EP1447161B1 - Spray nozzle - Google Patents
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- B22D17/2007—Methods or apparatus for cleaning or lubricating moulds
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- B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
Definitions
- the invention relates to a spray nozzle according to the preamble of claim 1.
- spraying devices For applying release agent on the shaping inside of the two mold halves of the mold of a die casting spraying devices are known with projecting from a spray head bendable and each equipped with a spray nozzle spray pipes. With the bendable spray tubes, the desired position of each spray nozzle, their distance and the spray angle with respect to the surface to be sprayed of the mold halves of a mold is set. After each shot, the spray head is retracted for defined spraying of the mold surfaces up to a predetermined position between the mold halves of the opened mold. During the subsequent spraying the spray head remains stationary.
- a spray device is known for example from DE-C 34 31 253.
- the invention has for its object to provide a spray nozzle of the type mentioned, with a uniform Besprühung the lateral surfaces of cores and compressors is guaranteed.
- the spray nozzle should be suitable for common use with other spray nozzles on a spray head and the like. Sprühvorraumen.
- the essential essence of the invention is to produce a cross-sectionally substantially annular spray jet which is deflected on the inner wall of the nozzle attachment part in such a way that it emerges convergently from the spray nozzle and sprays the outer surface of a compressor or core positioned in front of the spray nozzle on all sides and uniformly.
- the inner wall of the nozzle attachment part has a cylindrical inner wall part, wherein the conical surface defined by the spray axes intersects this cylindrical inner wall part.
- the inner wall of the nozzle attachment part in the spray direction successively a conically widening inner wall part, the cylindrical inner wall part and a tapered inner wall part.
- the spray axes form with the nozzle axis preferably at an angle of about 10 to 30 °.
- this is a two-fluid nozzle, wherein the spray angle of the individual nozzles formed by the outlet channels is a maximum of about 25 °.
- the nozzle attachment part is releasably screwed to the nozzle part.
- the spray nozzle according to the invention is particularly suitable for atomizing aqueous release agent mixtures in the form of a solution, emulsion or suspension and applying the atomized release agent / water mixture to the surface of a coaxial with the nozzle axis positioned compressor or core of the casting mold of a die casting machine.
- a spray nozzle 10 shown in FIGS. 1 to 3 comprises a nozzle part 12 with a frustoconical, a perpendicular to a nozzle axis a lying end face 16 and a conical surface 18 having nozzle head 14.
- An The conical surface 18 open out annularly arranged, individual nozzles with a spray axis b forming outlet channels 20 in the nozzle openings 22nd
- a nozzle attachment part 24 is screwed with an axially symmetrical to the nozzle axis a extending inner wall 26.
- the inner wall 26 of the nozzle attachment part 24 provided in front of the nozzle part 12 comprises a conically widening first inner wall part 28, a cylindrical second inner wall part 30 following thereon and a cylindrical inner second wall part 30 tapering towards an opening 34 of the nozzle attachment part 24 third inner wall part 32.
- a rear end part 36 opposite the opening 34 of the nozzle attachment part 24 is provided for connection to a compressed air and a release agent solution source and serves, for example, to connect the spray nozzle 10 to a spray tube described below.
- the spray axes b of the outlet channels 20 form an angle ⁇ of, for example, 20 ° with the nozzle axis a.
- the spray axes b are in this case on a symmetrical to the nozzle axis a arranged conical surface.
- Each of the individual nozzles formed by the outlet channels 20 has a spray angle ⁇ of, for example, 15 °.
- the totality of the overlapping spraying cones 46 of the individual nozzles thus results in a cross-sectionally substantially annular spray 48.
- the spray nozzle 10 is arranged at a short distance from the end face 44 of a mold half 38 of a non-illustrated mold of a die casting compressor projecting compressor 40 so that the compressor axis c coincides with the nozzle axis a.
- the spray 48 emerging from the opening 34 of the nozzle attachment part 24 hits evenly and on all sides on the lateral surface 42 of the compressor 40.
- the spray nozzle 10 is formed as a two-fluid nozzle.
- a present for example in the form of an aqueous solution release agent is brought together in a known manner in a mixing chamber with compressed air, wherein the gas pressure is controlled so that at the outlet of the mixture atomization takes place with the desired spray properties.
- a die casting machine 60 shown in FIG. 4 comprises a mold 62 having a fixed first mold half 66 fixed to a machine stand 64 and a movable second mold half 68 fixed to a traveling carriage 70.
- the mold 62 is closed, i. the two mold halves 66, 68 are pressed against each other by hydraulically generated forces during the duration of a casting process to form a closed mold cavity.
- a spray device 74 which is mounted so as to be displaceable horizontally and vertically on a holder 72, is arranged with a spray head 76. From the spray head 76 projecting spray pipes 78 protrude with spray nozzles 80 attached. Via lines 82, 84 compressed air and separating agent solution is introduced to the central spray head 76 and passed via the spray pipes 78 to the spray nozzles 80.
- Fig. 5 is the spray head 76 between the two mold halves 66, 68 of the open mold 62.
- the spray pipes 78 with the attached spray nozzles 80 are directed in a predetermined arrangement on the forming surfaces of the two mold halves 66, 68.
- one or more of the spray nozzles 10 according to the invention can be arranged axially aligned with compressors or with cores.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a spray nozzle according to the preamble of claim 1.
Beim Druckgiessen werden vor dem Schliessen der Form für den nächsten Schuss die beim Giessvorgang mit dem flüssigen Metall in Berührung gelangenden Oberflächen der beiden Formhälften mit einer als Kühl-, Trenn- und Schmiermittel dienenden Flüssigkeit besprüht. Mit dem Trennmittel wird ein Kleben des in der Giessform erstarrenden Metalls an der Formwand vermindert, so dass die Gussteile ohne Verformung und ohne Beschädigung der Giessform ausgeformt werden können. Weiterhin müssen alle an einer Giessform vorhandenen Gleitflächen von Führungsstiften, Auswerfern, Verdichtern und Führungen von beweglichen Kernen geschmiert werden. Aus diesem Grund werden Trennmittel eingesetzt, die gleichzeitig auch als Schmiermittel wirken.During die casting, before closing the mold for the next shot, the surfaces of the two mold halves which come into contact with the liquid metal during the casting process are sprayed with a liquid serving as a coolant, release agent and lubricant. With the release agent, a sticking of the solidifying in the mold metal to the mold wall is reduced, so that the castings without deformation and without damaging the mold can be formed. Furthermore, all existing on a mold slide surfaces of guide pins, ejectors, compressors and guides must be lubricated by moving cores. For this reason, release agents are used, which also act as a lubricant.
Zum Auftragen von Trennmittel auf die formgebende Innenseite der beiden Formhälften der Giessform einer Druckgiessmaschine sind Sprühvorrichtungen mit von einem Sprühkopf abragenden biegbaren und mit je einer Sprühdüse bestückten Sprührohren bekannt. Mit den biegbaren Sprührohren wird die gewünschte Position jeder einzelnen Sprühdüse, ihr Abstand und der Sprühwinkel bezüglich der zu besprühenden Oberfläche der Formhälften einer Giessform eingestellt. Nach jedem Schuss wird der Sprühkopf zum definierten Besprühen der Formoberflächen bis zu einer vorgegebenen Position zwischen die Formhälften der geöffneten Giessform eingefahren. Beim anschliessenden Sprühvorgang bleibt der Sprühkopf stationär. Eine derartige Sprühvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-C- 34 31 253 bekannt.For applying release agent on the shaping inside of the two mold halves of the mold of a die casting spraying devices are known with projecting from a spray head bendable and each equipped with a spray nozzle spray pipes. With the bendable spray tubes, the desired position of each spray nozzle, their distance and the spray angle with respect to the surface to be sprayed of the mold halves of a mold is set. After each shot, the spray head is retracted for defined spraying of the mold surfaces up to a predetermined position between the mold halves of the opened mold. During the subsequent spraying the spray head remains stationary. Such a spray device is known for example from DE-C 34 31 253.
Mit den heute üblichen Sprühdüsen können die Formoberflächen gleichmässig besprüht werden. Ein wesentlicher Nachteil der bisherigen Sprühtechnik mit stationär angeordneten Sprühdüsen liegt jedoch darin, dass Mantelflächen von Kernen und Verdichtern nur unzureichend besprüht werden können.With today's usual spray nozzles, the mold surfaces can be sprayed evenly. However, a major disadvantage of the previous spraying with stationary spray nozzles is that lateral surfaces of Cores and compressors can only be sprayed inadequately.
Aus der CH-A-564 978 ist eine Zerstäublungsvorrichtung mit einer Sprühdüse der eingangs gennanten Art bekannt.From CH-A-564 978 a Zerstäublungsvorrichtung with a spray nozzle of the kind mentioned is known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine gleichmässige Besprühung der Mantelflächen von Kernen und Verdichtern gewährleistet ist. Zudem soll die Sprühdüse für den gemeinsamen Einsatz mit anderen Sprühdüsen an einem Sprühkopf und dgl. Sprühvorrichtungen geeignet sein.The invention has for its object to provide a spray nozzle of the type mentioned, with a uniform Besprühung the lateral surfaces of cores and compressors is guaranteed. In addition, the spray nozzle should be suitable for common use with other spray nozzles on a spray head and the like. Sprühvorrichtungen.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt ein Sprühdüse mit den Merkmalen von Anspruch 1.For the inventive solution of the problem performs a spray nozzle with the features of claim 1.
Der wesentliche Kern der Erfindung liegt in der Erzeugung eines querschnittlich im wesentlichen ringförmigen Sprühstrahls, der an der Innenwand des Düsenaufsatzteils so abgelenkt wird, dass er konvergierend aus der Sprühdüse austritt und die Mantelfläche eines vor der Sprühdüse positionierten Verdichters oder Kerns allseitig und gleichmässig besprüht.The essential essence of the invention is to produce a cross-sectionally substantially annular spray jet which is deflected on the inner wall of the nozzle attachment part in such a way that it emerges convergently from the spray nozzle and sprays the outer surface of a compressor or core positioned in front of the spray nozzle on all sides and uniformly.
Hierzu weist die Innenwand des Düsenaufsatzteils einen zylindrischen Innenwandteil auf, wobei die durch die Sprühachsen definierte Kegelmantelfläche diesen zylindrischen Innenwandteil schneidet.For this purpose, the inner wall of the nozzle attachment part has a cylindrical inner wall part, wherein the conical surface defined by the spray axes intersects this cylindrical inner wall part.
Bei einer zweckmässigen Ausgestaltung der erfindungsgemässen Sprühdüse weist die Innenwand des Düsenaufsatzteils in Sprührichtung nacheinander einen konisch sich erweiternden Innenwandteil, den zylindrischen Innenwandteil und einen konisch zulaufenden Innenwandteil auf.In an expedient embodiment of the inventive spray nozzle, the inner wall of the nozzle attachment part in the spray direction successively a conically widening inner wall part, the cylindrical inner wall part and a tapered inner wall part.
Die Sprühachsen bilden mit der Düsenachse bevorzugt einen Winkel von etwa 10 bis 30°.The spray axes form with the nozzle axis preferably at an angle of about 10 to 30 °.
Bei einer zweckmässigen Ausgestaltung der erfindungsgemässen Sprühdüse ist diese eine Zweistoffdüse, wobei der Sprühwinkel der von den Austrittskanälen gebildeten Einzeldüsen maximal etwa 25° beträgt.In an expedient embodiment of the inventive spray nozzle, this is a two-fluid nozzle, wherein the spray angle of the individual nozzles formed by the outlet channels is a maximum of about 25 °.
Zweckmässigerweise ist das Düsenaufsatzteil mit dem Düsenteil lösbar verschraubt.Conveniently, the nozzle attachment part is releasably screwed to the nozzle part.
Die erfindungsgemässe Sprühdüse ist insbesondere geeignet zum Zerstäuben von wässrigen Trennmittelgemischen in der Form einer Lösung, Emulsion oder Suspension und Auftragen des zerstäubten Trennmittel/Wasser-Gemisches auf die Mantelfläche eines koaxial zur Düsenachse positionierten Verdichters oder Kerns der Giessform einer Druckgiessmaschine.The spray nozzle according to the invention is particularly suitable for atomizing aqueous release agent mixtures in the form of a solution, emulsion or suspension and applying the atomized release agent / water mixture to the surface of a coaxial with the nozzle axis positioned compressor or core of the casting mold of a die casting machine.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Sprühdüse;
- Fig. 2 eine Schrägsicht auf den Düsenkopf der Sprühdüse von Fig. 1 in vergrösserter Darstellung;
- Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Düsenkopf von Fig. 2;
- Fig. 4 eine Seitenansicht einer Druckgiessmaschine mit einer Sprühvorrichtung mit einem Sprühkopf;
- Fig. 5 eine Schrägsicht auf den zwischen den beiden Formhälften einer Giessform positionierten Sprühkopf von Fig. 4 in vergrösserter Darstellung.
- 1 shows a longitudinal section through a spray nozzle.
- FIG. 2 is an oblique view of the nozzle head of the spray nozzle of FIG. 1 in an enlarged view; FIG.
- 3 shows a longitudinal section through the nozzle head of Fig. 2.
- 4 shows a side view of a die-casting machine with a spraying device with a spray head;
- Fig. 5 is an oblique view of the positioned between the two mold halves of a mold spray head of Fig. 4 in an enlarged view.
Eine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Sprühdüse 10 umfasst ein Düsenteil 12 mit einer kegelstumpfförmigen, eine senkrecht zu einer Düsenachse a liegende Stirnfläche 16 und eine Kegelmantelfläche 18 aufweisenden Düsenkopf 14. An der Kegelmantelfläche 18 münden ringförmig angeordnete, Einzeldüsen mit einer Sprühachse b bildende Austrittskanäle 20 in Düsenöffnungen 22.A
Mit dem Düsenteil 12 ist ein Düsenaufsatzteil 24 mit einer axialsymmetrisch zur Düsenachse a verlaufenden Innenwand 26 verschraubt.With the
Die Innenwand 26 des dem Düsenteil 12 vorgesetzten Düsenaufsatzteils 24 umfasst einen an das Düsenteil 12 anschliessenden konisch sich erweiternden ersten Innenwandteil 28, einen auf diesen folgenden zylinderförmigen zweiten Innenwandteil 30 und einen auf den zweiten Innenwandteil 30 folgenden, auf eine Öffnung 34 des Düsenaufsatzteils 24 konisch zulaufenden dritten Innenwandteil 32. Ein der Öffnung 34 des Düsenaufsatzteils 24 entgegengesetzt liegendes rückwärtiges Endteil 36 ist für den Anschluss an eine Druckluft- und an eine Trennmittellösungsquelle vorgesehen und dient beispielsweise zur Verbindung der Sprühdüse 10 mit einem weiter unten beschriebenen Sprührohr.The
Die Sprühachsen b der Austrittskanäle 20 bilden mit der Düsenachse a einen Winkel α von beispielsweise 20°. Die Sprühachsen b liegen hierbei auf einer symmetrisch zur Düsenachse a angeordneten Kegelmantelfläche. Jede der durch die Austrittskanäle 20 gebildeten Einzeldüsen weist einen Sprühwinkel β von beispielsweise 15° auf. Die Gesamtheit der sich überlappenden Sprühkegel 46 der Einzeldüsen ergeben somit einen querschnittlich im wesentlichen ringförmigen Sprühstrahl 48. Beim Auftreffen des aus der Gesamtheit der Austrittskanäle 20 austretenden Sprühstrahls 48 auf dem zylinderförmigen Innenwandteil 30 wird dieser zu einem konvergierenden Sprühstrahl 48 abgelenkt und tritt aus der Öffnung 34 des Düsenaufsatzteils 24 aus.The spray axes b of the
In Fig. 1 ist die Sprühdüse 10 in kurzem Abstand zur Stirnseite 44 eines aus einer Formhälfte 38 einer nicht näher dargestellten Giessform einer Druckgiessmaschine abragenden Verdichters 40 so angeordnet, dass die Verdichterachse c mit der Düsenachse a zusammenfällt. Bei dieser Anordnung trifft der aus der Öffnung 34 des Düsenaufsatzteils 24 austretende Sprühstrahl 48 gleichmässig und allseitig auf der Mantelfläche 42 des Verdichters 40 auf.In Fig. 1, the
Üblicherweise ist die Sprühdüse 10 als Zweistoffdüse ausgebildet. Ein beispielsweise in der Form einer wässrigen Lösung vorliegendes Trennmittel wird in bekannter Weise in einer Mischkammer mit Druckluft zusammengeführt, wobei der Gasdruck so geregelt wird, dass beim Austritt der Mischung eine Zerstäubung mit den gewünschten Sprüheigenschaften erfolgt.Usually, the
Die Verwendung der erfindungsgemässen Sprühdüse bei einer Druckgiessmaschine wird nachfolgend beispielhaft erläutert.The use of the spray nozzle according to the invention in a die casting machine is explained below by way of example.
Eine in Fig. 4 gezeigte Druckgiessmaschine 60 umfasst eine Giessform 62 mit einer an einem Maschinenständer 64 festgelegten feststehenden ersten Formhälfte 66 und einer auf einem verfahrbaren Schlitten 70 festgelegten beweglichen zweiten Formhälfte 68. In Fig. 4 ist die Giessform 62 geschlossen, d.h. die beiden Formhälften 66, 68 werden durch hydraulisch erzeugte Kräfte während der Dauer eines Giessvorganges unter Ausbildung eines geschlossenen Formhohlraumes gegeneinandergepresst.A
Über der Giessform 62 ist eine an einer Halterung 72 horizontal und vertikal verschiebbar gelagerte Sprühvorrichtung 74 mit einem Sprühkopf 76 angeordnet. Vom Sprühkopf 76 ragen biegbare Sprührohre 78 mit aufgesetzten Sprühdüsen 80 ab. Über Leitungen 82, 84 wird Druckluft und Trennmittellösung an den zentralen Sprühkopf 76 herangeführt und über die Sprührohre 78 zu den Sprühdüsen 80 geleitet.Above the
In Fig. 5 befindet sich der Sprühkopf 76 zwischen den beiden Formhälften 66, 68 der geöffneten Giessform 62. Die Sprührohre 78 mit den aufgesetzten Sprühdüsen 80 sind in einer vorbestimmten Anordnung auf die formgebenden Oberflächen der beiden Formhälften 66, 68 gerichtet. In gleicher Weise können eine oder mehrere der erfindungsgemässen Sprühdüsen 10 mit Verdichtern oder mit Kernen axial ausgerichtet angeordnet sein.In Fig. 5 is the
Claims (6)
- Spray nozzle with a nozzle part (12) for depositing parting compounds onto the mantle surface of a sealing face or a mould in a pressure die-casting machine, whereby on the head (14) of the nozzle part (12) a plurality of outlet channels (20) with axes (b) on a conical mantle surface is provide symmetrical to a nozzle axis (a), and a nozzle headpiece (24) with inner wall (26) running coaxial to nozzle axis (a) is mounted over and, with respect to the direction of spraying, downstream of the nozzle part (12),
characterised in that,
the conical mantle surface defined by the spray axes (b) intersects a cylindrical inner wall (30) which is part of the tube-shaped inner wall (26). - Nozzle according to claim 1, characterised in that the inner wall (26) of the nozzle headpiece (24) features, in the direction of spraying, an inner wall part (28) running conically outward, followed by a cylindrical inner wall part (30) then an inner wall part (52) running conically inward.
- Spray nozzle according to claim 1 or 2, characterised in that the spray axes (b) form an angle (α) of 10 to 30° with the nozzle axis (a).
- Spray nozzle according to one of the claims 1 to 3, characterised in that it is a nozzle for spraying two substances and the angle (β) of spraying from individual nozzles formed by the outlet channels (20) is at most 25°.
- Spray nozzle according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the nozzle headpiece (24) is screwed onto, and releasable from, the nozzle part (12).
- Use of a spray nozzle (10), according to one of the aforegoing claims, for atomising aqueous parting compound mixtures in the form of a solution, emulsion or suspension, and depositing the atomised parting compound/ water mixture on a mantle surface of a sealing face or core of a casting mould, situated coaxial to the nozzle axis, in a pressure die-casting machine.
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