专利名称：用于注塑机、挤出机等的塑化单元和为此设置的液体输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于注塑机、挤出机或者类似设备的塑化单元，该塑化单元包括外壳缸体、至少一在外壳缸体中可旋转驱动的塑化螺杆和外壳缸体的出口侧端部前的液体输入装置，该液体输入装置用于将一种或多种液体、尤其是颜料液体加入到待在塑化单元中塑化的塑料原料里面。本发明还涉及这种液体输入装置本身。
背景技术：
一般先要理解，借助于按照本发明的液体输入装置首先可以将“颜料”加入到外壳缸体的螺杆室里面。因此在下面的用于表述本发明所基于的问题、现有技术和发明本身的描述中，为了更好的理解起见，通篇使用“颜料”或“染料”连同具有相应构词成分“色/颜料…(Farb···)”的术语来讨论液体输入装置。但是一般可以输入各种液体或流体的介质，它们负责改变熔化的原料的特性。例如由US2004/0197435A1已知这种塑化单元，在这种塑化单元中所述液体同样通过液态颜料形成。这种塑化单元用于给在塑化单元中加工处理的塑料原料做出有色的仿大理石花纹，其中在外壳缸体的出口侧端部前面在缸壁里面设有多个轴向相互错开的止回阀，这些止回阀通过颜料输入管路供应不同的颜料介质。为了输入颜料，从色斗利用压缩空气-颜料泵携带颜料并且通过不同宽度的控制阀和软管将其输入塑化缸。DE2363503A1公开了一种在使用已知的用于生产能喷射和/或能吹制的物质的螺杆挤压机的条件下制造塑料件的方法，其中呈液态的颜料浓缩物在快从挤压喷嘴出去之前才输入塑化物质中。EP0623445B1示出用于制造热塑性的塑料件的注塑机上的喷射单元，该喷射单元具有一旋转的且可轴向移动 的塑化和喷射螺杆以及一具有至少一颜料容器的颜料定量供应装置。颜料输入通过通到塑化物质流中的喷嘴来实现。由DE10223374B4已知一种装置，用于给连续地在压力下流动的、在挤出机中塑化的粘性物质全面染色，该装置具有一计量和混合装置以及一高压泵。高压泵在挤出机后面以比在那里出现的压力更高的压力将混合颜料输入粘性物质流中。DE102006052040A1公开了一种混合系统，用于有目的地使至少两种不同的染色剂与至少一种热塑性的聚合物原料混合，以利用在注塑机上使用的规定的色值给塑料注塑件染色。染色剂可以在熔化过程之前、期间或之后添加到聚合物原料中。最后，JP59096932A示出一种塑化装置，具有用于加工处理无色热塑性材料的主塑化单元以及用于使有色原料塑化的辅助塑化单元。在连接在两个单元的喷出部位上的过渡区域中可一起输送并混合塑化物质。最后，与热塑性的注塑件的染色有关地，还要简述其它染色技术原理。可以利用所谓的“色母粒(Master Batches)”实现颜色添加，其中在原料斗里面加入相应份额的有色原料。也可以利用液态颜料通过控量地添加在塑化单元的填料区中实现颜色添加。这种液态颜料也可以在连续的工艺中通过混合单元排队添加。两种完全不同的出发点在于，一种是通过在原料斗中使用预染色的颗粒而对已经染色的原料进行加工，另一种是通过浸涂或涂颜料而使塑料产品染色，这意味着具有后续工艺。现有技术的许多上述染色技术都存在下述明显缺陷，即在从第一种颜料转换成第二种颜料时要清洁或冲洗整个塑化单元或者还有所使用的涂装单元。在只在外壳缸体的出口侧端部前才添加颜色的系统中，这个缺陷已经明显弱化，但是相应的现有技术仍然不能明确地为该问题提供尽可能快速且更洁净的颜料更换方法，尤其在均匀的工艺条件如压力和/或流量下。此外，已公开的染色系统的操作由于所添加的染料的通常极强烈的染色作用而带来很大的问题，这涉及颜料不期望地污染设备周围环境，而且也涉及染色系统本身由于杂质而被弄脏。
发明内容
本发明的目的在于，这样设计具有液体输入装置且尤其是颜料输入装置的塑化单元，使得在连续运行中以均匀且紧密的液体混合实现尤其快速、洁净和均匀的颜料更换，同时仅具有尽可能少的冲洗需求和少量的由于缺色或色差造成的废品。这个目的通过在权利要求1特征部分中给出的特征实现，为此液体输入装置且尤其是颜料输入装置具有-至少一液体连接部-适配插入件且尤其是颜料连接部-适配插入件，在其中设置有液体输入通道且尤其是颜料输入通道，-至少一安置在缸壁里面的、通过接入孔通到螺杆室里面的、用于液体连接部-适配插入件且尤其是颜料连接部-适配插入件的接纳部，-一装配在液体连接部-适配插入件且尤其是颜料连接部-适配插入件上的阀结构，利用该阀结构可以在适配插入件部位中封闭液体输入通道且尤其是颜料输入通道，和-至少一个、优选两个或多个液体供给装置且尤其是颜料供给装置，所述液体供给装置且尤其是颜料供给装置各具有一液体泵且尤其是颜料泵连同液体储罐且尤其是颜料储罐，并且所述液体供给装置且尤其是颜料供给装置连接在阀结构的各液体连接管路且尤其是颜料连接管路上。如上面已经说过的，现在借助于一颜料输入装置解释本发明和优选实施例的优点。基于颜料输入装置的该本发明设计方案，通过与颜料输入装置连接的阀结构的适配插入件可以无需停机地在连续的工艺中在两种或多种颜料之间更换。实验已经证实，例如当在具有15至30次喷射的注塑机上使用时可以在注塑最终产品时在连续的工艺中实现完整的颜料转换。借助于在适配插入件部位中通过阀结构连接在颜料输入通道上的、用于各一种颜料的颜料供给装置，可以快速、方便且不直接接触颜料地更换颜料系统，以便可以连接其它的或不同的颜料。也能够实现塑化单元在断开颜料输入时的长期运行。借助于适配插入件还通过外壳缸体的对流实现间接地预热被喷射的颜料，这可以有利地影响颜料混入到熔化的塑料原料里面的过程。
通过狭窄的接入孔通到螺杆室中的适配插入件的方案防止显著地削弱处于压力下的外壳缸体，由此在外壳缸体的出口侧端部上颜料接入保持在机械上良好可控。颜料接入的位置优选设置在可在外壳缸体中转动的塑化螺杆的闭锁系统后面，由此能使加入颜料所需要的压力保持得很小且非常均匀。为了准确地了解在颜料加入位置上的现有压力，可以直接在适配插入件中或者在周向——优选以45或135度——错开地、但是也可以在任意其它周向位置上或者位于适配插入件周围附近的位置上将附加的熔体压力传感器和/或颜料压力传感器装入到缸体外壳里面并且用于调节颜料。理想地，颜料加入位置处或其周围的相应压力传感器的测量范围位于l_500bar的测量范围内。此外还避免机械装置与液态颜料和清洁剂的直接接触，这是因为颜料供给装置被设计成自身封闭的分系统。在此可以在最短的时间内使整个系统一直清洁到缸体和注塑机模具里面的加热通道。总之，所述颜料输入装置基于机械结构这样巧妙地设计，使得在所述颜料输入管路里面基本上全都是单通道路径而没有死区，因此不存在在其中可能聚集有颜料残余物的侧凹区、棱边和拐角。优选也可以这样设计向聚合物混合物直接加入颜料的位置，使得例如通过使闭锁针钉形地延长到外壳缸体内壁来避免死区。这更加有助于快速且无残留地更换颜料。按照本发明的一优选实施例，所述颜料输入装置可以在阀结构里面配有颜料连接管路，在其上通过一分支件连接有多个颜料供给装置。然后通过颜料供给装置的各自的泵运行来实现多种颜料之间的更换或混合以及必要时还有冲洗剂供给装置的连接。阀结构主要用于打开和关闭外壳缸体中的颜料输入通道。代替颜料供给装置或附加于颜料供给装置，也可以使系统配有一个或必要时多个冲洗介质/冲洗剂供给装置，它们与颜料供给装置类似地配有冲洗泵和冲洗介质储罐并且可以连接在颜料连接管路上。针阀适合于作为阀结构的优选实施例，因为它以微小的死区和管路横截面工作并且提供了使阀座可以最佳地靠近螺杆室的前提。这个阀座按照另一优选的实施例也设置在缸壁中接入孔的高度上。所述颜料输入通道可以同心地围绕针阀的阀针设置，因此在尽可能直线的输入路径和狭窄的管路横截面的意义上将颜料输入通道设计成环形通道。有利地，所述阀结构可通过控制技术上简单的气动驱动装置来操纵，但是也可以设想所有现有技术中已知的驱动装置，如液压驱动或电驱动的阀结构。阀结构的时间上的控制可以灵活地适配于工艺设定。理想地，可以通过针阀与颜料泵/冲洗泵之间的压力传感器来调节颜料流。同样，可实现阀结构的时间错开的打开或关闭。最后，该针式闭锁系统也可以用于预压缩颜料或相对于外壳缸体中过高的压力用作为安全闭锁装置。在此，压力传感器可以有利地用作为极限值传感器。具有针对最终位置的达到的信号发生器的针式闭锁系统的附加设计结构可以对于整个系统的安全性产生积极影响。例如当在空气输入装置中压力下降时或者在针式系统机械故障时可以实现设备停机。通过按照另一优选实施例规定的、气动驱动装置与适配插入件通过保持件的组合，保证了模块式的装配，这带来制造技术和维护技术方面的优点。模块式的结构延续到基体保持装置，它实现颜料输入装置整个系统与塑化单元整个系统的稳定固定。为了特别快速地更换颜料，所述阀结构可以设计成双通阀，通过该双通阀可以使两个颜料连接管路交替地与颜料输入通道连接。与此相关，针阀形式的阀结构的设计特别灵巧，尽管不是必需的，但阀针可以具有空心的、向着螺杆室敞开的针杆。这个针杆可以配有至少一杆孔，该杆孔可与颜料连接管路之一连接。同时，另一颜料连接管路被关闭。总之，更换机构最佳地靠近塑化单元的螺杆室定位，由此在更换颜料时只需挤出颜料输入通道中很少的剩余颜料。也相应地减少冲洗需求。在一优选的阀结构变型方案中，代替双通阀设有多重阀单元，该多重阀单元具有多重——例如数量为五个——的、分别在各个通到液体输入通道中的液体连接管路上的辅助阀单元。因此液体输入通道中的主阀结构与各个辅助阀单元共同作用，这些辅助阀单元优选可单独地通过驱动装置相互独立地被控制。由此可以使各种颜料相互独立地通过相应地控制各个辅助阀单元有目的地加入到塑化单元的塑料熔体里面。因此也可以使一个或多个颜料连接管路不同长度地打开和关闭。由此可以得到非常多变的颜料混合(物)并且以简单的方式非常准确地调整整个颜料添加。优选为针阀形式的辅助阀单元可以在其行程方面进行调整，并且必要时也通过传感器监控位置。按照另一优选的实施例，这样选择液体连接管路的几何布置结构，使得它们在与主阀结构的阀轴线垂直的平面中通入液体输入通道，但是这里也可以设想与垂直面角度偏离。在此所述液体连接管路可以在一半圆上在塑化方向上向后取向地并且优选以规则的角间距分布地通到液体输入通道，由此可以在激活多种颜料添加的同时实现均匀的颜料添加和强烈的混合。此外，通过这种布置结构还避免这整个颜料系统在塑化缸较深地浸入到设备夹模板的通孔里面时发生碰撞。按照另一优选的实施例，所述阀结构设置在适配插入件中的隔热层里面或者适配插入件上的隔绝板上。由此可以使阀结构并由此基本使整个颜料输入系统与塑化缸热隔离，只要例如在温度敏感的颜料或者机械或电的零部件如气动驱动装置或电动机中需要这一点的话。在极其温度敏感的颜料中可以对颜料输入系统必要时通过一媒介进行调温、例如通过液体管路，以便有目的且持久地排出过多的热量。通过将适配插入件的钢材料设计得比外壳缸体更软，在机械损伤时并且在相应必需的、或多或少强制地取下适配插入件时防止损伤更加复杂的并由此更成本昂贵的塑化缸。借助于适配插入件还可以实现对于颜料输入装置最佳的密封。因此在适配插入件与外壳缸体的接纳部之间设有优选锥形的密封面，其密封作用还可通过略微不同的密封面锥角得到改善。因为在后一种情况下在较软的适配插入件与较硬的外壳缸体之间得到基本为线形的密封接触，这在存在于螺杆室里面的压力方面是特别有利的。附加地，在外壳缸体上紧接在密封面后面的向外延伸的卸载孔/卸压孔可以防止在泄漏时压力升高并由此防止损伤适配插入件或外壳缸体。在此，适配插入件可以具有优选径向突出于塑化单元加热带的外六角形，用于有效地并且以标准工具实现装配和拆卸。也可以设想使用无工具的更换系统。所有这些也带来制造和维护技术方面的优点。最后，为了提高本发明塑化单元的使用灵活性，可以将所述适配插入件实施成盲孔堵头，由此简单地封闭用于颜料输入系统的接入孔并且使所述塑化缸如同一般的没有颜料混合的塑化单元一样工作。本发明还涉及一种尤其用于注塑机、挤出机或类似设备的塑化单元的螺杆室的液体输入装置，其包括具有缸壁的外壳缸体和至少一在外壳缸体中可旋转驱动的塑化螺杆，该液体输入装置用于将液体加入到待在塑化单元中塑化的塑料原料里面，并且还具有-至少一液体连接部-适配插入件，在该适配插入件中设置有液体输入通道，并且该适配插入件被设计成用于安装在安置在缸壁里面的、通过接入孔通到螺杆室里面的、用于液体连接部-适配插入件的接纳部中，-一装配在液体连接部-适配插入件上的阀结构，利用该阀结构可以封闭在适配插入件部位中的液体输入通道，和-至少一个、优选两个或多个液体供给装置，所述液体供给装置分别具有一液体泵连同液体储罐，并且所述液体供给装置连接在阀结构的各液体连接管路上。
由下面借助于附图的对实施例的描述给出本发明的其它特征、细节和优点。附图中图1示出塑化单元与颜料输入装置的示意总图，图2和3以第一实施例示出塑化缸在适配插入件部位中的剖视图，具有阀结构，图4和5以第二实施例示出塑化缸在适配插入件部位中的局部剖视图，具有阀结构，图6以另一实施例示出塑化单元的示意总图，具有5重的颜料输入装置，图7示出图6的塑化单元的俯视图，以及图8示出塑化缸沿着图7的剖面线VII1-VIII的剖视图。
具体实施例方式如图1所示的，所示出的用于注塑机的塑化单元具有外壳缸体1，塑化螺杆2在该外壳缸体中可转动地且对于轴向喷射行程可移动地被驱动。对于这种塑化单元的工作原理和结构的详细描述是多余的，因为它在这方面如同常见的那样构造。因为所示塑化单元是用于制造不同的可染色的注塑产品的注塑机的一部分，所以塑化单元具有颜料输入装置3，利用它可以使液态颜料在外壳缸体I的出口侧端部4前面加入到待在外壳缸体I的螺杆室5中塑化的塑料原料里面。如图2至5清楚示出且在下面还要详细解释的，一颜料连接部-适配插入件6用于使颜料输入装置3连接在外壳缸体I上，该适配插入件旋入或者压入到安置在外壳缸体I的缸壁7里面的接纳部8里面。在此为了清晰起见在附图中未示出螺纹。在详细解释适配插入件6之前，要借助图1描述各个液态颜料和冲洗剂/冲洗介质的制备和压力加载。因此设有两个用于两种不同颜料的颜料供给装置9、10以及一冲洗介质供给装置11。两个颜料供给装置9、10各具有一颜料泵12、13，颜料泵尽可能通过刚性的连接管路14、15与颜料储罐16、17连接。同样，在冲洗介质供给装置中设有冲洗泵18，该冲洗泵通过管路19与冲洗介质储罐20连接。借助于泵12、13、18可使相应的介质处于高压下，因为它们必需抵抗高的熔体压力加入到外壳缸体I的螺杆室5里面。相应地，泵12、13、18通过刚性管路21、22、23和分支件24连接到适配插入件6中的介质通道(下面称为“颜料输入通道“)25上。颜料输入通道25相对于外壳缸体I的纵轴线径向地、与适配插入件6的旋入轴线同轴地安置在缸壁7里面。此外，一颜料连接管路26用于将分支件24连接到适配插入件6上，该颜料连接管路具有用于分支件24的侧面通入的连接管27。颜料连接管路26安置在适配插入件6上的隔绝板28里面，在该隔绝板上装配有总体以29表示的阀结构。该阀结构是针阀结构，其阀针30同轴地在颜料输入通道25里面可移动地被引导。如图2和3清楚示出的，阀座33在这个单通道技术方案中位于缸壁7中的接入孔31的高度上，该接入孔只有几毫米的直径。适配插入件6的喷嘴形端部32落座在这个接入孔31里面，该喷嘴形端部的面对螺杆室5的端面相对于缸壁7的内侧面缩回十分之几毫米。喷嘴形端部32通向螺杆室5的内孔53的直径可以视颜料介质的粘度而定在十分之几毫米至几毫米之间变化。阀座33与阀针30的端部协作，阀针在隔绝板28中的导向部34里面可沿纵轴方向移动。为此阀针30通过连接套35与气动驱动装置37的活塞杆36连接，该气动驱动装置通过支架/保持件38和隔绝板28装配在适配插入件6上。通过相应地控制气动驱动装置37，阀针30可以在图2中所示的关闭位置与按照图3的打开位置之间往复运动，在关闭位置中阀针30的下端部落座在阀座33中。关于适配插入件6在缸壁7的接纳部8里面的机械特性和固定，要保证，原则上使适配插入件6由比缸壁7更软的钢材料制成。由此带来的优点上面已经描述过。喷嘴形端部32在按照图2和3的实施例中连接着锥形的密封面39，所述锥形的密封面与连接着缸壁7接入孔31的相应密封面39’协作。如在附图中不能清晰地示出的，适配插入件6和缸壁7的密封面39、39’的锥角略微不同，由此在紧靠螺杆室5附近得到特别有效的线密封接触。为了垂直于喷射轴线精确地旋转定位颜料输入装置3，优选使适配插入件6可以通过配合销同样垂直于喷射轴线定位。这些部件为了清晰起见同样未示出。此外，隔绝板28还径向向外延长所述适配插入件6，由此使这个结构径向突出于未详细示出的塑化装置加热带。通过隔绝板28的外六边形形状40可以使由适配插入件6、隔绝板28、支架38和气动驱动装置37组成的整个结构组件快速地通过简单的工具取下来。如果待在螺杆室5里面加工处理的塑料原料要通过例如来自颜料供给装置9的第一颜料染色，则起动颜料泵12并且打开阀结构29 (图3)。该颜料被定量供应到螺杆室里面并且均匀地分布在塑料原料里面。在更换颜料时首先起动冲洗介质供给装置11，由此冲洗掉位于分支件24、颜料连接管路26和颜料输入通道25里面的颜料，并且将其与冲洗介质一起通过塑料原料排出。在塑化单元的相应次数的喷射后起动第二颜料供给装置10连同其颜料泵13，由此通过现在已经清洁的、由分支件24、颜料连接管路26和颜料输入通道25组成的管路部件将第二颜料均匀地定量供应到螺杆室5里面。在图4和5中示出的实施例与按照图2和3的实施例的差别主要在于，阀结构是双通阀结构41，其中在隔绝板28中设有两个径向相对而置的用于连接两个颜料供给装置9、10的颜料连接管路26、26’，而没有分支件。设置在隔绝板28里面和设置在同心地设置在适配插入件6’中的隔热层42里面的直落管路43、44从颜料连接管路26、26’通到环形通道45、46，所述环形通道分别设置在围绕中心颜料输入通道25的不同轴向位置上。中心颜料输入通道安置在套筒状的嵌件47、48里面，所述嵌件分别具有从环形通道45、46开始到颜料输入通道25的喷嘴49、50。这些喷嘴49、50也位于轴向间隔开的位置上。双通阀结构41的阀针30’在这种情况下配有空心杆51，其长度这样设计，使得在阀针30’的最大回缩位置其前端部缩回到下环形通道46的喷嘴50后面并由此释放这个喷嘴50。由此可以使来自颜料供给装置10的颜料通过颜料连接管路26’和颜料输入通道25定量供应到外壳缸体I的螺杆室5里面。为了更换颜料，利用双通阀41的气动驱动装置37激活双通阀并且使阀针30’移动到在图5中所示的最大前移位置。由此使阀针30’的空心杆51封闭喷嘴50。第二喷嘴49通过所述杆51中的喷嘴孔52释放，由此使颜料可以进入到空心杆51并由此进入到颜料输入通道25中。与此相应地现在将来自颜料供给装置9的第二颜料定量供应到螺杆室5里面。可以看出，在更换颜料时仅需使在空心杆51和颜料输入通道25内部的极其小容积的空间通过利用所期望的颜料进行排挤而没有不再期望的颜料。如同实验已经给出的那样，这一点能够通过较少次数地冲洗塑化单元实现。如开头所述，阀结构29的时间上的控制可以灵活地适配于工艺设定。理想地，可以通过阀结构的针阀与颜料流的颜料泵/冲洗泵12、13之间的压力传感器54 (图1)进行调节。同样可以实现时间上错开地打开或关闭阀结构29。最后，所述针式闭锁系统也可以用于预压缩颜料或者相对于外壳缸体I中过高的压力用作为安全闭锁装置。在此有利地将压力传感器54用作为极限值传感器。为了进一步检测聚合物原料中的压力，在外壳缸体I中在接入孔31的轴向位置处在约45°和/或135°的周向位置上安装有其它压力传感器54’(图2和3)。具有用于最终位置的达到的信号发生器55 (图2至5)的阀结构29或者其驱动装置37的附加设计结构可对于整个系统的安全性产生积极作用。例如当在空气输入装置中压力下降时或者在针式系统机械故障时实现设备停机。最后，适配插入件6、6’也可以设计成用于简单闭锁接入孔31的盲孔堵头。在图6至8中示出按照本发明的塑化单元的另一可选择的实施例，下面对其进行阐述，其中部分地参阅图1至5所述的实施例。这个塑化单元也具有外壳缸体1，在其中以可转动地被驱动的方式支承有在这里未详细示出的塑化螺杆，用于熔化位于其中的塑料原料。通过外壳缸体I的出口侧端部4上的喷嘴，在螺杆室5中加工处理的塑料原料如同常见的那样通过塑化螺杆的喷射行程喷入到相应的注塑模具里面。塑化单元具有五重的颜料输入装置103，利用该五重的颜料输入装置可将一种或多种、混合好的液态颜料在外壳缸体I的出口侧端部4前加入到待在外壳缸体I的螺杆室5里面塑化的塑料原料里面。与按照图1至5的实施例类似，这个塑化单元也具有用于连接颜料输入装置103的适配插入件106，该适配插入件安装在外壳缸体I的缸壁7里面的接纳部8里面。颜料输入装置103的阀结构129构造成针阀结构，其阀针130与按照图2和3的实施例类似地终结在阀座133中的喷嘴形端部132中。阀结构129的这个部位也与图2和3类似地位于外壳缸体I的缸壁7中的接入孔31里面。适配插入件106在其顶面上通过整体上以160表示的支承座补充，该支承座通过隔绝板128固定在适配插入件106上。这个支承座160支承气动驱动装置137，该气动驱动装置操纵使颜料输入通道125封闭的阀针130。在按照图6至8的实施例中，阀结构129是用于沿径向通过适配插入件106通到螺杆室5里面的颜料输入通道125的主闭锁机构。例如可以如同借助于按照图2和3的实施例所述的那样使阀针130连接在气动驱动装置137的活塞杆136上，因此不必再行描述。尤其如同借助于图6和7示出的那样，颜料输入装置103被设计成用于5种不同的颜料或者用于4种颜料和一种冲洗溶液。为此颜料输入装置具有5个颜料供给装置109，它们各包括一颜料储罐116和一颜料泵112。颜料泵法兰连接在支承座160上的相应容纳孔161里面并且在起动时将通过连接管路114从各储罐116中引出的颜料喷入到一配设给每个颜料泵112的辅助阀单元162中。颜料泵112倾斜地装配成其纵轴线相对于中心阀轴线165成角度No尤其如同由图8表明的那样，每个辅助阀单元162由具有阀针163的针阀构成，其阀座164通过相应的阀喷嘴直接通到主阀结构129的颜料输入通道125里面。阀针163在颜料连接管路126里面延伸，颜料连接管路位于垂直于主阀结构129的阀轴线165的平面里面。如由图7表明的，颜料连接管路126和相应的辅助阀单元162以规则的45°的角间距W设置在背离外壳缸体I出口侧端部4的半圆上(见图7)。在此每个辅助阀单元162通过自身的气动驱动装置166控制，气动驱动装置分别固定在支承座160的外侧面上。仍可以与按照图2和3的实施例类似地设计辅助阀单元162的阀针163在气动驱动装置166的相应活塞杆167上的连接。如同由图8表明的，在颜料输入装置103的这个实施例中，与其它实施例类似地设有压力传感器154、154’和154”,其中一个压力传感器154通过一相应的孔168检测颜料输入通道125中的压力。第二压力传感器154’在侧面位于外壳缸体I的缸壁7里面。第二压力传感器的位置相对于颜料输入通道125以45°错开且位于与颜料输入通道125相同的、相对于外壳缸体I的纵轴位置上。除了压力传感器154、154’外还可以在各个辅助阀单元上设置其它压力传感器，如在图8中借助于压力传感器154”所示的那样。总之，颜料输入装置103形成一颜料输入模块，它可以具有一到五个的单个颜料供给装置109。相应灵活地使颜料输入装置103适配于各种延伸的条件。因此可以在支承座160上安装各自所需数量的颜料供给装置109，其具有相应的辅助阀单元162。不必要的颜料连接管路126通过相应的堵头封闭。整个颜料泵系统也即模块化地构造。在按照图6至8的实施例中，与前面所述的实施例类似地，紧接在塑化单元的外壳缸体I的回流截止装置后面实现到熔体的颜料输入。与阀结构29类似地，主阀结构129的闭锁端部非常靠近缸体内壁地定位，由此在关闭阀129时实际上在通入口里面没有残留塑料原料。主阀针130在行驶路径上是可调整的，由此阀缝隙宽度是可变的。一用于监控的行程位置用于永久地监控阀针位置。在按照图6至8的实施例中，颜料泵112也可以单独极快速且简单地借助于在泵出口下端部上的安全闭锁装置169更换。在这个实施例中同样以上面所述的优点延用其它结构上的细节，例如适配插入件106的钢材料软度、借助于隔绝板128的隔热、各个阀的锥形密封面和具有自身颜料泵112的外部的、单独的颜料储罐116。
权利要求
1.一种用于注塑机、挤出机或类似设备的塑化单元，包括 -一外壳缸体(I)， -至少一在外壳缸体中以能转动的方式被驱动的塑化螺杆(2)和 -外壳缸体(I)的出口侧端部(4)之前的液体输入装置(3)，该液体输入装置用于将一种或多种液体、尤其是颜料液体加入到待在塑化单元中塑化的塑料原料中， 其特征在于，设有 -至少一液体连接部-适配插入件(6，6’，106),在所述适配插入件中设置有液体输入通道(25，125)， -至少一安置在缸壁(7)中的、通过接入孔(31)通到螺杆室(5)中的、用于液体连接部-适配插入件(6，6，，106)的接纳部(8)， -一安装在液体连接部-适配插入件(6，6’，106)上的阀结构(29，129)，利用该阀结构能封闭所述适配插入件(6，6’，106)的区域中的液体输入通道(25，125)， -至少一个、优选两个或多个液体供给装置(9，10，109)，所述液体供给装置分别具有一液体泵(12，13，112)连同液体储罐(16，17，116)，并且所述液体供给装置分别连接在阀结构(29，129)的相应的液体连接管路(26，26’，126)上。
2.根据权利要求1所述的塑化单元，其特征在于，在所述阀结构(29，129)的液体连接管路(26，26’，126)上通过一分支件(24)连接有多个液体供给装置(9，10)。
3.根据权利要求1或2所述的塑化单元，其特征在于，在液体连接管路(26，26’)上连接有具有冲洗泵(18 )和冲洗介质储罐(20 )的冲洗介质供给装置(11)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，喷嘴形的端部(32)的通到螺杆室(5)的内孔(53)的直径视液体介质的粘度而定在十分之几毫米至几毫米之间变化。
5.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，优选能通过气动驱动装置(37 )操纵的所述阀结构(29，129 )具有针阀(30，30，，130 )，该针阀的阀座(33，133 )优选设置在缸壁(7)中的接入孔(31)的高度上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，所述阀结构(29)是双通阀结构(41)，通过该双通阀结构能使两个液体连接管路(26，26’)交替地与液体输入通道(25)连接。
7.根据权利要求5所述的塑化单元，其特征在于，所述阀针(30’)具有空心的、向着螺杆室(5)敞开的针杆(51)，该针杆能通过至少一杆孔(52)交替地与液体连接管路(26，26’)之一连接，其中，同时封闭另一液体连接管路(26，26’)。
8.根据权利要求5所述的塑化单元，其特征在于，设有多重阀单元，该多重阀单元包括封闭到螺杆室(5)的液体输入通道(125)的主阀结构(129)以及在各个通到液体输入通道(125)中的液体连接管路(126)中的、多重的——优选五重的——辅助阀单元(162)。
9.根据权利要求8所述的塑化单元，其特征在于，所述辅助阀单元(162)能单个地通过驱动装置(137)相互独立地被控制。
10.根据权利要求8或9所述的塑化单元，其特征在于，所述液体连接管路(126)在与主阀结构(129)阀轴线(165)垂直的平面中通到液体输入通道(125)中。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的塑化单元，其特征在于，所述液体连接管路(126)在一半圆上优选在塑化方向上向后指向地、以规则的角间距(W)分布地通到液体输入通道(125)中。
12.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，所述阀结构(29，129)设置在适配插入件(6’)中的隔热层(42)中或者适配插入件(6，106)上的隔绝板(28，128)上和/或对于适配插入件(6，106)设有一用于持久地排出热量的调温单元。
13.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，所述适配插入件(6，6’，106)的钢材料比外壳缸体(I)的钢材料软。
14.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，在适配插入件(6，6’，106 )与外壳缸体(I)的接纳部(8 )之间设有锥形的密封面(39，39 ’，139 )，所述密封面的锥角为了实现基本为线形的密封接触而略微不同、优选差别O. 5°至5°。
15.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于， -在阀结构(129)中或者在阀结构(129)与各自的液体泵(12，13)之间设置有压力传感器(54，54’，154，154’，154”)用以检测待输入的液体的流体压力，和/或 -在接入孔(31)的轴向位置上或者在其附近在离开接入孔(31)的周向位置上设置有压力传感器(54，54，，154，154，，154，，)。
16.根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元，其特征在于，设有用于检测阀结构(29)的打开和/或关闭状态的信号发生器(55)。
17.一种尤其在根据上述权利要求中任一项所述的塑化单元中使用的液体输入装置，该塑化单兀包括一具有缸壁(7)的外壳缸体(I)和至少一在外壳缸体的螺杆室(5)中以能转动的方式被驱动的塑化螺杆(2)，该液体输入装置(3，103)用于将一种或多种液体、尤其是颜料液体加入到待在塑化单元中塑化的塑料原料中，其特征在于，设有 -至少一液体连接部-适配插入件(6，6’，106)，在所述适配插入件中设置有液体输入通道(25，125)，并且该适配插入件被设计成用于安装在安置在缸壁(7)中的、通过接入孔(31)通到螺杆室(5)中的、用于液体连接部-适配插入件(6，6’，106)的接纳部(8)中， -一安装在液体连接部-适配插入件(6，6’，106)上的阀结构(29，129)，利用所述阀结构能封闭在适配插入件(6，6’，106)的区域中的液体输入通道(25，125)， -至少一个、优选两个或多个液体供给装置(9，10，109)，所述液体供给装置分别具有一液体泵(12，13，112)连同液体储罐(16，17，116)，并且所述液体供给装置分别连接在阀结构(29,129)的各液体连接管路(26，26’，126)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于注塑机、挤出机等的塑化单元，包括外壳缸体(1)；至少一在外壳缸体中可旋转驱动的塑化螺杆(2)；外壳缸体(1)的出口侧端部(4)前的液体输入装置(3)，用于加入液体到待在塑化单元中塑化的塑料原料中；至少一液体连接部-适配插入件(6，6’)，在其中设置有液体输入通道(25)；至少一安置在缸壁(7)中的、通过接入孔(31)通到螺杆室(5)中的、用于液体连接部-适配插入件(6，6’)的接纳部(8)；安装在液体连接部-适配插入件(6，6’)上的阀结构(29)，利用其可封闭在适配插入件(6，6’)部位中的液体输入通道(25)；和至少一液体供给装置(9，10)，它们具有液体泵(12，13)连同液体储罐(16，17)，并连接在阀结构(29)的液体连接管路(26，26’)上。
文档编号B29C47/10GK103052484SQ201180038038
公开日2013年4月17日 申请日期2011年8月8日 优先权日2010年8月6日
发明者A·吕克, R·赫齐格尔 申请人:住友(Shi)德马格塑料机械有限公司