DE2655875C3

DE2655875C3 - Sprühvorrichtung mit pneumatisch betätigbaren Ventilen

Info

Publication number: DE2655875C3
Application number: DE2655875A
Authority: DE
Inventors: Henry Cleon Poret
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1981-03-12
Also published as: FR2334427A1; GB1543948A; DE2655875B2; FR2334427B1; DE7638617U1; US4230270A; DE2655875A1; ES454042A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühvorrichtung mil über eine Steuerlogik in programmierter Abfolge pneumatisch betätigbaren Ventilen, die als Membranventile ausgebildet sind, und mit mehreren Düsen, die mit Austrittsöffnungen für Druckluft sowie mit Leitungen zur Zuführung der zu versprühenden Flüssigkeit verbunden sind, und wobei Druckluftleitungen direkt mit den Düsen in Verbindung stehen.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 85 522 bekannt. Dabei sind ebenfalls mehrere Auslaßdüsen vorgesehen, die mit Austrittsöffnungen für Druckluft sowie mit Ventilen zur Zuführung der zur versprühenden Flüssigkeit aus den Speiseleitungen verbunden sind, wobei die Druckluftleitungen direkt mit den Düsen in Verbindung stehen. Die Ventile sind mit elastischen Membranen versehen, die pneumatisch betätigbar sind.

Mit einer derartigen Vorrichtung soll das Versprühen von flüssigen Produkten. Kühlmitteln. Mitteln /um vorübergehenden Schutz und Schmiermitteln, unter Bedingungen einer Reproduzierbarkeit ermöglicht werden, die immer gleich bleibt, ganz unabhängig von der Art dieser Produkte. Dabei soll die Oberfläche von Werkzeugen besprüht werden, die zur Formgebung durch Verformen oder plastische Verformung unterschiedlicher Materialien dienen. Solche Mehrdüsenblökke sind besonders geeignet für das Zerstäuben von Flüssigkeiten, welche die festen Produkte in Suspension enthalten. Dabei ist die Gefahr eines Verstopfens der Leitungen und Düsen aber besonders groß.

Durch die DE-OS 20 64 238 ist eine Mehifarbensprühvorrichtung mit einem einzigen Auslaß bekannt

geworden, bei der die Leitungen für das Zuführen des zu versprühenden Stoffes durch einen Block führen, an dessen Seite eine Reihe von Ventilen angeordnet ist, die durch eine logische pneumatische Steuerung in programmierter Folge die Speiseleitungen für den zu versprühenden Stoff mit der Sprühdüse verbinden. Die dabei verwendeten Druckluftventile sind elektrisch gesteuert und sie steuern Druckluftzyimd, r, die ihrerseits Einlaß- und Auslaßventile betätigen. Die Ventile münden gemeinsam in eine einzige Hauptleitung ein. Die Ventilblockanordnung, die baukastenförmig aus mehreren Blocken besteht, weist mehrere Ventile auf und arbeitel als Umschaltvorrichtung, mit der die verschiedenen einzelnen Zuführungsleitungen an die Hauptleitung angeschlossen werden können. Dazu kommt noch ein getrenntes Spülsystem, das die bekannte Anordnung noch zusätzlich kompliziert.

Die Produkte für das Besprühen einer Form können thermische Isoliermittel sein, die dem Schutz der Werkzeuge beispielsweise im Fall von Gußkokillen für Spritzmetallguß dienen. Stoffe mit schmierender Wirkung im Fall von Schmiedematrizen zum Warmpressen, oder Schmiermittel und Entformungshilfsmittel bei Spritzgußpressen oder Formen von Materialien wie Kunststoffen können ebenfalls vorgesehen sein.

Das Besprühen muß wiederholt in Abhängigkeit von den Arbeitszyklen durchgeführt werden, im allgemeinen durch Besprühen und Verdampfen derartiger Produkte, die in Form einer Emulsion aus Luft und Flüssigkeit an die Oberfläche de- Werkzeuge herangebracht werden. Diese Maßnahme kann entweder von Hand oder auch automatisch durch eine Vorrichtung erfolgen, die eine Mehrzahl von Düsen aufweist

Es hat erhebliche Schwierigkeiten bereitet, derartige Maßnahmen zu automatisieren, einmal, weil die Komplexität der Werkzeugoberflächen Schwierigkei ten macht, und zum anderen, weil die Art des Produktes für das Besprühen, insbesondere bein Druckgießen von Metall Schwierigkeiten bereitet. Svjijhe Sprtihmittel enthalten häufig Graphitzusätze, wodurch die Düsen verschmutzen und auf diese Weise das Verstopfen der inneren Leitungen bewirkt wird. Das führt zu einer Veränderung im Durchsatz im Bereich dieser Düsen und bewirkt dadurch eine Unregelmäßigkeit des im Bereich der Oberfläche der Werkzeuge aufgesprühten VoIu mens. Außerdem strömt das Produkt zum Besprühen im Inneren der Düse turbulent, was das Verschmutzen der Düsen und infolgedessen auch ihr Verstopfen beschleunigt. Das F.mstellen der Düsen hat bei den bekannten Ausführungen ebenfalls Schwierigkeiten bereitet, weil sie wegen ihrer großen Anzahl bei beschränktem Raum sc'iwer zugänglich sind.

Die an die Düsen zu stellenden Anforderungen umfassen ihre gute F.instellbarkeit. einen hinlaß für komprimierte Luft und einen Einlaß fur die zu versprühende Flüssigkeit. Diese drei Parameter verviel fachen die Quellen für eine unregelmäßige Wirkungsweise, die dann ein ungenügendes Besprühen der Werkzeuge und infolgedessen sogar eine Verschlechterung ihres Oberflächenzustandes bedingen= In den meisten Fällen ist dann noch eine zusätzliche Nacharbeitung von Hand erforderlich, die teuer und schwierig ist.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Sprühvorrichtung zu schaffen, mit der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden können und die einen kompakten, blockartigen integrierten Aufbau aufweisen, der Düsen und Ventile in sich enthält

und durch die Strömungsführung ein Verschmutzen und damit Verstopfen weitgehend verhindert, wobei gleichzeitig eine beträchtlich höhere Betriebssicherheit und Einsparung an Rüstzeiten, insbesondere bei der Reinigung, erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Niederdruckseiten der Ventile über die Niederdruckseite mindestens eines Ventils zur Zuführung von Spülflüssigkeil aus einer Speiseleitung miteinander verbunden sind, und daß die Sitze der Ventile in einem Ventilblock vorgesehen sind und die Membranen gleichzeitig als Steuerglied und als Ventildichtung auf den Sitzen dienen.

In den Unteransprüchen sind weitere zweckmäßige Ausführungsformen des Haupterfindungsgedankens gekennzeichnet

Das Besprühungsprodukt wird in zylindrischen Leitungen geführt die keine Querschnittsverminderung aufweisen. Die einstellbaren und konstanten Zeiten für das Besprühen werden von bekannten elektrischen Zeitschaltwerken bestimmt, die Fluide, die Luft und die zu versprühenden Flüssigkeiten werden unter einstellbaren unabhängigen Drücken zugeführt.

Das öffnen und Schließen der Leitungen wird in bekannter Weise mit Hilfe von Ventilen mit pneumatischer Steuerung durchgeführt, wobei aber durch die erfindungsgemäße Ausführung die Membranen aus 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 wie die Düsen an auswechselbare Aufsätze angeschlossen, die ein schnelles Auswechseln gestatten, wodurch die Rüstzeiten der Vorrichtung erheblich vermindert werden.

Der Block kann auf einer beweglichen Halterung befestigt werden, die sein Verbringen in die Wirkstellung und sein Zurückziehen aus der /.one der Oberfläche des Werkzeuges ermöglicht. Die Bewegungen dieser beweglichen Halterung sowie die unterschiedlichen Phasen des öffnens oder Schließens der Kreise werden in dem Arbeitsgang der Maschine entsprechend bekannter Techniken einer logischen elektrischen oder pneumatischen Steuerung durchgeführt. Dabei kann ein Arm für geradliniges oder kreisförmiges Bewegen unter elektrischer, mechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Steuerung vorgesehen sein. Diese letztere dient ebenfalls für die Leitungen der ankommenden Flüssigkeiten /um Ventilblock.

Durch die erfindungsgemäße Konstrukiion vermindert der Mehrdüsenblock 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 Düsen hat. auf 50% des Gesamtpreises für /ehn unabhängige Düsen. Da keine Regelung des Durchsat zes in den Durchlaßquerschnitten der Flüssigkeiten vorhanden ist. was einen turbulenten Betriebsbereich bedeuten und dadurch ein Verschmutzen der Leitungen bewirken würde, liefert der Block einen konstanten, der Zeit angepaßten Durchsatz. Die einzigen Regelgrößen sind Druck und Zeit. Es wird eine laminare Strömung der zu versprühenden Flüssigkeit gewährleistet. Der Spülkreislauf, der in den Block eingebaut ist. wird entsprechend dem Arbeitsgang der Maschine und vor deren völligen Stellsetzen gesteuert. In diesem Fall wird jeder Niederschlag des zu versprühenden Produktes weggewaschen und es kann kein Verstopfen durch Antrocknen oder Verdampfen während des verlängerten Stillstandes der Vorrichtung erfolgen. Außerdem gibt die Anwendung von auswechselbaren Aufsätzen, die jeder beliebigen Werkzeugform zugeordnet werden, eine große Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Werkzeugtypen, deren Oberfläche zu behandeln ist.

Die Leitungen für die ?u versprühenden Flüssigkeit werden von einem Spülsystem gereinigt und gewaschen,

ίο das in dem 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 nach einer logischen pneumatischen Steuerung mit den

ii Kreisen für die zu versprengende Flüssigkeit verbunden wird.

Die auswechselbaren Aufsätze bestehen aus Deckeln, die sich an einer Fläche des Blockes befinden und mit vorher eingestellten Düsen versehen sind, und aus

2i) Stopfen, die entsprechend einer besondren Anordnung jedes Werkzeugs eingebaut werden ur.J durch den Deckel die Au:trittsöffnungen der nicht benutzten Düsen abschließen.

Die Verbindungsleitungen des Blocks sind geradlinig

j?i und habjn konstanten Querschnitt, um eine laminare Strömung der Flüssigkeiten, gleiche Mengen im Durchsatz und einen konstanten Durchsatz zu erreichen. Der Durchsatz wird durch die Öffnungszeiten der pneumatischen Ventile für programmiene Öffnungszei-

jo ten gesteuert.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das sich auf ein Werkzeug für Druckguß zur Herstellung von Teilen aus Leichtmetallegierungen für die Automobilindustrie

)) bezieht. In der Zeichnung zeigt

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

Fig. 2 die gleiche Einheit in einem Schnitt, d„r die Anordnung der einzelnen Teile und die Leitungsführung innerhalb des Blockes wiedergibt;

F ι g. 3 einen Abschlußstopfen für die nicht benutzte Zerstäuberöffnung.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 *eigt die Vorrichtung umgeben von den Kokillen einer offenen Form 1 auf der einen und auf der anderen Seite. Der Körper des Ventilblocks 2, der auf der Vorderseite die Decke! für die Steuerventile 3 und 4 aufnimmt, hat an jeder seiner Seiten einen auswechselbaren Aufsatz 5a. 5b. der mit Düsen 9 versehen ist. die in ihrer Richtung

Vi eingestellt und den Notwendigkeiten des Besprühens der Kokillen 1 angepaßt werden sollen. Die Vorrichtung ist an einer zentralen Platine oder auf einer Speiseanordnu"^ für Fluide 6 befestigt, die über nicht dargestellte flexible Leitungen zugeführt werden. Die

Vi Gesamtheit ist fesi an einem Handhabeann befestigt, der ebenfalls nicht dargestellt ist.

In der K ι g. 2 ist der Ventilblock 2 mit den Düsen 9 im Schnitt dargestellt. Die Deckel der Steuerventile 3 oder 4 spannen mit Schrauben (nicht dargestellt) die

μ elastischen Membranen 7 an ihren Randern ein, Die Membranen 7 können aus synthetischem Kautschuk hergestellt sein, wie er zum Beispiel unter dem Handelsnamen »Vulkolan« bekannt ist. Die Membranen 7 wirken mit Sitzen 8 zusammen, die in den Block 2

h"· eingepreßt sind. Über die Speiseleitungen P\ und Pl laufen die zu versprühenden Produkte, durch die Leitungen R und 5 kommen einerseits das Sprühprodukt und andererseits die Blasluft für das zu

versprühende Produkt; über A, B und C kommen die Zuleitungen von komprimierter Luft für die Steuerung der Ventile.

Die Leitungen X und V bringen die Düsen 9 mit den Speiseleitungen PX, P2des zu versprühenden Produkts über die Ventile 3 in Verbindung.

Die F i g. 3 zeigt eine der Leitungen X oder Y, die mit einem Stopfen 10 versehen ist, der im Falle der Nichtbenutzung eingesetzt wird. Die auswechselbaren Aufsätze 5a, Sb sind mit einstellbaren und voreingestelltcn Düsen 9 und gegebenenfalls mit dem Stopfen 10 versehen, welche die Austritte der nicht benutzten Düsen 9 abschließen, um so die Menge des aus den DiKen austretenden Materials den Notwendigkeiten der einwandfreien Besprühung jeder Vertiefung der Forin 1 anzupassen. In dem beschriebenen Beispiel sind die Düsen 9 zweckmäßigerweise aus einem eingepreßten oder eingeschweißten Kupferrohr hergestellt, das durch einfache Drehung mil Hilfe eines geeigneten Werkzeugs einstellbar ist.

Im Betrieb wird der Ventilblock 2 zwischen den beiden voneinander entfernten Formhälten 1 gehalten, wie dies die F i g. I zeigt. Wenn der Block sich so in seiner Arbeitsstellung befindet, werden die zu versprü-) henden Produkte aus den Speiseleitungen PX, P2 durch die Steuerventile A und C(Fig. 2) in die Leitungen Λ und Y eingelassen, wo sie durch Druckluft, die von der Leitung D herkommt, versprüht und eingestellten Düsen 9 zugeführt werden. Wenn die Ventile 3 durch

ι» Auflegen der Membran 7 geschlossen sind, wie dies beim Steuerventil ßdargestellt ist, wird der Ventilblock 2 durch Hindurchblasen von Druckluft gespült, die bei D eingelassen wird und die einen größeren Druck hat als die vorher benutzte Luft. Daran anschließend erfolgt

ι; das Spülen durch die Mischung dieser Druckluft und einer Reinigungsflüssigkeit, die über die Speiseleitung R geliefert und von dem Ventil B gesteuert wird. Die Steuerung der Ventile A, B und C erfolgt in bekannter weise über eine Steueriogik.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprühvorrichtung mit über eine Steuerlogik in programmierter Abfolge pneumatisch betätigbaren Ventilen, die als Membranventile ausgebildet sind, und mit mehreren Düsen, die mit Austrittsöffnungen für Druckluft sowie mit Leitungen zur Zuführung der zu versprühenden Flüssigkeit verbunden sind, und wobei Druckluftleitungen direkt mit den Düsen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckseiten der Ventile (3) über die Niederdruckseite mindestens eines Ventils (4) zur Zuführung von Spülflüssigkeit aus einer Speiseleitung (R) miteinander verbunden sind, und daß die Sitze (8) der Ventile (3, 4) in einem Ventilblock vorgesehen sind, und die Membranen (7) gleichzeitig als Steuerglied und als Ventildichtung auf den Sitzen (8) dienen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab die Verbindungsleitungen zur Erzielung einer laminaren Strömung und konstanter Durchsätze geradlinig und vom gleichen Querschnitt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an das jeweilige Sprühobjekt auswechselbare Aufsätze (5a, 5b) mit voreingestellten Düsen (9) und mit Stopfen (10) zum Verschließen nicht benötigter Düsen (9) vorgesehen sind.

4. Verwendung einer Sprühvorrichtung nach den Ansprüchen : -3. zum Bestäuben der Oberflächen von Werkzeugen.