CN107825728A - 用于生产由增强复合材料制成的本体的方法和输注设备 - Google Patents

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Abstract

一种通过在真空条件下输注反应混合物来生产由纤维增强复合材料制成的本体的方法包括：在模具(4)的对比表面(3)上布置待用反应混合物浸渍的一层或多层纤维，界定输注腔(8)的阻挡膜或具有可伸缩芯的元件(80)作用于所述一层或多层纤维上。包封在加压容器(14)中的由柔性材料制成的蓄积袋(12)填充有由混合头(13)以可控剂量分配的反应混合物。每条输注线路均在阻挡膜(6)上以设置有压力传感器(11)的连接元件(10)终止。这使得对应的输注线路(LA，LB，LC...LN)能够以与连接元件处的绝对压力增加成正比的方式并以可控的方式被节流，以防止阻挡膜(6)与纤维分离并避免混合物在阻挡膜(6)下的异常蓄积，这将导致成型体中的缺陷。

Description

用于生产由增强复合材料制成的本体的方法和输注设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过在真空条件下输注反应混合物来获得由增强纤维复合材料制成的本体的方法和设备，所述本体例如是风力发动机叶片、船体、储罐和游泳池的结构以及其他中等尺寸或大尺寸的结构。
背景技术
在生产由增强纤维复合材料制成的大尺寸的本体的领域中，已知有一种用于在包括以下操作的真空条件下输注树脂(例如不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯)的技术。
首先进行铺设操作，在通常向上凹入的模具上在交叉方向上铺设用于由树脂浸渍的一层或多层编织玻璃纤维或玻璃纤维。
在模具外部的表面上，在纤维上方施加透明塑料片或膜，其用作空气和树脂的阻挡，其通过双密封胶带或油灰密封地与模具周边连接。沿着该阻挡膜的周边区域连接有吸气管，这些吸气管设置有对应的旋塞，并连接到真空泵，以在阻挡膜和模具的内表面之间限定的并容纳纤维的间隙中产生通常小于6-10绝对毫巴的真空条件。
内部凹陷使阻挡膜受到外部压力的作用，导致纤维层的压实以及还有在浸渍期间进入的树脂与模具的对比表面的压实。
在目前使用的系统中，使用设置有同步的齿轮泵或活塞的计量单元，以确保以所需的化学计量比计量树脂和固化剂。
储存在合适的储罐中的树脂和固化剂被移出并用容积泵计量以发送到混合头。
将由混合头分配的反应混合物倒入开放储存容器中，在开放储存容器中，混合物处于大气压下。
反应树脂的配方使得具有非常缓慢的反应，具有显著和足够的延迟时间，以确保反应混合物在上述开放储存容器中长时间保持液态。
在开放储存容器中，许多管在相对端设有进入空腔的元件，这些元件密封地连接到塑料阻挡膜的表面，并且反应混合物可以通过塑料阻挡膜流入输注间隙。类似地，这些管被连接以吸入上述空气。
开放储存容器和输注间隙之间的压力差促进了纤维层内的反应树脂混合物的输送和流动，从而产生从多个输注点浸渍树脂的步骤。
在输送混合物的初始时刻，在每个连接和输送元件下方存在非常接近零的绝对压力，并且这引起反应混合物以一流量流动，该流量与输注间隙的外部和内部之间的压力差成正比并且与反应混合物沿着相应的输注线路并通过阻挡膜下方的纤维遇到的液压阻力成反比。
树脂通过逐渐流动而膨胀，以通过纤维形成几乎圆形的浸渍区，在中心具有连接和输送元件。逐渐增长的圆形浸渍区进行相互接触，随后呈多边形。
在该扩散现象中，每个连接和输送元件下方的绝对压力随着反应树脂在前进中遇到的不断增长的液压阻力而增加并以扩散前部的半径增加。因此，绝对压力从非常接近于零的初始值增加到接近大气压力的值，具有随时间推移的几乎指数型的规律。
设置有手动阀，操作者利用这些手动阀节流并随后阻止反应混合物沿着每个关注区域中的输送导管传递。
一旦树脂开始流动，操作者就进一步关闭沿着真空管设置的旋塞，树脂被真空吸入到这些管中。
操作者基于对伴随透明阻挡膜下方区域浸渍的反应树脂前部膨胀的目视分析进行节流操作。不利的是，这种节流操作的精度和正确执行程度依赖于操作者的技术和经验，并且这种操作在时间和金钱上是相当费力和昂贵的，特别是在为制造大尺寸结构而不可避免地需要许多输注点的情况下。这对这种已知的输注系统构成了极大限制。
该已知系统的另一个限制是由优化和分配液压阻力的难度以及由在从开放储存容器到输注间隙的行程期间混合物受到的压力损失和在测压压力时的跳跃引起的干扰而设定的，该跳跃是当开放储存容器处于比在输注点处的水平低并且进入输注间隙时发生的。
该已知系统的另一个限制与由反应混合物在开放储存容器(桶)中的蓄积和储存产生的问题相关联。
第一个问题涉及挥发性物质的蒸汽以及来自存储在“开放顶部(open top)”的反应混合物的气味和发散物，这对操作者所处的工作环境的质量和对操作者的健康有负面健康。
另一个限制是，为了防止反应混合物的蓄积和潜在期的缩短以免导致化学反应的激活并且过早地开始反应树脂的固化，常常应对在桶中蓄积的混合物数量的减少。事实上，已经发现，延迟时间越短，即发生预期化学反应的激活的反应性树脂的质量的自加热越快，桶中所含的混合物数量就越多，其受到“质量效应(mass effect)”的影响。为此，必须使用对长延迟时间具有低反应性的树脂制剂。
为了最小化上述“质量效应”的发生率，进一步追求使用一个或多个用于反应混合物和用于其分配的开放顶部容器，并且要制造的结构的尺寸越大，则这就更有必要，输注过程中的操作明显复杂。此外，除了浪费树脂之外，在过程结束时在容器中不可避免地存在固化树脂的残留物，需要重新清洁或更换所述容器，具有明显花费时间和经济上的缺点。
从WO2013072074、DE102011051236、GB2403179、US2014131916和US2010124654已知用于模制增强复合结构的系统。
根据上述内容，显然已知的输注系统仍有很大的改进空间。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适于改进所讨论的技术的方法和设备，使生产能力能够提高到所获得产品的更高质量水平。
另一个目的是提供一种解决方案，其能够优化树脂消耗并减少在输注过程结束时与固化树脂的残留存在相关的问题。
另一个目的是提供一种解决方案，其能够方便操作者的输注任务，还改善工作条件并使操作者操作所处的环境更健康和更安全。
这些目的和进一步的优点通过以下方法和设备来实现。
特别地，根据本发明的第一方面，提供了用于通过在真空条件下输注反应混合物来生产由纤维增强复合材料制成的本体的方法，包括以下步骤：
a)将一层或多层纤维布置在模具(4)的对比表面(3)上以限定待用所述反应混合物浸渍的增强纤维支撑件(5)；
b)向所述增强纤维支撑件(5)施加对空气和树脂是不可渗透的阻挡元件(6，80)，以与所述对比表面(3)一起界定与外部环境分离的输注腔(8)，并且提供用于将所述反应混合物输送到所述输注腔(8)的一个或多个入口(9)；
c)通过一个或多个吸入线路(VL)将所述输注腔(8)连接到真空源(15)，以在所述输注腔(8)内部产生内部压力(PINT)，所述内部压力(PINT)低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)，以将所述阻挡元件(6，80)保持附着在所述增强纤维支撑件(5)上并促进所述输注腔(8)内的所述反应混合物的流动；
d)在用于所述反应混合物的每个入口(9)处设置用于输送反应树脂的连接和输送元件(10)，所述连接和输送元件(10)设置有压力传感器(11)，以及
e)将用于所述反应树脂的每个连接和输送元件(10)使用相应的输送导管(LA，LB，LC..LN)连接到由柔性材料制成的蓄积袋(12)，所述蓄积袋(12)通过设置有混合头(13)的树脂计量单元以可控的方式被供应所述反应混合物；
f)将所述蓄积袋(12)包封在加压容器(14)中，所述加压容器(14)的内部压力被调节并被保持在具有值(P0)的绝对压力值，所述值(P0)不小于所述外部压力(PEST)并且至少足以补偿沿着所述输送导管(LA，LB，LC..LN)产生的压力损失(ΔP2A，ΔP2B，...ΔP2N)，并且至少部分地补偿在所述反应混合物进入所述输注腔(8)的入口和所述蓄积袋(12)之间的压力差(ΔP1)；
g)通过相应的压力传感器(11)监测和检测每个连接和输送元件(10)内的压力；以及
h)基于对应的压力传感器(11)的信号以可控且相互独立的方式节流所述输送导管(LA，LB，LC..LN)来产生可控压降，以与对应的连接和输送元件(10)内的绝对压力增加成正比的方式减少所述反应混合物的对应流入，以在输送点中保持所述输注腔(8)的外部和内部之间的压力差，通过期望的压差值，使得这些输送点中的绝对压力不会超出预定允许最大值，所述预定允许最大值低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的所述外部压力(PEST)。
在本发明的第二方面中，提供了一种用于在真空条件下直接输注反应混合物来生产由增强复合材料制成的本体的设备，包括：
-具有对比表面(3)的模具(4)，适于接纳待用所述反应混合物浸渍的限定了增强纤维支撑件(5)的一层或多层纤维；
-阻挡元件(6，80)，其对空气和树脂是不可渗透的，且适于压在所述增强纤维支撑件(5)上并被布置成界定与外部环境分离的输注腔(8)；
-一个或多个入口(9)，用于将所述反应混合物输送到所述输注腔(8)；
-真空源(15)，其能够通过一个或多个吸入线路(VL)连接到所述输注腔(8)，以在所述输注腔(8)内部产生内部压力(PINT)，所述内部压力低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)，以促进所述输注腔(8)内的所述反应混合物的流动；
-计量和混合装置(13，30，31)，用于将树脂(A)与反应物/固化剂组分(B)进行计量和混合以获得所述反应混合物；
-蓄积袋(12)，由柔性材料制成，适于接纳和容纳由所述计量和混合装置(13，30，31)以可控方式供应的所述反应混合物，所述蓄积袋(12)被包封在加压容器(14)中；
-一个或多个输注线路(LA，LB，LC..LN)，布置成用于将所述蓄积袋(12)连接到所述输注腔(8)以输送所述反应混合物；
-加压装置(32)，其构造成用于将所述加压容器(14)的内部压力调节并保持在绝对压力值(P0)，所述绝对压力值(P0)不小于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)并且至少足以补偿沿着所述输注线路(LA，LB，LC..LN)和在所述输注腔(8)内产生的最大压力损失(ΔP2A，ΔP2B，...ΔP2N)，并且至少部分地补偿在所述反应混合物进入输注腔(8)中的入口与所述蓄积袋(12)之间的压力差(ΔP1)；
-一个或多个连接和输送元件(10)，设置在每个输注线路(LA，LB，LC..LN)的端部处，并且每个连接和输送元件(10)能够被设置在用于所述反应混合物的相应入口(9)上；
-为各连接和输送元件(10)配置的压力传感器(11)，用于检测和监测在所述连接和输送元件(10)处阻挡膜(6)下方存在的压力；
-一个或多个节流单元(20,21)，沿着每个输注线路(LA，LB，LC..LN)设置，并且彼此独立地被驱动，以基于对应的压力传感器(11)的信号以可控的方式减少所述反应混合物的通过，以避免当对应的连接和输送元件(10)中的绝对压力增加并且接近预设定允许最大值时所述反应混合物在所述阻挡元件(6，80)下的异常蓄积，所述预设定允许最大值低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的所述外部压力(PEST)。
由于根据本发明的方法和设备，克服了常规输注系统的以上公开的缺点并且实现了设定目的。
附图说明
参照附图，从以下描述将更清楚该方法和该设备的这些和其它特征，其中：
图1是根据本发明的输注设备的示意图；
图2和图3示出了图1的示意图的放大细节；
图4和图5是位于形成该输注设备的一部分的加压容器中的蓄积袋的放大细节；
图6示出了用于对树脂沿相应输注线路的传送进行可控调节的节流单元；
图7示出了管接头状输送元件，其设置有压力传感器并适于连接到相应的输注线路并用于设置在输注连接处的阻挡膜上；
图8和9示出了分别在已知类型的常规系统的情况下和在根据本发明的设备的情况下根据随反应混合物的输注前部所达到的位置而变化的一些压力分布表示某些压力分布的图案的示意图；
图10示意性地示出了设备的第二实施例，其包括高压釜类型的壳体，在壳体内部由复合材料制成的本体使用根据本发明的输注过程而产生；
图11是在具有图10的高压釜的设备的情况下包含压力分布的图；
图12示意性地示出了设备的第三实施例，其包括一对半模，所述一对半模通过合适的可伸缩型芯元件能够使中空本体被制成单件；
图13示出了与图12的设备的实施例有关的压力分布图。
具体实施方式
参照附图，以下描述根据本发明的设备1和方法，用于通过在真空条件下输注反应混合物来生产由使用纤维增强的复合材料制成的本体。
通过根据合适的化学计量比将树脂A与固化剂组分B混合来获得反应混合物。
反应树脂可以包括不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯树脂。
本装置和输注方法特别适用于生产大尺寸复合材料的结构，例如船体、风力发动机叶片、罐体结构、游泳池等。
设备1包括模具4，模具4可以被加热，具有对比表面3，对比表面3可以具有凹形形状或另外期望的几何形状或者构造为中空体的包络面，并且在对比表面3上敷设有一层或多层纤维，所述一层或多层纤维限定待用反应混合物浸渍的增强纤维支撑件5。
因此，在第一实施例中，模具4是上方敞开的模具。在第二实施例中，模具4被包封在高压釜类型的适当加压的环境中，例如在壳体71内。在另一个实施例中，模具4由一对半模4a、4b限定，所述一对半模4a、4b用于往复关闭并与可伸缩的内部元件80配合，内部元件80用作用于将中空体制成单件的芯。在该情况下，纤维层的表面上的压力由可移除的可伸缩元件80施加，可伸缩元件80用作内芯以产生单件式中空体。在该情况下，可以使用膜(film)来施加到纤维、纤维的整个表面或者由内壳体未直接到达的区域，但是通过合适插设的加厚元件可以将充气压力的传递施加到其上；另一方面，在与可伸缩芯元件80直接接触的区域中，可以省略阻挡膜，并且将纤维本身插设置于半模4A、4B的成形表面和可伸缩芯元件80的表面之间。在输注之前，将合适的分离物质施加到可伸缩的成形表面以便于去除该零件。
增强纤维支撑件5可以包括由不同的编织纤维叠加层或单向交叉纤维或毡形或垫子形式的纤维组成的床或垫，树脂在其间渗透。
由对空气或树脂是不可渗透的透明塑料制成的阻挡膜6或阻挡片被铺展到增强纤维支撑件5上。
阻挡膜6可以通过具有油灰或糊状稠度的双胶粘带50紧靠模具4的界定对比表面3的周边区域7的表面进行外围密封。一旦阻挡膜6被密封到模具4上，则限定与外部环境分开的间隙或输注腔8。
在阻挡膜6上，为反应混合物获得一个或多个入口9。
设备1包括用于将树脂A与固化剂B计量和混合的装置13、30、31。
树脂A和固化剂B被储存在所谓的IBC类型的合适的立方体容器33A、33B中或者在可以保持加压或保持在低于外部大气压的压力的封闭罐中，以避免加入空气。
计量装置特别包括设置有静态混合器34的混合头13，容积泵30、31与混合头13操作地耦合用于分别计量和供应树脂A和固化剂B。
容积泵30、31的速度被控制，并且可以是具有带适当相对驱动的无刷电动机类型，或具有带逆变器的交流型电动机类型。
设备1包括热交换器16，其位于容积泵30的下游并且布置成用于在进入混合头13之前使树脂组分A恒温。
恒温大致仅影响树脂A而不是固化剂B，固化剂B在最终混合物中的百分比大大降低。
三通阀35A、35B和变换器60A、60B与混合头13耦合，三通阀35A、35B再循环以在每次分配之前和之后保持化学组分处于运动状态，变换器60A、60B用于测量树脂A和固化剂B的流量。
在设备1中设置有柔性蓄积袋12，其设置在静态混合器34的下游，并且布置成用于接收和容纳在混合头13中产生的反应混合物。
软管或气囊类型的蓄积袋12由柔性材料制成，并且用作混合物的储存容器，该混合物必须由一条或多条输注线路LA、LB、LC..LN供应到输注腔8。
蓄积袋12的尺寸被确定成特别但不限于包含约10升的反应混合物。
使用蓄积袋12可以有利地显著减少化学物质的浪费，因为在浸渍循环结束时，蓄积袋可以被收缩，并且可膨胀蓄积袋12内的硬化残留混合物的量与使用开放桶来容纳混合物的常规系统中发生的量相比显著降低。
封闭的蓄积袋进一步防止和避免向工作环境中排放恶臭和/或有害蒸汽。
此外，有利地，由于蓄积袋12而将混合物容纳在封闭容腔内引起在沿着输送导管的较小的空气吸入危险，并且就浸渍区而言，引起另一方面发生在常规开放桶中的危险，特别是在没有正确监测常规开放桶的情况下就将它们排空的步骤，不期望地允许气泡进入并且被加入到输送管中。不利地，这种气泡也在输注线路中进一步向下游传递，从而在浸渍结构中引起各种缺点。
蓄积袋12在上方通过柔性或可延伸的波纹导管36连接到静态混合器34，并且在下方通过另一个柔性或可延伸的波纹导管37连接到分配收集器47，分配收集器47提供各条输注线LA、LB、LC..LN。需要具有柔性或可延伸的波纹管36和37是由于后面提出的原因。
蓄积袋12被包封在加压容器14中，加压容器14可以是透明的，以允许目视检查蓄积袋12的伸缩程度。
特别地，设备1包括夹紧装置，用于将蓄积袋12的端部牢固密封地连接到加压容器14。
对于蓄积袋12的每个端部53、54，夹紧装置包括环形元件55，环形元件55成形为用于与加压容器14的端部边缘密封耦合并用于支承地接纳蓄积袋12的对应端部。
夹紧装置还包括一对凸缘元件56，每个凸缘元件56成形为用于与对应的中间环57耦合，中间环57又与相应的环形元件55接合，以夹紧蓄积袋12的对应端部。
柔性蓄积袋12可以包含另一个由薄塑料制成的内部保护袋61，其用于“一次性”使用，其功能是保持和维持蓄积袋12与反应树脂分离，从而避免硬化树脂残留在其上的形成和存留。
内部保护袋61通过由与中间环57相对的凸缘元件56施加在其面朝上的端部上的牢固夹紧的作用被保持密封。
加压容器14通过压缩空气加压系统32被保持在具有值P0的绝对内部压力，其不小于外部压力(PEST)并足以补偿沿着上述输注线路LA、LB、LC..LN产生的压力损失ΔP2A、ΔP2B、...ΔP2N的最大值并至少部分地补偿在反应混合物进入输注腔8的入口与蓄积袋12的压力差ΔP1。
空气通过入口58被输送，并且容器14内的压力值由合适的压力指示器18显示。
为了将上述对应的内部压力保持在值P0，控制回路系统17设置有比例气动阀。特别地，值P0可以大于等于1绝对巴，最多5绝对巴。
包围蓄积袋12的容器14由诸如秤或测力计或其它合适的等效装置的称重装置22支撑，该装置布置成用于监测容纳在相同蓄积袋12中的反应混合物的重量。
上述柔性或可延伸的波纹管36、37是可屈服的和柔性的，以便不会干扰测力计或秤22的称重。
设置有闭环系统19、28的设备1的控制单元C.U.(例如PLC)用于根据由称重装置22发送的信号来控制由混合头13分配的反应混合物的总流量Q，以将蓄积袋12保持在期望的填充状态周围。
所分配的混合物的量由与上述闭环控制系统的差异来控制，并且计量和分配围绕合适的参考值(例如5至70Kg/min)来加速或减少。
混合物的分配可以由前馈控制回路来调节，以便以流量参考值提供蓄积袋12，围绕该参考值合适地改变流量。选择该控制模式以避免以零流量操作，零流量将使静态混合器的操作无效，这是因为如果流量过低的话，静态混合器将失去操作效力。
每条输注线路由柔性管状导管LA、LB、LC..LN限定，沿着柔性管状导管LA、LB、LC..LN设置有蠕动式并且气动或电气控制的相应的节流单元20或21，节流单元20或21布置成用于根据如以下更详细公开的在输注点的阻挡膜6下方产生的压力来改变局部压力损失并控制混合物在对应的柔性导管中的流动。
每个柔性管状导管LA、LB、LC..LN的出口端通过对应的输送管接头元件10连接到在阻挡膜6上获得的相应的入口9，如图7更好所示。
管接头元件10包括压力传感器11，用于监测阻挡膜6正下方的压力。
特别地，压力传感器11可以包括压力开关或者真空计，该压力开关以设定的激活阈值，例如以低于阻挡膜上的外部压力100毫巴(如果有外部大气压，则为900绝对毫巴)进行干涉，该真空计在管接头状的输送元件10处连续监测阻挡膜6下方的绝对压力。
输送元件10可以例如具有杵的形状，包括用于相应的柔性管状导管LA、LB、LC..LN的连接件44和适于施加到阻挡膜6的圆盘状基体38。基体38位于入口9处用于使在阻挡膜6上获得的树脂进入，并通过双层胶带50或油灰进行周边密封，以建立密封连接。输送元件10还可以具有不同的形状，例如圆柱形，以施加到阻挡膜6的侧面。在具有闭合模具(半模4A、4B)的设备1的实施例中，输送元件10可以直接集成到模具4的刚性部分中(例如如图12所示)。另外，输送元件10包括用于压力传感器11的连接件，该压力传感器11检测基体38正下方的压力或反应树脂的输送点附近的压力。
每个输送元件10的上游设置有切断装置51，用于手动节流柔性管，如果需要手动干涉以关闭或节流混合物流，则该切断装置可由操作者驱动，由此绕过对应的节流单元20、21、...N。
设备1包括真空源15，真空源15可通过一条或多条吸入线路VL连接到输注腔8，以在其中产生低于外部压力PEST的内部压力PINT，该外部压力PEST的值由合适的压力传感器63检测。这使得阻挡膜6能够保持粘附到增强纤维支撑件5上，并且通过真空作用促进输注腔8内的反应混合物的流动。沿着每条吸入线路VL，在真空源15的上游可以设置存在传感器64，用于检测吸入空气期间可能的树脂上升。由于由这种存在传感器64提供的信号，一旦树脂的前部开始流入对应的空气吸入导管，就能够关闭相应的输送导管。
真空条件不仅可以除去夹在纤维网中的空气，还可以除去由混合物释放的气体，并有助于树脂渗透，促进消除空隙和孔隙，对所获得的复合结构的质量和结构性能产生积极影响。
节流单元20构造成用于利用夹紧或挤压元件从外部按比例挤压相应的柔性管状导管LA、LB、LC..LN，所述夹紧或挤压元件由具有与参考信号成正比的行程的电致动器控制，或者由气动致动器控制，该气动致动器由电动气动阀29驱动，电动气动阀29将参考电信号变换成与其成正比的气动压力，并且由闭环控制系统控制，用于以对应的连接和输送元件10中检测到的压力增加的方式节流到可设定阈值PNmax，可设定阈值PNmax对应于作用在阻挡膜6上的外部压力PEST与由对应的压力传感器11检测到的连接和输送元件10下方的最大可接受压力之间的差ΔPNmax，以便局部地克服对流动反应混合物的可控液压阻力的局部附加增加，从而避免反应树脂在输送点下方的绝对压力超过外部压力，并产生树脂的局部蓄积，从而引起阻挡膜6的提升。
沿着每条输注线路LA、LB、LC..LN设置的节流单元20、21...N可操作地连接到控制单元C.U.以彼此独立地被驱动。
每个节流单元20、21...N被选择性地驱动，以当对应的输送元件10上的压力增加并且接近预设压力值时，以可控的方式基于对应的压力传感器11的信号来减少混合物的通过。
这防止了阻挡膜6从纤维5的床或垫局部脱离造成混合物在其下方的异常蓄积，但是确保能够向柔性管状导管LA、LB、LC..LN提供大于大气压力的压力头。
特别地，节流单元20、21...N由具有比例控制阀29的控制系统彼此独立地控制，比例控制阀29将来自对应的压力传感器11的检测的电参考信号转换成气动压力、或转换成电致动器的延伸位置，以在对应的输送元件10上检测到的压力越接近期望的最大压力阈值，就越节流相应的柔性管状导管LA、LB、LC..LN，所述期望的最大压力阈值被设定为小于作用在阻挡膜上的外部压力的值。该阈值也可以设定为外部绝对压力和输送点处浸渍腔内的绝对压力之间的差。指示性地，上述最大压力阈值可以设定为比作用在阻挡膜6上的压力低约100毫巴的值。然而，可以选择将绝对最大压力阈值设定为也低得多的绝对压力值，例如相对于外部压力达到500毫巴的绝对压力差。
在一种可能的压力控制模式中，每个压力传感器11可以通过检测在输注腔8外部作用的压力和输注腔8内部的压力来操作，以便具有内部和外部之间的压差来相应地调整提供给相应的输注导管的合适节流。事实上，重要的是设定不予以超过的最大压力阈值作为用于调节系统的参考，并且仅利用内部压力信号来相应地设定节流动作，该内部压力越接近设定的最大容许值，节流动作就越显著。
根据图1、图2、图3的所附示意图，实际上每个压力传感器11基于与输注腔8相比的外部压力和内部压力之间的差，作为设定的反馈控制系统的一部分进行操作：如果外部和内部之间的压差很大，则节流致动器的作用受到抑制；如果另一方面该压力差下降，则调节器接收到较高的信号，并且这导致节流动作，压差越小，该节流动作就越强烈。
包括在设备1中的节流单元20、21...N可以根据两个可能的实施例来配置。
在一个实施例中(在图2中更明显)，节流单元21包括气缸或电动致动器26，其端部连接有夹紧或压缩楔形元件27，该楔形元件27适于通过节流图2中由LB表示的相应的柔性管状导管从外部施加压缩压力。
楔形元件27可以涂覆有具有低摩擦系数的材料，例如由聚四氟乙烯制成，以便不损坏管状输注导管。
在另一个有利的实施例中(图6中更好示出)，节流单元20是包括气缸23的类型，气缸23的杆40通过枢轴41连接到“L”形杠杆24，“L”形杠杆24可绕枢轴39旋转。气缸23的主体连接到另一铰链42。
摆动杠杆24支撑按压轮25，按压轮25适合于通过如图6中的43所示局部节流相应的柔性管状导管LA用于调节局部压力损失并以此方式调节混合物的传递。节流单元20的该实施例对某些特征是有利的，因为：它由于杠杆系统而允许非常宽和精确的调节，所述杠杆系统可以增加气缸23的力，将力变换成在按压轮25上的更大的力；它使得不同尺寸和刚度的柔性管能够容易且快速地插入到按压轮的下方；它能够在柔性管上进行节流，由于也可以开槽的按压轮25的旋转自由度和圆形形状而能够在柔性管上进行节流而没有滑动摩擦和切口。
节流单元20和21的两个实施例都具有在操作期间当它们作用在管状输注导管的外部时决不与混合物接触的优点，并且这意味着这些节流单元20、21的使用寿命长和设备1的一般清洁和维护操作显著减少。
设备1可以设置有光学系统，用于通过透明的阻挡膜6观察所述输注腔8内的反应混合物的行为，以控制浸渍的均匀性并当待浸渍的相应区域完全充满时自动和选择性地中断每条输注线路LA，LB，LC..LN的混合物的流动。
以下公开了根据本发明的设备1和相关输注方法的操作。
一旦纤维的床或增强支撑件5已被制备并放置在可被加热的模具4中，一旦阻挡膜6已被密封并且所有管状输注导管LA、LB、LC..LN和吸入线路VL的连接已完成，则真空源15被激活，以在间隙或输注腔8的内部产生期望的真空条件，即等于或几乎等于0绝对巴的绝对压力。
真空条件即使在蓄积袋中和混合头中直到再循环阀也可以通过柔性导管在起动时发生和运行。
在图10和图11中示意性示出的具有高压釜(aotuclave)71的设备1的实施例的情况下，使大于大气压力PATM的外部压力PEST作用在阻挡膜6上。也可以使用可伸缩内部元件80，例如可伸缩柔性气囊80来产生这种外部压力PEST，替代使用高压釜71，可伸缩内部元件80用作可移除的芯，用于制造中空件的内腔(例如，用于风力发动机的具有内腔的叶片)。具有可移除的可伸缩芯的设备1的这种实施例在图12、图13中示意性示出。
输注过程包括以化学计量比通过泵30和31对树脂和固化剂进行计量，以及通过混合头13和对应的混合器34对树脂和固化剂进行混合以填充蓄积袋12，蓄积袋12经受外部压力P0(1-5绝对巴)，直至达到参考重量值。同时，由于蓄积袋12和由真空泵在输注腔8中引起的极小的绝对压力之间的压力差的影响，蓄积袋12所填充的混合物经受从外部传递的压力P0(1-5绝对巴)，并开始沿着各条输注线路LA、LB、LC..LN流动，然后流入输注腔8，所述压力差总括了比大气压大的、作用在蓄积袋12上的对应压力P0的推力的影响、和在输注腔8内产生的真空的影响。
根据本发明的设备1和方法确保树脂沿着柔性管状导管的更大流入，从而由于蓄积袋12和输送元件10之间的压力跳跃的增加而缩短浸渍时间。
对于浸渍过程的整个时间来说，上述公开的回路控制系统的控制单元C.U.由于称量装置22的信号而确保了蓄积袋12的恒定填充，从而调节混合头13的分配流量。
由于监测所有输注点处的压力，即在每个输送元件10下方的压力，以及由于节流单元20、21...N控制的压力跳跃(节流)的附加作用，因而确保正确地进行浸渍操作而没有发生不期望的局部蓄积和阻挡膜6从下方的纤维5脱离的现象。
由于根据本发明的系统的结构，特别是由于蓄积袋12在高于外部大气压力的压力下的加压，因而获得压力损失ΔP2A、ΔP2B、...ΔP2N的实质消除(由于粘滞摩擦、变窄等引起，其是输注速度降低的原因)，对此使混合物在行进期间从蓄积袋12到达输注腔8的入口，并且由可能的测压差ΔP1(在蓄积袋12的出口与阻挡膜6的入口9的入口高度之间的位差)引起的干扰成功地被重新定标或几乎没有影响。
考虑到经受大气压力的开放蓄积容器的常规使用确保了约10米的测压头，当需要浸渍具有显著垂直程度(5-7米)的结构时，这种有利的技术效果是特别明显的。
使用本系统，实际上，取代以更复杂且不太有用的方式检测诸如输入树脂的速度、方向、数量或输注腔的不同点处的真空度的参数，仅在输注点处监测压力：足以检查输注点(管接头元件10)处的压力是否正确低于最大阈值(例如低于阻挡膜上的外部压力100毫巴)，以确保输注腔8更下游的区域将决不会受到危险的高压。
当阻挡膜6可以受到大于大气压力的外部压力时，根据本发明的方法的有益效果也出现并且是非常明显的，如在具有内部阻挡袋或气囊的中空体中进行输注或者在加压环境(例如高压釜)中进行输注的情况下一样，并且通过将本发明相关的图9的示意图与常规输注系统相关的图8的示意图进行比较，突出了这些有利效果。
在该两个示意图中示出了根据反应混合物的前部所达到的位置沿着混合物的路径从混合物的蓄积容器(即在本发明的情况下在压力下的蓄积袋12和在常规系统的情况下的开放蓄积容器)安装的压力分布。
在现有技术的情况下，在图8中，该图示出了三条不同曲线C1、C2、C3，其示出了在输注前部的不同进展阶段获得的压力分布。曲线C1示出了在对应于输注到达输注输送点的进展状态下在输注管状导管中获得的压力图案。使用“L”表示管状输注导管的长度，并且使用“x”表示相对于“L”在输注腔内行进的附加距离。
该曲线的梯度随着树脂前部在输注间隙内继续前进而变化，如对应于树脂已达到距离L+x的进展状态的曲线C2所示，并如涉及更进一步的输注状态的曲线C3所示。换句话说，随着树脂的扩散前部相对于输注输送点变宽，在后者中，压力差相对于大气压逐渐降低，即绝对压力向大气压力增长。
随着树脂渗透进行，并因此与其进展相比对已浸渍的纤维的总阻力增加，输注速度也降低，换句话说，在管状导管中流动的树脂的流量Q减小。
在本发明的情况下，图9的对应曲线C1'、C2'、C3'通过在大于大气压力的压力P0下对蓄积袋12进行加压而向上平移。这些曲线涉及使用经受大气压的开放模具4和阻挡片的输注的情况。在具有高压釜71的设备1的情况下，示出了相应曲线C1”、C2”、C3”，这些曲线绘制在图11的示意图中，其以更大的梯度更向上平移。类似地，在封闭模具中输注的情况下，示出了对应曲线C1”’,C2”’,C3”’，这些曲线绘制在图13的示意图中。
由相应的节流单元20或21响应于相关联的压力传感器11的信号施加的节流作用意味着在输注输送点处总是具有低于阻挡膜上的外部压力的绝对压力，对应于控制系统的绝对压力设定值(例如低于外部压力100毫巴)。
当输送点10处的绝对压力接近外部压力时，闭环控制系统增加沿着输送导管的总压力损失，并且能够使各种导管以比大气压力大得多的压力被提供给蓄积区，以这种方式增加瞬时输送流量和随时间导入的总量，并确保如果内部压力危险地出现在外部压力附近，则施加在柔性导管上的节流立即重新建立正确条件。
换句话说，通过间隙中的真空产生的树脂的扩散流量(与输送点处的反应树脂的绝对压力成正比的流量可以相对于外部大气压达到稍小于1000毫巴)在很大程度上大致仅取决于输注腔8内遇到的进展阻力，即纤维之间的进展阻力，并且不再由于树脂也沿着管状输注导管并在测压头上的滑动阻力而减小。另一方面，蓄积袋12高于作用在阻挡膜6上的外部压力的加压效应补偿了测压头并克服了沿着柔性导管的液压阻力，直到树脂10的输送点10，而阻挡膜6在中空形状内的可能的加压或者施加更大的外部压力(例如通过在封闭模具中进行输注)使纤维的更大压实相对于比通过大气压的推力实现的输注要大得多的浸渍树脂的量和流量成为可能。
总之，蓄积袋12的加压，检测输注输送点处的直接压力，从而控制输注导管的节流，协同地实现了有效对比树脂供应压力损失和改善浸渍过程的效果，从而为获得的产品质量和过程定时带来了优势，生产率明显提高。
实验观察到，这种创新的输注方法导致有利地缩短输注时间，与已知的在大气压下蓄积的常规系统相比也可以降低20％，在可以持续数小时的过程中意味着显着的财务优势，而在中空体内应用气囊的实验测试使输注时间缩短了50％以上，并且使用少至7％的树脂制成复合材料。
此外，根据本发明的设备和方法使得可以在不向工作环境中排放可能有害的化学反应物的蒸汽的情况下进行输注过程。
附图中已经说明和示出的内容已通过输注的设备1和方法的创新特征的示例性实例来提供，并且可以进行其他修改而不会因此超出本发明的范围。
在实践中，材料由于与具体用途兼容并且与它们所期望的相应的单个元件兼容，可以根据提出的要求并根据可用的现有技术进行适当选择。
能够对设备1进行配置和调整大小，并对附图中已经公开和示出的内容进行可能的变化和/或添加。

Claims (30)

1.一种用于通过在真空条件下输注反应混合物来生产由纤维增强复合材料制成的本体的方法，包括以下步骤：
a)将一层或多层纤维布置在模具(4)的对比表面(3)上以限定待用所述反应混合物浸渍的增强纤维支撑件(5)；
b)向所述增强纤维支撑件(5)施加对空气和树脂是不可渗透的阻挡元件(6，80)，以与所述对比表面(3)一起界定与外部环境分离的输注腔(8)，并且提供用于将所述反应混合物输送到所述输注腔(8)的一个或多个入口(9)；
c)通过一个或多个吸入线路(VL)将所述输注腔(8)连接到真空源(15)，以在所述输注腔(8)内部产生内部压力(PINT)，所述内部压力(PINT)低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)，以将所述阻挡元件(6，80)保持附着在所述增强纤维支撑件(5)上并促进所述输注腔(8)内的所述反应混合物的流动；
d)在用于所述反应混合物的每个入口(9)处设置用于输送反应树脂的连接和输送元件(10)，所述连接和输送元件(10)设置有压力传感器(11)，以及
e)将用于所述反应树脂的每个连接和输送元件(10)使用相应的输送导管(LA，LB，LC..LN)连接到由柔性材料制成的蓄积袋(12)，所述蓄积袋(12)通过设置有混合头(13)的树脂计量单元以可控的方式被供应所述反应混合物；
f)将所述蓄积袋(12)包封在加压容器(14)中，所述加压容器(14)的内部压力被调节并被保持在具有值(P0)的绝对压力值，所述值(P0)不小于所述外部压力(PEST)并且至少足以补偿沿着所述输送导管(LA，LB，LC..LN)产生的压力损失(ΔP2A，ΔP2B，...ΔP2N)，并且至少部分地补偿在所述反应混合物进入所述输注腔(8)的入口和所述蓄积袋(12)之间的压力差(ΔP1)；
g)通过相应的压力传感器(11)监测和检测每个连接和输送元件(10)内的压力；以及
h)基于对应的压力传感器(11)的信号以可控且相互独立的方式节流所述输送导管(LA，LB，LC..LN)来产生可控压降，以与对应的连接和输送元件(10)内的绝对压力增加成正比的方式减少所述反应混合物的对应流入，以在输送点中保持所述输注腔(8)的外部和内部之间的压力差，通过期望的压差值，使得这些输送点中的绝对压力不会超出预定允许最大值，所述预定允许最大值低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的所述外部压力(PEST)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阻挡元件包括对空气和树脂不可渗透的阻挡膜(6)，所述阻挡膜(6)以空气密封方式周边连接到设置有用于所述反应混合物的所述入口(9)和所述连接和输送元件(10)的所述模具(4)，其中，以与对应的连接和输送元件(10)内的绝对压力的增加成正比的方式增加和调节所述反应混合物的流入，补偿沿着所述输送导管的压力损失，以防止所述阻挡膜(6)从所述增强纤维支撑件(5)脱离并避免所述反应混合物在所述阻挡膜(6)下的异常蓄积。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述阻挡膜(6)的外表面上产生大于大气压(PATM)的外部压力(PEST)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述外部压力(PEST)是通过加压状态下的气密性壳体(71)得到的，支撑所述增强纤维支撑件(5)的所述对比表面(3)和所述阻挡膜(6)位于所述气密性壳体(71)内。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模具(4)由能够相互耦合的一对半模(4A，4B)限定，所述阻挡元件包括可伸缩芯元件(80)，所述可伸缩芯元件(80)适于获得由复合材料制成的所述本体内的空腔，在所述一对半模(4A，4B)上获得用于树脂的所述入口(9)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述可伸缩芯元件(80)由柔性材料制成，并且能够用空气或气体充气以用作可移除的内部配对模具以获得单件式中空体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，设置有控制单元(C.U.)，所述控制单元(C.U.)配置有闭环控制(28)，所述控制单元(C.U.)调节反应物组分的部分流量且因此调节所述混合头(13)的总流量(Q)，以使在期望的填充状态下柔性的所述蓄积袋(12)保持预定的体积或重量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述加压容器(14)以不小于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)的压力用压缩空气加压，所述加压容器(14)内的压力由控制回路(17)和比例气动阀(45)调节。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述加压容器(14)中的压力被保持在1绝对巴和5绝对巴之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，检测和监测包含所述蓄积袋(12)的所述加压容器(14)的重量，以通过差动调节回路(19)控制容纳在所述蓄积袋(12)中的反应混合物的量，并以闭环调节由所述混合头(13)分配到所述蓄积袋(12)的反应混合物的量。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，每条输注线路(LA，LB，LC..LN)包括柔性管状导管，对于每个输注线路(LA，LB，LC..LN)，彼此独立地，设置有相应的气动或电动控制节流单元(20，21)，其用于以与由相应的压力传感器(11)检测到的绝对压力值成正比的方式从外部挤压相应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)，以局部克服流动中的反应混合物受到的可控液压阻力。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述节流单元(20，21...N)被构造成蠕动式操作，用于减小相应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)中的通道截面，并且由电致动器或者由将电参考信号转换成气动压力的阀(29)成正比地控制，并且由闭环控制系统来控制，所述闭环控制系统用于以与在对应的连接和输送元件(10)中检测到的压力和可设定的阈值(ΔPNmax)之间的差成正比地增加的方式进行节流，所述可设定的阈值(ΔPNmax)对应于在所述阻挡膜外部的压力和在对应的连接和输送元件(10)下方的最大可接受压力之间的差。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，对空气和树脂不可渗透的所述阻挡膜(6)通过双重粘合密封带或密封油灰元件周边连接到所述模具(4)的界定所述对比表面(3)的周边区域(7)，以限定出所述输注腔(8)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，还包括目视检测，利用通过所述阻挡膜(6)可操作地连接到所述控制单元(C.U.)的光学系统，目视检测所述输注腔(8)内的反应混合物的进展，以控制浸渍均匀性并且当待浸渍的对应区域被完全填充时选择性地中断输注线路(LA，LB，LC..LN)的混合物的流动。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，通过用容积泵(30，31)对树脂组分(A)和反应物/固化剂组分(B)进行计量和混合来获得所述反应混合物，所述容积泵(30，31)的流量由位于每个泵下游的流量计以及指令和控制单元在闭环中控制，所述指令和控制单元根据检测到的容纳在所述蓄积袋(12)中的反应混合物的重量，随着通过所述混合头(13)分配到所述蓄积袋(12)的量的变化来控制和保持组分的化学计量比。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述反应混合物是通过用所述容积泵(30，31)计量和混合所述树脂组分(A)和所述反应物/固化剂组分(B)而获得的。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述真空源(15)被驱动以在所述输注腔(8)内部产生设定范围介于0至900绝对毫巴之间的内部压力(PINT)。
18.一种用于在真空条件下直接输注反应混合物来生产由增强复合材料制成的本体的设备，包括：
-具有对比表面(3)的模具(4)，适于接纳待用所述反应混合物浸渍的限定了增强纤维支撑件(5)的一层或多层纤维；
-阻挡元件(6，80)，其对空气和树脂是不可渗透的，且适于压在所述增强纤维支撑件(5)上并被布置成界定与外部环境分离的输注腔(8)；
-一个或多个入口(9)，用于将所述反应混合物输送到所述输注腔(8)；
-真空源(15)，其能够通过一个或多个吸入线路(VL)连接到所述输注腔(8)，以在所述输注腔(8)内部产生内部压力(PINT)，所述内部压力低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)，以促进所述输注腔(8)内的所述反应混合物的流动；
-计量和混合装置(13，30，31)，用于将树脂(A)与反应物/固化剂组分(B)进行计量和混合以获得所述反应混合物；
-蓄积袋(12)，由柔性材料制成，适于接纳和容纳由所述计量和混合装置(13，30，31)以可控方式供应的所述反应混合物，所述蓄积袋(12)被包封在加压容器(14)中；
-一个或多个输注线路(LA，LB，LC..LN)，布置成用于将所述蓄积袋(12)连接到所述输注腔(8)以输送所述反应混合物；
-加压装置(32)，其构造成用于将所述加压容器(14)的内部压力调节并保持在绝对压力值(P0)，所述绝对压力值(P0)不小于作用在所述阻挡元件(6，80)上的外部压力(PEST)并且至少足以补偿沿着所述输注线路(LA，LB，LC..LN)和在所述输注腔(8)内产生的最大压力损失(ΔP2A，ΔP2B，...ΔP2N)，并且至少部分地补偿在所述反应混合物进入输注腔(8)中的入口与所述蓄积袋(12)之间的压力差(ΔP1)；
-一个或多个连接和输送元件(10)，设置在每个输注线路(LA，LB，LC..LN)的端部处，并且每个连接和输送元件(10)能够被设置在用于所述反应混合物的相应入口(9)上；
-为各连接和输送元件(10)配置的压力传感器(11)，用于检测和监测在所述连接和输送元件(10)处阻挡膜(6)下方存在的压力；
-一个或多个节流单元(20，21)，沿着每个输注线路(LA，LB，LC..LN)设置，并且彼此独立地被驱动，以基于对应的压力传感器(11)的信号以可控的方式减少所述反应混合物的通过，以避免当对应的连接和输送元件(10)中的绝对压力增加并且接近预设定允许最大值时所述反应混合物在所述阻挡元件(6，80)下的异常蓄积，所述预设定允许最大值低于作用在所述阻挡元件(6，80)上的所述外部压力(PEST)。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述阻挡元件包括阻挡膜(6)，所述阻挡膜(6)对空气和树脂是不可渗透的并且适用于周边密封地连接到所述模具(4)的界定所述对比表面(3)的周边区域(7)，其中，用于所述反应混合物的所述一个或多个入口(9)在所述阻挡膜(6)上获得，所述一个或多个节流单元(20，21)构造成用于基于对应的压力传感器(11)的信号来节流所述反应混合物的通过，以防止所述阻挡膜(6)从所述增强纤维支撑件(5)脱离并避免所述反应混合物在所述阻挡膜(6)下的异常蓄积。
20.根据权利要求18或19所述的设备，还包括壳体(71)，用于在密封界定的容腔(72)中包封所述对比表面(3)和所述阻挡膜(6)，所述壳体(71)被构造成被加压到大于大气压(PATM)的压力(PEST)，所述设备设置有传感器(63)用于控制所述容腔(72)中的压力。
21.根据权利要求18或19所述的设备，其中，所述模具(4)包括能够相互耦合的一对半模(4A，4B)，所述阻挡元件包括可伸缩芯元件(80)，所述可伸缩芯元件(80)由柔性材料制成并且能够通过空气或气体伸缩以用作可移除的内部配对模具以获得单件式中空体，用于树脂的所述入口(9)在所述一对半模(4A，4B)上获得。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的设备，包括称重装置(22)，所述称重装置(22)与所述加压容器(14)耦合并配置用于监测容纳在所述蓄积袋(12)中的所述反应混合物的重量，所述设备设置有闭环控制系统(19，28)，该闭环控制系统包括在控制单元(C.U.)中，以控制反应物组分的部分流量并因此控制供应到所述混合头的所述反应混合物的总流量(Q)，以将所述蓄积袋(12)以设定的体积或重量保持在期望的填充状态。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的设备，包括控制回路系统(17)和比例气动阀(45)，用于通过压缩空气加压将所述加压容器(14)内部的压力控制和保持在1至5绝对巴的期望值。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的设备，其中，每个输注线路(LA，LB，LC..LN)包括柔性管状导管，所述节流单元(20，21，...N)是气动或电控蠕动型，构造成用于以与对应的压力传感器(11)检测到的绝对压力值成正比的方式从外部挤压相应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)，以局部克服流动反应混合物受到的可控液压阻力。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的设备，其中，所述节流单元(20，21，N)彼此独立地由具有比例控制阀(29)的控制系统控制，所述比例控制阀(29)以气动压力致动器或者比例电致动器变换来自对应的压力传感器(11)检测到的参考电信号，以在对应的连接和输送元件(10)中检测到的压力越接近期望的设定最大阈值(PNfilm)时，就越节流相应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)，所述期望的设定最大阈值(PNfilm)对应于所述阻挡膜外部的压力与所述连接和输送元件下方的最大可接受压力之间的差(ΔPNfilm)。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的设备，其中，每个节流单元包括连接到铰链杆(24)的气缸(23)，所述铰链杆(24)设置有轮按压元件(25)，所述轮按压元件(25)适于从外部向对应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)施加节流压力。
27.根据权利要求18至25中任一项所述的设备，其中，每个节流单元包括气缸(26)，所述气缸(26)的端部连接有压力楔形元件(27)，所述压力楔形元件(27)适于从外部向对应的柔性管状导管(LA，LB，LC..LN)施加节流压力。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的设备，包括光学系统，用于通过透明的所述阻挡膜(6)观察所述输注腔(8)内的所述反应混合物的进展，以在待浸渍的对应区域被完全填充时控制浸渍的均匀性和选择性中断每个输注线路(LA，LB，LC..LN)的混合物流动。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的设备，其中，所述计量和混合装置(30，31)包括：容积泵(30，31)和指令和控制单元，所述容积泵用于计量和供应所述树脂(A)和所述反应物/固化剂组分(B)，所述容积泵的流量由位于每个泵的下游的流量计在闭环中控制；所述指令和控制单元随着通过所述混合头(13)分配到所述蓄积袋(12)的总量的变化控制并保持组分的化学计量比。
30.根据权利要求18至29中任一项所述的设备，其中，所述计量和混合装置(13，30，31)包括混合头(13)和容积泵(30，31)，所述容积泵(30，31)用于计量和供应所述树脂(A)和所述反应物/固化剂组分(B)，所述容积泵(30，31)以可控的方式被驱动，以根据检测到的容纳在所述蓄积袋(12)中的所述反应混合物的重量来调节所述混合头(13)的恰当流量。
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