DE2655875A1

DE2655875A1 - Mehrduesenblock zum bestaeuben von werkzeugoberflaechen

Info

Publication number: DE2655875A1
Application number: DE19762655875
Authority: DE
Inventors: Henry Poret
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1977-10-27
Also published as: ES454042A1; FR2334427B1; US4230270A; DE7638617U1; DE2655875C3; GB1543948A; FR2334427A1; DE2655875B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Vorrichtung zum Unterhalten von Formgebungswerkzeugen in einer Maschine mit wiederholtem Arbeitszyklus und insbesondere auf einen Mehrdüsenblock, der das Zerstäuben sämtlicher flüssiger Produkte, Kühlmittel, Mittel zum vorübergehenden Schutz* und Schmiermittel, unter Bedingungen einer Reproduzierbarkeit, gestattet, die gleichbleibt, ganz unabhängig von der Art dieser Produkte. Bestäubt wird die Oberfläche der erwähnten Werkzeuge zur Formgebung durch Verformen oder plastische Verformung unterschiedlicher Materialien. Derartige Mehrdüsenblöcke sind besonders geeignet für das Zerstäuben von Flüssigkeiten, welche die festen Produkte in Suspension enthalten, ohne Gefahr eines

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Verstopfens, dank eines Systems einer eingebauten Spülung.

Diese Produkte für das Auskleiden einer Form können thermische Isoliermittel sein, welche dem Schutz der Werkzeuge, beispielsweise im Fall von Gußkokillen für Spritzmetallguß dienen, thermische Isolierstoffe mit schmierender Wirkung im Fall von Schmiedematrizen zum Warmpressen oder Schmiermittel und Entformungs-Hilfsmittel im Fall der Spritzgußpressen oder Formen von Materialien, wie Kunststoffen.

Diese Maßnahmen des Auskleidens müssen wiederholt in Abhängigkeit von den Arbeitszyklen durchgeführt werden, im allgemeinen durch Zerstäubung und Verdampfung derartiger Produkte, die in Form einer Emulsion aus Luft und Flüssigkeit an die Oberfläche der Werkzeuge gebracht werden. Diese Maßnahme erfolgt entweder von Hand durch den Operateur, der der Maschine zugeteilt ist, oder automatisch durch eine Vorrichtung, die aus einer Mehrzahl von Düsen zusammengesetzt ist, die in einer vorbestimmten Ordnung in Abhängigkeit von dem auszukleidenden Werkzeug angeordnet sind, und zwar an einer starren Armatur, die an Hilfsmitteln befestigt ist, welche das Einbringen und das Herausziehen aus der Zone bewirkt, welche die Oberfläche des Werkzeuges umfaßt, entsprechend dem Arbeitszyklus der Maschine. Derartige Maßnahmen bedingen den Schutz eines konstanten Volumens des Auskleidungsproduktes für jeden Arbeitsgang entsprechend den Lagen und Ausrichtungen, die sehr unterschiedlich, aber stets die gleichen sind, in Abhängigkeit von dem Relief der Oberfläche der Werkzeuge, häufig bei schwierigerer Formgebung oder Werkzeugform. Das französische Patent Nr. 69/15841 auf den Namen der Anmelderin, zeigt eine

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derartige Vorrichtung.

Jedoch die Automatisation derartiger Maßnahmen hat stets erhebliche Schwierigkeiten bereitet, nicht nur, weil die Komplexität der Werkzeugoberflächen Schwierigkeiten macht, sondern auch die Art des Produktes für die Auskleidung, insbesondere beim Druckgießen von Metall. Dieses Auskleidungsprodukt, das häufig aus Graphitzusammensetzungen besteht, verschmutzt die Düsen und bewirkt auf diese Weise das Verstopfen der inneren Kreise, führt zu einer Veränderung im Durchsatz im Bereich dieser Düsen und bewirkt dadurch eine Unregelmäßigkeit des im Bereich der Oberfläche der Werkzeuge aufgespritzten Volumens. Außerdem strömt das Produkt zur Auskleidung im Inneren der Düse turbulent, was das Verschmutzen der Düsen und infolgedessen auch ihr Verstopfen beschleunigt. Andererseits bilden die Düsen, die wegen ihrer Anzahl in einem beschränkten Volumen schwer zugänglich sind, den Gegenstand von schwierigen Einstellarbeiten, die häufig und schwer durchzuführen, aber trotzdem notwendig sind, um eine Projektion des Auskleidungsproduktes unter unterschiedlichen, aber genau festgelegten Bedingungen zu gewährleisten.

Tatsächlich umfaßt jede Düse unabhängig von ihrer Befestigung einen Einlaß für komprimierte Luft und einen Einlaß für die zu verstäubende Flüssigkeit; diese drei Parameter vervielfachen die Quellen für eine unregelmäßige Wirkungsweise, die dann eine ungenügende Auskleidung der Werkzeuge und infolgedessen selbst eine Verschlechterung ihres Oberflächenzustandes bedingen und so die Ausbeute der Maschine verringern. In den meisten Fällen kann eine

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zusätzliche Handbetätigung der Operation diese Schwierigkeiten trotz der Unvollkommenheiten, die einer menschlichen Bedienung anhaften, beseitigen.

Die vorliegende Erfindung, die eine Lösung für diese Probleme gibt, bezieht sich auf einen MehrdUsenblock, durch den mehrere Leitungen zur Zerstäubung hindurchführen, deren Richtung von vornherein in Abhängigkeit von der zu bestäubenden Werkzeugoberfläche bestimmt ist. Das Bestäubungsprodukt wird in zylindrischen Leitungen geführt, die keine Querschnittsverminderung aufweisen, und zwar während einstellbarer, konstanter Zeiten. Diese Zeiten werden von elektrischen Laufwerken geliefert, die ihrerseits bekannt sind und die notwendige Präzision für diese Arbeitsweise sicherstellen. Die Fluide, die Luft und die zu zerstäubenden Flüssigkeiten, werden unter einstellbaren, unabhängigen Drücken zugeführt.'

Das öffnen und das Schließen der Kreise wird mit Hilfe von Ventilen mit pneumatischer Steuerung eines Typs erhalten, der an sich bekannt ist, bei dem dennoch die Membranen auf öffnungen von großem Querschnitt einwirken. Außerdem hat der Ventilblock einen Spülkreis, dessen Betätigung man in einer gewünschten Folge in den Betriebszyklus der Maschine einfügen kann. Er ist ebenfalls mit Gittern oder Deckeln versehen, die die Düsen verschließen, und deren schnelle Auswechselbarkeit es gestattet, die Einrichtung dem zu bestäubenden Werkzeug anzupassen.

Der Block wird auf einer beweglichen Halterung befestigt, die sein Verbringen in die Wirkstellung und

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sein Zurückziehen aus der Zone der Oberfläche des Werkzeuges ermöglicht. Die Bewegungen dieser beweglichen Halterung scwie die unterschiedlichen Phasen des Öffnens oder Schließens der Kreise werden in dem Arbeitsgang der Maschine entsprechend gut bekannter Techniken einer logischen elektrischen oder pneumatischen Steuerung durchgeführt. Das Inwirkstellungbringen und das Zurückziehen erfolgen mit Hilfe eines Armes für geradliniges oder kreisförmiges Bewegen unter elektrischer, mechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Steuerung. Diese letztere dient ebenfalls als Stütze für die Leitungen der ankommenden Flüssigkeiten zu dem Block. Derartige Arme sind in dem oben erwähnten Patent beschrieben.

Aufgrund seiner Konzeption vermindert der Mehrdüsenblock, der Gegenstand der Erfindung ist, die Parameter für die Störungen, die bei Systemen mit unabhängigen Düsen bestehen. Der Block hat einen weniger hohen Herstellungspreis. Beispielsweise kommt ein Block, der zehn Zerstäuberquellen hat, auf 50 % des Gesamtpreises für zehn unabhängige Düsen. Da keine Regelung des Durchsatzes in den Durchlaßquerschnitten der Flüssigkeiten vorhanden ist, was einen turbulenten Betriebsbereich bedeuten und dadurch ein Verschmutzen der Kreise bewirken würde, liefert der Block einen konstanten, der Zeit angepaßten Durchsatz. Die einzigen Regelungen erfolgen in dem Druck und der Zeit und gewährleisten so eine laminare Strömung der zu zerstäubenden Flüssigkeit. Der Spülkreislauf, der in den Block eingebaut ist, wird entsprechend dem Arbeitsgang der Maschine und vor deren völli gem Stillsetzen gesteuert. In diesem Fall wird jeder

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Niederschlag des Auskleidungsproduktes weggewaschen, und es kann kein Verstopfen durch Antrocknen oder Verdampfen während des verlängerten Stillstandes des Systems auftreten. Außerdem gibt die Anwendung von auswechselbaren Gittern, die jeder Vertiefung des Werkzeuges zugeordnet werden, eine große Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Werkzeugtypen, deren Oberfläche behandelt werden muß.

Allgemeiner gesagt, der erfindungsgemäße Mehrdüsenblock zur Zerstäubung oder Bestäubung von Werkzeugoberflächen ist dadurch gekennzeichnet, daß er, der von den Leitungen für das Zuführen des zu pulverisierenden oder zu zerstäubenden Produktes und der Zerstäubungsluft durchquert wird, auf zumindest einer seiner Flächen mit einer Reihe von Ventilen mit elastischen Abschlußmembranen und für logisches pneumatisches Steuern versehen ist, die in programmierter Reihenfolge die Leitungen für die Speisung mit zu zerstäubendem Produkt mit den Austritten der Zerstäubungsluft in Düsen in Berührung bringen, die sich auf mindestens einer der Seiten oder Flächen des Blocks befinden. Die Speiseleitungen für das zu zerstäubende Produkt können mit unterschiedlichen Fluiden gespeist werden.

Die unterschiedlichen Leitungen für zu zerstäubende Flüssigkeit werden von einem Spülsystem gereinigt und gewaschen, das in den Block eingebaut ist und eine Speiseleitung für die Spülflüssigkeit aufweist, die über zumindest ein Ventil mit elastischer Abschlußmembran in programmierte Verbindung gebracht wird, das ebenfalls

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nach einer logischen pneumatischen Steuerung mit den Kreisen für die zu zerstäubende Flüssigkeit verbunden wird.

Das Anpassen eines solchen Blockes an unterschiedliche Werkzeuge für die Formgebung erfolgt durch schnelles Austauschen der Gitter, welche die Düsen tragen. Dieselben Gitter bestehen aus auswechselbaren Deckeln, die sich an einer Fläche des Blockes befinden und mit vorher eingestellten Düsen versehen sind, und aus Stopfen, die entsprechend einer besonderen Anordnung jedes Werkzeuges eingebaut werden und durch den Deckel die Austrittsöffnungen der nicht benutzen Düsen abschließen.

Die Verbindungsleitungen des Blocks sind geradlinig und haben konstanten Querschnitt, um eine laminare Strömung der Flüssigkeiten, gleiche Mengen im Durchsatz und grundsätzlich einen konstanten Durchsatz zu erreichen. Der Durchsatz wird durch die Öffnungszeiten der pneumatischen Ventile für programmierte Öffnungszeiten gesteuert.

Diese Vorrichtung kann in sämtlichen Techniken verwendet werden, die Werkzeuge zur Verformung benutzen, wie das Druckgießen, das Einspritzen von plastischem Werkstoff, das Schmieden und Tiefziehen. Die Vorrichtung gewährleistet eine Vergrößerung der Produktion und erlaubt so ein schnelles Amortisieren ihrer Gestehungskosten, die nicht sehr hoch sind. Die Einzelheiten der Ausführung der Erfindung werden sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ergeben, die auf die Zeichnung Bezug nimmt. Die Beschreibung bezieht sich auf Werkzeuge für Druckguß zur Herstellung von Teilen aus Leichtmetallegierungen

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für die Automobilindustrie; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die gesamte Vorrichtung in ihrer Arbeitsstellung im Inneren einer offenen Gußform für Druckgußteile;

Pig. 2 die gleiche Einheit in einem Schnitt, der

die einzelnen Kreise des Blockes wiedergibt;

Pig. J einen Abschlußstopfen für die nicht benutzte Zerstäuberöffnung, der in dieser den Aufenthalt von Flüssigkeiten und damit die Gefahren eines Verstopfens vermeidet.

Das Ausführungsbeispiel des Düsenblockes gemäß Fig. zeigt diesen Block umgeben von den Kokillen einer offenen Form 1 auf der einen und auf der anderen Seite. Der Körper des Blockes 2, der auf der Vorderseite die Deckel für die Steuerventile 3 und 4 aufnimmt, hat an jeder seiner Seiten ein Gitter oder Deckel 5a und ein Gitter oder Deckel 5b, die mit Düsen 9 versehen sind, die ausgerichtet und den Notwendigkeiten des Bestäubens der Kokillen 1 angepaßt sind. Das Ganze ist an einer zentralen Platine oder auch einer Speiseanordnung für Fluide 6 befestigt, die über nicht dargestellte flexible Leitungen zugeführt werden. Die Gesamtheit ist fest an einem Handhabearm befestigt, der ebenfalls nicht dargestellt ist.

In der Fig. 2, in der der Block mit den mehreren Düsen im Schnitt erscheint, halten die Deckel der Steuerventile 3 oder 4 mit Hilfe von Schrauben, die nicht dargestellt sind, die Membranen 7 an ihrer Stelle. Die Membranen können aus synthetischem Kautschuk hergestellt werden, beispielsweise der bekannten Art, die unter dem Handels-

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namen "Volkollan" bekannt ist. Diese Membranen wirken mit Sitzen 8 zusammen, die in den Block 2 eingepreßt sind. Über die Leitungen P. und P_p laufen die zu zerstäubenden Produkte, durch R und S kommen einerseits das Spülprodukt und andererseits die Blasluft für das zu zerstäubende Produkt; über A, B und C kommen die Zuleitungen von komprimierter Luft für die Steuerung der Ventile.

Die Leitungen X und Y bringen die Düsen 9 mit den Zuleitungen des zu zerstäubenden Produktes P. und Pg in Verbindung über die Membranventile 7.

Die Fig. J5 zeigt eine der Leitungen X oder Y, die mit einem Stopfen 10 versehen ist, was ihrer Nichtbenutzung entspricht. Die Gitter oder Deckel 5a und 5b sind mit einstellbaren und voreingestellten Düsen 9 und mit Stopfen 10 versehen, welche die Austritte der nichtbenutzten Düsen der unterschiedlichen Gitter in der Weise abschließen, um so die Menge des aus den Düsen austretenden Materials den Notwendigkeiten der einwandfreien Bestäubung jeder Vertiefung anzupassen. In dem beschriebenen Beispiel sind die Düsen zweckmäßigerweise aus einem eingepreßten oder eingeschweißten Kupferrohr hergestellt, das durch einfache Drehung mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges eingestellt wird, um das Profil nicht zu beschädigen.

Im Betriebe wird der Mehrdüsenblock zwischen den beiden voneinander entfernten Formhälften gehalten, wie dies die Fig. 1 zeigt. Wenn der Block sich so in seiner Arbeitsstellung befindet, werden die zu zerstäubenden Produkte aus den Zuleitungen P. und P* durch die Steuerventile A und

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/f.

/IJU

C (Pig. 2) in die Leitungen X und Y eingelassen, wo sie durch die komprimierte Luft, die von D herkommt, zerstäubt und den eingestellten Düsen 9 zugeführt werden. Wenn die Ventile j5 durch Auflegen der Membran geschlossen sind, wie dies beim "Ventil B dargestellt ist, wird der Block durch Hindurchblasen von komprimierter Luft gespült, die bei D eingelassen wird und die einen größeren Druck hat als die vorher benutzte Luft. Daran anschließend erfolgt das Spülen durch die Mischung dieser Luft und einer Flüssigkeit R, die von dem Ventil B geliefert wird, das dann in die offene Stellung kommt, wie sie in der Zeichnung bei den Ventilen A und C dargestellt ist. Die Technik der Steuerung der Ventile A, B und C ist in der pneumatischen Logik gut bekannt, wie beispielsweise in der französischen Patentschrift 72/223^2 auf den Namen der Anmelderin beschrieben.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Mehrdüsenblock zum Bestäuben von Werkzeugoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (2), durch den die Leitungen für das Zuführen des zu zerstäubenden Stoffes und für die Zerstäubungsluft hindurchführen, auf zumindest einer seiner Flächen mit einer Reihe von Ventilen (3, K) mit elastischen Abdichtmembranen (7) und logischer pneumatischer Steuerung versehen ist, die in programmierter Folge die Speiseleitungen (F₁, P₂) für den zu zerstäubenden Stoff mit den Austrittsöffnungen (X, Y) der Zerstäubungsluft von Düsen (9) verbinden, die auf zumindest einer Seite des Blockes angeordnet sind.

2. Block nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitungen (P,, Pp) für das zu zerstäubende Produkt mit unterschiedlichen Fluiden gespeist werden können.

3. Block nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Leitungen (P,, P„) für den zu zerstäubenden Stoff ausgeblasen und durch ein System für eine eingebaute Spülung gespült werden, das eine Zuführleitung (R) für die Spülflüssigkeit aufweist, die durch zumindest ein Ventil (k) mit elastischer Membran und logischer pneumatischer Steuerung in programmierte Verbindung mit den Kreisen der zu zerstäubenden Flüssigkeit verbunden werden,

K. Block nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen geradlinig und

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von gleichem Querschnitt sind, um eine laminare Strömung zu erzielen, und daß die Durchsätze, deren Durchsatzmenge auf diese Weise konstantgehalten wird, durch die Öffnungszeiten der pneumatischen Ventile (3, 4) bzw. durch die programmierten Öffnungszeiten gesteuert bzw. geregelt werden.

5. Block nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Anpassung an unterschiedliche Werkzeuge für die Formgebung durch Änderung der die Düsen (9) tragenden Gitter (5a, 5b) erfolgt, daß diese Gitter aus auswechselbaren Deckeln auf einer gleichen Fläche des Blocks bestehen, die mit voreingestellten Düsen und mit Stopfen (10) versehen ist, die nach einer jeweils jedem Werkzeug angepaßten Anordnung durch die Gitter die öffnungen für das Ausströmen (X, Y) aus den nicht benutzten Düsen sperren.

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