专利名称：内部混合喷枪的制作方法
内部混合喷枪
背景技术：
本发明一般涉及一种内部混合喷枪，更具体地，涉及一种用于将具有实质上不同粘度和流速的多种材料有效地混合的系统。在许多应用中，两种或者更多的基础材料被混合到一起来达到材料混合。基础材料可以包括不同的流体、固体或者一些它们的混合物。材料混合物的特性可能很大程度上取决于两种或者更多基础材料混合的均勻性。比如，如果树脂和催化剂被混合的不充分，那么材料混合物可能会由于未固化的部分的树脂而变得脆弱。不幸地是，现在系统经常未能将这些基础材料充分混合到一起，从而降低终端产品的质量。
发明内容
一种系统，在特定实施例中，包括喷涂装置，所述喷涂装置包括第一流体通道，所述第一流体通道设置为将第一流体沿下游方向朝喷嘴流动。喷涂装置还包括第二流体通道，所述第二流体通道被设置为允许第二流体沿上游方向流动从而所述第二流体与所述第一流体在第二流体通道的出口处相撞。所述上游方向大致与所述下游方向是相反的。
当参考附图并阅读以下详细描述后，本发明的这些及其他特征、方面和优点将变得更好理解，在整个附图中相同字符表示的相同部分，其中图1是根据本发明技术的某些实施例的示例性喷涂系统的框图；图2是根据本发明技术的某些实施例的示例性喷涂工艺的流程图；图3是根据本发明技术的某些实施例的示例性喷涂装置的右侧视图；图4是如图3中所示的根据本发明技术的某些实施例的示例性喷涂装置的左侧视图；图5是根据本发明技术的某些实施例的沿图4中5-5线剖面的喷涂装置剖面底部视图；图6是根据本发明技术的某些实施例的如图5所示的阀体透视图；图7是根据本发明技术的某些实施例的如图5中所示阀体前视图；图8是根据本发明技术的某些实施例的沿图7中所示8-8线的阀主体的剖面侧视图；图9是根据本发明技术的某些实施例的如图5中所示的混合挡板的透视图；图10是根据本发明技术的某些实施例的沿图9中10-10线的混合挡板的剖面底部视图；图11是根据本发明技术的某些实施例的如图6中所示阀体的可选实施例的透视图；及图12是根据本发明技术的某些实施例的沿图4中所示12-12线的喷涂装置的剖面前视图。
具体实施例方式以下将描述一个或者多个根据本发明的具体实施例。为了努力提供这些实施例的简要说明，实际实施的所有特征可能没有在说明书中描述。应当理解，在任何这些实际实施的开发中，如在任何工程或者设计项目中，必须做出许多具体的实施决定来完成开发者的具体目标，比如符合系统相关或者业务相关的约束，这些可能在实施中会彼此不同。此外， 应当理解，这种开发努力可能是复杂并耗时的，对于具有本公开的优点的这些技术人员而言不是设计、建造和制造的日常工作。在介绍本发明的各种不同实施例的元件时，“一个”、“一个”、“这个”和“所述”之类
的词旨在意味者有一个或者多个这些元件。术语“包括”、“包含”和“具有”意思是包括并且意味着可能有所列举元件之外的其他元件。操作参数的示例和/或环境条件不排除其它所公开的实施例的参数/条件。设置成混合多种组分的喷枪可被多施加各种材料，比如多组分涂料、聚氨酯泡沫、 环氧树脂和聚酯或乙烯基酯树脂。例如，聚酯或乙烯基酯树脂通常被用于制造玻璃纤维增强塑料(FRP)部件，比如船壳、浴缸和淋浴隔间。生产FRP部件的过程一般包括将玻璃纤维片(比如，短切毡粗格布等)应用在模子上，然后喷涂树脂和催化剂混合物到玻璃纤维上。 一旦树脂和催化剂被混合，树脂被固定，最终形成FRP复合结构的塑料元件。如下面将讨论的，所公开的喷枪被设置为喷涂之前在内部混合多种材料，比如树脂和催化剂。所公开的实施例被设置为提供有效地内部混合来产生充分地均勻的混合剂， 即使是使用具有完全不同粘度和流速的不同的材料(比如树脂和催化剂)。例如，用于聚酯树脂的催化剂的一个示例包括过氧化丁酮(MEKP)。MEKP的粘度大约比树脂粘度低10倍。 而且，只有到3%体积百分比的MEKP可以被用于催化环氧树脂。尽管在粘度和流速方面有显著差异，所公开的实施例的喷枪被设置为在喷枪紧凑的空间内(即长度短)提供有效地内部混合，而不需要长的混合空间。从而，所公开的喷枪可以紧凑、易于操作以及高效地混合多种材料。结果，所公开的喷枪减少浪费并提高了施加到目标物体的混合剂的质量， 即增加了 FRP部件的强度。本文公开的实施例可以有助于在喷枪内有效的混合具有实质上不同流速和粘度的多种材料。在某些实施例中，喷枪包括第一流体通道，所述第一流体通道设置为允许第一流体沿下游方向朝喷嘴流动。喷枪还包括第二流体通道，所述第二流体通道在第一流体通道中延伸并被设置为允许第二流体沿大体上与下游方向相反的上游方向流动，从而所述第二流体与所述第一流体在所述第二流体通道出口处相撞。所述第二流体与所述第一流体的撞击建立紊流区，该紊流用来将所述第一流体与所述第二流体混合。其它实施例包括位于第二流体通道出口下游的多重混合挡板。在这个实施例中，每个混合挡板包括至少一组设置用来引导流体流向彼此的汇聚通道。当一个流体流撞击另外一个时，紊流被建立来进一步将所述第一流体和第二流体混合。在某些设置中，所述第一混合挡板的至少一组汇聚通道与另一混合挡板的至少一组汇聚通道圆周的偏移。这种圆周的偏移迫使流体流随着弯曲路径通过挡板，从而进一步混合所述第一和第二流体。尽管在流速和粘度方面有重大的差异，这些特征的组合还是可以使得所述第一流体和第二流体的有效的混合。图1是示出了示例性喷涂系统10的流程图，其包括喷涂装置12用于施加需要的涂料到目标物体14上。喷涂装置12可以被连接到各种供给和控制系统，比如流体供给16、 空气供给8和控制系统20。控制系统20便于控制流体和空气供给16和18并保证喷涂装置12提供可接受的质量的喷涂到目标物体14上。比如，控制系统20可以包括自动化系统 22、定位系统M、流体供给控制器沈、空气供给控制器观、计算机系统30和用户界面32。控制系统20还可以被连接到定位系统34，其便于目标物体14相对于喷涂装置12的移动。相应地，喷涂系统10可以提供计算机控制的涂层流体混合、流体和空气流速以及喷涂图案。 此外，定位系统34可以包括由控制系统20控制的机器人臂，从而喷涂装置12以统一并高效的方式覆盖整个目标物体14的表面。图1的喷涂系统10适用于多种不同的应用、流体、目标物体和喷涂装置12的类型 /结构。在本实施例中，喷涂装置12被设置为在喷涂之前内部地混合多种流体。在这样的实施例中，用户可以从若干不同的第一涂料流体42中选择第一所需流体40，及从若干不同的第二涂料流体44中选择第二所需流体44。例如，第一涂料流体可以是树脂而第二涂料流体可以是设用于固化树脂的催化剂。在这种设置中，第一涂料流体可以包括聚酯、乙烯基聚酯或者环氧树脂，且第二涂料流体可以包括过氧化丁酮(MEKP)或者脂肪胺加合物。例如， 某些实施例可以包括独特特征，所述独特特征设置成尽管第一所需流体40和第二所需流体44在流速和粘度上有重大差异，依然有助于有效的混合第一所需流体40和第二所需流体44。用户还可以从各种不同的物体38中选择所需的物体36，比如不同的材料和产品类型。例如，目标物体可以包括设置于模子内的玻璃纤维片，从而喷涂树脂和催化剂混合物到目标上在树脂固化之后形成玻璃纤维增强塑料(FRP)部件。如以下进一步的详细讨论的， 喷涂装置12还可以包括各种不同部件和喷涂成形机构来适应用户选择的目标物体14和流体供给16。例如，喷涂装置12可以包含空气喷雾器、旋转喷雾器、静电式喷雾器或者任何别的合适的喷涂成形机构。图2是用于施加所需的喷涂涂料到目标物体14上的示例性喷涂工艺100的流程图。如图所示，流程100通过识别需要施加流体的目标物体14而进行，如方框102所示。流程100接下来通过选择所需的用于施加到目标物体14的喷涂表面的流体而继续进行。具体地，用户选择第一流体40，如方框104所示，然后选择第二流体44，如方框105所示。可以理解地是，第二流体44可以根据第一流体40的选择而选择。例如，如果第一所需的流体 44是树脂，第所需的流体44可以是用于有效地固化所选树脂的催化剂。如以下详细讨论的，某个实施例可以包括独特特征，该独特特征有助于有效的将尽管在流速和粘度上有重大差异的第一所需的流体40和第二所需的流体44混合。用户接下来可以设置喷涂装置12 用于识别的目标物体14和选择的流体，如方框106所示。当用户接合喷涂装置12时，流程 100接下来产生所选流体的喷涂，如方框108所示。用户接下来可以施加喷涂涂料到所需的目标物体14的表面，如方框110所示。接下来，如方框112所示，流程100接下来固化/干燥施加到所需表面上的涂料。如果在询问方框114处，用户需要所选流体的额外的喷涂，则流程100接下来通过方框108、110和112提供选择的流体另一喷涂，如果用户在询问方框 114处不需要所选流体的额外的喷涂，则流程10继续到询问方框116来确定用户是否需要新的流体涂料。如果用户在询问方框116处需要新流体涂料，则过程100接下来继续通过方框104-114用新选择的流体来喷涂涂料。如果用户在方框116处不需要新流体涂料，则流程100在方框118处结束。
图3是示例性实施例的喷涂装置12的右侧视图。如图所示，喷涂装置12包括主体202，主体202设置用来在喷涂之前接受和混合多种流体。喷涂装置12还包括喷嘴组件 204。如以下将详细讨论的，喷嘴组件204包括静态混合器，所述静态混合器设置用来提供流体的额外混合。喷嘴组件204还包括排放孔或者喷嘴205，排放孔或者喷嘴205最终引导流体朝向目标14。所示的喷嘴205包括两个交汇出口孔，设置用来引导流体流彼此相向。 这类型的喷嘴205可以被描述成撞击嘴，并且提供相对粗糙的喷射形式。这种喷射形式可能非常适合施加包含喷涂树脂和催化剂来形成FRP部件。可选实施例可以包括不同的喷嘴 205，比如喷雾器嘴，用于施加胶体涂层或者类似物。此外，本实施例的喷嘴组件204被设置为可从主体202移除从而特别的喷嘴组件204可以被选择用于具体的应用。喷涂装置12还包括连接器和导管，所述导管设置用来将第一流体和第二流体传递进入到主体202。具体地，图3显示了第二流体导管206和第二流体入口 208。在本设置中，第二流体可以是设置来固化树脂(即第一流体)的催化剂。例如，在某些实施例中，第一流体是聚酯树脂而第二流体是MEKP。在这种设置中，第二流体导管206可以被设置为流量大约为第一流体导管体积的1 %到3%，从而在主体202的混合部分内建立树脂和催化剂的容积比来达到合适的固化。喷涂装置12进一步包括扳机201，所述扳机201设置用来调节第一和第二流体流动进入主体202。具体地说，扳机210在枢转点212可旋转地连接到主体202。扳机210也被连接到控制第一和第二流体流动的针阀。如图所示，扳机210包括底座214。杆216连接到第二流体针阀(即图5中的301)并延伸通过底座214内的开口。紧固件218被固定到杆216与针阀相对的端。当扳机210绕枢转点212沿211方向旋转时，底座214接触紧固件218。扳机210的进一步旋转通过底座214与紧固件218之间的接触将杆216沿213方向移动。杆216的移动打开第二流体针阀并且启动第二流体流进主体202的混合部分。如以下详细讨论的，混合部分包括组件，所述组件设置用来使第二流体沿大致与第一流体的下游流219相对的上游方向221流动。第二流体与第一流体的撞击可以建立紊流，该紊流能增强两种流体的混合。此外，混合挡板采用圆周地偏移交汇通道可以被置于第二流体出口下游以进一步便于混合。这些特征的结合可以使得第一流体和第二流体有效混合而不论其在流速和粘度上的重大差异。图4是图3中所示的喷涂装置12的左侧视图。如图所示，第一流体导管220包括第一流体入口 222并且其延伸进入主体202。如之前讨论的，第一流体导管220被设置为比第二流体导管206明显地更高的流量流进主体202。与上述关于所述第二流体的设置相似，扳机210设置成调节第一流体流进喷涂装置12。具体地，杆2M设置穿过板机210并连接到紧固件226。当扳机210绕枢转点212沿方向211旋转时，扳机210与紧固件2 之间的接触引起杆2M沿213方向远离主体202移动。因为杆2M被连接到主体202内的针阀(即图5中的329)，杆2M沿方向213的移动引起针阀打开，从而帮助第一流体流入主体 202的混合部分。图4还说明了流体冲洗系统228，冲洗系统2 设置为使溶剂流过喷涂装置12。因为喷涂装置12被装置为接收和混合树脂和催化剂，在使用后残留在主体202内的任何流体可能开始凝固并最后固化。因此，流体冲洗系统2 被设置为在流体的喷涂完成后使溶剂通过主体202的混合部分来将流体从喷涂装置12充分地去除。具体地，流体冲洗系统2 包括入口 230和激活开关232。如以下详细讨论的，激活开关232的按压让溶剂流过入口 230进入主体202。溶剂被设置为将残余流体从喷涂装置12溶解和移除来充分地减少或消除树脂在主体内固化并阻碍喷涂装置12操作的可能性。图5是沿图4中的线5-5的喷涂装置12的剖面底视图。如之前讨论的，杆216被连接到针阀301，针阀301设置成调节第二流体流入主体202的混合部分。具体地，杆216被连接到压缩弹簧302，压缩弹簧302被设置用来将针阀301偏置进入关闭位置，第二杆304 在杆216和活塞306之间延伸。而在关闭位置，活塞306阻挡第二流体流进入口 308，入口 308被连接到第二流体导管206。具体地，活塞306被置于孔310内，孔310轮廓与活塞306 的形状对应，从而当针阀301在关闭位置时形成密封。当扳机210绕枢轴212旋转时，底座 214与紧固件218之间的接触引起杆216移动远离主体202并压缩弹簧302。当弹簧302 被按压时，杆216与第二杆304之间的连接引起活塞306退出孔310，从而便于流体从入口 308流过孔310。第二流体随后流过导管312到主体202的混合部分313。第二流体首先进入设置于混合部分313内的环形槽或者腔314。环形腔314用于将第二流体围绕阀体315的圆周大致均勻地分布。然后第二流体由径向延伸通过位于腔314和中央腔318之间的阀体315 的导管316而进入阀体315。止回阀319设置靠近中央腔318并用作阻档第一流体进入中央腔318。如图所示，止回阀319包括杆320、保持器322和压缩弹簧324，每个都被置于中央开口或腔326内。来自中央腔318的第二流体流过保持器322和中央腔3 之间的间隙，然后流过杆320和中央腔326(即靠近压缩弹簧324)之间的空间。当在关闭位置时，止回阀319阻挡第二流体流。具体地说，杆320的头部327通过压缩弹簧3 偏置抵靠阀体 315，从而限制第二流体流。如以下详细讨论的，混合腔3 被设置靠近头部327并容纳第一流体。当第二流体的流体压力比第一流体的流体压力加上额外的压力足够克服止回阀319弹簧偏置力时， 止回阀319被设置为打开。例如，在某些设置中，第二流体的流体压力为大约300磅/平方英寸(Psi)而第一流体的流体压力为大约200磅/平方英寸(psi)。在这种设置中，足够克服弹簧偏压的压力可以小于100磅/平方英寸(psi)。从而，当第二流体进入中央腔326 时，流体压力可以足以打开止回阀319并便于将第二流体与第一流体在混合腔328内混合。 此外，因为第二流体的压力大于第一流体的压力，混合物将不会回流回止回阀319。如果第二流体的压力下降到第一流体的压力(加上足够克服弹簧偏压的压力)之下，止回阀将关闭，从而阻挡第一流体流进中央腔326。这种设置充分地减少或消除了在第二流体的流路内流体混合的可能性。与上述关于第二流体流路的设置相似，第一流体流由针阀3 调节。具体地说，杆 224连接到压缩弹簧330，压缩弹簧330被设置成将针阀3 偏置到关闭位置。第二杆332 在杆2 和活塞334之间延伸。当在关闭位置时，活塞334阻挡第一流体流进入口 336，入口 336被连接到第一流体导管220。如图所示，活塞334设置在孔338内，孔338的轮廓与活塞334的外形相对应，从而当针阀3 在关闭位置时形成密封。当扳机210绕枢轴212 旋转时，扳机210与紧固件2 之间的接触引起杆2M压缩弹簧330。当弹簧330被压缩时，杆2M与第二杆332之间的连接引起活塞334退出孔338，从而便于流体从入口 336流过孔338。
当针阀3 在打开位置时，第一流体一般沿下游方向219从孔338流向喷嘴组件 204。具体地说，第一流体从孔338流进混合腔328。如之前所讨论的，第二流体一般沿与下游方向219相反的上游方向221 (即大约彼此成180度角)流进混合腔328。在本实施例中， 第二流体通过止回阀杆320的头部327和阀体315之间的间隙而形成的大致为环形孔进入混合腔328。环形孔被设置为提供第二流体大致均勻的分配进存在于混合室328中的第一流体。因为第一流体大体上沿下游方向219流动而第二流体大体上沿上游方向221流动， 两流体间的相互作用在混合室328内引发紊流，从而有效地将第一流体和第二流体混合。如之前所讨论的，退出止回阀319的第二流体的流体压力大于混合腔328内的第一流体的压力。因此，混合流体流被阻止进入中央开口 326。结果，流体混合物被引导沿大致下游方向219进入主体的混合部分313，即，在阀体315和混合部分313的内表面之间。 然后流体通过第一混合挡板340。如下面详细讨论的，第一混合挡板340包括多组交汇通道，每组交汇通道被设置为引导流体彼此相向流动。当一个流体流撞到另一个时，建立起紊流，所述紊流用来进一步混合第一流体和第二流体。然后流体混合物流过与第一混合挡板 340类似的第二混合挡板342以便进一步混合流体。在某些设置中，第一挡板340的交汇通道相对于第二挡板342的交汇通道圆周的偏置(即沿周向347变化)。这种圆周的偏置迫使流体流随着弯曲路径通过挡板340和342，从而进一步混合第一和第二流体。在通过挡板340和342后，混合流体继续沿下游方向219流动。具体地说，流体穿过阀体315的下游部分344内的流动通道。然后流体流通过阀体315的下游通道346并进入喷嘴组件204内的静态混合器348。静态混合器348包括一系列导向叶片，每个导向叶片被设置成将流体流分割为两半并将每一半旋转大约90度。分割和旋转运动用作进一步混合流体。本设置包括四个导向叶片。然而，可选的设置可以采用更多或更少的叶片。例如，某些设置可以包括0、1、2、3、4、5、6、7、8或更多叶片在静态混合器348内。在通过静态混合器348后，流体离开喷嘴205。喷涂装置12内的混合特征用作有效地混合第一流体和第二流体而不论其在流速和粘度上有重大的差异。另外，与喷涂装置12仅使用静态混合器相比，撞击流的和混合挡板结合在更短的距离内建立了良好的混合流体，从而导致更短、更轻和更灵巧的喷涂装置12。图6是图5中所示的阀体315的透视图。如之前讨论的，阀体315包括第一挡板 340、第二挡板342和下游部分344。图6也示出了导管316和止回阀杆320的另一个视图， 所述导管316被设置为从环形腔314将第二流体传送到中央开口 326，所述止回阀杆320被设置为阻挡第一流体流进入中央开口 326。如以下详细讨论的，每个挡板340和342包括至少一组交汇通道402，交汇通道402被设置为引导流体沿下游方向219相互流向彼此。本实施例包括两组双交汇通道402。可选实施例中可以包括更多或者更少组的通道和/或每组更多或者更少的通道402。例如，某些实施例可以包括1、2、3、4、5、6、7、8或者更多组交汇通道。另外的实施例中每组内可以包括2、3、4、5、6、7、8或者更多的通道402。由于交汇布置，流出一组中的一个通道的流体被导向流出该组中另外一个通道的流体。两个或者更多的流体流的撞击建立紊流，所述紊流帮助第一流体和第二流体的额外的混合。第二挡板342的结构可以大致与第一挡板340的结构类似。然而，在某些实施例中，第二挡板342可绕阀体315的纵轴旋转，从而在通道402之间建立圆周偏移。在这种实施例中，流出第一挡板340的通道402的流体撞击上第二挡板342的上游表面，从而建立紊流，紊流帮助流体混合。此外，偏移迫使流体沿圆周方向347在第一挡板340和第二挡板 342之间流动，从而建立弯曲流路。可以理解的是，流路越弯曲，混合越有效。例如，在某些设置中，在第一挡板340中的一组通道可以相对于第二挡板342内的一组通道旋转至少大约 20、45、60、80、100、120、140、160、180 或更多度。如图所示，阀体315还包括一对0形环404，该对0形环404设置用来在阀体315 和混合部分313的内表面之间建立密封。具体地说，0形环被定位于流体导管316的相对的纵向两侧。在这个设置中，0形环404用于在进入导管316的第二流体与通过挡板340 和342的混合流体之间实质上保持屏障。阀体315还包括法兰406，法兰406设置成将阀体315定位在主体202的混合部分313内。此外，如图所示，每个挡板340和342包括法兰 408，法兰408设置用来建立挡板340和342之间的间隙。这个间隙便于在流入第二挡板 342之前流出第一挡板340的流体的混合。于是，法兰408便于阀体315内挡板的轴向堆叠 (即沿轴向343)。例如，当两挡板340和342在本实施例中被采用，可选实施例可以包括更多或更少的挡板，比如1、2、3、4、5、6、7、8或更多挡板。图7是阀体315的前视图，示出了下游部分344内的流体通道410。流体通道410 使混合的流体能从挡板340和342流到下游通道346。如图所示，流体通道410之间的间隙帮助导管316定位，从而第二流体可以流进中央开口 3 而不必接触下游混合流体流。本实施例包括10个环形通道410。可选实施例可以包括不同形状的通道410，比如椭圆、方形或者多边形为例。另外的实施例可以包括更多或更少的通道。例如，某些实施例可以包括多于1、2、4、6、8、10、12、14、16个或者更多的通道410。此外，紧固件412被连接到阀体315 的下游端。紧固件412用于将中央开口 326内的第二流体流与流过通道410的混合流体分
1 O图8是沿图7中线8-8的阀体315的剖面侧视图。如图所示，流体通道410沿阀体315的下游部分344的整个纵向范围延伸。从而，通道410用于帮助流体从挡板340和 342流到下游通道346。此外，图8示出了由法兰408所提供的空间。具体地，第二挡板342 的法兰408建立第一挡板340和第二挡板342之间的沿轴向343的轴向间隙409。轴向间隙409为来自第一挡板340的交汇通道的流体在流进第二挡板342之前交汇并混合提供空间。因为每个挡板包括法兰408，额外的挡板可以从所示的挡板340和342的下游或者上游被轴向地堆叠，而在挡板之间为流体混合提供轴向间隙。图9是混合挡板340的透视图。如之前所讨论的，挡板340包括两组流体通道，其中每组包括两个通道402。如图所示，流体通道组沿挡板340的圆周被定位成大约间隔180 度角。在每组内的流通道402沿下游方向219交汇。具体地，每个流体通道包括入口 414 和出口 416。因为入口 414间隔比出口 416大，通过通道402的流体流被引导朝向彼此。当两流体流交叉时，紊流被建立，从而帮助流体混合。如之前所讨论的，在不同的实施例中，组的数量和组的圆周位置及每组中通道402的数量可以不同。在本实施例中，交汇流通道402被设置为引导流体大致在一个平行于轴向343的平面内流向彼此。在可选实施例中，交汇流通道402可以沿径向345和/或圆周方向347 旋转从而一股流体与另一股的撞击建立涡流。这种涡流可以帮助第一和第二流体的额外混
I=I ο图10是沿图9中的线10-10的混合挡板340的剖面底部视图。如图所示，流体通道402朝轴中心线418交汇。具体地，每个通道402相对于中心线418形成一个角度420。 在本实施例中，角度420大致为45度。从而，通道被相对彼此定向成大约90度。在可选实施例中，角度420可以是大约5到85度、10到80度、15到75度、20到70度、25到65度、 30到60度、35到55度、40到50度、或者大约45度。在另外的示例中，角度420可以是大于大约0、10、22. 5、30、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或者更大的角度。可以理解的是， 更大的角度420可以帮助增强第一和第二流体之间的混合。但是，挡板340的长度421可以被增加来容纳更大的角度420，从而增加喷涂装置12的长度。因此，角度420可以被特别地选择来既提供有效地将流体混合又限制喷涂装置的长度。在本实施例中，来自通道出口 416的流体流沿422方向流动并互相撞击，如图所示。如之前所讨论的，这种撞击帮助增强第一和第二流体的混合而不论其流速与粘度上的重大差异。图11是阀体315可选实施例的透视图。具体地，适于混合流体的可选设置包括研磨剂。例如，某些树脂包括矿物填料比如浓度范围从大约10%到50%的硫酸钙或者氧化铝水合物。虽然这些矿物填料提供某些FRP部件的质量，但它们的研磨性对喷涂装置12内部的各种部件产生了显著的磨损。例如，混合挡板340和342对这种研磨料特别敏感。因此， 当喷涂的树脂包括矿物填料时，包括不同挡板设置的可选的阀体315可以被使用。此外，阀体315，及相关的挡板，可以用更坚硬的材料构造，比如沉淀硬化不锈钢、硬质合金等，来减少磨损。如图所示，第一挡板340被替换为可选的第一挡板502，并且第二挡板342被替换成可选的第二挡板504。第一挡板502包括U形凹槽506，并且第二挡板504包括U形凹槽 508，U形凹槽508绕第二挡板504圆周定位与凹陷506大致成180度角。当流体流动到达阀体315时，流体被引导通过凹槽506。然后流体流撞击上第二挡板504的上游表面，从而建立有助于流体混合的紊流。然后流体被迫沿圆周方向347大约成180度角流动来通过凹槽508。凹槽506和508的位置建立弯曲的流路，该弯曲的流路用作进一步混合第一流体和第二流体。因为流体不被引导通过小的交汇通道，挡板503和504上的磨损可以被减少，从而延长阀体315的使用寿命。虽然本实施例中凹槽508圆周地偏移了大约180度，可选的实施例可以具有不同的偏置角度。例如，某些设置可以包括圆周的偏移大于大约20、40、60、80、100、120、140、160 或者更大角度。另外的实施例可以在每个挡板502和504内包括多个凹槽，比如2、3、4、5、 6或者更多。再另外的实施例可以包括额外挡板来提供对流体的额外混合。这种设置可以提供第一和第二流体的有效混合，尽管没有采用先前描述的实施例中的交汇通道。图12是沿图4中线12-12的喷涂装置12的的剖面前视图，出示了流体冲洗系统 228。如之前讨论的，流体冲洗系统2 被设置来使溶剂流过喷涂装置12中第一流体存在之处。这个过程大大减少或消除了树脂或者其它材料可能固化在喷涂装置12内，从而阻碍其操作的可能性。流体冲洗系统2 包括激活开关232、杆602和压缩弹簧604。流体冲洗系统2 通过按压开关232被激活，从而压缩弹簧604并驱动杆602沿606方向移动。杆 602的移动建立流路，该流路从溶剂入口 230通过环形腔608和流体冲洗系统228内的孔 610到第一导管612。然后溶剂流过第二导管614进入混合腔328。从混合腔328，溶剂沿下游方向219流过之前所描述的每个部件中的每一个并流出喷嘴205。以这种方式，每个接触第一流体的部件被暴露于溶剂中从而第一流体被从喷涂装置12中冲洗掉。如之前所讨论的，与没有采用逆流设置和混合挡板来相比，本实施例有助于在更短的距离内有效的混流体。因此，可以使用更少的溶剂来冲洗喷涂装置12，从而减少操作成本。此外，因为混合腔3 被定位直接靠近第一流体针阀329，从而避免从主体202内的其他区域冲洗树脂。
虽然本发明只说明和描述了某些本发明的特征，本领域技术人员很容易想到很多变型和改变。因此，可以理解的是，所附的权利要求旨在覆盖所有这些落入本发明实质精神范围内的变型和改变。
权利要求
1.一种系统，包括喷涂喷枪，其包括第一流体通道，设置成使第一流体大体上沿下游方向朝喷嘴流动；第二流体通道，设置成使第二流体大体上沿上游方向流动，从而所述第二流体在所述第二流体通道的出口处撞击上所述第一流体；其中所述上游方向大体上与所述下游方向相反；以及若干混合挡板，位于第二流体通道出口的下游，其中每个混合挡板包括至少一组设置用来引导流体流向彼此的交汇通道，并且其中所述第一挡板的至少一组交汇通道相对于另一混合挡板的至少一组交汇通道圆周的偏移。
2.根据权利要求1所述的系统，包括止回阀，所述止回阀被置于第二流体通道出口处并被设置用来阻挡第一流体流入第二流体通道，其中所述止回阀形成大体上为环形的出口，该出口设置用于提供第二流体的均勻分布进入第一流体通道。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述若干混合挡板限定弯曲流路。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一混合挡板的至少一组交汇通道被设置成弓丨导流体流动撞击下游挡板的上游表面。
5.根据权利要求1所述的系统，其中每组交汇通道包括至少两个通道，并且其中每个挡板包括至少两组交汇通道。
6.根据权利要求1所述的系统，包括静态混合器，所述静态混合器位于所述若干混合挡板的下游，并且包括若干导向叶片，每个所述导向叶片被设置成分割并旋转流体流。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴包括撞击嘴，所述撞击嘴包括若干交汇出口孔，所述交汇出口孔设置成引导流体流朝向彼此。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷枪包括流体冲洗系统，所述流体冲洗系统设置成提供溶剂从所述出口的上游到所述第二流体通道。
9.一种系统，包括多流体混合设置，包括第一流体通道，设置用于使第一流体大体上沿下游方向朝排放孔流动；以及第二流体通道，设置用于使第二流体大体上沿上游方向流动，从而所述第二流体在第二流体通道的出口处撞击上第一流体，其中所述上游方向大体上与所述下游方向相反。
10.根据权利要求9所述的系统，包括止回阀，所述止回阀位于第二流体通道出口处并且设置用来阻拦所述第一体流进入所述第二流体通道。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二流体通道出口大体上为环形并且设置成提供大致均勻分布的第二流体进入所述第一流体通道。
12.根据权利要求9所述的系统，包括至少一个混合挡板，所述至少一个混合挡板定位于所述第二流体通道出口的下游，并且被设置成混合所述第一流体和所述第二流体。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述至少一个混合挡板包括至少一组交汇通道，所述至少一组交汇通道设置用于引导流体流向彼此。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述至少一个混合挡板限定了弯曲流体流路。
15.一种系统，包括多流体混合装置，其包括若干混合挡板，其中每个混合挡板包括至少一组交汇通道，所述至少一组交汇通道设置用于引导流体流向彼此，并且其中第一混合挡板的至少一组交汇通道与另一混合挡板的交汇通道圆周的偏移。
16.根据权利要求15所述的系统，其中每组交汇通道包括至少两个通道。
17.根据权利要求15所述的系统，其中每个挡板包括至少两组交汇通道。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述至少一组交汇通道的相邻通道之间的角度大于大约45度。
19.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一混合挡板的所述至少一组交汇通道与其它混合挡板的交汇通道之间的圆周偏移的角度大于大约45度。
20.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一混合挡板的所述至少一组交汇通道被设置为引导流体流动撞击下游挡板的上游表面。
全文摘要
一种系统(10)，在某些实施例中，包括喷涂装置(12)，所述喷涂装置(12)包括第一流体通道(220)，所述第一流体通道(220)设置用于使第一流体大体上沿下游方向流向喷嘴(205)。喷涂装置还包括第二流体通道(206)，所述第二流体通道(206)设置用来使第二流体大体上沿上游方向流动从而所述第二流体在第二流体通道的出口处撞上所述第一流体。所述上游方向与所述下游方向是大体上相反的。
文档编号B05B7/04GK102574298SQ201080040599
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月14日
发明者布拉德利·P.·沃尔特 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司