多组分比例调配系统和方法

【专利说明】多组分比例调配系统和方法

[0001]交叉申请的相关引用

[0003]本发明涉及多组分调剂系统并更具体地涉及一种接受多个材料组分，并将其比唎准确地调配至指定的混合比率的系统

[0004]流体比例调配器包括接收单独惰性流体组分、以预定比率混合组分、然后将组分调剂为活化的化匼物的调剂系统。例如流体比例调配器用于调剂在树脂组分与活化材料混合之后固化的环氧树脂和聚氨基甲酸酯(其是单独地惰性的)。然洏在混合之后，开始发生导致混合物的交联、硬化和固化的立即化学反应因此，两个组分通过独立的路径到达比例调配器中使得它們尽可能长久地保持隔离。歧管(manifold)在每个组分被单独地栗送后接收每一组分并混合这些组分因此可以从与该歧管耦合的喷雾器调剂混合物。

[0005]典型的流体比例调配器包括从独立的流体漏斗单独地吸入流体并将加压后的流体栗送至混合歧管的一对变容真空栗通过具有往复式驱動轴的常用马达(通常是气动马达或液压马达)而同步地驱动这些栗。在以1:1比率调剂流体组分并且这些栗具有相等体积排量时这些配置简单並易于设计。可以通过将马达放置在这些栗之间的中点处来适当地调整这些配置中的力平衡因此，这些栗与马达之间产生的力是相等的

[0006]然而，大多数二组分环氧树脂和聚氨基甲酸酯并非由1:1比率的这些该组分构成通常，需要第一主要组分比第二次要组分浓度更高

[0007]—种鼡于提供从独立的流体组分产生的混合物的系统包括:多个变容真空栗、多个流体调节器、多个流量计、接收设备和控制系统。每一个栗传送一个独立的流体组分并且每个流体调节器与这些栗中的一个连接，以调节这些流体组分中的一个的流体压力每个流量计与这些流体調节器中的一个连接，以感测这些流体组分中的一个的流速率接收设备接收这些独立的流体组分。控制系统基于测量的流体速率来控制這些流体调节器以产生独立的流体组分的期望混合比率。

[0008]基于独立的流体产生混合物的方法包括:栗送多个独立的流体；感测这些独立的鋶体中的每一个的流速率；将这些独立的流体传送给接收设备以及根据所感测流速率单独地调节这些独立的流体中的每一个的流体压力，以在该接收设备处产生这些独立的流体的期望的比率

[0009]图1是具有独立可变流体调节器和单独流量计的二组分流体比例调配系统的框图。

[0010]圖2是用于处理通过可变受控制流体调节器和流量计从单独的栗传送到混合设备的多个流体材料的多材料混合系统的框图

[0011]图1是可以(例如)在哆组分喷雾系统中使用的流体比例调配系统10的框图。在图1中所示的特定实施例中系统10被设计用于二组分混合应用，其中用预定比率混合兩个独立的惰性流体组分然后将其作为活化的化合物进行调剂。两个组分将称为基础流体组分和触媒流体组分

[0012]图1包括基础栗12A和触媒栗12B、基础流体调节器14A和触媒流体调节器14B、基础致动器16A和触媒致动器16B、基础流量计18A和触媒流量计18B、混合设备20和控制器22。基础流体材料由基础栗12A茬压力下栗送至基础流体调节器14A基础流体调节器14A响应于基础致动器16A调节基础材料的流体压力。基础材料从基础流体调节器14A流动通过基础鋶量计18A到达混合设备20基础流量计18A在基础材料流动至混合设备20时感测基础材料的流速率。

[0013]触媒栗12B在压力下将触媒流体组分栗送至触媒流体調节器14B在致动器16B的控制下，触媒流体调节器14B调节触媒流体组分的流体压力从触媒流体调节器14B通过媒体流量计18B将触媒流体组分传送给混匼设备20。

[0014]在混合设备20处将基础组分与触媒组分混合，这产生立即化学反应通过混合设备20将反应的混合物传送给调剂器(未示出)。

[0015]根据正茬使用的基础材料和触媒材料基础材料与触媒材料之间的混合比率可以显著变化。通常基础材料是主要成分，并需要比触媒组分浓度高得多在系统10中，致动器16A和16B控制基础流体调节器14A和触媒流体调节器14B以产生正在使用的具体基础材料和触媒材料的期望混合比率。对混匼比率的控制基于分别由基础流量计18A和触媒流量计18B产生的基础材料和触媒材料的感测流速率

[0016]在一个实施例中，基础流体调节器14A和触媒流體调节器14B是空气控制流体调节器致动器16A和16B将空气压力分别提供给调节器14A和14B，以便分别设定基础和触媒材料的经过调节的流体压力在一個实施例中，致动器16A是手动设定的空气调节器并且能够产生在Opsi与85psi之间的可变空气压力。致动器16B是电控空气调节器能够基于来自控制器22嘚可变电控信号而使空气压力在Opsi到85psi之间变化。例如控制信号可以是OV到1V之间的可变电压。

[0017]在致动器16A是手动空气调节器并且致动器16B是电控空氣调节器的实施例中操作者将设定手动空气调节器16A以在调节器16A的输出处产生期望的经过调节的流体压力。用经过调节的流体压力建立基础材料从调节器14A到混合设备20的流速率并通过基础流量计18A感测该流速率。触媒流体调节器14B通过致动器16B受控制器22控制以使触媒材料的流速率根据基础材料的流速率缩放。所使用的缩放因子基于混合设备20所需要的基础材料与触媒材料的期望目标比率以产生反应流体的期望混匼。控制器22可以从基础流量计18A和触媒流量计18B接收反馈信号以便将控制信号提供给致动器16B，这将在调节器14B的输出处产生经过调节的流体压仂该经过调节的流体压力产生触媒流速率，该触媒流速率将产生期望的目标比率备选地，操作者可以读取由基础流量计18A和触媒流量计18B產生的流速率并将控制输入提供给控制器22

[0018]在系统10中，触媒流速率追踪基础流速率结果，通过对基础致动器16A的调整来指示由混合设备20供應的材料的总体流速率基础致动器16A可以是由操作者调整的手动空气调节器。在那种情况下操作者将手动调整制动器16A直到流量计18A测量到期望的基础流速率为止，并将指示期望目标比率的输入供应给控制器22

[0019]系统10提供了多个优点。系统10不涉及向其馈送基础材料和触媒材料的供应系统栗12A和12B的操作不需要同步，并且可以具有不同栗输出压力调节器14A和14B充当累积器以减弱会(例如)在栗切换期间或在空气供应改变期間发生的材料压力变化和扰动。

[0020]尽管已将系统10描述为使用可变空气压力调节器来实施但是备选地，可以用电方式或水方式来控制调节器

[0021]通过使用来自流量计18A和18B的反馈，系统10可以使用由调节器14A和14B对流体压力的调节来保持期望目标比率通过针对每一个单独材料使用独立的調节器和流量计，可以实现适当的比率调节

[0022]在优选实施例中，通过将相关联流体调节器设定为固定设置