用于制造模塑合成物的方法 【技术领域】
本发明涉及用于制造模塑合成物及计量装置的方法，所述计量装置在该方法中使用，以便将添加剂连续地、半连续地或不连续地计量加入胶粘性、粘性或糊料组成中，尤其是加入塑料熔体中。
背景技术
从按照DE 19853021A1所述的现有技术中已知，将物理发泡剂计量加到螺筒内的塑化聚合物中。然后螺杆顶着规定的动力头将聚合物和发泡剂的混合物运输到所谓的储筒中。在完成计量阶段时，使熔体在高速下从储筒出来注入模腔。注入模腔的经过计量的聚合物体积低于模控的体积，这是低压加工方法所特有的。在这种情况下，模腔仅通过使熔体发泡而完全充满，同时发泡过程是通过熔体沿着流路的压降触发。在这方面内部模具压力通常总计小于70巴。低压加工方法的缺点经常是制造的模塑件的表面质量差。为了提高表面质量，可以采用所谓的高压加工方法，同时使用模具内部压力为100巴。
为了提高模塑件的表面质量，因此在DE 19853021A1中提出采用高压加工方法来制造经过发泡的模塑件。在这种加工方法中，全部模腔都装满熔体发泡剂混合物，同时模具体积小于待制造的模塑件的体积。在注射阶段之后的保压阶段时，将模塑件的边缘层压缩，以便制造闭合的边缘层。发泡通过放大模腔开始。这种类型的高压加工方法使用模具内部压力为100巴。在这种加工方法中不利的是有必要必须对具体产品使用专门制造的模具，以便得到良好的产品质量。上述放大模腔可以通过用插入边缘模具或通过拔出型芯达到目的。这种类型的模具尤其是带移动插件的模具的制造要求很高精度。标准的注塑机不能用来制造发泡的热塑性模塑件，而用所谓的物理发泡剂没有改造过，因为需要预塑化来将发泡剂送入熔体中。这种装有发泡剂的熔体通过柱塞注射加入模具中。为了将物理发泡剂用经过计量和均匀的方式加入熔体流中，按照DE 19853021A1，将在螺筒中塑化的聚合物导向穿过一围绕鱼雷芯的环形间隙，所述鱼雷芯定心在熔体通道中，并且它的外壳用烧结的金属制造。环形间隙的外边界由机筒形成，所述机筒同样用烧结金属制成。发泡剂可以通过鱼雷芯的多孔外壳及通过机筒的烧结的金属表面二者加入熔体中。
代替DE 19853021A1中所示的鱼雷芯，进料物理发泡剂尤其是气态发泡剂可以通过机筒进行，所述机筒由多孔材料构成，并安装在注塑机的塑化筒和截流喷嘴之间，如DE 10150329A1中所示。静态混合元件安装在多孔机筒的内部，并有若干辐板(web)，所述辐板伸入到熔体通道中，并提供熔体的重新安排和在注射阶段期间混合起初还不均匀的聚合物/发泡剂体系。
在高压加工方法中使用DE 10150329A1中所示的多孔机筒是有问题的，因为多孔机筒没有足够的压阻，上述机筒通过截流喷嘴保持在压力室的内径中。
机筒通过内压张紧。机筒的每个端面上的张力sigma总计为：
Sigma=p(ra2/ri2-1)]]>
相反，在机筒夹套表面中的张力sigma为：
Sigma=p(ra/ri-1)]]>
在DE 10150329A1所示的装置中的多孔机筒现在公认的是在压缩时通过端面固定而产生预应力。然而，因为最大的拉伸负荷一点也不在端面上产生，而是沿着DE 10150329A1中剖视图所示的夹套表面产生，所以当内压增加时，由于沿着刚好这个夹套表面的裂纹所产生的机筒失效的危险持续强劲如前。此外，机筒是用多孔材料制成，因而机筒只能用机械上限制的张力负荷。
由于这个原因，在DE 10150329A1中所示的装置在加工方法范围内不适用，或是仅在有限范围内适用于计量添加剂尤其是发泡剂，在上述加工方法中，高工作压力至少在进行计量的那一段中存在。按照EP 06405129.5所述的实施例其中在浸渍体中设置许多平行于主流动方向安装的计量元件用于放大发泡剂的进料表面，上述实施例尤其是也适合于在低工作压力下进行计量的方法中使用。各计量元件基本上是制成多孔的空心体，聚合物熔体穿过所述多孔的空心体流动。在空心体内部可以设置静态混合元件，所述静态混合元件使流过空心体的全体聚合物条带上的发泡剂均匀化。可供选择地，聚合物条带穿过空心体的流动也可以采取措施使聚合物围绕空心体流动。通过空心体中的细孔送到聚合物熔体中的发泡剂设置在该空心体或多个空心体的内部。刚才说明的计量元件的实施例仅在限制的情况下才适用于低压方法和尤其是也适用于高压方法二者，因为在注塑法中可能产生高注射压力，另外在低模腔压力下，高注射压力可能会由于形成裂纹而造成计量元件失效。
将静态混合元件紧固到多孔机筒的内壁上是另一个未解决的问题。由于紧固一个或多个混合元件，所以把额外的应变加到机筒夹套中。此外，由于在熔体流入模腔中时产生在动力头下塑化的熔体的压降，所以这些应变的大小周期性地改变。因而产生压力波动，所述压力波动随每个注射周期而重复，因而把周期性波动的力加到多孔机筒上静态混合器的紧固元件中，上述多孔机筒在现有技术中以前未公开。
这类问题的解决方案可以由WO 2004037510A1中所示的计量元件的装置提供，上述计量元件用于使聚合物熔体流装入物理发泡剂。在上述专利所示的装置中，代替在往复式螺杆之后安装的多孔机筒，设置了一连串所谓的动态混合元件，也就是说与往复式螺杆一起活动的混合元件，通过所述混合元件同时进行发泡剂进料。
然而，现已证明，对于剪切力敏感和停留时间敏感的材料来说，混合元件和计量元件的混合效果是不利的。由于这个原因，按照EP06405123.8，对于这类材料的LSR(液体硅橡胶)采用螺杆运输机，上述螺杆运输机仅仅运输而不匀匀化或混合。
通常所有计量元件都使用空心体来进料发泡剂，它们在限制的情况下仅耐压力应变。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种制造模塑件的方法，所述方法可以作为高压加工方法工作，用于剪切力敏感和停留时间敏感的介质。
这种类型供用充有添加剂的原料熔体制造模塑合成物(mouldingcomposition)的方法包括以下步骤：
将运输设备(4)装满原料，所述原料包括液体、粘性或胶粘性糊料组成或粒料或弹性体条，同时运输设备尤其是包括一机筒(5)，在所述机筒(5)内部空间中安装一运输机构，尤其是螺杆(6)；
将原料塑化和/或转变成原料熔体；
用添加剂装入原料熔体；
将原料熔体和添加剂混合以便产生模塑合成物，同时模塑合成物作为原料熔体与添加剂的均匀混合物存在；
从运输设备排出模塑合成物。
用添加剂装入原料熔体在计量装置中进行，所述计量装置安装在运输设备的通道段中和/或运输设备之后，同时原料熔体穿过和/或围绕通道段流动，且计量装置包括至少一个计量元件，所述计量元件安装在通道段的凹槽中。
在一有利的实施例中，通过一通道将添加剂送入环形通道，所述环形通道与计量元件连通，因此从环形通道出来的添加剂可以通过计量元件进入装满原料熔体的通道段和/或进入原料围绕其流动的通道段。
计量装置优选的是包含多个计量元件，同时每个计量元件都完全被通道段的基底材料包围，从而与其相邻元件完全分隔开，以便通过分布在通道段周边上的离散的计量元件进行添加剂的进料。
计量元件尤其是可以用多孔材料制造。多孔材料可以是制成外壳形式或销形式的金属或陶瓷材料。各销又可以插入外壳轮廓中，并且也可以在通道中突出，原料熔体穿过各通道段流动并受各通道段约束，以便改善混合效果。计量元件可以加夹套或者也制成静态混合元件的一部分。孔隙度按照待计量的介质和待装入的介质选定。计量元件可以具有涂层，以便一方面改善机械材料性能，而另一方面改善穿过其流动的介质多孔性能。
添加剂与原料熔体的混合通过至少一个混合元件在形成计量装置的通道段中和/或在至少一个后面的通道段中进行，上述混合元件可以尤其是制成静态混合元件。
原料的塑化和/或转变成原料熔体通过供热给原料尤其是通过加热设备和/或通过挤出机送入热能进行，上述加热设备尤其是安装在机筒(5)的外壁处。
在计量添加剂之后和强力混合之后，模塑合成物或是供应给注塑机，或是用连续法进一步加工，上述连续法包括尤其是挤塑法、特别优选是吹风挤塑法(blow extrusion process)、挤坯吹塑法(extrusion blowmoulding process)、吹风薄膜挤塑法(blow film extrusion process)、异型挤塑法(profile extrusion process)、薄膜挤塑法(film extrusion process)、管挤塑法(tube extrusion process)、板材挤塑法(plate extrusion process)或泡沫塑料挤塑法(foam extrusion process)或用于制造液体硅橡胶(LSR)的加工方法。可供选择地，为此，模塑合成物可以用注塑法和挤塑法的组合方法中，尤其是在注射料槽机中加工，以形成模塑件。模塑合成物在注射装置连续地加工以便形成条带，或者分批注入模腔中以便制造模塑件。注射装置包括压缩空间和/或体积储存空间，运输活塞在上述空间中移动，以便压缩空气和/或体积储存空间的尺寸周期性改变。
在计量装置之后设置至少一个连接部分，计量模塑合成物在上述连接部分中进行。连接部分与在运输机机筒中往复活动的运输活塞成流体接触，以便在模塑合成物中可以产生压力。模塑合成物注入模腔中的速度和/或待注射的模塑合成物的体积流通过喷嘴控制，所述喷嘴尤其是制成节流喷嘴。
用于制造发泡的模制件的方法尤其包括下列步骤：在挤出机中将聚合物粒料熔化以形成原料熔体；将原料熔体供应到计量装置中；在计量装置中将添加剂，尤其是发泡剂，供应到原料熔体中；使添加剂与原料熔体混合；同时在混合期间压力连续增加，因为熔体连续地朝闭合的喷嘴，尤其是针形截流喷嘴方向输送，上述喷嘴闭合进入模腔中的入口开口，同时在到达注射压力时喷嘴打开，以便为模塑合成物进入模腔自由让路，直到模塑合成物充满模腔，且模塑合成物的压力下降到这种程度，以致溶于模塑合成物中的发泡剂膨胀，且产生发泡的模制件。添加剂包括物理发泡剂，所述发泡剂尤其是以气态、液态或超临界状态进入计量装置中。添加剂在压力下进入包围计量装置的环形通道，并与流过计量元件的原料熔体接触，上述计量元件尤其是包含毛细管或用多孔材料制成。
利用该方法尤其是达到用于从LSR制造模塑合成物和/或用于从弹性体和/或从热塑性塑料制造模塑件和/或薄膜或条带材料或空心体。上述方法的另一种可能的使用涉及蜡起泡和/或食品加工，例如巧克力加工。
下面将参照附图说明本发明。
【附图说明】
图1示出用于从液体、粘性或糊状模塑合成物制造模塑件的设备；
图2示出用于从液体、粘性或糊状模塑合成物制造模塑件的设备的另一实施例；
图3示出用于从液体、粘性或糊状模塑合成物制造模塑件的设备的第三实施例；
图4a示出添加剂加到粘性流体或糊状组成中的计量装置的第一实施例的纵向剖视图；
图4b示出垂直于按照图4a所述计量装置的主流动方向的剖视图；
图5a示出计量装置带有环形间隙的第二实施例；
图5b示出垂直于按照图5a所述计量装置的主流动方向的剖视图；
图6示出穿过用于计量装置的另一个实施例的纵向剖视图，同时在计量装置中具有细长结构的计量元件和混合元件；
图7示出包括在混合元件中的计量元件。
【具体实施方式】
在图1中，示出用于将发泡剂计量加入液体、粘性或糊状介质中的装置的第一实施例。液体介质尤其是高粘度的液体如聚合物熔体。
例如，糊状介质包括LSR体系。这里LSR代表“液体硅橡胶”。LSR是双组分聚合物体系，所述双组分体系的各组分单独不是反应性的，并可在市场上买到，其性能可以按预定的方式设定。LSR组分是作为用于加工模制件的糊料组成存在。它们通过专用的泵送、计量和混合技术组合以便形成模塑合成物。硫化反应在模塑合成物中通过使各组分混合而同时增加温度(150-200℃)进行。该反应例如作为铂催化的加成硫化作用发生，其中聚硅氧烷与包括短聚合物链的硫化剂和在铂催化剂的影响下反应。硫化剂和催化剂是用于实施硫化反应的部分工具，同时两个组分在硫化剂的影响下形成模塑合成物。在该方法中，将硫化剂供应给聚硅氧烷和Pt催化剂。
另一个应用领域是加工可发泡的聚合物熔体。这种类型的聚合物熔体通常是通过从粒料供热得到，同时粒料有利的是通过料箱输送，所述料筒在文献中也叫做塑化筒，上述料筒任选地装备有加热设备。粒料通常是在料筒中转变成熔体，也就是说转变成可流动的介质。在上述介质在挤塑法中作为模塑合成物连续进一步加工，或者在注塑法中可以进一步分批加工以便形成至少部分发泡的模制件之前，向可流动的介质中加一种添加剂也就是说气态或液态物质，所述添加剂尤其可以是发泡剂、优选的是物理发泡剂、染料、药物活性剂、加工助剂、用于处理水的物质、或者还有一种填料如白垩、滑石或纤维材料尤其是长玻璃纤维。下面，把添加剂已与其混合的可流动介质尤其是熔体叫做模塑合成物。
这种模塑合成物可以供应给注塑机待注入模具中，所述模具有待制备和加工的模制件的尺寸，以便形成实心的聚合物模制件。对于目前的情况，注塑法应看作是不连续法，因为模塑合成物的计量加入模腔中是不连续地进行。按照另一实施例，模塑合成物仅在注塑机中产生。在这种情况下，计量装置直接安装在注塑机中。在这种情况下，计量添加剂可以连续进行，因此可以根据计量装置的动作把供这种应用的注塑法看作是连续法。
为此可供选择的是，模塑合成物可用连续法例如在吹风薄膜挤塑(blow film extrusion)、异型挤塑(profile extrusion)、薄膜挤塑(film extrusion)、管挤塑(tube extrusion)、板材挤塑(plateextrusion)中，在挤坯吹塑(extrusion blow moulding)中或在泡沫塑料挤塑(foam extrusion)中进一步加工。
按照本发明所述的计量装置也可以用组合法中使用，所述组合法包括注塑法和挤出机。尤其是将所谓的“注射料槽”机用于这类组合法中，这类组合法是挤出机与注塑机的组合。尤其是物理发泡剂可以通过计量装置在挤出机之中和/或之后计量。
注射料槽机用于下列应用，例如：注塑PET预型坯、注塑具有高注射重量的模塑件、泡沫塑料注射、IMC(注塑配混机)。
注射料槽机具有下列优点，其中包括：注射过程可以很精确地进行，因为只产生低的加工引发的渗漏流。作为另一种结果，可以获得高注射速度。注射装置在大多数情况下包括压缩空间和/或体积储存空间及运输活塞，所述运输活塞用于压缩和推出模塑件，通过上述运输活塞可改变压缩空间和/或体积储存空间的大小。注射装置和计量装置在注射料槽机中分开，因而用高塑化力及同时用低剪切力作用在模塑合成物上的双螺杆挤出机可以例如与IMC一起使用。由于这个原因，注射料槽机适用于对剪切力敏感反应的材料。注射料槽机的另一个优点是发现它适用于注塑经过发泡的模塑件、泡沫塑料注塑，这是因为挤出机与注塑机的组合。使用挤出机，尤其是使用双螺杆挤出机的另一个优点在于配混可以在挤出机中进行。因此配混和将配混料加工成模塑件可以用注射料槽机进行。通过在注射料槽机中将两个方法步骤组合可以达到增加制造模塑件的灵活性。配混可以按要求进行，因此省去对运输已经配混好的配混料的依赖。此外，由于这类混合物视它们的组成而定只可储存有限的范围，所以有配混料在储存时易于发生老化过程的危险。
双螺杆挤出机尤其是用于混配，通过所述混配把低剪切力引入待挤塑的组成中或者引入待挤塑的单个组分和混合物中。有利的是纤维状材料也可以通过双螺杆挤出机混合到组成中，尤其是作为所谓粗纱存在的纤维。通过低剪切力以增加的程度避免纤维的断裂及由此产生的纤维缩短，因此平均纤维长度与现有技术相比显著增加。结果，对纤维增强的组成得到提高的强度值，因为材料强度随纤维长度增加而增加。
按照用多组分，在图1所示的情况下是两组分，制造模塑件的设备的有利的实施例，对每种组分都设置一个储槽1，各组分都通过运输设备4从上述储槽1送到计量装置中。这类运输设备4可以制成泵2。运输设备4可以制成机筒5，在所述机筒5中将可旋转的螺杆6设置在往复式螺杆7上。一些这种类型的运输设备可以根据各组分的总数及它们的物理性质尤其是根据它们的粘度按希望组合。图1所示的设备可以用于弹性体加工，同时它尤其是能用于弹性体的发泡。在这个应用例中，全体运输设备可以实施往复运动，因而运输设备可以如所希望的与其它设备部件连接和分开。这种往复运动用箭头8表示。
此外，螺杆和往复式螺杆可以在机筒5中实施摆动运动，用于提高输送流体、粘液、胶粘物或糊料组分。为了实施摆动运动，往复式螺杆7有一活塞10，所述活塞10在端部处具有比往复式螺杆的横断面放大的横截面，流体或者糊料组成的入口短管9位于上述端部处。活塞10的两个相对设置的端面可以被压力介质往复地作用，因而可以在往复式螺杆中产生摆动运动。当待运输的组分作为胶粘性流体或粘性、糊状或可流动的组成或者作为粒料或弹性体条存在时，尤其是使用这种类型的可旋转和/或摆动的往复式螺杆。粒料或弹性体条通过密封料槽13和计量装置如回转阀如14引入往复式螺杆7和螺杆6之间的介质空间中。将粒料和弹性体条熔化用于进一步加工；由于这个原因，机筒5可以有加热设备15。
如果待运输的流体已经以液体形式存在，则往复式螺杆可以省去。用摆动方式活动地支承在运输机筒17中的简单运输活塞16用于运输这种类型的组分。为了进行温度控制和/或为了在计量装置中达到供料温度，运输机筒可以装备有加热设备18。
如果用设备制造LSR，则各组分是聚硅氧烷与短聚合物链组成的硫化剂。添加剂尤其是包括发泡剂如CO2、N2、碳氢化合物如戊烷、或者指定气体的混合物。
与图1不同，在图2中，示出一设备，其以挤塑胶粘或粘性流体或加工以粒料形式存在的原料作为它的对象。粒料本身可以代表多种组分的混合物。粒料经常是聚合物，所述聚合物不仅在挤塑期间通过运输设备运输，而且还至少部分熔化。为此，通过计量装置如回转阀14将粒料从密封料槽输送到机筒5中，具有螺杆6的往复式螺杆7位于上述机筒5中。往复式螺杆可以通过旋转机构19使之旋转和/或通过摆动式驱动机构如活塞10往复移动，上述活塞10可以被压力流体作用于其上。这种类型的活塞通常有比往复式螺杆大的横截面。
为了把作为粒料存在的原料转变成熔化状态，视粒料熔点的位置而定，可以随意设置加热设备15。通过机筒5运输的模塑合成物基本上是经由通道运输到计量装置3中，所述计量装置3随意地具有一截流机构20。截流机构20可以例如包括止回阀。如相对于图1所述，加成添加剂如发泡剂是在计量装置3中进行。如果待混合的添加剂是发泡剂，则一般必须设置截流机构以避免不混合。模塑合成物中的压力可以用截流机构调节，以便可以避免不想要的不混合过程；模塑合成物尤其是可以保持在一压力下，在所述压力下保证发泡剂在模塑合成物中以溶解的形式存在。
如果在设备中进行混合阻燃剂或类似物的硫化作用，则截留机构20可以省去。这种类型的添加剂在混合过程之后保持处于混合状态，因此省去了截留阀保持模塑合成物中一规定压力的功能。
与图1所示的不同方案相反，按照图2的实施例，将含有添加剂的熔体在压缩空间和/或体积储存空间23中压缩。通过增加熔体中的压力，避免了可能发生的不混合过程和/或熔体中所含发泡剂的过早发泡。为了压缩，可以用图2所示的运输活塞16来在熔体中形成压力，上述运输活塞16也可以得到压力平衡活塞的功能。然后将经过压缩的熔体通过喷嘴21排出。计量装置3在图2中安排在截留机构20和压缩/体积储存空间之间。因此添加剂的计量可以在比机筒5中熔体的运输压力更高的压力下进行。通过在计量装置3中安排静态混合元件24保证，一方面，使供应的添加剂与模塑合成物充分而均匀地混合，而另一方面，使混合连续而充分地进行。在从计量装置出来之后，熔体中存在添加剂，也就是说，尤其是气态或高度挥发性的发泡剂以溶解的形式存在。在难以混合的各组分物理性质有很大不同情况下，不混合过程可以像排除压缩空间时一样好，因为添加剂由于高压力而在熔体中保持处于溶解形式。熔体通过喷嘴21从压缩空间23排出。
尤其是在使用气态、液态、或超临界添加剂如物理发泡剂时，不混合的趋势随压力下降而增加，因为发泡剂气泡的扩散速度增加。因为在熔体从喷嘴出来之后可以通过固定压力和/或温度可以进行使经过发泡的模塑合成物形成具有规定的均匀泡沫结构。在挤塑过程中，熔体连续地从喷嘴出来，因此可以得到管状、纱状或线状挤塑制品。
所用的设备也可适合于供在上述挤塑法的其中之一中使用。为此，图2所示的喷嘴包含气体喷嘴22，所述气体喷嘴22同心式安装在流道中，且气体可以通过流道送到压缩的聚合物熔体中，以便在聚合物熔体内部形成空腔，所述空腔在从喷嘴出来之后增加，因此产生管状制品，也就是具有空心芯的管子形式的制品。
如果在喷嘴21中用截流机构代替气体喷嘴22或者除了气体喷嘴22之外，可以用相同的方式利用设备来在注塑法中不连续的制造模制件。
将从计量装置3出来的模塑合成物注入模具26的模腔25，同时发生压力降低。在设备方面，混合的模塑合成物在从混合装置出来之后穿过连接装置，同时用上述连接装置进行模塑合成物的计量。该连接装置可以包括图2所示的运输活塞16，所述运输活塞16不仅可用作压力平衡活塞，而且还可以在截流机构20下游的熔体中形成压力。待充装规定熔体体积的空间用来计量模塑合成物，上述空间通过运输活塞的位移产生。因此，活塞空间可以用作为注塑法提供的计量装置，用于计量模具特有的熔体体积。另外，计量装置可以包括喷嘴，尤其是节流喷嘴。所注入的体积流量及注入注塑模具的模腔内的速度，可以由节流喷嘴控制。模腔可以加热，以便加速硫化反应。
在图3中，示出设备的第三实施例，所述设备具有计量装置，上述计量装置用于添加剂尤其是发泡剂加入液体或糊状介质中。液体介质尤其可以是高粘度的液体如聚合物熔体，同时聚合物熔体尤其是能在设备中用来生产经过发泡的模塑件。运输设备4类似于图1所示的运输设备，用于液化以粒料存在的聚合物，而同时输送设备尤其是能形成为挤出机。与图1不同，运输设备通常不设计用于摆动运动，而是实施绕机筒和往复式螺杆的共用轴线的旋转运动。当模塑合成物必须计量进入注塑机中时，螺杆和/或往复式螺杆的摆动运动是有利的。在机筒中熔化之后，液化的聚合物进入计量装置3，在所述计量装置3中，添加剂与作为液体或糊料存在的熔体混合。在计量装置3之后，安装至少一个充满添加剂的模塑合成物的静态混合元件24，因而可以实现添加剂均匀分布在熔体流中。通过合适设计，尤其是按照图4a-图7其中之一的设计的静态混合元件，将最小剪切力引入熔体中。将从混合元件出来的模塑合成物引入压缩空间和/或体积储存空间，用于增加压力和/或计量，上述压缩空间和/或体积储存空间可通过运输活塞16改变，所述运输活塞16可在类似于图2所示的运输机筒17安装的注射压缸27中往复移动。对于模塑合成物的温度控制，可将注射压缸27设计成在至少一部分封闭的体积上带有加热设备18。如果在通道长度上可以确定模塑合成物的有效温度降，则图3所示的用于将模塑合成物从截流机构20运输到并进入压缩储存空间和/或体积储存空间的连接通道28同样可以具有加热设备。在注塑机或挤出机投入运行之后，全体运输设备4还可以改进。计量装置3及每个混合元件24也可以用同样方式改进，因为带有相关螺杆的机筒5，计量设备3和每个混合元件都代表独立的组件。此外，用于另一种待计量的组分的运输设备4和计量装置3也可以随后附接到连接通道28上，所述连接通道28制成所谓的休眠(sleeping)管。不满足运行过程中任何工艺过程目的的连接通道或连接管一般都叫做休眠管。对此可供选择的是，也能将模块化的概念扩展到连接通道，以便连接通道28可以用简单的方式用具有至少一个附加连接短管的连接通道代替。然后可以把上述组件的任何所希望的组合对接到这种类型的连接短管上。
在图4a中，示出了将添加剂计量加到胶粘的或粘性流体或糊料组成中的计量装置的第一实施例的纵向剖视图。计量装置3包括第一通道段29，所述第一通道段29接收流体或可流动的糊料组成，同时流体流过通道段29。流体接收通道段29可以是尤其设计成管子的通道段。发生穿过其流动或其接收流体的通道段29含有至少一个计量元件31。流体接收通道段包括具有良好强度性能的材料。如果其中混合不同的添加剂，则多个这种类型的通道段可以串联连接。每个上述通道段29都可以含有一凹槽32，所述凹槽32用于接收计量元件31，同时凹槽在所有侧边处都被通道段29的材料约束，并且计量装置保持在凹槽中。在计量装置3中发生流体或可流动的糊料组成的其中至少一个组分浸渍添加剂例如发泡剂，尤其是物理发泡剂。添加剂在压力下通过至少一个用于供应添加剂的通道36送入计量装置中。计量装置3包括一流道5，所述流道5尤其是可以制成环形通道，并用于通过通道段29上方的通道36分配所供应的添加剂。流道35在外壳部分37的内壁处制成凹槽或者在通道段29的外壁上制成凹槽，同时外壳部分在它的整个周边上围绕通道段29。外壳部分37装备有若干凸缘44，所述凸缘44用流体密封的方式支承在通道段29上。在各凸缘44中随意要求的密封元件未示出，同时尤其是通过密封式焊接连接或者钎焊连接的接缝连接也能提供作为可供选择的方案。通过通道36送入环形通道35的添加剂随后通过计量元件31进入流道，流体或糊料组成穿过上述流道流动，并且上述流道被通道段29包围。然后使添加剂与流体或糊料组成接触，所述流体或糊料组成在通道段29的内部穿过多孔表面流动，所述多孔表面也可以制造成在低压下的多孔外壳，尤其是设计成按照EP 06450123.8所述的多孔机筒，并可以制造成以前设计的带有在较高压力下的计量元件的通道段29，在用于加工LSR的方法中，上述较高压力尤其是在最大300巴下，优选的是在最大200巴下。计量装置的可能的结构设计在下面详细看到。通道段29或者相邻的通道段(33，34)可以包含静态混合元件24，所述静态混合元件24用于更好和更快的混合，并使流体、粘性或糊料组成及添加剂的混合物均匀化。如图4a中所示，混合元件可以位于至少一个设置在通道段29下游的通道段34中。具有相应外壳部分37的多个通道段29可以如所希望的按任何顺序安装成若干排，所述顺序适合于各个混合目的，因为它们也用组件的方式制成。在图4a中示出的是，在浸渍步骤之后，也就是说在添加剂供应给流动的流体或糊料组成之后，上述浸渍步骤在刚说明的计量装置中进行，将用这种方式产生的模塑合成物运输到通道段34中，所述通道段34设置在下游，并包含静态混合元件24。在静态混合元件24中，模塑合成物流可以分开、重新组合并通过连贯的连接至少另一个混合元件重新安排，上述另一个混合元件相对于前一个混合元件旋转一角度。添加剂在模塑合成物中的均匀化通过多个混合元件24进行，所述多个混合元件24连贯地安装在模塑合成物流中，并且各相互偏移一角度安装，以便在离开混合路线后，存在均匀装有添加剂的模塑合成物。在各混合元件相互偏置90°角的情况下，得到了特别良好的均匀化。静态混合元件24可以制成通道段(29，33，34)的一部分；尤其是，混合元件和通道段用形状匹配方式焊接、钎焊或连接的铸件部分。
图4b是沿着一垂直于主流动方向设置的平面穿过图4a的装置的剖视图。尤其是在图4b中示出带毛细管状开口45的计量元件31。这种类型的毛细管状开口从环形通道36延伸至流道，在所述流道中设置待装料的流体或糊料组成。在图4b中，示出了毛细管状开口的不同的可能情况，亦即具有在开口的通道长度上保持基本上恒定的横截面、具有收缩和/或扩展的横截面、具有尤其是喷嘴的横截面，所述喷嘴形横截面产生用增加的流速进料。在中间或边缘扩张部分情况下所形成的横截面可以促进以液滴形状进给添加剂。开口的设计不限于当作例子示出的一些实施例。毛细管开口尤其是可以设置成其轴线不垂直于主流动方向，而是成一角度46倾斜。添加剂的切向进料可以通过图4b中所示的剖面中的斜度进行；可供选择地或者除此之外，可以提供开口45的轴线或全体计量元件31相对于主流动方向的倾度，如图4a中所示。带纳米级毛细管的晶体尤其是可用于这些毛细管。
图5a示出计量装置的实施例，所述计量装置带有用于流体、粘性或糊料组成的流道，该流道制成环形间隙47。环形间隙47由通道段30形成，流体绕上述通道段30流动，且通道段30装入流体接收通道段29中。计量装置3包括第一通道段29和另一通道段30，上述第一通道段29接收流体、粘性或可流动的糊料组成，同时流体流过通道段29，而流体或可流动的粘性糊料组成可以围绕上述另一通道段流动。流体接收通道段29可以是尤其设计成机筒管的通道段。流体围绕其流动的通道段30尤其是可以具有一对应于流体接收通道段29的横截面展开，以使环形间隙中的流速基本上恒定。穿过和/或围绕其进行流动的通道段(29，30)包含至少一个计量元件31。流体接收通道段30和流体围绕其流动的通道段由耐压材料组成。每个上述通道段(29，30)都可以包含一用于接收计量元件的凹槽，同时凹槽在所有侧边处都受通道段(29，30)的材料约束，且计量元件保持在凹槽中。在计量装置3中进行用添加剂尤其是物理发泡剂浸渍流体或可流动糊料的至少一种组分。添加剂在压力下通过至少一个用于供应添加剂的通道36送入计量装置3。计量装置3包括流道35，所述流道35尤其是可以制成环形通道，并用来将经通道36供应的添加剂分布在通道段29上。象图4a中一样，流道35在外壳部分37的内壁处制成凹槽，同时外壳部分在整个周边上包围通道段29。另一通道48设置成将添加剂运输送到通道段30的内部中。添加剂依次穿过通道36送入环形通道35和经由通道48送入通道段30的内腔49，随后通过计量装置进入流道，流体或糊料组成穿过上述流道流动，且上述流道被通道段29包围。在图5a中，当作例子示出了用于设计计量元件和凹槽的不同可能性。选择合适形式的计量元件可以根据所用的添加剂改变。使用具有基本上是圆形进料横截面39的形状尤其是用于气态或高度挥发的添加剂，所述添加剂在通道段的全部表面上均匀地加入到流体或糊料组成中。在它们的尺寸比通道段的表面小的情况下，通道段的基底材料基本上不变。因此，这个实施例尤其是适用于压力高达1000巴的高压工艺。此处重要的是，不象如在完全用多孔材料制成的通道部分中发生的筛结构，亦即多孔箱，各计量元件相互之间有一间隙，所述间隙尺寸至少与它们的最大直径相等。有利的是两个相邻计量元件之间的间隙总计是它们直径的1-1.8倍，尤其是它们直径的1-1.6倍，特别优选的是总计为它们直径的1-1.5倍。
按照另一实施例，计量元件具有进料横截面39、纵向边40和宽边41，同时纵向边40与宽边41二者长度的比值总计为至少1.25。利用这些计量元件尤其是适合于下述应用，其中是用最少数量的计量元件31将添加剂加入到流体、粘性或糊料组成中。因此，为进给同样的体积流和添加剂需要较少的计量元件31。该不同方案经济效益更大，因为它更容易制造，尤其是适合于在低达介质压力的低压下应用。
按照另一不同方案，计量元件有一进给横截面39，所述进给横截面包括剖面是凸形和/或凹形的边缘曲线42和/或剖面是笔直的纵向边40。比上述第一不同方案的计量装置大的表面可以用这种类型的计量元件覆盖。此外当用计量元件所覆盖的表面作为基准参数时，采用香蕉状计量元件，观察到在达到高压(约30-50巴)的介质处的计量元件比按照上述不同方案所述的计量元件耐久性更好。
有利的是，计量元件31具有多孔或毛细管状结构。这种类型的计量元件31可以用通过压配合的力传输方式或是用通过凹槽32的几何设计的形状匹配方式保持在凹槽32中和/或可以用牢固接合的方式(也就是说，尤其是通过焊接连接或钎焊连接)连接到通道段(29，30)上，计量元件用相应配合的几何形状装配到上述凹槽32中。横截面制成圆筒形、锥形、剖面是圆筒形和/或锥形，它们在平行于计量元件31主轴线的部分中具有剖面上不同的直径。
主要方面是不必在各连接部分38附近安装计量元件，所述连接部分38使相邻的通道段用不可松开的方式相互连接。在连接部分的区域中的每种安排都造成连接部分变弱。如果是怀疑焊缝，则一方面，问题是计量元件由通道段(29，33，34)中不同的材料组成，因此焊接连接已经由于材料配对而难以制造。此外，多孔计量元件和具有毛细管通道的计量元件可以认为本身是由于固有的弱点而降低强度的元件。如果这种类型的计量元件必须吸收由于焊接过程而产生的附加应变，则计量元件中的微小裂纹在此处可以已经随着时间推移形成。在运转中，附加的应变也由于模塑合成物的压力产生。如果另外使用往复式螺杆尤其是摆动往复式螺杆运输送流体或糊料组成，则另外产生周期性的应变波动，所述应变波动加入到焊缝中。尤其是当模塑合成物在高压下加工时，这种永久循环导致裂缝扩展和导致通道段失效。由于这个原因，所以在最大1000巴的工作压力下，由计量元件所占据的这部分通道段的表面应不超过20％。
下面配置尤其是在构造方面实现，并在最高1000巴工作压力下测试。
1 2 3 4 销表面(mm2) 613.3 1070.9 1698 2221.9 外壳表面(mm2) 4021.2 5805.6 8625.6 12271 销直径(mm) 5.2 7.5 8.8 10.8 最小绝对销间隙(mm) 7.26 7.51 10 12.12 最大绝对销间隙(mm) 9.41 10.25 13.38 16.06 销表面占用外壳表面部分(％) 15.25 18.43 19.68 18.1 绝对销间隙与销直径之比 1.4- 1.8 1.0- 1.37 1.14- 1.52 1.12- 1.49
图5b沿着垂直于主流动方向设置的平面穿过图5a的装置的剖视图。尤其是在图5b中示出计量元件31，所述计量元件31伸入装有流体或糊料组成的流道的内部，将添加剂送到较宽的边缘区域中已经通过这种类型的计量元件达到，因此在较宽的边缘区域中得到具有高添加剂浓度的模塑合成物。此外，各计量装置可以在流道中依次偏置式安装，或者各计量装置可以在至少两种不同的设计中依次安装，如图4a、图4b、图5a、图5b、图6、图7中所示。在图5b中未示出的是在流道中通道段29和通道段30之间安装一混合元件。这种类型的混合元件可以例如类似于EP 1153650A1中所制造的混合元件制造。
图6示出穿过计量装置的另一个实施例的纵向剖视图，所述计量装置具有若干计量元件和混合元件，上述计量元件具有细长结构，而上述混合元件安装在计量装置中。在上述各附图中已经说明的各组分的功能这里未更详细考虑。借助于图6所示的实施例能缩短混合距离。此外，也可以设置一些伸入流道内部空间的计量元件，以便可以尤其是在边缘流动区域中进行额外的添加剂和流体或糊料组成的混合。
图7示出计量元件，所述计量元件包括在混合元件中。在图4a、图4b、图5，和图6中所示的混合元件具有一分料器通道50，所述分料器通道50作为内膛位于混合元件的内部。按照图7所述的解决方案尤其适合于在瞬间混合效应情况下均匀地将添加剂送入大直径的流道中。
在大直径流道的情况下，可以采用另一种可能性，所述可能性这里未详细示出。流道分裂成多个部分通道，所述多个部分通道相互平行延伸，它们例如在还未颁布的EP 06405129.5中已经看到，该专利全部包括作为本申请的整体部分。
标号明细表
标号 说明
1 储槽
2 泵
3 计量装置
4 运输设备
5 机筒
6 螺杆
7 往复螺杆
8 箭头
9 入口短管
10 放大的横截面
11 端面
12 端面
13 密封料槽
14 转阀
15 加热设备
16 运输活塞
17 运输机筒
18 加热设备
19 回转机构
20 截流机构
21 喷嘴
22 气体喷嘴
23 压缩或体积储存空间
24 混合元件
25 模腔
26 模具
27 注射压缸
28 连接通道
29 通道段(接收流体)
30 通道段(流体围绕其流动)
31 计量元件
32 凹槽
33 安装在上游的通道段
34 安装在下游的通道段
35 环形通道
36 供应添加剂的通道
37 外壳部分
38 连接部分
39 进料横截面
40 纵向边
41 宽边
42 边缘曲线
43 计量元件的主轴线
44 突缘
45 毛细管状开口
46 角
47 环隙
48 通道
49 内腔
50 分料器通道