專(zhuān)利名稱(chēng)：熱熔膠的涂膠器及給這種涂膠器供膠的膠桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱熔膠的涂膠器和給這種涂膠器供膠的膠桿。


圖1示出了一種現(xiàn)在廣泛使用的熱熔膠涂膠器。這種涂膠器為手槍形，其手柄1從主體2伸出。主體2包括一個(gè)長(zhǎng)形腔室3，它的第一端4作為熱熔膠桿5的入口，第二端6裝有一個(gè)熔化膠的分配管7。涂膠器還包括通過(guò)在扳機(jī)8上施加壓力啟動(dòng)的機(jī)械裝置(未示出)，以逐漸推動(dòng)腔室3中的膠桿5，和安裝在腔室3周?chē)碾娂訜嵫b置，以使裝在該腔室中的桿5的熱熔材料熔化。這些裝置位于腔室3周?chē)捏w積9中，并通過(guò)穿過(guò)手柄的電纜10由外部電源(例如電網(wǎng))提供能量。
從分配管7出來(lái)的熔化膠滴可用于把許多零件安裝在一起，或者作為支撐，例如把木條或覆蓋零件固定在墻上或天花板上等等。
現(xiàn)在加到到這種涂膠器上的加熱裝置主要有兩種類(lèi)型。根據(jù)第一種類(lèi)型，這些裝置由一個(gè)柱形套筒組成，筒中裝有形成一個(gè)電阻并且溫度系數(shù)為正的材料。給套筒供電，并把其安裝在腔室3穿過(guò)的一個(gè)金屬套中，使得能夠通過(guò)導(dǎo)熱加熱該金屬套。由于套筒中所含材料的溫度系數(shù)為正，該材料的電阻隨著溫度的增加而增加，這就保證了加熱電流的調(diào)節(jié)。
由于價(jià)格便宜、體積小以及它所保證的調(diào)節(jié)功能，這種套筒的使用較為優(yōu)越。但是，裝有這種套筒的涂膠器升溫時(shí)間長(zhǎng)(約為10分鐘)，并且加熱功率有限。另外，由于套筒是由特殊的制造商提供的，涂膠器的設(shè)計(jì)者在選擇套筒的額定性能方面受到限制，如套筒、特別是最高加熱溫度已由制造商選定。
根據(jù)在所討論的涂膠器中實(shí)際使用的另一種加熱裝置，這種裝置的形狀為一個(gè)絕緣的電阻絲，纏繞在腔室3周?chē)囊粋€(gè)金屬套上，腔室3穿過(guò)該金屬套。用這種方法得到較短的升溫時(shí)間(約5分鐘)，可以通過(guò)適當(dāng)校正所使用的電阻來(lái)改變裝置的功率，還可以借助于一個(gè)溫度控制器(例如雙金屬片)來(lái)調(diào)節(jié)最高加熱溫度。
但是，必須使裝置的電阻熱絕緣和電絕緣，這就增加了涂膠器的成本。當(dāng)把電阻安裝在一個(gè)玻璃絲上時(shí)，由于玻璃絲承受熱流的變化，久而久之，玻璃絲會(huì)變脆。使用上述套筒很難準(zhǔn)確調(diào)節(jié)加熱電流，并且涂膠器的安裝和調(diào)節(jié)需要較長(zhǎng)的人工時(shí)間，這就增加了涂膠器的成本。
在上述兩種類(lèi)型的加熱裝置中，套子整體受熱，而不僅僅是要熔化的膠。因此，加熱裝置放出的熱相當(dāng)一部分損失到膠以外。
因此，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)涂膠器的上述缺點(diǎn)的涂膠器，特別是這種涂膠器升溫非常快，并且熱效率和熔化膠的流量都較高。
本發(fā)明的目的還在于實(shí)現(xiàn)一種即可靠，對(duì)使用者具有良好的電安全性，并且制造成本又不高的涂膠器。
本發(fā)明的這些目的借助一種熱熔膠的涂膠器達(dá)到，這種涂膠器包括a)一個(gè)長(zhǎng)腔室，它的第一端為所述熱熔膠桿的入口，第二端裝有一個(gè)熔化膠的分配管；b)逐漸推動(dòng)長(zhǎng)腔室中所述膠桿的裝置；c)膠桿包含在腔室內(nèi)部分的電加熱裝置。根據(jù)本發(fā)明，所述加熱裝置包括至少一個(gè)由一條高電阻材料制成并具有與電源連接裝置的軌道構(gòu)成的加熱元件，所述軌道在一個(gè)基層的電絕緣表面形成，基層的布置使其與所述腔室內(nèi)所含的膠塊有密切的熱接觸。
由于加熱元件的電阻軌道與膠之間建立的密切熱接觸，軌道由于焦耳效應(yīng)放出的熱能實(shí)際上完全被膠塊吸收，與上述現(xiàn)有技術(shù)的加熱裝置相比，這大大提高了根據(jù)本發(fā)明制造的涂膠器加熱裝置的熱效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)加熱元件的基層是平的。因此，加熱元件放在腔室的一個(gè)側(cè)壁上。作為變型，加熱元件也可以放在該腔室的一個(gè)中心位置上。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，涂膠器包括多個(gè)這樣的元件，這些元件覆蓋腔室壁，攜帶這些元件的電阻軌道的基層的表面朝向所述腔室的軸。另外，所述腔室為錐形，錐形頂部位于膠的分配管一側(cè)。因此，每個(gè)加熱元件的基層均為一個(gè)與腔室的所述錐形相適應(yīng)的長(zhǎng)三角形。
通過(guò)下面參照附圖的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將得以更好地體現(xiàn)，附圖如下-圖1為現(xiàn)有技術(shù)的涂膠器的立體圖；-圖2、3分別為本發(fā)明涂膠器中膠的加熱體的軸向和橫向剖視圖；-圖4-6為圖2、3加熱體中的三個(gè)加熱元件實(shí)施例的示意圖；-圖7為本發(fā)明涂膠器的加熱體的另一個(gè)實(shí)施例；-圖8為圖7中加熱體的加熱元件的示意圖；-圖9為圖7加熱體沿Ⅸ線的剖面圖；-圖10為與圖9類(lèi)似的剖面圖，示出圖7-9的加熱體的一個(gè)變型；-圖11、12為加熱體另外兩個(gè)變型的示意圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2、3，圖中所示的加熱體用于安裝在圖1限定的體積9處，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱體。加熱體包括一個(gè)最好用電絕緣和熱絕緣材料制成的套筒11。該套筒最好但不絕對(duì)為以X為軸的錐形，一個(gè)環(huán)12安裝在套筒的入口4’處，用于引導(dǎo)腔室3’中沿箭頭F推動(dòng)的膠桿5’，腔室3’在套筒11中并以軸X為中心。套筒的另一端6’處裝有一個(gè)在加熱體中熔化后膠桿的分配管7’。顯然，元件或機(jī)構(gòu)3’、4’、6’、7’分別與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)涂膠器的元件3、4、6、7相同或相應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，腔室3’的壁裝有至少一個(gè)、最好多個(gè)加熱元件131、132、…136，對(duì)稱(chēng)分布在X軸的周?chē)?，基本覆蓋該壁的整個(gè)表面。因此，套筒11在腔室壁處根據(jù)應(yīng)接受的每個(gè)加熱元件13i(i=1-6)挖有軸向槽，如圖3的剖面圖所示。每個(gè)加熱元件通過(guò)卡緊或粘貼固定在它的凹槽中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，每個(gè)加熱元件13i(見(jiàn)圖4)包括一個(gè)與腔室3’的錐形相適應(yīng)的非常狹長(zhǎng)的三角形平面基層14i。工作時(shí)，頂部位于分配管7’一側(cè)的該腔室的錐形可以使腔室3’中的熔化膠向分配管7’逐漸變細(xì)，以適應(yīng)穿過(guò)該分配管的小直徑通道。
構(gòu)成一個(gè)加熱元件13i基礎(chǔ)的狹長(zhǎng)三角形的基層14i有一個(gè)攜帶電阻材料的軌道15I的絕緣表面，軌道表面覆蓋著電絕緣層(未示出)。選擇這種材料的電阻使足夠的電流通過(guò)加熱體的整個(gè)軌道15i，迅速保證進(jìn)入腔室3’中的膠桿5’軟化，然后熔化。為了做到這一點(diǎn)，軌道15I朝向腔室3’的軸X(見(jiàn)圖3)。因此，軌道15I透過(guò)使膠與每個(gè)軌道分離的電絕緣層與位于腔室3’中的膠緊密接觸。
一個(gè)如圖4所示的加熱元件可以用制造厚層混合電路使用的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種電路一般由氧化鋁、上釉鋼板或覆蓋例如一層電介質(zhì)的不銹鋼板的基層構(gòu)成，其上通過(guò)絲網(wǎng)印刷接納一層導(dǎo)電軌道和電阻網(wǎng)，并通過(guò)在基層上加主動(dòng)和/或被動(dòng)元件來(lái)完成。
還可實(shí)現(xiàn)多層電路，即把絲網(wǎng)印刷和焙燒過(guò)的鋁制基層互相重疊，或者作為變型，用一層絕緣漿覆蓋基礎(chǔ)層，然后再對(duì)基層進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。
還可以在第一個(gè)基層上放置一個(gè)導(dǎo)電軌道16i，用一層絕緣漿覆蓋該軌道，再在絕緣漿上絲網(wǎng)印刷電阻軌道15i，這樣就可實(shí)現(xiàn)圖4所示的加熱元件。正如上面所看到的，最后用一個(gè)電絕緣層覆蓋電阻軌道15i。
軌道15i和16i通過(guò)一個(gè)位于元件的端點(diǎn)17j處的通道進(jìn)行連接。接觸點(diǎn)18i、19i分別焊接在軌道15j和16i的端點(diǎn)處，使這些軌道與一個(gè)電源連接。
這種雙層電路也可以通過(guò)多層電路“共焙”技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免上述制造工藝所需的多次焙燒階段。
圖4加熱元件的電阻軌道15i的形狀為蛇形，以增加其面積，因而增加其電阻值。在圖5所示的加熱元件13i’中，電阻軌道15i’與與其相鄰的并在同一層中形成的返回導(dǎo)電軌道16i’一樣是直的，。
在圖6中，加熱元件的電路13i”也是單層，電阻軌道15i”延伸在基層14i一個(gè)表面的兩個(gè)相對(duì)的縱向邊緣上。
當(dāng)然，軌道的幾何形狀與圖4-6所示有所不同也是可能的，這些只是一些例子。
正如前面所指出的，這些軌道是通過(guò)在攜帶電阻的厚層混合電路的制造中所已知的工藝進(jìn)行絲網(wǎng)印刷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，軌道通過(guò)一個(gè)在基層上透過(guò)一個(gè)保護(hù)層放置一種漿狀的電阻“油墨”來(lái)構(gòu)成，然后使其干燥，以除去加在所施放的漿中的溶劑。這些階段之后是高溫(850℃左右)焙燒，使加熱元件有很好的穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的許多種成分的漿都可在本發(fā)明中使用。例如，作為一個(gè)非限定性的例子，可以使用金屬基和氧化釕或氧化銦基的漿，對(duì)于8-20微米的軌道厚度，電阻在1Ω/口到1000Ω/口之間。
有利的是，選擇溫度系數(shù)為正的油墨，以保證加熱元件電流供應(yīng)的調(diào)節(jié)。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員有很大的油墨選擇范圍，溫度系數(shù)達(dá)3500×10-6/℃。
Nemours杜邦公司目錄中的5091、5092、5093油墨已經(jīng)成功地被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明涂膠器的加熱元件。
本發(fā)明涂膠器的加熱體的加熱元件的性質(zhì)和位置有利于膠的快速升溫并得到較高的涂膠器熱效率，原因如下一方面，每個(gè)加熱元件的位置與膠的體積的表面密切接觸，保證了加熱元件與膠之間的直接熱傳遞。本說(shuō)明書(shū)前序中描述的涂膠器中就不是這樣，在這種涂膠器中，加熱元件用于加熱金屬套筒，由金屬套筒把熱量傳遞給膠。這種雙傳遞的熱效率低于本發(fā)明涂膠器中使用的直接熱傳遞低。另一方面，由于加熱元件輻射的熱聚集在膠塊中，又提高了本發(fā)明涂膠器的熱效率。適當(dāng)選擇構(gòu)成軌道的基層和套筒11的材料可以減少通過(guò)導(dǎo)熱在這些材料中的熱損失。
由于這樣得到的熱效率的提高，可以考慮象現(xiàn)在的一般情況一樣，用一個(gè)電池，而不是只通過(guò)電網(wǎng)給本發(fā)明的涂膠器供電。這種對(duì)本發(fā)明涂膠器使用者自主性的改善是本發(fā)明帶來(lái)的一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。
使用經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的制造厚層混合電路的技術(shù)制造本發(fā)明涂膠器的加熱元件可以保證使用這種涂膠器的可靠性和安全性，同時(shí)由于在這種技術(shù)中實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的高度自動(dòng)化，還降低了它的制造成本。在這方面，可以在同一個(gè)矩形的基層板中制造大量加熱元件，使它們?cè)谝粋€(gè)板子上首尾相接并排放置，以最大程度地增加基層的使用面積。然后放置所有的電阻軌道，并同時(shí)使其干燥。最后通過(guò)鋸開(kāi)基層或其它切割方法分開(kāi)加熱元件。
考慮到由于加熱元件13i的存在使腔室3’的橫截面為多邊形(見(jiàn)圖2、3)，根據(jù)本發(fā)明，使膠桿5’(見(jiàn)圖2)的橫截面也為多邊形，便于使其進(jìn)入到腔室中，并使膠桿的外表面靠近加熱元件。
當(dāng)然，本發(fā)明不局限于已經(jīng)描述和示出的實(shí)施例。因此，腔室3’的壁可以是柱形，而不是錐形，并且它的橫截面可以是多邊形甚至圓形，而不是六邊形。為了構(gòu)成加熱元件，可以在腔室3’的壁上形成一條或幾條螺旋形的電阻軌道。
根據(jù)圖7-9所示的本發(fā)明涂膠器加熱體的另一個(gè)實(shí)施例也是這樣，該加熱體包括一個(gè)套筒20，上面鉆有一個(gè)用于接受相同形狀固態(tài)膠桿的柱形腔室21。腔室21接受在腔室21的直徑平面內(nèi)(見(jiàn)圖9)沿腔室21的縱軸延伸加熱元件22。
加熱元件22由一個(gè)結(jié)構(gòu)與上述加熱元件13i的基層14i相似的平面基層23構(gòu)成。該基層的至少一個(gè)表面被電阻材料的軌道24所覆蓋，軌道24又被一個(gè)電絕緣層(未示出)所覆蓋。接線柱25、26保證使該軌道與一個(gè)外部電源連接。
膠桿被腔室21的端部21a引入到加熱體中。加熱元件22位于其中的基層23的端部切割為尖形27，因此該膠桿插在加熱元件上，便于使膠桿進(jìn)入腔室21中。隨著膠桿深入到腔室21中，加熱元件釋放的熱量使膠桿軟化，這個(gè)動(dòng)作是很容易的。
加熱元件22在腔室21中的中心位置保證熱量完全被膠桿的質(zhì)量吸收，從加熱體熱效率的觀點(diǎn)看，這是有利的。為了保證膠塊均勻加熱，最好選擇具有良好導(dǎo)熱性的基層23，例如進(jìn)行適當(dāng)電絕緣的金屬基層，使軌道24釋放的熱從基層的兩側(cè)擴(kuò)散。
作為變型，為了使膠桿的受熱完全均勻，可以在基層23的另一面放置另一個(gè)導(dǎo)電軌道24’。
還是作為變型，加熱元件22可以按圖10所示進(jìn)行布置，使腔室29的一部分壁在加熱體28中形成，唯一的軌道24朝向這個(gè)接受膠桿的腔室的內(nèi)部。
本發(fā)明也不局限于平面加熱元件。例如，這些加熱元件可以在錐形或變化的柱形基層上形成，以完全適應(yīng)接受膠桿的加熱體腔室的形狀。圖11中示出一種由一個(gè)柱形套30構(gòu)成的加熱體，圖中套30局部剖開(kāi)，套30用例如熱絕緣材料制成，一個(gè)柱形加熱元件32貼靠長(zhǎng)腔室31的壁滑動(dòng)，長(zhǎng)腔室穿過(guò)柱形套30。元件32包括一個(gè)柱形基層33，在其內(nèi)壁上形成一個(gè)或多個(gè)電阻材料的軌道341…。
圖12示出圖11實(shí)施例的一個(gè)變型，它的不同之處在于導(dǎo)電軌道34I在基層33的外壁上形成，以便于實(shí)現(xiàn)這些軌道。在這種情況下，所使用的基層33的厚度應(yīng)該較小(例如零點(diǎn)幾毫米)，并且由熱的良導(dǎo)體材料制成，使放出的熱向腔室31內(nèi)輻射。
權(quán)利要求
1．熱熔膠的涂膠器，它包括a)一個(gè)長(zhǎng)腔室(3’；21；29；31)，它的第一端(4’)作為所述熱熔膠桿(5’)的入口，第二端(6’)裝有一個(gè)熔化膠的分配管(7’)；b)逐漸推動(dòng)所述腔室中的膠桿的裝置；c)包含在腔室中的膠桿部分的電加熱裝置；其特征在于，所述加熱裝置包括至少一個(gè)由一種電阻材料的軌道(15i；15i’；15i”；24；24’；34i)組成的加熱元件(13i；13i’；13i”；22；32)，軌道具有與電源連接的裝置，所述軌道在一個(gè)基層(14i；23；33)的一個(gè)電絕緣表面形成，基層的布置使其與所述腔室(3’；21；29；31)中的膠塊有密切的熱接觸。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的涂膠器，其特征在于，所述基層(14i；23)是平的。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的涂膠器，其特征在于，帶有平面基層(23)的加熱元件(22)沿該腔室的軸位于所述腔室(21)的中心位置(圖9)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的涂膠器，其特征在于，所述加熱元件(22)的基層(23)在膠桿鍵入腔室(21)的入口(21a)一側(cè)裁剪為尖形(27)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3或4的涂膠器，其特征在于，基層(23)的兩個(gè)表面各帶有一個(gè)電阻材料的軌道(24；24’)。
6．根據(jù)權(quán)利要求2的涂膠器，其特征在于，帶有平面基層的所述加熱元件(22)位于腔室(29)的一個(gè)側(cè)壁中(圖10)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的涂膠器，其特征在于，加熱元件(32)包括一個(gè)非平面的基層。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的涂膠器，其特征在于，所述基層(32)為柱形，并且貼靠腔室(31)的壁。
9．根據(jù)權(quán)利要求2的涂膠器，其特征在于，包括多個(gè)加熱元件(13i；13i’；13i”)，覆蓋腔室(3’)的壁，它們攜帶電阻軌道(15i；15i’；15i”)的基層表面朝向所述腔室的軸(X)。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的涂膠器，其特征在于，所述腔室(3’)為圓錐形，其頂部位于膠的分配管(7’)的一側(cè)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的涂膠器，其特征在于，每個(gè)加熱元件的基層均為與腔室(3’)的錐形相適應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)三角形。
12．根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的涂膠器，其特征在于，每個(gè)加熱元件攜帶的電阻軌道(15i；15i’；15i”；24；24’；34i)是通過(guò)制造厚層混合電路的技術(shù)，把一種電阻漿用絲網(wǎng)印刷的方法沉積在基層(14i；23；33)上而得到。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的涂膠器，其特征在于，組成所述軌道(15i；15i’；15i”；24；24’；34i)的材料溫度系數(shù)為正。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13的涂膠器，其特征在于，所述漿包括金屬、氧化釕和/或氧化銦。
15．根據(jù)權(quán)利要求12至14之一的涂膠器，其特征在于，所述基層的選擇如下氧化鋁基層、上釉鋼板基層、覆蓋一層電介質(zhì)的不銹鋼板基層。
16．根據(jù)權(quán)利要求12至15之一的涂膠器，其特征在于，對(duì)于約為8-20微米的厚度，所述軌道的電阻在1Ω/口到1000Ω/口之間。
17．給權(quán)利要求9至16之一的涂膠器的腔室(3’)供膠的固態(tài)膠桿(5’)，其特征在于，所述膠桿的形狀為柱形，其橫截面為多邊形，與腔室(3’)入口的橫截面一致。
全文摘要
涂膠器,包括:(a)一個(gè)長(zhǎng)腔室(3’),它的第一端(4’)作為所述熱熔膠桿(5’)的入口,第二端(6’)裝有一個(gè)熔化膠的分配管(7’);(b)逐漸推動(dòng)所述腔室中的膠桿的裝置;(c)包含在腔室中的膠桿部分的電加熱裝置;所述加熱裝置包括至少一個(gè)由一種電阻材料的軌道(1文檔編號(hào)H05B3/42GK1309589SQ9881421
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期1998年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月26日
發(fā)明者弗朗西斯·里夏多 申請(qǐng)人:羅卡菲克斯公司