專利名稱：用于復(fù)合材料裝袋的自密封、單件式的真空配件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有止回閥的真空配件。特別地，本發(fā)明涉及一種帶有止回閥的真空配件，其在固化過程之前或在固化過程中用在裝袋復(fù)合部件和材料中。
背景技術(shù)：
帶有止回閥的真空配件已經(jīng)出現(xiàn)了多年。這些真空配件是通過將許多不同元件聯(lián)結(jié)而形成的組裝裝置。典型地真空配件包括三個主要部分(1)底座單元；(2)中間配件；(3)頂部配件。這些真空配件中的一個或多個必須要從用于固化復(fù)合部件的袋中抽出空氣。
底座單元通常包括底座凸緣、向上的頸狀部分、襯墊、套環(huán)、銷和鎖緊環(huán)。底座凸緣被置于袋內(nèi)，其包圍要固化的復(fù)合部件。頸狀部分通過袋內(nèi)的開口伸出，并接收襯墊，這樣，袋部分被夾在凸緣和襯墊之間。套環(huán)配合在襯墊上，銷裝入頸狀部分、襯墊和套環(huán)的狹槽內(nèi)，以防止襯墊和套環(huán)相對頸狀部分旋轉(zhuǎn)。鎖緊環(huán)被旋到頸狀部分上，以將套環(huán)、襯墊和袋材壓靠在底座凸緣上，由此提供氣密密封。
中間配件基本是連接在底座單元和頂部配件之間的適配器。中間配件是必須的，這是因?yàn)槎鄶?shù)制造者寧愿使用特定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的頂部配件。必須在底座單元和中間配件之間使用O形密封圈，在將底座單元的頸狀部分上的螺紋連接到中間配件上之前，通常用密封帶對其進(jìn)行處理，以防止泄漏。
頂部配件通常是現(xiàn)成的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的快速聯(lián)結(jié)配件，可與傳統(tǒng)的真空源連接。第二O形密封圈必須在中間配件和頂部配件之間。柱塞式的彈簧偏壓的止回閥組件被裝配到頂部配件中，并包括幾個松配合部件，所述松配合部件包括帶有閥座、撐板(brace plate)、彈簧和第三O形密封圈的柱塞式組件。
在操作中，用袋材來包裹要固化的復(fù)合部件。一個或多個真空配件然后穿過袋材上的開口被安裝在選定的位置上。然后，真空配件相對于袋材密封住。真空源然后被連接到各個真空配件的快速聯(lián)結(jié)配件上。真空源的快速聯(lián)結(jié)配件打開真空配件內(nèi)部的止回閥。然后，將空氣從袋內(nèi)排出，以有助于堆(piles)和樹脂的固化。整個組件然后被加熱，以固化樹脂。在固化過程之后，從復(fù)合部件上去除袋及其附帶的真空配件。將袋丟棄，并在貯備以重新使用之前對真空配件進(jìn)行清潔、檢查、維修和泄漏檢查。
不幸地是，這些真空配件存在許多問題。例如，由于所述真空配件是由三個獨(dú)立的部件組裝而來，并因?yàn)橹够亻y包含多個松配合部件，其在許多不同的位置上易于出現(xiàn)故障和泄漏。而且，由于固化過程中的溫度極高，O形密封圈易于被烤酥，結(jié)果，必須頻繁地檢查并更換所述O形密封圈。另外，隨著空氣被從袋中抽出，樹脂經(jīng)常被拉入止回閥內(nèi)，能夠阻塞止回閥中的松配合部件。所有這些問題都導(dǎo)致故障和泄漏，且如果這些真空配件中的其中一個在使用中發(fā)生故障和泄漏，將可損失掉要固化的整個復(fù)合部件，這將是非常昂貴的。
這些真空配件的另一個問題是其由重型材料(如鋼和鋁)加工而成。這就使得其相對袋材而言非常重，所述真空配件通過所述袋材被安裝。過度的重量造成真空配件將袋材拉長并從復(fù)合部件拉離，在袋材和復(fù)合部件之間形成了間隙。在一些情況下，特別是當(dāng)真空配件被置于復(fù)合部件的一側(cè)或之下的位置上時，真空配件的重量可將袋材撕破。如果發(fā)生這種情況，必須將復(fù)合部件的袋撕去，并重新將其裝袋，并重新安裝所有的真空配件。
這些真空配件在購買時非常昂貴，且維護(hù)成本非常高。在每次使用之前，必須對其進(jìn)行全面地檢查、清潔、維護(hù)和維修。這些真空配件的檢查、清潔、維護(hù)和維修是非常耗時和勞動密集的過程。
由此，在固化過程之前和固化過程中被用在裝袋復(fù)合材料中的帶有止回閥的真空配件存在大量的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
需要一種帶有止回閥的真空配件，其在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件(bagging composite part)中，其中，真空配件的本體由一塊材料形成。
也需要一種帶有止回閥的真空配件，其在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件中，其中，所述止回閥沒有松配合部件。
由此，本發(fā)明的目的是提供一種帶有止回閥的真空配件，該真空配件在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件中，其中，真空配件的本體由一塊材料形成。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種帶有止回閥的真空配件，該真空配件在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件中，其中，所述止回閥沒有松配合部件。
通過提供一種帶有止回閥的真空配件來獲得這些目的，其中，所述真空配件在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件中，真空配件的本體由一塊材料形成，且止回閥沒有松配合部件。真空配件具有單件式的本體部分，該本體部分帶有底座凸緣、中心頸狀部分和適用于可釋放地聯(lián)結(jié)到傳統(tǒng)真空源的頂部快速聯(lián)結(jié)配件。利用卡環(huán)，沒有松配合部件的止回閥被置于中心頸狀部分內(nèi)。
真空配件的獨(dú)特整體設(shè)計(jì)容許本體部分用輕型的非金屬材料(如注射模塑的塑料和尼龍)制成。因?yàn)楸倔w部分可由這種材料迅速容易地大量制成，所以真空配件可使用一次，然后被丟棄。由于真空配件不用在每次使用之后被收集、檢查、清潔或者維修，這就在成本、時間和勞動方面帶來極大的節(jié)約。
本發(fā)明提供許多重大的益處和優(yōu)點(diǎn)，包括(1)消除了至少兩個元件部分；(2)消除了至少兩個密封的需要，由此降低了真空配件可能泄漏的機(jī)會；(3)止回閥沒有松配合部件；(4)大大地降低了裝配時間和拆卸時間；(5)真空配件的本體部分的獨(dú)特整體設(shè)計(jì)容許其由輕型的一次性材料制成；和(6)輕型材料的使用降低了真空配件拉扯或損害袋材的機(jī)會。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于裝袋復(fù)合材料的自密封單件式的真空配件的縱向橫截面視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于裝袋復(fù)合材料的自密封單件式的真空配件的可替換實(shí)施例的縱向橫截面視圖。
圖3是圖2的真空配件的頂部的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的真空配件用于從密封袋中抽空空氣，該密封袋包在未固化的復(fù)合部件或組件周圍。穿過塑料薄膜來安裝本發(fā)明的真空配件，該真空配件密封到塑料薄膜上。為防止真空配件在移去真空源時通氣，本發(fā)明的真空配件包括止回閥，該止回閥沒有松配合部件。
參考附圖中的圖1，示出依照本發(fā)明的用于復(fù)合材料的裝袋的自密封單件式真空配件。通過開口12將真空配件11安裝在袋材14上，該袋材14被包裹在將被固化的復(fù)合部件16周圍。真空配件11包括單件式的大體圓柱形的本體部分13、聯(lián)結(jié)裝置18和閥裝置31，其中，該聯(lián)結(jié)裝置18可操作地與本體部分13相連用來將本體部分13密封到袋材14上。本體部分13具有圓柱形的底座凸緣15、長的圓柱形頸狀部分17、頂部19、中心下通道27和中心上通道29?？梢岳斫猓M管術(shù)語“上”和“下”這里可被用于敘述特定的元件，但是本發(fā)明可被用在任何方向上。
底座凸緣15優(yōu)選在其整個高度上徑向向內(nèi)成錐形，從而便于袋材14從底座凸緣15向復(fù)合部件16的平滑轉(zhuǎn)換。在優(yōu)選的實(shí)施例中，底座凸緣15包括至少一個與下通道27流體連通的徑向延伸的凹入端口20，該凹入端口20便于將空氣吸入下通道27中。盡管該凹入端口20被示出僅僅部分延伸穿過底座凸緣15的直徑，但是可以設(shè)想，凹入端口20延伸穿過底座凸緣15的整個直徑。頸狀部分17優(yōu)選包括用于接收鎖緊環(huán)57的外螺紋21，如將在以下敘述的。優(yōu)選將頂部19構(gòu)造成用以接收傳統(tǒng)真空源(未示出)的傳統(tǒng)的快速聯(lián)結(jié)的連接器。同樣地，頂部19可包括一個或多個環(huán)形凹槽或脊25。
用閥裝置31將下通道27和上通道29分開。利用緊固裝置(未示出)將閥裝置31彈性偏壓在上通道29下端的環(huán)形閥座33上。緊固裝置優(yōu)選是C型的卡環(huán)緊固件和/或彈簧，該卡環(huán)緊固件或彈簧扣入下通道27上端的內(nèi)部環(huán)形凹槽或狹槽35內(nèi)。傳統(tǒng)的密封裝置32(如O形密封圈)可被置于閥裝置31和閥座33之間，從而在閥裝置31處于關(guān)閉位置時，在下通道27和上通道29之間提供氣密密封。在從頂部19將真空源拆走時，閥裝置31防止了真空配件11與大氣通氣。盡管已示出，上通道29的直徑小于下通道27的直徑，但是應(yīng)該可以理解，在一定的應(yīng)用中，并根據(jù)閥裝置31的型式和結(jié)構(gòu)，上通道29的直徑可等于或大于下通道27的直徑。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，閥裝置31是柱塞式止回閥，其具有閥桿37、閥體39和閥凸緣(valve flange)41。閥桿37的上部優(yōu)選被置于距頂部19的上部距離C的位置處，以便連接到傳統(tǒng)真空源的傳統(tǒng)的快速聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)器上并與之一起操作。應(yīng)該理解，閥裝置31可以是另一種型式的閥，如球閥，如在以下敘述的。
聯(lián)結(jié)裝置18優(yōu)選包括襯墊51、套環(huán)53、銷55和鎖緊環(huán)57。銷55被接收在襯墊51、套環(huán)53和頸狀部分17的狹槽內(nèi)，以阻止襯墊51和套環(huán)53相對頸狀部分17的旋轉(zhuǎn)。在裝配時，袋材14被夾在底座凸緣15的上表面和襯墊51的下表面之間。鎖緊環(huán)57包括內(nèi)螺紋59，該內(nèi)螺紋59與頸狀部分17的外螺紋21配合。鎖緊環(huán)57將襯墊51、套環(huán)53和袋材14壓靠在底座凸緣15上，由此形成了氣密密封。
在操作中，用袋材14包裹要將被固化的復(fù)合部件16。然后將一個或多個真空配件11裝在選自袋材14內(nèi)部的位置上，所以底座凸緣15仍保持在袋材14的內(nèi)部，頸狀部分17穿過袋材14的開口12突出。然后安裝聯(lián)結(jié)裝置18。然后將襯墊51和套環(huán)53安裝在頸狀部分17上，從而襯墊51開始與袋材14接觸。另外，將襯墊51和套環(huán)53與銷55對準(zhǔn)，從而防止襯墊51和套環(huán)53相對頸狀部分17旋轉(zhuǎn)。鎖緊環(huán)57然后被向下旋在頸狀部分17上，以便將套環(huán)53、襯墊51和袋材14壓靠在底座凸緣15上，由此形成了真空密封。真空源然后通過扣入環(huán)形凹槽25內(nèi)而被連接到頂部19上。真空源包括桿部，所述桿部延伸入上通道29內(nèi)，從而與閥桿37接合，并迫使閥桿37向下，由此打開閥裝置31。然后，利用真空源從袋材中將空氣抽出。因?yàn)楸倔w部分13是一個要求更少密封的單件式結(jié)構(gòu)，在操作中真空配件11泄漏機(jī)會相當(dāng)大地減少。然后，將樹脂(未示出)泵送或抽入袋材14內(nèi)。然后將整個組件加熱，以固化樹脂。在固化過程之后，從復(fù)合部件16上取下袋材14。然后，將真空配件11從袋材14和/或復(fù)合部件16上取下。與傳統(tǒng)的真空配件相比，真空配件11的獨(dú)特結(jié)構(gòu)容許更容易地和更頻繁地使用真空配件11。
在本體部分17由輕型塑料或尼龍制成的實(shí)施例中，真空配件11可一次性使用，并在一次使用后可被簡單地丟棄。由于制造真空配件11的成本大大地降低，這種情況是可能的。
先參考附圖中的圖2和3，示出真空配件11的可替換實(shí)施例。在這個實(shí)施例中，閥裝置31是帶有球71的球閥，所述球71被安置在斜切表面73上。在優(yōu)選實(shí)施例中，球71是硅橡膠球。利用保持部件75將球71保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙希ㄟ^上部通道29內(nèi)的相對的縱向狹槽77來安裝保持部件75。由于空氣是從袋材14中抽出的，保持部件75容許空氣通過。
明顯可以看出，已經(jīng)敘述并說明了本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)。盡管以限制性形式的數(shù)字示出本發(fā)明，其并不僅僅限于這些形式，但是其可以進(jìn)行各種改變和優(yōu)化，只要不偏離其精神。
權(quán)利要求
1.一種與袋材一起使用以固化復(fù)合部件的真空配件，包括單件式的本體部分，該本體部分具有底座凸緣、長的頸狀部分、適于可釋放地接收真空源的頂部配件、中心縱向上部通道和中心縱向下部通道；閥裝置，被置于所述上部通道和下部通道之間，以在所述上部通道與下部通道之間提供氣密密封；以及聯(lián)結(jié)裝置，可操作地與所述單件式的本體部分相連，用于將該單件式的本體部分密封到袋材上。
2.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，閥裝置沒有松配合部件。
3.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，閥裝置是柱塞式閥，帶有閥桿、閥體和閥凸緣。
4.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，閥裝置是球閥。
5.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，該頂部配件帶有至少一個環(huán)形凹槽以接收真空源的快速聯(lián)結(jié)連接器，從而實(shí)現(xiàn)所述適于可釋放地接收真空源。
6.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，聯(lián)結(jié)裝置包括襯墊；套環(huán)；銷，用于阻止襯墊和套環(huán)相對所述單件式的本體部分旋轉(zhuǎn)；和鎖緊環(huán)；其中，袋材被置于底座凸緣和襯墊之間，這樣鎖緊環(huán)將套環(huán)、襯墊和袋材壓靠在底座凸緣上，從而在袋材和真空配件之間產(chǎn)生了氣密密封。
7.如權(quán)利要求1所述的真空配件，還包括至少一個凹入底座凸緣內(nèi)的端口，以便將空氣吸入下部通道。
8.如權(quán)利要求1所述的真空配件，還包括緊固裝置，用于將閥裝置緊固在上部通道和下部通道之間。
9.如權(quán)利要求1所述的真空配件，還包括卡環(huán)緊固件，用于固定上部通道和下部通道之間的閥裝置；內(nèi)部環(huán)形凹槽，位于下部通道的上端，用于接收所述卡環(huán)緊固件。
10.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，所述單件式的本體部分由金屬材料機(jī)加工而成。
11.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，所述金屬材料是鋼。
12.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，所述金屬材料是鋁。
13.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，所述單件式的本體部分由塑料制成。
14.如權(quán)利要求1所述的真空配件，其中，所述單件式的本體部分由尼龍制成。
全文摘要
一種帶有止回閥的真空配件，在固化過程之前和固化過程中用在裝袋復(fù)合部件中，其中，真空配件的本體由一塊材料制成，止回閥沒有松配合部件。真空配件帶有單件式的本體部分，該本體部分具有底座凸緣、中心頸狀部分和用于可釋放地聯(lián)結(jié)到傳統(tǒng)真空源的頂部快速聯(lián)結(jié)配件。利用卡環(huán)將止回閥置于中心頸狀部分內(nèi)。
文檔編號F16K15/04GK1659401SQ03812992
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者邁克爾·A·格林, 西森·韋恩 申請人:貝爾直升機(jī)泰克斯特龍公司