CN103964358A - 用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和卸料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和卸料方法。卸料阀包括具有内腔的阀体和与阀体下端密封连接的下料管，阀体上设有进料口，下料管的中央设有出料口，其中，在所述阀体的内腔中设有阀芯，所述阀芯能够在打开所述出料口的第一位置和关闭所述出料口的第二位置之间移动。根据该卸料阀，在卸料阀关闭时，通过阀芯从打开位置向关闭位置的运动完全挤出了残留在下料管壁上的物料，从而不会有挂壁的物料滴漏。另外，由于没有在阀芯内部设计负吸腔和负吸通路，所以特别适用于高粘度且对水分敏感的聚氨酯组合料的卸料过程。使用了该卸料阀的卸料方法能够提高卸料的效率和产品质量，并能够降低物料损耗和生产成本。

Description

用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和卸料方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯的生产，特别涉及在聚氨酯的生产过程中使用的用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和卸料方法。

背景技术

聚氨酯属于反应型高分子材料，是由异氰酸酯和多元醇在催化剂和其它助剂存在下加成聚合反应而生成，助剂可以包括链剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂、颜料和填料等等。商业制造时，液态异氰酸酯和包含多元醇、催化剂和其它助剂的混合物反应生成聚氨酯，这两种组分即通常所指的聚氨酯配方体系。多元醇和其它助剂的混合物通常被称为A料，异氰酸酯或异氰酸酯预聚物通常被称为为B料。对于特定的聚氨酯体系，例如TPU等体系，B料的粘度非常高。

在聚氨酯生产过程中，为了保证包装品质，要求在卸料阀或灌装阀关闭后不能有物料滴到包装容器外侧及桶盖内沿，也就是要求灌装机不滴漏。目前的液体灌装机通常采用的防滴漏措施有以下两种：一种是负吸防滴漏法，一种是接料槽防滴漏法。负吸防滴漏法是在灌装阀阀芯与阀杆中间都设置有细长孔，该孔与抽负压设备相通，将残余物料抽走。接料槽防滴漏法是在灌装阀下设置接料槽，灌装时，接料槽退回原位，灌装阀关闭时，接料槽伸出，置于灌装阀下方，将滴漏的液体收集，避免其污染包装容器，收集后的液体再集中排放。负吸防滴漏法和接料槽防滴漏法都需要定期将收集的残余物料清理，增加了操作时间。另外，收集到的残余物料往往不能满足品质要求，造成了物料的浪费。

例如，在先专利CN202219865U描述了一种自负吸防滴漏式灌装阀，其中在灌装阀关闭时在阀芯内部形成负压腔，以达到负吸防滴漏的效果。然而，由于聚氨酯组合料尤其是B料的粘度非常高，通常反应后在80℃时为5000cps，远大于食用油等高粘度流体，该自负吸防滴漏式灌装阀并不适用于聚氨酯B料的卸料过程。这是因为，一方面，高粘度B料会堵塞抽真空管道，尤其是在环境温度降至室温时；另一方面，聚氨酯B料中的异氰酸酯对空气中的水分及其敏感，会与其发生副反应，形成二聚体或三聚体，凝固于管路中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和使用该卸料阀的卸料方法，其能够提高卸料的效率和产品包装及质量，并能够降低物料损耗和生产成本。

为了解决上述问题，本发明提供的用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀包括具有内腔的阀体和与阀体下端密封连接的下料管，阀体上设有进料口，下料管的中央设有出料口，其中，在所述阀体的内腔中设有阀芯，所述阀芯能够在打开所述出料口的第一位置和关闭所述出料口的第二位置之间移动。

根据本发明的上述卸料阀，阀芯能够在打开位置和关闭位置之间移动，在卸料阀关闭时，通过阀芯从打开位置向关闭位置的运动完全挤出了残留在下料管壁上的物料，从而不会有挂壁的物料滴漏。另外，根据本发明的卸料阀没有在阀芯内部设计负吸腔和负吸通路，从而特别适用于高粘度聚氨酯组合料的卸料过程。

优选地，所述出料口的上部呈圆锥形，并且所述阀芯具有与所述出料口的圆锥形部分相对应的圆锥形上部，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯的圆锥形上部与所述出料口的圆锥形部分密闭配合。

优选地，所述出料口的下部呈圆柱形，并且所述阀芯具有与所述出料口的圆柱形部分相对应的圆柱形下部，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯的圆柱形下部与所述出料口的圆柱形部分密闭配合。

优选地，在所述阀体的上端设有气缸，所述阀芯与所述气缸的活塞杆固定连接，以借助于所述活塞杆的上下移动而在第一位置与第二位置之间移动。

优选地，所述进料口形成在所述阀体的侧壁上。

本发明还提供了一种用于高粘度聚氨酯组合料的卸料方法，包括：提供卸料阀，所述卸料阀包括具有内腔的阀体和与阀体下端密封连接的下料管，阀体上设有进料口，下料管的中央设有出料口，在阀体的上端设有气缸，在阀体的内腔中设有与气缸的活塞杆固定连接的阀芯；在所述进料口上连接用于输送在反应釜中生成的聚氨酯组合料的输送管；通过气缸的气压控制将所述阀芯移动到打开所述出料口的第一位置，开始卸料过程；在卸料完毕后，通过气缸的气压控制将所述阀芯移动到关闭所述出料口的第二位置，以挤出残余在下料管壁上的物料并防止物料滴漏。

根据本发明的上述卸料方法，在反应釜中生成的高粘度聚氨酯组合料即B料在反应后立即经由输送管输送到卸料阀阀体的进料口并在卸料阀处于打开出料口的第一位置时输送到料桶，从而避免了其他副反应的发生。另外，在卸料完毕后关闭卸料阀时，通过阀芯从打开位置向关闭位置的运动完全挤出了残留在下料管壁上的物料，从而不会有挂壁的物料滴漏。

优选地，对于一个反应釜连接两个以上的卸料阀，以提高卸料的效率。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的卸料阀的示意性正视图。

图2示出了图1所示的卸料阀的示意性透视图。

图3示出了图1和图2所示的卸料阀的分解视图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本发明的实施例的用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀和卸料方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1-3示出了根据本发明一个示例性实施例的用于高粘度聚氨酯组合料（即，B料聚氨酯预聚体）的卸料阀。图1是卸料阀处于安装姿态时的示意图，图2示出了卸料阀的透视图，图3示出了卸料阀的分解视图。

特别是从图3的分解视图中可以看出，根据本实施例的卸料阀包括下料管1、枪头2、一对卡箍垫圈3、节流片4、锥体5、三通头6、密封阀体7、一组密封圈8-9、密封压头10、枪身11、安装块12-14、上拉杆15、下连接块16、上连接块17和气缸18。各部件的作用如下文所述。

下料管1和三通头6构成卸料阀的壳体部分。一对卡箍垫圈3中的一个设置在下料管1与三通头6之间，以起密封作用。在下料管1的底部中央设有出料口。三通头6的侧部开口形成进料口，在反应釜中生成的聚氨酯B料经由输送管输送到该进料口。如图1所示，在卸料阀的安装状态或工作状态下，出料口竖直向下布置，使得聚氨酯B料可以经由出料口落入放置在下料管1下方的料桶中；而进料口则可以水平布置。

枪头2、节流片4和锥体5设置在由下料管1和三通头6形成的壳体部分的内腔中。从三通头6侧部的进料口进入卸料阀的聚氨酯B料通过锥体5的锥面散开射出，然后朝下料管1的方向流动，并在枪头2的控制下（将在下文描述）经由下料管1底部的出料口排出。节流片4起到控制物料流量的作用。

密封阀体7、一组密封圈8-9和密封压头10构成密封组件，该密封组件还可以调节卸料阀的开度大小。具体地，密封阀体7的内表面上形成有螺纹部（图中未示出），该螺纹部可以拧在密封圈8、9和密封压头10上，通过螺纹部的接合长度来调节阀的开度。密封圈8靠近密封阀体7的表面是平面，密封圈9靠近密封圈8的表面是凹面，以提供良好地密封效果。图中示出了五个密封圈9，然而密封圈9的数量并不局限于此。密封压头10将密封圈8、9压紧在密封阀体7上。

枪身11和安装块12、13、14构成安装部，用于将卸料阀安装到机架上。应当理解，卸料阀的安装结构并不局限于图中所示。一对卡箍垫圈3中的另一个设置在枪身11与三通头6之间，以起密封作用。

枪身11的上部与气缸18相连。枪杆通过上拉杆15、下连接块16和上连接块17与气缸18的活塞杆固定连接。气缸18与图中未示出的气压源相连。通过控制气缸18内部活塞上下两侧的压力，活塞杆可以在气缸18内上下运动，并通过上连接块17、下连接块16和上拉杆15带动枪杆以及锥体5和枪头2一起上下运动。

当气缸18中的活塞移动到最上端位置时，枪头2处于打开出料口的第一位置，如图1所示。随着活塞杆的向下移动，枪头2逐渐移动到关闭出料口的第二位置，在该移动过程中，枪头2的外周面与下料管1的内壁面相接触，从而挤出挂壁的物料并且防止物料滴漏。

在图1-3所示的实施例中，下料管1自上而下依次包括大径圆筒部、锥形部和小径圆筒部。出料口具有分别与下料管1的锥形部和小径圆筒部的内壁相对应的圆锥形部分和圆柱形部分。枪头2具有与出料口的圆锥形部分相对应的圆锥形上部和与出料口的圆柱形部分相对应的圆柱形下部。当枪头2处于完全关闭出料口的第二位置时，其圆锥形上部与出料口的圆锥形部分紧密配合，且其圆柱形下部与出料口的圆柱形部分紧密配合。

在上述实施例中，三通头6基本对应于本发明中的“阀体”，枪头2基本对应于本发明中的“阀芯”。

下面描述聚氨酯组合料的卸料过程。在将如上所述的卸料阀组装好并固定就位之后，将用于输送在反应釜中生成的聚氨酯组合料的输送管（图中未示出）连接到卸料阀的进料口上。在反应釜中生成的聚氨酯组合料在反应后立即被输送到卸料阀的进料口，并在通过使气缸18内部活塞下侧的气压高于活塞上侧的气压而将枪头2移动到打开出料口的第一位置的情况下经由下料管1中的出料口灌装到料桶中。在卸料完毕后，例如在一个料桶已装满之后，通过使气缸18内部活塞上侧的气压高于活塞下侧的气压而将枪头2移动到关闭出料口的第二位置，以通过枪头2的外周面与下料管1的内壁面之间的配合来挤出残余在下料管壁上的物料并防止物料滴漏。为提高卸料效率，一个反应釜可以连接两个以上的卸料阀。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种变更与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种用于高粘度聚氨酯组合料的卸料阀，包括具有内腔的阀体和与阀体下端密封连接的下料管，阀体上设有进料口，下料管的中央设有出料口，其特征在于，在所述阀体的内腔中设有阀芯，所述阀芯能够在打开所述出料口的第一位置和关闭所述出料口的第二位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的卸料阀，其特征在于，所述出料口的上部呈圆锥形，并且所述阀芯具有与所述出料口的圆锥形部分相对应的圆锥形上部，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯的圆锥形上部与所述出料口的圆锥形部分密闭配合。

3.根据权利要求2所述的卸料阀，其特征在于，所述出料口的下部呈圆柱形，并且所述阀芯具有与所述出料口的圆柱形部分相对应的圆柱形下部，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯的圆柱形下部与所述出料口的圆柱形部分密闭配合。

4.根据权利要求1所述的卸料阀，其特征在于，在所述阀体的上端设有气缸，所述阀芯与所述气缸的活塞杆固定连接，以借助于所述活塞杆的上下移动而在第一位置与第二位置之间移动。

5.根据权利要求1所述的卸料阀，其特征在于，所述进料口形成在所述阀体的侧壁上。

6.一种用于高粘度聚氨酯组合料的卸料方法，包括：

提供卸料阀，所述卸料阀包括具有内腔的阀体和与阀体下端密封连接的下料管，阀体上设有进料口，下料管的中央设有出料口，在阀体的上端设有气缸，在阀体的内腔中设有与气缸的活塞杆固定连接的阀芯；

在所述进料口上连接用于输送在反应釜中生成的聚氨酯组合料的输送管；

通过气缸的气压控制将所述阀芯移动到打开所述出料口的第一位置，开始卸料过程；

在卸料完毕后，通过气缸的气压控制将所述阀芯移动到关闭所述出料口的第二位置，以防止物料滴漏。

7.根据权利要求6所述的卸料方法，其特征在于，对于一个反应釜连接两个以上的卸料阀。