EP2272606A1 - Sprühkopf zum Auftragen von Trennmittel auf eine Gussform - Google Patents

Sprühkopf zum Auftragen von Trennmittel auf eine Gussform Download PDF

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EP2272606A1
EP2272606A1 EP10176909A EP10176909A EP2272606A1 EP 2272606 A1 EP2272606 A1 EP 2272606A1 EP 10176909 A EP10176909 A EP 10176909A EP 10176909 A EP10176909 A EP 10176909A EP 2272606 A1 EP2272606 A1 EP 2272606A1
Authority
EP
European Patent Office
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nozzle
release agent
nozzle module
piston
head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10176909A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Böhmer
Swen Schröder
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Dipl-Ing Swen Schroder Engineering GmbH
Erich F Baurmann Pneumatik Hydraulik Industrieausruestungen
Original Assignee
Dipl-Ing Swen Schroder Engineering GmbH
Erich F Baurmann Pneumatik Hydraulik Industrieausruestungen
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Filing date
Publication date
Application filed by Dipl-Ing Swen Schroder Engineering GmbH, Erich F Baurmann Pneumatik Hydraulik Industrieausruestungen filed Critical Dipl-Ing Swen Schroder Engineering GmbH
Publication of EP2272606A1 publication Critical patent/EP2272606A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2007—Methods or apparatus for cleaning or lubricating moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
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    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B05B1/306—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a fluid
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    • B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0815—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with at least one gas jet intersecting a jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid for controlling the shape of the latter
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    • B05B7/1254—Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling means being fluid actuated
    • B05B7/1263—Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling means being fluid actuated pneumatically actuated

Definitions

  • the present invention relates to a nozzle head according to the preamble of claim 1 and a spray head with at least two nozzle heads according to the invention.
  • Nozzle heads of the above type are known and, for example, in the DE 32 49 545 C2 described.
  • the nozzle heads described in this document consist of a housing jacket, in which a processing space is formed, which communicates via a one-piece executed with the housing shell nozzle-like approach with a funnel-shaped opening.
  • a connection for the release agent to be sprayed is provided, which communicates with the processing space via an inlet opening.
  • a pneumatically actuable piston is provided, which protrudes with its side facing the funnel-shaped opening in a closed position in the approach, and closes the inlet opening for the release agent.
  • a disadvantage of this arrangement is that when promoting release agents, which may contain, for example, a combination of liquids and solids, due to the abrasive properties promoted by the solids rapid washing out of the formed in the housing shell, nozzle-shaped approach are favored can. By the abrasion and the increased tendency to corrosion of the material of the approach, the geometry of the nozzle is changed, which changes a change in the spray characteristics of the nozzle head and thus shortens the life of the component.
  • the approach for the promotion of liquids containing solids only limited suitability, since the approach can quickly clog with corresponding solids.
  • the approach In order to continue operating the nozzle head, the approach must first be cleaned, which greatly prolongs the cycle times for the production of series of die cast parts due to appropriate maintenance measures.
  • the release agent to be applied to the metallic permanent mold has the task of being able to more easily demould components and to protect the die from thermal or mechanical influences.
  • the release agents known in the art wet the surfaces of the die casting molds only in a range between about 150 ° C and about 250 ° C. During the removal of die-cast components, the die casting molds have a temperature of approx. 350 ° C. At these temperatures, there is a risk that the release agent evaporates. Therefore, the die casting molds must first be cooled to 150 ° C to 250 ° C. For cooling is known in the art, a mixture of release agent and water on the die to cool the temperature of the die to the appropriate value of 150 ° C to 250 ° C for wetting.
  • Another disadvantage of the necessary cooling is, on the one hand, that a relatively large temperature gradient arises on the walls of the die, which can lead to increased residual stresses in the material. In addition, it then becomes necessary to reheat the die to a processing temperature, which is associated with an increased energy requirement.
  • microspraying means that the total amount of release agent to be sprayed is reduced by a factor of up to 100 compared with the prior art, since the release agent can be sprayed undiluted or virtually undiluted onto the die casting mold.
  • a nozzle head the nozzle module is releasably secured in the housing shell.
  • the invention is based on the one hand on the basic idea that the nozzle module can be easily assembled or disassembled in the nozzle head, for example to replace it, if the nozzle module is washed out by the promotion of a release agent after some time and thereby the spray properties of the nozzle head have changed adversely.
  • An advantageous embodiment of the invention provides to control the delivery rate of the release agent by a suitable choice of the geometry of the nozzle module.
  • the pressure with which the release agent is introduced into the processing space can be used to control the flow rate per time. However, it is also possible to convey the release agent without pressure.
  • the promotion of the release agent can be done for example by the piston movement. If a larger delivery rate of the release agent of the funnel-shaped opening to be supplied, the diameter of the nozzle module or the injection volume enclosed by the nozzle module can be made larger. If a smaller flow rate per die casting cycle is subsequently to be fed to the funnel-shaped opening, the nozzle module can be replaced by another nozzle module, which surrounds a smaller injection volume or has a smaller exit diameter.
  • the diameter of the nozzle is advantageously between 0.1 and 5mm, more preferably between 0.5 and 3mm, and most preferably at 1.5mm.
  • the process pressure of the compressed air for conveying the release agent is between 0.1 and 25 bar, preferably 0.1 to 16 bar, more preferably 0.2 to 3 bar and in particular 0.5 bar.
  • the nozzle module is formed adaptable by selecting a suitable material to the release agent to be supplied.
  • the nozzle module can be easily replaced if a release agent is to be promoted, which contains a component which would favor, for example, the corrosion of the material of a nozzle body but has no effect on the material behavior of a nozzle head with a different material composition.
  • the material of the nozzle module is advantageously made of a wear-resistant material selected from a group comprising a ceramic, a stainless steel or a hardened steel, so that release agent can be used, which consists of a mixture of liquid and Foststoffen, by accelerating the Solids may cause abrasions if the materials are too soft. Because of the wear-resistant material, washing out by abrasion on the nozzle module is reduced or completely prevented by the acceleration of the solids.
  • the nozzle module be made entirely of the wear-resistant material. Rather, it is also possible to provide only the piston-facing surface of the nozzle module with a hardened surface or a coating. Further, it is possible to subject the material to various heat treatment known in the art in order to further increase its hardness.
  • the material from which the nozzle module is made, adversely affected can be prevented by the piston-facing surface of the nozzle module with a corresponding protective coating such as a TiN coating is provided.
  • the nozzle heads according to the invention in the spray head on a common manifold block can be mounted such that the nozzle heads via common ports each release agent or compressed air are supplied.
  • FIG. 1 shows a cross section through a nozzle head 1 according to the invention for use in a spray head 2 for applying and distributing release agent on pressure or injection molds.
  • the nozzle head 1 has a housing jacket 3, in which a processing space 4 is formed, which has a nozzle module 7 arranged between a funnel-shaped opening 5 and a piston 6.
  • the nozzle module 7 is provided at its end facing the piston 6, an external thread 8, with which it is screwed into the housing shell 3.
  • the piston 6 extends with its the funnel-shaped opening 5 side facing in a closed position into the nozzle module 7 and thereby closes a formed in the housing shell 3, not shown inlet, via which also not shown formed in the housing shell 3 connection with the processing space 4 communicates.
  • a guide bush 9 is arranged in the housing shell 3 in this embodiment.
  • a connection for compressed air in the housing shell 3 is formed, which via a compressed air inlet opening, not shown is connected to the compressed air space 10a.
  • the piston 6 is returned in this embodiment alone by the spring force of the spring 12 in the closed position by the compressed air supply to the compressed air space 10 a is interrupted.
  • a vent opening communicating with the compressed air space 10b is formed in the housing shell 3, so that the air present in the compressed air space 10b can escape during the return of the piston in accordance with the associated volume reduction.
  • the compressed air space 10a, 10b and the processing space 4 are sealed against each other via a sealing means 11, such as an O-ring, so that neither the compressed air for controlling the piston 6 can enter the processing space 4, nor release agent in the compressed air space 10a, 10b ,
  • a further compressed air connection in the housing shell 3 is formed, which communicates via a further inlet opening with the compressed air space 10b.
  • the piston 6 is moved in this embodiment in the desired position by compressed air is introduced into the compressed air space 10b, which either supports the spring force of the spring 12 to move the piston 6 faster in the closed position, or changed the position of the piston 6 as long until a pressure equilibrium is established between the compressed air spaces 10a, 10b in order to hold the piston 6 in an intermediate position and thus only partially open the inlet opening of the separating means.
  • the supply of the release agent to the funnel-shaped opening 5 via the nozzle module 7 can also be carried out continuously without return movement of the piston 6 by the release agent is introduced into the processing chamber 4 pressurized.
  • the piston 6 acts in this case not dosing, but only serves to control the beginning of the supply of the release agent and thus the spraying process and terminates the supply of the release agent at the end of a Sprühzyklusses by a correspondingly initiated return movement by controlling the compressed air supply into the compressed air space 10a, 10b ,
  • the nozzle module 7 Due to the interchangeability of the nozzle module 7 in the housing shell 3, it is possible to control the delivery rate of the release agent in continuous promotion, for example, on the diameter of the nozzle module 7 to be selected. Further, the nozzle module 7 may be made of a different, adapted to the composition of the release agent material than the remaining components of the nozzle head 1. For example, the nozzle head 1 due to the lower weight to be preferred and the easier handling due to lower inertial forces mainly consist of aluminum and the nozzle module 7, for example, made of a stainless steel, to reduce the tendency to abrasion by the release agent to be promoted on the nozzle module 7 or completely prevent what is necessary if the release agent, for example, solids or other abrasive or corrosive substances.
  • FIG. 2 shows a spray head 2 according to the invention with two mounted on a common manifold block 13 nozzle heads 1.
  • the nozzle heads 1 are mounted in flange, which allows a special compact design and arranging several nozzle heads 1 at close intervals, so that also die casting molds with more complicated geometries with sufficient release agent can be sprayed evenly and selectively.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Düsenkopf (1), insbesondere für einen Sprühkopf (2) zum Auftragen und Verteilen von Trennmittel auf Druck- oder Spritzgussformen, mit einem Gehäusemantel (3), in dem ein Bearbeitungsraum (4) ausgebildet ist, der ein zwischen einer trichterförmigen Öffnung (5) und einem Kolben (6) angeordnetes Düsenmodul (7) aufweist, mindestens einem an dem Gehäusemantel (3) ausgebildeten Anschluss, um der trichterförmigen Öffnung (5) über das Düsenmodul (7) Trennmittel zuzuführen, mindestens einem an dem Gehäusemantel (3) ausgebildeten Anschluss, um der trichterförmigen Öffnung (5) Druckluft zuzuführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Düsenkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Sprühkopf mit mindestens zwei erfindungsgemäßen Düsenköpfen.
  • Düsenköpfe der obengenannten Art sind bekannt und beispielsweise in der DE 32 49 545 C2 beschrieben. Die in dieser Druckschrift beschriebenen Düsenköpfe bestehen aus einem Gehäusemantel, in dem ein Bearbeitungsraum ausgebildet ist, der über einen einteilig mit dem Gehäusemantel ausgeführten düsenförmigen Ansatz mit einer trichterförmigen Öffnung kommuniziert. Am Düsenkopf ist ein Anschluss für das zu versprühende Trennmittel vorgesehen, der über eine Eintrittsöffnung mit dem Bearbeitungsraum in Verbindung steht. In dem Bearbeitungsraum ist ein druckluftbetätigbarer Kolben vorgesehen, der mit seiner der trichterförmigen Öffnung zugewandten Seite in einer geschlossenen Stellung in den Ansatz hineinragt, und die Eintrittsöffnung für das Trennmittel verschließt.
  • Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass bei Förderung von Trennmitteln, die beispielsweise eine Kombination aus Flüssigkeiten und Feststoffe enthalten können, aufgrund der durch die Feststoffe geförderten Abrasionseigenschaften ein schnelles Auswaschen des in dem Gehäusemantel ausgebildeten, düsenförmigen Ansatzes begünstigt werden kann. Durch die Abrasion und die damit gesteigerte Neigung zur Korrosion des Werkstoffes des Ansatzes wird die Geometrie der Düse verändert, was eine Veränderung der Sprüheigenschaften des Düsenkopfes verändert und damit die Lebensdauer des Bauteils verkürzt.
  • Bei einer negativen Veränderung der Sprüheigenschaften oder sogar einem Versagen des Werkstoffes bei zu geringen Wanddicken an dem Ansatz muss der Gehäusemantel bzw. der Düsenkopf vollständig ausgetauscht werden.
  • Ferner ist der Ansatz für die Förderung von Flüssigkeiten, die Feststoffe enthalten, nur bedingt geeignet, da sich der Ansatz schnell mit entsprechenden Feststoffen zusetzen kann. Um den Düsenkopf weiter betreiben zu können, muss der Ansatz erst gereinigt werden, wodurch die Zykluszeiten für die Herstellung von Serien von Druckgussteilen aufgrund entsprechender Instandhaltungsmaßnahmen stark verlängert werden.
  • Das auf die metallischen Dauerform aufzubringende Trennmittel hat die Aufgabe, Bauteile leichter Entformen zu können und die Druckgussform vor thermischen oder mechanischen Einflüssen zu schützen. Die im Stand der Technik bekannten Trennmittel benetzen die Oberflächen der Druckgussformen lediglich in einem Bereich zwischen ca. 150°C und ca. 250°C . Bei der Entnahmen von Druckgegossenen Bauteilen haben die Druckgussformen eine Temperatur von ca. 350°C. Bei diesen Temperaturen besteht die Gefahr, dass das Trennmittel verdampft. Daher müssen die Druckgussformen zunächst auf 150°C bis 250°C abgekühlt werden. Zur Abkühlung ist im Stand der Technik bekannt, ein Gemisch aus Trennmittel und Wasser auf die Druckgussform aufzubringen, um die Temperatur der Druckgussform auf den für die Benetzung geeigneten Wert von 150 °C bis 250°C abzukühlen. Bei diesem Vorgang wird ein Großteil des aufgebrachten Trennmittel-Wassergemisches verdampft, was mit einem hohen Verbrauch des Trennmittels einhergeht. Wenn die Temperatur der Druckgussform hingegen bei der Abkühlung unter 150°C fällt, wird das Trennmittel durch das darin enthaltene, nicht verdunstete Wasser von den Wänden der zu benetzenden Druckgussform abgewaschen und verbleibt nicht in der Druckgussform.
  • Ein weiterer Nachteil bei der notwendigen Abkühlung ist zum einen, dass ein relativ großer Temperaturgradient an den Wänden der Druckgussform entsteht, was zu vermehrten Eigenspannungen im Werkstoff führen kann. Außerdem wird es anschließend notwendig, die Druckgussform auf eine Bearbeitungstemperatur wieder aufzuheizen, was mit einem gesteigerten Energiebedarf einhergeht.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Düsenkopf bzw. ein Sprühkopf bereitzustellen, der flexible einsetzbar und auch für das Mikrosprühen von Trennmitteln mit unterschiedlichen Zusammensetzungen geeignet ist. Mikrosprühen im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Gesamtmenge des zu versprühenden Trennmittels gegenüber dem Stand der Technik um einen Faktor von bis zu 100 verringert ist, da das Trennmittel unverdünnt bzw. nahezu unverdünnt auf die Druckgussform aufgesprüht werden kann.
  • Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches geringere Taktzeiten des Druckgussprozesses ermöglicht und gleichzeitig die Material-Energie- und Entsorgungskosten verringert.
  • Diese Aufgaben werden zum einen durch einen Düsenkopf gelöst, dessen Düsenmodul lösbar in dem Gehäusemantel befestigt ist.
  • Mit anderen Worten basiert die Erfindung einerseits auf dem Grundgedanken, dass das Düsenmodul auf einfache Weise in dem Düsenkopf montiert bzw. demontiert werden kann, beispielsweise um es auszutauschen, wenn das Düsenmodul durch die Förderung eines Trennmittels nach einiger Zeit ausgewaschen ist und sich dadurch die Sprüheigenschaften des Düsenkopfes nachteilig verändert haben.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Fördermenge des Trennmittels durch eine geeignete Wahl der Geometrie des Düsenmoduls zu steuern. Auch der Druck , mit dem das Trennmittel in den Bearbeitungsraum eingeleitet wird, kann zur Steuerung der Fördermenge pro Zeit genutzt werden. Allerdings ist es auch möglich, das Trennmittel drucklos zu fördern.
  • Die Förderung des Trennmittels kann dabei beispielsweise durch die Kolbenbewegung erfolgen. Soll eine größere Fördermenge des Trennmittels der trichterförmigen Öffnung zugeführt werden, kann der Durchmesser des Düsenmoduls bzw. das vom Düsenmodul eingeschlossene Einspritzvolumen größer gewählt werden. Soll anschließend eine geringere Fördermenge pro Druckgusszyklus der trichterförmigen Öffnung zugeführt werden, kann das Düsenmodul durch ein anderes Düsenmodul ersetzt werden, welches ein geringeres Einspritzvolumen umgibt bzw. einen geringeren Austrittsdurchmesser aufweist.
  • Der Durchmesser der Düse liegt vorteilhaft zwischen 0,1 und 5mm, noch bevorzugter zwischen 0,5 und 3mm und am bevorzugten bei 1,5mm.
  • Der Verfahrensdruck der Druckluft zur Förderung des Trennmittels beträgt zwischen 0,1 und 25bar, bevorzugt 0,1 bis 16bar noch bevorzugter 0,2 bis 3bar und insbesondere 0,5bar.
  • Um eine flexible Einsetzbarkeit des Düsenkopfes an unterschiedliche Druckgussprozesse zu erreichen, ist in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Düsenmodul durch Wahl eines geeigneten Werkstoffs an das zuzuführende Trennmittel anpassbar ausgebildet. So kann das Düsenmodul einfach ausgetauscht werden, wenn ein Trennmittel gefördert werden soll, das eine Komponente enthält, welche beispielsweise die Korrosion des Werkstoffes des einen Düsenkörpers begünstigen würde aber keinen Einfluss auf das Werkstoffverhalten eines Düsenkopfes mit einer anderen Werkstoffzusammensetzung zeigt.
  • Der Werkstoff des Düsenmoduls besteht dabei vorteilhafter Weise aus einem verschleißfesten Material gewählt aus einer Gruppe beinhaltend eine Keramik, ein Edelstahl oder ein gehärteter Stahl, so dass auch Trennmittel eingesetzt werden können, die aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Foststoffen besteht, die durch die Beschleunigung der Feststoffe bei zu weichen Werkstoffen Abrasionen hervorrufen können. Durch das verschleißfeste Material wird ein Auswaschen durch Abrasion am Düsenmodul durch die Beschleunigung der Feststoffe verringert bzw. ganz verhindert.
  • Es ist nicht notwendig, dass das Düsenmodul vollständig aus dem verschleißfesten Material besteht. Vielmehr ist es auch möglich, lediglich die dem Kolben zugewandte Oberfläche des Düsenmoduls mit einer gehärteten Oberfläche oder einer Beschichtung zu versehen. Ferner ist es möglich, den Werkstoff diversen im Stand der Technik bekannten Wärmebehandlung zu unterziehen, um seine Härte noch weiter zu erhöhen.
  • Um eine Abrasion oder eine Korrosion zu verhindern, die beispielsweise hervorgerufen werden kann, wenn ein in dem Trennmittel vorhandener Stoff den Werkstoff, aus dem das Düsenmodul hergestellt ist, in ungünstiger Weise beeinflusst, kann verhindert werden, indem die dem Kolben zugewandte Oberfläche des Düsenmoduls mit einer entsprechenden schützenden Beschichtung wie beispielsweise eine TiN- Beschichtung versehen ist.
  • Um eine besonders kompakte Bauweise zu ermöglichen und auch Druckgussformen mit komplizierten Geometrien mit ausreichend Trennmittel gleichmäßig besprühen zu können, können die erfindungsgemäßen Düsenköpfe in dem Sprühkopf auf einem gemeinsamen Verteilerblock derart montierbar sein, dass den Düsenköpfen über gemeinsame Anschlüsse jeweils Trennmittel oder Druckluft zugeführt werden.
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
    • Figur 1
    eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsge- mäßen Düsenkopf; und
    Figur 2
    einen Sprühkopf mit zwei auf einer gemeinsamen Grundplatte montierten Düsenköpfen.
  • Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Düsenkopf 1 zum Einsatz in einen Sprühkopf 2 zum Auftragen und Verteilen von Trennmittel auf Druck- oder Spritzgussformen.
  • Der Düsenkopf 1 weist einen Gehäusemantel 3 auf, in dem ein Bearbeitungsraum 4 ausgebildet ist, der ein zwischen einer trichterförmigen Öffnung 5 und einem Kolben 6 angeordnetes Düsenmodul 7 aufweist. Das Düsenmodul 7 ist an seinem dem Kolben 6 zugewandten Ende ein Außengewinde 8 versehen, mit welchem es in den Gehäusemantel 3 eingeschraubt ist. Der Kolben 6 reicht mit seiner der trichterförmigen Öffnung 5 zugewandten Seite in einer geschlossenen Stellung in das Düsenmodul 7 hinein und verschließt dabei eine in dem Gehäusemantel 3 ausgebildete, nicht dargestellte Eintrittsöffnung, über die ein ebenfalls nicht dargestellter in dem Gehäusemantel 3 ausgebildeter Anschluss mit dem Bearbeitungsraum 4 kommuniziert. Zur Führung des druckluftbetätigbaren Kolbens 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Führungsbuchse 9 in dem Gehäusemantel 3 angeordnet.
  • Um den Kolben 6 in eine geöffnete Stellung zu bringen und so die Eintrittsöffnung für die Zufuhr von Trennmittel in den Bearbeitungsraum 4 freizugeben, ist ein Anschluss für Druckluft in dem Gehäusemantel 3 ausgebildet, die über eine nicht dargestellte Druckluft-Eintrittsöffnung mit dem Druckluftraum 10a verbunden ist. Der Kolben 6 wird in diesem Ausführungsbeispiel allein durch die Federkraft der Feder 12 in die geschlossene Stellung zurückgeführt, indem die Druckluftzufuhr zu dem Druckluftraum 10a unterbrochen wird. In dem Gehäusemantel 3 ist eine mit dem Druckluftraum 10b kommunizierende Entlüftungsöffnung ausgebildet, damit die im Druckluftraum 10b vorhandene Luft bei der Rückführung des Kolbens entsprechend der damit verbundenen Volumenverkleinerung entweichen kann.
  • Der Druckluftraum 10a, 10b und der Bearbeitungsraum 4 sind über ein Dichtmittel 11, wie beispielsweise ein O-Ring, gegeneinander abgedichtet, so dass weder die Druckluft zur Steuerung des Kolbens 6 in den Bearbeitungsraum 4 gelangen kann, noch Trennmittel in den Druckluftraum 10a, 10b.
  • Wird nun Druckluft über den Druckluftanschluss durch die Druckluft-Eintrittsöffnung in den Druckluftraum 10a geleitet, so wird der Kolben entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 12 aus dem Modul 7 hinausbewegt, wodurch die nicht dargestellte Eintrittsöffnung für das Trennmittel durch den Kolben 6 freigegeben wird. Das Trennmittel kann dadurch in den Bearbeitungsraum 4 gelangen und für den Fall, dass das Trennmittel drucklos gefördert wird, über eine Rückstellbewegung des Kolbens 6 über das Düsenmodul 7 der trichterförmigen Öffnung 5 zugeführt werden. Dazu ist es lediglich notwendig, die Einleitung der Druckluft in den Druckluftraum 10a zu unterbrechen.
  • Um eine Prozesssteuerung durch eine gezielte Trennmittelzufuhr zu ermöglichen, beispielsweise, indem die Eintrittsöffnung des Trennmittels nur teilweise von dem Kolben 6 freigegeben wird, oder die Überführung des Kolbens 6 von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu beschleunigen, ist in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiterer Druckluftanschluss im Gehäusemantel 3 ausgebildet, der über eine weitere Eintrittsöffnung mit dem Druckluftraum 10b kommuniziert. Der Kolben 6 wird in diesem Ausführungsbeispiel in die gewünschte Stellung bewegt, indem Druckluft in den Druckluftraum 10b eingeleitet wird, welche entweder die Federkraft der Feder 12 unterstützt, den Kolben 6 schneller in die geschlossene Stellung zu verfahren, oder die Position des Kolbens 6 solange verändert bis sich ein Druckgleichgewicht zwischen den Drucklufträumen 10a, 10b einstellt, um den Kolben 6 in einer Zwischenstellung zu halten und so die Eintrittsöffnung des Trennmittels nur teilweise zu öffnen. Natürlich ist es auch in diesem Ausführungsbeispiel möglich, den Kolben 6 allein durch die Federkraft der Feder 12 zurückzustellen, indem lediglich die Druckluftzufuhr zu dem Druckluftraum 10a unterbrochen wird, ohne dass zusätzlich Druckluft dem Druckluftraum 10b zugeführt wird.
  • Die Zuführung des Trennmittels zu der Trichterförmigen Öffnung5 über das Düsenmodul 7 kann aber auch kontinuierlich ohne Rückstellbewegung des Kolbens 6 erfolgen, indem das Trennmittel druckbeaufschlagt in den Bearbeitungsraum 4 eingeleitet wird. Der Kolben 6 wirkt in diesem Fall nicht dosierend, sondern dient lediglich zur Steuerung des Anfangs der Zuführung des Trennmittels und damit des Sprühvorgangs und beendet die Zuführung des Trennmittels am Ende eines Sprühzyklusses durch eine entsprechend eingeleitete Rückstellbewegung mittels Steuerung der Druckluftzufuhr in den Druckluftraum 10a, 10b.
  • Durch die Austauschbarkeit des Düsenmoduls 7 in dem Gehäusemantel 3 ist es möglich, die Fördermenge des Trennmittels bei kontinuierlicher Förderung beispielsweise über den anzuwählenden Durchmesser des Düsenmoduls 7 zu steuern. Ferner kann das Düsenmodul 7 aus einem anderen, an die Zusammensetzung des Trennmittel angepassten Werkstoff hergestellt sein als die restlichen Bestandteile des Düsenkopfes 1. Beispielsweise kann der Düsenkopf 1 aufgrund des zu bevorzugenden geringeren Gewichts und der damit verbundenen einfacheren Verfahrbarkeit aufgrund geringerer Trägheitskräfte vorwiegend aus Aluminium bestehen und das Düsemodul 7 beispielsweise aus einem Edelstahl, um die Neigung zur Abrasion durch das zu fördernde Trennmittel an dem Düsenmodul 7 zu verringern bzw. ganz zu verhindern, was notwendig wird, wenn das Trennmittel beispielsweise Feststoffe oder andere abrasions- oder korrosionsfördernde Stoffe beinhaltet.
  • Die Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Sprühkopf 2 mit zwei auf einem gemeinsamen Verteilerblock 13 montierten Düsenköpfen 1. Die Düsenköpfe 1 sind in Flanschbauweise montiert, was eine besonderes kompakte Bauweise und das Anordnen mehrerer Düsenköpfe 1 in geringen Abständen ermöglicht, so dass auch Druckgussformen mit komplizierteren Geometrien mit ausreichend Trennmittel gleichmäßig und gezielt besprüht werden können.

Claims (6)

  1. Düsenkopf (1), insbesondere für einen Sprühkopf (2) zum Auftragen und Verteilen von Trennmittel auf Druckoder Spritzgussformen, mit
    - einem Gehäusemantel (3), in dem ein Bearbeitungsraum (4) ausgebildet ist, der ein zwischen einer trichterförmigen Öffnung (5) und einem Kolben (6) angeordnetes Düsenmodul (7) aufweist,
    - mindestens einem an dem Gehäusemantel (3) ausgebildeten Anschluss, um der trichterförmigen Öffnung (5) über das Düsenmodul (7) Trennmittel zuzuführen,
    - mindestens einem an dem Gehäusemantel (3) ausgebildeten Anschluss, um der trichterförmigen Öffnung (5) Druckluft zuzuführen,
    wobei der Kolben (6) mit seiner der trichterförmigen Seite (5) zugewandten Seite in einer geschlossenen Stellung in das Düsenmodul (7) hineinragt und eine in dem Gehäusemantel (3) ausgebildete Eintrittsöffnung für das Trennmittel verschließt und in einer geöffneten Stellung die Eintrittsöffnung für das Trennmittel freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenmodul lösbar in dem Gehäusemantel (3) befestigt ist.
  2. Düsenkopf (1), insbesondere für einen Sprühkopf (2) zum Auftragen und Verteilen von Trennmittel auf Druckund Spritzgussformen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kolben (6) zugewandte Oberfläche des Düsenmoduls (7) eine gehärtete Oberfläche aufweist.
  3. Düsenkopf (1) insbesondere für einen Sprühkopf (2) zum Auftragen und Verteilen von Trennmittel auf Druckoder Spritzgussformen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kolben (6) zugewandte Oberfläche des Düsenmoduls (7) mit einer Beschichtung, insbesondere eine TiN-Beschichtung, versehen ist.
  4. Düsenkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Düse des Düsenmoduls (7) zwischen 0,1 und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 3 mm und am bevorzugten 1,5 beträgt.
  5. Düsenkopf (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Material gewählt aus einer Gruppe beinhaltend eine Keramik, einen Edelstahl oder einen gehärteten Stahl gebildet ist.
  6. Sprühkopf (2) mit mindestens zwei Düsenköpfen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenköpfe (1) an einem gemeinsamen Verteilerblock (13) derart montierbar sind, dass den Düsenköpfen (1) über mindestens einen gemeinsamen Anschluss das Trennmittel und/oder die Druckluft zuführbar ist.
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