TW201341295A - 用於熱熔黏膠產線之自動閘閥 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種熱熔系統，其包含一熔化系統、一饋送系統、一施配系統及一幫浦。該熔化系統使顆粒熔化，以生產一液體，且該幫浦將該液體泵送至該施配系統。該饋送系統係與該幫浦之操作協調，以控制運送至該熔化系統之顆粒之量。

Description

用於熱熔黏膠產線之自動閘閥

本發明整體而言係關於用於施配熱熔黏膠之系統。更明確而言，本發明係關於一種用於將熱熔物顆粒運送至該熔化系統之饋送系統。

本申請案主張於2011年11月7日申請之名稱為「自動閘閥」(AUTO GATE VALVE)之美國臨時申請案第61/556,574號之優先權，茲以引用之方式將該甲請案之全文併入本文中。

熱熔物施配系統一般係用於製造組裝線中自動地施配用於構造包裝材料(諸如盒、紙箱等等)中之黏膠。熱熔物施配系統習知上包括一材料儲槽、加熱元件、一幫浦及一施配器。可使用一加熱元件在該儲槽中熔化固態聚合物顆粒，此後藉由該幫浦將該等顆粒供應至該施配器。由於若熔化顆粒被允許冷卻，則其將重新固化成固體形式，因此自該儲槽至該施配器必須維持該等熔化顆粒之溫度。此一般需要於該儲槽、該幫浦及該施配器中放置加熱元件，此外需要加熱連接此等組件之任何管件或軟管。此外，習知熱熔物施配系統一般使用容積大之儲槽，使得可延長在容納於該等儲槽中之顆粒熔化之後之施配時段。然而，該儲槽內之顆粒體積大則完全熔化需要相當長時間，此增加該系統之啟動時間。例如，一典型之儲槽包含內襯於一矩形、重力饋送儲槽之壁之複數個加熱元件，使得沿該等壁 之熔化顆粒阻止該等加熱元件有效地熔化該容器之中心之顆粒。此等儲槽中之顆粒需要更長之時間熔化導致由於黏膠熱曝露時間長而增加「焦化」(charring)或發黑之可能性。

根據本發明，一熱熔系統之一饋送系統係與一幫浦之操作協調，使得可根據熱熔液體被泵送之速率將熱熔固體運送至該熱熔系統。

圖1繪示施配熱熔黏膠之系統10。系統10包含冷區段12、熱區段14、空氣源16、空氣控制閥18、控制器20、空氣軟管22A及22B及馬達24。在圖1所示之實施例中，冷區段12包含容器26及閥系統28。熱區段14包含熔化系統30、幫浦32及施配器34。空氣源16係為一壓縮空氣源，其係供應至氣動馬達24，該氣動馬達24驅動幫浦32。空氣控制閥18係經由空氣軟管22A連接至空氣源16，且選擇性地控制自空氣源16通過空氣軟管22B到達幫浦32之馬達24之氣流。控制器20係與系統10之多個組件(諸如空氣控制閥18、熔化系統30、幫浦32及/或施配器34)連通，以控制系統10之操作。系統10亦包含閥36。閥36係為一閘閥或者能夠選擇性地允許熱熔物顆粒自容器26前進至熔化系統30之其他閥。

冷區段12之組件可在室溫下無需加熱即可操作。容器26可為用於容納系統10將使用之某一量之固態黏膠顆粒之一 料斗。合適的黏膠包含例如熱塑性聚合物黏膠，諸如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或茂金屬(metallocene)。閥系統28將容器26連接至熱區段14，以自容器26將固態黏膠顆粒運送至熱區段14。

自容器26將固態黏膠顆粒運送至熔化系統30。熔化系統30可包含一容器(圖中未繪示)及電阻加熱元件(圖中未繪示)，以將該等固態黏膠顆粒熔化，以形成液體形式之一熱熔黏膠。熔化系統30之大小可經設定而具有相對小之黏膠容積，例如，約0.5公升，且經組態以在相對短之時間內熔化固態黏膠顆粒。幫浦32由馬達24驅動，以將熱熔黏膠自熔化系統30泵送至施配器34。馬達24可為由來自空氣源16及空氣控制閥18之壓縮空氣脈衝驅動之一氣動馬達。幫浦32可為由馬達24驅動之一線性移位幫浦。在各種實施例中，施配器34可包含一歧管及施配模組。施配器34可選擇性地將熱熔黏膠排放至一物體上，諸如一包裝、一箱子或受益於由系統10施配之熱熔黏膠之另一物體。在一些替代性實施例中，施配器34可為例如一掌上型槍型施配器。可加熱熱區段14中之一些或所有組件，包含熔化系統30、幫浦32、及施配器34，以保持在施配過程期間，遍及熱區段14之該熱熔黏膠呈液態。系統10可為一工業程序之一部件，例如其用於包裝且密封紙板箱及/或包裝箱。

閥系統28係用於重新填充熔化系統30之一機構。在替代性實施例中，可用能夠自容器26選擇性地獲得定量之黏膠顆粒之任何類型之閥或其他裝置更換閥系統28。藉由將閥 系統28機械地耦合至幫浦32及閥36，閥系統28可驅動閥36，以自容器26獲得足以在幫浦32之每次循環時重新填充熔化系統30之一量之顆粒。在幫浦32在每次循環吸取相同量之液化黏膠時，由閥系統28獲得之顆料量可等於由幫浦32吸取之液化黏膠之量。

當藉由馬達24驅動幫浦32時，則可透過幫浦32將液化黏膠自熔化系統30傳送至施配器34。為了使液化黏膠之碳化程度最小，應使熔化系統30中之液化黏膠之量最小。然而，熔化系統30中必須具有足以使幫浦32每次循環來吸取之量之液化黏膠。因此，閥系統28可自容器26將足以補給由幫浦32吸取之熔化黏膠之量之顆粒運送至熔化系統30。可藉由將閥36機械地耦合至閥系統28完成上述目的，且閥系統28繼而機械耦合至幫浦32。

圖2係本發明之一實施例之一透視圖，其繪示冷區段12及熱區段14之若干部分。在圖2所示之實施例中，其繪示與圖1中佈置相同之許多組件，包含容器26、閥系統28、熔化系統30及幫浦32。如圖2中所示，容器26為一乾燥物品料斗。容器26可用於容納未熔化之熱熔物顆粒。圖中繪示熔化系統30為一熔化黏膠儲槽。在其他實施例中，熔化系統30可為具有如上所述之電阻加熱元件之一小型容器。馬達24可為，例如一氣動馬達或一電動馬達，或者能夠以往復之方式驅動幫浦32之任何其他馬達。施配器34(圖1)係連接至出口埠38。在替代性實施例中，該施配器係由額外之部分組成，該等額外部分將液化黏膠導向所要之目標。

當幫浦軸桿42向右(就圖2而言)移動時，幫浦連桿40係於軸桿-連桿連接部44處移動。幫浦連桿40圍繞樞軸46逆時針地樞轉，經由滑動連接器50將閥連桿48向左(就圖2而言)推動，因此促使閥36自熔化系統30閉合容器26。相反地，當幫浦軸桿42向左移動時，幫浦連桿40圍繞樞軸46順時針樞轉，進而經由滑動連接器50將閥連桿48向右拉動，且造成閥36打開。因此，由於容器26係位於熔化系統30上方，因此重力造成顆粒落入熔化系統30中。

在圖2所示之實施例中，熔化系統30係藉由閥系統28連接至容器26。閥系統28及熔化系統30二者均連接至幫浦32。幫浦32之入口係與交接面52處連接至熔化系統30之出口。閥系統28係藉由幫浦連桿40連接至幫浦32。幫浦32亦係連接至馬達24。圖2繪示幫浦連桿40之一實例。如圖2中所示，幫浦連桿40係包含一樞軸之一直接機械連桿。幫浦連桿40將幫浦32機械地連接至閥系統28。

在圖2所示之實施例中，由於存在幫浦連桿40，當幫浦32在一方向上移動時，閥系統28打開，而當幫浦32在另一方向上移動時(閥系統28)閉合。在圖2中所示之實施例中，閥系統28與幫浦32之此耦合導致每次幫浦32將液化黏膠運送至施配器34時，可將額外之熱熔物顆粒添加至熔化系統30。在其他實施例中，幫浦連桿40可促使閥系統28回應於幫浦32之移動而在其他時刻添加熱熔物顆粒。例如，可藉由去除圖2中所示之實施例之幫浦連桿40之樞軸點而於幫浦32之移動之結束時由幫浦連桿40打開。亦可使用幫浦連 桿40之許多其他實施例，只要幫浦32之週期性移動可造成閥系統28之對應或關聯之週期打開及閉合即可。幫浦連桿40使幫浦32之移動與透過閥系統28饋送未熔化顆粒之饋送速率協調。

藉由幫浦連桿40使閥系統28與幫浦32配對允許系統10無需複雜之系統來測量未熔化熱熔物顆粒之量即可獲得一合適量之該未熔化熱熔物顆粒。藉由調整閥36之大小及閥系統28在幫浦32之每個衝程期間保持打開之時間，可經由閥系統28向熔化系統30添加與經由幫浦32自熔化系統30移除之熱熔黏膠之量相等之量之熱熔物顆粒。因此，判定在熔化系統30使用期間應於何時添加熱熔物顆粒及該等顆粒之量時無需測量系統。

雖然已經參考示例性實施例描述了本發明，熟悉此項技術者將理解，在不脫離本發明之範疇之基礎上，可對本發明做出多種變化且以等效元件替代本發明之元件。此外，在不脫離本發明之本質範疇之基礎上，可對本發明之教示做出許多修改來適應一特定之情形或材料。因此，本發明並非意在限於所揭示之特定實施例，而是，本發明將包含屬於附加申請專利範圍之範疇內之所有實施例。

10‧‧‧熱熔黏膠施配系統

12‧‧‧冷區段

14‧‧‧熱區段

16‧‧‧空氣源

18‧‧‧空氣控制閥

20‧‧‧控制器

22A‧‧‧空氣軟管

22B‧‧‧空氣軟管

24‧‧‧馬達

26‧‧‧容器

28‧‧‧閥系統

30‧‧‧熔化系統

32‧‧‧幫浦

34‧‧‧施配器

36‧‧‧閥

40‧‧‧幫浦連桿

42‧‧‧幫浦軸桿

44‧‧‧軸桿-連桿連接

46‧‧‧樞軸

48‧‧‧閥連桿

50‧‧‧滑動連接器

52‧‧‧交接面

圖1係一熱熔黏膠系統之一方塊圖。

圖2係圖1之該熱熔黏膠系統之一施配器、幫浦及熔化系統之一透視圖。

10‧‧‧熱熔黏膠施配系統

12‧‧‧冷區段

14‧‧‧熱區段

16‧‧‧空氣源

18‧‧‧空氣控制閥

20‧‧‧控制器

22A‧‧‧空氣軟管

22B‧‧‧空氣軟管

24‧‧‧馬達

26‧‧‧容器

28‧‧‧閥系統

30‧‧‧熔化系統

32‧‧‧幫浦

34‧‧‧施配器

36‧‧‧閥

Claims (20)

1. 一種熱熔系統，其包括：一熔化系統，其用於對熱熔物顆粒加熱而使之熔化成液體；一施配系統，其係用於施用該液體；一幫浦，其用於對該該熔化系統與該施配系統之間之該液體加壓；及一饋送系統，其與該幫浦之操作協調，以將熱熔物顆粒運送至該熔化系統。
2. 如請求項1之熱熔系統，其中該幫浦及該饋送系統二者均連接至一馬達。
3. 如請求項1之熱熔系統，其進一步包括用於儲存熱熔物顆粒之一容器，其中該饋送系統將熱熔物顆粒自該容器運送至該熔化系統。
4. 如請求項3之熱熔系統，其中該饋送系統係透過一機械連桿而與該幫浦之操作協調。
5. 如請求項4之熱熔系統，其中該饋送系統包含一閥。
6. 如請求項5之熱熔系統，其中該閥經組態以當每次該幫浦循環時打開。
7. 如請求項4之熱熔系統，其中該機械連桿促使在每次幫浦循環時，該饋送系統允許顆粒自該容器移動至該熔化系統。
8. 如請求項3之熱熔系統，其中該容器係配置於該饋送系統之上方，且該饋送系統經配置於該熔化系統上方。
9. 一種處理熱熔黏膠之方法，該方法包括：在一熔化系統中使熱熔黏膠顆粒液化；用一幫浦將第一量之液化熱熔黏膠自該熔化系統泵送至一施配器；及作為對泵送該第一量之液化熱熔黏膠之回應，用自該容器運送至該熔化系統之一第二量之熱熔物顆粒重新填充該熔化系統。
10. 如請求項9之方法，其中該幫浦係一往復活塞幫浦。
11. 如請求項10之方法，且其進一步包括使一連桿與該往復活塞幫浦協力地移動，以重新填充該熔化系統。
12. 如請求項11之方法，其中重新填充該熔化系統包含以與該連桿之移動協調之方式打開及閉合一閥，以允許該第二量之熱熔物顆粒進入該熔化系統中。
13. 如請求項12之方法，其中該閥係經由該連桿連接至該幫浦。
14. 如請求項12之方法，其中該閥為一閘閥。
15. 一種熱熔系統，其包括：一熔化系統，其能夠加熱該等熱熔物顆粒，以使得該等顆粒熔化為液體；一施配系統，其用於施用該液體；一幫浦，其用於對該熔化系統與該施配系統之間之該液體加壓；及一饋送系統，其用於將熱熔物顆粒運輸至該熔化系統，該饋送系統經組態以與該幫浦之操作以機械協調之 方式將一量之熱熔物顆粒運輸至該熔化系統。
16. 如請求項15之熱熔系統，其中該幫浦為一往復活塞幫浦。
17. 如請求項16之熱熔系統，且其進一步包括一連桿，該連桿係連接至該往復活塞幫浦，使得該連桿與該往復活塞幫浦協力地移動。
18. 如請求項15之熱熔系統，其中該饋送系統包含用於控制運送至該熔化系統之熱熔物顆粒之流量之一閥。
19. 如請求項18之熱熔系統，其進一步包括配置於該閥上方之一容器，且該閥係配置於該熔化系統上方，使得當該閥打開時，該等熱熔物顆粒自該容器落入該熔化系統中。
20. 如請求項18之熱熔系統，其中該閥及該連桿經組態使得在每次該幫浦循環時該閥打開一次。