CN1939597A - 喷射嘴和喷射系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷射嘴以及利用该喷射嘴的喷射系统，其不产生控制滞后和液滴，还可以实现工艺和产品质量的稳定化等。在可前后移动地设置于本体的轴线的活塞上，形成有第一活塞部和第二活塞部，并在轴线上形成有流道，在活塞室中，在前方侧连接着混合空气流道，在后方侧连接着控制空气流道。当通过电磁换向阀的动作，向控制空气流道供给压缩空气并使活塞前进时，第一活塞部的O型密封圈抵接活塞室的内面，闭塞气体供给通道，同时小径部抵接O型密封圈，闭塞流体供给通道。另一方面，当电磁换向阀向相反侧动作时，通过来自混合空气流道的压缩空气，活塞后退，并敞开流体供给通道和气体供给通道，使流体和气体混合并从喷出孔进行喷雾。

Description

喷射嘴和喷射系统

技术领域

本发明涉及一种使流体和气体混合并喷雾的喷射嘴，以及利用该喷射嘴的喷射系统。用于例如在压铸成型时喷涂脱模剂或冷却水等。

背景技术

例如，在压铸成型工艺中，为了既要将产品从模具中脱模又要冷却模具，而采用使脱模剂或冷却水喷雾的喷射系统。例如，在图3所示的喷射系统40中，在作为移动控制装置的机械手41的前端设有喷射单元42，一方面，在喷射单元42上并排设有多个喷射嘴43、43…，另一方面，在喷射单元42上连接有：控制盘44，其具有由众所周知的罐或泵、压缩机、电磁换向阀等构成的公知的流体和气体供给装置；和接口盘45，其用于对机器手41和控制盘44集中控制。

另一方面，例如在专利文献1中所示，作为喷射嘴公知具有如下结构：在前端固定有喷出流体的嘴的主体内设有活塞阀，其由螺旋弹簧向该嘴的流体供给通道的闭阀位置施力，通过由供给主体的空气，使活塞阀后退，由此在打开流体供给通道并使流体从嘴喷出的同时，从嘴与主体之间的间隙中喷出空气，进行喷射。

专利文献1：日本实开昭50-103213号公报

在上述喷射系统中，由于控制空气供给的电磁换向阀与嘴的喷出位置之间的距离(配管)较长，因此，产生喷射控制滞后，在整个制造周期中损失时间，除此之外，在喷射后还可能从嘴前端掉下液滴，使不必要的液体附着在模具等上，导致质量降低。

此外，由于对主体供给流体和空气的供给通道在与主体正交的方向上与主体连接，因此，每个嘴大型化，进而导致了喷射单元的大型化和复杂化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供喷射嘴和喷射系统，其不会产生控制滞后和液滴，可以实现工艺和产品质量的稳定化。

为达成上述目的，所述发明第一方面的特征在于，在本体(body)内设有：活塞，其在前进位置闭塞流体供给通道和气体供给通道两者，在后退位置打开流体供给通道和气体供给通道两者；按压装置，其使该活塞向前进位置移动，另一方面，使气体供给通道形成为，通过气体的供给可对该活塞向后退的方向施力，通过向气体供给通道供给气体来使所述活塞后退，从而使两供给通道同时敞开，可以分别供给流体和气体。

所述的发明第二方面，是在本发明第一方面的目的的基础上，为了用没有压力损失的合适的结构来形成流体供给通道，而将液体供给通道设置于本体的轴线，并将活塞配置于本体的轴线，在活塞内部将构成流体供给通道的一部分的流道沿轴向形成。

所述的发明第三方面，是在本发明第一或第二方面的目的的基础上，为了恰当地实现喷射嘴的紧凑化，按压装置由形成在活塞的后方的气压室和可向该气压室供给气体的第二气体供给通道构成。

为实现上述目的，所述的发明第四方面是一个喷射系统，其包括：喷射单元，其至少具有如本发明第一至第三方面中任一项所述的喷射嘴；移动控制装置，其可将该喷射单元移动控制为任意姿态；以及控制盘，其具有：通过喷射单元任意地向喷射嘴的各流体供给通道供给流体的流体供给装置，和任意地向喷射嘴的各气体供给通道供给气体的气体供给装置。

所述的发明第五方面，是在本发明第四方面的目的的基础上，为了有效地实现系统整体的简单化、紧凑化和低成本化，而当喷射嘴具有第二气体供给通道时，将第二气体供给通道连接至气体供给装置，通过设置于第二气体供给通道侧的流道中的电磁换向阀的转换动作可转换喷射的开/关(ON/OFF)。

发明效果

根据所述的发明第一和第四方面，由于在本体内同时开闭流体供给通道和气体供给通道，因此，即使在来自流体和气体供给部的配管较长的情况下，也不会产生控制滞后，在喷射关闭(OFF)时，也可以消除来自喷出孔的液滴。从而，在清洗工序等中，就可以实现产品质量的稳定化和作业环境的改善。

根据所述的发明第二方面，在本发明第一方面的效果的基础上，由于流体供给通道成为直线，因此，可以减轻流体供给通道的阻力，成为可以抑制压力损失的合适结构。

根据所述的发明第三方面，在本发明第一或第二方面的效果的基础上，与利用螺旋弹簧等弹性件的情况相比，活塞的行程可较小，可谋求喷射嘴的紧凑化。

根据所述的发明第五方面，在本发明第四方面的效果的基础上，由于只用一个电磁换向阀的转换动作就可以转换喷射的开/关(ON/OFF)，因此，对应喷射嘴的电磁换向阀只要一个就够了，可以实现控制盘的小型化。此外，从喷射单元到控制盘的配管的根数也是较少即可。从而，可以使系统整体的结构简单化、紧凑化，还可以降低制造成本和施工成本。

附图说明

图1是喷射嘴的说明图(喷射为关闭(OFF)的状态)。

图2是喷射嘴的说明图(喷射为打开(ON)的状态)。

图3是喷射系统的说明图。

符号说明

1：喷射嘴；

2：本体；

3：主体；

4：活塞室；

7：喷出孔；

8：活塞盖；

9：贯通孔；

11：空间；

12：内嘴；

14：嘴孔；

15、24：O型密封圈；

17：活塞；

18：第一活塞部；

19：连通孔；

20：第二活塞部；

23：气压室；

25：液压室；

27：流道；

29：混合空气流道；

30：控制空气流道；

40：喷射系统；

41：机械手；

42：喷射单元；

44：控制盘；

45：接口盘；

46、47：供给部；

48：电磁换向阀。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示在图3所示的喷射系统40中代替喷射嘴43所使用的喷射嘴1的纵剖面图，此处，省略了机械手41和喷射单元42等，只表示喷射嘴1和控制盘44以及连接两者之间的流体通道和气体流道。喷射嘴1的本体2是由如下部分形成的：二阶段直径的主体3，其在后方(图1的右侧)轴线上形成截面为圆形的活塞室4，在前方突出设置有小径的筒状部5；和盖环(cap ring)6，其与该主体3的筒状部5同轴连接，前端具有细头的喷出孔7。活塞室4的后方沿轴线具有贯通孔9，并由外装了O型密封圈10的活塞盖8将其闭塞。

此外，在由主体3的筒状部5与盖环6形成的空间11内，容纳有内嘴12。除了被筒状部5的前端与盖环6的后端之间夹持固定的凸缘13之外，在空间11内该内嘴12被非接触且同轴地保持着，在轴线上贯通形成有后方为大直径前方为小直径的嘴孔14。在该嘴孔14的大径侧的前端，容纳有O型密封圈15，同样地在大径侧的后方内周上，保持有O型密封圈16。

17是设置为可沿本体2的轴线前后移动的活塞，其具有：第一活塞部18，其被容纳在活塞室4中；和第二活塞部20，其贯通使活塞室4和空间11连通的连通孔19，并被插入内嘴12的嘴孔14中。活塞17的后端浮动插入活塞盖8的贯通孔9中，并用O型密封圈21进行密封。

第一活塞部18在外周上外装有O型密封圈22，与活塞盖8之间形成气压室23，在前表面，在活塞17的前进位置安装有O型密封圈24，其可抵接活塞室4前表面。另一方面，第二活塞部20形成为，被嘴孔14的O型密封圈16密封而在嘴孔14内形成液压室25，前方比嘴孔14的直径小一圈，前面形成为与轴线正交的平坦面的小径部26。

此外，在活塞17的轴线上形成有流道27，其与活塞盖8的贯通孔9连通，并与垂直通道28连通，该垂直通道28是在小径部26沿直径方向形成并在小径部26的侧面开口的通道。该贯通孔9、流道27、垂直通道28、液压室25和嘴孔14就成为本发明的流体供给通道。

进而，在本体2的主体3中，设有混合空气流道29和控制空气流道30。混合空气流道29在主体3的后面具有入口并向前方直进，在活塞室4的前方弯成直角并在活塞室4的前端连通。从而，通过在此处供给压缩空气，借助于第一活塞部18就可对活塞17向后退方向施力。另一方面，控制空气流道30同样地在主体的后面具有入口并向前方直进，在活塞盖8的前方弯成直角并连通到气压室23。从而，通过在此处供给压缩空气，借助于第一活塞部18就可对活塞17向前方施力。该混合空气流道29、连通孔19和空间11就成为气体供给通道，控制空气流道30成为第二气体供给通道。并且，在内嘴12的凸缘13处，在内嘴12的外周形成使空间11前后连通的通孔31、31…。

在喷射系统40中，在喷射单元42上并排设置多个如上构成的喷射嘴1，将各喷射嘴1的活塞盖8的贯通孔9，连接到控制盘44的脱模剂的供给部46，将混合空气流道29和控制空气流道30连接到控制盘44的压缩空气的供给部47。压缩空气的流道从供给部47起进行分支，并分别连接到混合空气流道29和控制空气流道30，在向该分支后的控制空气流道30侧的流道中，设有电磁换向阀48，通过电磁换向阀48的转换动作，可转换向控制空气流道30的压缩空气的供给。

首先，在喷射关闭(OFF)的状态下，将电磁换向阀48转换到图1的左侧位置，将来自供给部47的压缩空气，分别供给到混合空气流道29和控制空气流道30。此外，从供给部46供给的脱模剂，从活塞盖8的贯通孔9，通过活塞17的流道27，从垂直通道28供给到液压室25内。在该状态下，与由来自混合空气流道29的压缩空气对活塞17向后方施加的压力相比，由来自控制空气流道30的压缩空气供给到气压室23对活塞17向前方施加的压力大，因此活塞17被向前进位置按压，第一活塞部18的O型密封圈24抵接活塞室4的前表面，闭塞气体供给通道，同时小径部26抵接O型密封圈15，闭塞流体供给通道。从而，压缩空气停留在被密封的混合空气流道29的前端，脱模剂停留在被密封的液压室25中，脱模剂和空气不会从喷出孔7喷雾。

另一方面，在喷射打开(ON)的状态下，将电磁换向阀48转换到图2的右侧位置，停止对控制空气流道30供给压缩空气。于是，由于来自供给部47的压缩空气，全部从混合空气流道29供给到第一活塞部18的前侧，所以如该图所示，活塞17后退，使O型密封圈24离开活塞室4的内面，并且使小径部26离开O型密封圈15。从而，在流体供给通道中，由于液压室25被敞开，因此如实线箭头所示，脱模剂从流道27通过垂直通道28，从内嘴12的嘴孔14向前方喷出。同时，在气体供给通道中，如虚线箭头所示，压缩空气从混合空气流道29进入到活塞室4的前方，通过连通孔19，到达空间11内，通过内嘴12的外侧，到达盖环6的喷出孔7。从而，脱模剂与空气混合，并从喷出孔7进行喷雾。

并且，当从该喷雾状态再次成为喷射关闭(OFF)时，如前所述，当使电磁换向阀48转换到图1的左侧位置，使活塞17前进时，流体供给通道和气体供给通道同时闭塞，脱模剂和空气的供给同时停止。从而，脱模剂不会滞留在盖环6的喷出孔7中。

这样，根据上述方式的喷射嘴1和喷射系统40，由于在本体2内，流体供给通道和气体供给通道同时开闭，因此，即使在来自供给部46、47的配管很长的情况下，也不会产生控制滞后，当喷射关闭(OFF)时还可以消除来自喷出孔7的液滴。从而，可以实现清洗工序等中的产品质量的稳定性和作业环境的改善。

此外，将流体供给通道设置于本体2的轴线，将活塞17配置于本体2的轴线，通过在活塞17的内部，沿轴向形成构成流体供给通道的一部分的流道27，从而流体供给通道成为直线，流体供给通道的阻力降低，成为抑制压力损失的合适结构。

进而，因为由形成在活塞17后方的气压室23和可向该气压室23供给压缩空气的控制空气流道30形成按压装置，所以与使用螺旋弹簧等的弹性件的情况相比，活塞17的行程可较小，从而非常适合实现喷射嘴1的紧凑化。

进而，根据上述方式的喷射系统40，将控制空气流道30连接到控制盘44的供给部47，通过设置于向控制空气流道30侧的流道上的电磁换向阀48的转换动作，可转换喷射的开/关(ON/OFF)，从而对应喷射嘴1的电磁换向阀48只要一个就够了，可实现控制盘44的小型化。此外，从喷射单元42到控制盘44的配管根数也是较少即可。从而，就可使系统整体的结构简单化、紧凑化，并可降低制造成本和施工成本。

并且，在上述实施方式中，由气压室23和控制空气流道30形成按压装置，但并不仅限于此，也可以采用下述结构：利用螺旋弹簧等弹性件对活塞向前进位置施力，通过供给压缩空气，使活塞抵抗该施力并后退。在这种情况下，通过采用弹性件，虽然紧凑化方面不如前面的方式，但也不会产生控制滞后或液滴，可同样地能够维持使产品质量稳定的效果。

此外，也并不仅限于由活塞开闭各流道的上述结构方式。例如，在上述方式中，通过在第一活塞部上安装O型密封圈并与活塞室抵接来获得密封，并通过在嘴孔内设置O型密封圈并与第二活塞部抵接来获得密封，而且还可以颠倒O型密封圈的安装侧。进而，并不仅限于将流体供给通道设置在活塞轴线的结构，例如，也可以考虑如下结构：例如将流体供给通道和气体供给通道横向并排设置，将第一活塞部和第二活塞部同样地横向并排形成的活塞，从而进行开闭。

而且，在上述方式中，说明了适用于使脱模剂和空气混合并喷出的喷射嘴的示例，但流体与气体并不仅限于此，本发明也可以适用于喷涂用喷射嘴等的其它技术领域中。

Claims (5)

1.一种喷射嘴，其使设置在本体内的流体供给通道和气体供给通道汇合，可使来自设置于所述本体前端的喷出孔的流体和气体混合并喷雾，其特征在于，

在所述本体内设有：活塞，其在前进位置闭塞所述流体供给通道和气体供给通道双方，在后退位置打开所述两条供给通道双方；和按压装置，其使该活塞向前进位置移动，

另一方面，使所述气体供给通道形成为，通过气体的供给可对所述活塞向后退的方向施力，

通过向所述气体供给通道供给气体来使所述活塞后退，从而使所述两条供给通道同时敞开，可分别供给流体和气体。

2.如权利要求1所述的喷射嘴，其特征在于，

将流体供给通道设置于本体的轴线，并将活塞配置于所述本体的轴线，在所述活塞内部沿轴向形成构成所述流体供给通道的一部分的流道。

3.如权利要求1或2所述的喷射嘴，其特征在于，

按压装置由形成在活塞的后方的气压室和可向该气压室供给气体的第二气体供给通道构成。

4.一种喷射系统，其特征在于，包括：

喷射单元，其具有至少一个如权利要求1至3中任一项所述的喷射嘴；

移动控制装置，其可将该喷射单元移动控制为任意姿态；以及

控制盘，其具有：通过所述喷射单元向所述喷射嘴的各流体供给通道供给流体的流体供给装置；和向所述喷射嘴的各气体供给通道供给气体的气体供给装置。

5.如权利要求4所述的喷射系统，其特征在于，

当喷射嘴具有第二气体供给通道时，将所述第二气体供给通道连接至气体供给装置，通过设置于所述第二气体供给通道侧的流道中的电磁换向阀的转换动作，可转换喷射的开/关。

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