Title:
FLUIDZUFÜHRUNGSSYSTEM UND FORMUNGSSYSTEM
Kind Code:
T5
Abstract:

Es ist der Zweck, ein Fluidzuführungssystem bereitzustellen, das ein Fluid so zuführen kann, dass eine Innendruckschwankung einer Einleitungskammer, die an einer Abführungsvorrichtung angeordnet ist, minimiert ist, um eine schlechte Abführung des Fluids zu minimieren, und ein Formungssystem bereitzustellen, das das Fluidzuführungssystem umfasst. Das Fluidzuführungssystem 50 umfasst einen Zuführungskanal 60, der mit der Abführungsvorrichtung 20 verbunden ist, eine Pumpe 80, die mit dem Zuführungskanal 60 verbunden ist, ein Ventil 70 zum Blockieren einer Strömung des Fluids, das über der Zuführungskanal 60 in Richtung der Einleitungskammer 28 strömt, und ein Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 zum Bestimmen eines Druckzustands auf der Seite der Pumpe 80 und Ausführen einer Öffnungs-und-Schließ-Regelung des Ventils 70 auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses. Das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 führt die Öffnungs-und-Schließ-Regelung aus, in der das Ventil 70 geöffnet wird, wenn das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 bestimmt, dass ein Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 einen gegebenen Druck überschreitet.



Inventors:
Yamane, Tetsuo (Shiga-ken, Nagahama-shi, JP)
Nakazawa, Masaki (Shiga-ken, Nagahama-shi, JP)
Tanito, Atsushi (Shiga-ken, Nagahama-shi, JP)
Application Number:
DE112015002099T
Publication Date:
03/02/2017
Filing Date:
04/28/2015
Assignee:
HEISHIN LTD. (Hyogo-ken, Kobe-shi, JP)
International Classes:
Attorney, Agent or Firm:
Winter, Brandl, Fürniss, Hübner, Röss, Kaiser, Polte Partnerschaft mbB, Patentanwälte, 85354, Freising, DE
Claims:
1. Fluidzuführungssystem zum Zuführen eines Fluids zu einer Abführungsvorrichtung, das dazu geeignet ist, das Fluid auf der Grundlage einer Druckdifferenz einzuleiten und abzuführen, mit:
einem Zuführungskanal, der der Abführungsvorrichtung verbunden ist;
einer Pumpe, die mit dem Zuführungskanal verbunden ist;
einem Blockiermittel zum Blockieren einer Strömung des Fluids, das über der Zuführungskanal zu der Abführungsvorrichtung strömt; und
einem Steuerungs- bzw. Regelungsmittel zum Bestimmen eines Druckzustands auf der Pumpenseite und Ausführen einer Öffnungs-und-Schließ-Regelung des Blockiermittels auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses,
wobei das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel die Öffnungs-und-Schließ-Regelung ausführt, in der das Blockiermittel geöffnet wird, wenn das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel bestimmt, dass wenigstens ein Druck P1 auf der Pumpenseite oder ein Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite einen erreicht hat, der höher als ein gegebener Druck ist.

2. Fluidzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei die Abführungsvorrichtung umfasst:
eine Einleitungskammer, in die das Fluid einleitbar ist; und
einen Fluideinsaugmechanismus zum Erzeugen der Druckdifferenz durch Ändern eines Volumens der Einleitungskammer, um das Fluid in die Einleitungskammer zu saugen,
wobei das in die Einleitungskammer eingeleitete Fluid dazu geeignet ist, nach außen abgeführt zu werden, indem das Volumen der Einleitungskammer verringert wird, und das Fluid in die Einleitungskammer einleitbar ist, indem das Volumen der Einleitungskammer nach dem Abführen des Fluids vergrößert wird.

3. Fluidzuführungssystem nach Anspruch 1, wobei die Pumpe dazu geeignet ist, eine Richtung der Fluidströmung zwischen einer positiven Richtung und einer negativen Richtung umzuschalten, und wobei das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eine Endphasenregelung durchführt, in der die Pumpe so betrieben wird, dass die Richtung der Fluidströmung in einer Zuführungs-Endphase, in der die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung beendet ist, in eine gegenüber einer Richtung, in der das Fluid abgeführt wird, umgekehrte Richtung umgeschaltet wird.

4. Fluidzuführungssystem nach Anspruch 3, wobei die Endphasenregelung innerhalb eines Bereichs beendet ist, in dem der Druck P1 auf der Pumpenseite höher als der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite ist.

5. Fluidzuführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zuführungskanal strömungsaufwärts des Blockiermittels in einer Zuführungsrichtung des Fluids in die Abführungsvorrichtung in mehrere Verzweigungskanäle verzweigt, und wobei eine der Pumpen in jedem der Verzweigungskanäle angeordnet ist.

6. Fluidzuführungssystem nach Anspruch 5, wobei das über einen oder mehrere der mehreren Verzweigungskanäle zugeführte Fluid und das über einen weiteren oder mehrere Verzweigungskanäle zugeführte Fluid Eigenschaften haben, die sich durch Mischen der Fluide in eine andere Eigenschaft ändern.

7. Fluidzuführungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eine Ausgangsleistung der Pumpe so regelt, dass der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite innerhalb eines Druckbereichs fällt, der durch einen gegebenen Maximaldruck und einen gegebenen Minimaldruck definiert ist, nachdem das Blockiermittel geöffnet und die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung gestartet wurde,
wobei, wenn der Druck P2 eine Tendenz zum Ansteigen zeigt, das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel die Ausgangsleistung der Pumpe regelt, wenn der Druck P2 den Maximaldruck überschreitet, und
wobei, wenn der Druck P2 eine Tendenz zum Abfallen zeigt, das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel die Ausgangsleistung der Pumpe regelt, wenn der Druck P2 niedriger als der Minimaldruck wird oder wenn sich die Tendenz des Drucks P2 zu fallen in eine Tendenz des Drucks P2 zu steigen ändert.

8. Formungssystem mit:
einer Formungsmaschine, die die Abführungsvorrichtung umfasst und dazu geeignet ist, ein Formobjekt unter Verwendung eines von der Abführungsvorrichtung abgeführten Fluids zu formen; und
das Fluidzuführungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidzuführungssystem zum Zuführen eines Fluids zu einer Abführungsvorrichtung, die eine Einleitungskammer umfasst und dazu geeignet ist, das Fluid durch eine Volumenänderung einzuleiten und abzuführen, und betrifft ferner ein Formungssystem, das das Fluidzuführungssystem umfasst.

STAND DER TECHNIK

Herkömmliche Vorrichtungen wie etwa Zweipack-Sprühvorrichtungen sind bekannt, von denen eine, die in Patentschrift 1 offenbart ist, unten beschrieben ist. Die Vorrichtungen mischen in einem Zerstäubungskopf ein Primärmaterial, das von einem Primärmaterialtank zugeführt wird, und ein Härtemittel, das von einem Härtemitteltank zugeführt wird, und führen die Mischung ab. In der Sprühvorrichtung ist es möglich, um ein Mischungsverhältnis unabhängig von einer Abführmenge konstant zu halten und eine schlechte Aushärtung durch einer Veränderung des Mischungsverhältnisses zu verhindern, eine Drehzahl einer Härtemittelpumpe manuell einzustellen, während eine Drehzahl einer Primärmaterialpumpe durch einen programmierbaren Regler so geregelt wird, dass das Verhältnis einer Primärmaterialströmungsrate zu einer Härtemittelströmungsrate bei einem gegebenen Mischungsverhältnis gehalten wird.

[Referenzdruckschrift des Standes der Technik][Patentschrift]

  • [Patentschrift 1] JP1995-185409A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG[Durch die Erfindung zu lösenden Probleme]

Hier untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, statt den an der Sprühvorrichtung, die in der oben genannten Patentschrift 1 offenbart ist, angeordneten Zerstäubungskopf, eine Vorrichtung mit einer Abführungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, ein Fluid durch Volumenänderung einer Einleitungskammer zum Einleiten des Fluids zuzuführen und abzuführen, und der das durch eine Pumpe gepumpte Fluids zugeführt werden kann. Insbesondere untersuchten die Erfinder eine Vorrichtung zum Einleiten des Fluids in die Einleitungskammer durch Vergrößern eines Volumens der Einleitungskammer und anschließendes Abführen des Fluids durch Verkleinern des Volumens der Einleitungskammer.

Als Ergebnis der Untersuchung fanden sie heraus, dass eine mit der Volumenänderung einhergehende große Druckschwankung in der Abführungsvorrichtung und mit der Schwankung einhergehende Probleme auftreten. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass der Innendruck der Einleitungskammer schnell abfällt, wenn das Volumen der Einleitungskammer zum Einleiten des Fluids schnell vergrößert wird und die Einleitungskammer mit einem Zuführungskanal des Fluids verbunden wird, der mit der Einleitungskammer verbunden ist. Selbst in einem solchen Zustand kann der Innendruck der Einleitungskammer bis zu einem gewissen Grad durch Zuführen von Fluid von der Pumpe wieder eingestellt werden. Jedoch können ein Problem, dass der Innendruck der Einleitungskammer selbst dann niedrig ist, wenn das Fluid vollständig in die Einleitungskammer eingeleitet ist, so dass kein ausreichender Abführungsdruck erreicht werden kann, und ein Problem, dass der Abführungsdruck instabil wird, auftreten. Ferner tritt, wenn der Abführungsdruck der Abführungsvorrichtung unzureichend oder instabil ist, eine schlechte Abführung des Fluids auf, so dass ein zweites Problem, das mit der schlechten Abführung einhergeht auftreten kann. Insbesondere tritt, wenn das von der Abführungsvorrichtung abgeführte Fluid verwendet wird, um ein Objekt in einer Formungsmaschine zu formen, ein Problem dahingehend auf, dass ein schlechtes Formverhalten oder dergleichen auftritt, wenn die oben beschriebene schlechte Abführung stattfindet.

Somit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fluidzuführungssystem bereitzustellen, das ein Fluid so zuführen kann, dass eine Innendruckschwankung einer Abführungsvorrichtung minimiert ist, um so eine schlechte Abführung des Fluids zu minimieren, und ein Formungssystem bereitzustellen, das das Fluidzuführungssystem umfasst.

[Kurzdarstellung der Erfindung]

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Fluidzuführungssystem zum Zuführen eines Fluids zu einer Abführungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Fluid auf der Grundlage einer Druckdifferenz einzuleiten und abzuführen, bereitgestellt. Das Fluidzuführungssystem umfasst einen Zuführungskanal, der der Abführungsvorrichtung verbunden ist, eine Pumpe, die mit dem Zuführungskanal verbunden ist, ein Blockiermittel zum Blockieren einer Strömung des Fluids, das über der Zuführungskanal zu der Abführungsvorrichtung strömt, und ein Steuerungs- bzw. Regelungsmittel zum Bestimmen eines Druckzustands auf der Pumpenseite und Ausführen einer Öffnungs-und-Schließ-Regelung des Blockiermittels auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses. Das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel führt die Öffnungs-und-Schließ-Regelung aus, in der das Blockiermittel geöffnet wird, wenn das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel bestimmt, dass wenigstens ein Druck P1 auf der Pumpenseite oder ein Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite einen erreicht hat, der höher als ein gegebener Druck ist.

In dem Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Blockiermittel in einem geschlossenen Zustand gehalten, bis bestimmt wird, dass der Druck P1 auf der Pumpenseite wenigstens den gegebenen Druck übersteigt, und wird dann das Blockiermittel in den geöffneten Zustand versetzt, nachdem bestimmt worden ist, dass der Druck P1 den gegebenen Druck übersteigt. Somit wird selbst dann, wenn das Blockiermittel in den geöffneten Zustand versetzt wird, um das Fluid einzuleiten, das Fluid in einem Hochdruckzustand, der den gegebenen Druck übersteigt, in die Abführungsvorrichtung geleitet, so dass ein starker Abfall eines Innendrucks der Abführungsvorrichtung verringert werden kann. Daher kann gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Fluidzuführungssystem bereitgestellt werden, in dem eine Innendruckschwankung der Abführungsvorrichtung minimiert werden kann, um so eine schlechte Abführung des Fluids zu minimieren.

In dem beschriebenen Fluidzuführungssystem umfasst die Abführungsvorrichtung vorzugsweise eine Einleitungskammer, in die das Fluid einleitbar ist, und einen Fluideinsaugmechanismus zum Erzeugen der Druckdifferenz durch Ändern eines Volumens der Einleitungskammer, um das Fluid in die Einleitungskammer zu saugen, wobei das in die Einleitungskammer eingeleitete Fluid dazu geeignet ist, nach außen abgeführt zu werden, indem das Volumen der Einleitungskammer verringert wird, und das Fluid in die Einleitungskammer einleitbar ist, indem das Volumen der Einleitungskammer nach dem Abführen des Fluids vergrößert wird.

Ferner kann mit einer solchen Struktur die Innendruckschwankung der Einleitungskammer der Abführungsvorrichtung minimiert werden, um die schlechte Abführung des Fluids zu minimieren.

Wenn die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung abgeschlossen ist, wird hierbei normalerweise fast gleichzeitig mit dem Versetzen des Blockiermittels in den geschlossenen Zustand die Pumpe zum Pumpen des Fluids gestoppt. Jedoch kann, wenn die Pumpe fast gleichzeitig mit dem Schließen des Blockiermittels gestoppt wird, eine große Druckdifferenz zwischen der Pumpenseite und der Abführungsvorrichtungsseite erzeugt werden. Insbesondere kann die große Druckdifferenz so erzeugt werden, dass die Pumpenseite eine Hochdruckseite und die Abführungsvorrichtungsseite eine Niedrigdruckseite wird. Wenn eine solche Druckdifferenz erzeugt wird, tritt ein Phänomen auf, das man als Druckausgleichseffekt bezeichnet, wobei der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite durch den Druck P1 auf der Pumpenseite mit dem hohen Druck beeinflusst werden kann. Ferner kann ein solches Phänomen dazu führen, dass der Druckzustand des Fluids, wenn dieses der Abführungsvorrichtung zugeführt wird, höher ist als erwartet. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung abgeschlossen ist, den Druck auf der Pumpenseite an den Druck auf der Abführungsvorrichtungsseite anzunähern und eine Situation herzustellen, in der der Druckausgleichseffekt kaum auftritt.

In dem Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung, das auf der Grundlage der oben beschriebenen Kenntnisse bereitgestellt wird, kann die Richtung der Fluidströmung durch die Pumpe zwischen einer positive Richtung und einer negative Richtung umgeschaltet werden. Das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel kann eine Endphasenregelung ausführen, in der die Pumpe so betrieben wird, dass in einer Zuführungs-Endphase, in der die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung beendet ist, die Fluidströmung von einer Richtung, in der das Fluid abgeführt wird, in eine umgekehrte Richtung umgeschaltet wird.

In dem Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Pumpe verwendet, die die Richtung der Fluidströmung zwischen der positiven Richtung und der negativen Richtung umschalten kann. Somit wird in der Zuführungs-Endphase, in der die Zuführung des Fluids zu der Abführungsvorrichtung abgeschlossen ist, da die Pumpe so betrieben wird, dass die Richtung der Fluidströmung von der Richtung, in der das Fluid abgeführt wird, in die umgekehrte Richtung umschaltet, der Druck auf der Pumpenseite verringert, so dass er näher bei dem Druck auf der Abführungsvorrichtungsseite liegt. Daher kann erreicht werden, dass der Druckausgleichseffekt kaum auftritt und eine Wahrscheinlichkeit, dass der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite höher als erwartet ist, minimiert wird.

Hier, wenn die oben beschriebene Endphasenregelung fortgesetzt wird, bis der Druck P1 auf der Pumpenseite niedriger als der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite wird, kann das Problem einer Rückströmung des Fluids von der Abführungsvorrichtungsseite zu der Pumpenseite auftreten.

Daher ist zur Vermeidung des oben beschriebenen Problems in dem Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Endphasenregelung vorzugsweise innerhalb eines Bereichs beendet, in dem der Druck P1 auf der Pumpenseite über dem Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite liegt.

Mit einer solchen Konfiguration kann die Rückströmung des Fluids von der Abführungsvorrichtungsseite zur Pumpenseite, die mit der Endzustandsregelung einhergeht, verhindert werden.

In dem oben beschriebenen Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Zuführungskanal in mehrere Verzweigungskanäle strömungsaufwärts des Blockiermittels in einer Zuführungsrichtung des Fluids zu der Abführungsvorrichtung aufzweigen. Die Pumpe kann an jedem der Verzweigungskanäle angeordnet sein.

Gemäß einer solchen Struktur kann das Fluid über die mehreren Zuführungskanäle der Abführungsvorrichtung zugeführt werden.

In dem oben beschriebenen Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung können das über einen oder mehrere der Verzweigungskanäle zugeführte Fluid und das über einen oder mehrere weitere Verzweigungskanäle zugeführte Fluid Eigenschaften haben, die sich durch Mischen der Fluide in eine andere Eigenschaft ändern.

In dem oben beschriebenen Fluidzuführungssystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eine Regelung einer Ausgangsleistung der Pumpe so ausführen, dass der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite innerhalb eines Druckbereichs liegt, der durch einen gegebenen Maximaldruck und einen gegebenen Minimaldruck definiert ist, nachdem das Blockiermittel geöffnet und die Einleitung des Fluids in die Abführungsvorrichtung gestartet wurde. Wenn der Druck P2 eine Tendenz zum Ansteigen zeigt, kann das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eine Ausgangsleistung der Pumpe regeln, wenn der Druck P2 den Maximaldruck überschreitet. Wenn der Druck P2 eine Tendenz zum Abfallen zeigt, kann das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel die Ausgangsleistung der Pumpe regeln, wenn der Druck P2 niedriger als der Minimaldruck wird oder wenn sich die Tendenz des Drucks P2 zu fallen in eine Tendenz des Drucks P2 zu steigen ändert.

Gemäß einer solchen Konfiguration kann der Druck P2 auf der Abführungsvorrichtungsseite in dem Einleitungsprozess des Fluids zur Abführungsvorrichtung stabilisiert werden.

Ferner umfasst ein Formungssystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Formungsmaschine, die eine Abführungsvorrichtung umfasst und dazu geeignet ist, ein Formobjekt unter Verwendung eines von der Abführungsvorrichtung abgeführten Fluids zu formen, und das Fluidzuführungssystem des oben beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung.

Da das Formungssystem des weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung das Fluidzuführungssystem des oben beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst, tritt die schlechte Abführung des Fluids kaum auf. Daher kann gemäß dem Formungssystem des weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung das Formobjekt exakt geformt werden.

[Effekte der Erfindung]

Gemäß den Effekten der vorliegenden Erfindung kann ein Fluidzuführungssystem, das ein Fluid so zuführen kann, dass eine Innendruckschwankung der Abführungsvorrichtung, die an einer Abführungsvorrichtung angeordnet ist, minimiert ist, um so eine schlechte Abführung des Fluids zu minimieren, und ein Formungssystem, das das Fluidzuführungssystem umfasst, bereitgestellt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht einer Vorrichtungskonfiguration, die eine Vorrichtungskonfiguration eines Formungssystems und eines Fluidzuführungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine Ansicht einer Kanalkonfiguration, die schematisch eine Konfiguration eines Zuführungskanals zeigt, der in dem Formungssystem und dem Fluidzuführungssystem verwendet wird, die in 1 gezeigt sind.

3 ist eine Querschnittsansicht einer Pumpe, die in dem in 1 gezeigten Fluidzuführungssystem verwendet wird.

4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs des in 1 gezeigten Formungssystems zeigt.

5 ist eine Kennlinie, die schematisch eine Situation von Druckschwankungen eines pumpseitigen Drucks und eines einleitungsseitigen Drucks in dem in 1 gezeigten Formungssystem zeigt.

6 ist eine Vorrichtungskonfiguration, die eine Vorrichtungskonfiguration eines Formungssystems und eines Fluidzuführungssystems gemäß einer Modifikation zeigt.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Nachfolgend sind ein Formungssystem 1 und ein für das Formungssystem 1 verwendetes Fluidzuführungssystem 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst das Formungssystem 1 eine Formungsvorrichtung 10 und ein Fluidzuführungssystem 50. In dem Formungssystem 1 pumpt das Fluidzuführungssystem 50 Fluid, das als Rohmaterial zum Zuführen des Fluids dient, in die Formungsvorrichtung 10 und führt das Fluid in die Formungsvorrichtung 10 ab, die dazu geeignet ist, das Fluid in eine bestimmte Form zu formen.

Die Formungsvorrichtung 10 umfasst eine Abführungsvorrichtung 20 zum Abführen (Einspritzen) des von dem Fluidzuführungssystem 50 zugeführten Fluids. Die Formungsvorrichtung 10 ist dazu geeignet, durch Zuführen und Abführen von mehreren Arten von Fluiden (zwei Arten in dieser Ausführungsform) zu der Abführungsvorrichtung 20 herzustellen. In dieser Ausführungsform werden ein erstes Fluid und ein zweites Fluid als die Formmaterialien durch das Fluidzuführungssystem 50 zugeführt. Eigenschaften, die das erste Fluid und das zweite Fluid vor dem Mischen haben, ändern sich beim Mischen in eine andere Eigenschaft. Insbesondere härten das erste Fluid und das zweite Fluid aus, wenn sie gemischt werden.

Die Abführungsvorrichtung 20 umfasst einen Zylinder 22, einen Fluideinsaugmechanismus 24, eine Düse 26 und einen Mischermechanismus 27 und ist eine Vorrichtung, die dazu geeignet ist, das Fluid, das dem Zylinder 22 zugeführt wird, durch Betätigen des Fluideinsaugmechanismus 24 über die Düse 26 abzuführen (einzuspritzen). Insbesondere durchdringt eine Zylinderbohrung 22a den Zylinder 22 in einer axialen Richtung. Der Zylinder 22 hat eine Einleitungskammer 28, die durch die Zylinderbohrung 22a gebildet ist.

Die Einleitungskammer 28 ist ein Raum, der durch eine Endfläche 26a der Düse 26, die mit einem Ende (dem vorderen Ende) des Zylinders 22 verbunden ist, und durch eine Kolbenstange 30, die mit dem Fluideinsaugmechanismus 24 verbunden und am weiteren Ende des Zylinders 22 angeordnet ist, gebildet ist. Die Einleitungskammer 28 ist dazu geeignet, das Fluid über innere Kanäle 26b und 27a, die in der Düse 26 bzw. dem Mischerteil 27, die mit dem Zylinder 22 verbunden sind, ausgebildet sind, einzuleiten.

Der Mischerteil 27 ist ein Teil zum Mischen der mehreren Arten von von dem Fluidzuführungssystem 50, das weiter unten ausführlich beschrieben ist, zugeführten Fluiden und ist mit dem Zylinder 22 verbunden. Ein Mischmechanismus wie etwa ein statischer Mischer (nicht gezeigt) ist in dem Mischerteil 27 angeordnet, so dass er dazu geeignet ist, die von der Seite des Fluidzuführungssystems 50 gelieferten Fluide zu mischen und die Mischung zur Seite des Zylinders 22 zu transportieren. Der oben beschriebene innere Kanal 27a und ein Blockiermittel 70, das dazu geeignet ist, eine Strömung des Fluids über den inneren Kanal 27a zu blockieren, sind in dem Mischerteil 27 ausgebildet. Der innere Kanal 27a ist an einem Ende mit dem inneren Kanal 26b verbunden, der in der Düse 26 gebildet ist, und ist am anderen Ende mit dem Mischmechanismus (nicht gezeigt) verbunden. Somit können die von der Seite des Fluidzuführungssystems 50 gelieferten Fluide in dem Mischerteil 27 gemischt und in die Einleitungskammer 28 eingeleitet werden.

Der Fluideinsaugmechanismus 24 ist ein Mechanismus zum Ändern des Volumens der Einleitungskammer 28. Insbesondere umfasst der Fluideinsaugmechanismus 24 die Kolbenstange 30 und eine Antriebseinheit 32. Die Kolbenstange 30 ist ein axialer Körper, der in die Zylinderbohrung 22a eingeführt ist, die als die Einleitungskammer 28 dient, um sich so in der axialen Richtung des Zylinders 22 hin- und her zu bewegen. Ein Kopfteil 30a, der an dem vorderen Ende der Kolbenstange 30 angeordnet ist, hat im Wesentlichen die gleiche Form und im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche wie die Form der Öffnung bzw. die Querschnittsfläche der Öffnung der Zylinderbohrung 22a, die als die Einleitungskammer 28 dient. Somit kann das Volumen der Einleitungskammer 28, die in dem Zylinder 22 gebildet ist, durch Betätigen der Antriebseinheit 32 derart, dass die Kolbenstange 30 hin und her bewegt wird, geändert werden. Daher kann das Volumen der Einleitungskammer 28 verringert werden und das Fluid kann von der Düse 26 abgeführt werden, indem die Kolbenstange 30 zur Seite der Düse 26 bewegt wird, wenn das Fluid in die Einleitungskammer 28 eingeleitet (eingefüllt) ist. Hingegen kann das Volumen der Einleitungskammer 28 vergrößert werden, indem die Kolbenstange 30 in der Trennungsrichtung von der Düse 26 weg bewegt wird, so dass das Fluid von dem Fluidzuführungssystem 50 eingeleitet werden kann.

Das Fluidzuführungssystem 50 umfasst einen Zuführungskanal 60, ein Ventil 70 (Blockiermittel), Pumpen 80 und ein Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100. Der Zuführungskanal 60 ist ein Kanal zum Einleiten der Fluide in die Abführungsvorrichtung 20. Der Zuführungskanal 60 ist über das Ventil 70 mit einem Verbindungskanal 22b verbunden, der mit dem Zylinder 22 verbunden ist. Somit kann die Strömung der Fluide, die über den Zuführungskanal 60 zur Einleitungskammer 28 strömen, durch Öffnen und Schließen des Ventils 70 geregelt werden.

Der Zuführungskanal 60 verzweigt an einer zu der Position, an der das Ventil 70 angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Fluids strömungsaufwärts gelegenen Stelle in mehrere Leitungen, wobei in jeder Leitung eine der Pumpen 80 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist eine Leitung des Zuführungskanals 60, der alle Komponenten von den Pumpen 80 bis zu der Einleitungskammer 28 verbindet, nicht nur durch die Rohrleitungen 83 gebildet, die mit den Pumpen 80 verbunden sind, sondern auch durch die inneren Kanäle 26b und 27a, über die das Fluid in der Düse 26 bzw. dem Mischerteil 27, dem Mischmechanismus (nicht gezeigt) etc. strömen kann. Der Zuführungskanal 60 verzweigt an einer Stelle strömungsaufwärts des Ventils 70 in zwei Leitungen, einen ersten Verzweigungskanal 62 und einen zweiten Verzweigungskanal 64. Der erste Verzweigungskanal 62 ist ein Verzweigungskanal zum Zuführen des ersten Fluids, das als ein Primärmaterial verwendet wird, und der zweite Verzweigungskanal 64 ist ein Verzweigungskanal zum Zuführen des zweiten Fluids, das als ein Submaterial verwendet wird. Ferner ist jeweils eine der Pumpen 80 an dem ersten Verzweigungskanal 62 bzw. dem zweiten Verzweigungskanal 64 angeordnet.

Die Pumpe 80 besteht aus einer so genannten rotierenden Verdrängerpumpe und ist dazu geeignet, die Strömungsrichtung des Fluids zwischen der positiven Richtung und der negativen Richtung zu ändern. In dieser Ausführungsform wird eine uniaxiale Exzentergewindepumpe als die Pumpe 80 verwendet. Insbesondere hat die Pumpe 80, wie es in 3 gezeigt ist, einen Rotor 82 mit Außengewinde, der sich durch Aufnahme einer Antriebskraft exzentrisch dreht, und einen Stator 84 mit einer Innenumfangsoberfläche, die in Form eines Innengewindes ausgebildet ist. Der Rotor 82 und der Stator 84 sind in einem Pumpengehäuse 86 der Pumpe 80 aufgenommen. Das Pumpengehäuse 86 ist ein aus Metall hergestelltes zylindrisches Element und besitzt an einem Ende in der Längsrichtung des Pumpengehäuses 86 eine Öffnung, die als ein Einleitungsanschluss 86a dient. Ferner ist eine Öffnung, die als ein Abführungsanschluss 86b dient, in einem in der Längsrichtung mittleren Abschnitt des Pumpengehäuses 86 ausgebildet. Der Einleitungsanschluss 86b ist fest an eine Zuführungsquelle (nicht gezeigt) des Fluids angeschlossen.

Durch Drehen des Rotors 82 in der positiven Richtung kann die Pumpe 80 das Fluid, das ein zu pumpendes Objekt ist, an dem Einleitungsanschluss 86a ansaugen und das Fluid über den Abführungsanschluss 86b abführen. Hingegen kann durch Drehen Rotors 82 in der negativen Richtung die Strömungsrichtung des Fluids gegenüber einem Fall umgekehrt werden, in dem der Rotor 82 in der positiven Richtung gedreht wird. Der Stator 84 ist ein Element mit einer im Wesentlichen kreis-zylindrischen Kontur, die aus einem Material wie etwa Gummi oder Kunststoff gebildet ist. Eine Innenumfangswand 89 des Stators 84 besitzt ein eingängiges oder mehrgängiges Innengewinde mit n Nuten. In dieser Ausführungsform besitzt der Stator 84 ein mehrgängiges Innengewinde mit zwei Nuten gebildet. Ein Durchgangsloch 90 des Stators 84 hat an jeder Position in der Längsrichtung des Stators 84 im Querschnitt (Öffnungsform) im Wesentlichen die Form eines länglichen Kreises oder eines ovalen Kreises.

Der Rotor 82 ist ein axialer Körper, der aus einem Material wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik und in Form einer eingängigen oder mehrgängigen Schraube mit n – 1 Nuten gebildet ist. In dieser Ausführungsform besitzt der Rotor 82 ein exzentrisches Außengewinde mit einer Nut gebildet. Der Rotor 82 hat an jeder Position in der Längsrichtung im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines echten Kreises. Der Rotor 82 ist in das Durchgangsloch 90 eingeführt, das in dem oben beschriebenen Stator 84 ausgebildet ist, und ist im Inneren des Durchgangslochs 90 frei exzentrisch drehbar. Ein Endteil des Rotors 82 auf der Seite eines Befestigungspunkts oder einer Basis (auf der Seite des Abführungsanschlusses 86b) ist über eine Universalkupplung etc. mit einem Motor 88 verbunden, der eine Antriebsquelle ist. Somit dreht der Rotor 82 durch die Aufnahme der Antriebskraft des Motors 88.

Wenn der Rotor 82 in den Stator 84 eingeführt ist, befinden sich eine Außenumfangswand 92 des Rotors 82 und die Innenumfangswand 89 des Stators 84 entlang einer Berührungslinie in engem Kontakt miteinander, und ein zwischen der Innenumfangswand 89 des Stators 84 und der Außenumfangswand 92 des Rotors 82 ist Fluidförderkanal 94 (Hohlraum) gebildet. Der Fluidförderkanal 94 erstreckt sich spiralförmig in der Längsrichtung des Stators 84 und der Rotor 82.

Wenn sich der Rotor 82 in dem Durchgangsloch 90 des Stators 84 gedreht wird, bewegt sich der Fluidförderkanal 94 in der Längsrichtung des Stators 84, während er sich innerhalb des Stators 84 dreht. Somit kann das Fluid, das das zu pumpende Objekt ist, von der Seite des Einleitungsanschlusses 86a in den Fluidförderkanal 94 gesaugt werden, wenn der Rotor 82 gedreht wird, und das Fluid kann zur weiteren Seite des Stators 84 transportiert werden, wenn das Fluid innerhalb des Fluidförderkanals 94 eingeschlossen ist, und kann zu der weiteren Seite (Seite des Abführungsanschlusses 86b) des Stators 84 abgeführt werden.

Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Pumpe 80 vertikal angeordnet, wobei sich der Einleitungsanschluss 86a unten befindet, und ist in einen Behälter V eingeführt, in dem sich das Fluid befindet. Eine Folgeplatte 87 ist an einem Ende der Pumpe 80 auf der Seite des Einleitungsanschlusses 86a befestigt. Die Folgeplatte 87 ist entlang der Oberfläche des Fluids innerhalb des Behälters V angeordnet. Ferner kann der Behälter V durch ein Antriebsmittel (nicht gezeigt) bezüglich der Pumpe 80 angehoben und abgesenkt zu werden. Somit wird der Einleitungsanschluss 86a durch Anheben des Behälters V bezüglich der Pumpe 80 entsprechend dem Sinken der Oberfläche des Fluids zum Boden des Behälters V bewegt, während das Fluid durch die Folgeplatte 87 zum Boden des Behälters V gerakelt wird. Daher kann das Fluid selbst dann, wenn es hochviskos ist, sicher von dem Einleitungsanschluss 86a gesaugt werden.

Das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 ist dazu geeignet, die Zuführung des Fluids in die Abführungsvorrichtung 20 durch das Fluidzuführungssystem 50 in Übereinstimmung mit einer Zuführungsphase des Fluids zu regeln. Das heißt, das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 führt eine Zuführungsregelung aus, gemäß der das Fluid in die Einleitungskammer 28 zugeführt wird und die Zuführung in drei Phasen, eine Zuführungs-Anfangsphase, eine Zuführungs-Zwischenphase und eine Zuführungs-Endphase unterteilt ist. In der Zuführungs-Anfangsphase werden die Pumpen 80 betätigt, noch bevor das Ventil 70 geöffnet wird. Auf diese Weise kann eine starke Schwankung eines Drucks P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 beim Öffnen des Ventils 70 verringert werden (siehe die Schritte 1 bis 4 in 4). Ferner wird in der Zuführungs-Zwischenphase eine Regelung zur Stabilisierung des Drucks P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 zwischen einem gegebenen Maximaldruck Po und einem gegebenen Minimaldruck Pu durchgeführt (siehe die Schritte 5 bis 11 in 4). Ferner wird in der Zuführungs-Endphase eine Regelung durchgeführt, um nach dem Beenden der Fluideinleitung in die Einleitungskammer 28 einen Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 näher an den Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 zu bringen (siehe die Schritte 12 bis 17 in 4). Nachfolgend ist die durch das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 durchgeführte Zuführungsregelung auf der Grundlage des in 4 gezeigten Flussdiagramms mit Bezug auf eine in 5 gezeigte Kennlinie, die die Druckschwankungen zeigt, ausführlich beschrieben.

(Schritt 1)

In Schritt 1 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob das Fluid jetzt in die Einleitungskammer 28 eingeleitet werden soll. Hier kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, ob das Fluid in die Einleitungskammer 28 eingeleitet werden muss. Wenn bestätigt wird, dass das Fluid jetzt eingeleitet werden muss, wird hier die Regelung mit Schritt 2 fortgesetzt.

(Schritt 2)

In Schritt 2 startet das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100 mit Hilfe der Pumpen 80, die in dem ersten Verzweigungskanal 62 bzw. dem zweiten Verzweigungskanal 64 angeordnet sind, die Fluide zu pumpen. Das heißt, in Schritt 2 beginnt jede Pumpe 80 in der positive Richtung zu arbeiten. Somit beginnt der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 anzusteigen, wie es in 5 gezeigt ist. Das heißt, die Differenz zwischen dem Druck P1 und dem Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 nimmt zu. Anschließend wird die Regelung mit Schritt 3 fortgesetzt.

(Schritt 3)

In Schritt 3 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 höher als ein gegebener Ventilöffnungsdruck Pc wird. Die Bestimmung in Schritt 3 kann hierbei außer mit dem Verfahren, mit dem unter Verwendung von Erfassungssignalen von Sensoren 81 (siehe 2), die effektiv und jeweils an einer Seite einer der Pumpen 80 angeordnet sind, bestimmt wird, ob der Druck P1 über dem Ventilöffnungsdruck Pc liegt, auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Insbesondere kann ein Timer vorgesehen sein, der eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Pumpen 80 in Schritt 2 eingeschaltet werden, misst. Eine Bestimmung, dass der Druck P1 größer als der Ventilöffnungsdruck Pc geworden ist, kann durch eine Schätzung auf der Grundlage einer Bedingung erfolgen, dass die mit dem Timer gemessene Zeitspanne (eine seit der Ventil-Öffnung verstrichene Zeit ”to”) eine gegebene Zeitspanne erreicht. In dieser Ausführungsform bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, dass der Druck P1 größer als der gegebene Ventilöffnungsdruck Pc geworden ist, wenn die seit der Ventilöffnung verstrichene Zeit ”to” die gegebene Zeitspanne erreicht hat, und die Regelung wird mit Schritt 4 fortgesetzt.

(Schritt 4)

In Schritt 4 wird das Ventil 70 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der Volumen-Zunahme-und-Abnahme-Mechanismus 24 so, dass die Kolbenstange 30 nach hinten bewegt wird, so dass das Volumen der Einleitungskammer 28 zunimmt. Durch die so erzeugte Druckdifferenz wird eine Einleitung des ersten Fluids und des zweiten Fluids in die Einleitungskammer 28 über den ersten Verzweigungskanal 62 bzw. den zweiten Verzweigungskanal 64 begonnen. Hier, in der Phase, in der das Ventil 70 geöffnet wird, ist der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 bereits größer als der gegebene Ventilöffnungsdruck Pc. Somit ist ein Abfall des Drucks P2 selbst unmittelbar nach dem Öffnen des Ventils 70 nicht zu groß. Wie es oben beschrieben ist, ist, wenn das Ventil 70 geöffnet ist, die Regelung der Zuführungs-Anfangsphase beendet, und die Regelung wird mit der Zuführungs-Zwischenphase ab Schritt 5 fortgesetzt.

(Schritt 5)

In Schritt 5 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, welche Bedingung zuerst erreicht ist: (Bedingung 5-1) Der Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 zeigt die Tendenz abzufallen, oder (Bedingung 5-2) Der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 wird höher als ein Solldruck P1g, der von dem Druck P1 zumindest nicht unterschritten wird. Wenn weder die Änderung (Bedingung 5-1) noch die Änderung (Bedingung 5-2) vorliegt, fährt die Regelung mit Schritt 6 fort. Ferner fährt die Regelung, wenn die Änderung von (Bedingung 5-1) zuerst auftritt, mit Schritt 7 fort. Wenn hingegen die Änderung (Bedingung 5-2) zuerst auftritt, fährt die Regelung mit Schritt 9 fort, in dem eine Regelung gestartet wird, um die Drehzahlen der Pumpen 80 zu verringern.

(Schritt 6)

In Schritt 6 wird bestimmt, ob eine gegebene Zeit T1 seit dem Öffnen des Ventils 70 in Schritt 4 verstrichen ist. Wenn die gegebene Zeit T1 nicht verstrichen ist, kehrt die Regelung zu Schritt 5 zurück, und wenn die gegebene Zeit T1 verstrichen ist, fährt die Regelung mit Schritt 9 fort. Das heißt, wenn in Schritt 5 weder die Änderung (Bedingung 5-1) noch die Änderung (Bedingung 5-2) auftritt, wird die Regelung in Schritt 9 gestartet, nachdem in Schritt 6 die gegebene Zeit T1 verstrichen ist.

(Schritt 7)

In Schritt 7 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, welche Bedingung zuerst erreicht ist: (Bedingung 7-1) Der Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 zeigt die Tendenz anzusteigen, oder (Bedingung 7-2) Der Druck P2 wird niedriger als der gegebene Solldruck P2g. Wenn hier weder die Änderung (Bedingung 7-1) noch die Änderung (Bedingung 7-2) auftritt, fährt die Regelung mit Schritt 8 fort. Wenn die Änderung (Bedingung 7-1) zuerst auftritt, fährt die Regelung mit Schritt 9 fort, in dem die Regelung ausgeführt wird. Ferner fährt die Regelung, wenn die Änderung (Bedingung 7-2) zuerst auftritt, mit Schritt 9 fort, in dem die Regelung ausgeführt wird, um die Drehzahlen der Pumpen 80 zu erhöhen.

(Schritt 8)

In Schritt 8 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob seit dem Öffnen des Ventils 70 in Schritt 4 eine gegebene Zeit T2 verstrichen ist. Während der Zeitspanne, in der die gegebene Zeit T2 nicht verstrichen ist, kehrt die Regelung zu Schritt 7 zurück. Wenn hingegen die gegebene Zeit T2 verstrichen ist, fährt die Regelung mit Schritt 9 fort. Das heißt, wenn in Schritt 7 weder die Änderung (Bedingung 5-1) noch die Änderung (Bedingung 5-2) auftritt, wird die Regelung in Schritt 9 gestartet, nachdem in Schritt 8 die gegebene Zeit T2 verstrichen ist.

(Schritt 9)

Die Regelung wird in Schritt 9 gestartet. Das heißt, die Regelung der Ausgangsleistungen der Pumpen 80 wird gestartet, um den Druck P2 innerhalb eines Bereichs unter dem Maximaldruck Po und über dem Minimaldruck Pu zu halten.

(Schritt 10)

In Schritt 10 wird die in Schritt 9 gestartete Regelung ausgeführt. Obwohl für die Regelung jedes beliebige Verfahren verwendet werden kann, wird in dieser Ausführungsform eine PID-Regelung verwendet.

(Schritt 11)

In Schritt 11 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob mehr als eine gegebene Menge (gefüllter Zustand) des Fluids in die Einleitungskammer 28 eingeleitet ist. Wenn die Einleitungskammer 28 voll ist, fährt die Regelung mit Schritt 12 fort. Somit geht die Zuführungsregelung des Fluids in die Zuführungs-Endphase über. Wenn hingegen die Einleitungskammer 28 nicht voll ist, kehrt die Regelung zu Schritt 5 zurück. Somit wird die Zuführungsregelung des Fluids in der Zuführungs-Zwischenphase fortgesetzt. Es ist zu beachten, dass als die Bestimmung, ob die Einleitungskammer 28 voll ist, ein Verfahren zur direkten oder zur indirekten Erfassung der eingeleiteten Menge des Fluids verwendet werden kann, wie etwa eine Erfassung, dass sich die Kolbenstange 30 zu einer gegebenen Position zurück bewegt, wodurch die eingeleitete Menge des Fluids direkt erfasst wird, oder eine Erfassung eines ungefüllten Raums in der Einleitungskammer 28. Alternativ kann zum Beispiel ein Verfahren zum Bestimmen durch eine Schätzung der in die Einleitungskammer 28 eingeleiteten Menge auf der Grundlage einer Zeitspanne von dem Start der Einleitung des Fluids verwendet werden.

(Schritt 9)

Schritt 9 ist ein Schritt, mit dem die Regelung fortfährt, wenn bestimmt wird, dass der Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 in dem oben beschriebenen Schritt 5 keine Tendenz zum Anstieg zeigt. Das heißt, in Schritt 9 zeigt der Druck P2 entweder die Tendenz abzufallen oder ist gleichbleibend. In Schritt 9 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob der Druck P2, der die Tendenz zeigt abzufallen oder gleichbleibend ist, niedriger als der Minimaldruck Pu ist. Hier, wenn der Druck P2 niedriger als der Minimaldruck Pu ist, fährt die Regelung mit Schritt 11 fort, um den Druck P2 in eine Tendenz zum Ansteigen zu ändern und den Druck P2 über den Minimaldruck Pu zu erhöhen. Wenn hingegen der Druck P2 über dem Minimaldruck Pu liegt, fährt die Regelung mit Schritt 11 fort.

(Schritt 10)

In Schritt 10 bestimmt das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel 100, ob der Druck P2 eine Tendenz zeigt, sich von der Tendenz abzufallen zu der Tendenz anzusteigen zu ändern. Wenn der Druck P2 eine solche Tendenz zeigt, fährt die Regelung mit Schritt 11 fort, in dem der Druck P2 optimiert wird. Wenn hingegen der Druck P2 in Schritt 10 keine Tendenz zeigt, sich von der Tendenz abzufallen zu der Tendenz anzusteigen geändert zu werden, fährt die Regelung mit dem oben beschriebenen Schritt 8 fort.

(Schritt 11)

In Schritt 11 wird die Regelung der Ausgangsleistungen der Pumpen 80 ausgeführt, um den Druck P2 innerhalb eines Bereichs über dem Minimaldruck Pu und unter dem Maximaldruck Po zu halten. Obwohl die Regelung ebenso wie in dem oben beschriebenen Schritt 7 auf jede beliebige Art ausgeführt werden kann, wird in dieser Ausführungsform eine PID-Regelung verwendet. Wenn in Schritt 7 die PID-Regelung der Pumpen 80 ausgeführt wird, fährt die Regelung mit Schritt 8 fort.

(Schritt 12)

Wenn die Regelung mit Schritt 12 fortfährt, wird das Ventil 70 geschlossen. Somit ist die Strömung des Fluids, das von der Seite der Pumpe 80 zu der Einleitungskammer 28 strömt, blockiert, so dass die Einleitung des Fluids in die Einleitungskammer 28 beendet ist. Anschließend fährt die die Regelung mit Schritt 13 fort.

(Schritt 13)

In Schritt 13 wird die Betriebsrichtung der Pumpen 80 umgekehrt. Das heißt, die Drehrichtung der Rotoren 82 der jeweiligen Pumpe 80 ist umgekehrt. Somit zeigt der Innendruck des Zuführungskanals 60, wie es in 5 gezeigt ist, in einem Bereich zur Seite der Pumpe 80 bezüglich des Ventils 70 zeigt die Tendenz abzufallen, so dass er sich dem Innendruck des Zuführungskanal 60 in einem Bereich auf der Seite der Einleitungskammer 28 nähert.

(Schritt 14)

In Schritt 14 wird bestimmt, ob eine Druckdifferenz Pd zwischen dem Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 und dem Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 (Pd = P1 – P2) unter einen gegeben ersten Standard-Druckdifferenz Ps1 gefallen ist. Die Bestimmung, ob der Druckdifferenz Pd unter den ersten Standard-Druckdifferenz Ps1 (0 < Pd ≤ Ps1) gefallen ist, kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden, zusätzlich zu dem Verfahren zur Bestimmung auf der Grundlage von durch die Drucksensoren 81, die auf der Seite der Pumpen 80 angeordnet sind, und einem Drucksensor 29, der auf der Seite der Einleitungskammer 28 angeordnet ist, tatsächlich erfassten Druckwerten. Insbesondere startet ein Timer, der eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Pumpen 80 in Schritt 13 den Betrieb in der negative Richtung starten, vorgesehen sein. Es kann durch eine Schätzung bestimmt werden, dass die Druckdifferenz Pd unter die erste Standard-Druckdifferenz Ps1 gefallen ist, wenn die durch den Timer gemessene Zeit (eine seit dem Start in umgekehrter Richtung verstrichene Zeit tb) eine gegebene Zeitspanne erreicht. Wenn bestimmt wird, dass die Druckdifferenz Pd niedriger als die erste Standard-Druckdifferenz Ps1 ist, fährt die Regelung mit Schritt 15 fort.

(Schritt 15)

In Schritt 15 wird eine Regelung ausgeführt, in der die Drehzahl des Umkehrbetriebs der Pumpen 80 in Schritt 13 verringert wird. Das heißt, die Drehzahl der Rotoren 82 der jeweiligen Pumpen 80 in der negativen Richtung wird unter die Drehzahl bis zu Schritt 14 nach dem Start in Schritt 13 verringert. Der Grund für die Verringerung der Drehzahl der Rotoren 82 in der negativen Richtung von diesem Schritt ist folgender.

Das heißt, wenn die Rotoren 82 der Pumpen 80 in Schritt 13 in der negativen Richtung betätigt werden, verringert sich die Druckdifferenz Pd zwischen dem Druck P1 und dem Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 allmählich. Um die Druckdifferenz Pd geschmeidig zu verringern, kann es wünschenswert sein, die Rotoren 82 in der negativen Richtung so schnell wie möglich innerhalb eines Drehzahlbereichs zu betreiben, der den Betrieb nicht beeinflusst. Jedoch fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung als Ergebnis ihrer gewissenhaften Untersuchung, dass die Druckdifferenz Pd, die die Tendenz zum Druckabfall bis dann hatten, in die Tendenz anzusteigen zurückverändert werden könnten, wenn die Rotoren 82 plötzlich gestoppt werden. Daher wird in dieser Ausführungsform in Schritt 15 die Drehzahl der Rotoren 82 in der negativen Richtung verringert, um die Änderung der Druckdifferenz Pd in eine Tendenz zum Anstieg zu ändern.

(Schritt 16)

In Schritt 16 wird bestimmt, ob die Druckdifferenz Pd zwischen der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 und dem Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 (Pd = P1 – P2) unter eine gegebene zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 gefallen ist. Die zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 ist kleiner als die erste Standard-Druckdifferenz Ps1 (0 ≤ Ps2 < Ps1). Daher wird in Schritt 16 bestimmt, ob die Druckdifferenz Pd kleiner als die in der Phase von Schritt 14 ist, d. h. ob der Druck P1 auf einen Wert näher bei dem Druck P2 gefallen ist.

Die Bestimmung der Druckdifferenz Pd in diesem Schritt kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, ebenso wie die Bestimmung in dem oben beschriebenen Schritt 14. Das heißt, es kann ein Verfahren zur Bestimmung auf der Grundlage von durch die Drucksensoren 81, die tatsächlich auf der Seite der Pumpe 80 angeordnet sind, und durch den Drucksensor 29, der auf der Seite der Einleitungskammer 28 angeordnet ist, tatsächlich gemessenen Druckwerten angewendet werden. Alternativ kann ein Timer vorgesehen sein, der eine Zeitspanne misst von einem geeigneten Zeitpunkt wie etwa einem Zeitpunkt, zu dem die Pumpen 80 in Schritt 13 den Betrieb in der negativen Richtung starten, vorgesehen sein. Es kann die Druckdifferenz Pd geschätzt werden, die kleiner als die zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 geworden ist, wenn die durch den Timer gemessene Zeitspanne eine gegebenen Zeit erreicht, und die Bestimmung kann auf der Grundlage des geschätzten Ergebnisses erfolgen. Die Regelung fährt mit Schritt 17 fort, wenn bestimmt wird, dass die Druckdifferenz Pd geringer als die zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 ist.

(Schritt 17)

Wenn in dem oben beschriebenen Schritt 16 die Druckdifferenz Pd kleiner als die zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 wird, werden die Pumpen 80 gestoppt. Hier ist die zweite Standard-Druckdifferenz Ps2 auf einen Druckwert eingestellt, von dem angenommen wird, dass er eine geringer Wahrscheinlichkeit besitzt, dass sich die Druckdifferenz Pd, die bis dann die Tendenz gezeigt hat abzufallen, zurückverändert in die Tendenz anzusteigen, selbst wenn die Pumpen 80 (Rotoren 82) plötzlich gestoppt werden. Somit ist selbst dann, wenn in Schritt 17 die Pumpen 80 gestoppt werden, die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Druckdifferenz Pd in die Tendenz ändern wird anzusteigen, gering. Wenn in Schritt 17 die Pumpen 80 gestoppt werden, eine Linie der Regelung beendet.

Wie es oben beschrieben ist, wird in dem Formungssystem 1 und dem Fluidzuführungssystem 50 das Ventil 70 in dem geschlossenen Zustand gehalten, bis der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 wenigstens einen gegebenen Druck überschreitet, und das Ventil 70 wird geöffnet, wenn der Druck P1 den Ventilöffnungsdruck Pc überschreitet. Somit kann selbst dann, wenn das Ventil 70 geöffnet wird, wenn das Volumen der Einleitungskammer 28 durch Bewegen der Kolbenstange 30 zurück zur Seite des Fluideinsaugmechanismus 24 verringert wird, der deutliche Abfall des Innendrucks der Einleitungskammer 28 verringert werden. Daher kann die Innendruckschwankung der Einleitungskammer 28 in der Zuführungs-Anfangsphase minimiert werden, indem die Konfiguration verwendet und die Bewegungsregelung angewendet wird, die oben beschrieben sind.

Ferner wird in dieser Ausführungsform die Regelung zur Stabilisierung des Drucks P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 in einen Bereich zwischen dem gegebenen Maximaldruck Po und dem gegebenen Minimaldruck Pu in der Zuführungs-Zwischenphase ausgeführt. Somit kann gemäß der Konfiguration und Regelung, die oben beschrieben sind, der Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 in dem Einleitungsprozess des Fluids in die Einleitungskammer 28 stabilisiert werden.

Ferner wird in dieser Ausführungsform die Regelung, in der die Betriebsrichtung der Pumpen 80 umgekehrt wird (Endphasenregelung), in der Zuführungs-Endphase ausgeführt. Somit kann in der Zuführungs-Endphase der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 verringert werden, um ihn näher an den Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 zu bringen, und der Anstieg des durch einen Druckausgleichseffekt bewirkten Drucks P2 kann verringert werden. Ferner kann eine zufällige Rückströmung des Fluids von der Seite der Einleitungskammer 28 zur Seite der Pumpe 80 verringert werden, da die Endphasenregelung innerhalb eines Bereichs beendet ist, in dem der Druck P1 auf der Seite der Pumpe 80 höher als der Druck P2 auf der Seite der Einleitungskammer 28 ist. Insbesondere kann es wünschenswert sein, dass die Systeme, wenn ein Fluid dessen Eigenschaft sich durch Mischen zu einer Eigenschaft ändert, die sich von der vor dem Mischen unterscheidet, ebenso wie das erste Fluid und das zweite Fluid, die zum Formen in dieser Ausführungsform verwendet werden, eine Konfiguration haben, in der die Rückströmung des Fluids zur Seite der Pumpe 80 verhindert werden kann.

Wie es oben beschrieben ist, kann das Fluidzuführungssystem 50 in geeigneter Weise für das Fluid verwendet werden, das über den ersten Verzweigungskanal 62 zugeführt wird, und das Fluid, das über den zweiten Verzweigungskanal 64 zugeführt wird, welche durch Mischen der Fluide aushärten. Das Fluidzuführungssystem 50 kann in geeigneter Weise auch dann verwendet werden, wenn Fluide, deren Eigenschaften sich gegenüber ihren Ausgangseigenschaften ändern, wie etwa dass sie durch das Mischen an Qualität einbüßen, als die Fluide verwendet werden. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, dass sich die Eigenschaften der Fluide, die in dem Fluidzuführungssystem 50 verwendet werden, nicht durch Mischen von ihren Ausgangseigenschaften zu der unterschiedlichen Eigenschaft ändern.

Obwohl in dem Fluidzuführungssystem 50 dieser Ausführungsform die Konfiguration, in der der Zuführungskanal 60 in den ersten Verzweigungskanal 62 und den zweiten Verzweigungskanal 64 strömungsaufwärts des Ventils 70 in der Zuführungsrichtung des Fluids zu der Abführungsvorrichtung 20 verzweigt und in jedem Kanal eine der Pumpen 80 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur begrenzt. Insbesondere kann der Zuführungskanal 60 durch einen einzigen Kanal gebildet sein, ohne Verzweigung. Alternativ kann der Zuführungskanal 60 in mehrere (drei oder mehr) Verzweigungskanäle verzweigt sein. Ferner kann es auch dann, wenn der Zuführungskanal 60 in viele Verzweigungskanäle verzweigt ist, wünschenswert sein, in jedem Verzweigungskanal eine Pumpe 80 vorzusehen. Jedoch kann auf die Pumpen 80 verzichtet werden, wenn es kein betriebliches Problem darstellt, dass in den Verzweigungskanälen keine Pumpen 80 vorhanden sind.

Obwohl in dieser Ausführungsform das Beispiel, in dem das Fluidzuführungssystem 50 auf das Formungssystem 1 angewendet wird, gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Das heißt, das Fluidzuführungssystem 50 kann unabhängig oder ausschließlich verwendet werden, oder es kann verwendet werden, um ein Fluid in andere Vorrichtungen etc. als das Formungssystem 1 zuzuführen.

Obwohl das oben beschriebene Formungssystem 1 die Formungsvorrichtung 10 verwendet, die dazu geeignet ist, das Fluid durch einen Vorgang des Zylinders 22 zu extrudieren, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Insbesondere kann, wie ein in 6 gezeigtes Formungssystem 101, eine Formungsvorrichtung 110, die eine Abführungsvorrichtung 120 mit einer uniaxialen Exzentergewindepumpe umfasst, statt der Formungsvorrichtung 10 verwendet werden. Nachfolgend ist die Formungsvorrichtung 101 beschrieben. Es ist zu beachten, dass auf eine ausführliche Beschreibung einer Konfiguration ähnlich der des oben beschriebenen Formungssystem 1 verzichtet ist, so dass die Konfiguration beschrieben ist, indem die gleichen Bezugszeichen zugeordnet sind.

Eine an der Formungsvorrichtung 110 angeordnete Abführungsvorrichtung 120 hat eine ähnliche Struktur wie die oben beschriebene Pumpe 80. Obwohl auf eine ausführliche Beschreibung der Formungsvorrichtung 110 verzichtet ist, so besitzt sie den uniaxialen Exzentergewindepumpenmechanismus, der einen Rotor (nicht gezeigt) und einen Stator (nicht gezeigt) umfasst. Die Formungsvorrichtung 110 umfasst als eine Komponente, die der Einleitungskammer 28 der Formungsvorrichtung 10 entspricht, einen ungefüllten Raum (Hohlraum) zum Fluidtransport, der zwischen dem Rotor und dem Stator gebildet ist, so dass das Fluid eingeleitet und abgeführt werden kann auf der Grundlage einer Druckdifferenz.

Da, wie es oben beschrieben ist, die Abführungsvorrichtung 120, die den uniaxialen Exzentergewindepumpenmechanismus umfasst, in der Formungsvorrichtung 110 verwendet wird, kann ein Vermögen, das Fluid abzuführen, verbessert sein, und eine Formgenauigkeit kann weiter verbessert sein. Ferner kann auch die Formungsvorrichtung 110 die Funktion des Blockiermittels haben, um durch Stoppen einer Relativbewegung des Rotors und des Stators eine Strömung des Fluids zu blockieren, das über der Zuführungskanal 60 zur Formungsvorrichtung 110 strömt. Somit ist es nicht notwendig, das Ventil 70 etc. bereitzustellen, so dass die Vorrichtungskonfiguration weiter vereinfacht werden kann.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Das Fluidzuführungssystem der vorliegenden Erfindung kann in geeigneter Weise in allen Anwendungen verwendet werden, in denen ein Fluid zu einer Abführungsvorrichtung zugeführt wird, die eine Einleitungskammer umfasst, von der ein Volumen in jeder Phase der Abführung und des Zuführens des Fluids zunimmt und abnimmt. Ferner kann das Formungssystem der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise als eine Spritzformungsvorrichtung etc. verwendet werden, die abgeführtes Fluid zur Formung einspritzt.

Bezugszeichenliste

1
Formungssystem
10
Formungsvorrichtung
20
Abführungsvorrichtung
24
Fluideinsaugmechanismus
28
Einleitungskammer
50
Fluidzuführungssystem
60
Zuführungskanal
62
Erster Verzweigungskanal
64
Zweiter Verzweigungskanal
70
Ventil
80
Pumpe
100
Steuerungs- bzw. Regelungsmittel
P1
Druck
P2
Druck