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CN103328171A - 用于对液态的颜料和/或功能添加剂进行配量和/或馈入的设备和方法 - Google Patents

用于对液态的颜料和/或功能添加剂进行配量和/或馈入的设备和方法 Download PDF

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CN103328171A
CN103328171A CN2012800065289A CN201280006528A CN103328171A CN 103328171 A CN103328171 A CN 103328171A CN 2012800065289 A CN2012800065289 A CN 2012800065289A CN 201280006528 A CN201280006528 A CN 201280006528A CN 103328171 A CN103328171 A CN 103328171A
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valve
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blender
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D·维茨勒
U·文德
K·S·迈尔
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Rowasol GmbH
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Abstract

本发明涉及用以配量和/或馈入液态的颜料和/或功能添加剂特别是气味材料的设备（1）和方法。设备（1）包括多个罐（2.1，2.2…2.6），多个为罐（2.1，2.2…2.6）配置的初级泵（3.1，3.2…3.6）和一颜料混合装置（4）。颜料混合装置具有包括阀进口（6.1，6.2…6.6）和阀出口（7.1，7.2…7.6）的多个阀（5.1，5.2…5.6）、与阀出口（7.1，7.2…7.6）经由极小的容积（18.1，18.2…18.6）在其进口侧上连接的在一集合体（10）中的集合室（19）、与集合室（19）连接的混合器（8）和与混合器（8）连接的输出管道（9）。初级泵（3.1，3.2…3.6）分别连接于一阀进口（6.1，6.2…6.6）。极小的容积（18.1，18.2…18.6）的可通流的容积分别为至多10cm3、优选还明显地更少。按照本发明可以放弃另一泵用来向聚合物熔体馈入各液态的颜料或各添加剂。并且阻止各颜料或添加剂流回未利用的连接部或集合于各死区中，这否则在以后颜料配方改变时可能导致颜料滞留。

Description

用于对液态的颜料和/或功能添加剂进行配量和/或馈入的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用以对液体、特别是可流动的颜料和/或功能添加剂进行配量和/或供给的设备和方法，所述设备包括多个罐和为各罐配置的初级泵。
背景技术
由现有技术已知用于向一聚合物熔体配量和馈入液态的颜料的设备。所述设备一般包括多个罐，在这些罐中预置颜料。为各罐配置一个或多个初级泵用以输送颜料。将由至少一个初级泵输送的颜料由一次级泵经由一馈入管道导入一聚合物熔体中。
由WO2009/037118例如已知一种用于配量和馈入液态的颜料的设置，其中借助于一定量泵从各罐中输送液态的颜料。经由一在各罐与定量泵之间设置的分配阀实现液态的颜料的配量。在该设置中还设置一输送泵，它连接在定量泵的下游并且将由定量泵输送的颜料以适合的压力供给聚合物熔体。
由WO2009/037118还已知，分别由一定量泵输送在各罐中预置的各颜料，其中在每一定量泵上游设置一分配阀。将各颜料聚集于一分配体中，其中将聚集的各颜料由一输送泵导向一混合器，在混合器中均匀地混合各颜料并且由其将混合的颜料导向一接收系统。在各已知的设置中总是需要使用一初级泵用以配量各颜料和一次级泵用以向一接收系统馈入混合的颜料。
在已知的现有技术中也出现这样的问题，即在一具有颜料替换的罐更换以后或在一配方更换时，其中不再需要若干以前利用的颜料，处于各管道中的颜色残留物影响随后的颜料配方。颜料配方指的是由混合的液态的颜料形成的颜料混合物的精确的组成成分。在可流动的功能添加剂、例如气味材料中，在配方更换时也出现相同的问题。
发明内容
因此本发明的目的是，至少部分地缓解关于现有技术描述的问题。特别拟提供一种设备，其结构以少量的部件实现并且在配方改变时不发生颜料或功能添加剂的滞留（Verschleppung）。
通过一种按照各独立权利要求的特征的设备和方法达到该目的。在各从属权利要求中说明该设备的其他的有利的实施方式。在各权利要求中各个列举的特征可以任意的技术上合理的方式相互组合并且可以通过说明的实情由说明书中加以补充，其中表明本发明的其他的实施方案。
特别地，通过一种用于配量和/或馈入液体、特别是液态的颜料的设备达到该目的，所述设备包括多个罐、多个为罐配置的初级泵和一颜料混合装。颜料混合装置具有多个包括阀进口和阀出口的阀、一与阀出口经由极小的容积在其进口侧上连接的在一集合体中的集合室、一与集合室连接的混合器和一与混合器连接的输出管道，其中各初级泵分别连接于一阀进口。基本上，按照本发明的设备也适合于将其他的液态的材料配量地提供给一接收系统。对此用液体指的是所有类型的可流动的材料、特别是颜料和/或功能添加剂如气味材料。非常特别优选的是，利用所述设备输送包括液态的颜料和至少一种功能添加剂的混合物。
优选各初级泵直接连接于各阀进口。对此指的是，只一个管道处在初级泵与阀进口之间并因此特别是没有其他的泵用来输送颜料或添加剂。
各罐可以预置不同的液态的颜料、功能添加剂或用于设备的冲洗的冲洗溶液。分别由一个初级泵输送各一种预置的液体。优选的是，各初级泵结合于各罐中，从而在各罐的更换时也替换各初级泵。每一在一罐中结合的初级泵分别经由阀的一个阀进口连接于、优选可拆式连接于颜料混合装置，从而带有初级泵的各罐可以按选择连接于颜料混合装置。
在颜料混合装置中，在各阀的下游设置一具有一集合室的集合体，其中各阀出口分别经由极小的容积连接于集合室。这可以是很短的管道。但优选在阀的关闭机构与集合室之间具有很小的容积的没有管道的布置。因此在运行中，液态的颜料在阀打开和在初级泵进行输送的情况下经由极小的容积进入共同的集合室。处于集合室中的各颜料进入一混合器，这些颜料在那里均匀地彻底混合。集合体因此是一单元，在其中设置集合室，其中向集合体供给各种颜料并且从其中排出至少部分混合的颜料。在一优选的实施方案中，混合器设置在集合体中。从混合器中将颜料提供给一输出管道。经由一端接输出管道的接头将混合的颜料提供给一接收系统、优选一聚合物熔体。
颜料混合装置本身地单独地，亦即独立于各罐和各初级泵，是本发明的一重要的部分并且可以用于达到提出的目的。
按照本发明也只由各初级泵输送混合的颜料。不需要一附加的泵用来向接收系统馈给。通过在阀出口与集合室之间的极小的容积的使用，将在更换罐时或在颜料配方改变时、特别在阀关闭时处在关闭的阀出口与集合室之间的管道中的颜料的量减至最少。因此阻止因处于这些空间中的颜色对随后的颜料配方的影响。特别是通过各阀出口在集合室上的直接设置完全放弃这些空间，在所述空间中液体在若干运行状态时意外地沉积。
通过各阀的使用阻止液体意外地从集合室和/或极小的容积进入连接初级泵和阀进口的管道中。因此消除对于颜料配方的意外的改变的另一原因。
按照本发明的一有利的进一步构成，极小的容积具有一分别至多为60cm3（立方厘米）、优选至多为10cm3、特别优选至多为1cm3的可通流的容积。非常特别优选的是，极小的容积几乎为零。在这种情况下各阀的关闭机构邻接集合室，这例如可以利用拧接到集合体中的阀实现。通过很接近集合室的未利用的阀出口的关闭，将意外地进入一颜料配方的颜料的量很少地保持。
按照一特别优选的实施方式，各阀成排连接在集合体上，按照另一优选的实施方式，各阀成星形连接在集合体上。
按照本发明的另一优选的实施方案，各阀出口设置于集合体中。在这种情况下，优选通过各拧进阀（Einschraubventile）构成各阀，它们拧进集合体中的各相应的孔中。因此极小的容积是在阀出口与集合室之间的孔的可通流的容积。所述阀出口和集合室可以直接交互地过渡。因此可以将极小的容积的容积几乎减到零。在这种情况下通过通流过集合室的颜料混合物冲洗极小的容积并且一处于极小的容积中的颜料残留物快速地进入颜料混合物，因此颜料滞留在时间上是非常有限的。在一冲洗过程中由一冲洗液体消除颜料残留物。
有利地，为了监测运行条件，对输出管道配置一压力传感器，以便测量输出管道中的压力。
为了能够净化颜料混合装置，优选在输出管道中设置一冲洗阀，因此一在其中一个罐中预置的冲洗液体可以用于阀、极小的容积、集合室、混合器和输送管道的冲洗，其中可以将冲洗液体提供给一冲洗容器。
混合器优选构成为动态的混合器，其包括一单独的驱动装置，其中可选地，混合器可以构成为静态的混合器。
按照本发明的一优选的实施方案，可电动和/或气动地控制各阀。因此这样有可能的是，有效地影响各阀的状态。各阀优选在一完全打开的位置或一关闭的位置中运行。因此只通过由各初级泵提供的泵功率实现供给集合室的颜料量的配量。
可选地建议，将各阀构成被动的。对此指的是，各阀以一止回阀的型式起作用，并且在超过一可预定的压力时例如在初级泵运行时是完全打开的并且在低于可预定的压力时例如在关断初级泵时是完全关闭的。
在按照本发明的设备的另一实施方式中，在输出管道中设置一次级泵用以向一下游的接收系统供给液体。该次级泵能够以直至300巴的压力供给混合的液体。
在本发明的一特别优选的实施方式中，所述设备包括一控制单元，其中所述控制单元连接于下列元件中的至少一个：
至少一个阀，
至少一个初级泵，
一压力传感器，
一混合器，
一冲洗阀。
因此控制单元可以监测和/或控制所述设备的全部重要的元件。这样例如可以检测输出管道中的压力并且根据检测到的压力重调各初级泵的泵功率，其中为了保持一颜料配方，各个泵功率总是具有占总泵功率的相同的份额。
特别优选的是，按照本发明的设备经由混合器连接一引导聚合物熔体的装置、特别是一挤出机或一熔体管道。
按本发明的另一方面，建议一种用以配量各液态的颜料且向一聚合物熔体馈入所述各液态的颜料和/或各功能添加剂的方法，其中将各液态的颜料分别借助于初级泵提供给一混合器，在混合器中进行混合并且紧接着将其以不大于20巴、优选不大于10巴、特别优选不大于5巴的压力提供给聚合物熔体。
按照本发明的方法特别设定用以运行按照本发明的设备，利用按照本发明的方法有可能的是，只利用输送各液态的颜料的初级泵将颜混合物提供给聚合物熔体，而不需要其他的输送泵用来供给颜料混合物。因此特别优选的是，只借助于各初级泵输送各液态的材料。
优选可以彼此独立地用不同的泵功率运行各初级泵，由此可预定的颜料配方的调整是可能的。不同的泵功率的比例在一颜料配方的全部馈给的过程中保持不变。
对按照本发明的设备公开的细节和优点可以转用到和应用到按照本发明的方法上或反之亦然。
附图说明
以下借助附图示例性说明本发明和技术环境。应该指出，各图示出本发明的各特别优选的实施方案，但它们并不限于如此。其中：
图1示意示出按照本发明的设备的一种实施方式，
图2示意示出一按照本发明的设备的一混合装置的另一实施方式。
具体实施方式
图1中示意示出按照本发明的设备1的一第一实施例的结构。设备1具有六个罐2.1、2.2…2.6，在这些罐中预置不同的液态的颜料或一冲洗剂。罐2.1、2.2…2.6压力密封地构成并且分别流体技术上连接于一初级泵3.1、3.2…3.6。
设备1还包括一颜料混合装置4，它具有六个阀5.1、5.2…5.6和一集合体10，所述阀包括阀进口6.1、6.2…6.6和阀出口7.1、7.2…7.6。阀5.1、5.2…5.6经由阀出口7.1、7.2…7.6以极小的容积18.1、18.2…18.6连接于集合体10。集合体10具有集合室19，该集合室流体技术上连接于一混合器8，其中混合器8在该实施例中是一静态的混合器8。在混合器8上连接一输出管道9，在该输出管道上设置一压力传感器11并且终止于一接头14。经由接头14设备1可连接在一接收系统、特别是一引导聚合物熔体的装置上。设备1还包括一控制单元14，该控制单元用各数据导线15连接于初级泵3.1、3.2…3.6和压力传感器11。
在罐2.1、2.2…2.6中预置的颜料由初级泵3.1、3.2…3.6导入集合体10的集合室19中。在它们之间连接阀5.1、5.2…5.6，这些阀在该实施方式中构成为止回阀，从而只在初级泵3.1、3.2…3.6激活时才打开阀5.1、5.2…5.6。在初级泵3.1、3.2…3.6关断时关闭阀5.1、5.2…5.6，从而必要时可以替换各罐或在各罐中结合的初级泵3.1、3.2…3.6或将在相应的罐2.1、2.2…2.6中预置的颜料不用于当前的颜料配方。因此阀5.1、5.2…5.6也阻止，各液态的颜料流回未使用的部分。
由于在阀5.1、5.2…5.6的出口7.1、7.2…7.6之间的连接只有很小的可通流的容积，在颜料配方的改变时只一很少量的旧的颜料进入颜料室，所述旧的颜料于是仍处于一未利用的极小的容积18.1、18.2…18.6中。只由初级泵3.1、3.2…3.6驱动各颜料和产生的颜料混合物，其中将聚集于集合室19中的颜料混合物导入混合器8，由此进一步均匀地混合颜料混合物。这样均匀混合的颜料混合物经由输出管道和接头14到达一接收系统、特别是一用于熔体纺丝过程的聚合物熔体。
通过用压力传感器11监测输出管道19中的压力可以监测提供的颜料配方，其中在压力的改变时，全部处于运行中的泵按照一可预定的颜料混合物组成以在泵功率方面相对彼此不变的比例运行。
图2示意示出按照一根据本发明的设备1的一颜料混合装置4的另一实施方式。按图2的颜料混合装置4相对按图1的实施方式只在若干元件方面不同。以下特别对两实施方式的区别作进一步讨论。颜料混合装置4包括6个阀5.1、5.2…5.6，所述阀具有阀进口6.1、6.2…6.6和阀出口7.1、7.2…7.6。阀5.1、5.2…5.6在该实施方式中构成为气动操纵的阀包括电的预控制装置。在阀5.1、5.2…5.6下游设置一包括一集合室19的集合体10，其中集合室19连接于一动态的混合器8，所述混合器由一电机16驱动。在混合器8下游设置的输出管道中设置一冲洗阀12。它可以将液体流从混合器中旁通入一冲洗容器。如果用一来自所述罐2.1、2.2…2.6中的一个的冲洗液体彻底冲洗集合室和混合器8，则将受污染的冲洗液体旁通入冲洗容器17中，由此冲洗液体不进入接收系统。此外一压力传感器11处在输出管道9上。
按照本发明，可以放弃使用另一泵用来向聚合物熔体馈入各液态的颜料和/或各可流动的添加剂。此外阻止各颜料或添加剂流回未利用的连接部，或阻止颜料或添加剂可能集合于各死区中，这在以后改变配方时可能导致各颜料或各添加剂的滞留。
附图标记列表
1   设备
2，2.1，2.2…2.6   罐
3，3.1，3.2…3.6   初级泵
4   颜料混合装置
5，5.1，5.2…5.6   阀
6，6.1，6.2…6.6   阀进口
7，7.1，7.2…7.6   阀出口
8   混合器
9   输出管道
10  集合体
11  压力传感器
12  冲洗阀
13  控制单元
14  接头
15  数据导线
16  电机
17  冲洗容器
18，18.1，18.2…18.6  极小的容积
19  集合室

Claims (14)

1.用于配量和/或馈入液体、特别是可流动的颜料和/或功能添加剂的设备（1），所述设备包括多个罐（2.1，2.2…2.6）、多个为罐（2.1，2.2…2.6）配置的初级泵（3.1，3.2…3.6）和颜料混合装置（4），所述颜料混合装置具有多个包括阀进口（6.1，6.2…6.6）和阀出口（7.1，7.2…7.6）的阀（5.1，5.2…5.6）、与阀出口（7.1，7.2…7.6）经由极小的容积（18.1，18.2…18.6）在其进口侧上连接的在集合体（10）中的集合室（19）、与集合室（19）连接的混合器（8）和与混合器（8）连接的输出管道（9），其中，各初级泵（3.1，3.2…3.6）分别连接于一阀进口（6.1，6.2…6.6）。
2.按照权利要求1所述的设备（1），其特征在于，极小的容积（18.1，18.2…18.6）具有分别至多为10cm3、优选至多为1cm3的可通流的容积。
3.按照权利要求1或2所述的设备（1），其特征在于，阀出口（7.1，7.2…7.6）设置在集合体（10）中。
4.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，为输送管道（9）配置压力传感器（11）用以测量输出管道（9）中的压力。
5.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，在输出管道（9）中设置冲洗阀（12）。
6.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，混合器（8）构成为静态的混合器或初态的混合器。
7.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，可电地和/或气动地控制所述阀（5.1，5.2…5.6）。
8.按照权利要求1至6之一项所述的设备（1），其特征在于，将所述阀（5.1，5.2…5.6）被动地构成。
9.按照权利要求1至8之一项所述的设备，其特征在于，在输出管道（9）中设置次级泵，用以向下游的接收系统馈入液体。
10.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，所述设备包括控制装置（13），所述控制装置（13）连接于下列元件中的至少一个：
阀（5.1，5.2…5.6），
初级泵（3.1，3.2…3.6），
压力传感器（11），
混合器（8），
冲洗阀（12），
次级泵（20）。
11.按照上述权利要求之一项所述的设备（1），其特征在于，混合器（8）连接于引导聚合物熔体的装置。
12.用于配量液体、特别是液态的颜料和/或可流动的功能添加剂并将其馈入聚合物熔体中的方法，其特征在于，将液态的颜料或功能添加剂分别借助于一初级泵（3.1，3.2…3.6）提供给混合器（8），在所述混合器（8）中混合并紧接着以不大于20巴的压力提供给聚合物熔体。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，可以彼此独立地以不同的泵功率运行各初级泵（3.1，3.2…3.6）。
14.按照权利要求12或13所述的方法，其特征在于，只借助于初级泵（3.1，3.2…3.6）输送各液态的颜料。
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