JP2021120592A - 液体、特に接着剤を搬送するための加熱ホース - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、加熱ホースの可能な限り最小の半径方向の膨張、即ち、厚さで、加熱ホースの熱損失を特に低くすることである。【解決手段】本発明は、液体、特に接着剤を搬送するための加熱ホース（１）に関する。前記加熱ホースは、液体を通すためのフレキシブルホース（２）、フレキシブルホース（２）を取り囲む断熱層、およびフレキシブルホース（２）を取り囲む加熱デバイス（３）を含んで成り、前記加熱デバイス（３）がフレキシブルホース（２）および断熱層の間に配置されていることを特徴とする。前記断熱層が帯状断熱材（４）を含み、帯状断熱材（４）はフレキシブルホース（２）の周りに螺旋状に巻かれている。前記帯状断熱材（４）は、エアロゲルを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、液体を搬送するための加熱ホース、特に接着剤を搬送するための加熱ホースに関する。上記接着剤は、好ましくはホットメルト接着剤である。本発明の加熱ホースは、特に、液体ホットメルト接着剤または溶融デバイスから塗布ヘッドへの高温状態で流れることが可能な他の材料を輸送または搬送するのに役立つ。上記加熱ホースは、特に溶融デバイスに接続するために使用され、それによって溶融デバイスは室温で固体であるホットメルト接着剤を溶融するために使用される。上記加熱ホースは、ホットメルトを塗布ポイント、典型的には塗布ヘッドに搬送するために使用され、接着剤は塗布ポイントで、または塗布ヘッドによって基材に塗布される。加熱ホースは、特に、加熱ホース内で搬送される液体を所定の温度範囲内に保つため、および／または加熱ホース内で搬送される液体を所定の設定温度または所定の設定温度範囲に加熱するために役立つ。

請求項１の一般用語の特徴を有する加熱ホースは、特許文献１から既知である。上記刊行物から既知である加熱ホースは、以下の特徴：
液体を通過させるためのフレキシブルホース、
フレキシブルホースを取り囲む断熱層、
フレキシブルホースを取り囲む加熱デバイスであって、加熱デバイスはフレキシブルホースおよび断熱層の間に配置されている
を有する。上記断熱層は帯状断熱材を有しており、それにより帯状断熱材はフレキシブルホースの周りに螺旋状に巻かれている。

米国特許出願公開第２００３／００７０７８９号明細書

本発明の課題は、加熱ホースの可能な限り最小の半径方向の膨張、即ち、厚さで、加熱ホースの熱損失を特に低くすることである。

この課題は、特許請求の範囲請求項１の特徴を有する加熱ホースによって解決される。

本発明によれば、帯状断熱材がエアロゲルを有することが意図されている。

エアロゲルは、多数の細孔を有する多孔性の高い固体である。エアロゲルは、熱伝導率が特に低いことを特徴とする。

エアロゲルの特に低い熱伝導率のために、帯状断熱材もまた、特に低い熱伝導率を有するので、帯状断熱材は、比較的低い厚さを有していても、フレキシブルホースの特に良好な断熱性を達成することができる。

エアロゲルまたは従来のエアロゲルを含む材料は、機械的応力を受けると損傷を受けやすく、粉塵が発生しやすいという特異性を有する。一方で、この損傷は断熱効果に悪影響を及ぼす。他方では、摩耗の危険性および／または粉塵が環境中に放出される危険性があり、これは、例えば、処理されるべき液体および／または液体が塗布されるべき基材の望ましくない汚染につながる可能性がある。更に、別の方法で必要な保護手段、例えば排気装置、マスクなどを節約するために、加熱ホースの製造中に粉塵の発生を避けることが有利である。

エアロゲルを含み、フレキシブルホースの周りに螺旋状に巻かれた帯状断熱材を使用することが有利であることが証明されているが、これは、例えば加熱ホースの折り曲げの形での加熱ホースに対する機械的応力によって、巻いたものが互いに対してずれを引き起こし、それによって断熱層の断熱材における局所的な引張応力および圧縮応力を減少させることができるからである。これにより、断熱材に含まれるエアロゲルの摩耗および／または粉塵の発生が防止されるか、または少なくとも低減される。

用語「螺旋状」は、本明細書中において、必ずしも一定のピッチ角で巻くことを記載するために使用されるものではない。しかしながら、一定のピッチ角で巻くことは特に有利であるとみなされる。

上記ホースの長さにわたって可能な限り一定である、特に良好な断熱性に関しては、帯状断熱材が自己重複するようにフレキシブルホースの周りに巻き付けられている場合に有利であることが証明されている。帯状断熱材の幅に基づく重複は、好ましくは２０％〜５０％、より好ましくは４０％〜５０％、特に好ましくは４５％〜５０％である。約５０％の重複が特に有利であると考えられる。約５０％の重複では、断熱層の厚さは帯状断熱材の厚さの約２倍である。加熱ホースの曲げ運動の間、巻いたものは、特にパイプ状の断熱材と比較して、断熱材の延伸および圧縮をより少ないものとする。更に、巻いたものの層は、それ自体の間で多少スライドすることができるので、たとえ加熱ホースが曲がった位置に設置されていても、折り曲げられた領域の断熱層における隙間が回避される。

断熱材の特に高い機械的安定性、および断熱層を形成する目的のための断熱材の特に簡単で迅速な処理に関して、帯状断熱材が１５ｍｍ〜６０ｍｍの幅を有すると有利であることが証明されている。

帯状断熱材は、好ましくは０．５ｍｍ〜６．０ｍｍ、特に２ｍｍ〜５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの厚さを有する。

好ましくは、断熱材の幅に対する断熱材の厚さの比は、１／３０〜１／６である。

エアロゲルは、特にシリケートをベースとしたエアロゲルである。

断熱材は、特にフリースである。

断熱材の特に良好な機械的安定性を達成するために、断熱材が支持構造体を有すると有利であると考えられる。この支持構造体は、特に繊維系支持構造体である。上記支持構造体には、ポリエステル繊維および／またはガラス繊維を挙げられる。

処理中または断熱材の機械的ストレスの間、例えば加熱ホースが曲がっている時などに、断熱材の損傷および／または粉塵の放出を回避または少なくとも低減するために、断熱材がコーティング、特に防塵コーティングまたは保塵コーティングを有する場合、特に有利であると考えられる。上記巻いたものの特に良好な摺動を達成するためには、例えば加熱ホースが曲がっているときに、コーティングが摩擦低減コーティングであると特に有利であると考えられる。

コーティングは、特に、シリコーンおよび／またはポリウレタンをベースとしたコーティングである。特に、コーティングは、シリコーンコーティングまたはポリウレタンコーティングである。

更に、コーティングに加えて、またはコーティングに代えて、帯状断熱材の外装を提供することも十分に考えられる。上記外装は、例えば、プラスチックフィルムの外装であってもよい。紙のような材料もまた、外装のために、特にコーティングされた紙のような材料、例えば焼成離型フィルムの形態のものを提供することが考えられる。好ましくは、外装は、断熱材に付着することなく断熱材を取り囲む。

特に有利な設計では、加熱ホースは、好ましくは防塵カバー層を備えており、それによってカバー層は断熱層を直接取り囲む。このような設計は、特に、加熱ホースの製造時に断熱材に機械的ストレスがかかることによる粉塵の形成の回避に関して有利であると考えられている。更に、カバー層は、断熱層を取り囲む加熱ホースの更なる層が断熱層に直接接触しないという点で特に有利であり、それにより、断熱材または断熱層の損傷を回避することができると考えられる。

カバー層は特に帯状カバー材料であり、帯状カバー材料は断熱層の周りに螺旋状に巻かれており、好ましくは断熱層の周りに自己重複している。上記帯状カバー材料は、特に織物テープまたはグラスファイバー織物テープであってもよい。上記帯状カバー材料は、特に、接着剤層を有するカバー材料であってもよい。好ましくは、接着剤層は、自己重複の領域においてマスキング材料の自己接着のみが生じるように、断熱材に接着しないように設計されている。

加熱ホースの特に好ましい設計では、加熱ホースは、制御回線および／または電気供給回線を有し、それによって制御回線および／または電気供給回線は、加熱ホースと相互作用する搬送デバイスおよび／または塗布デバイスの構成要素に接続することができる。電気供給回線および／または制御回線を加熱ホースに組み込むことは、加熱ホースと相互作用する構成要素への上記回線を、別々にルートを決める必要がないという利点がある。その結果、エラーが発生しにくく、簡単で明確な設置が可能になります。手動の塗布では、この種の設計では接続ラインの数が特に少なくて済むため、個人の安全性が向上する。

組み込まれた制御回線および／または電気供給回線との接続では、加熱ホースが接続構造体を有すると特に有利であると考えられ、それにより、上記接続構造体が制御回線および／または電気供給回線に接続され、上記接続構造体が上記構成要素の対応するカウンター構造体に接続され得る。これにより、取り扱い、特に加熱ホースの取り付けが特に容易になる。上記接続構造体は特にプラグとして、カウンター構造体はソケットとして、またはその逆に設計されている。

上記制御回線および／または電気供給回線に関して、これらが断熱層の周りに螺旋状に巻かれている場合、特に制御回線および／または電気供給回線がカバー層の周りに螺旋状に巻かれている場合、特に有利であると考えられる。

特に好ましい設計では、上記加熱ホースは、好ましくは閉じた外側シースを有する。外側カバーは、特に、シリコーン、ポリウレタンまたはポリエチレン製の外側カバーである。好ましくは、外側カバーは、加熱ホースの内側領域への水の浸入を防止するように設計されている。外側カバーが平滑であると、加熱ホースの外側カバーの掃除に関して特に有利であると考えられる。これにより、外側カバーの清掃や洗浄が特に容易になる。また、外側カバーが電気絶縁性の材料で作られているか、または電気絶縁性である場合には、特に有利であると考えられる。

外側カバーの掃除または洗浄が可能である。更に、外側カバーが電気絶縁性の材料で作られているか、または電気絶縁性である場合、特に有利であると考えられる。

好ましくは、外側カバーは、押出されたシリコーンチューブまたは発泡シリコーンチューブである。

好ましくは、外側カバーは、加熱ホースの他の構成要素に押し付けられる。

外側カバーが押し付けられた時および／または加熱ホースが折り曲げられた時に、外側カバーが加熱ホースの他の構成要素上で摺動することを改善するために、外側カバーの内側面が特に低い摩擦係数を有するように設計されていると特に有利であると考えられる。これは、例えば、外側カバーの内側面をタルク被覆することによって達成することができる。

更に、外側カバーの内径が、外側カバーに隣接する加熱ホースの層の外径よりもわずかに大きい場合、特に有利であると考えられる。

カバー材料の１つの巻き方向および／または制御ケーブルの１つの巻き方向および／または電気供給ケーブルの１つの巻き方向および／または加熱デバイスの１つの巻き方向が、断熱材の１つの巻き方向に対応する場合、特に有利であると考えられる。好ましくは、フレキシブルホースの周りに螺旋状に巻かれた加熱ホースのすべての構成要素は、同じ巻き方向を有する。このような設計は、個々の構成要素に対する機械的応力が特に低い加熱ホースの良好な可撓性に関して有利であることが証明されている。

加熱ホースの有利な更なる設計において、帯状断熱材の巻いたもののピッチ角が５°〜３０°の間、好ましくは１０°〜１５°の間であることが意図されている。

フレキシブルホースは、特に高圧ホースである。

好ましくは、フレキシブルホースは、ＰＴＦＥの内側コアを有する。しかし、内側コアが別のフッ素樹脂で作られていることも十分に考えられる。

好ましくは、フレキシブルホースは、金属編組製の外部補強材、特にスチール編組製の補強材を有する。上記補強材に関しては、スチール編組や金属編組の代わりに、アラミド繊維の編組を使用することも十分に考えられる。

好ましい設計では、フレキシブルホースの内側コアは、コルゲート金属ホースによって形成されている。上記コルゲート金属ホースは、平行コルゲートまたはスパイラルコルゲートであってもよい。更に、コルゲート金属ホースの形態における内側コアが、順番に外部補強材、特に前述のタイプの補強材によって取り囲まれていることが、かなり考えられる。

上記加熱デバイスは、特に、少なくとも１つの加熱ワイヤを有する抵抗加熱である。

上記加熱ホースが更に温度センサを含むことは十分に考えられ、それにより、温度センサは、好ましくは断熱層とフレキシブルホースとの間に配置される。

上記加熱ホースは、好ましくは、８０℃〜２３０℃、特に１２０℃〜２００℃の温度範囲で搬送される液体を維持または加熱するように設計されている。

以下の図において、本発明をこれに限定されることなく、設計例により更に詳細に説明する。
本発明の加熱ホースの１つの実施形態の設計例を示す断面図である。 加熱ホースの製造時の中間段階での図１の加熱ホースの斜視図である。

図１および図２は、液体を搬送するための加熱ホース１を示しており、接着剤を搬送するために存在し、それによって図２は加熱ホース１の製造時の中間段階での加熱ホース１を示しており、従って、図２は未完成状態の加熱ホース１を示している。

加熱ホース１は、液体を通すためのフレキシブルホース２を有する。上記フレキシブルホース２は加熱デバイス３によって取り囲まれており、それにより、この場合の加熱デバイス３は、フレキシブルホース２に螺旋状に巻かれた２本の加熱ワイヤを含み、一方の加熱ワイヤの一端が他方の加熱ワイヤの一端に接続されている。端部で互いと接続した加熱ワイヤを有するこのような加熱デバイス３の設計では、加熱ホース１の一端のみに加熱デバイス３の電源を接続することが可能である。それぞれの加熱ワイヤが電気絶縁体によって囲まれている場合には、特に有利であると考えられる。上記電気絶縁体は、例えば、ＰＴＦＥコーティングまたはシリコーンコーティング、或いはＰＴＦＥシースまたはシリコーンシースであってもよい。しかし、材料はＰＴＦＥが好ましい。

加熱ホース１はまた、フレキシブルホース２と加熱デバイス３とを取り囲む断熱層を有し、断熱層は帯状断熱材４によって形成され、帯状断熱材４はフレキシブルホース２および加熱デバイス３の周囲に螺旋状に巻かれ、自己重複しており、上記重複は帯状断熱材４の幅Ｂに対して約５０％である。上記帯状断熱材４は、エアロゲルを含む。

更に、加熱ホース１は、防塵カバー層５または粉塵の放出を低減する少なくとも１つのカバー層５を有しており、これにより、カバー層５は断熱層を直接包囲している。加熱ホース１は更に、複数の制御回線６と複数の電気供給回線７を含んで成り、複数の制御回線６および複数の電気供給回線７は、カバー層５の周りに螺旋状に巻かれている。

加熱ホース１は、外側シース８を有しており、それにより、上記外側シース８は、制御回線６および電気供給回線７を取り囲み、加熱ホース１の内部構成要素を環境から密閉している。

端部側では、加熱ホース１は、加熱ホース１と、塗布デバイスおよび／または搬送デバイスおよび／または溶融デバイスの更なる構成要素との間の流体接続を形成するための接続構造体９を有する。接続構造体９の領域において、加熱ホース１の内部への粉塵および／または液体の侵入を防止するために、加熱ホース１の端部、従って接続構造体９の領域において、接続構造体９を取り囲むエンドキャップ１０を有し、エンドキャップ１０はまた、外側カバー８の端部部分領域を取り囲む。

加熱ホース１が更に温度センサを含むことは十分に考えられ、それによって温度センサは、好ましくは断熱層とフレキシブルホース２との間に配置される。

特に図１示されるように、フレキシブルホース２の周りに螺旋状に巻かれた加熱ホース１のすべての構成要素は、同じ巻き方向を有する。

１ … 加熱ホース
２ … フレキシブルホース
３ … 加熱デバイス
４ … 帯状断熱材
５ … カバー層
６ … 制御回線
７ … 電気供給回線
８ … 外側カバー
９ … 接続構造体
１０ … エンドキャップ

Claims (15)

1. 液体を搬送するためのフレキシブルホース、
   該フレキシブルホースを取り囲む断熱層、および
   該フレキシブルホースを取り囲む加熱デバイス
   を含んで成り、
   該加熱デバイスが該フレキシブルホースと断熱層との間に配置されており、
   該断熱層が帯状断熱材を含み、該帯状断熱材は該フレキシブルホースの周りに螺旋状に巻かれており、該帯状断熱材がエアロゲルを含むことを特徴とする、液体、特に接着剤を搬送するための加熱ホース。
2. 前記帯状断熱材が１５ｍｍ〜６０ｍｍの幅を有し、および／または前記帯状断熱材が１ｍｍ〜３ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の加熱ホース。
3. 前記帯状断熱材が、自己重複するように、前記フレキシブルホースの周りに巻かれており、前記帯状断熱材の幅に対する重複が、好ましくは２０％〜５０％、より好ましくは４０％〜５０％、特に好ましくは４５％〜５０％である、請求項１または２に記載の加熱ホース。
4. 前記エアロゲルが、シリケート系エアロゲルである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱ホース。
5. 前記断熱材が、支持構造体、特に繊維系支持構造体を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱ホース。
6. 前記帯状断熱材が、コーティング、好ましくは摩擦低減コーティングおよび／または保塵コーティングを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱ホース。
7. 前記コーティングが、シリコーン系および／またはポリウレタン系コーティングであり、好ましくは前記コーティングがシリコーンコーティングまたはポリウレタンコーティングである、請求項６に記載の加熱ホース。
8. 前記帯状断熱材がシースを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の加熱ホース。
9. 前記加熱ホースがカバー層を含み、該カバー層が前記断熱層を直接取り囲んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の加熱ホース。
10. 前記カバー層が帯状カバー材料を含んでなり、該帯状カバー材料が、前記断熱層の周りに螺旋状に、好ましくは自己重複するように巻かれている、請求項９に記載の加熱ホース。
11. 前記加熱ホースが制御回線および／または電気供給回線を含んでなり、該制御回線および／または電気供給回線が、前記加熱ホースと相互作用する搬送デバイスおよび／または塗布デバイスの構成要素に接続可能であり、好ましくは、前記加熱ホースが接続構造体を有し、該接続構造体が該制御回線および／または電気供給回線に接続され、該接続構造体は該構成要素の対応するカウンター構造に接続可能である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加熱ホース。
12. 前記制御回線および／または電気供給回線が、前記断熱層の周りに螺旋状に巻かれており、特に前記制御回線および／または電気供給回線が前記カバー層の周りに螺旋状に巻かれている、請求項１１に記載の加熱ホース。
13. 前記加熱ホースが外側シースを有し、好ましくは該外側シースがシリコーンおよび／またはポリウレタンおよび／またはポリエチレンを含むか、或いはシリコーン、ポリウレタンまたはポリエチレンからなる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の加熱ホース。
14. 前記カバー材料の巻き方向および／または前記制御回線の巻き方向および／または前記電気供給回線の巻き方向および／または前記加熱デバイスの巻き方向が、前記断熱材の巻き方向と一致しており、好ましくは、前記フレキシブルホースの周りに螺旋状に巻かれた加熱ホースの全ての構成要素が、同一巻き方向を有する、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の加熱ホース。
15. 前記帯状断熱材の巻いたもののピッチ角が５°〜３０°、特に１０°〜１５°、好ましくは１５°である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の加熱ホース。

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