CN101857114B - 用于分配能流动的材料的阀组件和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分配多种能流动的材料、例如粘性流体或粉末的阀组件，包括：阀元件，该阀元件具有用于多种能流动的材料的多个进口和与进口连通的多个分配出口；和封盖，该封盖具有一个或更多个开口，所述开口的布置图案与至少部分出口的布置图案一致。该阀元件和封盖能相对彼此在闭合位置和至少一个分配位置之间移动，在所述闭合位置中出口被关闭，而在所述分配位置中在封盖中的一个或更多个开口至少部分地与分配出口对齐，从而打开分配出口。

Description

用于分配能流动的材料的阀组件和装置
技术领域
本发明涉及一种用于分配能流动的材料、尤其是粘性流体和粉末的阀组件和装置。
背景技术
US 2005/205154涉及一种用于流体分配器的封盖系统。所公开的系统是机动化的、铰接的系统，其在关闭位置为分配一种或更多种流体的喷嘴或喷嘴集管提供盖子或封盖。在关闭位置，封盖元件设置在喷嘴或喷嘴集管之下，并且收集在分配操作之间的任何流体滴，并且也优选提供密封效果。为了使封盖系统移动到打开或分配位置，激活马达，该马达使封盖元件在该封盖元件枢转离开喷嘴或喷嘴集管之前向下运动。
US2007/0012378公开了一种用于根据储存在控制器中的多种配方之一分配多种流体的装置。控制器同协调板连接，该协调板又顺序地与多个泵模块和集管模块连接。每个泵模块包括它自己的模块板，该模块板控制与那个模块联接的两个泵的操作。包括模块板、两个泵和两个贮液器以及用于驱动泵的马达的模块都被安装在模块框架上，该模块框架可拆卸地同系统连接，使得模块可容易地改变或替换。另外，集管模块也可容易地替换。集管模块也包括一个机动化的封盖系统。
如在US 2007/0012378中所揭示的那样，在多流体分配应用中，精确度和速度都是重要的。精确度是重要的，因为许多配方制剂需要添加精确的量的各成分。这在例如涂料、化妆品、食品、化学和制药工业上是真实的，因为关键成分的或多或少的添加会导致产品的颜色或产品的功效显著改变。速度是重要的，因为许多产品在销售点为顾客制备。例如，油漆配方制剂、化妆品配方制剂、染发剂和各种营养品经常在顾客等待期间在零售环境下制备。
另外，折中分配系统的精确度的一种方式是“滴下”。尤其，本要加入到先前配方制剂的“剩余”滴悬挂在喷嘴上，并且在喷嘴下面放置新容器时，用于先前配方制剂的液滴可被错误地加入到新配方制剂中。所以，先前的容器可能没有得到所需要的量的液体成分而下一个容器可能得到过多。
为了解决流体滴的问题，各种刮器和擦具设计已被提议。但是这些设计通常需要一个或更多个不同的马达来操纵擦具元件，并且局限于用在喷嘴是分开的或者没有一起捆绑在集管中的分配系统上。擦具的使用或刮拭功能在多喷嘴集管设计中是不实用的，因为从不同喷嘴出来的成分将被擦具或刮器混合，这也将导致后来生产的配方制剂不精确。
与使用喷嘴的分配系统相关的另一问题在于比较粘性的流体、例如色彩、着色剂、化妆品的基料、某些制药成分或其他的具有比较高粘性的流体的分配。特别是粘性流体具有变干的趋势并且结块到喷嘴的端部上，从而需要经常清洗以使喷嘴有效地操作。一些机械式擦拭或刮拭装置是可用的，而这些装置对于多喷嘴集管系统是不实用的，并且刮器和擦具元件必须手动清洁。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可靠的用于分配多种能流动的材料的阀组件，其能够更快地被打开和关闭，例如以便防止在出口中的材料干燥和结块。
本发明涉及一种用于分配多种能流动的材料、例如粘性流体和粉末的阀组件，包括：
阀元件，该阀元件具有用于多种能流动的材料的多个进口和与进口连通的多个分配出口；和
封盖，该封盖具有一个或更多个开口，所述开口的布置图案与至少部分出口的布置图案一致；
其中，该阀元件和封盖能相对彼此在闭合位置和至少一个分配位置之间移动，在所述闭合位置中出口被关闭，而在所述分配位置中在封盖中的一个或更多个开口至少部分地与分配出口对齐，从而打开分配出口。
在一个改进中，封盖包括多个开口，这些开口布置成同时打开或关闭多个分配出口，例如通过封盖和阀元件的单个相对运动。
在一个实施例中，封盖包括至少一个带，该带具有用于打开或关闭多个分配出口的一个或更多个开口。在一个改进中，至少阀元件的包括出口的部分是弯曲的并且带在该部分附近能滑动地张紧。
所以，带将适合于阀元件的形状并且阀元件的公差不那么重要。另外，带能够相对容易地替换，并且如果带比较薄、例如少于0.5mm或少于0.3mm，开口较不可能引起结块和/或能容易地清洁。
在一个改进中，出口和/或开口的形状设计成便利于流体滴释放。适当的形状包括椭圆形、三角形和星形。
本发明还涉及一种用于分配能流动的材料的装置，包括多个用于能流动的材料的容器和多个泵，其中泵的抽吸管同各自的容器连接，并且压力管同分配出口连接，可选地通过上述的阀组件。至少一部分所述泵包括用于选择性地将泵连接到容器上或到压力管上的阀，至少一部分所述容器包括搅拌器，并且其中至少容器和泵的组件的一部分包括与搅拌器和阀都耦联的电动机，从而搅拌器和阀能通过同一电动机操纵。
在一个改进中，电动机通过单向耦联器与阀耦联，该单向耦联器在第一方向上将阀与电动机解耦。所以，当电动机在第一方向上、例如顺时针旋转时，它驱动搅拌器而与阀解耦，该阀保持静止；而在另一个方向上，在本例中逆时针方向，电动机驱动搅拌器和阀，并且能用于操纵阀。
在另一个改进中，电动机通过单向耦联器与搅拌器耦联，该单向耦联器在与第一方向相反的第二个方向上将搅拌器与电动机解耦。
本发明还涉及一种用在上述装置中的模块，该模块包括：容器，该容器又包括搅拌器；泵，例如活塞泵，该泵以其抽吸管连接到容器上并且又包括用于选择性地将泵连接到容器上或到压力管或者分配开口上的阀；以及电动机，该电动机与搅拌器和阀都耦联。
在一个改进中，电动机借助单向耦联器与阀耦联，该单向耦联器在第一方向上将阀与电动机解耦，如上所述。
这样的模块适于用在分配器中，其中，容器和泵是静止的，并且各泵同集管或上述的阀组件连接，并且适合于用在包括转盘和单个分配位置的分配器中。模块能够实现相对直接的替换和/或维修。
附图说明
参考附图将对所公开的阀组件、装置和泵进一步解释，在附图中示意性示出了本发明的优选实施例。
图1是用于分配能流动的材料的、所公开的装置的透视图；
图2是图1中的装置的分配头的透视图；
图3A和3B是图2中的分配头的阀组件的透视图；
图4A、4B和4C示出了图3A和3B中的阀组件的三个位置；
图5A和5B示出在图1的装置中使用的模块，包括容器、搅拌器和泵。
需要注意的是，附图不需要依比例决定且对理解本发明不必要的细节可以省略。
自然，公开内容也不限于在附图中图示的特别的实施例。
具体实施方式
图1示出用于分配粘性流体的装置1的优选实施例，该流体例如为着色剂、基础涂料和用于装饰用途的涂料成分比如砖石涂料和/或用于工业用途的涂料成分。能用装置1分配的粘性流体的其它例子是洗发精、调节剂、底色料、染毛剂、食品添加剂和/或它们的组分。
该特别的分配装置1包括柜体2，该柜体容纳有容器4和泵5的多个模块3，这些模块3在下面会有详细论述。装置1还包括在图2中示出的分配头6、用于定位在分配头6下面的并且可选地设有称重装置的容器的支撑件7和用于驱动装置1的构件的电子装置(未示出)。分配头6又包括用于分配多种能流动的材料的阀细件8。
阀组件8在图3A到4C中更详细地示出，并且包括静止的阀元件9，该阀元件固定在例如分配头6的壁或框架10上并且具有用于多种能流动的材料的多个进口，这些进口通过例如柔性管11与泵5连接。阀元件9还包括分配出口12，这些分配出口同进口连通并且以一种布置图案、例如以交叉排布置在阀元件9的弯曲的并且面向下的部分上。
柔性的带13由例如金属、塑料或纤维加强的复合物制成，可选地涂上防粘附层和/或具有小于0.5mm、例如0.2mm的厚度，该柔性带通过在一端上的一个或更多个弹簧14和在另一端上的杆14A在这部分附近能滑动地张紧，并且在带13的两侧中的任一侧上被限定在阀元件9中的导向装置15、例如凸起部分定位。带13包括多个开口16，这些开口的直径可以比出口12的直径略大，并且这些开口在形状、数量和布置图案方面与出口12的形状、数量和布置图案一致。在出口12之间的、在阀元件9的分别与带13的侧向和纵向方向一致的轴向和切向方向上的距离比在带13中的开口16的直径大。
所以，如在图4A至4C中所示，通过在比带中的开口的直径略大的距离上使带(图4B)移动，在本实施例中借助杆14A，能同时打开(图4A)或关闭(图4C)所有出口。
在一个改进中，阀元件包括用于补偿磨损的特征、例如环绕出口的凸缘，和/或用于补偿微泄漏的特征、例如用于收集从出口泄漏出来的材料的沟槽或凹槽。
代替或附加于弹簧，带可以借助一个或更多个磁铁被密封地拉向阀元件。磁铁也可用于打开和关闭阀组件。
在另一个实施例中，阀组件包括两个或更多个带，用于独立地打开和关闭两个或更多个分配出口或者两组或更多组分配出口。如果，例如两组容器同阀元件连接，其中一组包含水基成分，而另一组包含溶剂基成分，从一组容器的分配可以用一个带控制，而从另一组容器的分配可以用另一个带控制。
在又一个实施例中，阀元件或所述至少一个带包括分别在相对运动的方向上分开的两个或更多个出口或开口或者两组或更多组出口或开口。如果阀元件包括两个或更多个出口或者两组或更多组出口，而带包括一个开口或一组开口，则与上面描述的具有两个或更多个带的实施例类似地，各出口或各组出口能够顺序地被带打开和关闭，例如以便从不同组的容器进行分配。如果带包括两个或更多个出口或者两组或更多组出口，而阀元件包括一个开口或一组开口，则各出口或各组出口可被不同类型的开口打开、例如根据要被分配的量较小和较大的开口或者具有不同形状的开口。
在再一个实施例，阀组件包括固定在装置的分配头上并包括多个开口的壳体和可旋转地安装在壳体中的阀元件、例如圆柱体或球体，出口在至少基本上径向的方向上延伸，并且进口和连接管平行于阀元件的旋转轴线延伸和/或在至少基本上径向的方向上从出口上游延伸。
图5A和5B示出在图1的装置1中应用的模块3，该模块包括容器4，该容器又包括搅拌器17，该搅拌器可旋转地安装在容器4中且和它的中心线一致，所述模块还包括活塞泵5，该活塞泵以其抽吸管18连接到容器4上并且又包括用于选择性地将泵5连接到容器4上或到压力管20上的片状阀19。
泵5包括活塞杆21，该活塞杆在一端设有活塞22，该活塞位于缸23中。活塞杆21的另一端包括与螺杆24配合作用的带螺纹的开口，该螺杆又与电动机25连接或者是该电动机的一部分。通过在第一方向上驱动电动机25，活塞杆21和活塞22离开阀19运动，以便从容器4中取出材料。通过在相反的方向上驱动电动机25，活塞杆21和活塞22朝向阀19运动，以便排出材料到压力管20并且因此到装置1的分配头6中的阀组件9中的出口12。
每个模块3的容器4和泵5包括另一电动机26，该电动机借助在各相反的旋转方向上解耦的单向耦联器27、28与搅拌器17和阀19都耦联。也就是说，当电动机26在第一方向方向上、例如顺时针旋转时，它驱动搅拌器17而与阀19解耦，该阀因此保持静止。在另一相反的方向上、在该例子中逆时针方向，电动机26操纵阀19而它和搅拌器17解耦。
通过这种布置，搅拌器和阀二者能借助同一电动机操纵。
自然，本发明不局限于上面所揭示的实施例，并且能够在权利要求限定的范围内以多种方式改变。例如，阀元件的包括出口的部分可以是平的或凹形的。

Claims (13)

1.用于分配多种能流动的材料的阀组件，包括：
阀元件，该阀元件具有用于多种能流动的材料的多个进口和与进口连通的多个分配出口；和
封盖，该封盖包括至少一个带，该带具有用于打开或闭合多个分配出口的一个或更多个开口，所述开口的布置图案与至少部分出口的布置图案一致；
其中，该阀元件和封盖能相对彼此在闭合位置和至少一个分配位置之间移动，在所述闭合位置中出口被关闭，而在所述分配位置中在封盖中的一个或更多个开口至少部分地与分配出口对齐，从而打开分配出口；
其中，至少阀元件的包括出口的部分是弯曲的，并且所述带在该部分附近能滑动地张紧。
2.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述封盖包括布置成同时打开或闭合多个分配出口的多个开口。
3.如权利要求1或2所述的阀组件，其中，所述阀元件包括弯曲的部分，并且所述封盖和所述弯曲的部分能相对彼此绕旋转轴线旋转。
4.如权利要求1所述的阀组件，包括两个或更多个带，用于独立地打开和关闭两个或更多个分配出口或者两组或更多组分配出口。
5.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述阀元件或所述至少一个带包括分别在相对运动的方向上分开的两个或更多个出口或开口或者两组或更多组出口或开口。
6.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述出口和/或开口的横截面的形状设计成便利于流体滴释放。
7.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述出口被凸缘环绕。
8.一种用于分配能流动的材料的装置，包括如权利要求1所述的阀组件、多个用于能流动的材料的容器和多个泵，其中，泵的抽吸管同各自的容器连接，并且压力管同所述阀组件连接。
9.一种用于分配能流动的材料的装置，所述装置包括：
用于分配多种能流动的材料的阀组件，所述阀组件包括：
阀元件，该阀元件具有用于多种能流动的材料的多个进口和与进口连通的多个分配出口；和
封盖，该封盖具有一个或更多个开口，所述开口的布置图案与至少部分出口的布置图案一致；
其中，该阀元件和封盖能相对于彼此在闭合位置和至少一个分配位置之间移动，在所述闭合位置中出口被关闭，而在所述分配位置中封盖中的一个或更多个开口至少部分地与分配出口对齐，从而打开分配出口，
多个用于能流动的材料的容器和多个泵，其中，泵的抽吸管同各自的容器连接，并且压力管同所述阀组件连接，并且
其中，至少一部分所述泵包括用于选择性地将泵连接到容器上或到压力管上的阀，
至少一部分所述容器包括搅拌器，并且
其中至少容器和泵的组件中的一部分包括与搅拌器和阀都耦联的电动机。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述电动机通过单向耦联器与阀耦联，该单向耦联器在第一方向上将阀与电动机解耦。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述电动机通过单向耦联器与搅拌器耦联，该单向耦联器在与第一方向相反的第二个方向上将搅拌器与电动机解耦。
12.一种用在如权利要求9所述的装置中的模块，包括：
容器，该容器又包括搅拌器；
泵，该泵以其抽吸管连接到容器上并且又包括用于选择性地将泵连接到容器上或到压力管或者分配开口上的阀；以及
电动机，该电动机与搅拌器和阀都耦联。
13.如权利要求12所述的模块，其中，所述电动机借助单向耦联器与阀耦联，该单向耦联器在第一方向上将阀与电动机解耦。
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