CN103314162B - 用于热道路标记的移动式涂敷机 - Google Patents

Abstract

一种移动式塑料涂敷机，包括釜、主气体燃烧器、换热器强制通风系统和样板模盒。所述釜具有壁，所述壁限定了用于熔化热塑性塑料的内部空间。主气体燃烧器位于所述釜下方并且被配置成用于加热所述釜。换热器强制通风系统位于所述釜内并被配置成细分所述内部空间并用于循环来自所述主气体燃烧器的被加热的空气。样板模盒被配置为用于接收来自所述釜的熔融的热塑性塑料并将熔融的热塑性塑料沉积在表面上。

Description

用于热道路标记的移动式涂敷机

技术领域

本发明大致涉及道路标记，并且更特别地涉及一种使用热塑性塑料在道路上作标记的移动式涂敷机。

背景技术

醇酸树脂和碳氢化合物热塑性塑料通常被用于使用诸如道路分隔线和引导线的可视的线或符号标记铺筑路表面。特别地，热塑性塑料对于铺筑路涂漆提供耐久的代替，并且通常用于标记道路交叉口、停车场和其他交通量大的铺筑路表面，这些铺筑路表面上的涂漆会很快地被磨损掉。

热塑性塑料通常使用移动式涂敷机涂敷到路面上，移动式涂敷机包括被加热的贮存器或釜和涂敷样板模(applicationscreeddie)。熔化的热塑性塑料以受控制的速率从釜中分配，并且使用样板模以薄层的形式涂敷在铺筑路表面上。一些涂敷机还包括辅助燃烧器，辅助燃烧器加热辅助贮存器或样板模。许多涂敷机在辅助燃烧器处燃烧诸如丙烷或丁烷的加压气体，以加热涂敷机釜。手动驱动的和自供动力的涂敷机两者都是相对常见的，并且一些涂敷机可以被连接到车辆上并由车辆驱动。

通常的热塑性塑料必须在涂敷之前被加热到177至232℃(350°F至450°F)的熔化温度。现有的系统使用中央混合熔化器以将热塑性塑料加热至所述温度。一旦熔化，来自中央混合熔化器的热塑性塑料被传送至移动式涂敷机的釜中以进行道路标记。涂敷机釜被加热以防止热塑性塑料在其被涂敷到路面之前冷却至涂敷温度以下。通常，单个中央混合熔化器可在施工现场为多个涂敷机提供服务。

发明内容

本发明涉及一种移动式塑料涂敷机，其包括釜、主气体燃烧器、至少一个换热器强制通风系统和样板模盒。所述釜具有壁，所述壁限定了用于熔化热塑性塑料的内部空间。主气体燃烧器位于所述釜下方并被配置成用于加热所述釜。换热器强制通风系统位于所述釜内并被配置成细分所述内部空间并用于循环来自所述主气体燃烧器的被加热的空气。样板模盒被配置为用于接收来自所述釜的熔融的热塑性塑料并将熔融的热塑性塑料沉积在表面上。

附图说明

图1是本发明的移动式涂敷机的第一透视图。

图2是图1的移动式涂敷机的第二透视图。

图3是图1的移动式涂敷机的样板模盒及其周围部件的透视图。

图4是图1的移动式涂敷机的气体系统的一部分的透视图。

图5是图4的气体系统的示意图。

图6是图4的气体系统的温度控制电路的示意图。

图7是图1的移动式涂敷机的釜组件的分解视图。

图8是图7的釜组件的横截面透视图。

图9是图7的釜组件的第二横截面视图。

图10是图7的釜组件的搅拌器的透视图。

具体实施方式

移动式涂敷机概述

图1和2是将被同时讨论的移动式涂敷机10的透视图。移动式涂敷机10包括框架12、釜14、储气罐支架16、气体系统18(带有储气罐连接装置20和气体安全阀22)、釜盖24(带有盖手柄26和盖铰链28)、釜支架30、搅拌臂32、吊眼34、珠子贮存器36、推杆38(带有手闸40)、搅拌杆42、斜槽44、闸阀46、样板封装48(带有样板封装顶部50和连接在屏蔽门铰链54上的样板屏蔽门52)、样板致动器连杆56、样板致动器杆58、闸阀杆60、样板燃烧器62、手持焊炬64、车轮66、屏蔽门插销68和珠子管70。

移动式涂敷机10是一种通过熔化并随后涂敷热塑性塑料到路面上从而标记道路线的工具。移动式涂敷机10包括用于向移动式涂敷机10的其他部件提供支撑的框架12。框架12例如可以由铝质框架和/或钢梁、管和支柱组成。储气罐支架16在框架12的前端处连接到框架12。储气罐支架16是一种尺寸适于容纳丙烷、丁烷或其他适当可燃气体的储罐的支撑结构。车轮66被可旋转地连接到框架12的底部并且允许移动式涂敷机10沿铺筑道路移动。在所描绘的实施例中，移动式涂敷机10包括三个车轮66：旋转并且提供方向控制的单个前轮和跟随前轮的两个后轮。推杆38被连接到框架12的尾部并且包括手闸40。推杆38允许用户推动移动式涂敷机10并且手闸40允许用户停止涂敷机10，从而用户可以指引在何处进行铺筑线路。本领域的技术人员可意识到，尽管方向性术语例如“前方”、“尾部”、“底部”、“顶部”、“后侧”、和“左侧”被用在本发明的描述中，但这些术语在本文描绘的实施例中仅仅是相对关系的描述词。

釜14被安装到框架12的顶部，釜14是被加热以融化颗粒状的热塑性塑料用于涂敷到铺筑路表面的容器。在所描绘的实施例中，釜14基本上为从底部用多个气体燃烧器加热的半椭圆形容器。釜14可以例如由铝制成。釜14通过釜支架30连接到框架12，釜支架30是例如由钢或铝制成的刚性的支柱或表面。

釜盖24覆盖釜14的打开的顶部并且防止熔融的热塑性塑料、热塑性塑料蒸汽、以及热量在操作过程中从釜14中逃逸。釜盖24可以通过盖手柄26打开和关闭，盖手柄26被连接到釜盖24的左侧。在某些实施例中，釜14可包括允许釜盖24被锁定的插销。釜盖24通过位于釜盖24的(与盖手柄26相对)右侧的铰链28连接到釜14。盖铰链28可以选用当暴露于熔融的热塑性塑料时耐热并且耐污的任意类型的常规铰链。此外，釜14包括被连接到釜14内部的多个搅拌器的搅拌臂32，用于搅动熔融的热塑性塑料。

吊眼34也被设置在釜14的顶部。吊眼34是允许移动式涂敷机10被升降到适当位置或被装载到运输车辆上或从该车辆上卸下的连接点。在所描绘的实施例中，吊眼34是从釜14的顶面延伸出来的带有孔的突键，但本领域的技术人员将会意识到，吊眼34也可以是用于升降或起重的任意类型的承载锚固件，并且可以例如代替地定位在框架12上。

闸阀46位于釜14的底部右侧。闸阀46被定位在从釜14的内部到斜槽44之间。斜槽44是将来自釜14的熔融的热塑性塑料引导至样板模盒的刚性的、耐热的斜槽或凹槽。斜槽44由耐热材料(包括但不限于铝或钢)构成。

如前所述，储气罐支架16固定着可燃气体储存罐(未示出)，并且来自该储存罐的气体被气体系统18利用。气体系统18主要地定位在釜14和釜支架30的下方，并且锚固到框架12。气体系统18包括气体连接装置(hookup)20，接收来自在储气罐支架16处的储气罐的气体的流体连接部。气体系统18还包括气体安全阀22和多个其他阀以及气体分配管道。气体安全阀22是控制到导燃喷嘴和加热釜14的主燃烧器的气体流的电驱动的多路阀。气体系统18向加热釜14的燃烧器、样板燃烧器62和手持焊炬64提供可燃气体。手持焊炬64是手持式燃烧器，其可由操作人员使用以修饰或移除通过使用移动式涂敷机10涂敷的热塑性塑料，并且因此被设置在移动式涂敷机10的尾部。此外，样板燃烧器62被连接到气体系统18。

样板封装48在框架12的底部右侧锚固到框架12。样板封装48包括样板封装顶部50和样板屏蔽门52。样板封装48围绕样板燃烧器62和样板模盒(见下面的图3)。样板封装顶部50部分地覆盖样板模盒，并且样板屏蔽门52通过屏蔽门铰链54连接到样板封装顶部50，从而样板屏蔽门52可以从门铰链54向上枢转，以接近、移除或插入样板模盒。样板屏蔽门52通过屏蔽门插销68固定到框架12，在移动式涂敷机10的操作过程中，插销68将屏蔽门52保持在所描绘的(关闭)位置。样板封装48遮挡样板模盒使之免受风雨灰屑的侵袭，并且相反地，也屏蔽了操作者使之不能接触到其中熔融的热塑性塑料。

为了操作移动式涂敷机10，用户点燃导燃喷嘴和釜14下方的主燃烧器。随后，用户打开釜盖24并将成袋的颗粒状热塑性塑料倒入位于釜14内部的强制通风换热系统顶上。所述袋自身由可熔化的热塑性塑料材料制成，从而来自主燃烧器16的热熔化所述袋和颗粒。用户随后可在大致180°的范围内往复地摇动搅拌臂32，从而使搅拌器扫过釜14的内部以在热塑性塑料熔化的过程中将其混合起来。可选择地，用户可以将搅拌臂32连接到搅拌杆42，以允许用户从移动式涂敷机10的后移动搅拌臂32。

一旦热塑性塑料被均匀地熔化，用户可以拉动闸阀杆60，闸阀杆60将开启闸阀36。打开闸阀36将允许来自釜14的热塑性塑料向下沿斜槽44流入样板模盒(如图3所示)。第二盒燃烧器62加热样板模盒，使热塑性塑料在被分配时保持熔融状态。此外，对于某些应用而言，反光珠子通常被用于向热塑性塑料条提供增强的可视性。这些通常由玻璃形成的珠子，被沉积在刚刚涂敷的熔融的热塑性塑料上。移动式涂敷机10的一些实施例包括珠子贮存器36(位于移动式涂敷机10的顶部尾部)，该贮存器36是一个用于储存这些玻璃珠子的容器。珠子管70将珠子从珠子贮存器36输送至样板封装48，允许在热塑性塑料被涂敷时沉积珠子。

如图1和2所示的移动式涂敷机10的部件和结构允许一袋热塑性塑料颗粒转变成铺筑路线。这是因为移动式涂敷机10熔化釜14中的热塑性塑料，通过闸阀46和斜槽44将熔融的热塑性塑料传送进入样板模(如图3所示)，并将熔融的热塑性塑料分配到路面上。铺筑路线随着用户推动移动式涂敷机10而形成。

图1和2描绘了本发明的一个实施例，该实施例有很多可替换的选择。例如，移动式涂敷机10可以包括装配点，从而移动式涂敷机10可以被连接到机动车。在该实施例中，机动车推动和/或拉动移动式涂敷机10，以引导进行铺筑路线的方向。

图3提供了模盒74和移动式涂敷机10的周边部件的局部放大图，其中为了增强可视性，样板封装48被移除。图3描绘了框架12、斜槽44、样板致动器连杆56、样板燃烧器62(包括四个后样板燃烧器62a和三个前样板燃烧器62b)、车轮66、珠子管70、珠子分配器72、样板模盒74和火焰指示器76。样板模盒74包括样板模盒杆78、样板模桶80、样板模盒门82、样板模盒锚固器84和定位销86。

根据上文中结合图1和2所作的描述，样板模盒74被设置在斜槽44下方，以接收来自斜槽44的熔融的热塑性塑料。样板模盒74主要由样板模桶80、顶部打开以用于接收来自斜槽44的热塑性塑料的有五个面的容器组成。样板模桶80通过样板模盒锚固器84相对于移动式涂敷机10的其他部件锚固，样板模盒锚固器84被焊接或整体地形成在桶80的前侧面上。在所描绘的实施例中，样板模盒锚固器84是延伸穿过框架12并且相对框架12锁定在位的细长杆。样板模盒锚固器84可以被锁定在框架12的沿样板模盒锚固器84长度方向上的任何位置上，允许针对不同的应用调节样板模盒74的位置。本领域的技术人员将意识到，样板模盒74可替换性地通过使用其他柔性或非柔性的装置锚固到框架12，并且因此样板模盒锚固器84可具有与允许样板模盒74被固定到框架12相等同的其他形式。样板模盒锚固器84可以兼做可供操作者安装、拆卸和移动样板模盒74的手柄。

样板模盒杆78连接到样板模盒门82。样板模盒门是可沿样板模桶80的底部滑动的板。样板模盒杆78通过定位销86被可拆卸地连接到样板致动器连杆56，并且被紧固到样板模盒门82。当样板致动器杆58(如图2所示)被拉或推时，扭矩经由样板致动器连杆56被施加到样板模盒杆78，样板致动器连杆56打开或关闭样板模盒门82。样板模盒门82通过向前或向后移位以在样板模桶80的底部形成或移除一打开的空间的方式打开或关闭。样板模盒74可具有多个带有不同尺寸的区别特征或额外的特征以便用在不同的应用中，通过使用样板模盒锚固器84将样板模盒74紧固到框架12上，以及通过使用定位销86将样板模盒杆78连接到样板致动器连杆56，任一前述应用将可以被自由地接入或拆离移动式涂敷机10。

如图3所示，珠子分配器72被连接到框架12并支撑后样板燃烧器62a。珠子分配器72接收和沉积来自珠子管70的可视性强化的珠子，这是本领域技术人员可以理解的。此外，前样板燃烧器62b被框架12支撑并且被定位在样板模盒74的前方。

样板模盒74被样板燃烧器62加热，以确保来自斜槽44沉积在样板模盒74中的热塑性塑料在该应用过程中保持熔融状态。如前文所述，所有样板燃烧器62接收来自气体系统18的可燃气体。样板燃烧器62包括指向样板模盒74的尾部的后样板燃烧器62a，和前样板燃烧器62b。尽管图3所示的移动式涂敷机10的实施例包括四个后样板燃烧器62b和三个前燃烧器，但本领域的技术人员将意识到，样板燃烧器的数目和位置可以在不背离本发明的实质的前提下做出变化。特别地，移动式涂敷机10的某些实施例可能不包括后样板燃烧器62b。可选择地，后和前燃烧器之一或二者分别是模块化的部件，可在需要时被连接到气体系统18。如图3所示，前样板燃烧器62b中的两个指向样板模盒74的前部位置，其中样板模盒锚固剂84在该位置附近连接到样板模桶80，同时第三个样板燃烧器62b指向斜槽44，以防止热塑性塑料在斜槽44中凝固。如图所示，所有样板燃烧器被手动地点燃，然而本领域的技术人员将意识到，自动点火工具例如电火花器也可以使用的。

图3中所示的移动式涂敷机10的部件和构造允许熔融的塑料被涂敷到路面上。样板燃烧器62加热模盒74和斜槽44，使得熔融的热塑性塑料从釜14平滑地流动进入样板模盒74并使样板模盒74中的热塑性塑料保持于熔融状态。通过拉动样板致动器杆58(如图2所示)，操作者可将熔融的热塑性塑料由样板模盒74沉积到铺筑路表面上。

传统的移动热塑性塑料涂敷机在被加热釜中承载着熔融的热塑性塑料，但非常不适于实际地熔化颗粒状的热塑性塑料。通常，熔化是在中央熔化器中进行的，如本发明的背景技术中所述。相反，移动式涂敷机10结合了多种元件，整体上实现了颗粒状热塑性塑料在移动式涂敷机10自身的釜14中的快速、安全和均匀的熔化。这些元件包括气体系统18(如上文所述，并且下文中将参照图4-6对其做更详细的描述)，包括换热器强制通风系统的多个釜特征(换热器强制通风系统328将在下文中参照图7和8加以描述)和搅拌器(搅拌器306将在下文中参照图7-9加以描述)。

气体系统

图4和图5描绘了移动式涂敷机10的气体系统18。图4描绘了位于釜14和釜支架30(见图1和2)下方的气体系统18的构件，同时图5提供气体系统18的整体示意图。气体系统18包括储气罐连接装置20、气体安全阀22、后样板燃烧器62a，前样板燃烧器62b、主燃烧器气体调节器102、副气体调节器104、主燃烧器手动关闭阀106、导燃器108、热电堆110、火花点火器112、混合阀114、主燃烧器116、后样板燃烧器阀118、前样板燃烧器阀120和手持焊炬阀122和气帽124。气体安全阀22包括柱塞开关126。

储气罐连接装置20接收来自位于储气罐支架16中的储气罐的加压可燃气体，如上文参照图1和2所作的描述。该气体被平行地提供至主燃烧器气体调节器102和副气体调节器104。主燃烧器气体调节器102向用于加热釜14的主燃烧器116提供气体。副气体调节器104向样板燃烧器62(包括后样板燃烧器62a和前样板燃烧器62b)和手持焊炬64提供气体。主燃烧器气体调节器102和副气体调节器104在可能不同的固定压力下操作。例如，在一个实施例中，主燃烧器气体调节器102以34kPa(5psi)的压力提供气体，而副气体调节器104以124kPa(18psi)的压力提供气体。例如，主燃烧器116可以是吸入式气体燃烧器(inspiratedgasburners)。主燃烧器116和样板燃烧器62从出口喷嘴喷出加压气体射流。这些加压气体射流在被点燃时可充当喷火器，加热周围的移动式涂敷机10的部件，例如釜14和样板模盒74。

来自主燃烧器调节器102的气流被主燃烧器手动关闭阀106控制，其中主燃烧器手动关闭阀106例如可以是塞阀或球阀。当移动式涂敷机10工作时，主燃烧器手动关闭阀106被打开，并且当移动式涂敷机10不工作时，为提高完全性，主燃烧器手动关闭阀106被关闭。主燃烧器手动关闭阀106与具有至少两条气流通路的气体安全阀22流体地连接。第一气流通路穿过混合阀114将气体提供给主燃烧器116，并且它是电致动的。混合阀114抽吸和混合助燃空气与可燃气体。主燃烧器116朝向釜14喷射该空气和可燃气体的混合物，在那里它被导燃器108点燃。第二气流通路将气体提供至导燃器108，导燃器108被用于点燃主燃烧器116。如图4所示，导燃器108位于热电堆110和火花点火器112附近。

气体安全阀22包括柱塞开关126，它是由操作者使用的用于启动主燃烧器116的三位置手动开关。在柱塞开关126的第一位置，气体安全阀22被完全关闭，并且不向导燃器108或主燃烧器116提供气体。在第二位置，柱塞开关126可被压下以打开第二气流通路，向导燃器108提供气体并允许操作者用火花点火器112(一种传统的手动操作的电火花器)点燃导燃器108。一旦导燃器108被点燃，柱塞开关126可以被切换至第三位置，其中气体安全阀22的第一和第二气体通路都被打开，允许气体流向混合阀114和主燃烧器116。

来自点燃的导燃器108的热量在由多个堆叠的热电偶形成的热电堆110两侧产生电压。穿过气体安全阀22到达主燃烧器116的第一气流通路是常闭的，只有响应来自热电堆110的电压以及只有柱塞开关126处于第三位置时才打开。因此，气体安全阀22只有在导燃器108被点燃并加热热电堆110时才允许气体流向主燃烧器116。通过这种方式，气体安全阀22可以在主燃烧器116未使用时防止危险的气体泄漏。气体安全阀22通过下文中参照图6描述的温度调节电路接收来自热电堆110的电压，所述电路打开或关闭通向主燃烧器116的气流，以配合釜14的理想的温度并防止过热。

来自副气体调节器104的气流分别提供给后和前样板燃烧器62a和62b以及手持焊炬64。通向后样板燃烧器62a的气体被后样板燃烧器阀118控制，该阀118可以被手动地调节以改变提供给后样板燃烧器62a的气体，并随之改变后样板燃烧器62a的燃烧所产生的热量。通向前样板燃烧器62b的气体被前样板燃烧器阀120类似地控制，并且通向手持焊炬64的气体被手持焊炬阀122控制。在一个实施例中，后样板燃烧器阀118、前样板燃烧器阀120和手持焊炬阀122都是针阀，当然本领域的技术人员将会意识到，其他类型的连续地或递增地可调节的阀都可用于替换。

气帽124是密封帽，其在后样板燃烧器62a是模块化、可拆除的部件的实施例中用于替换所述后样板燃烧器62a。气帽124密封气体系统18使之不会在未安装后样板燃烧器62a时泄漏。尽管所示的气帽124替代了后样板燃烧器62a，气帽也可以类似地用于其他气体管线，例如，在可移除前样板燃烧器62b和手持焊炬64的实施例中，气帽也可用于通往这些燃烧器的管线。

图6描绘了温度控制电路200，该温度控制电路200传输来自热电堆110的电压。温度控制电路200包括气体安全阀(带有柱塞开关126)、热电堆110、温度控制器202(带有油毛细管(oilcapillary)204和温度调钮(dial)206)和超温开关208。

为使气体安全阀22能够向主燃烧器116提供气体，柱塞开关126必须处于第三位置，如上文参照图4和5所作的描述，热电堆110必须是热的(并且从而产生电压)，并且温度控制器202和超温开关208都必须关闭。无论何时温度控制器202或超温开关208被打开，通往主燃烧器116的气流会被中断，从而防止釜14过热。无论何时热电堆116终止产生电压(通常是因为导燃器108的火焰熄灭)，通向主燃烧器116的气流将会被类似地中断，从而防止气体从未点燃的燃烧器处泄漏。

温度控制器202是传统的温度致动的开关，其带有可调节的截止温度。油毛细管204中的油热膨胀和收缩，基于油毛细管204相对于操作者用温度调钮206选出的温度之间的关系打开或关闭电接触。油毛细管204邻接釜14，因而，只要釜14的温度保持在用温度调钮206选出的温度之下，温度控制器202就关闭温度控制电路200。当釜14的温度超过用温度调钮206选出的温度，温度控制器202就打开温度控制电路200。在某些实施例中，温度控制器202打开温度控制电路200的温度与温度控制器202关闭温度控制电路200的温度隔开一个死区(deadband)温度范围。例如，如果温度调钮设定在150℃(302°F)，则只要釜14的温度超过150℃(302°F)，温度控制器202就可切断温度控制电路200，但不再次关闭温度控制电路200，直到温度回落到142℃(288°F)以下：8℃的死区范围。由于气体安全阀22的第一气流通道是电致动的，并且是常闭的，因此无论何时温度控制器202用作打开的开关，即，釜14的温度一旦超过用温度调钮206设定的温度，气体安全阀22就切断通向主燃烧器116的气流。

超温开关208与温度控制器202类似地操作，只是没有可调节的截止温度。超温开关208提供了失效保险开关，以防止釜14过热，并且邻接釜14。超温开关208是常闭的，但只要釜14的温度超出预设的、不可调节的安全极限(例如，250℃/480°F)就打开。该安全极限是在制造时预设的，用于保护移动式涂敷机10的构件，并用于防止釜14到达足以点燃熔化的塑料材料的温度。

温度控制电路200通过控制穿过安全阀22提供至主燃烧器16的加压可燃气体的流量调节釜14的温度。热电堆110通过确保在导燃器108未点燃时没有气体流向主燃烧器116从而提高防火安全性。温度控制电路200和热电堆110合起来提高了操作者和设备安全性，并允许釜14的温度被密切地控制。

釜特征

图7提供了移动式涂敷机10的釜14即周边构件的分解视图，所述周边构件包括搅拌臂32(包括搅拌器手柄302)、主燃烧器116、搅拌器轴304、搅拌器306、搅拌器销308、轴销310、轴垫圈312、侧护罩314、绝热挡板316和保持筛318。釜14包括前壁320、后壁322和圆柱形壁324，它们合起来限定了内部空间326。内部空间326被换热器强制通风系统328细分。前壁320、后壁322和换热器强制通风系统328具有搅拌器轴孔330，并且圆柱形壁324包括开口332。图7还描绘了穿过一个换热器强制通风系统328的截面8-8，和水平地通过釜14的截面9-9。这些截面分别由图8和9的视图呈现。

前壁320、后壁322、圆柱形壁324和换热器强制通风系统328是由刚性的耐热并且导热的材料例如铝制成的中空的壁。被主燃烧器116加热的空气通过开口322(更具体的细节见图8)进入圆柱形壁324，通向圆柱形壁324的开口紧挨着主燃烧器116的上方。被加热的空气随后穿过换热器强制通风系统328、前壁320、后壁322和圆柱形壁324，如下文参照图8和9所作的更详细的描述。前壁320、后壁322、圆柱形壁324和换热器强制通风系统328合起来形成流体-空气换热器，其促进了热量从主燃烧器116向内部空间326中的热塑性塑料传递。

绝热挡板316被保持筛318夹持到圆柱形壁324，覆盖开口332的一部分。绝热挡板316是可压缩的热绝热体，例如陶瓷纤维热毯(thermalblanket)，并用于屏蔽釜14的紧挨着主燃烧器116上方的部分，使之不受主燃烧器116的强热的影响。保持筛318是刚性的、耐热板或筛，其带有多个孔或穿孔，并且可例如由高温合金钢形成。保持筛318被固定到釜14，从而将绝热挡板316保持在主燃烧器116上方。侧护罩314引导来自主燃烧器116的热空气穿过开口332进入换热器强制通风系统328，并保护周边构件(未示出)不受主燃烧器116的热的影响。侧护罩314、保持筛318和绝热挡板316将下文中参照图8作更详细的描述。

搅拌器306是通过搅拌器销308附接到搅拌器轴304上的刚性的叶片式搅拌机。搅拌器轴304穿过换热器强制通风系统328中的搅拌器轴孔330、前壁320和后壁322，并用轴垫圈312和轴销310固定。轴销310是常规的螺栓或销，其可以自由地穿过轴垫圈312，将搅拌器轴304保持在搅拌器轴孔330中。搅拌器轴304终止于带有搅拌器手柄302的搅拌臂32。通过转动搅拌器手柄302以旋转搅拌器轴304，操作者可使搅拌器306扫过内部空间326，破碎颗粒状热塑性塑料的绝热的结块，并在熔化工艺过程中搅拌熔化的和未熔化的热塑性塑料的混合物。搅拌器306将在下文中参照图10作更详细的描述。

热塑性塑料在颗粒状、未熔化的状态下是热绝热体。因此，热塑性塑料可能会不均匀的熔化，留下被已熔化的材料包围的颗粒状热塑性塑料块。换热器强制通风系统328通过在内部空间326中分布的多个换热表面提高熔化的均匀性。搅拌器通过在内部空间326中搅拌和剪切已熔化的和未熔化热塑性塑料进一步提高熔化的均匀性。

图8提供了移动式涂敷机10的釜14和周边构件的沿截面8-8的截面图，其中，截面8-8穿过换热器强制通风系统328的中空的内部，并位于主燃烧器116之间。图8描绘了釜14、釜盖24、导燃器108、热电堆110、侧护罩314、主燃烧器116、绝热挡板316、保持筛318、圆柱形壁324、换热器强制通风系统328、搅拌器轴孔330、开口332、流体通道334、空气通道336、气孔338和盖密封400。釜盖24覆盖釜14，与圆柱形壁324、前壁320以及后壁322一起完全地围住内部空间326。

如上所述，当来自热电堆110的电压使气体安全阀22向主燃烧器116供给可燃气体时，主燃烧器116被导燃器108点燃。换热器强制通风系统328和圆柱形壁324是中空的，并通过开口332接收来自主燃烧器116的被加热的空气。侧护罩314引导其主要部分进入换热器强制通风系统328，但包括气孔338以允许部分气流直接流入或流出圆柱形壁324。如热流箭头H所示，热空气通过空气通道336和多个开口自由地在换热器强制通风系统328与圆柱形壁324之间穿行，所述多个开口位于圆柱形壁324的内延的最顶部，流体地连接换热器强制通风系统328与圆柱形壁324。绝热挡板316屏蔽换热器强制通风系统328和圆柱形壁324，使它们受主燃烧器116的极高热量的直接影响，使热量在更宽的区域里分散。绝热挡板316有助于消除由主燃烧器116在釜14中产生的局部热点，从而提高了加热的均匀性并减小了釜14的热应力。

每个换热器强制通风系统328具有穿过其最下方延伸部的流体通道334，该流体通道334允许熔融的热塑性塑料在内部空间326的被换热器强制通风系统328分隔的区域之间自由地流动。尽管流体通道334被描绘成穿过每个换热器强制通风系统328的单个通道，但本领域的技术人员将会意识到，流体地连接内部空间326的多个通道也可以被等同地包括在内。

如图8所示，沿热流箭头H穿过每个换热器强制通风系统328的中空的内部的气流，通过主燃烧器116上方的开口332进入换热器强制通风系统328，并经由空气通道336从换热器强制通风系统328流入圆柱形壁324。该气流提供了对于整个内部空间326的连续并且基本上均匀的加热，快速地熔化了沉积在其中的颗粒状热塑性塑料。

图9提供了移动式涂敷机10的釜14的沿水平截面9-9从上方向釜14内看去的横截面视图。图9描绘了釜14、前壁320、后壁322、圆柱形壁324、内部空间326、换热器强制通风系统328、开口332、流体通道334和绝热挡板316。与上文中参照图7和8所作的描述一样，前壁320、后壁322和圆柱形壁324、以及换热器强制通风系统328是中空的，并且通过圆柱形壁324底部的开口332接收来自主燃烧器116的热空气。开口332被绝热挡板316(见图8)部分地覆盖，绝热挡板316保护釜14不受在主燃烧器116紧上方产生的强热的影响。流体通道334位于截面线9-9下方，但在图9中可以从上方看到。与上文中参照图8所作的描述一样，流体通道334允许熔融的热塑性塑料在被换热器强制通风系统328分隔的内部空间326的相邻区域(这里标记为326a、326b、326c和326d)之间自由地流动。一个搅拌器306位于每个区域326a-d内，并可扫过该区域以搅拌和剪切熔融的和颗粒状的热塑性塑料。为清楚起见，搅拌器306未在图9中示出，但在图10中被单独地描绘。通过将内部空间326细分为多个区域326a-d并在每个区域中都提供搅拌器306，本发明能够使熔融的热塑性塑料在内部空间中被基本均匀地加热，实现热塑性塑料完全和快速地熔化。

与上文参照图7所作的描述一样，多个搅拌器销308被安装在搅拌器轴304上，以扫过内部空间326，从而混合和剪切熔融的和正在熔化热塑性塑料。图10描绘了一个这种搅拌器306，其具有搅拌器叶片340(带有叶片孔342)、搅拌器帽344和搅拌器轴板346(带有搅拌器销孔)。

搅拌器叶片340是例如由金属板形成平行的平面。搅拌器叶片340相对于搅拌器轴304的轴倾斜成一定角度，以便在扫过内部空间326时在热塑性塑料上同时施加轴向和圆周向的分力。搅拌器叶片340被熔焊或钎焊到搅拌器帽344和搅拌器轴板346。搅拌器轴板346是平行的板，该板接收穿过搅拌器销孔346的搅拌器销308(见图7)，将搅拌器306锚固到搅拌器轴304。本领域的技术人员将会意识到，其他刚性元件，例如管和环，也可以用于替代搅拌器轴板346将搅拌器销308锚固到搅拌器轴304。搅拌器306所有构件都由刚性的、耐热材料例如钢或铝制成。叶片孔342向下延伸基本上贯穿搅拌器叶片340的整个长度，增加了混合湍流并向搅拌器叶片340提供了额外的边缘以有助于剪切熔融的和颗粒状的热塑性塑料。尽管图9描绘的每个搅拌器叶片340仅具有单个叶片孔342，但本领域的技术人员将会意识到，其他实施例可等同地具有如下特征，即在每个搅拌器叶片340上具有向上和向下延伸的多个叶片孔342。搅拌器帽344是连接在搅拌器叶片340的径向外端的V形零件，并且在搅拌器306扫过内部空间326时可径向地移动熔融的热塑性塑料。

搅拌器306用作搅拌机，在熔化过程中破碎颗粒状热塑性塑料的结块并推动熔融的热塑性塑料在内部空间326内运动以提高加热的均匀性。由于搅拌器叶片340相对于搅拌器轴304的轴倾斜成一定角度，因此，搅拌器306在内部空间326内的扫动将同时在圆周方向和轴向上移动热塑性塑料。搅拌器帽344的V形形状可以在搅拌器306在内部空间326中扫过时类似地移动热塑性塑料。搅拌器叶片340和搅拌器帽344一同增加了内部空间326内的流体流。

结论

如上所述，本发明包括众多的气体系统和釜特征，这些特征能够使热塑性塑料在釜14内安全地、快速地以及均匀地熔化，而无需传统的单独的熔炉。特别地，气体安全阀22和温度控制电路200提供了改进的安全性，可以同时保护移动式涂敷机10及其操作者，同时，换热器强制通风系统328和搅拌器306增加了内部空间326内塑料熔化的均匀性。

尽管本发明是参照示例性实施例加以描述的，但本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的范围的前提下，可以对其元素做出各种变化和等同替换。此外，在本发明的教导下并且不脱离本发明的实质范围的前提下，可以做出各种修改以适应各种特殊的情况和材料。因此，本发明并不仅限于所公开的特定的实施例，而是应当包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (15)

1.一种移动式塑料涂敷机，包括：

具有壁的釜，所述壁限定了用于熔化热塑性塑料的内部空间；

主气体燃烧器，其位于所述釜下方以加热所述釜；

换热器强制通风系统，其位于所述釜内并被配置成将所述内部空间细分成多个分隔开但是流体地连接的区域，并循环来自所述主气体燃烧器的被加热的空气；和

样板模盒，其被配置为接收来自所述釜的熔融的热塑性塑料，并将熔融的热塑性塑料沉积在表面上，

其中，所述釜的壁是中空的，并用作接收来自主气体燃烧器的被加热的空气并将热量传导到所述内部空间中的额外的换热器强制通风系统。

2.根据权利要求1所述的移动式塑料涂敷机，还包括搅拌器，所述搅拌器能够在所述内部空间中移动以通过径向、轴向和圆周向的剪切运动破碎正在熔化的热塑性塑料中的热边界。

3.根据权利要求2所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述搅拌器被锚固到可旋转的轴，并包括相对于所述可旋转的轴倾斜成一角度的多个平行的叶片。

4.根据权利要求3所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述多个平行的叶片中的至少一些具有孔，所述孔用作所述平行叶片的剪切边缘。

5.根据权利要求1所述的移动式塑料涂敷机，还包括位于所述主气体燃烧器与所述釜之间的绝热挡板。

6.根据权利要求5所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述绝热挡板为陶瓷纤维毯。

7.根据权利要求5所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述绝热挡板通过固定到所述釜的底部上的刚性的筛网或格栅被夹紧固定到所述釜。

8.根据权利要求1所述的移动式塑料涂敷机，还包括气体系统，所述气体系统被配置成向所述主气体燃烧器提供可燃气体，并具有自动的气体安全阀。

9.根据权利要求8所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述自动的气体安全阀被配置成通过气体流路向所述主气体燃烧器提供可燃气体，所述气体流道是常闭的，并且仅响应于由所述自动的气体安全阀接收到的电压打开。

10.根据权利要求9所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述电压由位于导燃器附近的热电堆提供，从而所述气体流路只在所述导燃器被点燃并加热所述热电堆时才打开。

11.一种移动式塑料涂敷机，包括：

车轮上的承载框架；

釜，其安装在所述承载框架上，并具有中空的壁，所述壁限定了用于熔化热塑性塑料的内部空间；

换热器强制通风系统，其位于所述釜内并被配置成细分所述内部空间；

主气体燃烧器，其被安装在所述承载框架上，位于所述釜的下方，用于加热所述釜，以及用于加热循环穿过所述换热器强制通风系统和所述釜的中空的壁的空气；

搅拌器，其被可旋转地附接于所述换热器和所述釜的中空的壁之间，并能够扫过所述内部空间以通过径向、轴向和圆周向的剪切运动破碎正在熔化的热塑性塑料中的热边界；

绝热挡板，其位于所述主气体燃烧器和所述釜之间；

气体系统，其向所述主气体燃烧器提供可燃气体并具有自动的气体安全阀；和

样板模盒，其被配置为用于接收来自所述釜的熔融的热塑性塑料，并将熔融的热塑性塑料沉积在表面上。

12.根据权利要求11所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述自动的气体安全阀被配置成通过气体流路向所述主气体燃烧器提供可燃气体，所述气体流道是常闭的，并且仅响应于由所述自动的气体安全阀接收到的电压打开。

13.根据权利要求12所述的移动式塑料涂敷机，其中，所述电压由位于导燃器附近的热电堆提供，从而所述气体流路只在所述导燃器被点燃并加热所述热电堆时才打开。

14.根据权利要求12所述的移动式塑料涂敷机，还包括温度控制器，当所述釜的温度超出操作者设定的阈值温度时，所述温度控制器中断所述电压。

15.根据权利要求12所述的移动式塑料涂敷机，还包括超温开关，当所述釜的温度超出在所述塑料涂敷机制造时预设的阈值温度时，所述超温开关中断所述电压。