计量和混合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种计量和混合装置，其包括料筒保持器(1)和料筒(2)，在料筒与保持器之间设有面式的至少形状配合的连接部。本发明专利技术还涉及一种使用两组分或多组分涂覆介质涂覆基材的方法，其中使用了计量和混合装置。

Metering and mixing plant

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计量和混合装置
本专利技术涉及包括多腔料筒的计量和混合装置。本专利技术还涉及一种使用根据本专利技术的计量和混合装置来输送、计量、混合和/或施加多组分体系的方法。
技术介绍
在根据本专利技术的意义上，多组分体系是这样一种体系，其各个组分在施用前被分开储存，并且仅紧接在施用之前以所需比例相互混合。典型的多组分体系的示例是在常温下交联的涂覆介质，例如涂料，但也可以是诸多密封化合物或粘合剂。然而，在本专利技术的意义上，其中各个组分彼此之间不发生化学反应而是在组分混合后发生物理性质的变化的体系也被认为是多组分体系。例如，在两种低粘度组分混合之后，这些组分的粘度可以增加而无需发生化学交联反应。因此，现有技术包括各种混合装置，并且对于相应的用途，这些混合装置以不同的方式体现。因此，例如在涂装工艺、尤其是在喷涂工艺中使用的那种混合装置通常与用于在许多五金店和DIY商店中出售的粘合剂和密封化合物的混合装置截然不同。对于这些混合装置，借助于柱塞——即可以通过形状配合接合而移动的活塞——将材料从料筒中排出。由于本专利技术中的混合装置适于通用的应用，因此下面概述的现有技术将既包括喷涂工艺领域，又包括粘合剂和密封化合物施加领域。例如，喷涂工艺广泛用于其中涂料没有静电电荷的工业和商业涂装车间。这些工艺与其它喷涂工艺的区别尤其在于它们可以手动使用，在要涂装的物体的形状、尺寸和材料以及涂料的选择和涂料的更换方面提供了高灵活性，允许移动使用，并且投资成本相对较低(H.Kittel，“LehrbuchderLackeundBeschichtungen”，第二版，第9卷，第26-40页；S.HirzelVerlagStuttgartLeipzig，2004年)。一方面，喷涂工艺可以基本上分为高压或低压压缩空气喷涂工艺，另一方面，可以分为有或没有空气辅助的无空气喷涂。气动雾化或压缩空气喷射是在1900年左右开发的第一种喷涂工艺。今天，压缩空气雾化仍然是工业和商业中最常用的工艺。在也称为常规喷射或气动喷射的高压喷涂工艺中，所使用的气压通常约为2bar至7bar，而在也称为HVLP(“高体积，低压力”喷射或以高喷射体积流量和低压力进行的喷射)的低压喷射的情况下，所使用的空气压力通常为0.2bar至0.7bar(H.Kittel，出处同上)。在喷雾器头部处，压缩空气从环形开口流出，该环形开口由气帽中的中心孔和布置在其中的涂料喷嘴形成。使用来自各种气帽孔的另外的空气射流来调节射流的形状并辅助雾化。高速流出的压缩空气直接在涂料喷嘴孔口处形成低压区，并且这有助于涂料的流出，尤其是在借助于“抽吸杯”的抽吸作用从抽吸杯供给未加压的涂料的情况下(H.Kittel，出处同上)。除了从抽吸杯输送涂料外，还可能借助于输送系统如流杯、压力器皿或再循环系统将涂料供给到喷枪喷嘴，具体取决于所需的数量和粘度。因此，首先，可以借助于抽吸杯系统来供给涂料，这借助于喷射空气的抽吸作用来实现，如上所述。典型的杯容积最多为约一升。流杯系统也是可以的，其中，这里借助于喷射空气的抽吸作用来供给涂料，又借助于由于涂料头部引起的压力来供给涂料。在这种涂料输送系统中，杯容积通常也不会超过约一升。压力系统和再循环系统同样被称为涂料输送系统。在压力系统中，涂料借助于0.5至4bar的压力从加压罐供给(常规罐容积为1至250升)。在再循环系统中，来自未加压罐的涂料通过活塞泵或涡轮泵经由环形管线泵回到所述罐中。借助于压力保持阀(回流控制阀)设定所需的环形管线压力。典型地，仅在每天消耗超过100升涂料的情况下才值得使用再循环系统(H.Kittel，出处同上)。由于其限制时间的处理时间(贮存期限)，两组分涂覆介质(2C涂覆介质)主要使用喷涂方法进行处理。这里，主要问题是母料和固化剂的计量。在小批量和单个零件的情况下，特别是还在修补涂覆/涂料(例如汽车修补涂覆)的领域中，通常以预定比例手动混合2C材料，然后像单组分材料一样进行喷射。在实践中，这意味着组分的计量和混合都在填充流杯或抽吸杯之前或在流杯或抽吸杯本身中进行，因此混合物的品质和均匀度也在很大程度上取决于涂装工人的手艺。在贮存期限到期之后，必须丢弃未使用的材料。另一方面，需要涂料膜的快速干燥和固化行为，因此通常将固化催化剂掺入2C或多组分混合物的母料和/或固化剂中。恰恰在使用2C或多组分涂覆介质时，因此需要较长的加工时间或贮存期限，但同时又要改善被喷射的涂料膜的干燥性和快速固化性。为了获得固化涂料膜的尽可能最佳的外观和可再现的质量水平，绝对必要的是生产尽可能均匀、品质稳定并且在整个施加过程中具有恒定的特性的母料和固化剂组合物。正是在预混合2C系统的情况下，情况并非总是以下这样：例如，短的贮存期限导致最初喷射的材料由于组分的反应尚未进行而具有低粘度，而在后期喷射的剩余材料在某种程度上已经包含增加粘度的交联产物。在大量物品的生产中，针对较短的贮存期限和高品质要求，行业中使用非常专业的计量和混合系统以便相对于母料数量将固化剂的公差极限保持在+/-5％，以提高计量的准确性。进一步的细化方案旨在例如通过使用隔膜型计量装置来实现无脉动计量和系统的低磨损。具有压力控制的齿轮泵的涂料输送系统也是已知的。在多组分体系中，各个齿轮泵的输出速率相互匹配。对于混合，使用具有被驱动的混合单元的静态或动态系统。在贮存期限很短的情况下，还使用特殊的喷枪，其中从单独的喷嘴分配母料和固化剂并且所形成的液滴在喷射射流中混合(H.Kittel，出处同上)。然而，恰恰在小型涂料工程中，需要便宜得多的输送、计量和混合装置。特别地，不应需要上述专用喷枪或高度专用化的计量和混合装置。应保持使用抽吸杯或流杯的简便性。输送、计量和混合应仅通过施加压力来完成。不需要额外的外部驱动器来进行输送、计量或混合。特别地，不应需要通过泵等驱动。但是，应当保留实际上与贮存期限无关的处理能力，同时确保组分在到达喷枪的喷嘴并且优选地喷枪本身或某种其它施加装置的喷嘴之前均匀混合。所获得的涂料膜应充分干燥并迅速固化，并且应产生具有良好外观的固化膜。WO93/13872A1描述了一种施加多组分修补覆层组合物的方法，其中至少两种涂料组分被保持在单独的容器中，并且至少一种组分在压力下被送入动力学计量系统，该动力学计量系统包括两个双作用缸，其附接到活塞上并且具有缸杆。被计量的组分被供给到混合器，该混合器通向涂料喷枪中。该计量装置的结构相当复杂。WO2013/104771A1公开了一种用于输送、计量和混合液体涂料组分的设备，该设备包括涂料供给装置，该涂料供给装置包括两个或更多个涂料供应容器，每个涂料供应容器具有用于要互相混合的不同涂料组分的至少一个出口开口；或者包括一个涂料供应容器，该涂料供应容器包括用于将要互相混合的不同涂料组分的两个或更多个腔室，其中每个腔室具有至少一个出口。该设备还包括计量装置，该计量装置布置在涂料供给装置的下游并且具有用于涂料组分的多个入口，这些入口的数量与涂料供应容器的出口开口或涂料供应容器的数量一致，其中计量装置构造成使得经由入口开口进入的要混合的涂料组分的体积流经由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计量和混合装置，包括：/ni.料筒保持器(1)，包括/n(a)用于多腔室料筒(2)的接收容器(1.1)，和/n(b)压缩空气连接部(1.2)和用于施加装置的连接部(1.3)，/n以及/nii.插入到根据i所述的料筒保持器中的多腔室料筒(2)，其中，所述料筒包括以下区段：/n上部区段(2.1)，其包括方向控制阀(2.1.1)；/n中间区段(2.2)，其中心被设计为在所述料筒的纵向轴线方向上延伸并装有静态混合元件(2.2.1.1)的空间(2.2.1)，所述空间(2.2.1)由至少两个腔室(2.2.2)围绕，其中这些腔室布置成沿所述料筒的纵向轴线方向延伸，相邻的腔室通过公共分隔壁(2.2.4)互相分开，每个腔室(2.2.2)分别通过至少一个开口(2.2.5)连接到所述上部区段(2.1)；和/n下部区段(2.3)，其为每个所述腔室包括各一个活塞(2.3.1)，其中这些活塞(2.3.1)从下方密封地封闭所述腔室(2.2.2)并通过切割装置(2.3.3)互相连接，所述切割装置(2.3.3)布置成，使得切割装置能够在所述活塞(2.3.1)朝所述上部区段(2.1)的方向移动时切开相应的相邻腔室(2.2.2)的所述公共分隔壁(2.2.4)，/n其中，所述多腔室料筒(2)和所述料筒保持器(1)具有用于在料筒与保持器之间产生可逆闭锁型连接部(6)的互补机构(5)，其中，在所述可逆闭锁型连接部(6)的闭合状态下，在料筒与保持器之间还存在包括料筒的整个周部的、面式的至少形状配合的连接部，所述面式的至少形状配合的连接部在料筒的上部区段(2.1)的局部区域和/或所述下部区段(2.3)的至少一个局部区域和/或所述中间区段(2.2)的仅局部区域上延伸。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170901 EP 17189066.81.一种计量和混合装置，包括：
i.料筒保持器(1)，包括
(a)用于多腔室料筒(2)的接收容器(1.1)，和
(b)压缩空气连接部(1.2)和用于施加装置的连接部(1.3)，
以及
ii.插入到根据i所述的料筒保持器中的多腔室料筒(2)，其中，所述料筒包括以下区段：
上部区段(2.1)，其包括方向控制阀(2.1.1)；
中间区段(2.2)，其中心被设计为在所述料筒的纵向轴线方向上延伸并装有静态混合元件(2.2.1.1)的空间(2.2.1)，所述空间(2.2.1)由至少两个腔室(2.2.2)围绕，其中这些腔室布置成沿所述料筒的纵向轴线方向延伸，相邻的腔室通过公共分隔壁(2.2.4)互相分开，每个腔室(2.2.2)分别通过至少一个开口(2.2.5)连接到所述上部区段(2.1)；和
下部区段(2.3)，其为每个所述腔室包括各一个活塞(2.3.1)，其中这些活塞(2.3.1)从下方密封地封闭所述腔室(2.2.2)并通过切割装置(2.3.3)互相连接，所述切割装置(2.3.3)布置成，使得切割装置能够在所述活塞(2.3.1)朝所述上部区段(2.1)的方向移动时切开相应的相邻腔室(2.2.2)的所述公共分隔壁(2.2.4)，
其中，所述多腔室料筒(2)和所述料筒保持器(1)具有用于在料筒与保持器之间产生可逆闭锁型连接部(6)的互补机构(5)，其中，在所述可逆闭锁型连接部(6)的闭合状态下，在料筒与保持器之间还存在包括料筒的整个周部的、面式的至少形状配合的连接部，所述面式的至少形状配合的连接部在料筒的上部区段(2.1)的局部区域和/或所述下部区段(2.3)的至少一个局部区域和/或所述中间区段(2.2)的仅局部区域上延伸。


2.根据权利要求1所述的计量和混合装置，其中，所述多腔室料筒(2)被实施为同轴料筒并且包括以下区段：
上部区段(2.1)，其包括方向控制阀(2.1.1)；
中间区段(2.2)，其中心在纵向轴线方向上被设计为延伸的、装有静态混合元件(2.2.1.1)的空间(2.2.1)，所述空间(2.2.1)被至少两个腔室(2.2.2)包围，其中，所述腔室沿料筒的纵向轴线方向延伸并且相对于彼此并相对于所述空间(2.2.1)同轴地布置，相邻的腔室通过公共分隔壁(2.2.4)彼此分开，每个腔室分别通过至少一个开口(2.2.5)连接到所述上部区段(2.1)；和
下部区段(2.3)，其为每个腔室包括各一个活塞(2.3.1)，其中这些活塞(2.3.1)从下方密封地封闭所述腔室(2.2.2)，并通过切割装置(2.3.3)彼此连接，所述切割装置(2.3.3)以使得当这些活塞(2.3.1)朝上部区段(2.1)的方向移动时切割装置能够切开相应的相邻腔室(2.2.2)的公共分隔壁(2.2.4)的方式布置。


3.根据权利要求2所述的计量和混合装置，其中，所述同轴料筒(2)具有管状空间(2.2.1)和两个腔室(2.2.2)，所述空间和所述腔室通过同轴布置三个管而形成，其中内管围绕管状空间(2.2.1)，所述内管的外表面与中间管的内表面形成第一腔室(2.2.2)，所述第一腔室在朝所述下部区段(2.3)的方向上被第一活塞(2.3.1)封闭并且在朝所述上部区段(2.1)的方向上被通向所述上部区段(2.1)的开口(2.2.5)封闭，所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·迈斯纳，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE