WO1995011090A1 - Sprühdüse einer sprüheinrichtung - Google Patents

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WO1995011090A1
WO1995011090A1 PCT/DE1994/001246 DE9401246W WO9511090A1 WO 1995011090 A1 WO1995011090 A1 WO 1995011090A1 DE 9401246 W DE9401246 W DE 9401246W WO 9511090 A1 WO9511090 A1 WO 9511090A1
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spray
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holder
nozzle according
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PCT/DE1994/001246
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Inventor
Rudolf Wollin
Original Assignee
Wotec Automationssysteme Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/652—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented
    • B05B15/654—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented using universal joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/656—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the flow conduit length is changeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid

Definitions

  • the invention relates to a spray nozzle of a spray device according to the preamble of the main claim.
  • spray nozzles or spraying devices it is important and also difficult to achieve a mostly thin but uniform coating with each spraying process, in particular the same workpieces to be sprayed one after the other, such as foundry molds.
  • a number of spray nozzles are arranged next to one another in modern facilities on a carrier plate, the spray direction or the spray pressure of the individual nozzles being set manually or mechanically, or even individual spray nozzles being exchanged (DE-PS 36 29 696, DE-OS 37 41 474 or DE-PS 37 09 666).
  • some spray nozzles are equipped with a spray tube, others again with extension pieces and the like.
  • such spraying devices used in foundry technology are used with such "internal mixtures” (DE-PS 36 29 696) and those with “External mixture” (DE-PS 37 09 666) distinguished.
  • the spray and compressed gas are mixed with the inner mixture before they leave the nozzle body through the nozzle mouth, ie the spray cone is only formed through the nozzle mouth, with the "outer mixture” the spray (release agent) and compressed gas (air) are only mixed in the Nozzle mouth or outside of the nozzle body, the spraying agent generally being supplied centrally and the compressed gas being supplied obliquely to it, usually coaxially, with a corresponding influence on the shape of the spraying cone.
  • the inner mixture has the advantage of a simple, inexpensive construction, simple handling and, above all, high spray energy, since this is hardly affected by the inner mixture.
  • the disadvantage of the internal mixture lies in the limited ability to regulate the pressures of the spraying agent or compressed gas, the method of operation being unreliable, particularly at low pressures, because of the pressure fluctuations that are possible with it. Especially if the pressure has to be reduced from noise protection measures, this is at the expense of the advantageous high spray energy.
  • the "external mixture” there is particularly good controllability of the pressures and amounts, since both spray and compressed air are supplied separately, ie independently. This also results in better metering and atomization, that is, better preparation of the spray cone. Even at low pressures and small amounts, there is reliable spray quality with low noise emissions.
  • the disadvantage of this mixing system is that, apart from the smaller spray energy, the
  • Spraying devices are more complex, more expensive and more prone to failure. Special automatic workers
  • Control devices of such spray devices have the advantage of external mixing, with the pressure independence of both media from one another.
  • the control can take place there both as an open control system according to program default values and as a closed control circuit with temperature sensors as a measuring element, these sensors can be built into the die or attached to the spray block and the automatic controller serves as an actuator.
  • the heat balance and thus the surface temperature of the die can be kept constant at a certain level.
  • Another advantage indicated above lies in the finer metering possibility of the medium to be atomized, due to the possibility of lower working pressures (down to close to 0 bar) with correspondingly low consumption and fine atomization with only small particle sizes and good cooling effect.
  • the spray nozzle according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that an external mixing nozzle is created from an internal mixing nozzle with minimal effort by using the extension line. About 10 seconds are required for the conversion time. There are significantly fewer storage parts required, so it is a consistent modular principle.
  • spray nozzle holders with spray nozzles of one and the other system can be used side by side on a spray head. Just as, for example, the spray cones can be adjusted and adjusted to optimize spraying, depending on the shape to be sprayed, the conversion from internal mixing nozzle to external mixing nozzle or vice versa can be carried out in the same operation by inserting the extension line, i.e. a small flexible pipe or hose.
  • the invention can be used with so-called spherical nozzles (DE-OS 32 17 777) or nozzles which cannot be adjusted in the spray cone direction (DE-PS 37 09 666) or nozzles with an extension tube (DE-PS 36 29 696).
  • this extension line consists of an elastic hose which can be plugged into a hose nipple which can be fitted in the supply end of the media supply line or into a fitting bore there. Due to the elasticity of this flexible tube, a natural seal to the material of the nozzle holder can be created. However, it must be prevented that compressed air penetrates to the spray at this sealing point. This can be prevented by a simple additional seal.
  • the extension line consists of a tube, for example a soft copper tube, which can be screwed, soldered or fitted into a hole in the end of the line.
  • the fitting connector can be sealed, for example, with an O-ring.
  • the free end of the extension line facing the feed end is fastened in the nozzle area of the nozzle body. This on the one hand prevents the extension line from sliding out of the fitting hole or sliding off the hose nipple or the like with a simple plug connection. and on the other hand ensures that when the nozzle body is adjusted relative to the nozzle holder, the end of the feed line maintains a desired position relative to the nozzle body, that is to say to the nozzle mouth.
  • the feed end of the spraying agent feed line is aligned with the nozzle body when the nozzle body is not adjusted, i.e. that in the case of a spherically designed supply space, the end of the supply line for the spray medium is present centrally in the middle of the floor of the supply space. This primarily ensures that there is an optimal adjustment of the nozzle body independent of the extension line.
  • the end of the supply line of the pressure gas to lei do gasy mmetri sc h to each of the spray agent supply line ends at the supply space.
  • the end of the compressed gas supply line can also be arranged coaxially with the end of the spraying agent supply line.
  • the nozzle body has an extension tube leading to the nozzle holder with a spray head, in which the adjustment of the spray direction can be carried out and that if an extension line is used, it is arranged coaxially in the extension tube (double tube).
  • extension tubes have disadvantages in terms of process reliability, they are required in some cases, for example in the case of depressions or undercuts in the shape to be sprayed. If there is an internal mixing principle (DE-PS 36 29 696), the mixing takes place in the supply space arranged between the nozzle holder and an extension tube having a nozzle body immediately after the feed lines of the two media have ended.
  • the mixture then exits via the spray opening of the spray head arranged at the end of the extension tube, which in turn is adjustable in relation to the extension tube.
  • B e in the external mixing principle (DE-OS 37 41 851) after connecting the extension line according to the invention in the supply space, it is led coaxially to the extension tube up to the spray head and in the channel arranged there to the nozzle mouth.
  • a soft copper tube or a hose, or a line designed in any other way, can serve as an extension line, the end section having to be flexible in order to be able to yield accordingly when the spray head is adjusted.
  • the spray head can be designed as a ball, which is attached to the extension tube via a corresponding union nut. Since it is independent of the chosen mixing principle is a finished unit, is also here
  • Extension tube is bendable, this can also be
  • Adjustment of the spray jet direction take place, so that the spray head itself can be made very simple.
  • nozzles of different cross-section are provided between the free end of the extension line and the opposite inner wall of the end section of the nozzle body channel.
  • the compressed gas is mixed with the spray medium fed centrally through the extension line.
  • the cross section of these openings can have sections of a circular area, but can also be configured in some other way, for example in the form of a slot, the slots extending tangentially to the extension line. In this way, a swirl of the spray cone can be achieved with a particularly good spray air preparation.
  • the spray jet shape can be flat, wide or round, the degree of atomization can be achieved fine, medium or coarse, and last but not least, noise reduction can be achieved through the nozzle design.
  • the clamping device is designed as a clamping cap which overlaps the nozzle body and can be fitted smoothly in the direction of the nozzle holder without twisting, the nozzle body being clampable on the nozzle holder by means of means which can be detached from the clamping cap and only a single round cord ring serving for sealing is arranged sealingly between the nozzle holder, nozzle body and clamping cap.
  • a round cord ring is required for the external mixture given here. which on the one hand greatly simplifies the modular system and, in addition, the adjustable spray angle can be increased significantly.
  • the nozzle body can be non-positively clamped onto the nozzle holder without the round cord ring being overpressed.
  • a cross-sectional control element is arranged in the feed line for the spray means running in the nozzle holder.
  • a cross-sectional control element is used on a metering screw, which has an entered passage cross-section (orifice) that is easily exchangeable.
  • a metering screw with a suitable passage cross section can be used, but that the metering screw can be easily replaced even if the passage is blocked.
  • the passage cross-section entered can be changed by turning the dosing screw, for example for quantity adjustment.
  • the metering screw can be offset by a locking piston be, or it can be provided in series with the metering screw in the spray line of the nozzle holder, a sealing piston.
  • This locking piston can also be controllable as required. For example, to prevent dripping at the end of the spraying process.
  • Fig. 1 with a longitudinal section through a nozzle holder
  • Fig. 3 shows a variant for external mixing
  • Fig. 7 shows a partial longitudinal section through a metering screw. Description of the embodiment
  • nozzle holder 1 different variants of spray nozzles are shown, all of which have the same nozzle holder 1.
  • This nozzle holder 1 is flanged to a spray block, also not shown, by means not shown, a connecting pin 2, which is provided with a roller cord sealing ring 3, being inserted into a corresponding fitting bore in the spray block.
  • a connecting pin 2 which is provided with a roller cord sealing ring 3, being inserted into a corresponding fitting bore in the spray block.
  • an air supply line 4 leads to a supply space 5, which has a spherical cap-shaped base 6 towards the nozzle holder 1 and is delimited on the outside by the inside of a nozzle body 7.
  • This nozzle body 7 has a spherical surface which corresponds to the spherical base surface 6, so that the nozzle body 7 with its spherical surface 8 is supported in sections in the spherical base surface 6.
  • the nozzle body 7 is clamped to the nozzle holder 1 via a clamping cap 9 by means not shown, a round cord ring 11 being arranged in the division plane between the clamping cap 9 and the nozzle holder 1.
  • a nozzle body channel 12 is provided in the nozzle body 7, which opens into a nozzle opening 13.
  • a spray medium supply line 14 runs in the nozzle holder 1 and has an inlet 15 which also comes from the spray block (not shown) Spray is supplied.
  • a quantity-determining cross-sectional control element is arranged in the spray medium feed line 14 in the form of an exchangeable metering screw 16. The dosing screw 16 is accessible and adjustable from outside the nozzle holder 1.
  • the spraying agent supplied via the spraying agent supply line is mixed with the compressed air supplied via the air supply line 4 in the supply space 5 and sprayed through the nozzle body channel 12 and the nozzle opening 13.
  • the end section of the spray medium feed line 14 has a central axis II, which coincides with the central axis I of the nozzle body 7 when the nozzle body 7 assumes a central central position.
  • the nozzle holder is unchanged from that of FIG. 1.
  • An extension line 18 is only plugged into the end sections 17 of the spraying agent supply line 14, whereby the outlet of the spraying agent is moved into the area of the nozzle mouth 19.
  • the nozzle body channel 112 of the nozzle body 107 is designed differently because it must serve to guide the free end 21 of the extension line 18.
  • the extension line 18 is designed to be flexible in order to adjust itself accordingly during the adjustment movements of the nozzle body 107. The external mixing given here then takes place in the nozzle mouth 19.
  • the nozzle body 207 has an extension tube 22 which is clamped to the nozzle holder 1 via a clamping nipple 23, the clamping nipple 23 delimiting the supply space 5 at the top.
  • a free spray end 24 is arranged at the free end of the extension tube 22, through which the nozzle orifice 19 can be adjusted in the same way as in the variant in FIG. 2.
  • a spherical adjustment is accordingly provided in the spray head 24.
  • an appropriately long extension line 118 is provided in the extension tube 22 and its lower end is inserted into the end section 17 of the spraying agent supply line 14.
  • extension tube 22 has a rigidly arranged spray head 124 with a nozzle mouth 19, in which an external mixing then takes place accordingly.
  • the extension tube 22 can also allow a bend.
  • FIG. 5 shows a section along line III through the nozzle body 207 from FIG. 3, it being clearly recognizable how extension line 118 is guided in the nozzle body 207 in this area and the compressed air via four channels 25 remaining in the nozzle body channel 1 12 can pass through nozzle mouth 19 out.
  • the same design is of course possible and given in the variant shown in FIG. 2.
  • FIG. 6 shows a variant in which the remaining channels 26 are designed as slots. These channels 25 or 26 can each be designed as required in order to design the spray cone as desired.
  • a metering screw 16 is shown on an enlarged scale and by itself.
  • This dosing screw 16 has one Head 26 with a socket wrench opening 27 and a threaded section 28, with which it can be screwed into a corresponding bore of the nozzle holder 1.
  • a blind bore 29 and a transverse bore 31 are arranged within the metering screw 16, the latter having a specific cross section and thus acting as a throttle orifice. Sealing to the outside takes place via round cord rings arranged in ring grooves 32 and 33.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse einer Sprüheinrichtung zum Aufsprühen von Sprühmitteln mittels Druckluft in der Giessereitechnik, wobei die Zuleitungen (4, 14) beider Medien getrennt voneinander in einem Versorgungsraum (5) enden und am Ende der Sprühmittelzuleitung (14) ein Anschluss (17) für eine Verlängerungsleitung (17) vorhanden ist, welche erforderlichenfalls einsetzbar und nahe der Düsenmündung (19) endet, so dass die Sprühdüse einerseits als innenmischende und nach Einsetzen der Verlängerungsleitung (17) als aussenmischende Düse verwendbar ist.

Description

Sprühdüse einer Sprüheinrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Sprühdüse einer Sprüheinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen Sprühdüsen bzw. Sprüheinrichtungen ist es wichtig und auch schwierig, bei jedem Sprühvorgang, der nacheinander zu besprühenden, insbesondere gleichen Werkstücke, wie beispielsweise Gießereiformen , eine meist dünne aber gleichmäßige Beschichtung zu erzielen. Üblicherweise werden eine Anzahl von Sprühdüsen bei modernen Einrichtungen auf einer Trägerplatte nebeneinander angeordnet, wobei von Hand oder maschinell die Sprührichturig bzw. der Sprühdruck der einzelnen Düsen eingestellt wird, oder sogar einzelne Sprühdüsen ausgetauscht werden (DE-PS 36 29 696, DE-OS 37 41 474 bzw. DE-PS 37 09 666). Um den Abstand zwischen den Mündungen der einzelnen Sprühdüsen und dem zu besprühenden Werkstück möglichst innerhalb einer Bandbreite zu halten, sind manche Sprühdüsen mit einem Sprührohr ausgestattet, andere wieder mit Nerlängerungsstücken udgl.
Grundsätzlich wird bei derartigen in der Gießereitechnik verwendeten S prüheinric h tun gen von solc hen mit "Innenmischunε" (DE-PS 36 29 696) und solchen mit "Außenmischung" (DE-PS 37 09 666) unterschieden. Während bei der Innenmischung Sprühmittel und Druckgas vermischt werden, bevor sie durch die Düsenmündung den Düsenkörper verlassen, d.h. der Sprühkegel erst durch die Düsenmündung geformt wird, erfolgt bei der "Außenmischung" die Mischung von Sprühmittel (Trennmittel) und Druckgas (Luft) erst in der Düsenmündung bzw. außerhalb des Düsenkörpers, wobei in der Regel das Sprühmittel zentral zugeführt und das Druckgas schräg dazu, meist koaxial zugeführt wird , dabei entsprechenden Einfluß auf die Sprühkegelform nehmend. Die Innenmischung hat den Vorteil einer einfachen preiswerten Bauweise, einer einfachen Handhabung und vor allem einer hohen Sprühenergie, da diese durch die Innenmischung kaum beeinträchtigt wird. Der Nachteil wiederum der Innenmischung liegt in der nur bedingten Regelungsfähigkeit der Drücke von Sprühmittel bzw. Druckgas, wobei besonders bei niederen Drücken wegen der damit möglichen Druckschwankungen die Arbeitsweise unzuverlässig ist. Besonders wenn aus Schallschutzmaßnahmen der Druck gesenkt werden muß, geht dies zu Lasten der an sich vorteilhaften hohen Sprühenergie. Bei der "Außenmischung" besteht eine besonders gute Regelbarkeit der Drücke und Mengen, da sowohl Sprühmittel als auch Druckluft separat, also unabhängig zugeführt werden. Hierdurch ergibt sich auch eine bessere Dosiermöglichkeit und Zerstäubung, also bessere Aufbereitung des Sprühkegels. Auch bei niederen Drücken und kleinen Mengen besteht eine zuverlässige Sprühqualität bei geringer Schallemission. Der Nachteil wiederum dieses Mischsystems ist, daß abgesehen von der weni ger großen S prüh strahl energie die
Sprüheinrichtungen aufwendiger, teurer und störanfälliger sind. B e s o n d e r s b e i a u t o m a t i s c h a r b e i t e n d e n
Regelungseinrichtungen derartiger Sprüheinrichtungen wirkt sich jedoch der Vorteil der Außenmischung aus, mit der Druckunabhängigkeit beider Medien voneinander. Die Regelung kann dort sowohl als offene Regelstrecke nach Programmvorgabewerten erfolgen, als als auch geschlossener Regelkreis mit Temperatursensoren als Meßglied, wobei diese Sensoren in der Druckgießform eingebaut oder am Sprühblock angebaut sein können und wobei als Stellglied der automatische Regler dient. Hierdurch kann der Wärmehaushalt und damit die Oberflächentemperatur der Druckgießform auf einem bestimmten Niveau konstant gehalten werden. Ein weiterer oben angedeuteter Vorteil liegt in der feineren Dosiermöglichkeit des zu zerstäubenden Mediums, aufgrund der Möglichkeit niederer Arbeitsdrücke (bis herunter nahe 0 bar) bei entsprechend geringem Verbrauch und bei nur geringe Partikelgrößen aufweisenden feinen Zerstäubung mit guter Kühlwirkung.
In der Praxis wird somit jeweils abgewogen, ob eine Sprühdüse mit Außenmischung oder mit Innenmischung verwendet werden soll, was jeweils den Einsatz eines speziellen Sprühkopfes bei der Sprüheinrichtung erfordert. Dies führt zu einer erheblichen Lagerhaltung, da jeweils bei einer Innenmischdüse oder einer Außenmischdüse andere spezielle Forderungen erfüllt werden müssen, wie Querschnitt, Sprühkegelform usw.
Die Erfindun *eg und ihre Vorteile
Die erfindungsgemäße Sprühdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, weist demgegenüber den Vorteil auf, daß durch den Einsatz der Verlängerungsleitung mit einem minimalen Aufwand aus einer Innenmischdüse eine Außenmischdüse entsteht. Für die Umbauzeit sind ca. 10 Sekunden erforderlich. Es sind wesentlich weniger Lagerteile erforderlich, es handelt sich also um ein konsequentes Baukastenprinzip. Zudem können an einem Sprühkopf Sprühdüsenhalter mit Sprühdüsen des einen, sowie des anderen Systems nebeneinander verwendet werden. Wie beispielsweise die Sprühkegel je nach zu besprühender Form für eine Optimierung des Besprühens eingestellt und justiert werden können, so kann im gleichen Arbeitsgang durch das Einsetzen der Verlängerungsleitung, also eines kleinen flexiblen Rohres oder Schlauches die genannte Umwandlung von Innenmischdüse zu Außenmischdüse oder umgekehrt erfolgen. Nicht zuletzt kann die Erfindung Anwendung finden bei sogenannten Kugeldüsen (DE-OS 32 17 777) oder in der Sprühkegelrichtung unverstellbaren Düsen (DE-PS 37 09 666) bzw. Düsen mit Verlängerungrohr (DE-PS 36 29 696).
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht diese Verlängerungsleitung aus einem elastischen Schlauch, welcher auf einen im Zuleitungsende der Medienzuleitung anbringbaren Schlauchnippel oder in eine dort vorhandene Paßbohrung steckbar ist. Aufgrund der Elastizität dieses flexiblen Rohrs kann eine natürliche Dichtung zum Material des Düsenhalters hin entstehen. Es muß allerdings verhindert werden, daß Druckluft zum Sprühmittel hin an dieser Dichtungsstelle durchdringt. Dies kann durch eine einfache zusätzliche Dichtung unterbunden werden. Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Verlängerungsleitung aus einem Rohr beispielsweise aus einem weichen Kupferrohr, welches in eine im Zuleitungsende vorhandene Bohrung schraubbar, lötbar oder paßsteckbar ist. Die Paßsteckverbindung kann beispielsweise über einen O-Ring abgedichtet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das dem Zuleitungsende zugewandte freie Ende der Verlängerungsleitung im Düsenbereich des Düsenkörpers befestigt. Hierdurch wird einerseits verhindert, daß bei einer einfachen Steckverbindung die Verlängerungsleitung aus der Paßbohrung gleitet oder vom Schlauchnippel rutscht odgl. und andererseits erreicht, daß bei Verstellung des Düsenkörpers gegenüber dem Düsenhalter das Zuleitungsende eine gewünschte Lage zum Düsenkörper, also zur Düsenmündung beibehält.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft das Zuleitungsende der Sprühmittelzuleitung bei unverstelltem Düsenkörper achsgleich mit dem im Düsenkörper vorhandenen Kanal, d.h. daß bei einem sphärisch ausgebildeten Versorgungsraum das Ende der Zuleitung für das Sprühmittel zentral in der Mitte des Bodens des Versorgungsraums vorhanden ist. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß eine optimale Verstellung des Düsenkörpers unabhängig von der Verlängerungsleitung gegeben ist.
Entsprechend endet nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Zuleitungsende der Dru ck gas z u le i tun g a s y mmetri sc h zu j e nem der Sprühmittelzuleitung am Versorgungsraum. Natürlich kann das Zuleitungsende der Druckgaszuleitung auch koaxial zum Ende der Sprühmittelzuleitung angeordnet sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Düsenkörper ein zum Düsenhalter führendes Verlängerungsrohr mit einem Sprühkopf auf, in welchem die Verstellung der Sprührichtung vornehmbar ist und daß im Falle der Verwendung einer Verlängerungsleitung diese koaxial in dem Verlängerungsrohr (Doppelrohr) angeordnet ist. Obwohl Verlängerungsrohre in bezug auf die Prozeßsicherheit Nachteile aufweisen, sind sie in manchen Fällen erforderlich, beispielsweise bei Vertiefungen oder Hinterschneidungen der zu besprühenden Form. Handelt es sich um ein Innenmischprinzip (DE-PS 36 29 696), so erfolgt die Vermischung im zwischen Düsenhalter und ein Verlängerungsrohr aufweisenden Düsenkörper angeordneten Versorgungsraum unmittelbar nach Ende der Zuleitungen der beiden Medien. Der Austritt des Gemisches erfolgt dann über die Sprühöffnung der am Ende des Verlängerungsrohrs angeordneten Sprühkopf, die wiederum für sich in bezug auf das Verl äng erun g srohr verstel l bar i s t. B e im Außenmischprinzip (DE-OS 37 41 851 )hingegen wird nach erfindungsgemäßem Anschluß der Verlängerungsleitung im Versorgungsraum diese koaxial zum Verlängerungsrohr bis zum Sprühkopf geführt und in dem dort angeordneten Kanal zur Düsenmündung geführt. Als Verlängerungsleitung kann ein weiches Kupferrohr oder ein Schlauch, oder auch sonstwie gestaltete Leitung dienen, wobei der Endabschnitt flexibel sein muß, um bei der Verstellung des Sprühkopfes entsprechend nachgeben zu können. Erfindungsgemäß kann dabei der Sprühkopf als Kugel ausgebildet sein, die über eine entsprechende Überwurfmutter am Verlängerungsrohr befestigt ist. Da es sich unabhägig vom gewählten Mischprinzip jeweils um eine fertige Baueinheit handelt, ist auch hier die
Umrüstzeit nur etwa 10 Sekunden. Da normalerweise auch das
Verlängerungsrohr verbiegbar ist, kann hierdurch auch die
Verstellung der Sprühstrahlrichtung erfolgen, so daß der Sprühkopf selber sehr einfach ausgebildet sein kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen dem freien Ende der Verlängerungsleitung und der gegenüberliegenden Innenwand des Endabschnittes des Düsenkörperkanals Düsen unterschiedlichen Querschnitts vorgesehen. Durch diese Düsen wird das Druckgas mit dem zentral durch die Verlängerungsleitung zug efü hrten Sprühmittel vermischt. Da das Ende der Verlängerungsleitung vom Düsenkörper gestützt sein muß, können sich mehrere Austrittsöffnungen für die Druckluft ergeben, die insbesondere symmetrisch um das Ende der Verlängerungsleitung verteilt sind. Der Querschnitt dieser Öffnungen kann Abschnitte einer Kreisfläche aufweisen, aber auch sonstwie gestaltet sein, beispielsweise schlitzförmig, wobei die Schlitze tangential zur Verlängerungsleitung verlaufen. Hierdurch kann ein Drall des Sprühkegels erzielt werden mit einer besonders guten Sprühmittelluftaufbereitung. Zweckentsprechend kann die Sprühstrahlform flach , breit oder rund sein , der Zertäubungsgrad fein, mittel oder grob erzielt werden und nicht zuletzt kann durch die Düsengestaltung eine Schalldämpfung erreicht werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Einspannvorrichtung als den Düsenkörper übergreifende und in Richtung Düsenhalter ohne Verdrehen glatt aufsetzbare Spannkappe ausgebildet, wobei der Düsenkörper über von der Spannkappe lösbaren Mitteln am Düsenhalter festspannbar ist und zur Abdichtung nur ein einziger Rundschnurring dient, der zwischen Düsenhalter, Düsenkörper und Spannkappe dichtend angeordnet ist. Gegenüber den bekannten Kugeldüsen DE-OS 32 17 777) ist nur ein Rundschnurring für die hier gegebene Außenmischung erforderlich . wodurch einerseits das Baukastensystem stark vereinfacht wird und außerdem der einstellbare Sprühwinkel wesentlich vergrößerbar ist. Nicht zuletzt ist der Düsenkörper kraftschlüssig an den Düsenhalter einspannbar, ohne daß deshalb eine Überpressung des Rundschnurringes stattfinden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der im Düsenhalter verlaufenden Zuleitung für das Sprühmittel ein Querschnittssteuerorgan angeordnet. Auch hier wirkt sich vor allem der Vorteil eines Baukastensystems auf, gemäß dem mit dem Düsenhalter auch gleich das Querschnittssteuerorgan austauschbar ist.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung dient al s Q uerschnittssteuerorg an eine Dosierschraube, die leicht austauschbar einen eingegebenen Durchgangsquerschnitt (Blende) aufweist. Der besondere Vorteil besteht darin, daß je nach Zweck eine Dosierschraube entsprechenden Durchgangsquerschnitts einsetzbar ist, daß aber auch bei Verstopfung des Durchgangs die Dosierschraube leicht austauschbar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann durch Verdrehen der Dosierschraube der eingegebene Durchgangsquerschnitt geändert werden, beispielsweise zur Mengenjustierung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Dosierschraube durch einen Verschlußkolben versetzt werden, oder es kann in Reihe zur Dosierschraube in der Sprühmittelzuleitung des Düsenhalters ein Verschlußkolben vorsehbar sein. Dieser Verschlußkolben kann auch bedarfsmäßig steuerbar sein. um beispielsweise ein Nachtropfen beim Ende des Sprühvorgangs zu unterbinden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist mit mehereren Varianten in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Düsenhalter mit
Sprühdüse mit Innenmischung,
Fig. 2 e in e entsprec hende Dars tell ung für
Außenmischung,
Fig. 3 eine Variante zur Außenmischung mit
Verlängerungsrohr,
Fig. 4 eine weitere entsprechende Variante,
Fig. 5 + 6 Querschnitte durch Düsen mit verschiedenen
Durchgängen und
Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch eine Dosierschraube. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den Fig. 1 - 3 sind verschiedene Varianten von Sprühdüsen dargestellt, die alle den gleichen Düsenhalter 1 aufweisen. Dieser Düsenhalter 1 ist über nicht dargestellte Mittel an einen ebenfalls nicht dargestellten Sprühblock geflanscht, wobei ein Anschlußzapfen 2, der mit einem Rollschnurdichtring 3 versehen ist in eine entsprechende Paßbohrung des Sprühblocks gesteckt wird. Von diesem Anschlußzapfen 2 führt eine Luftzuleitung 4 zu einem Versorgungsraum 5, der eine kugelkalottenförmige Grundfläche 6 zum Düsenhalter 1 hin aufweist und nach außen hin durch die Innenseite eines Düsenkörpers 7 begrenzt ist. Dieser Düsenkörper 7 weist eine kugelige Oberfläche auf, die der kugeligen Grundfläche 6 entspricht, so daß der Düsenkörper 7 mit seiner kugeligen Oberfläche 8 in der kugeligen Grundfläche 6 abschnittsweise gelagert ist. Der Düsenkörper 7 wird über eine Spannkappe 9 durch nicht dargestellte Mittel an den Düsenhalter 1 gespannt, wobei in der Teilungebene zwischen Spannkappe 9 und Düsenhalter 1 ein Rundschnurring 11 angeordnet ist. Hierdurch erfolgt eine einfache radiale Abdichtung nach außen, so daß bei leichtem Lockern der Spannkappe 9 der Düsenkörper 7 entsprechend verstellbar ist. Im Düsenkörper 7 ist ein Düsenkörperkanal 12 vorgesehen, der in eine Düsenöffnung 13 mündet. Dieser um eine Mittelachse I drehsymmetrisch angeordnete Düsenkörperkanal 12 verengt sich vom Versorgungsraum 5 her zum Teil stufenförmig bis zur Düsenöffnung 13 hin.
Im Düsenhalter 1 verläuft unabhängig von der Luftzuleitung 4 eine Sprühmittelzuleitung 14. die einen Eingang 15 aufweist, welcher vom nicht dargestellten Sprühblock her mit Sprühmittel versorgt wird. In der Sprühmittelzuleitung 14 ist in Form einer auswechselbaren Dosierschraube 16 ein mengenbestimmendes Querschnittssteuerorgan angeordnet. Die Dosierschraube 16 ist von außerhalb des Düsenhalters 1 zugänglich und verstellbar.
Bei der in Fig. 1 dargestellten innenmischenden Sprühdüse wird im Versorgungsraum 5 das über die Sprühmittelzuleitung zugeführte Sprühmittel mit der über die Luftzuleitung 4 zugeführte Druckluft vermischt und durch den Düsenkörperkanal 12 und die Düsenöffnung 13 ausgesprüht. Der Endabschnitt der Sprühmittelzuleitung 14 weist eine Mittelachse II auf, die mit der Mittelachse I des Düsenkörpers 7 zusammenfällt, wenn der Düsenkörper 7 eine zentrale Mittelstellung einnimmt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist der Düsenhalter gegenüber jener aus Fig. 1 unverändert. Es ist lediglich in den Endabschnitten 17 der Sprühmittelzuleitung 14 eine Verlängerungsleitung 18 gesteckt, wodurch der Austritt des Sprühmittels in den Bereich der Düsenmündung 19 verlegt wird. Der Düsenkörperkanal 112 des Düsenkörpers 107 ist deshalb anders gestaltet, da der zur Führung des freien Endes 21 der Verlängerungsleitung 18 dienen muß. Die Verlängerungsleitung 18 ist flexibel gestaltet, um sich bei den Verstellbewegungen des Düsenkörpers 107 entsprechend nachzustellen. Die hier gegebene Außenmischung erfolgt dann in der Düsenmündung 19.
In der in Fig. 3 dargestellten Variante weist der Düsenkörper 207 ein Verlängerungsrohr 22 auf, welches über einen Spannippel 23 an den Düsenhalter 1 gespannt ist, wobei der Spannippel 23 den Versorgungraum 5 nach oben begrenzt. Am freien Ende des Verlängerungsrohres 22 ist ein Sprühkopf 24 angeordnet, durch den die Verstellung der Düsenmündung 19 in gleicher Weise wie bei der Variante in Fig. 2 erfolgen kann. Entsprechend ist eine kugelige Verstellung im Sprühkopf 24 vorgesehen. Um eine Außenmischung zu erzielen, ist im Verlängerungsrohr 22 eine entsprechend lang ausgebildete Verlängerungsleitung 118 vorgesehen, die mit ihrem unteren Ende in den Endabschnitt 17 der Sprühmittelzuleitung 14 gesteckt ist.
In Fig. 4 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der das Verlängerungsrohr 22 einen starr angeordneten Sprühkopf 124 aufweist mit Düsenmündung 19, in der dann entsprechend eine Außenmischung stattfindet. In vielen Anwendungsfällen genügt eine derartig vereinfachte Ausführung, da auch das Verlängerungsrohr 22 eine Biegung zulassen kann.
In Fig. 5 ist ein Schnitt entsprechend der Linie III durch den Düsenkörper 207 aus Fig. 3 gezeigt, wobei deutlich erkennbar ist, wie in diesem Bereich Verlängerungsleitung 118 im Düsenkörper 207 geführt ist und wobei die Druckluft über vier im Düsenkörperkanal 1 12 verbleibende Kanäle 25 durch Düsenmündung 19 hin durchtreten kann. Die gleiche Gestaltung ist natürlich bei der in Fig. 2 dargestellten Variante möglich und gegeben.
Fig. 6 zeigt eine Variante, bei der die verbleibenden Kanäle 26 als Schlitze ausgebildet sind. Diese Kanäle 25 oder 26 könnn jeweils nach Bedarf gestaltet sein, um den Sprühkegel wunschgemäß zu gestalten.
In Fig. 7 ist eine Dosierschraube 16 in vergrößertem Maßstab und für sich dargestellt. Diese Dosierschraube 16 weist einen Kopf 26 auf mit einer Steckschlüsselöffnung 27 und einem Gewindeabschnitt 28, mit welchem sie in einer entsprechenden Bohrung des Düsenhalters 1 schraubbar ist. Innerhalb der Dosierschraube 16 ist eine Sackbohrung 29 angeordnet und eine Querbohrung 31 , wobei Letztere einen bestimmten Querschnitt aufweist und so als Drosselblende wirkt. Die Abdichtung nach außen erfolgt über in Ringnuten 32 und 33 angeordneten Rundschnurringen.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmae können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszahlenliste
1 Düsenhalter 30
2 Anschlußzapfen 31 Querbohrung
3 Rundschnurdichtring 32 Rundschnurring
4 Luftzuleitung 33 Rundschnurring
5 Versorgungsraum
6 Grundfläche
7 Düsenkörper 107, 207
8 Oberfläche
9 Spannkappe I Mittelachse
10 II Mittelachse
11 Rundschnurring
12 Düsenkörperkanal 112
13 Düsenöffnung
14 Sprühmittelzuleitung
15 Eingang von 14
16 Dosierschraube
17 Endabschnitt
18 Verlängerungsleitung 118
19 Düsenmündung
20
21 freies Ende v. 18
22 Verlängerungsrohr
23 Spannippel
24 Sprühkopf 124
25 Kanal
26 Kanal
27 Steckschlüsselöffnung
28 Gewinde
29 Sackbohrung
BERICHTIGTES BLATT (REQPf 91) ISA/EP

Claims

Ansprüche
1. Sprühdüse einer Sprüheinrichtung zum Aufsprühen von
Sprühmitteln mittels Druckgas (Druckluft) in der Gießereitechnik
- mit einem an einen verfahrbaren Sprühblock montierbaren Düsenhalter (1),
- mit am Düsenhalter (1) auf einem Auflager (6) verschraubbar befestigten Düsenkörper (7), welcher eine nach außen gerichtete in der Sprührichtung verstellbare Düsenöffnung (13) (Innenmischsystem) bzw. Düsenmündung (19) (Außenmischsystem) aufweist,
- mit im Düsenhalter (1) verlaufenden Zuleitungen (4, 14) für Druckgas und Sprühmittel,
- mit einer auf der dem Auflager (6) abgewandten Seite einen Teil des Mantels des Düsenkörpers (7) übergreifenden Einspannvorrichtung (9, 23) und
- mit einem Versorgungsraum (5) zwischen Düsenhalter (1) und Düsenkörper (7), der durch diese begrenzt ist und von dem ein im Düsenkörper (7) verlaufender Kanal (12) zur Düsenöffnung (13) bzw. Düsenmündung (19 führt, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Zuleitungen (4, 14) beider Medien getrennt voneinander in dem Versorgungsraum (5) enden,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP - daß in der durch den Düsenhalter (1) gegebenen Begrenzungswand (6) des Versorgungsraumes (5) gegenüber dem Düsenkörperkanal (12) und am Ende der Sprühmittelzuleitung (14) ein Anschluß (17) (Bohrung, Nippel) für eine Verlängerungsleitung (18) vorhanden ist, daß gegebenenfalls das freie Ende dieser Verlängerungsleitung (18) nahe der Düsenmündung (19) ist und im Düsenkörperkanal (12) geführt ist und
- daß diese Verlängerungsleitung (18) beim Verstellen des Düsenkörpers (7) die Lage zur Düsenmündung (19) beibehaltend von diesem mitverstellbar ist.
2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (6) (Grundfläche) des Düsenkörpers (7) auf dem Düsenhalter (1) kugelig ausgebildet ist.
3. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungsleitung (18) aus einem elastischen Schlauch besteht, welcher auf einen im Endabschnitt (17) der Sprühmittelzuleitung (14) anbringbaren Schlauchnippel oder in eine dort vorhandene Paßbohrung steckbar ist.
4. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungsleitung aus einem Rohr besteht, welches in eine im Endabschnitt (17) der Sprühmittelzuleitung (14) vorhandene Bohrung schraubbar, lötbar oder paßsteckbar ist.
5. Sprühdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jenes der Sprühmittelzuleitung abgewandte Ende (21) der Verlängerungsleitung (18) im Düsenmündungsbereich des Düsenkörpers (107) befestigt ist.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP
6. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (17) der Sprühmittelzuleitung (14) bei unverstellter symmetrischer Einstellung des Düsenkörpers (7) achsgleich mit dem Düsenkörperkanal verläuft.
7. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Druckgaszuleitung (4) asymmetrisch zu jenem der Sprühmittelzuleitung (14) am Versorgungsraum (5) endet.
8. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (207) ein zum Düsenhalter (1) führendes Verlängerungsrohr (22) mit einem Sprühkopf (24) aufweist, in welchem die Verstellung der Sprührichtung vornehmbar ist und daß im Falle der Verwendung einer Verlängerungsleitung (118) diese koaxial in dem Verlängerungsrohr (22) (Doppelrohr) angeordnet ist.
9. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem freien Ende der Verlängerungsleitung (18, 118) und der gegenüberliegenden Innenwand des Endabschnittes (21) des Düsenkörperkanals (112) Düsen (25, 26) für das Druckgas unterschiedlichen Querschnitts gebildet werden.
10. Sprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere derartige Düsen (25, 26) pro Düsenkörper (207) vorgesehen sind unterschiedlichen Querschnitts (Kreisflächenquerschnitt Fig. 5, Schlitze Fig. 6).
11. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP - daß die Einspannvorrichtung als den Düsenkörper (7) übergreifende und in Richtung Düsenhalter (1) ohne Verdrehen glatt aufsetzbare (aufsteckbare) Spannkappe (9) ausgebildet ist,
- daß der Düsenkörper (7) über von der Spannkappe (9) lösbaren Mitteln am Düsenhalter (1) festspannbar ist und
- daß zur Abdichtung nur ein einziger Rundschnurring (11) dient, der zwischen Düsenhalter (1), Düsenkörper (7) und Spannkappe (9) dichtend angeordnet ist.
12. Sprühdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkappe (9) auf der dem Düsenkörper (7) zugewandten Seite mindestens abschnittsweise ebenfalls entsprechend kugelig ausgebildet ist und im eingespannten Zustand unmittelbar kraftschlüssig auf den Düsenkörper (7) wirkt.
13. Sprühdüse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkappe (9) mittels eines Schraubbolzens am Düsenhalter (1) befestigbar ist, wodurch der Düsenkörper (7) auf sein Auflager (6) spannbar ist und daß der Schraubbolzen außerhalb des Dichtungsbereichs von Spannkappe (9), Düsenhalter (1) und Düsenkörper (7) an der Spannkappe (9) angreift.
14. Sprühdüse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (7) entsprechend dem Auflager (6) im Düsenhalter (1) kugelig (als Schale) ausgebildet ist.
15. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der im Düsenhalter (1) verlaufenden Sprühmittelz uleitung ( 14 ) zur Mengensteuerung für das Sprühmittel ein Querschnittssteuerorgan (16) angeordnet ist.
16. Sprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Querschnittssteuerorgan (16) eine Dosierschraube dient, die leicht austauschbar einen eingegebenen Durchgangsquerschnitt (31) aufweist.
17. Sprühdüse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsquerschnitt durch Verdrehen der Dosierschraube justierbar ist.
18. Sprühdüse nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß in die Sprühmittelzuleitung ein Verschlußkolben einsetzbar ist.
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