JPH07185768A - ダイ壁処理剤を付与する方法および噴射要素 - Google Patents

ダイ壁処理剤を付与する方法および噴射要素

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JPH07185768A JP6215126A JP21512694A JPH07185768A JP H07185768 A JPH07185768 A JP H07185768A JP 6215126 A JP6215126 A JP 6215126A JP 21512694 A JP21512694 A JP 21512694A JP H07185768 A JPH07185768 A JP H07185768A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】一回の噴射工程で、個々の要求を満足させる量
のダイ壁処理剤を分配する方法及び噴射要素。 【構成】噴射要素20は第1と第2のハウジング部分5
6,58を有し、その中に設置される弁座要素66は円
筒の対称形にされ、その外周面にリング状の弁座突起6
6cと、該突起により分離されたリング状のくぼみ66
a,66bを有している。弁座要素と当接する弁体68
も弁座要素を受け入れる中央開口を内側に有し、外周に
は弁体を弁座要素から持ち上げるようにする室70が形
成され、制御空気用送給ライン50に接続されている。
制御空気により弁体が開放され作業媒体をノズル組立体
80で通しうるようにし、作業媒体は作業空気と共に噴
射され霧状となる。弁体は弾性材料で作られ、プレテン
ションが付与され、作業空気が解放されると原位置に戻
り弁座閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも1個の噴射
要素により成形装置のダイ壁の諸領域に液状のダイ壁処
理剤を付与する方法に関し、前記ダイ壁処理剤の流量
は、液状ダイ壁処理剤に対する有効計量断面を調整し、
それ自体二次流体によって作用を受ける計量弁によって
計量される。
【0002】別の局面において、本発明は、流体の作業
媒体用送給ライン並びに可能性として制御空気用送給ラ
インと、作業媒体用送給ラインに接続された噴霧装置
と、圧力の関数として制御可能であって作業媒体用送給
ラインと噴霧装置との間の接続を任意に実行したりある
いは遮断する弾性のプレテンションの弁体を備えた切換
弁とからなる、特にモールド噴射装置用の噴射要素に関
する。
【0003】上記形式の噴射要素は例えば、ダイキャス
ト鋳造、落とし鍛造、および次の作業順序に対してダイ
の部品を調製するために金属を熱間および冷間加工する
ことを含むその他の製造作業のサイクルの間に必要とさ
れるモールド噴射装置の噴射工具に使用される。この目
的に対して、ダイが開放され、噴射工具が部品の間を運
動し、前記部品は次に圧縮空気を使用することにより金
属の残留物、潤滑剤の残留物およびその他の汚れが落さ
れる。次に前記部品は潤滑剤が噴射され、また水で冷却
すればよい。
【0004】
【従来の技術】ダイ壁処理剤を付与する方法はドイツ特
許第3,644,184A1号から周知である。これら
の噴射要素においては、制御空気は、ニードル弁として
設計されている計量弁の弁体に対して開放方向に作用
し、このため、弁体が停止部材に対して当接するように
なるまで、弁体を閉鎖方向にプレテンションを与えるら
せん状圧縮ばねの作用に抗して弁体を運動させる。ダイ
壁処理剤は弁のニードルに半径方向に作用するので、開
放方向あるいは閉鎖方向にはニードルに力を加えない。
完全な閉鎖位置と完全な開放位置との間でのみ運動しう
る計量弁の有効計量断面は、停止部材の位置を調整する
ように作用する計量スクリューによって、噴射過程の間
調整され、一定に保たれる。
【0005】基本形式の噴射要素は例えば米国特許第
4,714,199号および同第4,365,754号
から公知である。これらの噴射要素においては、切換弁
の弁体はピストンから構成されている。ピストンは切換
弁を閉鎖状態に保つようにらせんばねによってプレテン
ションが加えられ、そのためピストンはこの位置におい
て作業媒体が切換弁を通り噴霧装置に届かないようにす
る。前述のことから、米国特許第4,714,199号
および同第4,365,754号から公知の噴射要素は
複雑で、従って高価につく設計である。
【0006】一般的な形式の別の噴射要素は米国特許第
3,807,641号から周知である。この噴射要素に
おいては、切換弁の弁体は、切換弁を閉鎖位置に保持す
るためにらせん状圧縮ばねによりそれ自体プレテンショ
ンを加えられているピストンによりプレテンションされ
た弾性の膜から形成されている。その結果、米国特許第
3,807,641号から周知の噴射要素も複雑で、従
って高価につく設計である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】成形された製品が最適
の表面特性を確実に取得するようにするにはダイの個々
の領域が異なる量のダイ壁処理剤を必要とするというこ
とを想起することも重要である。例えば、鋳造ダイに潤
滑剤あるいは分離剤を噴射するとき、ダイの平坦壁部分
におけるよりもくぼみ部分における方がより多い量の潤
滑剤を必要とする。その理由は、くぼみの周りを延びる
面は噴射すべき表面積がより大きいからである。
【0008】もしもダイが十分な量の潤滑剤で噴射され
ていない場合、例えば、ある点で鋳物がダイに対して溶
着される可能性があることは容易に判る。しかしなが
ら、ダイの内側に潤滑剤を噴射しすぎると仕上った鋳物
の品質を損う。潤滑剤は溶剤中に実際の染料が介在して
いるラッカから周知のものと同様にキャリヤ液に含まれ
た潤滑性物質から構成されることを単に指摘するだけで
十分である。潤滑剤がダイの壁に衝突すると、キャリヤ
液は蒸発し、潤滑性物質がダイの壁上に沈澱する。もし
も潤滑剤がダイの壁のある領域に噴射され過ぎる場合、
潤滑剤は流動し、潤滑性物質はまた、重力の作用により
下方へ流れ、従ってダイ壁を潤滑剤で十分被覆する。
【0009】周知のダイ噴射装置においては、計量弁の
有効計量断面積は、ダイ壁処理剤の要求の少ないダイ壁
領域とダイ壁処理剤の要求の高いダイ壁領域の双方を考
慮した妥協値に設定される。有効断面積を極めて低い値
に調整し、一回以上ダイ壁処理剤を噴射することにより
大量のダイ壁処理剤を要する領域を被覆することは、そ
のような過程を実行するのに要する余分の時間と、その
結果の生産性の喪失のために極めて高度の品質仕様の製
品の場合にのみ考慮しうる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、成形装
置のダイ壁の領域に液状のダイ壁処理剤を付与する方
法、すなわち、一回の噴射工程で、個々の要求を満足さ
せる量のダイ壁処理剤を迅速に分配することのできる方
法を提供することである。
【0011】この目的は本発明によれば、(a)形状可
変の弁膜を備え、前記膜が基本的に案内摩擦の無いよう
に保たれている計量弁が用いられている、(b)弁膜の
一方の側にダイ壁処理剤が作用し、他方の側に二次流体
が作用する、(c)前記膜の少なくとも一方の側の圧力
が、ある再現可能セッティングの下で、これらのセッテ
ィングに再現可能に相関する流量をもたらす流量調整手
段の作用を受ける、(d)膜の種々の懸吊状態によって
種々の流量が決定される、ことによって達成される。
【0012】管理しやすく、かつ低いコストで入手しう
るので好ましい二次流体は空気である。従って、下記に
おいて本発明による方法は常に二次流体として空気が使
用されているとの前提の下に論じられている。
【0013】本発明による方法においては、計量弁の有
効計量断面積は、反対方向、すなわち開放方向と閉鎖方
向において弁膜に作用する二種類の圧力の力の遊びを通
して調整される。その結果、膜において確定された力関
係を設定することができ、これらの関係は膜を確定され
た懸吊状態に保つ。その結果、計量弁の完全開放状態と
完全閉鎖状態との間の所望するいずれの流量に対しても
再現可能で、無段可変のセッティングを達成することが
できる。基本的に案内摩擦の無い膜を使用する結果、本
発明による方法は計量弁が流量の所望する変更に極めて
急速に応答することを特徴とする。
【0014】二次流体として、ダイ処理液と混合されて
いない制御流体が使用される。
【0015】流量調整手段に作用することによりダイ壁
処理剤の圧力を一定に保ち、二次流体の圧力を変えるこ
とができる。このことは、計量弁を通りうるようにされ
るダイ壁処理剤の量を広い範囲にわたって変えうるとい
う利点を有する。
【0016】しかしながら、流量調整手段に作用するこ
とにより二次流体の圧力を一定とし、ダイ壁処理剤の圧
力を変えることも可能である。二次流体として空気が使
用された場合、この場合は個別の空気送給ラインは省略
し、二次流体圧として大気を使用することができる。
【0017】ダイ壁の個々の領域に対するダイ壁処理剤
の接触具合を監視した結果に従ってダイ壁処理剤の圧力
が調整され、かつ流量調整手段を調整することにより個
々の所望する流量に対応して二次流体の圧力がダイ壁処
理剤の圧力に追従するようにされる場合、分配されつつ
あるダイ壁処理剤の量を制御するのみならず、ダイ壁処
理剤の圧力を変えることにより噴射ジェットの特性を変
えることも可能である。
【0018】その結果、例えば、ダイ壁処理剤の小滴が
ダイに衝突するとダイの高温の壁において蒸気ブランケ
ットを形成することからなるライデンフロスト(Lei
denfrost)効果を抑えることができる。そのよ
うなブランケットはダイ壁が小滴により湿潤するのを阻
止し、そのためダイ壁がダイ壁処理剤で十分被覆されな
いようにする。ダイ壁処理剤の圧力が増した場合、小滴
の運動エネルギも増大し、蒸気ブランケットが形成しよ
うとする傾向を低下させ、ダイ壁の湿潤を向上させる。
これまで、ライデンフロスト効果を抑える唯一の方法
は、ダイ壁の当該領域が冷却される程度を増大させるこ
とであった。「より硬質の」噴射ジェットを用いること
から起因する応力の増加は、ダイの寿命を著しく低減さ
せるが、より集中的に冷却することに付随する冷却によ
ってもたらされる材料に対する応力よりも好ましい作用
である。これ以上に、ダイ壁処理剤の圧力を増加させる
と、冷却段階が少なくされるか、あるいは完全に省略さ
れるまで、本方法の生産性のさらなる増大を達成できる
ようにする。
【0019】圧力が作用する膜の面が基本的に一定であ
る場合、流量調整手段を用いてダイ壁処理剤の圧力と二
次流体の圧力との間の特定の圧力差を調整することによ
り所望する流量をセットすることができる。
【0020】有効計量断面から下流の圧力が噴霧剤によ
って著しく影響を受けないように有効計量断面から下流
のダイ壁処理液に気体状の噴霧剤が供給されるので、ダ
イ壁処理剤の送入圧と二次流体の圧力とを知ることで有
効計量断面の再現可能調整を達成するのに十分であるこ
とを単純な方法で保証することができる。本方法の変形
は、特にダイ壁処理剤と衝風のような噴霧剤が外部混合
原理により混合される場合も関係する。外部混合原理に
より作用する噴射要素においては、ダイ壁処理剤の圧力
に対する衝風のいずれかの反作用が噴射要素の外側での
衝風とダイ壁処理剤との適正な混合を阻害するので、計
量弁の下流以降は規定された圧力関係を常に保つ必要が
ある。
【0021】しかしながら、有効計量断面から下流の圧
力が影響されるように有効計量断面から下流のダイ壁処
理液に可変送入流量で気体状噴霧剤を供給し、かつこの
ように影響を受けた圧力の関数としてダイ処理剤の圧力
および(または)二次流体の圧力をリセットすることも
可能である。この方法の変形は、外部混合原理により作
動し、ダイ壁処理剤と衝風との混合が混合室において行
われる噴射要素も特に関係する。従って、このように影
響を受けた圧力を噴射要素のこの混合室において監視す
ることが有利である。
【0022】一方の側、好ましくは内側にダイ壁処理液
が作用し、他方の側を二次流体が作用し、リング状の接
触面と共に有効計量断面を画成するチューブ状膜を備え
た計量弁を用いることにより、ダイ壁処理剤および二次
流体に対して使用しうる作動面を大きくすることができ
る。その結果、膜の弾性あるいは内部プレテンションか
ら生じる付加的な閉鎖力のような力の作用は、それらの
力の大きさは基本的に一定であっても、それらが加えら
れる圧縮力と比較すると低減しうる。このため、その結
果の圧縮力をさらに精密に制御し、そのため有効計量断
面を極めて微細に調整することができる。
【0023】有効計量断面の精密制御性は、作動中変動
する膜の形状と基本的には独立したダイ壁処理液の圧力
と二次流体の圧力とに露出される面である圧力作用面を
備えた計量弁を使用することによりさらに向上させるこ
とができる。
【0024】さらに別の局面において、少なくとも1個
の噴射要素によって成形装置のダイの壁の諸領域に液状
のダイ壁処理剤を付与する方法であって、ダイ壁処理剤
の流量が計量弁によって計量され、前記計量弁は液状の
ダイ壁処理剤のための有効計量断面を調整し、噴射過程
の間噴射要素は所定の軌道に沿って成形装置に対して運
動し、前記有効計量断面は前記軌道における噴射要素の
各位置の関数として事前に規定され、前記軌道を横行す
るにつれて当該位置に対して確実に調整されるような方
法に関する。
【0025】本発明の方法は、噴射要素の成形装置に対
する運動を通してダイ壁のくりぬき領域であっても正確
に近接し、かつ噴射できるので、ダイ壁の形状とは無関
係に成形装置のダイ壁の各領域に正確に、最適の特性を
備えた鋳物を製造するに必要な量のダイ壁処理剤を供給
できることを特徴とする。
【0026】さらに、本発明は、少なくとも1個の噴射
要素により成形装置のダイ壁の諸領域に液状のダイ壁処
理剤を付与する方法であって、噴射過程の間、噴射要素
が成形装置に対する所定の軌道に沿って運動し、噴射要
素によって単位時間当り分配される液状のダイ壁処理剤
の量が前記軌道上の噴射要素の各位置の関数として事前
に規定され、前記軌道を横行するにつれて、当該位置に
対して確実に調整されるような方法に関する。
【0027】本方法はまた、ありうるダイのいずれの形
状をも正確に考慮することができる。さらに、本方法に
おいては、単純な開閉弁、すなわち開放状態において一
定の流量を有する弁を使用することができる。流量はこ
の場合、サイクル比、すなわちダイ壁処理剤が排出され
る時間と全体時間との間の比を変えることにより変更さ
れる。このためには、二次流体によって支配されない弁
を用いることも可能で、この目的に対しては例えば電磁
作動の弁が適当である。概ね連続した噴射ジェットを発
生させるには、弁の個々の開放間隔は十分短くあらねば
ならぬことは明白で、正確な値は噴射具が軌道に沿って
運動する速度の関数である。
【0028】軌道に沿った速度が可変である場合、分配
される液状のダイ壁処理剤の量は、適当な感知装置によ
り評価しうる、例えば局部的なダイの温度のような作動
パラメータおよび(または)速度を検討することによっ
て決定することが好ましい。単位時間当り軌道に沿った
ある位置で分配された液状のダイ壁処理剤の量は、特定
の場合に選択された軌道速度に対する第1の近似値と比
例することは容易に判る。噴射具が軌道に沿って運動す
るのが速ければ速いほど、単位時間当りに分配すべきダ
イ壁処理剤の量は多くなる。より正確な等式において
は、小滴が壁まで移動するのに要する時間と、軌道に沿
った噴射要素の運動によって小滴に加えられる運動の成
分とを考慮に入れたある先行時間を含むことも必要であ
る。
【0029】前記の状況に対して、本発明の別な目的は
設計がより単純で、従ってより安価に製造しうる一般的
な形式の噴射要素を提供することである。
【0030】この目的は、弁体が内部に弾性プレテンシ
ョンを有するように設計されることにより本発明によっ
て達成される。本発明により特定されるこの手段によ
り、弁体は弁座に着座することにより作業媒体の通過を
阻止し、弁が開放すると弁座から上昇し作業媒体を通し
うるようにする通常の機能のみならず、切換弁の閉鎖方
向あるいは開放方向において弁体をプレテンションする
(すなわち、それ自体をプレテンションする)という別
の機能を実行する。このように、本発明によれば、1個
の要素に数種の機能が組み合わされるので、噴射要素を
実施するに要する要素の数が低減される。従って、噴射
要素の設計は簡素化され、従って低コストで製作するこ
とができる。
【0031】所望する特性を備えた弁体を、基本的に弾
性の材料、好ましくはゴム級の弾性プラスチックあるい
はゴムから作ることにより容易に製造することができ
る。所望する程度の内部プレテンションは、弁体の材料
を適当に選択し、かつ適当な形態を使用することにより
効果的に達成しうる。
【0032】保守作業の間切換弁全体を単一のユニット
として交換しうるように、弁座要素が弁体と共に切換弁
を構成することが提案されている。
【0033】弁座要素を作る特に簡単な方法は射出成形
法によって製造することである。弁体は弾性材料、特に
ゴム級の弾性材料から作られるので、射出成形による製
造に関連して発生する製作公差、すなわち例えば回転あ
るいは穿孔による製造において発生する公差より大きい
可能性のある公差を本発明により容易に補償することが
できる。
【0034】噴射要素の第1のハウジング部分に切換弁
を保持するくぼみが設けられている場合、切換弁を噴射
要素に容易に挿入することができる。流体の作業媒体並
びに制御空気用送給ラインも前記第1のハウジング部分
を貫通するように設計しうる。
【0035】第1のハウジング部分に着脱しうる第2の
ハウジング部分に噴霧装置を設けることによって噴射要
素の製造はさらに簡素化しうる。噴射要素の組立て状態
において第2のハウジング部分が第1のハウジング部分
に設けたくぼみに切換弁を保持する場合、必要とされる
ことが確実な保守あるいは修理作業のための切換弁への
近接が容易に可能とされる。
【0036】噴射要素の製造を簡素化するために、ハウ
ジング部分の少なくとも一方を射出成形により製造する
ことも提案されている。
【0037】原則として、作業媒体の噴霧化は静電手
段、加圧噴射、高速で衝突面に作業媒体を衝突させるこ
と、あるいはその他の何らかの手段のいずれかによって
行うことが考えられる。圧縮空気により作業媒体を霧状
にしうるようにするために、本発明によれば噴霧装置に
接続しうる作業媒体用送給ラインが噴射要素にも設けら
れている。本発明においては、噴霧工程は内部混合法あ
るいは外部混合法のいずれかによる。双方の混合法共そ
れ自体公知である。噴射要素は、作業空気用送給ライン
の第1の部分を第1のハウジング部分に、前記送給ライ
ンの第2の部分を第2のハウジング部分に設けることに
より極めて単純な設計としうる。
【0038】本発明による噴射要素により従来の全ての
噴射特性を達成しうるようにするために、噴霧装置は従
来のノズル組立体に接続しうるよう設計することが提案
されている。
【0039】本発明の好適実施例においては、弁座要素
は円筒の対称形とされ、その外周部におけるリング状の
弁座突起により分離された2個のリング状のくぼみを有
するようにされている。前記リング状くぼみの各々は弁
座要素の軸線方向においてリング状の支持突起と境界を
なし、各くぼみはまた関連の横孔を介して、弁座要素の
両側の端面に形成された関連の盲孔に接続され、前記盲
孔の一方を作業媒体用送給ラインに、他方の盲孔を噴霧
装置に接続することが可能である。また本実施例におい
ては、弁体は円筒の対称形とされ、中央の開口を軸線方
向に向け、前記中央開口は弁座要素のリング状支持突起
と基本的に同じ直径で、弁体の内周面は切換弁の開放お
よび閉鎖の双方の状態において弁座要素のリング状支持
突起に当接されてシールを形成するようにされている。
そして、最後には弁体が弁座要素から持ち上がりうるよ
うにする室であって、制御空気用送給ラインに接続しう
る室も設けられる。本好適実施例においては、切換弁は
特に簡素な設計が際立っている。弁体はまた、流体の作
業流体の漏洩に対して切換弁をシールする機能も果す。
【0040】また基本的に、弁体を持ち上げうるように
する室は第1のハウジング部分の一部を切り下げること
により形成しうることも考えられる。しかしながら、噴
射要素の設計の簡素化を確実にするために、前記室を弁
体の外周面のリング状くぼみによって形成することが提
案される。
【0041】切換弁の作動しうる態様は数種ある。例え
ば、切換弁は圧縮空気の作用により開放する常閉弁とし
うる。前述の好適実施例をさらに検討すると、リング状
支持突起の外径をリング状弁座突起と基本的に同じくす
ることにより設計の簡素化を保つことができ、また、弁
体を持ち上げうるようにする室を制御空気用送給ライン
に接続しうるようにする考えも可能である。切換弁の開
放状態においては、負の制御空気圧によって弁体の内周
面をリング状弁座突起からある距離だけ運動させ、従っ
て作業媒体を通しうるようにさせる。切換弁の閉鎖状態
においては、弁体の内部プレテンションによりその内周
面をリング状弁座突起に当接させ、作業媒体の通過を阻
止する。
【0042】しかしながら代替的に、2個のリング状支
持突起の後に軸線方向に2個の別のリング状くぼみを弁
座要素に設けることが可能で、これらの2個の別のくぼ
みは弁座要素の関連の軸線方向端部の領域において別の
リング状突起と境を画している。これらの別のリング状
突起並びにリング状支持突起は基本的にリング状弁座突
起と同じ外径を有している。弁座要素の別のリング状く
ぼみの領域においては、圧縮空気用送給ラインに接続し
うる2個の制御室が設けられており、これら制御室の間
で弁体を持ち上げうるようにする室が位置している。切
換弁の開放状態においては、制御室に介在する正の制御
空気圧が、弁体を持ち上げうるようにする室の領域にお
ける弁体の内周面がリング状弁座突起から上昇するよう
にさせ、従って作業媒体が流れうるようにする。切換弁
の閉鎖状態においては、弁体の内部プレテンションが弁
体をリング状弁座突起に対してその内周面を当接させ、
従って作業媒体の流れを阻止する。本実施例は、取得お
よび管理が容易な正の制御空気圧で弁が作動しうるとい
う利点を提供する。
【0043】前記代替実施例において、弁体が弁座要素
から安定して持ち上がるのを確実にするために、弁体に
基本的に剛性のはめ込み要素を設け、これら要素を好ま
しくは弁体に埋め込むことが提案されている。埋め込ま
れた要素は弁の室と関連した弁体の制御室部分から、弁
体を持ち上げうるようにする室と関連した弁体の中間部
分まで延在しており、正の制御空気圧の作用により制御
室の部分が圧縮されることに起因する埋込み部材の撓み
が前記中間部分に伝達され、そこで弁体を拡大させるの
で弁体を弁座から持ち上げる。
【0044】前記代替的方法を実施するには切換弁は制
御空気圧により閉鎖する常開弁としうる。前述の好適実
施例をさらに検討すると、リング状支持突起はリング状
弁座突起より大きい外径とでき、かつ弁体を持ち上げう
るようにする室を制御空気用送給ラインに接続しうるよ
うに配備できる。切換弁の開放状態においては、弁体の
内部プレテンションは弁体がリング状弁座突起からある
距離に留まり、従って作業媒体が通りうるようにさせ
る。切換弁の閉鎖状態においては、正の制御空気圧によ
り弁体の内周面を弁座のリング状弁座突起に対して当接
させシールを形成し、作業媒体が通らないようにする。
この実施例も設計の簡素化の利点を提供する。
【0045】さらに別の代替的方法の実施例において
は、切換弁は作業媒体の圧力により開放する常閉弁とし
うる。本実施例においては、制御空気送給ラインは排除
することができ、これは設計の更なる簡素化に連がる。
前述の好適実施例の検討において、リング状支持突起
は、この場合、基本的にリング状の弁座突起と同じ外径
とすることができる。このように、切換弁の開放状態に
おいては、正の作業媒体圧力が弁体の内周面をリング状
弁座突起からある距離に留まるようにさせ、従って作業
媒体が通りうるようにする。切換弁の閉鎖状態において
は、弁体の内部プレテンションが該弁体の内周面をリン
グ状弁座突起に当接するようにさせてシールを形成し、
作業媒体の通過を阻止する。
【0046】切換弁の適正な機能が常に保証されうるよ
うにするために、弁体を持ち上げうるようにする室が補
償ラインを介して大気に接続されることが提案される。
【0047】本発明による噴射要素の作動安定性を増す
ために、制御空気送給ラインに圧力監視装置を設置する
ことも提案される。例えば、この圧力監視装置が制御空
気圧の異常値を検出すれば常に作業媒体の供給が遮断さ
れるようにしうる。このことは、特に、制御空気圧によ
って閉鎖される常開切換弁の場合は有利である。
【0048】本発明はまた、本発明による噴射要素のた
めの弁座要素、弁体および切換弁にも関する。
【0049】さらに、本発明は、流体の作業媒体用送給
ライン、作業空気用送給ライン、並びに作業媒体および
作業空気用送給ラインに接続され、枢動ノズル要素が設
けられている噴霧装置とを含む、特にダイ噴射装置用噴
射要素に関する。
【0050】この形式の噴射要素は公知であり、かつ例
えば、個々の噴射要素の噴射方向を調整することにより
当該作業の特定の要件を満たすのにそれらが必要とされ
る個所においてできる限り噴射装置を設置しうるよう
に、本特願の出願人によるダイ噴射装置において使用さ
れる。しかしながら実際には、周知の噴射要素は比較的
大量のノイズを発生させ、その結果作業者は聴覚保護具
を装備して作業する必要がある。
【0051】この問題に対して、本発明のさらに別の目
的は、ノズル要素の枢動性を犠牲にすることなく発生す
るノイズの量を著しく低減させることが顕著な前述の形
式の噴射要素を提供することである。
【0052】この目的は本発明によれば、噴霧装置が外
部混合法に基き作動し、かつ枢動ノズル要素に達する作
業媒体送給ラインの一部が可撓性チューブの一部として
設計されることにより達成される。所定の噴霧特性の取
合せを提供するために外部混合法により作業媒体を霧状
にするのに要する空気圧は、従来の噴射要素が枢動ノズ
ルと共に作動する内部混合法により霧状にするのに要す
る空気圧よりも小さい。内部混合法によれば、混合室を
設ける必要があり、該混合室から、霧がノズル要素から
出た後まで作業媒体を十分噴霧化し、かつ達成された噴
霧特性を保持するように高速で圧縮空気が出てくる。外
部混合法によれば、作業媒体はそれがノズルから出た後
で初めて霧状とされる。この時点において、作業空気は
高圧の作業空気圧の支援がない場合でさえ高度に乱流化
されうるが、このことは作業媒体を依然として効果的に
霧状としうることを意味する。さらに、ノズル要素は圧
縮空気に対して大きく開放した断面を備えるように設計
しうるので、作業空気を出口へ供給するのに比較的低い
作業空気圧で十分である。噴霧装置においてはそれに打
ち勝つべき動的圧力は無いので、後者の設計が可能であ
る。相互に支援し合う前述の効果は、霧状とされた材料
の望ましい特性に対して何ら影響を与えることなく、発
生するノイズを著しく低減させる。可撓性チューブの一
部を用いることにより、ノズル要素の枢動性が同時に保
たれる。
【0053】前記チューブの部分はそれを剛性プラスチ
ック製とすることにより安価に製造することができる。
【0054】噴射要素の噴射方向のみならず噴射パター
ンを特定の適用の要件に合わせて調整しうるようにする
ために、作業媒体用送給ラインのオリフィスとノズル要
素の出口との相対位置を作業媒体送給ラインの長手方向
に調整可能とすることが提案されている。
【0055】この提案は、本発明を別の角度から検討す
ることにより、チューブの可撓性部分が出口近傍の個所
までそこを貫通して延びる中央開口をノズル要素に設け
ることにより達成しうる。この場合、チューブのオリフ
ィスの位置は単にチューブを出口に対して中央開口にお
いて押すことにより調整しうる。チューブは緊密な公差
の嵌合から生じる摩擦力により中央開口において保持す
ることができる。しかしながら、例えばスタッドねじの
ような適当な固定手段によりチューブを中央開口内の適
所に保持することも可能である。
【0056】本発明の別の代替的な検討によれば、ノズ
ル要素が内側のリング状リブを備えた中央開口を有し、
チューブの可撓性部分が基本的にリング状リブのところ
まで中央開口に挿入可能であり、中央開口を長手方向に
移動可能なチューブ状の端部材を出口側から中央開口中
へ挿入可能とすることが提案される。チューブ状端部材
は、中央開口において長手方向のその位置を調整するよ
うに中央開口に挿入可能に設計しうる。端部材はまた、
例えばスタッドねじのような適当な固定具により中央開
口の適所に保持することができる。
【0057】出口近傍に到来する作業媒体に対してそら
せ壁を設けることによってノイズをさらに低減させるこ
とができる。そのような壁が作業媒体の乱流を増大さ
せ、そのため作業媒体の噴霧化を増大する。あるいは噴
霧化程度を増大させる必要のない場合、そらせ壁を用い
ることによって低い作業空気圧で作業しうることにし、
そのためノイズの発生を対応して低減させる。
【0058】本発明はまた、本発明による噴射要素にお
いて使用するノズル要素にも関する。
【0059】本発明は添付図面および一群の実施例に基
き以下詳細に説明する。
【0060】
【実施例】図1は、以下10として参照するダイ噴射装
置の概略図を示し、噴射装置は例えばアルミダイキャス
ト法のようなダイキャスト法による構造要素の製造の作
業段階のためにダイ12のダイ要素12a,12bを準
備するために使用しうる。
【0061】このようなダイキャスト法においては、充
てん装置15の充てん室15aが充てん開口15bを介
して、処理すべき液状金属で充てんされる。次に、前記
金属は圧力ピストン15cによりダイ12へ押し込まれ
る。このようにして製造された要素が完全に固化した後
ダイから取り出される。ダイ12のダイ部分12a,1
2bはこの目的のために固定クランププレート13aと
可動クランププレート13bとにそれぞれ装着されてい
る。可動クランププレート13bはダイ12を開閉する
ために双方向矢印下の方向に前後に移動しうる。図1に
は、2個のダイ部分12a,12bを備えた2個のクラ
ンププレートのみを示してるが、2個以上のダイ部分と
対応する数のクランププレートとを備えたダイも用いう
ることは勿論である。
【0062】ダイ噴射装置10は固定クランププレート
13aの上縁部13cに永続的に装着された第1の移動
装置14を含む。第2の移動装置16が第1の移動装置
14に接続されている。この第2の移動装置は(図示し
てない)駆動装置の作用により第1の移動装置14に案
内されたアーム16aによって、双方向矢印Aの方向に
第1の移動装置14に対して水平方向に前後に運動しう
る。同様に、複数噴射要素20を担持している噴射工具
18が、(これも図示していない)駆動装置の作用によ
り第2の移動装置16に案内されたアーム18aによっ
て双方向矢印Bの方向に第2の移動装置16に対して垂
直方向に上下に運動しうる。
【0063】第1の移動装置14は作業媒体用送給ライ
ン22と、作業空気すなわち衝風空気用送給ライン24
と、制御空気用送給ラインに接続されている。前記送給
ライン22、24、26は第1の移動装置14から噴射
工具18までずっと導びかれている。しかしながら、図
面を判りやすくするために、第1の移動装置14に達す
る前記送給ラインの一部のみを図1に示している。
【0064】作業媒体用送給ライン22は水用の送給ラ
イン22aと潤滑剤用の送給ライン22bを含む。しか
しながら、例えば図1において一点鎖線22cで示すよ
うに第2の種類の潤滑剤等のような作業媒体用の別の送
給ライン22を設けることも可能である。作業媒体用の
各種送給ライン22a,22b等を使用のため接続しう
るように弁装置28が噴射工具18に、あるいはその直
前に設けられている。
【0065】次の作業順序に対してダイ12を用意しう
るようにするために、ダイ12はまず開放され、仕上っ
た部品が取り出される。噴射工具18はアーム16a,
18aによってダイの2個の半体12a,12bの間を
運動する。次にダイ部分12a,12bは残留金属、残
留潤滑剤およびその他の汚れが掃除され、水噴射により
冷却され、潤滑剤を噴射して次の作業サイクル段階に備
え、かつ可能なら衝風空気により乾燥される。
【0066】図2は噴射工具18の設計の詳細図面であ
る。この例においては、6個の噴射要素20が噴射工具
18に設置されている。噴射要素の数と方向とは特定の
用途の要求に応じ希望するいずれかの方法により変更す
ることができる。
【0067】噴射工具18においては、主要な作業媒体
用送給ライン30が設けられており、そこから二次送給
ライン32が分岐している。図2においてはこれらの二
次送給ラインは図面の平面を延びている。これらの二次
送給ライン32から作業媒体用接続送給ライン34が分
岐しており、これらライン34は図2においては図面の
平面に対して直角に噴射工具を貫通している。さらに、
衝風空気すなわち作業空気用接続ライン36並びに制御
空気用接続ライン38も噴射工具18に設けられ、図面
の平面に対して直角に延在している。これら接続ライン
36,38はそれぞれ、作業空気および制御空気用の対
応する主および二次ライン(図示せず)に接続され、こ
れらもライン30,32と同様に設計されている。接続
ライン34,36,38の開放端はセバープレート18
b(図1参照)によりシールされている。
【0068】噴射要素20は複数の制御回路に統合する
ことができる。例えば、図2においては、噴射要素20
1 および204 は制御回路S1に組み合わされ、噴射要
素202 および205 は制御回路S2に組み合わされ、
噴射要素203 および206は制御回路S3に組み合わ
されている。
【0069】このような統合は、制御空気用接続ライン
38、すなわち制御回路S1の噴射要素201 および2
4 に設けられた接続ラインと、制御回路S2の噴射要
素202 および205 に設けられた接続ラインと、制御
回路S3の噴射要素203 および206 に設けられた接
続ラインを制御空気用の個別の主要ラインに接続するこ
とにより簡単に実現することができる。個々の制御回路
の主要制御空気ラインには、例えば弁装置(図示せず)
により、相互に独立して制御空気を供給することができ
る。
【0070】作業媒体用接続ライン34から、送給孔4
0は噴射要素20の対応する作業媒体送給ライン42に
達し、作業空気用接続ライン36から、送給孔44が噴
射要素20の対応する作業空気送給ライン46に連が
り、制御空気用接続ライン38から送給孔48が噴射要
素20の対応する制御空気送給ライン50に通じてい
る。
【0071】図2に示す作業媒体用主要ライン30の入
口30aは弁手段28の出口ライン28dに接続されて
いる。送給ライン22a,22bおよび22cはそれぞ
れ弁28の入口ライン28a,28bおよび28cに接
続されている。入口ライン28a,28bおよび28c
の各々には流量制御弁22a1,22b1および22c
1並びに逆止弁22a2,22b2および22c2が設
置されている。
【0072】制御弁22a1,22b1および22c1
の通過開度は制御ライン54a,54bおよび54cを
介して作用する制御装置52によって相互に独立して調
整しうる。例えば、弁22a1を開き、弁22b1と2
2c1とを閉じることにより作業媒体として水のみ供給
することができ、弁22b1を開き、弁22a1と22
c1とを閉じることにより潤滑剤のみ供給することがで
き、弁22a1と22b1とを開き適当に弁22c1を
閉じることにより作業媒体として希望する比率の潤滑剤
混合物を供給することができる。例えば、弁22a1,
22b1および22c1の開度を変えることにより混合
すべき作業媒体の排出流量、粘度等の幅広い変更を達成
するために制御装置52を使用することができる。
【0073】図3は本発明による噴射要素20の第1の
実施例を示す。噴射要素20は、好ましくは噴出成形の
部材から作られ、面56a,58aが相互に載置されて
いる第1のハウジング部分56と第2のハウジング部分
58とからなる。2個の部分はねじ付きボルト(図示な
し)によって相互にねじ止めされている。流体の作業媒
体用送給ライン42と、作業空気用送給ライン46と、
制御空気用送給ライン50とは第1のハウジング部分5
6に設けられている。
【0074】作業媒体用送給ライン42は面56aとは
反対側に面する面56bから始まって面56aに向かっ
て延び、面56aに向かって開放している断面が円形の
くぼみ60で終っている。くぼみ60は、その構造を以
下詳細に説明する切換弁62を保持する。作業空気用送
給ライン46は2個の面56a,56bを接続し、これ
も面56bから始まる制御空気用送給ライン50は横孔
50aで終り、該横孔は噴射要素の外周面56cをくぼ
み60の内周面60aに接続する。横孔50aの外端は
プラグ64によってしっかりとシールされている。
【0075】噴射要素20の作動しうる状態において
は、既述のように切換弁62は第1のハウジング部分5
6のくぼみ60に位置している。この弁は弁座要素66
と弁体68とを含む。弁座要素66と弁体68の双方は
基本的には円筒形である。
【0076】弁座要素66は外周面に2個のリング状く
ぼみ66a,66bを有しており、これらのくぼみは弁
座を形成しているリング状突起66cによって軸線方向
に分離され、かつ2個の別のリング状突起66d,66
eによって囲まれている。リング状突起66c,66d
および66eは全て基本的には同じ外径である。弁座要
素の軸線方向端部から盲孔66f,66gが進行し、そ
れらの盲端は横孔66h,66iによってリング状くぼ
み66a,66bに接続されている。弁座要素66をく
ぼみ60において求心させるために、弁座要素の管状肩
66kが作業媒体用送給ライン42と係合する。弁座要
素66の軸線方向長さは、噴射要素20の作動状態にお
いて、端面が基本的に面58aと面一となるように計算
されている。弁座要素66は射出成形部材として作られ
ることが好ましい。
【0077】弁体68は円筒形で弁座要素66を囲んで
いる。この目的に対して、弁体の通路68aの内径は基
本的には弁座要素66のリング状突起66c,66dお
よび66eの外径と同じか、あるいは僅かに小さい。弁
体68の外周にはリング状くぼみ68bがあり、該くぼ
みはくぼみ60の内周面60aと協働して室70を画成
し、該室が弁体68が弁座66cから持ち上りうるよう
にする。弁体68の外径はくぼみ60の内径と基本的に
同じである。
【0078】代替的に、室70は図3の点線で示すよう
な切下げ部56dによっても形成しうる。この場合、弁
体68の外周にリング状くぼみ68bを設ける必要はな
い。
【0079】作動状態においては、噴射要素20の弁体
68は面56aを越えて突出し、第2のハウジング部分
58に形成されたリング状溝72と係合する。この溝は
切換弁62を求心するために使用される。衝風空気用送
給ライン46はライン74として第2のハウジング部分
58まで続き、外端においてプラグ74bによって緊密
にシールされた横孔74aを介して混合室76において
終る。室76は面58aとは反対側に面した第2のハウ
ジング部の面58bに開放している。このオリフィス7
6aがノズル組立体80を受け入れる。
【0080】ノズル組立体80は管状の主要部分80a
を含み、該部分80aの一端には外側にねじを切った部
分80a1が設けられている。前記主要部分80aは前
記の外側にねじを切った部分80a1によって第2のハ
ウジング部分58のオリフィス76aへねじ込まれてい
る。前記主要部分80aは他端において外側にねじを切
った部分80a2が設けられている。この外側にねじを
切った部分80a2の領域において、主要部分80aの
内部空間80bには基本的に球形の内面80cが設けら
れている。ノズル要素80dの球継手80d1がこの内
面80cに当接し、球は外側にねじを切った部分80a
2にねじ込まれたキャップナット80eにより適所に保
持されている。
【0081】弁座要素の盲孔66gに接続されたチュー
ブ78の一部は室76を通り、主要部分80aの内部空
間80bへ突出する。この内部空間80bにおいて、チ
ューブ78から出てくる作業媒体は、混合室76から到
来する圧縮空気により所謂内部混合原理により霧状とさ
れ、ノズル要素80dを介して吹き出される。
【0082】以下の説明において、図3による噴射要素
20の機能を説明する。噴射要素20の切換弁62は、
負の制御空気圧によって開放する常閉弁である。図3に
おいて、切換弁62の通常の状態、すなわち閉鎖状態が
示されている。この状態において、弁体68の内周面は
弁座66cに当接しシールを形成し、従ってライン4
2、盲孔66f、横孔66hおよびリング状くぼみ66
aから到来する作業媒体が弁座66cと弁体68を通
り、次にリング状くぼみ66b、横孔66i、盲孔66
gおよびチューブ78の一部の間を通りノズル組立体8
0の内部空間80bへ入るのを阻止する。
【0083】しかしながら制御空気ライン50を介して
室70へ負の制御空気圧が供給されると、弁体68はこ
の負圧により弁座66cから持ち上げられ、弁座66c
と弁体68との間で作業媒体を通すことができる。流体
の作業媒体はこのようにノズル組立体80の内部空間8
0bの送給ライン42から到来し、送給ライン46,7
4,74aおよび室76を介して内部空間80bへ導か
れた衝風空気により霧状にされる。作業媒体は次にノズ
ル要素80dまで運ばれ、そこから霧として出ていく。
【0084】弁体68はゴムのような弾性材料から作ら
れ、内部プレテンションを付与されており、前記プレテ
ンションが弁体を閉鎖位置に持って来て、すなわちこの
位置で作業媒体が弁座66cと弁体68との間を通るの
を阻止する。
【0085】常閉弁としての切換弁62の設計は、停電
により制御装置が故障した場合、作業媒体のそれ以上の
逃げが安定して阻止されるという利点を提供する。しか
しながら、切換弁を制御空気圧によって閉鎖する常開弁
として設計することも可能である。
【0086】図4は、制御空気圧によって閉鎖する形式
の常開切換弁を備えた噴射要素を示す。図4において
は、類似の部材は図3で用いたのと同じであるが100
を加えた参照数字を付している。噴射要素120は、図
3の噴射要素20との相違点のみを以下説明する。そう
でない場合は噴射要素20の説明を参照する。
【0087】図3によれば、噴射要素120の噴射要素
20に対する相違点は、切換弁162の弁座要素166
のリング状弁座突起166cの外径がリング状突起16
6d,166eの外径より小さいことのみである。弁体
168の管状開口の直径はリング状突起166d,16
6eと同じか、あるいは極僅かに小さく、切換弁162
の通常状態すなわち制御空気圧によって作動していない
状態において弁体168の内周面と弁座166cの外周
面との間に空隙Spがある。この空隙Spがあるため、
作業媒体は盲孔166fおよび横孔166hを介してラ
イン142からリング状くぼみ166a、そこから弁座
166cおよび弁体168の間を通ってリング状くぼみ
166bの中へ、そこから横孔166i、盲孔166g
およびチューブ178の一部を介してノズル組立体18
0の内部空間180b中へ流れることができるようにす
る。ここで作業媒体は送給ライン146,174および
室176を介してノズル組立体180の内部空間180
bへ導入された衝風空気により霧状とされる。次に媒体
はノズル要素180まで導かれ、そこから霧として出て
いく。
【0088】弁座166cと弁体168との間を作業媒
体が通るのを阻止するために、正圧が制御空気送給ライ
ン150を介して(弁体を持ち上げうるようにする室で
ある)室170に供給される。この正の圧力は弁体16
8を弁座166cに対して押圧する。制御空気圧を調整
することにより、供給されつつある作業媒体の量を効果
的に計量することができる。弾性材料、好ましくはゴム
級の弾性材料から作られている弁体168には正の制御
空気圧が遮断されると直ちに通常位置すなわち開放位置
まで自動的に戻るようにプレテンションを付与してい
る。
【0089】制御空気送給ライン150に、該送給ライ
ンに介在する圧力値を測定し、この情報を制御装置52
(図2参照)まで送る圧力センサ184が設置されてい
る。送給ライン150の圧力センサ184が偶発的な圧
力低下を検出すればいつでも、制御装置52は制御弁2
2a1,22b1,22c1(図2参照)を閉鎖するこ
とによって、それ以上作業媒体は制御ライン142を介
して供給されえない。
【0090】図5は、作業媒体の圧力によって開放する
常閉切換弁を備えた本発明による噴射要素の第3の実施
例を示す。図5において、類似の部材は図3に示すもの
と同じであるが200を加えた参照数字を付している。
噴射要素220は図3に示す噴射要素20と相違する点
のみ以下説明する。そうでない場合は噴射要素20の説
明を参照する。
【0091】図3によれば、噴射要素220は、制御空
気送給ライン50に対応するラインが何ら設けられてい
ない点が主として噴射要素20と相違する。弁座を形成
するリング状突起266cは基本的にリング状突起26
6d,266eと同じ直径を有している。従って切換弁
262の通常の状態すなわち図5に示す閉鎖状態におい
ては、弁体268はその内部プレテンションのため内周
面が弁座266cにしっかり当接している。
【0092】送給ライン242、盲孔266fおよび横
孔266hを介して作業媒体がリング状くぼみ266a
へ導入されると、作業媒体の圧力により弁体268に加
えられる油圧力は最初は弁体268の内部プレテンショ
ンの力より小さいので作業媒体は弁座266cを経由し
てリング状くぼみ266bへ通ることはできない。しか
しながら、作業媒体の圧力が限界圧PG を上廻ると、弁
体268の内部プレテンションに油圧力が打ち勝ち、弁
体は弁座266cから持ち上げられる。このように、作
業媒体はリング状くぼみ266bへ、次いで横孔266
i、盲孔266g、およびチューブ278の一部を介し
てノズル組立体280の内部空間280bへ入ることが
できる。ここで作業媒体は送給ライン246,274お
よび混合室276を介してノズル組立体280の内部空
間280bへ導入された衝風空気により霧状にされ、次
いで霧状の媒体はノズル要素280dへと運ばれ、そこ
から噴射霧として出ていく。
【0093】弁体268が同じ限界圧PG において常に
弁座266cから持ち上がるのを確実にするために、弁
体268の外周のリング状空間268bを外部に接続す
る補償孔282が設けられている。弁体268は、開放
状態で油圧が作用する弁体268の表面積が閉鎖状態で
油圧が作用する弁体の表面積より大きいので、限界圧P
G より小さい第2の限界圧PG'に達するまで図5に示す
閉鎖位置には戻らない。
【0094】図6は本発明による噴射要素の第4の実施
例を示し、類似の部材には図3と同じであるが300を
加えた参照番号を付している。噴射要素320が図3の
噴射要素20と相違する部分のみ以下説明する。その他
の場合は噴射要素20の説明を参照する。
【0095】噴射要素320は図3に示す噴射要素20
と同様制御空気で開放する常閉切換弁362を備えてい
る。しかしながら切換弁362は正の制御空気圧により
開放しうるように設計されている。
【0096】弁座要素366はその外周面に、リング状
突起366d,366eによって境界が画され、盲孔3
66f,366gに接続されているリング状くぼみ36
6a,366bのみならずリング状突起366d,36
6eと2個の別のリング状突起366o,366pによ
って境界を画されている2個の別のリング状くぼみ36
6m,366nも有している。リング状突起366c,
366e,366o,366pの全ては基本的に同じ外
径を有している。
【0097】弁体368は管状である。その内径は基本
的には弁座要素366のリング状突起366c,366
d,366e,366o,366pの外径と同じか、あ
るいは僅かに小さい。
【0098】弁体368の外周には、リング状くぼみ3
68bが設けられており、該くぼみはくぼみ360の内
周面と協働して、弁体368を弁座366cから持ち上
げうるようにしうる室370aを画成する。切換弁36
2の組み立てられた状態において、室370aは基本的
には弁座要素366のリング状くぼみ366a,366
bの領域の上を延在する。弁体368はまた、2個のリ
ング状くぼみ368c,368dを有し、これらのくぼ
みはくぼみ360の内周面と協働して2個の室370
b,370cを画成する。室370a,370b,37
0cは弁体368のリング状突起368e,368fに
よって相互に分離されている。切換弁362の組み立て
られた状態において、室370b,370cは基本的に
は、弁座要素366のリング状くぼみ366m,366
nの領域の上を延在する。
【0099】室370b,370cは横孔350b,3
50aによって制御空気送給ライン350に接続されて
いる。室370b,370cはまた代替的に第1のハウ
ジング部分356を切り下げることによっても形成しう
る。
【0100】切換弁362の機能を図6および図7を参
照して以下詳細に説明する。
【0101】噴射要素320の切換弁362は制御空気
圧によって開放する常閉弁である。図3による切換弁6
2とは対照的に、切換弁362は正の制御空気圧によっ
て開放しうる。
【0102】図6は切換弁362の通常の状態すなわち
閉鎖状態を示す。この場合、弁体368の内周面は弁座
366cと当接してシールを形成し、作業媒体がライン
342からノズル組立体380へ流れないようにする。
【0103】制御空気ライン350を介して室370
b,370cに正の制御空気圧が加えられると、図7に
示すように弁体368はこの正の圧力によってリング状
くぼみ366m,366nへ押される。弁体368のこ
のような変形はまた、室370a近傍に位置した弁体3
68の領域へも延びる。弁体のリング状突起368e,
368fは枢動ラインとして作用し、その結果、弁体3
68は室370aの領域において弁座366cから持ち
上がり、作業媒体が弁座366cと弁体368との間を
流れうるようになる。
【0104】図8は、前述した機能が特に効果的に実現
しうるようにする弁体の別の実施例を示す。
【0105】細長い埋込み要素386が弁体368′に
埋設されている。これらの埋込み要素は例えば、鋼ある
いはその他の何らかの適当な剛性材料から作られてい
る。各埋込み要素386の長手方向の一端386aは外
側のリング状溝368c′,368d′の一方に割り当
てられた弁体386′の一部に位置し、長手方向他端3
86は中央のリング状溝368b′に割り当てられた弁
体386′の一部に位置している。
【0106】特に図9に判りやすく示すように、埋込み
要素386は中間部分386cに隆起386c1,38
6c2,386c3を有し、これらの隆起は各埋込み要
素386の面に対して直角に交互の方向に押し上げられ
ている。交互の隆起386c1,386c2,386c
3が、そこを通してワイヤのフープ388が引張られる
アクセスチャンネル386dを形成している。図示例に
おいては、6個の埋込み要素386が一列にワイヤフー
プ388に並べられているが、埋込み要素は所望する適
当ないずれかの数だけ設ければよい。ワイヤフープ38
8はリング状突起368e′,368f′(図8参照)
近傍に位置している。
【0107】リング状溝368c′,368d′の設け
られた弁体368′の部分が室370b,370cに制
御空気圧が加えられた結果圧縮されると(図7参照)、
埋込み要素386の端部386aが回転軸として作用す
るワイヤフープ388の周りで内方に枢動する。埋込み
要素386が剛性であるため埋込み要素386の反対側
の端部386bは外方に旋回し、そのためリング状溝3
68b′を設けた弁体368′の部分をふくらませる。
このようにして、埋込み要素386が弁体368′を弁
座366cから確実に持ち上げうるようにする簡単で安
定した方法が得られる(図7を参照)。
【0108】代案として、埋込み要素386を埋め込む
のではなくむしろ弁体368′の内周面に設けることに
よって切換弁362の組み立てられた状態において弁座
要素366と弁体368′との間に位置するようにする
ことも可能である。
【0109】図6に示す噴射要素320はまた、ノズル
組立体への送給ライン並びにノズル要素の設計に関して
も図3に示す噴射要素20と相違する。
【0110】衝風空気用送給ライン346はライン37
4/374aの形で第2のハウジング部358において
も続行し室376において終っている。この室376の
オリフィス376aにおいてノズル組立体380が設置
されており、該ノズル組立体380の構成は図3に示す
ノズル組立体80のそれと基本的に同じである。しかし
ながらノズル組立体80とは対照的に、ノズル組立体3
80は外部混合原理により作動するノズル要素380d
を有し、作業媒体はノズル要素の外部で圧縮空気の乱流
により噴霧化される。従って、作業媒体を供給するよう
に作用する弁座要素366の盲孔366gに接続された
チューブ378の一部がノズル要素380dまでずっと
延在し、ノズル要素を通り、最終的に出口開口部380
fにおいて終っている。
【0111】ノズル要素380dの設計については図1
0に基き詳細に説明する。
【0112】ノズル要素380dの球継手380d1に
おいて、出口380fとは反対側のノズル要素380d
の側にくぼみ390が作られている。ノズル要素380
dは出口端に乱流室392を有しており、該乱流室へチ
ューブ378が開放している。くぼみ390と乱流室3
92とは長手方向の孔394を介して相互に接続されて
いる。チューブ378はノズル要素380dの中央の長
手方向孔398を介して挿入され、摩擦によりそこで適
所に保持される。さらに、あるいは代替的に、チューブ
を適所に固定するためにノズル要素380dにスタッド
ねじ(図示せず)を設けることも可能である。ノズル要
素380dを枢動することができるようにするために、
チューブ378は剛性プラスチック等のような弾性材料
から作られている。
【0113】図6および図7から判るように、くぼみ3
90は圧縮空気室376に接続されている。前記室から
到来する圧縮空気は孔394を通り乱流室392中へ入
る。再び図10を参照すれば、圧縮空気は孔394を通
して、空気流において乱流を発生させるそらせ壁として
作用する乱流室の外側の境界壁392a上へ導かれる。
チューブ378から出てくる作業媒体は乱流となった圧
縮空気の出口380fによって噴霧化され噴射霧396
を形成する。
【0114】図10に基き説明した実施例により、外部
混合原理により作動する枢動ノズル要素を調製すること
は容易である。作業媒体が開口380fの外側で噴霧化
され完全に不可能とはいえないまでも出口380fを詰
らせることはまず無いので外部混合原理は内部混合原理
よりも有利である。
【0115】さらに、ノズル要素380dは発生するノ
イズが少ないことが顕著である。この理由は、外部混合
原理により所定量の作業媒体を噴霧化するのに、内部混
合原理による噴霧化よりも特定の噴霧特性に達するのに
より小さい空気圧値で十分である。内部混合原理によれ
ば、作業媒体を十分噴霧化し、かつ霧がノズル要素から
出てしまうまでその噴霧特性を保持するために高速で圧
縮空気がそこから出てくる混合室を設ける必要がある。
対照的に、外部混合原理によれば作業媒体はノズルオリ
フィスから出てしまう後まで噴霧化されず、そのためこ
の出口において圧縮空気がより激しく乱流するためより
低い速度で十分である。さらに、いずれかの動的圧力に
打ち勝つ必要はないので、ノズル要素は圧縮空気を通す
ためにより大きい開放断面を設けることができる。従っ
て、所定の空気量に対して、同じ量の噴霧化を達成する
のに要する空気圧ははるかに低くてよく、これはノイズ
発生に関して好ましい効果を有している。そらせ壁を使
用することにより圧縮空気の乱流を激しくし、そのため
所定の噴霧特性のセットに対してさらに低い流速で、従
ってさらに低い空気圧で作業を達成させることができ、
このことがノイズ発生量をさらに低減させる。
【0116】この理由は、外部混合原理に基き作動して
いるノズル要素において、混合室を設ける必要はなく、
従って、より大きい開口断面で、従って対応してより低
い速度で作業をし、しかも同じ空気量を達成することが
できる。
【0117】図11に示すノズル要素380d′の場
合、チューブ378′は出口380f′を僅かに越えて
突出する。それ以外は、ノズル要素380d′はノズル
要素380dと正確に同じように構成される。
【0118】チューブ378,378′のオリフィス3
78a,378a′がノズル要素380d,380d′
の出口380f,380f′に対して異なるように位置
されるので、噴射要素380d′によって発生する噴射
パターンは変動する。噴射霧の拡散角度αが得られる図
10に示す配列から出発して、チューブ378′がノズ
ル要素380d′の中央孔389′から離れるにつれて
噴射霧の拡散角度α′は徐々に低減する。
【0119】図10に基き既述の利点の他に、噴射要素
の噴射パターンを自由に調整しうるという点で別の利点
が得られる。
【0120】ノズル要素のさらに別の実施例が図12に
示されている。本実施例においては、中央の孔398″
がリング状フランジ380d2″によって分割されてお
り、チューブ378″がくぼみ390″に面するフラン
ジの側に当接している。中央開口398″は出口側にお
いて内側ねじ398a″を設けており、これに、外側ね
じを備えた別のチューブ399″がねじ込まれている。
チューブ399″を回転しうるようにするために、例え
ば内側の六角形部分399a″を設けることができる。
別のチューブ399″は例えばノズル要素380d″の
スタッドねじ(図示せず)により回転しないよう固定し
うる。
【0121】図10および図11についての先の説明を
検討すると、ノズル要素380d″に対して別のチュー
ブ399″を廻すことにより、噴射霧の拡散角度α″を
希望に応じて容易に変えうることが容易に判る。
【0122】前述の実施例において、横孔66h,66
i,166h,166i,266h,266i,366
hおよび366iに接続されたリング状空間66a,6
6b,166a,166b,266a,266b,36
6aおよび366b並びにリング状空間366m,36
6nが弁座要素の外周面にあるものとして設けられ、か
つ説明されてきたものの、これらのリング状空間は弁体
の内周面に設けてることも原則として可能である。
【0123】本発明による方法を、図1を参照して詳細
に前述してきたように、ダイ噴射装置10の一部を形成
する噴射要素20を参照して以下詳細に説明する。ダイ
噴射装置10は、図1によれば、X軸運動装置14と、
Y軸運動装置16と、Z軸運動装置11とを含み、Z軸
運動装置は図面の平面に対して基本的に垂直の方向に噴
射具18を移動させるように作用する。
【0124】ダイ噴射装置10は前述のように、ダイ1
2の部材12a,12bを次の作業サイクルのために準
備するように作用し、ダイは例えばアルミニウムのダイ
キャスト法のようなダイキャスト法により部品の製造に
使用される。この目的に対して、ダイ12が開放し、仕
上った部品が取り外された後、噴射具18はXYZ軸運
動装置14,16,11によってダイ12中へ動かさ
れ、そこで(図1において一点鎖線で示す)軌道Cに沿
って運ばれ、その間にダイ12から金属の残留物、潤滑
剤の残留物等が例えば衝風によって掃去され、水を噴射
することにより冷却され、潤滑剤が噴射コーティングさ
れ、可能なら衝風で乾燥される。
【0125】容易に判るように、ダイの個々の部品は最
適の表面特性を備えた成形品を達成するために、次の鋳
造サイクルに対する準備の間種々の処理を必要とする。
特に、個々の領域は異なる量の潤滑剤を必要とする。例
えば、ダイキャスト用モールドに潤滑剤を噴射コーティ
ングする場合、ダイ壁の平坦な領域において必要とされ
るよりも、図1の左側のダイ部材12bに介在するもの
のような、くぼみの領域12cにおいてより多い量の潤
滑剤が必要とされる。
【0126】もしもダイ12が十分な量の潤滑剤で被覆
されていない場合、鋳造物がダイ12に局部的に溶着さ
れる可能性がある。ダイ12に不十分な量の潤滑剤を噴
射コーティングすることがダイ壁の潤滑剤のコーティン
グが不十分になりうる唯一の原因ではない。逆に、ダイ
に過度に潤滑剤を噴射してもこのような影響を及ぼしう
る。潤滑剤は通常、例えば染料が溶剤中に介在するラッ
カーの場合と同様、キャリヤ液中に拡散された潤滑性物
質から構成される。潤滑剤の小滴がダイ12と衝突する
と、キャリヤ液は蒸発し、拡散した潤滑性物質はダイの
壁に留まる。もしもダイに潤滑剤を噴射しすぎた場合、
潤滑剤は重力の作用に下方に流れ落ち、ダイの壁に潤滑
剤の十分なコーティングが無い状態となる。
【0127】従って、前述したことによれば、最高の品
質仕様であっても満足させる成形品を製造することがで
きるように、ダイの壁の個々の領域が最大限個別の処理
を受けることが望ましい。この目的に対して、複数の噴
射要素20を有する噴射具18を備えた本発明によるダ
イ噴射装置10が用いられる。
【0128】図2を参照して前述した噴射要素20は複
数の制御回路に分割できる。図2によれば、全ての制御
回路S1,S2およびS3は単一の主潤滑剤ライン30
から送給を受け、図2の平面に対して垂直の方向に順次
配置された(図2において点線でのみ示す)噴射要素の
平面18dと接続する個別の制御空気送給ライン38を
介して個別の制御がなされる。また、各制御回路に対し
て制御空気用、衝風用、および潤滑剤用の個別の送給ラ
インを設けてもよいことは勿論である。さらに、各噴射
要素20は独自の制御回路を形成し、個別に制御空気、
衝風および潤滑剤の供給を受けることができる。
【0129】軌道cに沿って座標軸運動装置14,1
6,11が到達したXYZ軸の位置の関数として個々の
制御回路を励振することにより、ダイ12の壁の各領域
に望ましい要領で作業媒体等を噴射することができる。
図3から図12までに示す噴射要素および数種の変形を
例として図13から図16までに基いて以下説明する本
発明の方法とを使用することにより、ダイ12の壁の個
々の領域に供給される潤滑剤の量は基本的に無段可変要
領で計量し、かつ割り当てることができる。XYZ軸運
動装置14,16,11の各組の座標に対して個々の噴
射要素により単位時間当り分配すべき所望する量の潤滑
剤は例えばXYZ軸運動装置の速度、噴射ジェットの広
がり角α(例えば、図10から図12までを参照)等の
その他の作動パラメータの関数としてプリセットでき
る。これらの値を予め決める要領は以下詳細に説明す
る。
【0130】図13は、本発明の方法の第1の変形に従
って外部混合原理により作動する噴射要素の作動のため
の回路設計を示し、類似の部材は400の数字を追加し
ている以外は図1から図3までにおけるものと同じ参照
番号を付している。
【0131】噴射要素420は図6に示す実施例を参照
して詳しく前述した外部混合原理により作動する。計量
弁462の設計は図3に示す実施例の計量弁62の設計
に対応しているが、前記弁62とは対照的にライン44
2を介して送給されてくる潤滑剤の圧力によって開放方
向に、ライン450を介して制御室470に供給されて
いる制御空気圧によって閉鎖方向に作動する。チューブ
478の可撓性部分は計量弁462から、外部混合原理
に従って作動するノズル組立体480まで連がってい
る。
【0132】弁体468の外径は基本的にくぼみ460
の内径と同じであることを想起することが重要である。
しかしながら、弁体468の長さはくぼみ460の深さ
とリング状溝472の深さとの和より僅かに大きく、そ
のため、2個のハウジング部分456,458が組み立
てられると、弁体468はくぼみ460の境壁に対して
当接するようになり、同時に、作業媒体が不具合に逃げ
るのを阻止する上流側および下流側のシールとして作用
する。このことは前述の実施例についてもいえることは
明らかである。
【0133】制御ライン450の接続されている制御空
気用送給ライン438には比例弁439が設けられてお
り、該比例弁により制御装置441は弁体に対して制御
室470から作用している制御空気を調整することがで
きる。制御装置441はこの目的に対して制御ライン4
39aを介して比例弁に接続されている。同様に、送給
ライン430,442中の作業媒体の圧力を調整する弁
装置428と、送給ライン436,446中の衝風の圧
力を調整する比例弁437とはそれぞれ制御ライン45
4,437aを介して別の制御装置452に接続されて
いる。弁装置428の設計は、図2に示す弁装置28の
設計と同じであることが好ましく、噴射要素420は例
えば最も単純な場合は潤滑剤や水である種々の作業媒体
を、個別に、あるいは混合して噴射するために使用する
ことができる。さらに、弁装置428はまた作業媒体の
圧力PAMを変えることができる。
【0134】次の作業サイクルのために鋳造ダイ12を
準備している間(図1参照)、噴射工具18はコンピュ
ータシステム481において実行されているコンピュー
タプログラムによって制御されてダイ12の内部にある
XYZ軸運動装置14,16,11によって担持されて
いる。ダイの内側において噴射具は、ダイ12が潤滑剤
が完全に噴射コーティングされるように軌道C=f
(X,Y,Z)に沿って運動する。噴射工具18に対す
るX軸位置の値、Y軸位置の値、およびZ軸位置の値か
らなる各組の座標(X,Y,Z)に対して、コンピュー
タシステム481は、データライン481aを介して制
御装置452に各噴射要素420に要する作動パラメー
タ値を伝送する。これらの作動パラメータ値は特に、噴
射すべき作業媒体の成分と圧力PAM、衝風の圧力PBL
よび分配すべき潤滑剤の所望量μmomである。
【0135】噴射された小滴の運動エネルギは作業媒体
の絶対圧力PAMによって変えることができる。ライデン
フロスト効果が特に顕著なダイ壁の特に高温の領域にお
いては、ダイ壁の湿潤を妨げる蒸気のブランケットは、
より高圧の作業媒体圧を使用することにより安定して破
壊することができ、そのためダイ壁に所望量の潤滑剤を
付着させることができる。作業媒体の圧力PAMの希望値
に対応するセッティングはライン454を介して弁42
8に伝達される。所望する衝風圧PBLに対応するセッテ
ィングも同様に弁437に伝達される。
【0136】制御装置452はさらに、分配すべき潤滑
剤の所望量μmom および作業媒体の所望圧力PAMを2本
の制御ライン441a,441bを介して制御装置44
1に伝達し計量弁462の有効計量断面を設定する。制
御装置441はこれらのパラメータから対応する制御指
令を引き出し、弁439へ伝達する。
【0137】例えば、膜468が弁座466cから持ち
上げられたとき作業媒体の圧力PAMおよび制御空気の圧
力PSLに基本的に一定で、かつ均等な作用面を提供す
る、例えば図13に示す計量弁462のような計量弁の
場合、有効計量断面はこれら2種類の圧力の間の差PAM
−PSLを調整することにより調整できる。もしも、例え
ば、作業媒体の圧力PAMが軌道C上のある位置X0 ,Y
0 ,Z0 においてP0 の値だけより高い必要のある場
合、制御空気圧PSLをP0 の量だけ増加させることによ
っても基本的に同等の有効断面Φ(X0 ,Y0 ,Z0
を得ることができる。単位時間当り分配される作業媒体
の量は作業媒体の圧力PAMの関数として殆んど変化しな
いので、作業媒体の流量は基本的に一定のままである。
【0138】各場合に比例弁439に対して発行すべき
制御指令を決定する場合、その大きさに基本的に一定に
留っている力、すなわち膜の弾性すなわち内部プレテン
ションから発生する閉鎖力の影響も考慮に入れることは
勿論であり、また、弱いものの実際に存在する作業媒体
の圧力PAMに対する、一定の有効断面における流量の依
存性も考慮に入れることができる。
【0139】制御空気用送給ライン438にはさらに、
圧力センサ484が設けられており、該センサ484は
この送給ライン内の圧力PSLの値を測定し、制御装置4
52に伝達する。圧力モニタ484が制御空気圧におけ
る偶発的な低下を検出すると、制御装置452は閉鎖指
令を弁装置428と、可能なら比例弁437とに発行す
ることにより、それ以上の作業媒体、および可能性とし
てそれ以上の衝風は送給ライン430,442および/
または436,446をそれぞれ介して供給されること
はない。
【0140】この点に関して、閉鎖位置方向での弁部材
468の内部プレテンションは作業媒体排出の前述の制
御を達成する上で実際には必要ではないが、この場合の
膜468は作業媒体の供給が遮断された後は弁462を
閉鎖状態に保ち作業媒体が滴下し続けないようにするの
で、制御空気圧が低下している間、前述のように故障に
対する安全機能に関しては有利であることを記憶すれば
よい。
【0141】既述のように、噴射工具18の望ましい噴
射特性、すなわち、噴射すべき作業媒体の圧力PAM、衝
風の圧力PBL、分配すべき潤滑剤の所望量μmom は、噴
射工具18の噴射要素20の各々に対して、かつ軌道C
における各位置(X,Y,Z)に対してコンピュータシ
ステム481に記憶される。
【0142】これらのパラメータの値はコンピュータ4
81の支援を得て操作者により対話の形で改訂すること
ができる。すなわち、成形装置12の作動の過程の間、
パラメータの中のあるものを、変化することがありうる
環境に適合させることが必要である。操作者は、例え
ば、噴射コーティングしたダイ12を観察し、かつ仕上
った成形製品を検査することにより、ダイ12のある部
分に作業媒体が過大に、あるいは過少に噴射されたか否
かを直接識別することができる。すなわち、過大の作業
媒体が噴射されたとすれば、作業媒体は既に述べたよう
にダイ12の壁12a,12bを流下し、過少の作業媒
体が噴射されたとすれば、ダイ12はある点において温
度が高くなりすぎ、ライデンフロスト効果のためダイ壁
が潤滑剤で適正に被覆されるのを阻止する。また、ダイ
壁の温度を監視するセンサを設けることも可能である
(例えば、図1のセンサ59)。
【0143】もしも操作者がダイ壁のある点に多少の作
業媒体を付与する必要のあることを認識した場合、第1
の段階はこの位置をキーボード481bを介してコンピ
ュータシステム481に入力することである。今日では
そのような入力は通常、メニューを介して達成される。
例えば、モニタ481c上に示されたダイ12のグラフ
ィックディスプレイでその点を識別するためにコンピュ
ータマウスが用いられ、釦のカチリ音によって確認され
る。次いで、この点に多少の作業媒体を付与するために
キーボード481bを介して操作者は指令を発行する。
この指令は純粋に定量的であるが、また、希望する変更
についての定量データも含みうる。事前にロードされた
プログラムに従って、コンピュータシステム481は次
に、これらの入力から、単位時間当り噴射すべき作業媒
体の量を変更する必要があり、噴射要素20が噴射を行
う軌道C上での位置(X,Y,Z)を決める。小滴の運
動エネルギを変えるための入力も同様に行われる。次の
成形サイクルにおいて、操作者は入力が希望する結果を
もたらしたか否かを検査し、仕上り成形製品が所望の品
質となるまで必要に応じて入力を調整する。
【0144】操作者はまた、軌道C上のいずれかの点お
よびいずれかの噴射要素20に対する現在のセッティン
グを呼び出すことができる。単位時間当り分配される作
業媒体の量μmom は分配しうる作業媒体の最大量の分
数、すなわち切換弁が全開のときに分配される量として
操作者に表示されることが有利である。この表示は、モ
ニタ481cのディスプレイの詳細図を提供する図13
の大きい円で示すようにアナログ(棒グラフ)とデジタ
ルの形の双方で提供することができる。図示例において
は、作業媒体の最大噴射可能量は(それ自体示していな
いが)当該軌道上の特定の点において分配される。
【0145】制御空気圧の関数としてその有効断面を基
本的に無段可変に変更しうる計量弁462の代りに、単
に最大開放状態と最大閉鎖状態との間でセットでき、か
つ単位時間当り分配される作業媒体の量がサイクル比、
すなわち、弁が開放されている全体時間の分散を調整す
ることにより制御しうる弁を用いることも可能である。
この形式の弁は通常電磁作動の機構を具備している。噴
射具のその軌道に沿った速度の関数として、概ね連続的
な噴射ジェットを発生させるに十分個々の弁の開放間隔
を詰める必要のあることは明らかである。
【0146】図14は、本方法の別の変形による、外部
混合原理によって作動する噴射要素を作動させるための
回路設計を示す。類似の部材は500を追加したこと以
外は図1から図3に示すものと同じ参照番号を付してい
る。
【0147】図14に示す回路設計と図13に示す回路
設計との相違は、単に、単位時間当り分配すべき作業媒
体の量の希望値μmom は伝達するものの制御装置552
は作業媒体の圧力の値PAMを別の制御装置541に伝達
しないことである。図14に示す回路設計は、作業媒体
の圧力の値PAMが作動中一定に保たれており、単位時間
当り分配される量μmom が制御空気の圧力PSLを単に調
整することにより制御されるような作動に対しては適し
ている。
【0148】その他は、図14に示す回路設計および、
また噴射要素520も図13に示すものと設計および機
能において同一である。従って、この点に関しては、前
述の図13についての説明を参照されたい。特に、操作
者による作動パラメータ値の対話形式の改訂および弁5
62の設計について述べられたことは図14についても
いえる。
【0149】原則として、制御空気圧PSLを一定に保
ち、かつ作業媒体の圧力PAMを変えることも可能であ
る。この可能性を実現する回路設計が図15に示されて
おり、ここでも類似の部材には、600を追加する以外
図1から図3までに示すものと同じ参照番号が付されて
いる。
【0150】図15に示す回路設計と図14に示す回路
設計との唯一の相違点は制御装置652が制御ライン6
39bを介して比例弁639に接続され、制御空気圧P
SLを一定に保つように作用することである。しかしなが
ら、制御装置641は制御ライン641cにより弁装置
628に接続され、噴射要素620が単位時間当り所望
量の作業媒体μmom を分配するように作業媒体の圧力P
AMを調整する。最後に、圧力モニタ684が制御装置6
41に接続され、弁装置628において制御空気圧が低
下した場合停止指令を発行することができる。
【0151】その他は、図15に示す回路設計は、噴射
要素620の設計を含み、図14に示す実施例と同じで
ある。
【0152】図16は本発明の方法の別の変形による噴
射要素を作動させる回路設計を示し、類似の部材は70
0を追加したことを除いて図1から図3までに示すもの
と同じ参照番号を付している。
【0153】図16に示す回路設計と図13に示す回路
設計との唯一の相違点は、弁装置728と送給ライン7
30,742を介して供給され、かつ弁762を介して
計量される作業媒体は、比例弁737と送給ライン73
6,746を介して供給され、次にノズル組立体780
を介して吹き出される衝風によって混合室780bにお
いて霧状とされる。混合室780bにおいて蓄積される
圧力PMKは、計量弁762のチューブ778の部分を介
して後方に作用し、この弁の下流側での圧力関係を変え
る。生産量を変え、そのため衝風の圧力も変えることが
極めて望ましいことがありうるので、これらの下流での
圧力状態を反映したパラメータは監視し、また単位時間
当り分配される潤滑剤の所望量を調整するために制御空
気圧PSLを決定する上で考慮する必要がある。この目的
に対して、混合室780bには圧力センサ785が設け
られており、このセンサは信号ライン785aを介して
制御装置741に接続されており、該制御装置は(事前
にライン741aを介して伝達されていた)潤滑剤の所
定の所望量μmom と、(ライン741bを介して事前に
伝達されていた)作業媒体の所定圧PAMと、混合室78
0b内での測定済み圧力PMKとを検討して比例弁739
のための制御指令を出す。
【0154】その他は、図16に示す回路設計は設計と
機能とに関して図13に示すものと同一である。この点
に関しては、図13に関して前述した説明を参照された
い。特に、操作者による作動パラメータ値の対話形式に
よる改訂と、弁762の設計について説明したことは図
16に示す実施例についてもいえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による噴射要素を設置しうる噴射工具に
おけるダイ噴射装置の概略図。
【図2】本発明による噴射要素を備えた噴射工具の概略
図。
【図3】本発明による噴射要素の第1の実施例を示す
図。
【図4】本発明による噴射要素の第2の実施例を示す
図。
【図5】本発明による噴射要素の第3の実施例を示す
図。
【図6】閉鎖した切換弁と共に本発明による噴射要素の
第4の実施例を示す図。
【図7】図6と類似であるが、開放した切換弁と共に示
す本発明による噴射要素の第4の実施例を示す図。
【図8】増尺して、第4の実施例のための弁体を示す断
面図。
【図9】図8に示す弁体用の埋込み要素組立体の概略斜
視図。
【図10】噴射ノズル要素の第1の実施例を示す図。
【図11】噴射ノズル要素の第2の実施例を示す図。
【図12】噴射ノズル要素の第3の実施例を示す図。
【図13】本発明の方法の第1の変形により外部混合原
理に従って作動する噴射要素を作動させるための切換装
置の概略線図。
【図14】本発明の方法の第2の変形により外部混合原
理に従って作動する噴射要素を作動させるための切換装
置の概略線図。
【図15】本発明の方法の第3の変形により外部混合原
理に従って作動する噴射要素を作動させるための切換装
置の概略線図。
【図16】本発明の方法の別の変形により内部混合原理
に従って作動する噴射要素を作動させるための概略線
図。
【符号の説明】
18 噴射工具 20,120,220,320,420,520,62
0 噴射要素 22 流体作業媒体送給ライン 24 作業空気用送給ライン 26 制御空気用送給ライン 28,428 弁装置 40 作業媒体送給孔 42,142,242,342 作業空気送給孔 46,146,246,346 作業空気送給孔 50,150,350 制御空気送給孔 52,452 制御装置 54 制御ライン 56,456 第1のハウジング部分 58,458 第2のハウジング部分 60,460 くぼみ 62,162,262,362,562 切換弁 66,166,266,366,466c 弁座要素 70,170,370 室 80,180,280,380,480,780 ノズ
ル組立体 78,178,278,378 チューブ 184 圧力センサ 282 補償孔 386 埋込み要素 442,450 ライン 462 計量弁 441 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルディ コーバー ドイツ連邦共和国シューセン,バーンホフ シュトラーセ 15 (72)発明者 ハンス − ディーター レンクル ドイツ連邦共和国ベルギューレン,マイエ ンベグ 11

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状のダイ壁処理剤に対する有効計量断
    面を調整し、二次流体によって調整されうる計量弁(6
    2)によりダイ壁処理剤の流量を計量することにより少
    なくとも1個の噴射要素(20)で成形装置(12)の
    ダイ壁(12a,12b)の諸領域に液状のダイ壁処理
    剤を付与する方法において、 (a)形状可変で、基本的に案内摩擦の無いようにされ
    た弁膜(68)を備えた計量弁(62)が使用され、 (b)弁膜(68)の一方の側にはダイ壁処理剤が作用
    し、弁膜の他方の側には二次流体が作用し、 (c)前記膜(68)の少なくとも一方の側の圧力は、
    ある再現可能セッティングにおいてこれらのセッティン
    グに再現可能に調整された流量をもたらす流量調整手段
    (452,441,428,439)によって調整さ
    れ、 (d)膜(68)の異なる懸吊状態によって異なる流量
    が決められることを特徴とする液状のダイ壁処理剤を付
    与する方法。
  2. 【請求項2】 ダイ壁処理剤と混合されていない制御流
    体が二次流体として用いられることを特徴とする請求項
    1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 ダイ壁処理剤の圧力が一定に保たれ、二
    次流体の圧力が、流量調整手段(452,441,42
    8,439)に作用することにより変えられることを特
    徴とする請求項1および2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 二次流体の圧力が一定に保たれ、ダイ壁
    処理剤の圧力が流量調整手段(452,441,42
    8,439)に作用することにより変えられることを特
    徴とする請求項1または2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 ダイ壁処理剤の圧力が、ダイ壁の個別の
    領域(12a,12b)とダイ壁処理剤との接触状態を
    監視した結果に従って調整され、流量調整手段(45
    2,441,428,439)を調整することにより二
    次流体の圧力が各々の特定の場合の所望する流量に対応
    してダイ壁処理剤の圧力に追従するようにされることを
    特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 特定の場合のダイ壁処理剤と二次流体と
    の間の圧力差が流量調整手段(452,441,42
    8,439)によって規定されることを特徴とする請求
    項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 有効計量断面か下流の圧力が霧状とされ
    た噴霧剤によって著しく影響されないように気体状の噴
    霧剤が有効計量断面の下流において(380fにおい
    て)ダイ壁処理液に送られることを特徴とする請求項1
    から6までのいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 有効計量断面から下流の圧力が影響され
    るように有効計量断面から下流において(80bにおい
    て)可変送給量で気体状噴霧剤がダイ処理液まで送ら
    れ、ダイ壁処理剤の圧力および/または二次流体の圧力
    が影響を受けた圧力に従ってリセットされることを特徴
    とする請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 このように影響を受けた圧力が噴射要素
    の混合室(480b)において監視されることを特徴と
    する請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 一方の側、好ましくは内側にダイ壁処
    理液が作用し、他方の側には二次流体が作用し、リング
    状接触面(66c)と共に有効計量断面を画成するチュ
    ーブ状膜を備えた計量弁(62)を使用することを特徴
    とする請求項1から9までのいずれか1項に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 圧力に応答する側、すなわちダイ壁処
    理液の圧力と二次流体の圧力に露出されている側が基本
    的に作動中変形する膜の形状とは独立していることを特
    徴とする請求項1から10までのいずれか1項に記載の
    方法。
  12. 【請求項12】 液状ダイ壁処理剤に対する有効計量断
    面を調整する計量弁(62)によりダイ壁処理剤の流量
    を計量することにより少なくとも1個の噴射要素(2
    0)により成形装置(12)のダイ壁(12a,12
    b)の諸領域に液状ダイ壁処理剤を付与する、特に請求
    項1から11までのいずれか1項に記載の方法におい
    て、噴射過程の間、噴射要素(20)が所定の軌道に沿
    って成形装置(12)に対して運動し、有効計量断面が
    軌道上の各々の個別の(XYZ)位置の関数として規定
    され、かつ前記軌道を横行するにつれて各々の個別の
    (XYZ)位置に対して確実に調整されることを特徴と
    する液状のダイ壁処理剤を付与する方法。
  13. 【請求項13】 少なくとも1個の噴射要素(20)に
    より成形装置(12)のダイ壁領域(12a,12b)
    に液状ダイ壁処理剤を付与する、特に請求項1から12
    までのいずれか1項に記載の方法において、噴射過程の
    間、噴射要素(20)が所定の軌道に沿って成形装置
    (12)に対して運動し、噴射要素によって単位時間当
    り分配される液状ダイ壁処理剤の量が前記軌道上の個別
    の(XYZ)位置の関数として規定され、軌道を横行す
    るにつれて各々の個別の(XYZ)位置に対して確実に
    調整されることを特徴とする液状ダイ壁処理剤を付与す
    る方法。
  14. 【請求項14】 軌道に沿った速度が可変の場合、単位
    時間当り分配される液状ダイ壁処理剤の量が軌道に沿っ
    た速度を検討し、かつ/または、適当なセンサ装置によ
    り評価しうる局部的なダイ温度のような作動パラメータ
    を検討して決められることを特徴とする請求項13に記
    載の方法。
  15. 【請求項15】 流体の作業媒体用送給ライン(42)
    と、制御空気用送給ライン(50)と、 作業媒体用送給ライン(42)に接続された噴霧装置
    (78/80b)と、 圧力の関数として制御可能で、作業媒体用送給ライン
    (42)と噴霧装置(78/80b)との間の接続を任
    意に実行したり、あるいは破断するように弾性的にプレ
    テンションされた弁体(68)を備えた切換弁(62)
    とを含み、前記弁体(68)に内部弾性プレテンション
    が付与されていることを特徴とする、特にダイ噴射装置
    用の噴射要素(20)。
  16. 【請求項16】 前記弁体(68)が弾性プラスチッ
    ク、好ましくはゴム級の弾性プラスチックあるいはゴム
    から作られていることを特徴とする請求項15に記載の
    噴射要素(20)。
  17. 【請求項17】 前記弁体(68)と共に切換弁(6
    2)を形成する弁座要素(66)が設けられていること
    を特徴とする請求項15または16に記載の噴射要素
    (20)。
  18. 【請求項18】 前記弁座要素(66)が射出成形部材
    として作られることを特徴とする請求項17に記載の噴
    射要素(20)。
  19. 【請求項19】 噴射要素(20)の第1のハウジング
    部分(56)において、切換弁(62)を保持するため
    のくぼみ(60)が設けられていることを特徴とする請
    求項15から18までのいずれか一つの項に記載の噴射
    要素。
  20. 【請求項20】 流体の作業媒体用送給ライン(42)
    と制御空気用送給ライン(50)とが第1のハウジング
    部分(56)に設けられていることを特徴とする請求項
    19に記載の噴射要素(20)。
  21. 【請求項21】 噴霧装置(78/80b)が、第1の
    ハウジング部分(56)に着脱可能な第2のハウジング
    部分(58)に設けられていることを特徴とする請求項
    19または20に記載の噴射要素(20)。
  22. 【請求項22】 噴射要素(20)の組み立てられた状
    態において、第2のハウジング部分(58)が第1のハ
    ウジング部分(56)に形成されたくぼみ(60)にお
    いて切換弁(62)を保持することを特徴とする請求項
    21に記載の噴射要素(20)。
  23. 【請求項23】 ハウジング部分(56,58)の少な
    くとも一方が射出成形部材として作られていることを特
    徴とする請求項19から22の一つの項に記載の噴射要
    素(20)。
  24. 【請求項24】 噴射要素(20)がまた、噴射装置
    (78/80b)に接続しうる作業空気用送給ライン
    (46)を有しており、前記噴射装置(78/80b)
    が作業空気により作業媒体を噴霧化するように設計され
    ていることを特徴とする請求項15から23の一つの項
    に記載の噴射要素(20)。
  25. 【請求項25】 作業空気用送給ラインの第1の部分
    (46)が第1のハウジング部分(56)に設けられ、
    作業空気用送給ラインの第2の部分(74,74a,7
    6)が第2のハウジング部分(58)に設けられている
    ことを特徴とする請求項24に記載の噴射要素(2
    0)。
  26. 【請求項26】 噴霧装置(78/80b))が従来の
    ノズル組立体(80)に接続しうるように設計されてい
    ることを特徴とする請求項15から25の一つの項に記
    載の噴射要素(20)。
  27. 【請求項27】 弁座要素(66)が円筒形の対称形と
    され、その外周において、リング状弁座突起(66c)
    によって分離された2個のリング状くぼみ(66a,6
    6b)を有しており、前記くぼみの各々は弁座要素(6
    6)の軸線方向において、弁体(68)を支持するリン
    グ状支持突起(66d,66e)によって境界が画さ
    れ、前記くぼみの各々はまた、関連の横孔(66h,6
    6i)を介して弁座要素(66)の両端面に形成された
    関連の盲孔(66f,66g)に接続され、一方の盲孔
    (66f)は作業媒体用送給ライン(42)に、他方の
    盲孔(66g)は噴霧装置(78/80b)に接続する
    ことができ、弁体(68)が円筒の対称形とされ軸線方
    向に延在する中央開口(68a)を有し、前記中央開口
    は弁座要素(66)のリング状支持突起(66d,66
    e)と基本的に同じ直径を有し、前記弁体(68)は切
    換弁(62)の開放および閉鎖の双方の状態において内
    周面と当接して弁座要素(66)のリング状支持突起
    (66d,66e)に対してシールを形成し、弁体(6
    8)が弁座要素(66)から持ち上りうるようにし、か
    つ制御空気用送給ライン(50)に接続しうる室(68
    d)が設けられていることを特徴とする請求項17から
    26の一つの項に記載の噴射要素(20)。
  28. 【請求項28】 弁体(68)を持ち上げうるようにす
    る室が弁体(68)の外周面におけるリング状くぼみ
    (68b)によって形成されることを特徴とする請求項
    27に記載の噴射要素(20)。
  29. 【請求項29】 切換弁(62;362)が制御空気の
    圧力によって開放する常閉弁であることを特徴とする請
    求項15から28の一つの項に記載の噴射要素(20;
    320)。
  30. 【請求項30】 リング状支持突起(66d,66e)
    がリング状弁座突起(66c)と基本的に同じ外径を有
    し、弁体(68)を持ち上げうるようにする室(68
    b)が制御空気用送給ライン(50)に接続でき、切換
    弁(62)の開放状態において、負の制御空気圧が弁体
    (68)の内周面をリング状弁座突起(66c)からあ
    る距離を離れて留まるようにして作業媒体がそこを通り
    うるようにし、切換弁(62)の閉鎖状態において、弁
    体(68)の内部プレテンションがその内周面をリング
    状弁座突起(66c)に当接させてシールを形成し、そ
    のため作業媒体の通過を阻止することを特徴とする請求
    項27と29に記載の噴射要素(20)。
  31. 【請求項31】 弁座要素(366)が2個のリング状
    支持突起(366d,366e)に隣接して別の2個の
    リング状くぼみ(366m,366n)を有し、これら
    の別のくぼみの各々は別のリング状突起(366o,3
    66p)によって弁座要素(366)の関連の軸線方向
    端部の領域において境界を画されており、別のリング状
    突起(366o,366p)とリング状支持突起(36
    6d,366e)の双方はリング状弁座突起(366
    c)と基本的に同じ外径を有し、弁座要素(366)の
    別のリング状くぼみ(366m,366n)の領域にお
    いて、制御空気用送給ライン(350)に接続しうる2
    個の室(370b,370c)が設けられており、これ
    ら室の間に弁体(368)を持ち上げるようにしうる室
    (370a)が位置しており、切換弁(362)の開放
    状態において、制御室(370b,370c)における
    正の制御空気圧が弁体(368)の内周面を室(370
    a)(すなわち弁体(368)を持ち上げうるようにす
    る室)の近傍でリング状弁座突起(366c)から持ち
    上げ、作業媒体を通しうるようにし、切換弁(362)
    の閉鎖状態においては、弁体(368)の内部プレテン
    ションがその内周面をリング状弁座突起(366c)に
    当接させてシールを形成し、作業媒体の通過を阻止する
    ことを特徴とする請求項27と29に記載の噴射要素
    (320)。
  32. 【請求項32】 基本的に剛性の埋込み要素(386)
    が弁体(368′)に設けられ、前記要素は好ましくは
    弁体に埋め込まれ、前記要素の各々は制御室が設けられ
    た弁体(368′)の制御室部分(368c′,368
    d′)から、弁体(368′)を持ち上げるようにしう
    る室(370a)を設けた弁体(368′)の中間部分
    (368b′)まで延在し、正の制御空気圧の作用を受
    けた制御室部分(368c′,368d′)の圧縮が起
    因する埋込み要素(386)の撓みが中間部分(368
    b′)に伝送されて弁体(368′)をふくらませ、こ
    のふくらみが弁座(366c)から弁体を持ち上げるこ
    とを特徴とする請求項31に記載の噴射要素。
  33. 【請求項33】 切換弁(162)が制御空気の圧力に
    より閉鎖する常開弁であることを特徴とする請求項15
    から28のいずれか一つの項に記載の噴射要素(12
    0)。
  34. 【請求項34】 リング状支持突起(166d,166
    e)がリング状弁座突起(166c)より大きい外径を
    有し、弁体(168)を持ち上るようにしうる室(16
    8b)が制御空気用送給ライン(150)に接続でき、
    切換弁(162)の開放状態において弁体(168)の
    内部プレテンションがリング状弁座突起(166c)か
    らある距離のところに弁体が留まるようにさせて作業媒
    体が流れうるようにし、切換弁(162)の閉鎖状態に
    おいて、正の制御空気圧が弁体(168)の内周面を弁
    座要素(166)のリング状弁座突起(166c)に当
    接してシールを形成し、従って作業媒体の通過を阻止す
    ることを特徴とする請求項27と33に記載の噴射要素
    (120)。
  35. 【請求項35】 切換弁(262)が作業媒体の圧力に
    より開放する常閉弁であることを特徴とする請求項15
    から28の一つの項に記載の噴射要素。
  36. 【請求項36】 リング状支持突起(266d,266
    e)がリング状弁座突起(266c)と基本的に同じ直
    径を有し、切換弁(262)の開放状態において正の作
    業媒体の圧力が弁体(268)の内周面をリング状弁座
    突起(266c)からある距離をおいて留まるように
    し、従って作業媒体の通しうるようにし、切換弁(26
    2)の閉鎖状態において、弁体(268)の内部プレテ
    ンションがその内周面をリング状弁座突起(266c)
    と当接させて作業媒体の通過を阻止することを特徴とす
    る請求項27と35に記載の噴射要素(220)。
  37. 【請求項37】 弁体(268)を持ち上げるようにし
    うる室(268b)が補償ライン(282)を介して外
    部に接続されていることを特徴とする請求項36に記載
    の噴射要素(220)。
  38. 【請求項38】 圧力監視装置(184)が制御空気用
    送給ライン(150)に設置されていることを特徴とす
    る請求項15から37の一つの項に記載の噴射要素(1
    20)。
  39. 【請求項39】 弁座の特徴を備え、請求項15から3
    8の一つの項によって構成された噴射要素用弁座要素。
  40. 【請求項40】 弁座の特徴を備え、請求項15から3
    8の一つの項によって構成された噴射要素用弁体。
  41. 【請求項41】 切換弁の特徴を備え、請求項15から
    38の一つの項によって構成された噴射要素用切換弁。
  42. 【請求項42】 作業媒体用送給ライン(342)と、 作業空気用送給ライン(346)と、 作業媒体用送給ライン(346)と作業空気用送給ライ
    ンとに接続され、枢動ノズル要素(380d)が設けら
    れている噴射装置(380)とを含み、噴霧装置(38
    0)が外部混合原理により作動し、枢動ノズル要素(3
    80d)に通じる作業媒体用送給ライン(342)の部
    分が可撓性チューブ(378)の一部として構成されて
    いることを特徴とする、特に請求項1から14の一つの
    項の方法を実施するための、特にダイ噴射装置用の噴射
    要素(320)。
  43. 【請求項43】 可撓性チューブ(378)の一部が剛
    性プラスチック製であることを特徴とする請求項42に
    記載の噴射要素。
  44. 【請求項44】 作業媒体用送給ライン(342/37
    8)のオリフィス(378a/378a′)とノズル要
    素(380d)の出口(380f)との相対位置が作業
    媒体用送給ライン(342/378)の長手方向に調整
    可能であることを特徴とする請求項42または43に記
    載の噴射要素。
  45. 【請求項45】 ノズル要素(380d)が中央孔(3
    98)を有し、該孔を通して可撓性チューブ(378)
    の一部が出口開口領域(380f)までずっと延在して
    いることを特徴とする請求項44に記載の噴射要素(3
    20)。
  46. 【請求項46】 ノズル要素(380d″)が内側のリ
    ング状リブ(380d2″)を備えた中央孔(39
    8″)を有し、可撓性チューブ(378″)の一部が基
    本的にリング状リブ(380d2″)に至るまで中央孔
    (398″)へ挿入可能であり、中央孔の長手方向に調
    整可能の管状端部材(399″)が出口開口(380
    f″)を通して中央孔(398″)に挿入可能であるこ
    とを特徴とする請求項44に記載の噴射要素。
  47. 【請求項47】 前記中央孔(398″)の長手方向に
    調整するために管状端部材(399″)を前記中央孔
    (398″)にねじ込むことができることを特徴とする
    請求項46に記載の噴射要素。
  48. 【請求項48】 出口開口(380f)の近傍におい
    て、供給されつつある作業空気用のそらせ壁(392
    a)が設けられていることを特徴とする請求項42から
    47の一つの項に記載の噴射要素。
  49. 【請求項49】 請求項42から48の一つの項のノズ
    ル要素の特徴を備えた、請求項42から48の一つの項
    によって構成されている噴射要素の噴射装置用ノズル要
    素。
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