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TWI676754B - 閥 - Google Patents

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TWI676754B
TWI676754B TW107131644A TW107131644A TWI676754B TW I676754 B TWI676754 B TW I676754B TW 107131644 A TW107131644 A TW 107131644A TW 107131644 A TW107131644 A TW 107131644A TW I676754 B TWI676754 B TW I676754B
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TW
Taiwan
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channel
section
valve
passage
outflow
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TW107131644A
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TW202009407A (zh
Inventor
陳璟浩
Ching-Hao Chen
Original Assignee
歐特捷實業股份有限公司
Otrajet Inc.
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Publication date
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Priority to JP2019133565A priority patent/JP6878513B2/ja
Priority to EP19187665.5A priority patent/EP3616877B1/en
Priority to KR1020190089845A priority patent/KR102211224B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of TWI676754B publication Critical patent/TWI676754B/zh
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Abstract

本發明所提供之閥係設置於一流體供流路徑中，用以控制該供流路徑之開啟或關閉者，其構造則係包含有作為構成該供流路徑之部分而依序相連通的一入流通道、一第二通道、一第一通道與一出流通道，而使流體得由供給源進入該入流通道後，依序經由該第二通道、該第一通道，而由該出流通道流出，其中，該閥係更包含有一第一閥件與一第二閥件，係分別可活動地設置該第一通道與該第二通道中，藉由該第一閥件於該第一通道中之活動，以控制該第一通道與該出流通道間連通之暢通或阻斷，同時可藉由該第二閥於該第二通道中之活動，以控制該入流通道經由該第二通道而與該第一通道相通之暢通或阻斷，據此，該閥即可透過該第一閥件與該第二閥件之雙重控制，確保該供流路徑之開啟或阻閉。

Description

閥
本發明係與流體之供應技術有關，特別是關於一種閥，係於高分子成型加工技術中，對用以提供如超臨界流體、色漿或其他添加物等流體流動之供給流道進行流道之啟閉控制。
在美國第6659757號專利，其為克服傳統閥桿與閥孔間所存在之間隙，在經年使用後易導致偏移，從而衍生零件間之磨損，所致閥本身之失效，從而藉由多數之墊圈設計來確保閥桿與閥孔間之同軸對應狀態，以避免零件因自身位置之移位而與其他零件產生磨損，是等技術雖可達成其目的，惟其藉多數墊圈之技術手段仍非屬完善之設計。
因此，本發明之主要目的即係在提供一種閥，其係可控制流體供給流道之開啟及關閉。
緣是，為達成上述目的，本發明所提供之閥係設置於一流體供流路徑中，用以控制該供流路徑之開啟或關閉者，其構造則係包含有作為構成該供流路徑之部分而依序相連通的一入流通道、一第二通道、一第一通道與一出流通道，而使流體得由供給源進入該入流通道後，依序經由該第二通道、該第 一通道，而由該出流通道流出，其中，該閥係更包含有一第一閥件與一第二閥件，係分別可活動地設置該第一通道與該第二通道中，藉由該第一閥件於該第一通道中之活動，以控制該第一通道與該出流通道間連通之暢通或阻斷，同時可藉由該第二閥於該第二通道中之活動，以控制該入流通道經由該第二通道而與該第一通道相通之暢通或阻斷，據此，該閥即可透過該第一閥件與該第二閥件之雙重控制，確保該供流路徑之開啟或阻閉。
其中，該閥係更包含有一座，用供該入流通道、該第一通道、該第二通道及該出流通道之設置，並許該第一閥件與該第二閥件滑設於其中。
進一步來說，該第一閥件係更包含有一第一閥桿，係滑設於該第一通道中，並可沿自身桿軸於一第一關閉位置與一第一開啟位置間往復軸移；而該第二閥件則係包含有一第二閥桿，係滑設於該第二通道中，並可沿自身桿軸於一第二關閉位置及一第二開啟位置間往復軸移；藉此，當該第一閥桿位於該第一開啟位置，同時該第二閥桿亦位於該第二開啟位置上時，始使該入流通道、該第二通道、該第一通道與該出流通道所構成之部分供流路徑暢通，反之，當該第一閥桿位於該第一關閉位置且該第二閥桿亦位於該第二關閉位置上時，即阻斷該部分供流路徑，停止流體之流動。
其中，當該第一閥桿係沿桿軸依序地區隔為一位於該第一通道中之主軸段、一伸出位於該出流通道之伸出段，以及一介於該主軸段與該伸出段間呈環狀之推拔面；而該出流通道則具有一與該推拔面相向且斜率相同之推拔段內壁面；據此，當該第一閥桿位於該第一關閉位置上時，係使該推拔面與該推拔段之內壁面相向貼接，以阻斷該出流通道與該第一通道間之連通。
其中，該第二通道具有一主身段，係供該第二閥桿穿伸滑置於其中，並與該入流通道連通，一內徑較該主身段為小之連接段，係連接該主身段與該第一通道；並使該第二閥桿具有一位於端末呈推拔狀之錐端段，該錐端段 之末端係可自該主身段伸入該連接段中，且當該第二閥桿位於該第二關閉位置上時，該錐端段之周側推拔斜面係抵接於該連接段與該主身段連接之開口，據以阻斷該主身段與該連接段間之連通。
(10)(10a)‧‧‧閥
(20)(20a)‧‧‧座
(21a)‧‧‧嵌柱
(22a)‧‧‧切槽
(30)‧‧‧第一通道
(40)‧‧‧第二通道
(41)‧‧‧主身段
(42)‧‧‧連接段
(43)‧‧‧肩面
(50)‧‧‧入流通道
(60)(60a)‧‧‧出流通道
(61)(61a)‧‧‧出流段
(62)‧‧‧推拔段
(621)‧‧‧內壁面
(70)‧‧‧第一閥件
(71)‧‧‧第一閥桿
(711)‧‧‧主軸段
(712)‧‧‧伸出段
(713)‧‧‧推拔面
(72)‧‧‧第一流體壓力缸
(721)‧‧‧出力軸
(73)‧‧‧壓縮彈簧
(80)‧‧‧第二閥件
(81)‧‧‧第二閥桿
(811)‧‧‧軸身段
(812)‧‧‧錐端段
(82)‧‧‧第二流體壓力缸
(821)‧‧‧出力軸
(90)(90a)‧‧‧射出機
(91a)‧‧‧嵌孔
(α)‧‧‧夾角
第一圖係本發明一較佳實施例之立體圖。
第二圖係本發明第一較佳實施例之分解圖。
第三圖係本發明第一較佳實施例應用於高分子射出機上之立體圖。
第四圖係本發明第一較佳實施例沿第三圖a-a割面線之剖視圖，其中，該第一閥桿與該第二閥桿分別位於關閉之對應位置上。
第四圖(A)係為第四圖A區域之局部放大圖。
第四圖(B)係為第四圖B區域之局部放大圖。
第五圖係本發明第一較佳實施例沿第三圖a-a割面線之剖視圖，其中，該第一閥桿與該第二閥桿分別位於開啟之對應位置上。
第五圖(A)係為第五圖A區域之局部放大圖。
第五圖(B)係為第五圖B區域之局部放大圖。
第六圖係本發明第二較佳實施例之立體圖。
第七圖係本發明第二較佳實施例沿第六圖7-7割面線之剖視圖。
第八圖係本發明第二較佳實施例仰視角度之立體圖。
第九圖係本發明第二較佳實施例局部剖面之仰視角度立體圖。
首先，請參閱第一圖至與第二圖所示，在本發明一較佳實施例中所提供之閥(10)，其主要乃係包含了有一座(20)、一第一通道(30)、一第二通道 (40)、一入流通道(50)、一出流通道(60)、一第一閥件(70)以及一第二閥件(80)，其中：
該座(20)係為一塊體，並具有可與其他元件進行組裝結合之形狀、構造以及可承受流體高壓之強度，從而得以被結合在如第三圖所示之高分子射出機(90)之擠筒或混料筒上，作為外部流體供入擠筒或混料筒中與高分子原料進行混合之部分供流路徑構成，且作為該閥(10)之其他構成元件設置之基礎；而所稱之外部流體在高分子成型加工技術領域中係例如超臨界流體、色母、色漿或其他以流體型態存在之添加物。
該第一通道(30)與該出流通道(60)係為彼此同軸連通而貫設於該座(20)上之直孔；具體而言，該出流通道(60)係具有一出流段(61)，係自該座(20)之底側端面往內延伸適當之深度，一呈錐狀孔形狀之推拔段(62)則係位於該座(20)之內部，並連接該出流段(61)與該第一通道(30)，且使該出流段(61)之內徑大於該第一通道(30)之內徑，從而使該推拔段(62)之內壁面(621)係面向該出流段(61)。
該第二通道(40)則係為自該座(20)之左側端面往內延伸之直孔，並與該第一通道(30)之中段部位垂直連通，更進一步來說，該第二通道(40)係沿孔軸依序區隔成為一於該座(20)左側端面連通外部之主身段(41)、一內徑小於該主身段(41)並用以連接該主身段(41)與該第一通道(30)之連接段(42)，以及一介於該主身段(41)與該連接段(42)間之肩面(43)。
該入流通道(50)則係自該座(20)之頂端往下斜向延伸至該主身段(41)靠近於該肩面(43)之位置上。
該第一閥件(70)具有一直桿狀之第一閥桿(71)，係同軸地穿伸於該第一通道(30)與該出流通道(60)中，頂端係伸出該座(20)之上方，底端則位於該出流通道(60)中，一第一流體壓力缸(72)係以出力軸(721)抵接於該第一閥桿(71) 之頂端上，一壓縮彈簧(73)係穿套於該第一閥桿(71)伸出該座(20)外之桿身上，並對該第一閥桿(71)提供一往上移動之彈性力；
更進一步來說，該第一閥桿(71)係沿著自身桿軸而區隔成一滑設於該第一通道(30)中之主軸段(711)、一伸置於該出流通道(60)中之伸出段(712)以及一介於該主軸段(711)與該伸出段(712)間呈環狀之推拔面(713)，並使該推拔面(713)與該推拔段(62)內壁面(621)彼此相向，且具相同之推拔斜率，以及，該主軸段(711)之外徑係小於該第一通道(30)之內徑，該伸出段(712)之外徑則小於該出流段(61)之內徑。
該第二閥件(80)具有一直桿狀之第二閥桿(81)，係同軸穿伸滑設於該第二通道(40)之主身段(41)中，左端並伸出該座(20)之左端面外，一第二流體壓力缸(82)係以出力軸(821)抵接於該第二閥桿(81)之左端；
更進一步來說，該第二閥桿(81)係沿自身桿軸依序區隔成一滑設於該第二通道(40)中之軸身段(811)，以及一介於該軸身段(811)與該連接段(42)間呈推拔狀之錐端段(812)。
另外，關於該第一流體壓力缸(72)與該第二流體壓力缸(82)之具體構造以及其設置構造、或與其他元件間之結合等，乃屬一般習知之技術內容，本實施例中僅以之作為閥作動之動力來源之例示，因此，於圖式中遂未對之為完整之表示，但對於本發明所屬技術領域中具有通常之知識者而言，該等未為完整表示之部分，並不影響其實施本發明。
而藉由上述構件之組成，該第一閥桿(71)係可於該第一通道(30)與該出流通道(60)中，沿著自身軸向而於一第一關閉位置與一第一開啟位置間進行往復之軸移運動，而該第二閥桿(81)則可於該第第二通道(40)中沿著自身軸向，在一第二關閉位置與一第二開啟位置之間進行往復之軸移運動，總的來說，當該第一閥桿(71)位於該第一關閉位置，且該第二閥桿(81)亦位於該第二關閉位 置上時，即如第四圖所示般地阻斷了該入流通道(50)與該第一通道(30)間之連通，也阻斷了該第一通道(30)與該出流段(61)間之連通，反之，當該第一閥桿(71)位於該第一開啟位置，且該第二閥桿(81)亦位於該第二開啟位置上時，即如第五圖所示般，以該入流通道(50)為始，依序經由該第二通道(40)、該第一通道(30)，到達該出流通道(60)的整個通道即呈暢通之狀態，如此一來，該閥(10)即可用以控制流體之流動，以控制流體進入該高分子射出機(90)之擠筒或混料筒內，以與高分子原料進行混合之量。
請參閱第五圖、第五圖(A)及第五圖(B)，關於該第一閥桿(71)之軸移運動，乃係以該壓縮彈簧(73)之彈力，將該第一閥桿(71)彈性地維持在該第一關閉位置上，如第四圖所示者，當該第一閥桿(71)位於該第一關閉位置上時，該推拔面(713)係與該內壁面(621)緊密貼接，從而阻斷該出流段(61)與該第一通道(30)間之連通；反之，在以該第一流體壓力缸(72)提供動力，經由該出力軸(721)向下抵推該第一閥桿(71)，而使該第一閥桿(71)軸移至如第五圖所示之第一開啟位置上時，該該推拔面(713)係與該內壁面(621)彼此即相互分隔開來，並透過該主軸段(711)外徑小於該第一通道(30)，以及該伸出段(712)外徑小於該出流段(61)之尺寸差，其彼此間之間隙即可供流體進行流動。
再者，請參閱第四圖、第四圖(A)及第四圖(B)，關於該第二閥桿(81)之軸移運動，則係以該第二流體壓力缸(82)提供外力，將該第二閥桿(81)往右推移至位於如第四圖所示之第二關閉位置上，此際，該錐端段(812)之端末係自該主身段(41)伸入該連接段(42)中，並以周側之推拔面抵接於該連接段(42)與該主身段(41)連接之開口上，從而阻斷該主身段(41)與該連接段(42)間之連通，且在此同時，介於該錐端段(812)周側與該主身段(41)之內側壁面間之空間(s)，仍與該入流通道(50)維持連通，從而使該空間(s)充盈著仍經由該入流通道(50)而與 外部之流體供應源相通之流體，換言之，即在該空間(s)中，流體之高壓仍持續地作用在該錐端段(812)之周側面上，因此，當該第二流體壓力缸(82)所施加之外力被釋放後，位於該空間(s)中之流體壓力即可將該第二閥桿(81)往左推移至如第五圖所示之第二開啟位置上，使該入流通道(50)可以經由該第二通道(40)而與該第一通道(30)間接地連通。
進一步地，請參閱第六圖與第七圖所示，在本發明第二較佳實施例中所提供之閥(10a)，其主要之技術特徵雖與前述第一較佳實施例中所揭者相同，但其在保持流體之溫度上，則具有較第一較佳實施例更佳之功效。
具體上來說，在本實施例中所揭者，係使該第二通道(40a)與該第一通道(30a)彼此間以一銳角角度之夾角(α)之狀態相互連通，從而可使該連接段(42a)所在之位置更靠近該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒的中心，而可利用該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒本身在運轉時所存在之熱能，以維持流體之溫度，從而減少流體失溫之程度。
而為更進一步地維持流體之溫度，併請參閱第八圖與第九圖所示，於本實施例中，即透過使該第二通道(40a)與該第一通道(30a)概呈v形地相互連接之狀態，而使該等連接之通道部位係位於該座(20a)底端突伸之嵌柱(21a)內，據此，當該座(20a)以該嵌柱(21a)嵌入於該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒上之一嵌孔(91a)中，而使該座(20a)結合於該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒上時，即可令該等連接之通道部位被該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒予以包覆，避免與外界接觸所衍生之失溫狀態。
另外，於本實施例中，更使該出流通道(60a)之出流段(61a)係與一設於該嵌柱(21a)端末之切槽(22a)連通，從而使流體在經由該出流段(61a)流出 時，得以經由該切槽(22a)進行分散，以均勻地混入該高分子射出機(90a)之擠筒或混料筒中，與原料進行混合。

Claims (10)

  1. 一種閥，係位於一流體之供流路徑中，用以控制該供流路徑之啟閉者，該閥係包含有：一座；一第一通道，設於該座；一第二通道，設於該座，並與該第一通道連通；一入流通道，設於該座，並與該第二通道連通，而可經由該第二通道間接地與該第一通道相通；一出流通道，設於該座，並與該第一通道連通，而可經由該第一通道與該第二通道，間接地與該入流通道相通；一第一閥件，可活動地設於該第一通道中，並可於一第一關閉位置與一第一開啟位置間活動，當該第一閥件位於該第一關閉位置上時，係阻斷該第一通道與該出流通道間之連通，當該第一閥件位於該第一開啟位置上時，則使該第一通道與該出流通道間連通；一第二閥件，可活動地設於該第二通道中，並可於一第二關閉位置及一第二開啟位置間活動，當該第二閥件位於該第二關閉位置上時，係阻斷該入流通道與該第一通道間之連通，當該第二閥件位於該第二開啟位置上時，則使連通該第一通道與該入流通道；其中，該第一閥件具有一第一閥桿，係滑設於該第一通道中，並可沿自身桿軸於該第一關閉位置與該第一開啟位置間往復地軸移；以及該第一閥桿係沿自身桿軸而依序地區隔為一位於該第一通道中之主軸段、一位於該出流通道之伸出段以及一介於該主軸段與該伸出段之間呈環狀的推拔面。
  2. 如請求項1所述之閥，其中：該出流通道係具有一內徑大於該第一通道內徑及該伸出段外徑之出流段，以及一連接該出流段與該第一通道之推拔段，並使該推拔段之內壁面與該推拔面之推拔斜率為相同；當該第一閥桿位於該第一關閉位置上時，該推拔面係緊貼於該推拔段之內壁面上，以阻塞該推拔段，而當該第一閥桿為於該第一開啟位置上時，該推拔面係與該推拔段之內壁面相隔開來。
  3. 如請求項2所述之閥，其中，該第一通道與該出流通道係彼此同軸連通地貫穿該座。
  4. 一種閥，係位於一流體之供流路徑中，用以控制該供流路徑之啟閉者，該閥係包含有：一座；一第一通道，設於該座；一第二通道，設於該座，並與該第一通道連通；一入流通道，設於該座，並與該第二通道連通，而可經由該第二通道間接地與該第一通道相通；一出流通道，設於該座，並與該第一通道連通，而可經由該第一通道與該第二通道，間接地與該入流通道相通；一第一閥件，可活動地設於該第一通道中，並可於一第一關閉位置與一第一開啟位置間活動，當該第一閥件位於該第一關閉位置上時，係阻斷該第一通道與該出流通道間之連通，當該第一閥件位於該第一開啟位置上時，則使該第一通道與該出流通道間連通；一第二閥件，可活動地設於該第二通道中，並可於一第二關閉位置及一第二開啟位置間活動，當該第二閥件位於該第二關閉位置上時，係阻斷該入流通道與該第一通道間之連通，當該第二閥件位於該第二開啟位置上時，則使連通該第一通道與該入流通道；其中，該第二通道係具有一主身段，以及一連接該主身段與該第一通道之連接段，並使該連接段之內徑小於該主身段之內徑，以形成一與該主身段連通之開口。
  5. 如請求項4所述之閥，其中，該入流通道係連接於該主身段相鄰於該連接段之位置上。
  6. 如請求項5所述之閥，其中，該第二閥件係具有一第二閥桿，滑設於該主身段中，並可沿自身桿軸於該第二關閉位置與該第二開啟位置之間往復地軸移。
  7. 如請求項6所述之閥，其中：該第二閥桿係沿自身桿軸依序地區隔為一位於該主身段中之軸身段，以及一呈推拔狀之錐段端，並使該錐端段之端末可以伸入該連接段中；當該第二閥桿位於該第二關閉位置上時，係使該錐端段之端末該連接段中，同時使該錐端段之周側推拔斜面抵接於該連接段之開口上，以阻斷該連接段與該主身段間之連通；當該第二閥桿位於該第二開啟位置上時，則使該錐端段之周側推拔斜面與該連接段之開口相隔開來，使該主身段與該連接段相互連通。
  8. 如請求項7所述之閥，其中，該當第二閥桿位於該第二關閉位置上時，介於該主身段內側壁面與該錐端段周側推拔斜面間之空間，係與該入流通道維持連通。
  9. 如請求項1或4所述之閥，其中，該第一通道與該第二通道彼此係垂直連通。
  10. 如請求項1或4所述之閥，其中，該第一通道與該第二通道彼此係相隔一銳角夾角地相互連通。
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