NO743320L - - Google Patents

Description

Utleveringsinnretning for smeltbare produkter, særlig_for stenger av et_varmesmeltbart klebemiddel

Foreliggende oppfinnelse angår en ut leveringsinnretning

for produkter og særlig utleveringsinnretninger for viskose produkter, såsom klebemidler.

I amerikansk patent 3.228.556 er beskrevet en utleveringsinnretning for voks og omfattende et stempel som glir i et ror åpent ved den ene ende. Man fyller roret med en stang av voks og man varmer denne opp for å gjore vokset flytende. Stempelet som drives av en tilpasset fjær, boldes på plass ved hjelp av stangen, men trykker det viskose voks ut gjennom åpningen. Utleveringen av det viskose materiale avhenger hovedsakelig av den kraft som utoves ved hjelp av fjæren. Denne varierer alt ettersom fjæren er mer eller mindre spent, det vil si alt ettersom stempelet er ved begynnelsen eller slutten av sin be-vege! sesbane .

Man kan avhjelpe denne utilsiktede variasjon i 4utleveringen av det fordelte viskose materiale ved å forlenge r.dret og fjæren slik at denne alltid arbeider i det samme område av den kurve som represen-terer den utovede kraft i avhengighet av fjærens lengde.

Denne forlengelse av roret vil imidlertid gjore utleveringen mindre håndterlig og mer kostbar.

Oppfinnelsen er rettet på en ut leveringsinnretning for viskdse produkter og så kort og sammentrengt som mulig, hvilken særlig antar formen av en lett betjenbar pistol som anvender den enkle fjær-mekanisme og hvis utlevering er mer regelmessig enn tilfellet er for hittil kjente typer .

I ut leveringsinnretningen ifolge oppfinnelsen er den fjær som trykker stempelet fra bunnen mot åpningen av roret, dekket til av en hette som skiller fjæren fra stempelet og dette drives fra kanten av hetten eller fjærhylsen ved hjelp av en annen fjær.

Når det således gjelder deres anbringelse, strekker de to fjærer seg parallelt. De oker ikke pistolens lengde. Men de bevirker slik tilfellet ville ha vært med den ene i forlengelsen av den annen, at ekspansjonen av den ene komprimere den annen.

For at den kraft som fjærene må utove, skal være så liten som mulig og således ytterligere minske deres lengde, er det fordelaktig at en annen oppvarmet seksjon av roret foran en for ste avkjolt seksjon har et rettvinklet tverrsnitt og avsmalnet fremover. Trykket i den viskose masse tiltar således for en og samme kraft utovet av<f>jærene.

I en innretning for utlevering av klebemiddel som antydet ovenfor, og som har form hovedsakelig av en pistol, vil den hurtighet hvormed innretningen kan settes i drift og den utlevering som denne klebemiddel- fordelingsinnretning kan besorge når den mates med stenger, i hdy grad avhenge av hvor hurtig stengene smelter. Denne smelte-hastighet avhenger av varmeoverflaten og temperaturen på denne over-flate. Man kan ikke i særlig grad oke dimensjonene av varmeveggen uten å påvirke pistolens anvendelighet. Man kan ikke forandre meget på temperaturene. En del av pistolen som holdes på en meget hoy temperatur, er farlig for betjeningen. En lokal overopphetning av det produkt som skal behandles, kan forandre dets egenskaper og bringe det til å koke med de tetningsvanskeligheter som forer til avlop av

varmegasser.

For å muliggjdre hurtig smelting av et- fast produkt ved anvendelse av en stor varmetilforsel for oppvarmingsveggene og en bestemt temperatur på denne vegg, er det ifolge oppfinnelsen foreslått å skyve den varme vegg inn i det faste produkt. Ved å gjore dette min-sker man ikke bare varmetapene ved å fore den varme vegg inn i hjertet av det faste produkt, men fremfor alt bevirken man en ytterst intim kontakt mellom det faste materiale som skal smeltes og den varme vegg, gunstig for varmens utbredelse. Til den varme oppgave for oppvarmingsveggen har man knyttet en mekanisk oppgave som er desto mer virksom jo mer betydningsfulle de trykkrefter er som bringer oppvarmingsveggen til å trenge inn i produktet. På en fordelaktig måte antar oppvarmingsveggen formen av en kile, hvis spisse ende trenger inn i produktet. Vanligvis er kilen ubevegelig festet og man trykker det faste produkt inn på kilens spiss ved hjelp av stempelet. Innretningen er desto mer effektiv jo spissere eller skarpere kilen er. Av symmetri-hensyn kan kilen v;cre konisk med en liten toppvinkel særlig mindre enn Tf /2 og fortrinnsvis mindre enn Tf /4.

Det anbefales å anbringe kilen med toppen rettet mot den side som er motsatt dysen, langs rorets akse og i en stumpkjegleformet seksjon av roret med den lille grunnflate vendt mot dysen, hvilket ytterligere oker kilens virkning.

Varmeveggene får en meget gunstig geometri når innerveg-gen av roret sammen med kilen danner varmeveggen.

Under fordelingen av det smeltede produkt etter behov ved påvirkning på lukkeinnretningen for dysen, vil utleveringen og temperaturen av det fordelte produkt variere fra begynnelsen til slutten av en utstromningsperiode gjennom dysen og alt ettersom denne periode har vært fortrinnsvis med korte utstrdmninger. Disse utilsiktede varia sjoner er en ulempe for et antall anvendelser.

Sdkerne har tatt sikte på å avhjelpe dette ved å innstille temperaturen på produktet i oppvarmingskammeret og ved å styre varme-effekten i avhengighet av denne innstilling. Dette har stott på van-skeligheter. Anbringelsen av en temperaturfoler i nærheten av åpningen til kammeret hindrer passeringen av det smeltede produkt til dysen. Temperaturen av det produkt som går gjennom åpningen i dysen styrt ved hjelp av lukkeinnretningen varierer plutselig når et nytt smeltet lag av produktet kommer frem til denne etter passering gjennom hele kam-- meret meget hurtig for å gjennopprette den nodvendige likevekt. De indikasjoner som skaffes av foleren, er da alt for trege til å mulig-gjore ny oppvarming av produkt som allerede har forlatt kammeret. Fjernt fra kammerets åpning gir foleren indikasjoner som ikke kan re-produseres fra et produkt til et annet, på grunn av deres avvikelser med hensyn til spesifikk ledningsevne og latent smeltevarme. Man kan således ikke slutte seg til temperaturen av produktet ved åpningen til kammeret ut fra temperaturen av produktet på et annet sted i kammeret på noen sikker og pålitelig måte.

Man kan ikke lenger heve den temperatur hvortil det smeltede produkt er bragt i kammeret uten med denne overopphetning å skade kvaliteten av produktet ved særlig å bevirke at det begynner å koke. Dessuten kan denne okning av temperaturen bevirke lekkasjer av det varme smeltede produkt i en avkjdlt seksjon av apparatet tett inntil kammeret og nddvendig for apparatets lettere håndtering.

Det passer også å regulere utstromningen fra en utleveringsinnretning mens produktet hele tiden holdes i det påkrevede temperatur-område uansett utleveringens rytme og dens varighet.

For. dette formål varmer man opp kammeret helt til smeltning av i det minste en del av det produkt, som foreligger i samme, og man bevirker utstromning av det i kammeret smeltede produkt. Man tilforer kammeret en stdrre varmemengde pr. tidsenhet når produktet strommer ut enn når det ikke strommer ut.

Således venter man ikke til temperaturen av det utleverte produkt har falt for man reagerer. Mens produktet forlater kammeret vet man at denne senkning av temperatur og utlevering på grunn av man-gel på smeltet masse vil oppstå. Man avverger denne variasjon mens det ennå er tid, ved umiddelbart å påvirke oppvarmingen av kammeret som vil ha behov for flere kalorier for å gjore produktet flytende.

Erfaringen har vist at for å bibeholde temperaturen av det utstrdmmende produkt innenfor et bestemt område er det mer hensikts-messig å bringe temperaturen i selve kammeret opp til en hoyere verdi når produktet strommer ut fra dette enn når det ikke strommer, fordi den termiske likevekt mellom kammeret og produktet som går gjennom dette, opprettes vanskeligere når produktet stagnerer. Man kan bringe kammeret opp til en hoyere temperatur, slik at produktets temperatur når dette strommer ut vil være praktisk talt lik den for det smeltede stillestående produkt for åpningen av kammeret når det ikke har vært noen utstromning. Ofte lar man det smeltede produkt gå ut med en hoyere temperatur som ligger 20° C og fortrinnsvis 15° C over den for det stillestående smeltede produkt.

For bedre styring av produktets gjennomgang gjennom åpningen omfatter utleveringsinnretningen en detektor for produktgjennomgangen i åpningen. Denne detektor modifiserer en styrekrets for varmeanordningen. Det er fordelaktig at detektoren skal være lukkeinnretningen for åpningen eller roret som den danner en fortsettelse av, eller skal være inkorporert i den kinematiske forskyvningskjede for lukkeinnretningen. I en pistil kan detektoren være selve det organ som styrer utstrdmningen, det vil si avtrekkermekanismen.

En enkel og robust elektrisk styrekrets for modifisering av den til kammeret ved hjelp av en varmemotstand tilforte varmeytelse, omfatter et statisk relé som kopler varmemotstandskretsen inn eller ut. Dette relé er på den ene side forbundet med. et termoelement som gir en spenning representativ for forandringen av temperaturen i kammeret i forhold til en foreskrevet temperatur som er temperaturen av det stillestående smeltede produkt. Dette relé er på den annen side tilkoplet en ledning for kompensering av den spenning som er gitt ved termoelementet for den fastsatte temperatur. Denne ledning omfatter et elektrisk hovedelement, særlig en motstand. Denne motstand er mest fordelaktig variabel på en slik måte at den tillater kompensering av forskjellige utgangsspenninger beskaffet ved hjelp av termoelementet. Ledningen omfatter dessuten et elektrisk hjelpeelement, vanligvis en motstand som er shuntkoplet over hovedelementets klemmer. Hjelpeele-mentet er styrt ved hjelp av detektoren (f.eks. slutter avtrekkermekanismen den parallellkoplete krets) for modifisering av hovedelementet og således modifisering av kompensasjonsledningen som gjor det mulig å tilfore kammeret en stdrre varmeeffekt.

I det fdlgende er som rene eksempler beskrevet forskjellige utfdreiser av oppfinnelsens gjenstand under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et oppriss delvis i snitt av en pistol for utlevering av klebemiddel ifdlge oppfinnelsen, fig. 2 er et tilsvarende riss som vist på fig. 1 og viser en variant av oppvarmingsorganene for kleme-middelstangen, fig. 3 er en variant av utleveringsinnretningen ifdlge oppfinnelsen og viser organer for styring av oppvarmingen og fig. 4 er et elektrisk koplingsskjerna for styrekretsen til oppvarmingen.

Denne pistol omfatter et ror 1 eller en sylindrisk del som er åpen ved den ene ende og lukket ved hjelp av en bunn 2. Roret 1

er forsynt med en åpning 3 på siden for innsetning av en klebemiddelstang.

I retning fremover omfatter pistolen på kjent måte en utle-veringsdyse som ved hjelp av en boring 4 står i forbindelse med roret 1, og hvis åpning styres ved hjelp av en ventil betjent ved hjelp av et stangsystem 5 og en avtrekkermekanisme 6 båret av et skjefte 7.

I dette skjefte er der fort elektriske ledere 8 for matning av en varmeanordning 9 som omslutter en seksjon 10 av roret 1, og rør-ledninger 11 for tilforsel og avldp av et kjolende fluidum, såsom vann, for en anordning-12 til avkjdling av en- seksjon 13 som stoter inntil seksjonen 10 og befinner seg bak. denne.

Det frie tverrsnitt av seksjonen 10 for oppvarming reduseres i' retning fremover ved hjelp av en konisk kjerne 14 fast forbundet med utleveringsdysen og ved hjelp av dennes koniske form.

Mot bunnen 2 av roret 1 stdtter seg den ene ende av en fjær 15j hvis annen ende trykker mot toppen av en hette 16. Hetten 16 dekker hele fjæren 15 og dens kant 17 er i kontakt med bunnen 2. Mot den flate av kanten 17 som vender fremover, er der festet en annen skruelinjeformet fjær .18 som er anordnet utenpå hetten 16 og skyver et stempel 19 som er anordnet glidende i roret 1. Stempelet trykkes likeledes ved hjelp av fjæren 15 ved hjelp av hetten 16.

Et bevegelig sluttstykke 20 forsynt med en utloser eller et gripeorgan gjor det mulig å fore st.empelet 19 bakover og holde dette der og trykke sammen fjærene under fyllingen med en klebemiddelstang gjennom åpningen 3 på siden, overfor hvilken åpning er anordnet et spor som tillater aksial forskyvning av sluttstykket 20.,

På denne er svingbart festet en sperrehake 21 utsatt for virkningen av en fjær 22 som sdker å vippe den med urvisernes retning og trykke den mot et anslag 23 båret av en plate 20' som bærer sluttstykket. I den på tegningen viste posisjon som er den ladete posisjon, griper spissen 24 av sperrehaken 21 bak et ringformet anslag 25 festet i et spor anordnet ri~.:den indre vegg av seksjonen. 1' av roret 1.

Utleveringsinnretningen virker på fdlgende måte hvis man forutsetter at en stang av klebemiddel er fort inn i roret 1 gjennom åpningen 3:. Man innleder med å forskyve sluttstykket 20 og dettes

/

plate 20' bakover for å fjerne spissen 24 av vektarmen 21 fra anslaget 25 og bringe vektarmen til å vippe i retning mot urviserne, slik at dens spiss 24 blir frigjort fra anslaget mens brukeren folger for-skyvningen av sluttstykket og stempelet 19 fremover under virkningen av fjærene 15 og 18 idet stempelet 19 skyver klebemiddelstangen i den oppvarmede seksjon 10. Klebemiddelet smelter og trenger inn i utstrdm-ningsdysen gjennom boringen 4»

De to fjærer 15 og 18 virker samtidig som om de var i forlengelsen av hverandre, samtidig som de opptar et rom, hvis lengde er lik den for bare en av dem.

Ifdlge fig. 2 omfatter varmeanordningen 9 foruten de elektriske motstander som omgir seksjonen 10, en elektrisk motstand 26 opptatt i et rom anordnet i kilen 14.

Denne kile er av et godt varmeledende materiale. Den vender sin spiss 27 mot bunnen 2 og strekker seg langs rorets 1 akse. Topp-punktet eller spissen befinner seg nesten ved grensesonen for sek-sjonene 10 og 13.tett inntil sistnevnte.

Stempelet 17 drevet fra bunnen 2 ved hjelp av fjærene 15 og 18 trykker en- stang mot den varme spiss 27. Stangen smelter progres-sivt og presses intimt mot innerveggene av seksjonen 10 og kilen 14 som tjener som varmevegger.

På fig. 3 er pistolen vist mer detaljert og identiske elementer med de som er vist på fig. 1 og 2, er betegnet med de samme henvisningstal1.

Utleveringspistolen for klebemiddel omfatter et ror 1 eller kammer åpent ved en av sine ender og lukket ved hjelp av en bunn 2. Roret 1 er utstyrt med en åpning 3 i sideretning for fylling med en klebemiddelstang.

Mot den forreste ende omfatter pistolen en dyse 28 for ut-strømning s:om står i forbindelse gjennom en åpning 4 med roret 1. En nål 29 for åpning av dysen 28 styres ved hjelp av et stangutstyr 5 og en avtrekkermekanisme 6 båret i skjeftet J, idet utstyret danner detektoren for gjennomgang av produktet i dysen 28.

I skjeftet strekker seg rørledninger 34 £or tilfdrsel og avldp av et kjølende fluidum, såsom vann, for en anordning 12 for av-kjøling av en seksjon 13 nær inntil en seksjon 10 i roret.

Seksjonen 10 er oppvarmet ved hjelp av elektriske motstander 9 forbundet med en vekselstrbmkilde ved hjelp av ledere 35, 36 som danner effek-tilforselskretsen.

Et termoelement TC er festet til roret 1. Dette termoelement detekterer enhver temperaturforandring. Klemmer for termoelementet er tilkoplet to ledere 37 og 38.

Ved betraktning av fig. 4 vil man se at lederen 36 bærer en triac 39?hvis utldser 40 er forbundet med inngangen 4l på en differ-ensialforsterker A. Utgangsklemmen 42 på forsterkeren A er forbundet med en klemme 43 på termoelementet TC ved hjelp av lederen 38. Den annen klemme 44 på forsterkeren A er ved hjelp av en leder 45 forbundet med et potensiometer P^. Denne danner -sammen med to motstander R Q og R^ den ene gren i en Wheatstone. Den annen gren er dannet av to motstander R^ og R^. Termoelementet TC og forsterkeren A er tilkoplet diagonalen for broen. Broen mates ved hjelp av en strdmkilde med lav spenning over to ledere 4-6 og 47.

Motstanden R^er shuntkoplet ved hjelp av en krets som omfatter en reostat P~og en bryter 48. Bryteren er anbragt bak avtrekkermekanismen 6-. Når man trykker på avtrekkermekanismen slutter bryteren 48 kretsen. Den tilsvarende motstand i utstyret med R^og med Pp vil bli mindre.

Pistolens virkemåte er som folger:

Spissen 29 lukker åpningen i dysen 28. Man mater varmemotstandene

9 ved hjelp av lederne 35 og 36. Man har innstilt potensiometeret

P-^ slik at spenningsforskjellen mellom klemmene 42 og 44 skal være 0 for en bestemt temperatur i roret 1, såsom bestemt ved den spenning som da fremskaffes av termoelementet TC.

Temperaturen i roret 1 er da f.eks. T^. Smeltet stillestående produkt i roret 1 befinner seg nær motstandene 9- Klemmen 4l gjor at triac 39 er ikke ledende. Hvis temperaturen synker under T^>vil der oppstå en spenning over klemmene 42 og 44 og slutte varme-kretsen ved å gjore triac 39 ledenede for å bringe temperaturen opp til verdien T^.

Man betjener avtrekkermekanismen 6. Spissen 29 vil da fri-gi dysen 28. Smeltet materiale kan stromme ut gjennom denne. Samtidig sluttes bryteren 48. Motstanden tilsvarende R^og P^er mindre enn R^. Broen er ikke i likevekt. En spenningsforskjell oppstår mellom klemmene 42 og 44- Triac 39 vil være ledende. Motstanden 9 for oppvarming får strdmtilfdrsel selv om temperaturen i roret 1 er T-j^. Denne tilfdrsel opphorer for en temperatur T2som er hoyere enn T-^ hvor spenningene mellom klemmene 1 og 2 på ny vil være i likevekt.

Claims (20)

1. Utleveringsinnretning for smeltbare produkter, særlig for stenger av et varmesmeltbart klebemiddel, omfattende et ror, hvori det glir et stempel drevet fra bunnen av roret ved hjelp av en fjær, karakterisert ved at stemplet er adskilt fra fjæren ved hjelp av en fjærhylseog drives av fjærhylsens kant ved hjelp av en annen fjær.

2. Innretning ifdlge krav 1, karakterisert ved at fjærhylsens kant er nær inntil bunnen av roret .

3. Innretning ifdlge krav 1, hvor en fdrste seksjon av roret foran stemplet er i kontakt med en kjdleinnretning og en annen seksjon foran den fdrste er oppvarmet ved hjelp av en varmeanordning, karakterisert ved at den annen seksjon har et tverrsnitt som innsnevres fremover.

4. Innretning ifd lge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at man varmer opp produktet ved å bringe det til kontakt med en varm vegg og man skyver denne vegg inn i produktet.

5. Innretning ifdlge krav 4>karakterisert ved at denne vegg har form av en kile, hvis spiss er i kontakt med produktet .

6. Innretning ifdlge krav 4? k a r a" !<■" t e r i s e r t ved at kilen er konisk.

7. Innretning ifdlge krav 6, karakterisert ved at toppvinkelen for kjeglen er mindre enn Tl /2 og fortrinnsvis mindre enn Tl /4 •

8. Innretning ifdlge et av kravene 5 til 7, karakterisert ved at veggen strekker seg langs rorets akse.

9. Innretning ifdlge krav 8, karakterisert ved at kilens spiss er rettet mot den motsatte side av dysen.

10. Innretning ifdlge krav 8 eller 95karakterisert ved at kilen er anbragt i en stumpkjegleformet seksjon av roret med den minste bunnflate vendende mot dysen.

11. Innretning ifdlge et av kravene 8 til 10, karakterisert ved at den seksjon av roret som omfatter varmeveggen, ligger etter en avkjdlt seksjon og at spissen av kilen er nær inntil den avkjdlte seksjon.

12. Innretning ifdlge et av kravene 8 til 11, kar a k - ■ terisert ved at den innvendige vegg av roret sammen med kilen danner den varme vegg.

13. Innretning ifdlge et av kravene 1 til 12, karakterisert ved at man tilforer oppvarmingskammeret en stdrre varmemengde pr. tidsenhet når produktet strommer ut enn når det ikke strommer ut.

14. Innretning ifdlge krav 13, karakterisert ved at man bringer kammeret opp til en hoyere temperatur når produktet strommer ut enn når det ikke strommer ut.

15. Innretning ifdlge krav 14, karakterisert ved at man bringer kammeret opp til en hoyere temperatur slik at temperaturen av produktet som strommer ut, er praktisk talt lik den for produktet som foreligger i kammeret for utstrdmningen.

16. Innretning ifdlge krav 13 eller 15, omfattende et kammer som har en åpning og som oppvarmes ved hjelp av en varmeinnretning, karakterisert ved at den omfatter en detektor for gjennomgang av produkt gjennom åpningen som modifiserer en styrekrets for varmeinnretningen.

17. Innretning ifd lge krav 16, hvor åpningen kan lukkes ved hjelp av en lukkeinnretning, karakterisert ved at detektoren er dannet av lukkeinnretningen.

18. Innretning ifdlge krav 16 eller 17, karakterisert ved at styrekretsen omfatter et statisk relé, som er bryter for varmeinnretningen, forbundet på den ene side med et varmeelement som gir en spenning representativ for temperaturvariasjonene i kammeret i forhold til en foreskrevet temperatur og på den annen side med en ledning for kompensasjon av spenningen gitt ved hjelp av termoelementet for den foreskrevne temperatur, idet denne ledning omfatter et elektrisk hovedelement fortrinnsvis regulerbart og et elektrisk hjelpeelement styrt ved hjelp av detektoren slik at hovedelementet modifiseres.

19. Innretning ifdlge krav 18, karakterisert ved at reléet og termoelementet befinner seg på diagonalen i en Wheatstone's bro, hvis ene gren omfatter det elektriske hovedelement, idet det elektriske hjelpeelemen t er anbragt parallellkoplet over hovedelementets klemmer.

20. Innretning ifdlge krav 18 eller 19, karakterisert ved at reléet er en triac og de elektriske elementer omfatter motstander.