JPS5836677A - ホツトメルト接着剤装置 - Google Patents

ホツトメルト接着剤装置

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JPS5836677A
JPS5836677A JP57142732A JP14273282A JPS5836677A JP S5836677 A JPS5836677 A JP S5836677A JP 57142732 A JP57142732 A JP 57142732A JP 14273282 A JP14273282 A JP 14273282A JP S5836677 A JPS5836677 A JP S5836677A
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JP
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valve
variable
pressure regulator
pressure
valve spool
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JP57142732A
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English (en)
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カルヴイン・ア−ル・ジエ−ムソン
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Nordson Corp
Original Assignee
Nordson Corp
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Publication date
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    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
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    • Y10T137/7922—Spring biased
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホットメルト接着剤装置に関し、更に詳細には
ホットメルト接着剤発泡装置に関する。更に具体的には
、本発明は分配器において固定した背圧を維持すること
により分配器流の均一性を向上せしめる改良された圧力
制御器を内部に有する前記装置に関する。
ホットメルト接着剤は多種多様な適用例において基巌を
互いに付着せしめるために産業界全体にわたって広く用
いられている。かかる接着剤の最も一般的な用途の１つ
はパッケージングおよび紙箱包装業界にあり、そこでは
ホットメルト接着剤の迅速な硬化時間が特に有利である
。この用途において、共通な問題は、適切な表面領域の
良好な接着を達成するために基板間での接着剤の充分な
「絞り出し」を得るようにホットメルト接着剤を適用後
に圧縮することの困難さにある。多くのホットメルト接
着剤の比較的高い粘性、高い表面張力および迅速な硬化
時間は、液体接着剤が望ましい大きな基板表面領域にわ
たって広がるのを抑制する傾向がある。広がる代わりに
、付着せしめられた液体は構体上に厚いビードとして硬
化する。例えばカートンの２つのフラップ間で迅速に圧
縮した場合でも、接着剤は広がりにくい。互いに付着さ
れた２つの表面を引離すと、失敗するのは基板界面に対
する接着剤ではなくて基板であることが一般に見いださ
れる。よって、接着剤と基板間の界面または表面接触の
面積が大きければ大きいほど、接着は強くなる。
最近、選択されたホットメルト接着剤の与えられた量で
達成される接着の接着強度は、接着剤を従来のように非
発泡接着剤としてでなく、細胞質の泡として適用すれば
目立って向上し、多くの場合少なくとも２倍になりうる
ことが発見された。この発泡接着剤の接着強度の増大は
、接着剤泡は発泡されなかった等しい質量の接着剤とし
て、同じ圧縮条件の下では少なくとも２倍の面積にわた
って広げられつるということから少なくとも部分的に生
じるものである。まだホットメルト接着剤泡は第１の基
板上に付着せしめられた後により長い「開放」時間を有
することが判明しており、その間にそれはそれに対して
第２の基板を押圧するとこの第２の基板に効果的に接着
することができ、それでもなおそれはより短い「接合時
間」を有している、即ち、それは２つの基板間で圧縮さ
れた後にはより速く硬化して付着する。これらの特性は
共に紙箱包装適用例において特に望ましいものである。
フラップの一方の上に発泡接着剤を適用した直後にフラ
ップを閉じる必要はない。また、「発泡開放」はきわめ
て実質的に減少し、互いに付着された表面は圧力の印加
後まもなく締付圧力から解除されうる。これらの発見は
１９７７年１１月２２日付に発行され「ホットメルト熱
可塑性接着剤発泡装置」と題するスコルらの米国特許第
４，０５９，７１４号および同じ＜１９７７年１１月２
２日に発行され「ホットメルト熱可塑性接着剤泡装置」
と題するスコルらの米国特許第４，０５９，４６６号（
これらの特許はいずれも本願の譲受人に譲渡されたもの
である）に開示されている。
上記両特許に示されているごとく、ホットメルト接着剤
泡を発生せしめるに当っては、空気または窒素等のガス
を液体ホットメルト、接着剤と徹底的に混合させると、
ガスは接着剤中に溶解することができる。次に接着剤／
ガス溶液を例えば公知の弁付き型の接着剤分配器またげ
ガンから分配すると、ガスは溶液から出て行くが接着剤
中に捕捉されたまま残り、上述した望ましい接着特性を
有する閉細胞ホットメルト接着剤泡を形成する。
エイカーズらの米国特許第４，２００，２０７号に記載
され本願の譲受人に譲渡された装置の好ましい一実施例
においては、固体熱可塑性接着剤材料が溜め内で加熱溶
解され溶融接着剤は２段歯車ポンプ内に導入される。こ
の歯車ポンプ内でガスと液体接着剤は混合されガスは溶
融液体接着剤と溶解せしめられる。次いで液体／ガス接
着剤溶液はポンプ出口圧力のＦに弁付き型の接着剤分配
器に供給され、そこから接着剤は大気圧で選択的に分配
されつる。分配器の出口ノズルから出ると、ガスは小さ
な気泡の形態をなして溶液から放出して接着剤を体積的
に膨張させ、ホットメルト接着剤泡を形成する。その結
果中じる接着剤泡は、圧縮されない状態に放置されると
、全体にわたって空気捷たはガス細胞が均等に分布され
た均質的な泡として硬化し、それは上述した所望の接着
特性を有する。
弁の分配器またはガンからの接着剤／ガス溶液の流れが
きわめて円滑で、且つ均一な流量であることが多くの適
用例にとって重要である。これは分配器の弁を急速且つ
反復的に開閉することにより、接着剤のビードがフラッ
プに施されるカートン・フラップに常用されるような間
欠流適用例において特に大切である。別言すれば、分配
器から基板上への接着剤の流れは分配器が比較的長期間
にわたって開いているか否か、またはそれが急速にオン
−オフされるか否かにかかわりなく均一であることが重
要である。もし流れが均等でなければ、ビードは初期に
厚いか広く次いで薄いより緩漫な流量へと次第に少なく
なることを一般に特徴とする１、 従って、本発明の主たる目的は単位時間当りの出力の最
小変化をもって接着剤をほぼ−定の流量で送り出すよう
になされた改良されたホットメルト接着剤装置を提供す
ることにある。
この目的によれば、本発明を組入れたホットメルト装置
はガスおよび接着剤を供給され接着剤／ガス溶液を分配
器へ供給する２段ポンプから成る。この装置は、ガンの
弁が閉鎖されるかまたは部分的に閉鎖される時には常に
流れがポンプからガンへ、そして逆にガンからポンプへ
と継続するようにガンをポンプに連結するリサイクル流
管路を含む。それにより、ガンが長期間にわたって閉鎖
状態に放置されても、溶融接着剤は過剰な期間にわたっ
て上昇した温度で溶融状態に維持される結果としてガン
内に残って過熱されたり、冷却されたり、品質を下落さ
せられたりすることはない。
リサイクル流管路内には装置内、特にガンにおいて固定
した背圧を維持するように作動する圧力調整器が位置せ
しめられる。この圧力調整器は該調整器を介する流量に
変化があっても、あるいはガンへの接着剤／ガス溶液に
粘性変化があっても装置内に固定した背圧を維持するよ
うに作動する。別言すれば、この圧力調整器は接着剤／
ガス溶液中の流れおよび粘性変化に応答して装置内に固
定した背圧を維持し、それによりガンまたは分配器がガ
ンのすべての作動条件下で均一で一定の流れの接着剤、
を分配することを可能とする。
本発明の更に他の目的は、ホットメルト分配装置に用い
るための改良された圧力調整器を提供することにある。
大抵のホットメルト材料は材料が燃焼または黒焦げにさ
れることなく、且つその接着性を失うことなく制限され
た期間にわたって溶融状態に維持されうるＫすぎない。
故に、いかなるホットメルト系においても、ホットメル
ト材料が黒焦げになり、次いでそれが解き放たれると装
置を詰まらせたり、あるいは非接着性固体として装置か
ら出るに充分に長い間ホットメルト材料を捕捉して保持
しつる死点または死領域がないことが肝要である。本発
明の改良された圧力調整器は、これに進入するすべての
溶融材料がその中に捕捉されることなくそれを通過する
ようにすべての死点または元端通路を回避するものであ
る。
本発明の主たる利点は、間欠流状態を含めて分配器のす
べての作動条件下でホットメルト分配器からの溶融接着
剤または熱可塑性材料の流れが単位時間当りに均一また
は一定に維持されることを可能とする点にある。
本発明の上記その他の目的および利点は以下の図面につ
いての説明から更に容易に明らかとなるであろう。
第１図および第１ａ図において、本発明の改良された分
配装置は固体熱可塑性接着剤が加熱溶解されている、あ
るいは室温では固体の熱可塑性接着剤が溶融状態で供給
される加熱された溜め９を含む。溶融接着剤はこの溜め
から第１の段１１および第２の段１２を有し各段はそれ
ぞれ回転し噛合う印章対１３ａ。
１３ｂおよび１４ａ、１４ｂから成る２段歯車ポンプ１
０へ供給される。各段の被駆動歯車１３ａ、１４ａは共
通の駆動軸１５により駆動モータ１５ｍに連結されてお
り、各段のアイドラ歯車１３ｂ、１４ｂは共通のアイド
ラ軸１６により連結されている。溶融ホットメルト接着
剤は例えば大気圧で溜め９から第１段ポンプ１１の低圧
側１７内へと導入される。接着剤は計測された速度で第
１のポンプ１１の出口側１９において送り出されそこか
ら第２段ポンプの入口側２０内へ導入される。
第２段ポンプ１２の入口２０内には例えば約１〜４５　
ｐｓｉの範囲の圧力に調整されてよいガス源２２からガ
ス管２１を介してガス、例えば、空気、窒素または二酸
化炭素も導入される。ガス入口管２１は第２段ポンプの
入口側２０からこの管２１を介してガス源２２への溶融
接着剤の逆流を防ぐ逆止め弁２３を５む。
ガスおよび溶融接着剤は第２段ポンプ１２内で密接に混
合され、このポンプはガスおよび溶融接着剤をガスが溶
融接着剤と共に溶解して前述した溶融接着剤／ガス溶液
を与えるような圧力下に置く。この溶液は第２段ポンプ
１２の出口側２４から管路２５を介して弁付き接着剤分
配器２６例えばガン等へと排出される。本発明のポンプ
と併用しつる１つの弁付き分配器構造は前述した米国特
許第４，０５９゜７１４号に示されている。第２段ポン
プ１２の出口側２４と第１段ポンプ１１の入口９１１１
１７との間にはリサイクル管路２７が設けられている。
このリサイクル管路は装置の圧力が弁１８の逃がし設定
を超えた場合に接着剤／ガス溶液の一部または全部をリ
サイクルするだめの逃がし弁１８を含む。分配器２６か
らの戻しホースまたは管路２６ａ内の圧力調整器２Ｂは
ガンのサイクリング時′にリサ〒クル流を限定し固定し
た背圧を装置内に維持する。
実施において、第１段ポンプ１１は溶融ホットメルト接
着剤を計測して第２段ポンプ１２０入口側２０へと送り
出すものである。
それは粘度変化およびモータ速度変化に対して第２の段
を安定化させる。第２段ポンプ１２は、第１段ポンプ１
１からの計測された溶融ホットメルト接着剤をガス源２
２から給送されるガスと密接に混合させて溶液状態に加
圧するだめの混合装置として機能する。第１段計測ポン
プ１１と第２段ポンプ１２との組合わせはより均一な接
着剤／ガス溶液出力を与え、そしてこれは弁付き分配器
２６からの接着剤泡出力の信頼性と連続性を高めること
が判明した。換言すれば、このポンプ１０の構造は接着
剤とガスの混合を向上せしめ、分配される泡が比較的均
一でスピッティングおよびスパッタリングから事実上自
由となることを保証する。
更に詳細に第２図および第３図について述べると、接着
剤泡ポンプ１０はマニホルド・ブロック３０上に積重ね
られそれと連結された一連の特殊形状の板を含む。図示
のごとく、ポンプ１０は入口端板３１と、第１段ポン７
゜板３２と、中心口板３３と、第２段ポンプ１２内と、
出口端板３５とを含み、これらはいずれも同じ周形状お
よび大きさであり、且つ互いに上下に積重ねられている
。
第１段ポンプ板３２は空洞３６を画成し、こ−の空洞は
第１対の噛合い歯車１３ｉ、１３ｂを受容している。第
２段または混合ポンプ仮３４も空洞３・７を画成踵この
空洞は第２対の噛合い歯車１．４ａ、１４ｂを受容して
いる。
第２段の歯車は第１段の歯車よりも大きな厚さを有する
ので、第２段ポンプ１２は第１段のそれよりも大きな押
出量を有する。ガス源２２から第２段に送り出されるガ
スの体積は、第２段の付加的行程体積、即ちその中に受
容されるホットメルトの体積を超えた体積を満たす。
ポンプの板３１〜３５はそれらを貫通して受容されて入
口端板３１内のねじ山付き孔内にねじ込まれた４個のボ
ルト（不図示）によって心合積重ね組立て関係に保持さ
れており、それらのボルトの頭部は端板３５に設けられ
た座の中に受容されている。板の孔４２内の位置ぎめス
リーブ４１を貫通ボルト４０が貫通し、マニホルド・ブ
ロック３０のねじ孔内に螺入されて予め組立てられた板
３１〜３５をマニホルド・ブロックに装着している。
第３図に示すごとく、入口板３１は第１段ホットメルト
人口１７を与えており、その入口はその入口板の頂面内
に画成された傾斜した給送喉部４４と協力する。入口１
７は第１段ホットメルト入口帝域４５内へと開口し、そ
こで歯車は噛合い状態からはずれる。第１段ポンプ板３
２はまた第１段山口帯域１９を含み、そこから計測され
た溶融ホットメルト接着剤が中心口板３３内に画成され
た中間移送口構体４６内へと導かれる。この中間移送口
構体は計測された溶融接着剤を第１段ポンプ１１の出口
側１９から第２段ポンプ１２の入口側２０へと導く。こ
の中間移送口構体は第１段ホットメルト出口１９と、第
１ないし第２段移送孔４６と、第２段ホットメルト人口
２０とを含み、これらはいずれも中心口板３３内に画成
されている。これに−より第１段ポンプ１１からの計測
された溶融接着剤は第２段ポンプ１２内へとその頂部側
から導入される。第２段ポンプ板３４は更に第２段ホッ
トメルト「イン」帯域２０と、第２段「アウト」帯域２
４を画成している。溶融接着剤／ガス溶液は第２段ポン
プ１２の出口２４を経て出る。出口２４は出口端板３５
内の出口貫通孔４７と協力し、この出口貫通孔４７は第
２段山口２４をマニホルド・ブロック３０内の排出孔４
８に連結している。マニホルド・ブロック内の排出孔部
分４８は孔４９および管路２５を経て弁付き接着剤分配
器２６に連結されている。ガスは第２段ポンプ１２の入
口側２０内へその底部側からガス入口帯域５０を介して
導入される。第２図においてわかるごとく、溜め９の頂
部側には公知のねじ山付き金具を経て逆止め弁２３が取
付けられている。この金具はポンプ１０が装着されてい
る溜め９の孔５４に通じる通路５３と連結する端ぐり垂
直通路５？のねじ山付き部分内へ螺入されている。ポン
プ１０の外部にはその板３４，３５間の界面に位置する
周溝５５が設けられており、この溝５５は逆止め弁２３
および通路５２．５３を介して流れるガスがポンプの外
部のまわりの環状溝５５に進入するように通路５３と連
通している。この溝は環状溝５５の上方および下方に位
置する１対の０リング５６．５７により密封されている
。これらの０リングはいずれもポンプの外面とポンプが
装着されている孔の表面とに接触して、ガスが溝５５か
ら逃げないように環状溝５５を密封している。板３５の
頂面内の１対のチャンネル即ち溝５８は、ポンプの軸線
に向けて収斂し環状溝５５をガスがポンプの第２段１２
内へと導入される際に介するポンプのガス入口帯域５０
と相互連結させている。従って、逆止め弁２３に供給さ
れるガスは逆止め弁２３、通路５２．５３、環状溝５５
およびチャンネル５８を経て入口帯域５０へと流れる。
逆止め弁２３は溜め９の底面６０のレベルよりも上方に
、且つポンプ１０のレベルよりも上方に装着されている
。この逆止め弁２３はポンプからガス流制御ゲージ６１
、圧力調整器６２およびソレノイド制御弁６３−これら
はいずれもガス源２２と逆止め弁２３との間のガス流制
御管路２１内にある−を含むガス流制御器へのホットメ
ルト接着剤の逆流を防止する作用をなす。
逆止め弁２３（はシリンダ６４とポペット６５とから成
るポペット式弁である。このポペットｕ、心棒６７の端
部上にボルト締めされたストッパ６８に心棒６７により
連結されたポペット・ヘッド６６を有する。ストッパ６
Ｂはガスがここを通過して流れるのを許すように、図示
のととく口６９を設けられている。弁のシリンダ６４の
内側には弁のポペット・へラド６６を弁座７１との密封
接触状態に引張る作用をなす圧縮ばね７０が設けられて
いる。好ましくはポペット・ヘッド６６内にはＯリング
が装着されて、座７１と密封係合して弁の上流側７２と
下流側７３との間にガス密封を維持する。、管路２１内
のソレノイド弁６３が開かれると、加圧ガスが弁のポペ
ット６５に作用して弁を押し開き、ガスが逃がし弁を介
してポンプの入口帯域５０へと流れるのを許す。
第３図においてわかるごとく、溶融ホットメルト接着剤
と溶融接着剤／ガス溶液とのポンプを介した１次流路は
、溶液が第２段ポンプ１２内で混合されると、マニホル
ド・ブロック３０内の孔４Ｂ、４９と使用中にはガンに
連結されるホース２５とを介する。しかし、リサイクル
流路も設けられていて、これにより溶融接着剤／ガス溶
液のすべてのうちの−部分は第４図に点線矢印７５で示
したーごとく、ガンからポンプ１０を介して第１段ポン
プの入口帯域４５内へとリサイクルされることができる
（この点線通路７５は第１ａ図中のリサイクル通路２７
に対応する）。この目的のだめに、中心口板３３、第２
段ポンプ板３４、出口端板３５およびマニホルド・ブロ
ック３０にはリサイクル通路が設けられている。
第３図に示すごとく、これらのリサイクル通路は孔４８
、孔７６（後述の逃がし弁１８を有する）、垂直孔７７
、板３５．３４．３３を貫通する孔７８、および第１段
ポンプ板３２と中心口板３３との間に画成される横方向
通路７９を含む。リサイクル通路は入口１７からの溶融
接着剤（ガスなしの）が帯域４５内の再循環材料に添加
される間に溶融接着剤／ガス溶液のリサイクル流を第２
段ポンプ１２の出口２４からホットメルト入口帯域４５
内へ導入するために、リサイクル人口８０において第１
段ポンプ板３２の底面から第１段ポンプ１１の入口帯域
４５と連結している。
第１ａ図および第３図に１８で示した逃がし弁は、マニ
ホルド３０の孔７６内に受容される第３図に全体的に８
２で示した圧力調整弁構体の一部として組込んでよい。
この圧力調整弁構体８２は８４において孔７６内に螺入
された外側スリーブ８３を含み、スリーブ８３の内端に
は逃がし弁座８５が固着されている。座８５は玉８７が
着座した軸方向口８６を有し、玉８７はばね８９の作用
を受ける十字形の案内８８により口８６に対して付勢さ
れている。このばね８９は案内８８とスリーブ８３の内
側肩部９０との間に位置する圧縮ばねである。これによ
り玉８７はその座および孔８６へ向けて付勢されて逃が
し弁１８を形成する。
スリーブ８３はＯリングにより孔７６に関して密封され
ている。スリーブ８３内側の内室９１はスリーブ壁を介
し半径方向口９２を経てマニホルドのリサイクル孔７７
との連通状態へと開口している。分配器のホース内に過
剰な圧力が累積子る場合には、孔４８．２６ａ上に高圧
状態が存在する。この状態は逃がし弁１８の開放によっ
て緩和され、流体は孔８６、スリーブ８３の内部９１お
よび半径方向口９２を介してリサイクル孔７７に流れる
ことができるようになっている。
第１ａ図に概略的に示したごとく、弁付き分配器２６か
らの戻し管路２６ａは圧力調整器２８を含む。好ましく
は、第３図に示すごとく、この圧力調整器２８はまた循
環弁構体８２の一部として含まれている。更に具体的に
は、調節自在な弁部材９３がスリーブ８３の内部で口９
２の右方へと軸方向に位置ぎめ可能である。弁部材９３
はその内端において均等に１２０°ずつ離隔した３つの
ノツチ即ち溝９４を与え、これらの溝９４の各々は断面
で見てスリーブ８３内の肩部９５と共に弁を形成するＶ
形を有している。ノツチ９４は弁部材９３の一端９７と
係合する圧縮ばね９６により肩部９５に対して閉鎖位置
へと付勢されている。
このばね９６は圧力調節スリーブ９９の閉鎖室９８内に
収容されており、このスリーブ９９は弁スリーブ８３の
端ぐり端部１０１内に螺入されている。ばね９６は弁９
３から遠隔なその端部においてピストン１０３の管体端
部１０２上に嵌合し、そして該ピストンの端部と係合し
てそれをスリーブ９９の端部内に螺入された調節ねじ１
０５の端部１０４に対して付勢することができる。ねじ
１０５を回転させることによりピストン１０３の位置を
変化させてばね９６の圧縮を調節し、それによって調節
可能な弁部材９３の変位を行なわせるに要する圧力を調
節しうる。
スリーブ９９のねじ山付き部分１１１と弁スリーブ８３
の端部における多数の半径方向スロット１２Ｂの中には
軸方向キーみぞ１２７がある。このキーみぞと前記スロ
ットの１つの中にはＬ字形金属キー１２９が収容され、
スリーブ９９のねじ山付き端部１１１上にはロックナツ
ト１１０がねじ込まれている。このロックナツトはスリ
ーブ９９および弁スリーブ８３と共にキー１２７を強固
にロックして、それら２つのスリーブが不用意に離脱す
るのを防止する。
圧力調整器２８の目的はリサイクル・ホース２６ａ内に
、従って分配ガン２６内に、且つ分配装置全体にわたっ
て固定した背圧Ｐ。
を維持することにある。この背圧Ｐ１　が一定を保つ限
り、非分配器２６からの接着剤／ガス溶液の流れは一定
を保つ。
以下に更に詳細に説明するように、この調整器２ｆＮｄ
これを介する流れ変化時、および調整器を介して流れる
接着剤／ｆｉス溶液の粘性変化時に管路２６ａ内の圧力
を一定に維持する作用をなす。本発明以前にあっては、
前記米国特許第４，２００，２０７号に記載されている
ごとく、管路２６ａ内にはリサイクル管路しかなくその
結果、管路２６ａを経てポンプに戻る溶液の流れまたは
粘性変化はその管路内および系全体にわたって望ましく
ない圧力変化を招いた。
次に第３図においてわかるように管路２６ａを介する液
体接着剤／ガス溶液の流れが開始すると、弁９３は第３
図に示した位置から第４図に示した位置へと右方に移動
−する。この右方への移動は液体が弁２８の可変限定器
（ノツチ９４および肩部９５）を経て室１２０内へと流
入しうるように必要とされるものである。室１２０から
接着剤／ガス溶液はオリフィス１２１を経て室９８内へ
、また室９８から弁部材９３の孔１２２を経て口９２へ
、そして垂直孔７７、？ａ内へ、ポンプへと流れる。
圧力逃がし弁２Ｂがどのようにして管路２６１１内に固
定した背圧を維持するように作用するのかを説明する目
的上、第５図に注意を向ける。第５図においてわかるよ
うに、管路２６ａ内の圧力をＰ、として示し、室１２０
内の圧力をＰ２　として示し、室９８内の圧力をＰ３　
で示している。弁部材９３の肩部１２３の面積をＡｏ　
で示す。弁部材９３の肩部１２４の面積をＡ１　　とし
て示し、弁部材９３の肩部１２５の面積をＡ２　として
示す。室１２６から室１２０内に流入するに当って、圧
力Ｐ。
の接着剤／ガス溶液は溝９４および肩部９５により与え
られる限定されたオリフィスを流れる結果として圧力降
下する。この圧力降下は（ＰＩ　　Ｐ２）に等しい。同
様に、弁部材９３の限定された口１２１を流れるに当っ
て接着剤／ガス溶液は（Ｐ２　　Ｐ３）に等しい圧力降
下をする。
開始時に弁スプール９３ははね９６の力ＦＢが可変限定
スロット９４および固定限定オリフィス１２１において
生じる圧力降下にその圧力降下が作用する面積を乗じた
ものをバランスさせるような時まで、第３図示位置から
第４図示位置へと移動する。圧力Ｐ、が圧力調整器２８
の圧力設定と等しくなるこの時点で、圧力とばねとの間
には次のごとく力のバランスがある。
ＦＢ＝Ｐ１（Ａ、−人。）十Ｐ２Ａ２ 第５図において、次いで流量が降下すれば、固定オリフ
ィス９４を介する流れが減少する故に圧力降下（ｐｔ　
　ｐｓ）が減少してＰ２（室１２０内の圧力）を減少せ
しめ上述の圧力平衡式を不平衡にする。この不平衡の結
果、ばね９６のばね力Ｆ１１′ｉ平衡化圧力を超えスプ
ールは左方へ移動する。このスプールの運動は、室１２
６と１２０の間のスロット９０の可変オリアイスを閉鎖
または限定することにより、可変オリアイス９４によっ
て行なわれる圧力降下（ｐｔ　　ｐ２）を増大させる。
可変限定器９４が左方へ移動するにつれて、Ｐ。
は力平衡式を維持するように増大する。別言すれば、弁
スプール９３はある距離だけ左方へ移動して圧力Ｐ、を
固定値に維持して圧力調整弁を介する減少した流れを補
償する。
流れ変化が圧力調整器により補償されるのと同様にして
、粘性変化も圧力Ｐ１　を固定値に維持するように補償
される。粘性変化は接着剤／ガス溶液中に追い込まれる
ガスの量の変化の結果として生じる。例えば分配器２６
の弁が長期間にわたって閉鎖状態に放置された場合のよ
うに溶液が連続的にリサイクルされるにつれて、溶液中
のガスのレベルは増大し、粘性は減少する。圧力調整器
２８は流れ変化を補償するのと同様にしてこれらの粘性
弯化を補償する。即ち、より低い粘性は室１２０内Ｑ圧
力Ｐ２を下げる同じ効果を有し、それにより弁が左方に
摺動するのを許して可変限定器９４を閉鎖し、管路２６
ａ内のＰｌを比較的安定した値に維持する。
ポンプ１０およびそれが採用されるホットメルト接着剤
発泡装置が上記米国特許第４，２００゜２０７号の主題
である。その特許はポンプ１０および接着剤発泡装置の
より完全な説明のた明はこの装置における圧力調整器２
８の提供と、該圧力調整器がリサイクル管路２６ａ内の
接着剤／ガス溶液の流れおよび粘性の変化を補償して装
置内に固定した背圧を維持することを可能とする圧力調
整器の構成とにある。
使用に当って、ポンプ１０が作動している時には、溶融
ホットメルト接着剤は入口板３１の口１７を介して第１
段ポンプ１１内に導入される。第１段ポンプに入るホッ
トメルト接着剤は周囲圧力であってよい。溶融接着剤の
給送は第１段ポンプにより計測され出口１９から口４６
を介して第２段ポンプ１２の入口２０へと移送される。
ガス源２２がらのガスは弁６３、圧力調整器６２、圧力
ゲージ６１お！び弁２３を経てガス入口帯域５０へ供給
され、そこからガスは第１段ポンプ１１からの計測され
た溶融接着剤の導入直後に第２段ポンプ１２内に導入さ
れる。ガスが導入される際の圧力は泡の密度を制御する
。約１〜４５　ｐｓｉｇ　　の範囲の圧力はすでに用い
られている。第２段ポンプ１２は接着剤とガスを混合し
て溶融接着剤／ガス溶液を加圧下で与え、この溶液は第
２段ポンプの出口側２４からマニー木ルド・ブロック３
０の排出孔４８内へと排出される。弁付き分配仝２６が
接着剤を排出している時に、逃がし弁１８はガン２６内
の背圧を予め設定された圧力に維持するために圧力調整
器２８を経て流れることを許される分を除いて溶液のリ
サイクル流を限定する。弁付き分配器が閉鎖され接着剤
泡が分配されていない時には、加圧された接着剤／ガス
溶液は圧力調整器２８を介してリサイクルし続け、余分
の流れは弁１８、スリーブ内部９１、マニホルド・ブロ
ック３０のリサイクル孔７７、出口端板３５のリサイク
ル孔７８、第２段ポンプ板３４および中心口板３３を介
して第１段ポンプ１１の入口帯域４５へとリサイクルさ
れる。
このホットメルト接着剤発泡装置の、米国特許第４，２
００，２０７号に開示された装置に対する主な利点は、
米国特許第４，２００，２０７号に開示された装置より
も分配器２６のすべての作動条件のもとて分配器２６か
らのより均等な流れの接着剤を維持するという点にある
。具体的には、それはガンからの流れが一定の長期間流
から短期間の間欠流に対して変化せしめられても、ある
いは溶液の密度および粘性が変化せしめられても、分配
器からの比較的一定の流量を維持する。
この明細書および特許請求の範囲の全体を通じて、「溶
液」なる用語は、大気圧で分配器から分配される時には
発泡した接着剤を与える高圧下で供給される溶融液体接
着剤／ガス分散物を説明するために用いられた。この混
合物はガスが液体接着剤中に分子的に分散した真の溶液
である。しかし、本明細書および特許請求の範囲に用い
られているごとく、この用語はガスが実際に分子的に分
散していようといまいと、溶融液体接着剤または密封材
料と均質に混合したガスのより広い概念を包含するよう
に意図されたものである。更に、この明細書および特許
請求の範囲の全体を通じて、［ホットメルト接着剤」な
る語句は溶融状態で適用される溶媒なしの材料を意味す
るものとして用いられた。
以上、本発明の改良された圧力調整器を圧力が広く変化
する流れおよび粘性変化条件の下で制御されねばならな
いホットメルト泡接着剤分配装置に関連して説明したが
、本発明は材料が発泡していようといまいと、すべての
ホットメルト分配装置にも適用可能であることは当業者
により理解されるであろう。更に、本発明をホットメル
ト接着剤材料に関連して説明したが、本発明は溶融状態
で分配される他のホットメルト熱可塑性材料、例えばホ
ットメルト密封材料にも等しく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本願発明を組入れたホットメルト泡接着剤装置
の一部破断した部分的に概略的な図、 第１ａ図は第１図の装置の概略図、 第２図は第１図の装置のポンプ部分の一部破断した側室
面図、 第３図は第２図の３−３線上で見た断面図、第４図は第
３図の圧力調整器部分の断面図であるが、圧力調整器を
介する接着剤／ガス溶液流がある状態における圧力調整
器を説明する断面説明図、 第５図は第４図と同様の説明図であるが、追加の圧力お
よび面積のしるしを付けられた圧力調整弁の断面説明図
である。 〔主要部分の符号の説明〕 ９・・・溜め １０・・・ポンプ ２１・・・ガス管路 ２２・・・ガス源 ２６・・・弁付き接着剤分配器 ２７・・・リサイクル管路 ２８・・・圧力調整器 ８３・・・弁スリーブ ９３・・・弁スプール ９４°°°可変限定器７−０゛ノド　　　　　　　　　
　９゜１２１・・・固定限定器オリアイス 出　願　人　二　ノードソン　コーポレーションｄ→、 同　　　　：　安　　　井　　　幸　　　−唱い券′ｌ
ａ　＋“」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、発泡した接着剤または密封剤材料を分配するための
    分配装置において、 ポンプと、 前記材料を液体状態で前記ポンプに供給するための手段
    と、 気体源と、 前記液体材料全体にわたって気体を分布させ、該液体材
    料および気体を加圧して気体を前記液体材料との溶解状
    態にするように、−前記液体材料を気体の存在中で攪拌
    するように前記ポンプが作動しつるように前記気体源か
    ら前記ポンプに気体を供給するだめの手段と、 前記液体材料および気体溶液を、該液体材料および気体
    溶液の溶液維持圧力よりも低い圧力で分配し、これによ
    り前記液体が泡を形成するにつれてガスを溶液から解除
    するだめの手段と、 前記ポンプから前記分配手段に前記液体材料および気体
    溶液を供給するだめの手段と、 前記分配手段から前記ポンプに前記液体材料および気体
    溶液をリサイクルするため０手段と、 前記分配手段内に液体材料および気体溶液のほぼ一定な
    背圧を維持するために前記リサイクル手段内に収容され
    た圧力調整器とから成ることを特徴とする発泡接着剤ま
    たは密封剤材料の分配装置。 λ　特許請求の範囲第１項において、前記圧力調整器は
    可変オリフィスと、該圧力調整器を介して流れる液体材
    料および気体溶液の流れ変化と粘性変化とに応答して前
    記可変オリフィスの大きさを変化せしめ前記分配手段内
    に固定した背圧を維持する手段とを含む分配装置。 ３、　４！許請求の範囲第１項において、前記圧力調整
    器は可変の限定されたオリフィスを有する弁スプールと
    、該圧力調整器を介する液体接着剤および気体溶液の流
    量変化に応じて前記可変の限定されたオリフィスの大き
    さを変化せしめるだめの手段とを含む分配装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記圧力調整器は
    可変の限定されたオリフィスを有する弁スプールと、該
    圧力調整器を介して流れる液体接着剤および気体溶液の
    粘性変化に応じて前記限定されたオリフィスの大きさを
    変化せしめるための手段とを含む分配装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記圧力調整器は
    可変オリアイス限定器と、固定オリフィス限定器とを含
    み、該圧力調整器はまた該調整器を介する流れの変化に
    応じて前記可変オリフィス限定器の大きさを変化せしめ
    るための手段を含む分配装置。 ６、特許請求の範囲第１項において、前記圧力調整器は
    少なくとも１つの肩部が形成された弁スリーブと、該弁
    スリーブ内を軸方向に可動の弁スプールと、該弁スプー
    ルに形成され前記肩部と協力して前記圧力調整器内に可
    変流れ限定器を形成する可変幅スロットと、前記弁スプ
    ール内に形成された固定オリフィス限定器と、前記調整
    器を介する流れの変化に応じて前記可変流れ限定器の大
    きさを変化せしめるだめの手段とを含む分配装置。 ７、特許請求の範囲第６項において、前記弁スプールは
    該弁スプールから半径方向に延びる７ランジを含み、前
    記固定オリフィスは該弁スプールの前記７ランジを貫通
    して延びる穴の形態をなしている分配装置。 ８、特許請求の範囲第７項において、更に、前記弁スリ
    ーブ内に装着された圧力逃がし弁を含み、該圧力逃がし
    弁は前記分配手段に供給される前記溶液の圧力が該圧力
    逃がし弁の設定を超える時には常に前記液体材料および
    気体溶液供給手段を前記リサイクル手段に相互連結する
    ように作用する分配装置。 ９、特許請求の範囲第８項において、前記圧力逃がし弁
    は前記スリーブの一端において前記弁スリーブ内に位置
    しており、前記弁スプールは前記スリーブの前記逃がし
    弁とは反対の端において前記弁スリーブ内に位置シテお
    り、前記スリーブ内には前記弁スプールを可変ばね力で
    閉鎖位置へと付勢するだめの第１の調節可能なばね手段
    が設けられ、前記スリーブ内には前記圧力逃がし弁を閉
    鎖位置へと付勢するための第２のばね手段が設けられて
    いる分配装置。 １０、各々入口および出口を有する第１および第２の歯
    車段を有する２段歯車ポンプと、前記第１の段の入口に
    液体材料を供給するための通路と、 前記第１の段の出口から前記第２の段の入口へ前記液体
    を送り出すだめの手段と、気体源と、 前記気体源から前記第２の段に気体を供給して前記第２
    の段において前記液体と混合せしめるための手段と、 前記液体と気体の混合体を分配するための分配手段と、 前記第２の段から前記分配手段に前記液体と気体の混合
    体を送り出すだめの手段と、前記分配手段から前記ポン
    プの第１の段へと前記液体と気体の混合体をリサイクル
    するための手段と、 前記分配手段内に前記液体と気体の混合体のほぼ一定の
    背圧を維縛するために前記リサイクル手段内に収容され
    た圧力調整器とから成ることを特徴とする発泡接着剤ま
    たは密封剤材料付記装置。 １１、特許請求の範囲第１０項において、前記圧力調整
    器は可変オリフィスと、該圧力調整器を介して流れる前
    記液体と気体の混合体の流れ変化および粘性変化に応答
    して前記可変オリフィスの大きさを変化せしめて前記分
    配手段内に固定した背圧を維持する手段とを含む分配装
    置。 １２、特許請求の範囲第１０項において、前記圧力調整
    器は可変オリフィス限定器および固定オリフィス限定器
    を含み、前記圧力調整器はまた該調整器を介する流れの
    変化に応じて前記可変オリフィス限定器の大きさを変化
    せしめるための手段を含む分配装置。 １３、特許請求の範囲第１０項において、前記圧力調整
    器は少なくとも１つの肩部が形成された弁スリーブと、
    該弁スリーブ内を軸方向に可動の弁スプールと、該弁ス
    プールに形成され前記肩部と協力して該圧力調整器内に
    可変流れ限定器を形成する可変幅スロットと、前記弁ス
    プールに形成された固定オリフィス限定器と、該調整器
    を介する流れの変化に応じて前記可変流れ限定器の大き
    さを変化せしめるだめの手段とを含む分配装置。 １４、特許請求の範囲第１３項において、前記弁スプー
    ルは該弁スプールから半径方向に延びる７ランジを含み
    、前記固定オリフィスは該弁スプールの７ランジを貫通
    して延びる穴の形態をなしている分配装置。 １５、特許請求の範囲第１４項において、更に、前記弁
    スリーブ内に装着された圧力逃がし弁を含み、該圧力逃
    がし弁は前記分配手段に供給される前記混合体の圧力が
    該圧力逃がし弁の設定を超える時には常に前記混合体送
    り出し手段を前記リサイクル手段に相互連結するように
    作動する分配装置。 １６、特許請求の範囲第１５項において、前記圧力逃が
    し弁は前記スリーブの一端において前記弁スリーブ内に
    位置しており、前記弁スプールは前記スリーブの前記逃
    がし弁とは反対の端において前記弁スリーブ内に位置し
    ており、前記スリーブ内には前記弁スプールを可変ばね
    力で閉鎖位置へと付勢するための第１の調節可能なばね
    手段が設けられ、また前記スリーブ内には前記圧力逃が
    し弁を閉鎖位置へと付勢するだめの第２のばね手段が設
    けられている分配装置。 １７、　　室温では固体のホットメルト材料を分配する
    だめの分配装置において、 該材料を溶解してそれを溶融状態に変換するための手段
    と、 ポンプと、 前記材料を溶融状態で前記ポンプに供給するための第１
    の供給手段と、 前記溶融材料を分配するだめの手段と、前記ポンプから
    前記分配手段に前記溶融材料を供給するための第２の供
    給手段と・前記分配手段から前記ポンプへ前記溶融材料
    をリサイクルするための手段と、 前記分配手段内に前記溶融材料のほぼ一穴の背圧を維持
    するために前記リサイクル手段内に収容された圧力調整
    器とから成ることを特徴とするホットメルト材料の分配
    装置。 １８、特許請求の範囲第１７項において、前記圧力調整
    器は可変オリスイスと、該圧力調整器を介して流れる前
    記溶融材料の流れ変化に応答して前記可変オリフィスの
    大きさを変化せしめて前記分配手段内に固定した背圧を
    維持する手段とを含む分配装置。 １９、　　％許請求の範囲第１７項において、前記圧力
    調整器は可変オリアイス限定器および固定オリフィス限
    定器を含み、前記圧力調整器は該調整器を介する流れの
    変化に応じて前記可変オリフィス限定器の大きさを変化
    せしめるための手段を含む分配装置。 ２０、　　特許請求の範囲第１９項において、前記圧力
    調整器は少なくとも１つの肩部を形成された弁スリーブ
    と、該弁スリーブ内を軸方向に可動の弁スプールと、該
    弁スプールに形成され前記肩部と協力して前記圧力調整
    器内に可変流れ限定器を形成する可変幅スロットと、前
    記弁スプール内に形成された固定オリフィス限定器と、
    該調整器を介する流れの変化に応じて前記可変流れ限定
    器の大きさを変化せしめるだめの手段とを含む分配装置
    。 ２１、　　特許請求の範囲第２０項において、前記弁ス
    プールは該弁スプールから半径方向に延びる７ランジを
    含み、前記固定オリフィス・は前記弁スプールの前記７
    ランジを貫通して延びる少なくとも１つの穴の形態をな
    している分配装置。 ２２、　　特許請求の範囲第２１項において、更に、前
    記弁スリーブ内に装着された圧力逃がし弁を含み、該圧
    力逃がし弁は前記分配手段に供給される前記溶融材料の
    圧力が該圧力逃がし弁の設定を超える時には常に前記第
    ２の供給手段を前記リサイクル手段に直接相互連結する
    ように作動する分配装置。 ２、特許請求の範囲第２２項において、前記圧力逃がし
    弁は前記スリーブの一端において前記弁スリーブ内に位
    置しており、前記弁スプールは前記スリーブの前記逃が
    し弁とは反対の端において前記弁スリーブ内に位置して
    おり、前記スリーブ内には前記弁スプールを可変ばね力
    で閉鎖位置へと付勢するための第１の調節可能なばね手
    段が設けられ、また前記スリーブ内には前記圧力逃がし
    弁を閉鎖位置へと付勢するだめの第２のばね手段が設け
    られている分配装置。 讃、特許請求の範囲第１７項において、前記圧力調整器
    は 溶融材料入口と溶融材料出口とを有する弁本体と、 該弁本体内に摺動自在に装着された弁スプールと、 該弁スプールが前記弁本体に対して相対移動することに
    より形成される可変サイズ限定器と、 前記弁スプールを前記可変サイズ限定器が閉鎖された位
    置へ向けて付勢するだめのばね手段とから成り、 前記圧力調整器は該圧力調整器を介する溶融材料の流量
    の変化に応答して前記可変サイズ限定器の大きさを変化
    せしめて前記溶融材料入口に固定した背圧を維持する分
    配装置。 ２５、　　特許請求の範囲第２４項において、更に、前
    記ばねが前記スプールを前記可変サイズ限定器が閉鎖さ
    れた位置へ向けて付勢するその力を変化せしめるだめの
    調節手段を含む分配装置。 謳、　特許請求の範囲第２４項において、前記弁本体に
    は少なくとも１つの肩部が形成され、前記可変サイズ限
    定器は前記弁スプールに形成され、前記肩部と協力して
    前記圧力調整器内に前記可変流れ限定器を形成する可変
    幅スロットから成る分配装置。 ２７、　　溶融ホットメルト材料を分配するだめの分配
    装置に使用するだめの圧力調整器において、 溶融材料入口と溶融材料出口とを有する弁本体と、 該弁本体内に摺動自在に装着された弁スプールと、 該弁スプールが前記弁本体に対して相対移動することに
    より形成される可変サイス限定器と、 前記弁スプール内に形成された固定サイズ限定器と、 前記弁スプールを前記可変サイズ限定器が閉鎖した位置
    へ向けて付勢するためのばね手段とから成り、 前記圧力調整器は該圧力調整器を介する溶融材料の流量
    変化に応答して前記可変サイズ限定器の大きさを変化せ
    しめて前記溶融材料入口に固定した背圧を維持すること
    を特徴とする圧力調整器。 公、特許請求の範囲第２７項において、前記圧力調整器
    は、該圧力調整器を介して流れる溶融材料の粘性変化に
    応答して前記可変サイズ限定器の大きさを変化せしめて
    前記溶融材料入口に固定した背圧を維持する圧力調整器
    。 ９．　特許請求の範囲第２７項において、更に、前記ば
    ねが前記スプールを前記可変サイズ限定器が閉鎖した位
    置に向けて付勢するその力を変化せしめるだめの調節手
    段を含む圧力調整器。 ３０、特許請求の範囲第２７項において、前記弁本体に
    は少なくとも１つの肩部が形成され、前記可変サイズ限
    定器は前記弁スプールに形成され、前記肩部と協力して
    前記圧力調整器内に前記可変流れ限定器を形成する可変
    幅スロットから成る圧力調整器。 ３１、特許請求の範囲第２９項において、前記圧力逃が
    し弁は前記本体の一端において前記弁本体の孔内に位置
    しており、前記弁スプールは前記本体の前記逃がし弁と
    は反対の端において前記弁本体の同じ孔内に位置してお
    り、前記本体内には前記弁スプールを可変ばね力で閉鎖
    位置へと付勢するだめの第１の調節可能なばね手段が設
    けられ、また前記本体内には前記圧力逃がし弁を閉鎖位
    置へと付勢するだめの第２のばね手段が設けられている
    分配装置。 ３２、特許請求の範囲第３０項において、前記弁スプー
    ルは該弁スプールから半径方向に延びる７ランジを含み
    、前記固定限定器は前記弁スプールの前記７ランジを貫
    通して延びる少なくとも１つのオリフィスの形態をなし
    ている圧力調整器。 お、溶融ホットメルト材料を分配するだめの分配装置に
    用いるだめの組合わせ圧力調整器および圧力逃がし弁に
    おいて、 溶融材料入口と溶融材料出口とを有する弁本体と、 該弁本体内に摺動自在に装着された弁スプールと、 該弁スプールが前記弁本体に対して相対移動することに
    より形成される可変サイズ限定器と、 前記弁スプールに形成された固定サイズ限定器と、 前記弁スプールを前記可変サイズ限定器が閉鎖した位置
    へ向けて付勢するだめのばね手段とから成り、 前記圧力調整器は該圧力調整器を介する溶融材料の流量
    変化に応答して前記可変サイズ限定器の大きさを変化せ
    しめて前記溶融材料入口に固定した背圧を維持し、 更に前記弁本体内に装着された圧力逃がし弁を含んで成
    ることを特徴とする組合わせ圧力調整器および圧力逃が
    し弁。
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