JP2021181788A - 漏洩ロスの相殺のための方法、および、規定の量の液体を運搬するための運搬システム - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも１つの容量型ポンプおよび少なくとも１つの閉鎖部材が設けられた、ラインシステム内の漏洩ロスを相殺するための方法およびデバイスを提供する。【解決手段】特に液体プラスチック成分の等圧測定のためのものであることを示している。システム内の実際の液圧は、圧力測定デバイス（１７）によって判定され、閉鎖部材（１６）が閉じている場合、容量型ポンプ（１５）の作用により、目標圧力値に調整される。ここで、閉鎖部材が閉じている際に目標圧力値を維持することを確実にする容量型ポンプの運搬ロスの量（Ｑｖ）が、関連する目標圧力値に生じる漏洩ロスを相殺するために、目標搬送量（Ｑｓ）に加算される。【選択図】図１

Description

本発明は、特に、液体プラスチック成分の等圧測定における、少なくとも１つの容量型ポンプおよび少なくとも１つの閉鎖部材を有する、液体用のラインシステムにおける漏洩ロスを相殺するための方法を開示する。本発明は、特に、単位時間あたりでの規定の体積の液体の等圧運搬のための、特に液体プラスチック成分の測定のための、運搬システムにも関する。

２成分または複数成分のプラスチック系の処理の間、完全に反応することを可能にするために、成分を規定の混合比で、可能な限り正確に混和することが重要である。成分の混合は、たとえば、ミキサヘッド内で、回転駆動する攪拌機によって行われ、そこで、２つ以上の成分が流入バルブを介してミキサヘッドに搬送され、ミキサヘッドの内部で混和され、その後に、次いで、たとえば、この方式で生成される混合物を材料ストランドの構造部に適用するために、ミキサヘッドの閉鎖可能な流出部を介して混合物が排出される。このため、混合物は、混合物の反応の後に、構造部に付されたシールを形成する。

成分は、容量型ポンプ、具体的には、ギアポンプにより、ラインシステムを通して、運搬システムによってミキサヘッドに運搬され、ここで、低圧システム、即ちミキサヘッドに入る際の成分の圧力が周囲の圧力よりわずかだけ高いシステムにおいては、運搬されるそれぞれの体積を、容量型ポンプの回転速度を調整することによって容易に管理することができる。

しかし、運搬されるべき液体が高圧であるシステムでは、ポンプの流入部と比較した圧力勾配のために、特にポンプの領域において漏洩ロスが生じ、これら漏洩ロスは、圧力条件の変化によって増減し得るのみならず、劣化に起因して、耐用年数が増大するにつれて大きくなり得る。このため、漏洩に起因する材料のロスを量的に見積もることが困難であることから、複数の成分のプラスチック系の処理の間に必要とされる正確な測定は困難である。このことは、特に、閉鎖時間の変化により材料の損失が変化し得ることから、個別の測定作業間において、様々な持続時間の閉鎖時間または待機時間が存在し、その間、閉鎖部材がラインシステムを閉鎖する場合にあてはまる。

本発明の目的は、液体の測定の間の漏洩ロスを、かなり正確に、特に単純な方式で考慮することができる、方法および運搬システムを提供することである。

本発明に係る方法によるこの目的のために、ラインシステム内の実際の液圧が、圧力測定デバイスによって確認され、閉鎖部材が閉じられている状態での容量型ポンプの作動により、目標圧力値にされる。このため、特に有利である本発明のさらなる実施形態では、閉鎖部材が閉じている際に目標圧力値を維持することを確実にする容量型ポンプの運搬ロスの量に関し、関連する目標圧力値に生じる漏洩ロスを相殺するために、目標搬送量に加算することが可能である。本発明に係るこの方法を実施するために、本発明に係る運搬システムは、少なくとも１つの容量型ポンプおよび少なくとも１つの閉鎖部材を有するラインシステムと、ラインシステム内の実際の液圧を確認する圧力測定デバイスと、確認された実際の液圧の関数として、容量型ポンプに作用する制御システムであって、ラインシステム内の目標液圧を維持するために閉鎖部材が閉じられた状態での容量型ポンプの運搬ロス量を判定するための手段、および、好ましくは、閉鎖部材が開いた状態の容量型ポンプの目標搬送量に運搬ロスの量を加算するための手段を含む、制御システムと、を備えている。

本発明は、たとえば、一定圧力下の液体プラスチックまたはプラスチック成分などの液体の運搬中に、ラインシステム内に生じる漏洩ロスが、システム内の圧力レベルと液体の粘性とに実質的に（システム内の圧力レベルと液体の粘性とのみに）依存し、このため、少なくとも、現在運搬されている体積流の影響をほとんど受けないという知識に基づいている。このため、このことは、ラインシステムの閉鎖部材が閉じられている場合、言い換えれば材料が運搬されていない時点において、加圧されたラインシステムにも生じる。材料の運搬が行われていない、換言すれば閉鎖部材が閉じた作動状態では、漏洩ロスの量は、ラインシステムの圧力を常に目標圧力になるように調整することにより、比較的単純に確認され得る。この目標圧力は、特に、測定作業の間の支配的な圧力である運搬圧力であり得る。さらに、ラインシステムにおける目標圧力は、容量型ポンプが、相応に低減された運搬（損失）量で作動され、それにより、漏洩に起因するロスが相殺されるようになっている場合に得られる。新たな測定作業の開始時に、閉鎖部材が開いている際には、液体がすぐに、所要の圧力で搬送され、したがって適切な運搬量で次のアセンブリ、たとえばミキサヘッドに搬送されることが、この測定を通して確実なものとなる。本発明に係る方法の、特に好ましいさらなる発展形態においては、結果としての運搬ロスの量、いわゆる、閉鎖部材が閉じている状態のポンプによってシステム内で運搬され、チェックさえできない場合があるポイントにおける漏洩ロスとしてシステムを出る、単位時間あたりの材料の体積流は、たとえば、いわゆる、ミキサヘッドの開いた流入バルブである、閉鎖部材が開いている場合の、目標運搬量への相殺変数として加算され得る。この理由は、運搬作業の間、システム内の圧力が、閉鎖バルブが閉じた状態のシステムにおける圧力に対し、変化しないか、著しく変化しない場合、ラインシステムを通して材料を運搬する間、単位時間あたりの漏洩ロスもまた、一定に維持されることが推定されるためである。したがって、閉鎖部材が閉じた状態の、システムの定常状態で確認される、実際に生じている漏洩ロスの値も、材料の搬送の間、本発明に従って考慮され得、それにより、特に正確な体積流の運搬が可能である。

本発明によれば、回転型の容積型機械、具体的には、ギアポンプは、好ましくは、容量型ポンプとして使用される。ラインシステムは、好ましくは、少なくとも容量型ポンプと閉鎖部材との間で、少なくとも大部分が一定の体積を有している。

本発明に係る方法は、揺変性液体、いわゆる、移動状体（せん断応力下）の粘性が静止状態よりも低い液体の運搬において有利に使用され得る。たとえば、いくつかのポリオール化合物は、粘性がせん断下で著しく低下し、停止または待機時間の長さの関数として明確に再び増大することから、揺変性材料の性質を示す。このことによって、待機時間が異なる場合に、測定作業の開始時に液体の初期の粘性が異なり、したがって測定の開始時の偏りに繋がる。

停止時間の長さの関数としての、この影響を相殺することを可能にするために、本発明に係る調整のさらなる有利な実施形態では、目標圧力値は、２つの部分に分けられ得る。この場合、目標圧力値は、基本圧力（たとえば、測定作業の間の目標圧力）と、時間に依存するオフセットとの合計からなる。このオフセットは、調整技術に使用される通常のＰＴ１要素として設計することができ、これにより、粘性の増大は、測定作業間の停止の持続時間の関数として、非常に良好に記載することができる。

たとえば、せん断応力の影響下での揺変性液体の運搬の間の場合、比較的長い待機時間の後においては、流れる流体の中で５０ｂａｒの（目標）圧力が支配的である。この待機時間の間、液体は流れず、液体の粘性を増大させ、高い粘性を相殺するために、新たな運搬または測定作業の開始時の初期圧力を、たとえば５２ｂａｒの（初期）圧力に、一時的に増大させる必要がある。実際、閉鎖部材が、前もって負荷された５０ｂａｒの圧力で開くものである場合、これにより、測定の開始がわずかに遅れることになる。この遅れを避けるために、閉鎖圧力調整の目標値を、増大した初期目標圧力、たとえば５２ｂａｒに時間の関数として増大させる。この場合、初期目標圧力は、停止時間または待機時間が増大するにつれて、対数的に最大値に近付くようにするのが好ましい。

成型シーリング材料の製造のための、ポリウレタンまたはシリコンのプラスチック成分を混合するための動的ミキサヘッド上の、本発明に係る運搬システムをフロー図で示している。

本発明を、図面に示されている好ましい実施形態を参照して、以下により詳細に説明する。単一の図は、成型シーリング材料の製造のための、ポリウレタンまたはシリコンのプラスチック成分を混合するための動的ミキサヘッド上の、本発明に係る運搬システムをフロー図で示している。

図示の運搬システム１０は、ミキサヘッド１１への２つの液体プラスチック成分ＡとＢとを測定する役割を果たす。ミキサヘッド１１内で、２つの成分Ａ、Ｂは、駆動される攪拌機１２により、正確に決められた量の比でともに混合され、次いで、システム内で支配的であって周囲の圧力と比較して超過する圧力で流出部１３を介して反応混合物として排出される。混合物は、流出部から出てはじめて周囲の圧力を受ける。すなわち、ミキサヘッドの内部の圧力は、少なくとも、周囲の圧力よりいくらか高くなっている。そのようなシステムでは、たとえば、発泡シールが、構造部材に直接に形成される。

２つの成分Ａ、Ｂの各々について、ほぼ同じ構成のラインシステム１４が提供される。このシステムは、モータによって駆動されるギアポンプ１５と、電気機械的に切り換えることが可能であるバルブの形態としてミキサヘッド１１に配置された閉鎖部材１６とを有している。閉鎖部材１６により、それぞれの成分Ａ、Ｂの、ミキサヘッドの内部への流入部が開閉され得る。

測定作業を開始するために、２つのバルブ１６が開かれ、それにより、ギアポンプ１５により成分Ａ、Ｂが、それらそれぞれの貯蔵コンテナ１７から、必要な混合比で、ミキサヘッド１１内に運搬される。ミキサヘッド１１では、成分Ａ、Ｂが、ラインシステム１４内で支配的である圧力を維持しつつ、攪拌機１２によってともに混合され、次いで、反応性プラスチック混合物として流出部１３を介して排出される。

たとえばポンプ１５の領域において、予期されない漏洩に起因して、ラインシステム１４内で生じ、Ｑｖとして破線上の矢印で概略図に示した漏洩ロスを相殺するために、ラインシステム１４には各々圧力測定デバイス１７が設けられる。圧力測定デバイス１７は、バルブ１６が閉じられた状態のラインシステム１４内のシステムの圧力を確認する。この実際の液圧１８は、コンパレータ１９内の目標圧力値２０と比較される。圧力低下が検出され、このため、実際の液圧が目標圧力値に比較して低下するとすぐに、漏洩Ｑｖに起因してシステムから失われた量を正確にラインシステム１４に搬送するために、ギアポンプ１５が、バルブ１６が閉じられた状態において相対的に低い運搬（損失）量で作動する。

単位時間あたりに数回転で、ポンプ１５によって提供される、この運搬の損失量は、閉鎖部材が開いた状態でミキサヘッドに運搬するプロセスの間も考慮される。すなわち、漏洩ロスＱｖを相殺するために、ギアポンプが、バルブが閉じた状態で確認された漏洩ロスＱｖと関連する成分の目標搬送量Ｑｓとの合計に対応する質量流量を、関連する成分についての貯蔵コンテナから引き込むような速度で作動する。この方法で、漏洩ロスも、ミキサヘッドへの成分の測定の間、考慮される。

Claims (7)

1. 特に、液体プラスチック成分の、少なくとも大部分が等圧の測定における、少なくとも１つの容量型ポンプおよび少なくとも１つの閉鎖部材をそれぞれ有する、液体用の２つ以上のラインシステムと、前記２つ以上のラインシステムに接続され前記２つ以上のラインシステムのそれぞれから運搬される前記液体プラスチック成分を混和するミキサヘッドであって、前記閉鎖部材によって前記ラインシステムから前記液体プラスチック成分が流入するかどうかが切り替えられるミキサヘッドと、を備える運搬システムにおける漏洩ロスを相殺するための方法であって、
   前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じられ、前記液体プラスチック成分が前記ミキサヘッドへ運搬されていない状態で、前記ラインシステム（１４）内の実際の液圧（１８）が、圧力測定デバイス（１７）によって確認され、
   前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じられ、前記液体プラスチック成分が前記ミキサヘッドへ運搬されていない状態の前記容量型ポンプ（１５）の作動により、前記ラインシステム（１４）内の前記実際の液圧（１８）が、目標圧力値（２０）に調整される、方法。
2. 関連する前記目標圧力値（２０）に生じる前記漏洩ロスを相殺するために、前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じている際に前記目標圧力値（２０）を維持することを確実にする前記容量型ポンプ（１５）の運搬ロスの量（Ｑｖ）が、目標搬送量（Ｑｓ）に加算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 回転型の容積型機械、具体的にはギアポンプが、前記容量型ポンプ（１５）として使用されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記ラインシステム（１４）が、好ましくは、少なくとも前記容量型ポンプ（１５）と前記閉鎖部材（１６）との間で、少なくとも大部分が一定の体積を有していることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 液体の揺変性の流れの性質を相殺するために、前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じられ、前記液体プラスチック成分が前記ミキサヘッドへ運搬されていない状態での前記目標圧力値（２０）が、前記閉鎖部材によって前記ラインシステム（１４）が開いた状態での運搬作業の間の前記目標圧力値と比較して増大することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記目標圧力値（２０）の上昇および／または低下のための調整が、ＰＴ１要素の方式で、時間の関数として行われることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 特に単位時間あたりの液体の明確な体積を等圧で運搬するための、特に２つ以上の液体プラスチック成分の測定のための運搬システムであって、
   少なくとも１つの容量型ポンプ（１５）および少なくとも１つの閉鎖部材（１６）をそれぞれ有する２つ以上のラインシステム（１４）と、
   前記２つ以上のラインシステム（１４）に接続され前記２つ以上のラインシステム（１４）のそれぞれから運搬される前記液体プラスチック成分を混和するミキサヘッドであって、前記閉鎖部材によって前記ラインシステムから前記液体プラスチック成分が流入するかどうかが切り替えられるミキサヘッドと、
   前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じられ、前記液体プラスチック成分が前記ミキサヘッドへ運搬されていない状態で、前記ラインシステム（１４）内の実際の液圧（１８）を確認する圧力測定デバイス（１７）と、
   確認された前記実際の液圧の関数として、前記容量型ポンプ（１５）に作用する制御システムであって、前記ラインシステム（１４）内の目標液圧（２０）を維持するために前記閉鎖部材（１６）によって前記ラインシステム（１４）が閉じられ、前記液体プラスチック成分が前記ミキサヘッドへ運搬されていない状態での前記容量型ポンプ（１５）の運搬ロス量（Ｑｖ）を判定するための手段、および前記閉鎖部材によって前記ラインシステム（１４）が開いている状態での目標搬送量（Ｑｓ）に前記運搬ロス量（Ｑｖ）を加算するための手段を含む、制御システムと、
   を備えている、運搬システム。
   

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