1.一种装置，用于输送特别是热熔性胶粘剂的流体，包括：

基部构件，其具有用于接收来自流体源的所述流体的入口和用于将所述流体输送到喷嘴装置的出口，

喷嘴装置，其与所述基部构件相连并具有排出通道，所述排出通道具有用于输送所述流体的排出口，以及

用于加热或冷却所述流体的传热装置，其具有传热通道，流体能通过所述传热通道流动，

其特征在于：所述传热通道的流动横截面沿流动方向改变。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于：所述传热通道至少部分地具有沿所述流动方向减小的流动横截面。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于：所述传热通道由传热表面限定，所述传热表面以基本彼此平行的关系设置，并且所述传热表面的相互间距沿材料的预定优选流动方向减小。

4.根据权利要求1的前序部分或前述权利要求中的一项所述的装置，

其特征在于：所述传热通道至少部分地具有大体曲折形构造。

5.根据权利要求4所述的装置，

其特征在于：所述传热装置具有基部构件，由所述传热表面限定的所述传热通道沿设置在两个闭合元件之间的弯曲路径延伸通过所述基部构件，以及

所述基部构件设计为在至少一个闭合元件处接收加热元件或冷却元件。

6.根据权利要求5所述的装置，

其特征在于：所述基部构件的至少一个闭合元件或所述基部构件本身适于接收密封元件。

7.根据权利要求1的前序部分或前述权利要求中的一项所述的装置，

其特征在于：所述传热装置具有多个板，每个所述板具有至少一个对应的接触面并且设置成使得两个相邻板的所述接触面分别彼此连接，其中在所述板的连接状态下，连续的传热通道延伸通过全部的所述板，并且所述板具有特别为通孔的孔，用于接收加热元件。

8.根据权利要求7所述的装置，

其特征在于：在至少一个面上，所述板具有孔，所述孔不完全延伸通过板的厚度，并且在孔的端部中，所述孔具有至少一个通孔，所述通孔适于流体从一个孔向相邻板中的所述孔中的通流，从而所述整个传热通道通过连接所述孔而体现。

9.根据权利要求7或8所述的装置，

其特征在于：在至少一个接触面处，所述板适于接收密封元件。

10.根据权利要求7到9中的一项所述的装置，

其特征在于：板的组件的外板能利用闭合元件封闭。

11.根据权利要求1的前序部分或前述权利要求中的一项所述的装置，

其特征在于：所述传热装置适于为所述流体设置基准出口温度，以及

所述传热装置的所述传热表面具有如下大小的表面面积，即能够通过所述传热表面的加热温度达到所述基准温度，所述加热温度基本等于所述流体的所述基准温度。

12.根据前述权利要求中的一项所述的装置，

其特征在于：所述传热装置基本由导热材料特别是铜或铝制造。

13.根据前述权利要求中的一项所述的装置，

其特征在于：所述传热通道通过钢丝腐蚀制造。

14.一种输送流体的方法，

其中来自流体源的流体通过入口供应到用于输送流体特别是热熔性胶粘剂的装置，然后所述流体流过传热装置，由此在所述流体中产生基准温度，

然后将所述流体从所述传热装置通过排出通道供应到喷嘴装置的排出口，用于所述流体的输送，

其特征在于：当流体流过所述传热装置的所述传热表面时，达到所述流体的所述基准温度，以及

在传热表面处获得基本等于所述流体的所述基准温度的加热温度。

15.根据权利要求14所述的方法，

其特征在于：待输送的所述流体是胶粘剂，特别是热熔性胶粘剂。

16.一种传热装置，用于加热或冷却特别是热熔性胶粘剂的流体，所述传热装置特别适合在如权利要求1或权利要求4中所述的装置中使用，并且所述传热装置具有权利要求1到13中的一个或多个特征。

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