CN106945944A - 集成的多组分分配系统及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及集成的多组分分配系统及相关方法，具体地一种与流体分配器一起使用的集成多组分分配系统及相关的制造方法(例如通过3D打印)。该系统包括料盒，该料盒包括第一和第二筒和第一和第二流体出口，第一和第二筒具有分别用于储存第一和第二流体组分的第一和第二腔室。该系统的静态混合器包括流体通道和多个混合挡板，混合挡板构造成在第一和第二流体组分输送到流体通道中时混合第一和第二流体组分。脆弱封闭件也可以与料盒和/或静态混合器形成一体以防止流体组分排放到静态混合器中，直到需要排放流体组分为止。静态混合器和可选地还有料盒作为一体的整体件的形成降低了通常单独形成的多个部件的组装和储存的成本。

Description

集成的多组分分配系统及相关方法
技术领域
本发明总体上涉及一种流体分配器，并且更具体地，涉及一种结合构造成用于混合和分配多组分流体的流体分配器的各种元件的集成多组分分配系统。
背景技术
从现有技术中得知各种类型的流体分配器，其中许多流体分配器被设计成像手枪一样。这种流体分配器用于从容器分配一种或多种组分，该容器在大多数情况下被设计为单注射器或双注射器的形式或对应的料盒的形式。
常规的多组分流体分配器包括多个元件，诸如例如双筒分配料盒、料盒封闭件、静态混合器和喷嘴，它们通常在任何地方独立地制造为三至五件。因此，这些元件必须由料盒生产者、静态混合器生产者、填装者和/或最终用户装配在一起。这种装配需要额外的劳动和成本。此外，每个部件必须单独地储存和处理。因此，将流体分配器的元件制造为独立部件并接着将所述元件共同组装在一起是复杂的、成本高的且耗时的。部件和生产流体分配器的操作的数目的减少对降低组装、在制品和库存的成本来说是期望的。
然而，通常认为将流体分配器的元件制造为单独部件是对于避免诸如流体组分的过早混合和/或排出的潜在操作问题是必要的。例如，双筒分配料盒可具有用于储存诸如用于环氧树脂胶或模塑料中的两种活性化合物的两种不同流体或流体组分的一对筒。如果两种流体过早地一起进入喷嘴和/或混合器，则流体可在混合器内反应并固化，从而阻塞在其中的流体通道并因此使得静态混合器不能在将来使用。为了防止这种过早混合，在常规流体分配器中，静态混合器被制造为与料盒分离的部件，并且料盒还包括料盒封闭件，用于另外地将流体密封其相应的筒中的。在一个示例中，参见授予Horner等人的美国专利No.6,484,904中描述的与双流体料盒临时相关联的盖封闭件。当流体要被混合和分配时，使用者可以就仅在附接静态混合器之前刺穿或以其他方式移除料盒封闭件，或者静态混合器可以配备有矛状件，该矛状件用于在其附接时刺穿封闭构件，从而允许流体进入静态混合器并混合。因此，通过在多组分流体待分配时避免过早排出和混合，静态混合器与料盒分开制造使得常规流体分配器能够适当地起到作用。
另外，传统上将流体分配器的元件制造为单独部件被视为生产流体分配器的某些类型元件的唯一方式。例如，在静态混合器中，流体通常通过分割流体和以重叠方式重新组合流体来混合在一起，这通过迫使流体穿过具有交替几何形状的一系列混合挡板来实现。这样的分割和重新组合导致正在混合的流体层变薄并且最终彼此扩散。这种混合方法已经证明是非常有效的，特别是对于高粘度流体。然而，具有大量的交叉叶片(这提高了由挡板实现的混合效率)的混合挡板更难以制造。例如，授予Brauner等人的美国专利No.4,220,416描述了一种混合挡板，其被模制为分开模制的两个V形梳状部分并且在插入静态混合器之前彼此相互啮合。在这些混合挡板中的叶片之间的大量交叉点限定了大量的底切，这些底切在没有专门的模制设备的情况下是不可模制的或者是不可能模制的。此外，高度复杂的混合挡板可能不能够与容纳该混合挡板的静态混合器一体模制。因此，这种静态混合器通常与混合挡板分开制造。
但是如上所述，料盒、静态混合器、喷嘴等的这种分开制造和随后组装增加了加工过程的显著复杂性和成本，这也能够妨碍为较小规模项目和应用定制流体分配器的能力。因此，需要解决与制造和组装流体分配器相关联的一些问题。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种与流体分配器一起使用的分配系统，该流体分配器构造成分配多种流体组分的混合物。该系统包括料盒，该料盒具有第一筒和第二筒，第一筒限定用于保持第一流体组分的第一腔室，第二筒限定用于保持第二流体组分的第二腔室。料盒还包括第一和第二流体出口，第一和第二流体出口分别与第一和第二腔室流体连通。该系统还包括静态混合器，该静态混合器具有细长管状本体和多个混合挡板，该细长管状本体限定构造成与第一和第二流体出口连通的流体通道，所述多个混合挡板位于流体通道内并构造成混合第一和第二流体组分。静态混合器的细长管状本体与混合挡板一体地形成为整体件。这样，消除了对制造、储存和组装作为单独部件的所有这些部件的需求，从而降低了制造分配系统和流体分配器的成本和复杂性。
根据本发明的另一实施例，提供了一种与流体分配器一起使用的分配系统，该流体分配器构造成分配多种流体组分的混合物。该系统包括料盒，该料盒具有第一筒和第二筒，第一筒限定用于保持第一流体组分的第一腔室，第二筒限定用于保持第二流体组分的第二腔室。料盒还包括第一和第二流体出口，第一和第二流体出口分别与第一和第二腔室流体连通。该系统还包括静态混合器，该静态混合器具有细长管状本体和多个混合挡板，该细长管状本体限定构造成与第一和第二流体出口连通的流体通道，所述多个混合挡板位于流体通道内并构造成混合第一和第二流体组分。料盒的第一和第二筒以及静态混合器的细长管状本体和混合挡板全部一体地形成为整体件。这样，消除了对制造、储存和组装作为单独部件的所有这些部件的需求，从而进一步降低了制造分配系统和流体分配器的成本和复杂性。
在另一方面，系统还包括位于第一流体出口与流体通道之间的第一脆弱封闭构件以及位于第二流体出口与流体通道之间的第二脆弱封闭构件。第一和第二脆弱封闭构件可各自包括脆弱外部和铰接内部。在一个实施例中，脆弱外部附接到料盒的内壁。在另一实施例中，料盒还包括分隔第一和第二流体出口的分隔件，并且铰接内部附接到该分隔件。脆弱外部可构造成在阈值压力下断裂，并且铰接内部可构造成承受阈值压力。脆弱封闭构件也与静态混合器和料盒一体地形成为整体件。
根据另一实施例，一种制造与流体分配器一起使用的分配系统的方法包括：在计算机控制下铺设连续的材料层或材料点以一体地形成料盒和静态混合器。连续的材料层或材料点的铺设还包括：将料盒形成为包括第一筒和第二筒，第一筒限定用于保持第一流体组分的第一腔室，第二筒限定用于保持第二流体组分的第二腔室。料盒还包括分别与第一和第二腔室流体连通的第一和第二流体出口。连续的材料层或材料点的铺设还包括将静态混合器形成为包括细长管状本体和多个混合挡板，该细长管状本体限定构造成与第一和第二流体出口连通的流体通道，所述多个混合挡板位于流体通道内并构造成混合第一和第二流体组分。
在另一实施例中，提供了一种制造与流体分配器一起使用的分配系统的计算机执行的方法。该方法包括：从数据库检索分配系统的源模型和用于该分配系统的多个限定控制点。该方法还包括：自动生成制造所述分配系统的打印指令。当通过计算机控制的3D打印机来执行时，所述打印指令生产如上文所述和贯穿本公开的分配系统。
通过结合附图阅读以下示意性实施例的详细描述，将会理解本发明的各种附加目的、优点和特征。
附图说明
并入并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并与上面给出的总体描述和下面给出的详细描述一起用于解释本发明实施例的原理。
图1是根据本发明的一个实施例的构造成与流体分配器一起使用的集成多组分分配系统的透视图。
图2是沿线2-2截取(除多个混合挡板未剖切)的图1的集成多组分分配系统的剖视图。
图3是类似于图2的剖视图，在剖面(例如，沿线2-2)中示出了集成多组分分配系统中所包括的替代静态混合器设计。
图4是在邻近静态混合器与筒的相交处的图3的集成多组分分配系统的一部分的放大透视图，示出了处于闭合位置的脆弱封闭构件，其位于料盒与静态混合器之间，从而防止流体流入静态混合器。
图5是类似于图4的透视图，示出了脆弱封闭构件处于打开位置，从而使得流体能够从料盒流入静态混合器。
图6是根据本发明的替代实施例的集成多组分分配系统的透视图，本实施例在系统中包括流体分配器的额外元件，例如容座和构造成与致动器组件部件(单独提供)一起使用的手柄。
图7是沿线7-7截取的图6的集成多组分分配系统的剖视图。
图8是类似于图7的剖视图，以虚线示出了添加到集成多组分分配系统的单独制造的致动器组件部件，以由此示意结合有集成多组分分配系统的流体分配器的最终组装。
图9是根据本发明的实施例的用于生产集成多组分分配系统的示例性预期制造流程的框图，在一个示例中包括根据本文所公开的本发明的另一实施例的3D CAD打印指令的分发。
图10是根据本发明的另一替代实施例的集成多组分分配系统的部分分解透视图，本实施例具有静态混合器，该静态混合器一体地形成为整体件并接着单独地连接到料盒。
具体实施方式
参照图1和图2所示的一个实施例，与流体分配器(参见图8)一起使用的集成多组分分配系统10包括集成在一起的双筒料盒12、喷嘴14和静态混合器16。通过将料盒12、喷嘴14和静态混合器16制造为一体的或整体的单个部件，可以大大降低最终流体分配器的组装的成本以及与多个流体分配器元件的储存和处理有关的成本。因此，在本实施例和下面描述的其他实施例中，整体的、集成多组分分配系统10有利地克服了已知的流体分配器及其相关联的制造工艺所具有的若干问题。
本实施例的集成多组分分配系统10在图1以总体外部细节示出，且在图2以详细剖视图示出。为此，料盒12包括第一和第二中空筒20、22，第一和第二中空筒20、22每个具有分别保持和储存第一和第二流体的腔室24，第一和第二流体可以例如是多组分环氧树脂胶或模塑料中使用的两种反应化合物。如图所示，每个筒20、22包括靠近静态混合器16的(在远端的)封闭端26和便于用相应的流体填充第一和第二筒20、22的(在近端的)开口端28。虽然在本实施例中不形成为集成多组分分配系统10的一部分，但是，第一和第二活塞30、32(在图1中以虚线示出)可以在筒20、22已经填充有相应的流体之后从开口端28分别插入到第一和第二筒20、22中，如本领域中已知的。可以与本实施例一起使用的活塞30、32的一个示例在授予Springhorn的美国专利No.7,909,211中更详细地描述，该专利由本申请的受让人共同拥有，并且其公开内容以引用的方式全部并入本文。虽然示出了两个圆柱形筒20、22，但是当两种以上的流体组分要被一起混合和分配时，可以结合使用更大数目的筒，并且筒20、22可以具有非圆形横截面形状，例如八边形或六边形，所有这些均在本发明的预期范围内。此外，尽管第一和第二筒20、22示出为彼此基本相同，但应当理解，筒20、22可以形成为不同而不脱离本发明的范围。
在所示的实施例中，第一和第二筒20、22在封闭端26处通过桥板34连结，桥板34至少部分地限定第一和第二流体出口36、38，第一和第二流体出口36、38分别与第一和第二筒20、22中的腔室24流体连通。如图所示，第一和第二流体出口36、38可以延伸穿过桥板34并且可以通过分隔件40在桥板34内彼此分离开。分隔件40从第一和第二筒20、22中的每一个的侧壁42(在侧壁42彼此靠近和/或彼此邻近的位置处)延伸和/或与第一和第二筒20、22中的每一个的侧壁42一体地形成。尽管未示出，但是第一和第二筒20、22可以在其它位置，例如开口端28或任何其它合适位置处连结，以向系统10提供额外的支撑和/或稳定性。如图所示，桥板34可包括在其远端处的径向延伸的凸缘44，凸缘44用于将静态混合器16支撑和/或密封到料盒12；并用于将料盒12支撑在分配器本体(在该图中未示出)中。例如，一个或多个唇部46沿着桥接板34从凸缘44延伸到第二筒22，以便向料盒12与静态混合器16的连结部提供额外的结构支撑。因此，静态混合器16被牢固地固定到料盒12；并且料盒12被牢固地固定到分配器本体。
在所示的实施例中，静态混合器16包括远离凸缘44向远侧延伸的细长管状本体50以及在细长管状本体50的相对端处的喷嘴14，其中，分配末端52设置在喷嘴14的端部处。流体通道54延伸穿过静态混合器16和喷嘴14并终止在分配末端52中的出口孔56处，用于分配由第一和第二流体在静态混合器16内形成的流体混合物。在所示的实施例中，喷嘴14还包括位于细长管状本体50与分配末端52之间的锥形部58。应当理解，喷嘴14和流体通道54可以具有取决于分配应用的各种各样的几何形状(并且进一步地，喷嘴14可以是附加到静态混合器16的单独件，或者能够与静态混合器16一体地形成为整体件)。此外，虽然所示的实施例包括桥板34和凸缘44，但是在其他实施例中，静态混合器16可以直接联接到筒20、22，使得筒20、22在封闭端26处通过静态混合器16连结，由此省略这些桥接板34和凸缘44元件，而没有脱离本发明的范围。此外，虽然在本实施例中喷嘴14被描述为静态混合器16的一体部分，但应当理解，在其他实施例中，根据流体分配器的最终用户的需求，喷嘴14可以单独形成并且联接到静态混合器16。
现在具体参照图2，一系列或一组混合挡板60位于静态混合器16内，并且可以例如完全位于静态混合器16的细长管状本体50内，如图所示。静态混合器16可包括具有复杂几何形状的各种混合挡板60，包括多个底切或“盲”特征，所述特征可能不能够使用已知的注射成型技术直接模制或彼此串联模制并且/或者不可以在细长管状本体50内模制为单个整体件。例如，静态混合器16可以包括以下类型的混合挡板中的一种或多种：至少一个常规左手边混合挡板62、至少一个常规右手边混合挡板64、至少一个常规交叉流动反转挡板66和/或至少一个可重构混合挡板68，如在授予Pappalardo的美国专利No.2013/0107660和授予Pappalardo的美国专利No.7,985,020更充分地示出和描述，所述专利均由本申请的受让人拥有并且以引用的方式全部并入本文。替代地，静态混合器16可包括具有相对简单或不同的几何形状的混合挡板。例如，静态混合器16可以包括螺旋形或盘旋形(spiral)混合挡板70，如图3的替代实施例中的剖视图所示，或涡轮混合器，或可具有任何其它合适的混合器几何形状，取决于具体应用。虽然可以将这些挡板中的一些串联模制在单个挡板组上(例如，'660公开的所谓的可重构混合挡板68不能单独地模制在最终位置，更不用说在一组混合挡板60中)，但是可能不能够在静态混合器16内将挡板组模制成单个整体件，特别是在挡板组要与细长管状本体50成一体时。因此，如下面更详细地讨论的，本文所述的各种实施例的集成多组分分配系统10可以通过增材制造来生产。
现在参考图4和5，在一个实施例中，料盒12和/或静态混合器16包括位于第一和第二流体出口36、38分别地与静态混合器16之间的第一和第二脆弱封闭构件74、76。因此，当处于“闭合”位置(图4)时，第一和第二脆弱封闭构件74、76将静态混合器16的通道54与第一和第二筒20、22的流体出口36、38阻断，从而允许通过已知方式用第一和第二流体来填充筒20、22，并允许集成多组分分配系统10的储存和运输，同时防止第一和第二流体过早地进入静态混合器16并混合在一起
如图所示，第一和第二脆弱封闭构件74、76可每个包括附接到静态混合器16或料盒12的内壁82的薄的、脆弱外部78以及附接到分隔器40的铰接内部80。脆弱外部78可以每个构造成在期望的阈值压力下剪断或以其它方式与内壁82断开，使得流体可以接着从料盒12流入到静态混合器16中。另一方面，铰接内部80可以每个构造成承受阈值压力，使得当脆弱外部78剪断时，脆弱封闭构件74、76可以分别绕保持完好的铰接内部80枢转，并且此后在“打开”位置(图5)中朝向静态混合器16的通道54延伸，这导致第一和第二流体出口36、38与通道54流体连通。以这种方式，第一和第二脆弱封闭构件74、76可以不会完全地与料盒12断开并且不会不期望地干涉或阻挡通过静态混合器16的流体流动。为此，脆弱外部78和铰接内部80制造成具有适当厚度，以使得能够对施加的压力实现这些反应。
在一个实施例中，阈值压力可以选择成基本上等于或小于流体分配器的筒20、22的典型分配压力，例如当活塞30、32被致动以使流体前进时筒20、22中的压力。例如，施加到筒20、22的分配压力可以是大约200psi至大约300psi，使得阈值压力可以基本上等于或小于大约200psi至大约300psi。在与上述分配压力对应的一个示例中，阈值压力可以设置成大约100psi。阈值压力必须选择成足够大以防止脆弱外部78在充填、活塞插入、处理(储存和/或运输)期间，或者在系统10意外掉落的情况下被剪断或以其他方式断裂，以便防止第一和第二流体意外流入静态混合器16中，由此可靠地容纳流体组分，直到使用者主动地施加典型分配压力，例如使用前面描述的活塞30、32施加典型分配压力。当施加分配压力时，活塞30、32使流体组分移动通过流体出口36、38以被接纳在流体通道54中，在流体通道54中，流体组分通过混合挡板60混合并接着被排出。
在一个实施例中，集成多组分分配系统10可以插入到单独的分配器本体(未示出)中，该分配器本体例如可以包括：用于接纳致动器组件的手柄和/或中空主体或容座，该致动器组件构造成使第一和第二活塞30、32分别通过第一和第二筒20、22前进；以及用于控制致动器组件的触发器或致动器杆。这在期望再次使用分配器本体的应用中可能是特别有利的。例如，在分配来自第一和第二筒20、22的流体之后，分配器本体可以从集成多组分分配系统10移除，并且再次用于第二集成多组分分配系统10(未示出)等等。为此，分配器本体与本实施例的集成多组分分配系统10共同形成如本领域中所理解的流体分配器。
如上文简要描述的，在这些实施例中，集成多组分分配系统10的部件(例如，料盒12、静态混合器16和封闭构件74、76以及可能还有喷嘴14)的一体形成消除了最终用户或中间制造商/分销商组装和储存这些各种元件的需求。集成多组分分配系统10被填充以流体组分并且能够作为整体件运输到终端消费者，而没有流体穿破脆弱封闭构件74、76并且在静态混合器16内过早地混合/固化的风险。这些元件在系统10中的一体组装也消除了不适当组装的风险，这能够限制或消除与元件的不适当组装相关联的材料浪费。此外，不再需要诸如料盒12封闭件或盖的单独丢弃元件，这再次降低了流体分配器的生产成本和材料浪费。
现在转向图6至图8所示的替代实施例，在图6至图8中，相同的附图标记表示相同的特征(除了其中元件从前述实施例修改或新提供的“100系列”中的数字外，例如，集成多组分分配系统110是前述实施例中的集成多组分分配系统的修改版)，集成多组分分配系统110包括双筒料盒12、喷嘴14和静态混合器16，如上文所述。除非另有说明，料盒12、喷嘴14和静态混合器16与前述实施例的料盒12、喷嘴14和静态混合器16相同(因此，对这些元件重复相同的附图标记)。
集成多组分分配系统110还包括分配器本体部分，该分配器本体部分包括中空容座186和手柄188，与料盒12、喷嘴14和静态混合器16一起集成为一整体件。本实施例在不期望再次使用流体分配器190的应用中可能是特别有利的。例如，存在对于每个分配循环需要完全清洁或无菌的分配器的一些应用，使得一次使用是优选的。另外，通过将容器186和手柄188与料盒12、喷嘴14和静态混合器16一起包括为一体的或整体的单个部件，可以进一步降低装配、储存和处理流体分配器190的这些众多部件的成本。
继续参考图7和8所示的集成多组分分配系统110和流体分配器190的剖视图，容座186限定用于接纳单独的致动器组件194(在图8中以虚线示出)的至少一部分的空腔192。致动器组件194可以在已经用相应的流体填充第一和第二筒20、22之后并且在第一和第二活塞30、32已经插入在第一和第二筒20、22中之后装载到容座186中，并且可以包括第一柱塞杆196和第二柱塞杆(未示出)。如图所示，空腔192可以接纳第一柱塞杆196，第一柱塞杆196可以延伸到第一筒20中并且接触第一活塞30，使得第一柱塞杆196朝向静态混合器16的移动将向前推动第一活塞30，以便对第一腔室24加压并由此使第一流体前进到静态混合器16中。类似地，空腔192可以接纳第二柱塞杆(未示出)，该第二柱塞杆可以延伸到第二筒22中并且接触第二活塞32，使得第二柱塞杆朝向静态混合器16的移动将向前推动第二活塞32，以对第二腔室24加压并由此使第二流体前进到静态混合器16中。在一个实施例中，第一和第二柱塞杆196可以是机械地共同连结和/或被同时致动。
致动器组件194还包括用于致动第一和第二柱塞杆196的移动的致动器杆或触发器198。如图所示，复位弹簧200可联接到触发器198和手柄188，以便将触发器198向前压到初始位置，触发器198可从该初始位置朝向手柄188向后挤压或拉动以移动第一和/或第二柱塞杆196。在一个实施例中，致动器组件194可以以类似于在授予Vukic等人的美国专利No.8,672,193所示和所述的常规流体分配器的致动器设计的方式操作。当然，应当理解，其它类型的致动器组件194元件可以与集成多组分分配系统110一起使用而没有脱离本发明范围。因此，通过将容座186和手柄188与料盒12、喷嘴14和静态混合器16包括在集成多组分分配系统110中，致动器组件194仅需装载到容座186中以完成流体分配器190的组装。因此，上面参照系统10的上一个实施例详细描述的降低装配、处理和部件储存成本的有利益处同样或更好地通过系统110的该实施例实现。
现在转到图9，根据本文公开的任何实施例的集成多组分分配系统10、110可以通过传统制造商生产组装线或通过发送到3D打印机的3D计算机辅助绘图(“CAD”)指令来制造。图9在流程图300中提供了这些制造可能性，以有助于澄清可用的选项。如前面所述，集成多组分分配系统10、110可以包括具有混合挡板60的静态混合器16，混合挡板60具有可能非常困难或不可能在最终位置模制的复杂几何形状。因此，可能期望通过3D打印、立体光刻或其它类似类型的增材制造(例如，包括粘合剂喷射、指向性能量沉积、材料挤出、材料喷射、粉末床熔融、叠层、光聚合固化等)来制造集成多组分分配系统10、110。换言之，系统10、110可以通过在计算机控制下铺设和/或修改材料的连续层或点来构造，从而将料盒12、喷嘴14、静态混合器16(包括复杂挡板)、容座186和把手188一体地形成一体的、整体的单个部件。
因此，在本发明的一个实施例中，用于构建系统10、110的3D CAD指令可以通过以下方式来制备，例如获取与系统10、110的每个特征对应的几何数据、使用3D扫描仪扫描系统10、110(或其每个元件)和/或数字地拍摄系统10、110(或其每个元件)并利用摄影测量软件进行定义3D CAD指令的测量。接着，可以从数据库中检索指令并将其发送到或者下载到制造商装配线中的3D打印机上，以处理指令并产生集成多成分分配系统10、110，集成多成分分配系统10、110然后可由消费者购买。替代地，所述指令可由消费者购买并发送到或下载到消费者的3D打印机，消费者的3D打印机可处理这些指令。消费者的3D打印机接着可直接为消费者生产系统10、110。因此，本文所述的系统10、110的优点可以通过制造成品的系统10、110并向消费者供应该成品的系统10、110来提供，或通过供应用于构造本文详细描述的系统10、110的3D CAD指令来提供。应当理解，3D CAD指令可以通过设计成用于3D建模和生成打印指令的其他软件和已知的计算机来开发和储存(实际上，这在某些情形中可能是优选的，而不是“逆向制造”如上所述的产品)。
例如，在用于制造上述系统10、110的方法的一个替代实施例中，从数据库中检索系统10、110的源模型以及用于该系统10、110的多个限定控制点。计算机使用诸如源模型的这些元素来自动生成系统10、110的打印指令，然后系统10、110的打印指令可以销售或另外转发给消费者或用于3D打印的制造组件。当由计算机控制的3D打印机执行时，所述打印指令将通过增材制造来生产系统10、110，例如通过铺设连续的材料层或材料点，从而生成包括料盒和静态混合器以及要被包括在系统10、110中的任何其它元件的一体的整体件。
现在转向图10所示的另一替代实施例，在图10中，相同的附图标记表示相同的特征(除了其中元件从前述实施例修改或新提供的“200系列”中的数字外，例如，集成多组分分配系统210是前述实施例中的集成多组分分配系统的修改版)，集成多组分分配系统210包括双筒料盒212、喷嘴214和静态混合器216。除非下文另有说明，料盒212、喷嘴214和静态混合器216与前述实施例的料盒12、喷嘴14和静态混合器16相同。在本实施例中，静态混合器216形成为与料盒212分离的部件；然而，细长管状本体50和多个混合挡板(图10中未示出)仍然诸如通过上述添材制造方法一体地形成为一整体件。本实施例中的喷嘴也与静态混合器216一体地形成为一整体件。
同样，双筒料盒212仍包括诸如具有封闭端26以及从封闭端26延伸的桥板34的第一和第二筒20、22的特征。料盒212的这些元件也可以诸如通过如上所述的增材制造一体地形成为一整体件。因为在本实施例中静态混合器216和料盒212被提供为分离的部件，所以必须提供适当的连接结构以及(可选地)盖封闭构件，以确保筒20、22内侧的流体没有初步泄漏或分配。在图10所示的实施例中，例如，静态混合器216包括带有内螺纹的入口导管217，并且料盒212包括从凸缘44和桥板34延伸的带有外螺纹的出口导管219。料盒212的图10实施例还可包括可移除的封闭盖221，该封闭盖221初始地封闭出口导管219的远端。因此，本实施例的集成多组分分配系统210通过移除封闭盖221、并接着使静态混合器216的入口导管217与料盒212的出口导管219螺纹接合来从图10所示的分解构造来组装。诸如致动器组件的另外地分配器本体部件然后可以如上面详细描述的那样添加。应当理解，除了可移除的封闭盖221之外或代替可移除的封闭盖221，本实施例的料盒212还可包括如上所述的脆弱封闭构件74、76
因此，上面参照系统10、110的前述实施例详细描述的降低组装、处理和部件储存成本的有利益处同样或更好地通过系统210的这个实施例实现。此外，与常规地分开地组装的挡板组和混合器相比，将静态混合器216的元件形成为一整体件提供了额外的混合元件/挡板轴向强度，这在高压混合/分配应用中是期望的。当静态混合器216的元件一体地形成为整体件时，也没有对位于混合元件和细长管状本体50之间的(通常是较高压力和/或较低粘度流体所需要的)一个或多个密封件的需求，因此在本实施例中避免了额外的复杂的制造和组装步骤。因此，至少由于这些原因，包括一件式静态混合器216的系统210优于常规设计。
虽然本发明已通过各种优选实施例的描述来说明，并且虽然这些实施例已相当详细地描述，但将所附权利要求书的范围限制或以任何方式限制到这样的细节并不是申请人的意图。其它优点和改型对本领域的技术人员来说显而易见的。本发明的各种特征可以根据用户的需求和偏好单独地或以任何组合的方式使用。这是本发明的描述以及目前已知的实施本发明的优选方法。然而，本发明本身应仅由所附权利要求书限定。

Claims (23)

1.一种与流体分配器一起使用的设备，所述流体分配器构造成分配多种流体组分的混合物，所述设备包括：
静态混合器，所述静态混合器包括细长管状本体和多个混合挡板，所述细长管状本体限定流体通道，所述流体通道构造成接收第一流体组分和第二流体组分，所述多个混合挡板位于所述流体通道内，所述多个混合挡板构造成混合当被接纳在所述流体通道中时的所述第一流体组分和所述第二流体组分，并且
所述静态混合器的细长管状本体和多个混合挡板一体地形成为整体件。
2.一种分配系统，包括：
根据权利要求1所述的设备；以及
料盒，所述料盒包括第一筒和第二筒，所述第一筒限定用保持所述第一流体组分的第一腔室，所述第二筒限定用于保持所述第二流体组分的第二腔室，所述料盒还包括第一流体出口和第二流体出口，所述第一流体出口和所述第二流体出口分别与所述第一腔室和所述第二腔室流体连通并且还与所述静态混合器的流体通道选择性地流体连通。
3.根据权利要求2所述的分配系统，其中，所述料盒的第一筒和第二筒与所述静态混合器的细长管状本体和多个混合挡板一体地形成为整体件。
4.根据权利要求3所述的分配系统，还包括：
第一脆弱封闭构件和第二脆弱封闭构件，所述第一脆弱封闭构件位于所述第一流体出口和所述流体通道之间，所述第二脆弱封闭构件位于所述第二流体出口和所述流体通道之间，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件与所述料盒和所述静态混合器一体地形成为整体件，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件最初闭合以阻止所述第一流体组分和所述第二流体组分流入到所述静态混合器中。
5.根据权利要求4所述的分配系统，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件每个还包括：
脆弱外部；和
铰接内部。
6.根据权利要求5所述的分配系统，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件中的每一个脆弱封闭构件的脆弱外部邻近所述第一流体出口和所述第二流体出口附接到所述料盒的内壁。
7.根据权利要求5所述的分配系统，其中，所述料盒还包括：
分隔件，所述分隔件使所述第一流体出口与所述第二流体出口分离，并且所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件中的每一个脆弱封闭构件的铰接内部附接到所述分隔件。
8.根据权利要求5所述的分配系统，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件中的每一个脆弱封闭构件的脆弱外部限定一厚度，该厚度被设计成当阈值压力施加到所述第一腔室和所述第二腔室中的所述第一流体组分和所述第二流体组分时断裂。
9.根据权利要求8所述的分配系统，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件中的每一个脆弱封闭构件的铰接内部限定了被设计成在不断裂的情况下承受所述阈值压力的厚度，由此实现所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件的枢转移动，以便打开从所述第一流体出口和所述第二流体出口进入所述流体通道中的流动。
10.根据权利要求8所述的分配系统，其中，所述阈值压力是大约100psi。
11.根据权利要求8所述的分配系统，其中，所述阈值压力小于在分配操作期间被施加到所述第一流体组分和所述第二流体组分的分配压力，并且所述阈值压力大于在所述分配系统的装运和运输期间被施加的力。
12.根据权利要求3所述的分配系统，还包括：
至少一个流体分配器部件，
其中，所述料盒、所述静态混合器和所述至少一个流体分配器部件一体地形成为整体件。
13.根据权利要求12所述的分配系统，其中，所述至少一个流体分配器部件包括以下部件中的至少一个：
容座，所述容座连接到所述料盒的第一筒和第二筒；和
手柄。
14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个混合挡板包括限定了多个底切的至少两种不同类型的混合挡板。
15.根据权利要求1所述的设备，还包括喷嘴，所述喷嘴带有分配末端，所述分配末端构造成从所述静态混合器接收所述第一流体组分和所述第二流体组分，其中，所述静态混合器和所述分配末端一体地形成为整体件。
16.一种制造与流体分配器一起使用的设备的方法，所述方法包括：
在计算机控制下铺设连续的材料层或材料点以形成静态混合器，其中，连续的材料层或材料点的所述铺设还包括：
将所述静态混合器形成为包括细长管状本体和多个混合挡板，所述细长管状本体限定流体通道，所述流体通道构造成接收第一流体组分和第二流体组分，所述多个混合挡板位于所述流体通道内，所述多个混合挡板构造成混合当被接纳在所述流体通道中时的所述第一流体组分和所述第二流体组分，所述静态混合器的细长管状本体和多个混合挡板一体地形成为整体件。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在计算机控制下铺设连续的材料层或材料点以形成料盒，其中，铺设连续的材料层或材料点以形成所述料盒还包括：
将所述料盒形成为包括第一筒和第二筒，所述第一筒限定用保持所述第一流体组分的第一腔室，所述第二筒限定用于保持所述第二流体组分的第二腔室，所述料盒还包括第一流体出口和第二流体出口，所述第一流体出口和所述第二流体出口分别与所述第一腔室和所述第二腔室流体连通并且还与所述静态混合器的流体通道选择性地流体连通。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
将所述料盒和所述静态混合器一体地形成为整体件，
形成位于所述第一流体出口和所述流体通道之间的第一脆弱封闭构件，以及
形成位于所述第二流体出口和所述流体通道之间的第二脆弱封闭构件，
所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件与所述料盒和所述静态混合器一体地形成为整体件，其中，所述第一脆弱封闭构件和所述第二脆弱封闭构件最初闭合以阻止所述第一流体组分和所述第二流体组分流入所述静态混合器中。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
形成至少一个流体分配器部件，所述至少一个流体分配器部件与所述料盒和所述静态混合器一体地形成为整体件。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，形成至少一个流体分配器部件还包括形成以下部件中的至少一个：
容座，所述容座连接到所述料盒的第一筒和第二筒；和
手柄。
21.一种制造与流体分配器一起使用的设备的计算机执行的方法，所述方法包括：
从数据库检索用于所述设备的源模型和用于所述设备的多个限定控制点；以及
自动生成用于制造所述设备的打印指令，
其中，当由计算机控制的3D打印机执行时，所述打印指令通过增材制造来生产所述设备以便包括：
静态混合器，所述静态混合器包括细长管状本体和多个混合挡板，所述细长管状本体限定流体通道，所述流体通道构造成接收第一流体组分和第二流体组分，所述多个混合挡板位于所述流体通道内，所述多个混合挡板构造成混合当被接纳在所述流体通道中时的所述第一流体组分和所述第二流体组分，并且
所述静态混合器的细长管状本体和多个混合挡板一体地形成为整体件。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，当由计算机控制的3D打印机执行时，所述打印指令通过增材制造来生产所述设备以便还包括：
料盒，所述料盒包括第一筒和第二筒，所述第一筒限定用于保持所述第一流体组分的第一腔室，所述第二筒限定用于保持所述第二流体组分的第二腔室，所述料盒还包括第一流体出口和第二流体出口，所述第一流体出口和所述第二流体出口分别与所述第一腔室和所述第二腔室流体连通并且还与所述静态混合器的流体通道选择性地流体连通。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述料盒的第一筒和第二筒与所述静态混合器的细长管状本体和多个混合挡板一体地形成为整体件。
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