專利名稱：雙動(dòng)式流體稱重和分配工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體的分配(dispensing)，更具體地說涉及一種新穎的用于流體混凝土 (concrete)外加劑(admixture)以及其它流體的基于重量的分配的裝置和工藝。

背景技術(shù)：
用于將化學(xué)添加劑(additive)和外加劑分配到混凝土中的設(shè)備典型地是基于體積測(cè)量的。這種設(shè)備包括機(jī)械流量計(jì)、作為可視指示器的觀測(cè)瓶(sight bottles)、控制元件、囊狀罐、管道(tubing)、閥和泵。體積式系統(tǒng)需要考慮待分配的各種流體的粘性，并且該粘性可能根據(jù)溫度以及其它因素而發(fā)生相當(dāng)大的變化。 由于其運(yùn)動(dòng)部件并且由于許多部件上的化學(xué)侵蝕的影響，機(jī)械流量計(jì)常是有問題的。觀測(cè)瓶典型地由鋼或丙烯構(gòu)造而成，并經(jīng)過校準(zhǔn)。觀測(cè)瓶需要被定位在混凝土配料站(batching office)處或其附近或否則的話被可視器件緊密地監(jiān)視。這典型地要求延長(zhǎng)的管道從分配地點(diǎn)延伸到配料站。在所有混凝土預(yù)拌品(ready-mix)工業(yè)中，混凝土的各種成分，例如水泥、砂、集料(aggregate)和水都經(jīng)過稱重以確定用于配料的適當(dāng)?shù)牧浚乙虼送饧觿┑捏w積式分配表現(xiàn)為額外的程序步驟，為此需要額外的硬件和人員訓(xùn)練。
在美國(guó)專利5， 224， 626和5， 377， 868 (由本受讓人擁有)中，Hernandez等人傳授了用于基于重量而分配外加劑的裝置和方法，從而避免了額外的以體積方式進(jìn)行的測(cè)量的程序步驟。在這種分配系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，由懸浮平臺(tái)支撐一個(gè)或多個(gè)外加劑儲(chǔ)存容器。在另一實(shí)施例中，使用托架來懸吊容器。重量傳感系統(tǒng)例如單個(gè)稱重傳感器(load cell)用于對(duì)外加劑儲(chǔ)存容器的內(nèi)容物進(jìn)行稱重。平臺(tái)或托架布置成使得稱重傳感器對(duì)容器中的重量的少于100%起響應(yīng)。容器被填充至預(yù)定的重量，并且從各個(gè)容器中連續(xù)或同時(shí)地分配內(nèi)容物。然而，Hernandez等人的重量傳感系統(tǒng)在商業(yè)上還沒有在預(yù)拌品工業(yè)中被接受，預(yù)拌品工業(yè)繼續(xù)采用體積測(cè)量作為主要的實(shí)際操作。 因此本發(fā)明的目的之一是提供一種新穎的裝置和工藝以用于分配混凝土外加劑或其它可分配流體，其帶有增強(qiáng)的精度(accuracy)、可靠性、耐用性、成本效率、安裝便利性以及可維護(hù)性。 本發(fā)明的又一 目的在于提供一種裝置和工藝以用于分配粘性變化的流體。本發(fā)明可用于分配油漆和顏料、粒子懸浮液(suspension)、纖維懸浮液、以及其它可具有極高粘性的流體，例如凝膠和膏劑，甚至具有懸浮的粒子、纖維或其它材料的凝膠和膏劑。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的體積式流體分配系統(tǒng)的缺點(diǎn)，本發(fā)明采用了一種空氣操作的分配泵裝置，并通過對(duì)泵裝置和實(shí)際地由泵裝置分配的流體的基本上100%進(jìn)行稱重而實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。 本發(fā)明消除了對(duì)于外部機(jī)械泵、計(jì)量?jī)x器、液體傳感探針或外加劑過濾器的需求，這些是目前混凝土預(yù)拌品工業(yè)中所使用的有問題的部件。 本發(fā)明可用于分配各種流體，包括油漆、凝膠、膏劑、以及粘性和材料變化的流體，
5例如顆粒和/或纖維懸浮液。 在其最廣泛的形式中，本發(fā)明將典型地用于流體的體積測(cè)量的正排量活塞泵 (positive-displacement piston pump)與用于測(cè)量泵的重量并由此測(cè)量通過泵而被分配 的流體的重量的稱重傳感器組合起來。因而本發(fā)明的一種示例性的流體分配裝置包括(A) 正排量活塞泵裝置；和(B)連接在泵裝置上以用于測(cè)量泵裝置和由泵裝置泵送的流體的重 量的稱重傳感器。 在又一示例性的實(shí)施例中，流體分配裝置包括(A)空氣操作式泵，其包括各可滑 動(dòng)地封裝在相應(yīng)的第一和第二活塞套筒殼體中的第一活塞和第二活塞；用于連接活塞的 軸部件；至少一個(gè)擋板部件，其定位在殼體之間并適合于允許軸部件的往復(fù)滑動(dòng)而同時(shí)最 大限度地減小在殼體之間的空氣泄漏；第一活塞套筒殼體具有至少一個(gè)用于填充和/或 自其殼體排出(e鄧el)流體的開口 ；第二活塞套筒殼體具有第一開口，其定位成容許加壓 空氣進(jìn)入(admit pressurized air)以在第二活塞的第一面上施加正作用力(positive force)，以使第二活塞在其殼體內(nèi)從第一位置可滑動(dòng)地移動(dòng)至第二位置，殼體具有第二開 口，其定位成容許加壓空氣進(jìn)入以在第二活塞的第二面上施加正作用力，以使其在其殼體 內(nèi)從第二位置可滑動(dòng)地移動(dòng)至第一位置，由此，將空氣壓力的正作用力傳遞給第一活塞，以 用于將流體填充到所述第一活塞套筒殼體中和從所述第一活塞套筒殼體中分配流體；以及 (B)稱重傳感器，其用于支撐并測(cè)量該空氣操作式泵及包含在第一活塞套筒殼體中的流體 的重量的至少基本上100%。 短語〃 至少基本上100% 〃意指本發(fā)明的對(duì)泵裝置以及外圍附件(例如柔性軟管 (hose)、夾具、托架或其它用于將泵連接到稱重傳感器上的器具、導(dǎo)線等等)的重量進(jìn)行測(cè) 量的能力。通過從泵和(泵中的)流體的重量中減去空時(shí)的泵的重量而確定由該系統(tǒng)分配 的流體的量。 通過使用聯(lián)合(conjoined)活塞，本發(fā)明在一種"雙動(dòng)式(double-action)"驅(qū)動(dòng) 設(shè)計(jì)中采用了盡可能少的運(yùn)動(dòng)部件。正的空氣壓力對(duì)第二 (空氣)活塞的兩側(cè)施力以在第 一 (流體)活塞上施加相應(yīng)的力，從而使得，其可在填充位置和排出位置之間來回地往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。這意味著可使用相對(duì)柔性的管道來連接加壓空氣源，以用于驅(qū)動(dòng)空氣活塞的兩側(cè)。這 種雙動(dòng)式正壓力的使用優(yōu)于使用真空來產(chǎn)生吸力，因?yàn)榉駝t的話將需要?jiǎng)傂怨軄淼挚褂捎?負(fù)的空氣壓力而引起的塌陷；并且剛性管的承載性質(zhì)將在使用稱重傳感器測(cè)量泵裝置的重 量時(shí)引入不準(zhǔn)確度。 正排量泵(盡管典型地用于所分配流體的體積式計(jì)量)的使用被精巧地與稱重傳 感器(其為用于測(cè)量所分配流體的量的重力測(cè)量器件)相組合。從而，提供了更高的精度。 如果空氣被吸入到泵的流體室中，這在測(cè)量所分配流體的量時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生顯著的誤差，因 為所分配流體的量是以重力測(cè)量方式而非體積測(cè)量方式來確定的；并且，同自泵而被分配 的流體的總重量相比，流體室中的空氣重量將很可能是微不足道的。 在本發(fā)明的示例性的儀器和工藝中，所分配流體的重量是在自重上增加的重量， 自重是空泵、已填充的軟管以及配件和其它附件的重量。 在優(yōu)選的實(shí)施例中，四通空氣閥(fouriay air valve)將加壓空氣引導(dǎo)向空氣活 塞的一側(cè)，并且從另一側(cè)放出空氣，從而向填充位置驅(qū)動(dòng)流體活塞。稱重傳感器將信號(hào)發(fā)送 至連接在計(jì)算機(jī)處理單元(CPU)上的輸入處理儀器(IPD)。當(dāng)所期望的流體的量被填充到流體室中時(shí)，CPU指示IPD切換四通空氣閥，且然后可將流體活塞運(yùn)送到排出位置以分配流 體。CPU可被編程，從而，該過程被重復(fù)直至分配出總的所期望的流體量。
以下將進(jìn)一步詳細(xì)地解釋本發(fā)明的裝置和工藝的其它優(yōu)勢(shì)和特征。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)可更容易地理解以下的示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，其中
圖1是本發(fā)明的用于分配流體的示例性裝置和工藝的設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的示例性的流體分配裝置10和工藝包括空氣操作式泵12，其 具有可滑動(dòng)地封裝在活塞套筒殼體18中的至少一個(gè)活塞16、限定在活塞套筒殼體18中以 用于容許流體進(jìn)入和排出流體(如標(biāo)號(hào)40所示)的流體室20，以及稱重傳感器14，其用于 支撐和測(cè)量泵12和包含在泵12的流體室20中的流體的重量的基本上至少100% 。柔性管 道(如標(biāo)號(hào)24， 25， 41和42所示)連接泵12的構(gòu)件(如標(biāo)號(hào)40， 50， 70和43所示和以下 所描述的)，其重量?jī)?yōu)選不由稱重傳感器14所支撐。 根據(jù)待分配的流體40或化學(xué)物的性質(zhì)，包括套筒壁、端蓋或擋板等的活塞套筒殼 體材料可包括已知材料。這種材料可包括典型地用于流體泵的那些材料，例如聚氯乙烯 (PVC)、丙烯、不銹鋼、玻璃或其它材料。 應(yīng)該懂得，環(huán)繞第一活塞16的周邊可使用一個(gè)或多個(gè)環(huán)形密封圈(未顯示)，以 允許活塞16在第一活塞套筒殼體18中的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)而同時(shí)最大限度地減小包含在流體室 20(其由第一活塞套筒殼體、第一活塞16及端蓋所限定)中的流體的泄漏。活塞和套筒殼 體因而以類似于皮下注射器的方式進(jìn)行操作。根據(jù)待分配的流體的化學(xué)或物理性質(zhì)，可以 可選地環(huán)繞活塞16的周邊而被使用的環(huán)形密封圈可由常規(guī)地用于活塞泵的材料制成，例 如彈性體(例如丁腈橡膠、碳氟化合物橡膠、三元乙丙(EPDM)橡膠等等)和合成聚合物(例 如聚四氟乙烯或"PTFE")。 稱重傳感器14可以任何方式被安裝以用于支撐泵12的重量。例如，稱重傳感器 14(其優(yōu)選為懸吊型的稱重傳感器)可機(jī)械地附連至天花板(未顯示)、梁或框架器具(如 標(biāo)號(hào)15所示)，其可固定于地板、天花板、壁或固定設(shè)備上?？蚣芷骶?5可通過如下方式 而為自支撐的，即，其可具有兩個(gè)或多個(gè)豎直支柱(出于簡(jiǎn)單起見僅一個(gè)支柱在標(biāo)號(hào)15處 部分地被示出)，其優(yōu)選一直伸展到地面。然而，優(yōu)選從稱重傳感器14懸掛泵12而非在稱 重傳感器14頂上支撐泵12，因?yàn)檫@提高了關(guān)于重量測(cè)量的精度，并提高了以密封流體室20 的方式環(huán)繞活塞16而被使用的任何密封環(huán)的壽命。 稱重傳感器14是測(cè)力傳感器儀器，其將力或重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在大多數(shù)情況 下，稱重傳感器14降低或增強(qiáng)被發(fā)送穿過它的電信號(hào)，以使得信號(hào)與放置在稱重傳感器上 的重量相對(duì)應(yīng)。這種稱重傳感器采用受應(yīng)力時(shí)改變電阻的應(yīng)變計(jì)(strain gage)。它們包 括細(xì)導(dǎo)線，細(xì)導(dǎo)線接合至稱重傳感器中的梁、環(huán)或柱(應(yīng)變?cè)?的表面。當(dāng)表面(應(yīng)變計(jì) 被附連至該表面)發(fā)生應(yīng)變時(shí)，導(dǎo)線伸長(zhǎng)或壓縮，從而與所施加的負(fù)荷成比例地改變電阻。 在稱重傳感器中可使用一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變計(jì)。 圖1的稱重傳感器14優(yōu)選用于懸吊空氣操作式流體分配泵12和包含在流體室20中的任何流體的重量的基本上100%。稱重傳感器14可電連接到電計(jì)量?jī)x器上，從而可監(jiān) 視和測(cè)量帶有流體和沒有流體的泵的重量。例如，稱重傳感器14可以是一種〃 S〃型的應(yīng) 變計(jì)，具有便于懸掛或懸吊泵12的形狀。稱重傳感器容量將根據(jù)泵的尺寸和待分配的流體 的量而變化，并且這將是設(shè)計(jì)偏好的問題。 圖1中所顯示的示例性的空氣操作式泵12包括第一活塞16，其可滑動(dòng)地封裝在第 一活塞套筒殼體18中，從而在第一活塞16的一側(cè)限定了流體室20，并且在活塞16的另一 側(cè)限定了第二室21。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝换钊?6處于再填充沖程中并將流體牽引到流體室20 中時(shí)，使第二室21通風(fēng)，以允許空氣從套筒殼體18逸出。示例性的泵12還包括第二活塞 26，其可滑動(dòng)地封裝在第二活塞套筒殼體28中，從而在第二活塞26的一側(cè)限定了再填充沖 程氣室22，并在第二活塞26的另一側(cè)限定了排放(discharge)沖程氣室23。類似于上述 第一活塞16，第二活塞可以可選地具有一個(gè)或多個(gè)環(huán)繞其周邊的環(huán)形密封圈(未顯示)。
軸部件34將第一活塞16連接到第二活塞26上并協(xié)調(diào)相應(yīng)的套筒殼體18和28 中的活塞運(yùn)動(dòng)。擋板部件35將殼體18和28分隔開，并包含有通道，其適合于允許軸部件 34的穿過其的、在填充位置和排放位置之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而同時(shí)最大限度地減小活塞套筒殼 體18和28之間的空氣泄漏。 第一活塞套筒殼體18具有至少一個(gè)開口 ，用于容許可分配流體進(jìn)入和/或從殼體 18中排出可分配流體。殼體18優(yōu)選具有第一開口 36和第二開口 37，第一開口 36用于將 可分配流體再填充到室20中，第二開口 37用于從室20中排放出流體。如圖1中所示，入 口止回閥38定位在入口開口 36處或其附近以在再填充循環(huán)期間允許流體在一個(gè)方向上流 入室18中而在排放循環(huán)期間阻止回流，而出口止回閥39定位在出口開口 37處或其附近以 在排放循環(huán)期間允許流體在一個(gè)方向上流出室20而在再填充循環(huán)期間阻止回流。
在一備選實(shí)施例中，第一活塞套筒殼體18可具有一個(gè)流體室20開口和〃 t〃形管 或其它三通導(dǎo)管(未顯示)，其用于將流體室20與入口止回閥38及出口止回閥39或與連 接至閥38/39的管道連接起來。 對(duì)于入口止回閥38和出口止回閥39可采用常規(guī)的單向閥儀器。例如，De Lorenzo 的美國(guó)專利4， 188， 978公開了一種具有內(nèi)部隔膜的閥機(jī)構(gòu)，當(dāng)在一個(gè)方向上對(duì)隔膜加壓 時(shí)，隔膜撓曲并暴露出可供流體流過的開口，但是，隔膜開口會(huì)由于來自相反方向的隔膜上 的壓力而關(guān)閉。 雙活塞化工泵商業(yè)上可從新澤西州Cedar Grove市的Plast-O-Matic Valves公 司獲得，并被認(rèn)為是適合于本發(fā)明的目的的(需要少量的修改或無需修改)。這種具有本 體、軸、活塞組件和缸壁的泵可由GEON⑧商標(biāo)類型l，等級(jí)1的聚氯乙烯(PVC)、并且可由
聚丙烯、Kynar⑧商標(biāo)聚偏二氯乙烯(pvdc) 、ptfe、以及不銹鋼構(gòu)造而成。這些泵專門設(shè)計(jì)
用于體積式的應(yīng)用，在其中，精確的流體體積量被計(jì)量，帶有0. 05%的排放可重復(fù)性方面的
精度。這些泵配有鎖緊螺母和調(diào)整螺栓，其定位在活塞缸殼體一端處的用于控制活塞運(yùn)動(dòng) 的范圍(并因而用于控制最大體積量)，但這個(gè)螺栓對(duì)于本發(fā)明的依賴于重量的概念而言 并不是必須的。因而，可行的是，調(diào)整這個(gè)螺栓以使得最大體積可被使用，或者另外，使用該
螺栓以將泵的缸體懸掛到本發(fā)明的稱重傳感器14上，如圖1中所示。 圖1的示例性的泵12示出為具有四(4)個(gè)室兩個(gè)氣室(上文描述為再填充沖程 氣室22和排放沖程氣室23)、流體室20，以及位于第一 (流體泵送)活塞16的相反側(cè)上的
8輔助再填充沖程氣室21。室中的運(yùn)動(dòng)受到軸和活塞組件(34/16/26)的往復(fù)動(dòng)作的控制。 優(yōu)選為電動(dòng)氣動(dòng)閥設(shè)計(jì)(螺線管操作式)的四通空氣閥70連接至加壓空氣源80并且交替 地引入和放出第二活塞套筒殼體28中的第二活塞26的兩側(cè)上的空氣壓力，并且這導(dǎo)致第 一活塞16作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以將流體再填充到流體室20中或從流體室20中排出流體。因而，四 通空氣閥70將加壓空氣饋送到再填充室22中，同時(shí)從排出室23中放出空氣，然后切換成 從再填充室22中放出空氣，同時(shí)將加壓空氣饋送到排出室23中，等等，直至通過流體室20 分配出所期望的流體總體積。四通空氣閥70可使用許多已知的設(shè)計(jì)。例如，閥70可具有 旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，或滑動(dòng)設(shè)計(jì)(與喇叭型閥相似)，用于交替地將再填充室22或排出室23中的一 個(gè)連接到加壓空氣源80上，并從這些室中的另一個(gè)中將廢氣(exhausting air)通風(fēng)至外 部大氣中。壓縮空氣罐器具80的使用優(yōu)于使用直接連接在泵12上的電動(dòng)化泵，因?yàn)檫@增 強(qiáng)了關(guān)于稱重傳感器14讀數(shù)偏差的精度以及流體分配裝置10的總體上的更平滑的操作。
定位在第一活塞16的與流體室20相對(duì)的面上的輔助氣室21可如所示地通過利 用擋板35中的開口而進(jìn)行通風(fēng)。更優(yōu)選的是，將輔助氣室21密封，以便產(chǎn)生在再填充沖程 上建立的正的空氣壓力，從而防止流體在第一活塞16周圍從流體室20泄漏到輔助氣室21 中。備選地，擋板35中的開口可被連接至同一加壓空氣源(其為軟管25提供供給)，從而 在流體排出循環(huán)時(shí)可通過加壓空氣驅(qū)動(dòng)第一活塞16以及第二活塞26。
在圖1的示例性實(shí)施例中，四通空氣閥70接收其來自電氣開關(guān)儀器(如標(biāo)號(hào)50 所示)的開/關(guān)電信號(hào)，電氣開關(guān)儀器是輸入與輸出處理儀器(出于便利的原因也以標(biāo)號(hào) 50來表示)的一部分，其用于從稱重傳感器14中接收與稱重傳感器14上的重量相對(duì)應(yīng)的 電信號(hào)，例如毫伏脈沖。以標(biāo)號(hào)50表示的儀器的輸入處理構(gòu)件電連接在計(jì)算機(jī)處理單元 60(下文稱為〃 CPU")上，其從該儀器(60)的輸出處理構(gòu)件中接收信號(hào)，并中繼(relay) 來自稱重傳感器14的毫伏信號(hào)，或否則的話將其轉(zhuǎn)換成與自稱重傳感器14而被懸吊的重 量相對(duì)應(yīng)的IIO伏電脈沖。CPU起作用以將所接收的信號(hào)關(guān)聯(lián)以測(cè)量在空的狀態(tài)中以及在 于其中泵填充有包含在流體室20中的流體的狀態(tài)中整個(gè)泵12的至少基本上100%的重量， 從而確定從流體室20中分配出的流體的量。因此，CPU可被編程以發(fā)送合適的電信號(hào)給 (多個(gè))輸入與輸出處理儀器50以便操作四通空氣閥70，該四通空氣閥70又使泵裝置12 進(jìn)行再填充和排放，直至通過流體室20由系統(tǒng)根據(jù)稱重傳感器14所感測(cè)的重量而分配出 足夠的流體的量為止。 可由橡膠或其它彈性體、或聚合物(例如PVC)制成的柔性管道或軟管24/25可被 用于將加壓空氣從四通空氣閥70饋送至氣室(22和23)。這種材料還可被用于管道41以 及管道42，管道41用于將流體從儲(chǔ)存容器40或桶饋送至泵12的流體室20中，管道42用 于分配從泵12的流體室20中被排出的流體。流體可被分配到另一容器43、車輛(例如混 合卡車)、或其它接收器中。例如，可將流體分配到混合器中，其可包含濕的水泥漿、砂漿或 混凝土。 本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)明白的是，用于將空氣操作的活塞泵12連接到各種其它 構(gòu)件(例如流體儲(chǔ)存器40、輸入與輸出處理儀器50、以及四通空氣閥70等等)上的管道、軟 管、以及電導(dǎo)線應(yīng)被選擇和布置(在空間定向方面)，以使得在泵沒有流體以及在泵在其它 情況下包含待分配流體的時(shí)刻，它們不會(huì)妨礙由稱重傳感器14進(jìn)行的精確測(cè)量。優(yōu)選地， 包含雙活塞16和26 (以及軟管24， 25， 41和42)的泵12應(yīng)為懸吊于稱重傳感器14上的唯一的設(shè)備構(gòu)件，而流體儲(chǔ)存器40、輸入與輸出處理儀器50、CPU60、四通空氣閥70、以及加壓 空氣源80的重量不應(yīng)由稱重傳感器14而應(yīng)由其它支撐器件所懸吊。入口止回閥38和出 口止回閥39可直接附連在泵12的殼體上，盡管其可分別地位于軟管的長(zhǎng)的任何部分處，如 標(biāo)號(hào)41和42所示。備選地，入口止回閥38還可附連在流體儲(chǔ)存器40上，而出口止回閥39 可在接收器43附近被附連或在分配管道42的端部處的噴嘴(也由標(biāo)號(hào)43表示)中被使 用。 本發(fā)明的示例性的泵系統(tǒng)10和工藝可涉及一種或多種常規(guī)的混凝土作用劑(添 加劑或外加劑)、包括用于制造這些作用劑的原材料的分配。 例如，常根據(jù)眾所周知的類別來標(biāo)識(shí)常規(guī)的混凝土外加劑。因而，由本發(fā)明的裝置 和工藝所分配的示例性的流體包括混凝土外加劑，其選擇自由減水劑(例如塑化劑、超塑 化劑)、流變改進(jìn)(rheologymodifying)劑(例如坍落度增強(qiáng)劑)、促凝劑、緩凝劑、防腐劑 (用于鋼筋)、減縮劑、纖維(例如用于加強(qiáng)、用于塑性收縮裂縫控制)、裂絞控制劑(crack control admixtures)、顏料、防水齊U、弓I氣齊U (air entraini卿gents)、增強(qiáng)齊U、養(yǎng)護(hù)齊U (curing agents)及其它所組成的組。 前述外加劑類別可例如包括糖蜜、磺酸鹽、三聚氰胺磺酸鹽甲醛聚合物(melamine sulfonate formaldehyde polymer)、萘磺酸鹽甲醛聚合物、氯化鈣、氯化鈉、胺、鏈烷醇胺 和其相應(yīng)的鹽、妥爾油、妥爾油脂肪酸、脂肪酸和其衍生物、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、油酸丁酯、 脂肪酯和其衍生物、葡萄糖酸鈉、染料、甲酸、蔗糖、糖、葡萄糖、亞硝酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸 鈣、硝酸鈣、溴化鈣、硫氰酸鈉、玉米糖漿、肌氨酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉、褐煤、 醇、乙二醇、丙三醇、酚、醋酸、無水苛性鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、直鏈烷基磺酸鈉(sodium linear alkyl sulfonate)、甲醛、二氧化硅、二甘氨酸鹽(diglycinate)、包含氧化烯的聚 合物(polymers containing oxyalkylene)、甲酸f丐、甲酸、硅氧烷、表面活性劑、樹脂和樹 脂酸、松脂和松香酸、聚丙烯酸、具有氧化烯的聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、 聚乙烯醇、多糖類(polysaccharides)、羧酸、硼砂、有機(jī)酸和其相應(yīng)的鹽、碳水化合物、磷 酸鹽、酞酸酯、不溶于水的碳酸酯和硼酸酯、硅酮、合成洗滌劑、磺化木質(zhì)素鹽(salts of sulfonated lignin)、石油酸鹽、蛋白質(zhì)材料、脂肪酸和樹脂酸及其鹽、烷基苯磺酸鹽、磺 化烴的鹽(saltsof sulfonated hydrocarbons)、白榴石火灰(pozzol雄)、粉煤灰(fly ash)、硅粉、高爐礦渣、鋰鹽和鋇鹽、橡膠、聚氯乙烯(polyvinyl chlonde)、丙烯酸類樹脂 (acrylics)、苯乙烯丁二烯共聚物、碳黑、氧化鐵、酞菁藍(lán)、棕土、氧化鉻、氧化鈦、鈷藍(lán)、苯甲 酸鈉、氟鋁酸鹽、氟硅酸鹽、植物膠、動(dòng)物膠、皂角苷、羥乙基纖維素、有機(jī)絮凝劑、石蠟乳液、 煤焦油、膨潤(rùn)土、硅石、殺真菌劑(fungicides)、殺菌劑(germicides)、殺蟲劑以及任何前 述者的混合物和衍生物。 還可以設(shè)想，本發(fā)明的示例性的流體可包括顆粒懸浮液，例如包含氣相法白炭黑 (fume silica)的泥槳，或纖維懸浮液，例如Macklin等人的美國(guó)專利6， 790， 275中所傳授 的那些，在該專利中已經(jīng)教導(dǎo)可按照精確的配料法(盡管是以體積的方式)將纖維計(jì)量到 混凝土中。 因此，用于分配流體的本發(fā)明的示例性工藝涉及提供上面所描述的空氣控制式泵 12，其重量基本上至少100%地由稱重傳感器14所支撐和測(cè)量。這種工藝涉及引導(dǎo)加壓空 氣到第二活塞26的交替的面上，從而使第一活塞16以往復(fù)的方式在所述第一活塞套筒殼體18的流體室20內(nèi)在填充位置和排出位置之間可滑動(dòng)地移動(dòng)。 在前面的詳細(xì)說明中已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例和操作模式。然而，本 文意圖保護(hù)的本發(fā)明并不被認(rèn)為局限于所公開的特殊形式，因?yàn)檫@些被視為是說明性的而 非限制性的。熟練技術(shù)人員可作出變化和修改而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
一種流體分配裝置，包括(A)正排量活塞泵裝置；和(B)連接至所述泵裝置的稱重傳感器，其用于測(cè)量所述泵裝置和由所述泵裝置泵送的流體的重量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流體分配裝置，其特征在于，(A) 所述活塞泵裝置是空氣操作式泵，其包括各可滑動(dòng)地封裝在相應(yīng)的第一和第二活塞套筒殼體內(nèi)的第一和第二活塞；用于連接所述活塞的軸部件；至少一個(gè)擋板部件，其定位在所述殼體之間且適合于在最大限度地減小所述殼體之間的空氣泄漏的同時(shí)允許所述軸部件的往復(fù)滑動(dòng)；所述第一活塞套筒殼體具有至少一個(gè)開口 ，其用于在可滑動(dòng)地封裝在所述第一活塞套筒殼體中的所述第一活塞的作用力下填充和/或從所述殼體中排出流體；所述第二活塞套筒殼體具有第一開口 ，其定位成容許加壓空氣進(jìn)入以在所述第二活塞的第一面上施加正作用力，從而使所述第二活塞在所述殼體中可滑動(dòng)地從第一位置移動(dòng)到第二位置，所述殼體具有第二開口 ，其定位成容許加壓空氣進(jìn)入，該加壓空氣可操作以在所述第二活塞的第二面上施加正作用力，從而使所述第二活塞在所述殼體中可滑動(dòng)地從所述第二位置移動(dòng)到所述第一位置，由此，將空氣壓力的正作用力傳遞給所述第一活塞以用于將流體填充到所述第一活塞套筒殼體中和從所述第一活塞套筒殼體中分配流體；并且(B) 所述稱重傳感器支撐和測(cè)量所述空氣操作式泵及包含在所述第一活塞套筒殼體中的流體的重量的基本上至少100%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體分配裝置，其特征在于，所述第一活塞套筒殼體包括用于容許流體進(jìn)入到所述第一活塞套筒殼體中的第一開口和用于從所述第一活塞套筒殼體中排出所述流體的第二開口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括用于允許流體通過所述第一開口流入到所述第一活塞套筒殼體中但阻止流體流出所述殼體的入口止回閥，以及用于允許流體通過所述第二開口流出所述第一活塞套筒殼體但阻止流體流入到所述殼體中的出口止回閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括框架，其用于安裝所述稱重傳感器并將所述空氣操作式泵懸吊于地面上方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括四通空氣閥，其用于交替地引導(dǎo)加壓空氣進(jìn)入所述第二活塞套筒殼體的所述第一和第二開口和從所述第二活塞套筒殼體的所述第一和第二開口放出空氣；輸入處理儀器，其可操作用于接收由所述稱重傳感器發(fā)出的電信號(hào)和用于將電信號(hào)傳遞給所述氣動(dòng)閥控制器；禾口計(jì)算機(jī)處理單元，其用于從所述輸入處理儀器接收電信號(hào)和將電信號(hào)傳遞給所述輸入處理儀器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括入口止回閥和出口止回閥，以容許進(jìn)入或離開所述第一活塞套筒殼體的流體的通行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括可分配流體儲(chǔ)存器，流體自該流體儲(chǔ)存器而被填充到所述空氣操作式泵中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體分配裝置，其特征在于，還包括連接在所述四通空氣閥上的壓縮空氣罐。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體分配裝置，其特征在于，所述可分配流體儲(chǔ)存器包含至少一種流體，其選自減水劑、流變改進(jìn)劑、促凝劑、緩凝劑、防腐劑、減縮劑、纖維、裂絞控制齊U、顏料、防水劑、引氣劑、增強(qiáng)劑和養(yǎng)護(hù)劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體分配裝置，其特征在于，所述可分配流體儲(chǔ)存器包含至少一種流體，其選自糖蜜、磺酸鹽、三聚氰胺磺酸鹽甲醛聚合物、萘磺酸鹽甲醛聚合物、氯化鈣、氯化鈉、胺、鏈烷醇胺和其相應(yīng)的鹽、妥爾油、妥爾油脂肪酸、脂肪酸和其衍生物、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、油酸丁酯、脂肪酯和其衍生物、葡萄糖酸鈉、染料、甲酸、蔗糖、糖、葡萄糖、亞硝酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈣、硝酸鈣、溴化鈣、硫氰酸鈉、玉米糖漿、肌氨酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉、褐煤、醇、乙二醇、丙三醇、酚、醋酸、無水苛性鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、直鏈烷基磺酸鈉、甲醛、二氧化硅、二甘氨酸鹽、包含氧化烯的聚合物、甲酸鈣、甲酸、硅氧烷、表面活性劑、樹脂和樹脂酸、松脂和松香酸、聚丙烯酸、具有氧化烯的聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、多糖類、羧酸、硼砂、有機(jī)酸和其相應(yīng)的鹽、碳水化合物、磷酸鹽、酞酸酯、不溶于水的碳酸酯和硼酸酯、硅酮、合成洗滌劑、磺化木質(zhì)素鹽、石油酸鹽、蛋白質(zhì)材料、脂肪酸和樹脂酸及其鹽、烷基苯磺酸鹽、磺化烴的鹽、白榴石火灰、粉煤灰、硅粉、高爐礦渣、鋰鹽和鋇鹽、橡膠、聚氯乙烯、丙烯酸類樹脂、苯乙烯丁二烯共聚物、碳黑、氧化鐵、酞菁藍(lán)、棕土、氧化鉻、氧化鈦、鈷藍(lán)、苯甲酸鈉、氟鋁酸鹽、氟硅酸鹽、植物膠、動(dòng)物膠、皂角苷、羥乙基纖維素、有機(jī)絮凝劑、石蠟乳液、煤焦油、膨潤(rùn)土、硅石、殺真菌劑、殺菌劑、殺蟲劑以及任何前述者的混合物和衍生物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體分配裝置，其特征在于，所述第一活塞套筒殼體中具有至少一個(gè)開口 ，其用于在可滑動(dòng)地封裝在所述第一活塞套筒殼體中的所述第一活塞的作用力下填充和/或從所述殼體中排出流體，所述第一活塞具有第一面和第二面，所述第一面在所述第一活塞套筒殼體內(nèi)限定了流體室，并且所述第二面在所述第一活塞套筒殼體內(nèi)限定了輔助氣室，所述輔助氣室被通風(fēng)、密封或連接至加壓空氣源。
13. —種用于分配流體的工藝，包括提供(A)正排量活塞泵裝置；和(B)稱重傳感器，其連接至所述泵裝置以用于測(cè)量所述泵裝置和由所述泵裝置泵送的流體的重量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的工藝，其特征在于，所述空氣控制式泵包括各可滑動(dòng)地封裝在相應(yīng)的第一和第二活塞套筒殼體中的第一和第二活塞；用于連接所述活塞的軸部件；至少一個(gè)擋板部件，其定位在所述殼體之間且適合于在最大限度地減小所述殼體之間的空氣泄漏的同時(shí)允許所述軸部件的往復(fù)滑動(dòng)；所述第一活塞套筒殼體具有至少一個(gè)開口，其用于在可滑動(dòng)地封裝在所述第一活塞套筒殼體中的所述第一活塞的作用力下填充和/或從所述殼體中排出流體；所述第二活塞套筒殼體具有第一開口 ，其定位成容許加壓空氣進(jìn)入以在所述第二活塞的第一面上施加正作用力，從而使所述第二活塞在所述殼體中可滑動(dòng)地從第一位置移動(dòng)到第二位置，所述殼體具有第二開口 ，其定位成容許加壓空氣進(jìn)入，該加壓空氣可操作以在所述第二活塞的第二面上施加正作用力，從而使所述第二活塞在所述殼體中可滑動(dòng)地從所述第二位置移動(dòng)到所述第一位置，由此，將空氣壓力的正作用力傳遞給所述第一活塞以用于將流體填充到所述第一活塞套筒殼體中和從所述第一活塞套筒殼體中分配流體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的工藝，其特征在于，包括引導(dǎo)加壓空氣至所述第二活塞的交替的面上，以便使所述第一活塞在所述第一活塞套筒殼體內(nèi)在填充位置和排出位置之間以往復(fù)的方式可滑動(dòng)地移動(dòng)，由此將流體包含到所述活塞套筒殼體中并從中排出。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工藝，其特征在于，還包括利用所述稱重傳感器測(cè)量所述空氣操作式泵在帶有包含于其內(nèi)的流體和不帶有包含于其內(nèi)的流體的條件下的基本上至少100%的重量。
全文摘要
利用空氣操作式泵和稱重傳感器而用于分配流體、例如化學(xué)混凝土外加劑的裝置和工藝，其中，該稱重傳感器用于支撐和測(cè)量該泵及通過該泵而分配的流體的重量的基本上100％。這種空氣操作式泵的雙動(dòng)式雙活塞設(shè)計(jì)允許了在流體填充和流體排出階段期間均使用正的空氣壓力。
文檔編號(hào)B28C7/04GK101765486SQ200880100608
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者R·拉姆納賴 申請(qǐng)人:格雷斯公司