WO1999047295A1 - Spraying device for casting molds - Google Patents

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WO1999047295A1
WO1999047295A1 PCT/DE1999/000707 DE9900707W WO9947295A1 WO 1999047295 A1 WO1999047295 A1 WO 1999047295A1 DE 9900707 W DE9900707 W DE 9900707W WO 9947295 A1 WO9947295 A1 WO 9947295A1
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WO
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spray
spraying
release agent
separating
agent
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Application number
PCT/DE1999/000707
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rudolf Wollin
Original Assignee
Wotec Automationssysteme Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wotec Automationssysteme Gmbh filed Critical Wotec Automationssysteme Gmbh
Priority to AU52639/99A priority Critical patent/AU5263999A/en
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Classifications

    • 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
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B22C23/02—Devices for coating moulds or cores

Definitions

  • the invention is based on a spraying device for separating agents on casting molds according to the preamble of the main claim and the secondary claim 8.
  • a liquid release agent is atomized by air and sprayed onto the casting mold via nozzles. Not only is the mold cleaned by blowing it out, but a separating film is applied to the contour of the mold and a lubricating film is applied to the moving parts. In addition, this also cools the mold surface, particularly by extracting heat of vaporization, in particularly hot places. As a result, the mold construction can be kept relatively simple.
  • the aim is on the one hand to obtain the most uniform possible spraying agent and on the other hand to keep the spraying process as short as possible.
  • the invention according Sprühvorri device with the characterizing features of the main claim and the dependent claims 5 and 8 has the advantage that, due to the electrostatic charge, the release agent is applied thinly and evenly with a minimum of time and air consumption and / or liquid consumption, because, due to the resulting discharge of the spray particles, a very even application is given - the still loaded spray particles are looking for places that have not yet been coated and are therefore insulated - this transport with air and / or water at low pressure and low speed can be done.
  • powder is used as the release agent.
  • the coating of objects by means of appropriate powder and the application of the powder by means of electrostatic spray processes has been known as a painting process with its advantages for more than 20 years. After spraying, the powder is liquefied by heat treatment, so that a firm coating is formed on the mold surface.
  • the release agent consumption can be reduced by up to 80% and the compressed air consumption by up to 70%. Possibly. there is no need for water in the release agent.
  • the tool life can be increased by 20 to 60% and the reject of workpiece parts can be reduced by up to 50%.
  • liquid is used as the release agent, it being possible to use the previous systems with minor additions. It is crucial here that the liquid is isolated from the charge to the spray head in order not to be neutralized prematurely.
  • the liquid release agents contain water with the known advantages of cooling given by the removal of heat of vaporization.
  • a further embodiment of the invention which is also claimed for itself, has the use of powdery release agents and liquid release agents.
  • the advantages of both release agents namely powder and liquid, complement each other in an almost ideal way, whereby this method can be used with almost all casting molds.
  • the wet process with liquid release agents achieves the cooling effect which is hardly present in the powder.
  • only water can be used as the liquid coolant, without additional separating agent, which is atomized and of course also electrostatically charged.
  • the water is only, or preferably, sprayed onto the hot areas of the mold, the water evaporating as completely as possible in order to achieve the desired, greatest cooling effect and, above all, no voids can form in the workpiece.
  • This does not preclude the use of other coolants as a supplement, such as cooled compressed air, liquid air or alcohol, although this is only of advantage in extreme or special cases.
  • the combined use of liquid and powder sprays is also for other applications interesting, such as special coating processes with strongly undercut shapes and the like.
  • the release agents are electrostatically charged as internal charging, external charging or frictional electricity.
  • the separating means are transported by conveying air, wherein liquid could also serve as the transport means, as stated at the beginning.
  • a high-voltage generator is used for electrostatic charging. While the time for charging and discharging is very short, this must be taken into account for the location of the high voltage generator.
  • the separating means are charged electrically as an external charge at the outlet of the nozzle or as an internal charge within the supply channel of the separating means to the nozzle or as a combination of the two, it also being conceivable that in the case of a spray head with several nozzles or outlets , in particular in combination with hand guns or the like. Part of the release agent is carried out by external charging and another part by internal charging. Of course, it is also conceivable that these two charging systems take place on only one line / nozzle. Last but not least, high-voltage generation can also take place in the tribology process, in which the electricity is generated by friction.
  • the parts of the release agent line inside the spray head and machine are made of plastic, except for the parts which serve for electrostatic charging or the device parts arranged between the spray head and machine are made of plastic. This primarily addresses the problem of electrical insulation, quite apart from the advantages of corrosion.
  • the separating agent is entrained and transported by the conveying air from a storage container and a suction line according to the injector principle, or else according to a swirl chamber principle.
  • Fig. 2 shows the spray device of FIG. 1 within a
  • a spraying machine 2 of a spraying device for powder as a release agent with spraying plates 3 is inserted between the two mold halves 1 of a casting mold.
  • An insulator 4 is arranged between the spray machine 2, which consists mostly of conductive metal, and the spray plates 3, which also consist of conductive metal.
  • the high voltage generated, for example, in a cascade is conducted via a control unit 5 and a high-voltage line 6 through the insulator 4 to the spray plates 3.
  • the high voltage is applied to the spray plate 3.
  • the spray plate 3 is thus completely under high voltage and thus also connected to it spray pipes 7 with spray nozzles 8, which are also made of metal.
  • High voltage is therefore available at any number of possible spray nozzles 8 for charging powder particles provided as a release agent.
  • the insulator 4 protects against undesired voltage discharges to the spraying machine 2.
  • the powder 10 provided as a release agent, which is sucked in through an injector 11 and metered into the dry air flowing in the line 12.
  • the powder stream is fed to the spray plates 3 or the spray nozzles 8 via a spray line 13.
  • the outflowing powder air flow 14 is electrically charged in the electric field between the nozzle 8 and the mold 1 (corona) and attracted by the grounded mold halves 1.
  • the dosage is carried out via a regulator 15.
  • the mold is cleaned via a high-pressure blow circuit 16.
  • the spray plates 3 are, as usual, suitable for use in the foundry, absolutely insensitive to heat (radiation hot form) and shocks.
  • the spray lines 13 are the same as for liquid release agents.
  • Any number of spray lines 13 can be easily installed and adjusted in a direction-oriented manner.
  • the entire system is extremely cost-effective, since any number of spraying points can be supplied with a supply of powder flow and high voltage that is consistently suitable for foundries.
  • the spray plates 3 somewhat reduce the field strength and thus the efficiency of the charging due to the metal surface (capacity). This is offset by the absolute suitability for foundry.
  • a variant of this embodiment would be to manufacture the spray plates 3 from a plastic suitable for casting. isolate or reduce the metal surfaces. The high voltage is then fed to the spray pipes in an insulated manner in the plastic plate.
  • the nozzle is made of metal and, thanks to its pointed shape, has an optimal charging zone (corona). At the same time, the metal nozzle is robust and insensitive. This variant is a little more effective, but significantly more expensive and not as robust.
  • the insulator itself must be kept clean from conductive parts (metal filter or water particles, moisture, etc.). When the spraying tool is started up, the isolator is therefore automatically protected (sleeve or bellows) or cleaned using a wiper.
  • the high-voltage generator line must be led from the high-voltage generator to the spray plates without any interruption in order to avoid discharges, while it would be necessary to place the high-voltage generator in front of the isolator 4 or even better to integrate it into the isolator.
  • the powder line has a permanent, very weak air flow, so that no moisture or dirt enters the nozzles and no residual powder can settle.
  • a closed ring line can be used, in which the powder is continuously circulated from the container via the spraying tool and back to the container and a partial flow is only removed during spraying.
  • the advantage is a constant, even powder flow without an initial impact, with the dosage being based on the number of spray nozzles per surface.
  • the powder container has a special fluidization for the very fine powder in order to avoid clumping and to be able to operate the container except for a small amount in the automatic mode.
  • a vortex chamber principle without an injector is particularly advantageous, in order to work as flow-free as possible and also with fine ones Dosing quantities in the physical limit range to receive stable funding.
  • a manual powder spray gun 1 can supply a manual powder spray gun 1.
  • This gun is also particularly suitable for rough foundry operation and has no built-in high-voltage generator, but is supplied with a high-voltage line 6 or powder spray line 18, if required, like the usual automatic system. It is essential here that after the handle 20 with the enabling switch and personal protection device and the insulator 21, an arc 22 with a lateral powder outlet is arranged, which corresponds better to the arrangement of the mold halves 1 and decisively simplifies the working of mold undercuts.
  • the bow tip consists of the metal nozzle described above (suitable for foundries!).
  • the curved elbow for the powder outlet can be equipped with an additional integrated high-pressure blow-out line for cleaning the mold, i.e. two functions in one gun. This simplifies handling and saves time and costs.
  • Another variant consists in conveying the powder from the powder container into an intermediate container which is located in the vicinity of the spraying tool, for example in the insulator.
  • the amount of powder in the intermediate container can 10
  • the spray nozzles are designed as injectors and can therefore be individually metered (as with wet spraying).
  • the powder spray line from the intermediate container to the spray nozzles is very short and tends to be less prone to failure.
  • This variant can further increase process reliability.
  • This variant is also particularly advantageous in the combined liquid-powder process and with an appropriate arrangement of an intermediate container for water. The amount of water to be sprayed must be kept ready on the spray tool. A standing liquid column to the rear, e.g. What hose would be unsuitable because of the risk of discharge.

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Disclosed is a method for spraying a release agent on casting molds (1) using a spray tool (3) with spray nozzles (8) and air or liquid as transport medium for the release agent. The release agents are electrostatically charged by a high voltage generator while the casting molds (1) are grounded.

Description

Sprühvorrichtung für GießformenSpraying device for molds
Die Erfindung geht aus von einer Sprühvorrichtung von Trennmitteln auf Gießformen nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie des Nebenanspruchs 8.The invention is based on a spraying device for separating agents on casting molds according to the preamble of the main claim and the secondary claim 8.
B ei bekannten gattung s gemäßen Sprühvorrichtungen (DE-PS 37 09 666 und EP 0 398 389) wird ein flüssiges Trennmittel durch Luft zerstäubt und über Düsen auf die Gießform gesprüht. Hierbei wird nicht nur die Form gesäubert durch das Ausblasen, sondern es wird ein Trennfilm aufgetragen auf die Formkontur, sowie ein Schmierfilm auf die bewegten Teile. Außerdem wird dadurch, nämlich durch Entziehung von Verdampfungswärme auch an besonders heißen Stellen die Formoberfläche gekühlt. Hierdurch kann die Formkonstruktion verhältnismäßig einfach gehalten werden.In the case of known generic spray devices (DE-PS 37 09 666 and EP 0 398 389), a liquid release agent is atomized by air and sprayed onto the casting mold via nozzles. Not only is the mold cleaned by blowing it out, but a separating film is applied to the contour of the mold and a lubricating film is applied to the moving parts. In addition, this also cools the mold surface, particularly by extracting heat of vaporization, in particularly hot places. As a result, the mold construction can be kept relatively simple.
Jede Form muß nach dem Gießvorgang zur Entnahme des Werkstückes geöffnet werden. Anschließend werden die beiden Formhälften automatisch besprüht und die Form für den nächsten Aufguß wieder geschlossen oder es wird das Trennmittel über die Gießkammer in die geschlossene Form eingeblasen. Letzteres Prinzip ist jedoch nur bei einem geringen Teil einfacher Gießformen anwendbar.Each mold must be opened after the casting process to remove the workpiece. Then the two mold halves are sprayed automatically and the mold is closed again for the next infusion or the release agent is blown into the closed mold via the casting chamber. However, the latter principle is only applicable to a small number of simple casting molds.
In jedem Fall ist angestrebt, einerseits einen möglichst gleichmäßigen Sprühmittelauftrag zu erhalten und andererseits den Besprühvorgang möglichst kurz zu halten. Die erfindung s gemäße Sprühvorri chtung mi t den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und den Nebenansprüchen 5 und 8 hat demgegenüber den Vorteil, daß, aufgrund der elektrostatischen Ladung, das Trennmittel dünn und gleichmäßig aufgetragen wird bei einem Minimum an Zeitaufwand und Luftverbrauch und/oder Flüssigkeitsverbrauch, da, aufgrund der beim Beschichten sich ergebenden Entladung der Sprühmittelteilchen, eine sehr gleichmäßige Auftragung gegeben ist - die noch geladenen Sprühmittelteilchen suchen Stellen, die noch nicht beschichtet und damit isoliert sind - wobei dieser Transport mit Luft und/oder Wasser mit geringem Druck und geringer Geschwindigkeit erfolgen kann.In any case, the aim is on the one hand to obtain the most uniform possible spraying agent and on the other hand to keep the spraying process as short as possible. The invention according Sprühvorri device with the characterizing features of the main claim and the dependent claims 5 and 8 has the advantage that, due to the electrostatic charge, the release agent is applied thinly and evenly with a minimum of time and air consumption and / or liquid consumption, because, due to the resulting discharge of the spray particles, a very even application is given - the still loaded spray particles are looking for places that have not yet been coated and are therefore insulated - this transport with air and / or water at low pressure and low speed can be done.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Trennmittel Pulver verwendet. Das B eschichten von Gegenständen durch entsprechendes Pulver und das Aufbringen des Pulvers über elektrostatische Sprühverfahren ist als Lackierverfahren mit seinen Vorteilen seit länger als 20 Jahren bekannt. Dabei wird nach dem B esprühen durch Wärmebehandlung das Pulver verflüssigt, so daß dadurch eine feste Beschichtung auf der Formoberfläche entsteht. Bei der erfindungsgemäßen Anwendung solcher pulverförmigen Trennmittel auf Gießformen bestehen gegenüber den bekannten Verfahren erhebliche Vorteile. Der Trennmittel verbrauch kann bis zu 80 % und der Druckluftverbrauch bis zu 70 % reduziert werden. Ggf. kann auf Wasser im Trennmittel völlig verzichtet werden. Die Formstandzeit kann je nach Form um 20 bis 60 % erhöht werden und der Ausschuß an Werkstückteilen bis zu 50 % reduziert werden. Besonders durch den Wegfall von Wasser vermindert sich die durch Wasserdampfblasen verursachte Lunkerbildung im Werkstück. Aufgrund der mittels der elektrostatischen Verteilung gewonnenen, gleichmäßigen Trennschicht treten weniger örtliche Überhitzungen auf. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Trennmittel Flüssigkeit verwendet, wobei die bisherigen Anlagen mit geringen Ergänzungen verwendet werden können. Entscheidend ist hierbei, daß die Flüssigkeit ab der Aufladung zum Sprühkopf hin isoliert ist, um nicht vorzeitig neutralisiert zu werden.According to an advantageous embodiment of the invention, powder is used as the release agent. The coating of objects by means of appropriate powder and the application of the powder by means of electrostatic spray processes has been known as a painting process with its advantages for more than 20 years. After spraying, the powder is liquefied by heat treatment, so that a firm coating is formed on the mold surface. When such powdery release agents are used according to the invention on casting molds, there are considerable advantages over the known processes. The release agent consumption can be reduced by up to 80% and the compressed air consumption by up to 70%. Possibly. there is no need for water in the release agent. Depending on the shape, the tool life can be increased by 20 to 60% and the reject of workpiece parts can be reduced by up to 50%. The absence of water in particular reduces the formation of voids in the workpiece caused by water vapor bubbles. Due to the uniform separation layer obtained by means of the electrostatic distribution, less local overheating occurs. According to a further advantageous embodiment of the invention, liquid is used as the release agent, it being possible to use the previous systems with minor additions. It is crucial here that the liquid is isolated from the charge to the spray head in order not to be neutralized prematurely.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung derAccording to an advantageous embodiment of the
Erfindung enthalten die flüssigen Trennstoffe Wasser mit den bekannten Vorteilen der durch den Entzug von Verdampfungswärme gegebenen Kühlung.Invention, the liquid release agents contain water with the known advantages of cooling given by the removal of heat of vaporization.
Eine weitere, auch für sich geltend gemachte Ausgestaltung der Erfindung weist die Verwendung von pulvrigen Trennmitteln als auch flüssigen Trennstoffen auf. Bei dieser Kombination ergänzen sich die Vorteile beider Trennmittel, nämlich Pulver und Flüssigkeit, in nahezu idealer Weise, wobei dieses Verfahren bei nahezu allen Gießformen einsetzbar ist. Durch das mit flüssigen Trennmitteln gegebene Naßverfahren wird die beim Pulver kaum vorhandene Kühlwirkung erzielt. Als flüssiges Kühlmittel kann beispielsweise nur Wasser dienen, ohne zusätzliche Trennmittel, welches fein zerstäubt und natürlich auch elektrostatisch aufgeladen wird. Zudem ist es möglich bei der gleichen Sprühmaschine nur flüssige Trennmittel, nur pulverförmige oder flüssige und pulverförmige Trennmittel zu verwenden, und zwar sowohl gleichzeitig, als auch nacheinander. Das Wasser wird dabei nur, oder vorzugsweise, an die heißen Stellen der Form gesprüht, wobei das Wasser möglichst vollständig verdampft, um die erwünschte, größte Kühlwirkung zu erzielen und vor allem keine Lunkerbildung im Werkstück entstehen kann. Hierdurch ist nicht ausgeschlossen, daß auch andere Kühlstoffe als Ergänzung verwendet werden, wie beispielsweise gekühlte Druckluft, Flüssigluft oder Alkohol, obwohl dieses nur in Extrem- oder Sonderfällen von Vorteil ist. Die kombinierte Verwendung von flüssigen und pulverförmigen Sprühmitteln ist auch für andere Anwendungszwecke interessant, wie beispielsweise spezielle Beschichtungsverfahren mit stark hinterschnittenen Formen udgl..A further embodiment of the invention, which is also claimed for itself, has the use of powdery release agents and liquid release agents. With this combination, the advantages of both release agents, namely powder and liquid, complement each other in an almost ideal way, whereby this method can be used with almost all casting molds. The wet process with liquid release agents achieves the cooling effect which is hardly present in the powder. For example, only water can be used as the liquid coolant, without additional separating agent, which is atomized and of course also electrostatically charged. In addition, it is possible to use only liquid release agents, only powdered or liquid and powdered release agents in the same spraying machine, both simultaneously and in succession. The water is only, or preferably, sprayed onto the hot areas of the mold, the water evaporating as completely as possible in order to achieve the desired, greatest cooling effect and, above all, no voids can form in the workpiece. This does not preclude the use of other coolants as a supplement, such as cooled compressed air, liquid air or alcohol, although this is only of advantage in extreme or special cases. The combined use of liquid and powder sprays is also for other applications interesting, such as special coating processes with strongly undercut shapes and the like.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sprühverfahrens erfolgt die elektrostatische Aufladung der Trennmittel als Innenaufladung, Außenaufladung oder Reibungselektrizität.According to a further advantageous embodiment of the spraying method according to the invention, the release agents are electrostatically charged as internal charging, external charging or frictional electricity.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Trennmittel durch Förderluft transportiert, wobei als Transportmittel, wie eingangs ausgeführt, auch Flüssigkeit dienen könnte.According to a further advantageous embodiment of the invention, the separating means are transported by conveying air, wherein liquid could also serve as the transport means, as stated at the beginning.
Nach einer vorteilhaften, die Sprühvorrichtung betreffenden Ausgestaltung der Erfindung dient zur elektrostatischen Aufladung ein Hochspannungserzeuger. Während die Zeit für die Auf- und Entladung sehr kurz ist, muß dieses für die Lage des Hochspannungserzeugers berücksichtigt werden.According to an advantageous embodiment of the invention relating to the spray device, a high-voltage generator is used for electrostatic charging. While the time for charging and discharging is very short, this must be taken into account for the location of the high voltage generator.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die elektrische Aufladung der Trennmittel als Außenaufladung am Ausgang der Düse oder als Innenaufladung innerhalb des Zuführungskanals der Trennmittel zur Düse oder als Kombination dieser beiden, wobei es auch denkbar ist, daß bei einem Sprühkopf mit mehreren Düsen oder Ausgängen, insbesondere in Kombination mit Handpistolen odgl., ein Teil des Trennmittels durch Außenaufladung und ein anderer Teil durch Innenaufladung erfolgt. Natürlich ist auch denkbar, daß diese beiden Aufladungssysteme an nur einer Leitung/Düse erfolgt. Nicht zuletzt kann die Hochspannungserzeugung auch im Tribologie-Verfahren erfolgen, bei welchem die Elektrizität durch Reibung erzeugt wird. Da die Zeit für Auf- und Entladung sehr kurz ist, bedeutet dieses auch schnellere Gieß- bzw. Sprühzyklen mit entsprechend höherer Aufladung und der damit erforderlichen höheren Sicherheit für die bedienende Person. Beachtenswert ist, daß der Umbau einer solchen Anlage von einem bekannten Naßverfahren oder Pulververfahren zu dem erfindungsgemäßen elektrostatischen Trocken- und/oder Naßverfahren mit verhältnismäßig wenig Aufwand verbunden ist. Schwieriger ist hierbei die Anordnung der Geräte für die elektrostatische Aufladung und die Erzeugung der Hochspannung mit der dabei erforderlichen Zuführung des Stroms über entsprechende Kabel. Erfindungsgemäß können jedoch Sprühplatten der bekannten Art verwendet werden, wenn diese gegenüber der Sprühmaschine bzw. den Platten des Sprühkopfs gegenüber der Sprühmaschine isoliert sind. Grundsätzlich sind hier die Aufgaben die gleichen, wie man sie au s d e m l an g e b e k a n n te n e l e ktr o s t a ti s c h e nAccording to a further embodiment of the invention in this regard, the separating means are charged electrically as an external charge at the outlet of the nozzle or as an internal charge within the supply channel of the separating means to the nozzle or as a combination of the two, it also being conceivable that in the case of a spray head with several nozzles or outlets , in particular in combination with hand guns or the like. Part of the release agent is carried out by external charging and another part by internal charging. Of course, it is also conceivable that these two charging systems take place on only one line / nozzle. Last but not least, high-voltage generation can also take place in the tribology process, in which the electricity is generated by friction. Since the time for loading and unloading is very short, this also means faster pouring or spraying cycles with a correspondingly higher charge and the higher level of safety required for the operator. It is noteworthy that the conversion of such a system from a known wet process or powder process to the electrostatic dry and / or wet process according to the invention is associated with relatively little effort. The arrangement of the devices for electrostatic charging and the generation of the high voltage with the necessary supply of the current via appropriate cables is more difficult here. According to the invention, however, spray plates of the known type can be used if they are insulated from the spray machine or the plates of the spray head from the spray machine. Basically, the tasks here are the same as those you can do with well-known nelectrotics
Pul verbeschichtungs verfahren kennt.Powder coating process knows.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Teile der Trennmittelleitung innerhalb von Sprühkopf und Maschine aus Kunststoff, ausgenommen die Teile, welche der elektrostatischen Aufladung dienen bzw. es bestehen die zwischen Sprühkopf und Maschine angeordneten Vorrichtungsteile aus Kunststoff. Hiermit wird vor allem der Problematik der elektrischen Isolation begegnet, ganz abgesehen von Korrosionsvorteilen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the parts of the release agent line inside the spray head and machine are made of plastic, except for the parts which serve for electrostatic charging or the device parts arranged between the spray head and machine are made of plastic. This primarily addresses the problem of electrical insulation, quite apart from the advantages of corrosion.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Trennmittel aus einem Vorratsbehälter und einer Saugleitung nach dem Injektor-Prinzip durch die Förderluft mitgerissen und transportiert oder aber nach einem Wirbelkammerprinzip.According to a further advantageous embodiment of the invention, the separating agent is entrained and transported by the conveying air from a storage container and a suction line according to the injector principle, or else according to a swirl chamber principle.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist mit Varianten in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the drawing and the claims. An embodiment of the object of the invention is shown with variants in the drawing and described in more detail below. Show it:
Fig. 1 e i n e v er e i nf a c h t e D ar s te l l u n g e i n e rFig. 1 e i n e v a e nf a c h t e D Ar s te l l u n g e i n e r
Sprühvorrichtung undSprayer and
Fig. 2 die Sprühvorrichtung nach Fig. 1 innerhalb einerFig. 2 shows the spray device of FIG. 1 within a
Sprühanlage.Spray system.
Eine Sprühmaschine 2 einer Sprühvorrichtung für Pulver als Trennmittel mit Sprühplatten 3 ist zwischen den zwei Formhälften 1 einer Gießform eingefahren. Zwischen der Sprühmaschine 2, die aus meist leitendem Metall besteht, und den Sprühplatten 3, die ebenfalls aus leitendem Metall bestehen ist ein Isolator 4 angeordnet. Die beispielsweise in einer Kaskade erzeugte Hochspannung wird über ein Steuergerät 5 und eine Hochspannungsleitung 6 durch den Isolator 4 zu den Sprühplatten 3 geführt. Die Hochspannung wird an die Sprühplatte 3 angelegt. Die Sprühplatte 3 steht damit komplett unter Hochspannung und damit ebenso mit ihr verbundene Sprührohre 7 mit Sprühdüsen 8, die ebenfalls aus Metall bestehen.A spraying machine 2 of a spraying device for powder as a release agent with spraying plates 3 is inserted between the two mold halves 1 of a casting mold. An insulator 4 is arranged between the spray machine 2, which consists mostly of conductive metal, and the spray plates 3, which also consist of conductive metal. The high voltage generated, for example, in a cascade is conducted via a control unit 5 and a high-voltage line 6 through the insulator 4 to the spray plates 3. The high voltage is applied to the spray plate 3. The spray plate 3 is thus completely under high voltage and thus also connected to it spray pipes 7 with spray nozzles 8, which are also made of metal.
Damit steht an einer beliebigen Zahl von möglichen Sprühdüsen 8 eine Hochspannung zwecks Aufladung von als Trennmittel vorgesehenen Pulverteilchen zur Verfügung. Der Isolator 4 schützt vor unerwünschten Spannungsentladungen zu der Sprühmaschine 2 hin. Im Behälter 9 befindet sich das als Trennmittel vorgesehene Pulver 10, welches durch eine Injektordüse 1 1 angesaugt und dosiert der in der Leitung 12 strömenden trockenen Luft beigemischt wird. Der Pulverstrom wird über eine Sprühleitung 13 den Sprühplatten 3, bzw. den Sprühdüsen 8, zugeführt. Der ausströmende Pulverluftstrom 14 wird in dem elektrischen Feld zwischen Düse 8 und Form 1 (Korona) elektrisch aufgeladen und von den geerdeten Formhälften 1 angezogen. Die Dosierung erfolgt über einen Regler 15. Das Säubern der Form erfolgt über einen Hochdruck- Blaskreis 16.High voltage is therefore available at any number of possible spray nozzles 8 for charging powder particles provided as a release agent. The insulator 4 protects against undesired voltage discharges to the spraying machine 2. In the container 9 there is the powder 10 provided as a release agent, which is sucked in through an injector 11 and metered into the dry air flowing in the line 12. The powder stream is fed to the spray plates 3 or the spray nozzles 8 via a spray line 13. The outflowing powder air flow 14 is electrically charged in the electric field between the nozzle 8 and the mold 1 (corona) and attracted by the grounded mold halves 1. The dosage is carried out via a regulator 15. The mold is cleaned via a high-pressure blow circuit 16.
Die Vorteile dieses Systems sind:The advantages of this system are:
Es sind j eweils nur ein Hochspannungserzeuger, Hochspannungsregler 15 und Steuerung 5, sowie eine Hochspannungsleitung 6 nötig, um beliebig viele Sprühdüsen 8 zu versorgen.In each case, only one high-voltage generator, high-voltage regulator 15 and control 5, and one high-voltage line 6 are required to supply any number of spray nozzles 8.
Die Sprühplatten 3 sind wie gewohnt in der Handhabung gießereitauglich, absolut unempfindlich gegen Hitze (Ausstrahlung heiße Form) und Stöße. Die Sprühleitungen 13 sind die gleichen wie bei flüssigen Trennstoffen.The spray plates 3 are, as usual, suitable for use in the foundry, absolutely insensitive to heat (radiation hot form) and shocks. The spray lines 13 are the same as for liquid release agents.
Es können beliebig viele Sprühleitungen 13 problemlos installiert und richtungsorientiert justiert werden.Any number of spray lines 13 can be easily installed and adjusted in a direction-oriented manner.
Das ganze System ist äußerst kostengünstig, da mit einer, aber konsequent gießereitauglichen Versorgung an Pulverstrom und Hochspannung beliebig viele Sprühstellen versorgt werden.The entire system is extremely cost-effective, since any number of spraying points can be supplied with a supply of powder flow and high voltage that is consistently suitable for foundries.
Entsprechend der Anzahl der Injektoren entstehen eine entsprechende Anz ahl un abh ängi g s teu erbarer Sprühkreise, wie beim Naßsprühen.Corresponding to the number of injectors, a corresponding number of independently controllable spray circuits is created, as with wet spraying.
Die Sprühplatten 3 vermindern durch die Metalloberfläche (Kapazität) etwas die Feldstärke und damit den Wirkungsgrad der Aufladung. Dem steht die absolute Gießereitauglichkeit gegenüber. Eine Variante dieses Ausführungsbeispieles wäre, die Sprühplatten 3 aus einem gießereitauglichen Kunststoff herzustellen bzw . die Metall-Flächen zu isolieren oder reduzieren. Die Hochspannung wird dann isoliert in der Kunststoffplatte den Sprührohren zugeführt. In jedem Fall ist die Düse aus Metall und hat durch eine spitz zulaufende Form eine optimale Aufladezone (Korona). Gleichzeitig ist die Metalldüse robust und unempfindlich . Diese Variante ist etwas wirkungsvoller, aber deutlich teurer und nicht so robust.The spray plates 3 somewhat reduce the field strength and thus the efficiency of the charging due to the metal surface (capacity). This is offset by the absolute suitability for foundry. A variant of this embodiment would be to manufacture the spray plates 3 from a plastic suitable for casting. isolate or reduce the metal surfaces. The high voltage is then fed to the spray pipes in an insulated manner in the plastic plate. In any case, the nozzle is made of metal and, thanks to its pointed shape, has an optimal charging zone (corona). At the same time, the metal nozzle is robust and insensitive. This variant is a little more effective, but significantly more expensive and not as robust.
Der Isolator selbst muß sauber gehalten werden von leitenden Teilen (Metallfilter oder Wasserteilchen, Feuchtigkeit etc.). Beim Hochfahren des Sprühwerkzeugs wird deshalb der Isolator automatisch geschützt (Hülse oder Balg) oder über einen Abstreifer gereinigt.The insulator itself must be kept clean from conductive parts (metal filter or water particles, moisture, etc.). When the spraying tool is started up, the isolator is therefore automatically protected (sleeve or bellows) or cleaned using a wiper.
Die Hochspannung serzeuger- Leitung muß vom Hochspannungserzeuger ohne jegliche Unterbrechung bis zu den Sprühplatten geführt werden, um Entladungen zu v ermei den , w obei e s b e s s er w äre , den Hochspannungserzeuger vor dem Isolator 4 zu platzieren oder noch besser in den Isolator zu integrieren.The high-voltage generator line must be led from the high-voltage generator to the spray plates without any interruption in order to avoid discharges, while it would be necessary to place the high-voltage generator in front of the isolator 4 or even better to integrate it into the isolator.
Die Pulverleitung hat einen permanenten, ganz schwachen Luftstrom, damit keine Feuchtigkeit oder Schmutz in die Düsen eintritt und kein Restpulver sich absetzen kann. Alternativ kann, statt der beschriebenen Pulverleitung, eine geschlossene Ringleitung verwendet werden, bei der permanent das Pulver vom Behälter über das Sprühwerkzeug und zurück zum Behälter im Kreis geführt und nur beim Sprühen ein Teilstrom entnommen wird. Vorteil ist ein konstanter, gleichmäßiger Pulverstrom ohne Anfangsstoß, wobei die Dosierung über die Anzahl der Sprühdüsen je Fläche erfolgt. Der Pulver-Behälter hat für das sehr feine Pulver eine spezielle Fluidisierung, um eine Verklumpung zu vermeiden und den Behälter bis auf eine kleine Restmenge im Automatikbetrieb betreiben zu können Besonders vorteilhaft ist ein Wirbelkammerprinzip ohne Injektor, um so möglichst strömungsfrei zu arbeiten und auch bei feinen Dosiermengen im physikalischen Grenzbereich eine stabile Förderung zu erhalten.The powder line has a permanent, very weak air flow, so that no moisture or dirt enters the nozzles and no residual powder can settle. Alternatively, instead of the powder line described, a closed ring line can be used, in which the powder is continuously circulated from the container via the spraying tool and back to the container and a partial flow is only removed during spraying. The advantage is a constant, even powder flow without an initial impact, with the dosage being based on the number of spray nozzles per surface. The powder container has a special fluidization for the very fine powder in order to avoid clumping and to be able to operate the container except for a small amount in the automatic mode. A vortex chamber principle without an injector is particularly advantageous, in order to work as flow-free as possible and also with fine ones Dosing quantities in the physical limit range to receive stable funding.
Am Steuer- und Versorgungsschrank 16 ist ein VerteilerAt the control and supply cabinet 16 is a distributor
17 befestigt, der über die Hochspannungsleitungen 6 und die Sprühleitung 13 das automatisch arbeitende Pulver- Sprühsystem versorgt als auch über die Leitungen 6 und17 attached, which supplies the automatically operating powder spray system via the high-voltage lines 6 and the spray line 13 as well as via the lines 6 and
18 eine manuelle Pulver-Sprühpistole 1 versorgen kann. Diese Pistole ist ebenfalls speziell für den rauhen Gießereibetrieb geeignet und hat keinen eingebauten Hochspannungserzeuger, sondern wird bei Bedarf wie die übgrige Automatik, mit einer Hochspannungsleitung 6 bzw. Pulversprühleitung 18 versorgt. Wesentlich hierbei ist, daß nach dem Griff 20 mit Zustimmungsschalter und Personenschutzeinrichtung und dem Isolator 21 ein Bogen 22 mit seitlichem Pulveraustritt angeordnet ist, was der Anordnung der Formhälften 1 besser entspricht und die Arbeitsweise bei Formhinterschnitten entscheidend erleichtert. Die Bogenspitze besteht aus der oben beschriebenen Düse aus Metall (gießereitauglich ! ). Der gekrümmte Bogen für den Pulveraustritt kann mit einer zusätzlich integrierten Hochdruck-Ausblasleitung zum Säubern der Form ausgestattet sein, also zwei Funktionen in einer Pistole. Dies vereinfacht die Handhabung und spart Zeit und Kosten.18 can supply a manual powder spray gun 1. This gun is also particularly suitable for rough foundry operation and has no built-in high-voltage generator, but is supplied with a high-voltage line 6 or powder spray line 18, if required, like the usual automatic system. It is essential here that after the handle 20 with the enabling switch and personal protection device and the insulator 21, an arc 22 with a lateral powder outlet is arranged, which corresponds better to the arrangement of the mold halves 1 and decisively simplifies the working of mold undercuts. The bow tip consists of the metal nozzle described above (suitable for foundries!). The curved elbow for the powder outlet can be equipped with an additional integrated high-pressure blow-out line for cleaning the mold, i.e. two functions in one gun. This simplifies handling and saves time and costs.
Eine weitere Variante besteht darin, aus dem Pulver- Behälter das Pulver in einen Zwischenbehälter zu fördern, der in der Nähe des Sprühwerkzeugs sitzt, beispielsweise, im Isolator. Die Pulvermenge im Zwischenbehälter kann 10Another variant consists in conveying the powder from the powder container into an intermediate container which is located in the vicinity of the spraying tool, for example in the insulator. The amount of powder in the intermediate container can 10
gering sein und nur für einige Gußteile ausreichen. Die Sprühdüsen werden als Injektoren ausgebildet und sind somit einzeln dosierbar (wie bei Nassprühen) . Die Pulversprühleitung vom Zwischenbehälter zu den Sprühdüsen ist sehr kurz und tendenziell weniger störanfällig . Durch diese Variante kann die Prozeßsicherheit weiter erhöht werden. Diese Variante ist zudem besonders beim kombinierten Flüssigkeit-Pulver- Verfahren von Vorteil und bei entsprechender Anordnung eines Zwischenbehälters für Wasser. Die zu versprühende Wassermenge muß am Sprühwerkzeug bereit gehalten werden. Eine stehende Flüssigkeitssäule nach hinten , z .B . Was serschlauch , wäre der Entladungsgefahr wegen ungeeignet.be small and only sufficient for a few castings. The spray nozzles are designed as injectors and can therefore be individually metered (as with wet spraying). The powder spray line from the intermediate container to the spray nozzles is very short and tends to be less prone to failure. This variant can further increase process reliability. This variant is also particularly advantageous in the combined liquid-powder process and with an appropriate arrangement of an intermediate container for water. The amount of water to be sprayed must be kept ready on the spray tool. A standing liquid column to the rear, e.g. What hose would be unsuitable because of the risk of discharge.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombi nation miteinander erfindungswesentlich sein. All the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination.

Claims

11Ansprüche 11 Claims
1. Sprühverfahren zum Aufsprühen von Trennmitteln auf Gießformen ( 1 ) mittels eines Sprühwerkzeuges (3) und mittels Luft oder Flüssigkeit als Transportmittel für das Trennmittel, mit Sprühdüsen (8), über die die Trennmittel austreten und in Richtung Gießform gesprüht werden, mit Zuführungskanälen (7), über die die Trennmittel zugeleitet werden und mit Einrichtungen zum Bewegen des Sprühwerkzeuges (3, 8), dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel (über einen Hochspannungserzeuger) elektrostatisch gegenüber der geerdeten Gießform (1) geladen werden.1. Spraying method for spraying release agents onto casting molds (1) using a spraying tool (3) and using air or liquid as a means of transport for the release agent, with spray nozzles (8), through which the release agents exit and are sprayed in the direction of the casting mold, with feed channels ( 7), via which the separating means are fed and with devices for moving the spraying tool (3, 8), characterized in that the separating means (via a high-voltage generator) are charged electrostatically with respect to the earthed mold (1).
2. Sprüh verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel ein Pulver dient, welches auf der heißen Gießform (1) zur Erzeugung der Trenn- und Schmier Wirkung schmilzt und eine entsprechende Schicht bildet.2. Spray method according to claim 1, characterized in that a powder is used as the release agent, which melts on the hot mold (1) to produce the separating and lubricating effect and forms a corresponding layer.
3. Sprühverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel flüssige Trennstofffe dienen.3. Spraying method according to claim 1 or 2, characterized in that liquid release agents are used as the release agent.
4. Sprühverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Trennstoffe Wasser enthalten.4. Spraying method according to claim 3, characterized in that the liquid release agents contain water.
5. Sprühverfahren , insbe s ondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von pulvrigen Trennmitteln als auch flüssigen Trennstoffen.5. Spraying process, in particular according to one of the preceding claims, characterized by the use of powdery release agents and liquid release agents.
6. Sprühverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß di e elektrostatische Aufladung der Trennmittel als Inne n aufl adu n g , Au ß e n au fl adu n g o d er durc h Reibungselektrizität erfolgt. 126. Spraying method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrostatic charging of the release agent is carried out as an internal charge, an external charge and a friction electricity. 12
7. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel durch Förderluft transportiert werden.7. Spray device according to one of the preceding claims, characterized in that the separating means are transported by conveying air.
8. Sprühvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Sprühverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit Sprühköpfen ( 3 ) bzw . Sprühpi stolen als8. Spray device, in particular for performing the spraying method according to one of claims 1 to 7, with spray heads (3) or. Spray stoles as
Sprühwerkzeuge zum Aufsprühen der Trennmittel aufSpray tools for spraying on the release agent
Gi e ß formen mi t S prü h dü s en ( 8 ) fü r di eGi e ß forms with t spray nozzles (8) for the
Trennmittelversprühung mit Verbindungskanälen (7) zurRelease agent spraying with connecting channels (7) for
Weiterleitung der Trennmittel und mit Betätigungseinrichtungen zum Verfahren desForwarding of the release agent and with actuators to the process of
Sprühwerkzeuges vor und/oder während des Sprühens, dadurch gekennzeichnet, daß im Zufuhrbereich des Trennmittels eine Vorrichtung zur, gegenüber der Gießform ( 1 ), elektrostatischenSpraying tool before and / or during spraying, characterized in that in the feed area of the release agent there is a device for electrostatic, relative to the casting mold (1)
Aufladung des Trennmittels angeordnet ist.Charging of the release agent is arranged.
9. S prühvorrichtung nach An spru ch 8 , d adurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung ein Hochspannungserzeuger (5) dient.9. S spray device according to An ch 8, d ad characterized in that a high voltage generator (5) is used as the device for electrostatic charging.
10. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Aufladung der Trennmittel als Außenaufladung am Ausgang der Düse erfolgt.10. Spray device according to one of claims 8 and 9, characterized in that the electrical charging of the release agent takes place as an external charge at the outlet of the nozzle.
1 1 . Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Aufladung des Trennmittel s als Innenaufladung innerhalb des Zuführungskanals des Trennmittels zur Düse erfolgt.1 1. Spraying device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the electrical charging of the separating agent is carried out as an internal charge within the feed channel of the separating agent to the nozzle.
12. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Trennmittelleitung innerhalb von Sprühkopf (3) und 1312. Spray device according to one of the preceding claims, characterized in that the parts of the release agent line within the spray head (3) and 13
Maschine (2) aus Kunststoff bestehen, ausgenommen die Teile, welche der elektrostatischen Aufladung dienen.The machine (2) is made of plastic, except for the parts that are used for electrostatic charging.
13. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Sprühkopf (3 ) und Maschine ( 2) angeordneten Vorrichtungsteile aus Kunststoff bestehen.13. Spray device according to one of the preceding claims, characterized in that the device parts arranged between the spray head (3) and the machine (2) consist of plastic.
14. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel (10) aus einem Vorratsbehälter (9) und einer Saugleitung nach dem Injektorprinzip oder dem Wirbelkammerprinzip durch die Förderluft mitgerissen und transportiert wird. 14. Spray device according to one of the preceding claims, characterized in that the separating agent (10) from a storage container (9) and a suction line according to the injector principle or the swirl chamber principle is carried along and transported by the conveying air.
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