專利名稱：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包括一個長形腔室3，它的第一端4作為熱熔膠桿5的入口，第二端6裝有一個熔化膠的分配管7。涂膠器還包括通過在扳機8上施加壓力啟動的機械裝置(未示出)，以逐漸推動腔室3中的膠桿5，和安裝在腔室3周圍的電加熱裝置，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周圍的體積9中，并通過穿過手柄的電纜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型。根據(jù)第一種類型，這些裝置由一個柱形套筒組成，筒中裝有形成一個電阻并且溫度系數(shù)為正的材料。給套筒供電，并把其安裝在腔室3穿過的一個金屬套中，使得能夠通過導(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間長(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際使用的另一種加熱裝置，這種裝置的形狀為一個絕緣的電阻絲，纏繞在腔室3周圍的一個金屬套上，腔室3穿過該金屬套。用這種方法得到較短的升溫時間(約5分鐘)，可以通過適當校正所使用的電阻來改變裝置的功率，還可以借助于一個溫度控制器(例如雙金屬片)來調(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。當把電阻安裝在一個玻璃絲上時，由于玻璃絲承受熱流的變化，久而久之，玻璃絲會變脆。使用上述套筒很難準確調(diào)節(jié)加熱電流，并且涂膠器的安裝和調(diào)節(jié)需要較長的人工時間，這就增加了涂膠器的成本。
在上述兩種類型的加熱裝置中，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一部分損失到膠以外。
因此，本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一種沒有現(xiàn)有技術(shù)涂膠器的上述缺點的涂膠器，特別是這種涂膠器升溫非?？?，并且熱效率和熔化膠的流量都較高。
本發(fā)明的目的還在于實現(xiàn)一種即可靠，對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到，這種涂膠器包括a)一個長腔室，它的第一端為所述熱熔膠桿的入口，第二端裝有一個熔化膠的分配管；b)逐漸推動長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)明的一個優(yōu)選實施例，一個加熱元件的基層是平的。因此，加熱元件放在腔室的一個側(cè)壁上。作為變型，加熱元件也可以放在該腔室的一個中心位置上。
根據(jù)另一個實施例，涂膠器包括多個這樣的元件，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，每個加熱元件的基層均為一個與腔室的所述錐形相適應(yīng)的長三角形。
通過下面參照附圖的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將得以更好地體現(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加熱體中的三個加熱元件實施例的示意圖；-圖7為本發(fā)明涂膠器的加熱體的另一個實施例；-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類似的剖面圖，示出圖7-9的加熱體的一個變型；-圖11、12為加熱體另外兩個變型的示意圖。
現(xiàn)在參照圖2、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為以X為軸的錐形，一個環(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’處裝有一個在加熱體中熔化后膠桿的分配管7’。顯然，元件或機構(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、最好多個加熱元件131、132、…136，對稱分布在X軸的周圍，基本覆蓋該壁的整個表面。因此，套筒11在腔室壁處根據(jù)應(yīng)接受的每個加熱元件13i(i=1-6)挖有軸向槽，如圖3的剖面圖所示。每個加熱元件通過卡緊或粘貼固定在它的凹槽中。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，每個加熱元件13i(見圖4)包括一個與腔室3’的錐形相適應(yīng)的非常狹長的三角形平面基層14i。工作時，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，以適應(yīng)穿過該分配管的小直徑通道。
構(gòu)成一個加熱元件13i基礎(chǔ)的狹長三角形的基層14i有一個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加熱體的整個軌道15i，迅速保證進入腔室3’中的膠桿5’軟化，然后熔化。為了做到這一點，軌道15I朝向腔室3’的軸X(見圖3)。因此，軌道15I透過使膠與每個軌道分離的電絕緣層與位于腔室3’中的膠緊密接觸。
一個如圖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實現(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，其上通過絲網(wǎng)印刷接納一層導(dǎo)電軌道和電阻網(wǎng)，并通過在基層上加主動和/或被動元件來完成。
還可實現(xiàn)多層電路，即把絲網(wǎng)印刷和焙燒過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，然后再對基層進行絲網(wǎng)印刷。
還可以在第一個基層上放置一個導(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，這樣就可實現(xiàn)圖4所示的加熱元件。正如上面所看到的，最后用一個電絕緣層覆蓋電阻軌道15i。
軌道15i和16i通過一個位于元件的端點17j處的通道進行連接。接觸點18i、19i分別焊接在軌道15j和16i的端點處，使這些軌道與一個電源連接。
這種雙層電路也可以通過多層電路“共焙”技術(shù)來實現(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一個表面的兩個相對的縱向邊緣上。
當然，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，這些軌道是通過在攜帶電阻的厚層混合電路的制造中所已知的工藝進行絲網(wǎng)印刷來實現(xiàn)的。因此，軌道通過一個在基層上透過一個保護層放置一種漿狀的電阻“油墨”來構(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。本說明書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。適當選擇構(gòu)成軌道的基層和套筒11的材料可以減少通過導(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，用一個電池，而不是只通過電網(wǎng)給本發(fā)明的涂膠器供電。這種對本發(fā)明涂膠器使用者自主性的改善是本發(fā)明帶來的一個明顯的優(yōu)點。
使用經(jīng)過考驗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，同時由于在這種技術(shù)中實現(xiàn)批量生產(chǎn)的高度自動化，還降低了它的制造成本。在這方面，可以在同一個矩形的基層板中制造大量加熱元件，使它們在一個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，并同時使其干燥。最后通過鋸開基層或其它切割方法分開加熱元件。
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(見圖2、3)，根據(jù)本發(fā)明，使膠桿5’(見圖2)的橫截面也為多邊形，便于使其進入到腔室中，并使膠桿的外表面靠近加熱元件。
當然，本發(fā)明不局限于已經(jīng)描述和示出的實施例。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實施例也是這樣，該加熱體包括一個套筒20，上面鉆有一個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)(見圖9)沿腔室21的縱軸延伸加熱元件22。
加熱元件22由一個結(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。該基層的至少一個表面被電阻材料的軌道24所覆蓋，軌道24又被一個電絕緣層(未示出)所覆蓋。接線柱25、26保證使該軌道與一個外部電源連接。
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，這個動作是很容易的。
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，例如進行適當電絕緣的金屬基層，使軌道24釋放的熱從基層的兩側(cè)擴散。
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中示出一種由一個柱形套30構(gòu)成的加熱體，圖中套30局部剖開，套30用例如熱絕緣材料制成，一個柱形加熱元件32貼靠長腔室31的壁滑動，長腔室穿過柱形套30。元件32包括一個柱形基層33，在其內(nèi)壁上形成一個或多個電阻材料的軌道341…。
圖12示出圖11實施例的一個變型，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)一個長腔室(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’)裝有一個熔化膠的分配管(7’)；b)逐漸推動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，所述軌道在一個基層(14i；23；33)的一個電絕緣表面形成，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)的兩個表面各帶有一個電阻材料的軌道(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，每個加熱元件的基層均為與腔室(3’)的錐形相適應(yīng)的細長三角形。
12．根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的涂膠器，其特征在于，每個加熱元件攜帶的電阻軌道(15i；15i’；15i”；24；24’；34i)是通過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)一個長腔室(3’),它的第一端(4’)作為所述熱熔膠桿(5’)的入口,第二端(6’)裝有一個熔化膠的分配管(7’);(b)逐漸推動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由一種電阻材料的軌道(1文檔編號H05B3/42GK1309589SQ9881421
公開日2001年8月22日 申請日期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 申請人:羅卡菲克斯公司