Aus der WO 2009/037118 ist bspw. eine Anordnung zum Dosieren und Einspeisen flüssiger Farben bekannt, bei der die flüssigen Farben mittels einer Dosierpumpe aus den Tanks gefördert werden. Das Dosieren der flüssigen Farben erfolgt über ein zwischen den Tanks und der Dosierpumpe angeordnetes Verteilerventil. In der Anordnung ist ferner eine Förderpumpe vorgesehen, die der Dosierpumpe nachgeschaltet ist und die von der Dosierpumpe geförderte Farben einer Polymerschmelze mit geeignetem Druck zuführt.

Aus der WO 2009/037118 ist auch bekannt, dass die in den Tanks vorgehaltenen Farben jeweils von einer Dosierpumpe gefördert werden, wobei jeder Dosierpumpe ein Verteilerventil vorgeordnet ist. Die Farben werden in einem Verteilerblock zusammengeführt, wobei die zusammengeführten Farben von einer Förderpumpe zu einem Mischer geführt werden, in dem die Farben homogen gemischt werden und von dem die gemischten Farben zu einem Abnehmersystem geführt werden. Bei den bekannten Anordnungen ist es immer notwendig, eine Primärpumpe zum Dosieren der Farben zu verwenden und eine Sekundärpumpe zum Einspeisen der gemischten Farbe in ein Abnehmersystem.

Bei dem bekannten Stand der Technik stellt sich auch das Problem ein, dass nach einem Tankwechsel mit Farbenaustausch bzw. bei einem Rezepturwechsel, bei dem einige zuvor benutzte Farben nicht mehr benötigt werden, die in den Leitungen befindlichen Farbreste die nachfolgende Farbrezeptur stören. Mit Farbrezeptur ist die genaue Zusammensetzung des aus den gemischten flüssigen Farben entstehenden Farbgemisches gemeint. Die gleiche Problematik stellt sich auch bei fließfähigen Funktionsadditiven, z. B. Geruchsstoffen, bei einem Rezepturwechsel. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll eine Vorrichtung angegeben werden, deren Aufbau mit weniger Komponenten ausgeführt ist und bei der eine Rezepturänderung ohne Verschleppung der Färb- oder Funktionsadditive stattfindet.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patenansprüchen einzeln aufge- führten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Insbesondere werden die Aufgaben durch eine Vorrichtung zum Dosieren und/oder Einspeisen von Flüssigkeiten, insbesondere flüssiger Farben umfassend eine Mehrzahl von Tanks, eine Mehrzahl von den Tanks zu- geordneten Primärpumpen und eine Farbmischvorrichtung gelöst. Die Farbmischvorrichtung weist eine Mehrzahl von Ventilen mit Ventileinläs- sen und Ventilauslässen, einen mit den Ventilauslässen über Kleinstvolumina auf seiner Einlassseite verbundenen Sammelraum in ei- nem Sammelblock, einen mit dem Sammelraum verbundenen Mischer und eine mit dem Mischer verbundene Abgabeleitung auf, wobei die Primärpumpen jeweils mit einem Ventileinlass verbunden sind. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch geeignet, um andere flüssige Stoffe einem Abnehmersystem dosiert zuzuführen. Dabei sind mit Flüssigkeiten alle Arten von fließfähigen Stoffen, insbesondere Farben und/oder Funktionsadditive, wie Geruchsstoffe, gemeint. Ganz besonders bevorzugt wird eine Mischung aus flüssiger Farbe und mindestens einem Funktionsadditiv mit der Vorrichtung gefördert. Bevorzugt sind die Primärpumpen mit den Ventileinlässen direkt verbunden. Damit ist gemeint, dass sich lediglich eine Leitung zwischen den Primärpumpen und den Ventileinlässen befindet und somit insbesondere keine weitere Pumpe zur Förderung der Farben oder Additive. Die Tanks können unterschiedliche flüssige Farben, Funktionsadditive oder eine Spüllösung zum Spülen der Vorrichtung vorhalten. Jede der vorgehaltenen Flüssigkeiten wird von jeweils einer Primärpumpe gefördert. Es ist bevorzugt, dass die Primärpumpen in den Tanks integriert sind, so dass bei einem Wechsel der Tanks auch die Primärpumpen aus- getauscht werden. Jede in einem Tank integrierte Primärpumpe ist über jeweils einen Ventileinlass der Ventile mit der Farbmischvorrichtung verbunden, bevorzugt lösbar verbunden, so dass die Tanks mit den Primärpumpen wahlweise an die Farbmischvorrichtung angeschlossen werden können.

In der Farbmischvorrichtung ist den Ventilen ein Sammelblock mit einem Sammelraum nachgeordnet, wobei die Ventilauslässe mit dem Sammel- räum jeweils über Kleinstvolumina verbunden sind. Dies können sehr kurze Leitungen sein, bevorzugt aber Anordnungen ohne Leitungen mit ganz geringen Volumina zwischen Absperrorganen der Ventile und Sammelraum.. Im Betrieb gelangen somit die flüssigen Farben bei geöffnetem Ventil und bei fördernder Primärpumpe über die Kleinstvolumina in den gemeinsamen Sammelraum. Die in dem Sammelraum befindlichen Farben gelangen in einen Mischer, wo sie homogen durchmischt werden. Der Sammelblock ist somit eine Einheit, in der der Sammelraum angeordnet ist, wobei dem Sammelblock die einzelnen Farben zugeführt werden und von dem die zumindest teilweise gemischten Farben abgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der Mischer in dem Sammelblock angeordnet. Von dem Mischer werden die Farben einer Abgabeleitung zugeführt. Über einen die Abgabeleitung abschließenden Anschluss werden die gemischten Farben einem Abnehmersystem zugeführt, bevor- zugt einer Polymerschmelze.

Die Farbmischvorrichtung ist auch für sich allein, das heißt unabhängig von den Tanks und den Primärpumpen, ein wichtiger Teil der Erfindung und kann zur Lösung der gestellten Aufgabe dienen.

Erfindungsgemäß wird auch die gemischte Farbe nur von den Primärpumpen gefördert. Eine zusätzliche Pumpe zum Einspeisen in ein Abnehmersystem ist nicht notwendig. Durch die Verwendung von Kleinstvolumina zwischen den Ventilauslässen und dem Sammelraum wird die Menge an Farbe minimiert, die sich bei einem Wechsel der Tanks bzw. bei einer geänderten Farbrezeptur, insbesondere bei einem geschlossenen Ventil, in der Leitung zwischen geschlossenem Ventilauslass und Sammelraum befindet. Dadurch wird die Beeinflussung einer nachfolgenden Farbrezeptur durch in diesen Räumen befindliche Farbe ver- hindert. Insbesondere wird durch das unmittelbare Anordnen der Ventilauslässe an dem Sammelraum gänzlich auf Räume verzichtet, in denen sich Flüssigkeit ungewollt bei einigen Betriebszuständen ablagert. Durch die Verwendung von Ventilen wird verhindert, dass Flüssigkeit unbeabsichtigt von dem Sammelraum und/oder den Kleinstvolumina in die die Primärpumpen und die Ventileinlässe verbindende Leitungen gelangt. Eine weitere Ursache für das ungewollte Verändern der Farberezeptur ist somit beseitigt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Kleinstvolumina ein durchströmbares Volumen von jeweils höchstens 60 cm ³ [Kubikzentimeter], bevorzugt höchstens 10 cm ³ , besonders bevor- zugt höchstens 1 cm ³ auf. Ganz besonders bevorzugt sind die Kleinstvolumina nahezu Null. In diesem Fall begrenzen die Absperrorgane der Ventile den Sammelraum, was man beispielsweise mit in den Sammelblock eingeschraubten Ventilen erreichen kann. Durch das Verschließen nicht benutzter Ventilauslässe sehr nahe am Sammelraum wird die Menge der in eine Farbrezeptur ungewollt gelangten Farbe gering gehalten.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Ventile in Reihe liegend an den Sammelblock angeschlossen. Nach einer alternati- ven, bevorzugten Ausführungsform sind die Ventile sternförmig an den Sammelblock angeschlossen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Ventilauslässe in dem Sammelblock angeordnet. In diesem Fall sind die Ventile bevorzugt durch Einschraubventile gebildet, die in entsprechende Bohrungen in dem Sammelblock eingeschraubt sind. Die Kleinstvolumina stellen somit das durchströmbare Volumen der Bohrungen zwischen Ventilauslass und Sammelraum dar, welche unmittelbar ineinander übergehen können. Das Volumen der Kleinstvolumina kann somit nahezu auf Null verringert werden. In diesem Fall wird ein Kleinstvolumen durch das den Sammelraum durchströmende Farbgemisch gespült und ein in dem Kleinstvolumen befindlicher Farbrest ge- langt schnell in das Farbgemisch, wodurch die Farbverschleppung zeitlich sehr begrenzt ist. Bei einem Spülvorgang wird der Farbrest von einer Spülflüssigkeit beseitigt. Vorteilhaft zum Überwachen der Betriebsbedingungen ist die Zuordnung eines Drucksensors zu der Abgabeleitung zum Messen des Drucks in der Abgabeleitung.

Um eine Reinigung der Farbmischvorrichtung zu ermöglichen, ist es be- vorzugt, dass ein Spülventil in der Abgabeleitung angeordnet ist. Eine in einem der Tanks vorgehaltene Spülflüssigkeit kann somit zum Spülen des Ventils, der Kleinstvolumina, des Sammelraums, des Mischers und der Abgabeleitung eingesetzt werden, wobei die Spülflüssigkeit einem Spülbehälter zugeführt werden kann.

Der Mischer ist bevorzugt als dynamischer Mischer mit einem separaten Antrieb ausgebildet, wobei alternativ der Mischer als statischer Mischer ausgeführt sein kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Ventile elektrisch und/oder pneumatisch steuerbar. Somit ist es also möglich, den Zustand der Ventile aktiv zu beeinflussen. Die Ventile werden bevorzugt entweder in einer voll geöffneten Stellung oder in einer geschlossenen Stellung betrieben. Die Dosierung der dem Sammelraum zugeführten Farbmengen erfolgt somit nur durch die von den Primärpumpen bereitgestellten Pumpleistungen.

Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Ventile passiv ausgeführt sind. Damit ist gemeint, dass die Ventile in der Art eines Rückschlagventils funktionieren und bei Überschreiten eines vorgebbaren Druckes, bspw. beim Betreiben der Primärpumpe vollständig geöffnet sind und bei Unter- schreiten des vorgebbaren Druckes, bspw. bei ausgeschalteter Primärpumpe vollständig geschlossen sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ist in der Abgabeleitung eine Sekundärpumpe zur Einspeisung der Flüssigkeiten in ein nachgelagertes Abnehmersystem angeordnet. Diese Sekundärpumpe ist in der Lage, die gemischten Flüssigkeiten mit einem Druck von bis zu 300 bar einzuspeisen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um- fasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit mindestens einem der folgenden Elemente verbunden ist:

- mindestens ein Ventil,

- mindestens eine Primärpumpe,

- ein Drucksensor,

- ein Mischer,

- ein Spülventil. Die Steuereinheit kann somit alle wesentlichen Elemente der Vorrichtung überwachen und/oder steuern. So kann bspw. der Druck in der Abgabeleitung erfasst werden und aufgrund des erfassten Drucks die Pumpleistungen der Primärpumpen nachgeregelt werden, wobei zum Einhalten einer Farbrezeptur, die einzelnen Pumpleistungen immer den gleichen Anteil an der Gesamtpumpleistung haben.

Besonders bevorzugt ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung über den Mischer mit einer Polymerschmelze führenden Einrichtung, insbesondere einem Extruder oder einer Schmelzeleitung, verbunden ist.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird ein Verfahren zum Dosieren von flüssigen Farben und Einspeisen der flüssigen Farben und/oder Funktionsadditiven in eine Polymer schmelze vorgeschlagen, wobei die flüssigen Farben jeweils mittels einer Primärpumpe einem Mischer zugeführt werden, in dem Mischer gemischt werden und anschließend mit einem Druck von nicht mehr als 20 bar, bevorzugt nicht mehr als 10 bar, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 bar der Polymerschmelze zugeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Mit dem erfindungsgemä- ßen Verfahren ist es möglich, nur mit den flüssigen Farben fördernden Primärpumpen ein Farbgemisch einer Polymerschmelze zuzuführen, ohne dass weitere Förderpumpen zum Einspeisen des Farbgemischs notwendig sind. Besonders bevorzugt werden daher die flüssigen Stoffe nur mittels der Primärpumpen gefördert.

Vorzugsweise können die Primärpumpen unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Pumpleistungen betrieben werden, wodurch das Einstellen von vorgebbaren Farbrezepturen möglich ist. Das Verhältnis der unterschiedlichen Pumpleistungen wird während des gesamten Einspei- sens einer Farbrezeptur konstant gehalten.

Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen und anwenden und umgekehrt.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2: eine weitere Ausführungsform einer Mischvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist sechs Tanks 2.1, 2.2, ... 2.6 auf, in denen unterschiedliche flüssige Farbe oder ein Spülmittel vorgehalten sind. Die Tanks 2.1, 2.2, ... 2.6 sind druckdicht ausgebildet und jeweils mit einer Primärpumpe 3.1, 3.2, ... 3.6 strömungstechnisch verbunden.

Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Farbmischvorrichtung 4, die sechs Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 mit Ventileinlässen 6.1, 6.2 ... 6.6 und Ventilauslässen 7.1, 7.2, ... 7.6 und einen Sammelblock 10 aufweist. Die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 sind über die Ventilauslässe 7.1, 7.2, ... 7.6 mittels Kleinstvolumina 18.1, 18.2, ... 18.6 mit dem Sammelblock 10 verbunden. Der Sammelblock 10 weist einen Sammelraum 19 auf, der mit einem Mischer 8 strömungstechnisch verbunden ist, wobei der Mischer 8 in diesem Ausführungsbeispiel ein statischer Mischer 8 ist. An den Mischer 8 schließt sich eine Abgabeleitung 9 an, an der ein Drucksensor 11 ange- ordnet ist und die in einem Anschluss 14 endet. Über den Anschluss 14 ist die Vorrichtung 1 an ein Abnehmersystem, insbesondere eine Polymerschmelze führende Einrichtung anschließbar. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 14, die mit Datenleitungen 15 mit den Primärpumpen 3.1, 3.2, ... 3.6 und dem Drucksensor 11 verbunden ist.

Die in den Tanks 2.1, 2.2, ... 2.6 vorgehaltenen Farben werden von den Primärpumpen 3.1, 3.2, ... 3.6 in den Sammelraum 19 des Sammelblocks 10 geleitet. Dazwischen geschaltet sind die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6, die in dieser Ausführungsform als Rückschlagventile ausgebildet sind, so dass nur bei aktivierten Primärpumpen 3.1, 3.2, ... 3.6 die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 geöffnet sind. Bei abgeschalteten Primärpumpen 3.1, 3.2, ... 3.6 sind die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 verschlossen, so dass ggf. die Tanks bzw. die in den Tanks integrierten Primärpumpen 3.1, 3.2, ... 3.6 ausgetauscht werden können oder die in den entsprechenden Tanks 2.1, 2.2, ... 2.6 vorgehaltenen Farben nicht für die aktuelle Farbrezeptur eingesetzt werden. Die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 verhindern somit auch, dass flüssige Farben in nicht benutzte Abschnitte zurücklaufen.

Dadurch, dass die Verbindung zwischen den Auslässen 7.1, 7.2, ... 7.6 der Ventile 5.1, 5.2 ... 5.6 nur ein sehr kleines durchströmbares Volumen aufweisen, kann bei einem Ändern der Farbrezeptur nur eine geringe Menge alter Farbe in den Farbraum gelangen, die sich dann noch in einem nicht benutzten Kleinstvolumen 18.1, 18.2, ... 18.6 befindet. Die Farben und das resultierende Farbgemisch werden lediglich von den Primärpumpen 3.1, 3.2 ... 3.6 angetrieben, wobei das in den Sammelraum 19 zusammengeführte Farbgemisch in den Mischer 8 geführt wird, wodurch das Farbgemisch weiter homogen vermischt wird. Das so homogen vermischte Farbgemisch gelangt über die Abgabeleitung und den Anschluss 14 zu einem Abnehmersystem, insbesondere einer Polymer schmelze für einen Schmelzspinnprozess. Durch die Überwachung des Drucks in der Abgabeleitung 19 mit dem Drucksensor 11 kann die zur Verfügung gestellte Farbrezeptur überwacht werden, wobei bei einem Ändern des Drucks alle im Betrieb befindlichen Pumpen gemäß einer vorgebbaren Farbgemischzusammensetzung mit einem konstanten Verhältnis zueinander in der Pumpleistung betrieben werden.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Farbmisch- vorrichtung 4 gemäß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Farb- mischvorrichtung 4 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich nur in einigen Ele- menten gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Im Folgenden wird vor allem auf die Unterschiede der beiden Ausführungsformen eingegangen. Die Farbmischvorrichtung 4 umfasst 6 Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 mit Ventileinlässen 6.1, 6.2, ... 6.6. und Ventilauslässen 7.1, 7.2, ... 7.6. Die Ventile 5.1, 5.2, ... 5.6 sind in dieser Ausführungsform als pneumatisch betätigte Ventile mit elektrischer Vorsteuerung ausgeführt. Den Ventilen 5.1, 5.2, ... 5.6 ist ein Sammelblock 10 mit einem Sammelraum 19 nach- geordnet, wobei der Sammelraum 19 mit einem dynamischen Mischer 8 verbunden ist, der durch einen Motor 16 angetrieben wird. In der dem Mischer 8 nachgeordneten Abgabeleitung ist ein Spülventil 12 angeordnet, das den Flüssigkeitsstrom aus dem Mischer in einen Spülbehälter umleiten kann. Wird der Sammelraum und der Mischer 8 mit einer Spül- flüssigkeit aus einem der Tanks 2.1, 2.2, ... 2.6 durchspült, so wird die schmutzige Spülflüssigkeit in den Spülbehälter 17 umgeleitet, damit die Spülflüssigkeit nicht in ein Abnehmersystem gelangt. Ferner befindet sich ein Drucksensor 11 an der Abgabeleitung 9. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf eine weitere Pumpe zum Einspeisen von flüssigen Farben und/oder fließfähigen Additiven in eine Polymerschmelze verzichtet werden. Zudem wird verhindert, dass Farben oder Additive in nicht benutzte Anschlüsse zurücklaufen oder sich in Toträumen sammeln können, was bei einer später geänderten Rezeptur zu Verschleppungen von Farben oder Additiven führen könnte.

Bezugszeichenliste

I Vorrichtung

2, 2.1, 2.2,...2.6 Tank

3, 3.1, 3. , ...3.6 Primärpumpe

4 Farbmischvorrichtung

5, 5.1, 5.2,...5.6 Ventil

6, 6.1, 6.2,...6.6 Ventileinlass

7, 7.1, 7.2,...7.6 Ventilauslass

8 Mischer

9 Abgabeleitung

10 Sammelblock

I I Drucksensor

12 Spülventil

13 Steuereinheit

14 Anschluss

15 Datenleitung

16 Motor

17 Spülbehälter

18, 18.1, 18.2,...18.6 Kleinstvolumen

19 Sammelraum