專利名稱：用于傳送及計量流體物質(zhì)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動提供及計量流體或可流動物質(zhì)的裝置，這些物質(zhì)是可以用散態(tài)定量的傳送的及有待混合用的，例如染料的配料及用于配制顏料及油柒物質(zhì)的添加劑，以及用于計量及混合化學(xué)材料、食品或另外的應(yīng)用。對于本發(fā)明應(yīng)用的領(lǐng)域，流體物質(zhì)意味著一種液體，液體及/或可流動的粉末狀或顆粒狀材料。
在流體物質(zhì)混合物的配制時，例如配制紡織工業(yè)中的染料，或配制用于各種用途的油柒及顏料，其中各種以散態(tài)或流體態(tài)傳送的物質(zhì)必須以計量的方式傳送與混合，因此就產(chǎn)生了提供自動計量設(shè)備的問題，該設(shè)備應(yīng)包括能保證選擇性控制載有接收容器的支架或滑車使其運(yùn)動及停止到相應(yīng)傳送位置上的控制裝置。進(jìn)而需要精細(xì)控制速度，以避免突然運(yùn)動或不適當(dāng)?shù)耐Ｖ?，這些突動及停止可能會產(chǎn)生影響稱重系統(tǒng)工作的問題，或是以防止該容器本身翻倒及引起其中所容流體物質(zhì)的部分外溢。同時，對于該設(shè)備或?qū)τ谔貏e適用于小型或中型用戶的自動設(shè)施，有必要除設(shè)有控制平移或在所控速度下運(yùn)動的系統(tǒng)外，還要有一個經(jīng)濟(jì)的設(shè)計及能便于維護(hù);非常重要的一點在于應(yīng)避免技術(shù)人員為了進(jìn)行該設(shè)備的必要檢修工作及/或更換設(shè)備部件的長距離及高成本的奔波。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種上述類型的自動設(shè)備，它能夠傳送計量的貯存流體物質(zhì)，并能克服上述缺點;尤其是本發(fā)明涉及一種自動地傳送計量的流體物質(zhì)到一個接收容器中的設(shè)備，該接收容器設(shè)有可編程序的驅(qū)動系統(tǒng)，用于控制該容器的平移運(yùn)動及定位，并用于避免突然的停止和起動，由于具有設(shè)置實質(zhì)服從產(chǎn)生線性加速度及減速度的梯形運(yùn)動原理的平移運(yùn)動的可能性，就使得載有容器的滑車能和緩地起動及停止。
本發(fā)明的另一目的是提供用于配制液體染料的自動化的裝置，它通常被稱為“顏料店”，具有高配料節(jié)奏用以提高生產(chǎn)規(guī)格。
本發(fā)明的又一目的是提供上述類型的氣動操作設(shè)備或設(shè)施，它尤其能適用于危險環(huán)境中或用于危險物質(zhì)，也就是它具有防火特性?，F(xiàn)在還不知道有設(shè)備能滿足上述的目的。
上述的目的可以借助于包含權(quán)利要求1特征部分特征的、根據(jù)本發(fā)明的供料及計量設(shè)備來實現(xiàn)。
以下將借助于應(yīng)用在紡織工業(yè)中作染料配料的一個優(yōu)選實施例，對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。其附圖為

圖1根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的總圖;
圖2根據(jù)圖1設(shè)備實施例的正視圖;
圖3圖2中設(shè)備的一個放大的左側(cè)視圖;
圖4用于根據(jù)圖1設(shè)備中氣動連接器的氣動控制回路圖;
圖5根據(jù)圖4中線5-5所視的氣動連接器的局部視圖;
圖6根據(jù)圖4中線6-6所示的局部視圖;
圖7及8圖4中放大的橫截面細(xì)節(jié)圖。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，總地用標(biāo)號10表示，該裝置包括多個給料頭11，該給料頭具有可自動操作的閥膜11′，11″，用于提供被計量的流體或粉狀物質(zhì)，例如貯存在設(shè)于支承結(jié)構(gòu)13的預(yù)定高度上的相應(yīng)容器12中的染料流體物質(zhì)。每個頭11由此包括一個或多個閥裝置，該閥裝置利用譬如氣動或電動操作器操作以打開及關(guān)閉該同一閥，用于控制從存貯容器12到頭11的液體流進(jìn)入一個容器或?qū)碜砸煌獠苛黧w源的流體流的流動，該外部流體例如為用于頭清洗用的水。
如圖例所示的，每個給料頭11到一加壓空氣源14的受控及有選擇性的連接最好是由一個氣動連接器來實現(xiàn)的，該連接器包括一個動連接器件15及多個固定連接器件16，后者中每個均與各自的給料頭11相連接。該動連接器件15被支承在可沿導(dǎo)軌18運(yùn)動的一個滑塊17上;該滑塊17與其驅(qū)動裝置相連接，后者例如為無桿類型的液壓操作的控制缸19，并采用本身公知的磁耦合連接;或不同的連接裝置。
該控制缸19是由圖1所示的空氣/油聯(lián)合控制系統(tǒng)操作的一個雙功能缸，該控制系統(tǒng)能夠作出適當(dāng)?shù)募铀?、減速控制及對所述控制缸19的活塞膜的速度控制，并由此控制輸送負(fù)載。
該滑塊17經(jīng)由一臂20′連接到一個支架或滑車20上，車上設(shè)有電子秤21或類似稱量裝置，并承放了一個接收由給料頭11提供的計量后的流體物質(zhì)的容器22(圖3)。該滑車20可以是任何適合類型的，例如一個升降裝置使秤21升到一個合適的高度上。一個微處理機(jī)或邏輯單元33用來控制該設(shè)備，并尤其是控制該待操作的頭11，及控制在每次配料時待傳送及待計量的流體物質(zhì)的量。在各個圖中，標(biāo)號23表示用于對經(jīng)由連接器件15，16將加壓空氣供給到給料頭11作選擇性控制的閥，而標(biāo)號24表示用于滑塊17及滑車20的位置傳感裝置，它在圖2所示的專門情況下是由相對于每個給料頭11設(shè)置的多個氣動限位開關(guān)24′，它被定義為絕對值類型的編碼器;這些限位開關(guān)24′被滑塊17的移動依次地操作，因此對控制整個設(shè)備的邏輯單元33提供了氣動位置信號，如在以下要描述的。
如上所述，用于驅(qū)動滑車20使其沿由縱向?qū)?zhǔn)排列的給料頭11的線性路線行走的液壓控制缸19被一個氣體動力源14經(jīng)由空氣/油動力轉(zhuǎn)換器25及26以圖1所示的方式操作。更詳細(xì)地，缸19的每一側(cè)各經(jīng)由控制閥27，28及流體調(diào)節(jié)閥29，30與相應(yīng)的空氣/油動力轉(zhuǎn)換器25及26油路側(cè)相連接，該流體調(diào)節(jié)閥可以極其精確地控制回路的液壓部分的油流量，及由此控制該控制缸19活塞的速度、加速度及減速度。相應(yīng)地每個空氣/油動力轉(zhuǎn)換器25及26的空氣側(cè)經(jīng)由各自空氣供氣及通氣閥31，32與加壓空氣源14相連，如圖所示。
該設(shè)備是利用可編程序邏輯單元或微處理機(jī)33完善工作的，對于它，氣動連接器件15的電磁閥23及各操作閥27，28，29，30，31，32，加之氣動限位開關(guān)24′經(jīng)由一個電一空氣信號轉(zhuǎn)換器或接口34與其連接。該信號轉(zhuǎn)換器34具有識別裝置的空氣信號及將由邏輯控制單元33發(fā)出的電信號轉(zhuǎn)換成用于操作各閥的相應(yīng)空氣信號的功能。
在氣動連接器系統(tǒng)領(lǐng)域中，此外還公知地應(yīng)用包括陽及陰部件的連接器，其中與一個加壓流體源相連接的第一陽部件的端部被引入到一個第二陰部件的空腔中，該第二陰部件與使用該加壓流體的一設(shè)備或點相連接。這些公知系統(tǒng)需要高的定位精確度，該精確度僅能用極復(fù)雜及昂貴的并對工作周期有副作用的解決來保證。根據(jù)本發(fā)明，利用動連接器代替靜連接裝置用于同時地和/或選擇性地操作多個裝置，其非常有利的地方在于減少了所需連接器的數(shù)目，從設(shè)計與功效的觀點看產(chǎn)生了顯著的簡化。
在本發(fā)明的范圍中，因而希望具有一種流體連接器，它除去能允許有大量的連接點外，不需要高的定位精確度，并且從功能及結(jié)構(gòu)觀點看是非常的簡單，在工作時又十分可靠。
如前所述及如圖4至8所示的，根據(jù)本發(fā)明的連接裝置包括第一動部件15及一組第二間隔布置的部件16，其中部件15由滑塊17適當(dāng)?shù)刂С屑氨徊僮?，以便能移向每個定部件16或從該部件移開，以及沿線性路徑移動，相對于靜連接器部件選擇性地定位。
在圖示例中，動連接器件15被二個氣動操作缸35，36支承，以便能移向每個定連接器部件16或從該部件移開;接著，這個由動連接器件15及操作缸35，36組成的組件安裝在滑塊17上，以便能沿上述的路徑移動。在圖4的例中，用標(biāo)號37表示又一個第三氣缸，它用于使動連接器部件15的前平面壓在定連接器件16的對置平面上，由此形成一種氣密連接;但是，顯然地可利用任何其它的適合所述領(lǐng)域的其它操作裝置來取代操作缸13，14及16。
如前所述，連接器部件15及16具有使每個給料頭11的操作缸選擇性地連接到加壓空氣源14的功能。因此，定連接器件16中設(shè)有一個或多個穿透通道47，在板狀連接器的情況下，如圖所示，這些通道穿到兩個對置的平表面16a及16b上，因而與一個給料頭11及與連接器件15的相應(yīng)數(shù)目的通道48(圖5)相連接，這些通道48開向與定連接器件16平表面16b對著的平表面15a，如圖所示。
接著，連接器的動部件15的通道48經(jīng)由導(dǎo)管50及一組電磁控制閥23與加壓空氣源14相連接，這些電磁閥可以用順序的或可編程序方式由單元33操作。
氣動連接器部件15及/或16此外還設(shè)有用于通導(dǎo)47及/或48的氣密裝置，如附圖中的圖5及7所示。在圖示例中，所述氣密裝置是環(huán)形密封墊形式，或是放置在動連接器件15平表面15a上的一個座槽53中的O形環(huán)52。
附圖中的圖7及8表示連該連接器的一個典型特點，如果將圖7與圖8比較，可以看到當(dāng)所述通道精確對準(zhǔn)時(圖7)及當(dāng)所述通道47及48稍微不對準(zhǔn)時(圖8)，通道47及48的連通均能保證，并不影響加壓空氣的供給及正常工作。因此兩個連接器件的精確定位不再需要，并產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)上及功能上高度的簡化。
根據(jù)所提出的解決方案，該連接器裝置還設(shè)有用于相對定部件16控制動連接器件15位置的合適傳感裝置。根據(jù)圖4中所示的一個極為簡單及有利的實施例，這些控制裝置包括塞接式傳感器42，43，44，用于依靠動連接器件15相對于定連接器件16所處的位置，切斷用來提供壓力信號的加壓空氣流或允許其通過。尤其是，在圖示的例中，第一塞接式傳感器可由開向動連接器件15平表面15a的通道44′構(gòu)成，在連接器件15前移狀態(tài)下，該通道當(dāng)動連接器件15已經(jīng)移動到壓著定連接器件16時，被定部件16和平表面16b閉塞或封閉，以便形成氣密連接。
相似地，為了控制動連接器部件16退回的狀態(tài)，至少將一個定塞接式傳感器42設(shè)置在連接器件15的面15b側(cè)上，該側(cè)在朝向連接器件16的面15a的反面;由此在傳感器42中設(shè)有一個流體通道42′，該通道在部件15的退回位置上(圖4)被平表面15b閉塞或封閉。在兩種情況中，塞接就是封閉或打開通道42′及44′，用以阻斷或允許空氣流的流通，這種空氣流是適于被傳感及阻斷的，用于作為指示動連接器件15正確定位的信號;對這點現(xiàn)在參照圖4進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
附圖4表示用于塞接式傳感器及操作連接器裝置15，16的氣缸的空氣回路。如圖所示，該連接器件15與兩個雙作用氣缸35，36相連接，以便能移開和移向?qū)γ娴亩ㄟB接器件16;此外，連接器部件15被一個單作用氣缸37向上推，使其壓著定連接器件16形成一種氣密連接。氣缸35，36及37經(jīng)由流量控制器38，39，40及一個滑動閥41以圖示方式連接到加壓空氣源14。在圖4中，此外用標(biāo)號42，43及44表示用來控制動連接器件15相對于定連接器件16的前移及退回位置的空氣塞接式傳感器;這些塞接式傳感器42及43及44被連接到電-氣體轉(zhuǎn)換器34及經(jīng)由節(jié)流裝置45，46各與加壓空氣源14相連接，在節(jié)流裝置45，46中，主通道45a及46a被分支出一直通道45b，46b，它們與單元34相連接，并且節(jié)流通道45c及46c經(jīng)由流量調(diào)節(jié)器及滑動閥41與加壓空氣源14相連接，如圖所示。
該設(shè)備的工作方式簡要地描述如下。假定邏輯單元33對控制容器22中的一定量的物質(zhì)的計量及混和編好程序。由邏輯單元33通過兩個通氣閥31及32中一個的打開來確定滑車20的平移方向，接著由單元33發(fā)出起動信號，以便根據(jù)所需運(yùn)動方向利用分別操作控制閥27或28及流量調(diào)節(jié)閥29或30，使滑車20在預(yù)選方向中產(chǎn)生平移運(yùn)動。這個流量調(diào)節(jié)閥控制從缸19到空氣/油動力轉(zhuǎn)換器25，26的油傳送，或作相反方向的控制，該閥位于滑塊17進(jìn)行運(yùn)動所朝的一側(cè)上。當(dāng)滑塊17運(yùn)動時，邏輯單元33接收來自于位置傳感器24關(guān)于滑車20相對于給料頭11的位置的信號。該邏輯單元33將相應(yīng)地控制閥27或28的調(diào)節(jié)度，以便獲得所需的平移運(yùn)動的加速度，速度及定位。當(dāng)滑車20達(dá)到了編好程的位置，在此情況下滑車可能具有梯形式的運(yùn)動速度，邏輯單元33將再操作控制閥29，30，31及32以便停止氣缸19并保證該滑車20被定位，在靜止時準(zhǔn)確地處于所需給料頭11的下方。在該點上滑動閥41被操作，以使得將加壓空氣供給到氣動連接器部件15的氣缸35、36及37，該連接器件15將與所選擇的給料頭11的相應(yīng)定連接器件16形成連接。連接器件15向著定連接器件16的運(yùn)動將形成空氣塞接式傳感器44的通道44′的閉封，于是阻斷了加壓空氣的外流。這種狀態(tài)將被邏輯單元33測出，作為一種表明連接器件15及16的定位及連接已經(jīng)正確地完成的信號。
在該點上邏輯單元33將以所需順序操作這些電磁閥23，以便操作頭11的閥11′，11″使物質(zhì)流到滑車20上的容器22中。在將容納在相應(yīng)容器12中的物質(zhì)的供給及計量完成后，在滑車20上的秤重裝置21將發(fā)出一個控制信號給邏輯單元33，使其能進(jìn)行新的計量步驟。因此連接器件15將退回，直到塞接式傳感器42，43傳給邏輯單元33一個開斷信號，缸19將再被操作以便使支承接收容器22的滑車20被驅(qū)動及定位到一個新選擇的給料頭11的下面。在這個配料或送料操作完成以后，該滑車20將被移動到對容器22的移送點上。
由以上的描述及說明，將會理解到一種新的及有效的用于對流體及/或可流動物質(zhì)自動供應(yīng)及計量的設(shè)備已經(jīng)被實現(xiàn)了;此外，根據(jù)圖示的例子，利用一個空氣/油動力操作系統(tǒng)與一個線性位置傳感器及一個用于連接給料頭的連接器裝置、以受一個可編程序邏輯單元控制的方式相結(jié)合起來，就不僅可能提供一種用于對流體物質(zhì)計量及配料的完全自動及極其簡化的設(shè)備，而且還可使用氣動操作部件，于是就大大地增加了整個設(shè)備的可靠性與安全性;因而，作為空氣/油聯(lián)合操作系統(tǒng)的后果，就使對支承接收及計量物質(zhì)容器的滑車或支架的定位及速度的控制具有很高的精確度，由此就阻止了可能會產(chǎn)生容器22中物質(zhì)的溢出或容器本身失去平衡及翻倒危險的突然運(yùn)動及振動。
最后，圖6及7表示利用連接器部件的一個部件16中的空腔或通室47′使一個連接器件16的一個或多個通道能夠同時地與所述連接器件中的另一個部件15的一個或多個通道相連接。
顯然，由圖1所示的氣動方案可以用任何其它合適的解決方案取代，如設(shè)置電控制閥及/或驅(qū)動裝置，或不同類型的傳感器或位置轉(zhuǎn)換器，例如一種絕對值或增量式編碼器。同時給料頭或用以選擇性地供給計量的待配料的流體物質(zhì)的驅(qū)動裝置也可以在不偏離本發(fā)明權(quán)利要求的發(fā)明原則情況下采用不同的類型。
權(quán)利要求
1.一種用于提供來自于存貯容器(12)的計量流體或可流動物質(zhì)的設(shè)備，其特征在于包括多個具有與各自的所述存貯器(12)相連接的控制閥裝置(11′，11″)的給料頭(11)，該給料頭(11)沿著一個線性路徑被對齊，用以使載有接收容器(22)的滑車(20)在所述頭(11)下面進(jìn)行定位；沿所述路徑定位的傳感裝置(24)，用以提供表明滑車(2)的位置已與給料頭(11)對齊的控制信號；可操作的驅(qū)動裝置(25，26)，用以使所述滑車(20)沿所述線性路線往復(fù)移動；以及一個可編程序的控制單元(33)，用以控制所述驅(qū)動裝置(25，26)及選擇性地操作給料頭(11)的控制閥(11′，11″)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的提供計量流體物質(zhì)的設(shè)備，其特征在于，包括-一個支架(13)及存貯流體物質(zhì)的貯存容器(12)，所述的每個貯存容器(12)利用閥裝置與各自的給料頭(11)相連接，所述每個頭(11)包括氣動操作閥裝置(11′，11″);-用于支承接收容器(22)的滑車(20)，所述滑車(20)可沿所述給料頭(11)下面的所述路徑移動，及一個可編程序的控制裝置(33)用于選擇性地操作給料頭(11)及使帶有所述容器(22)的滑車(20)移動并停止在一個程序規(guī)定的所述給料頭(11)的下面;-所述控制裝置包括將每個所述給料頭(11)的氣動閥裝置(11′，11″)與一個加壓空氣源(14)相連接用的一個氣動連接器裝置(15，16);-所述連接器裝置包括用于每個給料頭(11)的第一連接器件(16)，以及設(shè)有空氣流量控制閥(23)的第二連接器件(15)，所述連接器件中的一個(15)可在相對于所述連接器件中的另一個(16)的前移及退回位置之間移動;-可移動的支承所述第二連接器部件(15)的滑塊(17)，移向及移開所述每個第一連接器件(16)，所述滑塊(17)與所述滑車(20)及使所述滑塊(17)與所述滑車(20)沿所述路徑移動的往復(fù)驅(qū)動裝置(19)相連接;-所述驅(qū)動裝置(19)包括一個雙功能液壓缸，每個雙功能液壓缸(19)利用各自的空氣/油動力轉(zhuǎn)換器(25，26)及空氣-油流量控制閥(27-32)與所述加壓空氣源(14)相連接，所述控制閥(27-32)包括油流量調(diào)節(jié)閥(29，30);-由所述滑塊(17)操作的位置傳感裝置(24)在接收容器(22)與所選擇的一個所述給料頭對齊位置時，提供一個用于所述滑車(20)的控制信號;-以及一個可編程序控制單元(33)，它在操作上與第二連接器件(15)的控制閥、所述位置傳感裝置(24)、以及各個油流量調(diào)節(jié)閥(29，30)相連接，以控制上述滑塊(17)及滑車(20)平移運(yùn)動的工作速度、加速度及減速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于用于所述空氣/油動力轉(zhuǎn)換器(25，26)及所述位置傳感器裝置(24)的所述控制閥(27-32)包括氣動工作閥;及所述氣動閥經(jīng)由一個電一空氣轉(zhuǎn)換器(34)與邏輯控制單元(33)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于所述第一及第二連接器部件(15，16)包括對置的平表面(15a，16b);在所述第一及和二連接器部件上至少有一個通道(47，48)在軸向可對齊的位置上開向所述平表面(15a，16b);圍繞著所述通道的孔設(shè)置了流體密封裝置，以及使所述連接器件(15，16)中的一個連接器件(15)相對于另一連接器件(16)在前移及退回位置之間移動的控制裝置(35-37)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述第一及第二連接器部件(15，16)包括一組流體通道(47，48)，其特征在于至少一個連接器件的一個通道經(jīng)由一個平表面上的空腔連接件或室(47′)可以與另一連接器件的至少兩個通道(47)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于包括雙功能控制裝置(35，36)，使所述連接器部件(15，16)中的一個在相對于另一所述連接器件的前移及退回位置之間移動，及另外的推力裝置(37)，用于將所述一個連接器件以流體密封的形式壓在另一連接器件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于包括傳感器裝置(42，44)，用于在所述一個連接器件的所述前移及退回位置上發(fā)出控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7的設(shè)備，其特征在于所述傳感器裝置(42，44)包括定位在動連接器件(15)適合面上的氣體塞接式傳感器(42，44)，所述塞接式傳感器具有開向所述接觸器件平的塞接表面的通道裝置(42′，44′)，所述塞接式通道裝置直接地與邏輯控制單元(33)的電一氣體轉(zhuǎn)換器(34)相連接，并各自通過分支出的節(jié)流通道(45c，46c)與所述加壓空氣源(14)相連接。
全文摘要
用于自動傳送來自于貯存容器(12)的計量可混合流體或可流動態(tài)物質(zhì)的設(shè)備，包括具有與各自貯存容器(12)相連接的控制閥的多個給料頭(11)。這些給料頭(11)沿著一根用于載有接收容器(22)的滑車(20)的線性路線被對齊；沿著該路線設(shè)置傳感器裝置(24)，用以提供表明滑車(20)相對于給料頭(11)位置的控制信號；設(shè)置了驅(qū)動裝置(25，26)用于使滑車(20)沿該路徑往復(fù)運(yùn)動，以及一個可編程序的控制單元(33)用以選擇性地移動及停止滑車(20)以及操作給料頭(11)。
文檔編號B01F13/10GK1070624SQ92110180
公開日1993年4月7日 申請日期1992年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月17日
發(fā)明者馬里奧蒂·盧吉 申請人:I·A·S·工業(yè)自動化系統(tǒng)公司