專利名稱：可順序激勵的高壓混合頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可順序激勵的用于混合互相反應的化學組分的高壓混合頭，這些化學組分被混合后送入一個用來制造 脂材料產(chǎn)品的一個模子中。
用于模制塑料材料制品的混合頭是公知的，其中，多種液態(tài)組分在高壓下被送入一個細長的排料管，造成它們之間相互緊密接觸并發(fā)生混和。組分之間發(fā)生的沖擊將產(chǎn)生出一種混合材料，這種混合材料再被注入或者倒入模具腔內(nèi)。
一般地說來，進行組分混和的條件要求把二種組分直接注入位于一個細長排料管的一端的一個混合區(qū)域中，該細長排料管與模具腔相通，或者伸入該模具腔中。
相對于送料管設置混合區(qū)域這一具體做法常常是一些很嚴重的問題的起因。事實上，各個液態(tài)組分的動能并不在為混合設計的空間中釋放完，而是沿著送料管前行，其結果造成一些未經(jīng)充分混合和材料發(fā)生溢出，并且常常是以大于規(guī)定速度的速度溢出。
這不僅會造成在模制產(chǎn)品中有疵點形成(這些產(chǎn)品以后將被制為不合格而造成嚴重的經(jīng)濟損失)，并且對于開啟型的模具而言，這還會使材料濺出模具腔。
此外，在目前已知的各種混合頭中，用于將各種組分噴射至排料管的混合區(qū)域中的注入孔是由一個可往復運動的柱塞部件來啟閉，該柱塞部件一般還用于在每次模制操作之后清理排料管。但是，由于排料管以及清洗柱塞都具有相當?shù)拈L度，造成控制缸中的活塞慣性很大，從而不允許清洗柱塞進行高速操作。另一方面，初始混合時間(也就是注入器打開這一不穩(wěn)定過程)具有重要意義，原因是正是那時候的液態(tài)組分的混合率最需要控制以及維持在一個恒定值上，而且只有在注入孔快速開啟時才能保證。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有上述的類型的頭，其中，初始混合在與排料管分開形成的一個區(qū)域中進行，并且在該混合腔通向排料管的小孔處保持高度的混合物湍流，還通過使高度混流的混合物撞擊排料管的側壁進一步提高混合度，從而防止了因組分混合不均勻而產(chǎn)生的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有上述類型的混合頭，其中，將各種組分送入前期混合區(qū)域中的入料注孔的啟閉可以被精確控制并極快地進行，從而減小了每次模制操作之前的組分循環(huán)階段與實際模制階段之間轉換時的不穩(wěn)定現(xiàn)象的持續(xù)時間。
本發(fā)明提供了一種用來混合至少二種反應組分的高壓混合頭，這種混合頭包括一個具有一個小混合腔的殼體和一個與一個控制缸相述的第一往復清理柱塞；上述的混合腔與和該混合腔基本上成正交設置的一個細長排料管的一側相通；與一個第二控制缸相連的、在上述的排料管中往復運動的一個第二清理柱塞；上述的第一、第二控制缸通過各自的電磁閥與一個液體動力源相連；各個反應組分的注入噴嘴在距混合腔與上述排料管相通的出料口很近的地方通入上述的混合腔；另外，在上述的缸中還設有傳感裝置，用于發(fā)出指示著清理塞的往復運動的控制信號，以及一個與上述的傳感裝置相連，同時也與上述的各個電磁閥相連的可編程控制單元。
本發(fā)明中的“非常接近”意思是把注入噴嘴的開口設置在距上述混合腔的出料孔等于或小于該混合腔的直徑的一倍或二倍的距離上，從而在上述的混合腔中進行一個第一高速前期混合過程，同時使流入排料管后端的混合物保持高的紊流，進一步提高混合度。事實上，將入料口設在靠近排料管的地方能取到這樣的作用從混合腔溢出的混合材料流將從排流管對面的壁上回流，初步提高了組分的混合程度，接著，再衰減掉剩余的動能。這樣，就使組分之間實行充分混合。
將注入組分的小孔設置在混合腔中這一做法能使各個組分使用循環(huán)閥，這些閥只需很短的行程或者更短的操作時間，這將把不穩(wěn)定現(xiàn)象的持續(xù)時間減至最小。上面的方案可以通過(比方說)使用一個滑動閥來實現(xiàn)，其中一個帶有循環(huán)導槽的柱塞可以在上述的混合腔內(nèi)在長度方向上滑動，分別允許或者阻止材料流向排料管；并在后一種情況下使各種組分循環(huán)各自的容器中，同時保持混合腔清潔。
本發(fā)明的混合頭的這些特性和其他一些特性將在下面參照附圖
作進一步描述。
參照附圖，該混合模制頭包括一個殼體10，該殼體10包括一個較短的橫向設置的預混合腔11，該混和腔11在12處開口，與一個細長排料管13的一個側壁相通。
從圖中可以看出，細長排料管13設置在第一根軸上；而混合腔11設置在第二根軸上，它與上述的排料管的軸可構成任何角度，最好為90°。
排料管13內(nèi)部有一個可往復運動的柱塞或叫清理部件17滑動，該部件17表現(xiàn)為固定在混合頭的殼體10上的一個雙向作用氣缸的推桿的圓柱延伸。該清理部件17可由圖中所示的一個回縮位置(此時對排料管13打開個混合腔11)運動到一個伸出位置(此時柱塞17的前端與排料管13的出料小孔平齊。
如圖中所示，用于輸送二種化學組分A和B的注入器14和15的注孔或噴嘴在直徑上相對地通入混入腔11中。另外，注入器14和15的注入孔開在距混合腔11的端口12很近的地方，注入器14，15的軸與端口12之間的間距必須為混合腔11直徑的1至2倍。
混合腔11的直徑和長度小于排料管13的直徑和長度，從而可以以較小的上述混合腔的混合體積注入反應組分。
本發(fā)明的混合頭還包括一個裝在混合腔16中的可動柱塞16，該柱塞構成了這二種組分的滑動閥門。該滑動閥門的柱塞16與一個工作缸18的活塞相聯(lián)。由于組分的出料口與混合腔11的出口12之間的距離很小，因此上述的工作缸18的行程與尺寸也做得極為有限。因此，缸18可以以極快的速度工作，從而減小每次混合操作開始時的不穩(wěn)定現(xiàn)象。此外，通過使用一個(比方說)接近開并或傳感裝置21，可以使缸18的操作與控制著排料管13中的柱塞17的缸19的操作實現(xiàn)互鎖，上述的傳感裝置21在缸19中的活塞的后退運動完成時被激勵，為一個可編程控制單元或者CPU產(chǎn)生一個指示著柱塞17的往復運動的控制信號。混合腔中的混動閥16的控制缸18相應地也包括一個與CPU的一個輸入端相連的傳感裝置。這二個缸18、19分別通過由CPU控制的電磁閥23、24與液體動力源20相連。
下面對本發(fā)明的混合頭的操作作一簡要描述。
應該假定，混合頭最初處于這樣的狀態(tài)，即柱塞16伸出，阻止組分送入混合腔中；同時，清理柱塞17也伸出，關閉了排料管13。
當模制過程在CPU的控制之下進行時，缸19首先被激勵，使清理部件17回縮，從而形成腔11與送料管13之間的聯(lián)通。一旦柱塞17到達其最后縮的位置，接近開關21向CPU送出一個控制信號，CPU激勵電磁閥23、24，從而允許缸18將柱塞移至回中所示的位置。接著，液態(tài)組分被注入混入腔11中進行前期混合，然后又溢出及處于排料管13后端的一個第二或者叫后期混合區(qū)域中。由于前期混合區(qū)域11與排料管13中的后期混合區(qū)域的軸的設置不同，加上注入器14、15的注入孔與位于管13的壁上的排出口相距很近，因此，當組分從管13的壁上回彈時，被混合的組分流中的渦動能量能保證充分混合的實現(xiàn)。在空間窄小的地方，由于液流被迫偏離并且撞擊上述排流管的相對壁，因此，漩流將會中止。這樣，液流在從前期混合區(qū)域流出端口12之后，在第二混合區(qū)域中馬上就會成為均勻混合的材料，并以規(guī)定的速度溢出排流管13。
當模制操作結束時，CPU向電磁閥23、24發(fā)出時序控制信號，先使柱塞16前進，阻止被混合的組分流向導管13并清理混合腔。接著，缸19被激勵，使清理柱塞17前行。然后，一切都保持相間的狀態(tài)，置至后來的模制操作開始。
權利要求1.一種用于混合和注入互相反應的化學組分而模制聚氮脂塑料材料物品的可順序激勵的高壓混合頭，其特征在于包括下面的組合一個具有一個用來混合組分的小體積混合腔(11)的殼體(10)；一個排料管(13)，上述的混合腔(11)的后端開有一個進料口(12)，并與上述的排料管1(13)形成一個角度；相對的組分注入器(14，15)，上述的注入器在靠近通入上述的排料管(13)的出料口(12)的地方通入上述的混合腔(11)；上述的混合腔(11)的排料管(13)中的可滑動清理柱塞(16，17)；以及可編程控制裝置(18，19，23，24，CPU)，該裝置使上述的清理柱塞(16，17)有順序地在上述混合腔(11)和排料管(13)中在前伸和后縮位置之間往復運動。
2.一種根據(jù)權利要求1所述的可順序激勵的高壓混合頭，其特征在于上述的混合腔(11)與排料管(13)形成約為90°的一個角度。
3.一種根據(jù)權利要求1所述的可順序激勵的高壓混合頭，其特征在于用于在上述的混合腔(11)和上述的排料管(13)中進行軸向運動的第一和第二清理部件(16，17)，上述的清理部件(16，17)在各自的控制缸(18，19)的作用下在回縮和伸出位置間往復運動，上述的控制缸(18，19)通過電磁閥(23，24)與一個液體動力源(20)相連；上述控制缸(18，19)中的傳感裝置(21，22)，用于提供指示出上述清理部件(16，17)的往復運動的控制信號；怪及可編程控制單元(CPU)，用于根據(jù)上述的傳感裝置(21，22)提供的控制信號順序地激勵上述的電磁閥(23，24)。
4.一種如權利要求1所述的、用于混合和注入液態(tài)物質(zhì)的、可順序激勵的高壓混合頭，其特征在于一個具有一個混合腔(11)的殼體(10)，該混合腔(11)確定了一個前期混合區(qū)域；以及后部具有一個后期混合區(qū)域的排料管(13)，上述的混合腔(11)通入該后期混合區(qū)域中，上述的混合腔(11)具有比上述的排料管(13)中的后期混合區(qū)域更小的直徑和長度。
專利摘要本實用新型為一種把至少二種互相反應的聚氨酯組分加以混合的高壓混合頭，該混合頭包括一個殼體和一個小混合腔，該混合腔通過一個小孔通入與上述的混合腔基本上成正交設置的一個細長排料管；用于將組分送入上述的混合腔中的注入噴嘴。清理柱塞在缸的控制下在混合腔和排料管中往復運動?？刂聘淄ㄟ^電磁閥與一個壓力流體源相聯(lián)，并與一個順序地激勵清理柱塞的可編程控制單元相連。
文檔編號B29B7/00GK2136731SQ9222955
公開日1993年6月23日 申請日期1992年8月5日 優(yōu)先權日1992年6月18日
發(fā)明者克勞迪奧·德·羅西 申請人:科瓦斯S·P·A