CN209772578U - 用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀 - Google Patents
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Abstract
一种用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，在缸体内轴向形成有用于***计量柱塞并对计量柱塞进行导向的导向通道和位于导向通道下面且与导向通道连通的用于输送混合后双组份胶的送胶通道，缸体外侧形成有分别与导向通道和送胶通道相连通的用于向送胶通道内送入混合后的双组份胶的进胶口，喷嘴与缸体同轴的连接在缸体的下端，喷嘴的底端形成有出胶孔，计量柱塞在外部伺服电机的驱动下从送胶通道的上端口以设定速度进入送胶通道内形成与缸体间的动配合连接。本实用新型避免了混胶管的“呼吸”作用。本实用新型可达到1微升级别及更高精度的流量控制。本实用新型具备“自洁”功能，同时便于拆卸进行清理、清洁，及重新组装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种定量阀。特别是涉及一种用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀。
背景技术
目前所用的双组份胶供胶机构的应用：其双组份胶(A、B胶)的定量控制皆在A、B组份混合之前进行，然后通过“混胶”装置(例如：混胶管)进行混合后再进行涂胶工艺。
但是由此传统方案进行涂胶时，由于混胶管为一次性使用(每次长时间停止使用时，或每天使用结束后，均需要更换并丢弃)，为了降低成本混胶管均采用塑料材料注塑而成。由于塑料材料的高弹性，混胶管在使用中因管内压力的波动变化而随之产生的相应的膨胀变形(可称之为“呼吸作用”)所造成的微小容积变化，直接影响了该供胶机构涂胶量的精密控制能力，特别是当涂胶量的控制精度要求达到1微升级别(1μl或1mm3)时，由于混胶管的呼吸作用的存在无法满足控制精度的要求。
双组份胶一经混合后即开始自然固化，在使用过程中需要保持供胶动作(胶液的流动)的持续(即混合后胶在机构中(混胶管中)的滞留总时间不能大于双组份胶混合后的初步固化时间)。当胶的滞留时间超过双组份胶混合后的初步固化时间，混合后的双组分胶将在机构中(混胶管中)开始初步甚至完全固化(例如，当生产停止后、一个工作日的工作完成后)，从而造成混胶管的阻塞失效。由于混胶管内部无法进行清洗、清除，故混胶管在长时间停止使用之前、一个工作日使用之后随即抛弃处理(混胶管作为消耗件而成本很低，用后随即抛弃，不做清理重复使用)。
综上所述：尽管现有装置在双组份胶混合前应用各种方法进行定量控制，但不能达到最终精密定量供胶的效果(由于存在混胶管的“呼吸作用”)。另一方面，碍于双组分胶混合后的自然固化特性，在混胶管后部加装精密定量阀困难(尽管胶的滞留总时间能够控制在初步固化时间的范围之内，但胶的初步固化本身就会影响精密定量阀的动作功能)，同时精密定量阀成本太高，也不能相同于混胶管做用后抛弃处理。所以目前对于双组份胶混合后需要进行精密定量控制的场合(例如，涂胶的控制精度达到1微升级别(1μl或1mm3)时)，尚无成熟的解决方案。
必须指出的是：由于双组份胶混合后的自然固化过程，同时在生产应用中存在的供胶停顿的情况，在混胶管后部加装精密定量阀必须具备自洁(a.使用中，结构的内部及与胶接触的结构内部表面处都必须保持胶的流动，不允许有胶的长时间的滞留存在；b.在供胶动作短时间停顿后而再次使用时，能够将现存的胶全部排出)的功能；及便于拆卸进行人工清除(例如，当生产停止后、一个工作日的工作完成后由人工拆卸，进行手工清除)的功能。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种将精密定量阀安装在双组份胶混胶管之后、能消除混胶管的“呼吸”作用的、并且能够“自洁”同时便于“清洁”的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀。
本实用新型所采用的技术方案是：一种用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，包括缸体，还设置有计量柱塞和喷嘴，所述的缸体内轴向形成有用于***计量柱塞并对所述计量柱塞进行导向的导向通道和位于导向通道下面且与所述的导向通道连通的用于输送混合后双组份胶的送胶通道，所述的缸体外侧形成有分别与所述的导向通道和送胶通道相连通的用于向所述的送胶通道内送入混合后的双组份胶的进胶口，所述的喷嘴与所述缸体同轴的连接在所述缸体的下端，所述喷嘴的底端形成有出胶孔，所述的计量柱塞在外部伺服电机的驱动下从所述送胶通道的上端口以设定速度进入送胶通道内形成与所述的缸体间的动配合连接，用于控制混合后的双组份胶从进胶口流入所述送胶通道内再由送胶通道经出胶孔流出的流速和流量。
所述的缸体在位于导向通道上端口的内侧形成有一圈上密封槽，所述上密封槽内设置有用于所述计量柱塞与所述缸体之间密封防止胶液泄露的上密封圈。
所述计量柱塞底端的结构为便于出胶孔回吸胶和便于在供胶结束时挤出送胶通道内余胶的圆锥体结构。
所述缸体的下部形成有外螺纹，所述喷嘴的内周形成有内螺纹，所述缸体与所述喷嘴通过所述的外螺纹和内螺纹构成螺纹连接。
所述喷嘴内位于所述出胶孔上端的内周面为能够与计量柱塞底端的圆锥体结构紧密配合便于挤出送胶通道内的余胶的圆锥口结构。
所述喷嘴内侧位于所述圆锥口结构的上端形成有一圈下密封槽，所述下密封槽内设置有用于所述缸体底端与所述喷嘴之间密封的下密封圈。
本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，是将精密定量阀安装在双组份胶混胶管之后，直接计量并输送混合后的双组份胶，避免了混胶管的“呼吸”作用，计量柱塞通过外部的伺服电机推动，达到对混合后的双组份胶的精密流量控制，可达到1微升级别(1μl或1mm3)及更高精度的流量控制。本实用新型具备“自洁”功能，同时便于拆卸进行清理、清洁，及重新组装。
附图说明
图1是本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀的外部结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的后视图；
图4是图3的B-B剖视图；
图5是图4的分解示意图；
图6是本实用新型中计量柱塞的结构示意图；
图7是本实用新型中喷嘴的外部结构示意图；
图8是图7的正面视图；
图9是图7的A-A剖视图；
图10a是本实用新型初始状态示意图；
图10b是本实用新型充胶状态一的示意图；
图10c是本实用新型充胶状态二的示意图；
图10d是本实用新型充胶结束状态示意图；
图10e是本实用新型进胶口关闭状态示意图；
图10f是本实用新型清理喷嘴状态示意图；
图11a是本实用新型第一次供胶状态示意图；
图11b是本实用新型第一次回吸断胶状态示意图；
图11c是本实用新型第二次供胶状态示意图；
图11d是本实用新型第二次回吸断胶状态示意图；
图12a是本实用新型清除余胶状态示意图；
图12b是本实用新型清理喷嘴状态示意图；
图12c是本实用新型计量柱塞回复初始状态过程一的示意图。
图中
1：缸体 2：计量柱塞
3：喷嘴 4：通道
5：进胶口 6：出胶孔
7：上密封槽 8：上密封圈
9：圆锥体结构 10：外螺纹
11：内螺纹 12：下密封槽
13：下密封圈 14：导向通道
15：圆锥口结构
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀做出详细说明。
如图1～图5所示，用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，包括缸体1、计量柱塞2和喷嘴3。所述的缸体1内轴向形成有用于***计量柱塞2并对所述计量柱塞2进行导向的导向通道14和位于导向通道14下面且与所述的导向通道14连通的用于输送双组份胶的送胶通道4，所述的缸体1外侧形成有分别与所述的导向通道14和送胶通道4相连通的用于向所述的送胶通道4内送入混合后的双组份胶的进胶口5，所述的喷嘴3与所述缸体1同轴的连接在所述缸体1的下端，所述喷嘴3的底端形成有出胶孔6，所述的计量柱塞2在外部伺服电机的驱动下从所述送胶通道4的上端口以设定速度进入送胶通道4内形成与所述的缸体1间的动配合连接，用于控制混合后的双组份胶从进胶口5流入所述送胶通道4内再由送胶通道4经出胶孔6流出的流速和流量，以达到精密的恒定流量或变量流量的控制。瞬时供胶量及总供胶量取决于计量柱塞2的瞬时位置及最终位置。不同的计量柱塞2的直径(及其它相关尺寸。例如：对应相同直径的缸体1的导向通道14及送胶通道4)与不同的计量柱塞下行运动的精度的组合，可达到不同供胶量精度的控制。例如：当计量柱塞2的直径在2.5～5mm时，如果伺服电机驱动计量柱塞下行的运动精度是+/-0.01mm,瞬时供胶量及总供胶量的控制精度为：+/-0.049～0.196微升(μl或mm3)。可见该定量阀通过不同的计量柱塞2的直径(及其它相关尺寸)与不同的计量柱塞下行运动的精度的组合，可达到1微升(1μl或1mm3)及更高级别的流量(瞬时供胶量及总供胶量)控制精度。
所述的缸体1在位于导向通道14上端口的内侧形成有一圈上密封槽7，所述上密封槽7内设置有用于所述计量柱塞2与所述缸体1之间密封防止胶液泄露的上密封圈8。
由于双组份胶的粘度较高，精密供胶时采用的喷嘴孔径较小(孔径约一毫米左右、或更小)，产生的流动阻力较大；为了保证供胶时的“回吸”过程、计量柱塞2回程时对喷嘴孔径内的微量残胶的“回吸作用”不受阻塞，喷孔的长度应尽量缩短；同时由于计量柱塞2的直径相对于喷嘴孔径差别较大，故在两结构之间采用“圆锥体结构”处理。即如图6所示，所述计量柱塞2底端的结构为便于出胶孔6回吸胶和便于在供胶结束时挤出通道4内余胶的圆锥体结构9，所述计量柱塞2底端的圆锥体结构9也达到了缩短喷嘴3底端出胶孔6的长度。
所述缸体1的下部形成有外螺纹10，所述喷嘴3的内周形成有内螺纹11，所述缸体1与所述喷嘴3通过所述的外螺纹10和内螺纹11构成螺纹连接。
如图7、图8、图9所示，所述喷嘴3位于所述出胶孔6上端的内周面为能够与计量柱塞2底端的圆锥体结构9紧密配合便于挤出送胶通道4内的余胶的圆锥口结构15(采用圆锥孔结构的理由相同于上所述计量柱塞2的底端圆锥结构的设计理由)。所述喷嘴3以通过选择不同孔径的出胶孔6实现对应于不同粘度的双组份混合胶，以期达到最佳的出胶条件。
所述喷嘴3内侧位于所述圆锥口结构15的上端形成有一圈下密封槽12，所述下密封槽12内设置有用于所述缸体1底端与所述喷嘴3之间密封的下密封圈13。
本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，可以通过组合不同直径的计量柱塞2、缸体1和出胶孔6，可获得不同供胶总量及不同的精度需求。
本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，安装于混胶管之后，同样面临内部的已混合的双组份胶停止流动后会自然固化的情况，属于精密制造的零件组成，无法承受“用后随即抛弃”的制造成本，须通过拆卸后清理，并重复使用。为此本实用新型仅由5个零件(缸体1、计量柱塞2、喷嘴3、上密封圈8和下密封圈13)组成，结构简单、便于拆卸。同时缸体1及计量柱塞2均采用高硬度(HRC60以上)淬火工具钢制造且精密间隙配合，在拆卸及清理过程中不会损坏、并易于保持原装配精度，延长了使用寿命；高硬度的计量活塞2与缸体1之间的相对运动产生对附壁(所述缸体1的送胶通道4的表面)残胶的“刮削”作用，消除了双组份胶混合后在一定的时效条件(部分胶的滞留时间超过初步固化时间)下的局部自然固化对该结构所产生的局部粘结现象，减少了在持续使用的工作条件下所需要的定期人工拆卸清理工序。
本实用新型的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀工作过程如下：
1)定量阀充胶
1.1)初始状态：计量柱塞2与缸体1的送胶通道4内的动配合连接形成的密封面开启，如图10a所示；
1.2)充胶过程1：计量柱塞2与缸体1的密封面保持开启，双组份胶经与所述进胶口5相连的混胶管(外部设备，图中未示出)混合后经进胶口5注入缸体1的通道4，如图10b所示；
1.3)充胶过程2：继续向缸体1的通道4供胶，如图10c所示；
1.4)充胶过程结束：当胶已经从喷嘴3处挤出，伺服电机推动计量柱塞2开始下行，如图10d所示；
1.5)密封面关闭：随着计量柱塞2下降，使计量柱塞2与缸体1的送胶通道4内的动配合连接形成的密封将进胶口5关闭，在此过程中少量胶一同挤出，如图10e所示；
1.6)喷嘴清理：计量柱塞2保持进胶口5的关闭，外部的喷嘴清理机构清理挤出喷嘴外部的胶，在此位置设置了供胶量的参考0点，如图10f所示。
2)定量阀供胶
2.1)第一次供胶：伺服电机驱动计量柱塞2下行，实现出胶孔6恒定流量或变量流量，如11a所示；
2.2)回吸断胶：伺服电机推动计量柱塞2上行，回吸通道4内的胶液，对于喷嘴3处的胶形成“拉断”，第一次供胶结束，如图11b所示；
2.3)第二次供胶：重复2.1)的动作，形成第二次供胶。根据不同的供胶工艺的要求对计量柱塞2总行程的设计，可进行单次供胶或多次供胶的组合，如图11c所示；
2.4)回吸断胶：重复2.2)的动作，供胶结束，如图11d所示。
3)定量阀清空
3.1)清除余胶：伺服电机推动计量柱塞2下行，计量活塞2前端的圆锥面接触到喷嘴3内孔内端面处的圆锥孔，将缸体1的通道4内的余胶挤出，如图12a所示；
3.2)喷嘴清理：外部的喷嘴清理机构清理挤出喷嘴外部的胶，以便计量柱塞2的回程时仅少量残胶被回吸，如图12b所示。
3.2)计量柱塞2的回程：伺服电机拉动计量柱塞2上行，直至1.1)的初始状态，如图12c所示。
Claims (6)
1.一种用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，包括缸体（1），其特征在于，还设置有计量柱塞（2）和喷嘴（3），所述的缸体（1）内轴向形成有用于***计量柱塞（2）并对所述计量柱塞（2）进行导向的导向通道（14）和位于导向通道（14）下面且与所述的导向通道（14）连通的用于输送混合后双组份胶的送胶通道（4），所述的缸体（1）外侧形成有分别与所述的导向通道（14）和送胶通道（4）相连通的用于向所述的送胶通道（4）内送入混合后的双组份胶的进胶口（5），所述的喷嘴（3）与所述缸体（1）同轴的连接在所述缸体（1）的下端，所述喷嘴（3）的底端形成有出胶孔（6），所述的计量柱塞（2）在外部伺服电机的驱动下从所述送胶通道（4）的上端口以设定速度进入送胶通道（4）内形成与所述的缸体（1）间的动配合连接，用于控制混合后的双组份胶从进胶口（5）流入所述送胶通道（4）内再由送胶通道（4）经出胶孔（6）流出的流速和流量。
2.根据权利要求1所述的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，其特征在于，所述的缸体（1）在位于导向通道（14）上端口的内侧形成有一圈上密封槽（7），所述上密封槽（7）内设置有用于所述计量柱塞（2）与所述缸体（1）之间密封防止胶液泄露的上密封圈（8）。
3.根据权利要求1所述的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，其特征在于，所述计量柱塞（2）底端的结构为便于出胶孔（6）回吸胶和便于在供胶结束时挤出送胶通道（4）内余胶的圆锥体结构（9）。
4.根据权利要求1所述的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，其特征在于，所述缸体（1）的下部形成有外螺纹（10），所述喷嘴（3）的内周形成有内螺纹（11），所述缸体（1）与所述喷嘴（3）通过所述的外螺纹（10）和内螺纹（11）构成螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，其特征在于，所述喷嘴（3）内位于所述出胶孔（6）上端的内周面为能够与计量柱塞（2）底端的圆锥体结构（9）紧密配合便于挤出送胶通道（4）内的余胶的圆锥口结构（15）。
6.根据权利要求5所述的用于双组份胶混合后精密供胶的定量阀，其特征在于，所述喷嘴（3）内侧位于所述圆锥口结构（15）的上端形成有一圈下密封槽（12），所述下密封槽（12）内设置有用于所述缸体（1）底端与所述喷嘴（3）之间密封的下密封圈（13）。
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