本發(fā)明涉及PU(聚氨酯)材料澆注技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于PU(聚氨酯)材料的澆注頭。

背景技術(shù)：

在PU(聚氨酯)材料澆注工藝中，需要利用澆注設(shè)備將如PU發(fā)泡材料澆注到模型中，在模型中發(fā)泡后得到相應(yīng)的PU制品。

現(xiàn)有的澆注設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于拆裝，并且均采用例如不銹鋼等金屬材料制成。在產(chǎn)品使用過程中，PU材料容易粘結(jié)到澆注設(shè)備的內(nèi)壁上，影響澆注質(zhì)量；需要在使用過程中不斷的停機(jī)、清洗，生產(chǎn)效率低；而且澆注設(shè)備內(nèi)壁上粘結(jié)的PU材料與內(nèi)壁粘結(jié)緊密，較難去除；注料多次后，使用溶劑和氣沖清洗,內(nèi)壁間隙變小，從而影響流速，使制品產(chǎn)生氣泡，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于PU材料的澆注頭，包括主軸、軸承座、連接盤、混合室、外套和料嘴，主軸豎直容置在軸承座內(nèi)，主軸的一端從軸承座下端穿出；軸承座固定在連接盤上，主軸穿過連接盤伸入到連接盤下方設(shè)置的混合室中；主軸伸入到混合室的端部上固定連接有沿主軸軸向延伸的混合頭；混合頭上部位于混合室的空間中，混合頭的中下部從混合室中穿出，容納到混合室下部固定的外套空間中；外套底部安裝有料嘴；與澆注原料接觸的外套側(cè)壁的內(nèi)壁和料嘴的內(nèi)層由PP或PE材料構(gòu)成，或在它們朝向攪拌空間的一側(cè)表面上具有PP或PE涂層。

進(jìn)一步，混合頭外表面具有PP或PE涂層。

進(jìn)一步，混合頭包括與混合頭形狀相適應(yīng)的芯棒和外層，外層成型在芯棒表面，由PP或PE材料構(gòu)成，或具有PP或PE涂層。

進(jìn)一步，芯棒呈中空狀，與主軸連接。

進(jìn)一步，由上至下包括翼片段、第一螺旋段、攪拌凸起段和第二螺旋段，混合頭最上端具有翼片段，翼片段具有在其軸向上設(shè)置的多片翼片，多片翼片相對于混合頭主體的軸向傾斜凸設(shè)在混合頭主體的表面，所述多片翼片均勻分布在混合頭主體的圓周表面上，且具有相同的傾斜角度；第一螺旋段位于翼片段的下端，在其混合頭主體的圓周表面上均勻凸設(shè)有多條螺旋凸條，多條螺旋凸條的螺旋方向與翼片段的翼片的傾斜方向相同；攪拌凸起段位于第一螺旋段的下端，攪拌凸起段的混合頭主體的直徑小于翼片段、第一螺旋段和第二螺旋段的混合頭主體的直徑，在攪拌凸起段的混合頭主體圓周方向的表面上均勻設(shè)置有多個(gè)攪拌凸起；第二螺旋段位于攪拌凸起段的下端，在其混合頭主體的圓周表面上均勻凸設(shè)有多條螺旋凸條，多條螺旋凸條的螺旋方向與翼片段的翼片的傾斜方向相同。

進(jìn)一步，所述攪拌凸起段的攪拌凸起呈凸臺狀，攪拌凸起的橫截面為以混合頭主體軸向?yàn)榇怪边叺牡怪弥苯翘菪?，倒置直角梯形的斜邊的傾斜方向與第一螺旋段的多條螺旋凸條的螺旋方向相同。

進(jìn)一步，在攪拌凸起段的混合頭主體圓周方向的表面上均勻間隔共設(shè)置有偶數(shù)列攪拌凸起，奇數(shù)列的攪拌凸起包括與第一螺旋段鄰接的一個(gè)第一攪拌凸起和沿混合頭主體軸線依次均勻間隔設(shè)置的n個(gè)第二攪拌凸起；偶數(shù)列的攪拌凸起包括對應(yīng)于奇數(shù)列攪拌凸起中的n+1個(gè)第一、第二攪拌凸起之間的間隙均勻設(shè)置的n個(gè)第二列攪拌凸起以及n個(gè)第二攪拌凸起之后設(shè)置的與第二螺旋段鄰接的一個(gè)第一攪拌凸起；其中，第一攪拌凸起和第二攪拌凸起呈凸臺狀，第一攪拌凸起的橫截面為以混合頭主體軸向?yàn)殚L邊的長方形；第二攪拌凸起的橫截面為以混合頭主體軸向?yàn)榇怪边叺牡怪弥苯翘菪危苯翘菪蔚男边叺膬A斜方向與翼片段的翼片的傾斜方向相同。

進(jìn)一步，翼片段頂端具有凸出于混合頭主體的凸緣，所述翼片一端連接到凸緣的下表面，另一端延伸到第一螺旋段的上邊緣。

進(jìn)一步，翼片段、第一螺旋段、攪拌凸起段和第二螺旋段具有大體相同的外徑；或者，翼片段、第一螺旋段和第二螺旋段具有大體相同的外徑，攪拌凸起段的外徑略大于翼片段、第一螺旋段和第二螺旋段的外徑。

進(jìn)一步，翼片段、第一螺旋段、攪拌凸起段和第二螺旋段在混合頭軸向方向上的長度比為2：3：4：3；翼片段的翼片與第一螺旋段或第二螺旋段的螺旋凸條的高度比為1：1.5-2.0；翼片段的翼片與攪拌凸起段的第一攪拌凸起和第二攪拌凸起的高度比為1：3-4.0。

本發(fā)明的澆注設(shè)備與PU(聚氨酯)材料等原材料接觸的部分由多個(gè)部件組裝成一體，拆卸清洗方便；并且由于多個(gè)組裝部件內(nèi)壁上具有PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)層，PU(聚氨酯)材料等原材料不容易粘結(jié)到組裝部件的內(nèi)壁上，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的澆注設(shè)備能夠更長時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行。

實(shí)驗(yàn)證明，在使用PU(聚氨酯)原料新料的情況下，全不銹鋼材料的澆注頭一般在注料200次后就需要清理，而本發(fā)明的帶PP或PE層的澆注頭能夠在注料600次后還能正常運(yùn)行。本發(fā)明的澆注頭能夠?qū)⑦\(yùn)行效率提升3倍以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的澆注設(shè)備的頂視圖；

圖2為本發(fā)明的澆注設(shè)備頂視圖沿A-A方向的剖視圖；

圖3a為本發(fā)明的澆注設(shè)備的外套的立體圖；

圖3b為本發(fā)明的澆注設(shè)備的外套的側(cè)視圖；

圖3c為本發(fā)明的澆注設(shè)備的外套的俯視圖；

圖3d為本發(fā)明的澆注設(shè)備的外套的沿圖3b中C-C方向的截面圖；

圖3e為本發(fā)明澆注設(shè)備的又一實(shí)施例的外套的沿圖3b中C-C方向的截面圖；

圖4a為本發(fā)明的澆注設(shè)備的料嘴的立體圖；

圖4b為本發(fā)明的澆注設(shè)備的料嘴的截面圖；

圖5a為本發(fā)明的澆注設(shè)備的混合頭的主視圖；

圖5b為本發(fā)明的澆注設(shè)備的混合頭的沿圖5a中C-C方向的截面圖；

圖5c為本發(fā)明的澆注設(shè)備的混合頭芯棒的主視圖；

圖5d為本發(fā)明澆注設(shè)備的又一實(shí)施例的混合頭的側(cè)視圖；

圖5e為本發(fā)明澆注設(shè)備的又一實(shí)施例的混合頭的主視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

澆注設(shè)備/澆注頭如圖1、圖2所示，澆注頭上部的軸承座1中設(shè)置有多個(gè)軸承11，主軸2容置在軸承座1內(nèi)，主軸2兩端分別從軸承座1兩端穿出，在主軸2穿出軸承座1的端部處設(shè)置有密封裝置12，該密封裝置12可采用本發(fā)明人在前專利201410244757.5、201420293401.6中的技術(shù)。軸承座1固定在連接盤3上，軸承座1下部的密封裝置12穿過連接盤3，主軸2伸入到連接盤3下方設(shè)置的混合室4中?；旌鲜?上連接有氣缸41、進(jìn)料閥42、針閥43、清洗閥44、回料調(diào)壓閥45等，多種PU原料通過一個(gè)或多個(gè)料接口注入到混合室4中，主軸2伸入到混合室4的端部上固定連接有沿主軸2軸向延伸的混合頭5?；旌项^5上部位于混合室4的空間中，混合頭5的中下部從混合室4中穿出，容納到混合室4下部固定的外套6空間中，外套6底部安裝有澆注料嘴7。澆注設(shè)備工作時(shí)，豎直設(shè)置，由電機(jī)帶動主軸2旋轉(zhuǎn)，主軸2在混合室4的一端上固定的混合頭5跟隨主軸2一同旋轉(zhuǎn)，多種PU原料(根據(jù)制品確定)通過不同的料接口42進(jìn)入到混合室4，在混合頭5的旋轉(zhuǎn)作用下將PU原料在混合室4和外套6空間中進(jìn)行混合，混合好的PU材料通過料嘴7注入到磨具中進(jìn)行發(fā)泡。

如圖3a-3d所示，外套6具有中空圓柱狀側(cè)壁60，側(cè)壁60一端設(shè)置有與混合室4連接的法蘭61。法蘭61上設(shè)置有用于與混合室4的相應(yīng)底部凸起卡合連接的連接孔62。法蘭61的外緣凸出于外套側(cè)壁60，所述法蘭61的端面上形成有環(huán)形凹槽64，以便于在與混合室4連接時(shí)安裝密封圈，形成密封結(jié)構(gòu)。外套側(cè)壁60設(shè)置有用于冷卻水流通的夾層結(jié)構(gòu)，如圖3c、3d所示，包括內(nèi)壁601和外壁602；內(nèi)壁601的頂端設(shè)置有朝向外壁602的凸圈603，凸圈603密封的抵接到外壁602上，可在凸圈603抵接外壁602的位置上設(shè)置凹槽604，通過安放密封圈達(dá)到密封目的；凸圈603以上的內(nèi)壁601和外壁602閉合連接在一起；內(nèi)壁601的底端向外壁602彎折，在外壁602的承接臺611處與外壁602密封連接；兩條密封間隔條606設(shè)置在外套側(cè)壁60主體的內(nèi)壁601和外壁602之間，分別從內(nèi)壁凸圈603下緣向外套6的底部延伸，與內(nèi)壁601、外壁602和凸圈603密封連接，并分別與內(nèi)壁601底端與外壁602彎折密封連接部保持間隔，形成孔隙(未示出)，從而對內(nèi)壁601和外壁602之間的夾層空間進(jìn)行分割，構(gòu)成內(nèi)壁601和外壁602之間的冷卻水流通空間中。由此形成外套側(cè)壁60的用于冷卻水流通的左右兩個(gè)相對的夾層部分607、608，其通過所述底部孔隙聯(lián)通，在兩個(gè)相對的夾層部分607、608頂部還分別設(shè)置有兩個(gè)冷卻水出入口609、610。此外，法蘭61可與側(cè)壁的外壁602一體成型。本實(shí)施例中，在外壁602的承接臺611下部延伸形成外壁延伸部612，在外壁延伸部612內(nèi)側(cè)上形成有用于與料嘴7連接的內(nèi)螺紋，外壁延伸部612與外壁承接臺611的連接部設(shè)有安放密封圈的密封凹槽605。外套側(cè)壁60的內(nèi)壁601由PP或PE材料構(gòu)成。

或者，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，如圖3e所示，與圖3d所示的構(gòu)成外套側(cè)壁60中冷卻水流通夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁601和外壁602的分體結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)施例中的內(nèi)壁601和外壁602為一體結(jié)構(gòu)，其間形成有夾層空間。兩條密封間隔條606設(shè)置在外套側(cè)壁60主體的內(nèi)壁601和外壁602之間，分別外套頂部頂部向外套6的底部延伸，與內(nèi)壁601、外壁602和外套頂部頂部密封連接，并分別與外套底部的內(nèi)壁和外壁結(jié)合部保持間隔，形成孔隙(未示出)，從而對內(nèi)壁601和外壁602之間的夾層空間進(jìn)行分割，構(gòu)成內(nèi)壁601和外壁602之間的冷卻水流通空間中。由此形成外套側(cè)壁60的用于冷卻水流通的左右兩個(gè)相對的夾層部分607、608，其通過所述底部孔隙聯(lián)通，在兩個(gè)相對的夾層部分607、608頂部還分別設(shè)置有兩個(gè)冷卻水出入口609、610。外套側(cè)壁60的內(nèi)壁601朝向澆注頭外套中空空間的一側(cè)表面上具有PP或PE涂層。

料嘴7呈上寬下窄的漏斗狀結(jié)構(gòu)，可以采用螺紋或卡合的方式密封連接到外套上，其具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，如圖4a、4b所示，與澆注原料接觸的內(nèi)層701由PP或PE材料構(gòu)成，或具有PP或PE涂層，包裹在所述內(nèi)層701之外的外層702由例如不銹鋼的高強(qiáng)度材料構(gòu)成，從而增加料嘴7的整體剛度。料嘴7的漏斗狀結(jié)構(gòu)頂部邊緣側(cè)面呈環(huán)形，其上設(shè)置有與外套6內(nèi)壁601的內(nèi)側(cè)上的內(nèi)螺紋連接的外螺紋703，漏斗狀結(jié)構(gòu)頂部上表面形成有環(huán)形凹槽704，環(huán)形凹槽704的內(nèi)緣和底部由內(nèi)層701構(gòu)成，環(huán)形凹槽704的外緣由外層702構(gòu)成，環(huán)形凹槽704用于容納密封圈，從而與外套6密封連接。料嘴7的漏斗狀結(jié)構(gòu)外頸部具有棱臺705，例如六棱臺，以便于料嘴7的安裝。

圖5a示出了本發(fā)明的混合頭5立體圖，按照使用狀態(tài)由上至下(圖5a從右至左)包括四段——翼片段501、第一螺旋段502、攪拌凸起段503和第二螺旋段504。

翼片段501位于混合頭5的最上端，在其頂端具有凸出于混合頭主體506的凸緣5011，在混合頭主體506表面上相對于混合頭主體506的軸向傾斜凸設(shè)有3-5片翼片5012，優(yōu)選3片，所述多片翼片5012均勻分布在混合頭主體506的圓周表面上，高度為3-6mm，翼片5012一端連接到凸緣5011的下表面，另一端延伸到第一螺旋段502的上邊緣，所述多片翼片5012具有相同的傾斜角度，本實(shí)施例中翼片5012與凸緣5011和第一螺旋段502的上邊緣所成的銳角為60°，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在50-70°的范圍內(nèi)選擇。

第一螺旋段502位于翼片段501的下端，在其混合頭主體506的圓周表面上均勻凸設(shè)有多條螺旋凸條5021，多條螺旋凸條5021的螺旋方向與翼片段501的翼片5012的傾斜方向相同，高度為2-3mm。在第一螺旋段502的中間位置的圓周表面，向軸心方向均勻間隔挖設(shè)有兩個(gè)相同尺寸的凹槽5022，每個(gè)凹槽各占120°圓周，相隔60°圓周，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以均勻挖設(shè)三個(gè)凹槽。

攪拌凸起段503位于第一螺旋段502的下端，攪拌凸起段503的混合頭主體506的直徑小于翼片段501、第一螺旋段502和第二螺旋段504的混合頭主體506的直徑，在攪拌凸起段503的混合頭主體506圓周方向的表面上均勻間隔設(shè)置有四列攪拌凸起，即在混合頭主體506圓周方向上90°間隔設(shè)置四列攪拌凸起。其中，第一列攪拌凸起包括與第一螺旋段502鄰接的一個(gè)第一攪拌凸起5031和沿混合頭主體506軸線依次均勻間隔設(shè)置的三個(gè)第二攪拌凸起5032；第一攪拌凸起5031和第二攪拌凸起5032呈凸臺狀，第一攪拌凸起5031的橫截面為以混合頭主體506軸向?yàn)殚L邊的長方形，第二攪拌凸起5032的橫截面為以混合頭主體506軸向?yàn)榇怪边叺牡怪弥苯翘菪危怪弥苯翘菪蔚男边叺膬A斜方向與第一螺旋段502的多條螺旋凸條5021的螺旋方向和翼片段501的翼片5012的傾斜方向相同。第二列攪拌凸起包括對應(yīng)于第一列攪拌凸起中的四個(gè)攪拌凸起5031、5032之間的間隙均勻設(shè)置的三個(gè)第二列攪拌凸起5032以及三個(gè)第二攪拌凸起5032之后設(shè)置的與第二螺旋段504鄰接的一個(gè)第一攪拌凸起5031。類似的，第三、第四列攪拌凸起對應(yīng)于相鄰一列攪拌凸起的間隙均勻設(shè)置。第一攪拌凸起5031和第二攪拌凸起5032的高度為6-12mm。本實(shí)施例中，以四列為例進(jìn)行了介紹，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在圓周上可以如上設(shè)置相互間隔的偶數(shù)列攪拌凸起來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。另外，也可以僅在攪拌凸起段503的混合頭主體506上均勻設(shè)置多個(gè)第二攪拌凸起5032來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

第二螺旋段504位于攪拌凸起段503的下端，具有多條螺旋凸條5041和凹槽5042，其結(jié)構(gòu)與第一螺旋段502相同。

可以設(shè)置，翼片段501、第一螺旋段502、攪拌凸起段503和第二螺旋段504具有大體相同的外徑。也可以設(shè)置，翼片段501、第一螺旋段502和第二螺旋段504具有大體相同的外徑，攪拌凸起段503的外徑略大于翼片段501、第一螺旋段502和第二螺旋段504的外徑，即攪拌凸起的頂端高出翼片段501、第一螺旋段502和第二螺旋段504的表面。

優(yōu)選的，翼片段501、第一螺旋段502、攪拌凸起段503和第二螺旋段504在混合頭5軸向方向上的長度比為2：3：4：3。

優(yōu)選的，翼片段501的翼片5012與第一螺旋段502或第二螺旋段504的螺旋凸條5021、5041的高度比為1：1.5-2.0；翼片段501的翼片5012與攪拌凸起段503的第一攪拌凸起5031和第二攪拌凸起5032的高度比為1：3-4.0。

組裝時(shí)，翼片段501和第一螺旋段502位于混合室4的空間中，并且原料優(yōu)選打入到翼片段501的中下部，通過混合頭的轉(zhuǎn)動，翼片段501可以將原料向下壓，并且能夠較少打入原料時(shí)氣泡的產(chǎn)生；攪拌凸起段503和第二螺旋段504位于外套6的空間中。此外，與漏斗狀的料嘴7的形狀相適應(yīng)，第二螺旋段504下端混合頭主體506設(shè)置為倒置的凸臺5061。

如圖5b、5c所示，混合頭5由與混合頭形狀相適應(yīng)的芯棒51和外層52構(gòu)成，外層成型在芯棒表面，由輕質(zhì)材料構(gòu)成，可由PP或PE材料構(gòu)成，或具有PP或PE涂層；芯棒51優(yōu)選為例如不銹鋼的金屬材料，呈中空狀，與主軸2連接，在主軸2的帶動下轉(zhuǎn)動。

芯棒51包括棒頭511、連桿512和棒尾連接部513，棒頭511、連桿512和棒尾連接部513的橫截面外緣呈圓形且相互同軸連接，連桿512的兩端分別與棒頭511和棒尾連接部513同軸連接。棒頭511頂端沿和底端沿附近分別設(shè)置有環(huán)狀凸起5112、5113，棒頭511底端面上形成有向下延伸的錐面5111。棒尾連接部513與連桿512連接的底端沿附近設(shè)置有一環(huán)狀凸起5131，在棒尾連接部513的該環(huán)狀凸起5131和棒尾連接部513的頂端沿之間還設(shè)置有另一環(huán)狀凸起5132。主軸2通過棒尾連接部513插入到芯棒51的中空空間中。

由于外層材料選用了輕質(zhì)材料，芯棒采用了類似啞鈴的造型，相比于現(xiàn)有技術(shù)中金屬材料的混合頭，本發(fā)明的混合頭容易制造，能夠保證均勻轉(zhuǎn)動，減少偏心程度，從而在混合工序中，減少原料中氣泡的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

圖5d、5e示出了本發(fā)明又一實(shí)施例的混合頭8的立體圖，混合頭8包括混合頭主體81、頂端連接部82、底端凸臺部83和底端連接部84，混合頭主體81、頂端連接部82、底端倒置凸臺部83和底端連接部84的橫截面外緣呈圓形且相互同軸連接，混合頭主體81的頂端與頂端連接部82連接，混合頭主體81的底端與底端連接部84的一端連接，底端連接部84的另一端與底端倒置凸臺部83連接。可選擇的，混合頭8可以省略底端連接部84，混合頭主體81的底端直接與底端倒置凸臺部83連接。

混合頭主體82呈圓柱狀，混合頭主體81的側(cè)壁上均勻間隔設(shè)置有6排(大于等于3排)攪拌部件，其中在混合頭主體的底部邊緣上設(shè)置有一排攪拌部件。每排攪拌部件包括環(huán)繞柱體圓周的6個(gè)(大于等于3個(gè))第一攪拌凸條85，在同一圓周上的6個(gè)第一攪拌凸條85沿其長度方向均勻間隔設(shè)置。每個(gè)第一攪拌凸條85呈等腰凸臺狀，具有沿其寬度方向的等腰梯形截面。

底端連接部84呈圓柱狀，其高度不大于混合頭主體81上的兩排攪拌部件之間的間距，其直徑小于混合頭主體81的直徑。在底端連接部84與底端倒置凸臺部83連接的一側(cè)邊緣上具有一排攪拌部件，包括環(huán)繞柱體圓周的6個(gè)(大于等于3個(gè))第二攪拌凸條86，在同一圓周上的6個(gè)第二攪拌凸條86沿其長度方向均勻間隔設(shè)置。每個(gè)第二攪拌凸條86呈等腰凸臺狀，具有沿其寬度方向的等腰梯形截面。第二攪拌凸條86的長度小于第一攪拌凸條85的長度。

底端倒置凸臺部83為倒置的圓錐狀凸臺，與漏斗狀的料嘴7的形狀相適應(yīng)，其底面與底端連接部84或混合頭主體81連接。

頂端連接部82呈圓柱狀，在頂端連接部82與混合頭主體81連接的底面位置上形成有倒角面87，在頂端連接部82的頂面上形成有旋齒88。

與前一實(shí)施例的混合頭5相同，混合頭8包括由芯棒和外層構(gòu)成，外層成型在芯棒表面，由輕質(zhì)材料構(gòu)成，可由PP或PE材料構(gòu)成，或具有PP或PE涂層；芯棒51優(yōu)選為例如不銹鋼的金屬材料，呈中空狀，與主軸2連接，在主軸2的帶動下轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例中的芯棒與前一實(shí)施例的芯棒結(jié)構(gòu)相同，在此不贅述。

以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。