DE19511272A1

DE19511272A1 - Zweistoff-Sprühdüse, insbesondere für ein Sprühelement eines Sprühwerkzeugs einer Formsprüheinrichtung, und Düsenwechselanordnung für Zweistoff-Sprühdüsen

Info

Publication number: DE19511272A1
Application number: DE19511272A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Keim; Rudi Kober
Original assignee: Acheson Industries Deutschland GmbH
Current assignee: Acheson Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-02
Also published as: JP3894589B2; EP0734780B1; EP0734780A3; JPH09225354A; EP1439004B8; JP2006334594A; DE69632221T2; US5785252A; EP1439004B1; BR9601132A; EP1439004A3; DE69638218D1; EP0734780A2; EP1439004A2; CA2170224A1; KR960033559A; KR100437734B1; MX9600799A; JP3989515B2; DE69632221D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweistoff-Sprühdüse, insbeson dere für Formsprüheinrichtungen, umfassend:

- ein Düsen-Eintrittsende für Arbeitsmedium und Blasluft sowie ein Düsen-Austrittsende,
- einen Blasluftführungsteil, der wenigstens eine mit einer Zuführung für Blasluft verbindbare Blasluftzufuhr leitung aufweist, und
- einen Arbeitsmediumführungsteil, der wenigstens eine mit einer Zuführung für Arbeitsmedium verbindbare Arbeits mediumzufuhrleitung aufweist.

Derartige Sprühdüsen werden bspw. in Sprühelementen der Sprühwerkzeuge von Formsprüheinrichtungen eingesetzt, wie sie beim Druckgießen, beim Gesenkschmieden und anderen Fer tigungsverfahren der Warm- und Kaltumformung benötigt wer den, um nach einem Arbeitsgang die Formteile auf den näch sten Arbeitsgang vorzubereiten. Hierzu wird nach dem Öffnen der Form das Sprühwerkzeug zwischen die Formteile eingefah ren, welche dann mittels Druckluft von Metallrückständen, Schmiermittelrückständen und anderen Verunreinigungen be freit, mit Schmierstoff eingesprüht und außerdem mittels Wasser gekühlt werden können.

Eine Sprühdüse der eingangs angegebenen Art wird von der Anmelderin seit einiger Zeit mit großem Erfolg eingesetzt. Diese Sprühdüse ist beispielsweise in der DE 44 20 789 A1 beschrieben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das bekannte Sprühelement für bestimmte Anwendungsfälle einen zu engen Sprühkegel aufweist, oder mit anderen Worten ausgedrückt, daß der in einem vorgegebenen Sprühabstand mit Arbeitsme dium bedeckte Sprühfleck der zu besprühenden Formwand zu klein ist. So wird beispielsweise aus einem Sprühabstand von etwa 20 cm lediglich ein etwa 15 bis 30 cm² großer Sprühfleck erzielt.

Um mit einem derartig kleinen Sprühfleck eine größere Flä che deckend besprühen zu können, muß das Sprühelement mehr fach über dieser Fläche hin- und herbewegt werden. Dies erfordert Zeit und verlängert somit den Arbeitstakt der Druckgußanlage, der Senkschmiedeanlage oder dergleichen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sprühdüse der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, welches bei vergleichbarem Sprühabstand einen größeren Flächenbereich mit Arbeitsmedium bedecken kann und somit das Besprühen großer Flächen in kürzerer Zeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Blasluftführungsteil und dem Arbeitsmediumfüh rungsteil wenigstens ein Blasluftkanal festgelegt ist, der an die wenigstens eine Blasluftzufuhrleitung anschließend vom Düsen-Eintrittsende zum Düsen-Austrittsende hin zu ei ner von diesen beiden Enden definierten Düsenachse zuneh mend mit Abstand verläuft, und daß die wenigstens eine in dem Arbeitsmediumführungsteil verlaufende Arbeitsmediumzu fuhrleitung in einen Endbereich des wenigstens einen Blas luftkanals mündet. Der Blasluftkanal der erfindungsgemäßen Sprühdüse verleiht der durch die Blasluftzufuhrleitung zu geführten Blasluft eine Richtung, die auch durch das im Endbereich dieses Kanals zugegebene Arbeitsmedium nicht mehr wesentlich geändert wird. Dynamische Effekte, bei spielsweise das Abreißen der Strömung am Blasluftführungs teil und am Arbeitsmediumführungsteil, fächern den Sprüh strahl auf und führen so zu einem Sprühbild insgesamt ver größerter Fläche von 400 cm² und mehr.

Die erfindungsgemäße Sprühdüse arbeitet bevorzugt nach dem Außenmischprinzip. Beim Außenmischprinzip wird das Arbeits medium erst nach Austritt aus der Düse zerstäubt. Eine nach dem Außenmischprinzip arbeitende Sprühdüse zeichnet sich durch geringe Geräuschentwicklung aus. Dies rührt daher, daß zum Zerstäuben einer vorgegebenen Menge von Arbeits medium nach dem Außenmischprinzip ein geringerer Blasluft druckwert zur Erzielung vorgegebener Zerstäubungseigen schaften ausreicht als beim Zerstäuben nach dem Innen mischprinzip. Nach dem Innenmischprinzip muß nämlich eine Mischkammer vorgesehen sein, aus welcher die Blasluft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit austritt, um das Arbeits medium in ausreichendem Maß zu zerstäuben und diese Zer stäubungseigenschaften bis nach dem Austritt aus der Sprüh düse beizubehalten. Im Gegensatz hierzu wird das Arbeits medium beim Außenmischprinzip erst nach Austritt aus der Düse zerstäubt, wozu eine geringere Strömungsgeschwindig keit ausreicht. Da kein Staudruck überwunden werden muß, wie beim Innenmischprinzip, kann das Düsenelements ferner mit größeren Durchgangsquerschnitten für die Blasluft aus gebildet sein. Somit ist zur Erzielung des gleichen Blas luftdurchsatzes bei gleicher Zerstäubung ein erheblich nie drigerer Luftdruckwert erforderlich, was sich günstig auf die Geräuschentwicklung auswirkt.

Festzuhalten ist außerdem, daß die Tatsache, daß kein Stau druck überwunden werden muß, ferner den Vorteil hat, daß Sprühwerkzeuge mit unterschiedlicher Bestückung, d. h. unterschiedlicher Anzahl von Sprühelementen, immer gleich mäßig sprühen. Beim Innenmischprinzip besteht infolge des auftretenden Staudruckes immer die Gefahr, daß Sprühwerk zeuge, die querschnittsmäßig beispielsweise für zehn Sprüh düsen ausgelegt sind, bei Bestückung mit nur einer Sprüh düse wegen des Staudruckes nicht mehr sprühen, es sei denn, man würde den Blasluftquerschnitt reduzieren oder den Blas luftdruck vermindern.

In einer ersten alternativen Ausführungsvariante der Erfin dung ist vorgesehen, daß daß der Arbeitsmediumführungsteil am Blasluftführungsteil fest angeordnet ist. Hierbei können der Blasluftführungsteil und der Arbeitsmediumführungsteil körperlich gesondert ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung des Blasluftkanals mittels herkömmlicher Dreh- und Fräsbearbeitung. Mit entsprechend feinen Werkzeu gen bzw. bei entsprechend großen Sprühdüsen ist es jedoch grundsätzlich auch möglich, den Blasluftführungsteil und den Arbeitsmediumführungsteil einstückig auszubilden.

Der Arbeitsmediumsführungsteil kann beispielsweise reib schlüssig in den Blasluftführungsteil eingepaßt, beispiels weise eingepreßt sein oder alternativ in den Blasluftfüh rungsteil eingeschraubt sein.

Die Lenkungs- bzw. Richtungsgebungswirkung, die der Blas luftkanal auf die von der Sprühdüse ausgestoßene Blasluft ausübt, kann insbesondere dann erreicht werden, wenn der Blasluftkanal unter konstantem Winkel zur Düsenachse ver läuft. Dieser konstante Winkel des Blasluftkanals kann in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß der Blasluft kanal seitens des Blasluftführungsteils zumindest teilweise von einer Kegelstumpfmantelfläche begrenzt ist oder/und daß der Blasluftkanal seitens des Arbeitsmediumführungsteils zumindest teilweise von einer Kegelstumpfmantelfläche be grenzt ist.

Hierbei ist es möglich, daß die den Blasluftkanal begren zenden Kegelstumpfmantelflächen des Arbeitsmediumführungs teils und des Blasluftführungsteils mit der Düsenachse ei nen unterschiedlichen Winkel einschließen. Hierbei können der Winkel, den die Kegelstumpfmantelfläche des Arbeitsme diumführungsteils mit der Düsenachse einschließt, und der Winkel, den die Kegelstumpfmantelfläche des Blasluftfüh rungsteils mit der Düsenachse einschließt, derart aufeinan der abgestimmt sein, daß der Blasluftkanals längs des Wegs der Blasluft eine konstante Querschnittsfläche aufweist. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Strömungsgeschwin digkeit der Blasluft in dem sich trichterartig erweiternden Blasluftkanal über die gesamte Länge des Blasluftkanals im wesentlichen konstant bleibt.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß der Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit der Blasluft im Blasluftkanal auf das erzielte Sprühergebnis gering, wenn nicht gar vollkom men vernachlässigbar ist. Aus Gründen der einfacheren Fer tigbarkeit wird daher in Weiterbildung der Erfindung vor geschlagen, daß die den Blasluftkanal begrenzenden Kegel stumpfmantelflächen des Arbeitsmediumführungsteils und des Blasluftführungsteils mit der Düsenachse den gleichen Win kel einschließen.

Weiter wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine der den Blasluftkanal begrenzenden Kegelstumpfmantelflächen des Ar beitsmediumführungsteils und des Blasluftführungsteils mit der Düsenachse einen Winkel von zwischen 40° und 70°, vor zugsweise von zwischen 45° und 65°, einschließen. Mit der artigen Sprühdüsen können große und dennoch im wesentlichen über den gesamten Durchmesser homogene Sprühbilder erzielt werden. Dies kann man wie folgt erklären: Die am Arbeitsme diumführungsteil abreißende Blasluftströmung erzeugt im Be reich der Stirnfläche des Arbeitsmediumführungsteils einen Unterdruck. Dieser Unterdruck zieht einen Teils des zu nächst in Form einer Kegelmantelfläche austretenden Sprüh strahls zur Düsenachse hin zusammen. Hierdurch wird die aufgrund der Kegelmantelfläche eigentlich zu erwartende Ringform des Sprühflecks zu einer Vollkreisscheibe verwa schen. Aufseiten des Blasluftführungsteils wird der durch das Abreißen der Blasluftströmung erzeugte Unterdruck stets durch den Umgebungsdruck ausgeglichen. Somit wird der Sprühstrahl hier nicht aufgefächert und setzt sich daher im wesentlichen in der durch den Blasluftkanal vorgegebenen Richtung im wesentlichen ungehindert fort. Der im Bereich der Stirnfläche des Arbeitsmediumführungsteils entstehende Unterdruck kann durch den Umgebungsdruck nicht ausgeglichen werden.

Wird für den Winkel des Blasluftkanals ein Wert von weniger als 40° gewählt, so ist der sich im Bereich der Stirnfläche des Arbeitsmediumführungsteils ausbildende Unterdruck so groß, daß der Sprühstrahl zur Düsenachse hin "kollabiert" und sich ein von den Sprühbildern des Standes der Technik nur geringfügig unterscheidendes Sprühbild ergibt. Wird für diesen Winkel hingegen ein Wert von mehr als 70° gewählt, so reicht der Unterdruck im Bereich der Stirnfläche nicht mehr aus, um den austretenden Sprühmittelstrahl zur Düsen achse hin abzulenken. Es ergibt sich ein zwar großflächi ges, aber ringförmiges Sprühbild.

Um die Reproduzierbarkeit von Sprühelementen mit gleichen Sprüheigenschaften in fertigungstechnisch einfacher Weise sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Ar beitsmediumführungsteil und das Blasluftführungsteil Sitz flächen aufweisen, die zur wechselweisen Anlage aneinander bestimmt sind, wobei an dem Arbeitsmediumführungsteil oder/und dem Blasluftführungsteil zwischen der jeweiligen Sitzfläche und einer jeweiligen Blasluftkanal-Begrenzungs fläche ein Stufenabschnitt vorgesehen ist. Der Stufenab schnitt und insbesondere die Höhe des Stufenabschnitts ist eine fertigungstechnisch einfach zu beherrschende und somit zuverlässig reproduzierbare Größe.

Vorzugsweise ist der Endbereich des Blasluftkanals zu einem Zerstäubungsraum erweitert ist. Grundsätzlich kann zwar auf einen derartigen Zerstäubungsraum verzichtet werden, es würde sich jedoch dann zwangsläufig ein Rückstaudruck in der Arbeitsmediumzuführleitung ausbilden. Dieser Rückstau druck würde sich auf die Funktion und insbesondere auf die Geräuschentwicklung des gesamten Sprühelements nachteilig auswirken, insbesondere deshalb, weil ein derartiger Rück staudruck durch einen erhöhten Arbeitsmediumdruck kompen siert werden müßte, um die gleiche Sprühleistung des Sprüh elements zu erzielen. Es ist daher bevorzugt, im Bereich des Arbeitsmediumaustritts einen Zerstäubungsraum vorzuse hen, der die Ausbildung eines derartigen Rückstaudrucks verhindert.

In einer Weiterbildung dieses Zerstäubungsraums ist vorge sehen, daß der Zerstäubungsraum aufseiten des Arbeitsmedi umführungsteils von einer zur Düsenachse im wesentlichen parallel verlaufenden Fläche und aufseiten des Blasluftfüh rungsteils von einer Kegelstumpfmantelfläche begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform reißt die Strömung des Sprüh strahls zuerst aufseiten des Arbeitsmediumführungsteils ab, so daß sich im Bereich der Stirnfläche dieses Teils der vorstehend angesprochene Unterdruck ausbilden kann. Wäh renddessen wird der Sprühstrahl aufseiten des Blasluftfüh rungsteils von der Kegelstumpfmantelfläche noch sicher ge führt, so daß ein Sprühbild mit einem im wesentlichen wohl definierten Rand erzielt werden kann.

In einer interessanten Weiterbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß der Blasluftkanal aufseiten des Arbeitsmedium führungsteils und aufseiten des Blasluftführungsteils von einer zur Düsenachse im wesentlichen orthogonal verlaufen den Ringfläche begrenzt ist, und daß gewünschtenfalls im Endbereich des Blasluftkanals ein Zerstäubungsraum vorgese hen ist, der aufseiten des Arbeitsmediumführungsteils von einer Kegelstumpf-Mantelfläche und aufseiten des Blasluft führungsteils von der Ringfläche begrenzt ist. Diese Aus führungsform eignet sich insbesondere zum Besprühen der In nenumfangsflächen von Hohlkörpern, beispielsweise von Roh ren, da sich mit ihr ein großflächiges ringförmiges Sprüh bild erzielen läßt. War bei herkömmlichen Sprühelementen bislang ein ganzer Kranz von Sprühdüsen erforderlich, um die Innenwandung eines Rohres zu besprühen, so reicht bei der vorstehend angegebenen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Sprühelements eine einzige derartige Sprühdüse aus. Somit können nunmehr auch die Innenwandungsflächen von Roh ren kleineren Durchmessers besprüht werden.

Festzuhalten ist, daß zur Erzielung eines vergleichbaren Sprühergebnisses auch Kegelstumpfmantelflächen eingesetzt werden können, die relativ zur vorstehend angegebenen und zur Düsenachse orthogonal verlaufenden Ringfläche in einer der beiden Richtungen, nämlich Rückstrahlrichtung oder Vor strahlrichtung, geneigt sind.

Ein vergleichbares Sprühergebnis kann ferner dadurch er zielt werden, daß am Düsen-Austrittsende des Arbeitsmedium führungsteils ein sich im wesentlichen orthogonal zur Düsenachse erstreckendes Prallelement, insbesondere eine Prallplatte, angeordnet ist. Zur Erzielung verschiedener Sprühstrahlcharakteristiken wird vorgeschlagen, daß eine der Mündung für das Arbeitsmedium benachbarte Fläche des Prallelements mit der Düsenachse einen rechten Winkel ein schließt oder/und daß mit der Orthogonalen zur Düsenachse einen spitzen Winkel einschließt.

Um eine ausreichende Führung des Sprühstrahls durch das Prallelement sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Prallelement - in der Erstreckung orthogonal zur Düsenrichtung - wenigstens ebenso groß bemessen ist, wie das Blasluftführungsteil.

Bevorzugt ist das Prallelement mit dem Arbeitsmediumfüh rungsteil einstückig ausgebildet.

Um das Arbeitsmedium über den gesamten Umfang der Düsenvor richtung verteilen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Arbeitsmediumzufuhrleitung einen von dem Düsen-Eintritt sende ausgehenden zentralen Arbeitsmediumhauptkanal umfaßt, der sich im Bereich des Düsen-Austrittsendes in eine Mehr zahl von in den Blasluftkanal mündenden Arbeitsmediumzweig kanälen verzweigt. Die Arbeitsmediumzweigkanäle können hierbei zur Vereinfachung ihrer Einbringung in das Arbeits mediumführungsteil im wesentlichen orthogonal zur Düsen richtung verlaufen.

Zur Erzielung eines über den Umfang homogenen Sprühbilds wird vorgeschlagen, daß die Arbeitsmediumzweigkanäle über den Umfang des Arbeitsmediumführungsteils gleichmäßig ver teilt angeordnet sind. In bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch auch erwünscht sein, daß das Arbeitsmediumfüh rungsteil Umfangsbereiche mit einer erhöhten oder/und ver ringerten Dichte von Arbeitsmediumzweigkanälen aufweist.

Nicht zuletzt für die beiden zuletzt angesprochenen Weiter bildungen, mittels derer sich gezielt inhomogene Sprühbil der erzielen lassen, aber nicht ausschließlich nur für diese, wird ferner vorgeschlagen, daß Mittel vorgesehen sind zum Aufrechterhalten der Relativorientierung von Arbeitsmediumführungsteil und Blasluftführungsteil. Hier durch kann die Betriebssicherheit der Sprühdüse erhöht werden.

In einer zweiten alternativen Ausführungsvariante ist vor gesehen, daß der Arbeitsmediumführungsteil am Blasluftfüh rungsteil beweglich angeordnet ist. Diese zweite alterna tive Ausführungsvariante kann auf verschiedene Weise ein gesetzt werden. Beispielsweise kann durch die Relativbeweg lichkeit des Arbeitsmediumführungsteils und des Blasluft führungsteils die Querschnittsfläche des Blasluftkanals nach Bedarf eingestellt werden. Auch läßt sich bei dieser zweiten alternativen Ausführungsvariante die Sprühdüse nach Art eines "Flatterventils" betreiben. Beide Möglichkeiten werden nachfolgend noch detaillierter erläutert werden.

Um einen definierten Ausgangszustand bereitstellen zu kön nen, von welchem ausgehend eine jeweils gewünschte Relativ stellung von Arbeitsmediumführungsteil und Blasluftfüh rungsteil eingestellt werden kann, wird vorgeschlagen, daß der Arbeitsmediumführungsteil relativ zum Blasluftführungs teil in eine Ruhestellung elastisch vorgespannt ist, bei spielsweise mittels eines Gummipuffer-Elements oder mittels einer Schraubenfeder, vorzugsweise einer Schraubendruck feder.

Die Relativstellung von Arbeitsmediumführungsteil und Blas luftführungsteil wird bevorzugt nicht sich selbst überlas sen. Vielmehr wird vorgeschlagen, daß die Bewegung des Arbeitsmediumführungsteils relativ zum Blasluftführungsteil unter Verwendung einer von außen beeinflußbaren Steuerkraft gesteuert ist.

Diese Steuerkraft kann beispielsweise eine Fluidendruck kraft sein, beispielsweise eine vom Blasluftdruck herrüh rende Pneumatikkraft, eine vom Arbeitsmitteldruck herrüh rende Hydraulikkraft, eine von einem gesonderten Steuerme dium herrührende Fluidendruckkraft oder dergleichen. Diese Möglichkeit kann beispielsweise zur Realisierung einer "Flatterventil"-Sprühdüse eingesetzt werden.

Eine Flatterventil-Sprühdüse kann beispielsweise wie folgt aufgebaut sein und arbeiten: Das Arbeitsmediumführungsteil wird unter dem Einfluß der Pneumatikkraft der aus den Blas luftleitungen in den Blasluftkanal übertretenden Blasluft gegen die elastische Vorspannkraft vom Blasluftführungsteil im Sinne einer Vergrößerung der Querschnittsfläche des Blasluftkanals entfernt. Da das Abheben die beiden Teile bei bestimmten Blasluftdruckwerten nicht in Form eines quasistationären Vorgangs einer Gleichgewichtsstellung annähert, sondern in Form eines dynamischen Vorgangs über eine derartige Gleichgewichtsstellung hinausführt, über wiegt schließlich die Rückstellkraft der elastischen Vor spannung, so daß der Arbeitsmediumführungsteil schließlich wieder über die Gleichgewichtsstellung hinaus an seine Ruhestellung angenähert wird. Infolgedessen vollführt der Arbeitsmediumführungsteil eine periodische Bewegung um die Gleichgewichtsstellung herum: Die Sprühdüse, oder genauer gesagt der Arbeitsmediumführungsteil der Sprühdüse, flat tert. Entsprechend wird die abgegebene Arbeitsmediummenge periodisch variiert.

Das sich somit ergebende intermittierende Sprühen hat Vor teile hinsichtlich der Filmbildung auf der Formwand. Da das Arbeitsmedium die heiße Formwand nicht im kontinuierlichen Sprühstrahl erreicht, nimmt die Tendenz des Sprühmittels ab, infolge zu intensiver Bedeckung der Formwand von dieser Formwand abzulaufen. Intermittierendes Sprühen hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Düsenvorrichtung eine geringere Neigung aufweist, zu verstopfen. Es konnte sogar ein Selbstreinigungseffekt beobachtet werden. Eine zyklische Relativbewegung zwischen dem Arbeitsmediumführungsteil und dem Blasluftführungsteil kann nämlich dazu führen, daß Arbeitsmedium, das sich möglicherweise am Ausgang der Blas luftleitungen angesammelt hat, mechanisch abgestreift oder durch die "Flatterbewegung" abgeschüttelt wird.

Bislang konnte intermittierendes Sprühen nur durch entspre chende Ansteuerung der Schaltventile für Arbeitsmedium und/oder Blasluft erreicht werden. Die Ansprechzeiten der artiger Schaltventile betragen jedoch auch bei schnellen Ventiltypen mindestens etwa 0,1 bis 0,2 Sekunden. Mit den vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Flatterventil- Sprühdüsen können hingegen deutlich kürzere Ansprechzeiten und somit höherfrequentes intermittierendes Sprühen reali siert werden.

Bei hohen Werten des Blasluftdrucks geht die Sprühdüse aus dem periodischen Schwingungszustand in einen Gleichge wichtszustand über, in welche die Querschnittsfläche des Blasluftkanals vom jeweiligen Wert des Blasluftdrucks ab hängt und zeitlich konstant ist. In diesem Betriebsbereich kann durch Variation der Fluidendruckkraft, im vorstehenden Beispiel also der Blasluftdruckkraft, die Sprühstrahleigen schaften gezielt beeinflußt werden.

Die Beeinflussung der Bewegung des Arbeitsmediuführungs teils relativ zum Blasluftführungsteil kann auch unter Er zeugung der Steuerkraft durch ein beispielsweise elektroma gnetisches Kraftgerät erfolgen. Hierbei kann beispielsweise im Arbeitsmediumführungsteil oder im Blasluftführungsteil, vorzugsweise im Blasluftführungsteil, die Wicklung eines Elektromagneten angeordnet ist, während der jeweils andere Teil, vorzugsweise der Arbeitsmediumführungsteil, zumindest teilweise als Ankerelement des Elektromagneten ausgebildet ist. Die von dem Kraftgerät erzeugte Steuerkraft kann hier bei beispielsweise einer elastischen Vorspannkraft entge genwirken und in die gleiche Richtung wirken wie die Blas luftdruckkraft. Es ist jedoch auch möglich, daß die Steuer kraft der Blasluftdruckkraft entgegenwirkt und im Wechsel spiel mit dieser die Stellung des Arbeitsmediumführungs teils relativ zum Blasluftführungsteil bestimmt.

Um zuverlässig sicherstellen zu können, daß die Düsenvor richtung zu flattern beginnt, wird vorgeschlagen, daß der Blasluftkanal in der Ruhestellung des Arbeitsmediumfüh rungsteils relativ zum Blasluftführungsteil eine im wesent lichen verschwindende Querschnittsfläche aufweist. Je größer nämlich die Querschnittsfläche des Blasluftkanals in der Ruhestellung des Arbeitsmediumführungsteils ist, desto eher geht die Düsenvorrichtung aus dem Flatterzustand in den Gleichgewichtszustand über.

Bei sämtlichen vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten und Weiterbildungen der Erfindung kann die Sprühdüse zur schwenkbaren Anbringung an einer übergeordneten Struktur, beispielsweise einem Sprühelement eines Sprühwerkzeugs, ausgelegt sein. Grundsätzlich kann die Sprühdüse jedoch auch zur richtungsstarren Anbringung ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft ferner ein Sprühelement für ein Sprühwerkzeug, insbesondere einer Formsprüheinrichtung, welches mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Sprühdüse ausgerüstet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Formsprüheinrich tung, bei deren Sprühwerkzeug die erfindungsgemäße Sprühdüse eingesetzt werden kann;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Sprühwerkzeugs;

Fig. 3 eine Gesamtansicht eines Sprühelements, das mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Sprühdüse ausgestattet ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Detailansicht der Sprühdüse gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht analog Fig. 4 einer weiteren Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Sprühdüse;

Fig. 6 eine Ansicht analog Fig. 4 einer dritten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Sprühdüse;

Fig. 7a und 7b zwei Betriebsstellungen einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sprühdüse in Ansichten analog Fig. 4;

Fig. 8 eine Ansicht analog- Fig. 4 einer fünften Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Sprühdüse;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 4 zur Erläuterung der Verteilung der Arbeitsmediumzweig kanäle über den Umfang der Sprühdüse;

Fig. 10 eine Ansicht analog Fig. 9 einer abgewandelten Verteilung dieser Kanäle; und

Fig. 11 eine Ansicht analog Fig. 9 einer weiteren Abwand lung dieser Verteilung.

In Fig. 1 ist eine im folgenden mit 1 bezeichnete Form sprüheinrichtung schematisch dargestellt, welche beispiels weise eingesetzt werden kann, um bei der Herstellung von Bauteilen mittels eines Druckgußverfahrens, z. B. des Alumi nium-Druckgußverfahrens, Formteile 2a und 2b einer Form 2 auf den nächsten Arbeitsgang vorzubereiten.

Bei einem derartigen Druckgußverfahren wird eine Füllkammer 3a einer Befüllungsvorrichtung 3 durch eine Füllöffnung 3b mit zu verarbeitendem, flüssigem Metall gefüllt. Anschlies send wird das Metall von einem Preßkolben 3c in die Form 2 gepreßt. Nach dem Aushärten des so gefertigten Bauteils wird dieses aus der Form entnommen. Die Formteile 2a, 2b der Form 2 sind hierzu an einer ortsfesten Aufspannplatte 4a und einer beweglichen Aufspannplatte 4b angebracht. Die bewegliche Aufspannplatte 4b kann zum Öffnen und Schließen der Form 2 in Richtung des Doppelpfeils F verstellt werden. Obgleich in Fig. 1 lediglich zwei Aufspannplatten 4a, 4b mit zwei Formteilen 2a, 2b dargestellt sind, ist selbstver ständlich auch der Einsatz mehrteiliger Formen mit einer entsprechenden Anzahl von Aufspannplatten denkbar.

Die Formsprüheinrichtung 1 umfaßt eine erste Fahreinheit 5, die auf einem oberen Rand 4c der ortsfesten Aufspannplatte 4a fest angeordnet ist. Mit der ersten Fahreinheit 5 ist eine zweite Fahreinheit 6 verbunden, die relativ zur ersten Fahreinheit 5 orthogonal zur Zeichenebene der Fig. 1 (Richtung A) verfahren werden kann. Mit der zweiten Fahreinheit 6 wiederum ist eine dritte Fahreinheit 7 verbunden, die mittels eines in der zweiten Fahreinheit 6 geführten Arms 7a durch einen (nicht dargestellten Antrieb) relativ zur zweiten Fahreinheit 6 in Richtung des Doppelpfeils B horizontal ein- und ausgefahren werden kann. In analoger Weise kann ein Sprühwerkzeug 8, das eine Mehrzahl Sprüh elemente 10 aufweist, mittels eines in der dritten Fahr einheit 7 geführten Arms 8a durch einen (ebenfalls nicht dargestellten Antrieb) relativ zur dritten Fahreinheit 7 in Richtung des Doppelpfeils C vertikal ein- und ausgefahren werden.

Die erste Fahreinheit 5 ist mit Versorgungsleitungen 11 für flüssiges Arbeitsmedium, einer Versorgungsleitung 12 für Arbeits- bzw. Blasluft und einer Versorgungsleitung 13 für Steuerluft verbunden. Diese Versorgungsleitungen 11, 12, 13 sind von der ersten Fahreinheit 5 bis zum Sprühwerkzeug 8 geführt. In Fig. 1 sind jedoch der einfacheren Darstellung halber lediglich die zur ersten Fahreinheit 5 führenden Ab schnitte dieser Leitungen gezeigt.

Die Versorgungsleitungen 11 für Arbeitsmedium umfassen eine Versorgungsleitung 11a für Wasser und eine Versorgungslei tung 11b für Schmiermittel. Es können jedoch auch weitere Versorgungsleitungen 11 für Arbeitsmedium, beispielsweise für eine zweite Sorte Schmiermittel oder dergleichen, vor gesehen sein, wie in Fig. 1 mit der strich-punktierten Linie 11c angedeutet ist. Im Sprühwerkzeug 8 bzw. diesem unmittelbar vorgelagert ist eine Ventileinrichtung 14 vor gesehen, um zwischen den verschiedenen Versorgungsleitungen 11a, 11b, usw. für Arbeitsmedium umschalten zu können.

Zur Vorbereitung der Form 2 auf den nächsten Arbeitsgang wird nach dem Öffnen der Form 2 und dem Entnehmen des her gestellten Bauteils das Sprühwerkzeug 8 mit Hilfe der Arme 7a und 8a zwischen die beiden Formteile 2a, 2b eingefahren. Hierauf werden die Formteile 2a, 2b beispielsweise mittels Blasluft von Metallrückständen, Schmiermittelrückständen und anderen Verunreinigungen befreit, durch Versprühen von Wasser gekühlt, zur Vorbereitung des nächsten Arbeitsgangs mit Schmierstoff eingesprüht und gewünschtenfalls mittels Blasluft getrocknet. Das Sprühwerkzeug 8 wird hierbei in der Form 2 längs eines in Abhängigkeit von der Topographie der Formteile 2a, 2b gewählten Wegs D bewegt.

In Fig. 2 ist der Aufbau des Sprühwerkzeugs 8 detailliert dargestellt. An dem Sprühwerkzeug 8 sind im vorliegenden Beispiel je Werkzeugebene 8d sechs Sprühelemente 10 ange bracht. Die Anzahl und die Ausrichtung der Sprühelemente kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall beliebig variiert werden.

Im Sprühwerkzeug 8 ist eine Arbeitsmedium-Hauptleitung 15 ausgebildet, von welcher Nebenleitungen 16 abzweigen, die in der Darstellung gemäß Fig. 2 in der Zeichenebene ver laufen. Von diesen Nebenleitungen 16 zweigen wiederum Ar beitsmedium-Stichleitungen 17 ab, die das Sprühwerkzeug in der Darstellung gemäß Fig. 2 orthogonal zur Zeichenebene durchsetzen. Ferner sind in dem Sprühwerkzeug 8 orthogonal zur Zeichenebene verlaufende Stichleitungen 18 für Blas bzw. Arbeitsluft und 19 für Steuerluft vorgesehen. Diese Stichleitungen 18 bzw. 19 sind mit entsprechenden (nicht dargestellten) Haupt- und Nebenleitungen für Arbeitsluft bzw. Steuerluft verbunden, die den Leitungen 15 und 16 ent sprechend ausgebildet sind. Die offenen Enden der Stich leitungen 17, 18 und 19 sind von Abdeckplatten 8b (siehe Fig. 1) verschlossen.

Die Sprühelemente 10 können einer Mehrzahl von Steuerkrei sen zugeordnet sein. So sind in Fig. 2 beispielsweise die Sprühelemente 10₁ und 10₄ zu einem Steuerkreis S1, die Sprühelemente 10₂ und 10₅ zu einem Steuerkreis S2 und die Sprühelemente 10₃ und 10₆ zu einem Steuerkreis S3 zusammen gefaßt.

Diese Zuordnung kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß die den Sprühelementen 10₁ und 10₄ des Steuer kreises S1, den Sprühelementen 10₂ und 10₅ des Steuerkrei ses S2 und den Sprühelementen 10₃ und 10₆ des Steuerkreises S3 zugeordneten Stichleitungen 19 für Steuerluft jeweils mit einer gesonderten Hauptleitung für Steuerluft verbunden sind, wobei die Steuerluft- Hauptleitungen der einzelnen Steuerkreise unabhängig voneinander, beispielsweise mittels einer (nicht dargestellten) Ventileinrichtung, mit Steuer luft versorgt werden können.

Von den Stichleitungen 17 für Arbeitsmedium führen Zufuhr bohrungen 21 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 22 für Ar beitsmedium der Sprühelemente 10, von den Stichleitungen 18 für Arbeitsluft führen Zufuhrbohrungen 23 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 24 für Arbeitsluft der Sprühelemente 10, und von den Stichleitungen 19 für Steuerluft führen Zufuhr bohrungen 25 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 26 für Steu erluft der Sprühelemente 10.

Die Einlaßöffnung 15a der in Fig. 2 dargestellten Haupt leitung 15 für Arbeitsmedium ist mit einer Ausgangsleitung 14d der Ventileinrichtung 14 verbunden. An Eingangsleitun gen 14a, 14b und 14c der Ventileinrichtung 14 sind die Ver sorgungsleitungen 11a, 11b bzw. 11c angeschlossen. In den Eingangsleitungen 14a, 14b und 14c sind jeweils ein Durch flußmengen-Steuerventil 11a1, 11b1 bzw. 11c1 und ein Rück schlagventil 11a2, 11b2 bzw. 11c2 angeordnet.

Die Durchlaßöffnung der Steuerventile 11a1, 11b1 und 11c1 können mittels einer Steuereinheit 28 über Steuerleitungen 29a, 29b, 29c unabhängig voneinander eingestellt werden. So kann beispielsweise durch Öffnen des Ventils 11a1 und Schließen der Ventile 11b1 und 11c1 nur Wasser, durch Öff nen des Ventils 11b1 und Schließen der Ventile 11a1 und 11c1 nur Schmiermittel oder durch entsprechendes öffnen der Ventile 11a1 und 11b1 und Schließen des Ventils 11c1 ein Schmiermittel-Gemisch in einem gewünschten Mischungsver hältnis als Arbeitsmedium zugeführt werden. Hierbei können stark unterschiedliche Abgabemengen, Viskositäten oder der gleichen der zu vermischenden Arbeitsmedien durch die Steu ereinheit 28 berücksichtigt werden, beispielsweise durch unterschiedlichen Öffnungsgrad der Ventile 11a1, 11b1 und 11c1.

In Fig. 3 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Sprühelements 10 dargestellt. Das Sprühelement 10 um faßt ein erstes Gehäuseteil 30a und ein zweites Gehäuseteil 30b, welche vorzugsweise als Spritzgußteile gefertigt sind, mit Flächen 30a1 und 30b1 aneinander anliegen und mittels (nicht dargestellter) Bolzenverbindungen miteinander ver schraubt sind. In dem ersten Gehäuseteil 30a sind die Zu fuhrleitungen 22 für flüssiges Arbeitsmedium, 24 für Ar beitsluft und 26 für Steuerluft ausgebildet.

Die Zufuhrleitung 22 für Arbeitsmedium erstreckt sich von einer der Fläche 30a1 entgegengesetzt gerichteten Fläche 30a2 in Richtung zur Fläche 30a1 und mündet in eine Ausneh mung 31 kreisförmigen Querschnitts, die zur Fläche 30a1 hin offen ist. Die Ausnehmung 31 dient zur Aufnahme eines Do sierventils 32, dessen Aufbau weiter unten noch ausführlich beschrieben werden wird. Die Zufuhrleitung 24 für Arbeits luft verbindet die beiden Flächen 30a1 und 30a2 miteinan der, und die Zufuhrleitung 26 für Steuerluft, die ebenfalls von der Fläche 30a2 ausgeht, mündet in einer Querbohrung 26a, die eine Außenumfangsfläche 30a3 des Sprühelements mit einer Innenumfangsfläche 31a der Ausnehmung 31 verbindet. Das äußere Ende der Querbohrung 26a ist von einem Stopfen 26b dicht verschlossen.

In der Ausnehmung 31 des ersten Gehäuseteils 30a ist, wie vorstehend beschrieben, im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 10 ein Dosierventil 32 angeordnet, welches ein Ventilsitzelement 33 und einen Ventilkörper 34 umfaßt. Sowohl das Ventilsitzelement 33 als auch der Ventilkörper 34 sind im wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildet.

Das Ventilsitzelement 33 weist an seiner Außenumfangsfläche zwei Ringausnehmungen 33a und 33b auf, die in axialer Rich tung von einem einen Ventilsitz bildenden Ringvorsprung 33c getrennt und von zwei weiteren Ringvorsprüngen 33d und 33e begrenzt sind. Die Ringvorsprünge 33c, 33d und 33e weisen im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser auf. Von den axialen Endflächen des Ventilsitzelements 33 gehen Sacklö cher 33f und 33g aus, deren Sackenden über Querbohrungen 33h und 33i mit den Ringausnehmungen 33a und 33b in Verbin dung stehen. Zur Zentrierung des Ventilsitzelements 33 in der Ausnehmung 31 greift es mit einem rohrförmigen Ansatz 33k in die Zufuhrleitung 22 für Arbeitsmedium ein. Die axiale Länge des Ventilsitzelements 33 ist derart bemessen, daß es im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 10 mit der Fläche 30b1 im wesentlichen bündig abschließt. Das Ven tilsitzelement 33 ist vorzugsweise als Spritzgußteil gefer tigt.

Der Ventilkörper 34 ist rohrförmig ausgebildet und um schließt das Ventilsitzelement 33. Hierzu ist ein Innen durchmesser seines Durchgangs 34a im wesentlichen gleich dem bzw. geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Ringvorsprünge 33c, 33d und 33e des Ventilsitzelements 33. Am Außenumfang des Ventilkörpers 34 ist eine Ringausnehmung 34b ausgebildet, welche zusammen mit der Innenumfangsfläche 31a der Ausnehmung 31 eine das Abheben des Ventilkörpers 34 vom Ventilsitz 33c ermöglichende Kammer 35 festlegt. Der Außendurchmesser des Ventilkörpers 34 ist im wesentlich gleich dem Innendurchmesser der Ausnehmung 31.

Alternativ könnte die Kammer 35 auch von einer in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Hinterschneidung 30a4 gebildet sein. In diesem Fall könnte auf die Ringausnehmung 34b am Außenumfang des Ventilkörpers 34 verzichtet werden.

Das Ventilsitzelement 34 steht im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 10 über die Fläche 30a1 über und greift in eine im zweiten Gehäuseteil 30b ausgebildete Ringnut 30b2 ein, die zur Zentrierung des Dosierventils 32 dient. Die Zufuhrleitung 24 für Blasluft setzt sich in dem zweiten Ge häuseteil 30b in einer Leitung 24a fort, welche über eine an ihrem äußeren Ende mittels eines Stopfens 24b dicht ver schlossene Querbohrung 24c in eine Kammer 24d mündet. Die Kammer 24d öffnet sich an einer der Fläche 30b1 entgegenge setzt gerichteten Fläche 30b3 des zweiten Gehäuseteils 30b. In dieser Mündung 24e ist eine Düsenbaugruppe 37 aufgenom men.

Die Düsenbaugruppe 37 umfaßt ein rohrförmiges Hauptteil 37a, an dessen einem Ende ein Außengewindeabschnitt 37a1 vorgesehen ist. Das Hauptteil 37a ist mittels des Außenge windeabschnitts 37a1 in die Mündung 24e des zweiten Gehäu seteils 30b eingeschraubt. An seinem anderen Ende ist das Hauptteil 37a mit einem Außengewindeabschnitt 37a2 ausge bildet. Im Bereich dieses Außengewindeabschnitts 37a2 ist ein Innenraum 37b des Hauptteils 37a mit einer im wesentli chen kugelförmigen Innenfläche 37c versehen. An dieser In nenfläche 37c liegt eine Kugelkalotte 40a eines Düsenele ments 40 an, die von einer mit dem Außengewindeabschnitt 37a2 verschraubten Überwurfmutter 37d in Position gehalten ist. Ein mit dem Sackloch 33g des Ventilsitzelements ver bundenes Rohrstück 38 durchsetzt die Kammer 24d und den In nenraum 37b des Hauptteils 37a und mündet in eine Zuführ leitung 40b für Arbeitsmedium des Düsenelements 40.

Aufbau und Funktion des Düsenelements 40 werden weiter un ten an Hand der Fig. 4 bis 11 noch eingehend erläutert werden. Zuvor soll jedoch die Funktion des Sprühelements 10 an Hand von Fig. 3 näher erläutert werden.

Bei dem Dosierventil 32 des Sprühelements 10 handelt es sich um ein durch ein Wechselspiel von Arbeitsmediumdruck und Steuerluftdruck zu öffnendes und zu schließendes Ven til. In Fig. 3 ist der Normalzustand des Dosierventils 32 dargestellt, d. h. dessen geschlossener Zustand. In diesem Zustand liegt der Ventilkörper 34 mit seiner Innenumfangs fläche dichtend auf dem Ventilsitz 33c auf und unterbindet somit die Zufuhr von Arbeitsmedium von der Leitung 22 durch das Sackloch 33f und die Querbohrung 33h, von der Ringaus nehmung 33a, zwischen Ventilsitz 33c und Ventilkörper 34 hindurch in die Ringausnehmung 33b und weiter durch die Querbohrung 33i, das Sackloch 33g und das Rohrstück 38 in den Innenraum 37b der Düsenbaugruppe 37.

Wird jedoch der in der Leitung 26 für Steuerluft herr schende Steuerluftdruck auf einen Wert abgesenkt, der es dem in der Leitung 22 herrschenden Druck des Arbeitsmediums ermöglicht, den Ventilkörper 34 vom Ventilsitz 33c abzuhe ben, so öffnet das Ventil 32 und ermöglicht einen Durch tritt von Arbeitsmedium zwischen Ventilsitz 33c und Ventil körper 34. In Abhängigkeit des angelegten Steuerluftdrucks und des Drucks des Arbeitsmediums kann der Öffnungsquer schnitt des Ventil 32 variiert werden, so daß sich das Ven til 32 als Dosierventil für Arbeitsmedium betreiben läßt.

Der Ventilkörper 34 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, und mit innerer Vorspannung gefer tigt, die ihn in die geschlossene Stellung vorspannt, d. h. in die Stellung, in der er einen Durchtritt von Arbeitsme dium zwischen Ventilsitz 33c und Ventilkörper 34 verhin dert, so daß bei Außerbetriebnahme des Sprühelements 10 ein Nachlecken, d. h. ein unbeabsichtigtes Austreten, von Ar beitsmedium zuverlässig vermieden werden kann.

In Fig. 4 ist das nach dem Außenmischprinzip arbeitende Düsenelement 40 vergrößert dargestellt, wobei zur Erzielung eines möglichst hohen Vergrößerungsmaßstabes die Kugelka lotte 40a des Düsenelements 40 nur teilweise gezeigt ist. In dieser Kugelkalotte 40a ist von einem Düseneintrittsende 40c1 (siehe Fig. 3) ein Sackloch 40c ausgebildet, dessen Öffnung dem Innenraum 37b des Hauptstücks 37a der Düsenbau gruppe 37 zugewandt ist (siehe Fig. 3). Das Rohrstück 38 ragt in der Darstellung gemäß Fig. 4 von links in das Sackloch 40c hinein und ist zur sicheren Verbindung mit dem Düsenelement 40 in eine Ausnehmung 40d eingepreßt. Ge wünschtenfalls kann das Rohrstück 38 in der Ausnehmung 40d zusätzlich durch (nicht dargestellte) Befestigungsmittel, beispielsweise eine Madenschraube, gesichert werden.

An die Kugelkalotte 40a schließt sich in Richtung der Dü senachse S ein zylindrischer Ansatz 40e an. Die Kugelka lotte 40a und der zylindrische Ansatz 40e bilden zusammen einen Basiskörper 41 des Düsenelements 40. Dieser Basiskör per 41 ist in Fig. 4 von links oben nach rechts unten schraffiert dargestellt.

Vom Sackloch 40c geht eine Mehrzahl parallel zur Düsenachse S verlaufender Blasluftleitungen 42 aus, die am in Fig. 4 rechten Ende des Basiskörpers 41 in eine Kegelstumpfmantel fläche 41a des Basiskörpers 41 münden. Die Blasluftleitun gen 42 sind vorzugsweise alle im gleichen Abstand zur Dü senachse S angeordnet. Der Durchmesser der Blasluftleitun gen 42 sowie deren Anzahl kann in Abhängigkeit von der ge wünschten Blasluftdurchsatzrate gewählt werden. Der Basis körper 41 kann auch als Blasluftführungsteil 41 bezeichnet werden.

Vom radial inneren Ende der Kegelstumpfmantelfläche 41a des Basisteils 41 ausgehend ist dieses Basisteil 41 parallel zur Düsenachse S mit einem Innengewindeabschnitt 41b verse hen. In diesem Innengewindeabschnitt ist ein Einsatzteil 44 mit einem mit Außengewinde 44a versehenen Schaft 44b einge schraubt. In dem Einsatzteil 44 ist koaxial zur Düsenachse S ein Hauptkanal 44c ausgebildet, der mit dem Rohrstück 38 in Verbindung steht und einen Teil der Zuführleitung für Arbeitsmedium bildet. Der Hauptkanal 44c ist an seinem in Fig. 4 rechten Ende verschlossen und verzweigt sich hier in eine Mehrzahl von im wesentlichen radial verlaufenden Zweikanälen 44d. Das Einsatzteil 44 kann auch als Arbeits mediumführungsteil 44 bezeichnet werden.

Ein an den Außengewindeabschnitt 44b anschließender Kopf teil 44e des Einsatzteils 44 schließt sich mit einem ersten Kegelstumpfabschnitt 44f an den Außengewindeabschnitt 44b an. Im Bereich der Mündungsöffnungen der Blasluftzuführlei tungen 42 in die Kegelstumpfmantelfläche 41a des Basiskör pers 41 geht der erste Kegelstumpfabschnitt 44f mittels ei ner Stufe 44g in einen zweiten Kegelstumpfabschnitt 44h über. Der zweite Kegelstumpfabschnitt 44h ist mit einer or thogonal, zur Düsenachse S verlaufenden und in Fig. 4 ganz rechts dargestellten Stirnfläche 44i des Einsatzteils 44 über eine Zylinderfläche 44k verbunden, in welche die Zweigkanäle 44d münden. Die Stirnfläche 44i bildet auch das Düsenaustrittsende der Sprühdüse 40.

Der Basiskörper 41 und das Einsatzteil 44 liegen mit ihren Kegelstumpfmantelflächen 41a und 44f aneinander an, die beide mit der Düsenachse S den selben Winkel α einschlie ßen. Der zweite Kegelstumpfabschnitt 44h des Einsatzteils 44 und die Kegelstumpfmantelfläche 41a des Basiskörpers 41 bilden zwischen sich aufgrund des Versatzes infolge der Stufe 44g einen Blasluftkanal 45, der sich trichterförmig verlaufend ausgehend von den Mündungen der Blasluftzufuhr leitungen 42 zunehmend von der Düsenachse S entfernt. Die Gestalt des Blasluftkanals 45 hängt bei vorgegebener Kegel stumpfmantelfläche 41a des Basiskörpers 41 zum einen von der Höhe h der Stufe 44g und zum anderen vom Neigungswinkel β ab, den der zweite Kegelstumpfabschnitt 44h des Einsatz teils 44 mit der Düsenachse S einschließt. Aus fertigungs technischen Gründen ist es bevorzugt, daß die Winkel α und β gleich groß sind, so auch bei der in Fig. 4 dargestell ten Sprühdüse 40.

Der Blasluftkanal 45 hat die Aufgabe, der aus den Blasluft leitungen 42 austretenden Blasluft eine durch die Kegel stumpfmantelflächen 41a und 44h vorgegebene Richtung zu verleihen, bevor sie das aus den Zweigkanälen 44d austre tende Arbeitsmedium zerstäubt.

Im Bereich des Austritts des Arbeitsmediums aus den Zweigkanälen 44d ist zwischen dem Basiskörper 41 und dem Einsatzteil 44 ein zur Umgebung hin offener Zerstäubungs raum 46 gebildet, und zwar vom radial äußeren Randbereich der Kegelstumpfmantelfläche 41a und von der Zylinderfläche 44k. Grundsätzlich könnte zwar daran gedacht werden, die Größe des Zerstäubungsraums 46 kleiner zu wählen, wie dies in Fig. 4 mit dem strich-punkt-punktierten Verlauf der Fläche 44k′ angedeutet ist, oder gar gemäß dem gestrichel ten Verlauf 44k′′ vollständig auf die Ausbildung eines Zer stäubungsraums zu verzichten. Insbesondere bei der letzte ren Ausführung ergäbe sich jedoch zwangsläufig das Problem, daß sich in dem Zuführsystem 38-44c-44d für Arbeitsmedium ein Rückstaudruck ausbilden würde, der sich auf die Funk tion und insbesondere auch auf die Geräuschentwicklung der gesamten Sprühdüse 40 nachteilig auswirken würde. Durch Vorsehen des Zerstäubungsraums 46 wird die Ausbildung eines derartigen Rückstaudrucks sicher vermieden.

Je näher die Mündung der Zweigkanäle 44d an der Stirnfläche 44i des Einsatzteils 44 angeordnet sind, desto zuverlässiger kann der Aufbau eines Rückstaudruck vermieden werden und umso besser wird das Arbeitsmedium von der Blasluft zer stäubt.

Festzuhalten ist, daß die Zweigkanäle 44d nicht zwangsläu fig orthogonal zur Düsenachse S verlaufen müssen. Sie kön nen vielmehr auch unter einem Winkel zu dieser angeordnet sein. Festzuhalten ist ferner, daß die Begrenzungsflächen des Blasluftkanals 45 nicht notwendigerweise als Kegel stumpfmantelflächen ausgebildet sein müssen, wie dies in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 der Fall ist. Viel mehr kann jede beliebige Flächenform gewählt werden, so lange nur sichergestellt ist, daß der Blasluftkanal seine Aufgabe erfüllen kann, dem Blasluftstrom die gewünschte Richtung zu verleihen.

Mit der Sprühdüse 40 gemäß den Fig. 3 und 4 kann das in Fig. 3 dargestellte Sprühbild erhalten werden. Die am Ar beitsmediumführungsteil 44 abreißende Blasluftströmung ST_A erzeugt im Bereich der Stirnfläche 44i des Arbeitsmedium führungsteils 44 einen Unterdruck P_U. Dieser Unterdruck P_U zieht einen Teils des zunächst in Form einer Kegelmantel fläche austretenden Sprühstrahls zur Düsenachse S hin zu sammen. Hierdurch wird die aufgrund der Kegelmantelfläche eigentlich zu erwartende Ringform des Sprühflecks zu einer Vollkreisscheibe verwaschen. Aufseiten des Blasluftfüh rungsteils wird der durch das Abreißen der Blasluftströmung ST_B erzeugte Unterdruck stets durch den Umgebungsdruck aus geglichen. Somit wird der Sprühstrahl hier nicht aufgefä chert und setzt sich daher im wesentlichen in der durch den Blasluftkanal vorgegebenen Richtung im wesentlichen unge hindert fort. Der im Bereich der Stirnfläche 44i des Ar beitsmediumführungsteils 44 entstehende Unterdruck P_U kann durch den Umgebungsdruck nicht ausgeglichen werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Sprühdüse dargestellt, welche im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 4 entspricht. In Fig. 5 sind daher analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen verse hen wie in Fig. 4, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird im folgenden nur inso weit beschrieben werden, als sie sich von der Ausführungs form gemäß Fig. 4 unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten hiermit verwiesen wird.

Die Sprühdüse 140 weist eine im wesentlichen radial zur Sprühachse S gerichtete Sprühcharakteristik auf und eignet sich daher insbesondere zum Besprühen der Innenumfangsflä che von Rohrteilen. Der Blasluftkanal 145 ist hierzu im we sentlichen orthogonal zur Düsenachse s orientiert. Er wird aufseiten des Basiskörpers 141 von einer Ringfläche 141a und aufseiten des Einsatzteils 144 von einer Ringfläche 144h begrenzt, die im Abstand von der Ringfläche 141a ange ordnet ist. Die von den Blasluftleitungen 142 zugeführte Blasluft wird im Blasluftkanal 145 auf den gesamten Umfang des Düsenelements 140 verteilt. Im Bereich des Zerstäu bungsraums 146 wird in diesen Blasluftstrom aus den Zweigkanälen 144d Arbeitsmedium eingeleitet, welches von dem Rohrelement 138 und durch den Hauptkanal 144c in die Zweigkanäle 144d gelangt. Der Zerstäubungsraum 146 ist von der Ringfläche 141a und einer Kegelstumpfmantelfläche 144m umgrenzt. Die Zweigkanäle 144d verlaufen gemäß Fig. 5 nicht orthogonal zur Düsenachse S. Ferner ist das Einsatz teil 144 nicht in den Basiskörper 141 eingeschraubt, son dern reibschlüssig eingepreßt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Sprühelementen, bei denen zum Besprühen der Innenwandung eines Rohres ein ganzer Kranz von Sprühdüsen erforderlich war, reicht hierzu erfindungs gemäß eine einzige Sprühdüse 140 aus. Somit können nunmehr auch die Innenwandungsflächen von Rohren kleineren Durch messers besprüht werden.

In Fig. 6 ist eine weitere Sprühdüse mit Ringstrahlcharak teristik dargestellt, welche im wesentlichen der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 4 entspricht. In Fig. 6 sind daher analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 4, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Die Ausführungs form gemäß Fig. 6 wird im folgenden nur insoweit beschrie ben werden, als sie sich von den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 unterscheidet, auf deren Beschreibung anson sten hiermit verwiesen wird.

Der hauptsächliche Unterschied zwischen der Sprühdüse 240 gemäß Fig. 6 und der Sprühdüse 40 gemäß Fig. 4 besteht darin, daß an der Stirnseite 244i des Einsatzteils 244 eine einstückig angeformte Prallplatte 244l angeordnet ist. Die Prallplatte 244l erstreckt sich über die Zylinderfläche 244k hinaus zumindest bis zum Außenumfangsrand des Zylin deransatzes 240e des Basiskörpers 241. In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ragt die Prallplatte 244l sogar geringfügig über diesen Umfangsrand hinaus. Die Prallplatte 244l begrenzt mit einer relativ zur Düsenachse S "nach hinten", d. h. in Fig. 6 nach radial außen und links geneigten Begrenzungsfläche 244l1 den Zerstäubungs raum 246 und bewirkt so, daß der Sprühnebel aus der Ar beitskammer 246 in zur Düsenachse S radialer Richtung bzw. mit einer durch die Neigung der Fläche 244l1 vorgegebenen leichten Rückstrahlcharakteristik ausgestoßen wird.

Ferner ist das Einsatzteil 244 entsprechend der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 5 in den Basiskörper 241 reibschlüs sig eingepreßt.

In den Fig. 7a und 7b ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sprühdüse dargestellt, welche im we sentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 4 entspricht. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen verse hen wie in Fig. 4, jedoch vermehrt um die Zahl 300. Die Ausführungsform gemäß Fig. 7a und 7b wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von der Aus führungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet, auf deren Be schreibung hiermit ansonsten verwiesen wird.

Die Sprühdüse 340 gemäß Fig. 7a ist eine sogenannte "Flatterventil"-Sprühdüse, bei welcher das Einsatzteil 344 relativ zum Basiskörper 341 beweglich angeordnet ist. Das Einsatzteil 344 wird von einem elastischen Vorspannelement 348, im vorliegenden Beispiel einem ringförmigen Gummipuf fer, in der in Fig. 7a dargestellten Ruhestellung relativ zum Basiskörper 341 gehalten.

Der Gummipuffer 348 stützt sich hierzu einsatzteilseitig an einem Ringflansch 349a eines Schraubansatzes 349 des Ein satzteils 344 ab. Das Ansatzteil 349 ist mit dem Einsatz teil 344 bei 349b verschraubt. Basiskörperseitig stützt sich der Gummipuffer 348 an einem Ringelement 350 ab, wel ches mit dem Basiskörper 341 bei 350a verschraubt ist. Das Ringelement 350 und der Schaftabschnitt 344b des Einsatz teils 344 sind miteinander in Richtung der Düsenachse S verschiebbar, jedoch nicht um die Achse S relativ verdreh bar aneinander angeordnet, beispielsweise mittels einer in Fig. 7a durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Keil verzahnung 350b.

Zur Montage der Sprühdüse 340 gemäß Fig. 7a kann bei spielsweise wie folgt vorgegangen werden: Zunächst bringt man das Ringelement 350 auf den Schaftabschnitt 344b des Einsatzteils 344 derart auf, daß der Keilverzahnungsein griff 350b dieser beiden Elemente hergestellt wird. Nunmehr legt man den Gummipuffer 348 auf das Ringelement 350 auf und verschraubt schließlich das Ansatzstück 349 mit dem Schaftteil 344b des Einsatzteils 344. Nun führt man das Einsatzteil 344 in den Basiskörper 341 in Fig. 7 von rechts her ein, wobei man unter Drehen am Kopfteil 344e des Einsatzteils 344 unter Vermittlung der Keilverzahnung 350b die Schraubverbindung 350 zwischen dem Ringelement 350 und dem Basiskörper 341 herstellt, bis die Kegelstumpfmantel fläche 344f des Einsatzteils 344 auf der Kegelstumpfmantel fläche 341a des Basiskörpers 341 aufliegt.

Die Kegelstumpfmantelfläche 344f erstreckt sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7a durchgehend bis zur Zylin derfläche 344k, in welche die Zweigkanäle 344d zur Zufüh rung von Arbeitsmedium münden. Aufgrund dieser Tatsache weist der Blasluftkanal 345 in der Ruhestellung des Düsen elements 340 gemäß Fig. 7a eine verschwindende Quer schnittsfläche auf.

Wird nun in die Blasluftleitungen 342 ein Blasluftdruck eingeleitet, so wirkt die von diesem Luftdruck herrührende Druckkraft auf die Kegelstumpfmantelfläche 344f ein und sucht diese entgegen der elastischen Vorspannkraft des Gum mipuffers 348 von der Kegelstumpfmantelfläche 341a des Ba siskörpers 341 abzuheben, d. h. das Einsatzteil 344 relativ zum Basiskörper 341 in Richtung der Düsenachse S in Fig. 7a nach rechts zu bewegen. Ist der Blasluftdruck groß ge nug, so hebt der Einsatzteil 340 tatsächlich vom Basiskörper 341 unter Öffnung der Blasluftkanals 345 ab, wie dies in Fig. 7b dargestellt ist. Aufgrund der Dynamik dieses Abhebevorgangs wird der Gummipuffer 348 stärker komprimiert als es sich aus der anstehenden Blasluftdruckkraft eigent lich ergeben würde. Daher wird die Bewegung des Einsatz teils 344 unter dem Einfluß des Gummipuffers 348 wieder um gekehrt und der Einsatzkörper 348 wird wieder an seine Ru hestellung angenähert. Auch bei dieser Bewegung wird eine von einem Kräftegleichgewicht der elastischen Vorspannkraft des Gummipuffers und der anstehenden Blasluftdruckkraft de finierte Gleichgewichtsstellung überschritten. Das Einsatz teil 344 vollführt periodische Bewegungen um diese Gleich gewichtsstellung. Die Sprühdüse 340 "flattert".

Festzuhalten ist, daß der Blasluftkanal 345 auch in der Ru hestellung gemäß Fig. 7a einen nicht verschwindenden mini malen Querschnitt aufweisen kann. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß dieser Minimalquerschnitt klein genug bemes sen ist, daß die Sprühdüse 340 auch sicher zu flattern be ginnt. Bei zu hohem anstehenden Blasluftdruck und hieraus resultierender zu hoher Blasluftdurchsatzrate durch den Blasluftkanal 345 geht die Sprühdüse 340 nämlich aus dem Flatterzustand in einen stationären Zustand über, bei wel chem sich das Einsatzteil 344 in die Gleichgewichtsstellung begibt, die aus der jeweiligen elastischen Vorspannkraft und Blasluftdruckkraft resultiert.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Sprühdüse dargestellt, welche sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 7a und 7b nur geringfügig un terscheidet. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugs zeichen versehen wie in Fig. 7a und 7b, jedoch vermehrt um weitere 100, d. h. bezüglich Fig. 4 vermehrt um die Zahl 400. Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 wird im folgenden nur insoweit beschrieben, als sie sich von der Ausführungs form gemäß Fig. 7a und 7b unterscheidet, auf deren Be schreibung ansonsten hiermit verwiesen wird.

Die Sprühdüse 440 gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 7a und 7b zum einen dadurch, daß anstelle eines Gummipuffers eine Schraubendruckfeder 454 vorgesehen ist, um das Einsatzteil 444 in die Ruhestel lung vorzuspannen.

Zum anderen sind im Basiskörper 441 die Wicklung 451 eines Elektromagneten und am Schaftabschnitt 444b des Einsatz teils 444 ein Ankerelement 452 des Elektromagneten angeord net. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anke relement 452 als ferromagnetischer Ring bei der Herstellung vor dem Aufbringen des Ringelements 450 auf den Schaftab schnitt 444b aufgeschraubt. Die Magnetwicklung 451 kann in eine dafür vorgesehene Vertiefung 441c des Basiskörper 441 eingelegt sein, sie kann jedoch auch, wie in Fig. 8 ge strichelt angedeutet ist, in ein Kunstharzgehäuse 453 oder dergleichen eingegossen sein, welches in eine in den Basis körper 441 in Fig. 8 von rechts eingebrachte Ausdrehung 441d eingelegt ist.

Der Elektromagnet 451/452 wirkt in der Ausführungsform ge mäß Fig. 8 in der gleichen Richtung auf das Einsatzteil 444 ein, wie die in den Blasluftzuführleitungen 442 anste hende Blasluft, d. h. der elastischen Vorspannung der Feder 454 entgegen.

Der Elektromagnet 451/452 kann in vielfältiger Art und Weise eingesetzt werden. Beispielsweise kann er konstant erregt werden, um den Blasluftkanal im Ruhezustand der Sprühdüse 440 einen minimalen Voröffnungsquerschnitt zu verleihen. Ferner kann er periodisch erregt werden, um dem Flattern der Sprühdüse 440 eine gewünschte Flatterfrequenz aufzuerlegen. Schließlich kann er bei niedrigen Blasluft druckwerten auch zur Stabilisierung der Flatterbewegung der Sprühdüse 440 eingesetzt werden. Diese drei vorstehend be schriebenen Möglichkeiten verstehen sich als nicht ab schließende Aufzählung von Beispielen für Einsatzmöglich keiten des Elektromagneten 451/452.

Festzuhalten ist, daß der Elektromagnet 451/452 selbstver ständlich auch so angeordnet sein kann, daß er der Blas luftdruckkraft entgegenwirkt.

In den Fig. 9 bis 11 sind drei verschiedene Möglichkei ten dargestellt, in denen die Zweigkanäle 44d um den Haupt kanal 44b bzw. die Düsenachse S herum angeordnet sein kön nen.

Gemäß Fig. 9 sind die Zweigkanäle 44d in gleichmäßigem Um fangswinkelabstand voneinander um den Hauptkanal 44b ange ordnet. In dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind acht Zweigkanäle jeweils im Winkelabstand von 45° zu einander angeordnet. Es kann jedoch auch eine beliebige an dere Anzahl von Zweigkanälen vorgesehen sein, solange diese Zweigkanäle nur in gleichmäßigem Winkelabstand angeordnet sind. Beispielsweise können sechs Zweigkanäle im Winkelab stand von jeweils 60° vorgesehen sein.

Die in Fig. 10 dargestellte Verteilung unterscheidet sich von der Verteilung gemäß Fig. 9 dadurch, daß über den Win kelbereich V eine geringere Anzahl von Zweigkanälen vorge sehen sind. So ist in dem in Fig. 10 dargestellten Winkel bereich V überhaupt kein Zweigkanal vorgesehen. Über den restlichen Umfang um den Hauptkanal 44b′ sind Zweigkanäle 44d′ mit gleichmäßigem Winkelabstand vorgesehen.

In der Abwandlung der Verteilung gemäß Fig. 11 ist im Win kelbereich W eine erhöhte Anzahl von Zweigkanälen 44d′′ im Vergleich mit dem restlichen Winkelbereich angeordnet. So sind im Winkelbereich W sechs Zweigkanäle 44d′′ mit einem Winkelabstand von jeweils 22,5° angeordnet (die endständi gen Zweigkanäle des Winkelbereichs W zählen jeweils nur halb zu diesem Winkelbereich W), während im restlichen Um fangsbereich fünf Zweigkanäle 44d′′ in einem Winkelabstand von jeweils 45° angeordnet sind.

Selbstverständlich können bei ein und derselben Sprühdüse auch gleichzeitig Bereich mit erhöhter und verringerter Zweigkanaldichte vorgesehen sein. In Fig. 9 bis 11 sind ferner schematisch eine Rastkerbe 44n des Einsatzteils 44 und ein Rastzahn 41e des Basiskörpers 41 dargestellt, wel che zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Relativorien tierung des Einsatzteils 44 und des Basiskörpers 41 dienen.

Es soll betont werden, daß die vorstehend anhand verschie dener Ausführungsbeispiele diskutierten Merkmale auch aus führungsbeispiel-übergreifend miteinander kombiniert werden können. So ist es beispielsweise denkbar, eine Sprühdüse mit radialer Sprühcharakteristik gemäß Fig. 5 und 6 als Flatterventil-Sprühdüse analog Fig. 7a und 7b bzw. Fig. 8 zu betreiben.

Die Erfindung betrifft ferner eine Sprüheinrichtung, insbe sondere zum Besprühen von Formgebungsteilen an einer Form gebungsmaschine, mit einer Mehrzahl von Sprühelementen, wobei jedes Sprühelement eine Grundeinheit und wenigstens eine Sprühdüsenvorrichtung aufweist, wobei weiter in der Grundeinheit wenigstens ein Zuführkanal für Arbeitsmittel und wenigstens ein Zuführkanal für Blasluft ausgebildet sind, wobei weiter in der Sprühdüsenvorrichtung wenigstens eine Arbeitsmittel-Zuführleitung und wenigstens eine Blas luft-Zuführleitung ausgebildet sind, und wobei die wenig stens eine Arbeitsmittel-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Arbeitsmittel-Zuführkanal und die wenigstens eine Blasluft-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Blasluft- Zuführkanal in Verbindung bringbar sind.

Aus der DE 44 20 789 A1 ist eine gattungsgemäße Zweistoff- Sprüheinrichtung bekannt, bei welcher an einem Sprühwerk zeug eine Vielzahl von einzelnen Sprühelementen in mehreren Reihen nebeneinander und untereinander angeordnet ist. Der artige Sprüheinrichtungen werden beispielsweise als Form sprüheinrichtungen eingesetzt, wie sie beim Druckgießen, beim Gesenkschmieden und anderen Fertigungsverfahren der Warm- und Kaltumformung benötigt werden, um nach einem Ar beitsgang die Formteile auf den nächsten Arbeitsgang vorzu bereiten. Hierzu wird nach dem Öffnen der Form das Sprüh werkzeug zwischen die Formteile eingefahren, welche dann mittels Druckluft von Metallrückständen, Schmierstoffrück ständen und anderen Verunreinigungen befreit, mit Schmier stoff eingesprüht und außerdem mittels Wasser gekühlt wer den können. Soll nun die Formgebungseinrichtung auf die Herstellung eines anderen Formteils umgerüstet werden, so müssen zunächst die an den Aufspannplatten befestigten Formteile ausgewechselt werden. Ferner müssen sämtliche Zweistoff-Sprühdüsen der bekannten Formsprüheinrichtung entsprechend den "neuen" Formteilen justiert werden. Dies ist ein langwieriger und umständlicher Vorgang.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Formsprüh einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe die zum Umrüsten der Formgebungseinrichtung insgesamt erforderliche Zeit deutlich verkürzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß we nigstens zwei der Mehrzahl von Sprühelementen eine gemein same, abnehmbare und auswechselbare Düsenwechselanordnung zugeordnet ist, welche an den Grundeinheiten der Sprühele mente befestigbar ist und die Sprühdüsenvorrichtungen um faßt, wobei die wenigstens eine Arbeitsmittel-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Arbeitsmittel-Zuführkanal und die wenigstens eine Blasluft-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Blasluft-Zuführkanal über jeweilige Kupplungsstellen der Düsenwechselanordnung und der Grundeinheiten in Verbin dung bringbar sind. Die Sprühdüsenvorrichtungen der Düsen wechselanordnung brauchen zum Besprühen eines bestimmten Formteils lediglich einmal, nämlich bei ihrem Ersteinsatz, präzise justiert zu werden und können dann, wenn ein an deres Formteil in der Formgebungsmaschine hergestellt wer den soll, abgenommen und an einem von der Formsprüheinrich tung entfernten Ort aufbewahrt werden. Bei Bedarf kann diese Düsenwechselanordnung dann wieder an den Grundeinheiten der Formsprüheinrichtung befestigt werden. Dies erfordert ver gleichsweise wenig Zeit.

Die Kosten, die einem Formteilhersteller dadurch entstehen, daß er für jedes herzustellende Formteil eine oder mehrere erfindungsgemäße Düsenwechselanordnungen auf Vorrat halten muß, muß mit den Kosten verglichen werden, der ihm bislang durch die zur Umrüstung erforderliche Arbeitszeit seines Personals entstanden sind. Hierbei ist insbesondere zu be rücksichtigen, daß teure Funktionsteile der Sprühelemente, beispielsweise die Dosierventile für das Arbeitsmittel, in den Grundeinheiten angeordnet sein können, so daß diese nicht in entsprechender Anzahl bereitgestellt werden müssen.

Wenn die Düsenwechselanordnung einen Sprühdüsenträger um faßt, an welchem die Sprühdüsenvorrichtungen, vorzugsweise lösbar, befestigbar sind, so kann die Düsenwechselanordnung besonders kostengünstig hergestellt werden, da in diesem Fall zumindest ein Teil der Sprühdüsenvorrichtungen iden tisch ausgebildet sein kann. Dies ermöglicht ihre Fertigung als Serienprodukt für entsprechend reduzierte Herstellungs kosten. Die Sprühdüsenvorrichtungen können dann in einfa cher Weise an dem als Grundplatte dienenden Sprühdüsenträ ger befestigt sein.

Um eine zuverlässig reproduzierbare Verbindung der Düsen wechselanordnung mit den Grundeinheiten sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß aufseiten der Düsenwech selanordnung wenigstens eine der Kupplungsstellen für Ar beitsmittel ein der Grundeinheit zugewandtes, starres Ar beitsmittel-Anschlußstück aufweist, wobei eine Anlagefläche des Arbeitsmittel-Anschlußstücks mit einer Gegenanlageflä che einer zugeordneten Grundeinheit dichtend zusammenwirkt.

In einer ersten alternativen Ausführungsform kann dieses starre Arbeitsmittel-Anschlußstück als im wesentlichen zy lindrischer Rohransatz der Sprühdüsenvorrichtung ausgebil det sein, der eine zylindrische Außenumfangsfläche und eine der Grundeinheit zugewandte Stirnfläche aufweist, wobei die zentrale Öffnung des Rohransatzes die Arbeitsmittel-Zuführ leitung bildet. Zur Gewährleistung eines sicheren Halts des Rohransatzes in der gekuppelten Stellung von Düsenwechsela nordnung und Grundeinheiten kann hierbei vorgesehen sein, daß der Rohransatz in eine topfförmige Ausnehmung der Grundeinheit eingreift, wobei die zylindrische Außenum fangsfläche und die der Grundeinheit zugewandte Stirnfläche des Rohransatzes die Anlagefläche bilden.

Gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, daß das starre Arbeitsmittel-Anschluß stück von einer topfförmigen Ausnehmung der Sprühdüsenvor richtung gebildet ist, die eine zylindrische Innenumfangs fläche und eine der Grundeinheit zugewandte Bodenfläche aufweist, wobei die Arbeitsmittel-Zuführleitung in die Bo denfläche der topfförmigen Ausnehmung mündet. Eine sichere Verbindung von Grundeinheiten und Düsenwechselanordnung kann bei dieser zweiten alternativen Ausführungsform da durch sichergestellt werden, daß der Rohransatz der Grund einheit in die topfförmige Ausnehmung der Sprühdüsenvor richtung eingreift, wobei die zylindrische Innenumfangsflä che und die der Grundeinheit zugewandte Bodenfläche der topfförmigen Ausnehmung die Anlagefläche bilden.

Um einen Austritt von Arbeitsmittel stets zuverlässig ver meiden zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vor geschlagen, daß zwischen einer zylindrischen Umfangsfläche des starren Arbeitsmittel-Anschlußstücks und einem korre spondierenden Teil der Gegenanlagefläche Dichtungsmittel vorgesehen sind. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß zwischen einer der Grundeinheit zugewandten Flä che des starren Arbeitsmittel-Anschlußstücks und einem kor respondierenden Teil der Gegenanlagefläche Di 19530 00070 552 001000280000000200012000285911941900040 0002019511272 00004 19411chtungsmittel vorgesehen sind. Als Dichtungsmittel kommen insbesondere O- Ringe, Papierdichtungen oder dergleichen in Betracht.

Um auch für das zweite Sprühmedium der Zweistoff-Sprühdü sen, nämlich die Blasluft, einen reproduzierbaren übertritt von den Grundeinheiten zu den Sprühdüsenvorrichtungen si cherstellen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß aufseiten der Düsenwechselanordnung we nigstens eine der Kupplungsstellen für Blasluft von einem starren Blasluft-Anschlußstück gebildet ist. Hierbei kann das Blasluft-Anschlußstück von einem zu den Grundeinheiten hin vorspringenden Ringansatz und einer den Ringansatz um gebenden Schulter gebildet ist.

Um auch in Seitenrichtung eine Fixierung der Düsenwechsela nordnung ermöglichen zu können, wird ferner vorgeschlagen, daß der Ringansatz in eine Vertiefung der Grundeinheit ein greift.

Die Anforderungen an die Dichtigkeit der Kupplungsstellen für Blasluft sind bei weitem nicht so streng wie die an die Dichtigkeit der Kupplungsstellen für Arbeitsmittel, solange nur sichergestellt ist, daß der zum Zerstäuben des Arbeits mittels in den Sprühdüsen erforderliche Blasluftdruck dort auch tatsächlich vorliegt. Normalerweise wird man daher an den Kupplungsstellen für Blasluft auf gesonderte Dichtungs mittel verzichten können. Eine ausreichende Dichtungswir kung kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden, daß eine Außenumfangsfläche des Ringansatzes und eine Innen umfangsfläche der Vertiefung derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, daß diese beiden Umfangsflächen als Paß sitz-Dichtung zusammenwirken. Diese Dichtungswirkung kann insbesondere dadurch weiter verbessert werden, daß die bei den Umfangsflächen als Kegelstumpfmantelflächen ausgebildet sind, welche sich von der Düsenwechselanordnung zur Grund einheit hin verjüngen.

Zur Ermöglichung ausreichenden Blasluft-Durchsatzes wird vorgeschlagen, daß eine Mehrzahl von Blasluft-Zuführlei tungsabschnitten in Umfangsrichtung des Ringansatzes ver teilt angeordnet ist.

Besonders kompakter Aufbau der Sprühdüsenvorrichtung kann dadurch erzielt werden, daß der Rohransatz im Zentrum des Ringansatzes und die topfförmige Ausnehmung der Grundein heit in einer Bodenfläche der Vertiefung angeordnet ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die topfförmige Ausnehmung der Düsenwechselanordnung im Zentrum des Ringan satzes angeordnet ist und der Rohransatz der Grundeinheit von einer Bodenfläche der Vertiefung absteht.

Bei den beiden gerade angesprochenen Alternativen können hierbei die einer Sprühdüsenvorrichtung zugeordneten Kupp lungsstellen für Arbeitsmittel und Blasluft aufseiten der Düsenwechselanordnung in einem einstückigen Element ausge bildet sein. Die Sprühdüsenvorrichtungen können je nach Be darf in verschiedenster Art und Weise aufgebaut sein. Ein fache und kostengünstige Herstellung der Sprühdüsenvorrich tung kann durch einen modularen Aufbau der Sprühdüsenvor richtung erzielt werden, beispielsweise dadurch, daß die Sprühdüsenvorrichtung wenigstens ein Befestigungsteil zur Befestigung am Sprühdüsenträger und eine Düsenspitze zur Erzeugung des Sprühstrahls umfaßt.

Hierbei kann die Düsenspitze unmittelbar oder unter Zwi schenanordnung einer Verlängerungseinheit an dem Befesti gungsteil angebracht sein. Je nach dem, ob die Abgaberich tung einer bestimmten Sprühdüsenvorrichtung einstellbar sein soll oder diese Sprühdüsenvorrichtung stets in die gleiche Richtung sprühen soll, kann die Düsenspitze dieser Sprühdüsenvorrichtung an dem Befestigungsteil bzw. der Ver längerungseinheit schwenkbar oder orientierungsfest ange bracht sein.

Bevorzugt umfaßt das Befestigungsteil ein Kupplungselement zum Ankuppeln eines flexiblen Rohrteils, das die zentrale Öffnung für Arbeitsmittel des Befestigungsteils mit der Düsenspitze verbindet und so einen Teil der Arbeitsmittel- Zuführleitung bildet. Befestigungsteil und Kupplungselement können beispielsweise durch Verschrauben miteinander befe stigt sein.

Zumindest ein weiterer Abschnitt der Blasluft-Zuführleitung kann in einfacher Weise dadurch bereitgestellt werden, daß das Befestigungsteil einen von dem Düsenträger in von der Grundeinheit weg weisender Richtung abstehenden Zylinderab schnitt umfaßt, der an die Mehrzahl von Blasluft-Zuführlei tungsabschnitten des Ringansatzes anschließt. Der weitere Blasluft-Zuführleitungsabschnitt kann hierbei insbesondere ein zwischen dem Zylinderabschnitt und dem flexiblen Rohr stück ausgebildeter, im wesentlichen ringförmiger Raum sein.

Die Düsenspitze kann an dem Befestigungsteil oder der Ver längerungseinheit beispielsweise mittels einer Überwurf mutter festgelegt sein.

Ferner kann vorgesehen sein, daß eine Adaptereinheit zur Anordnung einer Sprühdüse, insbesondere einer schwenkbaren Sprühdüse, an einer Verlängerungseinheit vorgesehen ist.

Bevorzugt arbeitet die Sprühdüsenvorrichtung nach dem Außenmischprinzip.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 12 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform einer mit einer erfindungs gemäßen Düsenwechselanordnung versehenen Sprühein richtung;

Fig. 13 einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Formsprüheinrichtung mit Düsenwechselanord nung; und

Fig. 14 eine Sprühdüsenvorrichtung mit Befestigungsteil, Verlängerungseinheit, Adaptereinheit und schwenk barer Düsenspitze.

Das in Fig. 12 dargestellte Sprühwerkzeug 556 der Form sprüheinrichtung 555 umfaßt eine zentrale Trägerstruktur 557, auf welcher eine Mehrzahl von Sprühelementen 558 mit tels nicht dargestellter Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, angebracht ist. Jedes Sprühelement 558 umfaßt eine Grundeinheit 559 und zwei Sprühdüsenvorrichtungen 560. In Fig. 12 erkennt man vier Grundeinheiten 559₁ bis 559₄.

In der zentralen Trägerstruktur 557 sind Zuführungen 562 zum Zuführen von flüssigem Arbeitsmittel zu den beiden Sprühdüsenvorrichtungen 560 jedes Sprühelements 558 ausge bildet. Diese Zuführungen 562 führen zu Dosierventilen 563, deren Aufbau und Funktion vorstehend, insbesondere anhand von Fig. 3 erläutert worden ist. Die Dosierventile 563 sind in Ausnehmungen 563a der Grundeinheiten 559 aufgenom men, welche zur zentralen Trägerstruktur 557 hin offen sind. Dies ermöglicht es, die Grundeinheiten 559 im Gegen satz zu dem zweiteiligen Gehäuse 30a, 30b gemäß Fig. 3 einteilig auszubilden, da die Dosierventile 563 im zusam mengebauten Zustand der Sprüheinrichtung 555 von der zen tralen Trägerstruktur 557 in den Ausnehmungen 563a gehalten sind.

In den Grundeinheiten 569 erkennt man ferner Steuerluft- Zuführungen 564 zum Zuführen von Steuerluft, mit deren Hilfe, wie vorstehend insbesondere anhand von Fig. 3 be schrieben worden ist, der Durchlaßquerschnitt der Dosier ventile 563 eingestellt werden kann.

Schließlich umfassen die Sprühelemente 558 eine beiden Sprühdüsenvorrichtungen 560 gemeinsame Blasluft-Zuführung 565, welche über zwei Zweigkanäle 565a mit Vertiefungen 566 der Grundeinheiten in Verbindung steht, die sich zu den Sprühdüsenvorrichtungen 560 hin öffnen. In die Vertiefungen 566 sind Anschlußelemente 567 der Sprühdüsenvorrichtungen 560 eingesetzt, deren Aufbau und Funktion nachfolgend noch detaillierter erläutert werden wird. Die Anschlußelemente 567 sind mittels Schraubgewinden 567a in einen Sprühdüsen träger 568 eingeschraubt, der allen Sprühelementen 558 bzw. allen Grundeinheiten 559₁ bis 559₄ gemeinsam ist. Der Sprühdüsenträger 568 ist an den Grundeinheiten 559₁ bis 559₄ mittels nicht dargestellter Befestigungselemente, bei spielsweise Schrauben, angebracht. Der Sprühdüsenträger 568 und die Sprühdüsenvorrichtungen 560 bilden zusammen eine abnehmbare und austauschbare Düsenwechselanordnung 579.

Die Anschlußelemente 567 liegen mit einer Ringschulter 567b auf den Grundeinheiten 559₁ bis 559₄ auf und greifen mit einem kreisscheibenförmigen Ansatz 567c in die Ausnehmung 566 ein. Vom Zentrum der Kreisscheibe 567c erstreckt sich ein Rohransatz 567d in Richtung zum Dosierventil 563 hin und greift im Bereich des Dosierventils 563 in eine topf förmige Ausnehmung 566a ein, welche am Boden der Vertiefung 566 ausgebildet ist.

Zwischen der Innenumfangsfläche der topfförmigen Ausnehmung 566a und der Außenumfangsfläche des Rohransatzes 567d ist ein O-Ring 570 angeordnet, der in eine Ringnut des Rohr ansatzes 567e eingelegt ist. Diese O-Ring-Dichtung verhin dert, daß Arbeitsmittel aus dem Dosierventil 563 in die Blasluft-Zuführung, insbesondere in die Vertiefung 566, ge langen kann. In dem Rohransatz 567d ist zentral ein erster Abschnitt 567e einer vom Dosierventil 563 zu einer Düsen spitze 571 der Sprühdüsenvorrichtung 560 führenden Arbeits mittel-Zuführleitung 572 ausgebildet.

An den ersten Abschnitt 567e der Arbeitsmittel-Zuführlei tung 572 schließt sich ein zweiter Abschnitt an, der von einem flexiblen Rohrstück 573 gebildet ist. Einenends ist das flexible Rohrstück mittels eines Kupplungselements 574, das in den Rohransatz 567d eingeschraubt ist, an den ersten Abschnitt 567e angeschlossen, andernends ist es mit der Düsenspitze 571 verbunden, wie dies vorstehend insbesondere anhand der Fig. 4 bis 8 beschrieben worden ist.

Um den ersten Abschnitt 567e der Arbeitsmittel-Zuführlei tung 572 herum sind in dem Anschlußstück 567 eine Mehrzahl in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Bohrungen 567f vorgesehen, welche einen ersten Abschnitt einer zur Düsen spitze 571 führenden Blasluft-Zuführleitung bilden. Ein zweiter Abschnitt dieser Blasluft-Zuführleitung 575 ist nach radial außen hin von der Innenumfangsfläche eines Rohransatzes 567g des Anschlußstücks 567 und nach radial innen hin von der Außenumfangsfläche des flexiblen Rohr stücks 573 und des Kupplungselements 574 begrenzt.

Die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 schwenkbare Düsenspitze 571 ist an dem Rohransatz 567g mittels einer Überwurfmutter 577 gehalten. Bezüglich der Details dieser Befestigung sei wiederum auf die vorstehende Beschreibung, insbesondere der Fig. 3, verwiesen. Die schwenkbare Düsen spitze 571 arbeitet vorzugsweise nach dem ebenfalls vorste hend bereits eingehend erläuterten Außenmischprinzip.

Zwischen dem den Rohransatz 567d umgebenden Ringteil der Kreisscheibe 567c und der Innenumfangsfläche der Vertiefung 566 sind keine gesonderten Dichtungsmittel vorgesehen. Vielmehr sind die Innenumfangsfläche der Vertiefung 566 und die Außenumfangsfläche des kreisscheibenförmigen Ansatzes 567 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, daß sich in dem in Fig. 12 dargestellten Zustand eine Paßsitz-Dichtung ergibt. Die Paßsitz-Dichtung kann insbesondere dadurch er halten werden, daß die Umfangsflächen der Vertiefung 566 und des kreisscheibenförmigen Ansatzes 567d als Kegel stumpfmantelflächen ausgebildet sind, die sich von der Dü senspitze 571 weg zum Boden der Vertiefung 566 hin verjün gen. Eine weitere Paßsitz-Dichtung kann durch Anpressen der Ringschulter 567e gegen die Grundeinheit 559 erzielt wer den. Ein geringfügiger Austritt von Blasluft kann im Gegen satz zu einem Austritt von Arbeitsmittel toleriert werden, solange der zum Zerstäuben des Arbeitsmittels erforderliche Blasluftdruck sichergestellt ist.

In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform einer Form sprüheinrichtung mit Düsenwechselanordnung dargestellt, welche im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 12 entspricht. In Fig. 13 sind daher analoge Teile mit glei chen Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 12, jedoch ver mehrt um die Zahl 100. Die Ausführungsform gemäß Fig. 13 wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 12 unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten hiermit ausdrücklich ver wiesen sei.

Die Formsprüheinrichtung 655 gemäß Fig. 13 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 12 zum einen da durch, daß in der Grundeinheit 659 alle drei Zuführungen ausgebildet sind, nämlich die Zuführung 662 für Arbeitsmit tel, die Zuführung 664 für Steuerluft und die Zuführung 665 für Blasluft. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 dient die Vertiefung 666 auch zur Aufnahme des Dosierventils 663. Das Dosierventil 663 ist hierzu in eine Ausnehmung 680a ei nes Halterungselements 680 eingesetzt, welches mittels ei nes nicht im einzelnen dargestellten Gewindes 680b in die Vertiefung 666 eingeschraubt ist. Am düsenseitigen Ende des Halterungselements 680 steht ein Rohransatz 680c ab, der einen Endabschnitt 680d des Arbeitsmittel-Zuführkanals bil det. Der Rohransatz greift in eine topfförmige Ausnehmung 667i des Ringansatzes 667c des Anschlußstücks 667 ein. Zwi schen der Stirnseite des Rohransatzes 680c und der Boden fläche der topfförmigen Ausnehmung 667i ist eine Quetsch dichtung, beispielsweise eine Papierdichtung, angeordnet, um einen Austritt von Arbeitsmittel zu unterbinden.

Die Düsenspitze 671 der Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist eine orientierungsfest angeordnete Düsenspitze. Die Düsen spitze 671 ist hierzu in einem Rohrteil 682 befestigt, bei spielsweise in das Rohrteil 682 eingeklebt, welches seiner seits mittels einer Überwurfmutter 677 und eines Schneid rings 683 an dem Anschlußstück 667 gehalten ist.

Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12, so ist auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 das Düsenstück 671 mit tels eines Rohrteils 673 und eines Kupplungselements 674, die gemeinsam die Arbeitsmittel-Zuführleitung 672 festle gen, an den Arbeitsmittel-Zuführkanal 662-680d der Grund einheit 659 angeschlossen. Das Rohrstück 673 kann aufgrund der festen Orientierung der Düsenspitze 671 in der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 13 auch ein nicht flexibles Rohrstück sein.

Die Blasluft-Zuführleitung wird von Bohrungen 667f und dem im wesentlichen ringförmigen Raum 675 gebildet, der nach radial außen hin von dem Rohr 682 und dem Rohransatz 667g des Anschlußstücks 667 und nach radial innen hin von dem Rohrstück 672 und dem Kupplungselement 674 begrenzt wird.

In Fig. 14 ist eine weitere Ausführungsform einer Sprüh düsenvorrichtung dargestellt, welche bei der erfindungsge mäßen Düsenwechselanordnung eingesetzt werden kann. Die Sprühdüsenvorrichtung gemäß Fig. 14 entspricht im wesent lichen den Sprühdüsenvorrichtungen gemäß Fig. 12 und 13. Daher sind analoge Teile mit entsprechendem Bezugszeichen versehen, jedoch vermehrt bezüglich Fig. 12 um die Zahl 200 und bezüglich Fig. 13 um die Zahl 100.

Die Sprühdüsenvorrichtung 760 gemäß Fig. 14 umfaßt eine schwenkbare Düsenspitze 771. Diese schwenkbare Düsenspitze 771 ist jedoch nicht, wie dies bei der Ausführungsform ge mäß Fig. 12 der Fall ist, in unmittelbarer Nähe des Sprüh düsenträgers 768 angebracht, sondern mittels eines Verlän gerungsrohrs 782 und einer Adaptereinheit 785 in einigem Abstand von dem Sprühdüsenträger 768. Das Verlängerungsrohr 782 ist an dem Anschlußstück 767 mittels eines Schneidrings 783 und einer Überwurfmutter 777 gehalten, wie dies vorste hend am Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 erläutert worden ist.

Die Adaptereinheit 785 umfaßt ein Basisteil 785a, mit wel chem das Verlängerungsrohr 782 mittels eines Schneidrings 785b und einer Überwurfmutter 785c verbunden ist. An ihrem, von dem Sprühdüsenträger 768 abgewandten Ende ist die Adap tereinheit 785 mit einem Rohransatz 785d ausgebildet, wel cher zur Aufnahme der Düsenspitze 771 und zur Festlegung der Düsenspitze 771 mittels einer Überwurfmutter 758e aus gebildet ist. Hinsichtlich der Art und Weise dieser Ausbil dung sei im einzelnen auf die Beschreibung der Fig. 3 ver wiesen.

Das Arbeitsmittel wird der Düsenspitze 771 über ein flexi bles Rohrstück 773 zugeführt, welches mittels eines Kupp lungselements 774 mit dem Anschlußstück 767 verbunden ist. Die grundeinheiten-seitige Ausbildung des Anschlußstücks 767 ist in Fig. 14 nicht dargestellt. Das Anschlußstück 767 kann hier beispielsweise entweder gemäß Fig. 12 oder gemäß Fig. 13 ausgebildet sein.

Festzuhalten ist, daß die vorstehend anhand einzelner Aus führungsformen, nämlich der Ausführungsformen gemäß Fig. 12, 13 oder 14, beschriebenen Merkmale auch zu Ausführungs formen kombiniert werden können, die nicht explizit be schrieben wurden. Beispielsweise kann eine orientierungs feste Düsenspitze, wie sie beispielsweise für das Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 13 beschrieben worden ist, an ei nem Anschlußstück befestigt werden, welches mit einem Rohr ansatz entsprechend dem Rohransatz 567d der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ausgebildet ist.

Claims

1. Zweistoff-Sprühdüse (40), insbesondere für Formsprüh einrichtungen (1), umfassend:

- ein Düsen-Eintrittsende (40c1) für Arbeitsmedium und Blasluft sowie ein Düsen-Austrittsende (44i),
- einen Blasluftführungsteil (41), der wenigstens eine mit einer Zuführung (24) für Blasluft verbindbare Blasluftzufuhrleitung (42) aufweist, und
- einen Arbeitsmediumführungsteil (44), der wenig stens eine mit einer Zuführung (22) für Arbeitsmedium verbindbare Arbeitsmediumzufuhrleitung (44c/44d) auf weist,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blasluftfüh rungsteil (41) und dem Arbeitsmediumführungsteil (44) wenigstens ein Blasluftkanal (45) festgelegt ist, der an die wenigstens eine Blasluftzufuhrleitung (42) an schließend vom Düsen-Eintrittsende (40c1) zum Düsen- Austrittsende (44i) hin zu einer von diesen beiden En den definierten Düsenachse (S) mit zunehmendem Abstand verläuft, und daß die wenigstens eine in dem Arbeitsme diumführungsteil (44) verlaufende Arbeitsmediumzufuhr leitung (44c/44d) in einen Endbereich (46) des wenig stens einen Blasluftkanals (45) mündet.

2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmediumführungs teil (44) am Blasluftführungsteil (41) fest angeordnet ist.

3. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftführungsteil (41) und der Arbeitsmediumführungsteil (44) körperlich gesondert ausgebildet sind.

4. Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmediumführungs teil (44) reibschlüssig in den Blasluftführungsteil (41) eingepaßt ist, bspw. eingepreßt ist.

5. Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmediumführungs teil (44) in den Blasluftführungsteil (41) einge schraubt ist.

6. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftkanal (45) re lativ zur Düsenachse (S) unter konstantem Winkel ver läuft.

7. Sprühdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftkanal (45) sei tens des Blasluftführungsteils (41) zumindest teilweise von einer Kegelstumpfmantelfläche (41a) begrenzt ist.

8. Sprühdüse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftkanal (45) sei tens des Arbeitsmediumführungsteils (44) zumindest teilweise von einer Kegelstumpfmantelfläche (44h) be grenzt ist.

9. Sprühelement nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Blasluftkanal (45) begrenzenden Kegelstumpfmantelflächen (44h) des Ar beitsmediumführungsteils (44) und (41a) des Blasluft führungsteils (41) mit der Düsenachse (S) einen unter schiedlichen Winkel (α, β) einschließen.

10. Sprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (β), den die Ke gelstumpfmantelfläche (44h) des Arbeitsmediumführungs teils (44) mit der Düsenachse (S) einschließt, und der Winkel (α), den die Kegelstumpfmantelfläche (41a) des Blasluftführungsteils (41) mit der Düsenachse (S) ein schließt, derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Blasluftkanal (45) längs des Wegs der Blasluft eine konstante Querschnittsfläche aufweist.

11. Sprühelement nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Blasluftkanal (45) begrenzenden Kegelstumpfmantelflächen (44h) des Ar beitsmediumführungsteils (44) und (41a) des Blasluft führungsteils (41) mit der Düsenachse (S) den gleichen Winkel (α = β) einschließen.

12. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der den Blasluftkanal (45) begrenzenden Kegelstumpfmantelflä chen (44h) des Arbeitsmediumführungsteils (44) und (41a) des Blasluftführungsteils (41) mit der Düsenachse (S) einen Winkel (α, β) von zwischen 40° und 70°, vor zugsweise von zwischen 45° und 65°, einschließt.

13. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmediumführungs teil (44) und das Blasluftführungsteil (41) Sitzflächen (44f, 41a) aufweisen, die zur wechselweisen Anlage an einander bestimmt sind, wobei an dem Arbeitsmediumfüh rungsteil (44) oder/und dem Blasluftführungsteil zwi schen der jeweiligen Sitzfläche (44f) und einer jewei ligen Blasluftkanal-Begrenzungsfläche (44h) ein Stufen abschnitt (44g) vorgesehen ist.

14. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich des Blas luftkanals (45) zu einem Zerstäubungsraum (46) erwei tert ist.

15. Sprühdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäubungsraum (46) aufseiten des Arbeitsmediumführungsteils (44) von einer zur Düsenachse (S) im wesentlichen parallel verlaufen den Fläche (44k) und aufseiten des Blasluftführungs teils (41) von einer Kegelstumpfmantelfläche (41a) be grenzt ist.

16. Sprühelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftkanal (145) aufseiten des Arbeitsmediumführungsteils (144) und aufseiten des Blasluftführungsteils (141) von einer zur Düsenachse (S) im wesentlichen orthogonal verlau fenden Ringfläche (144h, 141a) begrenzt ist, und daß gewünschtenfalls im Endbereich des Blasluftkanals (145) ein Zerstäubungsraum (146) vorgesehen ist, der aufsei ten des Arbeitsmediumführungsteils (144) von einer Ke gelstumpf-Mantelfläche (144m) und aufseiten des Blas luftführungsteils (141) von der Ringfläche (141a) be grenzt ist.

17. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Düsen-Austrittsende (224i) des Arbeitsmediumführungsteils (244) ein sich im wesentlichen orthogonal zur Düsenachse (S) erstrecken des Prallelement (244l), insbesondere eine Prallplatte, angeordnet ist.

18. Sprühdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Mündung für das Arbeitsmedium benachbarte Fläche (244l1) des Prallele ments (244l) mit der Düsenachse (S) einen rechten Win kel einschließt.

19. Sprühdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Mündung für das Arbeitsmedium benachbarte Fläche (244l1) des Prallele ments (244l) mit der Orthogonalen zur Düsenachse (S) einen spitzen Winkel einschließt.

20. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement (244l) - in der Erstreckung orthogonal zur Düsenachse (S) - wenigstens ebenso groß bemessen ist, wie das Blasluft führungsteil (241).

21. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement (244l) mit dem Arbeitsmediumführungsteil (244) einstückig ausge bildet ist.

22. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmediumzufuhrlei tung (44c/44d) einen von dem Düsen-Eintrittsende (40c1) ausgehenden zentralen Arbeitsmediumhauptkanal (44c) um faßt, der sich im Bereich des Düsen-Austrittsendes (44i) in eine Mehrzahl von in den Blasluftkanal (45) mündenden Arbeitsmediumzweigkanälen (44d) verzweigt.

23. Sprühdüse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmedium zweigkanäle (44d) im wesentlichen orthogonal zur Düsen achse (S) verlaufen.

24. Sprühdüse nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmedium zweigkanäle (44d) über den Umfang des Arbeitsmediumfüh rungsteils (44) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

25. Sprühdüse nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmediumführungs teil (44) Umfangsbereiche (W) mit einer erhöhten Dichte von Arbeitsmediumzweigkanälen (44d′′) aufweist.

26. Sprühdüse nach Anspruch 22, 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmediumführungs teil (44) Umfangsbereiche (V) mit einer verringerten Dichte von Arbeitsmediumzweigkanälen (44d′) aufweist.

27. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (41e, 44n) vorgese hen sind zum Aufrechterhalten der Relativorientierung von Arbeitsmediumführungsteil (44) und Blasluftfüh rungsteil (41).

28. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 und 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmediumführungs teil (344, 444) am Blasluftführungsteil (341, 441) be weglich angeordnet ist.

29. Sprühdüse nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmediumführungs teil (344, 444) in eine Ruhestellung relativ zum Blas luftführungsteil (341, 441) elastisch vorgespannt ist.

30. Sprühdüse nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmediumführungs teil (344, 444) mittels eines Gummipuffer-Elements (348) oder mittels einer Schraubenfeder (454), vorzugs weise einer Schraubendruckfeder, in die Ruhestellung vorgespannt ist.

31. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Arbeitsme diumführungsteils (344, 444) relativ zum Blasluftfüh rungsteil (341, 441) unter Verwendung einer von außen beeinflußbaren Steuerkraft gesteuert ist.

32. Sprühdüse nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkraft eine Fluidendruckkraft ist, bspw. eine vom Blasluftdruck herrührende Pneumatikkraft, eine vom Arbeitsmitteldruck herrührende Hydraulikkraft, eine von einem gesonderten Steuermedium herrührende Fluidendruckkraft oder der gleichen.

33. Sprühdüse nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Steuer kraft ein bspw. elektromagnetisches Kraftgerät (451/452) vorgesehen ist.

34. Sprühdüse nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitsmediumführungs teil oder im Blasluftführungsteil, vorzugsweise im Blasluftführungsteil (441), die Wicklung (451) eines Elektromagneten (451/452) angeordnet ist, während der jeweils andere Teil, vorzugsweise der Arbeitsmediumfüh rungsteil (444), zumindest teilweise als Ankerelement (452) des Elektromagneten (451/452) ausgebildet ist.

35. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasluftkanal (345, 445) in einer Ruhestellung des Arbeitsmediumführungsteils (344, 444) relativ zum Blasluftführungsteil (341, 441) eine im wesentlichen verschwindende Querschnitts fläche aufweist.

36. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur schwenkbaren An bringung an einer übergeordneten Struktur, beispiels weise einem Sprühelement (10) eines Sprühwerkzeugs (8), ausgelegt ist (bei 40a).

37. Sprühelement (10) für ein Sprühwerkzeug (8), insbeson dere einer Formsprüheinrichtung (1), dadurch gekenn zeichnet, daß es mit wenigstens einer Sprühdüse (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 36 ausgerüstet ist.

38. Sprüheinrichtung (555; 655), insbesondere zum Besprühen von Formgebungsteilen an einer Formgebungsmaschine, mit einer Mehrzahl von Sprühelementen (558; 658), wobei jedes Sprühelement eine Grundeinheit (559; 659) und wenigstens eine Sprühdüsenvorrichtung (560; 660) auf weist, wobei weiter in der Grundeinheit (559; 659) we nigstens ein Zuführkanal (562; 662) für Arbeitsmittel und wenigstens ein Zuführkanal (565; 665) für Blasluft ausgebildet sind, wobei weiter in der Sprühdüsenvor richtung (560; 660) wenigstens eine Arbeitsmittel- Zuführleitung (567e-574-572; 674-672) und wenigstens eine Blasluft-Zuführleitung (567f-575; 667f-675) aus gebildet sind, und wobei die wenigstens eine Arbeits mittel-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Arbeits mittel-Zuführkanal und die wenigstens eine Blasluft- Zuführleitung mit dem wenigstens einen Blasluft-Zuführ kanal in Verbindung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Mehr zahl von Sprühelementen (558; 658) eine gemeinsame, ab nehmbare und auswechselbare Düsenwechselanordnung (579; 679) zugeordnet ist, welche an den Grundeinheiten (559; 659) der Sprühelemente befestigbar ist und die Sprüh düsenvorrichtungen (560; 660) umfaßt, wobei die wenig stens eine Arbeitsmittel-Zuführleitung mit dem wenig stens einen Arbeitsmittel-Zuführkanal und die wenig stens eine Blasluft-Zuführleitung mit dem wenigstens einen Blasluft-Zuführkanal über jeweilige Kupplungs stellen (567d/566a, 567c/566; 667i/680c, 667c/666) der Düsenwechselanordnung (579; 679) und der Grundeinheiten (559; 659) in Verbindung bringbar sind.

39. Sprüheinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenwechselanordnung (579; 679) einen Sprühdüsenträger (568; 668; 768) um faßt, an welchem die Sprühdüsenvorrichtungen (560; 660; 760), vorzugsweise lösbar, befestigbar sind.

40. Sprüheinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß aufseiten der Düsenwech selanordnung (579; 679) wenigstens eine der Kupplungs stellen für Arbeitsmittel ein der Grundeinheit zuge wandtes, starres Arbeitsmittel-Anschlußstück (567d; 667c/667i) aufweist, wobei eine Anlagefläche des Ar beitsmittel-Anschlußstücks mit einer Gegenanlagefläche einer zugeordneten Grundeinheit (559; 659) dichtend zusammenwirkt.

41. Sprüheinrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Arbeitsmittel- Anschlußstück als im wesentlichen zylindrischer Rohran satz (567d) der Sprühdüsenvorrichtung (560) ausgebildet ist, der eine zylindrische Außenumfangsfläche und eine der Grundeinheit (559) zugewandte Stirnfläche aufweist, wobei die zentrale Öffnung (567e) des Rohransatzes (567d) wenigstens einen Abschnitt der Arbeitsmittel- Zuführleitung bildet.

42. Sprüheinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohransatz (567d) in eine topfförmige Ausnehmung (566a) der Grundeinheit (559) eingreift, wobei die zylindrische Außenumfangs fläche und die der Grundeinheit zugewandte Stirnfläche des Rohransatzes die Anlagefläche bilden.

43. Sprüheinrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Arbeitsmittel- Anschlußstück von einer topfförmigen Ausnehmung (667i) der Sprühdüsenvorrichtung (660) gebildet ist, die eine zylindrische Innenumfangsfläche und eine der Grundein heit (659) zugewandte Bodenfläche aufweist, wobei die Arbeitsmittel-Zuführleitung (672-674) in die Bodenflä che der topfförmigen Ausnehmung (667i) mündet.

44. Sprüheinrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohransatz (680c) der Grundeinheit (659) in die topfförmige Ausnehmung (667i) der Sprühdüsenvorrichtung (660) eingreift, wobei die zylindrische Innenumfangsfläche und die der Grundein heit zugewandte Bodenfläche der topfförmigen Ausnehmung die Anlagefläche bilden.

45. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer zylindri schen Umfangsfläche des starren Arbeitsmittel-Anschluß stücks und einem korrespondierenden Teil der Gegenanla gefläche Dichtungsmittel (570) vorgesehen sind.

46. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer der Grund einheit zugewandten Fläche des starren Arbeitsmittel- Anschlußstücks und einem korrespondierenden Teil der Gegenanlagefläche Dichtungsmittel (681) vorgesehen sind.

47. Sprüheinrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel von einem O-Ring (570) gebildet sind.

48. Sprüheinrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel von einer Papierdichtung (681) gebildet sind.

49. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß aufseiten der Düsenwech selanordnung (579; 679) wenigstens eine der Kupplungs stellen für Blasluft von einem starren Blasluft-An schlußstück (567c; 667c) gebildet ist.

50. Sprüheinrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasluft-Anschlußstück von einem zu den Grundeinheiten hin vorspringenden Ringansatz (567c; 667c) und einer den Ringansatz umge benden Schulter (567b; 667b) gebildet ist.

51. Sprüheinrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringansatz in eine Ver tiefung (566; 666) der Grundeinheit eingreift.

52. Sprüheinrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenumfangsfläche des Ringansatzes (567c; 667c) und eine Innenumfangsfläche der Vertiefung (566; 666) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, daß diese beiden Umfangsflächen als Paßsitz -Dichtung zusammenwirken.

53. Sprüheinrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Umfangsflä chen als Kegelstumpfmantelflächen ausgebildet sind, welche sich von der Düsenwechselanordnung zur Grundein heit hin verjüngen.

54. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Blasluft- Zuführleitungsabschnitten (567f; 667f) in Umfangsrich tung des Ringansatzes (567c; 667c) verteilt angeordnet ist.

55. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohransatz (567d) im Zentrum des Ringansatzes (567c) angeordnet ist und daß die topfförmige Ausnehmung (566a) der Grundeinheit (559) in einer Bodenfläche der Vertiefung (566) ange ordnet ist.

56. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Ausnehmung (667i) der Düsenwechselanordnung (679) im Zentrum des Ringansatzes (667c) angeordnet ist und daß der Rohran satz (680c) der Grundeinheit (659) von einer Bodenflä che der Vertiefung (666) absteht.

57. Sprüheinrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche der Vertie fung (666) an einem Einsatzteil (680) ausgebildet ist, das in der Vertiefung (666) befestigbar ist, vorzugs weise in die Vertiefung einschraubbar ist.

58. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Sprühdüsenvor richtung (560; 660) zugeordneten Kupplungsstellen auf seiten der Düsenwechselanordnung (579; 679) für Ar beitsmittel und Blasluft in einem einstückigen Element (567; 667) ausgebildet sind.

59. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 39 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsenvorrichtung (560; 660; 760) wenigstens ein Befestigungsteil (567; 667; 767) zur Befestigung am Sprühdüsenträger (568; 668; 768) und eine Düsenspitze (571; 671; 771) zur Erzeugung des Sprühstrahls umfaßt.

60. Sprüheinrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (571) un mittelbar an dem Befestigungsteil (567) angebracht ist.

61. Sprüheinrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (671; 771) an dem Befestigungsteil (667; 767) unter Zwischenanord nung einer Verlängerungseinheit (682; 782/785) ange bracht ist.

62. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 59 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (571; 771) an dem Befestigungsteil (567) bzw. der Verlängerungs einheit (781/785) schwenkbar angebracht ist.

63. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 59 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (671) an dem Befestigungsteil bzw. der Verlängerungseinheit (682) orientierungsfest angebracht ist.

64. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 59 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (567; 667; 767) ein Kupplungselement (574; 674; 774) umfaßt zum Ankuppeln eines flexiblen Rohrteils (572; 672; 772), das die zentrale Öffnung (567e) für Arbeitsmittel des Befestigungsteils mit der Düsenspitze (571; 671; 771) verbindet und so einen Teil der Arbeitsmittel- Zuführleitung bildet.

65. Sprüheinrichtung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (574; 674; 774) in das Befestigungsteil (567; 667; 767) ein schraubbar ist.

66. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 59 bis 65, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (567; 667; 767) einen von dem Sprühdüsenträger (568; 668; 768) in von der Grundeinheit weg weisender Richtung ab stehenden Zylinderabschnitt (567g; 667g) umfaßt, der an die Mehrzahl von Blasluft-Zuführleitungsabschnitten des Ringansatzes anschließt.

67. Sprüheinrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Zylinder abschnitt (567g; 667g) und dem flexiblen Rohrstück (572; 672; 772) ausgebildeter, im wesentlichen ringför miger Raum (575; 675; 775) einen weiteren Abschnitt der Blasluft-Zuführleitung bildet.

68. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 59 bis 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (571; 771) an dem Befestigungsteil (567) oder der Verlängerungs einheit (782/785), beispielsweise mittels einer Über wurfmutter (577; 785e), festlegbar ist.

69. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 61 bis 68, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaptereinheit (785) zur Anordnung einer Düsenspitze (771) an einer Verlän gerungseinheit (782) vorgesehen ist.

70. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 69, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsenvorrichtung (560; 660; 760) nach dem Außenmischprinzip arbeitet.