閥組件以及一次性隔膜閥插入件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于將流體分配為珠或點的閥組件，該閥組件具有：殼體，該殼體具有內(nèi)部腔；以及一次性隔膜閥插入件，該一次性隔膜閥插入件定位在殼體的腔內(nèi)并且具有流體入口通道、流體室、流體出口通道和隔膜部件，流體室與該隔膜部件相鄰并且位于流體入口通道與流體出口通道之間。一次性隔膜閥插入件還具有與隔膜部件相鄰的閂鎖構(gòu)件，該閂鎖構(gòu)件用于接納往復式致動器以致動隔膜進而從流體室分配流體。本實用新型還提供一種定位在流體分配組件的殼體內(nèi)的一次性隔膜閥插入件。
【專利說明】
閥組件以及一次性隔膜閥插入件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一次性閥，并且更特別地涉及致動器控制的隔膜閥，該致動器控制的隔膜閥具有閥插入件，該閥插入件由可模制塑料制成并且具有流體室和隔膜部件，該隔膜部件能夠受控制地、可重復地且準確地分配各種類型和粘度的流體材料并且以諸如珠、點之類的各種形式分配流體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]正位移旋轉(zhuǎn)微型閥(positivedisplacement rotary microvalve)因以可重復的且準確的方式分配諸如粘合劑、環(huán)氧樹脂、灌注混合物、SMT粘合劑、雙組分粘合劑、填充銀和金的粘合劑、UV可固化粘合劑和焊錫膏之類的流體材料而知名。通常，用于流體材料的這些分配器用于多種行業(yè)中，比如電子組裝和維修、就地形成墊圈、部件組裝和密封、模具制作、鑄造、工具及機器和設備的制造和組裝、以及各種其他用途。
[0003]現(xiàn)有分配裝置通常包括齒輪馬達，該齒輪馬達控制支承在殼體中的進給螺桿的旋轉(zhuǎn)。流體根據(jù)流體上的外部壓力被進給至殼體以迫壓流體材料進入殼體中。在殼體中支承有通過馬達驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的進給螺桿或螺旋鉆，該進給螺桿或螺旋鉆迫壓流體材料進入分配稍端中，該分配稍端固定至殼體的輸出端。分配稍端基本上呈鈍針的形式，該鈍針被鎖定和密封至殼體的輸出端。
[0004]閥包括可變螺距型旋轉(zhuǎn)螺桿，該可變螺距型旋轉(zhuǎn)螺桿使低粘度材料均勻并且對材料進行壓縮以減小其體積。一件式殼體具有位于孔中的套筒，并且該套筒僅部分地在孔區(qū)域上延伸。殼體還包括形成在殼體中的通道，流體流動通過該通道，并且在流體被迫壓到孔中時與通路壁接觸?？椎奈挥谔淄采戏降牟糠挚梢耘c流體接觸，原因在于在孔的上部部分與套筒之間沒有密封。殼體還包括螺桿，該螺桿保持分配聯(lián)接件并且因而保持套筒和孔，在分配聯(lián)接件與套筒的下部部分之間設置有墊圈。
[0005]盡管現(xiàn)有微型分配器能令人滿意地運行，但是存在要求做出改進的情況。例如，分配器除了在午休期間和在輪班結(jié)束之后之外通常持續(xù)地用于組裝線和商業(yè)運作中。如果正在被分配的材料出于任何原因在微型閥中變硬或降解，那么不得不對閥進行清理然而這是很難的操作。如果這種硬化發(fā)生，則單元通常被返回給供應商進行清理，并且因而，這可能是昂貴的并且造成相當多的停機時間。另外，正在被分配的材料在操作期間可能會改變并且可能存在下述情況:之后分配的材料被先前分配的材料所污染或者與先前分配的材料不相容。在這種情況下，必須從閥中清理掉污染物，這也可能會導致用于清潔的相當多的費用和停機時間。
[0006]因此，開發(fā)了解決這些問題的改進措施，使得與正在被分配的流體接觸的所有內(nèi)部表面是容易替換的，因此降低了清潔和維修成本并且減少了在組裝和商業(yè)運作中的停機時間。這種微型閥裝置包括常規(guī)齒輪驅(qū)動馬達單元，閥的殼體安裝至該常規(guī)齒輪驅(qū)動馬達單元。在殼體內(nèi)支承有一次性插入件室，該一次性插入件室形成分配器的內(nèi)部潮濕表面。插入件包括進給臂，流體在壓力下從外部源通過該進給臂被進給至插入件的內(nèi)部，并且因而，流體不接觸微型閥的殼體的進給臂表面。插入件中定位有進給機構(gòu)，該進給機構(gòu)連接至馬達且由馬達驅(qū)動，以通過馬達控制準確地分配適當?shù)牧黧w量。這種現(xiàn)有的一次性插入件要求馬達具有輸出軸，該輸出軸用于對支承在插入件內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的螺旋螺桿或螺旋鉆進行驅(qū)動。根據(jù)螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和構(gòu)型，適當量的流體被迫壓出出口，該出口形成用于插入件的出口通道。盡管這種一次性旋轉(zhuǎn)微型閥插入件構(gòu)型運行良好，但是不得不包括支承在插入件內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的螺旋螺桿或螺旋鉆，該螺旋螺桿或螺旋鉆為復雜機構(gòu)，由此增加了一次性插入件的復雜性和費用。因此，需要一種簡化的一次性閥插入件，該簡化的一次性閥插入件在制造方面更廉價還能提供穩(wěn)定的和可靠的性能。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型涉及致動器控制的一次性隔膜閥插入件，該致動器控制的一次性隔膜閥插入件解決了現(xiàn)有一次性插入件設計的缺點。本實用新型提供了相對簡單的微型閥結(jié)構(gòu)，在該微型閥結(jié)構(gòu)中，由于與正在被分配的流體接觸的所有內(nèi)部表面是容易替換的，因此降低了清潔和維修成本并且減少了在組裝和商業(yè)運作中的停機時間(down time)。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個方面，涉及一種用于將流體分配為珠或點的閥組件，其中，該閥組件包括:殼體，該殼體具有內(nèi)部腔；以及一次性隔膜閥插入件，該一次性隔膜閥插入件定位在殼體的內(nèi)部腔內(nèi)并且具有流體入口通道、流體室和流體出口通道。其中，該一次性隔膜閥插入件還具有隔膜部件，該流體室與隔膜部件相鄰并且位于流體入口通道與流體出口通道之間。
[0009]優(yōu)選地，該一次性隔膜閥插入件還包括閂鎖構(gòu)件，該閂鎖構(gòu)件在流體室相反側(cè)與隔膜部件相鄰。
[0010]優(yōu)選地，閥組件還包括往復式致動器。
[0011]優(yōu)選地，往復式致動器延伸通過閂鎖構(gòu)件以致動隔膜部件來從流體室分配流體。
[0012]優(yōu)選地，閂鎖構(gòu)件中設置有加強構(gòu)件。
[0013]優(yōu)選地，隔膜部件由具有用以改變隔膜部件的強度和順應性的添加劑的塑料制成。
[0014]優(yōu)選地，流體室和隔膜部件通過焊接而密封在一起。
[0015]優(yōu)選地，流體室和隔膜部件通過旋轉(zhuǎn)焊接、激光焊接、超聲波焊接、熱壓、卡扣配合或通過膠合而連結(jié)并密封。
[0016]優(yōu)選地，閥組件還包括氣動裝置，該氣動裝置附接至殼體以驅(qū)動致動器。
[0017]優(yōu)選地，流體入口通道和流體出口通道延伸超過殼體，并且閥組件還包括附接至流體出口通道的可移除的分配稍端。
[0018]優(yōu)選地，殼體包括主殼體本體和前板，主殼體本體和前板以可移除的方式連接在一起而形成內(nèi)部腔。
[0019]根據(jù)本實用新型的又一方面，涉及一種一次性隔膜閥插入件，該一次性隔膜閥插入件定位在流體分配組件的殼體內(nèi)，其中，一次性隔膜閥插入件包括:流體入口通道;流體室，流體室用于從流體入口通道接納流體;流體出口通道，流體出口通道用于供流體離開流體室;柔性的隔膜部件，柔性的隔膜部件定位在流體室上方；以及閂鎖構(gòu)件，閂鎖構(gòu)件在流體室相反側(cè)與隔膜部件相鄰。
[0020]優(yōu)選地，閂鎖構(gòu)件中設置有加強構(gòu)件。
[0021]優(yōu)選地，隔膜部件由具有用以改變隔膜部件的強度和順應性的添加劑的塑料制成。
[0022]優(yōu)選地，流體室和隔膜部件通過焊接、熱壓、卡扣配合或通過膠合而密封在一起。
[0023]優(yōu)選地，流體室和隔膜部件通過旋轉(zhuǎn)焊接、激光焊接、超聲波焊接而焊接在一起。
[0024]根據(jù)本實用新型，微型閥包括致動器單元，閥的殼體安裝至該致動器單元。在殼體內(nèi)支承有一次性隔膜閥插入件室，該一次性隔膜閥插入件室形成分配器的內(nèi)部潮濕表面。一次性隔膜閥插入件包括本體部段，諸如粘合劑、環(huán)氧樹脂、焊錫膏等之類的流體通過本體部段被以點或珠的形式準確地分配。一次性隔膜閥插入件由可模制或可加工的塑料化合物制成并且包括流體室和隔膜部件，流體室和隔膜部件通過超聲波、激光或者旋轉(zhuǎn)焊接工藝而連結(jié)并密封在一起，或者流體室和隔膜部件可以被熱壓、膠合或卡扣配合在一起。一次性隔膜閥插入件具有延伸出閥體的流體出口通道和流體入口通道。出口通道附接有可移除和可替換的分配稍端。
[0025]當一次性隔膜閥插入件安裝到閥體中時，隔膜頭部與致動器接合。當致動器往復運動時，隔膜將以相同的運動方式運動，并且因而將對流體進行分配。
[0026]在隔膜部件上設置有閂鎖構(gòu)件，該閂鎖構(gòu)件具有用于增加強度的螺桿、桿或其他材料插入件?？梢杂锰砑佑刑砑觿┑目赡Ｖ频幕A(chǔ)塑料制作隔膜部件，以改變隔膜部件的強度和順應性。此外，流體室部件由便于將流體室與隔膜部件連結(jié)的材料制成。
[0027]通過描述和圖示本實用新型的實施方式的以下說明和附圖，本實用新型的這些方面和優(yōu)點以及其他方面和優(yōu)點將變得明顯。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的微型閥分配器的分解立體圖；
[0029]圖2為圖1的分配器的仰視圖；
[0030]圖3為圖1的一次性隔膜閥插入件的側(cè)視圖；以及
[0031]圖4為以局部剖視的形式圖示的圖1的分配器的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0032]如圖1至圖3中所示，圖示了微型閥分配器組件10。組件包括致動器12，該致動器12具有安裝于其上的殼體14。安裝托架16由致動器支承并且用于安裝各種被分配材料源。致動器可以是或者氣動或液壓驅(qū)動類型或者直流伺服或步進馬達類型中的任何一種類型。致動器可以由控制器機構(gòu)(未示出)控制。
[0033]殼體14——該殼體14可以由諸如鋁中之類的金屬或者諸如縮醛之類的耐腐蝕塑料制成--例如可以由通過松不脫螺絲(captive screw) 18保持在一起的主殼體本體14a
和本體前板14b構(gòu)成。主殼體本體14a和本體前板14b以可移除的方式連接在一起并且相互配合以形成用于接納一次性隔膜閥插入件22的內(nèi)部腔20。一次性隔膜閥插入件22包括流體室24和隔膜部件26。流體室和隔膜部件包括連結(jié)部28，該連結(jié)部28用于通過或者超聲波、激光或者旋轉(zhuǎn)焊接工藝將所述部件連結(jié)并密封在一起，或者流體室和隔膜部件被熱壓、卡扣配合或膠合在一起。一次性隔膜閥插入件優(yōu)選地由可模制或可加工的塑料化合物制成。一次性隔膜閥插入件包括流體入口通道30和流體出口通道32。流體室24從流體入口通道30接納流體。流體出口通道32用于供流體離開流體室24。流體室24與隔膜部件26相鄰并且位于一次性隔膜閥插入件22的流體入口通道30與流體出口通道32之間。流體出口通道32具有可移除和可替換的分配稍端34。隔膜部件26包括具有增大的頭部38的閂鎖構(gòu)件36。該閂鎖構(gòu)件36在流體室24相反側(cè)與隔膜部件26相鄰。隔膜部件26可以是柔性的且定位在流體室24的上方。
[0034]流體入口通道30包括外周肩部40，該外周肩部40延伸超過殼體和本體前板14b，因而防止一次性隔膜閥插入件相對于殼體的旋轉(zhuǎn)運動。外表面是帶螺紋42的，使得流體供給源可以被容易地附接和移除。類似地，流體出口通道32具有肩部部分44，該肩部部分44延伸超過本體前板14b的下表面。肩部部分44有助于牢固地附接分配稍端。
[0035]如圖4中最佳地看到的，當一次性隔膜閥插入件22定位在殼體14的腔20內(nèi)時，閂鎖構(gòu)件36的頭部38與由致動器12驅(qū)動的卡盤48接合。閂鎖構(gòu)件36可以包括另外的加強構(gòu)件，比如螺桿46，該另外的加強構(gòu)件也可以是桿或其他材料插入件。隔膜部件26的密封構(gòu)件56定位在閂鎖構(gòu)件與流體室24之間，使得當卡盤48往復運動時，隔膜以與卡盤46的往復運動相同的運動方式運動以分配流體。通過當流體在壓力下正在被栗送在入口中時由隔膜部件打開和關(guān)閉流體路徑54來分配流體?？梢砸匀缦路绞街谱鞲裟?基于正在被分配的流體而根據(jù)需要，在可模制或可加工的基礎(chǔ)塑料材料中添加或不添加添加劑，以改變隔膜的強度和順應性。隔膜部件26和進給室24可以由各種材料制成使得進給室和隔膜可以連結(jié)并密封在一起。可模制的基礎(chǔ)塑料材料的添加劑或者隔膜的添加劑可以是玻璃纖維、玻璃珠、碳纖維或增塑劑。
[0036]盡管已經(jīng)結(jié)合本實用新型的各種實施方式對本實用新型進行了描述和說明，但應當理解的是，可以在本文中做出改變和修改，所述改變和修改落入本實用新型的如下文中所要求保護的全部預期范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種閥組件，用于將流體分配為珠或點，其特征在于，所述閥組件包括: 殼體，所述殼體具有內(nèi)部腔；以及 一次性隔膜閥插入件，所述一次性隔膜閥插入件定位在所述殼體的所述內(nèi)部腔內(nèi)并且具有流體入口通道、流體室和流體出口通道， 其中，所述一次性隔膜閥插入件還具有隔膜部件，所述流體室與所述隔膜部件相鄰并且位于所述流體入口通道與所述流體出口通道之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述一次性隔膜閥插入件還包括閂鎖構(gòu)件，所述閂鎖構(gòu)件在所述流體室相反側(cè)與所述隔膜部件相鄰。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于，還包括往復式致動器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥組件，其特征在于，所述往復式致動器延伸通過所述閂鎖構(gòu)件以致動所述隔膜部件來從所述流體室分配流體。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于，所述閂鎖構(gòu)件中設置有加強構(gòu)件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述隔膜部件由具有用以改變所述隔膜部件的強度和順應性的添加劑的塑料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述流體室和所述隔膜部件通過焊接而密封在一起。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥組件，其特征在于，所述流體室和所述隔膜部件通過旋轉(zhuǎn)焊接、激光焊接、超聲波焊接、熱壓、卡扣配合或通過膠合而連結(jié)并密封。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥組件，其特征在于，還包括氣動裝置，所述氣動裝置附接至所述殼體以驅(qū)動所述致動器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述流體入口通道和所述流體出口通道延伸超過所述殼體，并且所述閥組件還包括附接至所述流體出口通道的可移除的分配稍端。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述殼體包括主殼體本體和前板，所述主殼體本體和所述前板以可移除的方式連接在一起而形成所述內(nèi)部腔。12.—種一次性隔膜閥插入件，所述一次性隔膜閥插入件定位在流體分配組件的殼體內(nèi)，其特征在于，所述一次性隔膜閥插入件包括: 流體入口通道； 流體室，所述流體室用于從所述流體入口通道接納流體； 流體出口通道，所述流體出口通道用于供流體離開所述流體室； 柔性的隔膜部件，所述柔性的隔膜部件定位在所述流體室上方；以及 閂鎖構(gòu)件，所述閂鎖構(gòu)件在所述流體室相反側(cè)與所述隔膜部件相鄰。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一次性隔膜閥插入件，其特征在于，所述閂鎖構(gòu)件中設置有加強構(gòu)件。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一次性隔膜閥插入件，其特征在于，所述隔膜部件由具有用以改變所述隔膜部件的強度和順應性的添加劑的塑料制成。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一次性隔膜閥插入件，其特征在于，所述流體室和所述隔膜部件通過焊接、熱壓、卡扣配合或通過膠合而密封在一起。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一次性隔膜閥插入件，其特征在于，所述流體室和所述隔膜部件通過旋轉(zhuǎn)焊接、激光焊接、超聲波焊接而焊接在一起。
【文檔編號】F16K7/00GK205423927SQ201520935051
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月20日
【發(fā)明人】馬里奧·韋利諾夫, 安德魯·帕克, 查爾斯·拉姆, 勞倫斯·馬丁, 坎·T·拉
【申請人】特拉華資本構(gòu)造公司