(57)【要約】提供されるのは、少なくとも１つの溶融ユニット（２０、２２）を含む溶融システム（１０）である。その溶融ユニット（２０、２２）は、リザーバ（３０）と、当該リザーバの上方に配置された溶融グリッド（４０）であって、溶融ポリマーを形成するのに十分な温度に固体ポリマーを晒させ、溶融ポリマーをリザーバ内に堆積させるように構成されている溶融グリッド（４０）と、溶融グリッドの上方に配設され、固体ポリマーの供給物を保持するように構成されたホッパー（６０、６１）と、溶融グリッドの下方かつ、リザーバ内の溶融ポリマーの上方に配置され、ホッパー内の固体ポリマーをリザーバ内の溶融ポリマーから熱的に隔離するように構成されている熱隔離領域（５０）と、を有する。【選択図】図１
2021503390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体ポリマーを溶融ポリマーに変換するように構成された溶融システムであって、前記溶融システムは、少なくとも１つの溶融ユニットを備え、
前記溶融ユニットは、
リザーバと、
前記リザーバの上方に配置された溶融グリッドであって、前記溶融グリッドが、溶融ポリマーを形成するのに十分な温度に前記固体ポリマーを晒させ、かつ前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に堆積させるように構成されている、溶融グリッドと、
前記溶融グリッドの上方に配設され、前記固体ポリマーの供給物を保持するように構成されたホッパーであって、
前記溶融グリッドに近接し、かつ前記溶融グリッドに開放されている下端部、
前記下端部の反対側にある上端部及び前記下端部から前記上端部まで延在する壁部であって、両者で前記固体ポリマーの前記供給物を保持する内部チャンバを画定する上端部及び壁部、並びに
更に、前記壁部上に配置され、前記ホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、前記内部チャンバが前記固体ポリマーを受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能であるアクセスドア、
を有するホッパーと、を有し、
前記溶融ユニットは、
前記溶融グリッドの下方かつ、前記リザーバ内の前記溶融ポリマーの上方に配設された熱隔離領域であって、前記リザーバ内の溶融ポリマーから前記ホッパー内の前記固体ポリマーを熱的に隔離するように構成されている熱隔離領域を備える、溶融システム。
【請求項２】
前記熱隔離領域が、前記リザーバの上部を含む、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項３】
前記熱隔離領域が、前記ホッパーの下方に配設された隔離チャンバを含む、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項４】
前記隔離チャンバが、
下壁部と、
前記下壁部に連結された外壁部と、
前記下壁部の出口と、
前記出口に位置合わせされたガイド経路と、
を備え、
前記ガイド経路が、前記溶融グリッドから溶融ポリマーを受容し、前記溶融ポリマーを前記リザーバ内に方向付ける、請求項３に記載の溶融システム。
【請求項５】
前記隔離チャンバが、
下壁部と、
前記下壁部に連結された外壁部と、
内部空洞と、
前記内部空洞に開放され、前記外壁部に沿って配設された複数の通気孔と、
を含み、
前記通気孔は、空気が前記内部空洞に入ることを可能にする、請求項３に記載の溶融システム。
【請求項６】
前記ホッパーが第１ホッパーであり、
前記溶融ユニットが第２ホッパーを含み、
前記第１ホッパー及び前記第２ホッパーのそれぞれが、前記アクセスドア及び少なくとも１つの可視化窓を含む、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの溶融ユニットが、第１の溶融ユニット及び第２の溶融ユニットである、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項８】
前記アクセスドアが、前記ホッパーの前記壁部上の複数のアクセスドアである、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項９】
前記ホッパーが、前記内部チャンバ内の前記固体ポリマーの高さの可視化を可能にするために、前記壁部上に配設された少なくとも１つの可視化窓を含む、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの可視化窓が、前記ホッパーの前記壁部上の複数の可視化窓である、請求項９に記載の溶融システム。
【請求項１１】
各アクセスドアが、対応する可視化窓を含む、請求項９に記載の溶融システム。
【請求項１２】
前記アクセスドアが、前記壁部上に配設された第１のアクセスドア及び第２のアクセスドアであり、
前記第１のアクセスドア及び前記第２のアクセスドアが、垂直方向に沿って互いに対して位置付けられる、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項１３】
前記第１のアクセスドア内の第１の可視化窓と、前記第２のアクセスドア内の第２の可視化窓とを更に備える、請求項１２に記載の溶融システム。
【請求項１４】
前記ホッパーが、前記壁部それぞれの最上端部に固定された上部カバーを含み、
前記上部カバーが、前記ホッパーの閉鎖された上端部を画定する、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項１５】
前記壁部が複数の側部を含み、
前記アクセスドアが、前記複数の側部のうちの少なくとも１つの上に配設される、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項１６】
前記壁部が複数の側部を含み、
可視化窓が、前記複数の側部のうちの少なくとも１つの上に配設される、請求項１に記載の溶融システム。
【請求項１７】
前記壁部が複数の側部を含み、
前記側部が、
第１の側部と、
前記第１の側部と交差する第２の側部と、
前記第２の側部と交差し、かつ前記第１の側部とは反対側にある第３の側部と、
前記第１の側部及び前記第３の側部と交差し、前記第２の側部とは反対側にある第４の側部と、
を含み、
前記ホッパーが、それぞれの側部に連結されかつ閉鎖された上端部を更に画定する上部カバーを含む、請求項１に記載の溶融システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／５７９，３４９号明細書の利益を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、溶融グリッドとリザーバとの間に熱隔離領域を有する溶融ユニットを含む溶融システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の溶融システムは、ホッパーの下方に配置された溶融グリッド、溶融グリッドの下方に配置されたリザーバ、リザーバに連結されたポンプ、及びポンプに連結されたアプリケータを含む。溶融グリッドは、ホッパー内に貯蔵された固体ポリマーを高温に晒すが、それによってポリマーは、溶融液に変換される。溶融液は、リザーバに重力供給され、リザーバからは、ポンプが溶融液をアプリケータに輸送する。アプリケータは、不織布又は他の材料などの基材上に溶融液を堆積させる。ホッパーの上部は、必要に応じて、ホッパーに固体ポリマーを加えるために開放され得る充填用蓋を有する。
【０００４】
従来の溶融システムは、製造が停止される際、また後で生産が再開される際に関連するいくつかの欠点を有する。動作中、溶融ポリマーはリザーバに充填され、上記のようにアプリケータを通ってリザーバを出るようになっている。しかしながら、従来の溶融システムでは、溶融グリッドは、ホッパー内部のポリマーを溶融液に時間をかけて変換するようになっている。ここで、溶融グリッドは、溶融液内に事実上浸漬される。製造停止中、例えば、作業員の勤務シフトが終了した際、又は特定の運転作業が完了した際には、ホッパー（及び溶融グリッド）内の溶融液は固体塊に固化する。製造を再開するためには、溶融グリッドの温度を上昇させ、溶融グリッド内及びホッパー内部の固体ポリマーの温度を上昇させる。最終的に、ホッパー内の固体ポリマーは、溶融液に変換され、アプリケータからの意図されるスループットが実現される。このように、再始動プロセスは長い始動時間を必要とし、その結果、溶融システム効率に悪影響が及んでしまう。
【０００５】
メルトゲインは、従来の溶融システムの有する別の問題である。溶融システムがアイドリング状態であるか、又は生産が停止されている場合には、溶融グリッドの温度を低下させて、ポリマーの溶融を停止することができる。しかしながら、リザーバ内の溶融液が保持している熱が、溶融グリッドに熱を与え、溶融グリッドの温度を上昇させる。溶融グリッドの温度が上昇すると、ポリマーの溶融が再開され、その結果、リザーバ内の溶融ポリマーの液位が上昇することになる。溶融物の温度が上昇すると、リザーバ内の溶融ポリマーの液位が上昇することになる。溶融システムが長期間にわたってその操業を停止して、メルトゲインが生じるという場合には、溶融ポリマーは、リザーバ、溶融グリッド、及びホッパー内で固化し、一塊の固体ポリマーを生じることになる。所望の生産速度で溶融液をアプリケータに送り込めるようになる前にその大きな固体の塊を溶融ポリマーに変換しなければならないため、生産の再開に要する時間はより長くなってしまう。
【０００６】
従来の溶融システムはまた、ホッパーの使用法に関連する欠点を有する。最初に、典型的な溶融システムは、充填蓋を開けることなくホッパー内のポリマーの液位を見るために必要な、窓などの物理的手段が設けられていない。安全上の理由により、ホッパーに充填する場合を除いて、充填蓋は、常に閉じた状態に保たれなければならない。したがって、充填実行中以外のタイミングでホッパー内の固体ポリマーの高さをモニタリングするということは実用的ではない。ポリマーの充填をいつ実行するかは、複数の要因を考慮してその予定を立てられるが、そうした要因の例としては、システムのスループット、所与の時間にわたって追加されるポリマーの量、及び機械が生産のために操業継続される時間が挙げられる。また、現在のホッパーの設計では、ホッパーに充填を実行する時に、操作者に安全上のリスクが生じてしまう。充填蓋を開いてポリマーを添加する際、操作者は溶融液に晒されることになるが、それは、相当な火傷の危険性を伴う。不織布などの特定の用途では、ポリマーは袋の形態で充填されるか、又は大きなソーセージ様の形態で充填される。各袋（又はソーセージ）がホッパー内に投げ落とされるか又は落下した場合には、そのサイズ及び重量によって溶融液がはねて飛び散り、火傷の危険性を更に高めることになりかねない。ポリマーの種類によっては、蓋を開放した際に、ガス発生により生じる有害な蒸気に遭遇する場合がある。更に、従来の溶融システムは、ホッパーの設計による固有の空間制限を有する。充填蓋は機械の上部に配置されているため、既存のホッパー設計では、操作者の適切なアクセスを確保するためには、その全高に一定の制限が存在することになる。この高さの制限を考慮した上でホッパーの貯蔵容量を最大化するためには、機械を設置するのに必要な総面積を大きくする必要がある。既存の製造施設に溶融システムを設置する場合には、空間的制限があるが、上記のことは、このような場合には、問題となり得る。
【発明の概要】
【０００７】
要求に応じて溶融ポリマーを効率的に溶融させることができ、安全性に関するリスクに対処し、溶融ポリマーを保持するリザーバとホッパー内の未溶融ポリマーとの間に熱隔離領域を提供し、ホッパー内には未溶融の材料のみを直接貯蔵させることによって貯蔵容量を増加させ、ホッパーへ側方から充填させるアクセスを提供することができる溶融システムが必要とされている。本開示の一実施形態は、固体ポリマー材料を溶融した材料に変換するように構成された溶融システムである。溶融ユニットは、リザーバと、リザーバの上方に配設された溶融グリッドと、リザーバと溶融グリッドとの間の熱隔離領域と、未溶融ポリマーを貯蔵し、アクセスドア及び可視化窓を有するホッパーと、を含む。
【０００８】
溶融グリッドは、溶融ポリマー材料を形成するのに十分な温度に固体ポリマー材料を晒させ、溶融した材料をリザーバ内に堆積させるように構成される。熱隔離領域は、溶融グリッド及び／又は隔離チャンバの下方のリザーバの上部にエアギャップを含む。熱隔離領域は、溶融ポリマーがリザーバ内にあるとき、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパーを熱的に隔離する。熱隔離は、溶融した液体から加熱された溶融グリッドへの熱の伝達を最小化し、これによりメルトゲインが低減される。ホッパーは、下端部と、下端部の反対側にある上端部と、下端部から上端部まで延在する壁部とを有する。下端部は、溶融グリッドに近接していてもよく、かつ溶融グリッドに対して開放されていてもよい。上端部及び壁部は、固体ポリマー材料の供給物を保持する内部チャンバを画定する。ホッパーは、可視化窓を含む壁部上に好ましくは配置されたアクセスドアを含む。しかしながら、アクセスドアは、上端部にあってもよく、可視化窓はアクセスドアとは別個であってもよい。アクセスドアは、１つのホッパーが閉鎖された状態の閉鎖位置と、内部チャンバが固体ポリマー材料を受容するためにアクセス可能状態の開放位置との間で移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
前述の「発明の概要」、及び以下の「発明を実施するための形態」は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。本出願を例示するために、本開示の例示的実施形態が図面において示されている。しかしながら、本願は、図示されている正確な配置及び手段に制限されるものではないことを理解されたい。
【図１】本開示の一実施形態による、溶融システムの斜視図である。
【図２】図１に示された溶融システムの側面図である。
【図３】図１の線３−３に沿って切り取られた溶融システムの一部分の断面図である。
【図４】明確にするために溶融システムの他の構成要素が取り除かれた、図１に示された溶融ユニットの断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態による、溶融システムの斜視図である。
【図６】図５の線６−６に沿って切り取られた溶融システムの一部分の断面図である。
【図７Ａ】明確にするために溶融システムの他の構成要素が取り除かれた、図６に示された溶融ユニットの断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示される溶融ユニットの一部分の断面図である。
【図７Ｃ】図７Ａに示される溶融ユニットの分解斜視断面図である。
【図８】本明細書に記載される溶融システムの制御システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１及び図２を参照すると、本開示の一実施形態は、ポリマー材料Ｐ又はより具体的には熱可塑性材料などの液体を溶融させ、下流にあるディスペンサー（図示せず）に送達するように構成された溶融システム１０を含む。ディスペンサーは、溶融ポリマー材料を基材上に適用するために使用することができる。基材は、紙及びボール紙包装などの衛生関連用途若しくは他の用途、又は、他の接着剤を必要とする製品アセンブリ用途に用いられる不織布材料、あるいは、接着剤などのポリマー材料の適用が必要な材料上に使用される不織布材料であり得る。ポリマー材料Ｐは、感圧接着剤であり得る。しかしながら、溶融システム１０は、他のポリマー材料を処理するように適合され得ることを理解されたい。
【００１１】
図１及び図２に示されるように、溶融システム１０は、一般に、ホイール（符号なし）上に取り付けられたベースフレーム１２と、ベースフレーム１２の一方の側によって支持される制御ユニット１４と、少なくとも１つの溶融ユニットとを含む。図示されている実施形態によれば、溶融システム１０は、ベースフレーム１２の他方の側によって支持される複数の溶融ユニット２０及び２２を含む。制御ユニット１４は、操作者が、溶融システムの動作を制御するために使用することができるコントローラ、ディスプレイ、ユーザインターフェースなどを収容するキャビネットを含む。制御ユニット１５は、有線コネクタ１６を介して溶融ユニット２０及び２２に接続される。
【００１２】
図示されている実施形態によれば、溶融システム１０は、第１の溶融ユニット２０及び第２の溶融ユニット２２を含む。図示されているように、第１の溶融ユニット２０と第２の溶融ユニット２２とは、互いに実質的に類似したものである。例えば、第１の溶融ユニット２０は第１のホッパー６０を含み、第２の溶融ユニット２２は、第１のホッパー６０と類似した第２のホッパー６１を含む。したがって、一方の溶融ユニット２０のみを以下に説明することとする。しかしながら、第１の溶融ユニット２０と第２の溶融ユニット２２との間には違いがあってもよいということを理解されたい。具体的には、第１のホッパー６０と第２のホッパー６１とは、それぞれのアクセスドア８０ａとアクセスドア８０ｂの構成どうしの間で、また可視化窓９０ａの位置と可視化窓９０ｂの位置どうしの間で違いがあってよい。例えば、第１のホッパー６０は、アクセスドアとは別個の少なくとも１つの可視化窓を有してもよく、一方、第２のホッパー６１は、可視化窓を含む少なくとも１つのアクセスドアを有する。更に、溶融システム１０は、単一の溶融ユニットのみを含んでもよく、又は２つ以上の溶融ユニットを含んでもよい。本明細書に記載される本発明の原理は、不織布用又は包装用など、それぞれの用途の要件に応じて、そのサイズを大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００１３】
引き続き図１及び２を参照すると、溶融ユニット２０は、ベースフレーム１２及びその下面によって支持され、かつ垂直方向２に沿って上方に延在する。溶融ユニット２０及び制御ユニット１４、そしてその結果としてベースフレーム１２が、溶融システム１０の総「設置エリア」を画定することになる。図示されるように、設置エリアは、実質的に直線で囲まれており、互いに直交しかつ垂直方向２に対してそれぞれ垂直である第１の横方向４及び第２の横方向６に沿って延在する。垂直方向２、第１の横方向４、及び第２の横方向６は、以下に記載される溶融システム１０の構成要素及び下位構成要素どうしの空間的関係を説明するために使用される方向成分である。
【００１４】
引き続き図１〜図３を参照すると、溶融ユニット２０は、ベースフレーム１２に近接するポンプアセンブリ２４と、ポンプアセンブリ２４に連結されたリザーバ３０と、リザーバ３０内に配置された１つ以上のセンサ２９と、リザーバ３０の上方にある溶融グリッド４０と、溶融グリッド４０の上方に取り付けられたホッパー６０と、を含む。溶融ユニットはまた、リザーバ３０とホッパー６０との間に配設された熱隔離領域５０を含む。溶融システムは、図８に示されるような、溶融ユニット２０の動作を制御する制御システム１００を含む。制御システム１００は、１つ以上のセンサ２９及び溶融グリッド４０に連結されたコントローラ１０２を含む。以下に説明するように、制御システム１００は、溶融グリッド４０からリザーバ３０内への溶融ポリマーの流れを制御するために使用される。
【００１５】
図１〜図３を参照すると、熱隔離領域５０は、リザーバ３０内の溶融液Ｍ、典型的にはポリマー材料と、ホッパー６０内の固体ポリマー材料Ｐとの間に障壁を形成する。熱隔離領域５０は、ホッパー内の温度を、ポリマー材料Ｐの溶融温度よりも低く維持するのに役立つ。例えば、熱隔離領域５０は、リザーバ３０から溶融グリッド４０を介してホッパーへ熱が伝達されるのを最小限に抑える熱障壁を形成することによって、リザーバ３０内の溶融ポリマー材料の第２の温度よりも低い第１の温度に、ホッパー６０内の固体ポリマー材料を維持するのを助ける。図３に示されるように、熱隔離領域５０は、リザーバ内の溶融グリッド４０と溶融液Ｍとの間のギャップＧを含む。熱隔離領域５０は、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパー内の固体ポリマーＰへの熱の移動を最小限に抑えるか、又は更には排除するための熱障壁を作り出す、任意の空間又は構造体であり得る。例えば、熱隔離領域５０は、図３に示されるようにリザーバ３０の上部であってもよい。別の実施形態では、熱隔離領域は、リザーバ３０と溶融グリッド４０との間に配置された別個の構成要素、例えば、図６のチャンバ１５０を含んでもよい。場合によっては、熱隔離領域５０及び／又は別個の構成要素がホッパー６０と溶融グリッド４０（図示せず）との間に配置されて存在し得る。
【００１６】
図３及び図４を参照すると、リザーバ３０は溶融グリッド４０から出る溶融した材料Ｍを捕集する。リザーバ３０は、基部３２と、基部３２とは垂直方向２に沿って反対側にある頂部３４と、外壁部３６とを含む。外壁部３６は、４つの側面３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、及び３７ｄ（なお、３７ａは図示せず）を含む。外壁部３６は、センサ２９がそれに沿って配置される内面３５を画定する。基部３２は、その一部が垂直方向２に対して傾斜している内面３３を有する。内面３３は、リザーバ３０の下のポンプアセンブリ２４に入り込むポータル（符号なし）内に、溶融した材料Ｍを誘導する。リザーバ３０内に蓄積する溶融ポリマーＭの量は、ａ）溶融グリッド４０を通るポリマーのスループット、ｂ）リザーバ３０からの溶融ポリマーの出力、及びｃ）外壁部３６の高さに、部分的に基づいている。
【００１７】
図示した実施形態によれば、熱隔離領域５０は、溶融グリッド４０の下方に配設される。図３及び図４に示されるように、外壁部３６は、運転中にリザーバ３０の基部３２に蓄積する溶融した材料のプールと、溶融グリッド４０との間にエアギャップＧが形成されるのを容易にするのに十分な高さを有する。図示されているように、熱隔離領域５０は、リザーバ３０の上部５２と位置合わせされたエアギャップＧを、少なくとも部分的に含む。この点に関して、熱隔離領域５０は、リザーバ３０の上部５２を含むということもできる。外壁部３６の上部５２は、リザーバの頂部３４から、リザーバ３０の外壁部３６を通って延びる軸線Ａまで延在する。軸線Ａは、リザーバの基部３２の上方の位置に示されている。ギャップＧの広がる範囲は、溶融グリッド４０の底部を、リザーバ３０内で加熱され溶融したポリマーＭから隔離するように選択される。この隔離によって、溶融液Ｍから溶融グリッド４０への熱の伝達を阻害又は最小限に抑えることができる熱障壁が作り出される。
【００１８】
引き続き図３及び図４を参照すると、溶融グリッド４０は、ホッパー６０内の固体ポリマー材料Ｐを溶融ポリマー材料Ｍに変化させるように構成されている。溶融グリッドは、底部４２と、垂直方向２に沿って底部４２から離間した頂部４４とを含む。溶融グリッド４０の底部４２は、リザーバ３０の頂部３４に取り付けられる。ホッパー６０は、溶融グリッド４０の頂部４４に連結される。溶融グリッド４０は、４つの側面４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、及び４７ｄを含む外壁部４６を有する（なお、４７ｂ及び４７ｄのみが図４に示されている）。溶融グリッド４０はまた、複数の平行かつ離間した溶融レール４８を含んでもよい。溶融レール４８は、第２の横方向６に沿って、溶融グリッド４０を横切って（図３のシート内に）延在する。溶融レール４８は、隣接する溶融レール４８どうしの間に延在する通路４９を画定する。溶融レール４８は、必要に応じて異なる配向を有することができる。場合によっては、クロスバー（図示せず）が、隣接する溶融レールどうしを接続してもよい。各溶融レール４８は、１つ以上の加熱素子を含み、加熱素子は、ポリマー材料Ｐを加工するための所望の温度まで溶融レール４８の温度を上昇させる。加熱素子は、有線コネクタ１６を介してコントローラ１０２に接続されている。加えて、溶融グリッド４０は、溶融グリッド４０の底部に連結されたガイド部材４３を含んでもよい。ガイド部材４３は、ポリマーが溶融レール４８の間から溶融ポリマーＭに出るのを誘導する。ガイド部材４３は、ポリマーが溶融グリッド４０の底部からリザーバ３０内に落下する際に、気泡が形成されるのを低減し得る。
【００１９】
溶融グリッドは、冷却された状態から所望の動作温度にまで効率的に加熱できるように設計される。一実施例では、溶融グリッドは、８〜１０Ｗ／立方インチのワット密度を提供するように選択された質量を有する。このような溶融グリッドは、その所望の動作温度に到達するために約２０分を要することがある。別の例では、溶融グリッドは、ワット密度を増加させるように選択された質量を有し、しかも薄膜ヒーターを利用する。この例では、溶融グリッドは、６０〜７０Ｗ／立方インチのワット密度を有する。このような溶融グリッドは、その所望の動作温度に達するために約３〜６分を要する。対照的に、従来の溶融グリッドは、重い鋳物及びカートリッジヒータを使用しており、４〜５Ｗ／立方インチのワット密度を有する。従来の溶融グリッドは、所望の動作温度に達するまで３０分以上を要する。したがって、本明細書に記載されるような溶融グリッドは、低質量溶融グリッドと見なすことができ、そのワット密度は６〜８Ｗ／立方インチ超であり、時には、６０〜７０Ｗ／立方インチもの高さにもなり得る。このような低質量溶融グリッドは、従来の溶融グリッドと比較してより速く加熱し、冷却する。より速く加熱及び冷却できるので、溶融ユニットが溶融ポリマーを生成せず、システムがその所望の動作温度に到達するのを待っている時間を減らすことによって、運転効率が上昇する。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、ホッパー６０は、ポリマー材料Ｐを保持するように構成されている。図示されるように、ホッパー６０は、下端部６２と、垂直方向２に沿って下端部６２とは反対側にある上端部６４と、下端部６２から上端部６４まで延在する壁部６６とを有する。上端部６４は、ホッパー６０の上端部６４を閉鎖する上部カバー６８を含む。壁部６６は、壁部６６及び上部カバー６８がポリマー材料Ｐを保持する内部チャンバ６５を画定するように、ホッパー６０の全体の周りに延在している。下端部６２は、溶融グリッド４０に対して実質的に開放されている。図３及び図４に示すように、下端部６２は、溶融グリッド４０の溶融レール４８及び通路４９に対して開放されている。上部カバー６８はホッパーの頂部を閉鎖し、典型的な溶融システムで使用される従来のホッパーと比較して、ホッパーの高さを高くすることを可能にする。好ましい実施形態では、ホッパー６０は、以下に記載されるように、側方充填式であるため、上端部６４は密閉されていてもよい。これにより、ホッパー６０は、その上端部６４が、典型的な上部装填式ホッパーで可能であろうものよりも、天井により近くまで延在するように設計されかつ設置されることが可能になる。その結果、典型的な溶融システムよりもポリマー貯蔵容量が増加することになる。
【００２１】
図示した実施形態によれば、壁部６６は、複数の側部７２ａ〜７２ｄを含む。図２及び図４に最もよく示されるように、壁部６６は、第１の側部７２ａと、第１の側部７２ａと交差する第２の側部７２ｂと、第２の側部７２ｂと交差しかつ第１の側部７２ａとは反対側にある第３の側部７２ｃと、第１の側部７２ａ（図２）及び第３の側部７２ｃと交差する第４の側部７２ｄとを含む。第４の側部７２ｄは、第２の側部７２ｂとは反対側にある。第１の側部７２ａは、ホッパー６０の前側又は前部と見なすことができ、第３の側部７２ｃは、ホッパー６０の背部又は背側と見なすことができる。ホッパー６０の「側部」はまた、特定の実施形態では側壁部と呼ばれることもある。図示されているように、上部カバー６８は、４つの側部７２ａ〜７２ｂの全てと交差する。４つの側部７２ａ〜７２ｄは、直線で囲まれた断面形状のホッパーを形成するように配置される。直線で囲まれた断面形状のホッパー６０が図示されているが、ホッパー６０は他の断面形状を有してもよい。例えば、代替的な実施形態によれば、ホッパー６０はチューブ状の形状を有する。このような実施形態では、ホッパー６０は、チューブ状の本体を形成する壁部６６を含む。このような実施形態では、ホッパー６０は、単一の湾曲した壁部を含む。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、好ましい実施形態では、ホッパー６０は、側部からのアクセスを実現するように構成される。ホッパー６０は、１つ以上の開口部７０と、１つ以上のアクセスドア８０ａ及び８０ｂとを含み、アクセスドア８０ａ及び８０ｂは、閉鎖位置と開放位置との間で移動可能であり、内部チャンバ６５へのアクセスを提供する。ホッパー６０はまた、１つ以上の可視化窓９０ａ及び９０ｂを含んでもよい。
【００２３】
側方アクセスドア８０ａ及び８０ｂは、操作者がホッパー６０の側方からポリマー材料Ｐを充填することを可能にする。図１及び図２に示される例示的実施形態によれば、ホッパー６０は、互いに対して垂直方向２に位置付けられ、開口部７０を覆うように動作可能な、第１のアクセスドア８０ａと第２のアクセスドア８０ｂとを含む。アクセスドア８０ａ及び８０ｂが閉鎖位置にあるときには、ホッパー６０は閉じられている。アクセスドア８０ａ及び８０ｂが開放位置にあるときには、内部チャンバ６５は、ホッパー６０の外部の場所から、ポリマー材料Ｐを受容するためにアクセス可能である。操作者は、アクセスドア８０ａ又は８０ｂを開き、ポリマー材料Ｐの供給量が閾値量を下回ったときに、ポリマー材料Ｐを内部チャンバ６５に充填する。したがって、第１のアクセスドア８０ａ及び第２のアクセスドア８０ｂは、ポリマー材料Ｐの側方からの充填を可能にする。ポリマー材料Ｐをホッパー６０の側方に装填する際には、両方のアクセスドア８０ａ及び８０ｂが開放されてもよく、ホッパー６０内にポリマー材料Ｐの第１のスタックが作られてもよい。次いで、第２のアクセスドア８０ｂを閉鎖して、ポリマー材料Ｐのスタックを安定させることができ、その後、ホッパー６０への充填を、ホッパー６０が一杯になるまで、第１のアクセスドア８０ａのみを開放した状態で再開することができる。図１及び図２に最もよく示されるように、第１のアクセスドア８０ａ及び第２のアクセスドア８０ｂはそれぞれ、閉鎖位置と開位置との間を枢動する。しかしながら、代替的な実施形態では、アクセスドア８０ａ及びアクセスドア８０ｂは、閉鎖位置と開放位置との間で摺動可能である。更に他の実施形態では、溶融グリッドは、上方装填式であるホッパー６０であって、その頂部に可動蓋を含むホッパー６０と共に使用されてもよい。
【００２４】
可視化窓９０ａ及び可視化窓９０ｂは、操作者がホッパー６０の内部を見ることを可能にし、ホッパー６０内のポリマー材料Ｐの高さを観察するのを可能にする透明パネルを含む。図示されているように、第１のアクセスドア８０ａ及び第２のアクセスドア８０ｂは、それぞれ対応する第１の可視化窓９０ａ及び第２の可視化窓９０ｂを含む。しかしながら、代替的な実施形態では、アクセスドア８０ａ及びアクセスドア８０ｂ並びに可視化窓９０ａ及び可視化窓９０ｂは、互いに独立していてもよい。例えば、可視化窓９０ａ及び可視化窓９０ｂは、壁部６６のうちの１つに沿って配置され得る。ポリマー材料Ｐの高さが閾値を下回る場合、ホッパー６０は、側方アクセスドア８０ａ及び側方アクセスドア８０ｂを使用して、必要に応じてポリマー材料Ｐを再充填され得る。再装填を行うには、従来のホッパー設計に必要とされるような、上部カバーを取り外すことを必要としない。本明細書に記載されるような側方充填式ホッパーには、上方充填蓋の使用が不要となるため、上方充填式ホッパーにおいて典型的である高さの制限がない。機械の設置エリアを広げることなく、貯蔵容量が増やせることになる。更に、溶融システム１０では、運転中、ホッパー内には、ポリマー材料が固体状態で維持される。それにより、ホッパー内には溶融プールがもはや存在せず、そのような溶融プールに関連する火傷のリスク及び有害な煙が存在しないため、上方充填式設計に対して安全性に関するリスクが低下することになる。更に、可視化窓９０ａ及び可視化窓９０ｂにより、溶融システム１０の運転中のいつでも、ホッパー６０を開放する必要なく、ポリマーの高さを観察するのが可能になる。
【００２５】
本明細書に記載される溶融ユニットは、少なくとも１つの側方充填式ホッパーを含む。これにより、操作者が充填蓋に、ホッパーの頂部を超えて到達する必要があるために生じる高さ制限がなくなるので、従来のホッパーよりも高さを高くすることが可能になる。これにより、典型的な溶融システムで使用される従来のホッパーよりも、２０〜３０％以上、ホッパーの保持容量を増加させることができる。本開示の実施形態により、操作者は、蓋及びホッパーのエルゴノミクスによって制限されることなく、材料をより高くまで充填することが可能になる。可視化窓がホッパーに含まれる場合、可視化窓は、ポリマーの高さを、リアルタイムで、ある一定の距離離れた位置から、いつでも容易に視認できるようにする。これは、従来の溶融ユニットにも含まれず、また容易に達成されない。更に、側方充填機能により、充填プロセス中、操作者が、溶融ゾーンの真上にはいないため、操作者は効果的に、溶融ゾーンから出てくる可能性のある煙に直接晒されるのを回避できるような位置に存在できるようになる。
【００２６】
ホッパー６０は、熱隔離領域５０（又はエアギャップＧ）によって、リザーバ３０内の溶融した材料から隔離された溶融グリッド４０の上部に配設されたものとして説明され、図示されている。熱隔離領域５０は、ホッパー６０内に貯蔵された固体ポリマーに、溶融液から熱が伝達されるのを阻害する。しかしながら、本明細書に記載されるホッパー６０は、上述のものとは異なる種類の溶融グリッド及びリザーバ構成を有する溶融システムにおいて使用することができる。むしろ、ホッパー６０は、溶融した材料Ｍとホッパー６０に貯蔵された固体ポリマーとが互いに対して熱的に隔離される、任意の種類の溶融システムで使用することができる。換言すれば、本開示の実施形態は、溶融液を収容するリザーバ３０から、熱的に隔離されたホッパーを含む溶融システムを含む。
【００２７】
図８を参照すると、制御システム１００は、以下に説明するように、溶融グリッド４０からリザーバ３０内への、溶融ポリマーの流れを制御するために使用される。
【００２８】
図３を参照すると、動作中、ホッパー６０は、溶融グリッド４０の上に固体ポリマー材料Ｐの供給物を保持する。溶融グリッド４０は、溶融グリッド４０の上方に位置した固体ポリマー材料Ｐを、溶融ポリマー材料Ｍを形成するのに十分な温度に晒させる加熱素子を有する。溶融ポリマー材料Ｍは、溶融グリッド４０を通って流れ、リザーバ３０内に堆積され、かつ１つ以上の通路（図示せず）を通ってポンプアセンブリ２４に移動する。制御システム１００は、リザーバ３０内に十分な高さの溶融ポリマーＭを維持するための、閉ループ制御機構を実装する。コントローラ１０２は、溶融グリッド温度に関するデータを含む、溶融グリッド４０からの信号を受信する。ポリマーがリザーバ３０内に流入すると、センサ２９は、リザーバ内の溶融ポリマーの高さを判定する。センサ２９は、信号をコントローラ１０２に送信する。コントローラ１０２は、溶融ポリマーＭの高さが、閾値の高さ以上であるかどうかを判定する。溶融ポリマーＭの高さが閾値の高さ以上である場合、コントローラ１０２は、溶融グリッド４０の温度を、決定された分だけ低下させる。溶融グリッドの温度が下げられると、リザーバ３０内に流入する溶融ポリマーＭの流速が遅くなる。その結果、溶融ポリマーＭがアプリケータ（図示せず）にポンプ圧送されるにつれて、リザーバ内の溶融ポリマーＭの高さが低下していくことになる。センサ２９は、溶融ポリマーＭの高さが閾値の高さを下回ったタイミングを検出し、信号をコントローラ１０２に送信する。コントローラ１０２は、溶融グリッド４０の温度を上昇させ、それによってリザーバ３０内に流入する溶融ポリマーＰの量を増加させる。センサデータと、センサデータに基づく温度調整との間のフィードバックループは、リザーバ３０内の溶融ポリマーＭの高さを制御して、溶融グリッド４０の下のエアギャップを維持する。しかしながら、上述の制御プロセスの間、ポンプアセンブリ２４が、ホース（図示せず）を通じてリザーバ３０から、溶融した材料Ｍを連続的に、アプリケータ（図示せず）にポンプ圧送するために使用され、アプリケータは、溶融した材料Ｍを所望の基材上に排出する。溶融材料Ｍが排出されると、ホッパー６０内のポリマー材料Ｐの供給物が枯渇する。ポリマー材料Ｐの供給物は、上述のように、可視化窓９０ａ及び可視化窓９０ｂ（図２）を通して観察され得る。
【００２９】
溶融システムの別の実施形態を、図５〜図７Ｃに示す。図５〜図７Ｃに示される溶融システム１１０は、図１〜図５に示される溶融システム１０と類似しているものである。溶融システム１０及び溶融システム１１０は、共通の特徴を含み、同様の動作モードを有する。
【００３０】
図５及び図６を参照すると、溶融システム１１０は、ポリマー材料Ｐを溶融させ、下流のディスペンサー（図示せず）に溶融させたポリマー材料Ｐを送達するように構成されている。溶融システム１１０は、ホイール（符号なし）に取り付けられたベースフレーム１１２と、制御ユニット１１４と、少なくとも１つの溶融ユニット１２０と、を含む。制御ユニット１１４は、操作者が、溶融システム１１０の動作を制御するために使用することができるコントローラ、ディスプレイ、ユーザインターフェースなどを収容するキャビネットを含む。図示されている実施形態によれば、溶融システム１１０は、少なくとも１つの溶融ユニット１２０を含む。単一の溶融ユニット１２０のみが示されているが、溶融システム１１０は複数の溶融ユニットを含むことができる。図５及び図６に示されるように、溶融ユニット１２０は、ベースフレーム１１２及びその下面によって支持され、かつ垂直方向２に沿って上方に延在する。溶融ユニット１２０及び制御ユニット１１４、そしてその結果としてベースフレーム１１２が、溶融システム１１０の総設置エリアを画定することになる。
【００３１】
引き続き図５及び図６を参照すると、溶融ユニット１２０は、ベースフレーム１１２に近接するポンプアセンブリ１２４と、ポンプアセンブリ１２４に連結されたリザーバ１３０と、リザーバ１３０内に配置された１つ以上のセンサ２９（図６）と、熱隔離領域１５０と、リザーバ１３０の上方の溶融グリッド１４０と、溶融グリッド１４０の上方に取り付けられた少なくとも１つのホッパー１６０と、を含む。リザーバ１３０は、溶融グリッド１４０を出る溶融した材料Ｍを捕集する。ガイド部材１７０（図６）が、リザーバ１３０内に配置される。ガイド部材１７０は、溶融ポリマーＭをリザーバの下部にある溶融液のプールに導くように構成されている。ガイド部材１７０は、典型的には、以下で更に説明するように、溶融システム１１０の動作中に溶融ポリマーＭに部分的に浸漬される。溶融ユニット１２０はまた、溶融グリッド１４０からリザーバ１３０内への溶融ポリマーの流れを制御するために用いられる制御システム２００も含む。溶融ユニット１２０の制御システム１００は、同様に、溶融ポリマーの流れを制御するために動作する。制御システム１００は、１つ以上のセンサ１２９及び少なくとも溶融グリッド１４０に連結されたコントローラ１０２を含む。
【００３２】
図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、リザーバ１３０は、溶融グリッド１４０から出る溶融した材料Ｍを捕集する。リザーバ１３０は、基部１３２と、基部１３２とは垂直方向２に沿って反対側にある頂部１３４と、外壁部１３６とを含む。外壁部１３６は、４つの側面１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、及び１３７ｄ（１３７ｄは図示せず）を含む。外壁部１３６は、センサ１２９がそれに沿って配置され得る内面１３５を画定する。図７Ｃに最もよく示されるように、基部１３２の内部は、内側表面１３１と、第２の横方向６に沿って互いに対して離間した複数のフィン１３３とを有する。表面１３１は、流路１３９に入り込む。表面１３１及びフィン１３３は、溶融ポリマーＭを流路１３９に導く。流路１３９は、ポンプアセンブリ１２４に対して開放され、溶融した材料Ｍをリザーバ１３０の下方のポンプアセンブリ１２４内に誘導する。以下で更に説明するように、リザーバ１３０内に蓄積する溶融ポリマーＭの量は、部分的には、ａ）溶融グリッド１４０を通じたポリマーのスループット、ｂ）リザーバ１３０からの溶融ポリマーの出力、及びｃ）リザーバ１３０の高さ、に基づいている。
【００３３】
引き続き図７Ａ〜図７Ｃを参照して、また図示した実施形態によれば、熱隔離チャンバ１５０が、溶融グリッド４０の下方に配置される。熱隔離領域１５０は、図１〜図４に示され、上に説明されたように、リザーバの上部を含む。熱隔離チャンバ１５０は、リザーバ１３０内の溶融液と、ホッパー１６０内の固体ポリマー材料Ｐとの間に、追加的障壁を形成する。熱隔離チャンバ１５０は、溶融ユニット１２０が、ホッパー１６０内の固体ポリマー材料Ｐを、リザーバ１３０内の溶融ポリマー材料Ｍの第２の温度よりも低い第１の温度に維持できるように機能する。上述のように、熱隔離チャンバ１５０は、リザーバ内の溶融ポリマーからホッパー内の固体ポリマーＰへの熱の移動を最小限に抑えるための熱障壁を作り出す、任意の空間又は構造体であり得る。熱隔離チャンバ１５０は、図６に示されるように、溶融グリッド４０と溶融液Ｍと熱隔離チャンバ１５０との間のギャップＧを、少なくとも部分的に画定することができる。
【００３４】
引き続き図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、熱隔離チャンバ１５０は、溶融グリッド１４０とリザーバ１３０との間に配置され得る。図示されているように、熱隔離チャンバ１５０は、上端部１５３と、下壁部１５４と、下壁部１５４に連結された外壁部１５６と、下壁部１５４内の出口１５５とを含む。熱隔離チャンバ１５０はまた、出口１５５と位置合わせされ、出口１５５に近接しているガイド経路１５９を含む。ガイド経路１５９は、排出スロット１４５と出口１５５との間に延在する。溶融グリッド１４０の下壁部１５４、外壁部１５６、及び底部１４２がまとまって、内部空洞Ｃを画定する。熱隔離チャンバ１５０はまた、外壁部１５６に沿って配設された複数の通気孔１５８を含む。通気孔１５８は、空気が内部空洞Ｃに入ることを可能にし、リザーバ内の溶融プールから発生する熱を逃がすことを可能にする。溶融ユニット１２０の外部の空気は、通気孔１５８に入り、空洞Ｃ内の温度を調節することができる。したがって、空洞Ｃは、溶融グリッド１４０とリザーバ１３０との間の熱障壁として機能し、次いで、溶融グリッド１４０の上の所望の温度を維持して、ホッパー内の固体ポリマーを維持し、一方、熱隔離チャンバ１５０の下方の所望の温度を維持して、溶融した液体Ｍを維持するのに役立つ。また、生産が停止している間には、溶融グリッド１４０は、ポリマーの溶融温度より少しだけ低い温度に維持されて、リザーバ１３０内でポリマーが流れるのを抑制することができる。更に、リザーバは、リザーバ内でポリマーを液体形態で維持するように温度制御され得る。溶融グリッド１４０の温度を上昇させて、ポリマーのリザーバ１３０内への流れを開始することによって、迅速に生産を再開することができる。
【００３５】
引き続き図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、溶融グリッド１４０は、ホッパー１６０内の固体ポリマー材料Ｐを溶融ポリマー材料Ｍに変化させるように構成されている。溶融グリッドは、底部１４２と、底部１４２から離間した頂部１４４とを含む。ホッパー１６０は、溶融グリッド１４０の頂部１４４に連結される。溶融グリッド１４０は、４つの側面１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ、及び１４７ｄを含む外壁部１４６を有する（なお、１４７ｄは図示せず）。溶融グリッド１４０はまた、複数の平行かつ離間した溶融レール１４８を含んでもよい。溶融レール１４８は、横方向４に沿って溶融グリッド１４０を横切って延在する。溶融レール１４８は、隣接する溶融レール４８どうしの間に延在する通路１４９を画定する。各溶融レール１４８は、溶融ユニット２０によって処理されているポリマー材料Ｐに望ましい温度まで、溶融レール１４８の温度を上昇させる加熱素子を含む。加熱素子は、制御システムによって制御されてもよい。
【００３６】
図７Ｂに示されるように、溶融グリッドの底部１４２は、ポリマーの流れの中の気泡の形成を防止及び／又は最小化するのを助けるために、ポリマーをリザーバ１３０内に誘導するプレート１４３を含む。プレート１４３は、その中心に向かって角度付けされて、排出スロット１４５を画定する。排出スロット１４５は、ガイド経路１５９及びガイド部材１７０と位置合わせされる。図示されているように、プレート１４３は、図７Ｂの紙面に向かう方向に沿って、Ｖ字形の断面形状である。図示されているように、プレート１４３は、それぞれの溶融レール１４８の底部の形状に概ね適合している。あるいは、プレート１４３は、溶融ポリマーを排出スロット１４５に向かって誘導するために使用され得る、他の断面形状及び／又は表面の特徴部を有することができる。図示されているように、プレート１４３は、熱隔離チャンバ１５０の頂部の外側部分に取り付けられている。各溶融レール１４８は、プレート１４３から離間されており、それによって作り出されている空間を溶融ポリマーＭが通過して、プレート１４３の排出スロット１４５に向かい、更にガイド経路１５９内に移動するようになっている。
【００３７】
図７Ｂに示すように、ガイド部材１７０がリザーバ１３０内に配置され、溶融グリッド１４０から溶融ポリマーＭを受容するようになっている。ガイド部材１７０はガイド部材本体１７２を含み、ガイド部材本体１７２は、基部１７４と、頂部１７６と、傾斜側壁部１７８ａ及び傾斜側壁部１７８ｂとを有する。ガイド部材１７０は、リザーバ１３０に連結されたフレーム１７１（図７Ｃ）に連結することができる。ガイド部材本体１７２は、基部１７４から頂部１７６まで延在する高さＨを有する。高さは、頂部１７６が熱隔離チャンバ１５０のガイド経路１５９内に延在する、例えばそれを貫通するように選択される。図示されているように、頂部１７６は、熱隔離チャンバ１５０の出口１５５と垂直方向２に沿って概ね位置揃えされている。ガイド部材１７０は、溶融した材料Ｍを受容し、それを下方にあるリザーバ１３０内の溶融した材料のプールに誘導する（図６）。ガイド部材１７０は、溶融した材料Ｍが溶融グリッド１４０から出て、リザーバ１３０内に捕集される間に、溶融した材料Ｍ内に空気が混入したり、エアポケットが形成されたりするのを最小限に抑える助けとなることができる。
【００３８】
図６〜図７Ａを参照すると、ホッパー１６０は、ポリマー材料Ｐを保持するように構成されている。図示されるように、ホッパー１６０は、下端部１６２と、下端部１６２とは反対側にある上端部１６４と、下端部１６２から上端部１６４まで延在する壁部１６６とを有する。壁部１６６は、４つの側面１６９ａ、１６９ｂ、１６９ｃ、及び１６９ｄを含む（なお、１６９ｄは図示せず）。側部１６９ａは、ホッパー１６０の前側又は前部と呼ばれることができ、側部１６９ｃは、ホッパー１６０の背側又は背部と呼ばれることができる。図示した実施形態によれば、側部１６９ａ〜１６９ｄは、直線で囲まれた断面形状のホッパーを形成するように配置される。しかしながら、代替的な実施形態によれば、ホッパーは、チューブ状の形状を有し、チューブ状の形状の本体を画定する壁部１６６を含む。このような実施形態では、ホッパー１６０は、単一の湾曲壁部を含む。上端部１６４は、ホッパー１６０の上端部１６４を閉鎖する上部カバー１６８を含む。壁部１６６及び上部カバー１６８は、ポリマー材料Ｐを保持する内部チャンバ１６５を画定する。ホッパー１６０が、以下に更に説明するように側方充填式であり得るので、上端部１６４は密閉されていてもよい。これにより、ホッパー１６０が、その上端部１６４が典型的な上方充填式ホッパーで可能であろうものよりも天井に近くまで延びるように設置されることが可能になる。これにより、典型的な溶融システムよりもポリマー貯蔵容量が増加することになる。
【００３９】
図５及び図６を再び参照すると、ホッパー１６０は、内部チャンバ１６５への側方からのアクセスを提供するように構成されている。このような構成は部分的に、溶融グリッド１４０と半溶融材料との間の完全な係合によって形成される、溶融ユニット１２０内の「熱バルブ」によって可能になっている。ポリマーは、熱伝導体としては最適であるとは言えない物質であるため、その半溶融状態の材料が、溶融グリッド１４０からホッパー１６０への熱の上方移動を阻止することができるのである。図示されているように、ホッパー１６０は、１つ以上のアクセス開口部７０を覆うように構成された１つ以上の側方アクセスドア１８０ａ、１８０ｂを含む（図５を参照）。側方アクセスドア１８０ａ、１８０ｂは、操作者が、ホッパー１６０の上からではなく、側方からポリマー材料Ｐを充填することを可能にするものである。側方アクセスドア１８０ａ、１８０ｂは、上に説明した側方アクセスドア８０ａ、８０ｂと実質的に同様のものである。したがって、１つ以上のアクセスドア１８０ａ、１８０ｂは、閉鎖位置と開放位置との間で移動可能であり、内部チャンバ１６５へのアクセスを提供する。ホッパー１６０は、ホッパー１６０内に保持されたポリマーの可視化を可能にするように構成され得る。図示されているように、ホッパー１６０はまた、１つ以上の可視化窓１９０ａ、１９０ｂを含み得る。可視化窓１９０ａ、１９０ｂによって、操作者は、ホッパー１６０の内部を見ることが可能になり、ホッパー１６０内のポリマー材料Ｐの高さを観察することができるようになる。可視化窓１９０ａ、１９０ｂは、上に説明した可視化窓９０ａ、９０ｂと実質的に同様のものである。
【００４０】
図５及び図６に図示されて、また既に説明されたように、ホッパー１６０は、リザーバ１３０内の溶融した材料から熱隔離領域１５０によって隔離された溶融グリッド１４０の頂部に配設されている。しかしながら、本明細書に記載されるホッパー１６０は、上に図示され、説明されたのものとは異なる種類の溶融グリッド及びリザーバ構成を有する溶融システムにおいて使用することができる。
【００４１】
図６及び図７Ａを参照すると、その動作は、上記の溶融ユニット２０及びホッパーのものと同じである。具体的には、ホッパー１６０は、溶融グリッド１４０の上に固体ポリマー材料Ｐの供給物を保持する。溶融グリッド１４０内の加熱カートリッジは、溶融グリッド１４０の上方に位置した固体ポリマー材料Ｐを、溶融ポリマー材料Ｍを形成するのに十分な温度に晒させる。溶融ポリマー材料Ｍは、溶融グリッド１４０を通って、ガイド部材４３に沿って流れ、プレート１４３内に堆積される。溶融ポリマー材料Ｍは、排出スロット１４５を通って、ガイド部材１７０上に流れ、リザーバ１３０の中に流れ、更にポンプアセンブリ１２４へと流れる。センサ１２９は、リザーバ１３０内の溶融ポリマーＭの高さを判定することができる。センサ１２９（１つのセンサが図示されるが、より多くのセンサが使用され得る）は、制御システム１００、２００（図８）を介して溶融グリッドに通信可能に連結される。リザーバ１３０内の溶融ポリマーＭの高さ（センサ１２９によって決定される）が低下するにつれて、制御システム１００、２００は、溶融グリッド１４０の温度を、所望の温度まで上昇させる。これにより、ポリマーが溶融グリッド１４０から出る速度を加速させる。リザーバ１３０内の溶融ポリマーＭの高さが閾値レベルに近づくと、制御システム１００、２００は、溶融グリッド１４０の温度を低下させる。これにより、ポリマーが溶融グリッド１４０から出る速度を減速させる。ポンプアセンブリ１２４は、溶融した材料Ｍを、リザーバ１３０からディスペンサー（図示せず）に、連続的に圧送することができる。溶融材料Ｍが排出されるにつれて、ホッパー１６０内のポリマー材料Ｐの供給物が枯渇する。ポリマー材料Ｐの供給物は、既に説明したように、可視化窓１９０ａ、９０ｂ（図２）を通して観察され得る。
【００４２】
本開示は、限定された数の実施形態を用いて本明細書に記載されているが、これらの特定の実施形態は、本明細書で記載及び請求されているような開示の範囲を制限することを意図しない。本明細書に記載されている物品及び方法の明確な様々な要素の配置及び工程の順序は、限定するものと見なすべきではない。具体的には、方法の工程は、図中のブロックの連続的な一連の参照記号及び進行を参照して説明されているが、方法は、所望により特定の順序で実行されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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