【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于测量熔体的流变特性的注射成型机的测量组件、一种用于在利用这种测量组件的情况下确定熔体的流变特性的设备、一种使这种测量可能的熔化设备、一种用于测量的方法和一种用于制造成型件的方法。此外，本专利技术涉及一种用于在注射成型机的熔化设备运行时调节熔体的流变特性的方法。
技术介绍
1、虽然在单级的熔化设备中已经知道(例如de102010027942a1)确定熔体的流变特性(参见图14)，但这在紧邻将熔体注入模具中之前才以不令人满意的方式进行。附加地，在注射时有较高的压力消耗。这些压力消耗是不期望的。在两级工艺中，需要具有特定实施方案的旁路流变计(例如ep3347690a1)。
技术实现思路
1、本专利技术的任务是，在注射成型机的熔化设备运行时简单地测量熔体的流变特性，而与该熔化设备被构造成是单级的还是多级的无关，并且更确切地说优选这样进行测量，使得还可以将熔体调节到流变特性的确定的值上。
2、该任务通过一种具有权利要求1的特征的测量组件、一种具有这种测量组件的设备、一种具有权利要求13的特征的熔化设备、一种具有权利要求20的特征的方法和一种具有权利要求21的特征的方法来解决。
3、本专利技术的实施方式在从属权利要求中定义。
4、本专利技术用于测量熔体的流变特性(优选粘度，尤其是剪切粘度或拉伸粘度，并且可能还测量所测量的粘度与iv值的耦合)，优选在注塑或挤出运行中。
5、在此，熔体在注射成型机的熔化设备中被准备并且通过熔体管
6、本专利技术的优点在于，即使在没有已知的熔体体积流量的情况下在熔化设备中通过挤出体和测量通道的已知的几何结构也知道体积流量并且因此例如可以计算剪切粘度。
7、此外，测量组件可以用于还在产生熔体期间测量熔体的流变特性、优选粘度。
8、用于测量熔体的流变特性的用于注射成型机的测量组件至少具有：
9、-至少一个测量通道，
10、-至少一个用于熔体通向测量通道的供应开口，
11、-至少一个用于熔体从测量通道出来的排出开口，
12、-至少一个挤出体或用于产生体积流量的泵，所述挤出体能够利用已知的驱动特性曲线驱动以用于通过所述排出开口将熔体从所述测量通道中挤出，
13、-至少一个压力传感器，用于确定测量通道中的熔体中的压力，
14、-至少一个信号接口，用于将由压力传感器确定的压力信号传输给评估单元，
15、-连接装置，用于将所述测量组件与注射成型机的熔化设备的至少一个熔体腔机械连接，使得所述测量通道形成所述至少一个熔体腔的支路。
16、粘度的计算可以根据测量通道的已知几何结构进行。闭合的分析解决方案例如对于具有圆形或矩形横截面的测量通道得出。对于偏离的几何结构，可以计算数值解或执行模拟。
17、对于具有圆形横截面的测量通道的计算：
18、壁剪应力τwall可用公式(1)计算
19、
20、其中，r是测量通道的半径，δp是压降，并且l是测量通道的长度。
21、表观剪切速率用公式(2)计算
22、
23、然后利用公式(3)中所示的魏森贝格·拉比诺维奇(weiβenberg rabinowitsch)校正来计算真实的剪切速率
24、
25、然后用公式(4)计算剪切粘度η
26、
27、作为另外的示例，讨论在使用具有矩形横截面的测量通道时的计算：
28、对于这样的测量通道，壁剪应力τwall可如公式(5)中给出的那样计算
29、
30、其中，h是通道的高度并且l是测量通道的长度。表观剪切速率然后可以利用公式(6)计算
31、
32、其中，这里w是测量通道的宽度。真实剪切速率可以利用公式3计算并且剪切粘度η可以利用公式(4)计算。
33、剪切粘度值与固有粘度(iv值)的相关性：
34、在本专利技术中，iv值也可以与剪切粘度耦合。为此，例如不同pet类型的剪切粘度以不同的iv值来测量。通过已知的iv值和在体积流恒定时所测量的剪切粘度可以建立两个值之间的相关性。由此利用本专利技术也可以测量iv值。因此在下列表述中，剪切粘度和iv值可以相等。
35、为了确定拉伸粘度可以使用拉伸喷嘴。拉伸喷嘴如剪切喷嘴那样构成。在此，区别在于，不是在几何结构保持恒定的情况下，而是在几何结构具有横截面变化的情况下测量压降。然后可以用各种方法计算拉伸粘度。
36、用于确定熔体的流变特性的设备可构造为用于由固体材料产生熔体的熔化设备的一部分，所述熔化设备尤其是用于注射成型机。注射成型机可以是注塑复合物。
37、优选地，熔体是塑料熔体。
38、供应开口与用于供应熔体的熔体腔连接。排出开口也可以与熔体腔连接(与排出开口相同或不同)上，或者排出开口可以保持不连接(以便熔体进入到外部或收集容器中)。
39、可以规定，沿着所述测量通道的纵向延伸尺寸彼此间隔开地布置至少两个压力传感器。如果仅设置一个唯一的压力传感器，则如果参考压力未知(例如当排出开口与周围环境连接并且因此参考压力为1巴时)，则为了确定压降必须供应另外的压力值，要么在供应到测量通道之前的熔体的压力，要么在排出之后的熔体的压力。使用至少两个压力传感器具有的优点是，测量组件关于压力信号自给自足地工作。为了提高测量精度，可以设置三个或更多个压力传感器。
40、可以规定，所述挤出体被构造为根据所述已知驱动特性曲线可移动的活塞或螺杆(可转动地支承或不可转动地支承)。
41、可以规定，所述挤出体设有冲洗通道。
42、引入开口优选设有截止阀、比如止回阀或者滚珠止挡件，以便所述熔体不会回流。
43、可以规定，所述测量通道和所述排出开口构造在优选可更换的喷嘴中。具有不同的已知尺寸的呈毛细管形式的不同测量通道可以拧入到该喷嘴中。
44、喷嘴可以实施为拉伸喷嘴(喷嘴的通道半径/宽度改变)或剪切喷嘴也或者两者。
45、测量通道的几何结构可以根据熔体的预期粘度而具有更大或更小的直径或间隙宽度，以便可靠地测量位于压力传感器的测量精度中的压降。
46、挤出体可以以一个或多个定义的速度运动。利用测量通道的横截面和挤出体的速度可得出通过测量通道和排出开口的定义的体积流量。
47、可以规定，在测量通道与供应开口之间布置存储体积。
48、可以设置驱动单元，以用于利用已知驱动特性曲线驱动至少一个测量组件的挤出体。
49、可以规定，设置至少一个排气开口。
50、可以规定，供应开口和排出开口要么构造为不同的开口要么构造为一个唯一的开口。当供应开口和排出开口应与不同的熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于注射成型机的测量组件，用于测量熔体的流变特性，所述测量组件分别至少具有：
2.根据前一项权利要求所述的测量组件，其中，沿着所述测量通道(1)的纵向延伸尺寸彼此间隔开地布置至少两个压力传感器(5)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)被构造为根据所述已知的驱动特性曲线能移动的活塞或能转动的螺杆。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)设有冲洗通道(11)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，为了关闭所述供应开口(2)设有截止阀(8)。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述测量通道(1)和所述排出开口(3)构造在——优选可更换的——喷嘴中。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，在测量通道(1)与供应开口(2)之间布置存储体积(10)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，设有驱动单元(9)，用于利用已知的驱动特性曲线驱动至少一个所述测量组件的挤出体(4)。p>
9.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，设置至少一个排气开口(13)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，供应开口(2)和排出开口(3)要么构造为不同的开口要么构造为一个唯一的开口。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)呈主活塞(41)的形式构造，在所述主活塞中可运动地支承有另外的活塞(42)。
12.一种用于确定熔体的流变特性的设备，所述设备具有：
13.一种用于从固体材料产生熔体的熔化设备，尤其用于注射成型机，所述熔化设备具有：
14.根据前一项权利要求所述的熔化设备，其中，所述供应开口(2)和所述排出开口(3)与所述熔化设备的至少一个熔体腔(12)连接，并且所述挤出体(4)被构造成与所述用于产生和/或运输熔体的装置(19)分开。
15.根据权利要求13所述的熔化设备，其中，所述供应开口(2)与所述熔化设备的至少一个熔体腔(12)连接，并且所述挤出体(4)由所述用于产生和/或运输熔体的装置(19)形成。
16.根据权利要求13至15中至少一项所述的熔化设备，其中，所述熔化设备多级地构造，并且所述供应开口(2)与第一级的熔体腔(12)连接，并且所述排出开口(3)与第二级的熔体腔(12)连接。
17.根据权利要求13至15中至少一项所述的熔化设备，其中，所述熔化设备单级地构造，并且所述供应开口(2)、优选还有排出开口(3)与所述熔体腔连接。
18.根据权利要求13至17中至少一项所述的熔化设备，其中，所述用于产生和/或运输熔体的装置(19)被配置成用于执行用于产生压缩卸载的移动运动。
19.一种注射成型机，所述注射成型机具有根据权利要求13至18中至少一项所述的熔化设备，其中，所述熔体能够通过所述用于产生和/或运输熔体的装置(19)注射到模具(16)中。
20.一种用于确定熔体的流变特性的方法，至少具有以下步骤：
21.一种用于通过将熔体注射到成型模具中来制造成型件的方法，其中，独立于所述注射，优选在所述注射之前，尤其根据前一项权利要求所述的方法确定所述熔体的流变特性。
22.一种用于调节处于注射成型机的熔化设备中的熔体的流变特性的值的方法，其中，根据权利要求20确定所述熔体的流变特性，并且在所述分支之前向所述熔体中输送如此多的添加剂或者通过使用具有更高或更低粘度的聚合物改变所述熔体，使得得到所述流变特性的期望的值。
...【技术特征摘要】
1.一种用于注射成型机的测量组件，用于测量熔体的流变特性，所述测量组件分别至少具有：
2.根据前一项权利要求所述的测量组件，其中，沿着所述测量通道(1)的纵向延伸尺寸彼此间隔开地布置至少两个压力传感器(5)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)被构造为根据所述已知的驱动特性曲线能移动的活塞或能转动的螺杆。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)设有冲洗通道(11)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，为了关闭所述供应开口(2)设有截止阀(8)。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述测量通道(1)和所述排出开口(3)构造在——优选可更换的——喷嘴中。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，在测量通道(1)与供应开口(2)之间布置存储体积(10)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，设有驱动单元(9)，用于利用已知的驱动特性曲线驱动至少一个所述测量组件的挤出体(4)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，设置至少一个排气开口(13)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，供应开口(2)和排出开口(3)要么构造为不同的开口要么构造为一个唯一的开口。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的测量组件，其中，所述挤出体(4)呈主活塞(41)的形式构造，在所述主活塞中可运动地支承有另外的活塞(42)。
12.一种用于确定熔体的流变特性的设备，所述设备具有：
13.一种用于从固体材料产生熔体的熔化设备，尤其用于注射成型机，所述熔化设备具有：
14.根据前一项权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·克拉默，T·科普迈尔，R·J·拉特纳，
申请(专利权)人：恩格尔奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：
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