专利名称：带有压力平衡的组分供给喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种按权利要求1前序部分的组分供给喷嘴，其用 于在反应注射设备的反应混合头中使用。
背景技术：
一种这样的用于将反应组分输入到混合头的混合室中的喷嘴一般 包括带有一个组分入口和一个组分出口的外壳。借助一可来回运动的 通常形式为喷嘴针的封闭机构，可关闭或者打开组分入口。当打开组 分入口时，就形成在组分入口和组分出口之间的流体连通，从而在压 力下可供组分供给喷嘴使用的组分能够通过喷嘴被喷射到混合室中。
对于常规的组分供给喷嘴，不利的是，所述封闭机构由于在压力 下的组分被沿与闭合方向相反的方向显著地加载。反应力必须在调整 时、尤其组分供给喷嘴关闭时才被克服。这又要求调整驱动装置较大 的尺寸，其在制造方面及运行方面下造成成本变动。
在DE 39 13 681中描述了由可流动的反应组分制造反应混合物的 设备，在喷嘴针的投影面上如此被构造，使得几乎补偿作用到喷嘴针 上的力。在这个实施方案上，反应组分将从后部导引至喷嘴针上且穿 过该喷嘴针。由此不可能的是，使驱动装置作用在末端上。在另外一 种实施方案上，反应组分通过外壳中相应构成的通道输送给不同反应 室。但这些实施方案取决于具有较厚的壁的外壳，以便在其内部能够 构成通道。
AT 352 282描述了用于液体的塑料组分的混合设备，其包括一个 在外壳中设置的喷嘴针。该喷嘴针通过在一侧调整工作压力的压力差 而在另一側调整控制压力的压力差以所需的方式移动。
由DE 38 11 642 Al已知一种为反应注塑形成可流动塑料混合物 的方法。相应于在其中描述的实施方案，喷嘴针借助电动的驱动装置移动。但是在此必须朝通过工作介质在喷嘴针上施加的力来工作。
此外在DE 3522618A1和DE 197 43 187中还提及，在其中混合头 的喷嘴能够通过将工作压力提高超过一规定的值而被打开。
发明内容
本发明的目的在于，给出开头所述类型的、持久有效的组分供给 喷嘴，其也可以由一个小的紧凑的伺服电机来驱动。 该目的通过权利要求1中所述的特征解决。
由此，在同类型的组分供给喷嘴上，在封闭及节流机构上设置至 少一个第一类型表面和一个第二类型表面，基本上相同的组分压力贴 紧在所述表面上，其中通过第一类型表面在组分压力作用的情况下沿 开启方向产生一个力，并且通过第二类型表面在组分压力作用的情况 下沿闭合方向亦即沿相反方向产生一个力。笫一和第二类型两个表面 的尺寸在此如此选择，使得基本上抵消相反的力。
封闭及节流机构设计成用于完全关闭组分供给喷嘴和用于在一个 优选不同可调的节流度时开启。在此实施方案中，封闭及节流机构仅 可在两个位置上移动。优选的是封闭及节流机构借助驱动装置在多个 的位置上、尤其连续地可移动。
封闭机构包围主体，其是设计成活塞形。在活塞形的主体中设有 一个流体通道。该流体通道实现了在组分入口和作用腔室之间的流体 连通。该作用腔室部分地是通过封闭机构来界定，其中这些界限为第 二类型表面。此外，与该作用腔室相对置，且也在入口侧构成另一个 作用腔室，表面或第一类型表面设置在所述另一个作用腔室的区域中。
封闭及节流机构与一直线驱动装置、尤其是与一电子直线驱动装 置连接。
封闭及节流机构可以构成单件式或多件式的。
根据上面提及的不同实施方案，给出一个大的变型，并且不同的 组分供给喷嘴可设计用于不同的应用领域。但所述组分供给喷嘴一直 共有的是，在封闭及节流机构(当完全)仅由组分压力引起一个小的 合力，以至于这些元件不必逆着明显的反应力移动。通过这些结构上的构造，调整驱动装置不必克服或仅克服小的反应力，因为其通过支 承组分压力合成的力在其总和上基本被抵消。在优选的情况下，调整 驱动装置还必须克服系统固有的摩擦力，由此可以使用一个明显更紧 凑的伺服电机。结果是可以根据迄今所知的经验使驱动装置在其迄今
为止的尺寸上减少最多90%。
在最有利的情况下，正好抵消通过组分压力在第一和第二类型表 面上产生的相反的力。然而可能是，力在一定的位置上(例如在关闭 的位置上)不完全被抵消并且在开启或闭合方向上保留一个小的合力。
在每种情况下，第一和第二类型表面可以通过一个完整的封闭及 节流机构被分开且也可以由分表面来组合。
以下借助一 实施例且参照附图来进一步阐述本发明。附图中 图1按本发明构造的组分供给喷嘴的第一实施方案处在关闭的位
置上的部分剖视图。
具体实施例方式
如图1所示的组分供给喷嘴10包括一个外壳，该外壳具有一个前 部的第一外壳部分12和一个后部的第二外壳部分13。该前部的外壳 部分12构造成用于容纳封闭及节流机构，所述封闭及节流机构具有一 个喷嘴针16和一个针体17。在后部的外壳部分13中主要设有一个直 线驱动装置30。封闭及节流机构略微伸入到在第二外壳部分13中且 在那里与直线驱动装置30相连。借助直线驱动装置30，封闭及节流 机构、亦即针体17和喷嘴针16可被向前推移且向后拉回。其中封闭 及节流机构在向前推出的状态下关闭喷嘴针16。如果封闭及节流机构 从关闭位置向后拉回且从阀座上提起，因此其处于开启状态，其中通 过开启程度来确定节流作用。
活塞形构成的针体17以基本上圆柱形填充第一外壳部分12后面 的区域且使得其在一个规定的、通过不同的止挡限定的区域内来回移 动。
喷嘴针16在针体17的前面区域中匹配在针体中。它使得其和针体17—起直线移动。
前部的第一外壳部分12包围一个前面的喷嘴尖端14, 一喷嘴孔 15设置在该喷嘴尖端中。
此外在前部的第一外壳部分12中在外圓周上侧向地设置各入口 18,经由所述入口可以将一反应组分输送给组分供给喷嘴。这些反应 组分通过入口 18到达一个组分腔室20中，其在针体17和喷嘴孔15 之间延伸。此外在针体17中设置一个输入通道21及一个中心的传输 通道22和一个输出通道24，其整体上限定了在组分腔室20和作用腔 室26之间的流体连通，由此作用腔室26环形地构成在针体17和后部 的第二外壳部分13之间。特别是作用腔室是环形的，因为输出通道 24仅设计成通过主体17的中心部分的孔的形状。
在所示的状态中，组分供给喷嘴被关闭。也就是说，喷嘴针16 借助驱动装置30完全向前推移，以至于其关闭喷嘴孔15。从现在起 在组分入口 18和组分出口 14之间没有形成流体连通。喷嘴整体上械_ 关闭。
在另外一个开关位置(未示出)喷嘴针向后拉回，从而组分出口 15^皮开启并且在组分入口 18和组分出口 15之间形成与回拉程度有关 的流体连通。在这种状态下输送给组分供给喷嘴的材料按照节流开口 通过组分入口 18、组分腔室20及组分出口 15转送到混合头中。
在此在每一个运行状态中，通过相应的接触面来限定的力作用在 封闭机构、尤其在针体17上。 一个作用面处于针体17的后面的区域， 通过环形的作用腔室来实现并且用A2标注。由于作用在表面A2上的 组分压力所产生的力沿闭合方向示出。由于作用在表面Al上的组分 压力所产生的力沿开启方向示出。此外还有一个表面，其标注为A3 且通过输出通道24上方的表面实现。由于作用在表面A3上的組分压 力所产生的力同样沿开启方向示出。
按本发明，表面A2大概正好选择成与表面Al和A3的总和一样 大。在这种情况下其通过组分压力在该表面上形成的力在其总和上大 体上抵消，使得在条件封闭及节流机构时，不再必须克服通过处在压力下的组分所产生的反应力。在此指出，在作用面上的组分压力基本 上同样大小。
在图l中可以由此看到，其力的情形在闭合状态下略微改变。在
闭合状态中，亦即针16的前面的尖端同样紧贴在喷嘴孔15的座上， 由此这些表面不再被施加组分压力。在这些接通位置上，因此压力在 开启方向上减小了由其合成的力的大小。由此必须在开启时克服一定 的小的反应力。当然组分供给喷嘴由于这些原因在闭合位置上处在稳 定的位置上，驱动部件不必连续地保持运转，由此合力保持组分供给 喷嘴关闭。
整个混合头除了注射喷嘴外可以设计为如DE 35 22 618 Al在图3 中或如DE 197 43 187在图3a中一样。就此而言混合头具有一个控制 或清洁活塞，其可以在一个(未示出的)混合室里面来回移动且具有 一个或多个再循环凹槽。
附图标记列表10.喷嘴12.第一外壳部分13.第二外壳部分14.喷嘴尖端15.喷嘴孔16.喷嘴针17.针体18.入口20.组分腔室21.输入通道22.传送通道24.输出通道26.背压区域30.直线驱动装置
权利要求
1. 一种组分供给喷嘴，用于在反应注射设备的反应混合头上应用，包括一外壳(12，13)，所述外壳包括一组分入口(18)和一组分出口(15)，在外壳(12，13)中设置一封闭及节流机构(16，17)且借助一驱动装置(30)在至少两个位置之间可平移地运动，该封闭及节流机构(16，17)包括一活塞形的主体(17)，其中在第一工作位置上，组分出口(15)被封闭及节流机构(16，17)封闭，而在第二工作位置上，组分出口(15)打开，并且在组分入口(18)和组分出口(15)之间形成流体连通，其中所述封闭及节流机构(16，17)具有至少一个第一类型的表面(A1，A3)和第二类型的表面(A2)，基本上相同的组分压力作用在所有的表面(A1，A2，A3)上，通过第一类型的表面(A1，A3)在组分压力作用情况下沿打开方向产生一个力，而且通过第二类型的表面(A2)在组分压力作用情况下沿闭合方向产生一个力，且第一和第二类型的表面(A1，A2，A3)的尺寸如此选择，使得基本上抵消方向相反的力，其特征在于，所述封闭及节流机构(16，17)与一直线驱动装置(30)相连，在活塞形的主体(17)中构造一包括输出通道(24)的流体通道(21，22，24)，所述输出通道形成在组分入口(18)和作用腔室(26)之间的流体连通，并且通过输出通道(24)的上部表面实现一个由于组分压力产生沿开启方向的力的表面。
2. 根据权利要求1或2的组分供给喷嘴，其特征在于，所述封闭 及节流机构(16， 17)借助驱动装置能够在多个位置上定位。
3. 根据权利要求l到3之一的组分供给喷嘴，其特征在于，所述 封闭及节流机构(16， 17)是能够连续调节的。
4. 根据上述权利要求之一的组分供给喷嘴，其特征在于，所述封 闭机构(16， 17)包括喷嘴针(16)。
5. 根据上述权利要求之一的组分供给喷嘴，其特征在于， 一个类 型的至少一个表面由分表面(A1, A3)组成。
6. 根据上述权利要求之一的组分供给喷嘴，其特征在于，外壳构 造成包括一个前部的外壳部分(12)和一个后部的外壳部分(13)，并 且在前部的外壳部分设置封闭及节流机构(16， 17)，并且在后部的外 壳部分中主要设置一个直线驱动装置(30)。
全文摘要
本发明涉及一种组分供给喷嘴，用于在反应注射设备的反应混合头上应用，包括一外壳(12，13)，所述外壳具有组分入口(18)和喷嘴形构成的组分出口(15)；一封闭体(16，17)，其借助驱动装置(30)在至少两个位置之间可移动地容纳在外壳(12，13)中，其中在第一位置上，组分出口(15)被封闭体(16)封闭，而在第二位置上，组分出口(15)打开，并且在组分入口(18)和组分出口(15)之间形成流体连通。为了避免在调整运动中克服反作用力，本发明建议，设有一个封闭及节流机构(16，17)，其具有第一类型(A1，A3)的至少一个表面和第二类型(A2)的一个表面，其组分压力作用的情况下沿反方向产生一个力，在此表面(A1，A2，A3)的尺寸如此选择，使得基本上抵消这个反向的力。
文档编号B29B7/80GK101437657SQ200780016134
公开日2009年5月20日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年6月8日
发明者E·贝尔希滕布赖特, W·泽希蒂格 申请人:克劳斯玛菲科技有限公司