CN1312423C - 用于复合材料装袋的自密封、单件式的真空配件 - Google Patents
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Abstract
一种带有止回阀的真空配件,在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件中,其中,真空配件的本体由一块材料制成,止回阀没有松配合部件。真空配件带有单件式的本体部分,该本体部分具有底座凸缘、中心颈状部分和用于可释放地联结到传统真空源的顶部快速联结配件。利用卡环将止回阀置于中心颈状部分内。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有止回阀的真空配件。特别地,本发明涉及一种带有止回阀的真空配件,其在固化过程之前或在固化过程中用在装袋复合部件和材料中。
背景技术
带有止回阀的真空配件已经出现了多年。这些真空配件是通过将许多不同元件联结而形成的组装装置。典型地真空配件包括三个主要部分:(1)底座单元;(2)中间配件;(3)顶部配件。这些真空配件中的一个或多个必须要从用于固化复合部件的袋中抽出空气。
底座单元通常包括底座凸缘、向上的颈状部分、衬垫、套环、销和锁紧环。底座凸缘被置于袋内,其包围要固化的复合部件。颈状部分通过袋内的开口伸出,并接收衬垫,这样,袋部分被夹在凸缘和衬垫之间。套环配合在衬垫上,销装入颈状部分、衬垫和套环的狭槽内,以防止衬垫和套环相对颈状部分旋转。锁紧环被旋到颈状部分上,以将套环、衬垫和袋材压靠在底座凸缘上,由此提供气密密封。
中间配件基本是连接在底座单元和顶部配件之间的适配器。中间配件是必须的,这是因为多数制造者宁愿使用特定的工业标准的顶部配件。必须在底座单元和中间配件之间使用O形密封圈,在将底座单元的颈状部分上的螺纹连接到中间配件上之前,通常用密封带对其进行处理,以防止泄漏。
顶部配件通常是现成的、工业标准的快速联结配件,可与传统的真空源连接。第二O形密封圈必须在中间配件和顶部配件之间。柱塞式的弹簧偏压的止回阀组件被装配到顶部配件中,并包括几个松配合部件,所述松配合部件包括带有阀座、撑板(brace plate)、弹簧和第三O形密封圈的柱塞式组件。
在操作中,用袋材来包裹要固化的复合部件。一个或多个真空配件然后穿过袋材上的开口被安装在选定的位置上。然后,真空配件相对于袋材密封住。真空源然后被连接到各个真空配件的快速联结配件上。真空源的快速联结配件打开真空配件内部的止回阀。然后,将空气从袋内排出,以有助于堆(piles)和树脂的固化。整个组件然后被加热,以固化树脂。在固化过程之后,从复合部件上去除袋及其附带的真空配件。将袋丢弃,并在贮备以重新使用之前对真空配件进行清洁、检查、维修和泄漏检查。
不幸地是,这些真空配件存在许多问题。例如,由于所述真空配件是由三个独立的部件组装而来,并因为止回阀包含多个松配合部件,其在许多不同的位置上易于出现故障和泄漏。而且,由于固化过程中的温度极高,O形密封圈易于被烤酥,结果,必须频繁地检查并更换所述O形密封圈。另外,随着空气被从袋中抽出,树脂经常被拉入止回阀内,能够阻塞止回阀中的松配合部件。所有这些问题都导致故障和泄漏,且如果这些真空配件中的其中一个在使用中发生故障和泄漏,将可损失掉要固化的整个复合部件,这将是非常昂贵的。
这些真空配件的另一个问题是其由重型材料(如钢和铝)加工而成。这就使得其相对袋材而言非常重,所述真空配件通过所述袋材被安装。过度的重量造成真空配件将袋材拉长并从复合部件拉离,在袋材和复合部件之间形成了间隙。在一些情况下,特别是当真空配件被置于复合部件的一侧或之下的位置上时,真空配件的重量可将袋材撕破。如果发生这种情况,必须将复合部件的袋撕去,并重新将其装袋,并重新安装所有的真空配件。
这些真空配件在购买时非常昂贵,且维护成本非常高。在每次使用之前,必须对其进行全面地检查、清洁、维护和维修。这些真空配件的检查、清洁、维护和维修是非常耗时和劳动密集的过程。
由此,在固化过程之前和固化过程中被用在装袋复合材料中的带有止回阀的真空配件存在大量的缺点。
发明内容
需要一种带有止回阀的真空配件,其在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件(bagging composite part)中,其中,真空配件的本体由一块材料形成。
也需要一种带有止回阀的真空配件,其在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件中,其中,所述止回阀没有松配合部件。
由此,本发明的目的是提供一种带有止回阀的真空配件,该真空配件在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件中,其中,真空配件的本体由一块材料形成。
本发明的另一个目的是提供一种带有止回阀的真空配件,该真空配件在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件中,其中,所述止回阀没有松配合部件。
为实现上述目的,根据本发明一个方面,提供了一种与袋材一起使用以固化复合部件的真空配件,包括:
单件式的本体部分,该本体部分包括:
底座凸缘;
从所述底座凸缘延伸出的颈状部分;以及
适于可释放地接收真空源的顶部配件;
其中,所述本体部分限定中心上部通道、中心下部通道以及位于所述中心上部通道和中心下部通道之间的阀座,使得所述中心上部通道与所述中心下部通道流体连通;
阀,设置于所述上部通道和下部通道之间,所述阀具有阀杆和阀凸缘,使得所述阀凸缘与所述阀座接合以阻止流体在所述阀凸缘与所述阀座之间的流动;
朝向所述阀座偏压所述阀凸缘的弹簧,所述弹簧与所述底座凸缘间隔开;
围绕所述单件式本体部分设置的衬垫;
围绕所述单件式本体部分设置的套环;
从所述单件式本体部分延伸进入所述衬垫和套环的销;以及
与所述单件式本体部分螺纹接合、用以将所述套环、衬垫和袋材压靠于所述底座凸缘的锁紧环,以在所述袋材与所述真空配件之间形成气密密封。
优选地,所述真空配件还包括设置在所述阀凸缘与所述阀座之间的密封件。
优选地,所述阀没有松配合部件。
优选地,该顶部配件带有至少一个环形凹槽以接收真空源的快速联结连接器。
优选地,所述真空配件还包括:至少一个凹入底座凸缘内的端口,以便将空气吸入下部通道。
优选地,所述真空配件还包括:紧固装置,用于将阀紧固在上部通道和下部通道之间。
优选地,所述真空配件还包括:卡环紧固件,用于固定上部通道和下部通道之间的阀;其中所述单件式本体部分在下部通道上端形成有内部环形凹槽,用于接收所述卡环紧固件。
优选地,所述单件式的本体部分由金属材料机加工而成。
优选地,所述金属材料选自钢和铝中的一种材料。
优选地,所述单件式的本体部分由塑料制成。
优选地,所述单件式的本体部分由尼龙制成。
根据本发明另一方面,提供了一种与袋材一起使用以固化复合部件的真空配件,包括:
单件式的本体部分,该本体部分包括:
底座凸缘;
从所述底座凸缘延伸出的颈状部分;以及
适于可释放地接收真空源的顶部配件;
其中,所述本体部分限定中心上部通道、中心下部通道以及位于所述中心上部通道和中心下部通道之间的阀座,使得所述中心上部通道与所述中心下部通道流体连通;
球,被置于所述上部通道和下部通道之间,使得所述球与所述阀座接合以阻止流体在所述阀凸缘与所述阀座之间的流动;
围绕所述单件式本体部分设置的衬垫;
围绕所述单件式本体部分设置的套环;
从所述单件式本体部分延伸进入所述衬垫和套环的销;以及
与所述单件式本体部分螺纹接合、用以将所述套环、衬垫和袋材压靠于所述底座凸缘的锁紧环,以在所述袋材与所述真空配件之间形成气密密封。
优选地,所述真空配件还包括与所述单件式本体部分的颈状部分接合的球保持部件。
优选地,该顶部配件带有至少一个环形凹槽以接收真空源的快速联结连接器。
优选地,所述真空配件还包括:至少一个凹入底座凸缘内的端口,以便将空气吸入下部通道。
优选地,所述单件式的本体部分由金属材料机加工而成。
优选地,所述金属材料选自钢和铝中的一种材料。
优选地,所述单件式的本体部分由塑料制成。
优选地,所述单件式的本体部分由尼龙制成。
通过提供一种带有止回阀的真空配件来获得这些目的,其中,所述真空配件在固化过程之前和固化过程中用在装袋复合部件中,真空配件的本体由一块材料形成,且止回阀没有松配合部件。真空配件具有单件式的本体部分,该本体部分带有底座凸缘、中心颈状部分和适用于可释放地联结到传统真空源的顶部快速联结配件。利用卡环,没有松配合部件的止回阀被置于中心颈状部分内。
真空配件的独特整体设计容许本体部分用轻型的非金属材料(如注射模塑的塑料和尼龙)制成。因为本体部分可由这种材料迅速容易地大量制成,所以真空配件可使用一次,然后被丢弃。由于真空配件不用在每次使用之后被收集、检查、清洁或者维修,这就在成本、时间和劳动方面带来极大的节约。
本发明提供许多重大的益处和优点,包括:(1)消除了至少两个元件部分;(2)消除了至少两个密封的需要,由此降低了真空配件可能泄漏的机会;(3)止回阀没有松配合部件;(4)大大地降低了装配时间和拆卸时间;(5)真空配件的本体部分的独特整体设计容许其由轻型的一次性材料制成;和(6)轻型材料的使用降低了真空配件拉扯或损害袋材的机会。
附图说明
图1是根据本发明的用于装袋复合材料的自密封单件式的真空配件的纵向横截面视图。
图2是根据本发明的用于装袋复合材料的自密封单件式的真空配件的可替换实施例的纵向横截面视图。
图3是图2的真空配件的顶部的顶视图。
具体实施方式
本发明的真空配件用于从密封袋中抽空空气,该密封袋包在未固化的复合部件或组件周围。穿过塑料薄膜来安装本发明的真空配件,该真空配件密封到塑料薄膜上。为防止真空配件在移去真空源时通气,本发明的真空配件包括止回阀,该止回阀没有松配合部件。
参考附图中的图1,示出依照本发明的用于复合材料的装袋的自密封单件式真空配件。通过开口12将真空配件11安装在袋材14上,该袋材14被包裹在将被固化的复合部件16周围。真空配件11包括单件式的大体圆柱形的本体部分13、联结装置18和阀装置31,其中,该联结装置18可操作地与本体部分13相连用来将本体部分13密封到袋材14上。本体部分13具有圆柱形的底座凸缘15、长的圆柱形颈状部分17、顶部19、中心下通道27和中心上通道29。可以理解,尽管术语“上”和“下”这里可被用于叙述特定的元件,但是本发明可被用在任何方向上。
底座凸缘15优选在其整个高度上径向向内成锥形,从而便于袋材14从底座凸缘15向复合部件16的平滑转换。在优选的实施例中,底座凸缘15包括至少一个与下通道27流体连通的径向延伸的凹入端口20,该凹入端口20便于将空气吸入下通道27中。尽管该凹入端口20被示出仅仅部分延伸穿过底座凸缘15的直径,但是可以设想,凹入端口20延伸穿过底座凸缘15的整个直径。颈状部分17优选包括用于接收锁紧环57的外螺纹21,如将在以下叙述的。优选将顶部19构造成用以接收传统真空源(未示出)的传统的快速联结的连接器。同样地,顶部19可包括一个或多个环形凹槽或脊25。
用阀装置31将下通道27和上通道29分开。利用紧固装置(未示出)将阀装置31弹性偏压在上通道29下端的环形阀座33上。紧固装置优选是C型的卡环紧固件和/或弹簧,该卡环紧固件或弹簧扣入下通道27上端的内部环形凹槽或狭槽35内。传统的密封装置32(如O形密封圈)可被置于阀装置31和阀座33之间,从而在阀装置31处于关闭位置时,在下通道27和上通道29之间提供气密密封。在从顶部19将真空源拆走时,阀装置31防止了真空配件11与大气通气。尽管已示出,上通道29的直径小于下通道27的直径,但是应该可以理解,在一定的应用中,并根据阀装置31的型式和结构,上通道29的直径可等于或大于下通道27的直径。
在优选的实施例中,阀装置31是柱塞式止回阀,其具有阀杆37、阀体39和阀凸缘(valve flange)41。阀杆37的上部优选被置于距顶部19的上部距离C的位置处,以便连接到传统真空源的传统的快速联结的联结器上并与之一起操作。应该理解,阀装置31可以是另一种型式的阀,如球阀,如在以下叙述的。
联结装置18优选包括衬垫51、套环53、销55和锁紧环57。销55被接收在衬垫51、套环53和颈状部分17的狭槽内,以阻止衬垫51和套环53相对颈状部分17的旋转。在装配时,袋材14被夹在底座凸缘15的上表面和衬垫51的下表面之间。锁紧环57包括内螺纹59,该内螺纹59与颈状部分17的外螺纹21配合。锁紧环57将衬垫51、套环53和袋材14压靠在底座凸缘15上,由此形成了气密密封。
在操作中,用袋材14包裹要将被固化的复合部件16。然后将一个或多个真空配件11装在选自袋材14内部的位置上,所以底座凸缘15仍保持在袋材14的内部,颈状部分17穿过袋材14的开口12突出。然后安装联结装置18。然后将衬垫51和套环53安装在颈状部分17上,从而衬垫51开始与袋材14接触。另外,将衬垫51和套环53与销55对准,从而防止衬垫51和套环53相对颈状部分17旋转。锁紧环57然后被向下旋在颈状部分17上,以便将套环53、衬垫51和袋材14压靠在底座凸缘15上,由此形成了真空密封。真空源然后通过扣入环形凹槽25内而被连接到顶部19上。真空源包括杆部,所述杆部延伸入上通道29内,从而与阀杆37接合,并迫使阀杆37向下,由此打开阀装置31。然后,利用真空源从袋材中将空气抽出。因为本体部分13是一个要求更少密封的单件式结构,在操作中真空配件11泄漏机会相当大地减少。然后,将树脂(未示出)泵送或抽入袋材14内。然后将整个组件加热,以固化树脂。在固化过程之后,从复合部件16上取下袋材14。然后,将真空配件11从袋材14和/或复合部件16上取下。与传统的真空配件相比,真空配件11的独特结构容许更容易地和更频繁地使用真空配件11。
在本体部分17由轻型塑料或尼龙制成的实施例中,真空配件11可一次性使用,并在一次使用后可被简单地丢弃。由于制造真空配件11的成本大大地降低,这种情况是可能的。
先参考附图中的图2和3,示出真空配件11的可替换实施例。在这个实施例中,阀装置31是带有球71的球阀,所述球71被安置在斜切表面73上。在优选实施例中,球71是硅橡胶球。利用保持部件75将球71保持在适当的位置上,通过上部通道29内的相对的纵向狭槽77来安装保持部件75。由于空气是从袋材14中抽出的,保持部件75容许空气通过。
明显可以看出,已经叙述并说明了本发明的重要优点。尽管以限制性形式的数字示出本发明,其并不仅仅限于这些形式,但是其可以进行各种改变和优化,只要不偏离其精神。
Claims (19)
1、一种与袋材一起使用以固化复合部件的真空配件,包括:
单件式的本体部分,该本体部分包括:
底座凸缘;
从所述底座凸缘延伸出的颈状部分;以及
适于可释放地接收真空源的顶部配件;
其中,所述本体部分限定中心上部通道、中心下部通道以及位于所述中心上部通道和中心下部通道之间的阀座,使得所述中心上部通道与所述中心下部通道流体连通;
阀,设置于所述上部通道和下部通道之间,所述阀具有阀杆和阀凸缘,使得所述阀凸缘与所述阀座接合以阻止流体在所述阀凸缘与所述阀座之间的流动;
朝向所述阀座偏压所述阀凸缘的弹簧,所述弹簧与所述底座凸缘间隔开;
围绕所述单件式本体部分设置的衬垫;
围绕所述单件式本体部分设置的套环;
从所述单件式本体部分延伸进入所述衬垫和套环的销;以及
与所述单件式本体部分螺纹接合、用以将所述套环、衬垫和袋材压靠于所述底座凸缘的锁紧环,以在所述袋材与所述真空配件之间形成气密密封。
2、如权利要求1所述的真空配件,其中,还包括设置在所述阀凸缘与所述阀座之间的密封件。
3、如权利要求1所述的真空配件,其中,所述阀没有松配合部件。
4、如权利要求1所述的真空配件,其中,该顶部配件带有至少一个环形凹槽以接收真空源的快速联结连接器。
5、如权利要求1所述的真空配件,其中,还包括:
至少一个凹入底座凸缘内的端口,以便将空气吸入下部通道。
6、如权利要求1所述的真空配件,其中,还包括:
紧固装置,用于将阀紧固在上部通道和下部通道之间。
7、如权利要求1所述的真空配件,其中,还包括:
卡环紧固件,用于固定上部通道和下部通道之间的阀;
其中所述单件式本体部分在下部通道上端形成有内部环形凹槽,用于接收所述卡环紧固件。
8、如权利要求1所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由金属材料机加工而成。
9、如权利要求8所述的真空配件,其中,所述金属材料选自钢和铝中的一种材料。
10、如权利要求1所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由塑料制成。
11、如权利要求1所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由尼龙制成。
12、一种与袋材一起使用以固化复合部件的真空配件,包括:
单件式的本体部分,该本体部分包括:
底座凸缘;
从所述底座凸缘延伸出的颈状部分;以及
适于可释放地接收真空源的顶部配件;
其中,所述本体部分限定中心上部通道、中心下部通道以及位于所述中心上部通道和中心下部通道之间的阀座,使得所述中心上部通道与所述中心下部通道流体连通;
球,被置于所述上部通道和下部通道之间,使得所述球与所述阀座接合以阻止流体在所述阀凸缘与所述阀座之间的流动;
围绕所述单件式本体部分设置的衬垫;
围绕所述单件式本体部分设置的套环;
从所述单件式本体部分延伸进入所述衬垫和套环的销;以及
与所述单件式本体部分螺纹接合、用以将所述套环、衬垫和袋材压靠于所述底座凸缘的锁紧环,以在所述袋材与所述真空配件之间形成气密密封。
13、如权利要求12所述的真空配件,其中还包括与所述单件式本体部分的颈状部分接合的球保持部件。
14、如权利要求12所述的真空配件,其中,该顶部配件带有至少一个环形凹槽以接收真空源的快速联结连接器。
15、如权利要求12所述的真空配件,其中,还包括:
至少一个凹入底座凸缘内的端口,以便将空气吸入下部通道。
16、如权利要求12所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由金属材料机加工而成。
17、如权利要求16所述的真空配件,其中,所述金属材料选自钢和铝中的一种材料。
18、如权利要求12所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由塑料制成。
19、如权利要求12所述的真空配件,其中,所述单件式的本体部分由尼龙制成。
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