專利名稱：兩組分計量泵組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及液體分配系統(tǒng)，并且具體涉及一種由單個電機驅(qū) 動的雙組分計量泵組件。
背景技術(shù)：
諸如活塞泵和齒輪泵之類的各類泵已在液體分配系統(tǒng)中被使用以 便于液體材料的分配。雖然這些泵本身的構(gòu)造已被公知，但是在各種 應用中在使用了這些泵的組件設(shè)計中存在改進的空間。
在諸如窗戶玻璃粘合劑市場之類的各種領(lǐng)域中，在應用至窗戶之 前，兩種或多種組分必須被在靜態(tài)混合器或類似裝置中混合在一起。 這兩種組分在傳送至靜態(tài)混合器之前一定不能互相作用，所以通過由 單獨的電機驅(qū)動的單獨的泵通常己被用于將這兩種組分傳送至混合 器。這些單獨的泵可以是活塞泵、循環(huán)泵、齒輪泵，或者任何其他種 類的泵。由于能夠容易地并且廉價地獲得各種尺寸的活塞泵，所以活 塞泵在這些行業(yè)中已經(jīng)很普遍。在分配系統(tǒng)中混合的兩種組分通常具 有泵必須精確達到的混合比。例如，在窗玻璃裝配市場中使用的粘合 劑是兩種組分材料，依靠所選粘合劑的具體類型，這兩種組分材料需 要以大約l: 1至10: l的比例混合。雖然在大約8: 1至13: l的范圍內(nèi) 的混合比就能提供對于10: l粘合劑可接受的效果，但是該混合比越精 確則效果越好。使用兩個電機來驅(qū)動兩個單獨組分的泵有時需要另外的計量機構(gòu) 來確保這兩種組分是以可接受的比例被傳送。如果將兩個電機、兩個 泵和計量機構(gòu)全部用于這一個功能，則操作員將要執(zhí)行多次控制來進 行監(jiān)控，包括對這兩個電機的速度控制。這些增加的系統(tǒng)的復雜性造 成對操作員要求更高。由于這種增加的復雜性，出錯的可能性增加。 過多的裝置也增加了某一具體構(gòu)件出故障的可能性，從而引起整個系 統(tǒng)停機以便維修。因此，需要一種用于精確并且有效地混合兩組分粘 合劑材料的分配系統(tǒng)，其解決現(xiàn)有系統(tǒng)的這些和其他問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個舉例說明的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的液體計量系統(tǒng)包括第
一泵、第二泵、集管和電機。當泵送兩組分粘合劑時，所述第一泵包 括第一入口和第一出口，所述第一入口用于接收所述兩組分粘合劑的
第一種組分，所述第一出口用于將所述第一種組分傳送至所述集管。 所述第二泵類似地包括第二入口和第二出口，所述第二入口用于接收 所述兩組分粘合劑的第二種組分，所述第二出口用于將所述第二種組 分傳送至所述集管。所述集管與所述第一出口和所述第二出口連通并 且包括兩個集管出口，所述集管出口用于將所述組分的每個分配到諸 如靜態(tài)混合器之類的混合裝置內(nèi)。


附圖示出了本發(fā)明的示例性實施例，并且連同以上給出的本發(fā)明 的概括性說明和以下給出的詳細說明一起用作解釋本發(fā)明的原理。該 附圖將并入本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的"雙泵"組件的第一實施例的側(cè)視圖。
圖1B是圖1A中示出的實施例的主視圖。
圖1C是在圖1A中示出的實施例中使用的"雙泵"的橫截面視圖。 圖1D是圖1A中示出的實施例帶有示出了組分供給線路的主視圖。 圖1E是圖1C的"雙泵"沿線1E-1E截取的橫截面視圖。圖1F是圖1C的"雙泵"沿線1F-1F截取的橫截面視圖。 圖2A是根據(jù)本發(fā)明的泵組件的第二實施例的主視圖。 圖2B是圖2A的實施例的詳細主視圖，用隱藏線表明組分流入泵內(nèi)。
圖2C是圖2A的實施例的詳細主視圖，用隱藏線表明組分流出所述泵。
圖2D是沿圖2C的線2D-2D截取的視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的泵組件的第三實施例的俯視圖，示出了驅(qū)動兩 個單獨的齒輪泵驅(qū)動軸的皮帶或鏈條。
圖4是泵組件的第四實施例的側(cè)視圖，類似于圖1A。
具體實施例方式
圖1A-1F描述了液體計量系統(tǒng)10的示例性實施例，計量系統(tǒng)10被構(gòu) 造成計量并混合兩組分粘合劑的組分。計量系統(tǒng)10包括容納在雙泵組 件16中的第一泵12和第二泵14、單個電機18 (諸如伺服電機)和集管 20。集管20與第一泵12的出口22和第二泵14的出口24連通(圖1D)。 第一泵12具有入口26，并且第二泵14具有入口28 (圖1B)。入口26、 28接收從源頭(未示出)泵送的組分。集管20也包括第一集管出口31 和第一通道27，第一通道27被構(gòu)造成將所述第一種組分從第一泵12的 出口22運送至第一集管出口31 (圖1D)。類似地，集管20包括第二集 管出口32和第二通道29，第二通道29被構(gòu)造成將所述第二種組分從第 二泵14的出口24運送至第二集管出口32。每個集管出口31、 32與靜態(tài) 混合器30連通，靜態(tài)混合器30可以是諸如可從俄亥俄州Westlake的諾信 公司(Nordson Corporation)獲得的諸如兩組分分配槍之類的兩組分槍 33的部件。靜態(tài)混合器30將所述兩種組分合并并且經(jīng)噴嘴頭34分配混 合的粘合劑。兩組分槍33可包括零件35a、 35b，用于將槍33連接至加壓 空氣源以便操作在槍33內(nèi)的開/關(guān)閥門。
在圖1C、 1E和1F中較詳細地示出了該實施例中使用的雙泵組件 16。在該實施例中，第一泵12和第二泵14是齒輪泵。第一齒輪泵12包括第一齒輪系40，第一齒輪系40包括分別安裝在驅(qū)動軸46和惰輪軸48 上的驅(qū)動齒輪42和惰輪44。第一齒輪泵12具有如圖1C所示的殼體厚度 hl。第二齒輪泵14包括第二齒輪系50，與第一齒輪系40—樣，第二齒 輪系50包括分別安裝在同一驅(qū)動軸46和惰輪軸48上的驅(qū)動齒輪52和惰 輪54。第二齒輪泵14具有如圖lC所示的殼體厚度h2。多個板56關(guān)于外 部環(huán)境并且關(guān)于兩個泵彼此覆蓋和密封兩個齒輪泵12、 14。
參照圖1A和1F，當電機18驅(qū)動驅(qū)動軸46時，第一齒輪系40將一定 體積的第一種組分從第一齒輪泵12的入口26泵送至第一齒輪泵12的出 口22，同時第二齒輪系50將一定體積的第二種組分從第二齒輪泵14的 入口28泵送至第二齒輪泵14的出口24。第一種組分然后經(jīng)集管20的第 一通道27被運送至與靜態(tài)混合器30連通的第一集管出口31。類似地， 第二種組分然后經(jīng)集管20的第二通道29被運送至與靜態(tài)混合器30連通 的第二集管出口32。靜態(tài)混合器30最終將所述兩種組分合并而產(chǎn)生所 述兩組分粘合劑。
兩個齒輪系40、 50的相對尺寸確定單個電機雙泵組件16的固定的 速度比。當驅(qū)動齒輪42、 52和惰輪44、 54的直徑相同時，如圖1C所示， 殼體厚度比h2/hl確定由雙泵組件16傳送的兩種組分的容積流量比。因 此，齒輪系40、 50可被設(shè)計成傳送任何期望的容積流量比的兩種組分。
如圖1A-1D所示，該實施例的雙泵組件16也包括殼體36，殼體36 保持互相鄰近的第一齒輪泵12和第二齒輪泵14。所述殼體包括作為底 部的集管20、頂板37和多個連接至頂板37及集管20的桿39。圖1A-1D的 實施例具有支撐在集管20或殼體36的底部上的第一齒輪泵12和第二齒 輪泵14，以及驅(qū)動軸46，該驅(qū)動軸46延伸通過頂板37到位于頂板37上 方的電機18內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，殼體36可選擇性地包括 適合于支撐計量系統(tǒng)10的各種其他結(jié)構(gòu)。
圖2A-2D描述了液體計量系統(tǒng)60的另一個實施例，該液體計量系統(tǒng)60被構(gòu)造成計量和混合兩組分粘合劑的組分。該實施例與圖1A的實 施例的不同之處在于，該實施例的兩個泵62、 64不是互相鄰近設(shè)置， 而是被隔開并且被定位在集管68的相對側(cè)。在機械方面，這些實施例 以相同的方式工作，但是將泵體分開允許在必要時較易于置換和修理 兩個泵62、 64。計量系統(tǒng)60包括第一泵62、第二泵64、單個電機66 (諸 如伺服電機)和集管68。集管68與第一泵62的出口70連通并且和第二 泵64的出口72連通。第一泵62具有入口74，并且第二齒輪泵64具有入 口76。入口74、 76從相應源頭(未示出)接收所述組分。集管68也包 括第一集管出口77和第一通道81，第一通道81被構(gòu)造成將所述第一種 組分從第一泵62的出口70運送至第一集管出口77。類似地，集管68也 包括第二集管出口79和第二通道83，第二通道83被設(shè)計成將所述第二 種組分從第二泵64的出口72運送至第二集管出口79。每個集管出口77、 79與靜態(tài)混合器78連通，靜態(tài)混合器78可以是兩組分槍80的部件。靜 態(tài)混合器78將所述兩種組分合并并且在噴嘴頭82處分配混合的粘合 劑。
圖2A-2D所示的實施例中，第一泵62和第二泵64還是被描述為齒 輪泵，但是將理解，可以選擇性地使用各種其他類型的泵。第一齒輪 泵62包括齒輪系63，齒輪系63包括分別安裝在驅(qū)動軸88和惰輪軸92上 的驅(qū)動齒輪84和惰輪86。第二齒輪泵64包括齒輪系65，齒輪系65包括 分別安裝在公共的驅(qū)動軸88和惰輪軸93上的驅(qū)動齒輪85和惰輪67。兩 個齒輪泵62、 64以在泵62、 64之間的固定的速度比的方式內(nèi)部連接， 并且這可通過用公共的驅(qū)動軸88驅(qū)動兩個泵62、 64來實現(xiàn)。
液體計量系統(tǒng)60進一步包括類似于圖1A-1D的殼體36的外殼體 卯。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，外殼體90可選擇性地包括適合于支撐 泵62、 64和液體計量系統(tǒng)60的其他部件的任何殼體。如以上關(guān)于圖 1A-1F的實施例所述，泵62、 64以固定的速度比運轉(zhuǎn)，目的是以與泵62、 64尺寸有關(guān)的期望容積流量比泵送兩組分粘合劑的組分。液體計量系統(tǒng)150的另一個示例性實施例被在圖3中示出。該實施 例包含上述實施例的所有主要的結(jié)構(gòu)部件兩個齒輪泵IOO、 102、 一 個電機104、集管106以及在兩組分槍內(nèi)的靜態(tài)混合器108。替代如在其 他公開的實施例中通過公共的驅(qū)動軸驅(qū)動兩個齒輪泵IOO、 102的是， 液體計量系統(tǒng)150包括單獨的驅(qū)動軸110、 112，用于相應的齒輪泵IOO、 102。電機104用如圖3所示的皮帶或鏈條114驅(qū)動驅(qū)動軸110、 112。所 有其他部件具有與上述實施例中公開的相同的特征和優(yōu)點。
以上示出并說明的液體計量系統(tǒng)IO、 60、 150可用來混合兩組分粘 合劑，同時維持這兩種組分的固定的比例。 一種示例性的應用中，如 以上所述的液體計量系統(tǒng)IO、 60、 150可用來混合在窗玻璃裝配應用中 使用的粘合劑。窗玻璃裝配粘合劑中的兩種組分是基礎(chǔ)組分和催化劑 組分。所述計量系統(tǒng)然后能以期望的任何質(zhì)量比混合所述基礎(chǔ)組分和 所述催化劑組分，在窗玻璃裝配領(lǐng)域中，通常是在大約h 1至大約10: l的范圍之間。與用兩個電機驅(qū)動相應泵的已知計量系統(tǒng)不同，由于所 述基礎(chǔ)組分和所述催化劑組分的質(zhì)量計量是在該計量系統(tǒng)中自動完成 的，所以不需要因為電機疲勞或置換而進行調(diào)整。因此，根據(jù)本發(fā)明 的液體分配系統(tǒng)很好地適于所述示例性的應用，同樣也很適于其中需 要對兩種組分精確計量的各種其他應用。
雖然已經(jīng)關(guān)于維持期望的容積流量比說明了在此討論的實施例， 但是將理解，如果所述組分的溫度可被控制，也可獲得分配的組分的 質(zhì)量流量比。為此，根據(jù)本發(fā)明的泵組件可包括加熱和/或冷卻裝置， 以將所述兩組分粘合劑的組分維持在預定的溫度范圍內(nèi)。此類裝置可 包括可操作地連接至集管20、第一泵12、 62、 100及第二泵14、 64、 102 和槍33中的一個或多個的加熱器和/或冷卻器。例如，圖4描述了類似于 以上討論的液體分配系統(tǒng)10的示例性液體分配系統(tǒng)10a，其中，加熱元 件120a、 120b、 120c、 120d分別可操作地與集管20、第一泵12、第二泵 14和槍33連接。或者，液體計量系統(tǒng)10a可與套式冷卻系統(tǒng)(jacketing system)配合以維持所述粘合劑組分的溫度，所述套式冷卻系統(tǒng)用于將加熱的流體和/或冷卻的流體循環(huán)至系統(tǒng)10a的一個或多個部件。可以選 擇性地使用各種其他結(jié)構(gòu)和方法來將所述粘合劑組分的溫度控制在期 望的范圍內(nèi)。
液體計量系統(tǒng)10a進一步包括傳感器122a、 122b，傳感器122a、 122b 用于檢測與所述粘合劑組分有關(guān)的溫度并且與控制器124通信，控制器 124可操作地對所述粘合劑組分的溫度進行調(diào)節(jié)以維持所期望的溫度。 在所述溫度被控制的情況下，通過考量所述粘合劑組分的比重就能獲 得期望的質(zhì)量流量比。例如，通過將殼體厚度的比h2/hl設(shè)定為等于第 一種組分的比重與第二種組分的比重的比例，可實現(xiàn)約l: l的質(zhì)量流
雖然已通過各種實施例的說明舉例說明了本發(fā)明，并且已經(jīng)相當 詳細地說明了這些實施例，但是申請人無意于限定所附權(quán)利要求的范 圍到這些細節(jié)或以任何方式限制所附權(quán)利要求的范圍到這些細節(jié)。在 此討論的各種特征可被單獨地使用或任意結(jié)合地使用。對本領(lǐng)域的技 術(shù)人員而言，另外的優(yōu)點和改進將顯而易見。因此在較廣的方面，本 發(fā)明不限于己示出的和已說明的特定細節(jié)、有代表性的裝置和方法以 及舉例說明的例子。因此，在不偏離申請人的總體發(fā)明想法的情況下， 可與這些細節(jié)有偏差。本發(fā)明自身的范圍應僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于分配兩組分粘合劑的計量系統(tǒng)，包括第一泵，用于泵送所述兩組分粘合劑的第一種組分，所述第一泵具有第一入口和第一出口，所述第一入口用于接收所述兩組分粘合劑的第一種組分；第二泵，用于泵送所述兩組分粘合劑的第二種組分，所述第二泵具有第二入口和第二出口，所述第二入口用于接收所述兩組分粘合劑的第二種組分；集管，該集管與所述第一泵的第一出口和所述第二泵的第二出口連通，并且具有至少兩個集管出口，所述集管出口用于從所述集管分配所述兩組分粘合劑的第一種組分和第二種組分；以及電機，該電機可操作地連接至第一齒輪泵和第二齒輪泵，并且使所述第一泵和所述第二泵相對于彼此以固定的速度比被驅(qū)動。
2. 如權(quán)利要求l所述的計量系統(tǒng)，進一步包括與所述集管出口流 體連通的靜態(tài)混合器。
3. 如權(quán)利要求l所述的計量系統(tǒng)，其中，所述第一泵是齒輪泵， 并且所述第二泵是齒輪泵。
4. 如權(quán)利要求3所述的計量系統(tǒng)，其中，所述第一泵包括第一齒 輪系，所述第一齒輪系可操作地連接至所述電機并且具有第一殼體厚 度；所述第二泵包括第二齒輪系，所述第二齒輪系可操作地連接至所 述電機并且具有第二殼體厚度；并且通過所述第一殼體厚度與所述第 二殼體厚度的比例控制所述泵之間的質(zhì)量流量比。
5. 如權(quán)利要求l所述的計量系統(tǒng)，其中，所述電機通過皮帶連接 至所述第一泵和所述第二泵。
6. 如權(quán)利要求l所述的計量系統(tǒng)，其中，所述第一泵和所述第二 泵進一步包括公共的驅(qū)動軸。
7. 如權(quán)利要求2所述的計量系統(tǒng)，其中，所述第一泵和所述第二 泵被構(gòu)造成將粘合劑組分以大約l: 1至大約10: l的容積流量比供應至 所述靜態(tài)混合器。
8. 如權(quán)利要求l所述的計量系統(tǒng)，進一步包括加熱元件，所述加
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體計量系統(tǒng)，其用于將粘合劑的兩種組分泵送到混合器內(nèi)。該液體計量系統(tǒng)使用既定尺寸的齒輪泵將每種組分泵送到集管內(nèi)，該集管將所述組分傳送至混合器，所述組分在該混合器中變成粘合劑。由于所述齒輪泵是以固定速度比由同一電機驅(qū)動，所以自動建立了與所述齒輪泵的尺寸有關(guān)的固定的質(zhì)量流量比。該自動計量系統(tǒng)消除了已知的粘合劑泵送系統(tǒng)的復雜性。
文檔編號F04B13/00GK101413503SQ20081016194
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月2日
發(fā)明者萊斯利·J·沃爾高 申請人:諾信公司