JP5539217B2 - 袋用溶融装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装袋に包装された固形の作業物質、例えば、ホットメルト接着剤を連続的に溶融するための、および溶融された作業物質を包装袋から押し出すための、請求項１の前提部分に記載の装置に関する。それ故に、溶融装置は、端部側の少なくとも１つの出口開口部を備えるシリンダ状の収容スペースであって、作業物質で満たされておりかつ前端および後端を有する包装袋を収容するために用いられる収容スペースを有する。包装袋を、例えば、排出開口部に向かい合っている入口端から収容スペースへ、適切に挿入することができる。少なくとも１つの加熱要素は、収容スペースの、少なくとも１つの出口開口部の領域に設けられており、溶融された作業物質のための排出開口部を有する、包装袋の、前側の端部で、作業物質を溶融するために用いられる。この包装袋は、後端で、通常は閉じたままである。作業スペース内で移動可能でありかつ包装袋の後端に作用する押出しピストンを有する押出し装置は、既に溶融された作業物質を、包装袋から、および溶融装置の収容スペースから押し出すために用いられる。

明細書の最初の部分に記載されたタイプの溶融装置は、市場に上首尾で出回っており、ホットメルト接着剤を特に配量して排出するために用いられる。満たされた包装袋を出来る限りスムーズに、溶融装置の収容スペースに挿入することができるために注意しなければならないことは、収容スペースのシリンダ状の内壁の、少なくとも、加熱されない部分領域、および押出しピストンが、接着剤と接触しないことである。そうでない場合には、包装袋を溶融装置に新たに挿入する前に、面倒な洗浄工程が必要である。従って、包装袋の排出開口部において、溶融した接着剤が、袋の外側に、従ってまた収容スペースの内側シリンダ壁に達することを、特に阻止しなければならない。

包装袋の排出開口部を取り囲む、包装袋の縁部ゾーンと、収容スペースの内側シリンダとの間の必要な密閉は、以前では、包装袋には作業物質がいっぱい満たされていないことによってなされている。むしろ、一定の過大寸法の包装袋と、固形の作業物質が詰まった包装袋の、過大寸法の袋に関連する、しわの発生とが、許容された。作業物質の溶融の際の加熱に伴う、作業物質の体膨張は、包装袋が拡がって、極めて密に、加熱ゾーンの領域における溶融装置の収容スペースの内側シリンダ壁に接触することができることをもたらした。このことを、溶融されたホットメルト接着剤への、押出し装置によって発生される押出し圧力によって、支援した。

包装袋の、上記のしわの発生に基づいて、包装袋は、最後に、完全に空にすることができなかった。むしろ、作業物資の一定の残りが、押出しピストンによって軸方向に圧縮された包装袋のしわに残っている。このことと共に、ホットメルト接着剤の損失だけでなく、環境も伴う。というのは、押し出された包装袋が、最早リサイクルされるのではなく、特殊ごみとして従ってまた比較的コスト高く処理されねばならなかったからである。

従って、一定の過小寸法の包装袋に交換するという願望、すなわち、前述のようにしわが発生されないように、包装袋に作業物質をいっぱい詰めるという願望がある。そうでない場合には、溶融装置の収容スペースの横断面に対して僅かな過小寸法の、固形の作業物質が詰まった包装袋を製造することが必要である。その目的は、収容スペースへの押し込みが、適切なコストで可能であるためである。収容スペースに関し必要な過小寸法を有する包装袋に作業物質がいっぱいに詰まっているので、包装袋が、加熱ゾーンにおいて、収容スペースのシリンダ状の内壁に、最早密に押圧されないことが明らかになった。

このことを前提として、過小寸法のいっぱいに詰まった包装袋を使用する場合でも、袋用溶融装置を、溶融した作業物質による汚染に対し保護するという目的が本発明の基礎になっている。

上記目的を解決するために、請求項１の特徴を有する溶融装置（袋用溶融装置）が提案される。従って、本発明は、前提部分に記載の溶融装置において、収容スペースの、少なくとも１つの出口開口部に向いた出口端に、環状の収縮部を備え、この収縮部は、包装袋の排出開口部を取り囲む、少なくとも、包装袋の縁部ゾーンに、包装袋のための、周囲に密閉する支持面を有することを提案する。収縮部の領域での包装袋の自動的な調心が達成されるのは、収縮部が、少なくとも１つの出口端の方向に徐々に、特に錐形にテーパをなすときである。包装袋のおよび作業物質の種々の仕様への適合を容易にするために、および洗浄を簡単にするために、環状の収縮部が、挿入部または装着部分として、収容スペースの出口端に着脱自在に設けられていてよい。

包装袋を、収縮部の領域でも、排出工程の最後に、出来る限り完全に空にすることができるためには、押出しピストンが、押出しピストンから繰り出し可能なヘッドプレートを有することができる。ヘッドプレートの横断面は、押出しピストンの横断面よりも小さい。この解決策は、独自発明的な意義を有する。前進する環状の縁部における押出しピストンの所望の鋭い角が維持されていることが可能である。このことは、収容スペースの内側エアシリンダ壁部に沿って、削り取り従って洗浄するように摺動するために、望ましい。

本発明によって特に達成されるのは、包装袋から、溶融された作業物質が比較的徹底的に空けられることができることであって、収容スペースおよび／または押出しシリンダのほぼ頻繁な洗浄を必要としないことである。

押出しピストンと、スクレーパまたはワイパプレートとの間に、複数の圧縮ばねが設けられているとき、スクレーパまたはワイパプレートが、無圧の静止状態で繰り出されている。それ故に、ピストンをシリンダへ挿入する際に、損傷が回避される。押出し段階では、これらの圧縮ばねは圧縮されている。この解決策も、独自発明的な意義を有する。

前記の、請求された、かつ実施の形態に記載された、本発明により用いられる構成要素は、自らの大きさ、形状、材料の選択および技術的なコンセプトにおいて、特殊な例外的条件を受け入れない。それ故に、適用領域で知られた選択基準は、制限なしに用いられる。

本発明の内容の詳細、特徴および利点は、従属請求項から、および対応の図面および表の以下の記述から明らかである。図面および表では、袋用溶融装置の１つの実施の形態が例示されている。

挿入されたばかりの、詰められた包装袋のある袋溶融装置の、片側の、軸方向断面を示す。 溶融された作業物質が収容袋から完全に押し出された後の装置を示す。 図１および２に示した袋用溶融装置から取り出されたワイパプレートの平面図を示す。 ばねで支持されておりかつ無圧状態にあるスクレーパまたはワイパプレートを有する代替の実施の形態を示す。 ばねで支持されておりかつ圧縮状態にあるスクレーパまたはワイパプレートを有する代替の実施の形態を示す。

図１および２で２つの作業位置に示された袋用溶融装置１０は、シリンダ状の内壁１２Ａによって取り囲まれた収容スペース１２を有する。収容スペース１２を取り囲む壁部１２Ｂは、作業位置で上方のおよび下方の夫々の端部に、互いに向かい合っている出口端１２Ｃおよび１２Ｄを形成する。下方の出口端１２Ｄは、複数の出口開口部１４Ａを有するエンドプレート１４で閉じられている。収容スペース１２内には、図１に示すように、ホットメルト接着剤１６がぎっしり詰められた包装袋１８がある。包装袋は、図面では上方に位置している後端１８Ａでは、密に閉じられており、図面では下方に位置している前端１８Ｂでは、完全に開けられていて、排出開口部１８Ｃを形成している。このような開くことは、通常は、固形の作業物質がぎっしり詰まった包装袋１８を上方から下方へ、すなわち、上方の出口端１２から収容スペース１２に挿入する直前になされる。この目的のために、包装袋１８のための押出し手段２０が、適切な方法で取出し可能である。

押出し手段２０は、収容スペース１２の中で軸方向に前進可能である押出しピストン２２を有する。押出しピストン２２は、（例えば、ＰＴＦＥ、例えばテフロン（登録商標）からなる）スクレーパまたはワイパプレート２４を備え、角の尖った、環状のスクレーパ縁部２４Ａを有する。収容スペース１２の壁部１２ＢのＰＴＦＥ内層１２Ｅとの関連で、シリンダ壁の面に沿った押出しピストン２２の低損失の摺動、従ってまた、下方の加熱ゾーンの領域における溶融された作業物資１６Ａへの、ある程度正確に定められた圧縮力が、実現可能である。

収容スペース１２は、下方の出口端１２Ｄの領域で、環状の収縮部４０を有する。この収縮部は、図示されておりかつ好ましい実施の形態では、収容スペース１２の下方の出口端でしかも収容スペースの壁部１２Ｂに着脱自在に装着可能なリングとして、デザインされている。このリングは、収容スペース１２に向いた側では、密閉面４０Ａとして用いられる錐形の壁部を有する。この壁部は、包装袋を収容スペース２６に押し入れる際に、包装袋１８に自動的に調心するように作用する。加熱要素３０が作業物質１６の領域１６Ａおける溶融をもたらすや否や、包装袋１８の縁部ゾーン１８Ｄは、自動的に、錐形の密閉面４０Ａに接触する。このためには、通常、膨張する作業物質によって圧縮力下で縁部ゾーン１８Ｄへ加えられる、側方の圧力で十分である。

押出しピストン２２は、更に、ヘッドプレート２６を有する。ヘッドプレートは、スクレーパプレート２４の中に延びている圧縮ばね２８を介して、押出しピストン２２に結合されている。ヘッドプレートのこの横断面は、スクレーパプレート２４よりも狭くて、ヘッドプレートの外縁と収容スペース１２のシリンダ壁１２Ａとの間の縁部ギャップ２６Ａが残っている。この縁部ギャップ２６Ａは、ヘッドプレート２６が、収容スペース１２の下方の出口端に設けられた、横断面が収縮されたゾーンに、予め設定された距離だけ入り込むことができるほどの寸法になっている。図１に示した作業位置では、圧縮ばね２４は、押出しピストンの圧力を受けて圧縮されている。これに対し、包装袋１８はほぼ空にされており、かつ、包装袋にまだ残っている作業物質が液状化されているとき、以下のためには、すなわち、スクレーパプレート２４が更に降下せず、収縮部４０の始まりの手前で止まっていても、ヘッドプレートを収縮部領域に前進させるために、従ってまた、作業物質の最後の残りを包装袋から押し出すためには、ばね２８による圧力で十分である。

図３のＦｉｇ．３Ａからは、スクレーパまたはワイパプレート２４の平面図が見て取れる。この平面図は、圧縮ばね２８のための、周円（Umfangskreis）に設けられた４つの穿孔２４Ｂを示す。更に、中央の穿孔２４Ｃが見て取れる。この穿孔からは、放射状に、８つの開口部２４Ｄが延びている。このことによって、スクレーパまたはワイパプレート２４は、径方向に幾らか変形可能である。このことは、スクレーパまたはワイパプレートが、中心に向けられた径方向の圧力によって圧縮可能になりおよび／または径方向外側に膨張可能になることを意味する。かように構成されたスクレーパまたはワイパプレートが、上方の出口端１２Ｃに形成された挿入用錐形部１２Ｃ´によって、収容スペース１２へ押し込まれるとき、スクレーパ縁部２４Ａは、次に、収容スペース１２のシリンダ状の内壁１２Ａに密接している。収容スペース１２の横断面が、加熱要素３０の領域において加熱によって拡大するとき、スクレーパまたはワイパプレート２４の横断面が、横断面のかような拡大に従うことが可能である。

スクレーパまたはワイパプレート２４の熱膨張係数が、収容スペース１２の壁部１２Ｂの熱膨張係数と比較して場合によっては大きいので、スクレーパまたはワイパプレート２４に、公称直径を与えることは利点である。公称直径は、室温では、収容スペース１２のシリンダ状の内壁１２Ａの公称直径に幾分正確に対応する。スクレーパまたはワイパプレート２４が加熱要素３０によってますます加熱されるときでも、掻き取りの良好な結果を達成するためには、膨張可能な復元要素２５が、開口部２４Ｃ，２４Ｄに挿入されていることが、利点である。このような復原要素は、図３のＦｉｇ．３Ｂに示されており、例えば、ゴム弾性的材料から製造されている。このことによって達成されるのは、スクレーパまたはワイパプレート２４が、起るべき最初の径方向の圧縮後に、径方向内側に向いた力の弱まりの際に、再度容易に膨張することができること、および／または、スクレーパまたはワイパプレート２４が、挿入された膨張可能な復元要素２５による最初の径方向の膨張後に、外側から加えられた径方向の圧縮力の故に、元来の横断面寸法へ、可逆的に元へ変形することができることである。全体として、かように形成された、独自に発明的な重要性を有するスクレーパまたはワイパプレート２４が、収容スペース１２の、内側のシリンダ壁部１２Ａを清潔に保ち、かつ、収容スペース１２の摺動層１２Ｅを損なうことなく、特に高い密閉作用を達成することを支援する。

図４Ａおよび４Ｂに示した代替の実施の形態では、押出しピストン２２とスクレーパまたはワイパプレート２４との間で、圧縮ばね４２は、圧縮ばねが、無圧状態(図４Ａ)でかつ繰り出された状態で、スクレーパおよびワイパプレート２４を、押出しピストンから軸方向に間隔をあけて保つように、かように設けられている。図４Ｂに示した圧縮状態では、押出しピストン２２のピストン圧力が、スクレーパまたはワイパプレート２４への接触によって、スクレーパまたはワイパプレートへ伝達される。

１０ 袋用溶融装置
１２ 収容スペース
１２Ａ シリンダ状の内壁
１２Ｂ 壁部
１２Ｃ 上方の出口端
１２Ｃ´ 挿入用錐体
１２Ｄ 下方の出口端
１２Ｅ 内層
１４ エンドプレート
１４Ａ 出口開口部
１６ ホットメルト接着剤
１６Ａ 溶融されたホットメルト接着剤
１８ 包装袋
１８Ａ 後端
１８Ｂ 前端
１８Ｃ 排出開口部
１８Ｄ 縁部ゾーン
２０ 押出し手段
２２ 押出しピストン
２４ スクレーパまたはワイパプレート
２４Ａ スクレーパ縁部
２４Ｂ 穿孔
２４Ｃ 中央の穿孔
２４Ｄ 径方向の開口部
２５ 膨張可能な復元要素
２６ ヘッドプレート
２６Ａ 縁部ギャップ
２８ 圧縮ばね
３０ 加熱要素
４０ 収縮部
４０Ａ 錐形の密閉面
４２ 圧縮ばね

Claims (9)

1. 包装袋（１８）に包装された固形の作業物質、例えば、ホットメルト接着剤（１６）を連続的に溶融するための、および溶融された作業物質を前記包装袋から押し出すための袋用溶融装置であって、
   端部側の少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）を備えるシリンダ状の収容スペース（１２）であって、作業物質で満たされておりかつ前端（１８Ｂ）および後端（１８Ａ）を有する包装袋（１８）を収容するために用いられる収容スペースと、
   前記少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）の領域に設けられた少なくとも１つの加熱要素（３０）であって、溶融された作業物質のための排出開口部（１８Ｃ）を有する、前記包装袋（１８）の、前側の前端で、前記作業物質を溶融するために用いられる加熱要素と、
   前記収容スペース（１２）の中で移動可能でありかつ前記包装袋（１８）の前記後端（１８Ａ）に作用する押出しピストン（２２）を有する押出し手段（２０）と、
   前記袋用溶融装置に収容されておりかつ前記固形の作業物質（１６）を収容する前記包装袋（１８）と、
   を具備する袋用溶融装置において、
   前記収容スペース（１２）の下方の出口端（１２Ｄ）上の横断面が収縮されたゾーンに、予め設定された距離だけ入り込むヘッドプレート（２６）が備えられており、
   前記少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）に向いた、前記収容スペース（１２）の出口端（１２Ｄ）は、環状の収縮部（４０）を有し、この収縮部は、前記排出開口部（１８Ｃ）を取り囲む、少なくとも、前記包装袋の縁部ゾーン（１８Ｄ）に、前記包装袋（１８）のための、周囲に密閉する支持面（４０Ａ）を有することを特徴とする装置。
2. 前記収縮部（４０）の前記密閉面（４０Ａ）は、前記収容スペース（１２）の下方の出口端（１２Ｄ）へ向かって徐々に、特に錐形にテーパをなすことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記環状の収縮部(４０)は、前記収容スペース（１２）の下方の端部領域に、しっかりとまたは取外し可能に挿入可能な環状要素の構成部分であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 包装袋（１８）に包装された固形の作業物質、例えば、ホットメルト接着剤（１６）を連続的に溶融するための、および溶融された作業物質を前記包装袋から押し出すための袋用溶融装置であって、
   端部側の少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）を備えるシリンダ状の収容スペース（１２）であって、作業物質で満たされておりかつ前端（１８Ｂ）および後端（１８Ａ）を有する包装袋（１８）を収容するために用いられる収容スペースと、
   前記少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）の領域に設けられた少なくとも１つの加熱要素（３０）であって、溶融された作業物質のための排出開口部（１８Ｃ）を有する、前記包装袋（１８）の、前側の前端で、前記作業物質を溶融するために用いられる加熱要素と、
   前記収容スペース（１２）の中で移動可能でありかつ前記包装袋（１８）の前記後端（１８Ａ）に作用する押出しピストン（２２）を有する押出し手段（２０）と、
   前記袋用溶融装置に収容されておりかつ前記固形の作業物質（１６）を収容する前記包装袋（１８）と、
   を具備する袋用溶融装置において、
   前記少なくとも１つの出口開口部（１４Ａ）に向いた、前記収容スペース（１２）の出口端（１２Ｄ）は、環状の収縮部（４０）を有し、この収縮部は、前記排出開口部（１８Ｃ）を取り囲む、少なくとも、前記包装袋の縁部ゾーン（１８Ｄ）に、前記包装袋（１８）のための、周囲に密閉する支持面（４０Ａ）を有し、
   前記押出しピストン（２２）は、前記収容スペース１２の横断面よりも小さな断面積を有するヘッドプレート(２６)を有し、このヘッドプレートは、前記押出しピストンに対し軸方向に移動可能であることを特徴とする装置。
5. 前記ヘッドプレート（２６）が、溶融可能な作業物質の溶融されるゾーン（１６Ａ）に接近し、またはそのゾーンに達するとき、ばね装置、例えば、圧縮ばね（２８）が前記ヘッドプレート（２６）を軸方向に前進させることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記押出しピストン（２２）は、前記収容スペース（１２）の前記シリンダ状の内壁（１２Ａ）と接触するスクレーパまたはワイパプレート（２４）を有してなる装置において、
   前記スクレーパまたはワイパプレート（２４）は、自らの軸方向の上面および／または自らの軸方向の下面におよび／または自らの軸方向の上面と下面との間に挿入されており、かつ前記スクレーパまたはワイパプレート（２４）の少なくとも１つの径方向の圧縮を可能にする少なくとも１つの開口部（２４Ｃ，２４Ｄ）を有することを特徴とする、請求項１ないし３または４ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記スクレーパまたはワイパプレート（２４）の前記開口部（２４Ｃ，２４Ｄ）へは、少なくとも１つの膨張可能な復元要素（２５）が挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記開口部（２４Ｃ，２４Ｄ）は、星形に形成されており、径方向に延びたストリップを有することを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 前記膨張可能な復元要素は、ゴム弾性であり、前記スクレーパまたはワイパプレート（２４）よりも容易に弾性変形可能であることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。

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