分配阀组件以及用于调色机的色浆分配装置的制作方法

本发明涉及涂料调色领域，尤其涉及全自动涂料调色领域。特别地，本发明涉及一种分配阀组件，以及采用这种分配阀组件的色浆分配装置。此外，本发明还涉及采用这种色浆分配装置分配色浆的方法。

背景技术：
在涂料调色领域，调色机是用来配制所需颜色的涂料例如乳胶漆的配色设备。目前，市售的自动调色机包括逐个注入式自动调色机和同时注入式自动调色机。逐个注入式自动调色机主要包括一组装有不同颜色色浆的色浆桶(通常为16个)，每个色浆桶各通过一个三通换向阀联接到一色浆定量泵，三通换向阀的前端有一出漆嘴，用来实现色浆的定量分配。每个调色机一般由多个(通常为16个)相同的具有上述功能的色浆桶单元组成。对于同时注入自动调色机来说，每个色浆桶的出浆管口集中在规定范围内，这些集中的出浆管口在不使用时需要进行密封防干。常见的防干方式是在集中出浆管的下方设置罩盖来封住所有的出浆管口，来防止管口处的色浆挥发变干。其它防干保湿方法包括例如在罩盖和出浆管口之间形成的封闭空间，加上水槽或往这个空间内提供雾化水蒸气，实现保湿防干。但上述方法均不能完全解决出浆管口处的色浆干结问题。因为有的色浆非常易挥发，而且有的颜色的色浆并不是经常使用，这样就会在多次调色注出色浆，打开集中出浆管下方的防干盖时，使那些不常用的色浆管口处的色浆挥发变干，导致色浆在出浆管口处的堵塞。另外，这些不常用的色浆在管路中也会因为长时间的不使用而产生一定的沉淀，影响色浆的正常注出。美国专利申请US2011/0132923A1公开了一种分配和回流阀组件，在出浆管靠近出浆管口的位置设置回流切换阀，在不需要色浆注出时，出浆管通过切换阀与回流管连通并阻止出浆管向外注出色浆，使色浆回流到色浆桶内。但这种回流不能实现出浆管口端与切换阀之间的这段出浆管的色浆回流，导致不能实现在切换阀和出浆管口之间的这段出浆管以及管口处的回流防干。因此，这种分配和回流阀组件仍然存在出浆管口处色浆干结，以及邻近管口的出浆管段的色浆沉积并因此导致堵塞的问题。因此，当前对能够解决调色机，尤其是同时注入式调色机的集中出浆管口处的色浆干结，以及色浆管内的色浆沉积问题的色浆分配装置存在需要。

技术实现要素：
在本发明的一个方案中，提供一种分配阀组件，包括：第一阀件，具有至少一个回流入口、至少一个回流出口和在所述回流入口和所述回流出口之间延伸的第一流体通道；可相对第一阀件在分配位置和回流位置之间运动的第二阀件，该第二阀件具有至少一个浆液入口，位于该第二阀件远端的至少一个分配出口，以及在该浆液入口和所述至少一个分配出口之间延伸的第二流体通道。其中该第一阀件和第二阀件构造成使至少一个回流入口和所述至少一个分配出口的数目相对应，在该分配位置，浆液可经该浆液入口、该第二流体通道从所述至少一个分配出口分配出来，在该回流位置，所述至少一个分配出口与所述至少一个回流入口对准，从而使浆液经所述至少一个分配出口从所述回流出口回流至浆液源。具体来说，在本发明的分配阀组件的上述分配位置，浆液入口、第二流体通道和至少一个分配出口构成浆液分配通道；在回流位置，浆液入口、第二流体通道、至少一个分配出口、至少一个回流入口、第一流体通道以及至少一个回流出口构成浆液回流通道。在上述分配阀组件中，当需要分配浆液时，分配出口用于分配浆液，在需要浆液回流时，分配出口构成浆液回流通道的一部分，从而能够完全防止浆液在分配出口处以及浆液分配通道的任何一处出现沉积和干结。按照本发明的另一优选方案，所述至少一个回流入口为一个或两个回流入口并位于该第一阀件的远端，所述至少一个回流出口为一个回流出口且位于该第一阀件的近端；所述至少一个浆液入口为一个浆液入口并位于该第二阀件的近端，所述至少一个分配出口为一个或两个分配出口；该第二阀件可相对该第二阀件在该分配位置和该回流位置之间水平移动。通过设置两个分配出口，可以调整单位时间内分配的浆液量，在单位时间内要分配的浆液量较大时，可相对第一阀件移动第二阀件露出两个分配出口来分配浆液；在单位时间内要分配的浆液量较小时，可相对第一阀件移动第二阀件露出一个分配出口来分配浆液。在上述方案中，该第一阀件和该第二阀件优选由陶瓷制成，并且第二阀件布置在该第一阀件上并且两者之间的配合面为平面。采用陶瓷材料，可以加工出平面度更高的配合面。但本领域技术人员应当理解，其它合适的材料也是可行的，例如塑料。按照本发明的另一个方案，第一阀件还具有浆液注入通道，浆液经该浆液注入通道注入该第二阀件的所述浆液入口；该第二阀件为杆状件，其可转动地安装在该第一阀件内以在该分配位置和该回流位置之间转动；所述至少一个浆液入口为沿该第二阀件的周向布置的两个浆液入口，在该分配位置，所述两个浆液入口中的一个与该浆液注入通道对准，在该回流位置，两个浆液入口中的另一个与该浆液注入通道对准。在本发明中，优选两个浆液入口沿第二阀件的周向相差180度，但其它合适的角度例如90度也是可行的，只要使分配出口在分配位置能分配色浆，在回流位置构成浆液回流通道的一部分，均涵盖在本发明的范围内。在本发明中，所述浆液为色浆。也就是说，上述分配阀组件尤其适用于分配容易挥发变干和沉积的色浆。关于色浆的定义，将在下文中详细描述。本发明还提供一种用于调色机的色浆分配装置，其包括基架，布置在该基架上的多个色浆分配单元，以及用于所述色浆分配单元的致动器。每个所述色浆分配单元包括：用存储色浆的色浆桶；与该色浆桶流体连通的用于定量供应色浆的定量泵；根据本发明的分配阀组件，其中所述浆液入口通过第一管路流体连通到该定量泵，所述回流出口通过第二管路流体连通到该色浆桶。致动器连接到第二阀件，用于驱动第二阀件相对第一阀件至少在该分配位置和该回流位置之间运动。优选的是，在该色浆桶和该定量泵之间还设有三通阀，三通阀构造成允许来自该色浆桶的色浆由定量泵送到所述分配阀组件。在根据本发明的色浆分配装置中，多个色浆分配单元配置成沿周向均匀地布置在基架上，并且分配阀组件的分配出口所在的远端朝向该基架的中心。这些分配出口集中布置在一圆周上，在调色领域称为“集中出浆嘴”。通过采用根据本发明的分配阀组件，使得色浆分配装置的集中出浆嘴能限制在直径例如小于46毫米的圆周范围内，从而使色浆分配装置尤其是调色机的结构更紧凑。按照本发明的一个方案，色浆分配装置还包括上安装板和下安装板，分配阀组件的第一阀件和第二阀件夹持在上安装板和下安装板之间。在本发明的一个方案中，多个色浆分配单元各自的分配阀组件各配属一个致动器。在本发明的一个优选方案中，多个色浆分配单元的分配阀组件共用一个致动器。在本发明中，致动器例如为步进电机。应当理解，也可以使用任何其它合适的致动装置，例如伺服电机等。在根据本发明的色浆分配装置中，可包括例如四个、五个、六个、七个、八个、十三个或十六个色浆分配单元。应当理解，根据需要，任何其它合适数目的色浆分配单元都涵盖在本发明的范围内。本发明还提供一种用于分配色浆的方法，其包括以下步骤：提供用存储色浆的色浆桶；提供与该色浆桶流体连通的用于定量供应色浆的定量泵；提供分别与该色浆桶和该定量泵流体连通的根据本发明的分配阀组件；提供用于该分配阀组件的致动器，该致动器连接到该第二阀件；通过该致动器驱动该第二阀件到该分配位置，在该分配位置浆液可经该浆液入口、该第二流体通道从所述至少一个分配出口分配出；操作该致动器驱动该第二阀件到该回流位置，在该回流位置所述至少一个分配出口与所述至少一个回流入口对准，从而使浆液经所述至少一个分配出口从所述回流出口回流至色浆桶。本发明的其它特征的一部分是显见的或本领域公知的，而一部分将在下文结合其目的、功能、效果和/或优点进行描述。通过以下的说明和附图，本领域技术人员将明白本发明的其他目的和优点。附图说明以下，结合附图来详细说明本发明，在本发明的说明书以及附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征或元件。图1示出了根据本发明的分配阀组件的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示分配阀组件的截面图，其中该分配阀组件处于分配位置；图3是图1所示分配阀组件的截面图，其中分配阀组件处于回流位置；图4是根据本发明的分配阀组件的另一个实施例的截面图，其中分配阀组件处于分配位置且仅露出一个分配出口；图5是图4所示的分配阀组件的截面图，其中分配阀组件处于回流位置；图6示出了根据本发明的分配阀组件的另一个实施例的截面图；图7是根据本发明的色浆分配单元的一个实施例的结构示意图，其中分配阀组件处于分配位置；图8是图7中的色浆分配单元的另一结构示意图，其中分配阀组件处于回流位置；图9a是根据本发明的色浆分配单元的另一个实施例的结构示意图，其中定量泵通过三通阀与色浆桶流体连通；图9b是根据本发明的色浆分配单元的另一个实施例的结构示意图，其中定量泵通过三通阀与分配阀组件流体连通；图10是根据发明的多个阀组件在色浆分配装置中的布局图；图11是根据本发明的一个阀组件在色浆分配装置中的结构示意图；图12是根据本发明的色浆分配装置的一个实施例的透视图；图13是图12中的色浆分配装置的俯视图。附图标记一览表1-第一阀件；11-回流入口；12-回流出口；13-第一流体通道；2-第二阀件；21-浆液入口；22-分配出口；23-第二流体通道；3-基架；3a-上安装板；3b-下安装板；3c-阀固定件；4-三通阀；8-联轴器；14-浆液注入通道；15-第一管路；16-第二管路；41-致动器；42-色浆桶；43-定量泵；43a-活塞杆；44-分配阀组件；45-涂料桶。具体实施方式现参考下文的描述以及附图说明，详细示出了本发明系统和方法的示例性方案。附图不必按比例绘制且某些特征可被夸大、移除、或部分地剖切以更好地示出和解释本发明。此外，尽管附图描绘了一些可能的方案，这里所进行的描述并不打算穷尽或以其他方式将本发明的范围局限于附图中所示以及下文的详细描述中所公开的具体形式和构造。此外，一些方向性描述将会被引入到下文的描述中。“上”，“下”，“水平的”，“垂直的”，“前”，“后”，“远端”和“近端”等等定向基于图中示出的具体实施例。图1示意性地示出了根据本发明的分配阀组件的一个实施例的结构视图。这种分配阀组件尤其适用于涂料调色领域，例如应用于调色机的色浆分配装置中。但本领域技术人员应当理解，该分配阀组件适用于分配任何流体，尤其粘性浆液。在本文中，术语“浆液”或“色浆”具有在涂料调色领域中所适用的任何流体、粘流体的广泛含义，包括但不限于多种漆料、涂料。在图1所示的实施例中，分配阀组件包括第一阀件(下阀件)1和第二阀件(上阀件)2，第二阀件2通过连接机构例如联轴器8连接到致动器41，该分配阀组件具有分配位置和回流位置。参见图2和图3，在该实施例中，第一阀件1和第二阀件2均构造成长方体形式，两者之间的配合面优选为平面。第一阀件1具有位于其远端上部的一个回流入口11，位于其近端的一个回流出口12和在两者之间延伸的第一流体通道13。第二阀件2具有位于其近端上部的浆液入口21，位于其远端下部的一个分配出口22，以及在该浆液入口21和该分配出口22之间延伸的第二流体通道23。根据本发明，第二阀件2可相对该第一阀件1在分配位置和回流位置之间水平移动。也就是说，第一阀件为静阀件，而第二阀件为动阀件。应当理解，根据需要，也可以将第一阀件设置成动阀件，而第二阀件为静阀件，这也在本发明的保护范围内。如图2所示，需要分配浆液时，第二阀件2沿朝向其远端的方向移动，露出分配出口22，使分配阀组件处于分配位置。在该分配位置，浆液入口21、第二流体通道23和分配出口22构成浆液分配通道，来自浆液源(未示出)的浆液经该浆液分配通道分配出来。如图3所示，需要浆液回流时，第二阀件2沿朝向其近端的方向移动，分配出口22和回流入口11对准，使分配阀组件处于回流位置。在该回流位置，浆液入口21、第二流体通道23，分配出口22，回流入口11，第一流体通道13和回流出口12构成回流通道，浆液可流经分配出口回流至浆液源(未示出)。对于这种分配阀组件来说，分配出口构成浆液回流通道的一部分，从而能够完全防止浆液在分配出口处以及浆液分配通道的任何一处出现沉积和干结。图4和图5分别示出了根据本发明的分配阀组件的另一个实施例处于分配位置和回流位置的截面图。该实施例和图1至图3中示出的实施例的结构基本相同，除了分配出口22和回流入口11的数目由一个替换为两个。设置两个分配出口具有这样的优点，即可根据所需的单位时间内分配浆液的量的大小，选择第二阀件2的移动距离，来选择露出一个分配出口或两个分配出口，来控制分配浆液例如色浆的速度。图6示出了根据本发明的另一个实施例的多个分配阀组件集成在一起的截面图。在视图的左侧，示出了一个分配阀组件处于分配位置，示出了另一个分配阀组件处于回流位置。在如图所示的实施例中，第一阀件1构造成扇形块体的形式，多个第一阀件1可组装成一空心圆柱体。第二阀件2为圆柱形杆状件，其以可相对该第一阀件1转动的方式安装在该第一阀件内，并且其远端朝向该扇形块体的窄端(也可称为远端，即沿径向朝向圆心的一端)。该第一阀件设有沿垂直于径向的方向设置的浆液注入通道14，该浆液注入通道14优选位于第一阀件的宽端(也可称为近端)。第一阀件1还设有位于其窄端的回流入口11、回流出口12以及在两者之间延伸的第一通道12。第二阀件2在近端沿其周向布置有两个浆液入口21，这两个浆液入口21优选在周向上错开180度布置，但其它合适的角度也是可行的，例如可错开90度。第二阀件2在远端设有一个分配出口22，分配出口22和浆液入口21由第二流体通道23连通。对于上述分配阀组件，需要分配浆液时，通过相对第一阀件1转动第二阀件2，两个浆液入口21中的一个与色浆注入通道14对准，分配出口22朝下，回流入口11由第二阀件2的未开口部分封堵，从而使分配阀组件处于分配位置，来自浆液源的浆液可从该分配出口分配出。在需要浆液回流时，通过相对第一阀件转动第二阀件2，两个浆液入口21中的另一个与色浆注入通道14对准，分配出口22与回流入口11对准，从而使分配阀组件处于回流位置，浆液可经该分配出口22回流至浆液源。同样，在该实施例中，分配出口构成浆液回流通道的一部分，从而能够完全防止浆液在分配出口处以及浆液分配通道的任何一处出现沉积和干结。按照一个优选方案，上述实施例中的第二阀件2在其近端也可仅设置一个浆液入口，相应地，浆液注入通道14的出口尺寸可设计得较大，使得在将第二阀件2在分配位置和回流位置之间转动时，浆液入口始终与浆液入口通道14、进而与浆液源流体连通。作为替代，在设置一个浆液入口时，也可以将浆液入口构造成沿第二阀件周向的跑道形开口，从而使得在将第二阀件在分配位置和回流位置之间转动时，浆液入口始终与浆液入口通道、进而与浆液源流体连通。图7和图8示出了根据本发明的色浆分配单元的一个实施例的结构示意图。如图所示，定量泵43通过第一管路15与分配阀组件44的浆液入口21流体连通，色浆桶42通过第二管路16与分配阀组件44的回流出口12流体连通，致动器41通过连接机构连接到分配阀组件44。在该实施例中，致动器可以为步进电机，但本领域技术人员应当明白，可以选用其它任何合适的致动器，例如伺服电机等。如图所示，步进电机41通过联轴器8与分配阀组件44的第二阀件2相连接。此外，还设有用于控制致动器例如步进电机的输出量的控制器。合适的控制器是本领域中已知的，在这里不再赘述。在图8所示的回流位置，将定量泵43的活塞杆向上拉动时，色浆经第二管路16、色浆回流通道(由浆液入口21、第二流体通道23，分配出口22，回流入口11，第一流体通道13和回流出口12构成)和第一管路15被抽吸到定量泵43的量筒中；向下压活塞杆时，量筒中的色浆被下压经第一管路15、色浆回流通道和第二管路16回流至色浆桶42中。在将色浆抽吸到定量泵43的量筒内时，如果要分配色浆，可通过致动器41将第二阀件2驱动到如图7所示的分配位置，在该分配位置，向下压活塞杆时，色浆从定量泵43经第一管路15和色浆分配通道从分配出口22分配到涂料桶45中。图9a和图9b示意性地示出了根据本发明的色浆分配单元的另一个实施例，其中定量泵43优选通过一个三通阀4与色浆桶42相连，并且该定量泵还通过第一管路15和该三通阀与分配阀组件44相连，而分配阀组件44通过第二管路16(即回流管路)与该色浆桶42相连。如图9a所示，打开三通阀4使定量泵43与色浆桶42流体连通，同时关断定量泵43与分配阀组件44之间的连通，向上拉动定量泵43的活塞杆43a，色浆从色浆桶被抽吸入定量泵43的量筒中。如果需要分配色浆，如图9b所示，关闭三通阀4断开定量泵43与色浆桶42的连通，同时打开定量泵43与分配阀组件44之间的连通，并使分配阀组件44处于分配位置，向下压定量泵的活塞杆43a，可以使色浆从定量泵的量筒经第一管路15，分配阀组件44的色浆分配通道从分配出口分配到涂料桶。如果需要使色浆回流，只需将分配阀组件44从分配位置转换到回流位置，通过上下拉动定量泵43的活塞杆43a，可以使色浆在定量泵、第一管路15，分配阀组件的色浆回流通道，第二管路16和色浆桶42之间流动。在第一管路15或第二管路16较长的情况下，增加一个三通阀是有利的。这是因为色浆回流主要有两个作用，一是防止出浆口干结，二是排出定量泵中含有气泡的浆液返回到色浆桶中，色浆桶中的含有气泡的浆液在放置一定的时间后会浮出浆液，如果第一管路15或第二管路16较长，就很难把定量泵中的含气浆液完全返回色浆桶中，而是只能返回到第一管路15或第二管路16中，这样气泡就很难排出，与其它实施例相比，增设该三通阀4更有利地解决了上述问题。另外，采用三通阀4还具有这样的好处，即在定量泵多次抽吸和泵送色浆时只需要通过这个三通阀的多次切换关通位置，而分配阀组件44只需要打开和关闭一次就能完成定量泵的多次抽吸和泵送，延长了色浆分配装置的使用寿命。在根据本发明的色浆分配单元中，在不需要分配色浆时，可通过致动器41将分配阀组件44至于回流位置，从而封住分配出口，避免空气进入分配出口以及出浆管路中，从而防止色浆在分配出口处及附近以及出浆管路处的干结。有些色浆在长时间未使用的情况下，容易在出浆管路中沉积，通过本发明色浆分配单元，尤其是分配阀组件，可以定期使色浆回流，从而避免了色浆在管路中的沉积和干结。图10示出了根据本发明的色浆分配装置的结构示意图，为了清楚起见，仅示出了一个完整的色浆分配单元，移除了其它色浆分配单元中的色浆桶、定量泵、连接管路以及致动器，以及安装在色浆分配单元的基架。如图所示，多个色浆分配单元沿一圆周的周向均匀布置，图中示出的色浆分配单元的数目为十六个，但色浆分配单元的数目也可以是十二个、九个、八个、七个、六个、四个等。应当理解，根据需要可选择合适数目的色浆分配单元。如此配置，使得色浆分配单元的分配出口集中在较小的范围内，称为“集中出浆嘴”，例如本发明中的集中出浆嘴可限制在约例如直径为46毫米的圆周范围内，从而使调色机的机构更紧凑。根据本发明的色浆分配装置尤其适用于全自动同时注入式调色机。在这种色浆分配装置中，可采用一个驱动电机(未示出)同时驱动多个定量泵，实现多个定量泵的同时注出。另外，每个定量泵也可以由一个相应的驱动电机驱动，这些驱动电机可以在同一时间驱动各自的定量泵，完成多个定量泵中的色浆同时注出，但也可以根据需要有选择的驱动定量泵，分配出想要的色浆。如图10所示，每个分配阀组件44可均配属一个相应的致动器41。然而，本领域技术人员应当明白，在本发明中，多个分配阀组件44可以共用单个致动器。在共用一个致动器时，该致动器例如可通过和分配阀组件的数目相同的连杆机构同时驱动分配阀组件中的第二阀件向前伸出，或再被同时拉回。应当理解，致动器和分配阀组件之间可以想到的其它合适的连接机构也是可行的。图11是根据本发明的色浆分配装置的结构示意图，为了清楚起见，仅示出了一个分配阀组件，没有绘出色浆桶、定量泵等。如图所示，分配阀组件通过上安装板3a和下安装板3b安装在基架3上。优选在第一阀件1和第二阀件2的横向两侧设有阀固定件3c，通过上安装板3a、下安装板3b以及阀固定件3c将分配阀组件44保持就位在基架3上。在图中示出的实施例中，阀固定件3c为单独的部件，每个分配阀组件44需要配备两个阀固定件3c，为了将十六个分配阀组件保持就位，需要设置多个单独的阀固定件。作为替代，也可以是将这些阀固定件构造成一个圆环形部件，沿该部件的圆周设置用于接纳第一阀件和第二阀件的通孔，该通孔的尺寸选择成能使第二阀件能相对第一阀件水平移动。图12和图13分别示出了根据本发明的色浆分配装置的一个实施例的透视图和俯视图。在该实施例中，十六个色浆分配单元沿周向布置成一圆形，在中间留出便于清洁分配出口(即集中出浆嘴)的空间，所述十六个分配出口集中例如46毫米的圆周内。采用这种配置的色浆分配装置的结构更紧凑，占地空间较小，并且能实现需要配色的几种色浆同时注入桶口很小的乳胶漆基础漆桶中，实现快速配色，并防止出浆口干结。在防止干结的同时也就提高了色浆注出的精度，保证了调色的准确性。本发明已参考前述的实施例进行了具体的示出和描述，这仅是示意性的。本领域技术人员将理解可以对本文所描述的本发明的实施例进行多种变型来实施本发明而不背离由后附的权利要求书及其等同限定的本发明的精神和范围。本发明的上文描述应理解为包括本文描述要素的所有新颖的和非显而易见的组合。