用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103358569 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103358569 A *CN103358569A* (21)申请号 201310099084.4 (22)申请日 2013.03.26 12161267.5 2012.03.26 EP B29C 70/54(2006.01) B29B 7/00(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 N. 哈博 C.H. 詹森 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 薛峰 (54) 发明名称 用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置 (57) 摘

2、要 用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置， 包括 ： 具有混合腔 （3）的散料混合头 （2） ； 至少两个独 立的止回阀 （8） ， 用于打开和关闭延伸到所述混 合腔 （3） 中的用于提供待混材料的相应通道 ； 用 于关闭所述混合腔 （3）的可拆卸法兰 （4） ， 该法 兰 （4） 包括用于将所述混合装置 （1） 安装到静态 混合器的装配部件 （5） ； 以及至少一个加热元件 （15） ， 用于根据需要固化所述混合腔 （3） 中的可 硬化材料混合物。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利

3、申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103358569 A CN 103358569 A *CN103358569A* 1/1 页 2 1. 一种用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置， 包括 ： 具有混合腔 （3） 的散料混合头 （2） ； 至少两个独立的止回阀 （8） ， 用于打开和关闭延伸到所述混合腔 （3） 中用于提供待混 材料的相应通道 ； 用于关闭所述混合腔 （3） 的可拆卸法兰 （4） ， 所述法兰 （4） 包括用于将所述混合装置 （1） 安装到静态混合器的装配部件 （5） ； 以及 至少一个加热元件 （15） ， 用于根据需要固化所述混合腔 （3）

4、中的可硬化材料混合物。 2. 根据权利要求 1 所述的混合装置， 其中， 所述阀 （8） 被布置成使得它们的闭合装置 （10） 直接位于所述混合腔 （3） 中。 3. 根据权利要求 2 所述的混合装置， 其中， 所述混合腔 （3） 具有两个容纳相应阀 （8） 的 板状闭合装置 （10） 的凹槽 （14） 。 4. 根据权利要求 3 所述的混合头， 其中， 相应板状闭合装置 （10） 几乎完全填满了所述 凹槽 （14） 。 5. 根据权利要求 3 或 4 所述的混合装置， 其中， 所述阀 （8） 具有 T 形横截面并且通过 弹簧 （13） 而被偏置。 6. 根据前述权利要求之一所述的混合装置，

5、其中， 所述止回阀 （8） 以及可能设置有的 弹簧 （13） ， 被直接集成在所述混合头 （2） 或所述法兰 （4） 中。 7. 根据前述权利要求之一所述的混合装置， 其中， 所述混合腔 （3） 仅具有正偏离角。 8. 根据前述权利要求之一所述的混合装置， 其中， 所述装配部件 （5） 具有圆锥形中心 开口 （16） ， 该中心开口 （16） 的靠近所述腔的末端具有其最小直径。 9. 根据前述权利要求之一所述的混合头， 其中， 所述加热元件是电阻加热元件。 权 利 要 求 书 CN 103358569 A 2 1/3 页 3 用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置 技术领域 0001 本发明涉及一种

6、用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置。 背景技术 0002 这样的混合装置用于制造多组分复合材料物件。 一种已知的混合装置包括具有两 个止回阀的混合头， 这些止回阀位于独立的插入件中， 用于关闭和打开延伸到混合腔中的 相应腔或通道。此混合装置被安装在另一设备 （如静态混合器或类似设备） 中， 以便在其中 对已混合的树脂作进一步的处理。 0003 已知的混合装置在需要被清洗时面临问题。可以通过填入清洗粒丸 （cleaning shot） 来清空混合装置， 从而进行清洗。用清洗粒丸冲洗混合装置， 使包含在混合装置中的 树脂从所述装置中泄出。 或者， 已知在树脂发生固化之前， 断开混合装置与后续系统的连

7、接 并且使用铲斗或类似装置来使树脂泄出。这两种选择都存在问题。当使用清洗粒丸时， 不 能确定所有树脂都被冲洗到混合头之外。尤其是在通道或混合腔的角落里， 可能仍有剩余 的树脂。 拆卸混合头很麻烦并且存在一定风险， 因为树脂仍是液体并且会不受控制地流出。 发明内容 0004 本发明的一个目的是要提供一种相比于已知的混合装置更容易清洗的混合装置。 0005 为了解决所述问题， 本发明提供了一种用于封闭式树脂浸渍工艺的混合装置， 其 包括 ： 具有混合腔的散料混合头 ； 至少两个独立的止回阀， 用于打开和关闭延伸到所述混 合腔中用于提供待混材料的相应通道 ； 用于关闭所述混合腔的可拆卸法兰， 该法兰

8、包括用 于将所述混合装置安装到静态混合器的装配部件 ； 以及加热元件， 用于根据需要固化所述 混合腔中可硬化的材料混合物。 0006 这种新型混合装置采用两个集成的止回阀， 以便使树脂始终与硬化剂分离。这些 阀直接集成到混合头或法兰中， 而不是像现有技术中已知的那样被集成到独立的插入件 中。这种直接集成使得阀的维护更容易而且价格低廉。 0007 此外， 可拆卸法兰被设置成用于关闭混合腔。为了清洗混合头， 法兰要易于移除， 从而可以打开混合腔。 0008 最后， 在混合头中布置有加热元件。该加热元件用于在清洗混合腔时固化所述可 硬化的材料混合物。 0009 在浸渍 / 注入完成之后， 混合腔仍填

9、充有树脂和硬化剂， 树脂和硬化剂被独立地 提供到经由独立的阀打开和关闭的相应通道中。 当清洗混合头时， 启动加热元件， 以便快速 地加热混合头， 并由此加热和固化腔中的材料混合物。在固化所述材料混合物一定时间之 后， 确定腔中不再存在液体混合物。现在， 可以从静态混合器移除所述混合装置， 并且移除 所述法兰， 以便打开混合腔。手动完成此过程。混合腔填充有硬化的材料混合物， 现在可以 从腔中取出作为固化块 （cured bulk） 的材料混合物。当腔变空时， 混合腔已准备好再次被 使用。仅需要再次安装法兰， 在安装法兰之前， 也要清洗法兰上所有残余的固化块材料。现 说 明 书 CN 103358

10、569 A 3 2/3 页 4 在可以将混合装置重新安装到静态混合器， 以便进行下一浸渍工艺。 0010 如上所述， 在混合头或法兰中直接设置两个止回阀。它们被用来打开和关闭延伸 到混合腔中的相应通道。为了尽可能紧凑地布置混合装置， 这些阀被布置成使得它们的闭 合装置直接位于腔中。为了容纳所述闭合装置， 腔设置有两个凹槽， 通过啮合到所述凹槽 中， 板状闭合装置啮合在相应阀的闭合位置。如果相应板状闭合装置几乎完全填充相应凹 槽， 则这是很有利的， 从而使得它们被布置为齐平的安装部件。 可以从打开的混合腔中容易 地取出所述的块材料 （bulk material） 。 0011 为了将相应的阀直接

11、插入或导引到混合头或法兰中， 有利的是， 这些阀具有 T 形 横截面并且每个阀通过布置在混合头或法兰处的弹簧偏置。每个 T 形阀在混合头或法兰的 线性导引通道中被直接导引并且通过弹簧偏置。相应的致动件推动 T 形阀以打开阀， 由此 压缩弹簧， 这使得相应 T 形阀在关掉致动件时返回闭合位置。 0012 根据本发明的非常优选的实施例， 混合腔仅具有正偏离角 （slip angels） 。 这意味 着， 混合腔是开放， 且与法兰板没有任何凹槽或负偏离角。 这使得可以在通过加热元件加热 固化之后容易地取出固化块材料。由于不存在负偏离角或者可能夹住固化块的凹槽， 因此 可以从腔中手动地容易地取出块材料

12、。结合齐平地安装的阀， 可以非常简单容易地移除固 化的块环氧树脂。 0013 如上所述， 可拆卸法兰包括用于将混合装置安装到静态混合器的装配部件。当执 行浸渍或者注入时， 此装配部件也填充有材料混合物。在完成浸渍或注入并且固化了混合 头中的材料之后， 装配部件中的材料也被固化。为了容易地清洗法兰 （尤其是装配部件） ， 装 配部件的中心开口具有圆锥形状， 其最小直径在靠近腔的末端处。圆锥形状使得容易从中 心开口中取出固化块材料。 0014 最后， 加热元件优选是电阻加热元件。 当然可以安装多于一个的加热元件， 尤其是 当混合腔较大时。 0015 将参照附图解释本发明进一步的特征和优点。 附图说

13、明 0016 图 1 示出了本发明的混合装置 1。 具体实施方式 0017 图 1 示出了本发明的混合装置 1， 其包括具有混合腔 3 的混合头 2。利用可拆卸法 兰4关闭混合腔， 法兰4具有用于将混合装置安装到静态混合器上的装配部件5。 通过利用 被旋入混合头的相应孔 7 中的若干螺钉 6 将法兰 4 固定到混合头。 0018 此外， 混合头包括被直接安装在混合头2中的两个止回阀8。 每个止回阀包括具有 T 形横截面的阀体 9， 该阀体 9 具有板状闭合装置 10 以及在混合头 2 的相应线性导引孔 12 中被导引的杆 11。通过利用弹簧 13 使阀体 19 偏置， 弹簧 13 将相应板状闭

14、合装置推进到闭 合位置， 在该闭合位置处， 板状闭合装置与直接位于混合头 2 的混合腔 3 中的凹槽 14 啮合。 如图所示， 板状闭合装置齐平地容纳在凹槽 14 中， 从而使得当阀闭合时在混合腔 3 的壁处 不存在凹槽等。 0019 为了打开相应的阀 8， 需要通过未示出的致动件对着相应弹簧 13 将阀头 9 压进混 说 明 书 CN 103358569 A 4 3/3 页 5 合头 2 中， 所示弹簧 13 被压缩， 同时板状闭合装置被推出凹槽 14， 由此打开延伸到混合腔 3 中的未示出的通道， 通过这些通道来提供将要在腔中被混合的相应材料。 0020 如图所示， 腔 3 为仅具有正偏离

15、角的形式。腔不具有凹槽等， 也就是说， 与法兰板 4 不具有负偏离角。这使得可以容易地取出固化块材料， 以便清洗混合装置 1。 0021 此外， 在混合头 2 中设置有加热元件 15， 用于加热混合头 2， 特别是用于加热和固 化残留在腔 3 和法兰装配部件 5 的中心开口 16 中的可硬化材料混合物。加热元件 15 优选 是电阻加热元件， 并且被设计为快速加热混合头 2， 更确切地说， 是加热腔 3 和开口 5 中的 材料混合物。在完成热处理之后， 腔 3 和开口 5 中的所有材料硬化和固化， 不再存在液体材 料。在这之后， 可以容易地清洗混合装置 1。如果混合装置仍被安装到静态混合器， 则

16、为清 洗目的移除混合装置。螺钉 6 被打开。现在移除法兰 4。如图所示， 中心开口 16 具有圆锥 形横截面， 它朝向外侧开口。因此， 当从混合头 2 抬起法兰 4 时， 固化块材料也被抬起， 这表 示当抬起法兰 4 时， 也从腔 3 中取出在腔 3 中的固化块材料。如果腔 3 和开口 5 中的块材 料之间的连接未坚固到足以将固化材料完全移到腔 3 之外， 则该连接将在抬起法兰 4 时断 裂。但是， 由于正偏离角， 仍可从腔 3 移除固化块材料。由于开口 5 的圆锥形状， 可以容易 地移除开口 5 中的硬化材料。 0022 在移除所述块材料之后， 再次将法兰4安装到混合头2， 可以再次使用混合

17、装置1。 0023 尽管附图中示出的优选实施例仅示出了一个加热元件 15， 但是显然可以设置两个 或更多个加热元件 15。 0024 还可以设置多于两个的止回阀 8， 可以将多于两种的待混材料送入混合腔 3 中。 0025 最后， 可以将相应的止回阀 8 集成到法兰 4 中而不是混合头 2 中。在此情形中， 法 兰 4 设置有用于容纳相应阀元件的闭合体的相应凹槽以及设置有相应线性导引孔等。然 而， 优选是将阀直接集成到混合头中。 0026 尽管已参照优选实施例详细描述了本发明， 但是本发明不受所公开的例子限制， 在不脱离本发明范围的情况下， 本领域技术人员可以根据所公开的例子推导出其它变型。 说 明 书 CN 103358569 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103358569 A 6