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Anwendungsgebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Ausgabe von heißem Thermoplastmaterial
und Beaufschlagen des Materials mit Heißluft, um ein spezifisches
Austragsmuster zu erzeugen. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung kompakte, intermittierend ausgebende Handpistolen dieses
Typs.
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Hintergrund
der Erfindung
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Vorrichtungen
zum Ausgeben von heißem Thermoplastmaterial,
wie zum Beispiel sogenannter Schmelzkleber, umfassen oft die simultane
Anwendung von Formgebungsluft (pattern air) auf das ausgegebene
Thermoplastmaterial. Formgebungsluft kann verwendet werden, um eine
Schmelzkleberraupe zu verwirbeln, wenn sie aus der Austragsöffnung austritt.
Der verwirbelte Kleber kann dann in einem gewünschten Verlauf auf ein Substrat
aufgetragen werden, um eine bessere Klebstoffverteilung zu ermöglichen
und somit eine bessere Haftung zwischen jenem Substrat und einer
anderen Fläche.
In Ausgabevorrichtungen dieser Art ist es normalerweise notwendig,
die Formgebungsluft vor Ihrem Austrag zu erwärmen. Ohne Erwärmung kann
die Formgebungsluft unerwünschte
Auswirkungen auf den ausgetragenen Kleber oder das ausgetragene
Thermoplastmaterial haben. Zum Beispiel könnte die Luft den Schmelzkleber
abkühlen
und sein Haftvermögen an
den Substratflächen
verringern und/oder die zum miteinander Verbinden von zwei Substraten
verfügbare
Zeit verringern.
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Es
sind verschiedene Ausgabevorrichtungen zum Auftragen von Schmelzkleber
und gleichzeitiger Anwendung von Formgebungsluft auf den Kleber
bekannt. Für
viele Anwendungen sind Handausgabepistolen geeignet, um zum Beispiel
eine verwirbelte Kleberraupe auf einem Substrat zu steuern und zu manipulieren.
Diese Handausgabepistolen müssen eine
Größe haben,
die durch den Anwender leicht zu handhaben und nicht ermüdend ist.
Auf der anderen Seite müssen
die Einheiten Heißluft
dicht neben dem Kleberaustragkanal zum Erwärmen der Formgebungsluft unmittelbar
vor Ihrem Austrag zuführen.
Typischerweise wird die Luft in einem Verteiler erwärmt, der
grundsätzlich
am Austragsende der Pisto le liegt. Eine Pistole mit dieser Konstruktion
ist in US-A-5,076,469 offenbart. Für diese bekannte Pistole wird
ein Sintermetalleinsatz verwendet, durch den die Luft gedrückt wird.
Dieser Einsatz wird durch eine oder mehrere Heizeinrichtungen erwärmt und überträgt die Wärme auf
die Luft, die dort hindurch strömt. Da
die Aufenthaltszeit der Luft im Verteiler sehr wichtig ist, haben
andere beheizte Luftverteiler typischerweise eine Reihe von serpentinenförmigen Luftkanälen als
auch integrierte elektrische Heizvorrichtungen und Widerstandstemperaturmessfühler (RTDs)
zum Regeln der Temperatur des Verteilers. Serpentinenförmige Kanäle erhöhen die
Aufenthaltszeit der Luft im Verteiler, während versucht wird, die Größe des Verteilers
zu minimieren.
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Trotz
Fortschritten in diesem Bereich besteht ein gleichbleibendes Bedürfnis sowohl
höhere
gleichmäßige Temperaturen
zu erreichen als auch kompaktere Ausgabepistolen zur Verfügung zu
stellen. In der Vergangenheit waren dieses konkurrierende Faktoren
und erforderten Kompromisskonstruktionslösungen. Ein besonderes Problem
betrifft die Tendenz, dass die Lufttemperaturen in den Kanälen des Verteilers
Schichten bilden. Das heißt,
die Luft ist an den Außenflächen der
Kanäle
heißer
als in den Zentren der Kanäle.
Obwohl Windungen in einem serpentinenförmigen Kanal etwas Vermischung
dieser geschichteten Luft vorsieht, lösen sie das Problem nicht ausreichend.
Aus mindestens diesen Gründen sind
Verbesserungen in dieser Technologie immer noch wünschenswert
und umfassen idealerweise das Erreichen höherer gleichmäßiger Temperaturen in
einem kompakteren beheizten Luftverteiler.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um
die Verbesserungen bezüglich
der oben genannten Probleme zu ermöglichen, stellt die vorliegende
Erfindung gemäß Anspruch
1 eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von heißem Thermoplastmaterial während des
Beaufschlagens des Materials mit heißer Formgebungsluft zur Verfügung. Grundsätzlich ist
erfindungsgemäß ein Luftverteiler
mit Luftheizkanälen
vorgesehen, die eine Luftverwirbelungskonstruktion in Form eines
Innengewindes besitzen, das sich mindestens entlang eines wesentlichen
Teiles der Luftheizkanäle
erstreckt. Die Luftverwirbelungskonstruktion erzeugt Turbulenz in
der Luftströmung
durch den Luftheizkanal und erzeugt dadurch eine effiziente gleichmäßige Erwärmung. Wie oben
erwähnt
ist, wurde bei der Entwicklung der vorliegenden Erfindung herausgefunden,
dass die glatten Wände
der Kanäle
die Schichtung von thermischen Schichten in den Kanälen unterstützten. Das heißt, die
Luft war nahe der Wand heißer
als in der Mitte des Kanals. Die in der Luftströmung durch den erfindungsgemäßen Verteiler
erzeugte erhebliche Turbulenz verhindert die Schichtbildung und
mischt die Luft gleichmäßig, wenn
sie durch die Luftheizkanäle
strömt.
Die Verwirbelungskonstruktion stellt auch einen größeren Oberflächenbereich
für eine
effektive Wärmeübertragung
zur Verfügung
und wirkt tatsächlich
doppelt als ein Luftmischer und Wärmetauscher. Auf diese Weise
wird die Luft in kürzerem Zeitraum
als in der Vergangenheit erwärmt
und es können
höhere,
gleichmäßigere Lufttemperaturen durch
einen kompakteren Verteiler bei einer gegebenen Temperatur zur Verfügung gestellt
werden. Gemäß den abhängigen Ansprüchen können andere Komponenten
der Ausgabevorrichtung typischerweise einen Ausgabepistolenkörper umfassen,
der zum Anschluss an eine Zuführung
des heißen
Thermoplastmaterials angepasst ist. Der Pistolenkörper kann
einen Handgriff und eine Auslöseranordnung zum
Steuern des Austrags des heißen
Thermoplastmateriales und der Formgebungsluft besitzen.
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Gemäß Anspruch
1 umfasst die im Luftheizkanal des Verteilers angeordnete Verwirbelungskonstruktion
vorzugsweise Innengewinde. Dieses kann in einer Reihe serpentinenförmiger,
verbundener Kanäle
im Verteiler durch Bohren und Innengewindeschneiden dieser Kanäle gebildet
werden. Das Innengewinde wirkt als eine lange kontinuierliche Rippe,
die sich von den Wänden
des Kanals nach innen erstreckt und eine kontinuierliche Turbulenz
vom Einlass zum Auslass des Verteilers erzeugen kann. Die vorliegende
Erfindung stellt deshalb eine kompaktere Ausgabepistole durch Vorsehen
eines kompakteren Heizluftverteilers zur Verfügung. Insbesondere verbessert
der Verteiler die Wärmeübertragung
für ein gebebenes
Luftkanalvolumen, erlaubt eine kleinere Verteilergröße für eine gegebene
Auslasstemperatur, ergibt eine relativ konstante Temperatur über sich ändernde
Luftströmungsgeschwindigkeiten
und erreicht all das Obige mit minimalen zusätzlichen Kosten.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
6 umfasst des Weiteren Verfahren zum Ausgeben von heißem Thermoplastmaterial,
wie zum Beispiel Schmelzkleber, in einer Art und Weise, die generell
der Anwendung der oben beschriebenen Vorrichtung entspricht. Allgemein
umfassen diese Verfahren das Leiten von heißem Thermoplastmaterial durch
einen Austragskanal, Erwärmen
von Druckluft durch Leiten der Luft durch eine Reihe von beheizten
Kanälen,
die eine Verwirbelungskon struktion besitzen, und Austragen des Thermoplastmateriales
aus dem Austragskanal während
des Beaufschlagens des ausgetragenen Thermoplastmaterials mit aus
der Reihe von Kanälen austretender
Luft. Wie oben erläutert
wurde, ist die bevorzugte Verwirbelungskonstruktion mindestens ein
Satz Innengewinde, das sich entlang der Wände der Reihe von Kanälen erstreckt.
Das Verfahren und die Vorrichtung dieser Erfindung sind insbesondere beim
Ausgeben von Thermoplastmaterial, wie zum Beispiel Schmelzkleber,
in intermittierender Art und Weise vorteilhaft.
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Weitere
Ziele, Vorteile und Merkmale, der Erfindung werden bei Betrachtung
der folgenden ausführlichen
Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen
leichter ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht,
die eine erste Ausführungsform
einer Ausgabepistole, teilweise weggebrochen, zeigt, um einen erfindungsgemäßen beheizten
Luftverteiler darzustellen;
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2 ist ein Querschnitt des
Düsenteiles
der in 1 gezeigten Pistole
einschließlich
ihres beheizten Luftverteilers;
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3 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie 3–3
der 2;
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4 ist eine perspektivische
Ansicht des in den 1–3 gezeigten beheizten Luftverteilers;
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5 ist eine Seitenansicht,
die eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Ausgabepistole
zeigt;
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6 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie 6–6,
die die Reihe der Kanäle
innerhalb des beheizten Luftverteilers der in 5 dargestellten Pistole zeigt;
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7 ist eine perspektivische
Ansicht des in den 5 und 6 gezeigten beheizten Luftverteilers;
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8 ist ein Diagramm, das
die Austrittslufttemperatur als Funktion der Luftströmung für sowohl eine
glatte Bohrlochvariante als auch eine Gewindebohrlochvariante eines
beheizten Luftverteilers darstellt, der gemäß der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung aufgebaut ist;
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9 ist ein Diagramm, das
die Austrittslufttemperatur als Funktion der Luftströmung in ähnlicher
Art und Weise wie 8 darstellt,
jedoch bei einer höheren
Solltemperatur; und
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10 ist ein Diagramm, das
den Druckabfall als Funktion der Luftströmung für den beheizten Luftverteiler
der ersten Ausführungsform
darstellt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 stellt eine bevorzugte
Ausführungsform
der Ausgabevorrichtung 10 dar, die mit erfindungsgemäßen Merkmalen
konstruiert ist. Verschiedene Einzelheiten der Vorrichtung 10 wurden
nicht offenbart, da diese für
ein volles Verständnis
der vorliegenden Erfindung unnötig
sind. Die Ausgabevorrichtung 10 hat insbesondere die Form
einer intermittierenden Schmelzkleberausgabepistole, insbesondere
von dem unter der Modell-Nr. AD31 von der Nordson Corporation of
Westlake, Ohio, verkauften Typ. Es ist erkennbar, dass die Erfindung
auch mit anderen Auftragsvorrichtungen für heißes Thermoplastmaterial verwendet
werden kann, bei denen es wünschenswert
ist, das ausgegebene Material mit Heißluft zu beaufschlagen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst
die Vorrichtung 10 einen Pistolenkörper 12, der ein Düsenteil 14 besitzt,
das insbesondere zum Ausgeben eines Schmelzkleberwirbelmusters geeignet
ist, wie es aus der nachfolgenden Beschreibung verständlich wird. Über dem
Düsenteil 14 ist
ein Wärmeschutz 16 befestigt.
Schmelzkleber wird durch eine Rohrleitung 18 zugeführt, während durch
eine Rohrleitung 20 Druckluft zum Erzeugen eines Klebermusters
zugeführt wird,
wie zum Beispiel eines Wirbelraupenmusters. Eine elektrische Leitung 22 führt in einen
Handgriff 24, der einen Auslöser 26 mit einer konventionellen Auslösersperre 28 besitzt.
Der Auslöser 26 kann
zum Beispiel einen Mikroschalter betätigen, der an ein Solenoid
(nicht gezeigt) zum Steuern des An- und Ausschaltens der Ausgabe
des Klebers aus dem Düsenteil 14 in
einer typischen Art und Weise angeschlos sen ist. Es ist erkennbar,
dass der Auslöser 26 statt dessen
verschiedene konventionelle logische Luftsteuerungen betätigen kann,
um das Ausgeben des Klebers aus dem Düsenteil 14 in ähnlicher
Art und Weise zu steuern. Schließlich ist erfindungsgemäß ein beheizter
Luftverteiler 30 vorgesehen und vorzugsweise direkt mit
dem Düsenteil 14 verbunden, um
aus der Rohrleitung 20 erhaltene Formgebungsluft unmittelbar
vor ihrer Anwendung zum Verwirbeln oder anderweitigen Beaufschlagen
des ausgegebenen Klebers zu erwärmen.
Wie weiter in 1 gezeigt
ist, führen
elektrische Leitungen 32, 34, 36 in den
Verteiler 30 und sind in konventioneller Art und Weise
entsprechend an elektrische Heizelemente und einen Widerstandstemperaturmessfühler (RTD) angeschlossen.
Eine Strömungsverbindung 38 verbindet
die Luftrohrleitung 20 mit dem Verteiler 30.
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Bezugnehmend
auf 2 umfasst das Düsenteil 14 einen
Kanal 50, der mit einem Hauptflüssigkeitskanal (nicht gezeigt)
des Pistolenkörpers 12 in
Verbindung steht und Druckflüssigkeit,
wie zum Beispiel Schmelzkleber, aus einem Zuführungsrohr 18 (1) erhält. Ein Ventil 52 kann
selektiv zwischen eingerückten
und ausgerückten
Positionen in Bezug auf einen Ventilsitz 54 bewegt werden,
um jeweils den Strom der Druckflüssigkeit
in einen Flüssigkeitsaustragskanal 56 zu
verhindern und zu erlauben. Von hier strömt die Flüssigkeit durch einen Flüssigkeitsauslass 60a,
der in einer Scheibe 60 angeordnet ist, die durch eine
Befestigungsmutter 64 am Düsenkörper 62 gehalten wird.
Der Düsenkörper 62 umfasst
außerdem
an seinem gegenüberliegenden Ende
ein Gewinde 66 zum Halten des Düsenteiles 14 am Pistolenkörper 12.
Auf die Außenseite
des Düsenkörpers 62 ist
eine zusätzliche
Mutter 68 geschraubt und hält den Luftverteiler 30 an
diesem.
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Bezugnehmend
auf die 2–4 durchläuft ein serpentinenförmiger Luftheizkanal 70 den
Luftheizverteiler 30. Die Art und Weise der Herstellung des
Kanales 70 ist in den Figuren nicht speziell gezeigt, da
solch eine Bearbeitung im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Insbesondere wird eine Reihe von Kanälen in den Verteiler 30 gebohrt
und verschiedene Gewindestifte verwendet, um den serpentinenförmigen Kanal 70 zu
erzeugen, wie er allgemein in den Zeichnungen gezeigt ist. Der Kanal 70 umfasst
vorzugsweise eine Verwirbelungskonstruktion in Form von Innengewinde 70a,
das sich mindestens über
einen wesentlichen Teil des Luftheizkanals 70 erstreckt.
Dieses Gewinde kann zum Beispiel ein 6–32er Gewinde sein oder ein
Gewinde mit anderer geeigneter Größe und Steigung. Der Kanal 70 erstreckt
sich von einem durch ein Flüssigkeitsverbindungsstück 38 begrenzten
Einlass zu einem Auslass, der durch eine ringförmige Aussparung 72 definiert wird,
die mit mehreren im Düsenkörper 62 enthaltenen
radialen Kanälen 74, 76, 78, 80 in
Verbindung steht, wie es am besten in den 2 und 3 gezeigt ist.
Die Kanäle 74, 76, 78, 80 stehen
jeweils mit axialen Luftkanälen 82, 84, 86, 88 in
Verbindung, die sich längs
durch den Düsenkörper 62 erstrecken
und mit einer Reihe von Luftkanälen 60b in
Verbindung stehen, wie sie konventionell in der Scheibe 60 zum
Erzeugen eines Wirbelmusters des Klebers beim Beaufschlagen des
aus dem Kanal 60a ausgetragenen Schmelzklebers enthalten
sind.
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Wie
weiter in 3 gezeigt
ist, ist ein Paar elektrischer Heizelemente 90, 92 in
Bohrungen eingesetzt, die in den Luftverteiler 30 gebohrt
sind und auf jeder Seite eines gleichermaßen eingesetzten Widerstandstemperaturmessfühlers (RTD) 94 angeordnet
sind. Die elektrischen Heizelemente 90, 92 werden
in konventioneller Art und Weise zum Erwärmen des Körpers des Luftverteilers 30 verwendet, der
aus Aluminium gebildet sein kann, und die Solltemperatur des Körpers des
Verteilers 30 kann durch mit dem RTD 94 verbundene
konventionelle Temperaturregler geregelt werden.
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Anders
als bei konventionellen, in Kleberaustragsvorrichtungen verwendeten
Luftheizverteilern fördert
das im Luftheizkanal 70 angeordnete Gewinde 70a eine
größere Turbulenz
und deshalb größere Vermischung
und Erwärmung
der Luft im Kanal 70 und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung. Außerdem erhöht das Gewinde
auch den Anteil des Oberflächenbereiches,
durch den Wärme
auf die sich durch den Kanal 70 bewegende Luft übertragen
werden kann. Die kombinierten Wirkungen dieser beiden Hauptmerkmale
der Erfindung gewährleisten,
dass mit jedem schrittweisen Erhöhen
der Luftströmungsgeschwindigkeit
eine schrittweise Erhöhung
der Turbulenz stattfindet. Diese schrittweise Erhöhung der Turbulenz
bewirkt einen schrittweisen Anstieg des effektiven Wärmeübertragungsoberflächenbereiches, der
infolge des Hinzufügens
des Gewindes verfügbar ist.
Infolge dessen ist die Geschwindigkeit, mit der Wärme auf
das Medium übertragen
wird, ungefähr gleich
der Geschwindigkeit, mit der die Luftströmung zunimmt. Dieses führt zum
gleichmäßigen Aufrechterhalten
der Lufttemperatur und kann die Anwendung eines kompakteren Luftverteilers
erlauben, der einen kürzeren
Lufterwärmungspfad
besitzt.
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Die 5–7 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung in Form einer Ausgabevorrichtung 100, die
wiederum vorzugsweise aus einer intermittierenden, in der Hand gehaltenen
Schmelzkleberpistole besteht. Diese Ausführungsform der Vorrichtung 100 besteht
aus einem modifizierten Ausgabepistolenmodell FP200, das von Nordson Corporation
of Westlake, Ohio, erhältlich
ist. Die grundlegenden Modifikationen wurden erfindungsgemäß vorgenommen,
wie es unten ausführlich
erläutert
wird. Die andere konventionelle Konstruktion der Vorrichtung 100 beschreibend,
ist der Flüssigkeitsverteiler 102 mit
geeigneten elektrischen Leitungen in einem Rohr 104 zum
Zuführen
elektrischen Stromes zu integrierten Heizelementen und einem oder mehreren
RTDs (nicht gezeigt) verbunden. Die Verteileranordnung 102 nimmt
eine Druckschmelzkleberzuführung
aus einer Rohrleitung 106 auf, und dieser Druckkleber wird
einer verbundenen Ausgabevorrichtung 108 zugeführt, die
Schmelzkleber aus einer Düse 110 ausgibt,
zum Beispiel in einem Wirbelmuster. Eine andere Rohrleitung 111 liefert
Arbeitsdruckluft zu einem Verteiler 102. Die Arbeitsluft
wird zur Ausgabevorrichtung 108 zum Bewegen eines Kolbens
und dadurch Betätigen
einer Ventilspindel (nicht gezeigt) geführt, die den Kleberstrom aus
der Düse 110 reguliert.
Die Vorrichtung 100 umfasst des Weiteren einen Pistolenkörper 112,
der einen Handgriff 114 mit einem Auslöser 116 und einer
konventionellen Auslösersperre 118 besitzt,
wie es in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde. Wie
es ebenfalls in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde,
kann eine elektrische Leitung 120 zum Verbinden elektrischer
Leiter mit verschiedenen, mit dem Auslöser 116 verbundenen Steuerungen
vorgesehen sein, wie zum Beispiel ein Mikroschalter, wie es in Bezug
auf die erste Ausführungsform
beschrieben wurde. Wiederum können
logische Luftsteuerungen verwendet werden, wie konventionelle Ersatzsteuerungen.
Der Pistolenkörper 112 ist
durch eine geeignete Befestigungskonstruktion 122 am Flüssigkeitsverteiler 102 befestigt.
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Wie
des Weiteren in 5 gezeigt
ist, ist ein Luftheizverteiler 130 durch Befestigungsmittel 132 am
Flüssigkeitsverteiler 102 befestigt.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der Verteiler 130 mit
einer Geräteanschlussleitung
oder elektrische Rohrleitung 134 zum Zuführen elektrischen
Stromes zu elektrischen Heizelementen 136, 138 und
einem Widerstandstemperaturmessfühler
(RTD) 140 verbunden, wie es in 6 gezeigt ist.
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Bezugnehmend
auf die 6 und 7 umfasst der Luftheizverteiler 130 einen
serpentinenförmigen Kanal 150,
der über
mindestens seinen wesentlichen Teil Innengewinde 150a umfasst.
Der serpentinenförmige
Kanal 150 erstreckt sich von einem Einlass 152, der
mit einer Luftführungsrohrleitung 146 (5) verbunden ist, zu einem
Auslass 154, der mit einem Luftverteilerabschnitt 108a der
Ausgabevorrichtung 108 verbunden ist. Wie in 6 gezeigt ist, kann die
Verbindungsstelle zwischen dem Luftverteilerabschnitt 108a und
dem Verteiler 130 durch einen O-Ring 158 abgedichtet
sein. In konventioneller Art und Weise kann Formgebungsdruckluft
durch die Rohrleitung 146 bei Betätigung des Auslösers 116 durch
Anwendung geeigneter Steuerungen eingeführt werden. Diese Steuerungen
würden
gewährleisten,
dass der Rohrleitung 146, und deshalb dem Kanal 156,
Luft zur gleichen Zeit zugeführt
wird, zu der Kleber oder anderes heißes Thermoplastmaterial der
Rohrleitung 106 und deshalb der Ausgabevorrichtung 108 zugeführt wird.
Der Luftheizverteiler 130 dieser Ausführungsform hat jeweils die
gleichen Ziele und Vorteile der ersten Ausführungsform, wie es oben erläutert wurde.
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8 zeigt ein Diagramm, das
die Lufttemperatur als Funktion der Luftströmung in einer allgemein erfindungsgemäß konstruierten
Vorrichtung und in einer anderen Vorrichtung, die eine glatte Bohrung
besitzt, darstellt. Insbesondere die erste Vorrichtung war ein Aluminiumblock
mit einer Gewindebohrung, die sich in einer Richtung über die
Länge der
Vorrichtung erstreckt und dann wendet und sich in entgegengesetzter
Richtung über
die Vorrichtung erstreckt. Die zweite Vorrichtung war die selbe
mit der Ausnahme, dass anstelle des Gewindekanals ein Luftkanal
mit glatter Bohrung verwendet wurde. Dieses Diagramm zeigt, dass
bei einem Luftheizkanal mit glatter Bohrung die Temperatur signifikant
abfällt, wenn
sich die Luftströmung
erhöht.
Dieses spezielle Diagramm zeigt ein Beispiel, bei dem eine Solltemperatur
der Formgebungsdruckluft 177,2°C
(351°F) sein
soll. Im Gegensatz dazu zeigt das Diagramm, dass die erfindungsgemäße Gewindebohrung
die Lufttemperatur auf der oder sehr nahe an der gewünschten
Solltemperatur halten kann, selbst bei relativ hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten.
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9 zeigt ein ähnliches
Diagramm der Lufttemperatur als Funktion der Luftströmung für eine glatte
Bohrung gegenüber
einer Vorrichtung mit Gewindebohrung, wie oben beschrieben. In dieser
Darstellung war der gewünschte
Sollwert 219,4°C (427°F). Das Diagramm
zeigt wiederum, dass die Gewindebohrungsvariante der Vorrichtung
die Lufttemperatur auf oder sehr nahe an der gewünschten Solltemperatur selbst
bei höheren
Strömungsgeschwindigkeiten
hält, d.
h., selbst bei einer relativ kurzen Aufenthaltszeit, während der
die Luft auf die Solltemperatur im Verteiler erwärmt werden kann.
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Schließlich zeigt 10 ein Diagramm, das den
Druckabfall als Funktion der Strömung
darstellt und wiederum eine Vorrichtung mit glatter Bohrung gegenüber einer
Vorrichtung mit Gewindebohrung wie oben beschrieben vergleicht.
Dieses Diagramm stellt insbesondere dar, dass der in der Vorrichtung erfahrene
Druckabfall bei einer Solltemperatur von 177,2°C (351°F) sowohl in der Variante der
glatten Bohrung als auch der Variante mit der Gewindebohrung sehr ähnlich ist.
Somit kann die Turbulenz durch das Innengewinde im Luftheizkanal
erzeugt werden, ohne auch signifikante Anstiege des Druckabfalls über einen
relativ breiten Luftströmungsgeschwindigkeitsbereich
zu erzeugen.