CN1447907A - 分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别用于分配色浆的分配装置。该装置包括一个用于存贮色浆的容器(1)，一个连接到容器(1)的泵(3)，一个喷嘴管(9)，和一个将泵(3)连接到容器(1)并连接到喷嘴管(9)的阀。该阀包括一个阀壳体(5)，一个在阀壳体内设置并作往复运动的阀元件(4)，和一个连接到喷嘴管(9)的阀座。根据本发明，一个弹性密封件(7)安装到阀元件(4)上用于在喷嘴管(9)被阀元件(4)的一种冲击式运动关闭后提供一种返回运动。

Description

分配装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的分配装置。
技术背景
色浆分配有两种主要原理。在一种原理中，使用一种基于吸入和排出行程的泵。这样一种泵通常有一个作为阀的具有一个较小内部容积的滑动的滑阀。在某些情况下，各种改进的提升阀也可用作这种阀。在第二种原理中，使用一种基于和一个提升阀或滑阀类型的三通阀相结合的齿轮或类似物的连续生产泵(continuous-yield pump)。在两种原理中，一个很大的问题来自这样一个事实，即分配的浆料作为一种不确定的变干和变脏的液滴残留在喷嘴端部。当浆料变干并积聚在喷嘴中时，它妨碍浆料的流动，并造成显著的分配误差。在喷嘴端部形成的色浆块由于干燥和以一种完全不可预测的方式的积聚而会改变其形状和大小。这导致在机器中的严重的操作干扰、不精确度、抱怨、设备故障和额外的维修次数。除干燥问题之外，所有浆料还由于长期存贮、混合、泵抽、沉淀(settling)和分离而造成变化。
在活塞泵中已通过各种封闭机构来防止在喷嘴口处色浆的干燥，其中一种在美国专利5042699中进行了公开。在封闭机构中，喷嘴端部通常是气密性地封闭的，在该情况下，残留在喷嘴中的色浆不会变干。然而，由于喷嘴的运动这些机构通常难以制造和服务。一些机器由程序控制以使机器将色浆吸回到喷嘴中，但其动作缓慢，并不能防止喷嘴端部因表面张力造成的蠕动(creeping)而变脏。喷嘴阻塞，除引起分配误差外，最糟糕的情况是破坏自动机器。
已知有多种的技术用于液滴的实际移除，但对所有这些技术而言典型的情况是液流由液滴形成而不符合使用调色机的原意，其中最大剂量可能是一次几升。喷墨打印机、涂料喷枪、柴油发动机喷嘴或医药行业的精密分配器是使用液滴进行分配的例子。一个安装了至少一个倒虹吸阀的脉动泵通常用于精密分配器中，例如在美国专利文献5743960中所公开的。在上述文献的分配泵中，一个竖直往复的阀以一预定速率打开和关闭以使得分配的液体以液滴形式滴下。在该公开文献中，分配泵位于喷嘴管的端部，因为在设计精密分配器时，通常将最小化在喷嘴端部和分配泵之间的液体量作为出发点。但实际上，这种结构造成了非常慢和不准确的结果。因为该泵相对于容器较小，而且分配是从一个很有限的空间到一个罐容器中完成，这些机器的本来结构是一种特定的类型。这就是长期以来这些机器基于安装在周边的逐次分配泵或者安装在中心的同时分配泵而建造的原因。在这些机器中，目的是使得上述液体的体积尽量得小。但实际上，分配精度未能达到要求。较小的浆料体积经常导致一个比较大体积甚至更差的结果。这种现象还未得到正确的解释，所以至今仍阻碍精度的提高。另外，这些机器的结构使得空间利用率很差。
发明内容概述
因此，本发明的目的在于提供一种上述问题已得到解决的分配装置。本发明的该目的通过一种具有独立权利要求所述特征的装置实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中进行了公开。
根据本发明的装置比常规设计具有一个明显较佳的精度，这是因为，与早期的方案相反，它在喷嘴端部和泵之间提供了一个足够大的液体体积。从喷嘴端部排空色浆的能力已通过阀的一个弹性密封结构得到了提高，该结构引起色浆从喷嘴端部到喷嘴管的虹吸。当在阀中提供一种冲击式关闭运动时，弹性密封结构引起阀元件在冲击后的一个反向运动，并在另一方面，在喷嘴管中该冲击式运动引起的压力波在喷嘴端部截断色浆。通过这种方法保持喷嘴清洁并阻止色浆在喷嘴中变干。喷嘴保持清洁一方面提高了分配精度，在另一方面最大限度地减少了由于色浆的变干而引起的维修需要。该装置的特征在于在泵的完全(大)剂量和很小剂量时都可进行很高精度的分配。另外，该装置具有可以长期内部操作而无需用户的外部作用的优点。
附图的简要说明
在下文中，参照附图对根据本发明的色浆分配装置进行了更详细的说明，其中附图表示了根据本发明的分配装置的示意图。
本发明的具体实施方式
利用图中的参照代号，根据本发明的分配装置包括一个存贮色浆的容器1。容器1通过一个吸入管2连接到一个泵3，由此将容器1中的色浆吸取、分配并排出。泵3通常是一个位移活塞泵，如图所示，其轴(向)基本上是竖直的。图中的分配泵3包括一个分配缸，和一个在分配缸中的在下文中称为活塞(柱塞)的作往复运动的位移元件一而不管该元件是由一个活塞杆还是由一个波纹管式元件移动。该活塞泵也可以由一个齿轮泵代替，在该情况下，除实际的吸入管外，该装置增加了一个排出管，以通过该排出管使色浆在泵和容器之间重复循环。在该情况下，通常设置一个与泵、排出管和喷嘴管相连接的阀组件。
一个喷嘴管9连接到泵3用于将色浆剂量排出。该喷嘴管9优选地由一种弹性材料例如塑料制成，并且它足够长以辅助管中的压力波的传播。喷嘴管9的自由端有一个喷嘴零件10用于控制正被排出的色浆流。一个用于在分配的不同阶段控制色浆移动的正确方向的阀位于和容器1、活塞泵3和喷嘴管9连接的位置上。如此，该阀有两个操作位置，一个用于连接活塞泵到吸入管2，另一个用于连接活塞泵到喷嘴管9。
阀组件包括一个阀元件4，一个阀壳体5，和一个连接到喷嘴管9的阀座(未用参照标号标出)，并当压靠该阀座时，阀元件4关闭到喷嘴管9的连接。该阀以这样一种方式设置，即当阀元件4关闭到喷嘴管9的连接时，其运动基本上平行于色浆通过阀元件4到达喷嘴管9的流向。阀元件4的头部优选地包括一个以类似活塞的方式配合在阀座中的冲击插塞6，当阀正在被关闭时，引起一个朝向阀座和喷嘴管9的急剧的冲击。阀元件的该类似活塞的操作还可以不用冲击式插塞而由一个适当的阀元件和阀座结构实现。阀元件4还在喷嘴管9端安装有一个弹性密封件7，其弹性足以使阀元件4在和连接到喷嘴管9的阀座冲击后弹回。阀壳体5优选地这样设计形状，以使得喷嘴管9端的开口空间的端部零件8为柱形，并设置成接纳带其密封件7和推入其中的冲击插塞6的阀元件4。由此而实现的(收缩)结构(constriction)改善了阀的冲击功能。
根据本发明的装置通过喷嘴10提供了一种精确的分配，使得在喷嘴端部不因残留额外的制剂而造成分配误差和维修需要。这通过这样一种方式实现，即在分配结束时通过阀元件4对正在由活塞分配的色浆造成一个特意的压力冲击，从而使得浆料从喷嘴10喷出并使得液滴分离，以使没有不确定的浆料液滴残留在喷嘴端部。该压力冲击通过沿浆料流方向关闭的阀元件4的冲击插塞6产生，并通过由阀元件4的喷嘴侧端部产生的相对于阀的圆柱状的壳体5的液流的收缩(constriction)而增强。当阀关闭时，阀元件4的冲击插塞6迅速移向阀座。同时，冲击插塞6沿分配流方向推动其前面的浆料。当冲击插塞6碰到阀座时，浆料在由密封件、管道和流动的浆料所提供的弹性范围内继续流动。当流动以一种脉动方式停止时，从喷嘴冲出的液柱在表面张力的帮助下被整齐地切断。在另一方面，残留在管9和喷嘴10中的液柱在由上述阀元件4的密封件7提供的弹回力的程度上缩回到喷嘴。如此，色浆略微地残留在喷嘴10中并不会弄脏喷嘴端部。因此，对上述操作而言，在喷嘴10的端部和泵3之间的一个足够的空间是十分重要的。当在分配结束时，分配活塞的速率可以减慢并几乎停止时，上述现象在活塞泵中尤其有用。这还为很小剂量提供了一个良好的分配精度。
本发明的该现象仅当在阀关闭时而喷嘴端部打开时发生，与美国专利文献5042699相反，该文献公开了一个喷嘴关闭装置，该装置阻止这种功能并有效地消除了本发明中所述现象的发生。连接阀和喷嘴端部的喷嘴管也要足够长并具有弹性以使由冲击插塞所产生的压力波在管道中传播。在美国专利5743960中没有该特性，其中分配泵位于喷嘴管的端部，并且不能产生切断浆料所需的压力波。
由于当喷嘴管9闭合时阀的吸入侧2常开，该特性可以有效地应用于冲洗该阀、缸体和吸入管。这只要通过来回移动活塞完成，从而从容器流来的新鲜的色浆冲洗上述结构，从而保持它们清洁而无需用户的任何干预。这显然提高了在分配易干和易固化的色浆时装置的可用性，并还确保了连续的分配精度。上述冲洗特性还可用于清洁容器。
对该技术领域的熟练人员而言，显然，随着技术的进步，本发明的基本思想可以用多种不同的方式实现。因此本发明及其实施例不局限于上述示例，而是可以在权利要求的范围中变更。

Claims (6)

1.一种特别用于分配色浆的分配装置，该装置包括：
一个用于存贮色浆的容器(1)；
一个连接到容器(1)用于色浆剂量的吸取、剂量设置和排出的泵(3)；
一个用于排出色浆剂量的喷嘴管(9)；和
一个连接到容器(1)、泵(3)和喷嘴管(9)，并具有两个操作位置的阀，一个操作位置用于将泵(3)连接到容器(1)，而另一个位置用于将它连接到喷嘴管(9)，该阀包括一个阀壳体(5)，一个在阀壳体内设置并作往复运动的阀元件(4)，和一个连接到喷嘴管(9)的阀座，阀元件(4)以类似活塞的方式压向阀座并因此而关闭到喷嘴管(9)的连接，在该情况下，当阀元件(4)关闭到喷嘴管(9)的连接时，其运动基本上与通过阀壳体(5)流到喷嘴管(9)的色浆的流动方向平行，其特征在于一种在喷嘴管(9)由阀元件(4)的一个冲击式运动关闭之后，用于提供阀元件的一个返回运动的安装在阀元件(4)上的弹性密封件(7)。
2.根据权利要求1所述的分配装置，其特征在于，喷嘴管(9)的结构是弹性的，它帮助压力波在喷嘴管中的传播。
3.根据上述权利要求1或2的分配装置，其特征在于一个在阀壳体(5)的喷嘴管(9)端的位于弹性密封件(7)和阀壳体(5)之间的收缩结构(8)以增强阀元件(4)的活塞式操作。
4.根据权利要求3所述的分配装置，其特征在于，上述收缩结构(8)由在阀壳体(5)的喷嘴管(9)端的阀壳体(5)的柱形形状构成。
5.根据上述权利要求1至4中任一项的分配装置，其特征在于，泵是一个活塞泵。
6.根据上述权利要求1至5中任一项的分配装置，其特征在于，阀元件(4)的头部包括一个以活塞状方式配合在阀座中的冲击插塞(6)。
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