SU656487A3 - Смесительна головка высокого давлени - Google Patents

Description

(54) СМЕКИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ эервуаром 1 контур циркул ции потока . Между подвод щим трубопроводом 3 и отвод щим трубопроводом 6 промежуточно включен байпас (обвод) 10, образующий контур циркул ции через резервуар 1 дл  запаса, насос 12, байпас 10, запорный клапан 7 и холодильник 8. При рециркул ции поток компонентов перемещаетс  в направлении сплош ной стр.елки, причем вследствие надлежащего выбора поперечного сечени  трубопровода лишь существенно меньша  часть компонентов рециркулирует через впускной клапан 5, больша  же часть их отводитс  через 6aftnSic 10 Во врем  впрыскивани , начинающегос  при закрывании запорного клапана 7, подача синтетических компонентов к впускному клапану 5 дополнительно к подвод щему трубопроводу 3 осуществл етс  также и через часть отвод  щего трубопровода 6 в направлении пунктирной стрелки. Аналогично производитс  циркул ци  другого синтетического компонента , котора  на фиг. 1 по1 азана в правой части чертежа. Смесительна  головка 4 содержит центральный эжектирующий поршень 11 имеющий одинаковое поперечное сечение с цилиндрической смесительной камерой 12. Поршень 11 (фиг.2) в вер нем и нижнем положении приводитс  в возвратно-поступательное движение посредством жестко соединенного с ни рабочего поршн  13. Приведение в действие рабочего поршн  13, расположенного в рабочем цилиндре 14, осуществл етс  посредст вом подачи пневматического или гидравлического носител  давлени  с од ной или с другой стороны поршн . Подача носител  давлени , иапример гидравлического масла, осушаетвл етс , JC одной стороны, через ввод 15, который входит в торец 16 рабочего цилиндра 14. Дл  подачи средст ва давлени  к противоположной сторо не рабочего поршн  предусмотрен ввод 17 (представленный на фиг. 2 схемаЭтично ) , который входит в противоположный торец 18 рабочего цилиндра . Рабочий поршень 13 состоит из пор н  19,.жестко соединенного с эжектирующим поршнем 11,и из расположенного на нем концентрично кольцевого посшн  20, способного перемещатьс  в аксиальном направлении между двум  выполненными в виде упоров (огра ничителей хода) 21 и 22 на поршне 1 Кольцевой порвлень 20, диаметр ко торого несколько.-больше, чем удвоен ный диаметр поршн  19, уплотнен при помощи уплотнени  23 относительно наружной поверхности поршн  19 и при помощи кольцевого уплотнени  24 - относительно внутренней поверх ности рабочего цилиндра 14. Удаленный от эжектируюшего поршн  11 конец поршн  19 состоит из плунжерообразного выступа 25,который по достижении одного из конечных положений поршн  взаимодействует с имеющей одинаковую форму и поперечное сечение выемкой 26. Выемка 26 расположена в торце 16 рабочего имлиндра 14 и соединена с вводом 15 рабочей жидкости . Длина выемки 26 или глубина ее а по величине меньше, чем аксиальное относительное перемещение б поршн  19 и кольцевого поршн  20 и больше, чем максимальное рассто ние в, перемещени  эжектирующего поршн  11 в конечном положении. Следует выбирать а в мм.Благодар  этому условию входные отверсти  27 и 28 полностью перекрываютс  к началу процесса впрыскивани  и к концу его, вследствие повышенной скорости эжектирующего поршн . Устройство работает следующим образом. Гидравлический насос (на чертеже не показан) подает гидравлическое масло со стабильной во времени производительностью к рабочему поршню 13, расположенному в рабочем цилиндре 14. Это гидравлическое масло к началу процесса выталкивани  эжектирующего поршн  11 поступает через ввод 15 к выемке 26, в которой к этому моменту плунжерообразный выступ 25 поршн  19 находитс  в положении , показанном на фиг. 2, причем выемка 26 заполн етс  плунжерообразным выступом 25 до выточки на торцовом конце. Так как внутренн   поверхность выемки 26 с помощью кольцевого уплотнени  29 уплотнена относительно цилиндрической наружной поверхности плунжерообразного выступа 25,все количество гидравлического масла , которое подводитс  через вход щий в выемку 26 ввод 15, служит только дл  вытеснени  поршн  19 и соответственно плунжерообразного выступа 25 из выемки 26. Таким образом вытесн етс  лишь поршень 19, имеющий сравнительно небольшое поперечное сечение, поэтому происходит перемещение жестко соединенного с ним эжектируюиего поршн  11с повышенной скоростью.fПри этом имеет место относительное перемзаение поршней 19 и 20. Поршень 19 и эжектируквдий поршень 11 перемещаютс  с повьииенной скоростью до тех пор, пока плунжерообразный выступ 25 не выйдет полностью из выемки 26, после чего масло, подведенное через ввод 15, поступает внутрь рабочего цилиндра 14. С этого времени поршень 19 и кольцевой поршень 20 перемещаютс  вместе как одно целое. Объем масла, вытесненного при этом перемещении, больше на объем кольцевого поршн  20, чем при

предыдущем перемещении. Поскольку перемещение поршней осуществл етс  вследствие посто нного количества поступающего масла, перемацение эжектирующего поршн  11 происходит с меньшей скоростью.

При указанном выше относительном перемещении поршн  19 и кольцевого поршн  20 последний попеременно приходит в соприкосновение с упорами 21 и 22. Чтобы уменьшить возникающую при этом ударную нагрузку, кольцевой поршень 20 на обеих торцовых сторонах имеет кольцевые канавки 30 и 31, которые по форме и поперечному сечению соответствуют упорам 21 и 22 и приход т с ними в зацепление в момент соприкосновени  поршней 19 и 20. Благодар  маслу , вытесн емому при этом из кольцевых канавок 30 и 31, происходит существенное демпфирование удара при соприкосновении, таким образом уменьшаетс  нагрузку на оба поршн .

При дальнейшем перемещении поршней с пониженной или нормальной скоростью поршень 19 и кольцевой поршень 20 ilMeют относительное расположение , представленное на фиг. 2. Совместное перемэцение поршней 19 и 20 прекращаетс , когда поршень 19, несколько выступающий относительно кольцевого поршн  20 вниз, достигне обращенного к нему торца 18 рабочего цилиндра 14. При этом одновременно нижний (фиг. 2) торцовый торец эжектирующего поршн  11 нащежно перекрывает выпускной конец смесительной камеры 12, так что последн   полностью очищаетс  от остатков синтетических веществ. На этом заканчиваетс  процесс впрыска.

К началу следующего впрыска указанна  последовательность перемещени  происходит в обратном пор дкее причем масло, подаваемое от насоса, через ввод 17, наход щийс  на торцовой стенке 18 рабочего цилиндра, нагнетаетс  во внутреннее пространство рабочего цилиндра 14. При этом поршни 19 и 20 нагружаютс  со стороны , противоположной той, с которой они нагружались в процессе выталкивани , и перемещаютс  вверх как одно целое. Из-за совместного перемещени  поршней 19 и 20, во врем  которого поршень 20 кольцевой канавкой 30 соприкасаетс  упором 21 поршн  19, подъем поршней происходит с незначительной или с нормальной скоростью. Повыаение скорости подъема происходит к моменту, когда свободный конец плунжерообразного выступа 25 начинает входить в выемку 26, так как при этом исключаетс  вытекание масла в другой выход, наход щийс  в кольцевом пространстве между кольцевьв поршнем 20 и торцом 16 рабочего цилиндра 14. Это значит, что-подаваемое через ввод

17 количество масла используетс  на дальнейшее вытеснение поршн  19, так как ко;1ьцевой поршень 20 прекращает перемещение и останавливаетс . Дальнейшее вытеснение поршн  19 происходит, следовательно, из-за уменьшенного объема поршн  с повышенной скоростью, так что входные отверсти  27 и 28 открываютс  с повыиенной скоростью. Перемещение поршн  19 прекращаетс , когда упор 22 входит в контакт с кольцевой канавкой 31, и оба поршн  19 и 20 снова наход тс  в положении, показанием на фиг. 2. Аксигильное относительное

б

поршн  19 при

перемещение

этом должно быть больше величины а ипи в, чтобы гарантировать прохо сдениё поршней с требуемой повышенной скоростью. Возникающее в конце перемещени  поршней , происход щего с повыиенной ско0 ростью, соприкосновение их демпфируетс  гидравлическим маслом, вытесн емым из кольцевой канавки 31 упором 22.

Входные отверсти  27 и 28, служа5 щие дл  подачи двух синтетических компонентов в смесительную камеру 12, расположёны на одинаковых высоте и радиусе с целью одновременного открыти  и закрыти  их посредством эжектирующего поршн  11 во избе0 жание нежелательного опережении в поступлении одного из синтетических компонентов.

Вблизи входных отверстий 27 и 28 расположены впускные клапаны 5 и кла5 панные штоки 32 и 33, котсфые взаимодействуют с клапанными седлами 34 и 35 соответствующей формы. Чтобы гарантировать автоматическое открытие и закрытие впускных клапанов 5 пре0 дусмотрены пружины сжати  36 и 37. Величина давлени , необходимого дл  открывани  впускных клапанов 5, регулируетс  жесткостью пружин 36 и 37 при помощи регулировочных вту5 лок 38 и 39. Это давление должно быть выше, чем давление рециркул ции .

Клапанные штоки; 32, 33 расположены в камерах 40 и 41 с возможностью

0 возвратно-поступательного перемещени . Так как шток клапана 5 имеет значительно меньший диаметр, чем диаметр камеры клапана, образуетс  кольцевое пространство со сравннтель|Но большим поперечным сечением, что

5 исключает нежелательное повьыение давлени  продукта при рециркул ции. При рециркул ции синтетические компоненты поступают через подвод щий трубопровод 3 в камеры 40 и 41, отку0 да они направл ютс  в отвод щий трубопровод 6, причем оба впускных клапана 5 закрыты.

Благодар  расположению осей обоих 65 впускных клапанов под пр мэ м углом

к смесительной камере и к эжектирующему поршню исключаетс  воздействие синтетических компонентов на эжектирующий поршень и на смесительную камеру во врем  рециркул ции, продолжак дейс  сравнительно длительное врем . Кроме того, рециркул ци  может быть осуществлена при сравнительно низком давлении, приблизительно 30 ати, так как во всем контуре циркул ции потока компонентов достаточно высокое поперечное сечение трубопровода.

При переключении с рециркул ции на впрыскивание, например, посредством ручной кнопки (на чертеже не показана) сначала закрываетс  запорный клапан 7, так что все количество синтетических компонентов, которое подаетс  от нагнетажкаего насоса 2, через подвод щий трубопровод 3 и одну часть отвод аего трбопровода б, подводитс  в камеру впускного клапана 5. Аналогично подаетс  и другой синтетический кедтонент к другому впускному клапану 5.

В начальный момент во всей системе быстро устанавливаетс  требуемое высокое давление дл  впрыскивани , более 100 ати, причем точна  установка давлени  дл  впрыскивани  осуществл етс  посредством клапана 9 дл  ограничени  давлени . По достижении требуемого давлени  дл  впрыскивани  или незадолго до этого открываютс  оба впускных клапана 5, после чего эжектйруюадий поршень 11, находившийс  до этого S верхнем концевсж положении, переводитс  в нижнее концевое положение (фиг, 2). Дл  более точного дозировани  компонентов целесообразно его осуществл ть только через эжектируюший поршень 11, дл  чего оба впускных клапана 5 открывают незадолго до освобождени  входных отверстий 27 и 28 эжектирующим поршнем 11,

Окончание процесса впрыскивани  осуществл етс  посредством выведени  эжектирун дего пох лн  11 из нижнего концевого полсженн  в верхнее, при котором передний конец эжекти .рукадего поршн  И плотно взаимог действует (т.е. плотно входит) со свободным концом смесительной камеры 12, так что возможные остатки смеси полностью выталкиваютс  из смесительной камеры 12,это также благопри тно дл  точного дозировани Во врем  окончани  процесса выталкивани  или непосредственно после него открываетс  запорный клапан 7. Таким образом, происходит переклзйчение на рециркул цию. Переход от 1роцвсса впрыскивани  к рециркул ци приводит к мгновенному снижению дав1пени  ДО-ЗО ати. Из-за снижени  давлени  автоматически одновременно . закрываютс  оба впускных клапана Sjr

Особенно точное дозирование впрыскиваемых синтетических кс 1понентов можно достичь следующим образом. Противоположный верхней части эжектируквдего поршн  11 торец 16 рабочего цилиндра имеет нагруженный пружиной толкатель 42, расположенный в торце 16 с возможностью возвратно-поступательного перемещени  в продольном направлении рабочего цилиндра 14 и взаимодействук ций с концевым выключателем 43, размещенным снаружи рабочего цилиндра 14. Толкатель 42 работает совместно с торцовой поверхностью плунжерообразного выступа 25 так,

что при опредкеленном положении поршн  19 и эжектируюиего поршн  11 приводитс  в действие толкатель 42 и концевой выключатель 43. Приведение в действие концевого выключател  43 происходит при перекрытии

концом эжектируюиего поршн  11 впускикх отверстий 27 и 28. Момент приведени  в действие концевого выключател  устанавливаетс  в качестве :начала впрыска. Врем  впрыска определ етс  положением эжектируюшего поршн  11. Благодар  можно более точно дозировать впрыскиваемые компоненты.

Смесительна  головка примен етс 

главным образ сад дл  производства пенопластов из .полиуретана, в частности дл  изготовлени  подушек, автомЪбильиых сидений и т.п. При производстве такого рода полиуретанового

)пенопласта оба синтетических компонента состо т из полиолдиизоцианата и полиола.

Claims (2)

1.Смеситэльна  головка высокого |давле«и ,содержаша  смесительную камеру с отверсти ми дл  ввода кс Гпонентов и вывода смеси компонентов,

эжвктиру1едий поршень, соединенный с гидравлически управл емым рабочим поршнем, расположенным в рабочем цилиндре , отличающа с   тем, что, с целью повышени  эффективности

и надежности работы, рабочий поршень выполнен из концентрически расположенных наружного и внутреннего поршней, подвижных относительно друг друга, вйутрвнний из которых жестко соединей с эжектирующим поршнем и снабжен двум  упорами.

2. Головка по п,1, отличающа с  тем, что наружный поршень снабжен кольцевыми канавками, взаимодействук цими с упорами.

3, Головка ПОП.1, отличающа с  тем, что внутренний поршень снабжен плунжерооЗразным выступом , взаимсщействуюшим с выемкой в торцовой части рабочего цилиндра, 65 длина которого меньше относительного перемещени  между поршн ми и больше рассто ни  между эжектирующим поршнем и удаленным концом вхо ных отверстий дл  компонентов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 710 1. Авторское свидетельство № 359164, кл. В 29 D 27/00, 1970, 2. За вка № 2306351/23-05, кл. В 29 D 27/04, 1975, по которой прин то решение о выдаче патента.