高壓無氣霧化施膠裝置的製作方法
2023-07-09 04:41:21
專利名稱：高壓無氣霧化施膠裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業施膠技術領域，提供一種高壓無氣霧化施膠裝置。
背景技術：
人造板是將木材或非木材植物纖維經機械加工成各種形狀纖維、碎料或單板等原料，然後施以膠粘劑如酚醛樹脂膠、脲醛樹脂膠、異氰酸酯膠等，再經組合壓製成的板材。施膠是按比例將一定量的膠粘劑和所需的添加劑均勻地施加到原料表面。施膠方法不同，膠粘劑在原料表面的覆蓋情況和均勻程度也不同，直接影響人造板的膠合強度。人造板施膠方式主要有液態流膠和霧化噴膠兩種。液態流膠也叫淋膠法，是根據原料流量的大小，按一定比例添加膠液，依靠原料之間的相互接觸摩擦作用將膠液分散開。 此種方法施膠均勻性差，施膠量不容易控制，膠液用量較大。霧化噴膠是將膠粘劑通過噴霧使之分散並碎裂成小膠滴，附著在原料表面，在此過程中，由於膠粘劑相對於空氣的高速運動以及噴射裝置的旋轉或振動，膠粘劑會霧化成不同尺寸範圍的細小膠滴。在相同施膠量的情況下，霧化噴膠比液態流膠施膠均勻，增加了膠滴與原料表面接觸面積，可改善成品板的物理力學性能。人造板生產中廣泛使用的醛類膠粘劑由於釋放甲醛，汙染環境，對人體健康造成危害，使用越來越受到限制。對於無甲醛釋放的環保型膠粘劑如異氰酸酯膠(MDI)等的需求越來越大。以刨花板生產為例，使用空氣霧化噴膠MDI膠粘劑用量一般為5 6%，膠粘劑的成本佔人造板產品生產總成本的30 40%，有時甚至更高。膠粘劑用量、施膠均勻性是影響人造板質量和生產成本的重要因素，施膠工藝的研究和施膠量的控制是人造板工業化生產中亟待解決的問題。現有技術中的霧化噴膠一般多是空氣霧化形式，將壓縮氣體與膠液混合，增加膠液壓力，並通以輔助空氣進行霧化。這樣的施膠方式，膠液的流量不容易精確控制，噴出的膠液微粒的大小和均勻性也不易控制。這樣，就會嚴重地影響到膠液的混入量和均勻性，從而影響人造板的質量和生產成本。同時，將氣體混入膠液中，需要提供壓力較高的壓縮氣體，增加了能量損耗。
實用新型內容本實用新型的目的在於改進現有技術的不足，提供一種高壓無氣霧化施膠裝置， 使得膠液的噴出量能夠精確控制，同時，使得噴出的膠液得到充分的霧化，且使得霧化膠液的氣體壓力減小、能耗降低。本實用新型的目的是這樣實現的一種高壓無氣霧化施膠裝置，其包括一腔室件，在該腔室件上設有一個縱向上貫通的腔室，該腔室的下遊前埠和上遊後埠封閉，在前端的封閉端上設有與外界連通的膠液通道和氣體通道，膠液通道的下遊埠形成膠液噴口，氣體通道的下遊埠形成氣體噴口 ；該膠液通道和氣體通道均與所述腔室連通；在所述膠液通道設有膠液進口，在該腔室側壁上設置氣體進口，該兩個進口與外界連通；一活塞裝置，其包括一活塞杆，該活塞杆的下遊端部設有活塞，其密封地且可移動地設置在所述膠液通道中，在所述活塞杆的往復行程中，該活塞封閉或開啟所述膠液進口 ； 該活塞杆上還設有一閥芯，該閥芯套設在所述活塞杆上，位於所述活塞的上遊一側，在對應該閥芯的上遊一端的所述活塞杆上設有閥芯的限位凸肩，在該閥芯與所述腔室沿縱向構成滑動配合的導向密封結構形成所述活塞杆的所述往復行程；該閥芯朝向腔室下遊一側面上凸設有閥芯部，所述閥芯部之間的該側面部分為承壓面，該閥芯部的位置和在縱向上的長度為所述活塞杆在靠近下遊行程端點的一部分所述往復行程中，該閥芯部置於所述氣體通道內而封閉所述氣體通道，在靠近上遊行程端點的其餘部分所述往復行程中，該閥芯部退出所述氣體通道或不退出但可以解除氣體通道的密封而開啟所述氣體通道；一復位機構，其包括兩個復位彈簧，其一的兩端分別抵在所述活塞杆和所述腔室上遊後端的封閉端，其二的兩端分別抵在所述閥芯和所述腔室上遊後端的封閉端。本高壓自動無氣霧化施膠裝置的工作原理是活塞總是置於膠液通道中，在復位機構的彈性力作用下，活塞封閉膠液通道的膠液進口，閥芯上的閥芯部置於所述氣體通道中並封閉之。工作開始，壓縮空氣從氣體進口進入閥芯的下遊一側的腔室中，氣壓作用於所述承壓面而推動活塞杆上套設的閥芯，繼而推動活塞杆反抗復位彈簧的彈力向上遊方向移動，使得膠液通道的膠液進口被打開，膠液通過膠液進口進入膠液通道並從膠液噴口噴出。隨著增壓空氣的壓力增大，活塞杆不斷向上遊方向移動，膠液進口開啟度逐漸增大，噴口的噴膠量也可以逐漸增大。如果通入的增壓空氣壓力較大，可以使得所述閥芯上的閥芯部從所述氣體通道中退出或不退出但可以解除氣體通道的密封，增壓空氣則進入氣體通道並從所述腔室封閉端上氣體通道的埠噴出，起到對噴出的膠液二次霧化的作用。當然，本裝置也可以控制增壓空氣的壓力或者調節閥芯部的結構尺寸而不使閥芯部從氣體通道中退出，這時，沒有氣體從氣體通道中噴出，即無二次霧化作用。當增壓空氣管路關閉時，在復位機構彈性力的作用下，活塞杆向下遊方向移動，活塞封閉膠液進口，閥芯上的閥芯部位於氣體通道中而封閉氣體通道。在所述腔室下遊的前端，所述膠液通道的出口設置在中間，所述氣體通道的出口至少為兩個，其圍繞在所述膠液出口的周圍均勻設置；所述腔室上遊後端的封閉端為一後端蓋，其螺接在所述腔室件上，所述復位機構中的所述復位彈簧抵在該後端蓋上。這樣的後端蓋結構，可以通過調節後端蓋旋入螺紋的深度調節復位彈簧的壓縮位移量，從而調節活塞杆的往復行程，即可調節活塞開啟膠液進口的大小，調節膠液流量大小的調節。同時，還可以調節閥芯部，令其置於氣體通道中而無氣體噴出，或者令其退出氣體通道，而讓增壓空氣進入氣體通道，並噴出，對噴出的膠液進行二次霧化。因此，本施膠裝置可以進行無二次霧化和帶有二次霧化兩種施膠過程。所述腔室件的一個優化設計為所述腔室件包括一噴嘴體，其為一筒體，在該筒體內設有一最大直徑的腔室段，構成所述活塞杆最大的往復行程，所述活塞杆上設有的所述閥芯的最大外周壁與該腔室段內壁匹配，在該腔室段的兩端形成較小直徑的腔室段，構成行程截止凸肩；所述往復行程的下遊端一側的較小直徑腔室段的縱向的中心部設有一縱向貫穿的中心孔與膠液通道連通，供所述活塞杆穿過，且該中心孔段中設有一導向段，與所述閥芯上的所述承壓面上設有的一中間導向部配合，在該腔室段的該中心孔的外側設有至少兩個通道與該中心孔平行，構成噴嘴體上的氣體通道段，所述閥芯上設置的所述閥芯部與所述通道位置對應；一後端蓋，形成所述上遊後端封閉端，該後端蓋與所述噴嘴體上遊的較小直徑的所述腔室段構成螺接密封連接結構；一前端蓋，在該前端蓋的與所述中心孔對應處設置所述膠液通道，與所述活塞形成密封滑動的配合結構，在該膠液通道段下遊的前端，設有所述膠液噴口 ；在該前端蓋上還設有前端蓋氣體通道段與外界連通，其與所述噴嘴體上的氣體通道段對應而形成完整的氣體通道，所述前端蓋與所述噴嘴體固聯為一體。所述氣體通道段的出口均勻地設置在所述膠液噴口的周圍。其中，所述噴嘴體和所述前端蓋之間還可以連接一連接體，該連接體上設置中心孔連通所述噴嘴體上的所述中心孔以及前端蓋上的所述膠液通道段；所述膠液進口設置在該連接體上；該連接體上還設置氣體通道段，連通所述噴嘴體上的氣體通道和所述前端蓋氣體通道段。其中，所述前端蓋上的所述中心孔為貫通孔，在該貫通孔的前端固設一噴膠頭，在該噴膠頭的縱向軸線上設所述膠液噴口 ；在噴膠頭上膠液噴口的周圍均勻地設置貫通的所述前端蓋氣體通道段，該前端蓋氣體通道段與連接的相應部件上的所述氣體通道段連通。在所述腔室下遊的前端，所述膠液通道的出口設置在中間，所述氣體通道的出口為兩個或兩個以上，其圍繞在所述膠液出口的周圍地設置；或者，所述前端蓋上的所述中心孔為貫通孔，在該貫通孔的前端固設一噴膠頭，在該噴膠頭的縱向軸線上設所述膠液噴口 ；在噴膠頭上膠液噴口的周圍設置貫通的氣體通道段與外界溝通，該氣體通道段與所述前端蓋上的所述氣體通道段連通；或者，所述腔室上遊的後端的封閉端為一後端蓋，其螺接在所述腔室件上，所述復位機構中的所述復位彈簧抵在該後端蓋上。所述閥芯上設有導向部，相應地，所述腔室內設有一沿縱向設置的導向面與所述導向部配合接觸，且該導向部在所述活塞杆往復行程內始終接觸。所述噴膠頭上的噴口較小，使膠液形成極細的霧狀，以提高其在原料表面的覆蓋程度，使膠液與原料混合均勻。高壓無氣噴膠技術充分應用了膠粘劑的粘合機理，將膠液霧化成極細小的膠粒，高速擴散、與原料表面充分滲透，從而形成膠粘劑與原料不僅是機械粘合，而且還增加了堅韌耐久的化學鍵合，保證了膠粘劑的粘合特性。本實用新型提供的高壓無氣霧化施膠裝置能夠結構簡單緊湊，操作中，只要調整氣體進口的啟閉和調節其大小，就可以方便精確地調整膠液進口的開啟度，從而調整噴膠量，通過對於復位機構中復位彈簧彈性力的調節，配合氣體進口的調節，可以使得本施膠裝置進行無二次霧化施膠和有二次霧化施膠兩種不同的施膠過程，而通過對從噴嘴噴出的膠液霧流實施二次霧化的方式施膠，可以使噴出的膠液霧化更加充分，施膠均勻性得到顯著提尚。下面通過附圖對本實用新型進行進一步說明。
圖1為本實用新型提供的自動無氣噴嘴的剖視結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種高壓無氣霧化施膠裝置，其包括—腔室件，在該腔室件上設有一個縱向上貫通的腔室，該腔室的下遊前埠和上遊後埠封閉，在前端的封閉端上設有與外界連通的膠液通道和氣體通道，膠液通道的下遊埠形成膠液噴A，氣體通道的下遊埠形成氣體噴口 ；該膠液通道和氣體通道均與所述腔室連通；在所述膠液通道設有膠液進口 B，在該腔室側壁上對應所述活塞杆往復行程的上遊端點處設置氣體進口 C，該兩個進口與外界連通；一活塞裝置，其包括一活塞杆3，該活塞杆的下遊端部設有活塞31，其密封地且可移動地設置在所述膠液通道中，在所述活塞杆的往復行程中，該活塞封閉或開啟所述膠液進口 B ；活塞杆上還設有一閥芯1，該閥芯1套設在所述活塞杆3上，位於所述活塞31的上遊一側，在對應該閥芯1的下遊一端的所述活塞杆上設有閥芯的限位凸肩塊32，形成對閥芯1的限位凸肩，在該閥芯1與所述腔室沿縱向構成滑動配合的導向密封結構形成所述活塞杆3的往復行程；該閥芯1朝向腔室下遊一側面上凸設有閥芯部11，所述閥芯部之間的該側面部分為承壓面，該閥芯部11的位置和在縱向上的長度為所述活塞杆3在靠近下遊行程端點的的一部分所述的往復行程中時，該閥芯部11置於所述氣體通道內而封閉所述氣體通道，在靠近上遊行程端點的其餘部分所述往復行程中時，該閥芯部退出所述氣體通道或不退出但可以解除氣體通道的密封，而開啟所述氣體通道能夠進出所述氣體通道而開啟或封閉所述氣體通道C;一復位機構，其包括兩個復位彈簧，其中一個是小彈簧7，其兩端分別抵在所述活塞杆3和所述腔室上遊後端的封閉端，另一個是回程彈簧8，其兩端分別抵在所述閥芯1和所述腔室上遊後端的封閉端。所述腔室件包括一噴嘴體2、一連接體4和一前端蓋5。噴嘴體2，其為一筒體，在該筒體內設有一最大直徑的腔室段，構成所述活塞杆3 最大的往復行程，所述活塞杆3上設有的所述閥芯1的最大外周壁與該腔室段內壁匹配，在該腔室段的兩端形成較小直徑的腔室段，構成行程截止凸肩；所述往復行程的下遊端一側的所述較小直徑腔室段的中心部設有一縱向貫穿的中心孔與膠液通道連通，供所述活塞杆 3穿過，且該噴嘴體上設有凹槽安裝有密封圈，防止膠液洩漏到上遊，且該中心孔段中設有一導向段，與所述閥芯1上的所述承壓面上設有的一中間導向部12配合，在該腔室端的該中心孔的外側設有至少兩個通道與該中心孔平行，構成噴嘴體上的氣體通道段，所述閥芯1 上設置的所述閥芯部11與所述通道位置對應，可以插入到該通道中而封閉所述氣體通道；前端蓋5，所述前端蓋5上的所述中心孔為貫通孔，在該貫通孔的前端固設一噴膠頭6，在該噴膠頭6的縱向軸線上設所述膠液噴口 A ；在噴膠頭上膠液噴口 A的周圍均勻地設置貫通的所述前端蓋氣體通道段，所述噴嘴體2和所述前端蓋5之間還可以連接一連接體4，該連接體4上設置中心孔連通所述噴嘴體2上的所述中心孔以及前端蓋5上的所述膠液通道段；所述膠液進口 A設置在該連接體4上；該連接體4上還設置氣體通道段，連通所述噴嘴體上的氣體通道和所述前端蓋氣體通道段。一後端蓋9，形成所述上遊後端封閉端，該後端蓋9與所述噴嘴體2下遊的較小直徑的所述腔室段構成螺接密封連接結構。所述噴膠口 A的直徑範圍為0.3 0.5mm。噴嘴體2通過向後延伸的外螺紋頸部連接到後端蓋9，所述結構實現通過調節後端蓋9擰緊的鬆緊度來調節回程彈簧8的壓縮位移量，調節活塞杆3的行程，實現通過調節活塞杆3相對前端蓋5上進膠孔的位置，調節膠孔開孔大小，實現膠液流量大小調節。本實用新型提供的施膠裝置中，也可以不設置連接件4，在該前端蓋的與所述中心孔對應處設置所述膠液通道，與所述活塞形成密封滑動的配合結構，在該膠液通道段下遊的前端，設有膠液噴口 ；在該前端蓋上還設有前端蓋氣體通道段與外界連通，其與所述噴嘴體上的氣體通道段對應而形成完整的氣體通道，所述前端蓋與所述噴嘴體固聯為一體。在如圖1提供的該高壓無氣霧化施膠裝置示例中，本實用新型提供的高壓無氣霧化施膠方法是這樣進行的膠液通過高壓泵增加壓力，從施膠裝置中噴出形成膠液霧流，再利用壓縮空氣對從施膠裝置中噴出的膠液流進行二次霧化。所述壓縮空氣流環繞在所述膠液流周圍。所述膠液流的噴出壓力控制在9 20MPa範圍內，所述輔助霧化的壓縮氣體壓力控制在0 0. 4MPa範圍內。例如，使用本實用新型提供的噴嘴對於霧化施膠製造人造板，膠液流的噴出壓力控制在15MPa，同時提供輔助霧化的壓縮空氣的壓力控制在0. 2MPa。如果膠液流的壓力為 18MPa，在霧化膠滴粒度和均勻性要求不變的情況下可以適當降低提供的輔助壓縮空氣流壓力。合適的供給管路連接到膠液進口 B和氣體進口 C以向噴嘴供給增壓的膠液和空氣。當調節好後端蓋9的位置後，通以增壓空氣，推動閥芯1向後端運動，壓縮回程彈簧8， 增壓氣體推動活塞杆3移動，由活塞31擋住的膠液進口打開，增壓膠液通過膠液進口流入活塞31與前端蓋5及噴膠頭6形成的空腔，膠液通過噴膠頭6的膠液噴口噴出，當活塞杆 3移動打開進膠口的同時，使得其上套設的閥芯1後退，壓力足夠的話，就可以使得閥芯1上的閥芯部11退出噴嘴體2上的通道，增壓氣體流進氣體通道，噴嘴體2的上下兩個通氣道打開，增壓空氣流入上下兩個氣體通道，通過噴膠頭6的上下對稱兩個氣孔噴出，圍繞在噴出膠液的周圍，實現對噴出的膠霧流二次霧化的效果。當關掉增壓空氣，通過回程彈簧8的回覆力，使閥芯1回到原始位置，關閉輔助霧化的增壓空氣，同時在小彈簧7的回覆力作用下，使活塞杆3回復到原始位置，關閉膠液進口，停止噴膠嘴工作。可通過外接控制器和電磁閥實現無氣噴膠嘴工作狀態的自動控制，便於工廠化施膠霧化。如果不需要提供壓縮空氣作二次霧化，可以調節閥芯部11的長度，使得在通過壓縮空氣推動活塞杆移動打開膠口並提供設定的膠液流噴出壓力時，閥芯部11仍然堵住氣體通道。
權利要求1.一種高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於包括一腔室件，在該腔室件上設有一個縱向上貫通的腔室，該腔室的下遊前埠和上遊後埠封閉，在前端的封閉端上設有與外界連通的膠液通道和氣體通道，膠液通道的下遊埠形成膠液噴口，氣體通道的下遊埠形成氣體噴口 ；該膠液通道和氣體通道均與所述腔室連通；在所述膠液通道設有膠液進口，在該腔室側壁上設置氣體進口，該兩個進口與外界連通；一活塞裝置，其包括一活塞杆，該活塞杆的下遊端部設有活塞，其密封地且可移動地設置在所述膠液通道中，在所述活塞杆的往復行程中，該活塞封閉或開啟所述膠液進口 ；該活塞杆上還設有一閥芯，該閥芯套設在所述活塞杆上，位於所述活塞的上遊一側，在對應該閥芯的上遊一端的所述活塞杆上設有閥芯的限位凸肩；在該閥芯與所述腔室沿縱向構成滑動配合的導向密封結構形成所述活塞杆的所述往復行程；該閥芯朝向腔室下遊一側面上凸設有閥芯部，所述閥芯部之間的該側面部分為承壓面，該閥芯部的位置和在縱向上的長度為 所述活塞杆在靠近下遊行程端點的一部分所述往復行程中，該閥芯部置於所述氣體通道內而封閉所述氣體通道，在靠近上遊行程端點的其餘部分所述往復行程中，該閥芯部退出所述氣體通道或不退出但可以解除氣體通道的密封而開啟所述氣體通道；一復位機構，其包括兩個復位彈簧，其一的兩端分別抵在所述活塞杆和所述腔室上遊後端的封閉端，其二的兩端分別抵在所述閥芯和所述腔室上遊後端的封閉端。
2.根據權利要求1所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述腔室件包括一噴嘴體，其為一筒體，在該筒體內設有一最大直徑的腔室段，構成所述活塞杆最大的所述往復行程，所述活塞杆上設有的所述閥芯的最大外周壁與該腔室段內壁匹配，在該腔室段的兩端形成較小直徑的腔室段，構成行程截止凸肩；所述往復行程的下遊端一側的較小直徑所述腔室段的縱向的中心部設有一縱向貫穿的中心孔與膠液通道連通，供所述活塞杆穿過，且該中心孔段中設有一導向段，與所述閥芯上的所述承壓面上設有的一中間導向部配合，在該腔室段的該中心孔的外側設有至少兩個通道與該中心孔平行，構成噴嘴體上的氣體通道段，所述閥芯上設置的所述閥芯部與所述通道位置對應；一後端蓋，形成所述上遊後端封閉端，該後端蓋與所述噴嘴體上遊的較小直徑的所述腔室段構成螺接密封連接結構；一前端蓋，在該前端蓋的與所述中心孔對應處設置所述膠液通道，與所述活塞形成密封滑動的配合結構，在該膠液通道段下遊的前端，設有膠液噴口 ；在該前端蓋上還設有前端蓋氣體通道段與外界連通，其與所述噴嘴體上的氣體通道段對應而形成完整的氣體通道， 所述前端蓋與所述噴嘴體固聯為一體。
3.根據權利要求2所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述噴嘴體和所述前端蓋之間還連接一連接體，該連接體上設置中心孔連通所述噴嘴體上的所述中心孔以及前端蓋上的所述膠液通道段；該膠液進口設置在該連接體上；該連接體上還設置氣體通道段，連通所述噴嘴體上的氣體通道和所述前端蓋氣體通道段。
4.根據權利要求2或3所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述前端蓋上的所述中心孔為貫通孔，在該貫通孔的前端固設一噴膠頭，在該噴膠頭的縱向軸線上設所述膠液噴口 ；在噴膠頭上膠液噴口的周圍均勻地設置貫通的所述前端蓋氣體通道段，該前端蓋氣體通道段與連接的相應部件上的所述氣體通道段連通。
5.根據權利要求1所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於在所述腔室下遊的前端，所述膠液通道的出口設置在中間，所述氣體通道的出口為兩個或兩個以上，其圍繞在所述膠液出口的周圍地設置。
6.根據權利要求1所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述前端蓋上的所述中心孔為貫通孔，在該貫通孔的前端固設一噴膠頭，在該噴膠頭的縱向軸線上設所述膠液噴口 ；在噴膠頭上膠液噴口的周圍設置貫通的氣體通道段與外界溝通，該氣體通道段與所述前端蓋上的所述氣體通道段連通。
7.根據權利要求1所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述腔室上遊的後端的封閉端為一後端蓋，其螺接在所述腔室件上，所述復位機構中的所述復位彈簧抵在該後立而蓋上ο
8.根據權利要求1所述的高壓無氣霧化施膠裝置，其特徵在於所述閥芯上設有導向部，相應地，所述腔室內設有一沿縱向設置的導向面與所述導向部配合接觸，且該導向部在所述活塞杆往復行程內始終接觸。
專利摘要本實用新型提供一種高壓無氣霧化施膠裝置，其包括一腔室件、一活塞裝置和一復位機構，在腔室件上設一個縱向貫通的腔室，前埠和後埠封閉，在前端設有與外界連通的膠液通道和氣體通道；在膠液通道設膠液進口，在腔室側壁上設置氣體進口；活塞裝置，包括一活塞杆，其上套設閥芯，復位機構包括兩個復位彈簧，其一的兩端分別抵在活塞杆和腔室後端的封閉端，其二的兩端分別抵在閥芯和腔室上遊後端的封閉端。本高壓無氣霧化施膠裝置自動控制膠液的流出，且膠液的噴出量能夠精確控制，同時，使得噴出的膠液得到充分的霧化，霧化膠液的氣體壓力減小、能耗降低。
文檔編號B05B12/00GK202155279SQ20112023617
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者姜忠斌, 張偉, 胡偉前 申請人:國家林業局北京林業機械研究所