DE10229261C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren eines als Aufschäummittel dienenden Fluids in eine Schmelzekammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren eines als Aufschäummittel dienenden Fluids in eine Schmelzekammer einer KunststoffverarbeitungsmaschineInfo
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Dosieren eines als Aufschäummittel dienenden Fluids (F) in eine Schmelzekammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine (M) sowie eine Vorrichtung (10) zum Dosieren eines Fluids (F) in eine Schmelzekammer (13) einer Kunststoffverarbeitungsmaschine (M). DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das eine sehr genaue Dosierung ermöglicht. DOLLAR A Die Aufgabe wird gelöst, indem in einer der Kompressionsphase vorangestellten Spülphase der Kolben (15) in den Zylinder (16) der Pumpe (11) hineinbewegt wird, um im Wesentlichen das gesamte in der Dosierleitung vorhandene Fluid (F) mit Hilfe einer Spülleitung (23) gegen neues, im Wesentlichen gasfreies Fluid (F) auszutauschen und dadurch, dass die Füllleitung (19) sowie die Dosierleitung (21) durch eine Spülleitung (23) verbunden ist, dass die Dosierleitung (21) sowie die Spülleitung (23) mit Absperrventilen (25, 26) unabhängig voneinander verschließbar sind und dass die Pumpe (11) mit einer auf den Vorratsdruck abgestimmten, eine druckabhängige Dichtung zwischen Kolben (15) und Zylinder (16) bildenden Stopfbuchse (S) versehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Dosieren eines als
Aufschäummittel dienenden Fluids in eine Schmelzekammer einer
Kunststoffverarbeitungsmaschine, mit einer Füllphase, in der ein Fluid aus
einem Vorratsbehälter unter Druck in mindestens eine Pumpe strömt,
wodurch der Kolben aus dem Zylinder der Pumpe herausgedrückt wird, mit
einer Kompressionsphase, während der sich der Kolben in den Zylinder der
Pumpe hineinbewegt, bis der Druck zwischen Pumpe und Ventil im
Wesentlichen dem Druck in der Schmelzekammer entspricht sowie mit einer
Dosierphase, in der das Fluid in die Schmelzekammer eingedrückt wird.
Ein solches Verfahren ist bekannt aus der WO 01/83989 A1. Ein Fluid
kann genauer dosiert werden, je mehr flüssige und je weniger gasförmige
Bestandteile im Fluid enthalten sind. Bei diesem Stand der Technik soll eine
genauere Dosierung erreicht werden, in dem der Kolben derart langsam aus
dem Zylinder bewegt wird, dass ein Sieden und somit eine Entstehung von
Gasblasen verringert wird. Das Hereinbewegen des Kolbens in den Zylinder
geschieht unter einer gesteuerten variablen Geschwindigkeit. Mit dem
beschriebenen Verfahren kann jedoch ein Sieden des Flüssiggases
insbesondere in den maschinennahen wärmeren Bereichen der Leitung nicht
vollständig vermieden werden, so dass es immer zu einer - wenn auch
geringen - Bildung von Gasblasen kommt. Die Gasblasen sammeln sich im
Laufe mehrerer Dosierzyklen beispielsweise vor den Ventilen an und führen
nachteiligerweise zu einer ungenauen Dosierung.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zu schaffen, das eine
genauere Dosierung ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des
Anspruchs 1, wonach in einer der Kompressionsphase vorangestellten
Spülphase der Kolben in den Zylinder der Pumpe hineinbewegt wird, um im
Wesentlichen das gesamte in der Dosierleitung vorhandene Fluid mit Hilfe
einer Spülleitung gegen neues, im Wesentlichen gasfreies Fluid
auszutauschen.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, dass
das Fluid, welches in der Dosierleitung vorhanden ist und das bereits
Gasblasen enthält, durch neues im Wesentlichen gasfreies Fluid
ausgetauscht wird. Das in der Dosierleitung vorhandene gasblasenbelastete
Fluid wird dabei durch das nachströmende, im Wesentlichen gasfreie Fluid
über eine Spülleitung in die Füllleitung und damit in den Vorratsbehälter
zurückgedrückt, was eine genauere Dosierung ermöglicht.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Ist-
Kolbenweg während der Dosierphase gemessen wird und aus der
Abweichung zwischen der Ist- und der Soll-Menge des in die
Schmelzekammer eingespeisten Fluids ein Soll-Kolbenweg ermittelt wird. Mit
Hilfe dieses Regelmechanismus wird immer die optimale Fluidmenge in die
Schmelzekammer eingespeist, da bei einer Abweichung der
Regelmechanismus sofort einsetzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
während der Füllphase der Kolben durch den Vorratsdruck aus dem Zylinder
herausgedrückt wird. Durch diese Ausführungsform wird ein Sieden des
Fluids verhindert, indem der Kolben lediglich so schnell von dem
Vorratsdruck aus dem Pumpenzylinder herausgepresst wird, so dass der
Druck nie unter den Vorratsdruck sinkt und damit keine Gasblasen im Fluid
entstehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die
Bewegung des Kolbens während der Füllphase zur Verhinderung eines zu
starken Druckabfalls zu bremsen. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die
Vermeidung der Gasbildung durch partiellen Druckabfall und ein daraus
resultierendes Absinken der Siedetemperatur.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das
am Ende der Kompressionsphase erreichte Druckniveau zum Zwecke der
vollständigen Kondensation der gasförmigen Bestandteile eine definierte Zeit
lang zu halten. Das Halten des Druckniveaus bewirkt die nahezu vollständige
Umwandlung aller gasförmigen Bestandteile des Fluids in Flüssigkeit.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Arbeitszyklen zu
Vergrößerungen der Dosiermenge synchron getaktet. Mit Hilfe dieser
Ausführungsform lässt sich eine Erhöhung der Dosiermenge durch eine
beliebige Anzahl synchrongetakteter Pumpen erreichen.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, die Arbeitszyklen zur
Annäherung einer kontinuierlichen Dosierung zeitversetzt zu takten. Diese
Ausführungsform hat das Ziel, mit Hilfe mehrerer Pumpen eine über die Zeit
gleichbleibende Dosiermenge zu erreichen.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Dosieren eines
Fluids in eine Schmelzekammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine, mit
mindestens einer Pumpe, die eingangsseitig über eine Füllleitung mit einem
als Fluidquelle dienendem Vorratsbehälter in Verbindung steht, wobei die mit
einer Dosiersteuerung verbundene Pumpe einen Zylinder sowie einen von
einem Linearmotor angetriebenen Kolben aufweist und ausgangsseitig mit
einer zwischen Pumpe und der Schmelzekammer angeordneten
Dosierleitung verbunden ist.
Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der WO 01/83989 A1. Hier sind
Steuerungsmittel für den Antrieb beschrieben, die den Kolben genügend
langsam aus dem Zylinder herausbewegen, so dass ein Sieden des Gases
verringert wird. Das Herausdrücken des Gases aus dem Zylinder erfolgt mit
einer steuerbaren variablen Geschwindigkeit. Die Entstehung von Gasblasen
kann aber, wie bereits oben beschrieben, nie vollständig vermieden werden,
so dass sich im Laufe mehrerer Dosierzyklen insbesondere vor den Ventilen
Gasblasen in der Dosierleitung ansammeln. Nachteilig an diesem Stand der
Technik ist deshalb auch hier, dass diese Ansammlung von Gasblasen zu
Dosierfehlern führt. Des Weiteren kann dadurch, dass die Dichtung zwischen
Kolben und Zylinder für sehr hohe Drücke ausgelegt ist, der Kolben während
der Füllphase nicht genau genug auf Vorratsdruck gehalten werden. Nur bei
diesem Druck ist nämlich gewährleistet, dass das Fluid in den Zylinder
einströmt, aber nicht in den gasförmigen Zustand übergeht.
Außerdem ist eine solche Vorrichtung aus der WO 01/15880 A1
bekannt. Hier ist den in die Schmelzekammer einspeisenden Gasinjektoren
ein Dosierkolben vorgelagert, bei dem die Vorlaufgeschwindigkeit in
Abhängigkeit der Rücklaufgeschwindigkeit der Schnecke geregelt wird. Auch
bei diesem Stand der Technik führt das im Fluid vorhandene Gas zu
Dosierfehlern. Darüber hinaus erfolgt die Verdichtung des Gases direkt
zwischen der Pumpe und den Gasinjektoren. Hierdurch treten
Undichtigkeiten an den Gasinjektoren auf. Diese müssen nämlich zum einen
verhindern, dass Schmelze in die Dosierleitung gedrückt wird und zum
anderen die Dosierleitung gegen sehr hohe Fluiddrücke abdichten.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb auch hier, eine Vorrichtung zu
schaffen, mit der eine genauere Dosierung als beim zuletzt genannten Stand
der Technik ermöglicht wird.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des
Anspruchs 9, insbesondere aus denen des Kennzeichenteils, wonach die
Füllleitung sowie die Dosierleitung durch eine Spülleitung verbunden sind,
dass die Dosierleitung sowie die Spülleitung mit Absperrventilen unabhängig
voneinander verschließbar sind und dass die Pumpe mit einer auf den
Vorratsdruck abgestimmten, eine druckabhängige Dichtung zwischen Kolben
und Zylinder bildende Stopfbuchse versehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, dass
mit Hilfe der Spülleitung das in der Dosierleitung vorhandene gasförmige
Bestandteile enthaltende Fluid gegen neues nahezu gasfreies Fluid
ausgewechselt wird, so dass im Wesentlichen flüssiges Fluid in die
Schmelze dosiert wird. Die Absperrventile verschließen die Dosierleitung
bzw. die Spülleitung dicht auch bei hohen Drücken. Eine Doppelfunktion der
Einspeisedüse ist damit überflüssig.
Mit Hilfe der Stopfbuchse wird eine Füllphase ermöglicht, bei der der
Kolben durch den Vorratsdruck aus dem Zylinder gedrückt wird. Hierbei wird
der Umstand genutzt, dass die Stopfbuchse in der Füllphase der Pumpe eine
Vorspannung aufweist. Bei dieser z. B. über einen Deckel am
Pumpenzylinder einstellbaren Vorspannung wird die Stopfbuchse zwischen
einem Metallring und einem Deckel zusammengepresst. Sie verformt sich
demzufolge nur so stark in radialer Richtung, dass sie den Raum zwischen
Zylinderwand und Zylinder abdichtet. Die Reibung zwischen Zylinderwand
und Kolben ist dabei gering. Bei zunehmenden, durch Einwärtsbewegung
des Kolbens hervorgerufenen Drücken, wird die Anpresskraft auf den
Metallring stärker, wodurch auch die Verformung und somit die Dichtfähigkeit
zunimmt. Die damit einhergehende höhere Reibung zwischen Kolben und
Zylinder ist unproblematisch, da in diesen Phasen der Kolben von dem
Linearmotor angetrieben wird.
Eine erste Ausführungsform sieht vor, den Kolben als Plungerkolben
auszubilden. Hierdurch gewinnt man den Vorteil, dass hierfür eine weniger
genaue Zylinderfertigung nötig ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ist die
Dosiersteuerung mit Messvorrichtungen verbunden, welche den Druck in der
Schmelzekammer der Kunststoffverarbeitungsmaschine, die
Schneckendrehzahl, den Druck in einer Kompressionsleitung, die Menge des
eingespeisten Fluids sowie den vom Kolben zurückgelegten Weg messen.
Mit Hilfe dieser Ausführungsform kann die Dosiersteuerung aus den
übermittelten Messdaten die optimalen Betriebsparameter einstellen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
zwischen der Pumpe und dem Absperrventil ein als federbelastetes Sitzventil
ausgebildetes Sicherheitsventil anzuordnen, welches das ungewollte
Ausströmen des Fluids aus dem Vorratsbehälter verhindert. Mit Hilfe des
Sicherheitsventils kann beispielsweise bei einem Stromausfall kein Gas aus
dem Vorratsbehälter über die Leitungen aus dem System entweichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindestens
zwei parallel geschaltete Pumpen vorgesehen. Vorteil dieser
Ausführungsform ist die Möglichkeit, die Menge des zu dosierenden Fluids
zu erhöhen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Zylinder
sowie die Einspeisedüse mit einer Wasserkühlung zu versehen. Mit Hilfe
dieser Ausgestaltung der Erfindung kann die Temperatur auf einem niedrigen
Niveau gehalten werden, wodurch weniger Fluid in den gasförmigen Zustand
übergeht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einspeisedüse mit
einem federbelasteten Rückschlagelement versehen, die entgegen der
Fluidflussrichtung schließt und in Fluidflussrichtung der Federkraft
entgegenwirkend öffnet. Es wird hiedurch verhindert, dass Schmelze aus der
Schmelzekammer der Kunststoffverarbeitungsmaschine in die Dosierleitung
fließen kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen
und aus der Beschreibung der nachfolgenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung der Vorrichtung zum Dosieren eines Fluids in
der Füllphase,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Pumpe gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der
Spülphase,
Fig. 4 eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der
Kompressionsphase,
Fig. 5 eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der
Dosierphase und
Fig. 6 eine Darstellung einer Einspeisedüse.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Gasdosierung insgesamt
mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Die Vorrichtung zur Gasdosierung 10 weist im Wesentlichen eine
Pumpe 11, einen Vorratsbehälter 12 sowie eine Dosiersteuerung 14 auf und
dient dazu, ein Fluid in eine Schmelzekammer 13 einer
Kunststoffverarbeitungsmaschine M einzuspeisen. Die Pumpe 11 ist mit
einem Kolben 15 sowie einem Zylinder 16 versehen. Der Kolben 15 wird von
einem Linearmotor 17 angetrieben, an welchem eine Wegmesseinrichtung
18 angeordnet ist. Die Wegmesseinrichtung 18 ist über eine
Steuerleitung 30, der Linearmotor 17 über eine Steuerleitung 31 mit der
Dosiersteuerung 14 verbunden. Der Vorratsbehälter 12 sowie die Pumpe 11
stehen über eine Füllleitung 19 miteinander in Verbindung.
Kurz vor dem Anschluss an die Pumpe 11 weist die Füllleitung 19 ein
Rückschlagventil 20 auf. Das Rückschlagventil 20 verhindert ein
Zurückströmen des Fluids F von der Pumpe 11 in die Füllleitung 19. Die
Schmelzekammer 13 ist mit der Pumpe 11 über eine Dosierleitung 21
verbunden. Die Dosierleitung 21 weist ein federbelastetes
Sicherheitsventil 22 auf, das bei stromlosen Zustand der Vorrichtung 10
verhindert, dass das Fluid F über die Füllleitung 19 und Dosierleitung 21 aus
der Vorrichtung 10 entweichen kann.
Die Dosierleitung 21 ist mit der Füllleitung 19 über eine Spülleitung 23
verbunden. Auch die Spülleitung 23 weist kurz vor dem Anschluss an die
Füllleitung 19 ein Rückschlagventil 24 auf. Dosierleitung 21 und
Spülleitung 23 sind mit Absperrventilen 25 bzw. 26 verschließbar. Das
Öffnen und Schließen der Absperrventile 25 bzw. 26 wird von der
Dosiersteuerung 14 über die Steuerleitungen 27 bzw. 28 gesteuert. Im
folgenden sollen die einzelnen Phasen eines Dosierzyklus beschrieben
werden.
Gemäß Fig. 1 sind in der Füllphase beide Absperrventile 25 und 26
geschlossen (gekennzeichnet durch "-"). Das Rückschlagventil 24 verhindert
ein Einströmen des Fluids aus der Füllleitung 19 in die Spülleitung 23. Aus
dem Vorratsbehälter 12 strömt Fluid F über die Füllleitung 19 in den
Zylinderraum 16 und drückt dabei den Kolben 15 aus dem Zylinderraum 16.
Bei diesem Vorgang wird der Kolben 15 von dem Linearmotor 17 von einem
leichten Gegendruck gebremst, wodurch sich die Geschwindigkeit des
Kolbens verringert, um einen Druckabfall unter den Vorratsdruck und damit
eine Gasbildung zu vermeiden. Ermöglicht wird dieser Regelvorgang durch
den in Fig. 2 dargestellten und mit einer Stopfbuchse S versehenen
Plungerkolben 15. Die Stopfbuchse S ist hierbei durch den Deckel D auf
Vorratsdruck vorgespannt, so dass sie sich nur soweit verformt, dass bei
diesem Druck ein Austreten des Fluids F zwischen Kolben 15 und
Zylinder 16 verhindert wird. Bei dieser Vorspannung weist die Stopfbuchse S
nur eine geringe Reibung auf, der Kolben 15 lässt sich somit leicht aus dem
Zylinder 16 herausbewegen.
Je höher der Druck während der Kompressionsphase ist, desto stärker
drückt das Fluid F gegen die Angriffsfläche A des Metallrings R, wodurch
dieser gegen ein Paket aus Kohlefaserverbundringen C gepresst wird. Durch
diesen Vorgang werden die Kohlefaserverbundringe C deformiert. Hierdurch
steigt ihre Dichtfähigkeit und somit dichten sie den Raum zwischen Kolben
15 und Zylinder 16 zunehmend gegen höhere Drücke ab. Der Fluiddruck
bleibt somit während der gesamten Füllphase im Wesentlichen auf dem
Niveau des Vorratsdrucks. Damit wird eine Gasbildung vermieden.
Kühlkanäle K im Gehäuse G des Zylinders 16 führen ein Kühlmedium, das
den Zylinder 16 kühlt. Ein Sieden des Fluids F wird damit zusätzlich
verhindert.
Ist der Kolben 15 nahezu vollständig aus dem Zylinderraum 16
herausbewegt worden und der Zylinderraum 16 mit Fluid gefüllt, so ist die
Füllphase beendet und die Spülphase beginnt.
In der Spülphase (siehe Fig. 3) werden die Absperrventile 25 und 26
geöffnet (gekennzeichnet durch "+"). Der Kolben 15 wird vom Linearmotor 17
in den Zylinderraum 16 bewegt. Das Rückschlagventil 20 verhindert, dass
Fluid F in die Füllleitung 19 zurückströmen kann. Das Fluid F strömt über die
Dosierleitung 21 und die Spülleitung 23 in die Füllleitung 19 zurück. Dabei
wird das in der Dosierleitung befindliche, Gasblasen enthaltende Fluid F
gegen neues, nahezu gasfreies Fluid ausgetauscht. Hat der Kolben 15 einen
gewissen Weg zurückgelegt, so schließen die Absperrventile 25 und 26,
womit die Kompressionsphase beginnt.
Das im Zylinder 16 sowie in der Dosierleitung 21 befindliche Fluid F
wird in der Kompressionsphase (siehe Fig. 4) durch ein Hineinbewegen des
Kolbens 15 in den Zylinder 16 bei zugesperrten Absperrventilen 25 und 26 so
weit komprimiert, bis der Druck etwas unter dem Druck der
Schmelzekammer 13 liegt. Der Kolben 15 kann eine gewisse Zeit lang in
dieser Position verbleiben, damit gebildetes Gas sich in Flüssigkeit
zurückverwandelt. Das Absperrventil 26 wird anschließend geöffnet, womit
die Dosierphase eingeleitet wird.
In der Dosierphase (siehe Fig. 5) wird der Pumpenkolben 15 weiter in
den Zylinder 16 bewegt, wodurch das Fluid über die Dosierleitung 21 und
eine Einspeisedüse 29 in die Schmelzekammer 13 eingespeist wird. Die
Einspeisedüse 29 weist ein federbelastetes Rückschlagelement 32 auf (siehe
Fig. 6), welches entgegen der Fluidflussrichtung schließt und in
Fluidflussrichtung gegen den Widerstand der Kraft einer Feder 33 öffnet.
Auch die Einspeisedüse 29 weist Kühlkanäle 34 auf, in denen ein
Kühlmedium strömt. Die Kühlung der Einspeisedüse vermindert die
Gasbildung. Die Einspeisung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines in der
deutschen Anmeldung 101 37 073 beschriebenen Mischmoduls. Mit diesem
Vorgang ist ein Dosierzyklus beendet.
Die eindosierte Menge des Fluids F sowie die Schneckendrehzahl der
Kunststoffverarbeitungsmaschine M wird gemessen und über nicht
dargestellte Leitungen an die Dosiersteuerung 14 übermittelt. Die
Dosiersteuerung 14 ermittelt eine Abweichung der Ist-Menge von der Soll-
Menge und reguliert die Abweichung bei der folgenden Dosierphase durch
eine Anpassung des Kolbenweges. Der Ist-Kolbenweg wird dabei mit Hilfe
der Wegmesseinrichtung 18 aufgenommen und über die Messleitung 30 an
die Dosiersteuerung 14 übertragen. Der von der Dosiersteuerung 14
berechnete Soll-Kolbenweg wird über die Linearmotor-Steuerleitung 31 an
den Linearmotor 17 übertragen.
Während der Kompressionsphase wird der Druck in der
Schmelzekammer 13 gemessen und von der Dosiersteuerung 14 mit dem
Wert in der Dosierleitung 21 verglichen. Die Dosiersteuerung 14 veranlasst
den Linearmotor 17 so lange dazu, den Kolben 15 in den Zylinder 16
hineinzubewegen, bis der Druck in der Dosierleitung 21 gleich dem Druck in
der Schmelzekammer 13 ist.
Claims (15)
1. Verfahren zum Dosieren eines als Aufschäummittel dienenden
Fluids in eine Schmelzekammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine, mit
einer Füllphase, in der ein Fluid aus einem Vorratsbehälter unter Druck in
mindestens eine Pumpe strömt, wodurch der Kolben aus dem Zylinder der
Pumpe herausgedrückt wird, mit einer Kompressionsphase, während der
sich der Kolben in den Zylinder der Pumpe hineinbewegt, bis der Druck
zwischen Pumpe und Ventil im Wesentlichen dem Druck in der
Schmelzekammer entspricht sowie mit einer Dosierphase, in der das Fluid in
die Schmelzekammer eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in
einer der Kompressionsphase vorangestellten Spülphase der Kolben in den
Zylinder der Pumpe hineinbewegt wird, um im Wesentlichen das gesamte in
der Dosierleitung vorhandene Fluid mit Hilfe einer Spülleitung gegen neues,
im Wesentlichen gasfreies Fluid auszutauschen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-
Kolbenweg während der Dosierphase gemessen und aus der Abweichung
zwischen der Ist- und der Sollmenge des in die Schmelzkammer
eingespeisten Fluids ein Soll-Kolbenweg ermittelt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass während der Füllphase der Kolben durch den
Vorratsdruck aus dem Zylinder herausgedrückt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass während der Füllphase die Bewegung des Kolbens zur
Verhinderung eines zu starken Druckabfalls abgebremst wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das am Ende der Kompressionsphase erreichte
Druckniveau zum Zwecke der vollständigen Kondensation der gasförmigen
Bestandteile eine definierte Zeit lang gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit
mindestens zwei Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitszyklen
zur Vergrößerung der Dosiermenge synchron getaktet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit mindestens zwei
Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitszyklen zur Annäherung
einer kontinuierlichen Dosierung zeitversetzt getaktet sind.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Druck des Fluids am Ende der
Kompressionsphase geringfügig unterhalb des Schmelzedrucks liegt.
9. Vorrichtung zum Dosieren eines Fluids in eine Schmelzekammer
einer Kunststoffverarbeitungsmaschine, mit mindestens einer Pumpe, die
eingangsseitig über eine Füllleitung mit einem als Fluidquelle dienendem
Vorratsbehälter in Verbindung steht, wobei die mit einer Dosiersteuerung
verbundene Pumpe einen Zylinder sowie einen von einem Linearmotor
angetriebenen Kolben aufweist und ausgangsseitig mit einer zwischen
Pumpe und einer Einspeisedüse angeordneten Dosierleitung verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Füllleitung (19) sowie die
Dosierleitung (21) durch eine Spülleitung (23) verbunden sind, dass die
Dosierleitung (21) sowie die Spülleitung (23) mit Absperrventilen (25, 26)
unabhängig voneinander verschließbar sind und dass die Pumpe (11) mit
einer auf den Vorratsdruck abgestimmten, eine druckabhängige Dichtung
zwischen Kolben (15) und Zylinder (16) bildenden Stopfbuchse (S) versehen
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kolben (15) als Plungerkolben ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dosiersteuerung (14) mit Messvorrichtungen
verbunden ist, welche den Druck in der Schmelzekammer (13) der
Kunststoffverarbeitungsmaschine (M), die Schneckendrehzahl, den Druck in
einer Dosierleitung (21), die Menge des eingespeisten Fluids sowie den von
dem Kolben (15) zurückgelegten Weg messen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Pumpe (11) und dem Absperrventil (25)
ein als federbelastetes Sitzventil ausgebildetes Sicherheitsventil (22)
angeordnet ist, welches das ungewollte Ausströmen des Fluids (F) aus dem
Vorratsbehälter (12) verhindert.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens zwei parallel geschaltete Pumpen (11)
vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zylinder (16) sowie die Einspeisedüse (29) mit
einer Wasserkühlung versehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einspeisedüse (29) mit einem federbelasteten
Rückschlagelement (32) versehen ist, das entgegen der Fluidflussrichtung
schließt und in Fluidflussrichtung der Federkraft entgegenwirkend öffnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002129261 DE10229261C1 (de) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren eines als Aufschäummittel dienenden Fluids in eine Schmelzekammer einer Kunststoffverarbeitungsmaschine |
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