JPS6029316B2 - 熱溶融用ボデ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性材料のアプリケータに関し、より詳細
には手持ち式棒状接着剤供給ガンに関する。

本発明の出願人と同一人に係る米国特許出願第６３９０
７４号（１９７３王１２月９日出願）においては、溶融
用ボデーは、小径端に出口を有する一般に円錐形の主溶
融室、この室に対して一般に平行な少なくとも１つのマ
ニホルドバィパス、および、溶融された材料をこのバイ
パスに流出させるためにこの室に沿つ互いに離隔して設
けられている穴から成る。

米国特許第３７７６４２６号に開示されている他の接着
剤押出装置用溶融用ボデーにおいては、間隔を置いて設
けられている収集用機みぞによって、液化した材料を溶
融室からマニホルドを通して排出端に送ることができる
ようになっている。これまで他にも多数の熱溶融物塗布
装置が提供されてきたが、最近開示されたので、上述の
縦の隙間を通って流出する溶融接着剤は効率的にランド
の間からもマニホルドの中に運び込まれる。以下に、添
付図面を参照しながら好ましい一実施態に沿って本発明
の以上の特徴および他の特徴をさらに詳細に説明する。
金属例えばアルミニウムから構成される主溶融用ボデー
（第１〜３図において、一般的に２０で示している）は
相補的な部分２２，２４から成り、部分２２，２４の各
々は、対向関係に配置される加熱要素（図示していない
）収容用円筒形キャビティ２６を含んでいる。

部分２２，２４は適当な締結手段２８と位置決めピン３
０，３０とにより、第１図に示すように組立て、固定す
るのが望ましい。Ｕ形のシールガスケツトすなわちリン
グ３２（第２図参照）を相補的なグループ３４，３４の
中に収容して熱可塑性材料すなわち「ホットメルト」（
第４図〜７図においてＡで示している）が漏出するのを
防止する。一般に一様な断面（通常は円形または周囲が
波形になっている大略円形の断面）を有し連続的な可榛
性の棒状の形態をなす被熔融熱可塑性材料Ａは、端を先
に向けてボデー２０の口すなわち大蓬端の中に導入され
る。

従って、オペレータの意志に従って手動でまたは適当な
機械的手段（工業的用途においては機械的手段の方が好
ましい。ただし図示していない）によって、固体の熱可
塑性材料Ａは、榛状熱可塑性材料Ａよりもほんの少し大
きい直径を有する（袖線方向に存する主溶融室３８の）
円筒形入口部分３６の中に送り込まれる。もちろん、熱
可塑性材料Ａの周囲表面は伝導熱によって徐々に融解さ
れ、同時に、熱可塑性材料の溶融していない芯部分（コ
ア）の横寸法が小さくなっていきながら前進し、溶融し
た熱可塑性材料Ａを施す適当なアプリケータのノズルを
受容する雌ねじを通常ガンの一例は米国特許第斑７７６
１０号に示されている。接着剤を溶融し供給する装置を
手で巧みに使用すべき時には、たとえ長期間にわたって
「断続的に」使用しても、その重量が負担にならないこ
とが大切である。

制御装置を備えた、棒状の原料接着剤供給機構は一般に
有益であり便利であるが、この機構は重量があるために
これを手持ち式ガンに組み込むためには、十分な流れ能
力を損うことなく、且つ榛状接着剤が塗布個所に向かっ
て前進するにつれてこれを除々に溶融させる高度に効率
的な熱伝達を損うことなく溶融用ボデーの重量を最小に
する特別な考慮を払うことが絶対必要である。以上を考
慮して、本発明の１つの目的は、棒状材料または他の団
体材料の送り機構を使用する手持ち式熱可塑性材料のア
プリケータに特に使用される、高い溶融効率と（ボデー
を通過する材料の前進に対して）極めて小さな抵抗とを
有するコンパクトで軽量な溶融用ボデーを、提供するこ
とにある。

本発明の他の目的はオペレーターの要求に応じて作動さ
れる機械的棒状接着剤送り手段を使用する型式の工業用
接合剤押出装置に使用される、寸法の割に多量にそして
送り手段に逆流の影響をほとんど与えないで溶融流体を
供給する改良した溶融用ボデーを提供することにある。

これらの目的を達成するために、図面に例示するごとく
、好ましくは２つの相補的部分（各々が加熱手段を含む
）から成る熱溶融用ボデーは、うまい具合に先細状にな
っている壁を有する縦方向の溶融室を含み、かくして、
棒状の接合剤が加熱されるに際してその進行が抑止され
ることなく、（前記溶融室の壁が）その接合剤の周囲を
「搾り出し（ｓｑ肥ｅｚｅ）」および（または）その接
合剤と密接に係合する。好ましくはこの溶融室は、少な
くとも１方向の寸法が実質的に円筒形の入口通路から次
第に縮小している継続的な横断面形状を有しており、溶
融室の縦の境界を定めている対向壁は実質的直線であり
、しかして、上述の１つの寸法に対して直角をなす対向
壁の寸法は変化しない。本発明の他の特徴は、ボデーの
一方の相補的部分の上記対向壁がポデーの他方の相補的
部分の上記対向壁かつボデーの他方の相補的部分の対向
壁の対応する面に対して平行であるがこの面から少し離
隔しているこの面に対向する面を有しており、このため
これらの面の間に、ボデーの出口端に通じるマニホルド
の中に溶融材料を連続的に流出させる隙間が与えられる
、という点にある。本発明の他の新規な特徴は上述の溶
融材料の通路を成す壁に該壁に沿って間隔を置いて、か
どをなす縁によってぬぐい作用を行なえる形状を成した
開口を設けて、徐々に軟化してゆく棒状材料の芯部分の
対面する軟化層または半溶融層を「剥離（ｐｅｅｌ‐ｏ
ｆｆ）」することにある。ここで、重要なことは、棒状
材料の芯部分の断面が小さくなるにつれて芯部分のより
深いところでこの剥離が行なわれ、このため棒状材料を
送る力に対する抵抗が局所的に発生することがないよう
にすることにある。上記関口は、望ましいことに、送り
方向において上記マニホルドに適しているバイパス通路
に溶融接着剤おび（または）半熔融接着剤を導き、しか
してポデーの相補的部分のそれぞれと一体的になってお
り且つ上記バイパス通路を形成し、斜めで実質的に互い
に平行な一連のランドが、熱を伝達し且つ出口ノズルへ
の流出を促進するように付加的に働いている。

好都合なことには前進する棒状材料の送り運動から得ら
れる上記閉口における圧力は、バイパス通路の外側部分
における圧力よりも大きい有している部分２４の出口端
４０で完全な液体になる。一般に、次に説明する内部構
造の細部は、３つの主な目的をもって設計されている：
すなわち｛１｝熱可塑性材料の溶融状態へ効率的に移行
させる、■接着剤固体の芯部分の進行に伴なつて不当な
摩擦を回避する（但し、半溶融材料の周囲をかき取る、
すなわち剥離するのに望ましい摩擦を溶融室に残って均
一に残みておく−この剥離は、棒状材料の芯部の周囲が
小さくなるとより深いところで行なわれる）、湖接着剤
（熱可塑性材料）が液化され且つその棒状芯部分から分
離されると即座に、橘数の斜交バイパス４４を経て主溶
融室３８に結合されている後述する）出口マニホルド通
路４２に該熱可塑性材料を容易に流出させる。

主融解室３８（その大略は同じである半割体を第２図に
示す）は、互いに平行な、向き合っている平滑な横方向
の、先細状の外面４６（第５〜８図参照−この外面はそ
れぞれ加熱用円筒形キャビティ２６，２６と実質的に同
一終端を有し且つそれらに隣接している）によって形成
されている。室３８はさらに、対向側壁４８，４８およ
び５０，５０これらはそれぞれバイパス４４に通じる関
口５２によって長さ方向に沿って食い違い個所において
中断されている。

によって、形成されている。第５〜７図から、理解され
るように主溶融室の半割り体（それぞれ、部分２２，２
４を具備する）の対向側壁４８，４８および５０，５０
は、出機４０に近ずくにつれて互いに近援するようにな
り、かくして、側壁４８，５０のセグメントの鋭角前縁
５４によって、周囲が円形であったのから徐々に変形し
てきている棒状熱可塑性材料の芯部分から外部の軟化し
た半流体層がぬぐい取られる（すなわち「剥離」される
）。

さらに第３図および第５〜７図を参照するに際して重要
なことは、側壁４８の内面５６は、側壁５０の対向面５
８からこれに平行な状態で離隔され、かくして、縦方向
に細長い隙間（第３図に寸法Ｘで指示されている）が与
えられ、溶融した熱可塑性材料Ａが連続的に横方向に流
出して上述のバイパス４４の中に入ることができるとい
うことである。

（寸法Ｘは、約１／１６インチ位の大きさであってよい
。）第８図に示されているように（側壁４８，５０の「
かき取り」用前縁５４によって熱可塑性材料の棒状芯部
分から剥離された）溶融材料と半溶融材料は、開□５２
を通って隣接バイパス４４に入ることができる。各バイ
パス入口すなわち開□５２が半溶融状態または液化した
接着剤（熱可塑性材料）Ａを偏向して、該接着剤を、そ
れぞれボデ−の部分２２または２４と一体的に構成され
ている一連の対をなす介在ランド６０または６２の１つ
に、密接に接触させるようにする。ランド６０，６２は
伝達フィンであり（王溶融室３８内の熱可塑性材料の送
り方向に関して斜めに配置され且つ実質的に互いに平行
でしかも食違った位置にあって、かくして外側マニホー
ルド通路４２に向かう溶融した熱可塑物の流れ方向に対
する抵抗が極めて小さい通路を、各開○５２毎に１つず
つ提供している。出口端４０の隣り‘こおいては、部分
２２，２４のマニホールド通路４２は、出口４０１こ通
じるｂ６４（第３，８および９図参照）のところで、弧
状に融合している。

もちろん、溶融用ボデー２０の中を固体の棒状熱可塑性
材料が通過する時の熱の移動を調節して、熱可塑性材料
Ａの硬さをすべて除去し且つその芯部分の前端が口６４
に接近する時にはこれを完全に溶融させるようにする。
これを確実にするために、部分２４の溶融室の外面４６
の端部分６６をボデー２０の軸線の方へ上向きに煩斜さ
せて室３８を制限し、しかも実行可能な限り、通路が詰
まったり溶融熱可塑性材料が入口部分３６を通して逆流
する可能性を完全に回避させる。構成を簡単にするため
に、ボデー２０の各部分２２，２４の先細状通路の外面
４６を通路４２およびバイパス４４の半径方向壁部分と
同一平面にし、共通の平面を実質的に互いに平行にする
のが好ましい。

溶融用ポデー２０の作動を単に説明すると、ここには示
していない送り機構によって上って、棒状熱可塑性材料
Ａをその前端を先に向けて入口部分３６に徐々に送り込
む。

キャビティ２６内の電気的または他の加熱手段が機能し
ていると、前進する熱可塑性材料の周囲部分は、溶融室
の加熱された側壁４８，５０との接触によって次第に溶
融され、かくして、その１つの寸法（第４〜７図に示さ
れているように水平方行の寸法）は小さくなるが他の方
向の寸法、すなわち、外面４６，４８間の寸法（第４〜
７図における高さ方向寸法）は維持される。融解した熱
可塑性材料自体は、通常熱伝導度が低い。棒状熱可塑性
材料Ａから形成され且つ外面４６に隣接する表面溶融部
分のいくらかは、通常、潤滑材として働いているか、ま
たは少なくとも熱可塑性材料の前進に対して有意の抵抗
を与えないように働く；また、棒状熱可塑性材料の対向
する長い方の側部に沿って溶融し且つ側壁４８，４８お
よび５０，５川こ接触している他の表面は、固体の棒状
熱可塑性材料の「浮動」前進を助け、そして面５８，５
８の間の縦方向隙間を通ってバイパス４４に連続的に流
入している。棒状熱可塑性材料のコアを前進さるために
伝達される送り力によって緑５４で「剥離され」て、主
溶融室３８から、縦方向に食違っている閉口５２を通し
て出ていく、熱可塑性材料の高温溶融部分（ホットメル
ト）Ａとある程度まで軟化したと思われる棒状部分は１
対のランド６０，６２の間を通過する。このようにして
閉口５２において与えられる圧力は、面５８，５８の間
から逃げていく高温溶融部分に押付け力を加え、バイパ
ス４４を満たし且つそこからマニホルド通路４２への排
出を助長する。

通路４２はキャビティ２６内の加熱要素からの伝導によ
る熱移動を分担する。図に示されているように、ボデー
２川ま好ましいことに先細状になっており、バイパス４
４とそのランバ６０，６２は出口端４０の方へ向かって
短くなっている。従って、この配置によって熱可塑性材
料の流れに対して予期できる最大の溶融速度を得且つ出
口端４川こ近ずくにつれて、棒状熱可塑性材料Ａの芯部
分の周囲が小さくなるので、流量を少なくすることがで
きる。たいていのこのような溶融装置と同様に被溶融熱
可塑性材料を送る機構を作動する前に初期の「ウオーム
アップ一期間、すなわち予備的加熱期間が望ましい。有
利なことは、この溶融用ボデーは通常の作動中にェアポ
ケットを有することが殆んどなく、その内部通路は直ち
に適用できる加熱された流体状態に効率的に維持されて
いる接着剤（熱可塑性材料）で常に満たされている。重
要なことは、溶融用ボデー２０内では固体および流体の
熱可塑性材料の前進に対する抵抗が低くなっているので
、より小型の、従ってより軽量の原動機によって棒状熱
可塑性材料を適切に送ることができ、従ってこのボデ−
を使用するアプリケータの有用性と便利さとを著しく増
大させているという事である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱溶融用ポデ−の斜視図であり、該
溶融用ボデ−は、アプリケータに取付ける２つの相補的
部分を組立てることから成り、熱可塑性の棒状接合剤は
入口すなわち大径端から受容され反対端から流体として
分配されるようになっている。 第２図は、第１図のボデーの分解斜視図であり、シール
用リングおよび関連する締結手段を示している。第３図
は、本発明のボデーの敵方向断面図であり、可榛性の棒
状熱可塑性材料を受容する入口端と出口端ノズル端の間
を延長している主溶融室を形成している内壁間に存する
縦方向の隙間を示している。第４〜７図は、いずれも本
発明ボデ−の横方向断面図であり、ボデーの主溶融室に
供給され、閉じ込められ且つ溶融される棒状接着剤の芯
部分の大きさと形状が、ボデーの縦方向に沿って次第に
縮小してゆく様子を示している。第８図は、本発明ボデ
ーの２つの相補的部分の一方の平面図であり、該一方の
部分の（角をなし食違い位置に配置された）ランドと、
他方の部分の前記ランドーこ類似したランド（破線で示
す）の双方が、かき取り用の縁と通路を形成して、出口
ノズルに通じるマニホルドへの連続的な流れを促進する
様子を示している。第９図は、第８図のＫ−Ｋ線に沿っ
た縦方向断面図である。さらに、第１０〜１４図は、そ
れぞれ、第８図の×−×、幻−Ｍ、刈一刈、Ｘｍ一Ｘｍ
および幻Ｖ−幻Ｖ線に沿った横方向断面図であり、それ
ぞれ、第４〜７図に対応する。汀を・′ 幻多・ク 孔努Ｊ 乙そ多 みそ夕 ＃を・６ り多・ク 打それ 刀そ〃 刀そ汐 松チタ 孔それ Ｊ７，．Ｚ３ りを・役

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口から出口端に向かつて前進させられ且つ固体か
   ら次第に流体へと転化させられる熱可塑性材料のアプリ
   ケータに用いられる熱溶融ボデーであつて、入口と出口
   端の間を延長し、且つ、熱可塑性材料が少なくとも部分
   的に固体である間は該材料を直線運動を行なうように束
   縛する形状を成すように出口端に向つて断面が除々に縮
   小している縦方向の主溶融室を形成する長い相補的部分
   から成る熱溶融ボデーにおいて；待向側壁４８，５０、
   および、全長にわたつて熱可塑性材料と係合し得る少な
   くとも一つの連続的な平面壁４６；ボデーの前記相補的
   部分２２，２４のそれぞれの内に形成され且つ前記出口
   端４０に通じている相補的な外側マニホルド通路４２；
   ボデーの相補的部分２２，２４のそれぞれの内に形成さ
   れ、且つ主溶融室に沿つて間隔を置いた個所において該
   主溶融室３８をマニホルド通路４２を連結する一連の相
   補的なバイパス通路４４−ここで、前記個所は、前記主
   溶融室３８内に存する固体の熱可塑性材料Ａが溶融およ
   び半流体化される点において設けられ；並びに、前記ボ
   デー２０内に存する主溶融室３８、マニホルド通路４２
   およびバイパス通路４４の各壁を加熱する、前記通路４
   ２と同延な加熱手段を有し、前記バイパス通路４４は、
   主溶融室３８内における前記熱可塑性材料の供給方向と
   同一方向にある該室３８の側壁４８，５０に対して斜め
   に配置されていることを特徴とする前記熱溶融用ボデー
   。 ２ 主溶融室３８の対向側壁４８および５０から延びる
   一連のランド６０および６２が、指を組んだような形状
   で互いにほぼ平行にバイパス通路４４に配置されており
   、さらに、前記バイパス通路４４に通じる開口５２が、
   主溶融室３８の側壁４８および５０に、間隔を置いて縦
   方向に食違い位置で配置されている前記第１項の熱溶融
   用ボデー。 ３ 高さ方向に対向する一対の平壁４６，４６と、横方
   向に対向する側壁４８，５０であつてそれらの側壁間の
   距離が出口端４０に向かつて次第に縮小する側壁とによ
   つて、主溶融室３８が形成されている前記第１項の熱溶
   融用ボデー。 ４ 主溶融室３８と実質的に同じ終端を有するように延
   びており少なくとも１つの開口５２を有する壁によつて
   、主溶融室３８の周囲が抱束され、溶融された熱可塑性
   材料が主溶融室から前記開口を介して横方向に拡散して
   前記バイパス通路４４に入るようにした前記第１項の熱
   溶融用ボデー。 ５ ボデーの相補的部分２２，２４のそれぞれの内に形
   成され、実質的に相補的でＵ形状の縦方向に先細の溝に
   よつて主溶融室が形成され；前記室３８の対向する側壁
   ４８，５０、頂壁４６および底壁４６は、実質的に平面
   であり、且つ一方向においては寸法が縮小するが別の方
   向にいては実質的に一定の寸法を有する断面積を有し；
   さらに、対向側壁４８，５０の向かい合う面５６，５８
   は、間隔を置いて設けられて縦方向に延びる一対の開口
   ５２を形成し、主溶融室３８内を前進する熱可塑性材料
   から溶融した部分を取り去るようにした前記第１項の熱
   溶融用ボデー。 ６ 相補的部分２２，２４の各々が、主溶融室３８に隣
   接する加熱手段を設けられるように構成され、且つ前記
   出口端に向かつて先細状となつている前記第１項の熱溶
   融用ボデー。 ７ 主溶融室３８が、ボデーの入口３６から出口端４０
   に向かつて延び、且つ、実質的に円形から次第に縮小し
   て出口端に向うに従い高さ方向の辺が長いほぼ長方形に
   なるまで変化する継続的な断面を有し、ここで前記断面
   の形状の寸法はいずれも熱可塑性材料の固体の芯部分の
   寸法よりもも実質的に大きくなることはなく、かくして
   該熱可塑性材料の芯部分を直線状に制限し前記主溶融室
   ３８の高さが実質的に不変の対向壁４８，５０は、その
   縦方向の側部の少なくとも１方において開口５２が設け
   られて、該壁から熱可塑性材料を拡散させ；マニホルド
   通路４２は、その外壁に隣接するボデー内を実質的に前
   記入口３６から出口端４０まで延びており；バイパス通
   路４４は、主溶融室３８を形成する対向壁４８，５０に
   設けられた前記開口を介して、主溶融室３８とマニホル
   ド通路４２とを連結しており；前記バイパス通路４４は
   、熱可塑性材料の供給方向に対して斜めに配置され、且
   つ、該熱可塑性材料Ａが前記主溶融室内を供給されてい
   るときに該材料の芯部分から半溶融および溶融された材
   料を剥離するように配置された少なくとも１個の鋭角の
   縁５４によつて形成される入口を有する前記第１〜６項
   のいずれかの熱溶融用ボデー。 ８ 前記開口５２が設けられている壁４８，５０の縁５
   ４は、縦方向に間隔を置いて配置され、棒状の芯部分か
   ら溶融および半溶融部分を均一に剥離する第７項の熱溶
   融用ボデー。