CN1359324A - 通过压缩模制来制造螺纹塑料帽盖的转盘型设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造螺纹帽盖(A)的设备包括设置在转盘上、且包括上阳模半部(1)和下阴模半部(2)的多个压缩模制组件。该阴模半部(1)包括:管状件(34,34*),被与所述管状件(34,34*)共轴引导的套筒(57,57*),以及被引导在管状件(34,34*)中、且具有用于形成帽盖的螺纹的螺旋槽的冲头(13,13*)。该冲头(13,13*)进入到阴模半部(2)中,并通过压缩放置在阴模半部(2)内的塑性材料配量来与该阴模半部一起形成帽盖。在将冲头(13,13*)与阴模半部分开之后,借助一取出装置可将帽盖(A)从冲头(13,13*)中取出,该装置包括:与套筒(57,57*)相关联、且设有滑动接触在冲头(13,13*)上的筒颈(60,60*)的环形齿轮(64,64*),可在转盘的支座(74)中轴向滑动、且支承与环形齿轮(64,64*)相啮合且与马达驱动机构(91－97,115－116)相连接的齿轮(65,65*)的杆(69,120)。

Description

通过压缩模制来制造螺纹塑料帽盖的转盘型设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过压缩模制来制造螺纹塑料帽盖的转盘型设备。
背景技术
此类设备是已知的，例如来自以申请人的名义的公开号PCT/EP 95/03644、来自德国公开号2,007,777、来自欧洲公开号91,653和162,456、以及来自美国专利号2,155,316、2,891,281、4,343,754、4,497,765、4,640,673、5,451,360、5,554,327的设备。
压缩模制设备通常包括可绕一垂直轴线旋转的转盘，其上安装有多个模制组件，这些组件彼此相隔相同角度。各组件包括与一下阴模半部相对齐的上阳模半部(冲头)。
将半流质状的塑性材料配量引入到阴模半部中，并借助两个模具半部的相对运动对其进行压缩，以便获得制品。
在制造用于封闭容器的帽盖中，在两个模具半部分开之后、仍保持附着在冲头上的所模制的帽盖是借助推出器(ejector)被取出的。
在帽盖设有内螺纹的情况下，利用材料的弹性来将其取出，这样就要在其螺纹上对帽盖加压。
为了防止因取出时的加压而使帽盖损坏，已提出了必须在旋转锁合帽盖的同时旋开冲头、或者借助外部构件将帽盖从冲头上旋下的诸方案。从日本公开号62-264923和4-113820、以及美国专利号2,363,308、2,799,049、3,712,786、3,856,255、4,496,302、5,383,780中已知用于将帽盖从模具中取出的方案。
然而，传统的方案仅仅施加给注塑模制机，且用于转盘型设备中结构上太复杂又笨重，其中模具的分开和帽盖的取出必须在很特定的角度位置中进行，并且其中重要的是会降低旋转质量。
发明概述
因此，本发明的目标在于设计一种转盘型设备，其中所述帽盖可相对于阳模半部旋转，以便将它们取出。
在该目标范围中，本发明的目的在于提供一种转盘型设备，其中模具的结构简单、操作可靠、且易于制造帽盖的特点。
这个和其它目的可由其特征被限定在附加权利要求中的设备来得以实现。
附图简介
通过下文中对仅仅以非限制性的示例方式示出在附图中的两种较佳实施例的描述，本发明进一步的特点和优点将变得更加得一目了然，在这些附图中：
图1是沿着一垂直平面剖切的、一种用于制造截头形螺纹帽盖的压缩模制组件的第一种实施例的剖视图，其中模具是分开的；
图2是图1所示组件的放大图，其中模具是合拢的；
图3和4分别是图2所示组件的上半部和下半部的放大图，其中模具是合拢的；
图5、6和7是处于各连续操作状态中的该组件的视图；
图8是压缩模制组件的第二种实施例的剖视图；
图9是本发明第三种实施例的剖视图；以及
图10是图9所示实施例的平面示意图。
实施本发明的方式
请参阅图1-4，该设备是由可绕垂直中心轴线Z旋转、且在其周边区域上支承多个用于模制截头形塑帽(封闭体)(参见图5-7)的组件的转盘所构成的。
以下，假定所述帽盖A是由设有内螺纹C的截头形杯体B所构成的。各组件是由总的由标号1所表示的上阳模半部和总的由标号2所表示的下阴模半部所构成的，这两个半部沿平行于轴线Z的轴线X彼此共轴。阴模半部3可借助液压千斤顶(未图示)对着阳模半部1被驱动。
阳模半部1包括借助管状根柱(shank)4拧入到套筒5中的板3；所述套筒5接着又拧入到中空管5a的下端内，以便形成单个管状心柱(stem)6(图1)。
一导管密封地插入在管状根柱4中，并连同管状心柱6(即，与套筒5和管5a)一起构成管状空隙8。套筒5在其下端处具有向下锥削、且刻有外螺纹的部分9；板3密封地位于所述部分的中心处，并连同管状根柱4一起形成通过管状部分4的开口11与空隙8相连的腔室10。此外，该腔室10通过设置在直接位于板3之上的根柱4的区域中的开口12与导管7的内部相连。
套筒5的部分9和板3形成模制冲头13，该冲头形成帽盖A中的内螺纹C的螺杆(worm)。
导管7的上端密封地连接在柱体的支座16中，该支座接着又借助其螺纹部分密封地拧入到形成于中空管5a的上端处的支座15中。
小直径管17共轴地位于导管7内部，它伸出到导管7的顶端之外，并密封地插入在本体14的孔18中。该小直径管17连同导管7一起在内部限定与支座16相连的管状通道19。
小直径管17的下端密封地插入在衬套20中(图3)，该衬套接着又密封地插入在根柱4的底部中。该小直径管17通过衬套20的轴孔21、通过由设置在钟形部分9的中心区域中、介于所述部分的边缘与板3之间的开口所构成的诸口23与径向形成在冲头13的外侧上的多个孔22相连。
小直径管17的上端通过与孔18径向相对设置的孔24与压缩空气供给源相连，因此，在流过小直径管17之后，该压缩空气可通过径向孔22和开口23流出。
两个轴孔25、26相对于孔18偏心地形成在本体14内，并借助连接件27、28与输送和返回的冷却流体相连。孔26与空隙8相连，而孔25则通过径向开口29与管状通道19相连。这样就能在连接件27与28之间形成连接，以使冷却流体循环。
拧入到中空管5a上的套筒5的上部30的直径小于其余部分的直径，以便形成外部环形台肩31。轴槽32形成在部分30中，并由键33滑动接合，该键刚性连接在管状件34的内部，其中心柱6藉由部分30和中空管5a滑动引导。
管状件34设有借助下环形凸部36位于柱状壳体37的中心处的凸缘35。
柱状壳体37插入在隶属于转盘结构的旋转本体的柱状支座38a中。所述本体是由一种安装在其轴线系转盘的旋转轴线Z的垂直轴(未图示)上的转筒38所构成的。壳体37藉由台肩39搁置在转筒38上，以使管状件34和柱状壳体37借助藉由螺钉41紧固到转筒38上的块体40彼此共轴锁定。
一间隔部分42形成在壳体37与管状件34之间，并容纳在其下端处具有内凸部44的衬套43。一中心轴承45置于衬套43的顶部，并被引导在壳体37的较宽部分与管状件34之间。
一弹性材料环46放置在凸缘35与中心轴承45之间，并且一柱状弹簧47置于中心轴承45与衬套43的凸部44之间。
心柱6可在上升位置与下降位置之间移动。该上升位置是由台肩31借助由其下方区域搁置在凸缘35上、而其上方区域搁置在环49上的附加柱状弹簧48施加给心柱6的提升作用紧靠在管状件34的下端上所决定的，所述环紧靠在凹入在本体14的周向槽中的圆形段部50上。
心柱6的下降位置是由作用在自施加给搁置在段部50上的本体14的板53伸出的自由轮52上的固定凸轮51(在下文对设备操作的描述中将变得一目了然)所决定的。板53设有借助轴承55可在自螺钉41垂直上升的支柱56上滑动的臂件54，其中支柱56的螺母形下端56a螺合在螺钉41上。
一套筒57容纳在置于壳体43之下的支座38的部分中，并且其上端与衬套43的凸部44相接触。
套筒57被支承成：使其可借助轴承58在支座38a中旋转和轴向滑动，并借助附加轴承59可转动地轴向支承套筒5。
套筒57包括伸出于转筒38a之下的部分57a和具有滑动接触在套筒5上的、并且沿着其下部边缘具有用于啮合在帽盖A的边缘上的齿61的筒颈60的端部，一旦模制完毕，就可使两者脱离。
一轴承63借助环62固定于筒颈60之上，并且一环形齿轮64形成于所述轴承之上。
该环形齿轮64与可借助轴承66在插入在穿过转筒38的杆69的凹部68中的导管67上旋转的齿轮65相啮合。
一螺栓69a插入在导管67中，并可拧入到凹部68的底部中，导管67藉由螺母70固定在该螺栓上。
杆69藉由板71与套筒57机械相连，该板71藉由螺母70抵靠着导管67的管颈67a固定，并具有其中借助环72固定有轴承63的外环的支座。因此，杆69的轴向移动同步引发套筒57的轴向移动，同时环形齿轮64和齿轮65保持相互啮合。
杆69可借助轴承73在插入在转筒38的支座75中的壳套74中垂直滑动。
杆69向上伸出有拧入到杆69的螺孔中的根柱76，并支承被设置成可在中间设置的轴承77上滑动的根套78。
该根套78具有台肩79，并在其顶上安装有在根套78的边缘上居中的板80，该板具有周边凸部81。一被预先压缩的弹簧82搁置在板80上，其顶端搁置在衬套84的套颈83上，该衬套被引导在根柱76的螺纹端部76a上。套颈83藉由被预先压缩的弹簧82抵靠着拧入到根柱76的螺纹端部76a中的螺栓85被推压，以便能调节弹簧82的预先压缩程度。
一环86被拧入在根套78上，直到它紧靠在台肩79上为止，并且心柱87自所述环伸出，并支承两个转轮88和89。转轮89接合在刚性连接于设备的固定结构的、且因此相对于转筒38固定的凸轮90中。转轮88被引导在固定于转筒38、且被设计成可防止根柱76和杆69旋转的支架(未图示)的垂直槽中。
凸轮90具有与转盘的旋转轴线Z同心的圆形轨道，以便向杆69提供轴向移动，并借助由板71所提供的连接向套筒57提供轴向移动。
齿轮65与可转动地支承在自转筒38a向下伸出的、且与杆69平行的枢轴92上的空转齿轮91固定啮合。
如图所示的齿轮91相对于齿轮65的平面设置在后方平面上，它具有比齿轮65更长的齿，以便即使当齿轮65为跟随杆69的移动而移离转筒38时，也能始终与齿轮65保持啮合。
第三齿轮93与齿轮91相啮合，并连同两个摩擦轮94一起键合在被支承成可在转筒38下旋转的轴95上。图3仅仅示出了具有容纳在转筒38的支座中的相应的支承轴承96的轴95的上部。
摩擦轮94是由橡胶类材料所制成的，并适于与在转筒38的外侧覆盖一定角状部分的、且与轴线Z同心的导轨(track)97相接触。该导轨97借助螺栓98和螺母99a固定在设备的固定部分100上，以便在摩擦轮94上产生足以使它们转动、并且借助齿轮传动机构93、91和65来用它们使套筒57转动的径向推力。
下面将描述所述设备的操作。在转盘旋转期间，将具有糊状稠度的塑料材料配量P(参见图1)放置在阴模半部2的空腔中。在该步骤期间，通过在由心柱6的台肩31紧靠在管状件34的下端上所确定的向上停止位置中致动弹簧48，使阴模半部2相对于冲头13下降。
致动杆69及因此套筒57的行程的固定凸轮90的形状被做成：使该步骤中的冲头13的螺纹部分9位于筒颈60之下。
通过液压提升阴模半部2，筒颈60紧靠在阴模半部2的内部环形台阶上，模腔由冲头13所封闭，并且心柱6被提升，直到台肩31紧靠在管状件34的下端上为止。
因此，施加给阴模半部2的压力使塑性材料在模腔中逐步分布，并形成帽盖A(参见图2)。
应当注意的是，由阴模半部2施加给筒颈60的推力使压缩弹性环46的衬套43移动。
当塑性材料已到达由输送到腔室10以及阴模半部2的模腔中的冷却液所决定、从而不存在塑料进一步变形的危险的适当的硬化点时，致使阴模半部2下降。然而，当阴模半部2移离时，帽盖A不会掉落，而是由于螺纹而仍旧附着于冲头13。
当阴模半部2已移离、且模制组件已再次到达图1所示的位置时，凸轮90使杆69下降，这样借助板71使套筒57与其一起向下牵拉。这样，筒颈60就作用在帽盖A的边缘上，这样借助螺纹就可使心柱6(参见图5)与其一起向下牵拉相当于杆69的行程的一段距离，从而压缩弹簧48。此刻，在转盘适当的角度位置中，摩擦轮94接合导轨97，以便借助齿轮传动机构93、91、65和64使套筒57开始沿用于将帽盖A自部分9旋下的方向转动。通过由齿61施加给帽盖边缘牵引、并通过由弹簧48所施加的返回力引起心柱6同时上升来旋下帽盖(参见图7)。
由于在所述旋下步骤期间，帽盖A的材料尚未完全凝固，为了防止弹簧48的返回力剥离最后的数圈螺纹，凸轮51介入：通过与转轮52相接触，所述凸轮可防止心柱6突然向上移动，而仅仅允许其在旋下帽盖的过程中逐步上升(参见图6)。
在帽盖旋下步骤开始之前，通过将压缩空气通过小直径管17、径向通道22和开口23通入可便于将帽盖从冲头13中取出。
压缩空气的通入是由当阴模半部2已脱离冲头13时介入的阀装置进行调节的。
所述设备具有多种变化型式和改变，这些变化均落在相同发明原理的范围之中。
图8示出了其中之一，其中与图1-4所示实施例相同或等效的部件或部分由加上星号(*)的相同标号来表示。
图8示出了在其下端支承用于形成柱状帽盖A*的成形冲头13*的管状心柱6*。该管状心柱6*可在管状件34*中滑动，套筒57*被引导在该管状件上。套筒57*借助轴承58*被引导在转筒38*所提供的支座中。
相对于图1-4所示的形式，环形齿轮64*可借助位于套筒57*的下部上的轴承101旋转，并且筒颈60*自所述环形齿轮向下伸出，并与冲头13*的外表面滑动接触。
筒颈60*在其顶部具有用于与套筒57*的下部边缘相接触的圆形平面102，而在其下方区域中具有用于接合在帽盖A*的边缘上的多个齿61*。
环形齿轮64*与键合在管状柱体103上的齿轮65*相啮合，该柱体被支承成：借助轴承104和105使其可在与心柱6*相平行、且相对于转盘的旋转轴线Z是处于径向内部的转筒38*的引导支座106中旋转和轴向滑动。
管状柱体103通过将其与套筒57*相连接的板71*被驱动。该板71*具有用于套筒57*通过的开口；所述开口的形状被做成：使其边缘接合在套筒57*的两个凸缘107与108之间，并产生与套简57*相耦合的侧向匹配(轴向和旋转)。套筒57*相对于板71*的角度设置是借助被引导在板71*的径向孔110中、且可藉由与返回弹簧112的作用相反地作用在外部球柄111上而移动的销钉109所进行的。
板71*在位于齿轮65*与转筒38*的底面之间的部分上借助两个推压轴承113和114刚性连接至管状柱体103，这样就允许管状柱体103转动和推压传递到板71*上，并由此到套筒57*上。
管状柱体103的顶端位于转筒38*之上，并且其上形成有小齿轮115；所述小齿轮借助总的由标号116所表示的齿轮传动机构与一运动源相连。该小齿轮115具有一组轴向延伸的齿，以便在管状柱体103轴向移动期间与齿轮116保持啮合。
一柱状杆120(与图1-4所示的形式中的部件69、76相对应)借助一下轴承117和一上轴承118可转动地支承在管状柱体103中，并借助凸缘119搁置在该柱体上。该杆120的顶部自管状柱体103伸出，并且一心柱87*径向固定于其上，并支承轴向凸轮90*的从动轮89*。
凸轮90*刚性连接至设备的固定结构，并因此相对于转筒38*固定，并且其形状呈圆形，且相对于转盘的旋转轴线Z同心。为了使转轮89*保持与凸轮90*的外形轮廓相接合，在心柱87*上、在凸轮90*的外侧上设置一转轮88*，该转轮被引导在刚性连接至转筒38*、且用于防止杆120转动的支架(未图示)的垂直槽中。
凸轮90*仅仅在足以取出由冲头13*所形成的帽盖A*的角度上积极地致动套筒57*向下移动；在其余的旋转角度上，套筒57*可与弹性毗邻装置相反地向上移动过。
所述装置是由置于管状件34*的凸缘35*与搁置在容纳于壳体37*内的衬套43*上的中心轴承45*之间的、由弹性橡胶类材料所制成的环46*所构成的。衬套43*具有其上搁置有柱状弹簧47*的内凸部44*，所述弹簧适于对着中心轴承45*作用。
所述设备的操作与图1-4所示实施例的操作是相同的。
尤其，当阴模半部已移离冲头13*、并且帽盖A*仍然附着在所述冲头上时，凸轮90*使杆120下降，且借助齿轮传动机构116使管状柱体103开始转动，以使筒颈60*下降和旋转，从而使得帽盖A*自冲头13*旋下。应当注意的是，由凸轮90*作用在杆120上的、且借助板71*和套筒57*传递给筒颈60*的轴向推力作用在帽盖A*上，这样就可使冲头13*和心柱6*与其一起向下驱动，并压缩返回弹簧48*。
然而，筒颈60*的同步旋转使帽盖A*旋转，这样通过将帽盖自冲头13*旋下，可使其因由弹簧48*所施加的返回力而上升。
图9和10所示的本发明的另一种实施例具有带齿扇形部分121来取代导轨97，该扇形部分与轴线Z是同心的，并且仅仅在用于旋下帽盖的转盘的旋转角度上才与齿轮93直接啮合。
为了能与带齿扇形部分121相啮合，齿轮93支承一相对于齿轮93的旋转轴线偏心的自由轮122，在带齿扇形部分121的起始处，该自由轮沿着入口凸轮123移动，该凸轮的形状被做成可使齿轮93转动，以便该齿轮的齿可与带齿扇形部分的齿相啮合。同样，在带齿扇形部分121的出口处，另一个凸轮124使齿轮93取向在允许转轮122与凸轮123相匹配的角度位置中。
可实现带齿扇形部分121与齿轮93的运动连接，藉此取代上述借助键合在轴95上、且位于齿轮93之上的一辅助齿轮直接连接。
在此援引本申请所要求的优先权的意大利专利申请号B02000A000256以供参考。

Claims (10)

1.一种用于借助压缩模制组件来制造螺纹帽盖(A)的设备，所述模制组件设置在绕垂直中心轴线(Z)旋转的转盘的结构(38)上，并包括沿着与所述转盘的旋转中心轴线(Z)相平行的垂直轴线(X)相对齐的上阳模半部(1)和下阴模半部(2)，所述阴模半部(1)包括：固定在所述结构(38，38*)上、且与所述平行轴线(X)共轴的管状件(34，34*)，被与所述管状件(34，34*)共轴引导的、且具有下部(57a)的套筒(57，57*)，被引导在所述管状件(34，34*)中、且由弹性装置(48，48*)在上升行程极限位置中致动的冲头(13，13*)，所述冲头(13，13*)具有用于形成所述帽盖的螺纹的螺旋槽，用于将所述阴模半部(2)从用于容纳足以形成帽盖(A，A*)的塑料配量(P)的下降位置液压致动至上升位置的装置，其中所述冲头(13，13*)进入到所述阴模半部(2)中，并与阴模半部、帽盖模腔一起通过压缩所述塑料配量来形成所述帽盖(A，A*)，然后，使阴模半部(2)下降，以使阴模半部与所述冲头(13，13*)分开，并藉由取出装置将所述帽盖(A)从所述冲头(13，13*)中取出，其特征在于，所述取出装置包括：与所述套筒(57，57*)的下部(57a)相关联、且设有滑动接触在所述冲头(13，13*)上的筒颈(60，60*)的环形齿轮(64，64*)，可在所述结构(38，38*)的支座(74)中轴向滑动、且平行于所述转盘的旋转轴线(Z)的杆(69，120)，支承在所述杆(69，120)上、与所述环形齿轮(64，64*)相啮合、且与马达驱动装置(91-97，115-116)相连接的齿轮(65，65*)，所述杆(69，120)与所述套筒(57，57*)轴向相连，并由适于向所述杆(69，120)施加轴向移动的固定致动凸轮(90，90*)所控制，所述凸轮(90，90*)和所述马达驱动装置(91-97，115-116)是同步的，以使所述筒颈(60，60*)轴向移动和旋转，以便将所述帽盖(A，A*)从所述冲头(13，13*)上旋下。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述环形齿轮(64*)被支承成轴向刚性、但能旋转地连接在所述套筒(57*)的所述下部上，并设有筒颈(60*)，并且所述取出装置包括：被可转动地支承、且可轴向滑动在所述转盘的支座(106)中的管状柱体(103)，键合在所述管状柱体(103)上、与所述环形齿轮(64*)相啮合、且与马达驱动装置(116)相连的齿轮(65*)，所述柱体与所述套筒(57*)和杆(120)轴向相连，所述杆被设置成可旋转、但轴向刚性连接在所述管状柱体(103)内，并由所述固定致动凸轮(90*)所控制，所述凸轮(90*)和所述马达驱动装置(116)是同步的，以使所述筒颈(60*)轴向移动和旋转，以便将所述帽盖(A*)从所述冲头(13*)上旋下。
3.如权利要求1-2中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述筒颈(60，60*)的前部具有多个齿(61，61*)，在所述筒颈(60，60*)转动期间，这些齿适于接合所述帽盖(A，A*)的边缘。
4.如权利要求1-3中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述环形齿轮(64)的所述马达驱动装置是由齿轮传动机构所构成的，所述机构包括：甚至在所述杆轴向移动期间也与所述齿轮(65)相啮合的第一齿轮(91)，以及与所述第一齿轮(91)相啮合、且共轴固定连接于摩擦轮(94)的第二齿轮(93)，所述摩擦轮适于切向接合与所述轴线(Z)同心地转过旋下所述帽盖所需的所述转盘的旋转角度的固定导轨(97)。
5.如权利要求1-3中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述环形齿轮(64)的所述马达驱动装置是由齿轮传动机构和带齿扇形部分(121)所构成的，所述齿轮传动机构包括甚至在所述杆轴向移动期间也与所述齿轮(65)相啮合的第一齿轮(91)和与所述第一齿轮(91)相啮合的第二齿轮(93)，所述带齿扇形部分相对于所述转盘的旋转轴线(Z)是同心的，且可在旋下所述帽盖所需的转盘的旋转角度上与所述第二齿轮(93)运动连接。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二齿轮(93)设有自由轮(122)，在所述带齿扇形部分(121)的起始处，所述自由轮是由入口凸轮(123)所控制的，所述凸轮的形状被做成可使所述第二齿轮(93)转动，以便与所述带齿扇形部分(121)相啮合。
7.如权利要求2-3中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述管状柱体(103)具有借助齿轮传动机构(116)与运动源相连接的小齿轮(115)，所述冲头(13*)具有一组轴向设置的齿，以便在所述管状柱体(103)轴向移动期间与所述齿轮传动机构(116)保持啮合。
8.如上述权利要求中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述杆(120)借助板(71，71*)与所述套筒(57，57*)相连。
9.如上述权利要求中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述心柱(6)的顶部具有与轴向固定凸轮(51)协配的转轮(52)，所述凸轮与所述转盘的旋转轴线(Z)共轴，以便在将所述冲头(13)旋离所述帽盖的最终步骤中跟随所述心柱(6)。
10.如上述权利要求中的任何一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备包括：位于所述心柱(6)内、具有与压缩气源相连的入口(24)和通入到所述冲头(13)的端部外侧上的出口(23)的共轴小直径管(17)，设置用来在下模半部(2)已与所述冲头(13)分开之后、将压缩空气供给至所述模制帽盖(A)之中的阀装置。
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