DE3709563C2

DE3709563C2 -

Info

Publication number: DE3709563C2
Application number: DE3709563A
Authority: DE
Inventors: Theophil 7067 Pluederhausen De Bauer
Original assignee: Klueber Automation & Co Kg 7067 Pluederhausen De GmbH
Current assignee: WOLLIN GMBH MASCHINEN + APPARATEBAU, 7073 LORCH, D
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1991-11-07
Also published as: DE8712921U1; DE3709563A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Sprühvorrichtung zum Auf sprühen von Trennmitteln mit Druckluft auf Gießereiformen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Mit einer derartigen Sprühvorrichtung werden Druckgußformen in Gießereien vor Ein gießen des flüssigen Metalls eingesprüht, um das fertige Werkstück leichter entformen zu können. Hierbei ist es wich tig, daß nicht zu viel Flüssigkeit aufgesprüht wird, weil dieses zu ungewünschten Hohlräumen im Werkstück führen kann, aber auch zu der Entwicklung von giftigen Gasen führt, ganz abgesehen davon, daß schon aus Kostengründen Sprühmittel so sparsam wie möglich aufgetragen werden sollten.

Es sind die verschiedensten Arten von Sprühvorrichtungen bekannt mit entsprechend unterschiedlichen Zweistoffdüsen. Grundsätzlich sind dabei die außenmischenden Zweistoffdüsen und die innenmischenden Zweistoffdüsen zu unterscheiden. Besonders bei den außenmischenden Zweistoffdüsen, bei denen die Luft von außen dem zentralen Flüssigkeitskegel zugeführt wird, besteht die Gefahr des Nachtropfens oder Nachspritzens der Düse. Immerhin ist der Volumenanteil etwa 30% Flüssig keit, so daß sich nachspritzende oder nachtropfende Über schüsse, wenn die Luftzufuhr bereits gestoppt ist, als nachteilige Flüssigkeitsansammlungen auswirken können. Diese Nachteile wirken sich besonders dann aus, wenn ein derartiger Sprühkopf mit vielen Einzeldüsen ausgestattet ist, die in die unter schiedlichsten Richtungen, beispielsweise auch unten sprühen, so daß zu den künstlichen Sprühkräften noch jene natürlichen hinzukommen, wie beispielsweise das nach unten gerichtete Eigengewicht der Flüssigkeit.

Bei einer aus der DE-OS 32 38 201 bekannten gattungsgemäßen Sprühvorrichtung mit einer außenmischenden Zweistoffdüse ist daher zur Steuerung des Trennmittels zwischen dem Hauptkanal für das Trennmittel und dem Düsenkörper ein fremdgesteuertes Ventil vorgesehen. Diese Sprühvorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß beim Zusammenbau des einzelnen Sprühkopfes die Einzelteile von mehreren Seiten in das Gehäuse einge bracht werden müssen und damit ein Zusammenbau (Aneinander reihen) mehrerer Sprühköpfe nicht möglich ist, da außerdem die Medien seitlich zugeführt werden müssen. So wird bei der bekannten Sprühvorrichtung die Zweistoffdüse von der Sprüh seite her eingesetzt, während die Steuerelemente zur Steuerung der Zufuhr des Trennmittels und der Druckluft von der dieser abgewandten Seite her einzusetzen sind. Die Ein stellung der Ventilköpfe erfolgt ebenfalls von der der Sprüh seite abgewandten Seite her.

Die erfindungsgemäße Sprühvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß beim Zusammenbau des einzelnen Sprühkopfes alle Einzel teile von der Sprühseite des Sprühblocks her in diesen einsetzbar sind und daß die Einstellung der Ventile ebenfalls von der Sprühseite her erfolgt, während die individuelle Medienzuführung an der gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist. Hierdurch ist ein blockweiser Zusammenbau der einzelnen Sprühköpfe möglich, wobei die individuelle Einstellbarkeit und Medienzufuhr der einzelnen Sprühköpfe erhalten bleibt.

Die Anordnung von Düsenkörper, fremdgesteuertem Ventilglied und entsprechenden Kanalabschnitten in einem Ventilblock hat darüber hinaus den Vorteil, daß dieser bei Bedarf gegen einen anderen Ventilblock, beispielsweise mit anderem Öffnungs druck, ausgetauscht werden kann, ganz abgesehen von der Mög lichkeit, leichte Reparaturen ausführen und die Teile reini gen zu können. So könnte in einem solchen Ventilblock die Drossel- und Kanalgestaltung so gewählt werden, daß dadurch eine dem jeweiligen Einsatz entsprechende Anpassung der Quer schnitte entsprechend einer gewünschten Volumenverteilung von Luft und Flüssigkeit beim Einsprühen erzielbar ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Fremdsteuermittel Druckluft, die dem zur Düse führenden Druckluftkanal entnehmbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine Besprühung tatsächlich erst dann stattfinden kann, wenn auch Druckluft zur Verfügung steht, um die notwendige Zerstäubung zu erreichen, wobei das Ventil erst dann schließt, wenn auch dieser Luftdruck abnimmt. In jedem Fall schließt das Ventil noch bevor die Luftzufuhr beendet ist, da auch nach Abnehmen des Druckes aufgrund der Luftelastizität ein gewisses Nachblasen noch gegeben ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet das bewegliche Ventilglied des Ventils mit einem druckluftbetätigbaren Antriebskolben und einer der Druckluft stellkraft entgegenwirkenden Schließfeder, wobei der Antriebs kolben als Manschette elastischen Materials ausgebildet sein kann. In Abstimmung der Federkraft zu Luftdruck und Kolben querschnitt läßt sich die Steuercharakteristik dieses Ventils recht genau bestimmen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Düsenöffnung für das Trennmittel als zentrale Düsen öffnung im Düsenkörper und das bewegliche Ventilglied achs gleich zu dieser Düsenöffnung angeordnet, wobei das Trenn mittel stromauf des Ventilsitzes radial zufließt und der Abfluß über den Ventilsitz axial erfolgt. Die in Öffnungsrich tung wirkende Fläche in dem das bewegliche Ventilglied umgeben den Ringraum ist dabei so klein gehalten, daß auch bei verhältnismäßig hohem Flüssigkeitsdruck das Ventil erst öffnet, wenn aufgrund des ohnehin höheren Luftdruckes und der Mitwirkung des Antriebskolbens das Ventil gegen die Kraft der Schließfeder öffnet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilblock einen Flansch auf, der an einer Außen wand des Sprühblocks aufliegt und mit den Flansch durch dringenden Schrauben am Sprühblock befestigbar ist. Hierdurch ist eine besonders einfache und vorteilhafte Befestigung des Ventilblocks am Sprühblock gegeben.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stützt sich die achsgleich angeordnete Schließfeder an dem Boden der Sackbohrung ab. Durch diese Ausgestaltung wird vorteilhafterweise der Aufbau der Sprühvorrichtung vereinfacht.

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

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung als Längsschnitt durch einen Sprüh block dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In einem als Gehäuse dienenden Sprühblock 1 sind zwei nur als Bruchabschnitt dargestellte, aber an sich durch gehende Bohrungen 2 und 3 vorgesehen, von denen die eine als Flüssigkeitskanal 2 und die andere als Luftkanal 3 dient. An diese Kanäle ist, wie nicht näher darge stellt, jeweils eine Versorgungsvorrichtung angeschlos sen, nämlich einerseits eine Flüssigkeitsversorgungsan lage mit Tank und Pumpe für ein flüssiges Trennmittel, wie es zum Aufspritzen auf Gußformen verwendet wird, um nach dem Gießvorgang das Werkstück leicht aus der Form entfernen zu können und andererseits eine Druckluft anlage, wie sie heute in jeder Gießerei vorhanden ist. Der Luftdruck ist hierbei wesentlich höher als der Flüssigkeitsdruck eingestellt.

Vom Flüssigkeitskanal 2 zweigt ein Versorgungskanal 4 ab, dessen Eingang 5 durch ein verstellbares Dros selglied 6 im Querschnitt änderbar ist und dessen Ausgang in einen Ringkanal 7 mündet, der durch die stufenförmige Ausbildung einer im Sprühblock 1 angeordneten Sackbohrung 8 und eines in dieser Sackbohrung angeordneten buchsen artigen Ventilblocks 9 gebildet wird. Zwischen diesem Ventilblock 9 und Sackbohrung 8 sind drei Ringdichtungen 11 vorhanden, die den durch den Ringkanal 7 gebildeten Bereich zu zwei anderen Bereichen abdichtet, die durch in der Mantelfläche des Ventilblocks 9 angeordnete Ringnuten 12 und 13 gebildet werden und die druckluftver sorgt sind. Die Druckluft erhalten sie aus einem Versor gungskanal 14, der vom Luftkanal 3 abzweigt und dessen Eingang 15 ebenfalls durch ein Drosselglied 16 im Quer schnitt steuerbar ist.

In einer zentralen Bohrung des Ventilblocks 9 ist ein bewegliches Ventilglied 17 axial verschiebbar angeord net, das zu seinem Ventilsitz 18 hin durch eine Schließ feder 19 belastet ist, die sich rückseitig am Boden der Sackbohrung 8 abstützt. An dem beweglichen Ventil glied 17 ist eine Kolbenmanschette 21 angeordnet, die in einer Zylinderbohrung 22 radial dichtend geführt ist und auf ihrer der Feder 19 abgewandten Seite einen Arbeitsraum 23 begrenzt, der durch eine Radialbohrung 24 mit der luftführenden Ringnut 13 verbunden ist.

Zwischen Ventilglied 17 und der es aufnehmenden zentralen Bohrung 25 ist ein Ringraum 26 vorhanden, der über eine Radialbohrung 27 mit dem Flüssigkeit führenden Ringkanal 7 verbunden ist und am Ventilsitz 18 endet.

Am Ausgang des Ventilsitzes 18 ist ein kugelförmiger Düsenkörper 28 angeordnet, der über einen Schraubnippel 29 am Ventilblock 9 festgespannt ist. Durch dabei einge quetschte Ringdichtungen 31 werden zwischen Ventilblock 9, Düsenkörper 28 und Schraubnippel 29 zwei Räume be grenzt, nämlich ein zum Ventilsitz 18 hin offener Flüssig keitsraum 32 und ein über einen Kanal 33 mit der Luftfüh renden Ringnut 12 verbundenen Luftraum 34. Diesen Räumen liegen im Düsenkörper 28 die Düsenöffnung 35 für Flüssig keit und die Düsenöffnungen 36 für Luft gegenüber.

Der Ventilblock 9 weist nach außen einen Flansch 37 auf, mit dem er über Schrauben 38, von denen nur eine dargestellt ist, am Sprühblock 1 festgespannt ist.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt: Wenn über den Flüssigkeitskanal 2 und den Luftkanal 3 jeweils das Sprühmittel bzw. die Luft unter Druck zugeführt wird, gelangt die Flüssigkeit über den Versor gungskanal 4 zum Ringkanal 7 und von dort über die Radialbohrung 27 zum Ringraum 26 vor den Ventilsitz 18 und die Luft über den Versorgungskanal 14 und die Ringnuten 12 und 13 einerseits zu dem Arbeitsraum 23 und andererseits in den Luftraum 34 und von dort über die Düsenöffnungen 36 nach außen. Bei ausreichendem Druck im Arbeitsraum 23 wird das bewegliche Ventilglied 17 gegen die Kraft der Schließfeder 19 verschoben, so daß die Flüssigkeit aus dem Ringraum 26 über den Ventilsitz 18 und durch die Düsenöffnung 35 ebenfalls nach außen gelangt. Bei Abfallen des Luftdruckes wird das bewegliche Ventilglied 17 durch die Feder 19 wieder auf den Ventilsitz 18 geschoben, so daß die Flüssigkeits zufuhr damit gesperrt ist. Die beim Austritt gewünschte Mengenproportion zwischen Luft und Flüssigkeit wird durch die Drosselglieder 6 bzw. 16 eingestellt.

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

1 Sprühblock
2 Flüssigkeitskanal
3 Luftkanal
4 Versorgungskanal
5 Eingang zu 4
6 Drosselglied
7 Ringkanal
8 Sackbohrung
9 Ventilblock
10 -
11 Ringdichtungen
12 Ringnut
13 Ringnut
14 Versorgungskanal
15 Eingang zu 14
16 Drosselglied
17 Ventilglied
18 Ventilsitz
19 Schließfeder
20 -
21 Kolbenmanschette
22 Zylinderbohrung
23 Arbeitsraum
24 Radialbohrung
25 zentrale Bohrung
26 Ringraum
27 Radialbohrung
28 Düsenkörper
29 Schraubnippel
30 -
31 Ringdichtungen
32 Flüssigkeitsraum
33 Kanal
34 Luftraum
35 Düsenöffnungen
36 Düsenöffnungen
37 Flansch
38 Schrauben

Claims

1. Sprühvorrichtung zum Aufsprühen von Trennmitteln mit Druckluft auf Gießereiformen mit mindestens einem als Gehäuse dienenden Sprühblock, in welchem Hauptkanäle für die getrennte Zuführung der Medien von einer Versorgungs vorrichtung her vorgesehen sind, mit mindestens einem am Sprühblock angeordneten Düsenkörper mit voneinander unabhängigen Düsenöffnungen für die Luft und das Trenn mittel, die über pro Medium separate Kanäle versorgt werden, wobei zur Steuerung des Trennmittels zwischen dem Hauptkanal für das Trennmittel und dem Düsenkörper ein fremdgesteuertes Ventil angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Düsenkörper (28), das fremdgesteuerte Ventilglied (17) und die entsprechenden Kanalabschnitte (12, 13, 24, 27, 33) in einem Ventilblock (9) angeordnet sind, der buchsenartig ausgebildet in einer entsprechenden Sackbohrung (8) des Sprühblocks (1) einge setzt ist und daß Radialdichtringe (11) am Ventilkörper angeordnet sind, die entsprechende Axialabschnitte für Luft und Trennmittel voneinander trennen, wobei die Kanalabschnitte mit den entsprechenden Hauptkanälen bei eingesetztem Ventilblock in Verbindung gebracht sind.

2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fremdsteuermittel Druckluft dient, die dem zur Düse führenden Druckluftkanal (14) entnehmbar ist.

3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied (17) des Ventils (17 bis 22) mit einem druckluftbetätigbaren Antriebskolben (21) und einer Schließfeder (19) arbeitet.

4. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung für das Trennmittel als zentrale Düsenöffnung (35) im Düsenkörper (28) angeordnet ist und daß das bewegliche Ventilglied (17) achsgleich zu dieser Düsenöffnung (35) angeordnet ist, wobei das Trennmittel stromauf des Ventilsitzes (18) radial zufließt und der Ausgang über den Ventilsitz (18) axial erfolgt.

5. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilblock (9) einen Flansch (37) aufweist, der an einer Außenwand des Sprühblocks aufliegt und mit den Flansch (37) durchdringenden Schrauben (38) am Sprühblock (1) befestigbar ist.

6. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die achsgleich angeordnete Schließfeder (19) an dem Boden der Sackbohrung (8) abstützt.