KR20090110265A - 밸브리스 액체 분배기 - Google Patents

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KR20090110265A
KR20090110265A KR1020090033486A KR20090033486A KR20090110265A KR 20090110265 A KR20090110265 A KR 20090110265A KR 1020090033486 A KR1020090033486 A KR 1020090033486A KR 20090033486 A KR20090033486 A KR 20090033486A KR 20090110265 A KR20090110265 A KR 20090110265A
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레슬리 제이. 바르가
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Abstract

장치는 근위 및 원위 단부들, 상기 근위 단부에 있는 개구, 및 상기 원위 단부에서 액체를 분배하기 위한 출구 포트를 구비한 하우징을 가지는 밸브리스 카트리지 조립체를 포함하고, 개구는 액체의 카트리지를 수용하도록 구성되고 하우징의 내부 공간과 연통한다. 계량 분배 장치는 밸브리스 카트리지 조립체에 결합되고, 출구 포트를 통해 유체를 선택적으로 분배하기 위하여 상기 내부 공간 및 출구 포트와 유체적으로 연통하는 정변위 펌프를 구비한다. 장치는 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징 내에 배치되거나, 또는 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징의 외부에 결합되도록 할 수 있다. 정변위 펌프는 예를 들어 기어 펌프일 수 있다.
밸브리스, 고온 용융 접착제, 분배기, 카트리지

Description

밸브리스 액체 분배기{VALVELESS LIQUID DISPENSER}
본 출원은 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 2008년 4월 17일자 출원된 미국 임시특허출원 제61/045,763호를 우선권 주장한다.
본 발명은 접착제와 같은 액체를 분배하는 것에 관한 것이고, 특히 반응성 고온 용융 접착제와 같은 고온 용융 접착제에 관한 것이다.
고온 용융 접착제는 광범위한 적용물에 사용된다. 특정의 적용물에서, 비교적 높은 결합 강도가 요구되며, 폴리우레탄 반응성(PUR) 고온 용융 접착제들은 접착제들이 만드는 비교적 높은 결합 강도로 인하여 사용된다. 그러나, 이러한 접착제들의 다른 특징들은 다양한 제조 기회들을 제공한다. 예를 들어, PUR은 대기와 반응하고, 그러므로, 폐쇄 용기에서 용융되어야만 한다. 따라서, PUR과 관련된 전형적인 접착제 공급 시스템은 가열된 접착제를 기어 펌프로 공급하는 페쇄 용융기 유닛을 포함한다. 접착제는 그런 다음 필요한 온도로 유지되도록 가열된 호스를 통해 분배 헤드로 공급된다.
PUR이 개인 컴퓨터용 배터리 팩의 밀봉과 같이 단위당 비교적 소량의 접착제를 요구하는 적용물에서 사용될 때, 가열된 호스 내에서의 접착제의 잔류 시간은 접착제의 "가사 시간(pot life)"을 초과할 수 있다. "가사 시간"은 접착제가 구워져(charring) 보다 큰 점도가 되는 것과 같이 품질이 떨어지기(degrade) 시작하기 전에 작동 온도에서의 최대 시간이다. 접착제의 가사 시간을 초과하는 것은 접착성 문제와 유지 보수비의 증가를 유발할 수 있다.
접착제의 대량 공급이 유지되는 것을 요구하지 않고 특히 반응성 고온 용융 접착제의 사용에 적합한 분배 시스템을 제공하는 것이 필요하다. 부가하여, 최소량의 공간을 필요로 하는 상기된 바와 같은 분배 시스템을 제공하는 필요하다.
하나의 실시예에서, 액체를 분배하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 근위 및 원위 단부들, 상기 근위 단부에 있는 개구, 및 상기 원위 단부에서 액체를 분배하기 위한 출구 포트를 구비한 하우징을 가지는 밸브리스 카트리지 조립체를 포함한다. 개구는 액체의 카트리지를 수용하도록 구성되고 하우징의 내부 공간과 연통한다. 계량 분배 장치는 밸브리스 카트리지 조립체에 결합되고, 출구 포트를 통해 유체를 선택적으로 분배하기 위하여 상기 내부 공간 및 상기 출구 포트와 유체적으로 연통하는 정변위(positive displcement) 펌프를 구비한다. 특정 실시예에서, 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징 내에 배치된다. 대안적인 실시예에서, 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징의 외부에 결합된다.
정변위 펌프는 예를 들어 기어 펌프일 수 있다. 장치는 카트리지에 있는 액체를 용융 상태로 유지하도록 하우징을 충분히 가열하기 위한 가열 요소를 포함할 수 있다. 하우징과 출구 포트는 특정 실시예에서 대체로 공통의 축을 따라서 배치될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 장치는 카트리지의 개방 단부와 결합 가능한 캡과, 하우징에 대해 카트리지를 고정하기 위하여 캡과 결합 가능한 클램프를 포함할 수 있다. 천공 요소는 캡을 천공하도록 동작할 수 있으며, 외부 공급원으로부터 카트리지의 내부 내로 압축 공기를 보내도록 구성될 수 있다. 노즐은 외부로의 액체의 분배를 제어하기 위하여 하우징의 원위 단부에 결합될 수 있다. 노즐은 외부와 하우징의 출구 포트를 유체적으로 연통시키는 튜브를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 노즐은 장치의 가열 요소로 가열될 수 있다. 특정 실시예에서, 장치는 펌프의 종동 기어의 회전을 제어하도록 아이들 기어와 맞물리는 정변위 펌프의 종동 기어에 작동적으로 결합되는 모터를 포함할 수 있다. 모터를 가지는 실시예에서, 모터는 예를 들어 가역성 서보 모터일 수 있다. 또한, 특정 실시예에서, 모터는 종동 기어에 작동적으로 결합된 로봇의 부분일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 장치는 액체를 분배하기 위해 제공된다. 카트리지 조립체는 근위 단부와 원위 단부들, 근위 단부에 있는 개구, 및 원위 단부에서 액체를 분배하기 위한 출구 포트를 구비한 하우징를 가진다. 개구는 액체의 카트리지를 수용하도록 구성되고 하우징의 내부 공간과 연통한다. 계량 분배 장치는 카트리지 조립체와 결합되고, 하우징 내에 배치되고 출구 포트를 통해 액체를 선택적으로 분배하기 위해 내부 공간과 출구 포트와 유체적으로 연통하는 정변위 펌프를 구비한다. 하우징과 출구 포트는 대체로 공통의 축을 따라서 배치된다. 정변위 펌프는 대체로 상기 공통의 축을 따라서 배치되는 제 1 및 제 2 도관들을 통하여 각각 하우징의 내부 공간과 출구 포트에 유체적으로 결합될 수 있다.
여전히 또 다른 실시예에서, 카트리지로부터 액체를 분배하기 위한 방법이 제공된다. 카트리지는 밸브리스 카트리지 조립체의 하우징 내에 수용되고, 액체는 정변위 펌프를 포함하고 밸브리스 카트리지 조립체에 결합된 계랑된 분배 장치를 통해 카트리지로부터 강제로 넣어진다. 이에 의해, 계량 분배 장치는 하우징으로부터 액체를 분배하도록 작동된다. 방법은 용융 상태로 액체를 유지하도록 열을 충분히 카트리지에 전달하도록 하우징을 가열하는 단계를 포함한다. 방법은 대체로 하우징과 출구 포트의 공통의 축을 따라서 액체를 분배하는 단계를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 방법은 액체를 압축하도록 압축 공기의 외부 공급원에 유체적으로 연결된 천공 요소로 카트리지에 있는 액체의 경화된 층을 천공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 통합되고 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예를 예시하고, 상기된 본 발명의 일반적인 기술과 함께, 아래에 주어지는 실시예의 상세한 설명이 본 발명의 원리를 설명하도록 작용한다.
본 발명에 따라서, 접착제의 대량 공급이 유지되는 것을 요구하지 않고 특히 반응성 고온 용융 접착제의 사용에 적합한 분배 시스템이 제공된다. 부가하여, 최소량의 공간을 필요로 하는 상기된 바와 같은 분배 시스템이 제공된다.
먼저, 도 1, 도 2, 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따라서 구성된 장치(10)는 액체(12)를 분배하기 위하여 제공된다. 장치(10)는 밸브리스 카트리지 조립체(14)와 계량 분배 장치(16)를 포함하고, 계량 분배 장치는 액체(12), 예를 들어 그리고 제한없이, 폴리우레탄 수지("PUR"), 2 성분 중합 물질("2k 물질") 또 는 동일한 것을 수용하는 카트리지의 예측 수명에 걸쳐서 점도에서의 변화를 보이는 공지된 임의의 대기 온도 또는 고온 용융 접착제를 포함하는 다른 물질들을 함유하는 것과 같은 반응성 고온 용융 접착제를 선택적으로 분배하기 위하여 카트리지 조립체(14)에 결합된다. "밸브리스"에 대해, 본 출원인은 조립체로부터 액체의 흐름을 제어하도록 그 분배 부분에 밸브를 포함하지 않는 카트리지 조립체를 지칭한다. 이에 대하여, 용어 "밸브리스"는 조립체로부터 액체를 분배하는 것이 아닌 다른 기능을 수행하는 하나 이상의 밸브들을 포함할 수 있는 카트리지 조립체를 배제하지 않도록 의도된다.
카트리지 조립체(14)는, 가열된 실린더 또는 다른 형태로 할 수 있으며 액체(12)를 수용하는 1회용 카트리지(18)를 수용하도록 구성된 카트리지 자켓 또는 하우징을 포함한다. 실온에서, 액체는 고체 형태로 하는 접착제와 같은 고체 물질일 수 있다. 이에 관하여, 하우징(17)은, 하우징(17)으로부터 카트리지(18)로의 열전달이 고체 물질을 용융 상태로 변화시키거나 또는 용융 상태로 유지하도록 가열될 수 있다. 카트리지(18)는 하우징(17)으로 삽입되기 전에 가열되거나 가열되지 않을 수 있거나, 또는 가열되었으면, 카트리지(18)가 하우징(17) 내로 삽입될 때 이미 용융 상황 또는 상태로 있을 수 있다. 하우징(17)의 가열을 용이하게 하도록, 카트리지 조립체(14)는 가열 카트리지(13, 단지 하나만 도시됨)와, 종래에 공지된 방식으로 하우징(17)에 공급되는 열의 제어(예를 들어, 측정 및 조정)를 허용하는 저항성 온도 검출기(15, "RTD", 단지 하나만 도시됨)들과 같은 하나 이상의 온도 측정 장치를 포함할 수 있다.
카트리지(18)는 하우징(17)의 근위 단부(20)에 있는 개구(19)를 통하여 삽입되고, 카트리지(18)가 하우징(17) 내에 밀접하게 끼워 맞추어지도록 카트리지(18)의 형상에 일치하는 형상을 가지는 하우징의 내부 공간 내로 수용된다. 캡(22)은 하우징(17)에 대한 카트리지(18)의 결합을 허용하고, 이에 의해 하우징에서의 카트리지(18)의 봉쇄(containment)를 용이하게 한다. 특히, 캡(22)은 카트리지(18)의 내부 부분 내로 삽입되고, 예를 들어 캡(22)의 1/4의 회전을 통해 카트리지(18)에 대해 고정되며, 이러한 것은 카트리지(18)의 계란 형상의 플랜지(18a)의 하측에 캡을 결합한다. O-링(22a)과 같은 밀봉 부재가 캡(22)과 카트리지(18)의 내부 사이에 위치되고, 이에 의해, 캡(22)과 내부 사이에 압력-밀폐 밀봉을 한정한다. 캡(22)이 카트리지(18)와 결합되면, 카트리지(18)는 하우징(17)의 내부 공간(21) 내로 삽입되어, 조립체(14)의 선회 장착 클램프(14a)를 통하여 하우징의 내부에 고정된다. 보다 특별하게, 이 실시예에서, 클램프(14a)는 조립체(14)의 상부 단부에 선회하여 장착되고, 캡(22)을 결합하는 위치로 회전되며, 이에 의해 액체(12)의 분배 동안 하우징(17)의 내부 공간(21) 내에서 카트리지(18)를 고정한다. 또한, 이 실시예에서, 스프링 편향 멈춤쇠 핀(도시되지 않음)은 사용 동안 클램프(14a)의 분리 선회 운동을 방지하도록 적소에서 클램프(14a)를 록킹한다.
카트리지(18)는 캡(22)을 통하여 아래에 기술된 목적으로 위하여 적절한 외부 공급원(23)으로부터 압축 공기를 수용하고, 하우징(17)은 하우징(17)으로부터 액체(12)를 분배하기 위하여 원위 단부(25)에 있는 출구 포트(24)를 포함한다. 액체(12)는 출구 포트(24)를 통해 하우징(17)을 떠나고, 예를 들어 나사(36)를 통해 하우징(17)의 원위 단부(25)에 결합될 수 있으며 액체(12)의 분배 양태를 제어하는 노즐(34)을 통해 목표물(도시되지 않음) 상에 도포될 수 있다. 나사(36)는 하우징(17)으로 그리고 하우징으로부터 각각 노즐(34)의 편리한 결합 및 분리를 용이하게 하도록 선택될 수 있다. 예를 들어 그리고 제한 없이, 나사(36)는 하우징(17)으로 그리고 하우징으로부터 각각 노즐(34)을 결합 또는 분리에 단지 1/4의 회전만이 필요하도록 선택될 수 있다.
노즐(34)은 액체(12)의 분배의 양태들 차이를 제어할 수 있다. 예를 들어 그리고 제한없이, 노즐(34)은 카트리지 조립체(14)의 외부로 분배되는 액체(12)의 두께 및/또는 방향을 제어하는데 적합할 수 있다. 또한, 노즐(34)은 예를 들어 액체가 카트리지 조립체(14)를 완전히 빠져나감으로써 액체(12)를 용융된 상태로 유지하는 것을 용이하게 하도록 선택적인 히터(H)로 가열될 수 있다. 이에 관하여, 노즐(34)은 히터(H)로부터의 열을 독점적으로, 가열된 하우징(17)으로부터의 전도를 통한 열을 수용할 수 있거나, 또는 두 열원에 의해 가열될 수 있다. 노즐(34)은 예를 들어 카트리지 조립체(14)로부터 분배된 액체(12)의 결과적인 필라멘트의 두께를 결정할 수 있는 얇은 벽의 중공 튜브(35)를 통해 하우징(17)의 출구 포트(24)와 유체적으로 연통하는 출구 팁(34a)을 포함한다.
카트리지 조립체(14)로부터 액체(12)의 정밀한 양을 분배하는 목적을 위하여, 계량 분배 조립체(16)는 아래에 기술되는 방식으로 카트리지 조립체(14)에 결합된다. 도 1 및 도 2의 예시적인 실시예에서, 계량 분배 조립체(16)의 적어도 일부분은 하우징(17) 내에 배치된다. 특히, 계량 분배 조립체(16)의 정변위 펌프(38) 는 비록 정변위 펌프의 다른 부분들이 대안적으로 또는 부가적으로 하우징(17) 내에 배치될 수 있는 것이 예측될지라도 하우징(17) 내에 배치된다. 도 1 및 도 2의 실시예는 상기된 바와 같은 정변위 펌프(38)를 포함하지만, 부가적으로 또는 대안적으로, 다른 형태의 펌프들이 계량 분배 장치(16)의 부분을 형성할 수 있는 것이 예측된다. 예를 들어 그리고 제한없이, 계량 분배 장치(16)는 피스톤 펌프, 모노 펌프(progressive cavity pump), 계량된 로드 펌프, 제로터 펌프 및/또는 연동 펌프를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예의 정변위 펌프(38)는 예를 들어 사용 전에 카트리지(18)에 저장된 동안 액체(12)가 겪는 점도에서의 변화에 관계없이 액체(12)의 필요한 양의 분배를 허용한다.
도 1 및 도 2를 계속하여 그리고 추가적으로 도 3을 참조하여, 정변위 펌프(38)는 종동 기어(40)와, 출구 포트(24)를 향해 액체(12)의 정확한 양을 공급하도록 종동 기어(40)와 협동하는 종동자 또는 아이들 기어(42)를 포함한다. 제한없이, 예를 들어 화살표(41a)의 일반적인 방향으로의, 가역성 서보 모터와 같은 모터(41)의 작동 및 회전(또는 대안적으로, 장치(10)의 개략적으로 도시된 로봇(41R) 또는 다른 장치의 회전 성분의 회전)은 액체(12)의 선택적 분배를 유발한다. 보다 특별하게, 모터(41)는 모터의 회전이 액체(12)를 계량하기 위해 기어(40, 42)들의 회전을 유발하도록 공지된 방식으로 전동 로드(40a)를 통해 종동 기어(40)에 결합된다. 보다 특별하게, 정변위 펌프(38)는 카트리지(18)로부터 액체(12)를 수용하도록 제 1 도관(50)을 통해 하우징(17)의 내부 공간(21)과 유체적으로 연통한다. 제 2 도관(52)은 출구 포트(24)를 향하여 액체(12)를 공급하기 위해 출구 포트(24)와 정변위 펌프(38)를 유체적으로 연통시킨다.
카트리지(18)의 내부는 계량 분배 장치(16)를 향해 액체(12)의 분배를 용이하게 하도록 압축되고, 차례로 액체(12)를 제 1 도관(50) 내로 강제로 넣는다. 보다 특별하게, 조립체(14)의 중공의 천공 요소(66)는 카트리지(18)의 내부로 연장하고, 외부 공기 공급원(23)에 연결 가능하여, 카트리지의 내부는 공기 공급원으로부터 예를 들어 약 5 내지 약 10 psi의 압력을 가지는 공기를 수용한다. 천공 요소(66)는 액체(12)의 메인 체적에 도달하도록 카트리지(18) 내에서 형성될 수 있는 액체(12)의 경화된 상부층(12a)을 천공하도록 구성된다. 조립체(14)가 도시된 것과 다른 형상, 배향 및/또는 위치를 가지는 천공 요소를 대신 포함할 수 있거나, 또는 천공 요소(66)를 전혀 포함하지 않을 수 있음에 따라서, 이러한 것이 단지 예시적이라는 것을 당업자는 용이하게 예측할 것이다.
도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예에서, 하우징(17), 또는 적어도 하우징의 내부 공간(21)은 계량 분배 장치(16)의 도관(50)과 대체로 공유되는 축(70)을 따라서 연장한다. 이에 관하여, 제 1 및 제 2 도관(50, 52)들은 각각 서로로부터 상이한 축들을 따라서 놓인다. 하나 이상의 하우징(17), 출구 포트(24) 또는 제 1 및 제 2 도관(50, 52)들이 다른 요소들의 축들과 일치하거나 또는 일치하지 않을 수 있는 각각의 축들을 따라서 연장할 수 있다는 것이 대체로 예측된다. 예를 들어, 장치는 하우징(17)과 출구 포트(24)가 공통의 축을 공유하는 한편, 하나 이상의 제 1 및 제 2 도관(50, 52)들이 상이한 축(축선)들을 따라서 연장할 수 있다. 예를 들어 카트리지 조립체(14)의 외부를 향하여 카트리지(18)로부터의 액체(12)가 따르는 궤적 또는 경로를 최소화하기 위하여 2개 이상의 하우징(17), 출구 포트(24) 또는 제 1 및 제 2 도관(50, 52)들이 공통의 축을 공유하는 구성이 필요할 수 있다.
도 4를 참조하여, 장치(100)의 대안적인 실시예는 고온 용융 접착제와 같은 액체를 분배하기 위하여 제공된다. 장치(100)의 설명을 용이하게 하도록, 도 4에서의 유사한 도면 부호는 도 1 내지 도 3의 유사한 특징부를 지시하며, 유사한 특징부는 마찬가지로 장치(100)의 특징 및/또는 기능 양태를 이해하기 위해 지시될 수 있다. 장치(100)는 하우징(127)의 외벽(118)에 결합된 계량 분배 장치(116)를 포함하고, 장치(10, 도 1 내지 도 3)의 계량 분배 장치(16)에 의해 수행되는 것과 유사한 기능을 수행한다. 이에 관하여, 계량 분배 장치(116)는 정변위 펌프(38, 도 1 내지 도 3)와 유사한 정변위 펌프(130)를 포함하고, 정변위 펌프는 카트리지(18)로부터 액체를 수용하도록 입구 도관(133)의 제 1 및 제 2 도관 부분(133a, 133b)들을 통해 하우징(127)의 내부 공간(21)과 유체적으로 연통한다.
제 1 제 2 부분(135a, 135b)들을 가지는 출구 도관(135)은 장치(100)로부터 장치의 외부로 액체(12)를 분배하도록 하우징(127)의 출구 포트(124)와 정변위 펌프(130)를 유체적으로 연통시킨다. 하우징(127)에 대한 계량 분배 장치(116)의 결합 및 배향을 수용하도록, 입구 및 출구 도관(133, 135)들의 제 1 부분(133a, 135a)들은 대체로 하우징(127)의 축(145)을 교차하는 방향으로 배향된다. 입구 및 출구 도관(133, 135)들의 각각의 제 2 부분(133b, 135b)들은 하우징(127)의 축(145)을 따라서 제 1 부분(133a, 135a)을 교차하는 방향으로 배향된다. 계량 분배 장치(116)의 정변위 펌프(130)는 이러한 예시적인 실시예에서 종래에 공지된 방 식으로 정변위 펌프(130)에 결합된 기어 박스(158, 또는 다른 부품)에 회전 운동을 부과할 수 있는 서보 모터(155) 또는 다른 장치 또는 부품에 의해 에너지가 인가된다. 이러한 예시적인 실시예의 하나의 양태에서, 출구 포트(124)는 축(145)을 따라서 연장하고, 그러므로 하우징(127), 특히 하우징의 내부 공간(21) 뿐만 아니라 입구 및 출구 도관(133, 135)들의 제 2 부분(133b, 135b)과의 공통의 축을 공유한다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 장치(200)의 대안적인 실시예는 상기된 바와 같은 고온 용융 접착제와 같은 액체 또는 임의의 다른 액체를 분배하기 위해 제공된다. 장치(200)의 설명을 용이하게 하도록, 도 5 및 도 6에서의 유사한 도면 부호는 도 1 내지 도 4의 유사한 특징부를 지시하며, 유사한 특징부는 마찬가지로 장치(200)의 특징 및/또는 기능 양태를 이해하기 위해 지시될 수 있다. 장치(200)의 구조의 부분들은 그 내용이 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 본 출원의 양도인인 미국, 오하이오, 웨스트레이크에 소재한 노드슨 코포레이션에 양도된 2009년 2월 9일자 출원된 미국 특허출원 제12/367,609호에 개시된 하나 이상의 실시예들을 참조하여 기술된 것과 유사하다.
장치(200)는 하우징의 근위 및 원위 단부(220, 221)들 사이에서 하우징(219)에 배치되어 결합되는 계량 분배 장치(216)를 포함한다. 비록 제 1 및 제 2 부분(219a, 219b)들의 다른 상대적인 배향이 대안적으로 예측되고 여전히 본 발명의 범위에 놓일지라도, 하우징(219)은 제 1 부분(219a)과 제 1 부분(219a)을 교차하는 제 2 부분(219b)을 포함한다. 계량 분배 장치(216)는 펌프(233)에 에너지를 인가하고 이에 의해 선택적으로 제어된 양의 액체(12)를 계량하도록 예시적인 정변위 펌 프(233)에 결합되는 전동 로드(218)를 포함한다. 전동 로드(218)는 종래에 공지된 방식으로 모터(도시되지 않음) 또는 유사한 부품에 작동적으로 결합된다. 정변위 펌프(233)는 적절하게 배향된 제 1 도관(240)을 통해 카트리지로부터 액체(12)를 수용하도록 카트리지(18)와 유체적으로 연통한다. 제 2 도관(246)은 하우징(219)의 출구 포트(242)와 정변위 펌프(233)를 유체적으로 연통시킨다. 작동시에, 제 2 도관(246)은 정변위 펌프(233)로부터 제어된 양의 액체(12)를 수용하고, 차례로 출구 포트(242)에 인접하여 하우징(219)에 결합된 노즐(254)로 액체를 공급한다. 노즐(254)은 예를 들어 장치(200)로부터 분배되는 액체(12)의 결과적인 필라멘트의 두께를 결정할 수 있는 니들(258)을 통하여 하우징(219)의 출구 포트(242)와 유체적으로 연통하는 출구 팁(254a)을 포함한다.
도 1 내지 도 6을 다시 참조하여, 장치(10, 100, 200)들 중 임의의 것은 장치를 운반할 수 있는 임의의 로봇(예를 들어, 도 2의 로봇(41R))의 속도에 비례하는 속도 감지 장치(도시되지 않음)로부터 아날로그 신호에 응답하도록 구성될 수 있다. 이러한 아날로그 신호는 예를 들어 각각의 모터(들)에 전기적으로 결합된 마이크로프로세서(도시되지 않음)에 공급될 수 있다. 추가의 제어 특징은 마이크로프로세서를 사용하여, 모터의 방향 및/또는 속도 및/또는 정변위 펌프(38, 130, 233)의 방향 및/또는 속도를 역전시키는 것에 의해 접착제 흐름 역전 사이클의 종료(end-of-cycle adhesive flow reversal)를 프로그램하는 능력을 포함한다. 각각의 사이클의 종료시에 모터 및/또는 펌프(38, 130, 233)의 방향 및/또는 속도를 역전시키는 것은 적용물들 사이의 통로 또는 도관들에서 남을 수 있는 액체(12)의 부 분들에 걸쳐서 폐쇄 제어를 유지하는 것을 도울 수 있다.
본 발명이 하나 이상의 실시예의 설명으로부터 예시되었을지라도, 실시예들이 상세하게 기술되는 한편, 실시예들은 첨부된 청구항들의 범위를 이러한 상세한 설명으로 어느 방식으로도 제한 또는 한정하도록 의도되지 않는다. 추가의 이점 및 변경들이 당업자에게는 용이하게 보일 것이다. 그러므로, 보다 넓은 양태에서의 본 발명은 특정 상세, 도시되고 기술된 대표적인 장치 및 방법, 예시적인 예로 한정되지 않는다. 따라서, 출원인의 일반적인 발명의 개념의 범위 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 새로운 기술이 만들어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라서 구성된 분배 장치의 측면도.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따라서 취한 정단면도.
도 3은 대체로 도 1의 선 3-3을 따라서 취한 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 구성된 분배 장치의 정단면도.
도 5는 본 발명의 여전히 또 다른 실시예에 따라서 구성된 분배 장치의 사시도.
도 6은 대체로 도 5의 선 6-6을 따라서 취한 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10, 100, 200 : 장치 12 : 액체
14 : 밸브리스 카트리지 조립체 16, 116, 216 : 계량 분배 장치
17, 127, 219 : 하우징 18 : 카트리지
24, 124, 242 : 출구 포트 38, 130, 233 : 정변위 펌프

Claims (20)

  1. 근위 및 원위 단부들, 상기 근위 단부에 있는 개구, 및 상기 원위 단부에서 액체를 분배하기 위한 출구 포트를 구비한 하우징을 가지며, 상기 개구는 액체의 카트리지를 수용하도록 구성되고 하우징의 내부 공간과 연통하는 밸브리스 카트리지 조립체, 및
    상기 밸브리스 카트리지 조립체에 결합되고, 상기 출구 포트를 통해 유체를 선택적으로 분배하기 위하여 상기 내부 공간 및 상기 출구 포트와 유체적으로 연통하는 정변위 펌프를 구비하는 계량 분배 장치를 포함하는 액체 분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징 내에 배치되는 액체 분배 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 계량 분배 장치의 적어도 일부분은 하우징의 외부에 결합되는 액체 분배 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 정변위 펌프는 기어 펌프인 액체 분배 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 카트리지에 있는 액체를 용융 상태로 유지하도록 하우징을 충분히 가열하기 위한 가열 요소를 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징과 출구 포트는 대체로 공통의 축을 따라서 배치되는 액체 분배 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 카트리지의 개방 단부와 결합 가능한 캡; 및
    상기 하우징에 대해 상기 카트리지를 고정하기 위하여 상기 캡과 결합 가능한 클램프를 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 캡을 천공하도록 동작할 수 있으며, 외부 공급원으로부터 상기 카트리지의 내부 내로 압축 공기를 보내도록 구성되는 천공 요소를 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 외부로의 액체의 분배를 제어하기 위하여 하우징의 원위 단부에 결합될 수 있는 노즐을 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 노즐은 상기 외부와 상기 하우징의 출구 포트를 유체적으로 연통시키는 튜브를 포함하는 액체 분배 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 노즐에 작동적으로 결합되는 가열 요소를 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 정변위 펌프는 종동 기어와, 상기 종동 기어와 맞물리는 아이들 기어를 포함하고;
    상기 정변위 펌프의 종동 기어의 회전을 제어하기 위해 상기 정변위 펌프의 종동 기어에 작동적으로 결합되는 모터를 구비하는 로봇을 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 정변위 펌프는 종동 기어와, 상기 종동 기어와 맞물리는 아이들 기어를 포함하고;
    상기 정변위 펌프의 종동 기어의 회전을 제어하기 위해 상기 정변위 펌프의 종동 기어에 작동적으로 결합되는 모터를 추가로 포함하는 액체 분배 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 모터는 가역성 서보 모터인 액체 분배 장치.
  15. 근위 단부와 원위 단부들, 근위 단부에 있는 개구, 및 원위 단부에서 액체를 분배하기 위한 출구 포트를 구비한 하우징를 가지며, 상기 개구는 액체의 카트리지를 수용하도록 구성되고 하우징의 내부 공간과 연통하는 카트리지 조립체; 및
    상기 카트리지 조립체와 결합되고, 상기 하우징 내에 배치되고 상기 출구 포트를 통해 액체를 선택적으로 분배하기 위해 내부 공간과 상기 출구 포트와 유체적으로 연통하는 정변위 펌프를 구비하는 계량 분배 장치를 포함하며;
    상기 하우징과 상기 출구 포트는 대체로 공통의 축을 따라서 배치되는 액체 분배 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 정변위 펌프는 대체로 상기 공통의 축을 따라서 배치되는 제 1 및 제 2 도관들을 통하여 각각 상기 하우징의 내부 공간과 상기 출구 포트에 유체적으로 결합되는 액체 분배 장치.
  17. 카트리지로부터 액체를 분배하기 위한 방법으로서,
    밸브리스 카트리지 조립체의 하우징 내에서 상기 카트리지를 수용하는 단계;
    액체는 정변위 펌프를 포함하고 상기 밸브리스 카트리지 조립체에 결합된 계랑된 분배 장치를 통하여 액체를 상기 카트리지로부터 강제로 넣는 단계; 및
    상기 하우징으로부터 액체를 분배하도록 상기 계량 분배 장치를 작동시키는 단계를 포함하는 액체 분배 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 용융 상태로 액체를 유지하도록 열을 충분히 상기 카트리지에 전달하도록 하우징을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 액체 분배 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 대체로 상기 하우징과 상기 출구 포트의 공통의 축을 따라서 액체를 분배하는 단계를 추가로 포함하는 액체 분배 장법.
  20. 제 17 항에 있어서, 액체를 압축하도록 압축 공기의 외부 공급원에 유체적으로 연결된 천공 요소로 상기 카트리지에 있는 액체의 경화된 층을 천공하는 단계를 추가로 포함하는 액체 분배 방법.
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