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CN203525578U - 混合并分配两种流体组分的流体分配系统 - Google Patents

混合并分配两种流体组分的流体分配系统 Download PDF

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CN203525578U CN201320481141.0U CN201320481141U CN203525578U CN 203525578 U CN203525578 U CN 203525578U CN 201320481141 U CN201320481141 U CN 201320481141U CN 203525578 U CN203525578 U CN 203525578U
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Abstract

本实用新型是一种混合并分配两种流体组分的流体分配系统。特别地，本实用新型涉及这样一种混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其使用双转子泵以实现对混合流体的精度比计量和对流体流动的精确截止。所述流体分配系统包括：双泵，其供给所述两种流体组分并且具有第一和第二泵排出件；静态混合器，其液压地联接到所述第一和第二泵排出件，以接收所述两种流体组分，从而在所述静态混合器中混合所述两种流体组分并通过出口排出；和防滴阀，其液压地联接到所述静态混合器的出口，以控制所述混合流体组分的分配的开启-关闭。根据本实用新型的混合并分配两种流体组分的流体分配系统能够实现在精确的比例下准确地混合两种组分的技术效果。

Description

混合并分配两种流体组分的流体分配系统
技术领域
本实用新型是一种混合并分配两种流体组分的流体分配系统。特别地，本实用新型涉及这样一种双组分型流体分配系统，其使用双转子泵以实现对混合流体的精度比计量和对流体流动的精确截止。
背景技术
流体分配系统通常用于混合两种组分以形成所需的混合物。在许多应用中，需要精确地控制所添加以形成混合物的每个组分的量。这种流体分配系统经常用来形成能够用作粘合剂的环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯或硅树脂。所述聚合的过程被称为“固化”，并且能够通过温度、树脂和固化剂化合物的选择以及这些化合物的比例来控制。所述温度、树脂和固化剂的选择能够导致所述固化过程占用数分钟至数小时。一些配方受益于加固化过程期间的加热，而另一些只是需要时间和环境温度。
这些粘合剂通常需要所述两种组分的精确混合，所述两种组分被混合在一起以形成所需的第三种化学物质。根据所要求的特性，比例可以从1：1变化到或10：1以上。然而，为了使得最终产物是精确的配方，树脂和固化剂必须以精确的比例混合。直到两种组分被混合之前，所述两种组分都是相对不活泼的，但是所述“固化剂”趋向于更具化学活性并且需要更多保护使其不受大气和湿气的侵袭。所述反应速率可以通过使用不同的固化剂或者控制所述温度来改变，所述固化剂可能改变所述最终产物的性质。
用于在精确规定的比例下混合两种流体（例如，树脂和固化剂）的现有技术中的容积系统存在的问题是，材料的计量位置与应用分配点有显著的距离（管件的1-2米或以上）。这将引起比例控制的波动，从而导致两种组分的不精确混合，并且因此导致粘合剂的粘合强度的不可接受差异。所述现有技术中的系统执行起混合操作来更像是压力—时间分配系统而不是真正的体积混合系统，所述体积混合系统对准确率控制而言至关重要。因此，需要一种分配系统，其在精确的比例下准确地混合两种组分，以提供具有所期望的化学成分的混合物。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双组分型流体分配系统。所述流体分配系统包括双泵、静态混合器和防滴阀。所述双泵供给两种流体组分并且具有第一泵和第二泵排出件。所述双泵可以从由双转子泵、双偏心转子泵、双螺旋泵、双齿轮泵、或者类似系列的双泵所构成的一组旋转泵中选择。所述双泵也可以从由杆式泵和柱塞泵构成的一组线性泵中选择。所述静态混合器液压地联接到所述第一泵和第二泵排出件，并且接收所述两种流体组分，以用于在所述静态混合器中混合所述组分并通过出口排出。优选地，所述静态混合器是细长的，并且在一端液压地联接到所述两泵排出件而在另一端液压地联接到所述防滴阀。所述防滴阀液压地联接到所述静态混合器的出口，以控制所述混合流体组分的开启-关闭分配。优选地，所述防滴阀是刚体针阀。
双泵、静态混合器和防滴阀形成可移动的组件，所述组件能够在工件周围移动，所述混合流体被分配到所述工件上。在另一个实施方式中，所述静态混合器和所述防滴阀能够在工件周围移动，并且所述双泵定位地固定至所述静态混合器并且液压地联接到所述静态混合器。所述双泵由双筒推动器给料。优选地，所述双泵由连接在所述双筒推动器和所述双泵之间的双给料管线给料。所述双筒推动器通过使用两个可独立移动的柱塞而能够操作以分配所述流体组分，以将不受限制的、独立的流体流动提供给每个转子泵；由此使所述双转子泵作为比例的唯一决定因素。所述可独立移动的柱塞被独立地位置监控，以测量所述两种流体组分的分配比例。
为此，本实用新型提供了一种用于混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其包括：双泵，其供给所述两种流体组分并且具有第一和第二泵排出件；静态混合器，其液压地联接到所述第一和第二泵排出件，以接收所述两种流体组分，从而在所述静态混合器中混合所述两种流体组分并通过出口排出；和防滴阀，其液压地联接到所述静态混合器的出口，以控制所述混合流体组分的分配的开启-关闭。
优选地，所述双泵选自以下组中之一：双转子泵、双偏心转子泵、双螺旋泵、双齿轮泵或者类似系列的双泵。
优选地，所述静态混合器是细长的、并且在一端液压地联接到所述双泵而在另一端液压地联接到所述防滴阀。
优选地，所述双泵、所述静态混合器和所述防滴阀形成可移动的组件，所述组件能够在一工件周围移动，其中所述混合流体被分配到所述工件上。
优选地，所述双泵在固定的位置上，所述静态混合器和所述防滴阀液压地联接到所述双泵、并且能够在一工件周围移动，其中所述混合流体被分配到所述工件上。
优选地，所述静态混合器和所述防滴阀能够在工件周围移动，并且所述双泵被位置固定至所述静态混合器且液压地联接到所述静态混合器。
优选地，所述双泵由双筒推动器供给所述两种流体组分。
优选地，所述双泵由连接在所述双筒推动器和所述双泵之间的双给料管线来供给所述两种流体组分。
优选地，所述双筒式推动器通过使用两个可独立移动的柱塞而可操作地供给所述两种流体组分。
优选地，所述可独立移动的柱塞被独立地进行位置监测，以测量所述两种流体组分的给料比。
优选地，所述防滴阀是刚体针阀。
由此，根据本实用新型的混合并分配两种流体组分的流体分配系统能够实现在精确的比例下准确地混合两种组分的技术效果。
附图说明
通过附图，本实用新型的所述双组分型流体分配系统的优选实施方式与本实用新型的其它目的、特征和优势一样将显而易见，其中：
图1是由所述双转子泵、所述静态混合器和所述防滴阀形成的所述组件的后视图。
图2是由所述双转子泵、所述静态混合器和所述防滴阀形成的所述组件的前视图。
图3是由所述双转子泵、所述静态混合器和所述防滴阀形成的所述组件的侧视图。
图4是所述双筒型粘合剂给料系统的平面图。
具体实施方式
本实用新型是一种双组分型流体分配系统，所述系统解决了不精确比例分配和当流动停止时流体的流涎和滴漏问题。所述系统包括用于计量两种流体的容积移位型双转子泵装置。对于每种组分的流体输入由单一装置（双筒推动器）供给，所述推动器可以在独立的压力下独立地将流体传递给所述泵。这种设计确保输入所述泵的两种流体在泵送时都不会缺少物料。所述物料独立地从每个所述双泵的出口（在本文中也称为“排出端口”）流进混合喷嘴（在本文中也称为“静态混合器”），所述混合喷嘴基于所述双泵的每个独立通道的流量和流速而将所述两种流体物料混合在一起。混合喷嘴直接联接到防滴阀，所述防滴阀开启和关闭以控制被分配的混合物料的流动。在没有防滴阀的情况下，所述双泵本身的截止能力将不足以干净且精确地截止所述流体流动。所述计量双泵和所述防滴阀极为靠近于施加分配点是一种物料相对于另一种物料的精确比例控制以及精确截止流体流动的关键。优选地，所述两个泵的排出件和所述防滴阀之间的距离小于12英寸，并且更优选小于6英寸。
在一个实施方式中，将来自筒的流体精确分配的防滴阀包括y型的防滴阀主体和挺杆（poppet）。所述防滴阀主体由刚性材料构成，并且包括垂直部分和成角度部分。所述垂直部分具有穿过其中垂直通道，并且所述成角度部分具有穿过其中的成角度通道。所述成角度通道从所述垂直通道延伸，并且将所述混合流体组分从所述成角度部分带到所述垂直部分。所述挺杆具有杆，所述杆具有蘑菇形状的端部，以提供开启/关闭控制。所述挺杆通过所述垂直通道延伸并且超出顶部开口端和底部开口端。所述挺杆能够在垂直通道内垂直移动，以通过所述防滴阀调节流量。
在一个优选实施方式（图1和2）中，所述双转子泵包括两个由两个独立的电机驱动器供电的偏心转子泵（在本文中也称为“计量泵”），所述电机驱动器具有流率调节的电位器。控制器被用于调节混合比例和分配体积的设定。所述独立的电极驱动器允许从1：1到1：10地连续调整混合比例。来自两个转子泵的排出件直接联接到所述静态混合器，以提供混合比例的精确控制。
所述静态混合器包括与所述双转子泵的两个排出件相连接的两个进入端口和连接到防滴阀的单一出口。所述静态混合器（也称为静止混合器）是包含混合元件的窄筒形管。所述混合元件是固定部件，其被定位成当两种物料流经混合器的长度时迫使所述两种物料混合。在流经混合器的长度后，所述混合物料排出到防滴阀。静态混合器的尺寸能够变化，以适应物料的不同体积并控制混合量。防滴阀控制混合物料排出的开启-关闭，以使得精确量的物料能够被放置于表面。
双筒型粘合剂给料系统（本文中也称为“双筒推动器”）可以在独立的压力下独立地将所述流体传递至每个泵。所述双筒容器设计成使得空腔在所述容器的纵向延伸方向的横截面恒定。优选的筒是具有恒定直径的中空筒形容器，特别是内径恒定以维持一致的排出量。所述筒具有特别是具有圆形、矩形或者多边形横截面的固定外壳和用于接收分配质量的空腔。在远端，所述筒可以具有喷嘴形状，所述喷嘴具有连接到计量泵的其中一个的分配开口。在近端，所述筒的空腔通常通过柱塞式塞柱封闭，所述塞柱紧靠内壁地装配、并且由滑动可调的杆来致动以分配空腔内的质量。用于杆的致动器能够是线性电机、步进电机或者其它电动、气动或者液压操作驱动的装置。所述致动杆在所述双筒中的所述流体上维持恒定压力，以确保有恒定的流体流向两个计量泵。
所述双组分型流体分配系统能够形成为这样的组件，所述组件具有与所述静态混合器的两个进入端口紧密联接的双转子泵的两个排出件、以及与静态混合器的排出端口相连接的防滴阀。使用柔性布线给两个双转子泵电动机供电，并且待混合的两种流体通过软管或管件被供给到两个双转子泵的进入端口。这将允许所述组件在工件周围自由地移动，并且有助于将所述组件并入到机器人系统。
图1和2示出所述双组分型流体分配系统10的一个实施方式，其包括双转子泵12、静态混合器14和防滴阀16。所述双转子泵12包括具有单独的进入端口22、24和排出端口26、28的两个转子泵18、20。所述排出端口26、28紧密联接到静态混合器14的所述两个入口（未显示），以提供两种物料的精确混合。
图2示出两种流体30、32在压力下被供给到所述转子泵18、20的进入端口22、24，而后泵入到所述静态混合器14中。所述两种流体30、32在所述静态混合器14中充分混合，而后从防滴阀16排出。从防滴阀16排出的混合物可以选择性地通过分配梢端34排出。防滴阀16的开启-关闭的动作由致动器17控制。
在另一个优选实施方式（图3）中，所述双泵包括线性移位泵，在这种情况下，双杆泵系统由两个气动致动器供能。混合比例由所述杆的直径决定，并且分配体积由所述杆的线性冲程决定。双杆泵的排出件液压地联接到所述静态混合器，以提供混合比例的精确控制。
静态混合器包括与双杆泵的两个排出件相连接的两个进入端口、以及连接到所述防滴阀的单一出口。所述静态混合器（也称为静止混合器）是包含混合元件的窄筒形管。所述元件是固定部件，其被定位成当两种物料流经所述混合器的长度时迫使所述两种物料混合。流经所述混合器的长度后，所述混合物料排出到防滴阀。所述静态混合器的尺寸能够变化，以适应物料的不同体积并控制混合量。防滴阀控制混合物料排出的开启-关闭，以使得精确量的物料能够被放置于表面。
所述双组分型流体分配系统10可以选择性地形成为可移动“组件”，所述可移动“组件”具有与静态混合器的两个进入端口紧密联接的双杆泵的两个排出端口、以及与静态混合器的排出件相连接的防滴阀。待混合的两种流体通过软管或管件被供给到两个双杆泵的进入端口。这允许所述组件在工件周围自由地移动，并且有助于将所述组件并入到机器人系统。
图3示出所述两种组分线性移位型流体分配系统38的一个实施方式，其包括固定的双杆泵系统40、以及可移动的由静态混合器14和防滴阀16组成的组件。所述双杆泵系统40包括两个单独的杆计量泵42，每个杆计量泵包含计量管44、计量杆46、和致动器48。
在分配模式下（示出），杆计量泵42借由来自致动器48的能量向前前进以将两种流体30、32排出到方向阀52。所述两种流体30、32经由方向阀52穿过硬管54和软管56，并且进入所述静态混合器14的两个进入端口（为示出）以提供所述两种流体30、32的精确混合。所述两种流体30、32在静态混合器14中充分混合，而后通过防滴阀16排出。从防滴阀16排出的混合物可以选择性地从分配梢端34排出。防滴阀16的开启-关闭动作由致动器17控制。
在重新填充模式所述下（未示出），方向阀52旋转90度，从而形成粘合剂给料系统50与杆计量泵42之间的液压连接。计量杆46然后缩回，以允许所述两种流体30、32重新填充计量管44。
图4示出双筒型粘合剂给料系统50的平面示意图，所述双筒型粘合剂给料系统将两种组分粘合剂的两种流体组分30、32输出到计量泵18、20。所述双筒型粘合剂给料系统50包括分别包含两种流体组分30、32的两个筒58、60、以及用于致动柱塞杆66、68的独立的推进装置62、64，所述柱塞杆连接到所述筒58、60内的柱塞70、72。从所述筒58、60输出的流体30、32是脱离联接的，这意味着每种流体30、32能够独立于另一种流体排出并且推进装置62、64可以独立地操作。所述双筒型粘合剂给料系统50还可以包括控制单元74，所述控制单元用于处理输入数据，以计算和显示流体30、32的输出体积并且控制推进装置62、64。特别地，所述控制单元74控制所述两种流体30、32的正确剂量，并且允许所述流体流动被独立地调整。两种流体30、32通过各自的产品软管76、78排出到所述两个计量泵18、20。
因此，虽然已经描述了本实用新型的优选实施方式，但本领域的技术人员将认识到在不偏离本实用新型精神的前提下还可以应用其它实施方式，并且旨在将所有这些进一步的修改和变化包括在本文所阐述的权利要求的真正范围内。

Claims (11)

1.一种混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述混合并分配两种流体组分的流体分配系统包括：
双泵，其供给所述两种流体组分并且具有第一和第二泵排出件；
静态混合器，其液压地联接到所述第一和第二泵排出件，以接收所述两种流体组分，从而在所述静态混合器中混合所述两种流体组分并通过出口排出；和
防滴阀，其液压地联接到所述静态混合器的出口，以控制所述混合流体组分的分配的开启-关闭。
2.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双泵选自以下组中之一：双转子泵、双偏心转子泵、双螺旋泵、双齿轮泵或者类似系列的双泵。
3.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述静态混合器是细长的、并且在一端液压地联接到所述双泵而在另一端液压地联接到所述防滴阀。
4.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双泵、所述静态混合器和所述防滴阀形成可移动的组件，所述组件能够在一工件周围移动，其中所述混合流体被分配到所述工件上。
5.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双泵在固定的位置上，所述静态混合器和所述防滴阀液压地联接到所述双泵、并且能够在一工件周围移动，其中所述混合流体被分配到所述工件上。
6.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述静态混合器和所述防滴阀能够在工件周围移动，并且所述双泵被位置固定至所述静态混合器且液压地联接到所述静态混合器。
7.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双泵由双筒推动器供给所述两种流体组分。
8.根据权利要求7所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双泵由连接在所述双筒推动器和所述双泵之间的双给料管线来供给所述两种流体组分。
9.根据权利要求7所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述双筒式推动器通过使用两个可独立移动的柱塞而可操作地供给所述两种流体组分。
10.根据权利要求9所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述可独立移动的柱塞被独立地进行位置监测，以测量所述两种流体组分的给料比。
11.根据权利要求1所述的混合并分配两种流体组分的流体分配系统，其特征在于，所述防滴阀是刚体针阀。
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