CN1775377A - 将热塑性材料熔化并供应给分送器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

将热塑性材料熔化并供应给分送器的设备和方法。该设备包括罐，该罐具有用于接收固体或半固体热塑性材料的至少一个侧壁和支撑所述至少一个侧壁的基座构件，该基座构件用于加热并熔化热塑性材料。该基座构件具有朝所述一个或多个侧壁向下倾斜的受热上表面，该上表面用于引导熔化的材料的流动，而且该基座构件构造成提供用于接收熔化的材料的收集槽。过滤件位于该收集槽上方，以过滤熔化的材料。该过滤件适于支撑在受热上表面的一部分上方的剩余的固体的或部分固化的热塑性材料，并为熔化的材料提供到收集槽的较少受限的流动通道。

Description

将热塑性材料熔化并供应给分送器的设备和方法

技术领域

本发明总的涉及热塑性材料熔化技术，更具体而言涉及将热熔性粘合剂熔化并供应给分送器的设备和方法。

背景技术

热熔性粘合剂，例如那些用在一次性尿布、包装和其它产品的制造中的热熔性粘合剂一般由在使用前熔化的热塑性材料的固体或半固体片形成。热塑性材料可以以例如小楔(chicklet)、小球、枕头和砖等固体形式大量得到，并可以在具有侧壁和受热底部或基座部分的罐内转变为熔融状态。

热塑性材料通常在该罐内以足以供应一个或多个涂敷器或分送器的体积维持熔融状态。如果涂敷需要大容量的热熔性材料，则必须将足够大容量的热塑性材料维持在熔融状态，从而对于设备而言必需较长的启动时间。特别是在启动已经通宵停工的热熔性粘合剂供应系统时可能的确如此。因为前一天使用中熔化的材料在系统关闭时通常会冷却并固化，所以在启动时罐的相当大的部分可能被热塑性材料的固体块占用。除了限制热熔性粘合剂供应系统的总生产率之外，较长的启动时间也可能导致熔融材料的至少一部分长时间暴露于热和/或氧气中，热和/或氧气会引起热塑性材料炭化、氧化或以其它方式降解。

结果，一些制造商已经发现需要提供如下热熔性粘合剂供应系统，在这些热熔性粘合剂供应系统中罐的底面朝中央出口向下倾斜。铸造到罐的基座中的一个或多个加热元件将底面加热到一定温度，在该温度处罐的底部处的固体热塑性材料熔化并转变为熔融状态。由于该底面的倾斜特性，新熔化的材料能够向下流入该中央出口，从而使剩余的固体热塑性材料能够移动得离受热底面更近。通过将新形成的液体粘合剂快速排出，这种布置有助于减小长时间维持在熔融状态的热塑性材料的总量。

与这类热熔性粘合剂供应系统有关的一个挑战是漏斗形罐设计偶尔会对熔化的材料形成“滞塞点”。例如，由于在启动期间粘合剂块的底部熔化，块的其余部分在罐的中部处落下，并可能阻碍新熔化的材料到中央出口的流动。这可能使得材料流动速率不利地减小。而且，现有热熔供应系统没有最大地利用罐壁的热导性。当打开铸封式加热器时，首先要熔化的材料的一部分位于罐内部的下周边周围。剩余的固体材料阻止该新熔化的材料向中央出口行进。如果能够更快速地排出该材料，整个系统就能够更有效并以更少的成本运行。

因此，存在对一种熔化热塑性材料的设备的需求，该设备以更多产的方式加热材料，并为材料提供离开该设备的较少受限的流动通道。

发明内容

本发明提供一种高速地将热塑性材料熔化并供应给分送器的设备。该设备包括用于接收并加热热塑性材料的具有至少一个侧壁的罐。这些侧壁可以由受热基座构件支撑，该基座构件加热热塑性材料以形成液体热熔性粘合剂。例如，固体和半固体形式的热塑性粘合剂材料可以被加热并熔化成熔融液体形式。液体粘合剂可以从罐中泵出并泵入歧管组件，在该歧管组件处液体粘合剂可以分成分开的流动并供应给一个或多个分送器。

该基座构件包括倾斜的上表面和至少一个收集槽，该倾斜的上表面用于引导液体粘合剂向所述至少一个侧壁流动，所述至少一个收集槽用于接收新熔化的材料流。过滤件可以位于该收集槽上方，用于过滤熔化的材料。该过滤件还设计成在液体粘合剂沿着该倾斜上表面流下并流入收集槽时为液体粘合剂提供无阻碍的流动通道。例如，如果在启动时热塑性材料的固体块搁置在基座构件上，该块的底部和下周边首先熔化，而过滤件支撑该块的其余部分，以防止该块落下而阻塞液体粘合剂到收集槽并最终到罐出口的流动通道。

本发明的过滤件还使在侧壁的下部附近的液体粘合剂能够排入收集槽。因此，固体或半固体热塑性材料的其它部分能够移动得离罐内部的下周边更近并利用加热最快的下壁部分。通过以这种方式加热热塑性材料，可以产生液体热熔性粘合剂的更高的融化速率和更大的产量。这在许多情况下导向更高的制造生产率。

从本发明的附图及说明将使得本发明的这些和其它特征和优点显而易见。

附图说明

将附图加入本说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图图解了本发明的实施方案，并与以上给出的对本发明的一般说明和以下给出的详细说明一起用来解释本发明。

图1是具有根据本发明的第一实施方案的设备的示例性热熔性粘合剂系统的示意图；

图2是图1的系统中使用的熔化设备的俯视剖视图；

图3是沿图2的线3-3的剖视图；

图4是沿图2的线4-4的剖视图；

图5是图1的设备的局部剖视的透视图；

图6是局部剖视的透视图，图解了本发明的第二实施方案；

图7是另一个替换实施方案的下罐部分的剖视图；

图8是另一个替换实施方案的下罐部分的剖视图；

图9是另一个替换实施方案的下罐部分的剖视图；而

图9A是图9示出的实施方案的俯视图。

具体实施方式

参考图1，示例性热熔性粘合剂系统10包括加热设备，更具体而言即根据本发明的原理构造的熔化设备20。该设备20包括：具有可卸罩或盖24的罐22，该罐22用于接收并容纳固体、半固体和液体形式的热塑性材料26；与罐22相连的歧管组件28；和控制单元30。如以下将更详细讨论的那样，罐22包括基座构件32，该基座构件32熔化热塑性材料26，以形成熔融液体粘合剂34。与歧管组件28相连的泵36将液体粘合剂34从罐22中泵出，经过流体通路38，并进入歧管组件28，液体粘合剂34在歧管组件28处可以分成分开的流动。歧管组件28具有出口40，这些出口40可以配备有受热软管42，这些受热软管42用于将液体粘合剂34供应给一个或多个分送器44、46。分送器44、46可以安装到框架或支架48上，并包括一个或多个分送组件50，所述一个或多个分送组件50用于将液体粘合剂34涂敷到所需的产品(未示出)上。

控制单元30可以位于邻近歧管组件28处。除了容纳设备20的电源之外，控制单元30监控并调节对罐22和软管42的加热，以使罐22内接收的热塑性材料26熔化，并在将液体粘合剂34供应给分送器44、46时使液体粘合剂34维持在所需的温度。通过与每个软管42相关的塞绳装置52，受热软管42可以与控制单元30电连接。

参考图2-3，罐22包括与基座构件32相连的第一对对置侧壁56、57和。更具体地说，第一对对置侧壁56、57可以由凸缘60、62支撑，而第二对对置侧壁58、59可以由凸缘64、66支撑。第一对对置侧壁56、57和第二对对置侧壁58、59可以形成矩形形状的罐22，但是任何其它形状也在本发明的范围内。基座构件32和侧壁56、57、58、59优选地由合适的材料例如具有高热导性的铝形成。基座构件32可以由铝铸造，而侧壁56、57、58、59可以由铝挤压件形成并焊接到凸缘60、62、64、66上。

为了相对于罐22的内部形成倾斜底部，基座构件32包括具有左部68a和右部68b的上表面68，左部68a和右部68b从罐22的中心向下倾斜，在该第一实施方案中向凸缘60、62和第一对对置侧壁56、57倾斜。上表面68的左部68a和右部68b是大体矩形的和大体平坦的，但是可以包括多个翼片70，以使上表面68的表面积最大化。在图2-5示出的实施方案中，这些翼片70关于中央隆起72对称布置，该中央隆起72位于上表面68的左部68a和右部68b之间。这些翼片70在大致垂直于隆起72的方向上沿着左部68a和右部68b的斜面向下延伸，并随着它们接近上表面68的边缘74和76而在高度上递减。这些翼片70还帮助支撑离开表面68的热塑性材料的固体或半固体块，以防止这种块阻塞熔融材料的流动。

如图2-5所示，基座构件32在上表面68的左部68a和凸缘60之间提供收集槽78，并在上表面68的右部68b和凸缘62之间提供收集槽80。因此，收集槽78沿着边缘74的长度延伸，而收集槽80沿着边缘76的长度延伸。两个收集槽78、80都可以以矩形管道为形式，这些矩形管道分别由凸缘60、从边缘74向下延伸的侧壁82、位于侧壁82与凸缘60之间的底面84限定和由凸缘62、从边缘76向下延伸的侧壁83、位于侧壁83与凸缘62之间的底面85限定。底面84、85在收集槽78、80的通向流体通路38的端部处包括相应的出口86、87。底面84、85的至少一部分还可以包括朝出口86、87向下倾斜的凹槽88、89。凹槽88、89的主要意图是便于例如在从一种粘合剂转换到另一种粘合剂期间从罐22完全排出液体。使用所示具有不同直径的出口86、87来平衡熔融材料从槽78、80到出口114的流动，以便实现从每个槽78、80中流出大体等量的液体流量。

如图3所示，两个加热元件90、91铸造到基座构件32中。加热元件90位于上表面68的左部68a下方并紧邻收集槽78，而加热元件91位于上表面68的右部68b下方并紧邻收集槽80。RTD(电阻式温度检测器)、热电偶或其它合适的温度传感装置(未示出)可以设置在基座构件32的任一侧，插入分别设置在基座构件32的各侧的两个孔92、93中的一个孔。在其它实施方案中，基座构件32还可以包括位于加热元件90、91的端部之间的第三加热元件(未示出)，从而形成U形加热布置。

回来参考图2-5，可以在各个收集槽78、80上方设置过滤件100、101。在一个实施方案中，过滤件100、101分别包括：第一102、103，第一侧表面102、103具有与侧壁82、83齐平的下部102a、103a和与基座构件32的上表面68面对的上部102b、103b；与第一侧表面102、103对置并与凸缘60、62齐平的第二侧表面104、105；和将第一侧表面102、103与第二侧表面104、105相连的上表面106、107。第一侧表面102、103在高度上比第二侧表面104、105大，使得上表面106、107具有从第一侧表面102、103朝第二侧表面104、105向下倾斜的至少一部分。如图2和5所示，过滤件100、101还包括位于第一侧表面102、103上的穿孔110、111和位于上表面106、107上的穿孔112、113。穿孔110、111、112、113优选是圆形的，并如以下更充分说明的那样使过滤件100、101能够用作液体粘合剂34的过滤器。虽然在图2和5中所示穿孔112、113在上表面106、107的倾斜部分上，但是上表面106、107还可以包括平坦部分(未示出)而穿孔112、113位于该平坦部分上。

在使用中，热塑性材料26可以以例如小楔、小球、枕头或砖等多种形式装入罐22。在一些情况下，罐22可能已经被热塑性材料的固体或半固体块占用，该固体或半固体块在设备20的前次操作期间熔化，但是后来冷却并至少部分固化而占用罐22的一部分。在开动加热元件90、91后，基座构件32的上表面68被加热到一定温度，在该温度处热塑性材料26熔化并形成熔融液体粘合剂34。因此，在使用期间在罐22中可能同时有热塑性材料的固体与液体形式。上表面68的左部68a和右部68b的倾斜几何形状使得新熔化的粘合剂从罐22的中心向第一对对置侧壁56、57流动。当液体粘合剂34到达上表面68的边缘74、76时，位于过滤件100、101的第一侧表面102、103上的穿孔110、111滤出任何剩余的固体或半固体热塑性材料26，并允许液体粘合剂34流入收集槽78、80。过滤件100、101也支撑在基座构件32的靠近边缘74和76的那些部分上方的剩余的固体或半固体热塑性材料26。换言之，过滤件100、101防止固体或半固体热塑性材料26在穿孔110、111前面落下而阻碍新熔化的材料流动到收集槽78、80。

由于第一对对置侧壁56、57的热导性，开动加热元件90、91也可能引起在罐22的下周边附近的热塑性材料熔化和形成液体粘合剂34。位于过滤件100、101的上表面106、107上的穿孔112、113允许该液体粘合剂排入收集槽78、80，在收集槽78、80处该液体粘合剂与从基座构件32的上表面68流出的液体粘合剂会合。当不同的流动在收集槽78、80中聚集时，底面84、85上的凹槽88、89流体通路38然后引导从两个收集槽78、80到单个罐出口114的流动，在该罐出口114处可以将液体粘合剂34泵出到歧管组件28中。

通过将在第一对对置侧壁56、57的下部附近的液体粘合剂34快速排出，固体或半固体热塑性材料26的其它部分能够移动得离罐内部的下周边更近并利用受热壁56、57。因为以更多产的方式加热固体和/或半固体热塑性材料26，设备20能够更有效并以更少的成本运行。该多产的加热布置与由过滤件100、101提供的较少受限的流动通道一起还使设备20能够实现液体粘合剂34的高融化速率和产量。

尽管图1-5示出的设备20包括位于基座构件32和第一对对置侧壁56、57之间的收集槽78、80，通过提供包括沿着基座构件的整个周边延伸的收集槽在内的基座构件来利用本发明的许多优点也是可行的。例如，基座构件32可以是金字塔形的，而且还可以包括位于上表面68和第二对对置侧壁58、59之间的收集槽(未示出)。

参考图6，本发明可以提供具有圆形基座构件122和圆柱形壁124的罐120作为替换。在这种实施方案中，基座构件122包括升起的上表面126。该上表面126可以是锥形的，并可以具有：从中央部分129在径向上延伸出的多个翼片128；和收集槽130，该收集槽130用于接收来自上表面126的熔化的材料并将该熔化的材料引导到出口131。凸缘132可以形成收集槽130的壁，并可以为圆柱形壁124提供支撑。位于收集槽130上方的过滤件134包括侧表面138上的穿孔136和上表面142上的穿孔140。槽130部分地或完全(如所示那样)沿着基座构件122的周边延伸。罐120可以以与前面讨论的有关罐22的方式相同的方式加热和熔化热塑性材料。因此，本领域普通技术人员将认识到本发明同样可以应用于其它实施方案，在这些实施方案中基座构件的几何形状对新熔化的粘合剂的从罐的倾斜表面到位于一个或多个侧壁附近的收集槽的流动进行引导。

图7-9与9A图解了本发明构思的三个另外的实施方案。这些附图中类似的附图标记代表类似的结构，而带有撇号(′)或双撇号(″)的类似的附图标记代表如从说明书、附图或两者显而易见已经稍作改变的对应的元件。图7示出罐200的下部，罐200具有：一个或多个侧壁202；和位于与基座构件208的倾斜上表面206a、206b邻近处的一个或多个槽204。表面206a、206b可以具有如所示那样不同的斜度，并离开升起的部分206c向下延伸。各个流体通路210、212与如前面描述的实施方案中那样用于接收熔融热塑性材料的槽204相连。在该实施方案中，已经除去过滤件，并可以可选地将传统的受热熔栅214支撑在表面206a、206b上方。图8的实施方案类似于图7，只不过基座构件208′的最高部分206c′设置在偏离侧壁202之间的中心处。也就是说，最高部分206c′不是在罐200′的中心处，而是偏移到一侧。最后，图9和9A以剖面形式图解圆形罐200″，该圆形罐200″具有被升起的部分206c″分开的两个槽204′和在该升起的部分206c″两侧的对置倾斜表面206a″、206b″。

尽管已经通过对本发明的一个或多个实施方案的描述说明了本发明，尽管已经非常详细地描述了这些实施方案，但是这些实施方案不是为了将所附权利要求的范围限定或以任何方式限制到这样的细节中。对于本领域技术人员而言，另外的优点和变型将是显而易见的。因此本发明在其较宽的方面不限于所示和所述的具体细节、代表设备和方法以及说明性示例。因此，可以不偏离总的发明构思的范围或精神而对这些细节作出改变。

Claims (32)

1.一种用于加热热塑性材料的设备，包括：

罐，该罐具有至少一个侧壁和基座构件，所述至少一个侧壁形成用于接收热塑性材料的内部，该基座构件具有朝所述侧壁向下倾斜的上表面、至少一个收集槽和流体通路，该上表面用于引导熔融热塑性材料流动，所述至少一个收集槽用于接收来自所述上表面的熔融热塑性材料，该流体通路用于将熔融热塑性材料引导到所述收集槽外。

2.根据权利要求1的设备，还包括：

位于所述收集槽上方的过滤件，所述过滤件适于支撑在所述上表面的一部分上方的固体或半固体形式的热塑性材料，并为熔融热塑性材料提供到所述收集槽的流动通道。

3.根据权利要求2的设备，其中所述过滤件还包括至少一个倾斜表面部分，所述倾斜表面部分具有穿孔，以便于熔融热塑性材料从所述侧壁的下部到所述收集槽的流动。

4.根据权利要求2的设备，其中所述过滤件还包括与所述基座构件的所述上表面邻近并面对的侧表面，所述侧表面具有穿孔，以便于熔融热塑性材料到所述收集槽的流动。

5.根据权利要求1的设备，还包括与所述流体通路相连的泵，该泵用于将熔融热塑性材料从所述罐中泵出。

6.根据权利要求5的设备，还包括与所述泵连通的歧管组件，该歧管组件用于接收来自所述罐的熔融热塑性材料并将熔融热塑性材料分配到分送器。

7.根据权利要求5的设备，其中所述基座构件包括在所述上表面上的多个翼片。

8.根据权利要求1的设备，其中所述收集槽还包括底面，该底面具有通向所述流体通路的出口。

9.根据权利要求8的设备，其中所述底面的一部分还包括朝所述出口向下倾斜的凹槽，用于促进熔融热塑性材料到所述流体通路的运动。

10.根据权利要求1的设备，其中所述基座构件包括在所述上表面上的多个槽道。

11.根据权利要求1的设备，还包括：

与侧壁和基座构件中的至少一个热连接的加热器。

12.一种用于加热热塑性材料的设备，包括：

罐，该罐具有第一和第二对对置的侧壁和一基座构件，所述第一和第二对对置的侧壁形成用于接收热塑性材料的罐内部，所述基座构件具有带有第一和第二部分的上表面、第一和第二收集槽、以及流体通路，所述第一和第二部分从升起的部分朝所述第一对对置的侧壁向下倾斜，所述第一和第二收集槽用于接收沿所述上表面的所述第一和第二部分流下的熔融热塑性材料，该流体通路用于将熔融热塑性材料引导到所述第一和第二收集槽外。

13.根据权利要求12的设备，还包括：

分别位于所述第一和第二收集槽上方的第一和第二过滤件，所述过滤件适于支撑所述上表面的一部分上方的固体或半固体形式的热塑性材料，并为熔融热塑性材料提供到所述第一和第二收集槽的流动通道。

14.根据权利要求13的设备，其中所述过滤件中的每个过滤件还包括至少一个倾斜表面部分，所述过滤件的所述倾斜表面部分具有穿孔，以便于熔融热塑性材料从所述第一对对置的侧壁的下部到所述第一和第二收集槽的流动。

15.根据权利要求13的设备，其中所述每个过滤件还包括与所述基座构件的所述上表面邻近并面对的侧表面，所述侧表面具有穿孔，以便于熔融热塑性材料到所述第一和第二收集槽的流动。

16.根据权利要求12的设备，还包括与所述流体通路相连的泵，该泵用于将熔融热塑性材料从所述罐中泵出。

17.根据权利要求16的设备，还包括与所述泵连通的歧管组件，该歧管组件用于接收来自所述罐的熔融热塑性材料并将熔融热塑性材料分配给分送器。

18.根据权利要求12的设备，还包括两个加热元件，这两个加热元件分别位于所述上表面的所述第一和第二部分下方并紧邻于所述第一和第二收集槽。

19.根据权利要求12的设备，其中所述基座构件包括在所述上表面的所述第一和第二部分上的多个翼片，这些翼片用于使与热塑性材料接触的表面面积最大。

20.根据权利要求12的设备，其中所述第一和第二收集槽中的每个收集槽还包括底面，该底面具有通向所述流体通路的出口。

21.根据权利要求20的设备，其中所述底面的一部分还包括朝所述出口向下倾斜的凹槽，以促进熔融热塑性材料到所述流体通路的运动。

22.一种用于加热热塑性材料的设备，包括：

罐，该罐具有基座构件，所述基座构件具有第一和第二表面、第一和第二对置的收集槽、以及与所述第一和第二收集槽连通的流体通路，所述第一和第二表面彼此相邻并向下延伸，所述第一收集槽与所述第一表面相连而所述第二收集槽与所述第二表面相连，该流体通路用于将熔融热塑性材料引导到所述第一和第二收集槽外。

23.根据权利要求22的设备，其中在所述第一和第二表面之间的最高点居中在所述收集槽之间。

24.根据权利要求22的设备，其中在所述第一和第二表面之间的最高点的位置偏离所述收集槽之间的中心。

25.根据权利要求22的设备，还包括位于所述第一和第二表面上方的熔栅。

26.根据权利要求22的设备，其中所述第一和第二表面具有不同的斜度。

27.一种加热和供应热塑性材料的方法，包括：

将热塑性材料放置在罐中，该罐具有至少一个侧壁和一基座构件，该基座构件具有朝所述侧壁向下倾斜的上表面；

加热基座构件的该上表面，以熔化在罐的底部的热塑性材料并促进熔融热塑性材料朝所述侧壁的向下运动；

支撑处在基座构件的上表面的一部分上方的至少部分固化的热塑性材料，从而为熔融热塑性材料提供流动通道；

将熔融热塑性材料收集在邻近所述至少一个侧壁设置的收集槽中；和

通过流体通路从收集槽中引导熔融热塑性材料。

28.根据权利要求27的方法，还包括：

在熔融热塑性材料流动离开基座构件的上表面并流入收集槽时，通过一过滤件过滤熔融热塑性材料。

29.根据权利要求28的方法，其中过滤件包括顶面，而且过滤步骤还包括通过过滤件的该顶面在所述侧壁的下部附近对熔融热塑性材料进行过滤。

30.根据权利要求28的方法，其中滤网包括侧表面，且过滤步骤还包括在熔融热塑性材料流动离开基座构件的上表面时通过该侧表面对熔融热塑性材料进行过滤。

31.根据权利要求27的方法，还包括以下步骤：

将熔融热塑性材料从流体通路中泵出到歧管组件中，以便分配给分送器。

32.根据权利要求27的方法，其中所述加热步骤还包括加热所述侧壁，以熔化所述侧壁的下部附近的热塑性材料。

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