JPH0728940Y2 - 発泡ホットメルト接着剤分配装置 - Google Patents

発泡ホットメルト接着剤分配装置

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JPH0728940Y2
JPH0728940Y2 JP1991006421U JP642191U JPH0728940Y2 JP H0728940 Y2 JPH0728940 Y2 JP H0728940Y2 JP 1991006421 U JP1991006421 U JP 1991006421U JP 642191 U JP642191 U JP 642191U JP H0728940 Y2 JPH0728940 Y2 JP H0728940Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】本考案は発泡ホットメルト接着剤分配装置
に関し、更に詳細には分配器において固定した背圧を維
持することにより溶液流の均一性を向上せしめる圧力調
整器を有する分配装置に関する。
【０００２】ホットメルト接着剤は多種多様な適用例に
おいて基板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、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、付着せしめられた接着剤は基板上に厚いビー
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。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。
【０００３】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、発泡接着剤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うるということから部分的
に生じるものである。また発泡ホットメルト接着剤は第
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、その間に接着剤は第
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、接着
剤は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。これらの特性は紙箱包装業界において特に望
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」は効果的に減少し、互いに付着された表面
は圧力の付与後まもなく締付圧力から解除される。これ
らの発見は１９７７年１１月２２日付に発行された「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号および同じく１９７
７年１１月２２日に発行された「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４，０５
９，４６６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。
【０００４】上記両特許に示されているごとく、発泡ホ
ットメルト接着剤を発生せしめるに当っては、空気また
は窒素等の気体を液体ホットメルト接着剤と十分に混合
させると、気体は接着剤中に溶解することができる。次
に接着剤／気体溶液を公知の弁付き接着剤分配器（ガ
ン）から分配すると、気体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
有する発泡ホットメルト接着剤を形成する。
【０００５】エイカーズらの米国特許第４，２００，２
０７号に記載され本願の譲受人に譲渡された発泡装置の
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気体と液体接着剤は
混合され気体は溶融液体接着剤に溶解せしめられる。次
いで液体／気体接着剤溶液はポンプ出口の圧力の下に接
着剤分配器に供給され、そこから接着剤は大気圧で選択
的に分配される。分配装置の出口ノズルから出ると、気
体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、発泡ホットメルト接着剤を形成す
る。その結果生じる発泡接着剤は、圧縮されない状態に
放置されると、全体にわたって空気または気体細胞が均
等に分布された均質的な発泡体として硬化し、それは上
述した所望の接着特性を有する。
【０００６】分配器からの接着剤／気体溶液の流れがき
わめて円滑で、且つ均一な流量であることが接着剤の多
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
少なくなる特徴がある。
【０００７】従って、本考案の主たる目的は、単位時間
当りの出力の変化を最小に抑えつつ接着剤をほぼ一定の
流量で送り出す発泡ホットメルト接着剤分配装置を提供
することにある。
【０００８】この目的を達成すべく、本考案に係るホッ
トメルト接着剤分配装置は気体および接着剤を供給され
接着剤／気体溶液を分配器へ供給する２段歯車ポンプか
ら成る。この分配装置は、分配器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分
配器へ、そして逆に分配器からポンプへと継続するよう
に分配器をポンプに連結する再循環管路を含む。それに
より、分配器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ことにより過熱されたり、冷却さ
れたり、品質を劣化させられたりすることはない。
【０００９】再循環管路内には分配装置内、特に分配器
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。この圧力調整器はこれを介す
る溶液の流量に変化があっても、あるいは分配器への接
着剤／気体溶液に粘性変化があっても、分配装置内に固
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／気体溶液中の流れおよび粘性変
化に応答して分配装置内に固定した背圧を維持し、それ
により分配器が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。
【００１０】本考案の他の目的は、ホットメルト接着剤
分配装置に用いる圧力調整器を提供することにある。多
くのホットメルト接着剤は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にすぎない。故に、
いかなるホットメルト接着剤においても、黒焦げになっ
た後解き放たれると分配装置を詰まらせたり、あるいは
非接着性固体として分配装置から出るのに充分に長い間
ホットメルト接着剤を捕捉する死領域がないことが肝要
である。本考案の圧力調整器は、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
るように死領域を回避する。
【００１１】本考案の主たる利点は、間欠流状態を含め
てホットメルト接着剤分配装置のすべての作動条件下で
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。
【００１２】本考案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明らかとなろう。
【００１３】図１および図１ａに示す発泡ホットメルト
接着剤分配装置は固体熱可塑性（ホットメルト）接着剤
が加熱溶解されているか、また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段ポンプ１１および
第２段ポンプ１２を有し各ポンプはそれぞれ回転し噛合
う歯車対１３ａ、１３ｂおよび１４ａ、１４ｂから成る
２段歯車ポンプ（ポンプ）１０へ供給される。各段ポン
プの被駆動歯車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、各段ポンプのア
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の低圧側の入口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１９において送り出されそこから第２段
ポンプの入口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０．０７〜３．１５kg/cm2（１
〜４５psi ）の範囲の圧力に調整される気体源２２から
気体入口管２１を介して気体、例えば、空気、窒素また
は二酸化炭素も導入される。気体入口管２１は第２段ポ
ンプの入口２０からこの入口管２１を介して気体源２２
への溶融接着剤の逆流を防ぐ逆止め弁２３を含む。
【００１４】気体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、第２段ポンプ１２は気体および溶
融接着剤を気体が溶融接着剤と共に溶解して前述した溶
融接着剤／気体溶液を与えるような圧力下におく。この
溶液は第２段ポンプ１２の出口２４から管路２５を介し
て例えば分配ガン等の弁付きの分配器（分配手段）２６
へと排出される。本考案のポンプと併用しうる分配器は
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２４と第１段ポンプ１１の
入口１７との間には再循環管路（再循環手段）２７が設
けられている。この再循環管路は分配装置の圧力が逃が
し設定値を超えた場合に接着剤／気体溶液の一部または
全部を再循環するための圧力逃がし弁１８を含む。分配
器２６からの戻し管路２６ａ内の圧力調整器２８は分配
器の循環時に再循環流を限定し固定した背圧を分配装置
内に維持する。
【００１５】作動において、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１２の入口２
０へと送り出す。それは粘度変化およびモータ速度変化
に対して第２段ポンプを安定化させる。第２段ポンプ１
２は、第１段ポンプ１１からの計測された溶融ホットメ
ルト接着剤を気体源２２から給送される気体と密接に混
合させて、溶液状態に加圧するための混合装置として機
能する。第１段ポンプ１１と第２段ポンプ１２との組合
わせはより均一な接着剤／気体溶液出力を与え、これは
分配器２６からの接着剤発泡体吐出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２段歯車ポン
プ１０は接着剤と気体の混合を向上せしめ、分配される
発泡剤が比較的均一でスピッティングおよびスパッタリ
ングから自由となることを保証する。
【００１６】更に詳細に図２および図３について述べる
と、２段歯車ポンプ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段ポンプ板３
２と、中心口板３３と、第２段ポンプ板３４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。
【００１７】第１段ポンプ板３２は空洞３６を画成し、
この空洞は第１対の噛合歯車１３ａ、１３ｂを受容して
いる。第２段ポンプ板３４も空洞３７を画成し、この空
洞は第２対の噛合歯車１４ａ、１４ｂを受容している。
第２段歯車は第１段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段ポンプ１１よりも大きな
押出量を有する。気体源２２から第２段ポンプに送り出
される気体の体積は、第２段ポンプの付加的行程体積、
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。
【００１８】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）によって整合積重ね関係に
保持されており、それらのボルトの頭部は出口端板３５
に設けられた座の中に受容されている。板３１〜３５の
孔４２内の位置決めスリーブ４１を貫通ボルト４０が貫
通し、マニホルドブロック３０のねじ孔内に螺入して予
め組立てられた板３１〜３５をマニホルドブロック３０
に装着している。
【００１９】図３に示すごとく、入口板３１は入口１７
を与えており、その入口１７はその入口板３１の頂面内
に傾斜して形成された給送喉部４４と協力する。入口１
７は第１段の入口４５内へと開口し、そこで歯車は噛合
状態からはずれる。第１段ポンプ板３２はまた第１段の
出口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４
６内へと導かれる。この中間移送口構体４６は計測され
た溶融ホットメルト接着剤を第１段ポンプ１１の出口１
９から第２段ポンプ１２の入口２０へと導く。この中間
移送口構体４６は第１段の出口１９と、第１及び第２段
移送孔４６と、第２段の入口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ホットメルト接着
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段の入口２０と、第
２段の出口２４を画成している。溶融接着剤／気体溶液
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内の出口孔４７と協力し、この出口孔４７
は出口２４をマニホルドブロック３０内の排出孔４８に
連結している。排出孔４８は孔４９および管路２５を経
て分配器２６に連結されている。気体は第２段ポンプ１
２の入口２０内へその底部側から気体の入口５０を介し
て導入される。図２においてわかるごとく、溜め９の頂
部側には公知のねじ付き金具を介して逆止め弁２３が取
付けられている。この金具は２段歯車ポンプ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
端ぐりされた垂直通路５２のねじ部分内へ螺入されてい
る。２段歯車ポンプ１０の外部にはその板３４、３５間
の境界面に位置する周溝５５が設けられており、この周
溝５５は逆止め弁２３および通路５２、５３を介して流
れる気体がポンプ１０の外部のまわりの周溝５５に進入
するように通路５３と連通している。この周溝５５はそ
の上方および下方に位置する１対のＯリング５６、５７
により密封されている。これらのＯリングはポンプ１０
の外面とポンプが装着されている孔５４の表面とに接触
して、気体が逃げないように周溝５５を密封している。
板３５の頂面内の１対の溝５８はポンプの軸線に向けて
収斂し、周溝５５が気体がポンプの第２段１２内へと導
入される際にポンプの入口５０と相互連結させている。
従って、逆止め弁２３に供給される気体は逆止め弁２
３、通路５２、５３、周溝５５および溝５８を経て入口
５０へと流れる。
【００２０】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２段歯車ポンプ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１０
から気体流制御ゲージ６１、圧力調整器６２およびソレ
ノイド式制御弁６３（これらはいずれも気体源２２と逆
止め弁２３との間の気体入口管２１内にある）を含む気
体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。
【００２１】逆止め弁２３はシリンダ６４とポペット６
５とから成るポペット式の弁である。この弁２３は、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６８は気体がここを通過して流れるのを許すよう
に、口６９を設けられている。弁２３のシリンダ６４の
内側にはポペットヘッド６６を弁座７１との密封接触状
態に引張る圧縮ばね７０が設けられている。ポペットヘ
ッド６６内にはＯリングが装着されて、弁座７１と密封
係合して弁の上流７２と下流７３との間に気密性を維持
する。管路２１内の制御弁６３が開かれると、加圧気体
がポペット６５に作用して弁２３を押し開き、気体が２
段歯車ポンプ１０の入口５０へと流れるのを許す。図３
においてわかるごとく、溶融ホットメルト接着剤と溶融
ホットメルト接着剤／気体溶液との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４８、４９と使用中に分配器２６に連結さ
れる管路２５とを介する。しかし、再循環流路も設けら
れていて、これにより溶融ホットメルト接着剤／気体溶
液の一部分は図４に点線矢印７５で示したごとく、分配
器２６からポンプ１０を介して第１段ポンプ１１の入口
４５内へと再循環される（この点線通路７５は図１ａ中
の再循環通路２７に対応する）。この目的のために、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には再循環通路が設けられてい
る。図３に示すごとく、再循環通路は孔４８、孔７６
（後述の圧力逃がし弁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の通
路７９を含む。再循環通路は入口１７からの溶融ホット
メルト接着剤（気体を含まない）が入口４５内の再循環
材料に添加される間に溶融ホットメルト接着剤／気体溶
液の再循環流を第２段ポンプ１２の出口２４から入口４
５内へ導入するために、再循環入口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４５と
連結している。
【００２２】図１ａおよび図３に示した圧力逃がし弁１
８は、マニホルド３０の孔７６内に受容される圧力調整
弁８２の一部として組込まれる。この圧力調整弁８２は
ねじ８４において孔７６内に螺入された外側のスリーブ
８３を含み、スリーブ８３の内端には逃がし弁の弁座８
５が固着されている。弁座８５はボール８７が着座した
軸方向の口８６を有し、ボール８７は圧縮ばね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。この圧縮ばね８９は案内８８とスリーブ８
３の内側肩部９０との間に位置する。これによりボール
８７はその弁座および孔８６へ向けて付勢されて圧力逃
がし弁１８を形成する。
【００２３】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
リーブに形成された半径方向の口９２を経てマニホルド
の再循環孔７７へと開口している。分配器２６の管路２
５内に過剰な圧力が累積する場合には、孔４８、２６ａ
上に高圧状態が存在する。しかしこの状態は圧力逃がし
弁１８の開放によって緩和され、流体は口８６、スリー
ブ８３の内室９１および口９２を介して再循環孔７７に
流れることができる。
【００２４】図１ａに概略的に示したごとく、分配器２
６からの戻し管路２６ａは圧力調整器２８を含む。図３
に示すごとく、この圧力調整器２８は圧力調整弁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９２の右方へと軸
方向に移動可能である。弁部材９３はその内端において
均等に１２０°ずつ離隔した３つの溝（第１の限定器）
９４を与え、これらの溝９４の各々は断面Ｖ字形を有し
スリーブ８３内の肩部９５と協同して弁を形成する。溝
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。
【００２５】圧縮ばね９６は圧力調節用スリーブ９９の
閉鎖室９８内に収容されており、このスリーブ９９はス
リーブ８３の端ぐり端部１０１内に螺入されている。圧
縮ばね９６は弁部材９３から遠い端部においてピストン
１０３の端部１０２に適合し、この端部と係合してピス
トンをスリーブ９９の端部に螺入された調節ねじ１０５
の端部１０４に向かって付勢することができる。調節ね
じ１０５を回転させることによりピストン１０３の位置
を変化させて圧縮ばね９６の圧縮力を調節し、それによ
って弁部材９３を変位させるのに要する圧力を調節しう
る。スリーブ９９のねじ部分１１１とスリーブ８３の端
部における多数の半径方向のスロット１２８の中には軸
方向のキー溝１２７がある。このキー溝１２７と前記ス
ロットの１つとの中にはＬ字形で金属製のキー１２９が
収容され、スリーブ９９のねじ部１１１上にはロックナ
ット１１０がねじ込まれている。このロックナットはス
リーブ９９およびスリーブ８３と共にキー１２７を強固
にロックして、２つのスリーブ８３、９９が不用意に離
脱するのを防止する。圧力調整器２８の目的は戻し管路
２６ａ、即ち分配器２６内に、さらに分配装置全体にわ
たって固定した背圧Ｐ1 を維持することにある。この背
圧Ｐ1 が一定を保つ限り、分配器２６からのホットメル
ト接着剤／気体溶液の流れは一定に保たれる。以下に詳
細に説明するように、この圧力調整器２８はこれを介す
る流れの変化時、および圧力調整器を介して流れるホッ
トメルト接着剤／気体溶液の粘性の変化時に戻し管路２
６ａ内の圧力を一定に維持する作用をなす。本考案以前
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、戻し管路２６ａ内にはその背圧を
維持するための流れ限定器しかなく、その結果、戻し管
路２６ａを経て２段歯車ポンプ１０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。
【００２６】次に図３においてわかるように、戻し管路
２６ａを介するホットメルト接着剤／気体溶液の流れが
開始すると、弁部材９３は図３に示した位置から図４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
体が圧力調整弁２８の可変な第１限定器（溝９４）を経
て室１２０内へと流入するのに必要とされる。室１２０
からのホットメルト接着剤／気体溶液はオリフィス（第
２の限定器）１２１を経て閉鎖室９８内へ、弁部材９３
の孔１２２を経て口９２へ、垂直孔７７、孔７８内へそ
して２段歯車ポンプ１０へと流れる。
【００２７】圧力調整器２８がどのようにして戻し管路
２６ａ内に固定した背圧を維持するのかを説明するため
に、図５を参照する。図５においてわかるように、戻し
管路２６ａ内の圧力をＰ1 として示し、室１２０内の圧
力をＰ2 として示し、閉鎖室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Ａ0 で示し、
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Ｐ1のホット
メルト接着剤／気体溶液は溝９４および肩部９５により
与えられる可変限定器を流れる結果として圧力降下す
る。この圧力降下は（Ｐ1 −Ｐ2 ）に等しい。同様に、
弁部材９３の限定されたオリフィス１２１を流れるに当
ってホットメルト接着剤／気体溶液は（Ｐ2 −Ｐ3 ）に
等しい圧力降下をする。
【００２８】開始時に弁部材９３は圧縮ばね９６の力Ｆ
S が溝９４および固定限定オリフィス１２１において生
じる圧力降下に面積を乗じたものをバランスさせるよう
な時まで、図３に示した位置から図４に示した位置へと
右方に移動する。圧力Ｐ1 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９６との間には次
のごとく力のバランスがある。 ＦS ＝Ｐ1（Ａ1−Ａ0）＋Ｐ2 Ａ2
【００２９】図５において、次いで溶液の流量が降下す
れば、溝９４を介する流れが減少するために圧力降下
（Ｐ2 −Ｐ3 ）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、圧縮ばね９６のばね力ＦS は平衡化圧力を超
え弁部材９３は左方へ移動する。この弁部材の運動は、
室１２６と１２０の間の溝９４の可変オリフィスを閉鎖
または限定することにより、溝９４によって行なわれる
圧力降下（Ｐ1 −Ｐ2 ）を増大させる。溝９４が左方へ
移動するにつれて、Ｐ1 は力平衡式を維持するように増
大する。別言すれば、弁部材９３はある距離だけ左方へ
移動して圧力Ｐ1 を固定値に維持して圧力調整弁２８を
介する減少した流れを補償する。
【００３０】溶液の流れ変化が圧力調整器２８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。粘性変化はホットメルト
接着剤／気体溶液中に追い込まれる気体の量の変化の結
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
再循環されるにつれて、溶液中の気体のレベルは増大
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変化を補償する。即
ち、より低い粘性は室１２０内の圧力Ｐ2 を下げるのと
同じ効果を有し、それにより弁部材９３が左方に摺動す
るのを許して溝９４を閉鎖し、戻し管路２６ａ内のＰ1
を比較的安定した値に維持する。
【００３１】２段歯車ポンプ１０およびそれが採用され
る発泡ホットメルト接着剤分配装置が上記米国特許第
４，２００，２０７号の主題である。この特許はポンプ
１０および接着剤分配装置のより完全な説明のためにこ
こに組込まれる。本願の考案はこの装置における圧力調
整器２８の提供と、該圧力調整器が戻し管路２６ａ内の
ホットメルト接着剤／気体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。
【００３２】使用に当って、２段歯車ポンプ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端板３
１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。溶融ホットメルト接着剤の給送は第１段ポン
プ１１により計測され出口１９から中間移送口構体４６
を介して第２段ポンプ１２の入口２０へと移送される。
気体源２２からの気体は制御弁６３、圧力調整器６２、
圧力ゲージ６１および逆止め弁２３を経て気体の入口５
０へ供給され、そこから第１段ポンプ１１からの計測さ
れた溶融ホットメルト接着剤の導入直後に第２段ポンプ
１２内に導入される。気体が導入される際の圧力は泡の
密度を制御する。約０．０７〜３．１５kg/cm2の範囲の
圧力はすでに用いられている。第２段ポンプ１２はホッ
トメルト接着剤と気体を混合して溶融ホットメルト接着
剤／気体溶液を加圧下で与え、この溶液は第２段ポンプ
１２の出口２４からマニホルドブロック３０の排出孔４
８内へと排出される。分配器２６がホットメルト接着剤
を排出している時に、圧力逃がし弁１８は分配器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を経て流れる分を除いて、溶液の再循環流を限定
する。分配器２６が閉鎖され発泡ホットメルト接着剤が
分配されていない時には、加圧されたホットメルト接着
剤／気体溶液は圧力調整器２８を介して再循環し続け、
余分の流れは圧力逃がし弁１８、スリーブの内室９１、
マニホルドブロック３０の再循環用孔７７、出口端板３
５の再循環用孔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４５へと再循環
される。本願のホットメルト接着剤分配装置の米国特許
第４，２００，２０７号に開示された分配装置に対する
主な利点は、分配器２６のすべての作動条件のもとで、
より均等な流れのホットメルト接着剤を維持するという
点にある。具体的には、それは分配器２６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ホットメルト接着剤／気体混合（分
散）物を説明するために用いられた。この混合物は気体
がホットメルト接着剤中に分子的に分散した真の溶液で
ある。しかし、本明細書および実用新案登録請求の範囲
に用いられているごとく、この用語は気体が実際に分子
的に分散していようといまいと、溶融ホットメルト接着
剤または密封材料と均質に混合した気体のより広い概念
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
用いられている。
【００３３】以上、本考案の改良された圧力調整器を圧
力及び粘性が広く変化する条件の下で制御されねばなら
ない発泡ホットメルト接着剤用の分配装置に関連して説
明したが、本考案は発泡していようといまいと、すべて
のホットメルト接着剤分配装置に適用可能である。更
に、本考案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】
【図１】本願考案を組入れた発泡ホットメルト接着剤分
配装置の一部破断した概略図である。
【図１ａ】図１の装置の系統図である。
【図２】図１の分配装置のポンプの一部破断した側面図
である。
【図３】図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】図３の圧力調整器部分の断面図であって、圧力
調整器を介するホットメルト接着剤／気体溶液流がある
状態における圧力調整器の断面説明図である。
【図５】圧力調整弁の作動を示す断面説明図である。
【符号の説明】９ 接着剤供給手段 １０ ポンプ １８ 圧力逃がし弁 １９ 接着剤供給手段 ２２ 気体供給手段 ２５ 溶液供給手段 ２６ 分配手段 ２７ 再循環手段 ２８ 圧力調整器 ８２ 弁本体 ８９，９６ ばね手段 ９３ 弁部材 ９４ 第１の限定器 １２１ 第２の限定器

Claims (7)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発泡したホットメルト接着剤を分配する
    ための発泡ホットメルト接着剤分配装置において、ポン
    プ（１０）と、 ホットメルト接着剤を液体状態で前記ポンプに供給する
    ための接着剤供給手段（９）と、 気体源と、 該気体源から前記ポンプに気体を供給する気体供給手段
    であって、それにより該ポンプは気体の存在下において
    ホットメルト接着剤を攪拌して気体をホットメルト接着
    剤中に分散させると共に、ホットメルト接着剤及び気体
    を加圧して気体をホットメルト接着剤内に溶解させて液
    体−気体溶液にする気体供給手段（２２）と、 液体−気体溶液を、その維持圧力よりも低い圧力で分配
    し、これによりホットメルト接着剤が泡を形成するにつ
    れて気体を液体−気体溶液から解除するための分配手段
    （２６）と、 前記ポンプから前記分配手段に液体−気体溶液を供給す
    るための溶液供給手段（２５）と、 前記分配手段から前記ポンプに前記液体−気体溶液を再
    循環させるための再循環手段（２７）と、 前記分配手段内に液体−気体溶液の一定の背圧を維持す
    るために前記再循環手段上に配置された圧力調整器（２
    ８）であって液体−気体溶液の入口及び出口を有する弁
    本体（８２）と、該弁本体内に摺動自在に装着された弁
    部材（９３）と、該弁部材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寸法可変の第１の限定器
    （９４）と、前記弁部材内に形成された一定寸法の第２
    の限定器（１２１）と、前記弁部材を前記第１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（９６）
    とから成り、これを介して流れる液体−気体溶液の流量
    変化に応答して前記第１限定器の大きさを変化せしめて
    前記液体−気体溶液の入口に一定の背圧を維持する圧力
    調整器（２８）と、 から成ることを特徴とする発泡ホットメルト接着剤分配
    装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記圧力調整器は、
    これを介して流れる液体−気体溶液の粘性変化に応答し
    て前記第１限定器の大きさを変化せしめて前記液体−気
    体溶液の入口に一定の背圧を維持する発泡ホットメルト
    接着剤分配装置。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記ばね手段が前記
    弁部材を前記第１の限定器が閉鎖した位置に付勢する力
    を変化させるための調節手段を含む発泡ホットメルト接
    着剤分配装置。
  4. 【請求項４】 請求項１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、前記第１限定器は前記弁
    部材に形成され、前記肩部と協力して前記第１限定器を
    形成する可変幅スロットからなる発泡ホットメルト接着
    剤分配装置。
  5. 【請求項５】 請求項３において、前記弁本体の一端の
    孔内には圧力逃がし弁（１８）が設けられており、前記
    弁部材は前記弁本体の前記逃がし弁とは反対の端におい
    て前記弁本体の孔内に位置しており、前記弁本体内には
    前記弁部材を可変の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（９６）が設けられ、前記
    弁本体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（８９）が設けられている発泡ホ
    ットメルト接着剤分配装置。
  6. 【請求項６】 請求項４において、前記弁部材はこれか
    ら半径方向に延びるフランジを含み、前記第２限定器は
    前記弁部材の前記フ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発泡ホットメルト
    接着剤分配装置。
  7. 【請求項７】 溶融ホットメルト接着剤を分配する発泡
    ホットメルト接着剤分配装置に用いる組合わせ圧力調整
    器（２８）及び圧力逃がし弁（１８）であって、 溶融ホットメルト接着剤の入口及び出口を有する弁本体
    （８２）と、 該弁本体内に摺動自在に装着された弁部材（９３）と、 該弁部材が前記弁本体に対して相対移動することにより
    形成される寸法可変の第１の限定器（９４）と、 前記弁部材に形成された一定寸法の第２の限定器（１２
    １）と、 前記弁部材を前記第１限定器が閉鎖した位置へ付勢する
    ためのばね手段（９６ ）と、 前記圧力調整器（２８）はこれを介する溶融ホットメル
    ト接着剤の流量変化に応答して前記第１限定器の大きさ
    を変化せしめて前記入口に固定した背圧を維持するこ
    と、及び前記圧力逃がし弁（１８）は弁本体内に装着さ
    れていること、 を特徴とする組合わせ圧力調整器及び圧力逃がし弁。
JP1991006421U 1981-08-19 1991-02-18 発泡ホットメルト接着剤分配装置 Expired - Lifetime JPH0728940Y2 (ja)

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