EP0283987A2 - Düse zum Versprühen von Trennmitteln durch Luft - Google Patents

Düse zum Versprühen von Trennmitteln durch Luft Download PDF

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EP0283987A2
EP0283987A2 EP88104457A EP88104457A EP0283987A2 EP 0283987 A2 EP0283987 A2 EP 0283987A2 EP 88104457 A EP88104457 A EP 88104457A EP 88104457 A EP88104457 A EP 88104457A EP 0283987 A2 EP0283987 A2 EP 0283987A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
spray
mixing chamber
channels
housing
Prior art date
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Withdrawn
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EP88104457A
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EP0283987A3 (de
Inventor
AUTOMATION GmbH & Co. KG KLÜBER
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KLUEBER AUTOMATION GMBH & CO. KG
Original Assignee
Klueber Automation & Co KG GmbH
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Publication date
Priority claimed from DE19873709667 external-priority patent/DE3709667A1/de
Application filed by Klueber Automation & Co KG GmbH filed Critical Klueber Automation & Co KG GmbH
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Publication of EP0283987A3 publication Critical patent/EP0283987A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/652Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented
    • B05B15/654Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented using universal joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0475Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the peripheral gas flow towards the central liquid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B22C23/02Devices for coating moulds or cores

Definitions

  • the invention relates to a nozzle for spraying release agents through air according to the preamble of the main claim and claims 6 and 7.
  • the generic nozzles When used for release agents in the foundry, the generic nozzles are referred to as external mixing two-component nozzles, corresponding to the mixing effect outside the closed media supply; here, for example, in the open mixing chamber. If the medium in these external mixing two-substance nozzles has emerged from its respective nozzle, the nozzle body itself no longer has any influence on the mixing, but this is brought about by the respective jet cone and its penetration into one of the other jet cones.
  • a known nozzle of the generic type (DE-OS 3217777) the release agent is injected into the mixing chamber via the jet channel, whereas the air is blown into the mixing chamber through inclined channels.
  • the axes of these channels each lie in pairs in a plane that passes through the axis of the beam channel, so that a cross section shows a symmetrical arrangement.
  • four air channels are provided so that four air cones penetrate laterally when the mixture is formed in the separating agent cone. Due to the oblique arrangement, the air flows hit the release agent cone almost transversely, which results in very different mixing between air and release agent.
  • the release agent cone is not directly hit by an air jet the preparation is poorer or there are even parts of the separating agent cone remaining in the air flow shadow due to the liquid adhesion, which then leads to the accumulation of separating agents on the casting mold, for example, which can lead to undesired recesses or voids in the workpiece, for example in foundry molds.
  • the entire surface must be sufficiently sprayed or wetted, such a one-sided distribution leads to a disproportionately high consumption of release agents, which is particularly disadvantageous if the liquid contains toxic substances, quite apart from the fact that any additional consumption of a working fluid leads to an increase of production costs.
  • the nozzle with the features of the main claim has the advantage that due to the offset of the axes, for example that of the air flow cone to that of the separating agent cone, a swirl effect is created which not only causes all Areas of the release agent spray cone are detected by the air flow, but in addition an intensive swirling of air and liquid particles is achieved, which is a prerequisite for a spray cone of homogeneous composition.
  • the better homogeneity of the mixture improves the application of liquid to the surface to be sprayed.
  • the axes of the inclined channels run in planes which are arranged parallel to the beam channel axis without cutting them.
  • the channels are usually bores that are either made from the mixing chamber or to the mixing chamber. It is also possible, in order to obtain a greater degree of freedom with respect to the inclination of the channel, to first provide radial blind bores from the media supply sides into the nozzle body, from which short-circuit bores with a narrower cross section then lead to the mixing chamber.
  • the mixing chamber is funnel-shaped with the Beam channel mouth as a funnel neck and the inclined channel mouths in the cone area near the beam channel mouth. It is thus easily possible for the axes of the inclined channels to open almost perpendicularly into the cone surface of the funnel.
  • the mixing chamber is designed as a blind bore, preferably with a drilling cone as the mixing chamber base, so that the oblique channels also open here almost perpendicularly into the surface of the drilling cone.
  • the nozzle body of the nozzle is designed in a manner known per se (DE-OS 3217777) as a spherical nozzle which is mounted in the spray block via round cord rings, so that the spray cone direction can be adjusted after loosening a tension ring.
  • the nozzle with the features of claim 6 has the advantage that the nozzle body is extremely inexpensive to manufacture and, above all, can be exchanged when adapting the spray head to the surface to be sprayed, against a correspondingly more suitable nozzle.
  • a spherical spray nozzle preferably a spherical spray nozzle according to claim 1, is now created with an extension tube for the supply of the spray liquid and the air.
  • the spray nozzle rests in a cylindrical housing and can be fixed in the housing by means of a screw nipple which is open to the outside, the spray nozzle being supported in a sealing manner against an O-ring of the housing and an O-ring of the screw nipple.
  • the housing is designed so that at the end facing away from the screw nipple there is a pressure space between the spray nozzle and the housing wall and an annular space between the spray nozzle and the housing wall; finally, a tubular extension piece is centrally connected to the housing, which has a central bore which opens into the pressure chamber and which has one or more side channels which open into the annular space.
  • the end of the extension tube facing away from the spray head has means for releasably attaching the spray nozzle to the spray head.
  • a screw thread is expediently provided for this.
  • This spray nozzle can be used both in place of the ball nozzle and the fixed nozzle according to FIG. 1. In most cases, however, it will be useful if the new spray nozzle is used instead of the rigid nozzle. Since the new spray nozzle can be detachably connected to the spray head, it is also possible to keep spray nozzles in stock with extensions of different lengths, so that the spray head can be easily adapted to the depth and shape of the casting mold.
  • a spherical spray nozzle is advantageously used for the new spray nozzle, which then, as in the main patent, allows the spray direction to be adjusted over a wide angular range, so that optimal spraying of the casting mold is ensured.
  • This design of the spray nozzle has the essential advantage that the extension tube does not have to be bent to change the spray direction. This bending is difficult or difficult to achieve, in particular in the case of short pipes, without the appropriate tools; in addition, the tube can no longer be bent back exactly into its starting position, so that the adjustment of the spray direction is ultimately only possible in a rough framework. Finally, the extension tube cannot be bent back and forth as often as required, and there are also bending kinks, in particular the flow adversely affect the release agent. These disadvantages are avoided by the development of the invention.
  • the two exemplary embodiments are shown in the installed state, namely a nozzle 2 as the first exemplary embodiment and a nozzle 3 as the second exemplary embodiment.
  • These nozzles 2 and 3 are supplied with compressed air via air channels 4 and with the spray liquid via liquid channels 5.
  • the spray liquid 5 is fed centrally to the nozzle axis I into a pressure chamber 6 in the spray block 1, the compressed air is conducted into an annular space 7, which is sealed off from the pressure chamber 6 by a round cord sealing ring 8.
  • a throttle valve 9 for controlling the amount of liquid is present in the liquid channels 5 towards the nozzle.
  • the nozzle body 11, 111 is designed as a ball with radial blind bores 12, 112 serving for air supply, the entrances of which are open to the annular space 7.
  • the nozzle axis I is also the axis of a central channel 13, 113 which is arranged in the nozzle body 11, 111 and is open with its entrance to the pressure chamber 6.
  • This central channel has a jet channel 14, 114 serving as a nozzle, with which it opens into a mixing chamber 15, 115.
  • this mixing chamber 15, 115 open oblique channels 16, 116 branching off from the blind bores 12, 112, via which the compressed air reaches the mixing chamber 15, 115.
  • the axes X of the oblique channels 16, 116 run in planes which are to be presented parallel to the axis I of the nozzle.
  • the axes I and X therefore do not intersect.
  • the inclined channels 16, 116 end in a conical base surface 17, 117 of the mixing chamber 15, 115, so that they open almost vertically into the conical base surface despite the fact that the parallel course mentioned has been taken into account.
  • the jet channel 14, 114 is located centrally in the lowest point of the base cone 17, 117.
  • This parallel offset creates a swirl effect in that the air emerging through the oblique channels 16, 116 detects the spray cone formed by the jet channel 14, 114 slightly tangentially instead of directly vertically and form a largely homogeneous spray cone due to the shape of the mixing chamber.
  • This swirl effect also improves the atomization of possibly coarser drops of the liquid.
  • the mixing chamber 15 is designed as a blind bore, in which the conical base surface 17 is formed by the drilling cone, to which the cylindrical section 18 is connected.
  • the emerging spray cone is comparatively closely bundled in order to ensure that the spray is applied evenly.
  • the inclined channels 116 have almost the same course.
  • the mixing chamber 115 is designed here as a funnel, in the conical base surface 117 of which the oblique channels 116 open at a suitable point with an egg-shaped opening cross section.
  • the spray cone is bundled less so that a larger area can be sprayed.
  • the required uniform application can be achieved, for example, by increasing the proportion of air in the liquid / air mixture or possibly also by increasing the air pressure.
  • this spherical nozzle body 11 is fastened to the spray block 1 by a screw nipple 19, an additional round cord sealing ring 21 being provided between the screw nipple 19 and the nozzle body 11 in order to seal the annular space 7 to the outside.
  • the spherical nozzle body 11 can be rotated between the round cord sealing rings 8 and 21, in particular after loosening the screw nipple 19, so as to change the direction of the spray cone.
  • the nozzle 3 shown as the second embodiment has a nozzle body 22, 122 which is screwed tightly into the spray block 1 and thereby clamps the round cord sealing ring 8.
  • the structural design, particularly with regard to the dimensions, is chosen here so that the two nozzles 2 and 3 shown as an exemplary embodiment are interchangeable. Whenever it is no longer necessary to adjust the spray jet after installation, the nozzle 3 can be advantageous since it is not only cheaper to manufacture, but also a more optimal arrangement of the nozzle body 22 because of the larger amount of material available in the nozzle body 22 Channels enabled.
  • FIGS. 6 and 9 show details of this second embodiment, which is much simpler than the first embodiment.
  • the channels are longer than in the first exemplary embodiment, whereby it must be taken into account that the second exemplary embodiment is shown here on a smaller scale.
  • the actual scale can be seen in FIG. 1.
  • the inclined channels 23, 123 begin at an outer cone 24, 124 of the nozzle body 22, 122 and each lead into the mixing chamber 25, 125, as described in the first embodiment.
  • the liquid too here supplied via a central channel 26, 126 which narrows towards the mixing chamber 25, 125 towards a jet channel 27, 127.
  • the second exemplary embodiment shown in FIGS. 6 and 7 again has a blind bore with a drilling cone 28 as the mixing chamber 27, the variant shown in FIGS.
  • FIG. 10 now shows an essential development of the invention, the ball nozzle 2 described according to FIGS. 1-5 being used.
  • the ball nozzle 30 sits in the cylindrical housing 31 and can be fixed firmly and tightly in the housing 31 by means of the screw nipple 32 and the O-ring seals 33 and 34.
  • the spray medium for example the separating liquid
  • the Spraying agent thus reaches the pressure chamber 38 and the compressed air in the annular chamber 39.
  • a channel 40 for the spraying agent and several channels 41 for the compressed air are provided in the ball nozzle 30.
  • the pressure space 38 and the annular space 39 are sealed off from one another by the O-ring 33.
  • the spraying agent is mixed with the air in the open space 42 of the ball nozzle 30, into which the channels 40 and 41 open.
  • the mixture is then sprayed through the circular opening 43 of the screw nipple 32 in the set direction.
  • the screw nipple 32 is loosened to such an extent that the ball nozzle 30 can be rotated accordingly.
  • the tubular extension piece 44 is connected to the housing 31, for example soldered on.
  • the extension piece 44 has in the center, in continuation of the channel 35, a feed channel 45 for the spray and one or more off-center side channels 46 and 47 for the supply of air to the channels 36 and 37.
  • the extension piece 44 goes at the end facing away from the ball nozzle 30 into a threaded piece 48, by means of which the spray nozzle 49 can be screwed into the spray block (FIG. 1).
  • the threaded piece 48 has channels 50, 51 and 52, which correspond to the channels 45, 46 and 47 of the extension piece 44 and the corresponding channels of the spray head.

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Abstract

Düse zum Versprühen von Trennmitteln durch Luft mit einem eine nach außen offene Mischkammer (15, 25) aufweisenden Düsenkörper (11, 22), mit einem in den Boden der Mischkammer mündenden und achsgleich zur Mischkammer angeordneten Strahlkanal (14, 26) für das Trennmittel, mit mehreren schräg zur Strahlkanalachse in die Mischkammer mündenden Schrägkanälen (16, 23) für die Luft, wobei die Achsen (X) der Schrägkanäle (16, 23) keine Schnittpunkte mit der Zentralachse (I) des Strahlkanals (14, 26) aufweisen.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Düse zum Versprühen von Trennmitteln durch Luft nach der Gattung des Haupt­anspruchs sowie der Ansprüche 6 und 7.
  • Bei der Versprühung von Trennmitteln werden meist eine Anzahl solcher Düsen in einem Sprühblock untergebracht, um Druckgussformen in Gießereien vor Eingießen des flüssigen Metalls einzusprühen, damit das fertige Werk­stück leichter entnehmbar ist. Bei fast allen Düsen zum Versprühen zweier Medien ist eine homogene Aufbe­reitung von Luft und Flüssigkeit angestrebt, die umso besser ist, je stärker die Vermischung beider Medien ist und je feiner die Flüssigkeitströpfchen sind bis hin zum Gaszustand. Einen wesentlichen Einfluß auf die Vermischung hat natürlich die Austrittsgeschwindig­keit der Medien in die Mischkammer, wobei hier Geschwin­digkeitsunterschiede entsprechend der Medienunterschiede einen erheblichen Einfluß haben.
  • Bei der Verwendung für Trennmittel in der Gießerei werden die gattungsgemäßen Düsen als aussenmischende Zweistoffdüsen bezeichnet, entsprechend der Mischwirkung außerhalb der geschlossenen Medienzuführung; hier bei­spielsweise in der offenen Mischkammer. Wenn das Medium bei diesen aussenmischenden Zweistoffdüsen aus seiner jeweiligen Düse ausgetreten ist, nimmt der Düsenkörper selber keinen Einfluß mehr auf die Vermischung, sondern diese wird durch den jeweiligen Strahlkegel und dessen Eindringen in einen der anderen Strahlkegel bewirkt.
  • Bei einer bekannten Düse der gattungsgemäßen Art (DE-OS 3217777) wird das Trennmittel über den Strahlkanal in die Mischkammer eingespritzt, hingegen die Luft durch Schrägkanäle in die Mischkammer eingeblasen. Die Achsen dieser Kanäle liegen jeweils paarweise in einer Ebene, die durch die Strahlkanalachse geht, so daß ein Querschnitt eine symmetrische Anordnung zeigt. Bei dieser bekannten Düse sind vier Luftkanäle vorge­sehen, so daß bei der Gemischbildung in den Trennmittel­kegel vier Luftkegel seitlich eindringen. Aufgrund der schrägen Anordnung treffen die Luftströmungen nahezu quer auf den Trennmittelkegel, wodurch eine sehr stark unterschiedliche Vermischung zwischen Luft und Trenn­mittel stattfindet. Immer dort, wo der Trennmittelkegel nicht direkt von einem Luftstrahl getroffen wird, ist die Aufbereitung schlechter bzw. es entstehen sogar an diesen im Luftströmschatten verbleibenden Teilen des Trennmittelkegels aufgrund der Flüssigkeitsadhäsion Trennmittelansammlungen, die dann beim Auftreffen bei­spielsweise auf die Gießform zu Flüssigkeitstrielern führen, was beispielsweise bei Gießereiformen zu unge­wünschten Ausnehmungen oder Lunkern im Werkstück führen kann. Da jedoch die gesamte Fläche ausreichend besprüht oder benetzt sein muß, führt eine solche einseitige Verteilung zu einem unverhältnimäßig hohen Verbrauch an Trennmitteln, was besonders dann nachteilig ist, wenn die Flüssigkeit giftige Substanzen enthält, ganz abgesehen davon, daß jeder Mehrverbrauch eines Arbeits­mittels zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Bei der erfindungsgemäßen Düse zum Versprühen von Trenn­mitteln durch Luft mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, des Anspruchs 6 und des Anspruchs 7 werden diese Nachteile vermieden. Die Düse mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auf­grund des Versatzes der Achsen, beispielsweise der des Luftströmkegels zu der des Trennmittelkegels, ein Dralleffekt entsteht, der nicht nur bewirkt, daß alle Bereiche des Trennmittelsprühkegels von der Luftströmung erfasst werden, sondern zusätzlich noch eine intensive Durchwirbelung von Luft- und Flüssigkeitspartikeln erreicht wird, die endgültig für einen Sprühkegel homo­gener Zusammensetzung Vorraussetzung ist. Die bessere Homogenität des Gemisches bewirkt eine Verbesserung des Flüssigkeitsauftrages auf die zu besprühende Fläche. Durch diese Drallformen wird unterbunden, daß sich Ansammlungen von Trennmitteln bilden, so daß auch die Bildung von Lunktern einerseits und giftigen Gasen andererseits vermieden werden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Achsen der Schrägkanäle in Ebenen, die parallel zur Strahlkanalachse angeordnet sind, ohne diese zu schneiden. Bei den Kanälen handelt es sich üblicherweise um Bohrungen, die entweder von der Misch­kammer aus oder aber zur Mischkammer hin hergestellt werden. So ist es auch möglich, um bezüglich der Schrä­gung des Kanals einen größeren Freiheitsgrad zu erhalten, von den Medienzufuhrseiten her in den Düsenkörper zuerst radiale Sackbohrungen vorzusehen, vcn denen dann Kurz­schlußbohrungen engeren Querschnitts zu der Mischkammer führen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Mischkammer trichterförmig ausgebildet mit der Strahlkanalmündung als Trichterhals und den Schrägkanal­mündungen in der Trichterkonusfläche nahe der Strahl­kanalmündung. so ist es ohne weiteres möglich, daß die Achsen der Schrägkanäle nahezu senkrecht in die Trichterkonusfläche münden.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Mischkammer als Sackbohrung ausgebildet, mit vorzugs­weise einem Bohrkonus als Mischkammerboden, so daß auch hier die Schrägkanäle nahezu senkrecht in die Fläche des Bohrkonus mündet.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Düsenkörper der Düse in an sich bekannter Weise (DE-OS 3217777) als Kugeldüse ausgebildet, die über Rundschnurringe im Sprühblock gelagert ist, so daß nach Lockern eines Spannringes die Sprühkegelrichtung verstellbar ist.
  • Die Düse mit den Merkmalen des Anspruchs 6 hat den Vorteil, daß der Düsenkörper äußerst preiswert herstell­bar und vor allem bei der Anpassung des Sprühkopfes an die zu besprühende Fläche auswechselbar ist, gegen eine entsprechend geeignetere Düse.
  • Bei der Verwendung einer Kugeldüse hat man ein sehr gutes und einfaches Mittel, um das Trennmittel in Winkel und Hinterschneidungen der Gießform sprühen zu können. Da die Baueinheit der Sprühvorrichtung und auch der Sprühkopf eine gewisse Ausdehnung nicht unterschreiten können, kann der Sprühkopf bei engen oder Tiefgießformen unter Umständen nicht hinreichend oder nicht sicher genug an alle Stellen der Gießform herangefahren werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nun eine Kugelsprühdüse, vorzugsweise eine Kugelsprühdüse gemäß Anspruch 1, mit einem Verlängerungsrohr für die Zuführung der Sprühflüssigkeit und der Luft geschaffen.
  • Die Sprühdüse ruht in einem zylindrischen Gehäuse und ist mittels eines nach außen offenen Schraubnippels in dem Gehäuse fixierbar, wobei sich die Sprühdüse gegen einen O-Ring des Gehäuses und einen O-Ring des Schraubnippels dichtend abstützt. Ferner ist das Gehäuse so ausgebildet, daß am dem Schraubnippel abgewandten Ende ein Druckraum zwischen der Sprühdüse und der Ge­häusewandung und ein ringförmiger Raum zwischen der Sprühdüse und der Gehäusewandung entsteht; schließlich ist an das Gehäuse ein rohrförmiges Verlängerungsstück zentrisch angeschlossen, das eine zentrale Bohrung aufweist, die in den Druckraum mündet, und das einen oder mehrere Seitenkanäle aufweist, die in den Ringraum münden. Das dem Sprühkopf abgewandte Ende des Verlänge­rungsrohres weist Mittel auf, um die Sprühdüse lösbar an dem Sprühkopf zu befestigen. Zweckmäßigerweise ist hierfür ein Schraubgewinde vorgesehen.
  • Diese Sprühdüse kann sowohl anstelle der Kugeldüse als auch der feststehenden Düse gemäß der Fig. 1 einge­setzt werden. Meist wird es jedoch zweckmäßig sein, wenn die neue Sprühdüse anstelle der starren Düse einge­setzt wird. Da die neue Sprühdüse lösbar mit dem Sprüh­kopf verbunden werden kann, ist es auch möglich, Sprüh­düsen mit verschieden langen Verlängerungsstücken auf Lager zu halten, so daß der Sprühkopf auf einfache Weise der Tiefe und der Formgebung der Gießform angepaßt werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird für die neue Sprühdüse eine kugelförmige Sprühdüse verwendet, die dann wie beim Hauptpatent gestattet, die Sprührichtung in einem großen Winkelbereich zu verstellen, so daß eine optimale Aus­sprühung der Gießform gewährleistet ist.
  • Diese Ausbildung der Sprühdüse hat den wesentlichen Vorteil, daß zur Änderung der Sprührichtung das Ver­längerungsrohr nicht umgebogen werden muß. Dieses Ver­biegen ist insbesondere bei kurzen Rohren ohne ent­sprechendes Werkzeug kaum oder nur schwer zu schaffen; außerdem läßt sich das Rohr nicht mehr exakt in seine Ausgangslage zurückzubiegen, so daß die Verstellung der Sprührichtung letztlich auch nur in grobem Rahmen möglich ist. Schließlich läßt sich das Verlängerungsrohr auch nicht beliebig oft hin und her biegen, und außerdem entstehen Biegeknicke, die insbesondere die Strömung des Trennmittels ungünstig beeinflussen. Diese Nachteile werden durch die Weiterbildung der Erfindung vermieden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1 - 10 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Sprühblock im Längsschnitt, mit je einem der beiden Ausführungsbeispiele;
    • Fig. 2 und 3 das erste Ausführungsbeispiel in vergrößer­tem Maßstab, in Fig. 2 im Längsschnitt nach Linie II-II in Fig. 3, in Fig. 3 in der Draufsicht nach Pfeil III in Fig. 2;
    • Fig. 4 und 5 eine weitere Variante des ersten Ausfüh­rungsbeispiels in gleicher Darstellung nach Linie IV-IV in Fig. 5 und Pfeil V in Fig. 4;
    • Fig. 6 und 7 das zweite Ausführungsbeispiel in gegenüber Fig. 2 - 5 kleinerem Maßstab, aber in gleicher Darstellung nach Linie VI-VI in Fig. 7 und Pfeil VII in Fig. 6;
    • Fig. 8 und 9 die Variante des zweiten Ausführungsbei­spiels in gleicher Darstellung nach Linie VIII-VIII in Fig. 9 und Pfeil IX in Fig. 8 und
    • Fig. 10 die Sprühdüse mit Verlängerungsstück gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In dem in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Sprüh­block 1 sind die zwei Ausführungsbeispiele in eingebautem Zustand dargestellt, nämlich einer Düse 2 als erstem Ausführungsbeispiel und einer Düse 3 als zweitem Ausfüh­rungsbeispiel. Diese Düsen 2 und 3 werden über Luftkanä­le 4 mit Druckluft und über Flüssigkeitskanäle 5 mit der Sprühflüssigkeit versorgt. Während die Sprühflüssig­keit 5 zentral zur Düsenachse I in einen Druckraum 6 im Sprühblock 1 zugeführt wird, wird die Druckluft in einen Ringraum 7 geleitet, der durch einen Rundschnur­dichtring 8 zum Druckraum 6 hin abgedichtet ist. In den Flüssigkeitskanälen 5 ist jeweils zur Düse hin ein Drosselventil 9 zur Steuerung der Flüssigkeitsmenge vorhanden.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel, das in den Einzelheiten in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, ist der Düsenkörper 11, 111 als Kugel ausgebildet mit radialen, der Luftzu­führung dienenden Sackbohrungen 12, 112, deren Eingänge zum Ringraum 7 hin offen sind. Die Düsenachse I ist auch die Achse eines Zentralkanals 13, 113, der im Düsenkörper 11, 111 angeordnet und mit seinem Eingang zum Druckraum 6 hin offen ist. Dieser Zentralkanal weist einen als Düse dienenden Strahlkanal 14, 114 auf, mit dem er in eine Mischkammer 15, 115 mündet. In diese Mischkammer 15, 115 münden von den Sackbohrungen 12, 112 abzweigende Schrägkanäle 16, 116, über die die Druckluft in die Mischkammer 15, 115 gelangt.
  • Die Achsen X der Schrägkanäle 16, 116 verlaufen in Ebenen, die parallel zur Achse I der Düse vorzustellen sind. Die Achsen I und X schneiden sich somit nicht. Die Schrägkanäle 16, 116 enden in einer konischen Grund­fläche 17, 117 der Mischkammer 15, 115, so daß sie trotz der Berücksichtigung des genannten parallelen Verlaufs nahezu vertikal in die konische Grundfläche münden. Der Strahlkanal 14, 114 liegt jeweils zentral im tiefsten Punkt des Grundflächenkonus 17, 117. Durch diesen Parallelversatz entsteht eine Drallwirkung, indem die durch die Schrägkanäle 16, 116 austretende Luft den durch den Strahlkanal 14, 114 gebildeten Sprüh­kegel statt direkt vertikal leicht tangential erfassen und aufgrund der Mischkammerform zu einem weitgehend homogenen Sprühkegel bilden. Durch diese Drallwirkung wird auch eine bessere Zerstäubung möglicherweise gröbe­rer Tropfen der Flüssigkeit bewirkt.
  • Bei dem ersten in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungs­beispiel ist die Mischkammer 15 als Sackbohrung ausgebil­det, bei der die konische Grundfläche 17 durch den Bohrkonus gebildet wird, an den sich der zylindrische Abschnitt 18 anschließt. Der austretende Sprühkegel ist verhältnismäßig eng gebündelt, um mit Sicherheit eine gleichmäßige Auftragung des Sprühmittels zu bewir­ken. Wie aus Fig. 2 und 3 erkennbar ist, zweigen die Schrägkanäle 16 einseitig in den Sackbohrungen 12 ab und zwar, wenn man in Fig. 2 von links in die Sackboh­rungen 12 hineinschauen würde, wäre der Eingang des Schrägkanals 16 rechts oben zu finden.
  • Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels haben die Schrägkanäle 116 nahezu den gleichen Verlauf. Die Mischkammer 115 ist hier als Trichter ausgebildet, in dessen konische Grund­fläche 117 an einer geeigneten Stelle die Schrägkanä­le 116 einmünden mit einem eierförmigen Öffnungsquer­schnitt. Bei dieser Variante ist der Sprühkegel weniger stark gebündelt, so daß eine größere Fläche besprüht werden kann. Die erforderliche gleichmäßige Auftragung kann beispielsweise durch eine Erhöhung des Luftanteils an dem Flüssigkeitsluftgemisch erreicht werden oder möglicherweise auch durch eine Erhöhung des Luftdruckes.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist dieser kugelförmige Düsenkörper 11 durch einen Schraubnippel 19 am Sprüh­block 1 befestigt, wobei zwischen Schraubnippel 19 und Düsenkörper 11 ein zusätzlicher Rundschnurdicht­ring 21 vorgesehen ist, um den Ringraum 7 nach außen abzudichten. Der kugelige Düsenkörper 11 kann zwischen den Rundschnurdichtringen 8 und 21 insbesondere nach Lockern des Schraubnippels 19 gedreht werden, um so die Richtung des Sprühkegels zu verändern.
  • Bei der als zweites Ausführungsbeispiel gezeigten Düse 3 ist dieses nicht möglich. Die Düse 3 weist einen Düsen­körper 22, 122 auf, der fest in den Sprühblock 1 ge­schraubt ist und dabei den Rundschnurdichtring 8 fest­spannt. Der konstruktive Aufbau, besonders was die Maße betrifft, ist hier so gewählt, daß die beiden als Ausführungsbeispiel dargestellten Düsen 2 und 3 gegeneinander austauschbar sind. Immer dann, wenn ein Justieren des Sprühstrahls nach dem Einbau nicht mehr erforderlich ist, kann die Düse 3 von Vorteil sein, da sie nicht nur billiger ist in der Herstellung, sondern auch aufgrund des größeren zur Verfügung stehenden Materialanfalls beim Düsenkörper 22 eine optimalere Anordnung der Kanäle ermöglicht.
  • In den Fig. 6 und 9 sind Einzelheiten von diesem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, das insoweit viel einfacher als das erste Ausführungsbeispiel ist. Im Verhältnis sind aufgrund der größeren Materialansammlung die Kanäle länger als beim ersten Ausführungsbeispiel, wobei zu berücksichtigen ist, daß hier das zweite Aus­führungsbeispiel in einem kleineren Maßstab dargestellt ist. Der tatsächliche Maßstab ist Fig. 1 entnehmbar. Die Schrägkanäle 23, 123 beginnen an einem Außenkonus 24, 124 des Düsenkörpers 22, 122 und munden jeweils in die Mischkammer 25, 125, so wie beim ersten Ausfüh­rungsbeispiel beschrieben. Auch die Flüssigkeit wird hier über einen Zentralkanal 26, 126 zugeführt, der sich zur Mischkammer 25, 125 hin zu einem Strahlkanal 27, 127 verengt. Während das in Fig. 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel als Mischkammer 27 wieder eine Sackbohrung mit Bohrkonus 28 aufweist, weist die in den Fig. 8 bis 9 gezeigte Variante wieder einen Sprühtrichter 29 auf. Besonders bei dieser Variante ist erkennbar, daß die Ebene, in der die Achse X liegt, die parallel zur Achse I verläuft und so angeordnet sein kann, daß der Abstand dieser Parallelität sehr gering ist, so daß die Mündungen der Schrägkanäle 123 im Sprühtrichter 29 ziemlich dicht nebeneinander und sich fast überschneidend um die Mündung des Strahl­kanals 27 angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders gute Flüssigkeitsluftaufbereitung im Sprühkegel erreicht, da sich die jeweils an der Düse bildenden Kegel schon an ihren Füßen überschneiden.
  • Fig. 10 zeigt nun eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung, wobei die gemäß Fig. 1 - 5 beschriebene Kugeldüse 2 verwendet wird.
  • Die Kugeldüse 30 sitzt in dem zylindrischen Gehäuse 31 und kann mittels des Schraubnippels 32 und der O-Ring­Dichtungen 33 und 34 fest und dicht in dem Gehäuse 31 fixiert werden.
  • Über den Flüssigkeitskanal 35 wird das Sprühmittel, z.B. die Trennflüssigkeit, zugeführt, während die Druck­luft über die Kanäle 36 und 37 zugeleitet wird. Das Sprühmittel gelangt so in den Druckraum 38 und die Druckluft in den ringförmigen Raum 39. In der Kugel­düse 30 sind ein Kanal 40 für das Sprühmittel sowie mehrere Kanäle 41 für die Druckluft vorgesehen. Der Druckraum 38 und der ringförmige Raum 39 sind durch den O-Ring 33 gegeneinander abgedichtet. Wie man sieht, erfolgt die Mischung des Sprühmittels mit der Luft in dem offenen Raum 42 der Kugeldüse 30, in den die Kanäle 40 und 41 münden. Die Mischung wird dann durch die kreisrunde Öffnung 43 des Schraubnippels 32 in die eingestellte Richtung versprüht. Zur Einstellung der Sprührichtung wird der Schraubnippel 32 so weit gelockert, daß die Kugeldüse 30 entsprechend verdreht werden kann.
  • An das Gehäuse 31 ist das rohrförmige Verlängerungsstück 44 angeschlossen, z.B. angelötet. Das Verlängerungs­stück 44 hat im Zentrum in Fortsetzung des Kanals 35 einen Zuführkanal 45 für das Sprühmittel sowie einen oder mehrere außermittig angeordnete Seitenkanäle 46 und 47 für die Zuführung der Luft zu den Kanälen 36 und 37. An dem der Kugeldüse 30 abgewandten Ende geht das Verlängerungsstück 44 in ein Gewindestück 48 über, mittels dem die Sprühdüse 49 in den Sprühblock (Fig. 1) eingeschraubt werden kann. Das Gewindestück 48 weist Kanäle 50, 51 und 52 auf, die mit den Kanälen 45, 46 und 47 des Verlängerungsstückes 44 sowie den entsprechen­den Kanälen des Sprühkopfes korrespondieren.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (9)

1. Düse (2, 3) zum Versprühen von Trennmitteln durch Luft,
- mit einem einteiligen eine für einen Sprühkegel nach außen offene Mischkammer (15, 115, 25, 125) aufweisenden Düsenkörper (11, 111, 22, 122),
- mit einem in den Boden (17, 117, 28, 29) der Misch­kammer mündenden und achsgleich zur Mischkammer angeordneten Strahlkanal (14, 114, 27, 127) für das Trennmittel
- und mit mehreren schräg zur Strahlkanalachse (I) in den Boden der Mischkammer (15, 115, 25, 125) mündenden Schrägkanälen (16, 116, 23, 123) für die Luft,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (X) der Schräg­kanäle (16, 116, 23, 123) keinen Schnittpunkt mit der Zentralachse (I) des Strahlkanals (14, 114, 27, 127) aufweisen.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (X) der Schrägkanäle (16, 116, 23, 123) in einer gedachten Ebene verlaufen, die parallel zur Achse (I) des Strahlkanals (14, 114, 27, 127) vorzustellen ist.
3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (115, 125) trichterförmig ausge­bildet ist, mit der Mündung des Strahlkanals (114, 127) als Trichterhals und mit den Mündungen der Schrägkanäle (116, 123) in der Trichterfläche (29, 117) nahe der Strahlkanalmündung.
4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mischkammer (15, 25) als Sackbohrung ausgebildet ist, mit einem Bohrkonus (17, 28) als Mischkammerboden.
5. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (11, 111) als Kugel ausgebildet ist und zur Änderung der Strahl­kegelrichtung leicht verdrehbar ist und daß die Kugel durch einen Schraubnippel (19) in eine entspre­chende Öffnung eines Sprühblockes (1) gespannt ist.
6. Düse insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüce, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (22, 122) als Schraubnippel ausgebildet ist, der in eine entsprechend Öffnung eines Sprühblocks (1) einschraubbar ist.
7. Sprühdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelsprühdüse (30) in einem zylindrischen Gehäuse (31) ruht und mittels eines nach außen offenen (43) Schraubnippels (32) in dem Gehäuse (31) fixierbar ist, wobei sich die Sprühdüse (30) gegen einen O-ring (33) des Ge­häuses (31) und einen O-Ring des Schraubnippels (32) dichtend abstützt, daß des Gehäuse (31) so ausgebildet ist, daß am dem Schraubnippel (32) abge­wandten Ende ein Druckraum (38) zwischen der Sprühdüse (30) und der Gehäusewandung und ein ringförmiger Raum (39) zwischen der Sprühdüse (30) und der Gehäuse­wandung entsteht, daß an das Gehäuse (31) ein rohr­förmiges Verlängerungsstück (44) zentrisch angeschlos­sen ist, das eine zentrale Bohrung (45) aufweist, die in den Druckraum (38) mündet und das einen oder mehrere Seitenkanäle (46, 47) aufweist, die in den Ringraum (39) münden, und daß schließlich die Mittel vorgesehen sind, um die Sprühdüse lösbar an dem Sprühkopf zu befestigen.
8. Sprühdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Gehäuse abgewandten Ende der Sprühdüse (49) eine Gewindestück (48) mit einem Kanal (50), der in den Kanal (45) übergeht, und mit Kanälen (51, 52), die in die Kanäle (46, 47) übergehen, zum Befestigen an dem Sprühkopf vorgesehen ist.
9. Sprühdüse nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeich­net, daß die Sprühdüse (49) so ausgebildet ist, daß sie anstelle der starren Düse des Sprühkopfes einsetzbar ist und daß sie eine kugelförmige Düse aufweist.
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