专利名称：调节液体流量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调节液体流量的装置，尤其是调节为制造陶瓷产品而可供 应到模具内或从模具中排出的磨蚀液体流量的装置。
背景技术：
在制造上述陶瓷产品(例如，洗脸盆、便器、净身盆、淋浴底盆等)的领 域中，众所周知使用一种行话称之为"泥釉"的液体。
该种流体混合物包括水的部分和悬浮状的陶瓷部分，将该混合物浇铸到 "壳体"模具内，该模具具有多孔型的已知结构，具体来说用树脂来获得该种结构。
上述模具是公知类型工厂的部分，模具尤其具有柔性的并可弹性变形的管 道， 一方面，该管道能够将泥釉供应到模具，另 -方面，排出用过的泥釉。
该工厂设计成执行某一类型的浇铸工艺，该浇铸工艺以其最简单和最基本 的形式包括如下的步骤
—用新鲜泥釉冲洗供应回路；
一在初始压力下填充模具；
一用大于填充压力的压力分布来形成厚度；
一放空模具，通常返回到大气压力；
—用空气固化该产品；
一使产品减压。
浇铸循环开始时关闭模具，并完全地清洁和放空产品内腔，结束时又将模 具关闭，但产品内腔含有刚生产出的产品，当产品从模具中抽出时，其必须具 有足够的机械强度来支承其重量。
众所周知，为了完成生产循环，必须在浇铸循环之前提供模具关闭的步骤，并在其制造之后提供产品脱模的步骤。
通常地，上述供应管道以及排出用过泥釉的管道装备有调节流体流量的装 置，以便在工厂内的浇铸步骤中根据陶瓷产品的要求控制流体的流量在该方 面，模具填充和放空步骤是特别关键的。
泥釉由于其固有的特性是--种磨蚀液体，因此，目前使用的调节器遭受到 相当快的磨损，尤其是用于减小流体通道横截面的运动部件公知的机械金属 阀，例如蝶阀，其趋于相当快地磨损。
因此，人们一直在寻求调节器的解决方案，使调节器在调节流体流量中具 有良好的可靠特性、精确度并能很好地抗磨蚀。
专利IT-1.257.661公开了一种这样的方案，其描述了一种流量调节阀，它
包括介于管道两段之间的连接体，其中在该管道的两段之间有连接腔。
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连接体上的弹性膜来保护机械阀避免与流过的流体接触。在由专利GB 2.042.128公开的另一方案中，阀包括一段可变形的管子，该段管子放置在对应 流体管段之间或与其相关联。
固定的撞击块和位于管子一点上的半环元件或可移动的压力鞍座，在相对 位置作用在该管段上。
推力弹簧作用该压力鞍座的一侧上，推力弹簧设计成在关闭通道的结构中 保持该管段压向撞击块，游标作用在该压力鞍座的另一侧上，游标受致动器控 制以在比弹簧产生的力大的力作用下能使鞍座沿两个方向运动，这样，管段的 横截面此时可打开。
一方面，这两个方案因橡胶或可变形塑料元件(薄膜和管段)的存在而限 制了结构被磨蚀的风险，但另一方面，这两个方案在调节器的速度、流量控制 可变性、可靠性和工作寿命方面尚显不足。
尤其是，流体流量的动态特性和精确性是控制的重要变量，例如在泥釉的 特殊情形中，泥釉必须是这样的一种流量初始是上升的坡度，最后是下降的 坡度，以在浇铸和产品成形循环期间避免在模具内形成气泡和喷溅。尤其是， 减少控制区域和在两个管段之间存在中间元件都造成了这些局限。基本上，这些方案中产生的狭隘之处被限制到管长度的縮短，从而在有限 的管段内造成高的压头损失；这种情形导致流体的能量转换为热量，热量在该 管段内耗散并趋于危急地加速与流体本身接触的材料磨损。
管子横截面减小的另一后果是增加流体速度，流体产生的动能撞击管壁， 这可在所述表面上造成应力，随着时间推移，该表面的材料(橡胶或塑料)不 能承受应力，因而过早地发生磨损。
中间元件形成阀单元结构与管段相连接的部分，中间元件的存在加上带有 复杂运动机构的可移动调节元件的存在，使得这些方案成本很高并造成可靠性 随时间而变差。
发明内容
因此，本发明的目标是克服这些缺点，本发明提供一种调节流体(尤其是 磨蚀流体)流量的装置，该装置具有极简单和廉价的结构，该结构具有与陶瓷 产品成形循环的操作需要相关联的长寿命和精确功能性的特性。
根据本发明，上述目标用一种流量调节装置来实现，尤其是一种调节磨蚀 流体流量的装置，该装置包括附后权利要求中的一项或多项所述的技术特征。
关于上述的目标，附后权利要求书清晰地描述了本发明的技术特征，参照 附图从下面的详细描述中可以明了本发明的优点，附图描述了借助于实例提出 的本发明的一个优选实施例，而不限制本发明范围，附图中
图1是制造陶瓷产品的第一工厂布置图，其装配有根据本发明的调节液体 流量的装置；
图2是制造陶瓷产品的第二工厂布置图，其装配有根据本发明的调节液体 流量的装置；
图3示出调节液体流量的装置的侧视图，某些零件显示为剖面图，另一些 零件被剖切去；
图4是图3装置的立体8图5示出图4装置的分解立体图6示出根据本发明装置的液体流量随驱动压力变化的曲线图7示出图4中的剖面VII-VII。
具体实施例方式
参照附图，特别参照图1和2，根据本发明的装置整体用附图标记1表示， 其用于调节制造陶瓷产品的液体(称之为具有磨蚀特征的"泥釉"，但不限制 本发明的范围)的流量。
具体来说，该装置1适用于工厂2，该工厂2具有至少一个用于形成陶瓷 产品的可弹性变形的管道3，该管道将液体供应到模具内或从模具中排出液体， 这里没有示出该管道3，因为它是现有技术的管道，严格地说并不构成本发明
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显然，该类型的工厂2通常包括用于储存从管道3送来的泥釉的容器，在 成形为固体的过程中，根据浇铸循环所确定的特定压力，该容器使用另外的管 道将泥釉供应到模具。
它还包括排出用过的泥釉的管道，该用过的泥釉通常被输送到第二储存容 器内。
由于这些元件在严格意义上并不形成本发明的部分，所以，将不对它们予 以描述和图示。然而，应该指出的是，根据本发明的装置可适用于任何形成工 厂一部分的可弹性变形管道，而不会限制本发明的概念。
参照图1和2，管道3连接到调节所述流量的装置1，装置1包括至少一 个致动器元件5和固定的对比元件6。
具体来说，致动器元件5放置成与管道3的外表面3a接触；该致动器5 可产生可控制的压力(如箭头P5所示)，压力单侧地作用在其所接触的管道3 那部分的外表面3a上。
固定的对比元件6装配到并作用在管道3的至少外表面3b上，该外表面 3b与接触致动器5的表面3a相反，对比元件6的长度L6可比拟与致动器5 接触的长度L5，这样，当致动器5被致动时，管道3的该部分可以控制的和
9均匀的方式变形，由此，减小管道3的横截面。
较佳地，该对比长度L6可以大体上等于长度L5，而不限制本发明概念的范围，因为根据运行要求可允许对比表面稍稍增大或减小。
换句话说，对比元件6的长度L6可小于致动器5的接触长度L5。另一方面，对比元件6的长度L6可大于致动器5的接触长度L5。如图3中清晰地所示，致动器5放置成与管道3的表面3a接触，使长度L5至少大于所用管道3的横截面的特征尺寸。
在所示情形中，特征尺寸由所用的圆形管道3的直径D给定，但更一般地说，如果管道不是圆形形状，则尺寸D代表所用管道3的横截面的特征尺寸。较佳地，为了将管道3上磨损可能造成的危险减到最小，纵然尺寸不是强制的，该接触长度L5可以在管道3直径D的2倍和25倍之间，并可根据各种参数进行变化，这些参数可诸如是所用管道的形状和尺寸以及其构造的材料。
如图1所示，致动器5也可装配有固定的对比元件8，该对比元件8独立于致动器5以使致动器5相对于管道3保持稳定，从而使管道3的该部分能够单侧地、有控制地和均匀地变形。
在图2至5及7中所示的一优选实施例中，不限制本发明概念的范围，上述致动器5可包括封闭的腔室或套筒9，该套筒装配有连接到管道11的开口10以便供应/排出流体，能够有控制地使套筒9从最小延伸的结构变化到完全延伸的结构和反之(相应地见图3中的连续虚线)。
该套筒9在相应的端部用一对密封夹子12和13合适地封闭起来。
就上述对比元件6来说，它们可包括供管道3通过的圆筒形的管状元件14，该管状元件容纳套筒9，这样，在表面3b上对管道3形成对比壁6，而在自由表面上还对套筒9形成撞击壁8。
显然，该圆筒形的管状元件14必须具有非常精确的尺寸，以便获得理想的结果，即，它必须具有
一长度L6，其可比拟管道3与套筒9接触的表面3a的长度L5，以及
一直径D14，其可比拟上述完全延伸结构中的套筒9的尺寸。
10基本上，直径D14表示为圆筒形元件14和管道3之间接触时的内直径，实际上，套筒9可以等同于处于完全延伸结构中的套筒9，或稍许大于该结构中的套筒9。
更仔细地观看细节部分，用上述供应/排出管道11可将流体供应到套筒9，所述流体例如可以是(不限制本发明概念的范围)取自总供气管的空气。该流体供应/排出管道11可装配有操作和测量元件15 (例如，比例阀15a和传感器/压力测量装置15b)，以便能按照主控制单元16的指令有控制地供应和排出流体。为了优化该流量调节装置1的操作，管道3可装配有几个用于观察和测量对调节装置的操作有用的参数的单元。
如图1和2中看到的，管道3可装配有测温单元17 (例如，温度传感器)，其测量流过管道3的液体温度T3，该单元17连接到上述主控制单元16。
在图1和2的特殊情形中，测量温度T3的单元17相对于液体供应到模具的方向VF装配在装置1的上游。
此外，管道3可装配有用于测量管道3内压力P3的附加单元19 (例如，压力传感器)，该单元19连接到主控制单元16。
该用于测量压力P3的测量单元19也可相对于液体供应到模具的方向VF装配在装置1的上游。
除了这些元件之外，管道3也可装配有连接到主控制单元16的液体流量开关阀18，以便能(至少在液体入口段处)较佳地以恒定压力P3供应管道3，并相应地完全关闭管道3。
在图1中，该阀18相对于液体供应到模具的方向VF装配在装置1的上游(以及上述观察和测量单元的下游)，但该阀可相对于液体供应的方向VF定位在装置1的下游(见图2)，或也可定位在管道3的两点，即装置1的上游和下游(见图2中的虚线)。
致动器5也连接到具有内存条BM的主控制单元16，该主控制单元用于根据工厂2的运行参数PF设定致动器5的有控制的致动/停止致动，该参数PF可以是预设的和/或储存的，甚至是实时的。
这些参数PF可包括套筒9内压力P9和通过管道3的流体流量PT之间的关系，该关系基于液体的温度数据T3、供应管道3的尺寸(即管道3的直径D)、管道3的入口压力P3、液体流动方向VF，它们都基于工厂2运行循环的各步骤。
利用这些已知参数PF，并由于总体控制单元16，归功于管道3中套筒9起作用那部分中通道横截面的变化，就有可能以精确、不变和快速的方式获得管道中理想的流量。
这些考虑被图6中所示曲线证实，其中，套筒9中的压力P9值在X轴上给出(单位为巴)，而管道3出口部分上的流量PT值在Y轴上给出(单位为千克/秒)。
得到的两条曲线(虚线是P9和P5增加值所获得的流量曲线，而实线是P9和P5减小值所获得的流量曲线，由于P5指令链的不稳定特性，两条曲线不相同)证实，即使借助于可压縮流体来控制减小管道的横截面，也会以高精确性发生与理想流量的互关联，因此，根据工厂和必须以合适方式来处理陶瓷产品的循环的要求，有可能实施系统值的特别复杂的设定。
由于流量调节器具有如下特征，因此，如此方式制造的装置完全达到上述目标
—制造便宜和简单(部件和简单材料的成本降低)；
一如果流量调节器可弹性变形，则可装配到工厂内任何类型的管道，流量调节器结构、管道结构不需多样化，其精确性和运行可靠性不变；
一由于能够从管道外面并通过适配表面给定的大接触表面，变化管道的横截面，以便减小管道部件和致动器的磨损，所以工作寿命长。
因此，该装置能以快速方式减小管道横截面，由此产生可变的和可控制的压头损失，能使流体质量在单位时间内有控制地通过管道部分如上所述，这对于用泥釉制造陶瓷产品是非常重要的，以便在液体供应到模具或从模具中排出期间避免液体的变化。
上述发明易适用于工业应用，并可以几种方式修改和改变，由此并不脱离本发明概念的范围。此外，本发明所有细节都可用技术上等同的元件来替代。
权利要求
1. 一种调节用于制造陶瓷产品的液体流量的装置；所述装置(1)适用于工厂(2)，所述工厂具有至少一个弹性可变形的管道(3)，所述管道(3)用于将液体供应到模具和/或将液体排出模具以形成所述陶瓷产品，所述装置(1)包括—致动器元件(5)，所述致动器元件(5)放置成与所述管道(3)的外表面(3a)接触，所述致动器(5)设计成在所述管道(3)的与所述致动器(5)接触的部分的外表面(3a)上产生受控制的压力(P5)；—固定的对比元件(6)，所述对比元件(6)装配到并作用在所述管道(3)的至少是与接触所述致动器(5)的所述表面(3a)相反的外表面(3b)上，所述对比元件(6)的长度(L6)可比拟与所述致动器(5)接触的长度(L5)，这样，当所述致动器(5)被致动时，所述管道(3)的所述部分以受控制的和均匀的方式变形。
2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)放置成与所述管道(3)的所述表面(3a)接触的长度(L5) 至少大于所述管道(3)的特征尺寸。
3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述管道(3)具有直径(D)，其中，所述致动器(5)放置成与所述管道 (3)的所述表面(3a)接触的长度(L5)至少大于所述管道(3)的所述直径 (D)。
4. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)具有固定的对比元件(8)，以使所述致动器(5)相对于 所述管道(3)保持稳定，从而使所述管道(3)的所述部分能够单侧地、受控 制地和均匀地变形。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)包括封闭的腔室或套筒(9)，所述套筒具有连接到管道(11)的开口 (10)以便供应/排出流体，从而能够受控制地使所述套筒(9) 从最小延伸的结构变化到完全延伸的结构，反之亦然。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述套筒(9)在相应的端部用一对密封夹子(12、 13)封闭起来。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述对比元件(6)包括圆筒形的管状元件(14)，所述管状元件供所述管 道(3)通过其中且容纳所述致动器(5)，以便对所述管道(3)形成对比壁， 而对所述致动器(5)形成撞击壁；所述圆筒形的管状元件(14)具有一长度 (L6)，所述长度(L6)可比拟所述管道(3)的与所述致动器(5)接触的所 述表面(3a)的所述长度(L5)。
8. 如权利要求l所述的装置，其特征在于， 包括—封闭的腔室或套筒(9)，所述套筒(9)形成所述致动器(5)，所述套 筒具有连接到管道(11)的开口 (10)以便供应/排出流体，从而能够受控制地 使所述套筒从最小延伸的结构变化到完全延伸的结构，反之亦然；一圆筒形的管状元件(14)，所述管状元件(14)形成所述对比元件(6)， 所述管道(3)通过所述管状元件，所述管状元件容纳套筒(9)，以便对所述 管道(3)形成对比壁，而对所述套筒(9)形成撞击壁；所述圆筒形的管状元 件(14)具有一长度(L6)，所述长度(L6)可比拟所述管道(3)的与所述套 筒(9)接触的所述表面的所述长度(L5)。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述圆筒形的管状元件(14)具有直径(D14)，所述直径(D14)可比拟 处于所述完全延伸结构中的所述套筒(9)的尺寸。
10. 如权利要求5或8所述的装置，其特征在于， 可用气态流体供应到所述套筒(9)。
11. 如权利要求5或8所述的装置，其特征在于，所述流体供应/排出管道(11)装配有操作元件(15)，以便能按照主控制单元(16)的指令有控制地分别供应和排出流体。
12. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述管道(3)装配有用于测量流过所述管道(3)的液体温度(T3)的单 元(17)，所述测量温度的单元(17)连接到主控制单元(16)。
13. 如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述测量温度(T3)的单元(17)相对于液体供应方向(VF)装配在所 述装置(1)的上游。
14. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述管道(3)装配有连接到主控制单元(16)的液体流量开关阀(18)， 以便能分别以恒定压力(P3)供应所述管道(3)及完全关闭所述管道(3)。
15. 如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述阀(18)相对于液体供应方向(VF)装配在所述装置(1)的上游。
16. 如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述阀(18)相对于液体供应方向(VF)装配在所述装置(1)的下游。
17. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述管道(3)装配有用于测量所述管道(3)内压力(P3)的单元(19)， 所述测量压力的单元连接到主控制单元(16)。
18. 如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述测量压力(P3)的单元(19)相对于液体供应方向(VF)装配在所 述装置(1)的上游。
19. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)连接到具有内存条(BM)的控制单元(16)，所述控制 单元用于根据工厂(2)的运行参数(PF)设定所述致动器(5)的有控制的致 动/停止致动，所述参数(PF)可以是预设的和/或储存的，甚至是实时的。
20. 如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述参数(PF)至少包括基于所述工厂(2)运行循环步骤的液体温度数 据(T3)以及液体流动方向(VF)。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述参数(PF)还包括所述供应管道(3)的尺寸，即所述管道(3)的直 径(D)，以及所述管道(3)内的压力(P3)。
全文摘要
本发明涉及一种调节用于制造陶瓷产品的液体流量的装置，该装置可用于工厂(2)，该工厂具有至少一个可弹性变形的管道(3)，用于将液体供应到模具和/或将液体排出模具以制造陶瓷产品；该装置(1)包括致动器(5)，该致动器(5)放置成与管道(3)的外表面(3a)接触，以在管道(3)的与致动器(5)接触的部分的外表面(3a)上产生可控制的压力(P5)；固定的对比元件(6)，该对比元件(6)装配到并作用在管道(3)的至少外表面(3b)上，该外表面(3b)与接触致动器(5)的表面(3a)相反，对比元件(6)的长度(L6)可比拟与致动器(5)接触的长度(L5)，这样，当致动器(5)被致动时，管道(3)的该部分可以控制的和均匀的方式变形。
文档编号B28B13/02GK101497213SQ20091000986
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月24日 优先权日2008年2月1日
发明者G·萨拉尼, L·里维拉尼 申请人:伊莫拉Sacmi机械合作公司