本發(fā)明涉及補償在具有至少一個容積式泵和至少一個關(guān)閉部件的用于液體的管路系統(tǒng)中的泄漏損失的方法，尤其在等壓計量分配液態(tài)塑料組分時。本發(fā)明還針對尤其用于在單位時間內(nèi)等壓輸送規(guī)定量的液體的輸送系統(tǒng)，尤其是用于計量分配液態(tài)塑料組分。

在處理雙組分或多組分塑料體系的組分時重要的是，所述組分盡量精確地按照規(guī)定的混合比相互混合以便能完全反應(yīng)掉。組分的混合例如在具有被驅(qū)動回轉(zhuǎn)的攪拌器的混合頭內(nèi)進行，在此，所述兩種或更多的組分通過進口閥被供給混合頭且在混合頭內(nèi)相互混合，隨后所述混合物通過可封閉的混合頭出口被送出，例如以便用如此產(chǎn)生的混合物在一個構(gòu)件上施加材料流，其隨后在該構(gòu)件上的混合物反應(yīng)掉之后形成一體成型的密封。

這些組分通過輸送系統(tǒng)借助容積式泵尤其是齒輪泵經(jīng)管路系統(tǒng)被送至混合頭，在這里，在當(dāng)進入混合頭時的組分壓力僅略高于環(huán)境壓力的低壓系統(tǒng)中，相應(yīng)輸送體積可通過容積式泵調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速地良好操控。

但是，在待輸送液體處于較高壓力的系統(tǒng)內(nèi)，尤其在泵區(qū)域內(nèi)因為相對于泵入口側(cè)的壓力降而出現(xiàn)泄漏損失，在這里，該泄漏損失不僅可能在變化的壓力狀況下增強或減弱，而且隨著泵投入使用時間的遞增因磨損而增大。因此，恰好在加工多組分塑料體系時所要求的準確計量分配是困難的，這是因為由泄漏造成的材料損失難以定量估算。這尤其適用于在若干單獨計量分配之間出現(xiàn)不同長短的靜止時間或等候時間時，此時該關(guān)閉部件關(guān)閉該管路系統(tǒng)，這是因為材料損失在變化的靜止時間情況下是可變的。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種輸送系統(tǒng)，借此能以很簡單的方式高精度地在液體計量時考慮泄漏損失。

根據(jù)本發(fā)明的方法，為此借助測壓機構(gòu)來確定該管路系統(tǒng)內(nèi)的實際液體壓力并且在關(guān)閉部件關(guān)閉時通過容積式泵的作動被調(diào)整至壓力目標值。于是，在本發(fā)明的特別有利的改進方案中可行的是，該容積式泵的為了在關(guān)閉部件關(guān)閉時維持壓力目標值而出現(xiàn)的損失輸送率被加至關(guān)閉部件打開時的額定輸送率以補償在相關(guān)壓力目標值下出現(xiàn)的泄漏損失。為了實施本發(fā)明方法，根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng)具有包括至少一個容積式泵和至少一個關(guān)閉部件的管路系統(tǒng)以及確定管路系統(tǒng)內(nèi)的實際液體壓力的測壓機構(gòu)和根據(jù)所確定的實際液體壓力對該容積式泵施以作用的控制系統(tǒng)，包含用于確定在關(guān)閉部件關(guān)閉以維持管路系統(tǒng)內(nèi)的額定液體壓力時的容積式泵的損失輸送率的機構(gòu)和最好是用于將損失輸送率加至在關(guān)閉部件打開時的容積式泵的額定輸送率的機構(gòu)。

本發(fā)明基于以下認識，在輸送液體(如處于恒定壓力的液態(tài)塑料或塑料組分)時，出現(xiàn)在管路系統(tǒng)內(nèi)的泄漏損失基本上(只)與系統(tǒng)內(nèi)的壓力水平和液體黏度相關(guān)，因而至少基本與瞬間輸送的體積流無關(guān)。因此，當(dāng)管路系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)閉部件被關(guān)閉時即當(dāng)恰好沒有輸送材料時，在處于壓力下的管路系統(tǒng)內(nèi)沒有出現(xiàn)泄漏損失。泄漏損失程度可以在恰好未發(fā)生材料輸送的運行狀態(tài)中即在關(guān)閉部件關(guān)閉時比較簡單地如此確定，即，管路系統(tǒng)內(nèi)的壓力被恒定控制為額定壓力。該額定壓力尤其可以是應(yīng)在計量分配過程中存在的輸送壓力。于是，當(dāng)容積式泵繼續(xù)以相應(yīng)減小的(損失)輸送率運行時，人們維持該管路系統(tǒng)內(nèi)的額定壓力，使得所述泄漏損失恰好被補償。通過該措施來保證當(dāng)關(guān)閉部件在新的計量分配過程開始時打開時所述液體面上以所要求的壓力且因而以正確的輸送率被供給后置的裝置例如混合頭。此時出現(xiàn)的損失輸送率，即在系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)閉部件關(guān)閉時由泵輸送的且作為泄漏損失在可能完全無法檢查的部位又丟棄不管的單位時間的材料體積流量，可以在本發(fā)明方法的尤其優(yōu)選的改進方案中作為補償參數(shù)被加在關(guān)閉部件打開時即在混合頭上的進口閥打開時的額定輸送率上，這是因為可以假定，當(dāng)在輸送過程中的系統(tǒng)內(nèi)壓力相對于在關(guān)閉部件關(guān)閉時的系統(tǒng)內(nèi)壓力未改變或沒有值得一提地改變時，單位時間內(nèi)的泄漏損失在輸送所述材料經(jīng)過管路系統(tǒng)的過程中也保持不變。即，因此在系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)中在關(guān)閉部件關(guān)閉情況下要確定的實際出現(xiàn)的泄漏損失的值可以通過本發(fā)明也在材料輸送中加以考慮，以便實現(xiàn)很精確的體積輸送或量輸送。

作為容積式泵，在本發(fā)明中最好采用循環(huán)排量機器且尤其是齒輪泵。管路系統(tǒng)優(yōu)選至少在所述容積式泵和關(guān)閉部件之間具有至少基本恒定的體積。

本發(fā)明的方法可以有利地也被用在觸變液體輸送中，即液體黏度在運動狀態(tài)(在剪切應(yīng)力作用下)中小于在靜止?fàn)顟B(tài)中。例如許多多元醇組分顯示出這種觸變材料性能，因為其黏度在剪切作用下顯著降低且與靜止時間或等候時間的長短相關(guān)地又顯著增大。這在等候時間長短不一時或許導(dǎo)致在計量分配過程開始時的不同的液體初始黏度，進而導(dǎo)致在開始計量分配時的偏差。

為了能與靜止時間長短相關(guān)地補償該作用，壓力目標值在本發(fā)明控制裝置的有利改進方案中可以被分為兩個部分。在此，該壓力目標值由基礎(chǔ)壓力(例如在計量分配過程中的額定壓力)加上與時間相關(guān)的偏差值構(gòu)成。該偏差值能作為來自控制技術(shù)的典型的pt1部分來設(shè)計，為此，黏度遞增可以根據(jù)在計量分配之間的靜止時間持續(xù)時間來很好地描述。

當(dāng)例如在輸送觸變液體的過程中在剪切作用影響下在流動液體內(nèi)存在50巴(額定)壓力時，在較長等候時間(此時液體不流動且其黏度增大)之后需要在開始新的輸送過程或計量分配過程時暫時提高初始壓力以便補償較高黏度，例如提高到52巴(初始)的壓力。即，如果關(guān)閉部件在僅50巴的偏置壓力下打開，則這會導(dǎo)致分配啟動略微延遲。為了避免此事，靜止壓力控制的目標值與時間相關(guān)地被提高至更高的例如52巴的初始額定壓力。此時，初始額定壓力隨著遞增的靜止時間或等候時間而最好以對數(shù)形式接近最大值。

以下，結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施例來詳述本發(fā)明。唯一的圖以流程圖示出在動態(tài)混合頭上的根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng)，該混合頭用于混合聚氨酯塑料組分或有機硅塑料組分以制造發(fā)泡成型的密封材料。

如圖所示的輸送系統(tǒng)10用于將兩種液態(tài)塑料組分a、b計量配送至混合頭11，這兩種組分a、b在混合頭內(nèi)借助被驅(qū)動的攪拌器12按照精確確定的量比相互混合，隨后利用在該系統(tǒng)內(nèi)相對于環(huán)境壓力所存在的超壓作為反應(yīng)混合物經(jīng)出口13被送出。只有在混合物流出該出口時，它才承受環(huán)境壓力，即，混合頭內(nèi)的壓力至少略高于環(huán)境壓力。利用這種系統(tǒng)，例如直接制造在一個構(gòu)件上一體形成的發(fā)泡密封。

對于兩種組分a、b中的每一種組分，設(shè)置了結(jié)構(gòu)基本相同的管路系統(tǒng)14。該管路系統(tǒng)具有電機驅(qū)動的齒輪泵15和設(shè)置在混合頭11上的呈電磁開關(guān)閥形式的關(guān)閉部件16，可以借助該關(guān)閉部件打開或關(guān)閉用于使各自組分a、b進入混合頭內(nèi)的進口。

為了啟動計量分配過程，這兩個閥16被打開，從而借助齒輪泵15將所述組分a、b從其各自儲放容器17按照期望的混合比送入混合頭11，在混合頭中在維持存在于管路系統(tǒng)14內(nèi)的壓力的情況下用攪拌器12相互混合，隨后通過出口13作為反應(yīng)塑料混合物被送出。

為了補償在管路系統(tǒng)14中因例如在泵15區(qū)域內(nèi)的出乎意料的不密封性且在示意圖中由虛線箭頭作為qv所示出的泄漏損失，管路系統(tǒng)14分別配設(shè)有測壓機構(gòu)17，該測壓機構(gòu)確定當(dāng)閥16關(guān)閉時的管路系統(tǒng)14內(nèi)的系統(tǒng)壓力。實際液體壓力18在比較器19中與壓力目標值20相比較。一旦確定了壓力降低，即實際液體壓力比壓力目標值低，則齒輪泵15在閥16關(guān)閉時也以相應(yīng)低的(損失)輸送率被操作，以便精確輸送因泄漏qv而從該系統(tǒng)中損失掉的量至管路系統(tǒng)14中。

泵15隨著低的單位時間轉(zhuǎn)速所造成的損失輸送率在關(guān)閉部件打開時也在輸送至混合頭的過程中予以考慮，即，齒輪泵以這樣的轉(zhuǎn)速運行以補償泄漏損失qv，它從相關(guān)組分的儲放容器中泵吸出一定流量，該流量對應(yīng)于在閥關(guān)閉時所確定的泄漏損失qv與相關(guān)組分的額定輸送率qs之和。通過這種方式，也在將組分計量配送至混合頭時考慮了該泄漏損失。