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Sprüh- und Blaskopf Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung
von Formoberflächen durch Besprühen mit einem Behandlungsmittel-Luftgemisch und
Abblasen ; mit Luft, die mindestens einen Sprüh- und Blaskopf umfaßt, der mit je
einem Anschluß für Behandlungsmittel und für Luft versehen ist, eine Mischkammer
od.dgl. sowie ein fest- bzw. verstellbares Sprüh- und Blasrohr aufweist.
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Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 25 49
043 bekannt und hat sich auch bewährt. Insbesondere für größere Formoberflächen
ist jedoch für ein gleichmäßiges Besprühen und Abblasen häufig ein einziger Sprüh-
und Blaskopf nicht ausreichend. In aufwendiger Weise müssen dann über entsprechende
Schlauchleitungen weitere derartige Köpfe vorgesehen werden. Die dabei zusätzlich
zu legenden Schlauchleitungen können insbesondere bei beengten Verhältnissen an
den entsprechenden Spritzgießmaschinen nachteilig sein und das eigentliche Arbeiten
mit diesen Maschinen behindern. Auch sind solche zusätzlichen Schlauchleitungen
deshalb ungünstig, weil Schlauchverbindungen häufig störanfällig sind.
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De vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher bei entsprechendem
Bedarf auch mehrere Sprüh- und Blasknöpfe parallel zueinander angeordnet werden
können, wobei aber die Zufuhrleitungen und insbesondere Schlauchleitungen so weit
wie möglich vermieden werden sollen Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen
darin, daß an einem vor dem Eintritt in die Mischkammer od.dgl. befindlichen Raum
für das Behandlungsmittel - in der Regel ein Schmierstoff - und an einem eben solchen
Raum für die Luft jeweils eine Abzweigung für einen Anschluß einer zu einem nächsten
Sprüh- und Blaskopf weiterführenden Leitung vorgesehen ist.
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Auf diese überraschend einfache Weise ist es möglich, mehrere Sprüh-
und Blasköpfe parallel zueinander anzuordnen und unmittelbar zu verbinden, so daß
insgesamt nur eine einzige Zuleitung für das Behandlungsmittel und eine einzige
Zuleitung für die Luft erforderlich sind und dennoch mehrere Sprüh- und Blasköpfe
gleichzeitig betätigt werden können.
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An der Abzweigung kann zweckmäßigerweise ein Innengewinde zum Einschrauben
eines Klemmstückes für eine Fortsetzungsrohrleitung oder für einen Verschlußstopfen
vorgesehen sein. Die Verbindung zu einem weiteren Sprüh- und Blaskopf kann aufgrund
der vorliegenden Erfindung von einem starren Rohr gebildet sein.
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Soll ein weiterer Sprüh- und Blaskopf nicht angeschlossen werden,
kann die entsprechende Abzweigung auf einfache Weise durch einen einschraubbaren
Verschlußstopfen verschlossen werden.
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Die Abzweigungen können dabei vertikal nach oben gerichtet sein, so
daß mehrere solche Sprüh- und Blasköpfe übereinander angeordnet werden können. Dabei
kann dann in der Abzweigung für das Behandlungsmittel ein Rückschlagventil vorgesehen
sein, so daß nach dem Abschalten der Behandlungsmittelzufuhr aus einem oberen Sprüh-
und Blaskopf kein derartiges Behandlungsmittel in einen unteren derartigen Kopf
zurückfließt.
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Da feste Fortsetzungsanschlüsse möglich sind, brauchen die Sprüh-
und Blasköpfe nicht selbst an einer Maschine befestigt zu werden, sondern es genügt,
die starren Verbindungsleitungen an einer Maschine zu befestigen,um dadurch auch
die Sprüh- und Blasköpfe zu fixieren.
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Der Erfindung liegt ferner noch die Aufgabe zugrunde, die erfindungsgemäße
Hintereinanderschaltung von Sprüh- und Blasköpfen dadurch zu begünstigen, daß durch
den jeweiligen Funktionsablauf bewegte Teile in den Köpfen vermieden werden.
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Zur Lösung dieser zusätzlichen Aufgabe ist als Ausgestaltung der Erfindung
von eigener Bedeutung vorgesehen, daß die Mischkammer etwa rechtwinklig zur Luft-
und Behandlungsmittelzufuhr bzw. auch -abzweigung angeordnet ist und daß von der
in Förderrichtung gesehen hinten liegenden Behandlungsmittelzufuhr ein Kanal in
die Mischkammer führt, an deren Eintritt die Luftzufuhr angeordnet ist, hinter welcher
sich die Mischkammer als Düse erweitert. Diese Anordnung erlaubt es, daß die Druckluft
beim Einströmen in die Mischkammer und den sich dahinter erweiternden Bereich das
Behandlungsmittel, in der Regel ein Schmiermittel, ansaugt und mitreißt und so das
Behandlungsmittel-Luftgemisch erzeugt. Bewegliche Teile wie bestimmte Ventilkörper
od.dgl. sind dabei nicht notwendig. Die parallele Anordnung der Luft- und der Behandlungsmittel-Zufuhr
erlaubt dabei die schon vorher beschriebene zweckmäßige Anordnung von Abzweigungen
zur Weiterführung zu einem parallelen, analog aufgebauten Sprüh- und Blaskopf.
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Eine besonders zweckmäßige Kombination der erfindungsgemässen Abzweigung
zu einem parallelen Kopf mit der Ausbildung der jeweiligen Düse kann darin bestehen,
daß am Beginn des Kanales für die Behandlungsmittelzufuhr zu der Düse ein die Abzweigung
zum nächsten Sprüh- und Blaskopf aufweisender
Sammelraum vorgesehen
ist, welcher vorzugsweise von einem in axialer Richtung des Kanales verstellbaren,
in den Kanaleintritt eingreifenden Konuskörper durchsetzt ist. Ein derartiger Sammelraum
erlaubt einen guten Druckaufbau bei der Zufuhr des Behandlungsmittels, so daß dann
von diesem Sammelraum einerseits ein Teilstrom zu der Düse und andererseits zu einem
weiteren Sprüh- und Blaskopf geführt werden können Ein in den Kanaleintritt eingreifender
Konuskö-rper erlaubt dabei eine Regulierung des Durchtrittsquerschnittes an dem
Kanaleintritt. Dabei kann der Konuskörper an der Spitze einer in axialer Richtung
verstellbaren Dosierschraube für das Behandlungsmittel angeordnet seinVor allem
bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale lassen sich
beliebig viele Sprüh- und Blasköpfe für eine sorgfältige Oberflächenbehandlung der
Formen zusammenschalten, ohne daß dadurch eine große Zahl von Leitungen zu diesen
einzelnen Köpfen mit entsprechenden Regelventilen an den Eintritten in diese Leitungen
notwendig sind. Es genügt vielmehr für mehrere hintereinandergeschaltete derartige
Köpfe eine einzige geregelte Zufuhr des Behandlungsmittels und der Luft und es ergibt
sich praktisch bis zum äußersten Kopf eine einzige, jeweils von den vorhergehenden
Köpfen unterbrochene Zuleitung. Demgemäß kann diese Leitung starr sein, so daß zur
Befestigung des bzw. der Sprüh- und Blasköpfe und zur Befestigung der weiterführenden
Leitungen zu einem Nachbarkopf eine diese starren weiterführenden Leitungen umgreifende
Rohrschelle od.dgl.
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dient.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüchet.£
Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten
anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung:
Fig. 1 eine Ansicht des Formenbereiches einer Spritzgießmaschine,
bei welcher für die eine Formhälfte ein Sprüh- und Blaskopf und für die gegenüberliegende
Formhälfte zwei derartige Köpfe vorgesehen sind, in vergrößertem Maßstab Fig. 2
eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht von zwei parallel zueinander
angeordneten und untereinander verbundenen Sprüh- und Blasköpfen, Fig. 3 eine Seitenansicht
der Befestigung der Sprüh- und Blasköpfe gemäß Fig. 2 durch eine die starren Verbindungsleitungen
übergreifende Rohrschelle od.dgl., Fig. 4 in weiter vergrößertem Maßstab die Ausgestaltung
des Sammelraumes für das Behandlungsmittel und den Eintritt in den Kanal zu einer
Mischkammer und Düse sowie Fig. 5 den Eintritt der Luft in die Mischkammer der Sprühdüse.
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Zur halb- bzw. vollautomatischen Fertigung von Guß- oder Schmiedestücken,
im Ausführungsbeispiel von Spritzgußteilen, werden zum Besprühen der Formoberflächen
gesteuerte, im ganzen mit 1 bezeichnete Sprüh- und Blasköpfe eingesetzt. Diese haben
jeweils eine Sprühluft-Zufuhrleitung 2 und eine Behandlungsmittel-Zuleitung 3. In
der Regel wird als Behandlungsmittel ein Schmierstoff benutzt. Man erkennt in Fig.1
die Anordnung mehrerer solcher Sprüh- und Blasköpfe 1 an einer Spritzgußmaschine
4 im Bereich der beiden Formhälften 5 und 6.
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Besonders deutlich erkennt man diese Sprüh- und Blasköpfe 1 in den
Figuren 2, 4 und 5. Im Inneren ist eine Mischkammer 7 vorgesehen, in welcher die
Luft und das Behandlungsmittel gemischt werden, um dann auf eine Formoberfläche
aufgesprüht werden zu können. An einem vor dem Eintritt in diese Mischkammer 7 befindlichen
Raum 8 für das Behandlungsmittel und an einem eben solchen Raum 9 für die Luft ist
im Ausführungsbeispiel jeweils eine Abzweigung 10 bzw. 11 für einen Anschluß 12
bzw. 13 zu jeweils einer zu einem nächsten Sprüh-und Blaskopf Ia weiterführenden
Leitung 14 und 15 vorgesehen.
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Dabei sind an den Abzweigungen 10 und 11 jeweils Innengewinde zum
Einschrauben eines Rohranschlußstutzens 16 mit Klemmstück 17 od.dgl. für die Fortsetzungsrohrleitungen.14
und 15 oder einen Verschlußstopfen 18 vorgesehen. Dadurch ist die in Fig1 im rechten
Teil bzw. in Fig. 2 dargestellte Anordnung zweier Blasköpfe mit dazwischenliegenden
Verbindungsleitungen 14 und 15 möglich, so daß insgesamt zu der Blaskopfanordnung
nur eine Zuleitung 2 fürdie Sprüh- und Blasluft'und nur eine Zuleitung 3 für das
Behandlungsmittel nötig sind. Dennoch können mehrere Sprüh- und Blasköpfe vorgesehen
werden, um beispielsweise relativ große Formhälften 5 zu besprühen. Diese Anordnung
erlaubt es dann auch, starre Verbindungsleitungen 14 und 15 zu verwenden, wodurch
in noch zu beschreibender Weise auch die Befestigung der Köpfe 1 bzw. 1a an der
Maschine 4 vereinfacht werden kann.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Abzweigungen 10 und 11 vertikal nach
oben gerichtet. In der Abzweigung 10 für das Behandlungsmittel ist dabei ein Rückschlagventil
19 mit einer Kugel 20 und einer Feder 21 vorgesehen, die die Kugel zunächst gegen
den Zutritt des Schmiermittels von unten drückt. Bei entsprechend großem Druck dieses
Schmiermittels oder Behandlungsmittels wird das Rückschlagventil geöffnet, so daß
das Behandlungsmittel gemäß dem Pfeil Pf 1 zu dem zweiten Sprüh- und Blaskopf 1a
gelangen kann. Läßt dieser Druck wieder nach, weil die Schmiermittelzufuhr abgestellt
wird, schließt sich das Rückschlagventil wieder, so daß kein solches Behandlungsmittel
in den untenliegenden Kopf 1 zurückfließen kann und dort evtl.
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ein Nachtropfen am Düsenausgang bewirken kann. Dabei ist dieses Rtfckschlagventil
19 in vorteilhafter Weise in den Rohranschlußstutzen 16 eingefügt.
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Die Mischkammer 7 ist etwa rechtwinklig zur Luft- und Behandlungsmittelzufuhr
und auch - abzweigung angeordnet. Von der in Förderrichtung gesehen hinten liegenden
Behandlungsmittelzufuhr 3 führt ein Kanal 22 in die Mischkammer 7, an deren Eintritt
die noch zu beschreibende Luftzufuhr angeordnet ist, hinter welcher sich die Mischkammer
7 als Düse erweitert. Die zugeführte Luft kann also aufgrund ihrer Sogwirkung das
Schmiermittel mitreißen oder aber das Schmiermittel kann aufgrund seines Zuführdruckes
in die Düse gelangen und sich dort mit der hinzutretenden Luft vermischen.
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Dabei ist am Beginn des Kanales 22 für die Behandlungsmittelzufuhr
zu der Düse bzw. zu der Mischkammer 7 ein die Abzweigung 10 zum nächsten Sprüh-
und.Blaskopf la aufweisender Sammelraum 8 vorgesehen, welcher vorzugsweise von einem
in axialer Richtung des Kanales 22 verstellbaren, in dem Kanaleinritt eingreifenden
Konuskörper 23 durchsetzt ist. Dies ist besonders deutlich anhand der Figur 4 zu
erkennen.
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Der Konuskõrper ist dabei im Ausführungsbeispiel an der Spitze einer
in axialer Richtung verstellbaren Dosierschraube 24 für das Behandlungsmittel angeordnet.
Der größte Durchmesser des einstellbaren Konuskörpers 23 übersteigt dabei den Durchmesser
des Zuführkanales 22 zu der Düse, so daß dieser Kanal gegebenenfalls sogar vollständig
geschlossen werden könnte. Ober diese Dosierschraube 24 kann also die Zufuhr des
Behandlungsmittels bzw. des Schmiermittels verstellt werden.
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Von dem an die Luftzufuhrleitung 2 des Kopfes 1 angeschlossenen,
die
Abzweigung 11 zu dem nächsten Kopf la aufweisenden Ringraum 9 für die Luft sind
schräg in Orientierungsrichtung der Düse bzw. der Mischkammer 7 zu dieser führende
und etwa am Düsenbeginn mündende Kanäle 25 oder gegebenenfalls auch Spalte zur Zufuhr
der Luft vorgesehen. Dadurch wird eine relativ große Luftgeschwindigkeit am Eintritt
in die Mischkammer 7 erreicht. Dabei können als von dem Luftringraum 9 zu der Düse
7 führende Kanäle 25 im spitzen Winkel zu der Mischkammer 7 stehende Bohrungen vorgesehen
sein. Deren Herstellung ist einfach und man erkennt deutlich in Figur 5, daß der
Düsenkörper 26 eine hintere Fortsetzung 27 mit einer Abdichtung 28 gegenüber dem
Gehäuse aufweist, die im Bereich der Luftringkammer 9 die entsprechenden schrägen
Bohrungen als Kanäle 25 aufweisen kann. Dieser Körper braucht dann nur mit dem Gewinde
29 in das Gehäuse des Kopfes 1 eingeschraubt zu werden. Demgemäß ist auch die Montage
der ganzen Vorrichtung einfach und diese Anordnung ist deshalb als besonders vorteilhaft
anzusehen.
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Im Anschluß an den sich erweiternden Mischbereich der Düse ist ein
im wesentlichen starres Austragrohr 30 im Ausführungsbeispiel lösbar mit Hilfe eines
Klemmkörpers 31 und einer Oberwurfmutter 32 lösbar angebracht. Dieses starre Rohr
erlaubt eine gezielte Behandlung von Formoberflächen, wobei gegebenenfalls eine
gewisse Verbiegung des Rohres je nach den örtlichen Verhältnissen möglich ist.
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Es wurde bereits erwähnt, daß die Sprüh- und Blasköpfe über starre
Leitungen 14 und 15 verbunden sein können. Zur Befestigung der Sprüh- und Blasköpfe
sowie dieser weiterführenden Leitungen 14 und 15 können gemäß Fig. 2 und 3 diese
Leitungen 14 und 15 ungreifende Rohrschellen 33 vorgesehen sein, welche mittels
einer Schraube 34 an der Maschine 4 befestigt sein können. Dies genügt bereits als
Befestigung
auch der Sprüh- und Blasköpfe 1 und la, so daß auch unter beengten Platzverhältnissen
deren Befestigung gut möglich ist. Ein weiterer Vorteil der gesamten Anordnung besteht
darin, daß innerhalb der Sprüh-und Blasköpfe keine beweglichen Teile notwendig sind,
sondern die Steuerung bzw. Regelung einzig und allein durch den Luftdruck bzw. den
Schmiermitteldruck~erfolgen kann, welcher jeweils vor dem Eintritt in die Köpfe
einstellbar sein kann.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Zunächst ist die Zuleitung 3 für das Behandlungsmittel bzw. den Schmierstoff durch
ein vorgeschaltetes Ventil 35 geschlossen. Ebenso ist auch die Luftzufuhrleitung
2 durch ein nicht dargestelltes Ventil geschlossen. Wird nun das Ventil an der Luftzuleitung
2 geöffnet, strömt die vorgespannte Druckluft in das Sprüh- und Blaskopfgehäuse
und insbesondere den Ringraum 9. Durch die Abzweigung 11 gelangt sie außerdem in
den analogen Ringraum 9 des zweiten Sprüh- und Blaskopfes 1a. Nach vollzogenem Druckaufbau
strömt die Druckluft jeweils durch die im spitzen Winkel in die Mischkammer 7 mündenden
Bohrungen 25 und verläßt unter Erzeugung einer Sogwirkung in dem für den Schmierstoff
vorgesehenen Kanal 22 die Mischdüse und das Sprüh-und Blasrohr 30 als Blasluft.
Bei einer derartigen Stellung kann also mit der gesamten Vorrichtung einfach nur
geblasen werden.
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Wird bei offenem Luftventil auch das Ventil 35 für das Behandlungsmittel
geöffnet, fließt dieses durch die Zuleitung 3 in die Kammer 8 und gelangt über das
Rückschlagventil 19 und die Leitung 14 in die analoge Kammer 8 des zweiten Kopfes
1a. Nach vollzogenem Druckaufbau in den Kammern 8 und der dazwischen befindlichen
Leitung 14 fließt der Schmierstoff od.dgl. Behandlungsstoff über die von der Dosierschraube
24 geregelte Eintrittsoffnung in den Kanal 22
und gelangt also
in den Sogbereich der Mischkammer 7.
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In dieser Mischkammer 7 wird das Behandlungsmittel mit der Luft durchsetzt
und außerdem beschleunigt und als Schmierstoff-Luftgemisch durch das Sprüh- und
Blasrohr 30 ausgetragen.
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Beim Sprühen sind also beide Zuleitungen 2 und 3 geöffnet. Schließt
man nun das Ventil 35 für die Zufuhr des Behandlungsmittels, sinkt in den Blasköpfen
und deren Verbindungsleitung der Schmierstoffdruck bis auf den statischen Rohrleitungsdruck
ab. Die Kammern 8 entleeren sich dann noch aufgrund der Sogwirkung von den Kammern
9 her bis zum Schmierstoff-Niveauausgleich bzw.
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bis zum Sogausgleich wonach der Sprühprozeß beendet ist.
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Die Sprühluft hat also in diesem Stadium einen Reinigungseffekt, bevor
sie dann in vorteilhafter Weise zur Blasluft wird.
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Ein Nachtropfen an dem Austritt des Sprührohres 30 ist also bei einer
derartigen Arbeitsweise vermieden. Dabei sorgt das Rückschlagventil 19 dafür, daß
aus einem oberen Kopf 1a kein Behandlungsmittel in den darunter liegenden Kopf 1
zurückfließt und dort doch noch zu einem längeren Sprühen führt. Bei Betriebsunterbrechungen
ist dann auch entsprechend schnell der Druck des Behandlungsmittels wieder aufgebaut,
da die Leitung 14 gefüllt bleiben kann.
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Bewegliche Steuerteilein den Köpfen 1 und 1a sind vermieden. Die Möglichkeit
der Verbindung mehrerer Köpfe vermeidet zusätzliche Schlauchzuleitungen, wenn mehrere
Köpfe benötigt werden. Die Dosierschraube 24 erlaubt dabei eine stufenlose Einstellung
des Schmierstoffdurchsatzes je nach Bedarf der zu besprühenden Werkzeugpartien.
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Darüber hinaus ist sowohl ein Sprühen mit höherem Luftdurck als auch
mit höherem Schmierstoffdruck möglich.
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Ferner kann durch Steuerung der Offnungszeiten der vorgeschalteten
Ventile
an den Zufuhrleitungen 2 und 3 wechselweise ein Sprühen und ein Blasen durchgeführt
werden. Dabei arbeiten die erfindungsgemäßen Köpfe in vorteilhafter Weise ohne Nachtropfen
und haben beim Nachblasen praktisch von selbst eine Reinigungsphase.
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Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß auch bei einer Demontage
eines der Köpfe -auch des unteren Kopfes 1- die anderen Köpfe montiert bleiben können.
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Unter anderem trägt dazu die Anordnung des Rückschlagventiles 19 bei,
welches ein Rückfließen von Schmiermittel vermeidet, wenn ein unterer Kopf demontiert
wird. Eventuelle Störungen können also sehr schnell beseitigt werden.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander wesentliche Bedeutung haben1
L e e r s e i t e