專利名稱：用于處理液體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理液體的方法，具體是用于將室溫下粘性的液體 從儲存器計量轉(zhuǎn)移至接收容器用于進一步處理該粘性液體的方法。
背景技術(shù)：
在所謂樹脂傳遞模塑(RTM)方法中，將由裁剪成所需尺寸的增強 纖維構(gòu)成的干的纖維半成品置于包括頂殼和底殼的兩部分工具中。然后 關(guān)閉并密封該工具。隨后，填充有樹脂的外部儲存器通過第一給料管線 連接于該工具。此外，真空泵通過第二給料管線氣動連接于該工具。當(dāng) 施加真空時，通過第一管線將樹脂從外部儲存器轉(zhuǎn)移至所述工具。這樣 樹脂浸漬該纖維半成品。也可任選對儲存器施加壓縮空氣，以將其中含 有的樹脂額外推入工具中。通過合適的加熱元件對工具進行加熱并由此加熱樹脂浸漬的組件， 固化樹脂使得組件的各個纖維彼此連接。在固化完成之后，將所產(chǎn)生的 復(fù)合材料組件從工具移除。在清洗之后，該工具的頂殼和底殼可再次用 于制備新的組件。該方法的實施涉及以下問題當(dāng)填充儲存器時，只能非常不精確地 計量樹脂的轉(zhuǎn)移量。這是由于樹脂通常是在填充過程中拉絲(draw strings)的非常粘的液體。通常，這些絲并不總是在將期望量的樹脂一 轉(zhuǎn)移入儲存器時就立即中斷。此夕卜，在填充儲存器中還有另一個問題樹脂材料是非常粘的物質(zhì)， 因此儲存器的填充通常導(dǎo)致相當(dāng)量的樹脂溢出所述儲存器。

發(fā)明內(nèi)容
需要提供用于處理液體的方法，該方法使得即使在粘性液體的情況 下，也能精確和清潔地計量出一定量的待轉(zhuǎn)移到儲存器的液體。
這種需要可通過一種用于處理液體的方法來滿足，特別是用于將室 溫下的粘性液體從儲存器計量轉(zhuǎn)移至接收容器用于進一步處理該粘性
液體的方法。該方法包括用液體填充接收容器，其中液體以多個單個 部分存在，并且其中冷卻液體使得所述單個部分以主要為固體聚集態(tài)的 形式存在。
上述方法可基于如下認識原理上，當(dāng)冷卻至所需的低溫時任何液 體都會凍結(jié)，由此呈現(xiàn)固體聚集態(tài)。所需的凍結(jié)溫度取決于被轉(zhuǎn)移的液 體種類。在本發(fā)明中所用的術(shù)語"凍結(jié)，，包括物質(zhì)從液態(tài)到固體聚集態(tài)的 任意所期望類型的轉(zhuǎn)變。應(yīng)指出特別在粘性物質(zhì)的情況下，例如在熱塑 性材料的情況下，從液態(tài)到固體聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變通常也稱為"固化"。
當(dāng)和通過簡單傾倒來轉(zhuǎn)移粘性液體相比時，使用凍結(jié)的單個部分可 避免任何液體絲的形成。因此，即使極高粘性的液體，也能非常準確地 計量。此外，也可以筒單的方式實施凍結(jié)液體的轉(zhuǎn)移，而不需要留意液 體溢出接收容器的外部區(qū)域。
此外，在液體特別粘的情況下，采用所述方法可實現(xiàn)迄今為止不可 能達到的計量精度。在根本不可能精確計量之前，這種特別高粘性液體 迄今為止需要加熱以降低該液體的粘度。然而，由于在轉(zhuǎn)移過程中的溫 度不可能設(shè)定為絕對精確并且恒定，在轉(zhuǎn)移過程中的粘度的波動不可避 免。由于溫度的波動，這可導(dǎo)致常規(guī)轉(zhuǎn)移過程總涉及一些計量方面的不 精確性。與之相比，本發(fā)明所述方法的計量精度可有利地與溫度無關(guān)， 因為該轉(zhuǎn)移不涉及粘性液體而是涉及由單個固體部分(fragments)制 成的塊體材料。因此，溫度波動對計量精度不會有影響或僅僅具有不顯 著的影響。
根據(jù)應(yīng)用，可對已轉(zhuǎn)移至接收容器的凍結(jié)液體在凍結(jié)態(tài)下進行進一 步處理，或者可首先加熱所述凍結(jié)液體并可因此呈現(xiàn)液態(tài)或粘性狀態(tài)。 在說明書背景技術(shù)中描述的RTM方法是進一步處理粘性液體的一個例子。
應(yīng)明確指出，用于處理液體的所述方法決不限于在RTM方法中的 應(yīng)用。除了用于樹脂，該方法也可有利地應(yīng)用于其它粘性液體。不應(yīng)解
計量轉(zhuǎn)移，或在電子模塊生產(chǎn)中的粘性焊骨的精確計量轉(zhuǎn)移。此外，應(yīng) 注意在本申請中的術(shù)語"液體，，可特指在室溫下為液體的材料，而術(shù)語
"凍結(jié)液體"或"固態(tài)液體"可特指在材料為固態(tài)時的溫度下的相同材料。 具體地，在本申請中，術(shù)語液體可指的是粘性液體，即在室溫下為液體 但是表現(xiàn)出相對高粘度的材料。術(shù)語"軟粘液體"(runny liquid)可特 指該材料為軟粘的狀態(tài)，尤其是在該材料表現(xiàn)出低粘度的較高溫度下。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案，利用以凍結(jié)顆粒形式存在的液體 來填充接收容器。由于該顆粒通常包含多個凍結(jié)液體的小的單個部分， 因此可實現(xiàn)待轉(zhuǎn)移液體總量的特別精確的計量。在這種情況下，應(yīng)強調(diào) 用于處理液體的所述方法涉及一種轉(zhuǎn)移方法，其中液體不是連續(xù)地轉(zhuǎn)移 至接收容器，而是以離散部分來轉(zhuǎn)移至接收容器。因此，凍結(jié)液體的顆 ?；蛐∏蛟叫?，則計量精度可越高。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，通過配備的計量裝置，進行接收 容器的填充，從而將精確定量的冷凍液體轉(zhuǎn)移至接收容器。在這種布置 中，計量可例如通過記錄轉(zhuǎn)移的單個部分的數(shù)目來進行，使得當(dāng)精確知 道所述單個部分的尺寸或體積時，可由此精確確定填充量。同樣地，如 果精確知道所述單個部分的平均尺寸，假如轉(zhuǎn)移多個單個部分并且較大 和較小單個部分彼此平均，則可進行精確計量。同樣地，在所述單個部 分的尺寸比較小的情況下，如果經(jīng)過特定的時間，在期間大量的小的單 個部分離開計量裝置，則可根據(jù)煮蛋定時器(egg timer)的原理進行精 確計-
根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，在冷環(huán)境中進行接收容器的填 充。通過這樣的方法，可以很大程度地防止大氣濕氣在冷的單個部分上 冷凝。這樣，可避免將任何不期望的水轉(zhuǎn)移至接收容器。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，在干燥的環(huán)境中進行接收容器的 填充。該方法也可防止大氣濕氣在冷的單個部分上的不期望的冷凝。干燥的環(huán)境可通過在進行填充的空間中存在的干燥空氣和通過其它氣體 例如氮氣來實現(xiàn)。在該布置中，轉(zhuǎn)移過程可例如在腔室中進行，4吏得液 體轉(zhuǎn)移區(qū)域和外部環(huán)境隔離。然而，液體轉(zhuǎn)移也可對外部開放，其中在 這種情況下，必須確保干燥空氣或干燥氣體經(jīng)過對應(yīng)的氣流到達液體轉(zhuǎn) 移區(qū)和接收容器。根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，提供另外的步驟，其中利用比空 氣重的氣體填充上述計量裝置。利用比空氣重的氣體填充所述計量裝置 可防止在轉(zhuǎn)移至接收容器之前在冷的單個部分上的大氣濕氣的冷凝。因此，該氣體可作為能夠可靠地防止大氣濕氣冷凝的保護氣體。倘若在填 充過程中計量裝置位于接收容器之上，重的氣體可與凍結(jié)的單個部分一 起自動流出并可到達接收容器，凍結(jié)的單個部分也如此。因此，不僅在 計量裝置中，而且在填充過程中以及在接收容器中，所述單個部分可得 到保護以避免濕氣冷凝。-限據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，提供另外的步驟，其中產(chǎn)生凍結(jié) 液體的多個單個部分。在這種情況下，是首先冷卻液體并在此之后才實施凍結(jié)液體顆粒的揀選(singling out),還是首先將液體分為小的單個 部分并且在此之后才冷卻單個部分并不重要。類似地，可以在共同的步 驟中進行冷卻和揀選。根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，通過如下方法制備凍結(jié)液體的多 個單個部分首先將軟粘液體填充到各個模具中，隨后冷卻填充到各個 模具中的液體部分。制備凍結(jié)和揀選的液體部分的這類方法類似于用于 制備例如用于飲料快速冷卻的冰塊的方法。根據(jù)本發(fā)明的另一示例實施方案，首先通過冷卻指定量的液體來制 備多個凍結(jié)液體的單個部分。持續(xù)冷卻直至出現(xiàn)凍結(jié)物。隨后機械揀選 凍結(jié)物直至所述單個部分以預(yù)定尺寸存在。凍結(jié)液體的單個部分的這種 制備類似于機械粉碎。應(yīng)指出，在機械粉碎過程中，經(jīng)常產(chǎn)生不同尺寸 的單個碎片。在這種情況下，所述單個部分以預(yù)定尺寸存在所依據(jù)的特 征應(yīng)解釋為以所述單個部分具有預(yù)定平均尺寸的方式。根據(jù)本發(fā)明的另 一示例實施方案，首先通過噴霧液體使得產(chǎn)生多個 小液滴來制備凍結(jié)液體的多個單個部分。此后冷卻這些小液滴使得這些液滴固化。通過將液體噴霧到冷環(huán)境中，可將液體轉(zhuǎn)化為特別小或細微 的單個部分。以此方法可獲得特別好的計量精確性.應(yīng)指出的是，通過在噴霧過程前加熱待噴霧的液體，使得可以降低所 述液體的粘度，因此可以產(chǎn)生特別小的液滴和由此產(chǎn)生特別小的凍結(jié)液體 部分。由于特別小的凍結(jié)液滴的單個部分，所以可進一步提高定量給料的 精確度。


本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征由下面的本發(fā)明優(yōu)選示例實施方案的示例描述來說明。附圖概略地顯示如下圖1:利用包含在計量裝置中的凍結(jié)液體顆粒填充接收容器；圖2:在冷的環(huán)境中利用凍結(jié)液體顆粒填充接收容器；圖3:在干燥的環(huán)境中利用凍結(jié)液體顆粒填充接收容器；；圖4:利用由保護性氣體包圍的凍結(jié)液體顆粒填充接收容器；圖5:將軟粘液體填充到小的各個模具中，以隨后產(chǎn)生凍結(jié)液體的 單個部分；圖6:機械揀選凍結(jié)液體的凍結(jié)物，以產(chǎn)生由凍結(jié)液體制成的顆粒； 圖7:將軟粘液體噴入冷的環(huán)境中，以產(chǎn)生由凍結(jié)液體制成的細顆粒。
具體實施方式
應(yīng)注意的是，在附圖中相同或相應(yīng)組件的附圖標記僅僅第一個數(shù)字不同。圖1示意性地顯示利用在室溫下粘性的液體填充接收容器120。該液 體以凍結(jié)顆粒100的形式存在,使得當(dāng)填充接收容器120時不產(chǎn)生液體絲。 為了實現(xiàn)精確計量轉(zhuǎn)移至接收容器120的顆粒，提供計量裝置110。 一方 面，計量裝置110使得能夠精確計量待轉(zhuǎn)移的顆粒的量，另一方面，利用 室溫下的粘性液體清潔地填充接收容器120。填充接收容器120由此表示凍結(jié)液體的多個小的單個部分的不連續(xù)轉(zhuǎn)移。由于在此過程中沒有液體絲產(chǎn)生，因此能夠以簡單的方式防止液體不期望地溢入接收容器120的環(huán)境 中。圖2顯示利用凍結(jié)液體顆粒200填充接收容器220的有利的實施方案 的變化方案。通過計量裝置210來進行以精確計量為目的的填充。與在圖 1中所示的實施方案不同，在包括邊界壁的轉(zhuǎn)移室230內(nèi)進行填充。該邊 界壁優(yōu)選具有隔熱效應(yīng)，使得通過冷凍裝置240可在室230內(nèi)產(chǎn)生并保持 低溫。在冷的環(huán)境中填充接收容器220提供了如下優(yōu)點在填充過程中， 沒有大氣濕氣沉積在凍結(jié)顆粒200上。以此方式可防止如下情況除了所 期望的凍結(jié)液體的轉(zhuǎn)移，沉積在凍結(jié)顆粒200上的冷凝水也被轉(zhuǎn)移至接收 容器220。圖3顯示利用凍結(jié)液體顆粒300填充接收容器320的有利的實施方案 的變化方案。與在前述示例實施方案的情況一樣，在本實施方案中，也通 過計量裝置310來進行填充。與在圖2中所示的在冷的環(huán)境中填充的過程 不同，根據(jù)當(dāng)前描述的示例實施方案，在干燥的環(huán)境中進行填充，從而類 似地防止冷凝濕氣在凍結(jié)顆粒300上的沉積。在包括很大程度上氣密性的 邊界壁的轉(zhuǎn)移室330內(nèi)產(chǎn)生干燥的環(huán)境。通過以下方法來產(chǎn)生干燥的環(huán)境 使用空氣除濕器350,收集在轉(zhuǎn)移室330內(nèi)存在的大氣濕氣并將其運送至 轉(zhuǎn)移室330的外部環(huán)境。應(yīng)指出的是，轉(zhuǎn)移室330也可含有其它氣體例如 氮氣，而不^1含有干燥的空氣。圖4顯示利用凍結(jié)液體顆粒400填充接收容器420的有利的實施方案 的變化方案。才艮據(jù)在圖4中所述的示例實施方案，通過利用在實際填充接 收容器420之前已經(jīng)引入計量裝置410的保護性氣體460，可防止大氣濕 氣在凍結(jié)顆粒400上的冷凝。保護性氣體460比空氣重。因此，在緊靠計 量裝置410之下布置的接收容器420的填充過程中，所述保護性氣體460 自動流入接收容器420。這確保凍結(jié)顆粒400總被保護性氣體460所包圍。 因此，該保護性氣體也可防止在顆粒400上的冷凝濕氣的任何沉積。根據(jù) 當(dāng)前描述的示例實施方案，不僅確保了在填充過程中的保護，在計量裝置 410和接收容器420中也存在對冷凝濕氣的防護。下面，參考圖5、 6和7，描述在室溫下的粘性液體的進行定位三個可 選方法，用以液體的筒單處理，以便存在凍結(jié)液體的多個凍結(jié)的單個部分。如在圖5中所示，凍結(jié)液體500的單個部分可以如下方式制備將初 始仍為液態(tài)的液體502從^^存器504傾倒到包括多個凹口或凹陷以容納預(yù) 定量的液體502的模具570中。模具570填充后，冷卻所i^具570及其 中含有的液體，使得液體凍結(jié)。以此方式產(chǎn)生凍結(jié)液體500的許多單個部 分。產(chǎn)生凍結(jié)的單個部分的方法類似于公知的例如用于冷卻飲料的普通小 方水塊的制備方法。
如在圖6所示，也可通過使用機械揀選工藝來制備凍結(jié)液體的顆粒 600。這種顆粒制備對應(yīng)于已知的粉碎(shredding)。在這種布置中，將作 為一塊凍結(jié)物存在的大量凍結(jié)液體680置于粉碎機容器682中。在粉碎機 容器682中，通過電機688經(jīng)由驅(qū)動軸686驅(qū)動的研:磨裝置684確保凍結(jié) 液體680的逐漸揀選。這樣，產(chǎn)生凍結(jié)顆粒600，其中單個顆粒600的平 均尺寸等取決于研磨裝置684的幾何形狀、研磨裝置684的轉(zhuǎn)速以及特別 是粉碎過程的持續(xù)時間。為了防止顆粒600的加熱或不希望的融化，可將 粉碎機容器布置在制冷器中，使得確保在整個粉碎過程中粉碎機容器682 內(nèi)的均勻低溫。
如在圖7中所示，也可以通過首先將軟粘液體702噴霧到冷的環(huán)境中 來制備包含凍結(jié)液體的顆粒700。為此，在高壓下推動液體702通過噴霧 擴散器7卯或液體噴霧擴散器。在通過出口孔792或通過多個小的出口孔 792的排出過程中，小液滴700形式的液體噴霧i^冷凍室792。在冷凍室 792內(nèi)有制冷裝置794以確保冷凍室792內(nèi)的低溫。由于冷凍室792內(nèi)的 低溫，液滴700 ^il冷卻，4吏得它們形成多個小的凍結(jié)顆粒700。在其中 容納顆粒的槽796中收集顆粒700。當(dāng)產(chǎn)生一定量的顆粒700時，槽796 使得可以將顆粒簡單轉(zhuǎn)移至在圖1至4中所示的計量裝置中。
應(yīng)指出的是，在噴霧過程前加熱待噴霧的液體，4吏得所述液體的粘度 降低，因此可以產(chǎn)生特別小的液滴和由此產(chǎn)生特別細的顆粒。液滴的溫度 增加對冷凍過程沒有負面影響。在特別小的液體顆粒的情況下，液滴的表 面/體積比特別高，因此，被加熱并由此變小的液滴的冷卻至少與沒有加熱 然而液滴稍大的液滴的冷卻一樣快。
此外，應(yīng)指出的是，"包含或包括，，不排除其它元件或步驟，并且不加 數(shù)量詞修飾不排除多個數(shù)貝。此外，應(yīng)指出參考上述示例實施方案中的一 個已經(jīng)描述的特征或步驟也可以與上述的其它示例實施方案的其它特征 或步驟聯(lián)用。在權(quán)利要求書中的附圖標記不應(yīng)解釋為限制性的。附圖標記列表
100 液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒 110計量裝置 120接收容器
200 液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒
210計量裝置
220接收容器
230轉(zhuǎn)移室(隔熱的)
240制冷裝置
300 液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒
310計量裝置
320接收容器
330轉(zhuǎn)移室(氣密性的)
350 空氣除濕器
400液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒 410計量裝置 420接收容器 460保護性氣體
500液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒 502液體(粘性的) 504儲存器570模具600 液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒680凍結(jié)的液體682 j^碎機容器684研磨裝置686 驅(qū)動軸688 驅(qū)動電機700 液體(凍結(jié)和揀選)/顆粒702液體(粘性的)7卯噴霧擴散器792 出口孔792 冷凍室794制冷裝置
權(quán)利要求
1. 一種用于處理液體的方法，特別是用于將室溫下粘性的液體從儲存器計量轉(zhuǎn)移至接收容器(120)用于進一步處理所述粘性液體的方法，所述方法包括在冷的環(huán)境和/或在干燥的環(huán)境中，利用所述液體填充所述接收容器(120、220、320)，-其中所述液體以多個單個部分(100)存在，和-其中冷卻所述液體，使得所述單個部分(100)以主要為固體聚集態(tài)的形式存在。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體以凍結(jié)顆粒(100)的 形式存在。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中通過利用計量裝置(110)進 行填充所述接收容器120的步驟，所述計量裝置設(shè)計為將精確限定量的 凍結(jié)液體(100)轉(zhuǎn)移到所述接收容器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括用比空氣重的氣體(460)填 充所述計量裝置(410)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的方法，還包括產(chǎn)生凍結(jié)液體 的多個單個部分(500、 600、 700)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述凍結(jié)液體的多個單個部分 (500)的產(chǎn)生包括將液態(tài)液體填充到相應(yīng)設(shè)計的單個模具(570)中，和 使填充到所述單個模具(570)中的液體部分(500)冷卻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述凍結(jié)液體的多個單個部分 (600)的產(chǎn)生包括冷卻預(yù)定量的液體直至凍結(jié)物(680)出現(xiàn)，和 機械揀選所述凍結(jié)物(680)，直至所述單個部分(600)以預(yù)定的尺 寸存在。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述凍結(jié)液體的多個單個部分 (700)的產(chǎn)生包括噴霧所述液體(702)使得產(chǎn)生多個小液滴(700),并且冷卻和凍結(jié) 所述小液滴(700)。
全文摘要
本申請描述了一種用于處理液體的方法，特別是用于將在室溫下粘性的液體從儲存器計量轉(zhuǎn)移至接收容器用于進一步處理該粘性液體的方法。在該方法中，利用該液體填充接收容器。在這種配置中，該液體以多個單個部分存在。此外，冷卻該液體使得所述單個部分以主要為固體聚集態(tài)的形式存在。優(yōu)選地，所述單個部分足夠小，使得轉(zhuǎn)移的液體為凍結(jié)顆粒。
文檔編號B29C31/00GK101304856SQ200680041942
公開日2008年11月12日 申請日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者烏爾里?！ぐＸ愄? 馬丁·弗里德里希 申請人:空中客車德國有限公司;德國航空航天中心