ES2235006T3 - Aplicador de cola termofusible. - Google Patents
Aplicador de cola termofusible.Info
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Abstract
Aplicador de cola termofusible que comprende: a) una cámara alargada (3) que presenta un primer extremo (4) configurado para la entrada de una barrita (B) de dicha cola termofusible y un segundo extremo (5) equipado con una boquilla (6) de distribución de cola fundida, b) unos medios para empujar progresivamente dicha barrita (B) dentro de dicha cámara (3) y c) unos medios de calentamiento eléctrico de la parte de la barrita (B) contenida dentro de la cámara (3), comprendiendo estos medios de calentamiento por lo menos un elemento calentador (131,132) constituido por cuando menos una banda o pista (151, 152) hecha con un material eléctricamente resistente y dotada de medios de conexión (161, 162) a una fuente de energía eléctrica, estando formada dicha banda (151, 152) sobre una superficie eléctricamente aislada de un substrato (141, 142), estando dispuesto dicho substrato de manera que queda en contacto térmico con una masa de cola contenida en dicha cámara (3), caracterizado porque elcitado elemento calentador (131, 132) queda estrechamente aplicado contra una cara exterior (21, 22) correspondiente de un cuerpo de calentamiento (2), una superficie interior de la cual delimita la citada cámara (3), estando realizado el citado cuerpo de calentamiento (2) con un material conductor del calor.
Description
Aplicador de cola termofusible.
La presente invención se refiere a un aplicador
de cola termofusible y, más particularmente, a tal aplicador del
tipo descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 6
142 207 cedida a SOFRAGRAF INDUSTRIES, representado esquemáticamente
en la figura 1 del dibujo adjunto, en corte axial.
En esta figura, puede verse que este aplicador
presenta generalmente la forma de una pistola y comprende un cárter
1 que contiene un cuerpo de calentamiento tubular 2 perforado con
una cámara alargada 3 que presenta un primer extremo 4 configurado
en forma de entrada para una barrita B de cola termofusible y un
segundo extremo 5 equipado con una boquilla 6 de distribución de
cola fundida. El aplicador comprende además unos medios (no
representados) concebidos para empujar progresivamente la barrita B
de cola por un manguito 7 coaxial a la cámara 3, y después al
interior de esta cámara, y unos medios de calentamiento eléctrico de
la parte de la barrita de cola que es empujada al interior de la
cámara.
El aplicador comprende además una empuñadura 8
equipada con un gatillo 9 que permite accionar los medios de empuje
de la barrita, pudiendo estar constituidos estos medios, por
ejemplo, por una transmisión mecánica por bielas o cremallera, como
es bien conocido.
Los medios de calentamiento eléctrico de la masa
de cola contenida en la cámara 3 son alimentados por unos hilos
eléctricos 10 conectados a un emplazamiento de bornes 11_{1} de un
circuito 11 de regulación de la alimentación de estos medios de
calentamiento. El circuito 11 es alimentado por su parte con energía
eléctrica por un cable 12 conectado por una parte a un emplazamiento
de bornes 11_{2} del circuito 11 y por otra parte a la red. Como
variante, el circuito 11 podría también ser alimentado por una
batería de acumuladores, interna o externa respecto al
aplicador.
Según la patente de los Estados Unidos de América
citada, los medios de calentamiento comprenden uno o varios
elementos calentadores constituidos cada uno por una banda de un
material eléctricamente resistente y dotada de medios de conexión a
una fuente de energía eléctrica, estando formada esta banda sobre
una superficie eléctrica aislante de un substrato dispuesto de
manera que queda en contacto térmico con la masa de cola contenida
en la cámara 3.
Tal elemento calentador plano puede realizarse
por medios utilizados para la fabricación de circuitos híbridos de
capa espesa, constituidos como es sabido por un substrato de
alúmina, por chapa esmaltada o por chapa inoxidable por ejemplo,
cubierto por un dieléctrico, recibiendo el substrato por serigrafía
una banda formada por una pasta que, después de secarse, constituye
una "tinta" resistente propia para calentar una masa de cola
adyacente por efecto Joule y conducción térmica, cuando es
atravesada por una corriente eléctrica.
Los elementos calentadores así constituidos
presentan numerosas ventajas sobre los medios de calentamiento
eléctrico clásicamente utilizados en los aplicadores de cola
termofusibles. Su aumento de temperatura es muy rápido, debido a su
baja inercia térmica. Su potencia de calentamiento, por unidad de
superficie, es muy elevada. Además, la serigrafía permite una gran
variedad en el diseño de las bandas. La adaptación de tales
elementos calentadores a necesidades específicas o nuevas queda así
facilitada.
La patente citada describe diversas formas de
realización de un aplicador de cola termofusible equipado con tales
elementos calentadores, en las cuales éstos cubren la totalidad o
parte de la pared de la cámara 3, para establecer un contacto
térmico óptimo con la masa de cola contenida en esta cámara. El
cuerpo de calentamiento 2 es entonces realizado con un material que
constituye un aislante térmico.
Esta disposición de los elementos calentadores
presenta sin embargo inconvenientes. Además de ser entonces de una
instalación incómoda, su alimentación eléctrica exige perforaciones
del cuerpo de calentamiento para el paso de los hilos de
alimentación, perforaciones que pueden ser origen de fugas de cola,
en particular cuando los hilos atraviesan igualmente el substrato
del elemento calentador. Cuando éste se ha realizado con un material
metálico, el paso de estos hilos plantea además problemas de
aislamiento eléctrico de estos hilos con relación al substrato.
Finalmente diremos que, cuando las bandas serigrafiadas quedan
frente a la masa de cola contenida en la cámara 3, es preciso
vigilar que los puntos de soldadura que unen los hilos eléctricos de
alimentación a las bandas no perturben la progresión de esta masa de
cola en la cámara.
La presente invención tiene pues por objeto
realizar un aplicador de cola termofusible que no presente los
inconvenientes citados y que, en particular, comprenda un cuerpo de
calentamiento perfectamente estanco respecto a la cola fundida,
siendo por su parte la instalación de los elementos calentadores muy
fácil.
Se logran estos objetos de la invención, así como
otros que aparecerán en la lectura de la descripción que sigue, con
un aplicador de cola termofusible que comprende a) una cámara
alargada que presenta un primer extremo configurado como entrada
para una barrita de dicha cola termofusible y un segundo extremo
equipado con una boquilla de distribución de cola fundida, b) unos
medios para empujar progresivamente la barrita dentro de la cámara y
c) unos medios de calentamiento eléctrico de la parte de la barrita
contenida dentro de la cámara, que comprenden por lo menos un
elemento calentador constituido por cuando menos por una banda o
pista hecha con un material eléctricamente resistente y dotada de
medios de conexión a una fuente de energía eléctrica, estando
formada esta banda sobre una superficie eléctricamente aislada de un
substrato dispuesto para quedar en contacto térmico con una masa de
cola contenida dentro de la cámara. El aplicador es notable en
cuanto que el elemento calentador queda estrechamente aplicado
contra una cara exterior correspondiente de un cuerpo de
calentamiento, una superficie inferior del cual delimita la cámara,
estando realizado el cuerpo de calentamiento con un material
conductor del calor.
Como veremos después en detalle, disponiendo así
el elemento o los elementos calentadores del aplicador, se mantiene
un contacto térmico excelente entre estos elementos y la masa de
cola que se trata de calentar, a través de la materia
termoconductora del cuerpo de calentamiento, al tiempo que se
suprime todo cruce de este cuerpo por conductores de alimentación
eléctrica de los elementos calentadores, y por tanto todo escape
posible de cola. Además, la posición de los elementos calentadores
contra la superficie exterior del cuerpo de calentamiento, hace muy
cómoda su instalación.
Según otras características del aplicador de cola
termofusible conforme a la invención, el substrato puede ser un
substrato metálico aislado. En este caso, la banda formada sobre el
substrato puede quedar dispuesta sobre la cara de este substrato
opuesta a la cara aplicada contra el cuerpo de calentamiento. El
elemento calentador puede también comprender por lo menos dos bandas
de un material eléctricamente resistente, dispuestas cada una sobre
una de las dos caras del substrato de este elemento.
El substrato del elemento calentador puede
también estar constituido por un material eléctricamente
aislante.
Aparecerán otras características y ventajas del
aplicador de cola según la presente invención en la lectura de la
descripción que sigue y en el examen del dibujo adjunto, en el
cual:
- la figura 1 es una vista esquemática, en corte
axial del aplicador de cola termofusible según la invención, cuyas
disposiciones conocidas aparecen descritas en el preámbulo de la
presente invención, y
- la figura 2 es una vista parcial en despiece
del aplicador de la figura 1, donde aparece el cuerpo de
calentamiento de este aplicador y diversos órganos asociados al
mismo.
Volvemos a encontrar en la figura 2 unos órganos
representados en la figura 1, esto es: el cuerpo de calentamiento 2
perforado con la cámara 3 y prolongado por un extremo por la
boquilla 6 y, por el otro extremo, por el manguito 7.
El cuerpo de calentamiento 2 presenta una
superficie exterior configurada para recibir, en estrecho contacto,
dos elementos calentadores 13_{1}, 13_{2} sobre dos caras planas
opuestas 2_{1}, 2_{2} de esta superficie exterior (sólo es
visible la cara 2_{1} en la figura 2). Una superficie interior del
cuerpo de calentamiento delimita la cámara 3.
Los dos elementos calentadores son idénticos y
están constituidos cada uno por un substrato 14_{1}, 14_{2}
cubiertos, sobre por lo menos una cara, por una banda o pista
serigrafiada tal como la banda 15_{1} visible sobre el substrato
14_{1} del elemento calentador 13_{1}.
Estos elementos calentadores son del tipo de los
descritos en la patente de los Estados Unidos de América citada,
formados por un substrato plano, provisto por serigrafía de una
pasta o "tinta" resistente que define la banda 15_{1}, según
la tecnología utilizada para realizar circuitos híbridos con capa
espesa. Puede también verse la patente de los Estados Unidos de
América citada para más detalles sobre los materiales propios para
constituir el substrato y las bandas de los elementos
calentadores.
Unas zonas de soldadura 16_{1}, 16_{2}
permiten conectar la banda a los hilos 10 de alimentación en energía
eléctrica. Como los elementos calentadores son exteriores al cuerpo
de calentamiento 2, la conexión de estas zonas de soldadura a los
hilos de alimentación 10 se realiza sin que pasen hilos a través de
los orificios perforados en este cuerpo, lo cual elimina todo riesgo
de fuga de cola por tales orificios.
En la vista en despiece de la figura 2, puede
verse que las bandas 14_{1}, 14_{2} están formadas sobre las
caras de los substratos de los elementos 13_{1}, 13_{2}
respectivamente, que están orientadas hacia el exterior, con
relación al cuerpo de calentamiento 2, y por tanto sobre las caras
de los substratos opuestas a las aplicadas contra el cuerpo de
calentamiento 2. Los substratos deben entonces estar realizados con
un material buen conductor del calor, (chapa metálica esmaltada o
chapa metálica inoxidable cubierta por un dieléctrico, en tecnología
SMI (de substrato metálico aislado) por ejemplo, de modo que el
calor irradiado por las bandas pueda transmitirse por conducción al
cuerpo de calentamiento, a través de estos substratos. Esta
disposición de las bandas de los elementos calentadores hace más
fácil el aislamiento eléctrico de estas bandas respecto al cuerpo de
calentamiento 2.
Las dos caras de cada substrato están aisladas
eléctricamente por cualquier medio adecuado (película de vidrio,
etc...).
El cuerpo de calentamiento 2 está realizado con
un material buen conductor del calor, tal como aluminio, moldeado
por inyección, por ejemplo.
Los elementos calentadores 13_{1}, 13_{2}
quedan aplicados sobre las caras planas 2_{1}, 2_{1} frente a la
superficie exterior del cuerpo de calentamiento 2 (solamente la cara
2_{1} es visible en la figura 2). Los elementos calentadores
quedan sujetos contra estas caras, en estrecho contacto, por presión
entre éstas y unas pantallas térmicas 17_{1}, 17_{2}. Estas
últimas quedan por su parte oprimidas entre los dos cuencos
18_{1}, 18_{2} de una envoltura que asegura, en combinación con
un anillo 19 que se ha hecho deslizar sobre el extremo 5 del cuerpo
de calentamiento 2, la cohesión del conjunto de las piezas asociadas
a este cuerpo de calentamiento, gracias a unos tornillos de unión
auto-roscadores que pasan por unos pares de
orificios complementarios formados en estos cuencos, tales como los
señalados con las referencias 20_{1}, 20_{2}.
Hay un captador de temperatura 21 montado sobre
el cuerpo de calentamiento, en contacto térmico con el mismo, para
formar una señal representativa de la temperatura de este cuerpo. El
captador 20 está comunicado con el circuito de regulación 11 para
enviar a este circuito una señal representativa de esta temperatura,
señal que es necesaria para la regulación en curva cerrada de la
temperatura de la masa de cola contenida en la cámara 3.
El aplicador de cola según la invención aquí
descrito funciona entonces como sigue. Cuando son alimentadas con
corriente eléctrica las bandas de los elementos calentadores
13_{1}, 13_{2} es empujada una barrita de cola termoadhesiva al
interior de la cámara 3 del cuerpo 2, se detiene el calor irradiado
por efecto Joule por los elementos calentadores, por un lado, por
las pantallas térmicas 17_{1}, 17_{2} y transmitida por el otro
lado al cuerpo de calentamiento 2, a través de los substratos de
estos elementos calentadores, realizados por ejemplo con chapa
metálica de algunas décimas de milímetro de espesor. El calor así
transmitido se propaga directa y completamente al cuerpo de
calentamiento, de aluminio, por ejemplo, gracias al contacto físico
estrecho establecido entre la superficie exterior del cuerpo de
calentamiento 2 y los elementos calentadores 13_{1}, 13_{2}.
Gracias a la fuerte conductividad térmica de este
cuerpo de aluminio, se reparte el calor transmitido todo alrededor
de la masa de cola contenida en la cámara 3, asegurando así un
calentamiento uniforme de todas las partes de la misma.
Es ésta una ventaja suplementaria del aplicador
de cola según la invención. En efecto, en el descrito en la patente
de los EE. UU. citado, los elementos calentadores calientan
esencialmente las partes de la cola situadas en contacto con el
mismo, difundiéndose el calor así transmitido difícilmente, por el
hecho de la mala conductibilidad térmica de la cola.
El calentamiento uniforme establecido por el
aplicador según la invención pone la cola termofusible a la
viscosidad deseada para permitir la emisión de cola por la boquilla
6, esto bajo el control de temperatura desarrollado por el circuito
11.
Se pueden prever unas aberturas 22_{1},
22_{2} dentro de los cuencos 18_{1}, 18_{2}, respectivamente,
para asegurar una aireación de las pantallas térmicas 17_{1},
17_{2}, propia para prevenir su alteración.
Puede verse pues que la presente invención
permite conseguir correctamente los propósitos anunciados, esto es,
asegurar un calentamiento eficaz del cuerpo de calentamiento y por
tanto de la cola con unos elementos calentadores del tipo
"circuito híbrido de capa espesa" dispuestos de manera que se
evita toda perforación del cuerpo de calentamiento y se facilita su
instalación sobre éste.
Quede bien entendido que la invención no se
limita a la forma de realización descrita y representada, que
solamente se ha dado a titulo de ejemplo. Así, diremos que el
captador de temperatura podría montarse sobre uno de los elementos
calentadores por ejemplo, en lugar de hacerse sobre el cuerpo de
calentamiento, prestándose el circuito híbrido de capa espesa a la
recepción de componentes distintos. Este captador podría incluso
presentar la forma de una banda de tinta con resistencia en función
de la temperatura, sustentada directamente por el substrato de un
elemento calentador.
Las dos caras de un mismo substrato metálico
podrían presentar bandas de tinta resistiva para aumentar la
cantidad de calor irradiada por un mismo elemento calentador.
El cuerpo de calentamiento podría recibir
elementos calentadores en un número diferente de 2, función de la
potencia de calentamiento requerida, por ejemplo.
El circuito de regulación podría también
reemplazarse por la utilización de una tinta de coeficiente de
temperatura positivo, para constituir las bandas o pistas de
resistencia de los elementos calentadores.
El substrato de los elementos calentadores podría
estar constituido por un material eléctricamente aislante, tal como
la alúmina, peor conductora del calor que un material metálico.
En este caso, las bandas 15_{1}, 15_{2}
podrían estar orientadas hacia el cuerpo de calentamiento y estar
debidamente aisladas del mismo, por una capa superior de vidrio o de
mica, por ejemplo.
Igualmente, los elementos calentadores podrían
tener forma curvada hacia dentro en lugar de plana, y quedar
entonces aplicados sobre superficies curvadas hacia dentro adaptadas
al cuerpo de calentamiento.
Claims (10)
1. Aplicador de cola termofusible que comprende:
a) una cámara alargada (3) que presenta un primer extremo (4)
configurado para la entrada de una barrita (B) de dicha cola
termofusible y un segundo extremo (5) equipado con una boquilla (6)
de distribución de cola fundida, b) unos medios para empujar
progresivamente dicha barrita (B) dentro de dicha cámara (3) y c)
unos medios de calentamiento eléctrico de la parte de la barrita (B)
contenida dentro de la cámara (3), comprendiendo estos medios de
calentamiento por lo menos un elemento calentador (13_{1},
13_{2}) constituido por cuando menos una banda o pista (15_{1},
15_{2}) hecha con un material eléctricamente resistente y dotada
de medios de conexión (16_{1}, 16_{2}) a una fuente de energía
eléctrica, estando formada dicha banda (15_{1}, 15_{2}) sobre
una superficie eléctricamente aislada de un substrato (14_{1},
14_{2}), estando dispuesto dicho substrato de manera que queda en
contacto térmico con una masa de cola contenida en dicha cámara
(3),
caracterizado porque el
citado elemento calentador (13_{1}, 13_{2}) queda estrechamente
aplicado contra una cara exterior (2_{1}, 2_{2}) correspondiente
de un cuerpo de calentamiento (2), una superficie interior de la
cual delimita la citada cámara (3), estando realizado el citado
cuerpo de calentamiento (2) con un material conductor del
calor.
2. Aplicador según la realización 1,
caracterizado porque dicho substrato (14_{1}, 14_{2}) es
un substrato metálico aislado.
3. Aplicador según la reivindicación 2,
caracterizado porque la banda (15_{1}, 15_{2}) formada
sobre dicho substrato (14_{1}, 14_{2}) está dispuesta sobre la
cara de este substrato opuesta a la aplicada contra dicho cuerpo de
calentamiento (2).
4. Aplicador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho elemento
calentador (13_{1}, 13_{2}) comprende por lo menos dos bandas
hechas con un material eléctricamente resistente, dispuesto cada uno
sobre una de las dos caras del substrato del elemento calentador
(13_{1}, 13_{2}).
5. Aplicador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el citado substrato (14_{1}, 14_{2})
está constituido por un material eléctricamente aislante.
6. Aplicador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material que
constituye la banda o las bandas resistivas presenta un coeficiente
de temperatura positivo.
7. Aplicador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende unos
medios electrónicos (11) de regulación de la temperatura de la masa
de cola calentada.
8. Aplicador según la reivindicación 7,
caracterizado porque comprende un captador de la temperatura
del citado cuerpo de calentamiento (2), para suministrar una señal
representativa de dicha temperatura a los mencionados medios (11) de
regulación.
9. Aplicador según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicho captador está dispuesto sobre el
substrato (14_{1}, 14_{2}) del citado elemento calentador
(13_{1}, 13_{2}).
10. Aplicador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la banda de
resistencia (15_{1}, 15_{2}) sustentada por cada elemento
calentador (13_{1}, 13_{2}) está realizada por depósito
serigráfico de una pasta resistiva sobre el substrato (14_{1},
14_{2}), según la tecnología de realización de los circuitos
híbridos de capa espesa.
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