CN107791435A - 用于填充模型的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用能起泡的材料填充模型的装置。该装置具有布置在模型处的填充管，其在其端部处具有通入模型的模型室中的注入通道，其中经由填充管和注入通道能将能起泡的材料导入模型室中。该装置具有轴向穿过填充管伸出的能轴向运动地驱动的封闭挺杆，其朝向模型的端部具有封闭活塞，其为了封闭注入通道能导入注入通道中，且其背离模型的端部从填充管中伸出且具有驱动活塞，其在气缸中能轴向运动且将气缸内腔分为封闭工作室和开放工作室，其中能交替地向封闭工作室和开放工作室施加压缩空气以便驱动驱动活塞。该装置具有在封闭活塞的环绕的外周面中径向环绕的环形槽，其中布置有弹性的密封环，通过其能密封在封闭活塞与注入通道间的环形间隙。

Description

用于填充模型的装置
技术领域
本发明涉及一种用于利用能起泡的材料填充模型的装置，其具有：布置在模型处的填充管，其在其端部处具有通入到模型的模型室中的注入通道，其中，经由填充管和注入通道能将能起泡的材料导入到模型室中；轴向穿过填充管伸出的、能轴向运动地驱动的封闭挺杆，其朝向模型的端部具有封闭活塞，该封闭活塞为了封闭注入通道能导入到注入通道中，并且封闭挺杆的背离模型的端部从填充管中伸出并且具有驱动活塞，该驱动活塞在气缸中能轴向地运动并且将气缸内腔分为封闭工作室和开放工作室，其中，能交替地向封闭工作室和开放工作室施加压缩空气以用于运动驱动该驱动活塞；在封闭活塞的环绕的外周面中径向环绕的环形槽，在其中布置有弹性的密封环，通过该密封环能密封在封闭活塞与注入通道之间的环形间隙。
背景技术
在这样的用于填充模型的装置中已知的是，借助这样的装置将能起泡的材料作为颗粒材料以如下方式引入到模型中，其方式为将颗粒材料输送给填充管并且由压缩气体或压缩空气通过注入通道输入到模型中。在利用能起泡的材料填充模型之后，给气缸的封闭室施加压缩空气，从而使封闭活塞进入到填充通道中并且因此从填充管封锁模型的内腔。随后，给能起泡的材料施加热量，该热量使能起泡的材料完全起泡并且烧结。这例如如下地实现，即将蒸汽引入到模型的内腔中。在该起泡过程期间，模型的内腔必须相对于填充管密封地闭合，因此没有蒸汽或其冷凝物能够到达填充管中，而这会导致对运行的干扰。在作为施加蒸汽的另外的施加热量方法中重要的是，没有冷空气能够从填充管经由注入通道到达模型室中，因为其妨碍起泡过程。这应当通过封闭活塞利用其从环形槽径向伸出的密封环实现。
通过热蒸汽造成了由蒸汽施加的密封材料的疲劳。在工作行程中工作的装置中，封闭活塞交替地进出注入通道。这在每个工作行程中导致了密封环的摩擦负荷并且因此导致了密封环的快速磨损，这另一方面需要常常进行生产中断并且替换密封环。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的、用于填充模型的装置，其构造简单，需要小的结构空间，并且实现了密封环的长的使用寿命。
根据本发明，该目的如下地实现，即密封环的径向厚度小于环形槽的深度，并且压缩空气源经由压力通道与封闭活塞中的环形槽的底部连接。
在此，密封环能够具有各种合适的横截面，其例如是圆形、正方形、椭圆形。在运行用于填充模型的装置的工作行程中，在封闭活塞进入到注入通道之后，对环形槽底部的环形槽施加压缩空气。由此，通过其径向向内指向的突出部事先完全位于环形槽中的密封环被径向扩大，并且利用其径向环绕的外表面密封地挤压到注入通道的内壁上。在此，密封不仅由到填充管的模型室也由到模型室的填充管实现。因为密封环在封闭活塞进入到注入通道中时不从环形槽中伸出，所以其也不能摩擦地在注入通道的内壁上跟随运动并且提前磨损。
在封闭活塞紧接着从注入通道中伸出之前结束对环形槽施加压缩空气，从而使密封环由于其径向向内指向的突出部而再次完全没入到环形槽中，并且在伸出时密封环在注入通道的内壁上同样没有摩擦。
现在，能够经由填充管和注入通道在下一个行程中利用颗粒状的能起泡的材料来填充模型。
因为能向封闭工作室在相同的工作行程中与环形槽相同地施加压缩空气，所以能够显著简化结构，并且压缩空气源在双重功能中能够是已施加压缩空气的封闭工作室。
为了实现密封环的均匀的径向的扩大和缩小，压力通道能够在多个均匀分布在环形槽的底部的圆周上的通入位置处通入到环形槽中。
为了在能起泡的材料起泡时在模型中出现高压力的情况下安全地使填充管的内部与模型的内部分离，能够在封闭活塞的径向环绕的外周面中形成多个相互平行地径向环绕的环形槽，在环形槽中分别布置有弹性的密封环，密封环的径向厚度小于相应的环形槽的深度，其中，通过密封环能密封在封闭活塞与注入通道之间的环形间隙，并且环形槽的每个底部经由压力通道与压缩空气源连接。
因此，当用于利用能起泡的材料填充模型室的填充管长期处在压力之下时，也以高安全性避免了从填充管到模型室中的空气通路。
在简单的改进方案中和不要求附加的结构空间时，优选地将压力通道引导穿过封闭挺杆。
在能起泡的材料起泡期间，模型的内部中的高压力也作用在封闭活塞上并且想要将其在打开方向中移动。在封闭工作室中，施加在驱动活塞上的压力对其进行抵抗。工作活塞为了使封闭工作室与在该时间点无压力的开放工作室安全地分离，工作活塞密封环必须以足够的径向力抵靠在气缸内腔的圆柱形的内壁上。
为了在封闭活塞的、封闭挺杆的和工作活塞的打开冲程中减少摩擦，驱动活塞能够在其径向环绕的外周面上具有工作活塞环形槽，在其中布置有工作活塞密封环，其中，压缩空气源经由另外的压力通道与驱动活塞中的工作活塞环形槽的底部连接。
当工作活塞密封环具有比工作活塞环形槽的深度更小的径向厚度时，在工作活塞密封环与气缸内腔的内壁之间的摩擦甚至能够完全消除。
为了均匀地径向施加工作活塞密封环，另外的压力通道能够在多个均匀分布在工作活塞环形槽的底部的圆周上的通入位置处通入到工作活塞环形槽中。
当压力通道和另外的压力通道由穿过工作活塞和封闭挺杆引导的、唯一的轴向压力通道形成时，能特别低成本地进行制造。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且接下来详细阐述。在此示出，
图1以纵截面示出在闭合注入通道和已施加压缩空气的封闭工作室的情况下的、用于填充模型的装置，
图2以纵截面示出在闭合注入通道和未施加压缩空气的封闭工作室的情况下的、根据图1的装置的局部。
具体实施方式
所示的用于填充模型的装置具有管1，其下部形成填充管2并且其上部形成气缸3。
间壁4使填充管2的区域与气缸3的区域分开。
在该管的自由端处由气缸塞5封闭气缸3。
管1与气缸塞5相对置的端部由填充管塞6封闭，其具有在中央的穿孔7。在填充管塞6处同轴地布置有管状的接口件8，其过孔9具有与穿孔7相同的直径。
穿孔7和过孔9组成注入通道10。
借助于接口件8使装置与未示出的模型连接，其中注入通道10通入到模型的模型室中。
气缸3的气缸内腔由能轴向移动的驱动活塞11分为靠近气缸塞5的封闭工作室12和靠近间壁4的开放工作室13。
经由气缸塞5中的封闭工作室塞14能对封闭工作室12施加压力以及释放压力。
在气缸3的端部附近的间壁4处，开放工作室塞15径向地伸入到开放工作室13中，通过其能对开放工作室13释放压力以及施加压力。
在驱动活塞11处在单侧上同轴地布置有封闭挺杆16，其密封地通过间壁4中的通孔17伸到填充管2中，并且在其朝向模型的端部处支承有封闭活塞18，其具有与注入通道10的内直径相同的外直径。
在所示的闭合位置中，驱动活塞11位于其下端位置，并且封闭活塞18进入到注入通道10中。
在未示出的打开位置，驱动活塞11位于其上端位置，并且封闭活塞18位于填充管2中的注入通道10之外。
在该打开位置，经由导入接头19注入到填充管2中的、颗粒状的能起泡的材料通过注入通道10填入到模型的模型室中。
在填充模型室之后，经由封闭工作室塞14对封闭工作室12施加压缩空气。同时，开放工作室13经由开放工作室塞15排气。
通过由封闭工作室塞14施加压缩空气，驱动活塞11移动到其下端位置，并且封闭活塞18移动到注入通道10中并且因此封闭注入通道10。
在封闭活塞18的圆柱形的外周面中形成径向环绕的环形槽20，在其中布置有密封环21，其轴向地抵靠在环形槽20的侧壁上并且具有径向向内指向的突出部。此外，引入到环形槽20中的密封环21的径向厚度26小于环形槽20的深度27。
穿过驱动活塞11、封闭挺杆16和封闭活塞18引导的轴向压力通道22在环形槽20的底部28处通入到环形槽20中。
此外，在驱动活塞11的圆柱形的外周面中形成径向环绕的工作活塞环形槽23，在其中布置有工作活塞密封环24，其轴向地抵靠在工作活塞环形槽23的侧壁上。
轴向压力通道22经由驱动活塞11中的横向孔25与工作活塞环形槽23连接，其中，横向孔25在工作活塞环形槽23的底部30处通入到工作活塞环形槽23中。
如果现在对封闭室14施加压缩空气并且驱动活塞11移动到其下端位置以及封闭活塞18移动到注入通道10中，那么封闭室14中的压力就经由轴向压力通道22也在密封环21之下延伸到环形槽20中以及在工作活塞密封环24之下延伸到工作活塞环形槽23中，并且将密封环21在其直径径向扩展的情况下压向注入通道10的内壁。此外，压力将工作活塞密封环24压向气缸3的内壁。
在能起泡的材料接下来起泡时，在模型室中产生的高压力现在不能使封闭活塞18移动以及经由密封环21减小。
如果起泡过程结束，那么封闭工作室12就经由封闭工作室塞14排气，并且开放工作室13经由开放工作室塞15加载压缩空气。
因此，驱动活塞11移到其提升的端部位置中，并且封闭活塞18从注入通道10中移出。
附图标记列表
1 管
2 填充管
3 气缸
4 间壁
5 气缸塞
6 填充管塞
7 穿孔
8 接口件
9 过孔
10 注入通道
11 驱动活塞
12 封闭工作室
13 开放工作室
14 封闭工作室塞
15 开放工作室塞
16 封闭挺杆
17 通孔
18 封闭活塞
19 导入接头
20 环形槽
21 密封环
22 轴向压力通道
23 工作活塞环形槽
24 工作活塞密封环
25 横向孔
26 密封环的径向厚度
27 环形槽的深度
28 环形槽的底部
29 工作活塞密封环的底部。

Claims (9)

1.一种用于利用能起泡的材料填充模型的装置，所述装置具有：
布置在所述模型处的填充管(2)，所述填充管在所述填充管的端部处具有通入到所述模型的模型室中的注入通道(10)，其中，经由所述填充管(2)和所述注入通道(10)能将所述能起泡的材料导入到所述模型室中；
轴向穿过所述填充管(2)伸出的、能轴向运动地驱动的封闭挺杆(16)，所述封闭挺杆的朝向所述模型的端部具有封闭活塞(18)，所述封闭活塞为了封闭所述注入通道(10)能导入到所述注入通道(10)中，并且所述封闭挺杆的背离所述模型的端部从所述填充管(2)中伸出并且具有驱动活塞(11)，所述驱动活塞在气缸(3)中能轴向地运动并且将气缸内腔分为封闭工作室(12)和开放工作室(13)，其中，能交替地向所述封闭工作室(12)和所述开放工作室(13)施加压缩空气以用于运动驱动所述驱动活塞(11)；
在所述封闭活塞(18)的环绕的外周面中径向环绕的环形槽(20)，在所述环形槽中布置有弹性的密封环(21)，通过所述密封环能密封在所述封闭活塞(18)与所述注入通道(10)之间的环形间隙，
其特征在于，所述密封环(21)的径向厚度(26)小于所述环形槽(20)的深度(27)，并且压缩空气源经由压力通道与所述封闭活塞(18)中的所述环形槽(20)的底部(28)连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩空气源是所述封闭工作室(12)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力通道在多个均匀分布在所述环形槽(20)的所述底部(28)的圆周上的通入位置处通入到所述环形槽(20)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述封闭活塞的径向环绕的所述外周面中形成有多个相互平行地径向环绕的环形槽，在所述环形槽中分别布置有弹性的密封环，所述密封环的径向厚度小于相应的所述环形槽的所述深度，其中，通过所述密封环能密封在所述封闭活塞与所述注入通道之间的所述环形间隙，并且所述环形槽的每个底部经由压力通道与所述压缩空气源连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述压力通道引导穿过所述封闭挺杆(16)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动活塞(11)在所述驱动活塞的径向环绕的外周面上具有工作活塞环形槽(23)，在所述工作活塞环形槽中布置有工作活塞密封环(24)，其中，所述压缩空气源经由另外的压力通道与所述驱动活塞(11)中的所述工作活塞环形槽(23)的底部(29)连接。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述工作活塞密封环(24)具有比所述工作活塞环形槽(23)的深度更小的径向厚度。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述另外的压力通道在多个均匀分布在所述工作活塞环形槽的底部的圆周上的通入位置处通入到所述工作活塞环形槽中。
9.根据权利要求5和6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述压力通道和所述另外的压力通道由穿过所述驱动活塞(11)、所述封闭挺杆(16)和所述封闭活塞(18)引导的、唯一的轴向压力通道(22)形成。
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