CN1070624A - 用于传送及计量流体物质的设备 - Google Patents

Abstract

用于自动传送来自于贮存容器(12)的计量可混 合流体或可流动态物质的设备，包括具有与各自贮存 容器(12)相连接的控制阀的多个给料头(11)。这些 给料头(11)沿着一根用于载有接收容器(22)的滑车 (20)的线性路线被对齐；沿着该路线设置传感器装置 (24)，用以提供表明滑车(20)相对于给料头(11)位置 的控制信号；设置了驱动装置(25，26)用于使滑车 (20)沿该路径往复运动，以及一个可编程序的控制单 元(33)用以选择性地移动及停止滑车(20)以及操作 给料头(11)。

Description

本发明涉及一种自动提供及计量流体或可流动物质的装置，这些物质是可以用散态定量的传送的及有待混合用的，例如染料的配料及用于配制颜料及油柒物质的添加剂，以及用于计量及混合化学材料、食品或另外的应用。对于本发明应用的领域，流体物质意味着一种液体，液体及/或可流动的粉末状或颗粒状材料。

在流体物质混合物的配制时，例如配制纺织工业中的染料，或配制用于各种用途的油柒及颜料，其中各种以散态或流体态传送的物质必须以计量的方式传送与混合，因此就产生了提供自动计量设备的问题，该设备应包括能保证选择性控制载有接收容器的支架或滑车使其运动及停止到相应传送位置上的控制装置。进而需要精细控制速度，以避免突然运动或不适当的停止，这些突动及停止可能会产生影响称重系统工作的问题，或是以防止该容器本身翻倒及引起其中所容流体物质的部分外溢。同时，对于该设备或对于特别适用于小型或中型用户的自动设施，有必要除设有控制平移或在所控速度下运动的系统外，还要有一个经济的设计及能便于维护;非常重要的一点在于应避免技术人员为了进行该设备的必要检修工作及/或更换设备部件的长距离及高成本的奔波。

因此，本发明的主要目的是提供一种上述类型的自动设备，它能够传送计量的贮存流体物质，并能克服上述缺点;尤其是本发明涉及一种自动地传送计量的流体物质到一个接收容器中的设备，该接收容器设有可编程序的驱动系统，用于控制该容器的平移运动及定位，并用于避免突然的停止和起动，由于具有设置实质服从产生线性加速度及减速度的梯形运动原理的平移运动的可能性，就使得载有容器的滑车能和缓地起动及停止。

本发明的另一目的是提供用于配制液体染料的自动化的装置，它通常被称为“颜料店”，具有高配料节奏用以提高生产规格。

本发明的又一目的是提供上述类型的气动操作设备或设施，它尤其能适用于危险环境中或用于危险物质，也就是它具有防火特性。现在还不知道有设备能满足上述的目的。

上述的目的可以借助于包含权利要求1特征部分特征的、根据本发明的供料及计量设备来实现。

以下将借助于应用在纺织工业中作染料配料的一个优选实施例，对本发明作更详细的说明。其附图为：

图1：根据本发明的设备的总图;

图2：根据图1设备实施例的正视图;

图3：图2中设备的一个放大的左侧视图;

图4：用于根据图1设备中气动连接器的气动控制回路图;

图5：根据图4中线5-5所视的气动连接器的局部视图;

图6：根据图4中线6-6所示的局部视图;

图7及8：图4中放大的横截面细节图。

根据本发明的装置，总地用标号10表示，该装置包括多个给料头11，该给料头具有可自动操作的阀膜11′，11″，用于提供被计量的流体或粉状物质，例如贮存在设于支承结构13的预定高度上的相应容器12中的染料流体物质。每个头11由此包括一个或多个阀装置，该阀装置利用譬如气动或电动操作器操作以打开及关闭该同一阀，用于控制从存贮容器12到头11的液体流进入一个容器或对来自一外部流体源的流体流的流动，该外部流体例如为用于头清洗用的水。

如图例所示的，每个给料头11到一加压空气源14的受控及有选择性的连接最好是由一个气动连接器来实现的，该连接器包括一个动连接器件15及多个固定连接器件16，后者中每个均与各自的给料头11相连接。该动连接器件15被支承在可沿导轨18运动的一个滑块17上;该滑块17与其驱动装置相连接，后者例如为无杆类型的液压操作的控制缸19，并采用本身公知的磁耦合连接;或不同的连接装置。

该控制缸19是由图1所示的空气/油联合控制系统操作的一个双功能缸，该控制系统能够作出适当的加速、减速控制及对所述控制缸19的活塞膜的速度控制，并由此控制输送负载。

该滑块17经由一臂20′连接到一个支架或滑车20上，车上设有电子秤21或类似称量装置，并承放了一个接收由给料头11提供的计量后的流体物质的容器22（图3）。该滑车20可以是任何适合类型的，例如一个升降装置使秤21升到一个合适的高度上。一个微处理机或逻辑单元33用来控制该设备，并尤其是控制该待操作的头11，及控制在每次配料时待传送及待计量的流体物质的量。在各个图中，标号23表示用于对经由连接器件15，16将加压空气供给到给料头11作选择性控制的阀，而标号24表示用于滑块17及滑车20的位置传感装置，它在图2所示的专门情况下是由相对于每个给料头11设置的多个气动限位开关24′，它被定义为绝对值类型的编码器;这些限位开关24′被滑块17的移动依次地操作，因此对控制整个设备的逻辑单元33提供了气动位置信号，如在以下要描述的。

如上所述，用于驱动滑车20使其沿由纵向对准排列的给料头11的线性路线行走的液压控制缸19被一个气体动力源14经由空气/油动力转换器25及26以图1所示的方式操作。更详细地，缸19的每一侧各经由控制阀27，28及流体调节阀29，30与相应的空气/油动力转换器25及26油路侧相连接，该流体调节阀可以极其精确地控制回路的液压部分的油流量，及由此控制该控制缸19活塞的速度、加速度及减速度。相应地每个空气/油动力转换器25及26的空气侧经由各自空气供气及通气阀31，32与加压空气源14相连，如图所示。

该设备是利用可编程序逻辑单元或微处理机33完善工作的，对于它，气动连接器件15的电磁阀23及各操作阀27，28，29，30，31，32，加之气动限位开关24′经由一个电一空气信号转换器或接口34与其连接。该信号转换器34具有识别装置的空气信号及将由逻辑控制单元33发出的电信号转换成用于操作各阀的相应空气信号的功能。

在气动连接器系统领域中，此外还公知地应用包括阳及阴部件的连接器，其中与一个加压流体源相连接的第一阳部件的端部被引入到一个第二阴部件的空腔中，该第二阴部件与使用该加压流体的一设备或点相连接。这些公知系统需要高的定位精确度，该精确度仅能用极复杂及昂贵的并对工作周期有副作用的解决来保证。根据本发明，利用动连接器代替静连接装置用于同时地和/或选择性地操作多个装置，其非常有利的地方在于减少了所需连接器的数目，从设计与功效的观点看产生了显著的简化。

在本发明的范围中，因而希望具有一种流体连接器，它除去能允许有大量的连接点外，不需要高的定位精确度，并且从功能及结构观点看是非常的简单，在工作时又十分可靠。

如前所述及如图4至8所示的，根据本发明的连接装置包括第一动部件15及一组第二间隔布置的部件16，其中部件15由滑块17适当地支承及被操作，以便能移向每个定部件16或从该部件移开，以及沿线性路径移动，相对于静连接器部件选择性地定位。

在图示例中，动连接器件15被二个气动操作缸35，36支承，以便能移向每个定连接器部件16或从该部件移开;接着，这个由动连接器件15及操作缸35，36组成的组件安装在滑块17上，以便能沿上述的路径移动。在图4的例中，用标号37表示又一个第三气缸，它用于使动连接器部件15的前平面压在定连接器件16的对置平面上，由此形成一种气密连接;但是，显然地可利用任何其它的适合所述领域的其它操作装置来取代操作缸13，14及16。

如前所述，连接器部件15及16具有使每个给料头11的操作缸选择性地连接到加压空气源14的功能。因此，定连接器件16中设有一个或多个穿透通道47，在板状连接器的情况下，如图所示，这些通道穿到两个对置的平表面16a及16b上，因而与一个给料头11及与连接器件15的相应数目的通道48（图5）相连接，这些通道48开向与定连接器件16平表面16b对着的平表面15a，如图所示。

接着，连接器的动部件15的通道48经由导管50及一组电磁控制阀23与加压空气源14相连接，这些电磁阀可以用顺序的或可编程序方式由单元33操作。

气动连接器部件15及/或16此外还设有用于通导47及/或48的气密装置，如附图中的图5及7所示。在图示例中，所述气密装置是环形密封垫形式，或是放置在动连接器件15平表面15a上的一个座槽53中的O形环52。

附图中的图7及8表示连该连接器的一个典型特点，如果将图7与图8比较，可以看到：当所述通道精确对准时（图7）及当所述通道47及48稍微不对准时（图8），通道47及48的连通均能保证，并不影响加压空气的供给及正常工作。因此两个连接器件的精确定位不再需要，并产生了结构上及功能上高度的简化。

根据所提出的解决方案，该连接器装置还设有用于相对定部件16控制动连接器件15位置的合适传感装置。根据图4中所示的一个极为简单及有利的实施例，这些控制装置包括塞接式传感器42，43，44，用于依靠动连接器件15相对于定连接器件16所处的位置，切断用来提供压力信号的加压空气流或允许其通过。尤其是，在图示的例中，第一塞接式传感器可由开向动连接器件15平表面15a的通道44′构成，在连接器件15前移状态下，该通道当动连接器件15已经移动到压着定连接器件16时，被定部件16和平表面16b闭塞或封闭，以便形成气密连接。

相似地，为了控制动连接器部件16退回的状态，至少将一个定塞接式传感器42设置在连接器件15的面15b侧上，该侧在朝向连接器件16的面15a的反面;由此在传感器42中设有一个流体通道42′，该通道在部件15的退回位置上（图4）被平表面15b闭塞或封闭。在两种情况中，塞接就是封闭或打开通道42′及44′，用以阻断或允许空气流的流通，这种空气流是适于被传感及阻断的，用于作为指示动连接器件15正确定位的信号;对这点现在参照图4进行更详细的描述。

附图4表示用于塞接式传感器及操作连接器装置15，16的气缸的空气回路。如图所示，该连接器件15与两个双作用气缸35，36相连接，以便能移开和移向对面的定连接器件16;此外，连接器部件15被一个单作用气缸37向上推，使其压着定连接器件16形成一种气密连接。气缸35，36及37经由流量控制器38，39，40及一个滑动阀41以图示方式连接到加压空气源14。在图4中，此外用标号42，43及44表示用来控制动连接器件15相对于定连接器件16的前移及退回位置的空气塞接式传感器;这些塞接式传感器42及43及44被连接到电-气体转换器34及经由节流装置45，46各与加压空气源14相连接，在节流装置45，46中，主通道45a及46a被分支出一直通道45b，46b，它们与单元34相连接，并且节流通道45c及46c经由流量调节器及滑动阀41与加压空气源14相连接，如图所示。

该设备的工作方式简要地描述如下。假定逻辑单元33对控制容器22中的一定量的物质的计量及混和编好程序。由逻辑单元33通过两个通气阀31及32中一个的打开来确定滑车20的平移方向，接着由单元33发出起动信号，以便根据所需运动方向利用分别操作控制阀27或28及流量调节阀29或30，使滑车20在预选方向中产生平移运动。这个流量调节阀控制从缸19到空气/油动力转换器25，26的油传送，或作相反方向的控制，该阀位于滑块17进行运动所朝的一侧上。当滑块17运动时，逻辑单元33接收来自于位置传感器24关于滑车20相对于给料头11的位置的信号。该逻辑单元33将相应地控制阀27或28的调节度，以便获得所需的平移运动的加速度，速度及定位。当滑车20达到了编好程的位置，在此情况下滑车可能具有梯形式的运动速度，逻辑单元33将再操作控制阀29，30，31及32以便停止气缸19并保证该滑车20被定位，在静止时准确地处于所需给料头11的下方。在该点上滑动阀41被操作，以使得将加压空气供给到气动连接器部件15的气缸35、36及37，该连接器件15将与所选择的给料头11的相应定连接器件16形成连接。连接器件15向着定连接器件16的运动将形成空气塞接式传感器44的通道44′的闭封，于是阻断了加压空气的外流。这种状态将被逻辑单元33测出，作为一种表明连接器件15及16的定位及连接已经正确地完成的信号。

在该点上逻辑单元33将以所需顺序操作这些电磁阀23，以便操作头11的阀11′，11″使物质流到滑车20上的容器22中。在将容纳在相应容器12中的物质的供给及计量完成后，在滑车20上的秤重装置21将发出一个控制信号给逻辑单元33，使其能进行新的计量步骤。因此连接器件15将退回，直到塞接式传感器42，43传给逻辑单元33一个开断信号，缸19将再被操作以便使支承接收容器22的滑车20被驱动及定位到一个新选择的给料头11的下面。在这个配料或送料操作完成以后，该滑车20将被移动到对容器22的移送点上。

由以上的描述及说明，将会理解到：一种新的及有效的用于对流体及/或可流动物质自动供应及计量的设备已经被实现了;此外，根据图示的例子，利用一个空气/油动力操作系统与一个线性位置传感器及一个用于连接给料头的连接器装置、以受一个可编程序逻辑单元控制的方式相结合起来，就不仅可能提供一种用于对流体物质计量及配料的完全自动及极其简化的设备，而且还可使用气动操作部件，于是就大大地增加了整个设备的可靠性与安全性;因而，作为空气/油联合操作系统的后果，就使对支承接收及计量物质容器的滑车或支架的定位及速度的控制具有很高的精确度，由此就阻止了可能会产生容器22中物质的溢出或容器本身失去平衡及翻倒危险的突然运动及振动。

最后，图6及7表示利用连接器部件的一个部件16中的空腔或通室47′使一个连接器件16的一个或多个通道能够同时地与所述连接器件中的另一个部件15的一个或多个通道相连接。

显然，由图1所示的气动方案可以用任何其它合适的解决方案取代，如设置电控制阀及/或驱动装置，或不同类型的传感器或位置转换器，例如一种绝对值或增量式编码器。同时给料头或用以选择性地供给计量的待配料的流体物质的驱动装置也可以在不偏离本发明权利要求的发明原则情况下采用不同的类型。

Claims (8)

1、一种用于提供来自于存贮容器(12)的计量流体或可流动物质的设备，其特征在于：包括多个具有与各自的所述存贮器(12)相连接的控制阀装置(11′，11″)的给料头(11)，该给料头(11)沿着一个线性路径被对齐，用以使载有接收容器(22)的滑车(20)在所述头(11)下面进行定位；沿所述路径定位的传感装置(24)，用以提供表明滑车(2)的位置已与给料头(11)对齐的控制信号；可操作的驱动装置(25，26)，用以使所述滑车(20)沿所述线性路线往复移动；以及一个可编程序的控制单元(33)，用以控制所述驱动装置(25，26)及选择性地操作给料头(11)的控制阀(11′，11″)。

2、根据权利要求1的提供计量流体物质的设备，其特征在于，包括：

-一个支架（13）及存贮流体物质的贮存容器（12），所述的每个贮存容器（12）利用阀装置与各自的给料头（11）相连接，所述每个头（11）包括气动操作阀装置（11′，11″）;

-用于支承接收容器（22）的滑车（20），所述滑车（20）可沿所述给料头（11）下面的所述路径移动，及一个可编程序的控制装置（33）用于选择性地操作给料头（11）及使带有所述容器（22）的滑车（20）移动并停止在一个程序规定的所述给料头（11）的下面;

-所述控制装置包括将每个所述给料头（11）的气动阀装置（11′，11″）与一个加压空气源（14）相连接用的一个气动连接器装置（15，16）;

-所述连接器装置包括用于每个给料头（11）的第一连接器件（16），以及设有空气流量控制阀（23）的第二连接器件（15），所述连接器件中的一个（15）可在相对于所述连接器件中的另一个（16）的前移及退回位置之间移动;

-可移动的支承所述第二连接器部件（15）的滑块（17），移向及移开所述每个第一连接器件（16），所述滑块（17）与所述滑车（20）及使所述滑块（17）与所述滑车（20）沿所述路径移动的往复驱动装置（19）相连接;

-所述驱动装置（19）包括一个双功能液压缸，每个双功能液压缸（19）利用各自的空气/油动力转换器（25，26）及空气-油流量控制阀（27-32）与所述加压空气源（14）相连接，所述控制阀（27-32）包括油流量调节阀（29，30）;

-由所述滑块（17）操作的位置传感装置（24）在接收容器（22）与所选择的一个所述给料头对齐位置时，提供一个用于所述滑车（20）的控制信号;

-以及一个可编程序控制单元（33），它在操作上与第二连接器件（15）的控制阀、所述位置传感装置（24）、以及各个油流量调节阀（29，30）相连接，以控制上述滑块（17）及滑车（20）平移运动的工作速度、加速度及减速度。

3、根据权利要求2的设备，其特征在于：用于所述空气/油动力转换器（25，26）及所述位置传感器装置（24）的所述控制阀（27-32）包括气动工作阀;及所述气动阀经由一个电一空气转换器（34）与逻辑控制单元（33）相连接。

4、根据权利要求2的设备，其特征在于：所述第一及第二连接器部件（15，16）包括对置的平表面（15a，16b）;在所述第一及和二连接器部件上至少有一个通道（47，48）在轴向可对齐的位置上开向所述平表面（15a，16b）;围绕着所述通道的孔设置了流体密封装置，以及使所述连接器件（15，16）中的一个连接器件（15）相对于另一连接器件（16）在前移及退回位置之间移动的控制装置（35-37）。

5、根据权利要求4的设备，其中所述第一及第二连接器部件（15，16）包括一组流体通道（47，48），其特征在于：至少一个连接器件的一个通道经由一个平表面上的空腔连接件或室（47′）可以与另一连接器件的至少两个通道（47）相连接。

6、根据权利要求4的设备，其特征在于：包括双功能控制装置（35，36），使所述连接器部件（15，16）中的一个在相对于另一所述连接器件的前移及退回位置之间移动，及另外的推力装置（37），用于将所述一个连接器件以流体密封的形式压在另一连接器件上。

7、根据权利要求4的设备，其特征在于：包括传感器装置（42，44），用于在所述一个连接器件的所述前移及退回位置上发出控制信号。

8、根据权利要求3或7的设备，其特征在于：所述传感器装置（42，44）包括定位在动连接器件（15）适合面上的气体塞接式传感器（42，44），所述塞接式传感器具有开向所述接触器件平的塞接表面的通道装置（42′，44′），所述塞接式通道装置直接地与逻辑控制单元（33）的电一气体转换器（34）相连接，并各自通过分支出的节流通道（45c，46c）与所述加压空气源（14）相连接。

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