[發明專利]壓力轉換器

在審

• 申請號: 201710659915.7
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107701526A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: M·路透
• 申請（專利權）人: 瑪珂系統分析和開發有限公司
• 主分類號: F15B5/00
• 分類號: F15B5/00;B05C11/10
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所11410
• 代理人: 石寶忠

技術領域

本發明涉及一種用于配量系統的液體介質的壓力轉換器。

背景技術

液體例如粘合劑或涂料的非接觸式施加目前已成為現代制造工藝中不可分割的部分。其可以防止工件或工件上的器件在該工藝期間受到損傷。助粘劑或粘合劑的施加、器件的底膠或LED的灌封僅為這些制造工藝的幾個實例。相應介質的涂覆是借助所謂的噴射閥以非接觸方式進行。在此情況下，介質的各個液滴或液流在距配量閥較小距離處被“噴射”或飛射到工件上。

在上面所描述的應用中，在大多數情況下需要非常高的重復精度，例如以便確保所施加的粘合劑的線寬保持不變或者始終供應相同量的介質或添加劑。在此情況下為了實現恒定的投加量(即，投射量)，重要的是控制會改變投加量的所有參數，且要么直接調節和改變這些參數，要么通過改變其他參數來進行補償。

除了溫度(其通常改變介質的粘稠度)和所使用的配量閥的動態特性(打開邊沿、打開時間、閉合邊沿)之外，尤其介質壓力是對投加量具有很大影響的參數，因為壓力的變化也引起投加量變化。適合噴射的介質壓力取決于介質特性而可能相差極大。對于一些介質而言，僅幾巴壓力就夠了，而對于其他介質而言要求范圍例如為50巴的壓力。可用于大多數制造設備中的空氣壓力供給裝置提供范圍從大約5巴到6巴的空氣壓力。然而，如果在配量時需要更高的介質壓力，則通常使用壓力轉換器，其借助具有不同面積的活塞實現將可用的壓力(例如6巴)轉換成由面積比限定的更高壓力(例如在1:10的面積比的情況下為60巴)。

在實踐中，已證明的是，盡管這樣的壓力轉換器的輸入壓力恒定，但是這樣的壓力轉換器的輸出壓力存在波動，該壓力波動盡管小(在幾個百分點的范圍內)，但該壓力波動對于高精度的配量應用而言仍然還是太大。

發明內容

本發明的任務是提出一種用于液體介質的壓力轉換器，該壓力轉換器的輸出壓力的壓力波動降低。

本發明的解決方案尤其通過用于液體介質的壓力轉換器來解決，該壓力轉換器包括：至少一個在活塞室中沿縱軸線以線性運動方式可運動的活塞，以及通入介質室中的入口和從介質室引出的出口，入口和出口設置有閥。該壓力轉換器中設置有線性驅動裝置，用于使活塞在活塞室中及在介質室中沿著縱軸線運動。根據本發明，另外具有旋轉驅動裝置，該旋轉驅動裝置使活塞圍繞縱軸線轉動。根據本發明，即已認識到：當活塞在活塞室中連續運動以消除活塞在活塞壁上的靜摩擦時，在壓力轉換器中可以大大減小輸出壓力的壓力波動。

因為在對介質進行配量時通常并不連續地輸出各個劑量，而是通常間歇了等待時間后輸出各個液滴或液滴流，活塞沿著縱軸線的運動并不均勻，而是重復性地處于靜止。在此情況下，活塞必須在每次重新運動時首先克服與活塞壁的靜摩擦，該靜摩擦通常遠遠高于滑動摩擦。這導致在線性運動開始時存在比較大的阻力，但在克服了靜摩擦時活塞會加速。由于這種特性，出現輸出壓力的壓力波動，由此也出現投加量的波動。

然而，利用根據本發明的設備可以消除活塞的靜摩擦，并且由此達到恒定的輸出壓力，其方式是：使活塞圍繞縱軸線轉動。在任何時刻都可以使活塞進行這樣的旋轉運動，與活塞在活塞室內處于哪個位置無關。

本發明的有利的實施形式在說明書、附圖以及從屬權利要求中予以描述。

根據第一有利的實施形式，活塞可以通過旋轉驅動裝置而與線性運動無關地進行轉動運動。由此，即使在活塞不進行沿縱軸線的線性運動時，也可以使活塞連續地保持運動，使得在轉動運動期間在活塞與活塞壁之間不出現靜摩擦。

根據另一有利的實施方式，活塞可以具有與旋轉驅動裝置連接的活塞桿，該活塞桿使活塞轉動。

根據另一有利的實施形式，出口可以與配量閥連接，以便允許對流體介質進行更精確的配量。

為了能夠實現對介質施加連續的壓力，根據另一有利的實施方式可以設置兩個活塞室，其各具有一個活塞且設置有介質室，介質室分別具有入口和出口，其中活塞可以沿著縱軸線被推拉式驅動。通過相反的活塞運動，在輸出端處可以實現提供連續的壓力，為此，根據另一有利的實施形式可以將這兩個活塞室的入口和出口經由止回閥彼此連接，使得當兩個活塞推拉式地沿著縱軸線運動時進行連續的介質輸出。

根據另一有利的實施形式，可以為兩個活塞設置共同的旋轉驅動裝置，由此可以以低廉價格制造該設備。

根據另一優選的實施形式，所述活塞可以設置有行程測量裝置。由此，一方面可以識別活塞的結束位置，并且也可以對活塞進行精確的連續行程測量。由此，可以確定所配量的體積并且在工藝期間介質特性發生改變(例如粘稠度隨時間或溫度改變)時重新調節所配量的體積。