Клапан, прежде всего клеевой клапан
Изобретение относится к клапану для текучих сред, прежде всего клеевому клапану. Клапан содержит элемент, выполненный с возможностью перемещения в теле клапана, клапанном блоке или корпусе клапана посредством электромагнита. Указанным элементом является, например, толкатель, который запорной деталью в закрытом положении прилегает к седлу клапана. Катушка получает электропитание через электрический разъем или электрический штекер на корпусе катушки. Указанная катушка частично охватывает толкатель клапана. Корпус клапана на одной стороне по части высоты или части длины открыт с образованием бокового отверстия таким образом, что внутренняя полость корпуса открыта в области бокового отверстия. Боковое отверстие с противолежащей седлу клапана стороны корпуса клапана открыто. По меньшей мере одно присоединение клапана, прежде всего штекер, установлено на отдельном держателе и расположено рядом с корпусом клапана. Указанный держатель выполнен с возможностью введения через открытое сверху боковое отверстие в область корпуса клапана. Изобретение направлено на обеспечение компактной конструкции, простого монтажа, производительного принципа действия. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к клапану для текучих сред, прежде всего клеевому клапану (клеевой форсунки), с выполненным с возможностью перемещения в корпусе клапана посредством электромагнита толкателя клапана, который в закрытом положении запирающим элементом прилегает к седлу клапана, при этом получающая электропитание через электрический разъем или электрический штекер катушка на каркасе катушки (частично) огибает толкатель клапана.
Подобный клапан представлен и описан в WO 2008/155117. Особенность данного известного (клеевого) клапана состоит в том, что запирающий элемент или же толкатель клапана удерживается в закрытом положении посредством расположенных в корпусе клапана постоянных магнитов. Электромагнит предназначен для перемещения толкателя клапана в открытое положение против закрывающего усилия постоянных магнитов.
Задачей изобретения является модернизация клапана, прежде всего клеевого клапана, описанной в начале конструкции в том отношении, чтобы обеспечить компактную конструкцию, производительный принцип действия и простой монтаж.
Для решения этой задачи соответствующий изобретению клапан отличается следующими признаками:
а) корпус клапана по меньшей мере на одной стороне по меньшей мере по части высоты или же по части длины открыт с образованием открытого по направлению вверх бокового отверстия,
б) по меньшей мере одно присоединение клапана, прежде всего штекер, установлено на отдельном (присоединительном) держателе и расположено рядом с корпусом клапана,
в) (присоединительный) держатель выполнен с возможностью установки через открытый конец бокового отверстия в корпус клапана и через боковое отверстие выступает из корпуса клапана сбоку.
Особенностью является образованный из катушки, сердечника катушки и штекера узел, который предварительно отдельно изготавливается и может быть установлен в корпус клапана (сверху) сквозь проходящее сквозь одну сторону открытое боковое отверстие таким образом, что сердечник катушки и катушка находятся внутри корпуса или же полости корпуса, и монолитно соединенный с сердечником катушки штекер находится сбоку рядом с корпусом клапана.
Следующей особенностью является выполнение толкателя клапана, прежде всего в соединении с примыкающим пальцевидным запирающим элементом корпуса, для удлинения толкателя клапана. В поперечном сечении он снабжен профилированием с образованием проходящих в продольном направлении пазов, прежде всего при шестигранном выполнении. Примыкающий в продольном направлении палец или же постоянный магнит выполнен соответствующим, то есть также с проходящими в продольном направлении пазами.
Пример выполнения клапана показан на чертежах. Показано на:
Фиг.1 клапан, прежде всего клеевой клапан на перспективном изображении,
Фиг.2 - клеевой клапан согласно фиг.1 в вертикальном сечении по секущей плоскости II-II на фиг.1,
Фиг.3 - клеевой клапан в горизонтальном сечении по секущей плоскости III-III на фиг.2,
Фиг.4 - клеевой клапан с отдельными деталями на изображении в разобранном виде.
Предпочтительно, показанный клапан выполнен с возможностью применения в качестве клеевого клапана для подачи относительно малых порций клея на складные закраины упаковок, прежде всего сигаретных упаковок. Клеевой клапан рассчитан на большое количество тактов.
Функциональные детали клеевого клапана размещены в базовом корпусе, клапанном блоке или же в корпусе 10 клапана или же на данном корпусе 10 клапана. Клапан приводится в действие электромагнитным способом. Внутри корпуса 10 клапана, а именно в данном случае круглой или же (частично) цилиндрической внутренней полости 11 корпуса, расположен электромагнит, состоящий из катушки 12 и держателя или же сердечника 13 катушки.
Выполненный в данном случае в виде профильной детали сердечник 13 катушки образует центральную цилиндрическую опорную деталь, которая является частью клапанной камеры 14. Внутри центрального отверстия сердечника 13 катушки или же в клапанной камере 14 с возможностью перемещения расположен запорный или же дозирующий элемент клапана, называемый далее как толкатель 15 клапана. Он оснащен находящейся внутри сердечника 13 катушки направляющей деталью и внизу стержнем уменьшенного поперечного сечения. На нем в качестве запирающего элемента закреплен шар 16 в качестве запирающего средства для устья 17 форсунки. Шар 16 состоит, прежде всего, из керамики. Отверстие 17 клапана расположено по центру в области воронкообразного седла 18 клапана. Шар 16 в закрытом положении прилегает к коническим поверхностям седла. Седло 18 клапана является отдельной фасонной деталью, которая посредством внутренней резьбы 19 съемно установлена в корпус 10 клапана. Посредством уплотнительного кольца 20 круглого сечения достигается требуемая герметичность.
Клапан состоит из нескольких, находящихся в зацеплении посредством взаимного геометрического замыкания деталей. В данном примере выполнения две основных детали собраны друг с другом в клапан, а именно, с одной стороны, выполненный в виде блока корпус 10 клапана (из металла) и, с другой стороны, катушечный узел 21 с сердечником 13, катушки, катушкой 12 и электрическим разъемом или же штекером 22. Сердечник 13 катушки состоит из цилиндрической внутренней детали или же оболочки 23 сердечника в качестве держателя катушки 12. На свободных концах (сверху, снизу) закреплены или же монолитно отформованы поперечно направленные, дисковые кольца 24, 25. Катушка 12 расположена между кольцами 24, 25. Узел из катушки 12 и сердечника 13 катушки находится по существу в цилиндрической внутренней полости 11 корпуса.
Штекер 22 в качестве присоединения электропитания и управления клапаном является отдельной деталью, которая объединена с сердечником 13 катушки в узел, а именно в катушечный узел 21. Верхнее или же противолежащее седлу 18 клапана кольцо 24 оснащено выступающей из корпуса 10 клапана или же тела клапана несущей частью для штекера 22, а именно поперечно ориентированной аксиальному направлению несущей перегородкой 26. Предпочтительно, оно является частью сердечника 13 катушки или же кольца 24, а именно монолитно соединено с ним. Направленная поперечно аксиальному направлению несущая перегородка 26 имеет (круговую) выемку 27. В ней расположен штекер 22, а именно с соединительной деталью 28 с наружной резьбой. Соединительная деталь 28 имеет показанные на фиг.1 соединительные детали для электрического подключения. Внутри или же под несущей перегородкой 26 выполнен опорный фланец, который в сочетании с наружным стопорным винтом 30 посредством защемления фиксирует штекер 22 на несущей перегородке 26, а именно в сочетании с кольцевым уплотнением 31.
Несущая перегородка 26 является частью корпуса 32 штекера. Предпочтительно, он состоит из искусственного материала и сопряжен под контуры клапана, так как состоит из U-образной в поперечном сечении боковой стенки 33 и ведущей под углом в направлении седла 18 клапана стенки 34 днища. Несущая перегородка 26 образует верхнюю крышку корпуса 32 штекера. Она соединена с несущей перегородкой 26 геометрическим замыканием с помощью защелкивающихся выступов и углублений (фиг.3) и/или склеивания. Корпус 32 штекера прижимается к контурам корпуса 10 клапана и в области поверхностей соприкосновения соединен с корпусом 10 клапана посредством склеивания.
Внутри корпуса 32 штекера размещены элементы штекера 22, прежде всего электрические провода 35, которые сквозь открытую сторону корпуса 32 штекера ведут к катушке 12, в данном случае в ее нижней области.
Особым способом также выполнен корпус 10 клапана или же тело клапана. Большей частью цилиндрическая внутренняя полость 11 по меньшей мере в одной частичной области, а именно со стороны штекера 22, открыто с образованием бокового отверстия 36 корпуса 10 клапана. Боковое отверстие 36 простирается по меньшей мере в области несущей перегородки 26 для штекера 22, так что данный соединительный элемент выступает сбоку из корпуса 10 клапана для того, чтобы захватывать штекер 22 (или другой элемент).
Здесь корпус 10 клапана открыт примерно по всей длине или же высоте узла 21 катушки или же сердечника 13 катушки (фиг.4, внизу). Благодаря этому установленный в области (нижнего) кольца 25 сердечника 13 катушки выступ 37 может входить в область корпуса 32 штекера, а именно с прилеганием к противовыступу 38 корпуса 32 штекера. В соответствии с этим оба элемента 37, 38 образуют соответствующие опорные или же юстирующие элементы для корректного относительного положения между сердечником 13 катушки и корпусом 32 штекера.
Важным признаком клапана является то, что боковое отверстие 36 открыто вверх (на противолежащей седлу 18 клапана стороне), а именно для монтажных целей. Таким образом катушечный узел 21 через открытую сторону может быть введен в корпус 10 клапана, при этом катушка 12 с сердечником 13 катушки по существу сопряженным образом, с геометрическим замыканием заполняет внутреннюю полость 11 корпуса (фиг.3). Части узла 21 катушки входят в боковое отверстие 36 или же выходят сквозь него. Последнее действительно для несущей перегородки 26 и, с противолежащей стороны, для выступа 37. Эти детали имеют такие геометрические размеры, что они заполняют поперечное сечение бокового отверстия 36 (фиг.3). Геометрические размеры бокового отверстия 36 выбраны такими, что катушечный узел 21 или же сердечник 13 катушки охвачены в области более 180°. Благодаря этому катушечный узел 21 имеет посадку во внутренней полости корпуса с геометрическим замыканием.
Клапанная камера 14 на противолежащей седлу 18 клапана (верхней) стороне закрыта регулируемым запором, а именно цилиндрической головкой 39, которая свободным концом сопряженным образом входит в клапанную камеру 14. Стержнеообразная головка 39 одновременно является держателем постоянного магнита 40, который взаимодействует с противомагнитом на соседней стороне толкателя 15 клапана. Головка 39 с уплотнительным кольцом круглого сечения создает герметизацию или же уплотнение 41 внутренней полости клапана наружу.
Головка 39 выполнена с возможностью регулировки положения в продольном направлении клапанной камеры 14. Для этой цели выполнено удлинение головки 39 в виде резьбовой шпильки 42. Она выполнена с возможностью (опосредованной) регулировки положения с помощью соединенного с корпусом 10 клапана неподвижного держателя 43 с внутренней резьбой. На свободном конце резьбовой шпильки 42 находится выемка для установки инструмента, например шестигранного ключа.
Особенностью также является подача подлежащей обработке среды, то есть, прежде всего, подача клея. Для этого на верхней стороне - на противолежащей седлу 18 клапана стороне - расположен клеевой штуцер 47 для клеевой линии. Он находится в области корпуса 10 клапана или же тела клапана, в данном случае на противолежащей штекеру 22 стороне, предпочтительно в общей центральной плоскости с головкой 39 и штекером 22. Клеевой штуцер 47 посредством резьбы закреплен в отверстии 48 крышки 44. К нему - с уплотнительным кольцом - примыкает клеевой канал 49, который проходит по существу параллельно оси клапанной камеры 14. В (нижней) области рядом с седлом 18 клапана клеевой канал 49 посредством направленного под углом соединительного канала 50 соединен с клапанной камерой 14, а именно в области непосредственно над седлом 18 клапана. Тем самым, линии для клея огибают сердечник 13 катушки и заканчиваются в зоне уменьшенного поперечного сечения седла 15 клапана, под сердечником 13 катушки.
При монтаже клапана целесообразным способом действуют так, что катушечный узел 21 (со штекером) устанавливается во внутреннюю полость 12 корпуса сквозь открытую сторону. Затем в отверстие сердечника 13 катушки, то есть в клапанную камеру 14, вводится магнитный узел. Затем крышка 44 устанавливается на корпус 10 клапана и соединяется с ним. Производится фиксация держателя 43, а именно, с одной стороны, соединение с крышкой 44 и, с другой стороны, с резьбовой шпилькой 42. Затем клеевой штуцер 48 закрепляется на крышке 44.
Толкатель 15 клапана может вводиться с противолежащей (нижней) стороны в клапанную камеру 14 до того, как седло 18 клапана будет приведено в позицию. Альтернативно, толкатели 15 клапанов также могут вводиться с противолежащей стороны, а именно до введения замка 39, 40 в клапанную камеру.
Состоящий в данном случае из постоянного магнита 40, головки 39 и резьбовой шпильки 42 узел служит в качестве выполненного с возможностью регулировки положения ограничителя хода толкателя 15 клапана. Весь узел выполнен с возможностью легкой замены. Для этой цели следует посредством вращательного движения всего лишь извлечь выполненный в виде винта держатель 43. Тем самым простым способом можно заменить подвергающиеся нагрузке и износу детали. Нежелательное вращательное движение узла 40, 39, 42 можно предотвратить малым шагом резьбы, а также посредством круглого уплотнения 41.
Выполненный в виде предохранительного штифта постоянный магнит 40 и примыкающий книзу или же к отверстию 17 клапана толкатель 15 клапана выполнены с особым профилем, а именно так, что в продольном направлении предохранительного штифта или же постоянного магнита 40 проходят пазы 52. Они проходят до области цилиндрической головки 39. Предпочтительно, постоянный магнит 40 в поперечном сечении выполнен шестиугольным или же шестигранным (фиг.3) с образованием соответствующих пазов 52 относительно цилиндрических стенок клапанной камеры 14. Соответствующим или аналогичным способом выполнен толкатель 15 клапана в области цилиндрической части клапанной камеры 14. Через пазы клей может течь в продольном направлении.
Пазы 52 имеют особое значение в сочетании с подачей клея. Для этого предусмотрен проходящий параллельно клапанной камере 14 клеевой канал 48 с (первым) присоединительным каналом 50 в области расширенной клапанной камеры 14. По меньшей мере один дополнительный клеевой канал, а именно дополнительный канал 51, простирается между клеевым каналом 49 и клапанной камерой 14. Дополнительный канал 51 заканчивается в области постоянного магнита 40, а именно в области пазов 52 на контуре этой части клапана. Для лучшей подачи клея дополнительно в корпусе, а именно в крышке 44 и, при необходимости, в кольце 24 может быть предусмотрено охватывающее по кругу расширение, так что в этой области внутренняя полость клапана имеет увеличенное поперечное сечение.
Через клеевые каналы 50, 51 могут подаваться различные составляющие клея. Прежде всего, через дополнительный канал 51 в клапан попадает уменьшенное количество клея, например, 40%, чем через присоединительный канал 50.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
| 10 | корпус клапана | 39 | головка |
| 11 | внутренняя полость корпуса | 40 | постоянный магнит |
| 12 | катушка | 41 | уплотнение |
| 13 | сердечник катушки | 42 | резьбовая шпилька |
| 14 | клапанная камера | 43 | держатель |
| 15 | толкатель клапана | 44 | крышка |
| 16 | шар | 45 | винт с головкой |
| 17 | отверстие клапана | 46 | выемка |
| 18 | седло клапана | 47 | клеевой штуцер |
| 19 | внутренняя резьба | 48 | отверстие |
| 20 | уплотнительное кольцо круглого сечения 49 клеевой канал | ||
| 21 | катушечный узел | 50 | присоединительный канал |
| 22 | штекер | 51 | дополнительный канал |
| 23 | оболочка сердечника | 52 | паз |
| 24 | кольцо | ||
| 25 | кольцо | ||
| 26 | несущая перегородка | ||
| 27 | выемка | ||
| 28 | соединительная деталь | ||
| 29 | опорный фланец | ||
| 30 | стопорный винт | ||
| 31 | кольцевое уплотнение | ||
| 32 | корпус штекера | ||
| 33 | боковая стенка | ||
| 34 | стенка днища | ||
| 35 | провод | ||
| 36 | боковое отверстие | ||
| 37 | выступ | ||
| 38 | противовыступ |
1. Клапан для текучих сред, прежде всего клеевой клапан, с выполненным с возможностью перемещения в теле клапана, клапанном блоке или корпусе (10) клапана посредством электромагнита элементом, например толкателем (15) клапана, который запорной деталью в закрытом положении прилегает к седлу (18) клапана,
при этом получающая электропитание через электрический разъем или электрический штекер (22) катушка (12) на корпусе (13) катушки, по меньшей мере частично, охватывает толкатель (15) клапана, отличающийся следующими признаками:
а) корпус (10) клапана по меньшей мере на одной стороне по меньшей мере по части высоты или части длины открыт с образованием бокового отверстия (36) таким образом, что внутренняя полость (11) корпуса открыта в области бокового отверстия (36),
б) боковое отверстие (36) с противолежащей седлу (18) клапана (верхней) стороны корпуса (10) клапана открыто,
в) по меньшей мере одно присоединение клапана, прежде всего штекер (22), установлено на отдельном (присоединительном) держателе (26) и расположено рядом с корпусом (10) клапана,
г) (присоединительный) держатель (26) выполнен с возможностью введения через открытое сверху боковое отверстие (36) в область корпуса (10) клапана.
2. Клапан по п.1, отличающийся верхней запорной деталью или же опорной деталью, которая зафиксирована в корпусе (10) клапана, прежде всего, посредством легкосъемной крышки (44), посредством корпуса катушки или же сердечника (13) катушки, и которая служит в качестве держателя выполненной с возможностью регулировки положения концевой детали клапанной камеры (14) и, предпочтительно, других функциональных элементов, прежде всего клеевого штуцера (47).
3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что штекер (22) установлен на поперечно ориентированной несущей перегородке (26), и она закреплена на корпусе (10) клапана, предпочтительно посредством монолитного соединения с сердечником (13) катушки, так, что сердечник (13) катушки с катушкой (12) и несущая перегородка (26) со штекером (22) образуют катушечный узел (21).
4. Клапан по п.3, отличающийся тем, что сердечник (13) катушки состоит из внутренней, цилиндрической оболочки (23) сердечника и поперечно ориентированных фланцев или же колец (24, 25) на обоих концах оболочки (23) сердечника, при этом несущая перегородка (26) монолитно соединена с кольцом (24).
5. Клапан по п.4, отличающийся следующими признаками:
а) корпус (10) клапана имеет, прежде всего, круглую в поперечном сечении внутреннюю полость (11) корпуса, в которой сопряженным образом размещен выполненный соответственно круглым сердечник (13) катушки,
б) боковое отверстие (36) корпуса (10) клапана простирается приблизительно по всей длине или же высоте сердечника (13) катушки, при этом часть контура сердечника (13) катушки простирается в области бокового отверстия (16),
в) сердечник (13) катушки нагружен крышкой (44) в области верхнего кольца (24) так, что нижнее кольцо (25) прижато к выступам в корпусе (10) клапана или же во внутренней полости (11) корпуса.
6. Клапан по п.2, отличающийся тем, что для выполненной с возможностью регулировки структуры (верхнего) запорного элемента клапанной камеры (14) или же (цилиндрической) головки (39) на крышке (44) закреплен крепежный элемент, прежде всего держатель (43), который съемно (посредством резьбы) расположен в выемке крышки (44), при этом запорный элемент клапанной камеры (14) или же головка (39) посредством резьбовой шпильки (42) установлена в имеющем внутреннюю резьбу проходе держателя (43).
7. Клапан по п.2, отличающийся тем, что крышка (44) имеет проход для штуцера подачи клея, прежде всего отверстие (48) с внутренней резьбой для съемной установки клеевого штуцера (47), при этом к клеевому штуцеру (47) или же к отверстию (48) в корпусе (10) клапана примыкает клеевой канал (49), который проходит за пределами области внутренней полости (11) корпуса до соседней с седлом (18) клапана области и здесь через присоединительный канал (50) оканчивается в клапанной камере (14).
8. Клапан по п.1, отличающийся тем, что штекер (22) расположен в отдельном корпусе, а именно корпусе (32) штекера, который установлен в области бокового отверстия (36) на корпус (10) клапана и открыт к корпусу (10) клапана, а именно состоит из U-образной боковой стенки (33) и стенки (34) днища.
9. Клапан по п.8, отличающийся тем, что несущая перегородка (26) в качестве держателя для штекера (22) образует (верхнюю) крышку корпуса (32) штекера, при этом электрические провода (35) внутри корпуса (32) штекера ведут от штекера (22) к катушке (12).
10. Клапан по п.1, отличающийся тем, что клей является подаваемым по проходящему, предпочтительно, вертикально или же параллельно внутренней полости (11) корпуса клеевому каналу (49), который в дополнение к заканчивающемуся в области клапанной камеры (14) присоединительному каналу (50) по меньшей мере одним дополнительным каналом, а именно дополнительным каналом (51), подсоединен к внутренней полости (11) клапана, предпочтительно рядом с противолежащим седлу (18) клапана запирающим элементом внутренней полости (11) клапана.
11. Клапан по п.10, отличающийся тем, что противолежащий седлу (18) клапана запирающий элемент, предпочтительно цилиндрической, внутренней полости (11) клапана состоит из резьбовой шпильки (42), которая в обращенной толкателю (15) клапана области имеет постоянный магнит (40), при этом постоянный магнит (40) или охватывающее постоянный магнит (40) покрытие имеет профиль поперечного сечения с проходящими в продольном направлении внешними пазами (52), прежде всего за счет шестигранного профиля постоянного магнита (40) или же покрытия, и при этом пазы (52) расположены так, что клей через дополнительный канал (51) попадает во внутреннюю полость (11) корпуса.
12. Клапан по п.11, отличающийся тем, что проходящие по наружной стороне постоянного магнита (40) или же покрытия пазы (52) соединены с дополнительным каналом (51) для подачи клея таким образом, что предпочтительно меньшая часть клея через дополнительный канал (51) и пазы (52) на наружном покрытии постоянного магнита (40) попадает во внутреннюю полость (11) корпуса.
13. Клапан по п.11, отличающийся тем, что дополнительный канал (51) заканчивается в области пазов (52) запорного элемента и под цилиндрической, уплотняющей головкой (39) во внутренней полости (11) корпуса таким образом, что клей является подаваемым через дополнительный канал (51) в область запорного элемента и попадает по каналам или пазам (52) на контуре постоянного магнита (40) во внутреннюю полость (11) корпуса.
14. Клапан по п.11, отличающийся тем, что на толкателе (15) клапана предусмотрены проходящие в продольном направлении пазы (52), прежде всего соответственно постоянному магниту (40), предпочтительно за счет шестигранной формы поперечного сечения толкателя (15) клапана.
