包括用于气动计量供给的阀头的容器以及包括这种容器的计量供给设备的制作方法

本发明涉及一种容器(1)，其适于将在其中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器中，其中，容器(1)包括容器主体(2)、容器基底(2a)和适于封闭容器(1)的可移除的盖(3)，其中容器(1)具有至少一个阀头(9)，该阀头被允许进入到容器基底(2a)中并且与容器(1)不同并且在容器(1)中的组分能被气动地计量供给至其中的容器(10)能连接至该阀头，用于气动地驱动阀头(9)的至少一个压缩空气接口(4)和至少一个另外的压缩空气接口(5)集成在容器(1)的盖(3)中，并且搅拌器(7)集成在盖(3)中，本发明还涉及一种根据本发明的容器(1)的用于上述目的的用途，一种包括至少一个根据本发明的容器(1)的计量系统(20)，一种在使用该容器(1)的情况下进行气动的计量供给的方法以及一种用于制备能在汽车工业中使用的涂层剂组合物或其前体的方法，该方法利用了容器(1)。

背景技术：

如今，可用于汽车工业的涂层剂组合物既在(大型)工业规模上生产，也在实验室中出于开发目的而生产，通常使用适合该目的的计量系统进行生产。该领域中使用的此类工业系统通常基于重量分析程序，该程序使用可枢转的和固定的阀。这种系统的计量阀通过管道连接到储存系统。储存系统包括用于向计量系统供应材料的运输包装或固定罐，并通过牢固锚固的管道系统连接到计量系统。由于在这些传统的计量系统中结合使用固定的管道和牢固锚固的计量阀，因此不能以灵活和可移动的方式使用或部署所述系统。

然而，特别是在用于在实验室(例如研发实验室)中制备涂层剂组合物的计量系统的情况下，这是不利的，因为在此类实验室中研发的组合物(例如二道底漆、底漆、面漆，包括清漆)和用于制备这些涂层剂组合物的前体如揩光浆料/颜料浆料或中间体在它们的成分方面会在某些情况下非常不同。因此，例如，大量非常不同的添加剂被用于制备这样的组合物，这些添加剂在化学上和就其预期用途方面均彼此非常不同。通过固定的管道和位于中心储存装置中的相应储存包装或储罐来将所有这些添加剂连接到计量阀是不切实际的，因为总的来说，可能的添加剂的变化和因此的总数太高并且此外，与所制备的涂层剂组合物的总数相比，单个添加剂的计量供给的量和计量供给的频率太小。为确保将可能使用的所有添加剂连接到计量系统，将不得不为此目的而制造不再经济的固定的管道和储存装置。此外，永久提供如此大量的不同添加剂将涉及因这些添加剂的上述相对不频繁的计量供给导致的不得不在一定时间后处理掉大量的这些未使用的添加剂的风险，这是因为，所使用的至少一些添加剂不是至少长期保持足够稳定(用于储存)的。

原则上，在由固定的管道、储罐和计量阀构成的这样的组件中存储颜料浆料也存在相应的缺点，因为实际上，出于与上述添加剂相关地描述的原因(特别是在其计量的量和频率方面)，通常只有极少数这种浆料值得保持在储罐中或储存。由于总体上这种浆料的计量频率相对较低，因此它们中的大多数将只会阻塞现有的供应管线。另一方面，在浆料成分在已有的储罐中不断发生变化(浆料的色度/色泽)的情况下，从经济的角度来看，清洁固定的管道所涉及的工作量将过多，原因是，在从一种浆料变为另一种浆料的情形下，当然不仅仅是储罐本身而且还有固定的管道将必须进行清洁。

此外，特殊效果/特效颜料浆料尤其是当在由固定的管道、储罐和计量阀构成的组件中使用时不具有足够的剪切稳定性，即仅由于这些原因，这样的浆料无法从用作供应包装的储存包装经由固定的管道供应至计量系统的相应阀。无论如何，特别是在使用铝颜料作为特殊效果颜料时，还存在以下问题：当需要改变原料时，即使进行强力的管道清洁，也无法将这些颜料从管道中完全去除。因此，一旦将管道用于此目的，就只能专门用于相应的特定铝颜料类型。仅能以极高的支出(用于清洁)，才可能经由这种固定的管道将不同的特殊效果颜料或不同的原料转移至阀--如果这样做的话。实际上，因此，在这种情况下，通常必须取下固定的管道并取而代之，因为即使强力清洗，也无法将铝颜料去除的不留残留。

此外，现有技术包括计量系统，该计量系统包括灵活的计量单元和供应包装，例如füllsystembaugmbh的那些。这些计量单元的阀通过机械驱动器进行控制。但是，这样的机械驱动器通常很容易出现故障，因此必须相对频繁地进行维修。此外，机械阀控制是相对复杂的，在计量期间往往太不精确，并且不允许仅短的激活时间，尤其是毫秒范围内的激活时间。此外，通过使用机械驱动器实现的经由阀门开度和称重信号的结合对计量阀进行的渐进控制意味着称重信号必须始终连续存在或提供，因此，不连续的操作模式是不可能的。此外，在这些已知的计量系统中，相应的计量单元在每种情况下都必须被输送到相应的期望组分要被计量供给至其中的包装中，或者相反，即计量单元不是被定位在计量部分内的固定点处，而是必须被移动。然而，所需的这种类型的枢转阀的缺点是这些阀布置成环形，并且由于这种环形布置而限制了阀的最大数量。在这种可枢转的计量阀的情况下，现有技术包括具有最多80个不同阀的环。在可以串联布置的阀的情况下，关于其数量的限制是由其所位于的建筑物的尺寸决定的。

技术实现要素：

因此，需要一种计量系统，该计量系统不仅可以用于大量不同的涂层剂体系，而且还应以这样的方式进行设计：它们提供足够的灵活性、移动性和准确性，并且不具有上述缺点，特别是那些与用于清洁计量系统的各个组成部分的不期望支出相关的缺点。

目的

因此，本发明的目的是提供一种计量站和一种包括这种计量站的计量系统，它们比现有技术中已知的计量站和计量系统具有优势。特别地，本发明的一个目的是提供一种计量站和一种包括这种计量站的计量系统，它们可以灵活和可移动的方式使用，并允许计量系统的运行在经济方面尽可能有利，或者至少相当可观地尽量减少清洗步骤，尤其是在本发明用于计量供给特殊效果的颜料浆料的情况下。

解决方案

该目的通过在权利要求中要求保护的主题以及在以下描述中描述的该主题的优选实施例来实现。

因此，本发明的第一主题是一种容器(1)，其适于将在其中的组分气动地计量供给/定量供给至与该容器(1)不同的另一容器(10)中，其中该容器(1)包括容器主体(2)、容器基底(2a)和适于封闭容器(1)的可移除的盖(3)，其中

容器(1)具有至少一个阀头(9)，该阀头被允许进入到容器基底(2a)中，与容器(1)不同并且能将容器(1)中的组分气动地计量供给至其中的容器(10)能连接至该阀头，

用于气动地驱动阀头(9)的至少一个压缩空气接口(4)和至少一个另外的压缩空气接口(5)集成在容器(1)的盖(3)中，其中，为将容器(1)中的组分计量供给至容器(10)中而对容器(1)中的组分所进行的输送可借助于施加至接口(5)的压缩空气来执行，和

搅拌器(7)被集成在盖(3)中，该搅拌器在盖(3)的外侧(3a)上包括用于驱动搅拌器(7)的马达(8)并且在盖(3)的内侧(3b)上具有搅拌轴(7a)，该搅拌轴能借助于马达(8)被驱动并且包括安装在搅拌轴(7a)上的一个或多个搅拌构件(7b)，其中搅拌轴(7a)以这样的方式布置在盖(3)的内侧(3b)上，以使得其在容器(1)的其中所述容器借助于盖(3)被封闭的状态下突伸到容器主体(2)中。

本发明的另一主题是根据本发明的容器(1)作为优选地移动式的计量站以用于将在其内的组分气动地计量供给至与该容器(1)不同的另一容器(10)中的用途。

本发明的另一主题是一种计量系统(20)，其包括作为优选为移动式的计量站的至少一个根据本发明的容器(1)，其中，除了用作至少一个优选为移动式的计量站的所述至少一个根据本发明的容器(1)之外，根据本发明的计量系统(20)还可以可选地包括至少一个储备容器(30)，该储备容器通过至少一个管道(31)连接到至少一个计量阀(32)，该计量阀是计量系统(20)的永久组成部件。

本发明的另一主题是一种使用根据本发明的容器(1)进行气动的计量给料的方法，其中该方法包括至少一个步骤(i)，即

(i)将在根据本发明的容器(1)中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器中。

本发明的另一主题是一种用于制备能在汽车工业中使用的涂层剂组合物或其前体的方法，其中该方法包括至少一个步骤(a)，即

(a)将在根据本发明的容器(1)中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器中，其中在制备之后，涂层剂组合物或其前体存在于与容器(1)不同的容器(10)中。

令人惊讶地发现，根据本发明的容器(1)用作计量站，特别是用作根据本发明的计量系统(20)的一部分，使得可以完全消除储备容器和固定的管道中的原料的变化，这是常规计量系统在制备非常不同的多种涂层剂组合物的情况下所必需的，因为容器(1)可以以简单的方式随时并入根据本发明的计量系统(20)或再次从其移除。如果需要更换原材料，例如从组分a更换为组分b，包含组分a的容器(1)可以简单地从计量系统(20)中移出，并且可以加入包含组分b的容器(1)。因此，不需要在单个储备容器内进行更换。由于根据本发明的容器(1)本身形成一个独立的计量站并包括计量阀头(9)，因此省掉/消除了否则在更换原料的情况下所必须要进行的对储备容器以及管道和阀的清洁。特别是在更换原料相对昂贵时，即在装配时间长且所需的清洁需要很长时间的情况下，就如同在泵送时其通常不稳定并且其残留物通常会残留在现有的管道和阀门中的特殊效果的颜料浆料的情况中那样，这种优势是固有的。但这种特殊效果的颜料浆料可通过根据本发明的用作计量站、特别是用作根据本发明的计量系统(20)的一部分的容器(1)来计量供给，而不会存在问题，因为在这种情况下，无需使用泵或管道。根据本发明的用作计量站、特别是用作根据本发明的计量系统的一部分的容器(1)因此令人惊讶地允许在涂层剂组合物或其前体的制备中具有非常高的灵活性，尤其是在实验室如研发实验室内，特别是在计量供给经常使用但仅少量使用的组分(如添加剂)时或在存储稳定性和/或泵送稳定性不足的组分(如特殊效果的颜料浆料)的情况下。

此外，气动的计量供给可以实现毫秒范围内的激活时间。因此，与可能的借助于机械驱动的计量阀相比，通过阀的打开持续时间的参数对计量阀的计量控制，即使在同时搅拌的情况下，也可实现明显更精确的计量结果。此外，气动的计量供给还可以不连续地进行操作，即在阀打开的持续时间内进行激活，并且随后仅在该计量供给之后才在阀打开的持续时间内进行称量和自动适配后续计量供给。

具体实施方式

根据本发明的容器(1)

根据本发明的容器(1)适合于将在其中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器(10)中。因此，根据本发明的容器(1)用作计量站并形成这种计量站，特别是用作计量系统的一部分。优选地，根据本发明的容器(1)形成可移动的计量站，并且因此也可以被称为可互换的阀容器。

根据本发明的容器(1)的容器主体(2)优选包含至少一种组分，该至少一种组分可用于制备可在汽车工业中使用的涂层剂组合物或其前体并且其将借助于根据本发明的容器(1)而经历气动的计量供给。溶液或分散体优选用作相应的组分。

优选地，根据本发明的容器(1)不包含泵，尤其是用于将任何待给送的组分输送到容器(1)中或将它们从所述容器中转移出的泵。优选地，根据本发明的容器(1)不包含任何管道，特别是可用于携带在其内的组分或用于将组分引入到容器(1)中的任何管道。

从根本上说，任何类型的材料都适用于生产容器(1)，特别是容器主体(2)。但容器(1)，特别是容器主体(2)优选由至少一种金属或至少一种合金制成。为了制造容器(1)，特别是容器主体(2)，优选使用钢，特别优选不锈钢。

容器主体(2)的容积优选在1升至20升的范围内，特别优选在1.5升至10升的范围内，非常特别优选在2升至8升的范围内，特别是在2.5升至6升的范围内。

根据本发明的容器(1)的容器主体(2)优选地是大致圆形的。在这种情况下，容器主体(2)内的死区容积很小或完全不存在，因此能够通过搅拌器(7)以最佳方式在容器主体中进行混合。

在根据本发明的容器(1)的盖(3)中集成了至少一个用于气动驱动阀头(9)的压缩空气接口(4)。压缩空气管线可连接到压缩空气接口(4)。压缩空气接口(4)用于气动驱动和控制阀头(9)。压缩空气接口(4)优选是阀驱动单元(4a)的一部分，该阀驱动单元位于盖(3a)的外侧上，通过该阀驱动单元可以进行气动计量供给。此外，阀驱动杆(6)优选地是该阀驱动单元(4a)的一部分，阀头(9)通过该阀驱动杆连接到压缩空气接头(4)。

在根据本发明的容器(1)的盖(3)中集成有至少一个另外的压缩空气连接件(5)。压缩空气管线可连接到压缩空气接口(5)。压缩空气接口(5)用于输送位于容器(1)中的组分，以便计量供给至容器(10)中。通过该接口(5)，优选地借助于压缩空气施加优选地高达0.5巴，特别优选地在0.05至0.4巴，特别地0.1至0.4巴的范围内的超压，以确保连续输送位于容器(1)中的至少一种组分，并将其计量供给至容器(10)中。通过向接头(5)施加压缩空气，当容器(1)通过盖(3)封闭时，可以在容器(1)内产生超压。由此产生包含在容器(1)中的组分的连续的体积流，并使得能通过计量阀头(9)进行计量供给。

根据本发明的容器(1)具有至少一个阀头(9)，该阀头被允许进入到容器基底(2a)中，并且，与容器(1)不同并且在容器(1)中的组分能被气动地计量供给至其中的容器(10)能连接至该阀头。计量阀头(9)优选地适合于计量供给细流和粗流。因此，阀头(9)优选具有至少两个不同的阀开口。这优选地借助于以下事实来实现，即阀头(9)具有由特氟龙制成的用于计量供给粗流的环(9a)，并且还具有位于由特氟龙制成的环的中心位置的由金属制成的销(9b)，以用于计量供给细流。环(9a)和销(9b)均优选地预加载有弹簧关闭作用力，并且经由压缩空气接口(4)而借助于压缩空气气动地操作或控制。以这种方式，例如，当施加例如5巴的相对高的超压时，两个阀开口，即环(9a)和销(9b)都打开(粗流)。另一方面，当施加例如仅2巴的相对低的超压时，仅销(9b)被打开，即仅进行精细计量。在这种情况下，由于所施加的2巴的超压不足以补偿或克服环(9a)的弹簧力，所以环(9a)保持关闭。

优选地，计量阀头(9)借助于阀驱动杆(6)连接到特别是作为阀驱动单元(4a)的一部分的压缩空气接口(4)，该压缩空气接口/阀驱动单元位于盖(3a)的外侧并且能借助于其进行气动计量供给。特别地，计量阀头(9)通过阀驱动杆(6)连接至阀驱动单元(4a)。

阀驱动单元(4a)还优选地包括调节螺钉(4b)，可借助于该调节螺钉来打开和关闭计量阀头(9)，并且可借助于该调节螺钉来调节阀开口例如环(9a)和/或销(9b)。在这种情况下，调节螺钉(4b)优选地压靠在弹簧加载的阀头(9)上或弹簧加载的环(9a)和弹簧加载的销(9b)上。

可以将在容器(1)中的组分能被气动地计量供给至其中的、与容器(1)不同的容器(10)能连接至根据本发明的容器(1)的阀头(9)。优选可拧紧的速动封闭件和/或夹子可适于为此目的的连接。特别优选地，使用三钳位连接头(tri-clampunion)。

阀头(9)优选在搅拌轴(7a)在其上方突伸到主体(2)中的位置处就位于容器基底(2a)上。

在容器(1)的其中容器(1)通过盖(3)封闭的状态下，根据本发明的容器(1)优选在高达0.5bar，特别优选在高达0.4bar，特别是高达0.3bar的超压下使用，所述超压可借助于压缩空气接口(5)产生。

可将优选高达8bar的超压施加至可用于气动驱动计量阀头的压缩空气接口(4)。在此可以优选地产生0.5巴至6巴的超压，其中较高的值例如3.5bar至6bar或高达5bar的值可用于粗计量供给并且较低的值例如0.5bar或1bar至1.5bar或2bar的值可用于细计量供给。

搅拌器(7)被集成在容器(1)的盖(3)中，该搅拌器在盖(3)的外侧(3a)上包括用于驱动搅拌器(7)的马达(8)并且在盖(3)的内侧(3b)上具有搅拌轴(7a)，该搅拌轴能借助于马达(8)被驱动并且包括安装在搅拌轴(7a)上的一个或多个搅拌构件(7b)，其中搅拌轴(7a)以这样的方式布置在盖(3)的内侧(3b)上，以使得其在容器(1)的其中所述容器借助于盖(3)被封闭的状态下优选居中地突伸到容器主体(2)中。然而，在这种布置中，容器基底(2a)既不与搅拌轴(7a)接触也不与所述至少一个搅拌构件(7b)接触。

盖(3)可从根据本发明的容器(1)上移除，并且用于封闭容器(1)。容器(1)优选在任何时候都可借助盖(3)重新封闭。例如优选为可拧紧的速动封闭件和/或夹子适合于封闭件。特别优选，使用三钳位连接头。

容器(1)的搅拌器(7)优选包括搅拌轴(7a)，该搅拌轴(7a)的最大速度能够在100rpm至500rpm的范围内，特别优选在200rpm至400rpm的范围内。搅拌轴(7a)的高度优选是可调节的。无论引入的量如何，这都可以使容器(1)中的内容物最佳混合。

可以使用任何类型的搅拌构件(7b)。搅拌构件(7b)优选选自螺旋桨、斜叶片、盘、斜盘、中空叶片、叶轮、横梁、锚、桨、闸门和齿盘。螺旋桨是特别优选的。

优选地，根据本发明的容器(1)的阀驱动杆(6)在容器(1)的其中容器(1)通过盖(3)封闭的状态下比搅拌轴(7a)向容器主体(2)中突伸的更远。

马达(8)优选地法兰连接到容器(1)的盖(3)的外侧(3a)上。优选使用电动操作的马达(8)。特别优选地，使用径向活塞马达或叶片马达作为马达(8)。径向活塞马达是特别优选的。

根据本发明的用途

本发明的另一主题是根据本发明的容器(1)作为优选地移动式的计量站以用于将在其内的组分气动地计量供给至与该容器(1)不同的另一容器(10)中的用途。

关于根据本发明的容器(1)的上述所有优选实施方案也是关于根据本发明的根据本发明的容器(1)的用途的优选实施方案。

在这种情况下，根据本发明的容器(1)优选用作移动式的计量站。

根据本发明的用途优选用于生产特殊效果的颜料浆料。

根据本发明的计量系统

根据本发明的容器(1)可优选地用作计量系统的一部分。因此，本发明的另一主题是一种计量系统(20)，其包括作为优选是移动式的计量站的至少一个根据本发明的容器(1)。

关于根据本发明的容器(1)和根据本发明的用途的以上描述的所有优选实施方案也是关于将根据本发明的容器(1)的用作根据本发明的计量系统(20)的一部分的用途的优选实施方案。

因此，根据本发明的容器(1)可集成到计量系统(20)中，优选地借助于钩集成在计量系统(20)内的为此目的而设想的位置中。根据本发明的计量系统(20)优选地包括多达50个可用的计量供给点，根据本发明的相应的容器(1)可作为计量站而被定位在这些计量供给点处。

根据本发明的计量系统(20)优选地包括多达50个根据本发明的容器(1)，并且因此多达50个计量站。另外，根据本发明的计量系统(20)可包括供应站(24)，如果需要，可以将另外的根据本发明的容器(1)集成到该供应站中。这些另外的根据本发明的容器(1)于是在计量系统内形成这种容器(1)的供应装置，并允许甚至更大范围的容器(1)。

集成到根据本发明的计量系统(20)中的根据本发明的所述至少一个容器(1)因此优选地是由计量系统(20)的设计指定的计量部分的一部分。因此，(空的)容器(其是与根据本发明的容器(1)不同的容器)为借助于计量供给被填充的目的而被输送至根据本发明的计量系统(20)，以便在该计量系统处被填充，在容器(1)中的组分将被气动地计量供给至该(空的)容器并且该空的容器可借助于出口(9)而被连接至根据本发明的计量单元。

根据本发明的计量系统(20)优选是体积计量系统或重量计量系统，特别优选是重量计量系统。

优选地，根据本发明的计量系统(20)包括至少一个高度适配器(25)，借助于该高度适配器，根据本发明的容器(1)可被定位在计量系统(20)内的任何期望的高度。

除了用作至少一个优选为移动式的计量站的所述至少一个容器(1)之外，根据本发明的计量系统(20)优选还包括至少一个储备容器(21)，该储备容器借助于至少一个管道(22)被连接至至少一个计量阀(23)，该计量阀是计量系统的永久组成部件。所述至少一个管道(22)优选也是计量系统的永久组成部件。根据本发明的这种计量系统(20)代表了常规计量系统的组合，其优选地至少包括可枢转的计量阀和固定的计量阀以及连接至计量阀的管道，管道又连接到包含待被计量供给的组分的储备容器，并且至少一个根据本发明的容器(1)用作计量站。

根据本发明的方法

本发明的另一主题是一种在使用根据本发明的容器(1)的情况下进行气动的计量供给的方法，其中该方法包括至少一个步骤(i)，即

(i)将在根据本发明的容器(1)中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器(10)中。

本发明的另一主题是一种用于制备能在汽车工业中使用的涂层剂组合物或其前体的方法，其中该方法包括至少一个步骤(a)，即

(a)将在根据本发明的容器(1)中的组分气动地计量供给至与容器(1)不同的另一容器中，其中，在制备之后，涂层剂组合物或其前体存在于与容器(1)不同的容器(10)中。

关于根据本发明的容器(1)以及根据本发明的用途和根据本发明的计量系统的以上描述的所有优选实施方案也是关于根据本发明的方法的优选实施方案。

根据本发明的方法优选地在根据本发明的计量系统(20)内并借助于其进行。

根据本发明的方法是用于制备能在汽车工业中使用的涂层剂组合物或其前体的方法。在这种情况下，既可以制备在oem系列生产涂层剂中使用的涂层剂组合物，也可以制备在修补性涂层剂中使用的涂层剂组合物。这同样适用于相应的前体。根据本发明的方法优选用于涂层剂组合物或其前体的研发，所述涂层剂组合物或其前体可在汽车工业中，优选在实验室，例如研发实验室中使用。

可以在汽车工业中使用的涂层剂组合物是例如电镀涂料、底漆、二道底漆、打底涂层、尤其是水基底漆、面漆，包括清漆，尤其是溶剂基清漆。可以在汽车工业中使用的涂层剂组合物的前体优选是颜料浆料和/或填料浆料。在本文中，术语颜料浆料包括有色颜料浆料和特殊效果的颜料浆料。此外，前体包含可用于制备这种涂层剂组合物的(临时)中间体。

实施例

下列实施例将用于解释本发明，但不应解释为限制性的。参考图1a，1b和2至4描述了所述实施例，这些图示出了根据本发明的说明性实施例。

图1a和图1b是根据本发明的容器(1)的示意图，其基本上仅在形状上不同，并且因此在容器主体(2)的容积和因此容器(1)的容积上和所用马达(8)的类型方面不同。在每种情况下，容器(1)处于封闭状态，因此，位于盖(3)的内侧(3b)上的任何元件都不可见。

图2是封闭的图1b所示的根据本发明的容器(1)的示意图，但是位于容器(1)内的元件已经可见。

图3是根据本发明的计量系统(20)的示意图，该计量系统包括两个封闭的根据本发明的容器(1)和总共五个固定的管道(22)的组合，其中这些固定的管道(22)中的每个均连接到相应的计量阀(23)，该计量阀是计量系统的永久组成部件。此外，在图3中还描绘了要计量供给到其中的两个要填充的容器(10)。

图4同样是根据本发明的计量系统的示意图，该计量系统包含两个封闭的根据本发明的容器(1)。此外，在图4中示出了要计量供给到其中的一排要填充的容器(10)。