[发明专利]喷射离散体积的高粘性液体

说明书

对相关申请的交叉引用

该申请要求在2010年1月14日提交的（在审）美国临时专利申请No.61/294,972的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及用于分配液体材料的装置以及方法，并且更具体地涉及用于喷射离散体积的高粘性液体的喷射分配器。

背景技术

在本领域中已知用于喷射相对低粘性的流体的液体分配器，所述流体诸如是焊剂、保形涂料、密封剂、未充满填料以及表贴粘合剂，并且该分配器通常以如下方式操作以将小体积的液体材料分配到基板上：用阀构件快速接触阀座以产生明显的高压脉冲，该高压脉冲将小体积的液体从分配器喷出。如这里所用的，液体材料喷射指的是从分配器高速喷射液体材料的离散质团。喷射不同于挤出，在挤出中，液体材料被分配成连续的长的丝状体，通常称为粘合剂的“珠”。虽然通过如下方式也能够形成液滴：在液体材料的挤出期间快速打开和关闭阀；或者通过在分配出液珠时用空气破碎被挤出的液珠，但这些过程明显地不同于喷射过程，在喷射过程中，离散的液体质团被从分配器直接高速喷出。

图1A与图1B图示了常规喷射分配器10的操作。在图1A中，阀构件12在具有出口18的阀底座16的方向上快速移动通过流体通道14。当阀构件12接近阀底座16时，在通道14内的液体材料20围绕阀顶端12a流动。图1B描绘了在阀顶端12a接触阀底座16的瞬间的喷射分配器10。阀构件12与阀底座16之间的冲击的冲量产生压力脉冲，该压力脉冲将小体积的液体20a通过出口18喷射出。Smith等人的美国专利No.5,747,102以及Messerly等人的美国专利No.6,253,957均涉及喷射分配器，该两个专利均被转让给本申请的受让人。

常规喷射分配器需要精确定时控制以确保从分配器喷射的液体材料的体积一致。例如，如果阀定时过快，则液体材料没有充足时间来再填充到分配器内，导致分配的液体的体积小于期望的体积。同样，如果定时过慢，则得到的液体的体积大于所期望的体积。由于热熔性粘合剂的高粘性以及热熔性粘合剂与在喷射过程中通常使用的液体材料在通用流变学方面的不同，长期以来认为热熔性粘合剂不能够被喷射分配器充分分配。因此，通常由专用热熔性粘合剂分配系统分配热熔性粘合剂，该系统利用高压将粘合剂供应到分配模块。典型压力在400psi到1000psi的范围内。分配模块内的阀打开和关闭以调节高压热熔性粘合剂通过出口喷嘴的流动。存在对于以离散的小体积并且以期望的图案分配高粘性材料比如热熔性粘合剂的方法以及装置的需要，并且该方法以及装置克服了常规分配系统的这些以及其它缺点。

发明内容

本发明克服了迄今已知的用于分配小的、离散体积的液体材料的粘合剂分配系统的前述以及其它不足和缺陷，所述液体材料具体是诸如热熔性粘合剂的高粘性液体材料。虽然将结合某些实施例描述本发明，应理解本发明不限于这些实施例。相反地，本发明包括可以包括在本发明的范围内的所有替代、变型以及等同物。

在一方面，用于喷射液体材料的分配系统包括：具有入口以及出口的粘合剂分配模块，保持在低压下的热熔性粘合剂的供应源，以及在供应源和分配模块入口之间连通的低压液体通路。液体材料在低压下穿过入口被接收，并且模块快速产生高压以从出口喷射液体材料。

在另一方面，粘合剂分配模块包括与出口和接近出口的凹部连通的液体通道。活塞设置在该通道中，并且凹部具有与活塞的顶端互补的形状。当活塞顶端移动到凹部中时，产生高压，高压将液体材料从出口喷出。

在一个实施例中，热熔性粘合剂的供应源适合包含固体形式的热熔性粘合剂，并且分配系统包括螺旋推进器，用于朝向分配模块输给热熔性粘合剂。在另一实施例中，分配系统包括真空供给装置，用于朝向分配模块输送热熔性粘合剂。在又一实施例中，分配系统包括具有相应的第一入口与第二入口以及第一出口与第二出口的第一粘合剂分配模块与第二粘合剂分配模块。第一入口与第二入口以相同的低压从供应源通过相应的第一低压液体通路和第二低压液体通路接收液体材料，并且分配模块在接近相应的出口处产生高压从而以不同速度将液体材料从所述相应的出口喷出。