本发明涉及一种液体分配器,特别是用于涂料的着色剂或调色浆的液体分配器。这种分配器通常包括活塞泵和阀,该阀允许泵从容器中抽出一定量的着色剂,并将其分配到例如容器(诸如涂料罐)中。
背景技术:
1、着色剂必须非常精确地配量和计量,以便产生与所需颜色匹配的涂料。为此,一些分配器具有能够分配较大体积和较小体积的泵。
2、us2009/0236367中公开了这种分配器的示例。该系统使用嵌套在较大活塞泵中的小尺寸活塞。该构造相对复杂且制造昂贵。偏置弹簧引起不希望的副作用。
3、ep3249222a1公开了一种着色剂分配器,其具有泵和具有多个通道的圆柱形阀芯。通道导致高流动阻力,并且使得捕获的空气难以从液体中逸出。活塞和配量出口之间的容积较大,因此配量精度较低。配量过程需要采取大量步骤。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种简单且坚固的设计的分配器,其适合于以高速分配较大的量并且以高精度分配较小的量。
2、本发明的目的通过一种用于分配液体、特别是用于涂料的着色剂的分配器来实现,该分配器包括活塞泵和阀。活塞泵包括气缸和往复运动地装配在气缸内的主活塞。所述阀包括阀壳体和在所述阀壳体内的阀芯,所述阀芯可围绕旋转轴线(r)旋转。所述阀芯包括:主通道,特别是用于高速分配较大量的主通道,以及副分配通道,其具有小于主通道的最小直径的最小直径,特别是用于精确地配量较少量的液体。副分配通道包括与活塞泵连通的轴向通道区段。副往复构件往复运动地装配在泵空间内,该泵空间包括阀芯中的轴向通道区段。
3、优选地,副往复构件往复运动地装配在轴向通道区段本身内部。然而,在一些情况下,泵空间还可以包括中间管状区段,其一端连接到轴向通道区段,例如便于泵的直立位置的弯曲部分,副往复构件往复运动地装配在中间管状区段的自由第二端中。
4、阀芯可以例如是球、截头球、圆柱体或(截头)锥体。所述阀芯密封地设置在所述阀壳体内并且可围绕所述旋转轴线旋转到多个位置,诸如:
5、-抽吸位置,所述抽吸位置将所述主通道与所述罐对准,以使得能够通过所述活塞泵从所述罐中抽出液体;
6、-快速分配位置,所述快速分配位置使所述主通道与所述阀壳体的分配开口对准;
7、-精确分配位置,所述精确分配位置将所述副分配通道与所述分配开口对准,以及可选地
8、-关闭位置,关闭主通道以及副分配通道。
9、副分配通道可以具有另外的通道区段,例如径向通道区段,其在轴向通道区段和阀芯的外表面处的出口之间延伸。径向通道区段可以例如限定副分配通道的最小直径。
10、主通道具有相对大的直径,用于快速分配和/或用于分配相对大量的液体和/或用于将着色剂从泵返回到罐。
11、阀还包括罐连接开口,优选地在阀的壳体中,用于将罐连接到分配器。
12、副往复构件可以例如布置成在泵冲程的至少一部分期间与主活塞一起移动,以便由主活塞操作。为此,副往复构件可以安装在活塞泵的主活塞上或形成活塞泵的主活塞的组成部分,优选地安装在主活塞的面向阀的端部上。
13、替代地,副往复构件可以与主活塞分离并且例如借助于弹性元件(诸如弹簧)朝向主活塞偏置。在这种情况下,副往复构件可以具有一端和相对端,该一端具有滑动地锁定在轴向通道区段内的凸缘或加宽的头部区段,该相对端布置成通过主活塞移动到轴向通道区段中。为了锁定副往复构件的凸缘或头部区段,轴向通道可以设置有一个或多个止动件,例如肩部或突出边缘。
14、副往复构件可以是闭合的或实心的活塞。另选地,副往复构件可以是中空构件,例如,包括在沿着副往复构件的整个长度的往复运动方向上的通道,例如,副往复构件是中空圆柱体或套筒。
15、在具体实施例中,轴向通道区段、副往复构件和主活塞与阀的旋转轴线同轴对准,例如,副往复构件往复运动地装配在轴向通道区段内。在这种情况下,副往复构件可以在阀芯的不同位置处在轴向通道区段内移动。如果副往复构件是主活塞的活塞头的延伸部,则这是特别有用的。
16、由于副往复构件直接与阀芯中的轴向通道区段连通,因此通道较短。这导致较低的流动阻力和更准确的配量,因为活塞和副往复构件靠近分配开口。因此,使用非常小的最小分配,分配精度可以非常高。
17、本发明的分配器能够实现相对简单和/或坚固的构造和/或提供高精度,优选地小于约0.0015ml的精度,这在样品着色中特别重要。此外,由于阀芯中的轴向通道和另一往复构件固有地靠近分配开口,因此液体的可压缩性对分配精度的影响和流动阻力减小。
18、可选地,所述阀芯包括返回通道,所述返回通道在分配循环期间经由所述副分配通道在所述泵和所述罐之间建立流体连通。在阀芯的精确分配位置,副分配通道的出口与阀的分配开口对准,并且返回通道的出口与阀壳体的罐连接开口对准。虽然仅少量的液体可以经由副分配通道分配,但是多余的液体可以经由返回通道返回到罐。
19、在更具体的实施例中,返回通道至少部分地平行于副分配通道的轴向通道区段或与副分配通道的轴向通道区段倾斜地延伸。
20、副分配通道的体积可以例如使得另一活塞的单次冲程足以分配所需量,对于小的着色,所需量通常在0.007ml至3ml的范围内。为此,副分配通道可以具有例如在0.1至3ml范围内的冲程体积。副分配通道的径向通道区段可以例如具有在1mm至10mm范围内的长度和/或在0.2mm至2mm范围内的直径。
21、另一活塞的前缘可以例如被倒角。
22、在具体实施例中,活塞泵可以例如布置在向上位置。例如,泵空间还可以包括连接到阀芯中的轴向通道区段的管状区段,该管状区段包括滑动地接收往复构件的向上区段,该往复构件可以例如是活塞或中空圆筒。
23、本发明的分配器例如可以用在用于分配多种液体、特别是用于涂料的着色剂的设备中,该设备包括可围绕竖直旋转轴线旋转的线性工作台或转台以及如上所述的多个分配器,这些分配器附接到工作台的边缘并沿着工作台的边缘分布。活塞泵可以水平延伸,并且在转台的情况下,相对于竖直旋转轴线径向延伸。
1.一种用于分配液体的分配器(10),所述液体特别是用于涂料的着色剂,所述分配器包括:
2.根据权利要求1所述的分配器,其中,所述副往复构件(40,40',40",40"')布置成在泵送冲程的至少一部分期间与所述主活塞(26)一起移动。
3.根据权利要求2所述的分配器,其中,所述副往复构件(40)是安装在所述主活塞(26)上或形成所述主活塞(26)的组成部分的副活塞。
4.根据权利要求1或2所述的分配器,其中,所述副往复构件(40)的一端具有锁定在所述阀芯中的所述轴向通道区段(47')内的凸缘或头部区段(55),并且相对端(54)布置成接合所述主活塞(26')。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的分配器,其中,所述副往复构件(40'、40"、40"')与所述主活塞分离并且例如借助于弹簧(56)朝向所述主活塞(26')偏置。
6.根据权利要求5所述的分配器,其中所述副往复构件包括在沿着所述往复构件(40',40',40",40"')的整个长度的往复运动方向上的通道,例如,所述往复构件是中空圆柱体或套筒。
7.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中所述副分配通道(46)还包括在所述轴向通道区段(47)和所述阀芯(14)的外表面之间延伸的径向通道区段(48)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中,所述副往复构件是副活塞,并且所述轴向通道区段(47)、所述副活塞(40)和所述主活塞(26)与所述阀(11)的旋转轴线(r)同轴对准,例如,所述副活塞往复运动地装配在所述轴向通道区段(47)内。
9.根据前述权利要求中任一项或权利要求1的前序部分所述的分配器,其中,所述阀芯(14)包括返回通道(49),当所述副分配通道(46)与所述阀壳体的分配开口(16)对准时,所述返回通道(49)在所述泵(12)和所述阀壳体(13)的罐连接开口(15)之间延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中,所述副分配通道(46)的轴向通道区段(47)与所述阀芯(14)的旋转轴线(r)同轴。
11.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中,所述副分配通道(46)的轴向通道区段(47)的体积在0.1ml至3ml的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中,所述副分配通道(46)的径向通道区段(48)具有在1mm至10mm范围内的长度和/或在0.2mm至2mm范围内的直径。
13.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中所述副往复构件(40)具有倒角前缘(52)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的分配器,其中所述泵空间(63、63')还包括连接到所述阀芯(14)中的所述轴向通道区段(47)的管状区段(60),所述管状区段(60)包括滑动地接收所述往复构件(40、40'、40"、40"')的向上区段(62),所述活塞泵(12)布置在向上位置。
15.一种用于分配多种液体的设备(1),多种液体特别是用于涂料的着色剂,包括能够围绕竖直旋转轴线旋转的线性工作台或转台(4),以及多个根据前述权利要求中任一项所述的分配器(10),所述分配器附接到所述工作台的边缘并沿着所述工作台的边缘分布。