专利名称：具有由塑料材料制成的储存器的灭火器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种灭火器，这种灭火器包括一个能够容纳带压灭火剂的储存器和一个排放部件，该排放部件以能够将所述灭火剂喷出的方式被固定到所述储存器颈部上，所述排放部件包括一个出口喷嘴和一个汲取管，该汲取管设置在该储存器中，以使其能够将所述灭火剂从所述储存器的底部引向所述出口喷嘴，其中储存器的底部位于与所述颈部相对的那端。
背景技术：
我们知道，一般情况下，灭火器的储存器由钢或铝制成。在储存器由铝制成的情况下，其制造方法一般包括挤压步骤，为形成颈部而进行的颈缩步骤和对后者的击打步骤。在储存器由钢制成的情况下，目前的制造方法一般包括下述几个步骤对储存器的底部或主体进行冲压，加工带螺纹的环或螺栓，加工出筒节，将各个部件焊接并装配到一起。这些由金属制成的实例具有很多缺陷。金属很坚硬并具有侵蚀性，而且如果使用者没有经验，那么金属也不会帮助使用者将灭火器握在手中。在实施质量控制后，不合格品通常很多。加工效率也难于控制。而且，经常会超过由很多标准设定的10％的残损率。由制造商们一致采用的圆筒形形状难以安装到内部舱室内，例如马达舱、游船、住所，这意味着灭火器占据了过大的无用空间，或者距离易于起火或可能起火的地点很远。
EP283568公开了一种上述类型的灭火器，在这种灭火器中，储存器是通过对预制件进行拉伸和吹塑加工而用塑料制成的。这种制造方法更加容易获得各种形状的储存器。但是，拉伸操作需要将预制件夹紧，以对其施加拉力。这种夹紧操作会在预制件的两个相对壁之间形成一个连接区域，该区域在按此方法制成的容器中形成一个薄弱点。这样，这种公知型灭火器的工作压力就被限制为25巴。
在这种灭火器中，灭火剂例如可以是加有添加剂的水，或者是粉末或泡沫等。当使用这种灭火器时，灭火剂就会通过在高压冲力的作用下通过排放部件的出口喷嘴喷出，而高压推力或者永久性存在于储存器中，在这种情况下，排放部件包括一个阀，这种高压推力也可通过在使用时将设置在储存器内的气盒刺破而被释放出来，在这种情况下，无需设置阀。在这种部件中，存在一个问题在存贮的喷射压力耗尽后，残余的灭火剂就会存留在储存器内，这样就会降低效率，而且增加了成本并造成浪费。因此，就需要尽可能减少灭火剂的残留量。
发明内容
本发明的目的在于至少解决其中的某些问题。
为此，本发明提供一种灭火器，该灭火器包括一个由塑料制成并能够容纳被增压的灭火剂的储存器和一个排放部件，该排放部件被固定到储存器的颈部上以排放灭火剂，而且所述排放部件包括一个出口喷嘴和一个汲取管，该汲取管设置在储存器中，以使其能够将所述灭火剂从所述储存器的底部引向所述出口喷嘴，其中蓄存器的底部位于与所述颈部相对的那端，其特征在于所述储存器的一个壁支撑着一个螺旋型的内置肋片，其旋绕轴线基本平行于所述汲取管。这种肋可以在排放的同时形成或提高涡旋现象。就是说，其能够使灭火剂产生涡流运动。这种移动是在汲取管周围进行的，而且将喷出的灭火剂流送向汲取管的入口，同时当将其被吸入到汲取管内并排放时还会提高灭火剂的速度。在灭火剂为粉末的情况下，通过这种运动例如还可提高灭火剂的流动性。这样就可以减少灭火器的残余量并提高其效率。
有利的是，所述颈部可由朝向所述储存器内侧伸出的双层壁构成，这样可以提高颈部的刚性。
作为一种优选方案，所述颈部包括一个通过螺纹连接来固定所述排放部件的内螺纹。与在颈部外侧设置螺纹的情况相比，这种固定方式能够更好地承受内部排放压力。
根据本发明的一个特定实施例，提供至少一个外部附件，所述附件被模制成一个设置在所述储存器壁外表面上的凸起。这种附件例如可以是一个手柄、一个固定凸耳、一个稳定凸耳、一个输送支架或加固件。这样，就使灭火器更加易于存放和搬运。
根据本发明的另一特定实施例，提供至少一个外部手柄，所述外部手柄被模制成一个设置在所述储存器壁上的凹槽。这样就可以提高这种灭火器、尤其是手持式灭火器的人体工程学特性。
蓄积器的壁厚可根据灭火器所采用的材料、形状和工作压力的不同来选择。螺旋肋具有提高储存器强度的优点，而且无需增加整个壁的厚度。这样就可以提高安全性、节省材料并减轻重量。例如，蓄积器的所述壁其厚度介于3至5毫米之间。这样，内部工作压力例如可超过50巴。
该蓄积器可被通过双向模制而加工成任意的形状。有利的是，该储存器具有多边形的横截面，这样，就能够更加容易地将灭火器装到一个较小的存放空间内，例如装配到机车内。
根据本发明的一个实施例，灭火剂为加有一种或多种添加剂的粉末或水。
作为一种优选方案，在最好不采用预制件的前提下，该蓄积器可通过双向模制工艺而得以制成，该工艺包括对一个带有螺旋槽的移动心轴进行涂覆并进行吹塑。该储存器的一个优点在于它没有焊缝，这意味着其承压能力得到提高。
下面参照附图，通过对以非限制性实例方式给出的一个特定实施例所进行的说明，可以更好地理解本发明及其目的、细节、特征和优点，其中附图图1为根据第一实施例之装置的轴向剖视图，其中该装置适用于制造根据本发明的储存器，而且蓄积器已经与模压站连接在一起；图2为图1所示的蓄积器的局部放大视图，其中该蓄积器已经与注入站连接在一起；图3为一个与图1相似的视图，图中示出了通过对心轴进行涂覆的挤压步骤；图4为一个与图3相似的视图，图中示出了双向预吹塑的步骤；图5为一个与图4相似的视图，图中示出了吹塑步骤的结束；图6为根据本发明第二实施例的制造装置的放大详细视图，其中蓄积器已经与模压站连接在一起；图7为一个局部视图，图中示出了心轴的一个变型实施例；图8是一个图表，该图表示出了图1所示之装置的操作时序；图9示出了根据本发明的一个手提式灭火器，该灭火器的储存器可利用图6的装置制造而成。
具体实施例方式
下面将对根据第一实施例的挤压吹塑机及其操作方式加以详细说明。参照图1，该机器包括一个蓄积器1，该蓄积器被安装在一个活动支架上，以使其能够与两个不同的工作站连接在一起。在图1中，蓄积器1与一个模压站2相连接。
蓄积器1包括一个管状外壳3，该外壳的上端被固定到一个支承凸缘4上。该支承凸缘4构成了一个转盘的一部分，其中该转盘本身是公知的，而且没有在图中示出，这样就能够将蓄积器1从一个工作站移动到另一个工作站。外壳3在其下端设置有一个横向凸缘5，该横向凸缘5包围并限定了蓄积器1的出口6。在外壳3内设置有一个中心芯体7，该中心芯体由几个能够相对移动的同轴部件构成，即由衬套8、压紧套管9、带螺纹的定径套管10和中空的中心杆11构成。衬套8包括多个独立的部件，而且包括有一个用于使传热流体例如导热油循环流动的回路。该回路包括设置在衬套8之外表面附近的环形导管13。定径套管10和中空的中心杆11构成了一个涂覆心轴，其功能将在下文中加以说明。
在中心芯体7与外壳3的内壁之间设置有一个蓄积空间12，该空间延伸至出口6处并包括一个环形空间，该环形空间在其上端15处被一个挤压活塞14所封闭。在图1中，挤压活塞14、衬套8、压紧套管9、定径套管10和中空的中心杆11被表示成位于在外壳3内的回缩位置上。利用传统的气动驱动器沿着朝向外壳3外侧的方向可以将这些部件轴向移动。
参照图2，中心杆11包括一个中心导管17，该导管在上端与一个未示出的压缩空气源连接在一起，而且该导管的下端被一个校准阀18封闭起来，而该校准阀通过弹簧19回复到封闭位置上。该导管17可通过吹塑工艺而实现双向定位。
在图2中，蓄积器1被表示成与其它工作站连接在一起，该工作站可以是注入站16。用于制造中空体的制造过程在该工作站开始进行，具体如下所述。
在注入站16处，公知的螺杆式注模机用于使热塑性树脂变成可塑状态并将其注入到蓄积空间12内。图2仅示出了注射喷嘴20的端部部分，该部分被紧密挤压在蓄积器1的外壳3上。这样，就可以将预定量的树脂35注入到蓄积器1内，以将蓄积空间12注满。为使树脂35具有最佳的温度，以用于进行双向定向模压，而且为了保持该温度，利用电阻元件21和流体在衬套8之回路中的循环流动来调节蓄积空间内的温度。
下面将从该状态开始，借助于图8中的图表对该机器的操作加以说明，其中每个水平格子都表示一个持续约为0.5秒的时间步长。
在步骤22中，蓄积器1通过旋转支承板移动到在图1、3和5中可以看到的双向模压站2。在该移动过程中，一个未示出的外盖将开口6覆盖起来。在图1中，容纳在蓄积空间12内的材料未被示出。
该双向模压站2包括一个被固定到一固定支承板26上的挤压模25和一个由两个独立的壳体24a和24b组成的吹塑模具24。外壳24a和24b可通过一个传统的机构而以横向移动方式被驱动，其中该传统机构能够将模具24打开和关闭。模具24含有一个内腔36，该内腔具有一个收缩部分37，该收缩部分的直径等于挤压模具25之管口28的直径。与步骤22同时开始执行的步骤23表示将模具24闭合的动作。由于这种动作是公知的，因此，在所有的附图中，模具24都被表示成处于闭合位置上。步骤27表示将旋转支承板挡在工作站2处的步骤。这样，凸缘5就可以紧密定位靠在挤压模具25的上表面上，而且蓄积器1沿挤压管口28的轴线设置。步骤29表示外盖的打开步骤，其中该外盖可覆盖在开口6上。
接着，可以同时开始执行几个操作步骤30表示使挤压活塞14移动，从而通过开口6将树脂从蓄积空间12内挤出。步骤32表示使中心芯体7的各个部件进行移动。步骤33表示通过导管17预先吹入少量压力的空气。步骤34表示通过挤压管口28传送材料。
具体而言，在步骤32中，中心杆11首先移动并通过挤压模具25接合到模具24中，从而涂覆有一个均匀的树脂涂层38。中心杆11以两倍于树脂35离开挤压管口28的速度向前移动，而且这样会使树脂涂层38轴向延伸及相应的分子取向。中心杆11的端部部分在其周面上设置有一个螺旋槽39，这样就会在树脂涂层38的内表面上压出一个相应的螺旋肋，如图3所示。在杆11已经沿轴向移动到超出收缩部分37范围之外的一定距离处后，通过杆11的导管17而略微延迟的预吹空气可使树脂涂层38从杆11上脱离，这样就可以避免树脂被过快冷却。从杆11上脱下的树脂涂层38已经在图4中示出，图中还示出了螺旋肋40。在树脂涂层38的预吹过程中，树脂涂层不会与腔体36的周壁相接触。
由于在中心杆11上的延迟，使得定径套管10也朝向挤压管口28移动。定径套管10还进入到位于杆11与挤压管口28的周壁之间的间隙内。该定径套管10设置有外螺纹41，在图2中可最佳地看到，该外螺纹在树脂涂层38的内表面上压印出了一个相应的螺纹。该定径套管10移动至模具24的收缩部分37处，以在加工过程中在中空体的颈部内形成内螺纹。例如，挤压管口28的内径与该间隙的比值约为10。
当杆11在远至内腔36的端壁42处完成移动时，活塞14和衬套8将移动到使其与凸缘5相接触的位置上，以将蓄积空间12完全排空。最后，压紧套管9滑动至挤压管口28的下端处并在定径套管10与挤压管口28的周壁之间形成了紧密配合，以将树脂完全从挤压模具25内推出并对位于定径套管10与收缩部分37之间的间隙中的材料进行挤压。在步骤32结束时，各个部件的行程终点位置已经在图5中示出。
在该状态下开始，利用较高的空气压力执行吹塑步骤43，这样使树脂涂层38沿横向膨胀，直到与内腔36的壁相接触，从而完成材料的分子双向定位并形成了中空体50。例如吹塑比，即挤压型坯的直径与中空体50的直径之比，约为3/4。同时，使挤压活塞14返回到缩回位置上的步骤44是在使中心冲压件7的各个部件返回到缩回位置上之后进行的。这样，型坯就会受到支撑，直到最终成型。在步骤45中，定径套管9旋转，以将其外螺纹41从设置在树脂涂层38之内表面上的相应螺纹上拧下来。为此，中心杆11与一个数控旋转电机相连接，定径套管9通过一个单向棘轮传动机构66与中心杆11相连接，该单向棘轮机构能够使定径套管9沿旋松螺纹的方向受到驱动并能够使定径套管9以快于中心杆11的速度旋转，以避免在将定径套管9取出时对这种经模压制成的螺纹施加作用力。
步骤46表示将外盖关闭，该外盖可将开口6封闭起来。步骤47表示将中空体50冷却到材料的玻璃态转变温度下或低于该温度。步骤48表示中空体50的相应塑化现象。
接着，步骤49表示将模具24打开、从而将制成的中空体50取出的运动。步骤51表示将转盘松开，步骤52表示转盘通过移动使蓄积器1返回注入站16的操作。最好以公知的方式制成几个相同的蓄积器，这些蓄积器当其被罩在各个工作站中同时操作。在这种情况下，步骤52实际上就是步骤22的重复，该步骤将开始一个新的循环，该循环与前述的步骤以完全相同的方式进行，预先将另一蓄积器1填满。步骤53表示相应地开始执行该机器的控制模块。如图8所示，在工作站2处的操作循环持续约15秒。
通过上述方法制成的中空体50包括一个均匀的壁厚、一个设置在其内表面上并能够提高其承压能力的螺旋肋40和一个设置在其颈部的内螺纹。此外，还可以通过在中心杆11上设置该沟槽或一些沟槽的方式而以类似方式制成其它形式的凸肋。例如，多个平行的周壁上的环形槽可以在中空体50上形成多个平行的环状凸肋，而且平行的轴向沟槽可以在中空体50上形成轴向凸肋。
在步骤32中，中心杆11的速度与树脂35通过挤压管口28离开的速度之比控制着树脂涂层38的轴向拉伸比，而且可以根据所需的特性来进行选择。在上述的实例中，该比率等于2。
现参照图6，对第二实施例的制造方法及模塑机的相应变型结构加以说明。相同的附图标记用于表示与第一实施例相同或相似的部件。
从图6中可以看到，在吹塑模具24内，内腔36具有一个凸肩表面54，该表面相对收缩部分37的壁成直角。图6还示出了环形导管55，该导管用于使挤压模25和收缩部分37内的导热流体循环流动，以对这些区域的温度进行调节。
在吹塑过程中，当压力通过位于模具24的封闭端处的中心杆11的端部被注入时，树脂涂层38就会从下方朝着模具的上部紧紧压在腔体36的壁上。图6的右半部分示出了树脂涂层38，该涂层基本上是在如第一实施例中的吹塑步骤43中形成的。在第二实施例中，定径套管10和压紧套管9在吹塑过程中继续朝向模具24的内部一起移动。这样，位于与定径套管10相连接的端部58附近的那部分树脂涂层38，就会沿着远离凸肩表面54的方向受到推动，从而将其朝向树脂涂层38的下部部分57折叠，而下部部分57则与腔体36的周壁相连接。区域56比树脂涂层38的其它部分更加柔软，因为它没有与模具24相接触并且涂层心轴减缓其冷却作用。
图6的左半部分用附图标记56a示出了当套管9和10到达其行程结束处时而大体定位的该区域。在该实施例中，压紧套管9也推过吹塑模具24的收缩部分37，而且定径套管10的螺纹部分将进入到模具24的主腔内。最后，利用较高的压力完成吹塑，而且这样就会将折叠区域折叠到端部部分58上，如图中的附图标记56b所示，这样就形成了一个材料弯管。接着，产生一个具有双层壁的颈部和内螺纹。该方法的其它部分与第一实施例相同。
也可以制造大容量的中空体，例如容量为200升的中空体。具体而言，就是可以制造出能够承受高内部压力的中空体，因为其壁具有良好的质量，而且还在其内表面上设置了加强肋。壁厚可由挤压管口28内的中心杆11周围的间隙尺寸来调节。
图7示出了中心杆11的一个变型实施例。在该实施例中，杆具有两个直径小于杆11之其它部分的部分11a和11b，这样就可以通过涂覆形成一个具有台阶状厚度的型坯，从而制成一个具有台阶状厚度和/或直径的周壁的中空体。这样，较薄的部分11a和11b就在中空体50的底部和顶部具有较大厚度的壁，当该中空体被用作压力容器时，最大压力就作用于这些区域上。
图9示出了利用上述第二实施例的装置制成的中空体，而且该中空体可被用作手提式灭火器61的储存器60。储存器60例如可用通过离子键交联在一起的一种聚合物树脂制成，这种树脂商标为Surlyn并由杜邦公司生产。这种材料具有良好的透明度，良好的耐擦划性，良好的耐有机溶剂性，而且可以在很宽的工作温度下工作。壁62具有基本均匀的厚度e，而且该厚度介于3至5毫米之间，以能够容纳55巴的压力。其内表面设置有螺旋凸肋63，例如高度约为1毫米。储存器60的颈部64具有双层壁和用于拧到排放部件65上的内螺纹68。
排放部件65包括一个中空套管73，该中空套管73的下部部分设置有螺纹，该螺纹被设计成能够拧入到颈部64的内螺纹68上。在装配状态下，周缘74支承在储存器60的上表面75上。该套管73包括一个内孔76，在该内孔76中，装配有一密封件78的柱塞77可以密封方式滑动。一个固定的手柄79被固定到套管73的顶部上。一个排放控制杆81也被固定到套管73的顶部上，以围绕枢轴82回转。该控制杆81的下表面支承在柱塞77的顶部上。
一个汲取管69被推入套管73内并从其下端向下延伸到位于底壁84附近容器60之底部80内。一个横向支架85设置在沿管69的内部中间部分上。第一带压气体例如二氧化碳的芯盒被安装到管69内并通过压缩弹簧92坐落在柱塞77与支架85之间。一个第二带压气体盒87被安装在管69内并坐落在支架85与肋片88之间。一个可刺穿的插入件89设置在该支架85内，同时两个切割端沿管69的轴线A指向盒子87和86的各个封口片。
灭火器61是一种便携式的一次性手提灭火器，下面将对它的操作加以说明。图9示出了处于待用状态下的灭火器。容纳在储存器60内的灭火剂未被示出。为了能够将灭火剂排出，杆81可通过手动方式朝手柄79向下移动，这样就会将柱塞77推到盒子86的底部上。盒子86与插入件89相接触，该插入件89刺穿封口片，从而将带压气体释放出来。盒子86继续移动，从而将插入件89顶推到盒子87的封口片上，以将其刺穿。带压气体，例如压力为55巴的气体，将会由于存在密度差而集中在储存器60的顶部并对灭火剂例如粉末施加一个全部指向容器底部80的冲击力，由箭头P表示。灭火剂将被推向汲取管的端口90，同时由于凸肋63的方位而围绕管69产生涡旋运动，其中凸肋63的旋绕轴线与管69的轴线A重合。灭火剂在管69内向上升起并通过设置在图9之平面外侧的通道91从支架85上流过，而且还在套管73之内孔76的内部向上移动，直至出口70，然后通过出口70以发散状射流的方式排出。直到所存的带压气体全部耗尽，排放操作才会停止。在该最后阶段，储存器60内的残留灭火剂非常少。
储存器60的形状可以通过采用不同形状的吹塑模具根据需要选择。例如，储存器60的横截面可以为圆形或多边形。同样，在储存器60的壁上还可以加工出符合人机工程学要求的形状，例如中空的手柄71和凸舌72，这样就可以根据用途的不同而最终制造出灭火器的储存器。
灭火器61还可以是一种具有永久性压力的灭火器，而且无需对储存器60作出修改。由塑料制成的储存器60可以为彩色的，具体而言，可以根据消防标准来选择它的颜色。
尽管已经接合特定实施例对本发明作出了说明，但是很显然，本发明并非局限于此，其包括所有落入本发明保护范围内的对上述部件的技术替换和组合。
权利要求
1.一种灭火器(61)，其包括一个由塑料制成并能够容纳被加压的灭火剂的储存器(60)和一个排放部件(65)，该排放部件固定到所述储存器的颈部(64)上以排放所述灭火剂，所述排放部件包括一个出口喷嘴(70)和一个汲取管(69)，该汲取管设置在储存器(60)中以能够将所述灭火剂从所述储存器的底部(80)引向所述出口喷嘴，其中所述底部位于所述颈部的相对端，其特征在于所述储存器的一个壁(62)带有一个螺旋形的内部凸肋(63)，该内部凸肋的旋绕轴线(a)基本上平行于所述的汲取管(69)。
2.根据权利要求1所述的灭火器，其特征在于所述颈部(64)由朝向所述储存器内部突出的双层壁构成。
3.根据权利要求1或2所述的灭火器，其特征在于所述颈部(64)包括一个用于通过螺纹连接对所述排放部件(65)进行固定的内螺纹(68)。
4.根据权利要求1至3之一所述的灭火器，其特征在于其包括至少一个外部附件(72)，所述外部附件被模制成一个在所述储存器壁(62)之外表面上的凸起。
5.根据权利要求1至4之一所述的灭火器，其特征在于其包括至少一个外部手柄(7)，所述外部手柄被模制成一个在所述储存器壁(62)上的凹槽。
6.根据权利要求1至5之一所述的灭火器，其特征在于所述储存器壁(62)的厚度(e)介于3至5毫米之间。
7.根据权利要求1至6之一所述的灭火器，其特征在于其内部工作压力超过50巴。
8.根据权利要求1至7之一所述的灭火器，其特征在于所述储存器(60)具有多边形的横截面。
9.根据权利要求1至8之一所述的灭火器，其特征在于所述灭火剂为加有一种或多种添加剂的水或粉末。
10.根据权利要求1至9之一所述的灭火器，其特征在于所述储存器(60)可通过双向模制工艺制成，该工艺包括对一个带有螺旋槽(39)的移动心轴(10、11)进行涂覆的步骤(32)及进行吹塑的步骤(43)。
全文摘要
本发明涉及一种灭火器(61)，该灭火器具有一个由塑料材料制成并用于容纳灭火剂的储存器(60)，以及一个被固定到所述储存器的颈部(64)上并用于对所述灭火剂的排放进行控制的排放部件(65)。该排放部件包括一个出口喷嘴(70)和一个柱塞管(69)，该柱塞管设置在所述储存器(60)内例如将该灭火剂从与颈部相对的所述储存器之底部(71)引向所述出口喷嘴，其特征在于所述储存器的一个壁(62)设置有一个螺旋形的内部肋板(3)，其旋绕轴线(A)基本上平行于所述柱塞管(69)。
文档编号A62C13/76GK1747765SQ200480003609
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月3日 优先权日2003年2月7日
发明者M·拉乌阿提 申请人:欧罗弗有限公司