CN106714952A - 分配液体的组件和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于分配液体，特别是漆的着色剂的组件(3)，包括用于容纳液体的容器(4)、泵(5)、阀(6)、至少一个分配开口(23，24)，并且包括或关联于控制器(7)，所述控制器(7)被设置成操作泵(5)和阀(6)以从容器(4)中抽取液体并经由开口(23，24)分配液体，并操作泵(5)和阀(6)以经由分配开口(23，24)将液体从泵(5)冲洗到容器(4)。

Description

分配液体的组件和方法
技术领域
本发明涉及分配液体，特别是漆的着色剂的组件和方法。
背景技术
EP 1 492 970涉及一种用于流体分配器的阀组件，其包括具有至少第一开口和第二开口的壳体、安装在壳体中的阀构件，阀构件可围绕轴线旋转，并且包括第一通道，沿着所述轴线延伸并与壳体中的第一开口连通，以及从第一通道径向延伸到阀构件的外周的至少两个出口通道，其中每个径向延伸的出口通道可以通过旋转该阀构件与第二开口对准。
EP 1 688 652涉及类似的阀组件，其中所述壳体和所述阀构件中的至少一个由合成材料制成，并且组件还包括弹簧，其推进阀构件朝向或至壳体的内壁。
US 2,985,339涉及一种用于计量预定量的分配器，包括阀构件(在US 2,985,339的图中由附图标记36表示)。“如图6所示的处于正常静置位置的阀构件36在其与排出开口35相对的外圆柱表面中具有凹处36a。…阀构件36具有两个径向阀通道54，其互成直角并且在阀构件的轴线处相交。”
US2012/250451涉及一种在容器中均匀化液体，特别是漆的着色剂的方法，包括以下步骤：以第一流速(S1)从容器抽取液体，然后以高于第一流速(S1)的第二流速(S2)将液体返回到容器。
在例如用于漆的着色剂分配器中，冲洗(purging)，即分配少量的着色剂以清洁分配开口，并且因此减少由于喷嘴阻塞(例如，由在分配开口处着色剂干燥造成)导致的所谓的混色(mistints)的风险是常见且有效的实践。然而，冲洗意味着着色剂的浪费。
本发明的目的是提供对分配开口的有效清洁并且还减少或预防这种浪费。
发明内容
本发明涉及一种组件，包括用于容纳液体的容器、泵、阀、至少一个分配开口，即，至少在分配期间与泵的外部连通以从组件分配液体进入例如器皿的开口，并且包括或关联于控制器，所述控制器被设置成操作泵和阀以从容器中抽取液体以经由开口分配液体并操作泵和阀以经由分配开口将液体从泵冲洗(purge)到容器。
在一个实施例中，组件包括至少一个另外的分配开口，例如，具有不同于第一分配开口的直径的直径，例如，更小以允许更精确的分配或更大以允许更快地分配，并且其中控制器被设置为操作泵和阀以经由至少一个另外的分配开口，优选地依次经由所有分配开口，将液体从泵冲洗到容器。在另一个实施例中，阀在第一位置将容器连接到泵，并且在第二或另外的位置将泵连接到所述分配开口或一分配开口。
在另一实施例中，阀包括可旋转的阀构件，例如阀球、筒或盘，并且所述分配开口或多个分配开口分别限定在阀构件中，例如，作为分别在阀构件中径向或轴向延伸的通道或多个通道。因此，液体从阀构件直接分配，例如，通过阀中的较大的开口，例如在阀的壳体中，优选地防止液体接触较大的开口。
利用本发明，分配开口可以通过用着色剂本身冲洗来清洁，然而，由于冲洗的着色剂被返回到容器，减少或完全防止了浪费。
在一个改进中，开口相对彼此全部位于阀构件旋转的120°内，优选地在110°内。因此，冲洗所有开口所需的总旋转受到限制并且操作便利。
控制器可以与组件中的其它部分集成或例如，与其他部分关联，例如，定位在分配位置，并且当其他部件处于分配位置时与这些部件相连。
在另一实施例中，其可以用在如上所述的冲洗的上下文之外，在阀的一位置处，至少泵是关闭的，并且控制器被设置为优选地通过测量介质的可压缩性或可膨胀性，例如通过测量泵的阻力或行程，来确定是否以及如果是，介质包含空气的程度。在一个改进中，在阀的一位置处，所有抽吸和分配开口和路线都关闭。
如果泵内的液体允许比液体本身更多的压缩或膨胀，则这是液体含有空气的指示。作为例如生产或混合液体或空容器、再填充容器或组件中的泄漏密封的结果，液体可以含有空气。位移(displacement)的程度提供了根本原因的指示。泵状态和/或容器填充状况可以被记录并传送给操作者和/或服务代表，例如通过信号和/或日志的方式。
在另一实施例中，阀包括可变开口和/或多个不同开口，并且控制器被设置为确定是否在开口上液体有流动阻力。这可以例如通过精确地控制阀和/或给开口成形，例如卵形、菱形或椭圆形，以改变内部开口之间的重叠和/或提供具有不同直径和/或不同有效横截面的两个或更多个通道，从而设定流动阻力来实现。
这提供了用于确定液体的状况的手段，例如通过从驱动泵的发动机的控制来测量流动阻力，例如在不同的开口或重叠情况下。开口的重叠和/或形状和/或表面和/或(沿流动方向的)长度将影响液体中的剪切，且例如对于剪切稀化和/或剪切增稠液体，这将提供是否仍然存在某个粘度屈服值的信息，其可以用作液体状况的指示。
可压缩性，可膨胀性或流动阻力(的指示参数)的测量可以自动进行，例如，周期性地和/或在工作时间之外，并产生信号以通知操作者或服务代表。
在其他实施例中，控制器被设置为自动冲洗分配开口并进行所述测量，例如，周期性地和/或在工作时间之外。
在另一个实施例中，泵是正排量泵，优选为往复泵，优选为活塞泵。
本发明还涉及一种从包括容纳液体的容器、泵、阀和至少一个分配开口的组件分配液体，特别是漆的着色剂的方法，包括以下步骤：从容器抽取液体并从分配开口分配液体，并且其特征在于，经由分配开口将液体从泵冲洗到容器。
在一个实施例中，组件包括另一分配开口，并且其中液体经由另一分配开口从泵被冲洗到容器。
在另一个实施例中，借助于阀关闭泵，并且确定泵中的液体的可压缩性或可膨胀性程度。
在另一实施例中，包括改变开口，例如在泵和容器之间，产生通过不同开口的液体流动，并且确定在不同开口上的液体中的流动阻力。
在本发明的框架内，术语“液体”定义为包含液相的任何可流动材料，因此包括悬浮液和乳液。着色剂通常含有悬浮在(不稳定的)液体粘合剂/溶剂溶液中的高密度颜料或颗粒。
附图说明
将参照附图进一步解释所公开的发明，在附图中示意性地示出了本发明的当前优选实施例。
图1是用于分配粘性液体的所公开装置的一部分的透视图。
图2是适用于图1的装置中的公开的阀组件的横截面侧视图。
图3是图2的阀组件的局部细节视图。
图4是如图3所示的阀组件的横截面前视图。
图5A和5B示出了在阀的不同位置处与图3相同的细节。
图6示出了包括在七个位置处的不同阀的另一实施例的一部分。
具体实施方式
图1示出了用于分配粘性液体(诸如着色剂或染料)的装置1的示例的主要部分。该具体的分配装置包括通过驱动器(未示出)绕竖直轴线可旋转的转盘2，以便在离散位置之间旋转转盘2。在转盘2上安装有多个组件3，每个组件包括用于容纳液体的容器4、泵5和阀6。所述装置和转盘的其他细节在第6,273,298号美国专利中公开，其内容通过引用并入本文。
图2至图4示出了泵5和阀6的横截面。泵5是活塞泵，并且包括配备有活塞5B的活塞杆5A，其定位在泵5的缸体5C内，以及上凸缘5D。凸缘5D可以通过控制器7啮合，控制器7包括适于在进入(intake)行程期间向上移动活塞杆5A和活塞5B，在分配行程期间向下移动活塞杆5A和活塞5B的致动器(未示出)，以及操作阀6的致动器(未示出)。
控制器7和致动器是固定不动的，并且被设置为将组件3中的一个定位成与致动器对准(in line with)，以便能够致动泵5和阀6。缸体5C安装在泵壳体9的顶部，限定了腔10，并且还包括入口通道11，其与腔10分离并且适于与容器4流体连通，如图1所示。
包括盖子12A的阀壳体12通过各自的凸缘13、14附接到泵壳体9的下部。阀构件(在该示例中为球15)通过由例如聚合物材料(诸如PTFE(特氟隆))制成的两个环形轴承16A、16B装配在壳体12中。阀构件15配备有杆17，利用所述杆17，阀构件15可以通过相应的致动器绕轴线A旋转。阀壳体12还限定腔室18，腔室18在其上部由第一开口19限定，腔室18通过所述第一开口19与泵壳体9的腔室10连通。阀壳体12还包括在其底部的第二开口20和与泵壳体9中的入口通道11连通的第三开口21。阀构件15包括第一通道22，其沿着轴线A延伸并与壳体12中的第一开口19连通。其还包括至少两个分配开口，在该示例中为出口通道23，24的形式，以及入口通道25，所述两个分配开口和入口通道25均从第一通道22径向延伸到阀构件15的圆周。在该具体的实施例中，出口通道23之一的直径小于另一个24的直径，并且两个出口通道23，24的直径均小于入口通道25的直径。此外，两个直径都小于壳体12中的出口开口20的直径，并且通道23-25的中心轴线都位于通过阀构件15的同一截面平面上，并且分别离开例如30℃和100℃。
图2至图4示出了阀构件的进入位置，其中阀构件15的入口通道25与阀壳体12的第三开口21对准，并且因此与入口通道11对准。换言之，容器与泵壳体9中的腔室10和缸体7连通。在该位置，腔室10和缸体7现在可以通过将活塞6向上移动期望的或预定的长度而从容器填充期望量的液体。应注意，在该位置，入口通道22临时用作出口通道。
一旦吸入适当量的液体，阀构件15可以被旋转到期望的分配位置，即，直到期望的分配通道23，24与壳体中的开口20对准，并且活塞6可以向下移动以从所述开口20分配期望的或预定的量。如果该量的液体相对较小和/或剂量应当是精确的，则相对窄的输出通道23是适当的，并且如果该量相对较大和/或应当快速分配，相对宽的输出通道24是适当的。因此，阀组件能够进行定制的，并且如果需要的话，精确地和/或快速地分配粘性液体，而不必更换阀组件或阀组件的部件。
在冲洗期间，如图5A和5B所示，阀构件15旋转直到待冲洗的期望的分配通道-图5A中的较大直径通道和图5B中的较小直径通道-与壳体12中的第三开口22对准，所述第三开口与容器4连通。在这些位置，活塞6向下移动以将预定量的液体冲洗通过分配通道返回到容器4。
图6示出了根据本发明的在七个位置的阀的另一实施例。在该实施例中，径向分配通道23，24分开108°，并且进入通道25定位在分配通道之间。这些位置依次是液体经由进入通道25的进入或返回，通过将液体返回到容器来冲洗较大直径的分配通道24，通过将液体返回到容器来冲洗较小直径的分配通道23，关闭泵的所有吸入和分配开口和路线流体，经由较小直径的分配通道23分配，经由较大直径分配通道24分配，以及经由进入通道25分配。
当然，本发明不限于上述公开的实施例，并且可以在权利要求的范围内以多种方式变化。

Claims (15)

1.一种用于分配液体，特别是漆的着色剂的组件(3)，包括用于容纳液体的容器(4)、泵(5)、阀(6)、至少一个分配开口(23，24)，并且包括控制器(7)或与控制器(7)关联，所述控制器(7)被设置成操作所述泵(5)和所述阀(6)以从所述容器(4)中抽取液体并经由所述开口(23，24)分配液体，并操作所述泵(5)和所述阀(6)以经由所述分配开口(23，24)将液体从所述泵(5)冲洗到所述容器(4)。
2.如权利要求1所述的组件(3)，包括至少一个另外的分配开口(24)，例如，其具有与所述第一分配开口(23)的直径不同的直径，并且其中所述控制器(7)被设置成操作所述泵(5)和所述阀(6)以经由所述至少一个另外的分配开口(24)，优选地经由所有分配开口(23，24)将液体从所述泵(5)冲洗到所述容器(4)。
3.如权利要求1或2所述的组件(3)，其中所述阀(6)在第一位置将所述容器(4)连接到所述泵(5)，并且在第二位置或另一位置将所述泵(5)连接到所述分配开口(23，24)或一分配开口(23，24)。
4.如前述权利要求中任一项所述的组件(3)，其中所述阀(6)包括可旋转的阀构件(15)，并且所述分配开口(23)或多个分配开口(23，24)被限定在所述阀构件(15)中。
5.如权利要求4所述的组件(3)，其中所述开口(23，24)相对彼此均位于所述阀构件(15)旋转的120°内，优选地在110°内。
6.如前述权利要求中任一项所述的组件(3)，其中在另一位置中所述阀(6)关闭至少所述泵(5)，并且其中所述控制器(7)被设置成确定所述泵(5)内的介质是否是可压缩的或可膨胀的。
7.如前述权利要求中任一项所述的组件(3)，其中所述阀(6)包括多个不同的开口(23，24)和/或可变开口，并且其中所述控制器(7)被设置为确定在所述开口(23，24)上在液体中是否有流动阻力。
8.如前述权利要求中任一项所述的组件(3)，其中所述控制器(7)被设置成自动冲洗所述分配开口(23，24)和/或确定压缩性、可膨胀性和/或流动阻力。
9.如前述权利要求中任一项所述的组件(3)，其中所述泵是正排量泵，优选往复泵，优选活塞泵(5)。
10.一种用于分配多种液体，特别是漆的着色剂的装置(1)，包括多个如前述权利要求中任一项所述的组件(3)。
11.一种从组件(3)分配液体，特别是漆的着色剂的方法，所述组件(3)包括容纳液体的容器(4)、泵(5)、阀(6)和至少一个分配开口(23，24)，所述方法包括以下步骤：从所述容器(4)抽取液体并从所述分配开口(23，24)分配所述液体，其特征在于，经由所述分配开口(23，24)将液体从所述泵(5)冲洗到所述容器(4)。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述组件(3)包括另一分配开口(24)，并且其中液体经由所述另一分配开口(24)从所述泵(5)冲洗到所述容器(4)。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中通过所述阀(6)关闭所述泵(5)，并且确定所述泵(5)中的液体的可压缩性或可膨胀性的程度。
14.如权利要求11-13中任一项所述的方法，包括改变开口，例如在所述泵(5)和所述容器(4)之间，产生通过不同开口(23，24)的液体流动并在不同开口(23，24)上确定液体的流动阻力。
15.如权利要求11-14中任一项所述的方法，其中自动进行冲洗所述分配开口(23，24)和/或确定可压缩性、可膨胀性和/或流动阻力。
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