KR20160085848A

KR20160085848A - 폐루프 유체 버퍼, 폐루프 유체 버퍼를 포함하는 두 성분 혼합 시스템 및 분배기와 함께 이동하기 위해 설치된 두 성분 혼합 시스템

Info

Publication number: KR20160085848A
Application number: KR1020167015467A
Authority: KR
Inventors: 데이빗 노블 패드겟; 론니 프랑켄; 베르나르트 뢰르; 페르 올라-옌센
Original assignee: 노드슨 코포레이션
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-07-18
Also published as: US20160252914A1; EP2871399A1; WO2015068074A1; CN105940257A; JP2017505884A

Abstract

본 발명은 유체 공급 시스템, 특히 두 성분 혼합 시스템(100)의 출력 압력을 안정화시키기 위한 폐루프 유체 버퍼(1,136)에 관한 것아다. 특히, 버퍼가 유체 캐비티 용적부 및 유체 캐비티 벽을 구비한 유체 캐비티(10)를 포함하고, 상기 유체 캐비티(10)는 입구(12,138) 및 출구(14,140)를 구비하고, 상기 입구(12,138)는 적어도 하나의 유체 저장소(118,122)와 유체 교통하도록 구성되고 상기 출구(14,140)는 분배 적용기(102)와 유체 교통하도록 구성되고, 상기 유체 캐비티 벽은 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 허용하기 위하여 적어도 하나의 가요성 버퍼링 부분(18)을 포함하는 것이 제안된다. 본 발명은 또한 폐루프 유체 버퍼(136)를 포함하는 두 성분 혼합 시스템(100)과 같은 버퍼를 구비하는 시스템, 분배기와 함께 이동하기 위해 x-y 무버(500)에 설치되는 상기 두 성분 혼합 시스템(100) 및 유체 분배 방법에 관한 것이다.

Description

폐루프 유체 버퍼, 폐루프 유체 버퍼를 포함하는 두 성분 혼합 시스템 및 분배기와 함께 이동하기 위해 설치된 두 성분 혼합 시스템{CLOSED LOOP FLUID BUFFER, BI-COMPONENT MIXING SYSTEM COMPRISING A CLOSED LOOP FLUID BUFFER AND BI-COMPONENT MIXING SYSTEM MOUNTED FOR MOVEMENT WITH A DISPENSER}

본 발명은 유체 공급 시스템, 특히 두 성분 혼합 시스템(bi-component mixing system)의 출력 압력을 안정화하기 위한 폐루프 유체 버퍼에 관한 것이다. 본 발명은 또한 분배기와 함께 사용하기 위한 두 성분 혼합 시스템, 두 성분 혼합 시스템을 포함하는 분배 시스템, 분배기와 함께 이동하기 위해 설치된 두 성분 혼합 시스템 및 유체를 분배하기 위한 방법에 관한 것이다.

유체 공급 시스템, 특히 두 성분 혼합 시스템은 기판 상에 유체, 예를 들어 접착제를 분배하기 위하여 산업 적용분야에서 광범위하게 사용된다. 이러한 기판은 용지, 카드보드, 비직포 재료, 전기 부품 등을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는다. 이들 적용분야에서, 소정의 유체량을 정확한 방식으로 분배하는 것은 종종 중요하다.

본 발명의 목적은 폐루프 유체 버퍼, 두 성분 혼합 시스템, 분배 시스템, 개선된 유체 유동, 특히 안정된 출력 압력을 갖는 안정된 유체 유동을 공급할 수 있는 상술한 유형의 방법 및 분배기와 함께 이동하기 위해 설치된 두 성분 혼합 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 형태에 따라서, 유체 캐비티 용적부 및 유체 캐비티 벽을 구비하는 유체 캐비티를 포함하는, 유체 공급 시스템, 특히 두 성분 혼합 시스템의 출력 압력을 안정화시키기 위한 폐루프 유체 버퍼가 제공되고, 상기 유체 캐비티는 입구 및 출구를 구비하고, 상기 입구는 적어도 하나의 유체 저장소와 유체 교통하도록 구성되고 상기 출구는 분배 적용기와 유체 교통하도록 구성되고, 상기 유체 캐비티 벽은 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 허용하기 위하여 적어도 하나의 가요성 버퍼링 부분을 포함한다. 양호하게는, 유체 캐비티 용적부의 용적 변화는 버퍼 캐비티를 통해서 입력 압력 및/또는 유동에서의 변동을 보상하도록 작용한다. 추가로, 유체 캐비티 용적부의 용적 변화는 양호하게는 버퍼 캐비티의 출구에서 또는 출구의 바로 하류에서 실질적으로 일정한 출력 압력을 제공하도록 작용한다. 폐루프 유체 버퍼는 양호하게는 실제로 유동과는 독립적으로 출력 압력을 일정하게 유지하도록 구성된다.

일반 동작에서, 유체 캐비티로 흐르는 그리고 유체 캐비티로부터 흐르는 입구 유동 및 출구 유동은 동일해야 한다. 또한, 입구 및 출구에서의 압력은 유체 버퍼 캐비티의 유동 길이에 걸친 일반적인 압력 강하와는 별개로 일정해야 한다. 그러나, 유체 캐비티로의 입력 유동에서의 변동은 예를 들어 두 성분 시스템의 상류 혼합 프로세스에 기인하여 이루어진다는 사실이 발생할 수 있다. 추가로, 또한 하류 분배 적용기의 소모에서의 변동은 적용 패턴에서의 변화에 기초하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 유체 캐비티 안으로 흐르는 입구에서의 입력 유동이 유체 캐비티의 출구로부터의 출력 유동보다 클 때, 가요성 버퍼링 부분은 유체 캐비티 용적부가 그에 따라 증가할 수 있게 한다. 반대의 경우에, 유체 캐비티 안으로 흐르는 입구에서 유체 유동이 유체 캐비티의 출구로부터의 출력 유동보다 작을 때, 가요성 버퍼링 부분은 유체 캐비티 용적부가 그에 따라 감소할 수 있게 한다. 이는 개선되고 안정된 출력 압력을 유도하고 우수한 분배 및 적용 품질을 유도한다.

용어 두 성분(bi-component)은 함께 혼합되는 둘 이상의 보충재로 형성되고 혼합물이 일반적으로 신속 경화 접착 재료 또는 다른 유형의 재료를 형성하도록 반응하는 복수의 성분 재료들을 지칭한다. 따라서, 하기에 기술된 바와 같이, 프로핏에 대한 재료의 주사기에 각각 연결된 두개의 펌프는 두 재료를 함께 혼합시키는 혼합기로 두 재료들을 공급하는데 사용될 것이다. 재료가 3 성분 재료들이라면, 예를 들어, 3개의 펌프들이 사용되고, 3개의 펌프는 성분 재료를 위한 주사기 또는 다른 공급 소스에 각각 연결된다.

본 발명의 제 1 양호한 형태에 따라서, 상기 폐루프 유체 버퍼는 강성 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하우징은 상기 유체 캐비티 벽을 부분적으로 형성하고, 상기 하우징은 상기 가요성 버퍼링 부분이 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 제공하기 위하여 리세스 안으로 팽창할 수 있도록 상기 가요성 버퍼링 부분과 협력하는 상기 리세스를 포함한다. 따라서, 유체 캐비티 벽의 가요성 버퍼링 부분은 강성 하우징 내의 리세스와 동시에 배열되어서, 상기 리세스는 공간을 제공하여 가요성 버퍼링 부분이 공간 안으로 팽창할 수 있게 허용한다. 그러므로, 상기 입구에서의 유체 유동이 증가하고 따라서 유체 캐비티 내의 압력이 증가할 때, 상기 가요성 버퍼링 부분은 하우징의 리세스 안으로 팽창하므로 유체 캐비티 용적을 증가시키고 동시에 유체 캐비티 내의 압력 균형을 맞추면서, 상류 분배기 또는 노즐이 예를 들어 분배기에서 밀봉을 저해하는 손상을 유발할 수 있는 과잉 압력 또는 유체 유동을 겪는 것을 방지한다.

추가 양호한 형태에 따라서, 상기 리세스는 상기 가요성 버퍼링 부분에 의해서 상기 유체 캐비티로부터 밀봉되어서, 상기 리세스 및 상기 가요성 버퍼링 부분은 상기 하우징 내에 작업 챔버를 형성한다. 따라서, 모든 공급된 유체는 유체 캐비티 내에서 유지될 수 있고 리세스 안으로 또는 작업 챔버 안으로 이탈될 수 없다.

특정 양호한 형태에 따라서, 상기 가요성 버퍼링 부분은 상기 하우징에 배열된 가요성 멤브레인에 의해서 형성되고 적어도 부분적으로 상기 유체 캐비티 벽을 형성한다. 양호하게는, 가요성 튜브는 유체 캐비티 벽을 완벽하게 형성한다. 양호하게는, 가요성 튜브는 입구 및 출구를 포함하고, 상기 가요성 튜브의 상기 입구 및 출구는 상기 유체 캐비티의 상기 입구 및 출구를 형성한다. 양호하게는, 상기 가요성 튜브는 상기 하우징을 통해서 완전히 연장된다. 이는 가요성 튜브가 저장소로부터 분배기 등으로 안내되는 유체 도관 시스템의 일부를 형성하는 매우 단순한 장치이다. 대안으로, 가요성 버퍼링 부분은 가요성 멤브레인에 의해서 형성되고, 상기 멤브레인은 상기 하우징에 고정식으로 부착되고 상기 리세스를 덮는다. 그러므로, 본 실시예에 따라서, 상기 유체 캐비티는 상기 강성 하우징 및 멤브레인에 의해서 한정된다. 멤브레인은 그 원주방향 에지에서 리세스의 에지로 고정된 얇은 탄성층으로서 형성될 수 있다.

상술한 실시예에 따라서, 상기 가요성 튜브는 상기 하우징에 고정식으로 부착되어서, 단지 버퍼링 부분만이 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 허용하기 위하여 팽창 또는 수축할 수 있도록 추가로 구성될 수 있다. 따라서, 가요성 튜브는 강성 하우징의 내면에 고정식으로 부착되는 외면에서, 튜브의 가요성 버퍼링 부분을 형성하는, 상기 하우징 내의 리세스와 동시에 형성되는 자유 부분을 남긴다. 양호하게는, 상기 튜브는 특히 가요성 튜브를 하우징에 접착시킴으로써 강성 하우징에 고정된다. 이는 또한 유체 캐비티 용적부가 감소될 때, 단지 튜브의 가요성 버퍼링 부분만이 유체 캐비티의 방향으로 팽창 또는 수축될 수 있는 구성을 제공한다. 대안으로, 상기 튜브는 특히 프레스와 같은 기밀 방식으로 하우징에 배치될 수 있다. 상기 튜브는 양호하게는 한 방향으로 리세스에서 단지 팽창할 수 있도록 하우징에 배치될 수 있다.

폐루프 유체 버퍼의 추가 양호한 실시예에 있어서, 상기 하우징은 압축 유체, 특히 가스를 상기 작업 챔버 안으로 공급하기 위한 압력 입구를 포함한다. 압력 조절기는 양호하게는 작업 챔버 내의 압력을 실질적으로 일정하게 유지하도록 작용한다. 따라서, 유체 버퍼 캐비티의 출구 압력은 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다는 것을 보장할 수 있다. 양호하게는, 압력 조절기는 시스템에서 전체 유체 압력과 실제로 동일한 압력, 예를 들어, 상기 유체가 또한 유체를 포함하는 저장소 또는 주사기 내에서 가압되는 압력을 작업 챔버에 공급하도록 구성된다.

양호하게는, 상기 하우징은 적어도 부분적으로 투명하다. 상기 하우징은 투명한 중합체 재료와 같은 투명 재료로 형성될 수 있다. 추가로, 상기 하우징은 윈도우 등을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 폐루프 유체 버퍼를 사용하는 사람은 유체 버퍼 작용 즉, 팽창 및 수축을 주시할 수 있고, 상기 버퍼가 정확하게 작용하는지를 결정할 수 있다.

추가 양호한 실시예에 따라서, 폐루프 유체 버퍼는 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 검출하기 위한 센서를 추가로 포함한다. 이러한 센서는 캐비티 내에 사용될 수 있는 과도한 또는 과소의 유체가 캐비티에 유체를 공급하는 공급 펌프의 작업 속도를 증가 또는 감소시키기에 충분한지를 결정하는데 사용될 수 있다. 이러한 센서는 근위 스위치, 거리 센서, 압력 센서 등으로서 형성될 수 있다.

특히, 상기 센서가 상기 가요성 버퍼링 부분에 대한 거리를 측정하도록 구성되는 것이 양호하다. 따라서, 상기 센서는 가요성 버퍼링 부분에 강성 하우징의 일부 및/또는 센서 사이의 거리를 측정하도록 구성된다. 단지 가요성 버퍼링 부분만이 가요성 버퍼링 부분 및 하우징의 일부 사이의 거리로부터 유체 캐비티의 방향으로 또는 리세스 안으로 팽창하거나 또는 확대될 수 있기 때문에, 유체 캐비티의 용적이 결정될 수 있고 따라서 유체 캐비티 내의 유체량이 결정될 수 있다.

양호한 대안에 따라서, 상기 센서는 상기 유체 버퍼 캐비티의 입구 및 출구에 배열된 적어도 하나의 유동 센서를 포함할 수 있다. 유동 센서 대신에, 유량계가 사용될 수 있다. 유량계의 유동 센서가 유체 버퍼의 입구 및 출구에 배치되는 실시예에 있어서, 상기 두개의 센서들 사이의 차이값은 유체 버퍼 내의 유체량을 표시한다. 이러한 차이값은 하기에 기술되는 바와 같이, 펌프 및 혼합기를 제어하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 제 2 형태에서, 상술한 목적은 분배기와 함께 사용하기 위한 두 성분 혼합 시스템에 의해서 해결되고, 상기 두 성분 혼합 시스템은 제 1 성분을 펌핑하기 위한 제 1 펌프로서, 상기 제 1 펌프는 입구 및 출구를 구비하고, 상기 입구는 상기 제 1 성분의 저장소와 유체 교통하는, 상기 제 1 펌프; 제 2 성분을 펌핑하기 위한 제 2 펌프로서, 상기 제 2 펌프는 입구 및 출구를 구비하고, 상기 입구는 상기 제 2 성분의 저장소와 유체 교통하는, 상기 제 2 펌프; 상기 제 1 및 제 2 펌프들의 출구들은 각각 상기 제 1 및 제 2 성분들을 혼합하기 위한 혼합기와 유체 교통하고, 및 상기 혼합기와 유체 교통하는 폐루프 유체 버퍼로서, 상기 폐루프 유체 버퍼는 폐루프 유체 버퍼의 상술한 실시예들 중 하나에 따른 유체 버퍼인, 상기 폐루프 유체 버퍼를 포함한다.

두 성분 혼합 시스템의 제 1 양호한 실시예에 따라서, 상기 센서는 상기 유체 버퍼의 캐비티 용적부의 용적 변화를 표시하는 신호를 제공하고 상기 시스템은 상기 센서에 의해서 제공된 신호를 수신하고 상기 제 1 펌프 및 상기 제 2 펌프 및/또는 상기 혼합기를 상기 신호에 기초하여 제어하도록 구성되는 제어기를 추가로 포함한다. 양호하게는, 상기 제어기는 상기 유체 버퍼의 출구에서 그리고 그에 따라서 분배 적용기의 입구에서 유체 압력을 거의 일정하게 유지하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 펌프들 및/또는 상기 혼합기를 제어하도록 구성된다. 상기 센서는 폐루프 유체 버퍼의 양호한 실시예에 대해서 상술한 바와 같이 형성된다.

양호하게는, 상기 폐루프 유체 버퍼 및 상기 제어기는 유동 요구-트리거 유체 공급부를 형성하도록 구성된다. 본원에서 용어 "유동 요구-트리거 유체 공급부"는 제어기가 유체 버퍼에 의해서 공급된 분배기에 의해서 유체 요구에 기초하여 혼합기 및/또는 펌프들을 조정하는 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 두 성분 혼합 시스템을 시동할 때, 상기 펌프들은 유체 버퍼 캐비티가 공급될 유체로 충전된 후에 스위치 오프된다. 이 시간에, 분배기는 아이들(idle) 상태가 된다. 분배기가 예를 들어, 노즐을 개방시켜서 분배를 개시할 때, 유체는 분배기로부터 그리고 그에 따라서 유체 버퍼 캐비티로부터 유동한다. 센서는 유체 버퍼 캐비티 내의 유체 용적의 감소를 검출하고 상기 용적 감소를 표시하는 신호를 제어기에 제공한다. 상기 신호를 수신할 때 제어기는 유체를 유체 버퍼 캐비티에 공급하고 그에 따라서 분배기에 공급하도록 펌프의 모터 및 혼합기를 켠다. 이러한 시스템은 유체 버퍼가 센서 및 제어기와 함께 폐루프 피드백 시스템으로서 작용하도록 분배기로부터 재료의 분배에 의해서 유발된 유체 버퍼로부터의 유동 요구에 의해서 트리거된다. 양호한 실시예에서, 상기 혼합기는 혼합 블레이드 또는 나선형 혼합 요소들을 회전시키는 모터를 구비한 동적 혼합기이다. 일반적으로, 펌프를 구동시키는 모터의 속도가 증가할 때, 혼합기를 구동시키는 모터의 속도는 대응하게 증가한다. 다른 실시예에서, 정적 혼합기이고 혼합 블레이드 또는 나선형 혼합 요소들이 제위치에서 고정되고 회전하지 않는다. 정적 혼합기가 사용되면, 그 다음 제어기는 단지 재료를 공급하기 위해서 펌프의 모터를 작동시키고 혼합기에 대한 임의의 제어를 갖지 않는다.

상기 실시예에 따라서, 상기 센서에 의해서 제공된 상기 신호가 상기 유체 캐비티 내의 유체량이 소정 하부 임계값 미만이라는 것을 표시할 때, 상기 혼합기로부터 상기 유체 버퍼까지의 유체 유동이 증가하도록; 그리고 상기 센서에 의해서 제공된 상기 신호가 상기 유체 캐비티 내의 유체량이 소정 상부 임계값 초과라는 것을 표시할 때, 상기 혼합기로부터 상기 유체 버퍼까지의 유체 유동이 감소하도록; 상기 제어기는 상기 제 1 펌프 및 상기 제 2 펌프 및/또는 상기 혼합기를 제어하도록 구성되는 것이 양호하다. 양호하게는, 상기 유체 버퍼로의 유체 유동은 최종적으로 하류 분배기에 의해서 결정된다. 두 성분 혼합 시스템은 단지 요구된 유체 유동을 추종해야 한다.

추가로, 상기 센서에 의해서 제공된 신호가 유체 캐비티 내의 유체량이 제 1 소정 상부 임계값보다 큰 제 2 소정 상부 임계값을 초과하는 것으로 표시할 때, 상기 제어기는 상기 혼합기로부터 상기 유체 버퍼로의 유체 유동을 정지시키도록 구성된다. 이는 과잉 유체 유동이 방지되기 때문에 두 성분 혼합 시스템의 개선을 유도한다. 과잉 유체 유동은 예를 들어, 튜브 또는 연결 요소가 고장나는 경우에 발생한다. 결과적으로, 이러한 기능은 그 상황에서 분배되는 유체의 누설 및 누출을 방지한다.

추가 양호한 실시예에 따라서, 상기 유체 버퍼는 압력 가스를 상기 유체 버퍼에, 특히 작업 챔버에 공급하기 위해 압력 조절기에 연결가능하거나 또는 연결된다. 압력 가스의 사용은 양호하게는 폐루프 유체 버퍼에 대해서 상술한 바와 같이 구성된다. 압력 조절기는 양호하게는 분배 로봇 등의 일부일 수 있다. 압력 조절기는 또한 양호하게는 이러한 시스템에서 사용하기 위해 분배기에 연결된다. 양호하게는, 상기 압력 조절기는 상기 제 1 성분의 저장소 및/또는 상기 제 2 성분의 저장소에 연결된다. 따라서, 상기 시스템 내의 유체에 인가되는 압력은 능동 시스템을 통해서 일정하다. 제어기는 또한 상기 압력 조절기를 조정할 수 있다. 대안으로, 상기 압력 조절기는 전체 시스템에서 다른 제어 요소들에 의해서 제어될 수 있다.

하기에 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 본 발명의 하나의 특정한 중요 실시예는 분사 밸브를 갖는 본원에 기술된 유체 버퍼의 사용이다. 유체 버퍼가 분사 밸브에 대한 출력 및 입력에 일정한 압력을 제공하도록 의도된다는 점에서, 분사 밸브와 함께 사용할 때 특히 유리한데, 그 이유는 분사 밸브에 공급된 유체 압력을 일정하게 유지하는 것은 분사 밸브에서 기판으로의 일정한 크기의 방울을 분사하는 것을 보장하는 것을 보조할 수 있기 때문이다.

본 발명의 제 3 형태에 따라서, 도입부에서 기술된 목적은 분배 시스템에 에 의해서 추가로 해결되고, 상기 분배 시스템은 x-y 무버(mover), 상기 x-y 무버 상에 설치된 분배기, 및 상술한 두 성분 혼합 시스템의 양호한 실시예들 중 하나에 따른 두 성분 혼합 시스템으로서, 상기 두 성분 혼합 시스템의 구성요소들 중 적어도 임의의 구성요소들은 상기 분배기 및 상기 x-y 무버에 설치되는 상기 두 성분 혼합 시스템의 상기 구성요소들이 상기 x-y 무버에 의해서 한 유닛으로서 함께 이동가능하도록, 상기 x-y 무버에 설치되고 상기 분배기에 연결되는, 상기 두 성분 혼합 시스템을 포함한다.

하나의 양호한 실시예에 있어서, 단지 혼합기 및 유체 버퍼는 분배기와 함께 이동하기 위해 설치되고, 제어기, 저장소들, 예를 들어, 공급 주사기 및/또는 펌프들은 제위치에 고정된다. 양호하게는, 분배기는 분사 밸브를 포함한다.

본 발명의 특히 양호한 실시예에 있어서, 분사 밸브가 접착제에 의해서 예를 들어 기판에 대한 전기 구성요소들의 부착을 위하여 접착제와 같은 두 성분 재료의 방울을 기판 상으로 분배할 때, 두 성분 혼합 시스템 및 분사 밸브가 기판에 대해서 x-y 무버에 의해서 함께 이동할 수 있도록, 분사 밸브에 인접 결합되게 설치되는 두 성분 혼합 시스템이 제공된다.

기판 상에 유체, 특히 두 성분 또는 두 성분 유체를 도포하기 위해서, 분배기는 기판 상에 재료 방울과 같은 소정의 유체 재료의 패턴을 분배하도록 소정 경로를 따라서 이동한다. 재료가 성분들이 혼합된 후에 경화되거나 또는 셋업되는 것을 의미하는, 두 성분 재료가 일반적으로 반응성이라는 점에서, 성분들이 혼합된 후에, 재료가 기판 상으로 또는 분배기로부터 (예를 들어, 분사 밸브를 통해서) 기판 상으로 매우 신속하게 분배되는 것이 중요하다. 본 발명의 한 형태에 따라서, 두 성분 혼합 시스템의 유체 버퍼 부분들 및 혼합기를 적어도 분배기에 밀착 결합시키고 이들을 기판에 대해서 함께 이동시킴으로써, 두 성분 재료는 혼합된 후에 신속하게 분배될 수 있고 두 성분 재료의 일치된 방울들이 기판 상으로 분사될 수 있도록 일정 압력에서 양호하게는 분사 밸브인 분배기로 제공될 수 있다.

본 발명의 제 4 형태에 따라서, 상기 도입부에서 기술된 목적은 유체, 특히 두 성분 유체를 분배하기 위한 방법에 의해서 추가로 해결되고, 상기 분배 방법은 분배기로부터 특정량의 유체를 분배하는 단계; 유체 버퍼에서 유체량의 변화를 검출하는 단계; 상기 유체 버퍼에서 유체량의 변화를 표시하는 신호를 제어기에 제공하는 단계; 상기 신호에 기초하여 적어도 하나의 펌프 및/또는 유체 혼합기를 제어하는 단계를 포함한다. 양호하게는, 두 성분 혼합 시스템의 상술한 양호한 실시예들 중 하나에 따라서 두 성분 혼합 시스템을 사용하여 실행된다. 양호하게는, 상기 방법은 유체 버퍼로서 폐루프 유체 버퍼의 상술한 양호한 실시예들 중 적어도 하나에 따라서 폐루프 유체 버퍼를 사용하여 실행된다.

상기 방법은 양호하게는 상기 신호가 상기 유체 버퍼에서 유체량의 감소를 표시할 때 증가된 유체 유동을 공급하도록 상기 적어도 하나의 펌프 및/또는 상기 유체 혼합기를 제어하는 단계; 그리고 상기 신호가 상기 유체 버퍼에서 유체량의 증가를 표시할 때 감소된 유체 유동을 공급하도록 상기 적어도 하나의 펌프 및/또는 상기 유체 혼합기를 제어하는 단계를 추가로 포함한다. 양호하게는, 상술한 단계들은 동시에 그리고 연속적으로 수행된다. 이 방법은 유체를 저장소에서 분배기로 공급하기 위해 유동 요구에 따라서 트리거된 폐루프 시스템을 제공한다. "분배기로부터 특정량의 유체를 분배하는" 단계에서, 분배기는 유동 요구를 하고 펌프 및/또는 혼합기는 폐루프 유체 버퍼 및 제어기에 의해서 요구를 따른다. 적절한 시점에서, 유체 버퍼 캐비티 내의 유체량은 감소하고 상기 감소에 응답하여 제어기는 유체를 공급하기 위해서 적어도 하나의 펌프 및/또는 혼합기를 시동하기 때문에, 폐루프 유체 버퍼의 센서는 분배기가 분배를 개시할 때를 인식한다. 분배기가 유체 분배를 중단할 때, 유체 캐비티 내부의 유체량은 증가하고, 이는 다시 센서에 의해서 검출된다. 상기 검출에 응답하여, 유체 버퍼의 유체 캐비티가 일반 수준으로 다시 충전되고 유체 버퍼의 출력 압력이 실질적으로 일정할 수 있도록, 제어기는 적어도 하나의 펌프 및/또는 혼합기의 작업 속도를 감소시키거나 또는 적어도 하나의 펌프 및/또는 혼합기를 중지시킨다.

다음에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 기술된다.
도 1은 폐루프 유체 버퍼의 단면도.
도 2는 도 1의 폐루프 유체 버퍼의 단면도로서, 가요성 버퍼링 부분이 리세스 안으로 팽창되는 도면.
도 3은 도 1 및 도 2의 폐루프 유체 버퍼의 단면도로서, 가요성 버퍼링 부분은 팽창 캐비티를 향하여 팽창하는 도면.
도 4는 두 성분 혼합 시스템의 개략도로서, 폐루프 제어는 유체 버퍼로부터 센서 신호를 사용하여 달성되는 도면.
도 4b는 두 성분 혼합 시스템의 개략도로서, 폐루프 제어는 유체 버퍼의 전후에 위치한 유동 센서를 사용하여 달성되는 도면.
도 5는 두 성분 혼합 시스템의 작업 원리를 도시하는 개략적인 타임 시트.
도 6은 분배기와 함께 이동하기 위해서 x-y 무버에 설치된 도 4의 두 성분 혼합 시스템을 도시한 도면.
도 7a는 센서와 결합하는 폐루프 유체 버퍼의 가요성 튜브의 개략적인 측면도로서, 가요성 버퍼링 부분이 제 1 상태에 있는 도면.
도 7b는 도 7a의 센서와 결합하는 폐루프 유체 버퍼의 가요성 튜브의 개략적인 측면도로서, 가요성 버퍼링 부분이 제 2 상태에 있는 도면.

도 1에 따라서, 폐루프 유체 버퍼(1)는 실질적인 원통형 기본 형상을 갖는 강성 하우징을 포함한다. 상이한 실시예들에서 강성 하우징은 또한 원통형과 상이한 형상, 예를 들어, 직사각형, 육각형, 타원형, 원추형, 볼 형상 등을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하우징(2)은 하우징(2)의 내면(6)을 형성하는 관통 보어(4)를 포함한다. 가요성 튜브(8)는 유체 캐비티(10)의 유체 캐비티 벽을 형성한다. 유체 캐비티(10)는 입구(12) 및 출구(14)를 포함한다. 가요성 튜브(8)는 입구에서 출구로 연장되어서, 또한 입구(12) 및 출구(14)를 형성한다. 유체는 입구(12)에서 출구(14)로 흐르고, 유체 버퍼(1)는 그에 따라서 예를 들어 혼합기(도 1에 미도시; 도 4 참조)를 분배 적용기에 연결하는 유체 공급 도관의 일부로서 배열될 수 있다.

하우징(2)은 강성 하우징(2)에 상부 개방부(도 1 내지 도 3 참조)로서 형성된 리세스(16)를 추가로 포함한다. 하우징(2)은 리세스(16)를 포함하기 때문에, 가요성 튜브(8)의 일부는 하우징(2)에 의해서 덮혀지지 않고 캐비티 벽의 가요성 버퍼링 부분(18)을 형성한다. 하우징(2) 내의 리세스(16)는 가요성 버퍼링 부분(18)이 리세스(16) 안으로 팽창하는 것을 허용하므로, 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 허용한다. 도 1에 따른, 유체 버퍼(1)가 제 1 일반 상태로 도시된다. 가요성 버퍼링 부분(18)은 일반 위치에 있고 실질적으로 완화 상태이다. 이러한 일반 상태에 따른 유체 캐비티 용적부는 입구(12)에서 출구(14) 가요성 튜브(8)의 실질적인 원통형 내부 용적부와 동등하다.

도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 리세스(16)는 하우징(2)에 고정되는 상부 쉘(20)에 의해서 폐쇄된다. 상부 쉘은 또한 하우징(2)과 일체로 형성될 수 있다. 대안 실시예에 있어서, 상부 쉘은 작업자가 폐루프 유체 버퍼(1)의 작동 중에 가요성 버퍼링 부분(18)을 주시할 수 있도록 투명 재료로 형성된다. 하우징은 또한 양호하게는 가요성 버퍼(1)를 시스템의 지지 브라켓(도 1 내지 도 3에는 미도시)을 포함한다. 본 명세서에 있는 "상부" 및 "하부"와 같은 용어는 도면에 도시된 각각의 방위를 지칭한다.

가요성 버퍼링 부분(18)은 유체 캐비티(10)에 대해서 리세스(16)를 밀봉하고 따라서 하우징 및 상부 쉘(20)과 함께 작업 챔버(22)를 형성한다. 상부 쉘(20)은 하우징(2)의 일부로서 보어로서 형성된 압력 입구(24)를 포함한다. 화살표 "25"가 지시하는 압력은 압력 입구(24)를 통해서 작업 챔버(22) 안으로 공급된다. 압력 입구(24)는 압력 조절기가 압력 입구에 연결될 수 있도록 압력 입구 커넥터(미도시)를 구비한다.

추가로, 도 1에 있어서, 센서(26)는 상부 쉘(20)에 제공되고 가요성 버퍼링 부분(18) 및 센서(26)의 감지 부분(27) 사이의 거리(h)를 측정하도록 구성된다. 양호하게는, 캔틸레버와 같은 기계식 조립체가 사용될 수 있다. 거리(h)를 측정함으로써 가요성 튜브(8), 하우징(2) 및 리세스(16)의 기하학적 특성을 알 때, 캐비티(10)의 용적부가 결정될 수 있다. 거리(h)는 그에 따라서 유체 캐비티 내의 유체량의 표시이다.

하나의 캔틸레버식 기계식 조립체는 도 7a 및 도 7b에 도시된다. 도 7a 및 도 7b에 대해서 하기에 더욱 상세하게 기술될 것이다.

폐루프 유체 버퍼(1)의 작업 원리는 도 2 및 도 3에 더욱 상세하게 도시된다. 동일 및 유사 요소들은 동일 도면부호로 표시되고, 도면부호는 도 1에 대한 상기 설명에 대해서 기재된다.

도 2에서, 유체 캐비티(10)의 유체 캐비티 용적부는 유체 캐비티 내의 유체량의 증가에 의해서 증가된다. 따라서, 가요성 버퍼링 부분(18)은 리세스(16) 안으로 팽창 또는 확대되고 실질적인 오목 형상을 가진다. 이를 허용하기 위하여, 압력 입구(24)는 이 상태에 따라서 출구로서 작용하고 가스는 화살표 "25"로 표시된 바와 같이 작업 챔버(22)로부터 이탈할 수 있다. 센서(26) 및 가요성 버퍼링 부분(18) 사이의 거리(h1)는 감소하고 유체 캐비티(10) 내의 유체량 및 용적의 증가를 표시한다. 작업 챔버(22)의 기하학적 특성 및 거리(h1)로부터, 유체 캐비티(10) 내의 유체 용적부가 결정될 수 있다.

증가한 용적부(도 2)를 갖는 이러한 상태와는 대조적으로, 도 3은 유체 캐비티(10) 내의 감소한 유체 캐비티 용적부를 갖는 유체 버퍼(1)의 제 3 상태를 도시한다. 이는 가요성 버퍼링 부분(18)이 센서(26)로부터 멀리 견인되고 오목 형상을 갖기 때문에 볼 수 있다. 센서(26) 및 가요성 버퍼링 부분(18) 사이의 거리(h2)는 증가한다. 거리(h2)로부터 그리고 작업 챔버(22)의 기하학적 형태를 알 때, 캐비티(10)의 용적부가 결정될 수 있다. 오목 가요성 버퍼링 부분(18)을 갖는 이러한 구성은 캐비티(10)로부터 출구(14)를 통해서 흐르는 유체 유동이 입구(12)를 통해서 캐비티(10) 안으로 흐르는 유체 유동보다 클 때 발생할 수 있다.

유체 버퍼(1)의 개략적인 도면은 가요성 버퍼링 부분(18)의 이동을 상당히 명확하게 도시한다. 그러나, 실제 (h1 및 h2에 대한) 이동은 양호하게는 h2의 범위에서 4mm, 3mm, 2,5mm, 2mm, 1,5mm 특히, 1 mm 또는 0,5mm 미만이다.

도 1에 도시된 가요성 버퍼링 부분의 보통 위치에 대한 대안으로서, 보통 상태 또는 "제로 위치"는 또한 도 3에 도시된 원리와 같이 센서(26)로부터 멀리 이동한 가요성 버퍼링 부분으로 규정될 수 있다. 보통 상태 또는 제로 위치를 이와 같이 규정할 때, 출력에서의 압력 변이는 감소된다.

분배기(102)와 함께 사용하기 위한 두 성분 혼합 시스템(100)(도 4 참조)은 제 1 펌프(104) 및 제 2 펌프(106)를 포함한다. 제 1 펌프는 입구(108) 및 출구(110)를 포함한다. 제 2 펌프(106)는 입구(112) 및 출구(114)를 포함한다. 제 1 펌프(104)의 입구(108)는 라인(116)을 통해서 제 1 유체의 제 1 저장소(118)에 연결된다. 제 2 펌프(106)의 입구(112)는 라인(120)을 통해서 제 2 유체의 제 2 저장소(122)에 연결된다. 제 1 및 제 2 저장소(118,122)는 상기 실시예에 따라서 가상선으로 표시된 시스템 경계부(122)에 의해서 도시된 두 성분 혼합 시스템(100)의 일부이다.

시스템(100)은 혼합기(126)를 추가로 포함하고, 혼합기(126)는 제 1 및 제 2 입구들(128,129)와 하나의 출구(130)를 포함한다. 제 1 입구(128)는 라인(132)을 통해서 제 1 펌프의 출구(110)에 연결되고 혼합기(126)의 제 2 입구(129)는 라인(134)을 통해서 제 2 펌프(106)의 출구(114)에 연결된다.

도 4의 실시예에 따라서, 두 성분 혼합 시스템(100)은 입구(138) 및 출구(140)를 구비한 폐루프 유체 버퍼(136)를 포함한다. 입구(138)는 라인(142)을 통해서 혼합기(126)의 출구(130)에 연결되고 폐루프 유체 버퍼(136)의 출구(140)는 라인(144)을 통해서 분배기(102)에 연결되며, 상기 분배기는 본 실시예(도 4)에 따라서 시스템 경계부(124)에 의해서 표시된 두 성분 혼합 시스템(100)의 일부가 아니다. 양호하게는 도 4에 따른 두 성분 혼합 시스템(100)의 폐루프 유체 버퍼(136)는 도 1 내지 도 3에 따른 제 1 실시예의 폐루프 유체 버퍼(1)로서 형성된다. 따라서, 입구(138)는 입구(12)(도 1 내지 도 3)에 대응하고 출구(140)(도 4)는 출구(14)(도 1 내지 도 3)에 대응한다. 또한 상이한 유체 버퍼(136)가 대신에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 비록 특히 양호하게는 본 특정 실시예에 국한되지 않는다.

두 성분 혼합 시스템(100)은 추가로 제어기(146)를 포함한다. 제어기(146)는 가상선(147, 148, 149, 150)으로 표시된 바와 같이 제 1 펌프(104), 제 2 펌프(106), 혼합기(126) 및 폐루프 유체 버퍼(136)와 전기 연결된다. 연결부(150)를 통해서, 제어기(146)는 폐루프 유체 버퍼(136)의 미도시된 센서(26)에 연결된다. 폐루프 유체 버퍼(136)의 센서는 양호하게는 도 1 내지 도 3에 따른 센서(26)이다. 대안 실시예에서, 폐루프 유체 버퍼(136)의 미도시 센서는 두개의 유동 센서들을 포함하는 센서 장치로서 형성되고, 여기서 제 1 유동 센서는 라인(142)에 있는 폐루프 유체 버퍼(136)의 상류에 제공되고 제 2 유동 센서는 라인(144)에 있는 폐루프 유체 버퍼(136)의 하류에 배열된다. 이는 도 4b에 도시된다. 연결부(150)를 통해서 신호를 제어기(146)에 제공하는 센서는 폐루프 유체 버퍼(136)에 있는 유체량을 표시하는 신호를 제공하도록 구성된다. 센서에 의해서 제공된 신호에 따라서, 제어기(146)는 제 1 펌프(104) 및 제 2 펌프(106) 및 혼합기(126)를 제어해서, 연결부(150)를 통해서 센서에 의해서 제공된 신호가 유체 버퍼(136)에 있는 유체량이 소정 임계값 미만일 때, 제 1 펌프(104) 및 제 2 펌프(106) 및 혼합기(126)가 라인(132, 134, 142)을 통해서 그 유체 공급을 증가시키고 연결부(150)를 통해서 센서에 의해서 제공된 신호가 유체 버퍼(136) 내의 유체량이 소정 임계값을 초과할 때, 제 1 펌프(104) 및 제 2 펌프(106) 및 혼합기(126)가 라인(132, 134, 142)을 통해서 그 유체 공급을 감소시킨다. 그러므로, 도시된 두 성분 혼합 시스템(100)은 유동 요구 트리거된 유체 공급 시스템으로서 형성된다. 양호하게는, 연결부(150)를 통해서 센서에 의해서 제공된 신호가 유체 버퍼(136) 내의 유체량이 제 1 소정 임계값보다 높은 제 2 소정 임계값을 초과할 때, 상기 제어기(146)는 제 1 펌프(104) 및 제 2 펌프(106) 및 혼합기(126)를 제어하여 유체 공급을 중단시킨다. 상술한 바와 같이, 혼합기가 정적 혼합기인 경우에, 제어기는 단지 2개의 펌프(104,106)의 모터를 제어하고 혼합기(126)의 모터(600)는 제어할 필요가 없다.

도 4에 도시된 실시예에 따라서, 폐루프 유체 버퍼(136)는 추가로 압력 라인(154)을 통해서 압력 조절기(152)에 연결된다. 압력 조절기(152)는 압축 유체, 특히 가스를 압력 라인(154)을 통해서 폐루프 유체 버퍼(136)로 공급하도록 구성된다. 본 실시예(도 4)에 따라서, 압력 조절기(152)는 시스템 경계부(124)에 표시된 바와 같이 두 성분 혼합 시스템(100)의 일부가 아니다. 그러나, 상이한 적용예 및 실시예들에 있어서, 압력 조절기(152)는 시스템(100)의 일부이거나 또는 폐루프 유체 버퍼(136)와 통합될 수 있다. 제어기(146)는 압력 조절기(152)를 제어하도록 구성되거나 또는 압력 조절기(152)는 대형 시스템에서 다른 제어 요소들에 의해서 제어될 수 있다. 압력 조절기의 작용 원리는 양호하게는 도 2 및 도 3을 참조하여 상술되어 있다. 그러므로, 폐루프 유체 버퍼(136)는 양호하게는 도 1 내지 도 3에 따른 봉입된 유체 버퍼(1)의 압력 입구(24)에 대응하게 형성되는 압력 입구(도 4에서 미도시)를 포함한다.

도 4b는 상술한 두 성분 혼합 시스템(100)의 대안 실시예를 도시한다. 시스템(100)은 일반적으로 도 4의 시스템(100)과 동일하다. 그러므로, 동일 및 유사한 요소들은 동일 도면부호로 도시된다. 도 4의 실시예들과 대조적으로, 도 4b의 두 성분 혼합 시스템은 도 1 내지 도 3의 센서(26) 대신에, 2개의 유동 센서 또는 유량계(162,164)를 포함한다. 하나의 유동 센서(162)는 유체 버퍼(136)의 상류에 배열되고 제 2 유동 센서(164)는 유체 버퍼(136)의 하류에 배열된다. 양자의 유동 센서들(162,164)은 라인들(166,168)을 통해서 제어기(146)에 연결된다. 유동 센서(162)로부터의 신호는 유체 버퍼(136)로 진입하는 재료의 유량을 표시하고, 유동 센서(164)로부터의 신호는 유체 버퍼(136)로부터 나오는 재료의 유량을 표시한다. 그러므로, 신호들 사이의 차이는 유체 버퍼(136) 내의 재료 용적의 표시를 제공할 것이다. 신호들 사이의 차이가 버퍼(136) 내의 재료의 용적부가 과도하게 큰 것으로 표시한다면, 그때 제어기(146)는 펌프(104,106)를 구동하는 모터와 혼합기(126)를 구동하는 모터를 감속하거나 또는 중지시킬 것이다. 반대로, 신호들 사이의 차이가 버퍼(136) 내의 재료의 용적부가 과도하게 작은 것으로 표시한다면, 그때 제어기(146)는 펌프(104,106)를 구동하는 모터와 혼합기(126)를 구동하는 모터를 가속할 것이다.

도 5는 두 성분 혼합 시스템 및 유체 버퍼의 작동을 설명하는 개략도이다. 도 4와 연계하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 수평축은 두 성분 혼합 시스템의 예시적 작업 사이클에 대한 시간축이다. 그래프(200)는 분배기의 폐쇄(하부 레벨) 및 개방(상부 레벨) 상태를 도시하고 그에 따라서 유동 요구를 표시한다. 그래프(300)는 유체 버퍼 캐비티 내의 유체량을 표시하고 그래프(300)가 상부 레벨에 있을 때 유체 버퍼는 충전되고 그래프(300)가 하부 레벨에 있을 때 유체 버퍼는 비어 있다. 그래프(400)는 작업 속도 및 그에 따른 펌프의 공급 유체 용적을 표시한다. 하부 레벨은 낮은 작업 속도를 표시하고 상부 레벨은 높은 작업 속도를 표시한다.

시점(TO)에서, 분배기는 아이들 상태[그래프(200) 참조]이고, 유체 버퍼 캐비티는 임의의 정도(예를 들어, 일반 정도)[그래프(300) 참조]로 충전되고 펌프들은 중지된다[그래프(400) 참조]. 시간(T1)에서, 분배기는 개방(202)되고 그에 따라서 유체는 분배기로부터 외부로 흐른다. 그러므로, 도면부호 "301"에서, 유체 버퍼 내의 유체량은 감소한다(302).동시에, 버퍼 캐비티에서의 유체 레벨이 감소할 때(302), 유체 버퍼(1)의 센서(도 1 내지 도 4 참조)는 이것을 검출하고 펌프를 조정하는 제어기(도 4 참조)로 신호를 제공한다. 제어기가 펌프들을 조정할 때, 상술한 바와 같이, 정적 혼합기가 사용되지 않으면, 제어기는 동시에 혼합기를 구동하는 모터를 조정한다. 펌프들은 시점(T1)에서 유체(401)를 공급하고 시점(T2)에서 속도 402를 403까지 증가시킨다. 시점(T2)에서, 분배된 유체 유동 및 펌프(403)로부터의 공급된 유체 유동은 유체 버퍼 내의 레벨이 일정하도록(303) 균형 상태에 있다. 유체 버퍼의 출력 압력은 또한 본 동작에서 일정하게 유지된다.

시점(T3)에서, 분배기는 다시 폐쇄되고(204) 아이들 상태(206)에 있다. 따라서, 펌프가 여전히 유체 버퍼의 유체 레벨에 유체(404)를 공급하여 상승(304)을 개시하고 상태(306)에 도달할 때까지 증가시킨다. 유체 버퍼에서 유체량의 증가(305)는 다시 센서에 의해서 검출되고 펌프들은 그에 따라서 제어되므로, 다시 시점(T4)에서 균형 상태에 도달할 때까지 작업 속도를 감소시키며(405); 유체 버퍼는 충전되고(306) 펌프는 중지된다(406).

임의의 시간 후에, 지점(T5)에서 분배기는 다시 아이들 상태(208)로부터 개방 상태(210)로 전환되고 유체 유동(210)을 다시 분배한다. 다시, 유체 버퍼의 유체량은 정상(307)에서 특정 하부 레벨(309)로 감소되고(308), 여기서 동시에 펌프들은 407로부터 408로 그 속도를 증가시킨다. T7까지 유체 버퍼의 유체량과 펌프들의 작동 속도는 균형 상태에서 309로부터 310으로 그리고 408로부터 409로 이동한다. 시점(T7)에서, 분배기는 다시 유체 버퍼 내의 유체량의 증가(311)를 유도하는 아이들 상태(212)로 전환되고 동시에 펌프들이 시점(T8)에서 정지될 때까지 펌프들의 작동 속도를 감소시킨다. 유체 버퍼의 유체 레벨은 그 다음 312로부터 313으로 일정하다.

시점(T9,T11)에서, 분배기의 두개의 짧은 분배 사이클은 그에 따라서 T9, T11에서 개시되고 또한 분배기는 아이들 상태(214,220)로부터 개방 상태(216,222)로 전환된다. 시점(T9)에서, 그에 따라 유체 버퍼 내의 유체량은 감소하고(314) 동시에 펌프들은 작동을 개시하며 펌프들이 412에서 완전 속도에 도달할 때 시점(T10)까지 작동 속도를 증가시킨다. 그러나, 동시에, 분배기는 아이들 상태(218)로 전환되고 그에 따라 유체량은 분배기가 시점(T11)과 함께 하강하는 지점(317)에 도달할 때까지 즉시 증가하고(316), 상기 시점(T11)에서 분배기는 다시 아이들 상태(220)로부터 개방 상태로(222)로 전환되므로, 유체량은 다시 감소하고(318) 동시에 펌프들은 역시 분배기가 아이들 상태로 전환될 때 414까지 작동을 개시한다. 차후에, 유체량은 펌프들이 정지할 때(415), 321에서 일반 레벨에 도달하도록 증가한다(320).

최종 2개의 분배 사이클들은 T9 및 T11에서의 분배 사이클보다 짧지만, 분배기는 다시 아이들 상태(226)로부터 개방 상태(228)로 전환된다. 분배기가 다시 아이들 상태(226)로 전환될 때 유체 버퍼 내의 유체량은 지점(323)(T4)까지 감소되도록 차후에 사용된다. T13 및 T14 사이의 시간 주기가 매우 짧기 때문에, 유체 버퍼내의 유체의 323에서의 레벨은 이전 레벨로부터 중간 지점에 있다. 비록 펌프들이 416로부터 417로 가속되기 시작해도, 이들은 그 상단 속도에 도달하지 않는다. 이는 펌프들이 연속적으로 구동될 수 있고 또한 중간 속도에서 구동될 수 있다는 것을 나타낸다. 펌프들은 버퍼 내의 유체량이 상단 레벨(324)에 있을 때, 지점(T15, 418)에서 다시 중단된다. 이러한 상태는 버퍼 내의 유체량이 차후 325로부터 326으로 감소할 때 분배기가 아이들 상태(232)로부터 개방 상태(234)로 전환될 때까지 균형이 맞추어지고, 동시에 펌프들이 419로부터 420으로 유체를 공급할 때, 분배기가 다시 아이들 상태(236)로 전환되고 유체량이 326으로부터 327로 상승할 때까지 펌프들은 420에서 421로 중지된다. T18에서, 시스템은 다시 균형 상태에 있다.

도 6은 양호하게는 분사 밸브인 분배기를 갖는 x-y 무버(500) 상에 설치된 두 성분 혼합 시스템(100)을 도시하는, 본 발명의 특히 중요한 실시예들이다. 동일하고 유사한 부분들은 동일 도면부호로 표시된다. 혼합 시스템(100)에 대해서, 도면부호는 또한 도 4의 상술한 설명에 대해서 기재된다.

두 성분 혼합 시스템은 모두 본 실시예에 따른 주사기들로서 형성된 저장소들(118,122)을 포함한다. 저장소(118,122)는 혼합기(126)에 연결된 두개의 펌프(104,106)에 연결된다. 혼합기(126)는 유체 버퍼(136)에 연결된다. 유체 버퍼(136)는 도 1 내지 도 3에 대해서 상술한 폐루프 유체 버퍼로서 형성된다. 유체 버퍼(136)는 분배기(102)에 연결된 유체 버퍼 출구(140)를 포함한다. 본 실시예에서, 분배기는 미국 캘리포니아 카를스배드의 노드슨 아심텍으로부터 구매가능한 DJ 9500 분사 밸브이다. 추가로, 두 성분 혼합 시스템(100)은 제어기(146) 및 압력 조절기(152)를 포함한다. 제어기는 유체 버퍼(136), 펌프(104,106) 및 분배기(102)에 연결된다. 압력 조절기(152)는 또한 라인(153)으로부터 유체 버퍼(136)로 분기되는 라인(154) 및 라인(153)을 통하여 주사기(118,122)에 연결된다.

하나의 양호한 실시예에서, 전체 두 성분 혼합 시스템(100)은 분사 밸브(102)와 함께 이동하기 위해서 본 실시예에 따라서 금속 리테이너로서 형성되는 설치 수단(180)을 통해서 x-y 무버(500)에 설치된다. 특히, 두 성분 혼합 시스템(100)은 x-y 무버(500)의 갠트리(504)에서 이동가능하게 설치되는 호이스트(502)에 설치된다. 갠트리(504)는 화살표(506)에 의해서 x-방향으로 이동가능하다. 호이스트는 갠트리(504)에 대해서 화살표(508)에 의해서 y-방향으로 이동가능하다. 그러므로, 전체의 두 성분 혼합 시스템(100)은 x-y 무버(500)에 의해서 단일 유닛으로서 x-방향 및 y-방향으로 이동가능하다.

다른 양호한 실시예에서, 두 성분 혼합 시스템(100)의 단지 혼합기(126) 및 유체 버퍼(136)는 분사 밸브(102)와 함께 이동하기 위해 x-y 무버(500)에 설치되고 두 성분 혼합 시스템(100)의 잔여 구성요소들의 일부 또는 전부는 제위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 주사기들(또는 다른 재료 공급부들) 뿐 아니라 주사기에 연결된 펌프들은 분사 밸브와 함께 이동하는 혼합기에 이들을 연결하는 유체 라인들에 의해서 제위치에 고정될 수 있다. 마찬가지로, 제어기는 유체 버퍼가 분사 밸브와 함께 이동하는 상태에서, 제위치에 고정되고 전기 도체에 의해서 유체 버퍼의 센서(또는 유량계)에 연결될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 폐루프 유체 버퍼(1,136)에 사용된 센서(126)의 더욱 상세한 양호한 실시예를 도시한다. 도 7a에 따라서, 튜브(8)의 가요성 버퍼링 부분(18)은 제로 위치로서 규정될 수 있는 약간 오목한 위치에 있고, 버퍼는 일반 충전 스테이지에 있다. 도 7b에서, 대조적으로 가요성 버퍼링 부분(18)은 튜브의 나머지와 동일 레벨에 있다. 따라서, 튜브는 실질적인 원통형이고 버퍼는 충전 상태에 있다.

버퍼의 용적을 측정하기 위해서, 센서(26)는 도 1 내지 도 3에 대해서 이미 상술한 것으로 배열된다. 하나의 양호한 실시예(도 7a, 도 7b)에 따라서, 센서(26)는 유도 거리측정 센서이다. 이러한 센서들은 예를 들어, 스위스 프로이엔펠트의 바우머 일렉트릭으로부터 구매가능하다.

본 특정 및 양호한 실시예들에 따라서, 센서(26)는 센서(26)가 가요성 버퍼링 부분(18)의 이동을 특정하는 것을 보조하는 캔틸레버 장치(800)와 협력한다. 캔틸레베 장치(800)는 일반적으로 강자기 부분(802) 및 접촉기(804)를 포함한다. 양자의 부분들(802,804)은 가요성 버퍼링 부분(18)와 영구적으로 접촉하고 버퍼가 충전되거나 또는 비어질 때 상하로 이동한다. 강자기 부분(802)은 접촉기에 따라서 이동하고 그러므로 센서(26)의 감지 부분(27)의 방향으로 전후로 이동한다. 도 7a 및 도 7b로부터 알 수 있는 바와 같이, 감지 부분(27) 및 강자기 부분(802) 사이의 거리는 버퍼가 도 7b에 도시된 바와 같이 충전될 때 많이 작다. 강자기 부분(802) 및 접촉기(804)의 규정 경로를 따라 규정된 이동을 보장하기 위하여, 두개의 캔틸레버(806,808)가 제공된다. 캔틸레버(806,808)는 평능형(rhomboid) 동작을 위해 서로에 대해서 평행하게 배열된다. 각각의 캔틸레버(806,808)는 제 1 피봇 지점(810,812)에서 강자기 부분(802)에 고정된다. 대안 실시예에 있어서, 제 1 피봇 지점(810,812)은 또한 커넥터(804) 또는 개별 요소에 배열될 수 있다. 반대 단부에서, 캔틸레버(806,808)는 제 2 피봇 지점(814,816)에서 유체 버퍼(1,136)의 하우징(2;미도시)에 고정된다. 강자기 부분(802) 및 커넥터(804)는 센서(26)의 중심축과 실질적인 동축방향으로 그리고 튜브(8)의 중심축과 실질적인 직각인 하나의 유닛으로서 함께 이동하도록 구성된다. 추가로, 본 실시예에 따라서 나선형 스프링으로서 형성되는 편향 부재(818)는 제 2 캔틸레버(808)에 제공된다. 편향 부재(818)는 캔틸레버(800) 상에 작용하는 중력에 대항하여 작용하도록 센서(26)의 방향으로 캔틸레버 장치(800)를 편향시키기 위해 제공된다. 그러므로, 캔틸레버 장치(800)는 튜브(8) 내의 압력에 실질적으로 중립이다.

캔틸레버 장치(800) 및 센서(26)의 기능 원리는 다음과 같이 기술될 수 있다; 튜브(8)의 용적이 증가할 때, 강자기 부분(802) 및 접촉기(804)는 상향으로 피봇되고 센서(26)에 인접하게 이동한다. 강자기 부분(802)이 센서(26)를 향하여 그리고 센서(26)로부터 멀리 이동할 때, 센서(26)는 센서(26)로부터의 강자기 부분(802)의 거리 및 그에 따른 접촉기(804)의 거리를 표시하고, 그에 의해서 유체 버퍼(1,136)의 팽창을 표시하는 신호를 제공한다.

Claims

유체 캐비티 용적부 및 유체 캐비티 벽을 구비하는 유체 캐비티(10)를 포함하는, 유체 공급 시스템, 특히 두 성분 혼합 시스템(100)의 출력 압력을 안정화시키기 위한 폐루프 유체 버퍼(1,136)에 있어서,
상기 유체 캐비티(10)는 입구(12,138) 및 출구(14,140)를 구비하고,
상기 입구(12,138)는 적어도 하나의 유체 저장소(118,122)와 유체 교통하도록 구성되고 상기 출구(14,140)는 분배 적용기(102)와 유체 교통하도록 구성되고,
상기 유체 캐비티 벽은 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 허용하기 위하여 적어도 하나의 가요성 버퍼링 부분(18)을 포함하는, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항에 있어서,
강성 하우징(2)을 추가로 포함하고, 상기 하우징은 상기 유체 캐비티 벽을 부분적으로 형성하고, 상기 하우징(2)은 상기 가요성 버퍼링 부분(18)이 상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 제공하기 위하여 리세스(16) 안으로 팽창할 수 있도록 상기 가요성 버퍼링 부분(18)과 협력하는 상기 리세스(16)를 포함하는, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 리세스(16)는 상기 가요성 버퍼링 부분(18)에 의해서 상기 유체 캐비티(10)로부터 밀봉되어서, 상기 리세스(16) 및 상기 가요성 버퍼링 부분(18)은 상기 하우징(2) 내에 작업 챔버(22)를 형성하는, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가요성 버퍼링 부분(18)은 가요성 멤브레인에 의해서 형성되고, 상기 멤브레인은 상기 하우징(2)에 고정식으로 부착되고 상기 리세스(16)를 덮는, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가요성 버퍼링 부분(18)은 상기 하우징(2)에 배열되고 적어도 부분적으로 상기 유체 캐비티 벽을 형성하는 가요성 튜브(8)에 의해서 형성되는, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(2)은 압축 유체, 특히 가스를 상기 작업 챔버(22) 안으로 공급하기 위한 압력 입구(24)를 포함하는, 폐루프 유체 버퍼.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(2)은 적어도 부분적으로 투명한, 폐루프 유체 버퍼.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 캐비티 용적부의 용적 변화를 검출하기 위한 센서(26)를 추가로 포함하는, 폐루프 유체 버퍼.
제 8 항에 있어서,
상기 센서(26)는 상기 작업 챔버(22) 내에 배열되는, 폐루프 유체 버퍼.
제 9 항에 있어서,
상기 센서(26)는 상기 가요성 버퍼링 부분(18)에 대한 거리(h,h1,h2)를 측정하도록 구성되는, 폐루프 유체 버퍼.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 센서는 상기 유체 버퍼 캐비티의 입구 및/또는 출구에 배열된 적어도 하나의 유동 센서(162,164) 또는 유량계를 포함하는, 폐루프 유체 버퍼.
분배기(102)와 함께 사용하기 위한 두 성분 혼합 시스템(100)에 있어서,
제 1 성분을 펌핑하기 위한 제 1 펌프(104)로서, 상기 제 1 펌프(104)는 입구(108) 및 출구(110)를 구비하고, 상기 입구(108)는 상기 제 1 성분의 저장소(118)와 유체 교통하는, 상기 제 1 펌프(104);
제 2 성분을 펌핑하기 위한 제 2 펌프(106)로서, 상기 제 2 펌프(106)는 입구(112) 및 출구(114)를 구비하고, 상기 입구(112)는 상기 제 2 성분의 저장소(122)와 유체 교통하고, 상기 제 1 및 제 2 펌프들(104,106)의 출구들(110,114)은 각각 상기 제 1 및 제 2 성분들을 혼합하기 위한 혼합기(126)와 유체 교통하는, 상기 제 2 펌프(106); 및
상기 혼합기(126)와 유체 교통하는 폐루프 유체 버퍼(1,136)로서, 상기 폐루프 유체 버퍼(1,136)는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 유체 버퍼(1,136)인, 상기 폐루프 유체 버퍼(1,136)를 포함하는, 두 성분 혼합 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 센서(26)는 상기 유체 버퍼(1,136)의 캐비티 용적부의 용적 변화를 표시하는 신호를 제공하고; 그리고 상기 센서는
상기 센서(26)에 의해서 제공된 신호를 수신하고 상기 제 1 펌프(104) 및 상기 제 2 펌프(106) 및/또는 상기 혼합기(126)를 상기 신호에 기초하여 제어하도록 구성되는 제어기(146)를 포함하는, 두 성분 혼합 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 폐루프 유체 버퍼(1,136) 및 상기 제어기(146)는 유동 요구-트리거 유체 공급부를 형성하도록 구성되는, 두 성분 혼합 시스템.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
- 상기 센서(26)에 의해서 제공된 상기 신호가 상기 유체 캐비티(10) 내의 유체량이 소정 하부 임계값 미만이라는 것을 표시할 때, 상기 혼합기(126)로부터 상기 유체 버퍼(1,136)까지의 유체 유동이 증가하도록; 그리고
- 상기 센서(26)에 의해서 제공된 상기 신호가 상기 유체 캐비티(10) 내의 유체량이 소정 상부 임계값 초과라는 것을 표시할 때, 상기 혼합기(126)로부터 상기 유체 버퍼(1,136)까지의 유체 유동이 감소하도록;
상기 제어기(146)는 상기 제 1 펌프(104) 및 상기 제 2 펌프(106) 및/또는 상기 혼합기(126)를 제어하도록 구성되는, 두 성분 혼합 시스템.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 버퍼(1,136)는 압축 가스를 상기 유체 버퍼(1,136)에, 특히 작업 챔버(22)에 공급하기 위해 압력 조절기(152)에 연결가능하거나 또는 연결되는, 두 성분 혼합 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 압력 조절기(152)는 상기 제 1 성분의 저장소(118) 및/또는 상기 제 2 성분의 저장소(122)에 연결되는, 두 성분 혼합 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 제어기(146)는 상기 압력 조절기(152)를 제어하도록 구성되는, 두 성분 혼합 시스템.
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분배기(102)는 분사 밸브를 포함하는, 두 성분 혼합 시스템.
분배 시스템에 있어서,
x-y 무버(500);
상기 x-y 무버(500) 상에 설치된 분배기(102); 및
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 두 성분 혼합 시스템(100)을 포함하며,
상기 두 성분 혼합 시스템의 구성요소들 중 적어도 임의의 구성요소들은, 상기 분배기(102) 및 상기 x-y 무버(500)에 설치되는 상기 두 성분 혼합 시스템(100)의 상기 구성요소들이 상기 x-y 무버(500)에 의해서 한 유닛으로서 함께 이동가능하도록, 상기 x-y 무버(500)에 설치되고 상기 분배기(102)에 연결되는, 상기 두 성분 혼합 시스템을 포함하는, 분배 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 x-y 무버(500)에 설치되는 상기 두 성분 혼합 시스템(100)의 상기 구성요소들은 상기 혼합기(126) 및 상기 유체 버퍼(136)인, 분배 시스템.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
하나 이상의 저장소들(118,122), 특히 주사기들, 하나 이상의 펌프들(104,106) 및/또는 제어기(146)를 포함하는 상기 두 성분 혼합 시스템(100)의 다른 구성요소들은 상기 x-y 무버(500)에 설치되는, 분배 시스템.
유체, 특히 두 성분 유체를 분배하기 위한 방법에 있어서,
- 분배기로부터 특정량의 유체를 분배하는 단계;
- 유체 버퍼에서 유체량의 변화를 검출하는 단계;
- 상기 유체 버퍼에서 유체량의 변화를 표시하는 신호를 제어기에 제공하는 단계;
- 상기 신호에 기초하여 적어도 하나의 펌프 및/또는 유체 혼합기를 제어하는 단계를 포함하는, 분배 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제어 단계는:
- 상기 신호가 상기 유체 버퍼에서 유체량의 감소를 표시할 때 증가된 유체 유동을 공급하도록 상기 적어도 하나의 펌프 및/또는 상기 유체 혼합기를 제어하는 단계; 그리고
- 상기 신호가 상기 유체 버퍼에서 유체량의 증가를 표시할 때 감소된 유체 유동을 공급하도록 상기 적어도 하나의 펌프 및/또는 상기 유체 혼합기를 제어하는 단계를 포함하는, 분배 방법.