клапан, прежде всего клеевой клапан

Формула изобретения

1. Клапан для текучих сред, прежде всего клеевое сопло или клеевой клапан, с корпусом (11) клапана, выходным отверстием или отверстием (13) клапана и установленным внутри корпуса (11) клапана с возможностью перемещения запорным элементом (15), который при закрытом клапане или при закрытом сопле обеспечивает своей торцевой запирающей деталью (16) плотное прилегание к седлу (14) клапана или седлу сопла, причем запорный элемент (15) выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса (11) клапана посредством приводного средства, прежде всего электромагнита (23), в открытое положение, а с помощью запирающего средства, а именно: постоянных магнитов - в закрытое положение, а действующая в закрытом положении запорного элемента (15) магнитная сила или сила магнитного поля является более слабой, чем действующая на запорный элемент (15) открывающая сила приводного средства, отличающийся следующими признаками:

а) первый постоянный магнит (24) расположен внутри корпуса (11) клапана на установленной опоре, а второй постоянный магнит (25) расположен противолежащим и с одинаково направленным магнитным полюсом на запорном элементе (15),

б) выполненные с несколько меньшими поперечными размерами постоянные магниты (24, 25) внедрены, с одной стороны, в опору, а с другой стороны - в запорный элемент (15) таким образом, что одинаково направленные магнитные полюса обоих магнитов обращены друг к другу.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты (24, 25) при открытом клапане, то есть при отведенном от седла (14) клапана положении запорного элемента (15) установлены на (незначительном) расстоянии друг от друга, прежде всего посредством проставок (26) на торцевой поверхности запорного элемента (15) и/или на опоре неподвижно закрепленного постоянного магнита (24).

3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что проставки состоят из расположенной вне области постоянного магнита (25) (кольцеобразной) дистанционной прокладки (26), которая посредством прерываний, прежде всего радиально направленных сквозных отверстий (27), состоит из отдельных, распределенных вдоль окружности запорного элемента (15) проставок, при этом сквозные отверстия (27) служат для протекания текучей среды.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что расположенные по соседству друг с другом отдельные магниты (24, 25) в обращенном друг к другу конечном положении, прежде всего соответствующем открытому положению запорного элемента (15), имеют заданное расстояние между собой посредством прокладочных элементов или же проставок вне области отдельных магнитов (24, 25), предпочтительно посредством расположенной на конце запорного элемента (15), кольцеобразной дистанционной прокладки (26) с поперечно направленными сквозными отверстиями (27) для прохождения среды.

5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что удлиненный, приближенно цилиндрический запорный элемент имеет проходящие на внешней окружности в продольном направлении углубления, каналы (36), канавки или тому подобное с выполненными в продольном направлении запорного элемента (15) в виде поперечин или ребер выступами (37) соответственно между несколькими распределенными в направлении окружности каналами (36), канавками, углублениями или тому подобным, при этом выступы (37) служат для опоры запорного элемента (15) на, предпочтительно, цилиндрическую внутреннюю поверхность(35) корпуса (11) клапана.

6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в корпусе (11) клапана, а именно в, предпочтительно, приблизительно цилиндрическом внутреннем пространстве (20) корпуса (11), расположен заполняющий внутреннее пространство (20) опорный элемент, прежде всего запорная деталь (21), в качестве опоры для установленного в нижней торцевой области постоянного магнита (24), при этом запорная деталь (21) служит, предпочтительно, в качестве ограничителя хода для запорного элемента (15) в открытом положении.

7. Клапан по п.6, отличающийся тем, что запорная деталь (21) удерживается в корпусе (11) клапана с возможностью регулировки, прежде всего, посредством выступающего из корпуса (11) клапана регулировочного винта (41), который соединен с запорной деталью (21), предпочтительно, посредством входа свободного конца регулировочного винта (41) в аксиальную выемку (42) запорной детали (21) и взаимного соединения посредством прессовой посадки и/или склеивания.

8. Клапан по п.1, отличающийся расположением внутри корпуса (11) клапана, прежде всего по соседству с электромагнитом (23) или же с его обмоткой, средств охлаждения, при этом средства охлаждения выполнены предпочтительно в виде вертикальных тепловых трубок (38) и расположены в корпусе (11) клапана таким образом, что направленное, предпочтительно, вверх выходное отверстие является свободным.

9. Клапан по п.8, отличающийся тем, что в корпусе (11) клапана по существу с прямоугольным или квадратным поперечным сечением расположены, прежде всего, четыре тепловые трубки (38) соответственно в области углов корпуса (11) клапана.

10. Клапан по п.8, отличающийся тем, что имеющие форму трубы тепловые трубки (38) выступают удлинением, а именно свободным патрубком (39), на верхней стороне из корпуса (11) клапана, при этом в области патрубка (39) расположены поперечно направленные пластины (40) для отвода тепла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к клапану для текучих сред, прежде всего клеевому соплу или же клеевому клапану, с корпусом клапана, выходным отверстием или же отверстием клапана и установленным внутри корпуса клапана с возможностью перемещения запорным элементом, который при закрытом клапане или же при закрытом сопле обеспечивает своей торцевой запирающей деталью плотное прилегание к седлу клапана или седлу сопла, при этом запорный элемент выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса клапана посредством приводного средства, прежде всего электромагнита, в открытое положение, а с помощью постоянных магнитов - в закрытое положение, а действующая в закрытом положении запорного элемента магнитная сила или же сила магнитного поля является более слабой, чем действующая на запорный элемент открывающая сила приводного средства,

Клеевые сопла или же клеевые клапаны предназначены для раздачи небольших порций клея при очень большом числе тактов. В одном известном клеевом сопле вытянутый в длину запорный элемент с конусообразной запирающей деталью выполнен с возможностью перемещения в корпусе клапана посредством электромагнита в открытое положение, а с помощью винтовой пружины, соответственно, в закрытое положение (ЕР 0719592 А2). Выполненный в виде предварительно натянутой пружины запирающий элемент при длительной эксплуатации и большом числе тактов движений открывания и закрывания является неудовлетворительным.

В основу изобретения положена задача разработки предназначенного для, прежде всего, переноса порций клея клапана или же сопла, который рассчитан на длительный срок службы при больших количествах тактов и, кроме того, в состоянии очень точно выдавать малые порции (клея).

Для решения этой задачи клапан согласно изобретению отличается следующими признаками:

а) первый постоянный магнит (24) расположен внутри корпуса (11) клапана на установленной опоре, а второй постоянный магнит (25) расположен противолежащим и с одинаково направленным магнитным полюсом на запорном элементе (15),

б) выполненные с несколько меньшими поперечными размерами постоянные магниты (24, 25) внедрены, с одной стороны, в опору, а с другой стороны, в запорный элемент (15) таким образом, что одинаково направленные магнитные полюса обоих магнитов обращены друг к другу.

Таким образом, клапан согласно изобретению выполнен так, что такт движения запорного элемента осуществляется за счет взаимодействия двух постоянных магнитов, а именно, прежде всего, движение закрывания. Напротив, для открывания воздействует подходящий приводной элемент, прежде всего электромагнит.

Еще одна особенность заключается в том, что в открытом положении запорный элемент прилегает к неподвижной упорной детали клапана или же корпуса клапана, при этом для защиты обращенных друг к другу постоянных магнитов небольшое расстояние между элементами или же постоянными магнитами обеспечивают проставки.

Особенным образом выполнен запорный элемент. Продолговатое запорное тело, прежде всего по существу цилиндрической конфигурации, имеет проходящие на окружности в продольном направлении углубления, каналы или тому подобное, которые обеспечивают возможность протекания среды, прежде всего клея, вдоль боковой поверхности запорного элемента. Выступы или же ребра запорного тела служат для прилегания прежде всего к цилиндрической внутренней поверхности корпуса клапана. Предпочтительно, на запорном теле также расположены прокладки.

Еще одной особенностью является выполнение седла клапана. Оно состоит из разъемно вставленного в корпус патрона, прежде всего, из металла или же нержавеющей стали, и вставленного в этот патрон корпуса сопла из особо износостойкого материала, прежде всего, из керамики. Эта сопловая вставка соединена с патроном, предпочтительно, склеиванием.

Другие признаки и особенности клапана согласно изобретению поясняются ниже более подробно на основании описания примеров осуществления изобретения. Показано на:

Фиг.1: (клеевой) клапан в вертикальном разрезе,

Фиг.2: фрагмент II изображенного на фиг.1 клапана в увеличенном масштабе,

Фиг.3: изображенный на фиг.1 клапан в виде по стрелке III, в увеличенном масштабе,

Фиг.4: деталь клапана в горизонтальном разрезе, также увеличенная,

Фиг.5: аналогичное фиг.4 изображение примера осуществления согласно фиг.2 в плоскости сечения V-V,

Фиг.6: аналогичное фиг.1 изображение клапана с дополнительными элементами,

Фиг.7: пример осуществления согласно фиг.6 в плоскости сечения или же вид сверху VII-VII согласно фиг.6,

Фиг.8: деталь клапана в перспективном изображении, а именно сопловая вставка,

Фиг.9: деталь согласно фиг.8 в другом виде, также в перспективе,

Фиг.10: запорный элемент в качестве детали клапана, в перспективе.

Показанные примеры осуществления относятся к клапану или же соплу для текучих сред. В первую очередь, предусмотрено использование в качестве клеевого клапана в упаковочной технике для переноса малых порций клея или же капель клея на несущий материал, прежде всего на складные язычки пачек для сигарет.

Клеевой клапан состоит из корпуса 11 клапана, к которому по клеепроводу 12 может быть подведена среда, то есть клей. Порции клея выходят из (нижнего) отверстия 13 клапана или же отверстия сопла, которое ограничено коническим или же конусообразным седлом 14 клапана. С последним взаимодействует подвижный запорный элемент 15, который оснащен обращенным к седлу 14 клапана или же отверстию 13 клапана запирающим телом или же конусообразной запирающей деталью 16. Последний(-яя) при закрытом отверстии 13 клапана плотно прилегает к коническому седлу 14 клапана. Запирающая деталь 16 в качестве части запорного элемента 15 соединена посредством промежуточной детали 17 с поршневым элементом 18. Поршневой элемент 18, а тем самым и запорный элемент 15 в целом, выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса 11 клапана в направлении к седлу 14 клапана и обратно. Над седлом 14 клапана выполнена камера 19 клапана, в которой оканчивается клеепровод 12 и из которой при открытом клапане клей выходит через отверстие 13 клапана.

Корпус 11 клапана оснащен сквозной, открытой на противолежащей отверстию 13 клапана стороне, круглой в поперечном сечении полостью 20. Она закрыта запорным элементом 21, который расположен с возможностью регулировки в установленном положении внутри корпуса 11 клапана. Запорный элемент 21 одновременно служит в качестве ограничителя хода для выполненной с возможностью возвратно-поступательного движения запорного элемента 15.

Запорная деталь 15 выполнена с возможностью перемещения с помощью запирающего элемента в закрытое положение, а с помощью приводного элемента - в открытое положение. Предпочтительно, запирающий элемент постоянно находится в действующем состоянии, так что закрытое положение клапана или же запирающей детали 16 является нормальным положением. Возвратным элементом для перемещения запорного элемента 15 в открытое положение является электромагнит 23, который по меньшей мере частично окружает запорный элемент 15. Металлический поршневой элемент 18 из намагничиваемого металла действует внутри катушки электромагнита 23 в качестве его сердечника. Соответственно, при подводе тока магнитная сила переносится на поршневой элемент 18 и, тем самым, весь запорный элемент 15 перемещается в открытое положение.

Предпочтительно, запорный элемент 15 в направлении закрывания постоянно нагружен посредством запирающего средства. Оно выполнено в виде постоянного магнита, который воздействует постоянной магнитной силой на запорный элемент 15 в направлении закрывающего движения. Постоянный магнит состоит из двух отдельных магнитов 24, 25, один из которых неподвижно установлен на корпусе 11 клапана, а другой - на запорном элементе 15. В данном случае отдельный магнит 24 расположен в торцевой области запорного элемента 21, а именно в области обращенной к поршневому элементу 18 торцевой поверхности. Электромагнит 24 установлен в выемке или же углублении в торцевой области запорного элемента 21, а именно с незначительным смещением назад по отношению к торцевой поверхности запорного элемента 21. За счет этого отдельный магнит 24 является защищенным (фиг.2).

Другой отдельный магнит 25 аналогичным образом установлен на (верхнем) конце запорного элемента 15 или же поршневого элемента 18 или же внедрен в соответствующую выемку. Таким образом, отдельные магниты 24, 25 и при открытом клеевом клапане находятся на (небольшом) расстоянии друг от друга. Возвратно-поступательные движения запорного элемента 15 находятся в ограниченном диапазоне от 0,2 мм до 0,8 мм, прежде всего в диапазоне от 0,2 мм до 0,5 мм. Оптимальная величина хода составляет 0,3 мм.

Соседствующие друг с другом постоянные магниты 24, 24 точно расположены так, что одинаковые полюса обращены друг к другу, например северные полюса (фиг.2). В результате этого, посредством отдельных постоянных магнитов 24, 25 на запорный элемент 15 постоянно переносится отталкивающая сила, так что он в закрытом положении является нагруженным. Открывающее перемещение посредством электромагнита 23 преодолевает эту постоянную запирающую силу.

Электромагнит 23 или же его обмотка расположен во вставке 28, которая в вертикальном или же аксиальном разрезе образует U-образную, проходящую вокруг выемку для обмотки электромагнита 23. Вставка образует цилиндрическую часть камеры 19 клапана. Электромагнит 23 простирается в одной области так, что охваченными являются как оба отдельных магнита 24, 25, так и частичная область запорного элемента 15.

Запорный элемент 15 выполнен особым образом. Поршневой элемент 18 согласован с формой и размером полости или же камеры 19 клапана в области цилиндрической направляющей детали 34. Запорный элемент 15 выполнен таким образом, что между ним и (цилиндрической) внутренней поверхностью 35 корпуса 11 клапана образованы заданные пространства для прохождения среды, прежде всего клея. Таким образом, в областях между запорным элементом 15 и корпусом 11 клапана или же направляющей деталью 34 клей может поступать до запорного элемента 21. Для этой цели на окружности запорного элемента 15 в области поршневого элемента 18 для среды образованы каналы, канавки или аналогичные пути протока. В предпочтительном примере осуществления изобретения проточные каналы 36 образованы со всех сторон и с равномерным распределением. Они простираются по всей длине поршневого элемента 18, то есть до обращенной к запорному элементу 21 торцевой поверхности. Между несколькими проточными каналами образованы опорные или же направляющие элементы, прежде всего имеющие форму ребер выступы 37, которые осуществляют направление или же прилегание запорного элемента 15 к внутренней стенке корпуса 11 клапана, так что запорный элемент 15 точно центрирован внутри цилиндрической части корпуса 11 клапана.

В представленном на фиг.4 примере осуществления направленные в сторону, имеющие форму ребер выступы 37 выполнены в виде многоугольников с центральной опорной поверхностью. Образованные или же ограниченные таким образом проточные каналы 36 с внутренней стороны имеют соответственно форму многоугольников. В представленном на фиг.5 примере осуществления проточные каналы выполнены в разрезе в виде желобов, так что в целом между запорным элементом 15 и направляющей деталью 34 возникает поперечное сечение, имеющее форму линзы.

За счет проставок обеспечивается то, что отдельные магниты 24, 25 постоянно находятся на расстоянии друг от друга, а именно и в закрытом положении запорного элемента 15. Отдельные магниты 24, 25 имеют меньший диаметр, чем соответствующая опора, а именно, чем запорный элемент 21, с одной стороны, и запорный элемент 15, с другой стороны. Проставки расположены в области вне открытых поверхностей отдельных магнитов 24, 25. В данном примере осуществления на одной из деталей, в данном случае на подвижном запорном элементе 15, установлено дистанционное кольцо 26, которое имеет поперечно или же радиально направленные сквозные отверстия 27 или же выемки для прохождения среды. Сквозные отверстия 27 ограничены выступами, которые образуют расположенные распределенными по кругу проставки. Сквозные отверстия находятся в области проточных каналов 36 запорного элемента 15.

Особенностью является выполнение седла 14 клапана. Седло 14 клапана состоит из вставки 28 из высокопрочного материала, прежде всего из керамики. Во вставке предусмотрено по меньшей мере одно сопловое отверстие, в данном случае центральное сопловое отверстие 13. На обращенной к запирающей детали 16 стороне воронкообразное углубление вставки 28 ведет к сопловому отверстию 29.

Вставка 28 соединена с креплением, а именно с крепежным кольцом 30, прежде всего, из металла, а именно из высококачественной стали. Вставка 28 установлена в крепежном кольце 30, прежде всего соединена с ним склеиванием. Со своей стороны, крепежное кольцо 30 установлено на корпусе 11 клапана с возможностью разъединения, в данном примере - с помощью резьбы 31. На свободной стороне крепежного кольца 30 выполнены выемки, а именно глухие отверстия 32, которые обеспечивают возможность установки инструмента для введения и разъединения крепежного кольца 30 в корпусе 11 клапана, выполненном с сопряженной резьбой.

Еще одной особенностью клапана любой формы осуществления является охлаждение корпуса 11 клапана. Согласно фиг.6, фиг.7 установлено автоматически действующее охлаждение, а именно посредством установки на корпусе 11 клапана или же в корпусе 11 клапана охлаждающих трубок, так называемых тепловых трубок (heat pipes) 38. Тепловые трубки 38 внедрены в корпус 11 клапана вне области электромагнита 23 или же вне его обмотки. В случае корпуса 11 клапана с квадратным поперечным сечением (фиг.7) четыре тепловых трубки 38 расположены по углам корпуса 11 клапана. Тепловые трубки 38 простираются по меньшей мере по всей высоте обмотки электромагнита 23. Верхний патрубок 39 выступает из корпуса 11 клапана. В этой части каждая тепловая трубка 38 оснащена поперечно-направленными пластинами 40 для отвода тепла в окружающую среду.

Тепловые трубки 38 автоматически осуществляют отвод тепла посредством потока к свободному, открытому верхнему концу.

Запорный элемент 21 (с возможностью регулирования) особым образом точно расположен в корпусе 11 клапана. Запорный элемент 21 в виде цилиндрического элемента сопряженно установлен в цилиндрической части камеры 19 клапана. На запорном элементе 21 установлен исполнительный элемент для юстировки положения запорного элемента 21. При этом речь идет о регулировочном винте 41. Он соединен со свободной торцевой частью запорного элемента 21, а именно входит свободным концом в аксиальную выемку 42. В нем конец регулировочного винта 41 закреплен, прежде всего, с помощью клея (для металла). На оснащенном резьбой регулировочном винте 41 расположена регулировочная гайка 43, которая внутренней резьбой установлена на регулировочном винте 41, а внешней резьбой закреплена в головке 44 корпуса 11 клапана. Головка 44 также с помощью резьбы неподвижно соединена с корпусом 11 клапана. Посредством вращения регулировочного винта 41 он изменяется по высоте с соответствующим перемещением запорного элемента 21.