JP2023121826A - 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム - Google Patents
側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023121826A JP2023121826A JP2023107128A JP2023107128A JP2023121826A JP 2023121826 A JP2023121826 A JP 2023121826A JP 2023107128 A JP2023107128 A JP 2023107128A JP 2023107128 A JP2023107128 A JP 2023107128A JP 2023121826 A JP2023121826 A JP 2023121826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hopper
- melting
- wall
- grid
- reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 225
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 225
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 122
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 56
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 62
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
- B05C11/1042—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material provided with means for heating or cooling the liquid or other fluent material in the supplying means upstream of the applying apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
- B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
- B29B13/022—Melting the material to be shaped
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/0002—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate
- D06N3/0011—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate using non-woven fabrics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
【課題】溶融システムを提供する。【解決方法】溶融システムは、溶融ユニットを含む。溶融ユニットは、加熱されたリザーバと、加熱されたリザーバ内に堆積される溶融接着剤を形成するのに十分な温度に固体接着剤を晒すように構成されたメルターと、メルターの上方に配置され、固体接着剤の供給物を保持するように構成されたホッパーであって、メルターに近接し、かつメルターに開口されている下端部、下端部の反対側にある上端部及び下端部から上端部まで延在する壁部であって、両者で固体接着剤の供給物を保持する内部チャンバを画定する上端部及び壁部、並びに、ホッパーの壁部上に配置され、ホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、内部チャンバが固体接着剤を受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能であるアクセスドア、を有するホッパーと、を有し、ホッパー及びホッパー内の固体接着剤は、加熱されたリザーバから熱的に隔離される。【選択図】図1
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2017年10月31日に出願された米国特許仮出願第62/579,349号明細書の利益を主張する。
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2017年10月31日に出願された米国特許仮出願第62/579,349号明細書の利益を主張する。
(発明の分野)
本開示は、溶融グリッドとリザーバとの間に熱隔離領域を有する溶融ユニットを含む溶融システムに関する。
本開示は、溶融グリッドとリザーバとの間に熱隔離領域を有する溶融ユニットを含む溶融システムに関する。
従来の溶融システムは、ホッパーの下方に配置された溶融グリッド、溶融グリッドの下方に配置されたリザーバ、リザーバに連結されたポンプ、及びポンプに連結されたアプリケータを含む。溶融グリッドは、ホッパー内に貯蔵された固体ポリマーを高温に晒すが、それによってポリマーは、溶融液に変換される。溶融液は、リザーバに重力供給され、リザーバからは、ポンプが溶融液をアプリケータに輸送する。アプリケータは、不織布又は他の材料などの基材上に溶融液を堆積させる。ホッパーの上部は、必要に応じて、ホッパーに固体ポリマーを加えるために開放され得る充填用蓋を有する。
従来の溶融システムは、製造が停止される際、また後で生産が再開される際に関連するいくつかの欠点を有する。動作中、溶融ポリマーはリザーバに充填され、上記のようにアプリケータを通ってリザーバを出るようになっている。しかしながら、従来の溶融システムでは、溶融グリッドは、ホッパー内部のポリマーを溶融液に時間をかけて変換するようになっている。ここで、溶融グリッドは、溶融液内に事実上浸漬される。製造停止中、例えば、作業員の勤務シフトが終了した際、又は特定の運転作業が完了した際には、ホッパー(及び溶融グリッド)内の溶融液は固体塊に固化する。製造を再開するためには、溶融グリッドの温度を上昇させ、溶融グリッド内及びホッパー内部の固体ポリマーの温度を上昇させる。最終的に、ホッパー内の固体ポリマーは、溶融液に変換され、アプリケータからの意図されるスループットが実現される。このように、再始動プロセスは長い始動時間を必要とし、その結果、溶融システム効率に悪影響が及んでしまう。
メルトゲインは、従来の溶融システムの有する別の問題である。溶融システムがアイドリング状態であるか、又は生産が停止されている場合には、溶融グリッドの温度を低下させて、ポリマーの溶融を停止することができる。しかしながら、リザーバ内の溶融液が保持している熱が、溶融グリッドに熱を与え、溶融グリッドの温度を上昇させる。溶融グリッドの温度が上昇すると、ポリマーの溶融が再開され、その結果、リザーバ内の溶融ポリマーの液位が上昇することになる。溶融物の温度が上昇すると、リザーバ内の溶融ポリマーの液位が上昇することになる。溶融システムが長期間にわたってその操業を停止して、メルトゲインが生じるという場合には、溶融ポリマーは、リザーバ、溶融グリッド、及びホッパー内で固化し、一塊の固体ポリマーを生じることになる。所望の生産速度で溶融液をアプリケータに送り込めるようになる前にその大きな固体の塊を溶融ポリマーに変換しなければならないため、生産の再開に要する時間はより長くなってしまう。
従来の溶融システムはまた、ホッパーの使用法に関連する欠点を有する。最初に、典型的な溶融システムは、充填蓋を開けることなくホッパー内のポリマーの液位を見るために必要な、窓などの物理的手段が設けられていない。安全上の理由により、ホッパーに充填する場合を除いて、充填蓋は、常に閉じた状態に保たれなければならない。したがって、充填実行中以外のタイミングでホッパー内の固体ポリマーの高さをモニタリングするということは実用的ではない。ポリマーの充填をいつ実行するかは、複数の要因を考慮してその予定を立てられるが、そうした要因の例としては、システムのスループット、所与の時間にわたって追加されるポリマーの量、及び機械が生産のために操業継続される時間が挙げられる。また、現在のホッパーの設計では、ホッパーに充填を実行する時に、操作者に安全上のリスクが生じてしまう。充填蓋を開いてポリマーを添加する際、操作者は溶融液に晒されることになるが、それは、相当な火傷の危険性を伴う。不織布などの特定の用途では、ポリマーは袋の形態で充填されるか、又は大きなソーセージ様の形態で充填される。各袋(又はソーセージ)がホッパー内に投げ落とされるか又は落下した場合には、そのサイズ及び重量によって溶融液がはねて飛び散り、火傷の危険性を更に高めることになりかねない。ポリマーの種類によっては、蓋を開放した際に、ガス発生により生じる有害な蒸気に遭遇する場合がある。更に、従来の溶融システムは、ホッパーの設計による固有の空間制限を有する。充填蓋は機械の上部に配置されているため、既存のホッパー設計では、操作者の適切なアクセスを確保するためには、その全高に一定の制限が存在することになる。この高さの制限を考慮した上でホッパーの貯蔵容量を最大化するためには、機械を設置するのに必要な総面積を大きくする必要がある。既存の製造施設に溶融システムを設置する場合には、空間的制限があるが、上記のことは、このような場合には、問題となり得る。
要求に応じて溶融ポリマーを効率的に溶融させることができ、安全性に関するリスクに対処し、溶融ポリマーを保持するリザーバとホッパー内の未溶融ポリマーとの間に熱隔離領域を提供し、ホッパー内には未溶融の材料のみを直接貯蔵させることによって貯蔵容量を増加させ、ホッパーへ側方から充填させるアクセスを提供することができる溶融システムが必要とされている。本開示の一実施形態は、固体ポリマー材料を溶融した材料に変換するように構成された溶融システムである。溶融ユニットは、リザーバと、リザーバの上方に配設された溶融グリッドと、リザーバと溶融グリッドとの間の熱隔離領域と、未溶融ポリマーを貯蔵し、アクセスドア及び可視化窓を有するホッパーと、を含む。
溶融グリッドは、溶融ポリマー材料を形成するのに十分な温度に固体ポリマー材料を晒させ、溶融した材料をリザーバ内に堆積させるように構成される。熱隔離領域は、溶融グリッド及び/又は隔離チャンバの下方のリザーバの上部にエアギャップを含む。熱隔離領域は、溶融ポリマーがリザーバ内にあるとき、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパーを熱的に隔離する。熱隔離は、溶融した液体から加熱された溶融グリッドへの熱の伝達を最小化し、これによりメルトゲインが低減される。ホッパーは、下端部と、下端部の反対側にある上端部と、下端部から上端部まで延在する壁部とを有する。下端部は、溶融グリッドに近接していてもよく、かつ溶融グリッドに対して開放されていてもよい。上端部及び壁部は、固体ポリマー材料の供給物を保持する内部チャンバを画定する。ホッパーは、可視化窓を含む壁部上に好ましくは配置されたアクセスドアを含む。しかしながら、アクセスドアは、上端部にあってもよく、可視化窓はアクセスドアとは別個であってもよい。アクセスドアは、1つのホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、内部チャンバが固体ポリマー材料を受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能である。
前述の「発明の概要」、及び以下の「発明を実施するための形態」は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。本出願を例示するために、本開示の例示的実施形態が図面において示されている。しかしながら、本願は、図示されている正確な配置及び手段に制限されるものではないことを理解されたい。
本開示の一実施形態による、溶融システムの斜視図である。
図1に示された溶融システムの側面図である。
図1の線3-3に沿って切り取られた溶融システムの一部分の断面図である。
明確にするために溶融システムの他の構成要素が取り除かれた、図1に示された溶融ユニットの断面図である。
本発明の別の実施形態による、溶融システムの斜視図である。
図5の線6-6に沿って切り取られた溶融システムの一部分の断面図である。
明確にするために溶融システムの他の構成要素が取り除かれた、図6に示された溶融ユニットの断面図である。
図7Aに示される溶融ユニットの一部分の断面図である。
図7Aに示される溶融ユニットの分解斜視断面図である。
本明細書に記載される溶融システムの制御システムの模式図である。
図1及び図2を参照すると、本開示の一実施形態は、ポリマー材料P又はより具体的には熱可塑性材料などの液体を溶融させ、下流にあるディスペンサー(図示せず)に送達するように構成された溶融システム10を含む。ディスペンサーは、溶融ポリマー材料を基材上に適用するために使用することができる。基材は、紙及びボール紙包装などの衛生関連用途若しくは他の用途、又は、他の接着剤を必要とする製品アセンブリ用途に用いられる不織布材料、あるいは、接着剤などのポリマー材料の適用が必要な材料上に使用される不織布材料であり得る。ポリマー材料Pは、感圧接着剤であり得る。しかしながら、溶融システム10は、他のポリマー材料を処理するように適合され得ることを理解されたい。
図1及び図2に示されるように、溶融システム10は、一般に、ホイール(符号なし)上に取り付けられたベースフレーム12と、ベースフレーム12の一方の側によって支持される制御ユニット14と、少なくとも1つの溶融ユニットとを含む。図示されている実施形態によれば、溶融システム10は、ベースフレーム12の他方の側によって支持される複数の溶融ユニット20及び22を含む。制御ユニット14は、操作者が、溶融システムの動作を制御するために使用することができるコントローラ、ディスプレイ、ユーザインターフェースなどを収容するキャビネットを含む。制御ユニット15は、有線コネクタ16を介して溶融ユニット20及び22に接続される。
図示されている実施形態によれば、溶融システム10は、第1の溶融ユニット20及び第2の溶融ユニット22を含む。図示されているように、第1の溶融ユニット20と第2の溶融ユニット22とは、互いに実質的に類似したものである。例えば、第1の溶融ユニット20は第1のホッパー60を含み、第2の溶融ユニット22は、第1のホッパー60と類似した第2のホッパー61を含む。したがって、一方の溶融ユニット20のみを以下に説明することとする。しかしながら、第1の溶融ユニット20と第2の溶融ユニット22との間には違いがあってもよいということを理解されたい。具体的には、第1のホッパー60と第2のホッパー61とは、それぞれのアクセスドア80aとアクセスドア80bの構成どうしの間で、また可視化窓90aの位置と可視化窓90bの位置どうしの間で違いがあってよい。例えば、第1のホッパー60は、アクセスドアとは別個の少なくとも1つの可視化窓を有してもよく、一方、第2のホッパー61は、可視化窓を含む少なくとも1つのアクセスドアを有する。更に、溶融システム10は、単一の溶融ユニットのみを含んでもよく、又は2つ以上の溶融ユニットを含んでもよい。本明細書に記載される本発明の原理は、不織布用又は包装用など、それぞれの用途の要件に応じて、そのサイズを大きくしたり小さくしたりすることができる。
引き続き図1及び2を参照すると、溶融ユニット20は、ベースフレーム12及びその下面によって支持され、かつ垂直方向2に沿って上方に延在する。溶融ユニット20及び制御ユニット14、そしてその結果としてベースフレーム12が、溶融システム10の総「設置エリア」を画定することになる。図示されるように、設置エリアは、実質的に直線で囲まれており、互いに直交しかつ垂直方向2に対してそれぞれ垂直である第1の横方向4及び第2の横方向6に沿って延在する。垂直方向2、第1の横方向4、及び第2の横方向6は、以下に記載される溶融システム10の構成要素及び下位構成要素どうしの空間的関係を説明するために使用される方向成分である。
引き続き図1~図3を参照すると、溶融ユニット20は、ベースフレーム12に近接するポンプアセンブリ24と、ポンプアセンブリ24に連結されたリザーバ30と、リザーバ30内に配置された1つ以上のセンサ29と、リザーバ30の上方にある溶融グリッド40と、溶融グリッド40の上方に取り付けられたホッパー60と、を含む。溶融ユニットはまた、リザーバ30とホッパー60との間に配設された熱隔離領域50を含む。溶融システムは、図8に示されるような、溶融ユニット20の動作を制御する制御システム100を含む。制御システム100は、1つ以上のセンサ29及び溶融グリッド40に連結されたコントローラ102を含む。以下に説明するように、制御システム100は、溶融グリッド40からリザーバ30内への溶融ポリマーの流れを制御するために使用される。
図1~図3を参照すると、熱隔離領域50は、リザーバ30内の溶融液M、典型的にはポリマー材料と、ホッパー60内の固体ポリマー材料Pとの間に障壁を形成する。熱隔離領域50は、ホッパー内の温度を、ポリマー材料Pの溶融温度よりも低く維持するのに役立つ。例えば、熱隔離領域50は、リザーバ30から溶融グリッド40を介してホッパーへ熱が伝達されるのを最小限に抑える熱障壁を形成することによって、リザーバ30内の溶融ポリマー材料の第2の温度よりも低い第1の温度に、ホッパー60内の固体ポリマー材料を維持するのを助ける。図3に示されるように、熱隔離領域50は、リザーバ内の溶融グリッド40と溶融液Mとの間のギャップGを含む。熱隔離領域50は、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパー内の固体ポリマーPへの熱の移動を最小限に抑えるか、又は更には排除するための熱障壁を作り出す、任意の空間又は構造体であり得る。例えば、熱隔離領域50は、図3に示されるようにリザーバ30の上部であってもよい。別の実施形態では、熱隔離領域は、リザーバ30と溶融グリッド40との間に配置された別個の構成要素、例えば、図6のチャンバ150を含んでもよい。場合によっては、熱隔離領域50及び/又は別個の構成要素がホッパー60と溶融グリッド40(図示せず)との間に配置されて存在し得る。
図3及び図4を参照すると、リザーバ30は溶融グリッド40から出る溶融した材料Mを捕集する。リザーバ30は、基部32と、基部32とは垂直方向2に沿って反対側にある頂部34と、外壁部36とを含む。外壁部36は、4つの側面37a、37b、37c、及び37d(なお、37aは図示せず)を含む。外壁部36は、センサ29がそれに沿って配置される内面35を画定する。基部32は、その一部が垂直方向2に対して傾斜している内面33を有する。内面33は、リザーバ30の下のポンプアセンブリ24に入り込むポータル(符号なし)内に、溶融した材料Mを誘導する。リザーバ30内に蓄積する溶融ポリマーMの量は、a)溶融グリッド40を通るポリマーのスループット、b)リザーバ30からの溶融ポリマーの出力、及びc)外壁部36の高さに、部分的に基づいている。
図示した実施形態によれば、熱隔離領域50は、溶融グリッド40の下方に配設される。図3及び図4に示されるように、外壁部36は、運転中にリザーバ30の基部32に蓄積する溶融した材料のプールと、溶融グリッド40との間にエアギャップGが形成されるのを容易にするのに十分な高さを有する。図示されているように、熱隔離領域50は、リザーバ30の上部52と位置合わせされたエアギャップGを、少なくとも部分的に含む。この点に関して、熱隔離領域50は、リザーバ30の上部52を含むということもできる。外壁部36の上部52は、リザーバの頂部34から、リザーバ30の外壁部36を通って延びる軸線Aまで延在する。軸線Aは、リザーバの基部32の上方の位置に示されている。ギャップGの広がる範囲は、溶融グリッド40の底部を、リザーバ30内で加熱され溶融したポリマーMから隔離するように選択される。この隔離によって、溶融液Mから溶融グリッド40への熱の伝達を阻害又は最小限に抑えることができる熱障壁が作り出される。
引き続き図3及び図4を参照すると、溶融グリッド40は、ホッパー60内の固体ポリマー材料Pを溶融ポリマー材料Mに変化させるように構成されている。溶融グリッドは、底部42と、垂直方向2に沿って底部42から離間した頂部44とを含む。溶融グリッド40の底部42は、リザーバ30の頂部34に取り付けられる。ホッパー60は、溶融グリッド40の頂部44に連結される。溶融グリッド40は、4つの側面47a、47b、47c、及び47dを含む外壁部46を有する(なお、47b及び47dのみが図4に示されている)。溶融グリッド40はまた、複数の平行かつ離間した溶融レール48を含んでもよい。溶融レール48は、第2の横方向6に沿って、溶融グリッド40を横切って(図3のシート内に)延在する。溶融レール48は、隣接する溶融レール48どうしの間に延在する通路49を画定する。溶融レール48は、必要に応じて異なる配向を有することができる。場合によっては、クロスバー(図示せず)が、隣接する溶融レールどうしを接続してもよい。各溶融レール48は、1つ以上の加熱素子を含み、加熱素子は、ポリマー材料Pを加工するための所望の温度まで溶融レール48の温度を上昇させる。加熱素子は、有線コネクタ16を介してコントローラ102に接続されている。加えて、溶融グリッド40は、溶融グリッド40の底部に連結されたガイド部材43を含んでもよい。ガイド部材43は、ポリマーが溶融レール48の間から溶融ポリマーMに出るのを誘導する。ガイド部材43は、ポリマーが溶融グリッド40の底部からリザーバ30内に落下する際に、気泡が形成されるのを低減し得る。
溶融グリッドは、冷却された状態から所望の動作温度にまで効率的に加熱できるように設計される。一実施例では、溶融グリッドは、8~10W/立方インチのワット密度を提供するように選択された質量を有する。このような溶融グリッドは、その所望の動作温度に到達するために約20分を要することがある。別の例では、溶融グリッドは、ワット密度を増加させるように選択された質量を有し、しかも薄膜ヒーターを利用する。この例では、溶融グリッドは、60~70W/立方インチのワット密度を有する。このような溶融グリッドは、その所望の動作温度に達するために約3~6分を要する。対照的に、従来の溶融グリッドは、重い鋳物及びカートリッジヒータを使用しており、4~5W/立方インチのワット密度を有する。従来の溶融グリッドは、所望の動作温度に達するまで30分以上を要する。したがって、本明細書に記載されるような溶融グリッドは、低質量溶融グリッドと見なすことができ、そのワット密度は6~8W/立方インチ超であり、時には、60~70W/立方インチもの高さにもなり得る。このような低質量溶融グリッドは、従来の溶融グリッドと比較してより速く加熱し、冷却する。より速く加熱及び冷却できるので、溶融ユニットが溶融ポリマーを生成せず、システムがその所望の動作温度に到達するのを待っている時間を減らすことによって、運転効率が上昇する。
図3及び図4を参照すると、ホッパー60は、ポリマー材料Pを保持するように構成されている。図示されるように、ホッパー60は、下端部62と、垂直方向2に沿って下端部62とは反対側にある上端部64と、下端部62から上端部64まで延在する壁部66とを有する。上端部64は、ホッパー60の上端部64を閉鎖する上部カバー68を含む。壁部66は、壁部66及び上部カバー68がポリマー材料Pを保持する内部チャンバ65を画定するように、ホッパー60の全体の周りに延在している。下端部62は、溶融グリッド40に対して実質的に開放されている。図3及び図4に示すように、下端部62は、溶融グリッド40の溶融レール48及び通路49に対して開放されている。上部カバー68はホッパーの頂部を閉鎖し、典型的な溶融システムで使用される従来のホッパーと比較して、ホッパーの高さを高くすることを可能にする。好ましい実施形態では、ホッパー60は、以下に記載されるように、側方充填式であるため、上端部64は密閉されていてもよい。これにより、ホッパー60は、その上端部64が、典型的な上部装填式ホッパーで可能であろうものよりも、天井により近くまで延在するように設計されかつ設置されることが可能になる。その結果、典型的な溶融システムよりもポリマー貯蔵容量が増加することになる。
図示した実施形態によれば、壁部66は、複数の側部72a~72dを含む。図2及び図4に最もよく示されるように、壁部66は、第1の側部72aと、第1の側部72aと交差する第2の側部72bと、第2の側部72bと交差しかつ第1の側部72aとは反対側にある第3の側部72cと、第1の側部72a(図2)及び第3の側部72cと交差する第4の側部72dとを含む。第4の側部72dは、第2の側部72bとは反対側にある。第1の側部72aは、ホッパー60の前側又は前部と見なすことができ、第3の側部72cは、ホッパー60の背部又は背側と見なすことができる。ホッパー60の「側部」はまた、特定の実施形態では側壁部と呼ばれることもある。図示されているように、上部カバー68は、4つの側部72a~72bの全てと交差する。4つの側部72a~72dは、直線で囲まれた断面形状のホッパーを形成するように配置される。直線で囲まれた断面形状のホッパー60が図示されているが、ホッパー60は他の断面形状を有してもよい。例えば、代替的な実施形態によれば、ホッパー60はチューブ状の形状を有する。このような実施形態では、ホッパー60は、チューブ状の本体を形成する壁部66を含む。このような実施形態では、ホッパー60は、単一の湾曲した壁部を含む。
図1及び図2に示されるように、好ましい実施形態では、ホッパー60は、側部からのアクセスを実現するように構成される。ホッパー60は、1つ以上の開口部70と、1つ以上のアクセスドア80a及び80bとを含み、アクセスドア80a及び80bは、閉鎖位置と開放位置との間で移動可能であり、内部チャンバ65へのアクセスを提供する。ホッパー60はまた、1つ以上の可視化窓90a及び90bを含んでもよい。
側方アクセスドア80a及び80bは、操作者がホッパー60の側方からポリマー材料Pを充填することを可能にする。図1及び図2に示される例示的実施形態によれば、ホッパー60は、互いに対して垂直方向2に位置付けられ、開口部70を覆うように動作可能な、第1のアクセスドア80aと第2のアクセスドア80bとを含む。アクセスドア80a及び80bが閉鎖位置にあるときには、ホッパー60は閉じられている。アクセスドア80a及び80bが開放位置にあるときには、内部チャンバ65は、ホッパー60の外部の場所から、ポリマー材料Pを受容するためにアクセス可能である。操作者は、アクセスドア80a又は80bを開き、ポリマー材料Pの供給量が閾値量を下回ったときに、ポリマー材料Pを内部チャンバ65に充填する。したがって、第1のアクセスドア80a及び第2のアクセスドア80bは、ポリマー材料Pの側方からの充填を可能にする。ポリマー材料Pをホッパー60の側方に装填する際には、両方のアクセスドア80a及び80bが開放されてもよく、ホッパー60内にポリマー材料Pの第1のスタックが作られてもよい。次いで、第2のアクセスドア80bを閉鎖して、ポリマー材料Pのスタックを安定させることができ、その後、ホッパー60への充填を、ホッパー60が一杯になるまで、第1のアクセスドア80aのみを開放した状態で再開することができる。図1及び図2に最もよく示されるように、第1のアクセスドア80a及び第2のアクセスドア80bはそれぞれ、閉鎖位置と開位置との間を枢動する。しかしながら、代替的な実施形態では、アクセスドア80a及びアクセスドア80bは、閉鎖位置と開放位置との間で摺動可能である。更に他の実施形態では、溶融グリッドは、上方装填式であるホッパー60であって、その頂部に可動蓋を含むホッパー60と共に使用されてもよい。
可視化窓90a及び可視化窓90bは、操作者がホッパー60の内部を見ることを可能にし、ホッパー60内のポリマー材料Pの高さを観察するのを可能にする透明パネルを含む。図示されているように、第1のアクセスドア80a及び第2のアクセスドア80bは、それぞれ対応する第1の可視化窓90a及び第2の可視化窓90bを含む。しかしながら、代替的な実施形態では、アクセスドア80a及びアクセスドア80b並びに可視化窓90a及び可視化窓90bは、互いに独立していてもよい。例えば、可視化窓90a及び可視化窓90bは、壁部66のうちの1つに沿って配置され得る。ポリマー材料Pの高さが閾値を下回る場合、ホッパー60は、側方アクセスドア80a及び側方アクセスドア80bを使用して、必要に応じてポリマー材料Pを再充填され得る。再装填を行うには、従来のホッパー設計に必要とされるような、上部カバーを取り外すことを必要としない。本明細書に記載されるような側方充填式ホッパーには、上方充填蓋の使用が不要となるため、上方充填式ホッパーにおいて典型的である高さの制限がない。機械の設置エリアを広げることなく、貯蔵容量が増やせることになる。更に、溶融システム10では、運転中、ホッパー内には、ポリマー材料が固体状態で維持される。それにより、ホッパー内には溶融プールがもはや存在せず、そのような溶融プールに関連する火傷のリスク及び有害な煙が存在しないため、上方充填式設計に対して安全性に関するリスクが低下することになる。更に、可視化窓90a及び可視化窓90bにより、溶融システム10の運転中のいつでも、ホッパー60を開放する必要なく、ポリマーの高さを観察するのが可能になる。
本明細書に記載される溶融ユニットは、少なくとも1つの側方充填式ホッパーを含む。これにより、操作者が充填蓋に、ホッパーの頂部を超えて到達する必要があるために生じる高さ制限がなくなるので、従来のホッパーよりも高さを高くすることが可能になる。これにより、典型的な溶融システムで使用される従来のホッパーよりも、20~30%以上、ホッパーの保持容量を増加させることができる。本開示の実施形態により、操作者は、蓋及びホッパーのエルゴノミクスによって制限されることなく、材料をより高くまで充填することが可能になる。可視化窓がホッパーに含まれる場合、可視化窓は、ポリマーの高さを、リアルタイムで、ある一定の距離離れた位置から、いつでも容易に視認できるようにする。これは、従来の溶融ユニットにも含まれず、また容易に達成されない。更に、側方充填機能により、充填プロセス中、操作者が、溶融ゾーンの真上にはいないため、操作者は効果的に、溶融ゾーンから出てくる可能性のある煙に直接晒されるのを回避できるような位置に存在できるようになる。
ホッパー60は、熱隔離領域50(又はエアギャップG)によって、リザーバ30内の溶融した材料から隔離された溶融グリッド40の上部に配設されたものとして説明され、図示されている。熱隔離領域50は、ホッパー60内に貯蔵された固体ポリマーに、溶融液から熱が伝達されるのを阻害する。しかしながら、本明細書に記載されるホッパー60は、上述のものとは異なる種類の溶融グリッド及びリザーバ構成を有する溶融システムにおいて使用することができる。むしろ、ホッパー60は、溶融した材料Mとホッパー60に貯蔵された固体ポリマーとが互いに対して熱的に隔離される、任意の種類の溶融システムで使用することができる。換言すれば、本開示の実施形態は、溶融液を収容するリザーバ30から、熱的に隔離されたホッパーを含む溶融システムを含む。
図8を参照すると、制御システム100は、以下に説明するように、溶融グリッド40からリザーバ30内への、溶融ポリマーの流れを制御するために使用される。
図3を参照すると、動作中、ホッパー60は、溶融グリッド40の上に固体ポリマー材料Pの供給物を保持する。溶融グリッド40は、溶融グリッド40の上方に位置した固体ポリマー材料Pを、溶融ポリマー材料Mを形成するのに十分な温度に晒させる加熱素子を有する。溶融ポリマー材料Mは、溶融グリッド40を通って流れ、リザーバ30内に堆積され、かつ1つ以上の通路(図示せず)を通ってポンプアセンブリ24に移動する。制御システム100は、リザーバ30内に十分な高さの溶融ポリマーMを維持するための、閉ループ制御機構を実装する。コントローラ102は、溶融グリッド温度に関するデータを含む、溶融グリッド40からの信号を受信する。ポリマーがリザーバ30内に流入すると、センサ29は、リザーバ内の溶融ポリマーの高さを判定する。センサ29は、信号をコントローラ102に送信する。コントローラ102は、溶融ポリマーMの高さが、閾値の高さ以上であるかどうかを判定する。溶融ポリマーMの高さが閾値の高さ以上である場合、コントローラ102は、溶融グリッド40の温度を、決定された分だけ低下させる。溶融グリッドの温度が下げられると、リザーバ30内に流入する溶融ポリマーMの流速が遅くなる。その結果、溶融ポリマーMがアプリケータ(図示せず)にポンプ圧送されるにつれて、リザーバ内の溶融ポリマーMの高さが低下していくことになる。センサ29は、溶融ポリマーMの高さが閾値の高さを下回ったタイミングを検出し、信号をコントローラ102に送信する。コントローラ102は、溶融グリッド40の温度を上昇させ、それによってリザーバ30内に流入する溶融ポリマーPの量を増加させる。センサデータと、センサデータに基づく温度調整との間のフィードバックループは、リザーバ30内の溶融ポリマーMの高さを制御して、溶融グリッド40の下のエアギャップを維持する。しかしながら、上述の制御プロセスの間、ポンプアセンブリ24が、ホース(図示せず)を通じてリザーバ30から、溶融した材料Mを連続的に、アプリケータ(図示せず)にポンプ圧送するために使用され、アプリケータは、溶融した材料Mを所望の基材上に排出する。溶融材料Mが排出されると、ホッパー60内のポリマー材料Pの供給物が枯渇する。ポリマー材料Pの供給物は、上述のように、可視化窓90a及び可視化窓90b(図2)を通して観察され得る。
溶融システムの別の実施形態を、図5~図7Cに示す。図5~図7Cに示される溶融システム110は、図1~図5に示される溶融システム10と類似しているものである。溶融システム10及び溶融システム110は、共通の特徴を含み、同様の動作モードを有する。
図5及び図6を参照すると、溶融システム110は、ポリマー材料Pを溶融させ、下流のディスペンサー(図示せず)に溶融させたポリマー材料Pを送達するように構成されている。溶融システム110は、ホイール(符号なし)に取り付けられたベースフレーム112と、制御ユニット114と、少なくとも1つの溶融ユニット120と、を含む。制御ユニット114は、操作者が、溶融システム110の動作を制御するために使用することができるコントローラ、ディスプレイ、ユーザインターフェースなどを収容するキャビネットを含む。図示されている実施形態によれば、溶融システム110は、少なくとも1つの溶融ユニット120を含む。単一の溶融ユニット120のみが示されているが、溶融システム110は複数の溶融ユニットを含むことができる。図5及び図6に示されるように、溶融ユニット120は、ベースフレーム112及びその下面によって支持され、かつ垂直方向2に沿って上方に延在する。溶融ユニット120及び制御ユニット114、そしてその結果としてベースフレーム112が、溶融システム110の総設置エリアを画定することになる。
引き続き図5及び図6を参照すると、溶融ユニット120は、ベースフレーム112に近接するポンプアセンブリ124と、ポンプアセンブリ124に連結されたリザーバ130と、リザーバ130内に配置された1つ以上のセンサ29(図6)と、熱隔離領域150と、リザーバ130の上方の溶融グリッド140と、溶融グリッド140の上方に取り付けられた少なくとも1つのホッパー160と、を含む。リザーバ130は、溶融グリッド140を出る溶融した材料Mを捕集する。ガイド部材170(図6)が、リザーバ130内に配置される。ガイド部材170は、溶融ポリマーMをリザーバの下部にある溶融液のプールに導くように構成されている。ガイド部材170は、典型的には、以下で更に説明するように、溶融システム110の動作中に溶融ポリマーMに部分的に浸漬される。溶融ユニット120はまた、溶融グリッド140からリザーバ130内への溶融ポリマーの流れを制御するために用いられる制御システム200も含む。溶融ユニット120の制御システム100は、同様に、溶融ポリマーの流れを制御するために動作する。制御システム100は、1つ以上のセンサ129及び少なくとも溶融グリッド140に連結されたコントローラ102を含む。
図7A~図7Cを参照すると、リザーバ130は、溶融グリッド140から出る溶融した材料Mを捕集する。リザーバ130は、基部132と、基部132とは垂直方向2に沿って反対側にある頂部134と、外壁部136とを含む。外壁部136は、4つの側面137a、137b、137c、及び137d(137dは図示せず)を含む。外壁部136は、センサ129がそれに沿って配置され得る内面135を画定する。図7Cに最もよく示されるように、基部132の内部は、内側表面131と、第2の横方向6に沿って互いに対して離間した複数のフィン133とを有する。表面131は、流路139に入り込む。表面131及びフィン133は、溶融ポリマーMを流路139に導く。流路139は、ポンプアセンブリ124に対して開放され、溶融した材料Mをリザーバ130の下方のポンプアセンブリ124内に誘導する。以下で更に説明するように、リザーバ130内に蓄積する溶融ポリマーMの量は、部分的には、a)溶融グリッド140を通じたポリマーのスループット、b)リザーバ130からの溶融ポリマーの出力、及びc)リザーバ130の高さ、に基づいている。
引き続き図7A~図7Cを参照して、また図示した実施形態によれば、熱隔離チャンバ150が、溶融グリッド40の下方に配置される。熱隔離領域150は、図1~図4に示され、上に説明されたように、リザーバの上部を含む。熱隔離チャンバ150は、リザーバ130内の溶融液と、ホッパー160内の固体ポリマー材料Pとの間に、追加的障壁を形成する。熱隔離チャンバ150は、溶融ユニット120が、ホッパー160内の固体ポリマー材料Pを、リザーバ130内の溶融ポリマー材料Mの第2の温度よりも低い第1の温度に維持できるように機能する。上述のように、熱隔離チャンバ150は、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパー内の固体ポリマーPへの熱の移動を最小限に抑えるための熱障壁を作り出す、任意の空間又は構造体であり得る。熱隔離チャンバ150は、図6に示されるように、溶融グリッド40と溶融液Mと熱隔離チャンバ150との間のギャップGを、少なくとも部分的に画定することができる。
引き続き図7A~図7Cを参照すると、熱隔離チャンバ150は、溶融グリッド140とリザーバ130との間に配置され得る。図示されているように、熱隔離チャンバ150は、上端部153と、下壁部154と、下壁部154に連結された外壁部156と、下壁部154内の出口155とを含む。熱隔離チャンバ150はまた、出口155と位置合わせされ、出口155に近接しているガイド経路159を含む。ガイド経路159は、排出スロット145と出口155との間に延在する。溶融グリッド140の下壁部154、外壁部156、及び底部142がまとまって、内部空洞Cを画定する。熱隔離チャンバ150はまた、外壁部156に沿って配設された複数の通気孔158を含む。通気孔158は、空気が内部空洞Cに入ることを可能にし、リザーバ内の溶融プールから発生する熱を逃がすことを可能にする。溶融ユニット120の外部の空気は、通気孔158に入り、空洞C内の温度を調節することができる。したがって、空洞Cは、溶融グリッド140とリザーバ130との間の熱障壁として機能し、次いで、溶融グリッド140の上の所望の温度を維持して、ホッパー内の固体ポリマーを維持し、一方、熱隔離チャンバ150の下方の所望の温度を維持して、溶融した液体Mを維持するのに役立つ。また、生産が停止している間には、溶融グリッド140は、ポリマーの溶融温度より少しだけ低い温度に維持されて、リザーバ130内でポリマーが流れるのを抑制することができる。更に、リザーバは、リザーバ内でポリマーを液体形態で維持するように温度制御され得る。溶融グリッド140の温度を上昇させて、ポリマーのリザーバ130内への流れを開始することによって、迅速に生産を再開することができる。
引き続き図7A~図7Cを参照すると、溶融グリッド140は、ホッパー160内の固体ポリマー材料Pを溶融ポリマー材料Mに変化させるように構成されている。溶融グリッドは、底部142と、底部142から離間した頂部144とを含む。ホッパー160は、溶融グリッド140の頂部144に連結される。溶融グリッド140は、4つの側面147a、147b、147c、及び147dを含む外壁部146を有する(なお、147dは図示せず)。溶融グリッド140はまた、複数の平行かつ離間した溶融レール148を含んでもよい。溶融レール148は、横方向4に沿って溶融グリッド140を横切って延在する。溶融レール148は、隣接する溶融レール48どうしの間に延在する通路149を画定する。各溶融レール148は、溶融ユニット20によって処理されているポリマー材料Pに望ましい温度まで、溶融レール148の温度を上昇させる加熱素子を含む。加熱素子は、制御システムによって制御されてもよい。
図7Bに示されるように、溶融グリッドの底部142は、ポリマーの流れの中の気泡の形成を防止及び/又は最小化するのを助けるために、ポリマーをリザーバ130内に誘導するプレート143を含む。プレート143は、その中心に向かって角度付けされて、排出スロット145を画定する。排出スロット145は、ガイド経路159及びガイド部材170と位置合わせされる。図示されているように、プレート143は、図7Bの紙面に向かう方向に沿って、V字形の断面形状である。図示されているように、プレート143は、それぞれの溶融レール148の底部の形状に概ね適合している。あるいは、プレート143は、溶融ポリマーを排出スロット145に向かって誘導するために使用され得る、他の断面形状及び/又は表面の特徴部を有することができる。図示されているように、プレート143は、熱隔離チャンバ150の頂部の外側部分に取り付けられている。各溶融レール148は、プレート143から離間されており、それによって作り出されている空間を溶融ポリマーMが通過して、プレート143の排出スロット145に向かい、更にガイド経路159内に移動するようになっている。
図7Bに示すように、ガイド部材170がリザーバ130内に配置され、溶融グリッド140から溶融ポリマーMを受容するようになっている。ガイド部材170はガイド部材本体172を含み、ガイド部材本体172は、基部174と、頂部176と、傾斜側壁部178a及び傾斜側壁部178bとを有する。ガイド部材170は、リザーバ130に連結されたフレーム171(図7C)に連結することができる。ガイド部材本体172は、基部174から頂部176まで延在する高さHを有する。高さは、頂部176が熱隔離チャンバ150のガイド経路159内に延在する、例えばそれを貫通するように選択される。図示されているように、頂部176は、熱隔離チャンバ150の出口155と垂直方向2に沿って概ね位置揃えされている。ガイド部材170は、溶融した材料Mを受容し、それを下方にあるリザーバ130内の溶融した材料のプールに誘導する(図6)。ガイド部材170は、溶融した材料Mが溶融グリッド140から出て、リザーバ130内に捕集される間に、溶融した材料M内に空気が混入したり、エアポケットが形成されたりするのを最小限に抑える助けとなることができる。
図6~図7Aを参照すると、ホッパー160は、ポリマー材料Pを保持するように構成されている。図示されるように、ホッパー160は、下端部162と、下端部162とは反対側にある上端部164と、下端部162から上端部164まで延在する壁部166とを有する。壁部166は、4つの側面169a、169b、169c、及び169dを含む(なお、169dは図示せず)。側部169aは、ホッパー160の前側又は前部と呼ばれることができ、側部169cは、ホッパー160の背側又は背部と呼ばれることができる。図示した実施形態によれば、側部169a~169dは、直線で囲まれた断面形状のホッパーを形成するように配置される。しかしながら、代替的な実施形態によれば、ホッパーは、チューブ状の形状を有し、チューブ状の形状の本体を画定する壁部166を含む。このような実施形態では、ホッパー160は、単一の湾曲壁部を含む。上端部164は、ホッパー160の上端部164を閉鎖する上部カバー168を含む。壁部166及び上部カバー168は、ポリマー材料Pを保持する内部チャンバ165を画定する。ホッパー160が、以下に更に説明するように側方充填式であり得るので、上端部164は密閉されていてもよい。これにより、ホッパー160が、その上端部164が典型的な上方充填式ホッパーで可能であろうものよりも天井に近くまで延びるように設置されることが可能になる。これにより、典型的な溶融システムよりもポリマー貯蔵容量が増加することになる。
図5及び図6を再び参照すると、ホッパー160は、内部チャンバ165への側方からのアクセスを提供するように構成されている。このような構成は部分的に、溶融グリッド140と半溶融材料との間の完全な係合によって形成される、溶融ユニット120内の「熱バルブ」によって可能になっている。ポリマーは、熱伝導体としては最適であるとは言えない物質であるため、その半溶融状態の材料が、溶融グリッド140からホッパー160への熱の上方移動を阻止することができるのである。図示されているように、ホッパー160は、1つ以上のアクセス開口部70を覆うように構成された1つ以上の側方アクセスドア180a、180bを含む(図5を参照)。側方アクセスドア180a、180bは、操作者が、ホッパー160の上からではなく、側方からポリマー材料Pを充填することを可能にするものである。側方アクセスドア180a、180bは、上に説明した側方アクセスドア80a、80bと実質的に同様のものである。したがって、1つ以上のアクセスドア180a、180bは、閉鎖位置と開放位置との間で移動可能であり、内部チャンバ165へのアクセスを提供する。ホッパー160は、ホッパー160内に保持されたポリマーの可視化を可能にするように構成され得る。図示されているように、ホッパー160はまた、1つ以上の可視化窓190a、190bを含み得る。可視化窓190a、190bによって、操作者は、ホッパー160の内部を見ることが可能になり、ホッパー160内のポリマー材料Pの高さを観察することができるようになる。可視化窓190a、190bは、上に説明した可視化窓90a、90bと実質的に同様のものである。
図5及び図6に図示されて、また既に説明されたように、ホッパー160は、リザーバ130内の溶融した材料から熱隔離領域150によって隔離された溶融グリッド140の頂部に配設されている。しかしながら、本明細書に記載されるホッパー160は、上に図示され、説明されたのものとは異なる種類の溶融グリッド及びリザーバ構成を有する溶融システムにおいて使用することができる。
図6及び図7Aを参照すると、その動作は、上記の溶融ユニット20及びホッパーのものと同じである。具体的には、ホッパー160は、溶融グリッド140の上に固体ポリマー材料Pの供給物を保持する。溶融グリッド140内の加熱カートリッジは、溶融グリッド140の上方に位置した固体ポリマー材料Pを、溶融ポリマー材料Mを形成するのに十分な温度に晒させる。溶融ポリマー材料Mは、溶融グリッド140を通って、ガイド部材43に沿って流れ、プレート143内に堆積される。溶融ポリマー材料Mは、排出スロット145を通って、ガイド部材170上に流れ、リザーバ130の中に流れ、更にポンプアセンブリ124へと流れる。センサ129は、リザーバ130内の溶融ポリマーMの高さを判定することができる。センサ129(1つのセンサが図示されるが、より多くのセンサが使用され得る)は、制御システム100、200(図8)を介して溶融グリッドに通信可能に連結される。リザーバ130内の溶融ポリマーMの高さ(センサ129によって決定される)が低下するにつれて、制御システム100、200は、溶融グリッド140の温度を、所望の温度まで上昇させる。これにより、ポリマーが溶融グリッド140から出る速度を加速させる。リザーバ130内の溶融ポリマーMの高さが閾値レベルに近づくと、制御システム100、200は、溶融グリッド140の温度を低下させる。これにより、ポリマーが溶融グリッド140から出る速度を減速させる。ポンプアセンブリ124は、溶融した材料Mを、リザーバ130からディスペンサー(図示せず)に、連続的に圧送することができる。溶融材料Mが排出されるにつれて、ホッパー160内のポリマー材料Pの供給物が枯渇する。ポリマー材料Pの供給物は、既に説明したように、可視化窓190a、90b(図2)を通して観察され得る。
本開示は、限定された数の実施形態を用いて本明細書に記載されているが、これらの特定の実施形態は、本明細書で記載及び請求されているような開示の範囲を制限することを意図しない。本明細書に記載されている物品及び方法の明確な様々な要素の配置及び工程の順序は、限定するものと見なすべきではない。具体的には、方法の工程は、図中のブロックの連続的な一連の参照記号及び進行を参照して説明されているが、方法は、所望により特定の順序で実行されることができる。
Claims (32)
- 固体ポリマーを溶融ポリマーに変換するように構成された溶融システムであって、前記溶融システムは、少なくとも1つの溶融ユニットを備え、
前記溶融ユニットは、
リザーバと、
前記リザーバの上方に配置された溶融グリッドであって、前記溶融グリッドが、実質的に全ての前記固体ポリマーから溶融ポリマーを形成するのに十分な温度に前記固体ポリマーを晒させ、前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に堆積させるように構成されている、溶融グリッドと、
前記溶融グリッドの上方に配設され、前記固体ポリマーの供給物を保持するように構成されたホッパーであって、
前記溶融グリッドに近接し、かつ前記溶融グリッドに開放されている下端部、
前記下端部の反対側にある上端部及び前記下端部から前記上端部まで延在する壁部であって、両者で前記固体ポリマーの前記供給物を保持する内部チャンバを画定する上端部及び壁部、並びに
更に、前記ホッパーの前記壁部上に配置され、前記ホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、前記内部チャンバが前記固体ポリマーを受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能であるアクセスドア、
を有するホッパーと、を有し、
前記溶融ユニットは、
前記溶融グリッドの下方かつ、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーの上方に配設された熱隔離領域であって、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーから前記ホッパー内の前記固体ポリマーを熱的に隔離するように構成されている熱隔離領域を備え、前記熱隔離領域は、前記ホッパーの下方に配設された隔離チャンバを含む、溶融システム。 - 前記熱隔離領域は、前記リザーバの上部であり、前記隔離チャンバの下方の前記リザーバの前記上部におけるエアギャップを含む、請求項1に記載の溶融システム。
- 前記溶融グリッドは、60~70W/立方インチのワット密度を有する、請求項1に記載の溶融システム。
- 前記隔離チャンバが、
下壁部と、
前記下壁部に連結された外壁部と、
前記下壁部の出口と、
前記出口に位置合わせされたガイド経路と、
を備え、
前記ガイド経路が、前記溶融グリッドから前記溶融ポリマーを受容し、前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に方向付ける、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記隔離チャンバが、
下壁部と、
前記下壁部に連結された外壁部と、
内部空洞と、
前記内部空洞に開放され、前記外壁部に沿って配設された複数の通気孔と、
を含み、
前記通気孔は、空気が前記内部空洞に入ることを可能にする、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーが第1ホッパーであり、
前記少なくとも1つの溶融ユニットが第2ホッパーを含み、
前記第1ホッパー及び前記第2ホッパーのそれぞれが、前記アクセスドア及び少なくとも1つの可視化窓を含む、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記少なくとも1つの溶融ユニットが、第1の溶融ユニット及び第2の溶融ユニットを含む、請求項1に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、前記ホッパーの前記壁部上の複数のアクセスドアを含む、請求項1に記載の溶融システム。
- 前記ホッパーが、前記内部チャンバ内の前記固体ポリマーの高さの可視化を可能にするために、前記ホッパーの前記壁部上に配設された少なくとも1つの可視化窓を含む、請求項1に記載の溶融システム。
- 前記少なくとも1つの可視化窓が、前記ホッパーの前記壁部上の複数の可視化窓を含む、請求項9に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、複数のアクセスドアを有し、複数の前記アクセスドアの各々が、対応する複数の可視化窓の1つを含む、請求項10に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、第1のアクセスドア及び第2のアクセスドアを含み、前記第1のアクセスドア及び第2のアクセスドアの各々は、前記ホッパーの前記壁部上に配設されており、
前記第1のアクセスドア及び前記第2のアクセスドアが、垂直方向に沿って互いに対して位置付けられる、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記第1のアクセスドア内の第1の可視化窓と、前記第2のアクセスドア内の第2の可視化窓とを更に備える、請求項12に記載の溶融システム。
- 前記ホッパーが、前記ホッパーの前記壁部の最上端部に固定された上部カバーを含み、
前記上部カバーが、前記ホッパーの閉鎖された上端部を画定する、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
前記アクセスドアが、前記複数の側部のうちの少なくとも1つの上に配設される、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
可視化窓が、前記複数の側部のうちの少なくとも1つの上に配設される、請求項1に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
複数の前記側部が、
第1の側部と、
前記第1の側部と交差する第2の側部と、
前記第2の側部と交差し、かつ前記第1の側部とは反対側にある第3の側部と、
前記第1の側部及び前記第3の側部と交差し、前記第2の側部とは反対側にある第4の側部と、
を含み、
前記ホッパーが、複数の前記側部のそれぞれに連結された上部カバーを含み、前記ホッパーの閉鎖された上端部を更に画定する、請求項1に記載の溶融システム。 - 固体ポリマーを溶融ポリマーに変換するように構成された溶融システムであって、前記溶融システムは、少なくとも1つの溶融ユニットを備え、
前記溶融ユニットは、
リザーバと、
前記リザーバの上方に配置された溶融グリッドであって、前記溶融グリッドが、溶融ポリマーを形成するのに十分な温度に前記固体ポリマーを晒させ、かつ前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に堆積させるように構成されている、溶融グリッドと、
前記溶融グリッドの上方に配設され、前記固体ポリマーの供給物を保持するように構成されたホッパーであって、
前記溶融グリッドに近接し、かつ前記溶融グリッドに開放されている下端部、
前記下端部の反対側にある上端部及び前記下端部から前記上端部まで延在する壁部であって、両者で前記固体ポリマーの前記供給物を保持する内部チャンバを画定する上端部及び壁部、並びに
更に、垂直方向に沿って前記ホッパーの前記壁部上に配置され、前記ホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、前記内部チャンバが前記固体ポリマーを受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能であるアクセスドア、
を有するホッパーと、を有し、
前記溶融ユニットは、
前記溶融グリッドの下方かつ、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーの上方に配設された熱隔離領域であって、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーから前記ホッパー内の前記固体ポリマーを熱的に隔離するように構成されている熱隔離領域を備え、
前記熱隔離領域は、前記ホッパーの下方に配設された隔離チャンバを備え、
前記隔離チャンバは、下壁部と、前記下壁部に連結された外壁部と、前記下壁部の出口と、前記出口に位置合わせされたガイド経路と、を備え、
前記ガイド経路が、前記溶融グリッドから溶融ポリマーを受容し、前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に方向付ける、溶融システム。 - 固体ポリマーを溶融ポリマーに変換するように構成された溶融システムであって、前記溶融システムは、少なくとも1つの溶融ユニットを備え、
前記溶融ユニットは、
リザーバと、
前記リザーバの上方に配置された溶融グリッドであって、前記溶融グリッドが、溶融ポリマーを形成するのに十分な温度に前記固体ポリマーを晒させ、かつ前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に堆積させるように構成されている、溶融グリッドと、
前記溶融グリッドの上方に配設され、前記固体ポリマーの供給物を保持するように構成されたホッパーであって、
前記溶融グリッドに近接し、かつ前記溶融グリッドに開放されている下端部、
前記下端部の反対側にある上端部及び前記下端部から前記上端部まで延在する壁部であって、両者で前記固体ポリマーの前記供給物を保持する内部チャンバを画定する上端部及び壁部、並びに
更に、垂直方向に沿って前記ホッパーの前記壁部上に配置され、前記ホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、前記内部チャンバが前記固体ポリマーを受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能であるアクセスドア、
を有するホッパーと、を有し、
前記溶融ユニットは、
前記溶融グリッドの下方かつ、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーの上方に配設された熱隔離領域であって、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーから前記ホッパー内の前記固体ポリマーを熱的に隔離するように構成されている熱隔離領域を備え、
前記熱隔離領域は、前記ホッパーの下方に配設された隔離チャンバを含み、
前記隔離チャンバは、下壁部と、前記下壁部に連結された外壁部と、内部空洞と、前記内部空洞に開放され、前記外壁部に沿って配設された複数の通気孔と、を含み、
前記通気孔は、空気が前記内部空洞に入ることを可能にする、溶融システム。 - 前記溶融グリッドは、60~70W/立方インチのワット密度を有する、請求項18又は19に記載の溶融システム。
- 前記ホッパーが第1ホッパーであり、
前記少なくとも1つの溶融ユニットが第2ホッパーを含み、
前記第1ホッパー及び前記第2ホッパーのそれぞれが、前記アクセスドア及び少なくとも1つの可視化窓を含む、請求項18又は19に記載の溶融システム。 - 前記少なくとも1つの溶融ユニットが、第1の溶融ユニット及び第2の溶融ユニットを含む、請求項18又は19に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、前記ホッパーの前記壁部上の複数のアクセスドアを含む、請求項18又は19に記載の溶融システム。
- 前記ホッパーが、前記内部チャンバ内の前記固体ポリマーの高さの可視化を可能にするために、前記ホッパーの前記壁部上に配設された少なくとも1つの可視化窓を含む、請求項18又は19に記載の溶融システム。
- 前記少なくとも1つの可視化窓が、前記ホッパーの前記壁部上の複数の可視化窓を含む、請求項24に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、複数のアクセスドアを有し、複数の前記アクセスドアの各々が、対応する複数の可視化窓の1つを含む、請求項25に記載の溶融システム。
- 前記アクセスドアが、第1のアクセスドア及び第2のアクセスドアを含み、前記第1のアクセスドア及び第2のアクセスドアの各々は、前記ホッパーの前記壁部上に配設されており、
前記第1のアクセスドア及び前記第2のアクセスドアが、垂直方向に沿って互いに対して位置付けられる、請求項18又は19に記載の溶融システム。 - 前記第1のアクセスドア内の第1の可視化窓と、前記第2のアクセスドア内の第2の可視化窓とを更に備える、請求項27に記載の溶融システム。
- 前記ホッパーが、前記ホッパーの前記壁部の最上端部に固定された上部カバーを含み、
前記上部カバーが、前記ホッパーの閉鎖された上端部を画定する、請求項18又は19に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
前記アクセスドアが、前記複数の側部のうちの少なくとも1つの上に配設される、請求項18又は19に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
可視化窓が、前記複数の側部のうちの少なくとも1つの上に配設される、請求項18又は19に記載の溶融システム。 - 前記ホッパーの前記壁部が複数の側部を含み、
複数の前記側部が、
第1の側部と、
前記第1の側部と交差する第2の側部と、
前記第2の側部と交差し、かつ前記第1の側部とは反対側にある第3の側部と、
前記第1の側部及び前記第3の側部と交差し、前記第2の側部とは反対側にある第4の側部と、
を含み、
前記ホッパーが、複数の前記側部のそれぞれに連結された上部カバーを含み、前記ホッパーの閉鎖された上端部を更に画定する、請求項18又は19に記載の溶融システム。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762579349P | 2017-10-31 | 2017-10-31 | |
US62/579,349 | 2017-10-31 | ||
JP2020523803A JP7311504B2 (ja) | 2017-10-31 | 2018-10-26 | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム |
PCT/US2018/057715 WO2019089375A1 (en) | 2017-10-31 | 2018-10-26 | Melt system including a melt unit with a side-loading hopper |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020523803A Division JP7311504B2 (ja) | 2017-10-31 | 2018-10-26 | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023121826A true JP2023121826A (ja) | 2023-08-31 |
Family
ID=64457083
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020523803A Active JP7311504B2 (ja) | 2017-10-31 | 2018-10-26 | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム |
JP2023107128A Pending JP2023121826A (ja) | 2017-10-31 | 2023-06-29 | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020523803A Active JP7311504B2 (ja) | 2017-10-31 | 2018-10-26 | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11389822B2 (ja) |
EP (2) | EP4209320A1 (ja) |
JP (2) | JP7311504B2 (ja) |
CN (1) | CN111225779B (ja) |
ES (1) | ES2933274T3 (ja) |
WO (1) | WO2019089375A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111871719B (zh) * | 2020-07-17 | 2021-12-10 | 美特科技(苏州)有限公司 | 热熔胶可持续供应设备 |
GB2594772A (en) * | 2021-01-14 | 2021-11-10 | Taylor Protective Coatings Ltd | Thermal compaction apparatus |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2300083A (en) * | 1938-08-09 | 1942-10-27 | Du Pont | Method and apparatus for the production of structures |
US2253176A (en) * | 1938-08-09 | 1941-08-19 | Du Pont | Method and apparatus for production of structures |
US3377466A (en) * | 1965-04-05 | 1968-04-09 | United Shoe Machinery Corp | Apparatus for handling thermoplastic material |
US3395694A (en) * | 1965-10-22 | 1968-08-06 | Huntingdon Inc | Adhesive heating apparatus |
US3792801A (en) * | 1971-10-29 | 1974-02-19 | Nordson Corp | Thermoplastic applicator with self-cleaning supply reservoir |
US3876105A (en) * | 1974-02-25 | 1975-04-08 | Possis Corp | Hot melt machine |
US3981416A (en) * | 1975-02-12 | 1976-09-21 | Nordson Corporation | Apparatus for melting and dispensing thermoplastic material |
DE2836545C2 (de) * | 1978-08-21 | 1984-11-08 | Fa. Henning J. Claassen, 2120 Lüneburg | Gerät zum Verflüssigen von Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebestoffen |
JPS5939519A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-03 | Kawasaki Kizai Kk | 熱可塑性樹脂溶融装置 |
US4667850A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-26 | Nordson Corporation | Thermoplastic grid melter |
JPH04114766A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-15 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ホットメルト接着剤の塗布方法および塗布装置 |
GB9023412D0 (en) * | 1990-10-27 | 1990-12-12 | Exotherm Products Ltd | Reduction apparatus for plastics |
US5657904A (en) | 1995-10-17 | 1997-08-19 | Nordson Corporation | High flow melting grid and melter unit |
US6175101B1 (en) * | 1998-09-24 | 2001-01-16 | Nordson Corporation | Thermoplastic material melting unit having high throughput and heating capacity |
US6809294B2 (en) * | 2003-02-12 | 2004-10-26 | The Regents Of The University Of California | Apparatus for dispensing pavement sealants |
US9304028B2 (en) * | 2012-09-20 | 2016-04-05 | Nordson Corporation | Adhesive dispensing device having optimized reservoir and capacitive level sensor |
US9169088B2 (en) * | 2012-09-20 | 2015-10-27 | Nordson Corporation | Adhesive dispensing device having optimized cyclonic separator unit |
US9499355B2 (en) | 2012-10-26 | 2016-11-22 | Nordson Corporation | Pedestal for supporting an adhesive melter and related systems and methods |
CN104859067A (zh) | 2015-02-10 | 2015-08-26 | 南昌大学 | 一种卧式废旧塑料回收造粒机 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201880067428.4A patent/CN111225779B/zh active Active
- 2018-10-26 WO PCT/US2018/057715 patent/WO2019089375A1/en unknown
- 2018-10-26 EP EP22200920.1A patent/EP4209320A1/en active Pending
- 2018-10-26 US US16/760,221 patent/US11389822B2/en active Active
- 2018-10-26 ES ES18808148T patent/ES2933274T3/es active Active
- 2018-10-26 EP EP18808148.3A patent/EP3703921B1/en active Active
- 2018-10-26 JP JP2020523803A patent/JP7311504B2/ja active Active
-
2022
- 2022-06-28 US US17/809,389 patent/US11938505B2/en active Active
-
2023
- 2023-06-29 JP JP2023107128A patent/JP2023121826A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3703921A1 (en) | 2020-09-09 |
US20220323986A1 (en) | 2022-10-13 |
CN111225779B (zh) | 2022-10-28 |
CN111225779A (zh) | 2020-06-02 |
JP7311504B2 (ja) | 2023-07-19 |
JP2021503390A (ja) | 2021-02-12 |
US11938505B2 (en) | 2024-03-26 |
EP4209320A1 (en) | 2023-07-12 |
WO2019089375A1 (en) | 2019-05-09 |
ES2933274T3 (es) | 2023-02-03 |
US20210205836A1 (en) | 2021-07-08 |
EP3703921B1 (en) | 2022-10-12 |
US11389822B2 (en) | 2022-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023121826A (ja) | 側方充填式ホッパーを有する溶融ユニットを含む溶融システム | |
JP2634454B2 (ja) | 片寄ホッパーを具備するホットメルト吐出装置 | |
US9764537B2 (en) | Hot melt systems, feeder devices and methods for moving particulate hot melt adhesive | |
EP0181219B1 (en) | Hot melt ink jet apparatus | |
WO1988003467A2 (en) | Hot melt dispensing apparatus having offset hopper | |
KR20140084255A (ko) | 용융기 | |
KR20140099885A (ko) | 고온 용융 시스템 | |
BR112016008366B1 (pt) | Unidade de buffer, método de transferência de particulado adesivo para um aparelho de fusão de adesivo com uma unidade de buffer e sistema de enchimento | |
KR20180097569A (ko) | 트레이 및 주입기를 가지는 분말 분배 시스템을 포함하는 적층 제조 기계 | |
JP2012505804A (ja) | 一体化されたホットメルト分配システムを有するケース密封機 | |
JP2609389B2 (ja) | 連続鋳造用鋳型に収容された融成物の表面に鋳造補助剤を連続的に供給する装置 | |
US11745389B2 (en) | Melting system including flow guide members | |
EP3046685A1 (en) | Adhesive buffer unit and associated fill systems and methods for storing and moving adhesive particulate | |
WO2019089359A1 (en) | Melting system having a melt grid with support structures | |
JP2006158995A (ja) | ホットメルト接着剤溶融送液装置及びホットメルト接着剤溶融送液方法 | |
JP2007253069A (ja) | 材料自動供給装置 | |
KR20180099582A (ko) | 내용물 동시 주입 및 복수개의 파우치 연속 포장기 | |
KR20030024360A (ko) | 금속 극세사의 제조방법 및 그 장치 | |
JPH02258047A (ja) | 成形装置 | |
JPH02258046A (ja) | 造粒装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230728 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230728 |