混合阀的制作方法

本发明涉及一种混合阀，所述混合阀用于将两种涂覆剂组分混合成多组分混合物，特别是用于混合多组分粘合剂的粘合剂组分或用于混合密封材料的组分。

背景技术：

在用于对车身构件进行涂装的现代涂装系统中，经常使用由多种组分混合在一起的涂覆剂。这种多组分混合物的一个示例是例如用于隔音或密封的粘合剂或增稠剂。另一个示例是由母料和硬化剂组成的所谓的双组分涂料。

在这种多组分系统中，多种涂覆剂通过涂覆剂阀合在一起并然后被混合。在现有技术中具有各种问题，下面简要描述。

用于混合不同涂覆剂组分(例如母料和硬化剂)的已知阀装置的一个缺点是混合腔中相对较大的死区，这在系统处于停止状态时会导致可观的冲洗损失。

另外，已知的阀装置存在干燥的风险，这在最坏的情况下由于固化会导致功能的完全丧失。

此外，喷嘴和进料单元难以清洁。

另外，多种涂覆剂组分的混合比通常只能通过更换相应的混合头来改变，因此如果改变混合比，也必须改变系统。

最后，已知的阀装置还需要额外的截止阀。

技术实现要素：

因此，本发明所基于的任务是构建对应改进的阀装置。

该任务通过根据独立权利要求的根据本发明的混合阀来达成。

根据本发明的混合阀适用于将多种涂覆剂组分混合成多组分混合物。例如，根据本发明的混合阀可用于混合具有母料和硬化剂的双组分涂料(2组分涂料)。然而，根据本发明的混合阀也可以设计成用于混合其它涂覆剂组分，例如用于混合粘合剂组分或浓稠材料组分。

遵循现有技术，根据本发明的混合阀具有两个涂覆剂入口，以供应多种涂覆剂组分(例如硬化剂和母料)。

此外，遵循现有技术，本发明的混合阀具有两个涂覆剂阀，以控制通过两个涂覆剂入口的涂覆剂流动。

此外，遵循现有技术，本发明的混合阀还具有涂覆剂出口，以便沿特定的流出方向排出多组分混合物。

在此，本发明的混合阀的特征在于第一涂覆剂阀和/或第二涂覆剂阀的特别设计。因此，这些涂覆剂阀中的至少一个被设计为旋转滑阀并且具有两个平面平行的阀盘，这两个阀盘可以绕着旋转轴线相对于彼此旋转，以基于阀盘相对于彼此的角位置控制相应的涂覆剂流量。

本发明的混合阀的一个优点在于：通过阀盘相对于彼此的旋转运动(剪切)实现相应的涂覆剂组分的所谓的零闭合。

根据本发明的混合阀的另一个优点在于：即使涂覆剂流量非常小也能进行非常精细的调节，这将在后面详细说明。

总体上，应该提到的是，根据本发明的混合阀允许动态地、可变地调节不同涂覆剂组分的混合比。

根据本发明的混合阀的另一个优点是易于维护。

此外，本发明还能够实现简单的喷嘴更换，甚至可以在没有工具的情况下进行更换，这在下文详细描述。

在本发明的一变型中，阀盘的旋转轴线基本上平行于涂覆剂出口处的流出方向。阀盘由此布置成使它们的盘平面横向于流动方向。在本发明的该变型中，两个涂覆剂组分通常在下游处于下游阀盘之后组合。这必须与多种涂覆剂组分在阀盘之一内组合区别开来，这在本发明的另一变型中是可能的，如下文所详细描述的。

在该第一发明变型中，两个涂覆剂入口优选地关于流出方向彼此并排布置。可旋转的阀盘优选地可绕两个旋转轴线旋转，这两个旋转轴线平行于流出方向并且彼此并排布置。可旋转的阀盘由此可以分别绕着它们自己的旋转轴线旋转，各阀盘的旋转轴线优选地彼此平行并且也平行于流出方向地延伸。

在本发明的该变型中，涂覆剂入口和涂覆剂出口优选位于阀盘的分别与盘平面相关的相反侧。

在另一方面，在本发明的另一个变型中，阀盘的旋转轴线横向于涂覆剂出口处的流出方向、特别是相对于流出方向成直角地延伸。阀盘由此以它们的盘平面平行于流出方向。

在本发明中，可旋转的阀盘的旋转轴线可以同轴地延伸。

在本发明的优选实施例中，可旋转的阀盘布置在中央固定阀盘的两侧。在此，涂覆剂入口优选地布置在阀盘的相反侧上。这意味着例如一种涂覆剂组分从左侧进料，而另一种涂覆剂组分从右侧进料。

在本发明的这种变型中，两种涂覆剂组分可以在固定阀盘内组合。

固定的中央阀盘由此是两个涂覆剂阀的构件。

在本发明的优选示例中，下游阀盘是固定的，而上游阀盘是可旋转的。

替代地，下游阀盘是可旋转的，而上游阀盘是固定的。

在上游阀盘中以及在下游阀盘中分别具有至少一个通孔，其中，两个阀盘中的通孔可以通过相对旋转运动或多或少地对准并然后形成自由阀截面，自由阀截面与两个阀盘相对于彼此的旋转角度相关。

这里应该提到的是，本发明的混合阀具有特定的阀特征曲线，其中，阀特征曲线反映了旋转角度与自由阀截面之间的关系。通过适当地设计彼此叠置的两个阀盘中的通孔的形状，利用本发明的混合阀可以建立非线性阀特征。

在优选的设计示例中，该阀特征曲线是渐进的。这意味着自由阀横截面在开始时随着特性曲线相对较小地变化，这允许对于小的涂覆剂流量进行非常精细的计量。然而，随着旋转角度的增加并因此也随着涂覆剂流量的增加，阀特征变得更陡，从而可在可用的旋转角度内实现最大的自由阀截面。

阀特征曲线的非线性可以——如已经简要提到的那样——通过阀盘中的通孔的适当形状设计来实现。例如，阀盘之一中的通孔可以在周向方向上变窄，例如以液滴的形式变窄，以便实现自由阀截面与旋转角度之间的想要的非线性依赖关系。

另外，下游阀盘中的通孔也可以在流动方向上窄缩，尤其锥形地窄缩。

下游阀盘中的通孔也可以在周向方向上成角度，以使得第一或第二涂覆剂以周向方向上的旋涡离开通孔。

本发明还允许混合阀具有集成的出口喷嘴，该出口喷嘴被供给以来自涂覆剂出口的多组分混合物。

优选地，所述出口喷嘴由塑料制成，例如由塑料注塑成型，这允许简单且具有成本效益的生产。

出口喷嘴具有流动通道，所述流动通道的形状可以设计为使流过流动通道的多组分混合物产生扭转。多组分混合物然后以相应的扭转流出出口喷嘴。

还应该提到的是，出口喷嘴优选地附接至混合阀上以可以更换出口喷嘴。因此，出口喷嘴可以制造为可更换部件。

优选地，根据本发明的混合阀能够在没有工具的情况下更换出口喷嘴，例如通过卡口锁合部或手动操作的盖螺母来更换。

还应该提到的是，混合阀还可以具有冲洗剂入口以供应冲洗剂。在这种情况下，阀盘优选地具有用于冲洗剂的单独的通孔。根据阀盘的旋转角度，可以允许涂覆剂或冲洗剂通过。

还应该提到的是，涂覆剂阀优选地通过电机调节，该电机使阀盘相对于彼此旋转。在此也可以使用两个电机，这使得可以彼此独立地旋转涂覆剂阀的阀盘，从而能够通过适当地控制电机来调节混合比。

最后，应该提到的是，本发明不仅要求保护上述混合阀。而是，本发明还要求保护具有这种混合阀的整个涂覆机器人或具有至少一个这种混合阀的整个涂装系统或涂覆系统。

附图说明

本发明的其它有利的进一步改型在从属权利要求中限定或者在下文与借助于附图对本发明的优选实施例的描述一起更详细地解释。附图示出：

图1a是通过根据本发明的混合阀的示意性纵向视图，

图1b是根据图1a的混合阀在阀盘区域中的剖视图，

图2a是根据图1a和1b的混合阀的一变型，其具有不同的阀盘定向，病区

图3示出可能的阀特征曲线的示例。

具体实施方式

图1a和1b示出了本发明的混合阀1的初始示例的不同视图，该混合阀1例如可以用在用于对车身构件涂装的涂装车间中，以便混合浓稠材料的不同涂覆剂组分。

混合阀1具有两个涂覆剂入口2、3，两种涂覆剂组分通过这两个涂覆剂入口彼此单独进料。

此外，混合阀1具有涂覆剂出口4，其中，由上述两种涂覆剂组成的多组分混合物通过涂覆剂出口4排出。

在两个涂覆剂入口2、3与涂覆剂出口4之间有两个涂覆剂阀，涂覆剂阀控制通过涂覆剂入口2或3的涂覆剂流。

涂覆剂入口2与涂覆剂出口4之间的涂覆剂阀具有固定的阀盘5和可旋转的阀盘6。

涂覆剂入口3与涂覆剂出口4之间的另一个涂覆剂阀也具有固定的阀盘7和可旋转的阀盘8。

阀盘5-8中具有通孔9、10、11、12。

通过两个阀盘5、6相对于彼此的相对旋转运动可以使通孔9、11或多或少地成直线，以使得可自由流通的阀截面取决于阀盘6相对于阀盘5的旋转角度。

这同样适用于两个阀盘7、8中的通孔10、12，这两个阀盘7、8也可以相对于彼此旋转。

应该提及的是，阀盘5、6相对于彼此的旋转角度可以独立于阀盘7、8相对于彼此的旋转角度地调节。这使得可以通过适当地转动阀盘6、8来非常精确和可变地调节待施加的涂覆剂组分的混合比。

此外，还可以调节通过涂覆剂出口4排出的多组分混合物的涂覆剂流。

因此，根据本发明的混合阀1一方面允许调节混合比，另一方面允许调节排出量。

还应该提到的是，阀盘5-8收容在两个壳体部分13、14中，这两个壳体部分在此仅示意性地示出。

另外，应该提到的是，旋转阀盘6、8的驱动装置未在图中示出。

还应该提到的是，混合阀1具有出口喷嘴15，该出口喷嘴15被供应以来自涂覆剂出口4的多组分混合物。

多组分混合物流动通过出口喷嘴15中的喷嘴通道16。喷嘴通道16的形状设计成使得流过的多组分混合物受到扭转，如图中由喷嘴通道16中的螺旋线所示。

还应提及的是，通孔9、10在周向方向上是滴状的，如图1b所示。这有利地形成非线性的、渐进的阀特征曲线，如图3所示。从图中可以看出，混合阀1在小的旋转角度α处的自由开口截面a最初仅具有与旋转角度α相关的小梯度，这使得能够实现非常精细的计量。随着旋转角度α的增加，阀特征曲线的梯度变得更陡峭，从而可以在可用的旋转角度内实现最大自由阀截面amax。

图2示出了根据图1a和1b的实施示例的变型，因此参考以上描述以避免赘述，其中，相同的附图标记用于对应的细节。

该设计实例的一个特别特征是可旋转的阀盘6、7布置在中央固定阀盘17的两侧。固定阀盘17由此是两个涂覆剂阀的构件。

该设计实例的另一个特别特征是两个可旋转的阀盘6和8可以绕着旋转轴线旋转，这两个旋转轴线同轴地并与流出方向18成直角地延伸。

此外，在此示出了两个电机19、20，这两个电机用于使两个可旋转的阀盘6、8相对于中央固定阀盘17旋转。

在该设计示例中，多种涂覆剂组分在中央固定阀盘17内组合。

还应该提到的是，出口喷嘴15通过盖螺母21附接到混合阀1的壳体22。

第二示例的描述还示出了阀盘5-8不必是精确的板形。而是，阀盘5-8在它们彼此面对的侧表面上平面平行地延伸以能够相对于彼此执行旋转运动就是足够的。

本发明不局限于上述优选设计示例。而是，可以使用大量的变型和修改，这些变型和修改也利用了本发明的思想，因此落在保护范围内。特别地，本发明还独立于分别引用的权利要求、特别是没有独立权利要求的特征地要求保护从属权利要求主题和特征。

附图标记列表

1混合阀

2涂覆剂入口

3涂覆剂入口

4涂覆剂出口

5固定阀盘

6可旋转的阀盘

7固定阀盘

8可旋转的阀盘

9-12通孔

13上壳体部分

14下壳体部分

15出口喷嘴

16出口喷嘴的喷嘴通道

17中间固定喷嘴盘

18出口方向

19用于转动可旋转的阀盘6的电机

20用于转动可旋转的阀盘8的电机

21用于固定出口喷嘴的盖螺母

22壳体

a自由阀截面

amax最大自由阀截面

α阀盘6或8的旋转角度

αauf各个涂覆剂阀打开的打开角度。