ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к полимерным материалам и, в частности, хотя и не исключительно, к устройству и способу для дозирования текучей композиции в полимерный материал. Могут быть получены продукты, полученные литьем под давлением, такие как заготовки контейнеров или продукты непрерывного экструдирования, такие как волокно.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Хорошо известно дозирование текучих композиций, например жидких композиций, содержащих окрашивающие и/или функциональные добавки, такие как блокаторы УФ-излучения, в термопластичные полимерные материалы для получения продуктов, полученных литьем под давлением или экструдированных. Однако трудно подтвердить, что системы дозирования функционируют с надлежащей точностью и/или гарантируют, что правильное количество (не слишком мало или слишком много) жидкой композиции дозируется в полимерный материал. Например, желательно, чтобы производители бутылок для напитков были уверены в количестве добавок (например, красителей), входящих в состав бутылок. Если бутылка или другая емкость предназначена для включения функциональной добавки на определенном уровне, например, блокатора УФ-излучения для предотвращения порчи продукта, содержащегося в емкости, с точки зрения обеспечения качества важно быть уверенным в том, что емкость содержит соответствующее количество функциональной добавки.
Многие емкости изготавливают из заготовок (преформ), полученных литьем под давлением на машине для литья под давлением. Затем преформы оставляют на некоторое время для кондиционирования перед раздувом и вытяжкой на машине для формования с раздувом и вытяжкой. Из изготовленных емкостей можно затем периодически брать образцы и оценивать их. Например, можно оценить цвет выбранной емкости и уровень содержания любой функциональной добавки, насколько это возможно. В некоторых случаях может оказаться невозможным или неудобным оценивать уровень содержания определенных функциональных добавок в раздутых емкостях, и в этом случае изготовителю емкостей трудно обеспечить надежный процесс обеспечения качества (ОК, англ. аббревиатура QA, от quality assurance) для таких емкостей по меньшей мере в том, что касается такой функциональной добавки.
В случае, когда цвет емкости или уровень содержания функциональной добавки в емкости оцениваются как процесс обеспечения качества, следует понимать, что такая оценка проводится далеко за точкой производственного процесса, где краситель или функциональная добавка вводится в преформу, которая впоследствии формуется с раздувом и вытяжкой, чтобы сформировать емкость. Если оценка ОК показывает, что емкость имеет какой-либо дефект, то все емкости, произведенные в период между изготовлением преформы для дефектной емкости и моментом, когда емкость будет признана дефектной, также должны считаться дефектными (или они должны быть подвергнуты тщательному тестированию) и, возможно, должны быть утилизированы. Учитывая, что между изготовлением преформы и оценкой емкости, изготовленной из нее, может легко пройти более одного часа, и, учитывая, что, как правило, емкости изготавливаются с высокой скоростью (например, 15000 в час), то могут быть произведены десятки тысяч дефектных емкостей, которые должны быть утилизированы.
В случае, когда невозможно или неудобно оценивать уровень содержания конкретной функциональной добавки, включенной в преформу или емкость, изготовление дефектной емкости (например, содержащей слишком мало добавки) может быть еще более серьезной проблемой, поскольку емкость может быть заполнена продуктом без оценки уровня содержания добавки и продана покупателям. Дефектная емкость (например, содержащая слишком мало функциональной добавки, такой как блокатор УФ-излучения) может не защитить в достаточной степени продукт, который она содержит, что сократит срок его хранения. Существование такого продукта с сокращенным сроком хранения может потребовать отзыва многих десятков тысяч емкостей, содержащих продукт, что приведет к значительным потерям для розничных продавцов, производителя продукта, содержащегося в емкости, и/или производителя емкости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения в одном предпочтительном варианте осуществления является решение вышеописанных проблем и создание точной системы обеспечения качества, которая способна относительно быстро выдавать предупреждение в случае, если может быть изготовлена дефектная преформа и/или емкость.
В более общих чертах, существует множество ситуаций, в которых желательно иметь возможность точно дозировать и/или контролировать скорость дозирования текучих композиций в полимерные материалы, связанные с устройством для обработки расплава.
Задачей предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения является решение описанной выше проблемы.
Задачей предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения является создание устройства и/или способа для по существу непрерывного подтверждения того, что устройство для дозирования жидкой красящей композиции в полимерный материал работает с соответствующей точностью.
Согласно первому аспекту изобретения предложено устройство для дозирования текучей композиции в полимерный материал, содержащее:
(i) контейнер (А) для вмещения текучей композиции, причем контейнер (А) включает выпускной канал для текучей композиции;
(ii) узел резервуара для вмещения текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А);
при этом выпускной канал контейнера (А) выполнен с возможностью подачи текучей композиции через воздушный зазор в узел резервуара.
Таким образом, между выпускным каналом контейнера (А) и узлом резервуара, например, между выпускным каналом и частью узла резервуара, которая находится ближе всего к выпускному каналу, имеется соответствующий промежуток. В результате предпочтительно между выпускным каналом контейнера (А) и стенкой и/или какой-либо физической частью узла резервуара отсутствует физическая связь или соединение. То есть предпочтительно, чтобы не было физической связи или соединения между выпускным каналом контейнера (А) и стенкой и/или какой-либо физической частью узла резервуара, например, для прохождения жидкой композиции из контейнера (А) в узел резервуара. Таким образом, при использовании текучая композиция падает (протекает) через свободный промежуток (зазор) между контейнером (А) и узлом резервуара (В), соответственно, до того, как текучая композиция соприкоснется с физическим объектом (например, со стенкой узла резервуара и/или текучей композицией, уже присутствующей в резервуаре). Такая компоновка способствует точному отслеживанию веса узла резервуара при использовании без влияния на измеренный вес контейнера (А) и/или его части. Таким образом, устройство предпочтительно не включает какой-либо трубопровод и/или трубку, которая проходит от контейнера (А) к узлу резервуара, а также контактирует как с контейнером (А), так и с узлом резервуара.
Выпускной канал контейнера (А) представляет собой область контейнера (А), с которой текучая композиция контактирует при использовании непосредственно перед тем, как текучая композиция входит в воздушный зазор. Контейнер (А) соответственно включает насос (далее обозначаемый как «первый насос»), как описано ниже. Выпускной канал контейнера (А) может быть выпускным каналом первого насоса. Первый насос предпочтительно представляет собой объемный насос (насос вытесняющего действия). Первый насос предпочтительно выполнен с возможностью разъемного соединения с валом двигателя, который соответственно выполнен с возможностью привода ротора насоса.
Контейнер (А) может включать запорное средство, которое является составной частью контейнера (А). Первый насос может быть выполнен с возможностью работы в качестве запорного средства для контейнера (А), когда текучая среда не перемещается из контейнера (А) и/или когда он функционально не соединен с двигателем, который выполнен с возможностью привода ротора насоса, как описано ниже.
Контейнер (А) предпочтительно включает первый насос и контейнерную часть, подходящим образом расположенную выше по технологическому потоку от первого насоса и соответственно выполненную с возможностью вмещения текучей композиции. Указанная контейнерная часть подходящим образом непосредственно соединена с первым насосом. Первый насос предпочтительно присоединен (предпочтительно, по существу, постоянно и/или неразъемно) к выпускному каналу указанной контейнерной части. Первый насос предпочтительно непосредственно присоединен и/или примыкает к выпускному каналу контейнерной части. Предпочтительно, чтобы между указанной контейнерной частью, например выпускным каналом указанной контейнерной части, и первым насосом не проходила трубка, например гибкая трубка.
Выпускной канал контейнера (А) предпочтительно выровнен по вертикали с впускным каналом узла резервуара. Так, выпускной канал контейнера (А) соответственно расположено так, чтобы текучая композиция могла падать под действием силы тяжести через воздушный зазор для накапливания в узле резервуара. Выпускной канал контейнера (А) предпочтительно расположен на расстоянии от каждой стенки узла резервуара.
Выпускной канал контейнера (А) может проходить в свободный промежуток в узле резервуара, или выпускной канал контейнера (А) может быть отделен, например, по вертикали (например, на расстояние по вертикали не менее 1 мм, например, от 1 до 20 мм) от впускного канала узла резервуара. Выпускной канал контейнера (А) предпочтительно отстоит от ближайшей проходящей горизонтально внутренней стенки узла резервуара, которая находится вертикально непосредственно под выпускным каналом, на расстояние по меньшей мере 10 мм или по меньшей мере 50 мм.
Впускной канал узла резервуара может быть размещен в верхней стенке узла резервуара, и, предпочтительно, впускной канал образует отверстие, обращенное вверх. Отверстие может быть ограничено буртиком, при этом цилиндрическая стенка буртика предпочтительно проходит вверх, предпочтительно по существу вертикально вверх. Отверстие может иметь максимальную ширину в диапазоне от 2 см до 10 см. Оно предпочтительно является круглым, поэтому предпочтительный диаметр отверстия находится в диапазоне от 2 см до 10 см. Отверстие может иметь площадь, через которую при использовании проходит текучая композиция, составляющую по меньшей мере 4 см2, а предпочтительно менее 70 см2. Отверстие может иметь площадь в диапазоне от 4 см2 до 40 см2. Отверстие предпочтительно выполнено с возможностью закрывания съемной запорной крышкой. Буртик может иметь резьбу и быть выполнен с возможностью соединения с соответствующей имеющей резьбу крышкой для закрытия и/или герметизации впускного канала узла резервуара, когда узел резервуара не используется и/или не является частью описываемого устройства, например, при транспортировке или хранении узла резервуара.
Узел резервуара (предпочтительно его резервуар, как описано ниже) может иметь общий внутренний (т.е. полный до краев) объем для вмещения текучей композиции, составляющий по меньшей мере 2 литра или по меньшей мере 3 литра. Общий внутренний объем может быть менее 50 литров, или менее 20 литров, или менее 6 литров.
Узел резервуара (предпочтительно его резервуар, как описано ниже) может иметь по существу постоянную площадь внутреннего поперечного сечения по длине L, где L составляет по меньшей мере 25 мм, предпочтительно по меньшей мере 50 мм. Длина L может быть меньше 400 мм или меньше 100 мм. Объем текучей среды, который может содержаться в пределах по существу постоянной площади поперечного сечения, может составлять по меньшей мере 500 см3, предпочтительно по меньшей мере 1000 см3. Он может быть менее 20000 см3, менее 10000 см3 или менее 7000 см3.
По существу постоянная площадь внутреннего поперечного сечения может составлять не менее 100 см2, предпочтительно не менее 200 см2. Она может быть менее 2000 см2, менее 1000 см2 или менее 600 см2.
По существу постоянное внутреннее поперечное сечение предпочтительно искривлено по всей его протяженности; предпочтительно оно имеет круглую или овальную форму.
Отношение по существу постоянной площади внутреннего поперечного сечения к общему внутреннему объему узла резервуара (предпочтительно его резервуара, как описано ниже) может находиться в диапазоне от 0,01 до 0,20, предпочтительно в диапазоне от 0,02 до 0,14, более предпочтительно в диапазоне от 0,03 до 0,10.
Узел резервуара предпочтительно связан с по существу горизонтально расположенной платформой. По существу постоянная площадь внутреннего поперечного сечения предпочтительно проходит по существу параллельно платформе. Длина L предпочтительно измеряется по существу перпендикулярно платформе.
Узел резервуара (предпочтительно его резервуар, как описано ниже) предпочтительно является жестким. Предпочтительно он является самоподдерживающимся. Предпочтительно, чтобы он не сжимался при высвобождении из него текучей композиции. Его внутренний объем предпочтительно не изменяется (например, не уменьшается) во время удаления из него текучей композиции (например, во время удаления текучей среды из резервуара узла, как описано ниже).
Соответственно, узел резервуара включает впускной канал для ввода текучей композиции в резервуар. Впускной канал предпочтительно расположен в верхней части узла резервуара (предпочтительно в верхней части его резервуара, как описано ниже). Он предпочтительно расположен выше максимального уровня заполнения узла резервуара (предпочтительно выше максимального уровня заполнения его резервуара, как описано ниже), при этом данные о максимальном уровне заполнения (например, его положение) хранятся в центральном процессоре (ЦП), который предпочтительно является компонентом устройства.
Устройство предпочтительно включает датчик уровня для оценки уровня текучей композиции в узле резервуара (предпочтительно уровня в его резервуаре, как описано ниже).
Датчик уровня предпочтительно является бесконтактным. Предпочтительно, чтобы он не контактировал с текучей композицией в узле резервуара во время измерения, например, при измерении уровня текучей композиции в узле резервуара. Датчик уровня предпочтительно включает передатчик для передачи сигнала, например, волны. Сигнал предназначен для передачи к текучей среде в узле резервуара, предпочтительно к границе раздела текучей среды с воздухом, то есть волна предназначена для передачи таким образом, чтобы она сталкивалась с верхней частью текучей композиции, содержащейся в узле резервуара, для облегчения определения уровня текучей композиции в узле резервуара. Датчик уровня предпочтительно включает приемник для приема сигнала, например волны, отраженной от текучей композиции в узле резервуара. Датчик уровня и/или ЦП, связанный с ним, предпочтительно выполнены с возможностью оценки уровня текучей композиции в узле резервуара по переданным и отраженным сигналам, например волнам.
Передатчик и приемник датчика уровня предпочтительно закреплены в положении относительно друг друга и/или присоединены к одному и тому же корпусу.
Датчик уровня, например, указанный корпус, предпочтительно смонтирован таким образом, чтобы он занимал положение, которое при использовании находится над текучей композицией в узле резервуара. Датчик уровня предпочтительно выровнен по вертикали с впускным каналом узла резервуара. Датчик уровня предпочтительно представляет собой ультразвуковой датчик. Соответственно, он содержит корпус, в котором размещены как ультразвуковой передатчик, так и ультразвуковой приемник.
Центральный процессор (ЦП) устройства соответствующим образом запрограммирован так, что узел резервуара заполняется текучей композицией до уровня, который находится на расстоянии не менее 30 мм от передающей поверхности датчика уровня.
Датчик уровня предпочтительно выполнен с возможностью передачи информации об уровне, например, с течением времени, на ЦП, который предпочтительно является частью устройства.
Устройство предпочтительно включает первое средство взвешивания для контроля веса узла резервуара и его содержимого. Первое средство взвешивания может включать платформу, которая поддерживает узел резервуара. Первое средство взвешивания предпочтительно выполнено с возможностью передачи информации, относящейся к весу узла резервуара с течением времени, на ЦП.
Узел резервуара предпочтительно связан с рамой (опорой), которая выполнена с возможностью поддержки узла резервуара. Рама предпочтительно выполнена с возможностью разъемного присоединения к средству взвешивания, например к платформе. Датчик может быть связан с рамой и/или средством взвешивания для обнаружения, когда рама правильно расположена относительно средства взвешивания, например, платформы, и, предпочтительно, датчик выполнен с возможностью передачи информации на ЦП. Рама может включать множество охватываемых или охватывающих элементов (предпочтительно охватывающих элементов), выполненных с возможностью разъемного соединения с другим охватываемым или охватывающим элементом, закрепленным относительно средства взвешивания, например платформы.
Узел резервуара предпочтительно включает насос (далее обозначаемый как «второй насос») для перекачивания жидкой композиции из узла резервуара. Второй насос предпочтительно является составной частью узла резервуара. Узел резервуара может содержать резервуар и второй насос. Второй насос предпочтительно соединен, например, с присоединением (предпочтительно, по существу, постоянно и/или неразъемно присоединен) к выпускному каналу резервуара. Второй насос предпочтительно непосредственно соединен и/или граничит с выпускным каналом резервуара. Предпочтительно, чтобы между выпускным каналом резервуара и насосом не проходила трубка, например гибкая трубка.
Второй насос предпочтительно представляет собой объемный насос. Второй насос предпочтительно выполнен с возможностью разъемного соединения с валом двигателя, который соответственно выполнен с возможностью привода ротора насоса. Резервуар узла резервуара может включать запорное средство, которое является составной частью узла резервуара. Второй насос может быть выполнен с возможностью работы в качестве запорного средства узла резервуара, когда текучая среда не перемещается из узла резервуара и/или когда он функционально не соединен с двигателем, который выполнен с возможностью привода ротора насоса, как описано ниже.
Первый насос и второй насос могут быть одинаковыми или разными. Предпочтительно первый насос и/или второй насос представляют собой насос объемного типа (далее обозначаемый как «объемный насос»), как описано ниже.
Соответственно, объемный насос включает корпус, имеющий впускной канал для соединения с источником текучей среды. Впускной канал предпочтительно выполнен так, чтобы он заполнялся текучей средой из источника текучей среды. Предпочтительно, впускной канал заполняется за счет прохождения текучей среды из источника текучей среды под действием силы тяжести и, соответственно, без какой-либо другой силы, то есть текучая среда не нуждается в приложении давления (и предпочтительно не находится под давлением) для заполнения впускного канала.
Соответственно, объемный насос включает выпускной канал для текучей среды, перекачиваемой объемным насосом.
Объемный насос предпочтительно включает ротор, который может вращаться внутри корпуса, а впускной канал и выпускной канал предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга по ходу движения ротора в корпусе.
Ротор предпочтительно имеет ось вращения, при этом впускной канал выполнен с возможностью направления текучей среды в корпус в направлении, поперечном, например, перпендикулярном оси вращения; и предпочтительно выпускной канал выполнен с возможностью направления текучей среды из корпуса в направлении, поперечном, например, перпендикулярном оси вращения. Впускной канал и выпускной канал предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга (разнесены) по окружности вокруг оси вращения.
Предпочтительно ротор включает поверхности ротора, которые вместе с внутренней областью корпуса образуют множество закрытых камер, которые перемещаются по окружности корпуса при вращении ротора для перемещения текучей среды от впускного канала к выпускному каналу. В частности, предпочтительно камеры перемещаются вокруг оси, но предпочтительно не перемещаются вдоль оси. Корпус предпочтительно включает в себя уплотнение, взаимодействующее с поверхностями ротора, когда поверхности проходят между выпускным каналом и впускным каналом, для предотвращения прохождения текучей среды мимо ротора от впускного канала к выпускному каналу и/или наоборот; и/или для предотвращения любого обратного потока текучей среды. Таким образом, камеры эффективно герметизируются. Предпочтительно, когда ротор не вращается, текучая среда не может проходить между впускным каналом и выпускным каналом. Таким образом, в этом случае объемный насос действует как запорное средство, эффективно предотвращая поток текучей среды, как описано выше для первого и второго насосов.
Ось вращения объемного насоса может иметь длину менее 100 мм, предпочтительно менее 60 мм. Ось вращения объемного насоса может находиться в диапазоне от 10 до 60 мм, предпочтительно от 18 до 50 мм.
Резервуар узла резервуара предпочтительно выполнен с возможностью подачи текучей композиции во впускной канал второго насоса под давлением менее 1,5 бар. Узел резервуара предпочтительно открыт в атмосферу. Преимущественно, он предпочтительно не находится под давлением. Соответственно, устройство выполнено таким образом, что давление на входе второго насоса определяется статическим напором текучей среды в резервуаре и атмосферным давлением, и не предусмотрено никаких дополнительных средств для повышения давления в резервуаре. Резервуар и второй насос предпочтительно выполнены с возможностью заполнения второго насоса текучей средой из резервуара путем всасывания.
Контейнерная часть контейнера (А) предпочтительно выполнена так, чтобы подавать текучую композицию во впускной канал первого насоса под давлением менее 1,5 бар. Контейнер (А) предпочтительно подвергается воздействию только атмосферного давления. Предпочтительно он не находится под давлением. Предпочтительно контейнерная часть и первый насос выполнены с возможностью заполнения первого насоса текучей средой из контейнерной части путем всасывания.
В первом варианте осуществления второй насос может быть выполнен с возможностью перекачивания текучей композиции к выпускному каналу устройства. В этом случае предпочтительно, чтобы единственным насосом, расположенным между выпускным каналом резервуара и выпускным каналом устройства, был второй насос. Такое расположение можно использовать для введения текучей композиции в полимерный материал (например, полимерный материал, который не расплавлен и/или находится под давлением окружающей среды) при относительно низком давлении. В этом случае выпускной канал устройства может быть выполнен с возможностью подачи текучей композиции на твердые гранулы полимерного материала. Твердые гранулы могут находиться перед зоной плавления устройства для обработки расплава, с которым это устройство может быть связано и/или функционально соединено.
Во втором варианте осуществления изобретения устройство может быть выполнено с возможностью введения текучей композиции в полимерный материал (например, полимерный материал, который является расплавленным), например, при относительно высоком давлении (например, при более чем 50 бар). В этом случае выпускной канал аппарата может быть выполнен с возможностью подачи текучей композиции в расплавленный полимер в устройстве для обработки расплава (например, машине для литья под давлением или экструдере). Устройство может быть связано и/или функционально соединено с устройством для обработки расплава, как описано.
Предпочтительно с выпускным каналом второго насоса соединена трубка, причем трубка выполнена с возможностью подачи текучей композиции в полимерный материал, например, связана с устройством для обработки расплава, например, машиной для литья под давлением или экструдером. Часть трубки предпочтительно присоединена, например, прикреплена к части устройства в первом положении. Указанное первое положение предпочтительно таково, что его положение не изменяется, когда средство взвешивания, например платформа, перемещается при изменении веса узла резервуара. Соответственно, указанное первое положение не зафиксировано в положении относительно средства взвешивания, например платформы. Крепление трубки в первом положении выполнено таким образом, чтобы свести к минимуму (и предпочтительно исключить) движение трубки между первым положением и положением присоединения трубки к выпускному каналу второго насоса. Следовательно, частью трубки ниже по потоку от первого положения можно управлять (например, позиционировать ее для подачи текучей композиции в полимерный материал) без передачи любого такого движения средству взвешивания (которое в противном случае могло бы повлиять на измеряемый вес).
Указанная трубка может иметь внутренний диаметр в диапазоне от 0,2 до 1,5 см, предпочтительно от 0,3 до 0,9 см, и/или длину в диапазоне от 50 см до 5 м или от 60 см до 3 м.
Контейнер (А) соответствующим образом сообщается по текучей среде с узлом резервуара и выполнен с возможностью вмещения той же текучей композиции, что и узел резервуара. Устройство соответственно выполнено с возможностью перемещения текучей среды из контейнера (А) в узел резервуара для пополнения текучей среды в узле резервуара.
Контейнер (А) предпочтительно имеет больший общий внутренний объем, чем узел резервуара, например, его резервуар. Отношение общего внутреннего объема контейнера (А) к общему внутреннему объему узла резервуара может составлять по меньшей мере 1,5, например, в диапазоне от 1 до 500 или, предпочтительно, от 1,5 до 10.
Контейнер (А) соответственно включает первый насос и контейнерную часть, как описано. Контейнерная часть может быть складной. Предпочтительно она содержит полимерный (пластмассовый) сосуд. Контейнер (А) может представлять собой картонную коробку, в которой размещена контейнерная часть. Контейнер (А) может иметь конструкцию «мешок в коробке», при этом первый насос непосредственно соединен с выпускным каналом контейнерной части и/или примыкает к нему.
Контейнер (А) надлежащим образом расположен над (предпочтительно полностью над) узлом резервуара. Контейнер (А) предпочтительно имеет площадь основания, полностью перекрывающую поверхность, определяемую резервуаром и/или узлом резервуара. Таким образом, контейнер (А) предпочтительно располагается над резервуаром и/или узлом резервуара. Площадь основания контейнера (А) может составлять от 200 мм2 до 2000 см2, например, от 200 мм2 до 1400 см2 или от 500 мм2 до 1200 см2. Площадь основания резервуара и/или узла резервуара может находиться в диапазоне от 2000 мм2 до 32000 мм2, например, от 5000 мм2 до 25000 мм2.
Устройство предпочтительно включает второе средство взвешивания для контроля веса контейнера (А) и его содержимого. Второе средство взвешивания может включать вторую платформу, которая поддерживает контейнер (А). Указанные средства взвешивания предпочтительно выполнены с возможностью передачи информации, относящейся к весу контейнера (А), с течением времени на ЦП.
Когда второе средство взвешивания включает вторую платформу, то вторая платформа предпочтительно выполнена с возможностью разъемного соединения с контейнером (А). Предпочтительно вторая платформа перекрывает первую платформу, если она предусмотрена. Указанные первая и вторая платформы соответствующим образом разнесены по вертикали так, что по меньшей мере 50%, 90% или 100% площади основания второй платформы перекрывают площадь основания первой платформы.
Центральный процессор, связанный с устройством для дозирования, выполнен с возможностью получения входных данных, связанных со скоростью впрыска текучей композиции в полимерный материал, который может присутствовать в устройстве для обработки расплава, связанном с устройством для дозирования.
Центральный процессор предпочтительно выполнен с возможностью управления работой, например скоростью, второго насоса. Второй насос может быть основным регулятором скорости введения текучей композиции в полимерный материал. Другая информация, отслеживаемая ЦП, может подтвердить, что второй насос работает надлежащим образом. Например, информация, относящаяся к уровню текучей композиции в узле резервуара, и/или информация, относящаяся к изменению веса узла резервуара с течением времени, может использоваться для проверки работы второго насоса.
ЦП соответствующим образом выполнен с возможностью приема входных данных, относящихся к коэффициенту разбавления (LDR, от англ. let-down-ratio).
Изобретение распространяется на указанное устройство для дозирования, находящееся в соединении с устройством для обработки расплава, соответственно выпускной канал устройства выполнен с возможностью подачи текучей композиции из устройства к полимерному материалу, предназначенному для обработки в расплаве в устройстве для обработки расплава. Указанное устройство для обработки расплава может включать машину для литья под давлением или экструдер.
Указанное устройство может быть установлено на средстве транспортировки. Средство транспортировки предпочтительно поддерживает контейнер (А) и узел резервуара, оба из которых содержат текучую композицию. Средство транспортировки может быть выполнено с возможностью откатывания в положение, в котором оно будет использоваться, например, в положение рядом с устройством для обработки расплава. Средство транспортировки может включать колеса или ролики. Площадь основания средства транспортировки может составлять менее 10000 см2 или менее 7000 см2. Она может быть не менее 3000 см2.
Если не указано иное, описанная в данном документе вязкость может быть измерена с использованием вискозиметра Брукфилда при 20 об/мин и 23°С.
Текучая композиция может иметь вязкость, составляющую по меньшей мере 1000 сП, допустимо по меньшей мере 1000 сП, предпочтительно по меньшей мере 15000 сП. Вязкость может быть менее 75000 сП, предпочтительно менее 40000 сП, более предпочтительно менее 35000 сП.
Текучая композиция может содержать одну текучую среду. Однако предпочтительно текучая композиция включает по меньшей мере два различных компонента. Текучая композиция может включать множество компонентов, которые являются жидкими при нормальных условиях. В одном варианте осуществления текучая композиция может включать только компоненты, которые являются жидкими при нормальных условиях. В другом варианте осуществления текучая композиция может включать по меньшей мере один компонент, который является жидким при нормальных условиях, и по меньшей мере один компонент, который является твердым при нормальных условиях.
Текучая композиция может включать по меньшей мере 20% масс. твердых веществ, допустимо - по меньшей мере 30% масс., предпочтительно по меньшей мере 40% масс., более предпочтительно по меньшей мере 50% масс., в частности, по меньшей мере 60% масс. твердых веществ. Твердые вещества могут включать материал в виде твердых частиц, например, твердые пигменты и/или красители. Текучая композиция может включать 85 мас. % или менее твердых веществ описанного типа. Текучая композиция предпочтительно включает от 15 до 70 мас. %, предпочтительнее от 15 до 50 мас. % текучей среды, например жидкости. Твердые вещества могут быть представлены в виде дисперсии в жидкости, которая предпочтительно является носителем. Таким образом, твердые вещества могут быть по существу нерастворимы в носителе. Возможность использования композиций с высоким содержанием твердых частиц (и, следовательно, с относительно низким содержанием носителя) может быть полезной для сведения к минимуму любого вредного эффекта, связанного с введением носителя в полимерный материал.
Твердые вещества могут быть предназначены для регулирования свойств полимерного материала, в который они могут быть введены с помощью устройства. Твердые вещества могут включать любой материал, который желательно включить в полимерные материалы, и они могут быть выбраны из красящих веществ, УФ-фильтров, поглотителей кислорода, антимикробных агентов, поглотителей ацетальдегида, добавок, ускоряющих повторный нагрев, антиоксидантов, фотостабилизаторов, оптических отбеливателей, стабилизаторов переработки и замедлителей горения. Красящие вещества могут включать пигменты и красители.
Твердые вещества предпочтительно содержат нерастворимые красящие вещества (то есть вещества, нерастворимые в носителе), например -нерастворимые пигменты или красители.
В некоторых вариантах осуществления могут использоваться частично растворимые красители или другие добавки. Носитель предпочтительно является жидким при стандартной температуре и давлении (STP; от англ.: standard temperature and pressure). Текучая композиция предпочтительно представляет собой жидкость при стандартной температуре и давлении. Носитель предпочтительно имеет температуру кипения (при атмосферном давлении, равном 760 мм ртутного столба), превышающую 300°С, предпочтительно - превышающую 35°С, более предпочтительно - превышающую 500°С. Температура кипения может быть ниже 1150°С или ниже 1000°С.
Узел резервуара предпочтительно содержит текучую композицию, как описано в данном документе. Соответственно, контейнер (А) содержит текучую композицию, причем текучая композиция в контейнере (А) и узле резервуара идентичны. Устройство выполнено с возможностью подачи текучей композиции из узла резервуара, так, чтобы она контактировала с полимерным материалом, при этом текучая композиция, контактирующая с полимерным материалом, идентична текучей композиции в узле резервуара.
Согласно второму аспекту изобретения предложен способ дозирования текучей композиции в полимерный материал, включающий:
(a) выбор устройства, которое включает:
контейнер (А), содержащий текучую композицию и выпускной канал для текучей композиции; и
узел резервуара, содержащий текучую композицию, перемещаемую из контейнера (А), при этом узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А);
(b) подачу текучей композиции из контейнера (А) в узел резервуара;
(c) подачу текучей композиции в полимерный материал ниже по потоку от узла резервуара.
В способе предпочтительно используется устройство, описанное в соответствии с первым аспектом.
Способ предпочтительно включает подачу текучей композиции через воздушный зазор при проходе из контейнера (А) в узел резервуара. При осуществлении способа текучая композиция падает на расстояние по меньшей мере 1 мм, по меньшей мере 5 мм или по меньшей мере 10 мм через воздушный зазор. Воздушный зазор может проходить от выпускного канала контейнера (А) до стенки узла резервуара или до поверхности текучей композиции, уже содержащейся в узле резервуара.
Контейнер (А) может иметь любой признак контейнера (А) первого аспекта изобретения. Узел резервуара может иметь любой признак узла резервуара первого аспекта изобретения. Текучая композиция может иметь любой признак контейнера (А) первого аспекта изобретения.
Способ предпочтительно включает центральный процессор (ЦП) устройства, управляющий работой первого насоса, который является частью контейнера (А).
Способ предпочтительно включает получение ЦП информации, относящейся к весу контейнера (А). Способ предпочтительно включает получение ЦП информации, относящейся к весу узла резервуара.
Способ предпочтительно включает ЦП, управляющий работой второго насоса, выполненного с возможностью перекачивания текучей композиции из узла резервуара для подачи текучей композиции в полимерный материал.
Способ может включать ввод оператором информации в ЦП в зависимости от требуемой скорости дозирования (например, коэффициента разбавления (LDR)) текучей композиции в полимерный материал.
Способ предпочтительно включает получение ЦП информации, относящейся к уровню текучей композиции в узле резервуара. Уровень текучей композиции может быть оценен датчиком уровня, как описано в первом аспекте.
В способе скорость подачи текучей композиции вторым насосом является основным параметром, который устанавливают для определения скорости дозирования текучей композиции в полимерный материал. Центральный процессор может быть выполнен с возможностью сравнения скорости подачи текучей композиции вторым насосом с информацией, относящейся к уровню текучей композиции в узле резервуара, и/или информацией, относящейся к изменению веса резервуара с течением времени, что удобно для подтверждения того, что устройство (в частности, скорость подачи текучей композиции в полимерный материал) работает правильно. В случае несоответствия ЦП может инициировать срабатывание аварийного сигнала или сигнала оператору.
Способ может включать ввод оператором в ЦП информации о количестве полимерного материала на порцию для периодического процесса и/или информации о количестве обрабатываемого полимерного материала в устройстве для обработки расплава.
На этапе (с) способа между узлом резервуара и устройством для обработки расплава соответствующим образом протянута трубка (трубопровод).
Способ может включать замену контейнера (А), когда количество текучей композиции в нем падает ниже заданного уровня, например, по оценке его веса.
Способ может включать замену узла резервуара, включающего второй насос, по истечении заданного времени, например, после того, как заданный объем текучей композиции был доставлен через второй насос, согласно оценке ЦП.
Способ может включать модификацию устройства для подачи альтернативной текучей композиции, при этом способ включает замену контейнера (А) и узла резервуара, включающего второй насос, альтернативным контейнером (А) и альтернативным узлом резервуара, включающим второй насос, при этом контейнер (А) содержит альтернативную текучую композицию.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предложен контейнер (А) для текучей композиции для дозирования в полимерный материал, причем контейнер (А) содержит:
i) контейнерную часть для вмещения текучей композиции;
ii) первый насос, соединенный с контейнерной частью и являющийся компонентом контейнера (А), причем первый насос выполнен с возможностью перекачивания текучей композиции из контейнерной части для дозирования композиции в полимерный материал, при этом контейнер (А) содержит текучую композицию, как описано в данном документе.
Контейнер (А) может быть таким, как описано в первом аспекте изобретения.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предлагается узел резервуара для вмещения текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), при этом предусмотрен второй насос для перекачивания текучей композиции из узла резервуара, причем второй насос является составной частью узла резервуара, и при этом контейнер (А) содержит текучую композицию, как описано в настоящем документе.
Узел резервуара может быть таким, как описано в первом аспекте изобретения.
Изобретение распространяется на совместное размещение, включающее контейнер (А) в соответствии с третьим аспектом и узел резервуара в соответствии с четвертым аспектом, причем контейнер (А) и узел резервуара содержат по меньшей мере остаток одной и той же текучей композиции.
В другом аспекте предлагается устройство для дозирования текучей композиции в полимерный материал, содержащее:
(i) контейнер (А) для вмещения текучей композиции, причем контейнер (А) включает выпускной канал для текучей композиции;
(ii) узел резервуара для вмещения текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А);
при этом устройство включает любой признак устройства в соответствии с первым аспектом изобретения.
Любой признак любого аспекта любого изобретения или варианта осуществления, описанного в настоящем документе, может быть объединен с любым признаком любого аспекта любого другого изобретения или варианта осуществления, описанного в настоящем документе, с соответствующими изменениями.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Далее будут описаны конкретные варианты осуществления изобретения на основании примера его осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы, в которых:
Фиг. 1 представляет собой схематический вид спереди с частичным вырезом частей дозирующего устройства;
Фиг. 2 представляет собой вид спереди каркаса устройства;
Фиг. 3 представляет собой вид спереди устройства с блоком подачи, соединенным с каркасом;
Фиг. 4 представляет собой вид снизу в направлении стрелки III на Фиг. 3;
Фиг. 5 представляет собой вид спереди в перспективе узла, состоящего из рамы и резервуара;
Фиг. 6 представляет собой вид узла, показанного на Фиг. 5, с противоположной стороны;
Фиг.7 представляет собой вид спереди устройства с узлом, показанным на Фиг. 5, в положении (но без части блока подачи);
Фиг. 8 представляет собой вид части Фиг. 7 в увеличенном масштабе;
Фиг. 9 представляет собой вид спереди устройства в рабочей конфигурации;
Фиг. 10 представляет собой вид сбоку устройства, изображенного на Фиг. 9, в рабочей конфигурации;
Фиг. 11 представляет собой вид, аналогичный изображенному на Фиг. 9, дополнительно показывающий трубку подачи;
Фиг. 12 представляет собой вид в перспективе узла насоса сверху, с одного конца и с одной стороны;
Фиг. 13 представляет собой вид в перспективе узла насоса, показанного на Фиг. 12, сверху, с одного конца и с другой стороны;
Фиг. 14 представляет собой вид, аналогичный Фиг. 12, но на котором показан впускной канал узла насоса в поперечном сечении;
Фиг. 15 представляет собой поперечное сечение узла насоса; и
Фиг. 16 представляет поперечное сечение узла насоса, перпендикулярное поперечному сечению на Фиг. 15.
На графических материалах одни и те же или сходные части обозначены одинаковыми ссылочными номерами.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на Фиг. 1, устройство 2 для дозирования в полимер жидкой красящей композиции, необязательно включающей другие добавки, включает платформу 4 для взвешивания, которая опирается на пару датчиков 6 для измерения нагрузки, которые, в свою очередь, опираются на основание 8. Узел резервуара 10 включает резервуар 12, который содержит жидкую красящую композицию 14. Узел 10 включает на своем выпускном канале встроенный насос-дозатор 16, причем насос 16 приводится в действие соответствующим двигателем 18.
Насос 16 выполнен с возможностью подачи жидкой композиции через трубку 20 в машину для обработки полимера (не показана), например экструдер или машину для литья под давлением, где жидкую композицию смешивают с полимером. Получают экструдированный или формованный продукт, включающий полимер и одну или более добавок, доставляемых посредством жидкой композиции.
Ультразвуковой датчик уровня 22 расположен над впускным каналом 24 резервуара 12 и выполнен с возможностью непрерывного контроля уровня (например, уровня 25) жидкой композиции в резервуаре 12.
Также над впускным каналом 24 находится блок 26 подачи, который включает устройство 28 «мешок в коробке». Устройство 28 включает картонную коробку 30, в которой расположен сосуд (мешок) 32. Сосуд 32 содержит жидкую композицию 34. Блок 26 подачи также включает перекачивающий насос 36, связанный с выпускным каналом сосуда 32. Двигатель 38 перекачивающего насоса выполнен с возможностью взаимодействия с перекачивающим насосом 36 и работает так, что жидкая композиция может перекачиваться из сосуда 32 в резервуар 12 через воздушный зазор 13, образованный между перекачивающим насосом 36 и впускным каналом 24 резервуара 12. Отсутствует труба, трубка или другой трубопровод, по которому проходит жидкая композиция при перемещении между блоком 26 подачи и резервуаром 12.
Устройство 2 и его компоненты более подробно описаны ниже.
Как показано на Фиг. 2, платформа 4 (и связанные с ней датчики нагрузки, которые не показаны) поддерживается основанием 8. Платформа 4 имеет L-образное поперечное сечение, причем более короткое вертикальное плечо 39 L-образной формы включает расположенные на расстоянии друг от друга опорные трубы 40, 42. Опорные трубы 40, 42 выполнены с возможностью разъемного соединения с опорой (показанной на Фиг. 5-7), которая включает резервуар 12, и поддержки этой опоры. Опорная труба 40 включает приводной вал 44, который функционально соединен с двигателем 18 (не показан на Фиг. 2, но представлен на Фиг. 1), который расположен за вертикальным плечом 39 платформы 4. Двигатель приводится в действие приводным валом 44, который, в свою очередь, приводит в действие насос-дозатор 16.
Устройство включает каркас, содержащий вертикальную часть 46. Противоположные фланцы 48, 50 закреплены рядом с верхним концом вертикальной части 46 и поддерживают горизонтальную платформу 52. Платформа 52 включает датчики 54 нагрузки, которые поддерживают верхнюю платформу 58. Платформы 52, 58 наложены друг на друга и имеют совмещенные полукруглые отверстия, через которые проходит горловина сосуда 32.
Верхняя платформа 58 выполнена с возможностью разъемного присоединения блока 26 подачи, который при использовании поддерживается на ней. Датчики 54 нагрузки выполнены с возможностью контроля веса блока 26 подачи по мере того, как жидкость переливается из сосуда 32.
Кроме того, противоположные фланцы 48, 50 поддерживают проходящие горизонтально направляющие рельсы 60, 62, которые проходят между ними. Направляющие рельсы поддерживают узел 64 каретки, который включает двигатель 38 перекачивающего насоса (не показан на Фиг. 2). Узел 64 каретки выполнен с возможностью перемещения к перекачивающему насосу 36, так что двигатель 38 перекачивающего насоса может быть оперативно соединен с ним. Узел 64 каретки можно отодвинуть от перекачивающего насоса 36, когда он не используется, и/или чтобы можно было отсоединить блок 26 подачи от устройства 2.
Датчик уровня 22 закреплен на пластине 64, которая отходит от нижней стороны платформы 52.
Как показано на Фиг. 3 и 4, блок 26 подачи находится в положении, связанном с верхней платформой 58 и поддерживаемой ею. При таком расположении выпускной канал 66 сосуда 32, связанный с ним перекачивающий насос 36 и его выпускной канал 74 располагаются ниже плоскости нижней поверхности верхней платформы 58.
Следует отметить, что блок 26 подачи включает описанную конструкцию 28 «мешок в коробке» и встроенный перекачивающий насос 36, детали которого приведены ниже.
Насос 36 содержит шлицевой механизм (не показан) в отверстии 70 (Фиг. 4 и 8), которое проходит поперек направления потока текучей среды через насос. Шлицевой механизм выполнен с возможностью соединения с приводным валом 72 (Фиг. 1 и 4), который функционально соединен с двигателем 38 и выполнен с возможностью приведения им в действие. Более конкретно, приводной вал 72 может перемещаться к шлицевому механизму для соединения насоса 36 при перемещении узла 64 каретки, который содержит двигатель 38 перекачивающего насоса. При таком расположении двигатель 38 может вызывать вращение ротора внутри насоса 36 и, таким образом, перекачивать текучую среду из сосуда 32 и из насоса через выпускной канал 74, который расположен над впускным каналом 24 резервуара 12, как ясно показано на Фиг. 8.
Как показано на Фиг. 5 и 6, узел 80 содержит резервуар 12, поддерживаемый в раме 82. Узел 80 выполнен таким образом, что резервуар может разъемно соединяться с рамой 82, и при соединении с рамой резервуар по существу неподвижен относительно рамы.
Рама 82 изготовлена из металла. Она включает рукоятку 84 и отверстие 85 для ручного вмешательства, с помощью которого оператор может легко манипулировать узлом, например, для соединения или разъединения его с платформой 4. Рама 82 образует опорную область 86, которая входит в соединение с муфтой насоса 16, чтобы поместить насос 16 в нужное положение в опоре, причем выпускной канал 88 насоса обращен в сторону от опоры.
Насос 16 включает шлицевой механизм (не показан), который выполнен с возможностью соединения с приводным валом 44 (Фиг. 2), который проходит внутри опорной трубы 40 и выполнен с возможностью приведения в действие двигателем 18, расположенным за плечом 39. Насос 16 может быть таким, как описано для насоса 36 ниже.
Рама 82 содержит круглые отверстия 85, 87, которые выполнены с возможностью соединения с возможностью скольжения по соответствующим опорным трубам 40, 42.
Кроме того, рама 82 включает фиксирующий элемент 90 (Фиг. 6), который выполнен с возможностью соединения с взаимодействующим с ним фиксирующим элементом 92 (Фиг. 2 и 3), соединенным с плечом 39, таким образом, разъемно фиксируя раму 82 в нужном положении.
Резервуар 12 изготовлен из полимера (пластмассы). Он включает ручку 94 для облегчения манипуляций. Впускной канал 24 ограничен кольцом 96 с наружной резьбой. Выпускной канал резервуара 12 эффективно ограничен выпускным каналом 88 насоса 16, выпускной канал которого проходит поперек направления, в котором жидкость вводится в резервуар 12 через впускной канал 24.
Трубка 20 подсоединяется к выпускному каналу 88, крепится к платформе 4 в позиции 100 и прижимается к фланцу 50 в позиции 102. Эта компоновка выполнена таким образом, чтобы свести к минимуму влияние любого перемещения трубки 20 вниз по технологическому потоку от позиции 102 (например, в позиции 104) на вес платформы 4, измеренный датчиками 6 нагрузки.
В предпочтительном примере осуществления изобретения компоненты устройства 2 могут иметь следующие характеристики:
(a) Платформа для взвешивания 4 - ширина 300 мм, глубина 200 мм.
(b) Резервуар 12 - объем 3,7 л (номинально вмещает около 3 кг жидкой красящей композиции в зависимости от плотности композиции).
(c) Трубка 20 - диаметр 0,95 см (наружный диаметр 3/8 дюйма); 0,64 см (внутренний диаметр % дюйма)
(d) Насос-дозатор 16 - Насос рассчитан на рабочий объем до 2 см3/об и может работать со скоростью вращения до 500 об/мин.
(e) Перекачивающий насос 36 - Насос рассчитан на рабочий объем до 2 см3/об и может работать со скоростью вращения до 500 об/мин. Он может подавать до 1000 см3 в минуту.
(f) Сосуд 32 - объем 27 литров.
(g) Расстояние между насосом 36 и впускным каналом 24 резервуара 12 составляет 5 мм.
Описываемое устройство и связанный с ним центральный процессор (ЦП) размещаются для безопасной упаковки (т.е. с соответствующей защитой) в прямоугольную коробку с размерами: ширина 410 мм, глубина 460 мм и высота 450 мм в разобранном состоянии. После извлечения из коробки частично предварительно собранное устройство можно полностью собрать и подготовить к использованию, как описано ниже.
Устройство, показанное на Фиг. 2, которое соответственно находится в предварительно собранном виде, может быть соединено с опорой 80 по Фиг. 5 путем соединения с возможностью скольжения опорных трубок 40, 42 внутри отверстий 85, 87 и соединения фиксирующего элемента 90 с фиксирующим элементом 92. Во время такого соединения приводной вал 44 входит в соединение со шлицевым механизмом насоса 16, так что насос может приводиться в действие двигателем 18. Затем блок 26 подачи может быть помещен на платформу 58. При таком размещении устройство может быть расположено так, как показано на Фиг. 7 и 8. После этого узел 64 каретки перемещают по направлению к перекачивающему насосу 36, так что приводной вал 72 проходит в отверстие 70 и входит в соединение со шлицевым механизмом насоса, тем самым определяя расположение, показанное на Фиг. 9 и 10. Затем трубка 100 может быть закреплена в положении, определяющем компоновку, показанную на Фиг. 11.
Центральный процессор (ЦП) (не показан) связан с устройством 2 и выполнен с возможностью управления устройством и приема данных и/или обратной связи до и/или во время работы устройства, включая следующее:
(a) вес узла резервуара 10 и время, в течение которого вес определялся при измерении датчиками 6 нагрузки;
(b) скорость перекачивания насосом 16 и работа его двигателя 18;
(c) вес блока 26 подачи и время определения веса, измеренное датчиками 54 нагрузки;
(d) скорость перекачивания насосом 36 и работа его двигателя 38;
(e) уровень, определяемый датчиком уровня 22, и время измерения;
(f) информация о количестве обрабатываемого полимерного материала в аппарате для обработки расплава;
(g) коэффициент разбавления для количества жидкой композиции, которое должно быть введено в полимер;
(h) срок службы контейнера 12 по соответствующей метке/этикетке RFID (радиочастотная идентификация, от англ. Radio Frequency Identification);
(i) срок службы насоса 16 по соответствующей метке/этикетке RFID.
Предпочтительно устройство 2 включает только одну трубку 20 для подачи жидкой красящей композиции в полимер в машине для обработки полимеров. Таким образом, следует понимать, что трубка или соединитель, соединяющий блок 26 подачи с узлом резервуара 10, отсутствует. Как описано в данном документе, жидкая композиция подается через воздушный зазор между перекачивающим насосом 36 блока 26 подачи и впускным каналом 24 узла резервуара. Помимо того, что отсутствие труб или трубок уменьшает количество деталей, составляющих устройство 2, оно благоприятным образом снижает риск утечки, которая может быть связана с муфтами и/или трубками, которые могли использоваться для соединения путей потока жидкости в известном уровне техники.
Когда блок 26 подачи не подает жидкую композицию (т.е. когда перекачивающий насос 36 не работает), насос автоматически находится в закрытом состоянии. Таким образом, насос 36 действует как клапан, который открывается только при работе двигателя насоса 38.
После того, как блок 26 подачи передал свое содержимое в узел резервуара 12 и опустел, он может быть легко переработан - перекачивающий насос 36 может быть отсоединен от полимерного пакета устройства 28 «мешок в коробке», и каждая часть может быть использована соответствующим образом. Блок 26 подачи можно заменить другим блоком 26 подачи, содержащим такую же жидкую композицию или, при желании - другую жидкую композицию. Новый блок 26 подачи можно закрепить в положении, соединенном с двигателем 38 перекачивающего насоса.
Узел резервуара 10 содержит резервуар 12 и дозирующий насос 16 вместе с любой содержащейся в нем жидкой композицией. Кроме того, узел 10 содержит метку радиочастотной идентификации (RFID, от англ. Radio-Frequency Identification), предназначенную для записи информации, касающейся использования узла 10 резервуара. В частности, RFID-метка может записывать, как долго использовался узел 10, чтобы его можно было заменить до того, как срок службы насоса 16 истечет.
При условии, что срок полезного использования насоса 16 не истек, узел резервуара 10 может использоваться для подачи жидкой композиции в машину для переработки полимера в течение длительного периода времени, причем его резервуар 12 пополняется из блока 26 подачи. Однако до истечения срока полезного использования узла 10 его можно снять с аппарата и заменить. Снятый узел 10 можно обработать, чтобы отсоединить насос 16 от резервуара 12 и метки RFID, а компоненты переработать или иным образом утилизировать. Новый узел 10 может быть закреплен на соответствующем месте и соединен с двигателем 18.
Предпочтительная конструкция насоса для использования в качестве перекачивающего насоса 38 или насоса-дозатора 16 показана на Фиг. 12-16. Насос 107 содержит впускной канал 110, ведущий к корпусу 111, который сообщается с выпускным каналом 112. Насос 107 полностью изготовлен из полимерного материала (пластмассы).
Впускной канал 110 имеет круглое сечение и ведет в камеру 169, расположенную сверху корпуса 111. Камера 169 имеет открытый верхний конец и снабжена расположенными на расстоянии кольцевыми ребрами 113 для крепления насоса посредством плотной посадки в выпускном канале контейнера, например, в выпускном канале резервуара 12 или устройства 28 типа «мешок в коробке».
Чтобы сделать это соединение механическим, вокруг внешней стороны впускного канала 110 в основании впускного канала 110 предусмотрен кольцевой фланец 114 для взаимодействия с машиной, предназначенной для вставки камеры 169 в выпускной канал контейнера. Камера 169 содержит крышку 115. Крышка 115 имеет кольцевой корпус 116, который плотно прилегает к камере 169 и оканчивается направленным наружу фланцем 117, который расположен на открытом конце камеры 169 и присоединен к камере 169, например, с помощью ультразвуковой сварки, для соединения частей между собой. Крышка 115 имеет на нижнем конце запорное устройство 118 в форме диска (см. Фиг. 15), которое снабжено несколькими проходами, позволяющими жидкости проходить из камеры 169 во впускной канал 110. Как видно на Фиг. 14 и 16, ребро 120 проходит вверх от запорного устройства 118 и диаметрально пересекает крышку 115. Трубка 121 проходит вверх от запорного устройства 118 для удерживания эвакуационной полоски известного типа (не показана), которая при использовании проходит через выпускной канал соответствующего контейнера, который является складываемым, чтобы предотвратить схлопывание контейнера, блокирующее выпускной канал в контейнере, когда контейнер опорожняется.
Нижняя поверхность запорного устройства 118 образована профилированным каналом 122, в который вставлена пружина 123.
Корпус 111 имеет в основном цилиндрическую форму, закрыт на одном конце 139 и открыт на другом конце. Ось корпуса 111 перпендикулярна плоскости, включающей центральную линию впускного канала 110 и центральную линию выпускного канала 112. Корпус 111 выполнен как одно целое с гибким мембранным уплотнением 124, которое проходит по осевой длине корпуса 111 и проходит по окружности примерно на 40° окружности корпуса. Мембранное уплотнение 124 поддерживается пружиной 123, которая представляет собой удлиненный элемент с перевернутым U-образным поперечным сечением, изготовленный из податливого, гибкого и упругого эластомерного материала, такого как силиконовый каучук. Пружина 123 имеет разнесенные (расположенные на расстоянии друг от друга) плечи 125а, 125b, соединенные между собой базовой частью 126, несущей ребро 127 на своей внешней поверхности. Ребро 127 проходит параллельно продольной оси элемента. Свободные концы разнесенных плеч 125а, 125b утолщены. Пружина 123 перевернута в канале 122, причем внешние боковые грани плеч 125а, 125b прижимаются к боковым стенкам 128а, 128b так, что концы 129а, 129b базовой части 126 фиксируются относительно боковых стенок 128а, 128b. Ребро 127 упирается в нижнюю поверхность мембранного уплотнения 124. Канал 122 включает параллельно расположенные каналы 130а, 130b, в которые входят соответствующие свободные концы плеч 125а, 125b для размещения пружины 123 относительно крышки 115 и, таким образом, относительно корпуса 111. Крышка 115 сжимает пружину 123, так что ребро 127 прижимается к мембранному уплотнению 124. Таким образом, пружина 123 и уплотнение 124 расположены на нижнем конце камеры 169.
Корпус 111 образован впускным отверстием 131, ведущим от впускного канала 110 внутрь корпуса 111, и выпускным отверстием 132, ведущим изнутри к выпускному каналу 112. Выпускной канал 112 представляет собой трубку в основном круглого поперечного сечения с осью, параллельной центральной линии впускного канала 110, но отстоящей от нее, и заканчивающуюся открытым концом.
Впускное отверстие 131 имеет в плоскостях, перпендикулярных оси корпуса 111, максимальный размер между первой частью 133а впускного отверстия 131, примыкающей к первой боковой кромке 134а уплотнения 124, и второй частью 133b впускного отверстия 131 на той же стороне, что и уплотнение 124 диаметра корпуса 111, перпендикулярного диаметру корпуса 111, проходящему через центр ребра 127, как показано на Фиг. 16. Выпускное отверстие 132 имеет в плоскостях, перпендикулярных оси корпуса 111, максимальный размер между первой частью 135а выпускного отверстия 132, примыкающей ко второй боковой кромке 134b уплотнения 124, и второй частью 135b выпускного отверстия 132 на той же стороне, что и уплотнение 124 диаметра корпуса 111, перпендикулярного диаметру корпуса 111, который проходит через центр ребра 127, как также видно на Фиг. 16.
Корпус 111 содержит ротор 137, который вставлен в корпус 111 через открытый конец и которому можно придать любую удобную форму для образования с корпусом 111 двух камер 138а, 138b. Ротор 137 содержит цапфу 143, с помощью которой он позиционируется в осевом направлении на закрытом конце 139 корпуса 111. Открытый конец корпуса 111 закрыт крышкой 140 с резиновым манжетным уплотнением 144 (см. Фиг. 15), которое предотвращает утечку текучей среды из корпуса 111 через открытый конец вокруг крышки 140. На конце ротора 137 выполнен шпиндель 141, который имеет отверстие для приема приводного вала, имеющее внутреннюю форму, соответствующую форме приводного вала двигателя. Приводной вал вставляется до упора на глухом конце отверстия, а ротор 137 располагается рядом с приводным валом и крышкой 140 и между ними через цапфу 143. Приводной вал может быть подпружинен известным образом, чтобы соответствовать производственным допускам.
Расположение вторых частей 133b, 135b впускных и выпускных отверстий 131, 132 в основном или полностью на той же стороне диаметра корпуса 111, что и уплотнение 124, как описано выше, необходимо, поскольку ротор 137 имеет две вершины, разнесенные на 180°, и необходимо, чтобы одна вершина всегда находилась в контакте с частью корпуса 111 между впускным отверстием 131 и выпускным отверстием 132 в направлении вращения ротора 137 для предотвращения прямого сообщения между впускным каналом 110 и выпускным каналом 112.
Впускной канал 110 соединен с источником жидкости (например, из резервуара 12 или устройства 28 типа «мешок в коробке»), так что жидкость поступает в открытый конец впускного канала 110. Начиная с положения нижней мертвой точки, показанного на Фиг. 16, жидкость поступает в камеру 138а через впускное отверстие 131 и выходит из камеры 138b через выпускное отверстие 132. Мембранное уплотнение 124 под действием пружины 123 входит в соединение с ротором 111 для предотвращения прохождения жидкости из выпускного канала 112 во впускной канал 110. При продолжающемся вращении ротора 137 против часовой стрелки, как показано на Фиг. 16, камера 138b второй формы уменьшается в объеме за счет вращения ротора 137, чтобы нагнетать жидкость из второй камеры 138b через выпускное отверстие 132 в выпускной канал 112, в то время как объем первой камеры 138а увеличивается для всасывания жидкости из впускного канала 110 через впускное отверстие 131. Мембранное уплотнение 124 остается в контакте с ротором 111 по линии уплотнения под действием пружины 123.
Дальнейшее вращение ротора 111 к положению нижней мертвой точки (при котором ротор 137 поворачивается на 90° от положения, показанного на Фиг. 16) приводит к тому, что первая камера 138а закрывается корпусом 111 и содержит предварительно заданный объем жидкости. Вторая камера 138b частично сообщается с выпускным каналом 112 через выпускное отверстие 132 и частично сообщается с впускным отверстием 131 для приема жидкости из впускного канала 110. Мембранное уплотнение 124 остается в контакте с ротором 137 под действием пружины 123, чтобы предотвратить прохождение жидкости между выпускным каналом 112 и впускным каналом 110.
Продолжающееся вращение ротора 111 (за пределами 90° от положения, показанного на Фиг. 16) приводит к открытию первой камеры 138а в выпускное отверстие 132, так что по существу вся текучая среда из первой камеры 138а выходит в выпускной канал 112. Вторая камера 138b сообщается с впускным каналом 110, таким образом, всасывая дополнительную текучую среду во вторую камеру 138b. Мембранное уплотнение 112 остается в контакте с ротором 111 по линии уплотнения под действием пружины 123.
Продолжающееся вращение ротора 11 продолжает это действие, чтобы перемещать текучую среду из впускного канала 110 в выпускной канал 112.
Впускной канал 110, корпус 111, впускное отверстие 131, выпускной канал 112, выпускное отверстие 132, камера 169 и мембранное уплотнение 124 выполнены как единое целое в виде единой формованной детали за одну операцию формования.
В общих чертах устройство может работать следующим образом:
(i) Жидкая композиция подается из блока 26 подачи в узел 10 резервуара. Изменение веса блока 26 подачи можно отслеживать с помощью датчиков 54 нагрузки, и информации, передаваемой в ЦП.
(ii) Уровень жидкой композиции отслеживается во времени датчиком 22, и информация передается на ЦП. ЦП надлежащим образом управляет подачей из узла 10 в узел 10 резервуара, так что уровень находится между верхним и нижним пределами, между которыми резервуар 12 имеет постоянное поперечное сечение. При использовании такого управления изменения уровня жидкой композиции в резервуаре 12 прямо пропорциональны объему жидкой композиции. Таким образом, это можно использовать для обеспечения объемного измерения количества жидкой композиции, подаваемой через трубку 20 с течением времени.
(iii) Вес узла 10 резервуара отслеживается с течением времени датчиками 6 нагрузки для обеспечения гравиметрического метода определения количества жидкой композиции, подаваемой через трубку 20, с течением времени, которое можно сравнить с волюметрическим измерением.
(iv) Скорость работы насоса-дозатора 16, управляемая ЦП, определяет скорость впрыскивания жидкой композиции через трубку 20, например, в полимерный материал в устройстве для обработки расплава.
(v) Периодически жидкая композиция в резервуаре 12 автоматически пополняется из блока 26 подачи под управлением ЦП.
Хотя скорость подачи жидкой композиции можно оценить по изменению веса узла резервуара 10 и/или скорости изменения уровня жидкой композиции, измеряемого датчиком 22, предпочтительно, чтобы первичный показатель скорости подачи жидкой композиции определялся калиброванным насосом-дозатором 16. Другой метод можно использовать для проверки скорости подачи насосом-дозатором 16.
Дальнейшие подробности сборки и работы устройства 2 могут быть следующими:
1. Аппарат 2 распаковывается из коробки и собирается. Аппарат может быть установлен на раме или тележке на эргономичной высоте для обеспечения безопасной работы.
2. Рама 80 с насосом-дозатором 16 расположена на взвешивающей платформе 4. В частности, могут быть предприняты следующие шаги:
a. Рама 80 надвигается на опорные трубы 40, 42, обеспечивая совмещение узла с приводным валом 44 насоса-дозатора и фиксирующим элементом 92, удерживающим раму 80 в заданном положении.
b. Когда рама 80 перемещается к задней части взвешивающей платформы 4, но до того, как насос 16 соприкоснется с валом 44, отражающий бесконтактный датчик определяет выступ резервуара 12, и ЦП запускает колебание двигателя насоса-дозатора для облегчения соединения с валом.
c. Когда рама 80 улавливается отражающим датчиком обнаружения, считыватель RFID также обнаруживает наличие метки/клейкой этикетки на выступе резервуара 12, что позволяет записывать на метку/этикетку RFID.
d. Когда рама 80 полностью входит в соединение и захватывается в рабочей позиции за счет взаимодействия фиксирующих элементов 90, 92, рама 80 находится в поле (не касаясь) индуктивного датчика, который связывается с ЦП, который подтверждает, что рама 80 полностью соединена, и соответственно останавливает колебания дозирующего насоса.
e. Затем трубка 20 направляется от насоса 16 через зажим 102, который расположен на фланце 50 для предотвращения передачи изгиба, вибрации или растяжения трубки на взвешивающую платформу, которая контролирует содержимое резервуара 12.
3. Заполненное устройство 28 «мешок в коробке» помещается на платформу 4. В частности, может применяться следующее:
a. Перекачивающий насос 36, предварительно установленный в горловине сосуда 32, выполняет роль крышки/укупорочного средства при отгрузке потребителю с производственного предприятия.
b. Устройство 28 частично открывается путем вырывания панелей из перфорированного картона, чтобы открыть перекачивающий насос 36.
c. Устройство 28 помещают на платформу 4, а перекачивающий насос 36 опускают на растяжимую гибкую горловину, встроенную в сосуд 32.
d. Двигатель 38 перекачивающего насоса входит в соединение с перекачивающим насосом 36 путем скольжения двигателя по направлению к валу насоса. Соединению способствует колебательное действие приводного вала 2.
e. ЦП распознает, что на платформе 4 установлено устройство 28 типа «мешок в коробке», определяя, что перекачивающий насос расположен перед двигателем. Это может быть достигнуто с помощью отражающего датчика обнаружения.
4. С рамой 80, включающей насос-дозатор 16 и устройство 28 «мешок в коробке» на месте, ЦП отслеживает уровень в резервуаре 12 и пытается заполнить резервуар из устройства 28 «мешок в коробке». В деталях это осуществляется следующим образом:
a. Уровень в резервуаре 12 определяется ультразвуковым датчиком 22, расположенным над впускным каналом 24.
b. Датчик 22 может быть цифровым устройством с двумя заданными точками переключения:
i. Верхний уровень, до которого заполняет перекачивающий насос 36.
ii. Нижний уровень, при котором перекачивающий насос 36 начнет пополнять резервуар 12, когда уровень достаточно упадет - если уровень достигает этой нижней точки и не восстанавливается быстро путем включения перекачивающего насоса 36, подается аварийный сигнал для вызова оператора.
c. В качестве альтернативы датчик 22 уровня может быть аналоговым устройством, дающим ЦП непрерывное считывание уровня:
i. Точки верхнего и нижнего уровня можно настроить в ЦП, но они работают аналогично предварительно запрограммированным цифровым точкам переключения.
d. Оператору может быть подан сигнал тревоги о том, что подача жидкости из устройства 28 в резервуар 12 недостаточна. Это может указывать на проблему, но более вероятно указывает на то, что сосуд 32 пуст и нуждается в замене.
5. Устройство можно калибровать вручную или автоматически, например, для определения эффективного значения грамма на оборот для конкретного дозирующего насоса 16 и комбинации добавок.
6. С помощью экрана ввода, связанного с ЦП, оператор может напрямую вводить необходимые параметры для жидкой композиции, контактирующей с полимером, подлежащим обработке в устройстве для обработки расплава, следующим образом:
i. Для литья под давлением:
• SHOT WEIGHT г - вес полимера за машинный цикл
• LDR % (Коэффициент разбавления) - добавка в % по весу (0-10%).
ii. Для экструзии или другого применения непрерывного формования:
• WEIGHT/HR кг - вес перерабатываемого полимера в час
• LDR % - добавка % по весу (0-10%).
7. После настройки оператор может запустить установку, она будет реагировать на внешний сигнал от технологического оборудования и подавать определенное количество в соответствии с производительностью или для каждого последующего цикла процесса.
8. Во время работы резервуар 12 следует периодически без вмешательства пополнять жидкой композицией:
a. Когда блок 26 подачи пуст и требует замены, подается сигнал тревоги.
b. Блок 26 подачи можно заменить, в то время как дозирующий насос 16 продолжает осуществлять подачу из остаточного материала в резервуаре 12.
c. Периодически устройство записывает количество оборотов, выполненных насосом-дозатором 16, на метку/этикетку RFID на присоединенном резервуаре.
i. Это обеспечивает непрерывную регистрацию оставшегося срока службы насоса.
ii. Устройство сообщит оператору, когда насос-дозатор подлежит замене.
iii. Запись остается с насосом и переносится на метку/этикетку RFID, если рама, включая насос, перемещается между блоками или хранится в промежутках между периодами использования.
В некоторых случаях может быть желательным изменить свойства жидкой красящей композиции, вводимой в полимер в машине для обработки расплава. С этой целью блок 26 подачи может быть отсоединен от двигателя 38 перекачивающего насоса и затем может быть сохранен для последующего использования. Как упоминалось выше, насос 36, который остается присоединенным к устройству 28 «мешок в коробке», действует как закрытый клапан, тем самым предотвращая любую утечку красящей композиции из блока 26 подачи. Кроме того, узел резервуара 10 отсоединен от двигателя 18. На выпускном канале узла 10 резервуара насос 16 остается присоединенным к резервуару 12 и действует как закрытый клапан, тем самым предотвращая любую утечку красящей композиции из узла 10 резервуара на выпускном канале. Впускной канал 24 узла 10 может быть закрыт крышкой с резьбой (не показана). Снятый непроницаемый для жидкости узел 10 можно хранить для повторного использования. Наконец, трубка 20 может быть заменена. Таким образом, следует понимать, что характеристики красящей композиции, подаваемой устройством 2, может быть легко и быстро изменены, как описано в настоящем документе.
Компания, эксплуатирующая устройство 2, может иметь инвентарь, включающий устройство 2 и ряд пар узлов 10 резервуаров и устройств 28 для подачи, где каждая пара содержит одну и ту же жидкую композицию (и могут использоваться вместе как часть устройства 2). Различные пары могут включать разные жидкие красящие композиции.
Через некоторое время компоненты насоса-дозатора 16 могут изнашиваться так, что он не может дозировать композицию с достаточной точностью.
В этом случае узел 10 резервуара может быть заменен новым узлом резервуара, который включает новый насос 16. Старый узел резервуара может быть разобран, а компоненты переработаны по мере необходимости.
Изобретение не ограничено подробностями вариантов осуществления, описанных выше. Изобретение распространяется на любой новый признак или на любую новую комбинацию признаков, раскрытых в данном описании (включая прилагаемые формулу изобретения, реферат и графические материалы), или на любую новую стадию или новую комбинацию стадий любого способа или процесса, раскрытого в данном описании.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТАНОВКА И СПОСОБ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ КОМПОЗИЦИИ В РАСПЛАВЛЕННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ | 2016 |
|
RU2708859C2 |
РЕГУЛИРУЕМАЯ ВАКУУМНАЯ ДЕГАЗАЦИЯ ГАЗОВОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ. | 2015 |
|
RU2720197C2 |
СПОСОБ ДОСТАВКИ ЖИДКОЙ ДОБАВКИ | 2010 |
|
RU2534247C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОДНОГО ИЛИ МНОЖЕСТВА МЕДИЦИНСКИХ КОНТЕЙНЕРОВ | 2016 |
|
RU2809303C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ДЛЯ ОДНОГО ИЛИ МНОЖЕСТВА МЕДИЦИНСКИХ КОНТЕЙНЕРОВ | 2016 |
|
RU2737287C2 |
СМЕСИТЕЛЬНЫЙ НАСАДОК И ДИСПЕНСЕР ЖИДКОЙ СМЕСИ | 2010 |
|
RU2544812C2 |
Композиция для ухода за кожей при бритье для бритвенного прибора с дозированием жидкости | 2014 |
|
RU2640510C2 |
ТОПЛИВНЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ | 2004 |
|
RU2316852C2 |
УЗЕЛ И СПОСОБ ВСПЕНИВАНИЯ МОЛОКА | 2017 |
|
RU2719259C2 |
УСТАНОВКА МАНИПУЛИРОВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ И РЕЗЕРВУАРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ | 2018 |
|
RU2737369C1 |
Изобретение относится к устройству для дозирования текучей композиции в полимерный материал. Техническим результатом является возможность точно дозировать и/или контролировать скорость дозирования текучих композиций в полимерные материалы. Технический результат достигается устройством для дозирования текучей композиции в полимерный материал, которое содержит контейнер (А) для вмещения текучей композиции, причем контейнер (А) включает выпускной канал для текучей композиции; узел резервуара для вмещения текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А); при этом выпускной канал контейнера (А) выполнен с возможностью подачи текучей композиции через воздушный зазор в узел резервуара, причем узел резервуара включает насос для перекачивания текучей композиции из узла резервуара; при этом между выпускным каналом контейнера (А) и стенкой узла резервуара отсутствует физическая связь для прохождения жидкой композиции из контейнера (А) в узел резервуара. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 16 ил.
1. Устройство для дозирования текучей композиции в полимерный материал, содержащее:
(i) контейнер (А) для вмещения текучей композиции, причем контейнер (А) включает выпускной канал для текучей композиции;
(ii) узел резервуара для вмещения текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А);
при этом выпускной канал контейнера (А) выполнен с возможностью подачи текучей композиции через воздушный зазор в узел резервуара,
причем узел резервуара включает насос, далее обозначаемый как «второй насос», для перекачивания текучей композиции из узла резервуара;
при этом между выпускным каналом контейнера (А) и стенкой узла резервуара отсутствует физическая связь для прохождения жидкой композиции из контейнера (А) в узел резервуара.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контейнер (А) включает насос, далее обозначаемый как «первый насос», причем первый насос является объемным насосом, который предпочтительно выполнен с возможностью разъемного соединения с валом двигателя, который выполнен с возможностью привода ротора насоса.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что первый насос выполнен с возможностью работы в качестве запорного средства для контейнера (А), когда текучая среда не перекачивается из контейнера (А) и/или когда он функционально не соединен с двигателем, который выполнен с возможностью привода ротора насоса.
4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что контейнер (А) включает первый насос и контейнерную часть, выполненную с возможностью вмещения текучей композиции, причем первый насос непосредственно соединен и/или примыкает к выпускному каналу контейнерной части, причем ни одна трубка не проходит между контейнерной частью и первым насосом.
5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что выпускной канал контейнера (А) выровнен по вертикали с впускным каналом узла резервуара.
6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что впускной канал узла резервуара размещен в верхней стенке узла резервуара и/или впускной канал образует отверстие, обращенное вверх, причем отверстие имеет максимальную ширину в диапазоне от 2 см до 10 см и/или площадь, через которую при использовании проходит текучая композиция, составляет по меньшей мере 4 см2 и предпочтительно менее 70 см2.
7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что узел резервуара имеет общий внутренний объем по меньшей мере 2 литра и менее 50 литров или, предпочтительно, менее 6 литров.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что узел резервуара имеет по существу постоянную площадь внутреннего поперечного сечения по длине L, где L составляет по меньшей мере 25 мм и менее 400 мм; и/или объем текучей среды, который может содержаться в пределах по существу постоянной площади поперечного сечения, может составлять по меньшей мере 500 см3 и менее 20000 см3.
9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что узел резервуара включает впускной канал для ввода текучей композиции в узел резервуара, причем впускной канал расположен в верхней части узла резервуара выше заданного максимального уровня заполнения узла резервуара, при этом данные о максимальном уровне заполнения хранятся в центральном процессоре (ЦП), который является компонентом устройства.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство содержит датчик уровня для оценки уровня текучей композиции в узле резервуара, причем датчик уровня предпочтительно выполнен с возможностью передачи информации об уровне на ЦП.
11. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство включает первое средство взвешивания для контроля веса узла резервуара и его содержимого, причем предпочтительно первое средство взвешивания включает платформу, которая поддерживает узел резервуара, и предпочтительно первое средство взвешивания выполнено с возможностью передачи информации, относящейся к весу узла резервуара с течением времени, на ЦП.
12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что с выпускным каналом второго насоса соединена трубка, причем трубка выполнена с возможностью подачи текучей композиции в полимерный материал, например связана с устройством для обработки расплава, и
при этом часть трубки присоединена к части устройства в первом положении, причем первое положение таково, что его положение не изменяется, когда первое средство взвешивания, например платформа, перемещается при изменении веса узла резервуара.
13. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что узел резервуара связан с рамой, которая выполнена с возможностью поддержки узла резервуара, причем рама выполнена с возможностью разъемного присоединения к средству взвешивания.
14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что узел резервуара содержит резервуар и второй насос, и при этом между выпускным каналом резервуара и вторым насосом не проходит трубка.
15. Устройство по п. 14, в котором второй насос представляет собой объемный насос, и предпочтительно узел резервуара включает запорное средство, которое является составной частью узла резервуара, и второй насос выполнен с возможностью работы в качестве запорного средства для узла резервуара, когда текучая среда не перекачивается из узла резервуара и/или когда он функционально не соединен с двигателем, который выполнен с возможностью привода ротора насоса.
16. Устройство по п. 14 или 15, отличающееся тем, что устройство включает первый насос и/или второй насос, причем каждый насос представляет собой объемный насос, причем объемный насос включает корпус, имеющий впускной канал для соединения с источником текучей среды, выпускной канал для текучей среды, перекачиваемой объемным насосом, и ротор, выполненный с возможностью вращения внутри корпуса, при этом впускной и выпускной каналы расположены на расстоянии друг от друга по ходу движения ротора в корпусе, в котором ротор имеет ось вращения, причем впускной канал выполнен с возможностью направления текучей среды в корпус в направлении, перпендикулярном оси вращения; и выпускной канал выполнен с возможностью направления текучей среды из корпуса в направлении, перпендикулярном оси вращения, и впускной канал и выпускной канал расположены на расстоянии друг от друга по окружности вокруг оси вращения.
17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что ротор включает поверхности ротора, которые образуют с внутренней частью корпуса множество закрытых камер, которые перемещаются по окружности корпуса при вращении ротора для перемещения текучей среды от впускного канала к выпускному каналу.
18. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что контейнер (А) имеет больший общий внутренний объем, чем узел резервуара, и предпочтительно отношение общего внутреннего объема контейнера (А) к общему внутреннему объему узла резервуара составляет от 1,5 до 10.
19. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что контейнер (А) включает первый насос и контейнерную часть, причем контейнерная часть является складной.
20. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что контейнер (А) расположен над узлом резервуара и имеет основание, которое полностью перекрывает основание, образованное резервуаром и/или узлом резервуара.
21. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство включает второе средство взвешивания для контроля веса контейнера (А) и его содержимого, причем средство взвешивания выполнено с возможностью передачи информации, относящейся к весу контейнера (А), с течением времени на ЦП.
22. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что ЦП, связанный с устройством для дозирования, выполнен с возможностью получения входных данных, связанных со скоростью впрыска текучей композиции в полимерный материал, который может присутствовать в устройстве для обработки расплава, связанном с указанным устройством.
23. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором ЦП, связанный с устройством для дозирования, выполнен с возможностью управления работой второго насоса и/или выполнен с возможностью приема входных данных, относящихся к коэффициенту разбавления (LDR).
24. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство находится в соединении с устройством для обработки расплава, так что выпускной канал устройства выполнен с возможностью подачи текучей композиции из устройства к полимерному материалу, предназначенному для обработки в расплаве в устройстве для обработки расплава.
25. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство установлено на средстве транспортировки.
26. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что узел резервуара содержит текучую композицию, а контейнер (А) содержит идентичную текучую композицию, причем текучая композиция имеет вязкость по меньшей мере 1000 сП и менее 75000 сП.
27. Способ дозирования текучей композиции в полимерный материал, включающий:
(а) выбор устройства, которое включает:
контейнер (А), содержащий текучую композицию, и выпускной канал для текучей композиции;
узел резервуара, содержащий текучую композицию, перемещаемую из контейнера (А), причем узел резервуара включает впускной канал для приема текучей композиции, перемещаемой из контейнера (А);
при этом выпускной канал контейнера (А) выполнен с возможностью подачи текучей композиции через воздушный зазор в узел резервуара;
причем узел резервуара включает насос, далее обозначаемый как «второй насос», для перекачивания текучей композиции из узла резервуара;
при этом между выпускным каналом контейнера (А) и стенкой узла резервуара отсутствует физическая связь для прохождения жидкой композиции из контейнера (А) в узел резервуара;
(b) подачу текучей композиции из контейнера (А) в узел резервуара;
(c) подачу текучей композиции в полимерный материал ниже по потоку от узла резервуара.
28. Способ по п. 27, где способ осуществляют с использованием устройства по любому из пп. 1-26.
29. Способ по п. 27 или 28, отличающийся тем, что способ включает подачу текучей композиции через воздушный зазор при проходе из контейнера (А) в узел резервуара, и при осуществлении способа текучая композиция падает на расстояние по меньшей мере 1 мм через указанный воздушный зазор.
30. Способ по любому из пп. 27-29, отличающийся тем, что способ включает центральный процессор (ЦП) устройства, управляющий работой первого насоса, который является частью контейнера (А); и/или способ включает получение ЦП информации, относящейся к весу контейнера (А); и/или способ включает получение ЦП информации, относящейся к весу узла резервуара; и/или способ включает ЦП, управляющий работой второго насоса, выполненного с возможностью перекачивания текучей композиции из узла резервуара для подачи текучей композиции в полимерный материал; и/или способ включает ввод оператором информации в ЦП в зависимости от требуемой скорости дозирования текучей композиции в полимерный материал; и/или способ включает получение ЦП информации, относящейся к уровню текучей композиции в узле резервуара.
31. Способ по любому из пп. 27-30, отличающийся тем, что скорость подачи текучей композиции вторым насосом, выполненным с возможностью перекачивания текучей композиции из узла резервуара для подачи текучей композиции в полимерный материал, является основным параметром, который устанавливается для определения скорости дозирования текучей композиции в полимерный материал.
32. Способ по любому из пп. 27-31, включающий замену контейнера (А), когда количество текучей композиции в нем падает ниже заданного уровня; и/или способ включает замену узла резервуара, включающего второй насос, предпочтительно после того, как заданный объем текучей композиции был доставлен через второй насос.
33. Способ по любому из пп. 27-32, отличающийся тем, что способ включает модификацию устройства для подачи альтернативной текучей композиции, причем способ включает замену контейнера (А) и узла резервуара, включающего второй насос, альтернативным контейнером (А) и альтернативным узлом резервуара, включающим второй насос, при этом контейнер (А) содержит альтернативную текучую композицию.
WO 2014029740 А1, 27.02.2014 | |||
US 20070115753 А1, 24.05.2007 | |||
УСТАНОВКА И СПОСОБ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ КОМПОЗИЦИИ В РАСПЛАВЛЕННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ | 2016 |
|
RU2708859C2 |
Устройство сканирования | 1981 |
|
SU965423A1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И ОТНОСЯЩИЕСЯ К НЕЙ СПОСОБЫ | 2007 |
|
RU2470853C2 |
WO 2003035346 А1, 01.05.2003. |
Авторы
Даты
2025-05-15—Публикация
2021-03-04—Подача