DE19541056A1

DE19541056A1 - Sprüheinrichtung

Info

Publication number: DE19541056A1
Application number: DE19541056A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wollin
Original assignee: WOTEC Automationssysteme GmbH
Current assignee: WOTEC Automationssysteme GmbH
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1997-05-07
Also published as: DE29618980U1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Sprühwerkzeugs zum Aufsprühen von Sprühmitteln, insbesondere Trennmitteln mittels Luft auf Gießereiformen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Sprühblock der gattungsgemäßen Art (DE-OS 43 36 250.8) sind am Ende eines Trägerarms über einen Adapter Sprühdüsen tragende Sprühplatten angeschlossen mit einem entsprechend weit verzweigten Kanalsystem innerhalb von Adapter und Platten, wobei die einzelnen der Zerstäubung dienenden Sprühdüse Dosierelemente zum Dosieren der Trennmittelmenge aufweisen.

Da das Dosieren der zu den Sprühdüsen geführte Trennmittelmenge faßt immer über Drosseln mit kleinen Dosierquerschnitte erfolgt, die entweder über eine Schlitzsteuerung, beispielsweise mittels einer Dosiernadel einstellbar sind oder aber als feste Blende ausgebildet sind mit kleinen Querschnitten ab ca. 0,3 mm Durchmesser, besteht die Gefahr der Verstopfung dieser Drosseln. Die Verstopfung solcher Drosseln wird durch kleine Fremdpartikel hervorgerufen, beispielsweise restliche Metallspäne, Partikel von Dichtungen oder Gummischläuchen und abgeplatzte Reste von Trennmittelabsetzungen, die beim Entmischen von Trennmittel und Luft in den Sprühpausen oder auch durch Verdunstung des Wasseranteils entstehen können. Es wird zwar üblicherweise zwischen Trennmittelversorgung und Sprühmaschine zur Vermeidung solcher Verstopfungen ein Filter eingebaut, über den aber nur die aus der Trennmittelversorgung her stammenden Partikel ausgefiltert werden können.

Die Störungen beim Besprühen von Gießformen durch Verstopfung und damit Ausbleiben des Besprühens oder nur reduziertem Besprühen kommt verhältnismäßig häufig vor und kann zu großen Schäden und zu erheblicher Ausschußproduktion führen. So kann beispielsweise die Gießform durch Festschweißen des Gußteiles wegen Trennmittelmangel beschädigt werden.

Ein mit der Filterung im weiteren Sinne zusammenhängendes Problem ist die Steuerung des Druckes des Sprühmittels, da die Sprühmenge bei einem bestimmten Querschnitt druckabhängig ist. Bei höherem Druck steigt die Durchströmmenge an der Drosseleinrichtung, bei abnehmendem Druck ist sie entsprechend kleiner. Ein Mindestdruck ist zudem erforderlich, einen ausreichenden Sprühkegel an der Sprühdüse und damit eine ausreichende Zerstäubung zu erzielen. Wesentlich für die Trennwirkung ist auch die Temperatur der Gießform, die wiederum erheblich von der aufgesprühten Menge Sprühmittel beeinflußt wird.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Die erfindungsgemäße Sprüheinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist demgegenüber den Vorteil auf, daß ein Verstopfen der Drosseleinrichtung nahezu vollständig unterbunden wird, so daß kaum mehr eine Ausschußproduktion oder eine Beschädigung von Gießformen vorkommen kann. Durch die Verwendung einer solchen Filtereinrichtung kann besonders in Kombination mit dem der Sprühmaschine vorgeschalteten Vorfilter eine optimale Filterung erzielt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung nach dem Ende des Trägerarms angeordnet. Hierdurch ist gewährleistet, daß das Filter in einer noch im Sinne der Erfindung voll wirksamen, jedoch geringen Entfernung stromauf der Drosselstelle angeordnet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Adapter als Verteiler ausgebildet und die Filtereinrichtung stromauf der Verteilung angeordnet. Auf diese Weise ist die Filterwirkung zwar möglichst nahe den Drosseleinrichtungen, jedoch zentral angeordnet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung in einer Platte angeordnet in Form von innerhalb der durch die Platte gehenden Sprühmittelkanäle angeordneten Filtereinsätzen. Hierdurch kann in einfacher Weise eine solche "Filterplatte" zwischengeflanscht oder am Ende angeflanscht werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung von außerhalb der Sprüheinrichtung zugänglich und dadurch schnell auswechselbar. Über eine derartige Schnellwechseleinrichtung kann gegebenenfalls auch ein Filterwechsel während der Produktion vorgenommen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter ein dem Anschluß zum Trägerarm abgewandtes stirnseitiges Ende auf und daß die Filterplatte auf dieses Ende aufsetzbar ist mit zu dieser Stirnseite hin Zu- und Abstromkanälen. Besonders dann, wenn mehrere Sprühkreise von dem Adapter aus zu versorgen sind, kann jeder Sprühkreis seinen eigenen Filter aufweisen, um dadurch ein Minimum an Strömungswiderstand zu bilden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Sprühmittelkanal stromauf der Filtereinrichtung ein Verstopfungen der Drossel registrierender Sensor angeordnet, wobei erfindungsgemäß ein solcher eine Verstopfung registrierender Sensor als Druckgeber und/oder als Strömungsgeber ausgebildet sein kann. Über den Druckgeber wird festgestellt, daß aufgrund einer Verstopfung der Druck stromauf des Filters steigt. Über den Strömungsgeber kann festgestellt werden, daß aufgrund einer Verstopfung eine Änderung der Durchströmmenge eintritt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Filtereinrichtung eine Rückspüleinrichtung auf. Eine solche Rückspüleinrichtung kann über den die Verstopfung registrierenden Sensor gesteuert sein, so daß bei Erreichen eines bestimmten Verstopfungsgrades die Rückspüleinrichtung automatisch in Kraft tritt, bei der die verstopfenden Partikel weggespült werden können.

Nach einer weiteren auch für sich geltend gemachten Ausgestaltung der Erfindung ist im Sprühmittelkanal stromauf des Trägearms und/oder Adapters ein Stromventil angeordnet, welches in Abhängigkeit von spritztechnischen Kenngrößen, wie Temperatur der Gießform und/der des Drucks des Sprühmittels und/oder der Menge des Sprühmittels steuerbar ist. Über ein solche Proportionalventil kann in unterschiedlichster Weise und mit unterschiedlicher Zielsetzung die Sprühmittelmenge gesteuert werden. Mittels verschiedene Betriebszustände anzeigende Sensoren, wie Druckgeber oder Strömungsgeber kann einerseits aufgrund größerer Strömungsmenge der Druck erhöht und dadurch trotz leicht zugesetzter Drossel die Sprühmenge beibehalten werden oder nachgesteuert werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Messung der Gießformtemperatur ein Temperatursensor nahe des Sprühblocks und mit diesem beweglich angeordnet. Mit einem solchen Temperaturgeber kann festgestellt werden, ob die auf die Gießform gesprühte Trennmittelmenge zu gering oder zu groß ist, um dann mittels des Mengensteuerventils die Sprühmenge zu korrigieren. Auch hierdurch kann vermieden werden, daß eine Ausschußproduktion entsteht oder eine Beschädigung der Gießform stattfinden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mit den Trennmitteln verwendete Luft in ihrem Druck in Abhängigkeit von spritztechnischen Kenngrößen steuerbar. Besonders hierdurch ist eine Kombination von der Steuerung der Trennmittel und jener der Druckluft möglich, so daß eine Optimierung der Sprühwirkung und ein störungsarmer, vor allem auch automatisch regelbarer Prozeß erzielbar ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Jeweils ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine in Betrieb befindlicher Sprühblock in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch Adapter und montierte Filterplatte und

Fig. 3 die Seitenansicht eines Sprühblocks innerhalb geschnittener Gießform und Gießmaschine sowie das Blockschaltbild für die Sprühmittelhydraulik.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Sprühblock 1 in Sprühfunktion gezeigt, in der er in den Hohlraum 2 einer Gießform 3 getaucht ist und über Sprühdüsen 4 die Oberfläche 5 mit Trennmitteln besprüht und zwar unter Zuhilfenahme von Druckluft.

Der Sprühblock 1 ist an einem Trägerarm 6 angeordnet, der entsprechend dem Doppelpfeil I in Hubrichtung den Sprühblock 1 in die Gießform herein- und herausfahren kann und außerdem entsprechend dem Doppelpfeil II den Sprühblock 1 innerhalb der Form in Spritzrichtung quer verfahren kann.

An dem Trägerarm 6 ist ein Adapter 7 befestigt, an dem rechts und links zur seitlichen Erweiterung des Sprühblocks 1 jeweils zwei Adaptermodule 8 angeordnet sind. An diese Adaptermodule 8 wiederum ist jeweils rechts und links exzentrisch eine Verteilerplatte 9 geschraubt, die somit weit in die Gießform 3 hineintaucht, und auf die jeweils eine Sprühplatte 11 geschraubt ist, auf der die Spritzdüsen 4 angeordnet sind. Oberhalb der Verteilerplatten 9 kann - und deshalb strichpunktiert dargestellt - jeweils mindestens ein Verteilermodul 12 befestigt sein, auf welchem wiederum jeweils eine weitere Sprühplatte 11 montiert sein kann.

Die einzelnen Platten und Module, sowie die Sprühdüsen sind je nach Bedarf baukastenartig zusammenschraubbar, mit dem Ziel, eine gleichmäßige Trennschicht auf die Oberfläche 5 aufzusprühen. Dabei wird über die Adaptermodule 8 erreicht, daß der Weg II möglichst gering oder überhaupt nicht erforderlich ist, um vor allem Sprühenergie zu sparen, und daß das Gewicht des gesamten Sprühblocks 1 möglichst gering ist.

Auf der unteren Stirnseite des Adapters 7 ist eine Filterplatte 13 angeordnet, der in Fig. 2 einschließlich dem unteren Teil des Adapters 7 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Die im Adapter 7 verlaufenden Hauptkanäle 14 für das Sprühmittel münden in Sackbohrungen 15, die in der Filterplatte 13 angeordnet und zu den Hauptkanälen 14 hin geöffnet sind und in denen zylindrische Filtersiebe 16 eingesetzt sind. Von den Sackbohrungen 15 zweigen Abzweigkanäle 17 in Richtung zum Adapter 7 ab und sind stirnseitig mit im Adapter 7 angeordneten Verteilerkanälen 18 verbunden, über die wiederum eine Verbindung zu den Adaptermodulen 8 besteht. Die Aufteilung des vom Trägerarm 6 hergeführten Sprühmittels zu den einzelnen Adaptermodulen 8 erfolgt somit im Adapter 7, wobei die Sprühmittel wie in Fig. 2 gezeigt über die Filterplatte 13 geleitet werden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Filterplatte 13 zwischen dem Adapter 7 und dem Trägerarm 6 angeordnet, wobei die Filterung der gesamten Sprühmenge über einen zentralen Filter erfolgen kann. Im übrigen entsprechen die einzelnen Teile von Sprühblock 1, Gießform 3 und Trägerarm 6, einschließlich Adapter 7 dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel.

An dem Adapter 7 bzw. der Filterplatte 13 oder dem Trägerarm 6 ist ein Temperatursensor 19 so angeordnet, daß er beim Eintauchen des Sprühblocks 1 in die Gießform 3 ebenfalls mit eintaucht. Hierdurch kann er wie durch die Pfeile III angedeutet, die tatsächliche Temperatur der Gießform 3 messen, wonach dann dieser Wert verwendet werden kann, um die Sprühmittelmenge zu verändern, um dadurch die Temperatur zu erhöhen oder zu senken. Vorzugsweise wird dieser Temperatursensor auf der Seite angeordnet sein, die dem Teil der Gießform 3 zugewandt ist, welcher mit der nur angedeuteten Sprühmaschine fest verbunden ist.

Um die dem Sprühblock 1 zugeführte Sprühmittelmenge steuern zu können, ist in der Sprühmittelleitung stromab einer Pumpe 22 und eines Vorfilters 23 ein Stromventil 24 angeordnet, dessen Durchgang in Abhängigkeit von verschiedenen Kenngrößen, wie der Temperatur der Gießform 3 dem Druck stromab des Stromventils 24 oder auch der Strömungsmenge steuerbar ist. Zur Erfassung der Kenngrößen ist stromab des Stromventils 24 ein Druck- oder auch Mengensensor 25 in der Sprühmittelleitung 26 angeordnet.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Sprühblock
2 Hohlraum
3 Gießform
4 Sprühdüsen
5 Oberfläche
6 Trägerarm
7 Adapter
8 Adaptermodul
9 Verteilerplatte
10 -
11 Sprühplatte
12 Verteilermodul
13 Filterplatte
14 Hauptkanäle
15 Sackbohrung
16 Filtersieb
17 Abzweigkanal
18 Verteilerkanal
19 Temperatursensor
20 -
21 Sprühmaschinen
22 Pumpe
23 Vorfilter
24 Stromventil
25 Sensor
26 Sprühmittellager

Claims

1. Sprüheinrichtung zum Aufsprühen von Sprühmitteln insbesondere Trennmitteln mittels Luft auf Gießereiformen

- mit einer Sprühmaschinen (21) und mit einem Sprühblock (1) eines Sprühwerkzeugs, wobei der Sprühblock in Hubrichtung (I) in die Gießform (3) ein- und ausfahrbar und in bzw. quer zur Spritzrichtung (II) innerhalb derselben verfahrbar ist,
- mit einem an einem Trägerarm der Sprühmaschine angekoppelten Adapter (7) an den Sprühdüsen (4) tragende Teile (Sprühplatte 11) montierbar sind,
- mit für die Medien wie Luft und Sprühmittel getrennt vorhandenen Medienanschlüssen und/oder Versorgungskanälen am und im Trägerarm (6) bzw. Adapter (7) und
- mit stromab des Adapters angeordneten Drosseleinrichtungen zur Bestimmung der einzelnen der jeweiligen Sprühdüse (4) zuzumessenden Sprühmittelmenge,
dadurch gekennzeichnet, daß stromauf der Drosseleinrichtungen, jedoch stromab der Sprühmaschine bzw. des Trägerarms (6) in den Strom (Leitung, Kanal) des Sprühmittels eine Filtereinrichtung angeordnet ist.

2. Sprüheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung nach dem Ende des Trägerarms (6) angeordnet ist.

3. Sprüheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter als Verteiler ausgebildet ist und die Filtereinrichtung stromauf der Verteilung angeordnet ist.

4. Sprüheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung in einer Platte (Filterplatte 13) angeordnet ist in Form von innerhalb der durch die Platte gehenden Sprühmittelkanäle angeordneten Filtereinsätzen (16).

5. Sprüheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung von außerhalb der Sprüheinrichtung zugänglich und dadurch schnell auswechselbar ist.

6. Sprüheinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter ein dem Anschluß zum Trägerarm (6) abgewandtes stirnseitiges Ende aufweist und daß die Filterplatte auf dieses Ende aufsetzbar ist mit zu dieser Stirnseite hin Zu- und Abstromkanälen (15, 17) (Fig. 1 und 2).

7. Sprüheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Sprühmittelkanal stromauf der Filtereinrichtung (13) ein Verstopfungen der Drossel registrierender Sensor angeordnet ist.

8. Sprüheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Druckgeber (25) dient.

9. Sprüheinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Strömungsgeber (25) dient.

10. Sprüheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (13) eine Rückspüleinrichtung aufweist.

11. Sprüheinrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Sprühmittelkanal (26) stromauf des Trägerarms (6) und/oder Adapters (13) ein Stromventil (24) angeordnet ist, welches in Abhängigkeit von spritztechnischen Kenngrößen, wie Temperatur der Gießform (3) und/oder des Drucks des Sprühmittels und/oder der Menge des Sprühmittels steuerbar ist.

12. Sprüheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Gießformtemperatur ein Temperatursensor (19) nahe des Sprühblocks (1) und mit diesem beweglich angeordnet ist.

13. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Trennmitteln verwendete Luft in ihrem Druck in Abhängigkeit von spritztechnischen Kenngrößen steuerbar ist.