用于调节至少两种不同流体的体积流量比的方法与流程

文档序号:26006298发布日期:2021-07-23 21:24阅读:235来源:国知局
用于调节至少两种不同流体的体积流量比的方法与流程

本发明涉及一种用于调节至少两种不同流体(f1、f2)的体积流量比的方法。利用控制装置来调节流体(f1、f2)之间的体积流量比。该控制装置包括:第一腔室,其具有用于第一流体(f1)的入口元件和出口元件;以及第二腔室,其具有用于至少一种第二流体(f2)的入口元件和出口元件。本发明的主题还是一种用于调节至少两种不同流体(f1、f2)的体积流量比的控制装置。



背景技术:

在各种实施例中,从实践中已知上文提到的类型的方法和装置。然而,利用从实践中已知的方法和装置,流体之间的令人满意的流量控制常常是不可能的。这导致了如下问题:利用从实践中已知的技术方案通常不能确保流体流之间的固定的化学计量比。另外,已知的措施常常需要外部电源、泵或复杂的机械布置(arrangement),且因此就其购买成本以及其操作成本而言是昂贵的。利用从实践中已知的方法和装置不可能以令人满意的方式进行可靠的流量控制(即,精确调节流体之间的体积流量比)这一事实在当两种流体在混合时经历与彼此的快速化学反应时的情况下尤为重要。对于这些系统,特别重要的是,独立于初始压力和/或初始流率的变化来精确地控制在流体混合的时刻它们之间的化学计量比。然而,利用从实践中已知的方法和装置,对至少两种不同流体之间的体积流量比进行功能上安全的调节是不可能的。尤其是通过已知的措施不满足关于流体流在混合时经历与彼此的化学反应的情况的要求。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是提供一种用于调节至少两种不同流体的体积流量比的方法,该方法即使在与流量控制有关的要求非常高的情况下(例如,如果两种流体流在混合时经历与彼此的快速化学反应)也可靠地确保精确调节流体之间的体积流量比。此外,本发明的目的是提供一种用于调节至少两种不同流体的体积流量比的对应装置。

为了实现该目的,本发明教导了一种用于调节至少两种不同流体(f1、f2)的体积流量比的方法,其中,利用控制装置来调节流体(f1、f2)之间的体积流量比,该控制装置包括:

-具有用于第一流体(f1)的腔室体积(vc1)的第一腔室,其中,该第一腔室具有用于第一流体(f1)的入口元件和出口元件,以及在腔室内部的至少一个旋转或章动元件,

-具有用于至少一种第二流体(f2)的腔室体积(vc2)的至少一个第二腔室,其中,该第二腔室具有用于第二流体(f2)的入口元件和出口元件,以及在腔室内部的至少一个旋转或章动元件,

其中,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件联接,以便以限定的旋转或章动频率比旋转或章动,

其中,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和/或第二腔室的至少一个旋转或章动元件由第一流体(f1)和/或第二流体(f2)驱动,

其中,选择腔室体积比(vc1:vc2)和旋转或章动频率比,使得从第一腔室的出口元件流出的第一流体(f1)和从第二腔室的出口元件流出的第二流体(f2)具有预先限定的体积流量比,

并且其中,选择第一腔室和/或第二腔室的相应入口元件的输入流阻(resistor)(ri)和相应出口元件的输出流阻(ro),以便满足以下方程式:

其中,ηf是相应流体(f1、f2)的粘度,且cn标示相应腔室。

根据本发明的方法,调节至少两种不同流体(f1、f2)的体积流量比。优选地,调节两种不同流体(f1、f2)的体积流量比,且因此,用于调节流体(f1、f2)之间的体积流量比的控制装置有利地包括两个腔室。还可能的是,控制装置包括大量的腔室,以便精确地调节大量的部分相同且部分不同的流体之间的体积流量比。根据本发明的优选实施例,借助于包括两个腔室的控制装置来调节两种不同流体(f1、f2)的体积流量比。

在本发明的框架内使用的流体可以是反应剂、催化剂、抑制剂、彩色颜料、增塑剂、发泡剂、消泡剂或其他功能性添加剂。另外,流体中的至少一者可包含推进剂。

在本发明的范围内,体积流量比具体地意指至少两种不同流体(f1、f2)的体积流率之比。流体的体积流率是每单位时间通过的流体的体积。此外,在本发明的范围内,旋转或章动频率比具体地意指在第一腔室内部的至少一个旋转或章动元件的旋转或章动频率与在至少一个第二腔室内部的至少一个旋转或章动元件的旋转或章动频率之比。在本发明的框架内,流量控制或流量控制的程度分别意指达到的体积流量比和期望的体积流量比之间的关系。因此,高流量控制或高流量控制程度意指达到的体积流量比接近流体流的期望的体积流量比或化学计量比。

根据本发明,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件联接,以便以限定的旋转或章动频率比旋转或章动。因此,能够通过选择限定的腔室体积比(vc1:vc2)以及旋转或章动频率比来确保预先限定的体积流量比。以这种方式,有可能可靠且可再现地调节第一流体(f1)和至少一种第二流体(f2)之间的体积流量比。

根据本发明,选择第一腔室和/或第二腔室的相应入口元件的输入流阻(ri)和相应出口元件的输出流阻(ro),以便满足以下方程式:

在本发明的范围内,入口元件的输入流阻(ri)或出口元件的输出流阻(ro)分别意指入口元件或出口元件的流动阻力。入口元件和/或出口元件优选地被设计为管线和/或管和/或开口和/或通路,所述通路位于控制装置内部。

根据本发明的优选实施例,入口元件和/或出口元件被设计为入口管线和/或出口管线,最优选地被设计为入口管和/或出口管。入口管线和/或出口管线有利地两者都包括在腔室旁边的入口开口/出口开口。

推荐第一腔室和/或第二腔室的入口元件被设计为至少一个入口管,优选地至少一个圆形入口管,或者包括至少一个圆形入口管。同样在本发明的范围内的是,混合单元直接联接到控制装置,该控制装置包括两个在腔室旁边的开口,其中,开口中的一个连接到第一腔室,并且开口中的一个连接到第二腔室。在这样的情况下,控制装置中的从腔室通向混合单元的相应开口的通路优选地是腔室的出口元件。在替代实施例中,第一腔室的和用于第二腔室的出口元件被设计为至少一条出口管线或包括出口管线,优选地将流体分开地引导到混合单元的出口管。

入口元件和/或出口元件可有利地由不同的单个元件组成。这些单个元件可以是管线、管、开口、阀或通路,所述通路位于控制装置内部。如果入口元件和/或出口元件由多个单个元件组成,则输入流阻(ri)或输出流阻(ro)分别被计算为单个流阻之和。例如,入口元件和/或出口元件可由不同半径的两个不同圆形管形成,这两个圆形管通过阀连接。在这样的情况下,输入流阻(ri)和/或输出流阻(ro)对应于由不同复合物(compound)形成的单个流阻之和,单个流阻意指第一管的流阻、阀的流阻和第二管的流阻,其中,流阻意指流动阻力。在具有圆形横截面的管的情况下,分别根据以下公式计算流动阻力或流阻:

其中,ηf是流体的粘度,l是管的长度,且r是管的圆形横截面的半径。在具有矩形横截面的管的情况下,分别根据以下公式计算流动阻力或流阻:

其中,ηf是流体的粘度,l是管的长度,h是通道横截面的高度,且w是通道横截面的宽度,并且其中,h小于w(h<w)。本领域技术人员将根据其技术知识而毫无问题地分别计算管、阀等的流动阻力或流阻。

为了计算腔室的rt值,该腔室的输入流阻(ri)和腔室的输出流阻(ro)被相加并除以相应流体的粘度(ηf)。

如上文提到的,输入流阻(ri)和输出流阻(ro)被分别计算为入口元件或出口元件的单个流阻之和。因此,为了计算入口元件的输入流阻(ri),优选地必须把将流体(f1、f2)从流体贮器引导到相应腔室中的所有元件的单个流阻之和相加,所有元件意指管线、管、阀、开口和在控制装置内部的通路。因此,为了计算出口元件的输出流阻(ro),优选地把将流体(f1、f2)从相应腔室引导到退出点或混合单元的所有元件的单个流阻相加,所有元件意指管线、管、阀、开口或在控制装置内部的通路。

在本发明的范围内,ηf是相应流体(f1、f2)的粘度。流体的粘度优选地在23°c下在50∙s-1的剪切速率下确定。

第一腔室、至少一个第二腔室、旋转或章动元件以及用于连接旋转元件的元件可由任何合适的材料制成,诸如金属或塑料。具体地,第一腔室、至少第二腔室、旋转或章动元件以及用于连接旋转元件的元件可由以下各项制成:不锈钢、铝、钛、聚甲醛(pom)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚体(abs)、聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚酰胺12、聚醚醚酮(peek)、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。优选的是选择导致装置的活动部分之间的低摩擦的材料组合。在这方面,包含摩擦改进剂(比如石墨、ptfe颗粒或硅油)的材料是尤为优选的。

根据根据本发明的方法的优选实施例,选择第一腔室和/或第二腔室的相应入口元件的输入流阻(ri)和相应出口元件的输出流阻(ro),使得rt为104m-3至1014m-3,优选地为105m-3至1012m-3,且更优选地为106m-3至1011m-3。该实施例基于以下发现:通过选择输入流阻和输出流阻使得rt值在优选范围内,非常高的流量控制程度是可能的。惊人的是,仅通过选择第一腔室和/或第二腔室的相应入口元件/出口元件的输入流阻(ri)和输出流阻(ro)使得rt具有优选值,能够以功能上安全的方式确保高流量控制性能。在该范围内,流量控制性能惊人地高。此外,随着输入流阻(ri)和/或输出流阻(ro)的大小减小,流量控制的程度改善。因此,本发明基于以下发现:输入流阻和输出流阻的选择对流量控制性能具有惊人地高的影响。

根据本发明,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件联接。本发明的特别推荐的实施例的特征在于,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件机械地联接,优选地借助于公共轴或齿轮传动机构联接。在公共轴的情况下,限定的旋转或章动频率比优选地为1:1。在齿轮传动机构的情况下,可提供任何旋转或章动频率比。同样在本发明的范围内的是,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件磁性联接。此外,这些实施例的组合是可能的。

本发明的优选实施例的特征在于,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件直接联接,优选地借助于公共轴联接。借助于公共轴的直接联接允许第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件以基本相同的旋转或章动频率旋转,使得第一流体(f1)和第二流体(f2)之间的体积流量比基本等于第一腔室和第二腔室的限定的体积比(vc1:vc2)。

根据本发明的另一个优选实施例,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件分别由第一流体(f1)和第二流体(f2)驱动。因此,外部电源是不必要的,并且根据本发明的方法和装置就其元件的数量和复杂性以及其操作成本而言是简单的。

本发明的高度推荐的实施例的特征在于,第一腔室和/或第二腔室具有第一旋转元件和第二反向旋转元件。优选地,第一旋转元件之间的旋转频率比和/或第二反向旋转元件之间的旋转频率比基本等于1。在第一腔室和/或第二腔室内部(优选地,在第一腔室和第二腔室内部)包括第一旋转元件和第二反向旋转元件的这种实施例的特殊优点在于,流体(f1、f2)通过正位移机构在围绕旋转元件的低泄漏的情况下驱动元件。根据优选实施例,第一腔室的第一旋转元件经由公共轴直接且机械地联接到第二腔室的第一旋转元件和/或第一腔室的第二反向旋转元件经由公共轴直接且机械地联接到第二腔室的第二反向旋转元件。同样在本发明的范围内的是,仅第一旋转元件或仅第二反向旋转元件经由公共轴直接且机械地联接。

本发明的一个优选实施例的特征在于,第一流体(f1)和/或第二流体(f2)的粘度ηf为0.5mpa∙s至10,000mpa∙s,优选地为1.0mpa∙s至5,000mpa∙s,更优选地为25mpa∙s至2,500mpa∙s,仍更优选地为50mpa∙s至2,500mpa∙s,且最优选地为100mpa∙s至2,500mpa∙s。根据本发明的非常优选的实施例,第一流体(f1)和/或第二流体(f2)的粘度ηf为500mpa∙s至2,500mpa∙s。该实施例的特殊优点在于,rt值或输入流阻/输出流阻的选择分别与在指定范围内的第一流体和/或第二流体的粘度的组合产生了与达到的流量控制的程度有关的特别积极的结果。

在本发明的范围内的是,第一腔室的腔室体积(vc1)与第二腔室的腔室体积(vc2)之比为1至100,优选地为1至20,更优选地为1至10,仍更优选地为1至5,且最优选地为1至2.5。腔室体积之比能够是比vc1:vc2和vc2:vc1两者。因此,具体的腔室体积比(vc1:vc2)为0.01至100,优选地为0.05至20,更优选地为0.1至10,仍更优选地为0.2至5,且最优选地为0.4至2.5。在本发明的框架内,腔室体积具体地意指相应腔室的不计指定的入口元件/出口元件的体积。

优选地,第一腔室的旋转元件和第二腔室的旋转元件–且最优选地,还有它们的相应的反向旋转元件–分别由第一流体(f1)或第二流体(f2)驱动。在这样的实施例中,旋转元件和反向旋转元件的体积也优选地取决于腔室体积和/或腔室体积比。有利地,第一腔室和第二腔室的体积比(vc1:vc2)基本等于第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件的体积比。

根据本发明的方法的高度推荐的实施例的特征在于,第一腔室的入口元件和出口元件之间的压力差(δp1)和第二腔室的入口元件和出口元件之间的压力差(δp2)之比小于1,500,优选地小于1,000,更优选地小于500,且最优选地小于100。压力差(δp1)与压力差(δp2)之比意指比δp1:δp2或δp2:δp1两者。在本发明的范围内,压力差δp意指流体在进入相应腔室的入口元件之前的压力(例如,流体贮器的压力)减去出口元件的退出处的气压之差。例如,如果用于供应流体(f1、f2)的流体贮器具有为2巴的压力并且出口元件的退出处的气压为1巴,则所得的δp将等于1巴。在本发明的非常优选的实施例中,第一腔室的入口元件和出口元件之间的压力差(δp1)与第二腔室的入口元件和出口元件之间的压力差(δp2)之比小于200,优选地小于100。

本发明的特别推荐的实施例的特征在于,第一腔室的rt(c1)值与第二腔室的rt(c2)值之比小于1,500,优选地小于1,000,更优选地小于500。该比优选地覆盖比rt(c1):rt(c2)以及rt(c2):rt(c1)。

在本发明的范围内的是,选择第一流体(f1)和第二流体(f2)以便在混合时发生化学反应。优选地,流体(f1、f2)中的至少一者包括至少一种聚氨酯,更优选地硅烷封端的聚氨酯。根据本发明的方法的优选实施例的特征在于,流体(f1、f2)中的至少一者包括至少一种缓冲剂,优选地磷酸盐缓冲剂,和/或包括至少一种羧甲基纤维素,优选地羧甲基纤维素钠盐,和/或包括至少一种表面活性剂,优选地来自聚山梨醇酯类。例如,第一流体(f1)可以是烷氧基硅烷封端的聚合物(如在ep2760903b1的示例1中所公开的)与二甲醚的混合物,并且第二流体(f2)可以是如在ep2760903b1的示例12中所公开的水溶液。在混合流体(f1、f2)时,它们优选地发生化学反应以产生聚合物泡沫。在这样的情况下,在两种流体(f1、f2)反应以生成聚合物泡沫的情况下,确保流体流之间的固定的化学计量比和以令人满意的方式调节第一流体和第二流体之间的体积流量比尤为重要。对于该实施例,根据本发明的方法和装置产生惊人的良好结果和非常高的流量控制程度。

本发明的优选实施例的特征在于,第一腔室的rt(c1)值与第一腔室的泄漏流阻(rl(c1))之比和/或第二腔室的rt(c2)值与第二腔室的泄漏流阻(rl(c2))之比在10-8和104之间,优选地在10-7和102之间,且最优选地在10-6和100之间。就此而言,泄漏流阻(rl)优选地描述了在腔室内部的阻力,该阻力由与在相应腔室内部的至少一个旋转或章动元件有关的泄漏引起。例如,腔室的腔室壁和至少一个旋转或章动元件之间可能存在泄漏路径。就此而言,高泄漏流阻意指仅存在小的泄漏路径或不存在泄漏路径。低泄漏流阻意指泄漏路径的影响很大。该实施例基于以下发现:流量控制随着比rt:rl的值减小而改善。因此,流量控制随着更高的泄漏流阻(rl)且此外随着比rt:rl的值减小而改善。能够通过以下步骤来确定具体腔室的泄漏流阻:将至少一个旋转或章动元件固定在该腔室内部,并随后确定该腔室的总阻力。泄漏阻力于是等于总流阻以及相应腔室的输入流阻(ri)与输出流阻(ro)之和之间的差。

根据本发明的特别优选的实施例,在没有旋转或章动元件的情况下的流量体积比(fr0)与理论流量体积比(frt)之比在0.01和100之间,优选地在0.5和5之间,且最优选地在0.9和1.1之间。根据以下公式计算理论流量体积比(frt):

其中,vc1、vc2是相应腔室的腔室体积,并且其中,ν1、ν2分别是第一腔室内部的至少一个旋转或章动元件的旋转或章动频率(ν1)或第二腔室内部的至少一个旋转或章动元件的旋转或章动频率(ν2)。在没有旋转或章动元件的情况下的流量体积比(fr0)优选地意指在两个腔室内部没有任何旋转或章动元件的情况下这些腔室的流量体积比。根据以下公式计算在没有旋转或章动元件的情况下的流量体积比:

其中,ri(c1)、ri(c2)是相应腔室的输入流阻,并且其中,ro(c1)、ro(c2)是相应腔室的输出流阻。

该优选实施例基于以下发现:流量控制随着fr0和理论流量体积比(frt)的更小偏差而改善。

为了实现该目的,本发明还教导了一种用于调节至少两种不同流体(f1、f2)的体积流量比的控制装置–尤其是利用根据上述类型的方法–该控制装置包括:

-具有用于第一流体(f1)的腔室体积(vc1)的第一腔室,其中,该第一腔室具有用于第一流体(f1)的入口元件和出口元件,以及在腔室内部的至少一个旋转或章动元件,

-具有用于至少一种第二流体(f2)的腔室体积(vc2)的至少一个第二腔室,其中,该第二腔室具有用于第二流体(f2)的入口元件和出口元件,以及在该腔室内部的至少一个旋转或章动元件,

并且其中,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件联接,以便以限定的旋转或章动频率比旋转或章动,

其中,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和/或第二腔室的至少一个旋转或章动元件由第一流体(f1)和/或第二流体(f2)驱动。

根据本发明的一个实施例,第一腔室的至少一个旋转或章动元件和第二腔室的至少一个旋转或章动元件机械地联接,优选地借助于公共轴或齿轮传动机构联接。最优选地,旋转或章动元件直接联接。根据本发明的非常优选的实施例,第一腔室和/或第二腔室具有第一旋转元件和第二反向旋转元件。结合该实施例,优选地,第一旋转元件和第二反向旋转元件优选地各自是彼此啮合的齿轮,其中,齿轮更优选地是椭圆齿轮。推荐的是第一旋转元件经由公共轴直接且机械地联接和/或第二反向旋转元件经由公共轴直接且机械地联接。同样在本发明的范围内的是,齿轮是圆形的。在另一个实施例中,旋转元件是具有可伸缩叶片(blade)的旋转导叶(vane)。最优选地,第一旋转元件和第二反向旋转元件两者都是彼此啮合的椭圆齿轮。具有椭圆形齿轮的该实施例的特殊优点在于,相应流体(f1、f2)能够在围绕旋转元件的低泄漏的情况下驱动元件。此外,对于调节第一流体(f1)和第二流体(f2)之间的体积流量比,外部驱动器和能量源是不必要的。

根据高度推荐的实施例,该装置包括至少一个混合单元,所述混合单元沿第一流体(f1)和第二流体(f2)的流动的方向布置在第一腔室的出口元件和第二腔室的出口元件处。优选地,混合单元被设计成以调节的体积流量比混合第一流体(f1)和第二流体(f2),且最优选地,混合单元包括至少一个静态混合器。在一个实施例中,第一腔室和/或第二腔室的出口元件被设计为通向混合单元的出口管线,在该混合单元中,两种流体(f1、f2)被混合。在另一个优选实施例中,混合单元直接联接到装置,并且包括两个在腔室旁边的开口,所述开口连接到装置内部的通路,所述通路通向腔室和限定出口元件的装置。如上文所描述的,优选地选择第一流体(f1)和至少一种第二流体(f2),以便在混合时彼此发生化学反应。在实施例中,混合物的粘度在混合后的0.01至100s内增加了至少2倍。在这样的实施例的框架内,根据本发明的方法和装置具有很高的优势,因为它们确保了固定的化学计量比和高的流量控制程度,这在利用混合单元来混合流体的情况下以及在混合物的粘度在混合后增加的情况下特别重要。

推荐的是,第一腔室的入口元件和/或出口元件和/或第二腔室的入口元件和/或出口元件是圆形管。同样在本发明的范围内的是,入口元件和/或出口元件分别由若干对齐的管或对齐的圆形管构造成。

在另一个方面中,本发明涉及一种用于分配彼此混合的至少两种流体(f1、f2)的分配模块,该分配模块包括:用于第一流体(f1)的贮器,该贮器连接到第一腔室的入口元件;用于至少一种第二流体(f2)的贮器,该贮器连接到至少一个第二腔室的入口元件,其中,该分配模块此外包括如上文所描述的控制装置,且另外优选地包括分配喷嘴以分配在可直接联接到控制装置的混合单元中混合的第一流体(f1)和至少一种第二流体(f2)。在分配模块中或在混合单元中,分别地,第一流体(f1)优选地在混合后与至少一种第二流体(f2)反应。该反应可能产生泡沫。具体地,分配模块可被用于医学应用,优选地用于伤口护理。例如,在用于第一流体(f1)的贮器中,可布置反应性聚合物,并且在用于至少一种第二流体(f2)的第二贮器中,可布置固化剂。在分配模块的操作中,第一流体(f1)和第二流体(f2)可在混合单元中混合并经由分配喷嘴分配在伤口上,以便借助于在第一流体(f1)和第二流体(f2)之间的化学反应中产生的泡沫将伤口包敷。

本发明基于以下发现:借助于根据本发明的方法,能够以令人满意的方式调节至少两种不同流体(f1、f2)之间的体积流量比,以确保流体流之间的固定的化学计量比。惊人的是,尤其是腔室的入口元件和出口元件的流阻的选择对流量控制的程度有显著影响。利用根据本发明的方法和装置,有可能以功能上安全且可再现的方式可靠地确保精确调节至少两种不同流体(f1、f2)之间的体积流量比。此外必须注意的是,对体积流量比的调节能够在长的操作时间内保持恒定,并且容忍系统中的变化和改变,例如压力差。此外,根据本发明的方法和装置以简单的结构和简单的措施为特征,这导致低的操作成本以及低的购买成本。外部电源是不必要的,并且以惊人的简单但仍然功能上安全的方式实现了本发明的成功。

附图说明

现在将参考仅示出一个实施例的附图来解释本发明。在示意图中:

图1:在第一纵向剖视图中的根据本发明的控制装置,

图2:在第二纵向剖视图中的图1的控制装置。

具体实施方式

附图示出了根据本发明的用于调节第一流体f1和第二流体f2之间的体积流量比的控制装置1。控制装置1包括第一腔室2,该第一腔室2具有用于第一流体f1的腔室体积vc1。该第一腔室2具有用于第一流体f1的入口元件3和出口元件4。优选地并且根据所示的实施例,第一腔室2的入口元件3被设计为包括在腔室旁边的入口开口17的圆形管。在图1和图2的实施例中,第一腔室2的出口元件4由在控制装置1内部的通路组成,该通路连接到混合单元15。混合单元15直接联接到控制装置1。优选地并且根据所示的实施例,在第一腔室2内部,布置了呈椭圆齿轮的形式的旋转元件5。

控制装置1还包括第二腔室6,该第二腔室6具有用于第二流体f2的腔室体积vc2。第二腔室6具有入口元件7和出口元件8。根据优选实施例,入口元件7被设计为圆形管的对齐布置。入口元件7还包括在腔室旁边的入口开口18。在图1和图2的实施例中,第二腔室6的出口元件8由在控制装置1内部的通路组成,该通路连接到混合单元15。在第二腔室6内部,布置了呈椭圆齿轮的形式的旋转元件9。

此外,图1和图2的优选实施例示出,提供了用于第一流体f1和第二流体f2的两个流体贮器13、14,所述流体贮器连接到相应的入口元件3、7。第一腔室2的腔室体积vc1和第二腔室6的腔室体积vc2具有限定的体积比,目前为vc1:vc2=大约2.5:1(图1)。

此外,优选地并且根据附图的实施例,控制装置1的第一腔室2和第二腔室6各自具有第一旋转元件5、9以及第二反向旋转元件11、12。根据优选实施例,两个腔室2、6的第一旋转元件5、9和第二反向旋转元件11、12各自被具体实施为彼此啮合的椭圆齿轮,如能够在图2的剖视图中最佳地看到的那样,图2示出了第一腔室2的第一旋转元件5和第二反向旋转元件11。附图中未示出第二腔室6的第二反向旋转元件12。第一腔室2的旋转元件5、11和第二腔室6的旋转元件9、12分别由第一流体f1和第二流体f2驱动。因此,对于调节第一流体f1和第二流体f2之间的体积流量比而言,外部驱动器和能量源是不需要的。

根据附图的优选实施例,第一腔室2的第一旋转元件5经由公共轴10直接且机械地联接到第二腔室6的第一旋转元件9。更优选地并且根据该实施例,第一腔室2的第二反向旋转元件11经由公共轴16直接且机械地联接到第二腔室6的第二反向旋转元件12。因此,两个腔室2、6的第一旋转元件5、9和第二反向旋转元件11、12各自以基本相同的旋转频率旋转。因此,第一旋转元件5、9和第二反向旋转元件11、12之间的限定的旋转频率比分别基本各自等于1:1。

优选地并且在根据图1和图2的实施例中,一方面第一旋转元件5、9和另一方面第二反向旋转元件11、12之间的频率比基本相同。因此,第一流体f1和第二流体f2之间的体积流量比基本等于腔室体积比vc1:vc2。然而,为了达到高的流量控制程度,根据本发明,选择第一腔室2和/或第二腔室6的相应入口元件3、7的输入流阻ri和相应出口元件4、8的输出流阻ro以满足以下方程式:

其中,ηf是相应流体f1、f2的粘度。

因此,利用控制装置1,有可能在不需要外部电源的情况下以可靠且可再现的方式容易地调节第一流体f1和第二流体f2之间的体积流量比。在目前情况下,根据该实施例,第一流体f1和第二流体f2之间的体积流量比大约等于2.5:1。

此外,在图2中所示的优选实施例中,控制装置1包括混合单元15,该混合单元15直接联接到控制装置1并连接到第一腔室2的出口元件4和第二腔室6的出口元件8。混合单元15被设计成以调节的体积流量比将第一流体f1与第二流体f2混合。

第一流体f1可以是烷氧基硅烷封端的聚合物(如在ep2760903b1的示例1中所公开的)与二甲醚的混合物,并且第二流体f2可以是如在ep2760903b1的示例12中所公开的水溶液。在混合流体f1、f2时,它们发生化学反应以产生聚合物泡沫。

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