DE102015222394A1 - Spray nozzle for a spray lance and device for applying a plastic material - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse (1) für eine Sprühlanze zum Auftragen eines Kunststoffmaterials mit einem rohrförmigen Düsenkörper (10), der einen sich zwischen einer ersten Düsenöffnung (11) und einer zweiten Düsenöffnung (12) entlang einer Strömungskanal-Längsachse (L20) erstreckenden Strömungskanal (20) aufweist, der durch eine Innenwandung (13) des Düsenkörpers (10) ausgebildet ist, wobei die Innenwandung (13) einen ersten Innenwandungs-Abschnitt (13a), dessen Querschnittskontour zylindrisch ist, und einen sich an den ersten Innenwandungs-Abschnitt (13a) anschließenden zweiten Innenwandungs-Abschnitt (13b) aufweist, dessen Querschnittskontour konisch ist und der an der zweiten Düsenöffnung (12) endet, wobei die sich für den ersten Innenwandungs-Abschnitt (13a) senkrecht zur Strömungskanal-Längsachse (L20) ergebende Querschnittsfläche einen ersten Innendurchmesser (D1) aufweist und der zweite Innenwandungs-Abschnitt (13b) eine zweite Länge (L2) aufweist und die sich für den zweiten Innenwandungs-Abschnitt (13b) senkrecht zur Strömungskanal-Längsachse (L20) ergebende Querschnittsfläche einen zweiten Innendurchmesser (D2) aufweist, der auf einen Enddurchmesser (DE) zunimmt, wobei das Verhältnis des ersten Innendurchmessers (D1) zu dem Enddurchmesser (DE) im Bereich zwischen 0,75 und 0,5 und das Verhältnis der zweiten Länge (L2) zu dem Enddurchmesser (DE) im Bereich zwischen 0,9 und 1,2 liegt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sprühdüse.The invention relates to a spray nozzle (1) for a spray lance for applying a plastic material to a tubular nozzle body (10) having a flow channel extending between a first nozzle opening (11) and a second nozzle opening (12) along a longitudinal flow channel axis (L20) (20) formed by an inner wall (13) of the nozzle body (10), wherein the inner wall (13) has a first inner wall portion (13a) whose cross sectional contour is cylindrical and which is adjacent to the first inner wall portion (13). 13a) subsequent second inner wall section (13b), whose cross-sectional contour is conical and which terminates at the second nozzle opening (12), wherein for the first inner wall section (13a) perpendicular to the longitudinal flow channel axis (L20) resulting cross-sectional area a first inner diameter (D1) and the second inner wall portion (13b) has a second length (L2) and the cross-sectional area resulting for the second inner wall portion (13b) perpendicular to the longitudinal flow passage axis (L20) has a second inner diameter (D2) increasing to a final diameter (DE), the ratio of the first inner diameter (D1) to the first inner diameter (D2) Final diameter (DE) in the range between 0.75 and 0.5 and the ratio of the second length (L2) to the final diameter (DE) in the range between 0.9 and 1.2. Furthermore, the invention relates to a device with a spray nozzle according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse für eine Sprühlanze sowie eine Vorrichtung zum Auftragen eines Kunststoffmaterials. The invention relates to a spray nozzle for a spray lance and a device for applying a plastic material.
Aus dem generellen Stand der Technik sind für sogenannte In-Mould-Coating Verfahren, bei denen flüssiges Kunststoffmaterial zum Erzeugen einer Dichtungsschicht auf eine Rückseiten-Oberfläche einer sehr dünnen Dekorschicht aufgetragen wird, Düsen zum Auftragen des Kunststoffmaterials mit gefasten Sprühöffnungen bekannt. Die Dichtungsschicht wird dabei in Bahnen aufgetragen und soll eine geschlossene Schicht bilden. Mit den bekannten Düsen sind sehr präzise aneinander angrenzende Materialbahnen auftragbar, wodurch ein geringer Materialverbrauch erzielt wird. Bei Verwendung dieser Düsen ist zur Erzeugung einer durchgehenden Dichtungsschicht eine äußerst präzise Führung der Bewegung der Düse notwendig, um eine qualitativ hochwertige Dichtungsschicht herstellen zu können. Wenn eine derart präzise Führung nicht sichergestellt ist, besteht die Gefahr, dass sich in der Dichtungsschicht im Bereich aneinander angrenzender Materialbahnen Ausnehmungen, sogenannte Pinholes, bilden. Durch diese kann bei einem nachfolgend durchgeführten Hinterschäumen von Dekorschicht und Dichtungsschicht von der Seite der Dichtungsschicht her Schaummaterial die Dichtungsschicht und die Dekorschicht durchdringen. Das Schaummaterial ist dann auf der Sichtoberfläche der Dekorschicht sichtbar, was unerwünscht ist und dazu führt dass diese Teile als Ausschussteile angesehen werden müssen. From the general state of the art, for so-called in-mold coating processes, in which liquid plastic material for producing a sealing layer is applied to a back surface of a very thin decorative layer, nozzles for applying the plastic material with bevelled spray openings are known. The sealing layer is applied in webs and should form a closed layer. With the known nozzles very precisely adjacent material webs can be applied, whereby a low material consumption is achieved. When using these nozzles, the creation of a continuous sealing layer requires extremely precise guidance of the movement of the nozzle in order to be able to produce a high-quality sealing layer. If such a precise guidance is not ensured, there is the danger that recesses, so-called pinholes, form in the sealing layer in the region of adjoining material webs. As a result of this, foaming material can penetrate the sealing layer and the decorative layer when the decorative layer and the sealing layer are subsequently foamed from the side of the sealing layer. The foam material is then visible on the visible surface of the decorative layer, which is undesirable and causes these parts to be regarded as rejects.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sprühdüse sowie eine Vorrichtung zum Auftragen eines Kunststoffmaterials bereitzustellen, mit der ein In-Mould-Coating-Verfahren auf effiziente Weise und mit hoher Qualität durchführbar ist. It is an object of the present invention to provide a spray nozzle and a device for applying a plastic material, with which an in-mold coating process in an efficient manner and with high quality is feasible.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. This object is solved by the subject matters having the features of the independent claims. Further advantageous embodiments are specified in the dependent on these subclaims.
Erfindungsgemäß ist eine Sprühdüse n für eine Sprühlanze zum Auftragen eines Kunststoffmaterials vorgesehen Die Sprühdüse weist einen rohrförmigen Düsenkörper auf, der einen sich zwischen einer ersten Düsenöffnung und einer zweiten Düsenöffnung entlang einer Strömungskanal-Längsachse erstreckenden Strömungskanal aufweist, der durch eine Innenwandung des Düsenkörpers definiert ist. According to the invention, a spray nozzle n is provided for a spray lance for applying a plastic material. The spray nozzle has a tubular nozzle body which has a flow channel extending between a first nozzle opening and a second nozzle opening along a flow channel longitudinal axis, which is defined by an inner wall of the nozzle body.
Die Innenwandung des Düsenkörpers weist einen ersten Innenwandungs-Abschnitt, dessen Querschnittskontour zylindrisch ist, und einen sich an den ersten Innenwandungs-Abschnitt anschließenden zweiten Innenwandungs-Abschnitt auf, dessen Querschnittskontour konisch ist und der an der zweiten Düsenöffnung endet, wobei die sich für den ersten Innenwandungs-Abschnitt senkrecht zur Strömungskanal-Längsachse ergebende Querschnittsfläche einen ersten Innendurchmesser aufweist und der zweite Innenwandungs-Abschnitt eine zweite Länge entlang der Strömungskanal-Längsachse aufweist und die sich für den zweiten Innenwandungs-Abschnitt senkrecht zur Strömungskanal-Längsachse ergebende Querschnittsfläche einen zweiten Innendurchmesser aufweist, der zu der zweiten Düsenöffnung hin bis auf einen Enddurchmesser zunimmt. The inner wall of the nozzle body has a first inner wall section whose cross-sectional contour is cylindrical and a second inner wall section adjoining the first inner wall section, the cross-sectional contour of which is conical and terminating at the second nozzle opening Inner wall section perpendicular to the flow channel longitudinal axis resulting cross-sectional area has a first inner diameter and the second inner wall portion has a second length along the flow channel longitudinal axis and the second inner wall section perpendicular to the longitudinal flow channel axis resulting cross-sectional area has a second inner diameter, which increases toward the second nozzle opening to a final diameter.
Das Verhältnis des ersten Innendurchmessers zu dem Enddurchmesser liegt erfindungsgemäß im Bereich zwischen 0,75 und 0,5 und das Verhältnis der zweiten Länge zu dem Enddurchmesser im Bereich zwischen 0,9 und 1,2. The ratio of the first inner diameter to the final diameter is according to the invention in the range between 0.75 and 0.5 and the ratio of the second length to the final diameter in the range between 0.9 and 1.2.
Nach einer Ausführungsform der Sprühdüse ist vorgesehen, dass das Verhältnis des ersten Innendurchmessers zu dem Enddurchmesser gleich 0,73 und das Verhältnis und das Verhältnis der zweiten Länge zu dem Enddurchmesser gleich 0,93 beträgt. According to one embodiment of the spray nozzle, it is provided that the ratio of the first inner diameter to the final diameter is equal to 0.73 and the ratio and the ratio of the second length to the final diameter is equal to 0.93.
Insbesondere kann der erste Innendurchmesser 5,5 mm, der Enddurchmesser 7,5 mm und die zweite Länge 7 mm betragen. In particular, the first inner diameter may be 5.5 mm, the final diameter 7.5 mm and the second length 7 mm.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Sprühdüse einen Befestigungsabschnitt aufweist, der an einer entgegengesetzt zu der zweiten Düsenöffnung gelegenen Seite des Düsenkörpers angeordnet ist. Furthermore, it can be provided that the spray nozzle has a fastening section which is arranged on a side of the nozzle body which is opposite to the second nozzle opening.
Nach der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zum Auftragen eines Kunststoffmaterials vorgesehen. Die Vorrichtung weist insbesondere auf:
- – eine Mischvorrichtung, mit einer Mischkammer, einer ersten Material-Zufuhröffnung zum Zuführen einer ersten Komponente des Kunststoffmaterials in die Mischkamme, einer zweiten Material-Zufuhröffnung zum Zuführen einer zweiten Komponente des Kunststoffmaterials in die Mischkammer und einer Ausgangsöffnung zum Abführen des Kunststoffmaterials aus der Mischkammer,
- – eine rohrförmige Sprühlanze mit einem sich zwischen einer ersten Lanzenöffnung und einer zweiten Lanzenöffnung erstreckenden Lanzen-Strömungskanal und einer in diesen einmündenden Luft-Zufuhrleitung, wobei die Sprühlanze derart an die Mischkammer angeschlossen ist, dass die erste Lanzenöffnung und die Ausgangsöffnung der Mischkammer einander zugewandt sind,
- – eine Sprühdüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, die mit einem Anschlussabschnitt derart an die Sprühlanze angeschlossen ist, dass die erste Düsenöffnung und die zweite Lanzenöffnung einander zugewandt sind.
- A mixing device having a mixing chamber, a first material supply port for feeding a first component of the plastic material into the mixing chamber, a second material supply port for supplying a second component of the plastic material into the mixing chamber, and an exit port for discharging the plastic material from the mixing chamber;
- A tubular spray lance having a lance flow channel extending between a first lance opening and a second lance opening and an air supply line opening into the same, the lance being connected to the mixing chamber such that the first lance opening and the outlet opening of the mixing chamber face each other .
- - A spray nozzle according to one of the preceding claims, which is connected with a connection portion to the spray lance in such a way that the first nozzle opening and the second lance opening facing each other.
Es kann vorgesehen sein, dass die Luft-Zufuhrleitung schräg zu einer Lanzen-Längsachse verlaufend in den Lanzen-Strömungskanal einmündet. It can be provided that the air supply line opens obliquely to a lance longitudinal axis extending into the lance flow channel.
Der Ausdruck „entlang“ kann hierin im Zusammenhang mit den hierin genannten Richtungsangaben, die den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche betreffen können, oder die eine Richtung einer mechanischen Komponente wie einer Achse oder Welle betreffen können, insbesondere bedeuten, dass die Tangente an die jeweilige Konturlinie oder an die jeweilige Oberfläche in deren Verlauf gemäß der Richtungsangabe bzw. die Längserstreckung und z.B. Mittelachse der mechanischen Komponente lokal mit einem Winkel von maximal 45 Grad und vorzugsweise von maximal 30 Grad von einer Bezugsrichtung oder Bezugsachse abweicht, auf die bzw. der die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist. The term "along" may in particular, in the context of the hereinabove mentioned directional statements, which may relate to the progression of a contour line or a surface or which may relate to a direction of a mechanical component such as an axle or shaft, mean that the tangent to the respective one Contour line or to the respective surface in its course according to the direction or the longitudinal extent and eg Center axis of the mechanical component locally deviates at an angle of at most 45 degrees, and preferably of at most 30 degrees from a reference direction or reference axis, to which or the respective direction indication is related.
Der Ausdruck „quer“ kann hierin im Zusammenhang mit den hierin genannten Richtungsangaben, die den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche betreffen können, oder die eine Richtung einer mechanischen Komponente wie einer Achse oder Welle betreffen können, insbesondere bedeuten, dass die Tangente an die jeweilige Konturlinie oder an die jeweilige Oberfläche in deren Verlauf gemäß der Richtungsangabe bzw. die Längserstreckung und z.B. Mittelachse der mechanischen Komponente lokal mit einem Winkel von minimal 45 Grad und vorzugsweise von minimal 30 Grad von einer Bezugsrichtung oder Bezugsachse abweicht, auf die bzw. der die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist. The term "transverse" herein may in particular mean that the tangent to the respective one of the directional indications referred to herein, which may concern the course of a contour line or a surface, or which may relate to a direction of a mechanical component such as an axle or shaft Contour line or to the respective surface in its course according to the direction or the longitudinal extent and eg Center axis of the mechanical component locally deviates at an angle of at least 45 degrees, and preferably of at least 30 degrees from a reference direction or reference axis, to which or the respective direction indication is related.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt: Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. It shows:
Der Düsenkörper
Die Strömungskanal-Längsachse L20 kann insbesondere als eine Verbindungslinie der Flächenschwerpunkte der Querschnittsflächen des Strömungskanals
Die Sprühdüse
Die Innenwandung
Der erste Innenwandungs-Abschnitt
In Bezug auf die zylindrische Querschnittskontour kann insbesondere vorgesehen sein, dass der erste Innendurchmesser D1 entlang der Strömungskanal-Längsachse L20 konstant ist. Auch kann vorgesehen sein, dass zwei entlang der Strömungskanal-Längsachse L20 benachbart gelegene sich für den ersten Innenwandungs-Abschnitt
Bevorzugt sind die sich für den ersten Innenwandungs-Abschnitt
Der zweite Innenwandungs-Abschnitt
Der zweite Innenwandungs-Abschnitt
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Innendurchmesser D2, betragsmäßig von dem ersten Innendurchmesser D1 entlang der Strömungskanal-Längsachse L20 auf den Enddurchmesser DE zunimmt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der zweite Innendurchmesser D2 entlang der Strömungskanal-Längsachse L20 linear zunimmt. Auch kann der zweite Innendurchmesser D2 zumindest näherungsweise gemäß einer polynomischen Funktion entlang der Strömungskanal-Längsachse L20 zunehmen. In particular, it can be provided that the second inner diameter D2 increases in magnitude from the first inner diameter D1 along the flow channel longitudinal axis L20 to the final diameter DE. Furthermore, it can be provided that the second inner diameter D2 linearly increases along the flow channel longitudinal axis L20. Also, the second inner diameter D2 may at least approximately increase in accordance with a polynomial function along the flow channel longitudinal axis L20.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verhältnis des ersten Innendurchmessers D1 zu dem Enddurchmesser DE im Bereich zwischen 0,75 und 0,5 und das Verhältnis der zweiten Länge L2 zu dem Enddurchmesser DE im Bereich zwischen 0,9 und 1,2 liegt. According to the invention, it is provided that the ratio of the first inner diameter D1 to the final diameter DE in the range between 0.75 and 0.5 and the ratio of the second length L2 to the final diameter DE is in the range between 0.9 and 1.2.
In diesen Bereichen kann mit der erfindungsgemäßen Sprühdüse
Wie in
Nach einer speziellen Ausführungsform der Sprühdüse kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis des ersten Innendurchmessers D1 zu dem Enddurchmesser DE gleich 0,73 und das Verhältnis und das Verhältnis der zweiten Länge L2 zu dem Enddurchmesser DE gleich 0,93 beträgt. In diesem Bereich werden für eine flüssige Mischung eines Polyurethanmaterials und einer Isocyanat aufweisenden Lösung besonders gleichmäßige Materialbahnen
Beispielsweise kann der erste Innendurchmessers D1 5,5 mm, der Enddurchmesser DE 7,5 mm und die zweite Länge L2 7 mm betragen. Diese geometrischen Verhältnisse eignen sich besonders für den Auftrag einer Mischung eines Polyurethanmaterials und einer Isocyanat aufweisenden Lösung für Materialdurchsätze durch die Sprühdüse
Die Sprühdüse
Die Sprühdüse
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Vorrichtung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Mischvorrichtung
Weiterhin weist die Vorrichtung
Die Sprühlanze
Die Sprühlanze
Weiterhin weist die Vorrichtung die oben beschriebene erfindungsgemäße Sprühdüse
Das Verbindungsteil
Die Vorrichtung
Zur Erzeugung der Materialbahnen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Sprühdüse spray nozzle
- 10 10
- Düsenkörper nozzle body
- 10a 10a
- erstes Ende des Düsenkörpers first end of the nozzle body
- 10b 10b
- zweites Ende des Düsenkörpers second end of the nozzle body
- 11 11
- erste Düsenöffnung first nozzle opening
- 12 12
- zweite Düsenöffnung second nozzle opening
- 13 13
- Innenwandung des Düsenkörpers Inner wall of the nozzle body
- 13a 13a
- ersten Innenwandungs-Abschnitt first inner wall section
- 13b 13b
- zweiter Innenwandungs-Abschnitt second inner wall section
- 20 20
- Strömungskanal flow channel
- 30 30
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 45 45
- Formwerkzeug mold
- 50 50
- Dekorschicht decorative layer
- 50b 50b
- Rückoberfläche der Dekorschicht Back surface of the decorative layer
- 51 51
- Materialbahn web
- 51a 51a
- Kernbereich der jeweiligen Materialbahn Core area of the respective material web
- 51b 51b
- Randbereich der jeweiligen Materialbahn Edge region of the respective material web
- 51c 51c
- Ausnehmungen recesses
- 100 100
- Vorrichtung contraption
- 110 110
- Mischvorrichtung mixing device
- 111 111
- erste Material-Zufuhröffnung first material feed opening
- 112 112
- zweite Material-Zufuhröffnung second material feed opening
- 113 113
- Mischkammer mixing chamber
- 114 114
- Ausgangsöffnung output port
- 120 120
- Sprühlanze Spray lance
- 121 121
- erste Lanzenöffnung first lance opening
- 122 122
- zweite Lanzenöffnung second lance opening
- 123 123
- Lanzen-Strömungskanal Lance flow channel
- 124 124
- Luft-Zufuhrleitung Air supply line
- 125 125
- Verbindungsteil connecting part
- 125a 125a
- erster Abschnitt des Verbindungsteils first section of the connecting part
- 125b 125b
- zweiter Abschnitt des Verbindungsteils second section of the connecting part
- A A
- Auftragungsrichtung der Materialbahn Application direction of the material web
- B51 B51
- Breite der Materialbahn Width of the material web
- L20 L20
- Strömungskanal-Längsachse Flow channel longitudinal axis
- L120 L120
- Lanzenkanal-Längsachse Lanz channel longitudinal axis
- O O
- Überlappungsbereich overlap area
Claims (6)
Priority Applications (1)
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DE102015222394.9A DE102015222394A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Spray nozzle for a spray lance and device for applying a plastic material |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102015222394.9A DE102015222394A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Spray nozzle for a spray lance and device for applying a plastic material |
Publications (1)
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DE102015222394A1 true DE102015222394A1 (en) | 2017-05-18 |
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ID=58640107
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DE102015222394.9A Pending DE102015222394A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Spray nozzle for a spray lance and device for applying a plastic material |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20105711U1 (en) * | 2000-04-05 | 2002-01-17 | Rummel Manfred | Nozzle for foaming, spraying or atomizing |
GB2427381A (en) * | 2003-06-04 | 2006-12-27 | Lear Corp | Moulded coloured polyurethane skins |
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2015
- 2015-11-13 DE DE102015222394.9A patent/DE102015222394A1/en active Pending
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