WO2019052601A1 - Sprühdüse für ein sprühwerkzeug - Google Patents

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WO2019052601A1
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release agent
unit
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Björn Wollin
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Wollin Gmbh
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    • B05B15/534—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using backflow by reversing the nozzle relative to the supply conduit

Definitions

  • the invention relates to a spray nozzle for a
  • Such a spray nozzle is described in DE 10 2008 035 632 B4.
  • the spray nozzle has a metering chamber in a nozzle housing into which a separating agent is insertable, wherein the volume of the metering chamber can be changed via a discharge piston.
  • the release agent is displaced from the dosing and over a
  • Outlet channel led to a nozzle body, which is provided with an outwardly open cup, in which the
  • Release agent is supplied before discharging spray air.
  • Venting a gas volume in the dosing serves.
  • the spray nozzle according to the invention which is used in a spray tool for applying a release agent in a cavity or a surface of a mold, has in one
  • Nozzle housing on a metering in which a release agent, such as oil, is insertable.
  • the volume of the dosing can be changed via a dosing of the spray nozzle, wherein a volume reduction of the dosing a displacement of the release agent, in particular the same volume, from the
  • the metering member is as a metering or ejection piston
  • the displaced from the dosing by the adjusting movement of the dosing release agent is in the regular, proper
  • the release agent is a
  • an active ventilation unit is integrated, which serves for venting the metering chamber and optionally the associated with the dosing chamber discharge channel.
  • the Venting is in the case of air accumulation in the dosing chamber or in the
  • venting is required in the event that air has accumulated in the dosing space.
  • the venting takes place via the active ventilation unit by the ventilation unit with an actuation size
  • venting unit automatically from a non-functional position in a vent
  • Opening position is adjusted.
  • the venting unit or a component actuated by the venting unit is without proper operation of the spray nozzle
  • Release agent can pass through the venting unit.
  • the venting unit or a component actuated by the venting unit can be automatically adjusted to the venting and opening position by being acted upon with the actuating variable in which the dosing chamber is vented. After completion of the vent, the ventilation unit is again by the venting and
  • the opening position is returned to the non-functional position, whereupon the proper functioning of the spray nozzle is restored and the regular operation of the spray nozzle can be resumed.
  • venting unit Due to the active design of the venting unit is a manual opening and closing to perform the
  • the deaerator is acted upon by the Aktu réellesssen, the carrier of the Adjustment energy for transferring the venting unit from the non-functional to the venting and opening position and controls the movement of the venting unit.
  • Venting and opening position is performed by the
  • Venting of the spray nozzle is either manually initiated by manually adjusting the actuator size so that the venting unit moves from the non-functional to the venting and opening positions. Alternatively, an automatic adjustment of the comes
  • System size is monitored, for example, the pressure of
  • Actuating size is automatically adjusted. As a system size comes, for example, an optical monitoring of
  • the actuator size is, for example, pressurized control air with which both the dosing member and the venting unit
  • control air for the dosing member and the venting unit via a common control air line of the spray nozzle.
  • control air for the dosing and control air for the ventilation unit via separate control air lines.
  • the control air is under pressure, being below a
  • a lower compressed air threshold and a higher, upper compressed air threshold which are for example 6 bar and 8 bar, below the lower compressed air threshold only the dosing and above the upper compressed air threshold both the dosing and the venting unit
  • Venting unit in the venting and opening position to adjust. Due to the pressure difference between the lower and upper compressed air threshold, a safety distance is guaranteed and accidental, unintentional activation of the ventilation unit is excluded.
  • the Aktuleitersucc can for example also be an electric current with which an electric ventilation unit, for example, designed as an electromagnetic actuator, is acted upon.
  • the dosing member may optionally be electrically operated
  • Venting unit uses the same Aktuleiters save.
  • Aktuticians distal end of the dosing and the Aktuticians.
  • venting unit for example, control air for the dosing and electrical power or hydraulic pressure for the venting unit.
  • Locking position can be adjusted in an open position.
  • the check valve thus remains for the duration of the vent in the open position in which the air in the metering chamber and optionally remaining release agent are discharged from the metering via the discharge channel and the nozzle body. Also in regular operation of the spray nozzle, in which the
  • Venting unit is in the non-functional position, the check valve is adjusted with the ejection of the release agent in the open position. After completion of the ejection process - both in normal operation and during venting - the check valve returns to the locked position, in which the discharge channel is locked.
  • the check valve comprises, according to an advantageous
  • a check ball which is arranged in the discharge channel and in the discharge channel between barrier and
  • Opening position is adjustable.
  • the venting unit is, according to further advantageous
  • Venting piston in particular by control air, the pressure is above an upper compressed air threshold, the vent piston is axially displaced from the non-functional position to the venting and opening position and pushes the check valve, in particular the check ball from the lock to the open position, the check valve for the duration of the ventilation.
  • the actuation of the venting piston is advantageously stopped, whereupon the venting piston returns, for example, by its own weight in the non-functional position. It is also possible to adjust the vent piston by spring force in the non-functional position. Furthermore, it is possible to carry out the actuation in such a way that the vent piston for terminating the vent in the
  • the dosing of the dosing can, according to further aspects
  • the metering chamber can be adjusted, for example, is designed as a set screw which is screwed into the housing and can be adjusted from the outside.
  • the end face of the adjusting screw forms a contact and support surface for the dosing member whose starting position depends on the position of the adjusting screw. In an adjusting movement of the actuating element, the volume of the metering chamber is changed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a spray nozzle for a
  • FIG. 2 shows the spray nozzle of FIG. 1 in a view from below
  • the spray nozzle in plan view, 4 shows a section through the spray nozzle according to section line A-A from FIG. 3, with a dosing member in the spray nozzle, with which the release agent is ejected, shown in the initial position of the dosing member,
  • Fig. 5 is a Fig. 4 corresponding representation, but with the
  • Fig. 6 is a further plan view of the spray nozzle with
  • FIG. 7 shows a section along section line B-B of FIG. 6, with a ventilation unit in non-functional position
  • Fig. 8 is a view according to FIG. 7 with the
  • Venting unit in venting
  • Fig. 9 is a view of the spray nozzle from below with registered
  • Fig. 10 is a section along section line M-M of FIG. 9 with
  • Fig. 11 is a section along section line N-N of Fig. 9 with
  • FIGs. 1 and 2 is a perspective spray nozzle for
  • the spray nozzle 1 which may be part of a spray tool, has a nozzle housing 2, from which a nozzle body 3 protrudes, which is designed as a ball nozzle body and is mounted in a corresponding ball joint in the nozzle housing 2, whereby the ball nozzle body 3 a rotational movement about up to three axes of rotation can perform.
  • a nozzle body 3 from which a nozzle body 3 protrudes, which is designed as a ball nozzle body and is mounted in a corresponding ball joint in the nozzle housing 2, whereby the ball nozzle body 3 a rotational movement about up to three axes of rotation can perform.
  • the spraying of the release agent in the form of a
  • Inlets 5 to 8 are introduced via the various media in the spray nozzle 1.
  • Spray air is introduced via an inlet opening 5 which is mixed with the separating agent to produce a spray which exits via the nozzle body 3.
  • the mixing of spray air and release agent takes place either in an open-to-the-mouth bowl 18 in the nozzle body 3 or already upstream of the nozzle body 3 in a line 19 through which the release agent is supplied to the nozzle body 3.
  • Control air is introduced into the spray nozzle 1, which is under pressure and used for the motion control of both a dosing member for the change of the volume of the release agent to be ejected and for the motion control of a venting unit in the spray nozzle.
  • Section line A-A of Fig. 3 and show a longitudinal section through the nozzle housing 2 of the spray nozzle 1. Shown is a
  • Dosing member 9 in the nozzle housing 2 which in Fig. 4 in the Starting position and in Fig. 5 is shown in the displacement position and is used to displace the release agent from a metering chamber 10 via a discharge channel 11 to the nozzle body 3.
  • the metering member 9 is formed as a metering piston 9, the piston tip limits the metering chamber 10, so that an axial displacement - based on the
  • the metering piston 9 is mounted axially displaceably in a working space 12 in the nozzle housing 2. In the area above the metering piston 9 control air, which is under a working or control pressure of, for example, 6 bar, passed into the working space 12, whereupon the metering 9 a working movement of the
  • Nozzle housing 2 is supported and the metering 9 in the
  • Aussprühvorganges is the pressure of the control air in the upper
  • Section of the working chamber 12 is reduced above the metering piston 9, whereupon the metering piston 9 returns by the force of the spring element 13 back to the starting position.
  • the volume of the dosing chamber 10 can be determined by means of a
  • Adjusting screw 21 (Fig. 4) are set, the one
  • the adjusting screw 21 can be adjusted from the outside, so that changes the position of the screw 21 in the housing.
  • the end face of the adjusting screw 21 forms a contact and support surface for the metering piston 9, whose starting position depends on the position of the adjusting screw 21.
  • Figs. 7 and 8 show a further section through the
  • Spray nozzle 1 along the section line B-B of Fig. 6.
  • FIG. 7 and 8 Section is angularly offset with respect to the sectional view of FIGS. 3 to 5.
  • a venting unit 14 is shown, which serves to the metering chamber 10 and
  • the venting unit 14 is as a vent piston
  • Venting piston 14 is axially adjustable between the inoperative position shown in Fig. 7 and the venting and opening position shown in Fig. 8. The top of the
  • Venting piston 14 faces a check valve 15 in the form of a check ball, which in the flow path of the
  • Section IIa of the discharge channel 11 is arranged.
  • Check ball 15 is adjustable between a locking position and an open position, wherein in the locked position (Fig.
  • Venting piston 14 in the retracted position shown in FIG. 7, in which the vent piston 14 has no influence on the movement of the check ball 15.
  • the free volume of the metering chamber 10 is reduced and the air contained in the metering chamber 10 and optionally in the discharge channel 11 over the now open
  • vent piston 14 In the venting and opening position shown in FIG. 8 takes place using the control air
  • the vent piston 14 is in a working space 16 in the
  • Nozzle housing 2 slidably mounted. In the region of the working space 16 at the bottom of the vent piston 14 control air can be introduced, which is a lifting of the Venting piston 14 causes from the non-functional position in the venting and opening position.
  • the raising of the venting piston 14 depends on the level of the pressure of the control air at the bottom of the venting piston.
  • the control air has an upper
  • compressed air threshold for example, 8 bar
  • This compressed air threshold is in particular above the regular pressure of, for example, 6 bar, with the
  • FIG. 10 is a section through the spray nozzle 1 according to
  • Section line M-M of Fig. 9 and in Fig. 11 is a section through the spray nozzle 1 according to section line N-N shown in FIG. 9.
  • the cuts are made through the inlet opening 6 for the separating means (FIG. 10) and the inlet opening 7 for the control air (FIG. 11).
  • the release agent is passed via the inlet opening 6 via a check valve 17 in the metering chamber 10.
  • the control air is via the inlet opening 7 - and via the further inlet opening 8 - in the working space 12 above the metering piston 9 and in the working space 16 below the

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Abstract

Eine Sprühdüse (1) weist in einem Düsengehäuse (2) einen Dosierraum (10) auf, in den ein Trennmittel einführbar ist, wobei das Volumen des Dosierraums (10) über ein Dosierglied (9) veränderbar ist. In die Sprühdüse (1) ist eine aktive Entlüftungseinheit integriert, die über eine Aktuierungsgroße selbsttätig von einer Außerfunktions- in eine Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellbar ist.

Description

Sprühdüse für ein Sprühwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühdüse für ein
Sprühwerkzeug zum Sprühen eines Trennmittels in eine Gussform nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Sprühdüse wird in der DE 10 2008 035 632 B4 beschrieben. Die Sprühdüse weist in einem Düsengehäuse einen Dosierraum auf, in den ein Trennmittel einführbar ist, wobei das Volumen des Dosierraums über einen Ausstoßkolbenverändert werden kann. Bei einer Betätigung des Ausstoßkolbens wird das Trennmittel aus dem Dosierraum verdrängt und über einen
Ableitungskanal zu einem Düsenkörper geführt, der mit einem nach außen offenen Napf versehen ist, in welchen dem
Trennmittel vor dem Ausleiten Sprühluft zugeführt wird.
In den Dosierraum mündet ein Entlüftungskanal, der zur
Entlüftung eines Gasvolumens im Dosierraum dient.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die EP 0 724 486 Bl, DE 196 14 957 AI, DE 22 04 942 B und DE 10 2004 020 205 AI verwiesen . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühdüse für ein Sprühwerkzeug mit einfachen Maßnahmen wirkungsvoll zu entlüften .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige
Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Sprühdüse, die in einem Sprühwerkzeug zum Aufbringen eines Trennmittels in einen Hohlraum oder einer Oberfläche einer Gussform eingesetzt wird, weist in einem
Düsengehäuse einen Dosierraum auf, in den ein Trennmittel, beispielsweise Öl, einführbar ist. Das Volumen des Dosierraums kann über ein Dosierglied der Sprühdüse verändert werden, wobei eine Volumenreduzierung des Dosierraums eine Verdrängung des Trennmittels, insbesondere gleichen Volumens, aus dem
Dosierraum bewirkt.
Das Dosierglied ist als ein Dosier- oder Ausstoßkolben
ausgebildet, der in Richtung seiner Kolbenlängsachse eine
Stellbewegung ausführen kann.
Das aus dem Dosierraum durch die Stellbewegung des Dosierglieds verdrängte Trennmittel wird im regulären, ordnungsgemäßen
Betrieb über einen Ableitungskanal zu einem Düsenkörper
geführt, über den das Trennmittel aus dem Düsengehäuse
ausgeleitet wird. Gegebenenfalls wird dem Trennmittel ein
Sprühmittel zugeführt, insbesondere Sprühluft, um das
Trennmittel in einem Sprühnebel aus dem Düsenkörper
auszubringen .
In die Sprühdüse ist eine aktive Entlüftungseinheit integriert, die zur Entlüftung des Dosierraums sowie gegebenenfalls des mit dem Dosierraum verbundenen Ableitungskanals dient. Die Entlüftung ist bei Luftansammlungen im Dosierraum bzw. im
Ableitungskanal erforderlich, die ein Ausstoßen des
Trennmittels verhindern oder zumindest erschweren. Aufgrund der Kompressibilität der Luft im Dosierraum wird die Stellbewegung des Dosierglieds nicht oder nur teilweise in eine
Verdrängungsbewegung des Trennmittels umgesetzt. Für eine ordnungsgemäße Funktion ist daher eine Entlüftung für den Fall erforderlich, dass sich Luft im Dosierraum angesammelt hat.
Die Entlüftung erfolgt über die aktive Entlüftungseinheit, indem die Entlüftungseinheit mit einer Aktuierungsgröße
beaufschlagt wird, woraufhin die Entlüftungseinheit selbsttätig von einer Außerfunktionsposition in eine Entlüftungs- und
Öffnungsposition verstellt wird. Die Entlüftungseinheit oder ein von der Entlüftungseinheit betätigtes Bauteil wird bei ordnungsgemäßer Funktionstüchtigkeit der Sprühdüse ohne
Luftansammlung im Dosierraum von dem Trennmittel in die
Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellt, so dass das
Trennmittel die Entlüftungseinheit passieren kann. Wenn sich Luft im Dosierraum angesammelt hat, kann die Entlüftungseinheit oder ein von der Entlüftungseinheit betätigtes Bauteil durch Beaufschlagung mit der Aktuierungsgröße selbsttätig in die Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellt werden, in der der Dosierraum entlüftet wird. Nach Beendigung der Entlüftung wird die Entlüftungseinheit wieder von der Entlüftungs- und
Öffnungsposition in die Außerfunktionsposition zurückverstellt, woraufhin die ordnungsgemäße Funktionstüchtigkeit der Sprühdüse wiederhergestellt ist und der reguläre Betrieb der Sprühdüse wieder aufgenommen werden kann.
Aufgrund der aktiven Ausführung der Entlüftungseinheit ist ein manuelles Öffnen und Schließen zum Durchführen des
Entlüftungsvorganges nicht erforderlich. Die Entlüftungseinheit wird mit der Aktuierungsgröße beaufschlagt, die Träger der Verstellenergie zum Überführen der Entlüftungseinheit von der Außerfunktions- in die Entlüftungs- und Öffnungsposition ist und die Bewegung der Entlüftungseinheit steuert. Die
Überführung in Gegenrichtung - von der Entlüftungs- in die Außerfunktionsposition - erfolgt entweder ebenfalls in aktiver Weise durch Beaufschlagung der Entlüftungseinheit mit der
Aktuierungsgröße oder in passiver Weise, indem eine permanent auf die Entlüftungseinheit wirkende und diese in Richtung der Außerfunktionsposition beaufschlagende Kraft genutzt wird, beispielsweise die Federkraft eines Federelementes oder die Gewichtskraft der Entlüftungseinheit oder eines sonstigen
Bauteils, das auf die Entlüftungseinheit wirkt. Die Verstellung der Entlüftungseinheit von der Außerfunktions- in die
Entlüftungs- und Öffnungsposition erfolgt durch die
Aktuierungsgröße entgegengesetzt zu der in Richtung der
Außerfunktionsposition wirkenden Rückstellkraft.
Die Entlüftung der Sprühdüse wird entweder manuell ausgelöst, indem die Aktuierungsgröße auf manuelle Weise so eingestellt wird, dass sich die Entlüftungseinheit von der Außerfunktions- in die Entlüftungs- und Öffnungsposition bewegt. Alternativ kommt auch eine selbsttätige Verstellbewegung der
Entlüftungseinheit von der Außerfunktions- in die Entlüftungs¬ und Öffnungsposition in Betracht, indem sensorisch eine
Systemgröße überwacht wird, beispielsweise der Druck des
Trennmittels im Bereich des Düsenkörpers oder im
Ableitungskanal, und in Abhängigkeit der Höhe der Systemgröße die Entlüftungseinheit durch Beaufschlagung mit der
Aktuierungsgröße selbsttätig verstellt wird. Als Systemgröße kommt beispielsweise auch eine optische Überwachung des
Aussprühens des Trennmittels aus dem Düsenkörper in Betracht, wobei die Entlüftungseinheit betätigt wird, falls auf optische Weise festgestellt wird, dass das Trennmittel nicht oder nicht in gewünschter Weise ausgesprüht wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Aktuierungsgröße der Entlüftungseinheit mit der Aktuierungsgröße des
Dosierglieds identisch, das zur Volumenänderung des Dosierraums und des Ausstoßens des Trennmittels aus dem Dosierraum
eingesetzt wird. Bei der Aktuierungsgröße handelt es sich beispielsweise um unter Druck stehende Steuerluft, mit der sowohl das Dosierglied als auch die Entlüftungseinheit
beaufschlagt werden. Es ist möglich, die Steuerluft für das Dosierglied und die Entlüftungseinheit über eine gemeinsame Steuerluftleitung der Sprühdüse zuzuführen. Alternativ ist es auch möglich, Steuerluft für das Dosierglied und Steuerluft für die Entlüftungseinheit über separate Steuerluftleitungen zuzuführen .
Die Steuerluft steht unter Druck, wobei unterhalb eines
Druckluft-Schwellenwerts nur das Dosierglied und oberhalb eines Druckluft-Schwellenwerts sowohl das Dosierglied als auch die Entlüftungseinheit verstellt werden.
Vorteilhafterweise gibt es einen unteren Druckluft- Schwellenwert und einen höheren, oberen Druckluft- Schwellenwert, die beispielsweise bei 6 bar und 8 bar liegen, wobei unterhalb des unteren Druckluft-Schwellenwerts nur das Dosierglied und oberhalb des oberen Druckluft-Schwellenwerts sowohl das Dosierglied als auch die Entlüftungseinheit
verstellt werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass im regulären Betrieb mit der Entlüftungseinheit in der
Außerfunktionsposition die Betätigung des Dosierglieds über die Druckluftbeaufschlagung mit einem Steuerdruck erfolgt, der dem unteren Druckluft-Schwellenwert entspricht, wohingegen für die Entlüftung lediglich der Druck der Steuerluft auf den oberen Druckluft-Schwellenwert erhöht werden muss, um die
Entlüftungseinheit in die Entlüftungs- und Öffnungsposition zu verstellen. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen unterem und oberem Druckluft-Schwellenwert ist ein Sicherheitsabstand gewährleistet und ein versehentliches, ungewolltes Aktivieren der Entlüftungseinheit ausgeschlossen.
Indem zur Durchführung der Entlüftung sowohl das Dosierglied als auch die Entlüftungseinheit verstellt werden, ist
gewährleistet, dass durch die Betätigung des Dosierglieds das Luftvolumen aus dem Dosierraum auf dem Weg über den Düsenkörper trotz der hohen Kompressibilität der Luft im Dosierraum
ausgestoßen wird.
Es kommen auch sonstige Aktuierungsgrößen für die
Entlüftungseinheit in Betracht. Die Aktuierungsgröße kann beispielsweise auch ein elektrischer Strom sein, mit der eine elektrische Entlüftungseinheit, beispielsweise ausgeführt als elektromagnetischer Aktuator, beaufschlagt wird. Auch das Dosierglied kann gegebenenfalls elektrisch betätigbar
ausgebildet sein. Alternativ kommt eine hydraulische Aktuierung der Entlüftungseinheit und/oder des Dosierglieds in Betracht.
Vorteilhafterweise werden für das Dosierglied und die
Entlüftungseinheit die gleiche Aktuierungsgröße verwendet. In alternativer Ausführung ist es auch möglich, unterschiedliche Aktuierungsgrößen für das Dosierglied und die
Entlüftungseinheit einzusetzen, beispielsweise Steuerluft für das Dosierglied und elektrischer Strom oder Hydraulikdruck für die Entlüftungseinheit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist in dem
Ableitungskanal ein Rückschlagventil angeordnet, das ein von der Entlüftungseinheit zur Entlüftung betätigbares Bauteil darstellt und von der Entlüftungseinheit von einer
Sperrposition in eine Öffnungsposition verstellt werden kann. Das Rückschlagventil bleibt somit für die Dauer der Entlüftung in der Öffnungsposition, in der die Luft im Dosierraum und gegebenenfalls verbliebenes Trennmittel aus dem Dosierraum über den Ableitungskanal und den Düsenkörper ausgestoßen werden. Auch im regulären Betrieb der Sprühdüse, in welchem die
Entlüftungseinheit in der Außerfunktionsposition steht, wird das Rückschlagventil mit dem Ausstoßen des Trennmittels in die Öffnungsposition verstellt. Nach Beendigung des Ausstoßvorgangs - sowohl im regulären Betrieb als auch während des Entlüftens - kehrt das Rückschlagventil wieder in die Sperrposition zurück, in der der Ableitungskanal gesperrt ist.
Das Rückschlagventil umfasst, gemäß einer vorteilhaften
Ausführung, eine Rückschlagkugel, die in dem Ableitungskanal angeordnet und im Ableitungskanal zwischen Sperr- und
Öffnungsposition verstellbar ist.
Die Entlüftungseinheit ist, gemäß weiterer vorteilhafter
Ausführung, als ein Entlüftungskolben ausgebildet, der entlang seiner Längsachse zwischen der Außerfunktionsposition und der Entlüftungs- und Öffnungsposition axial verstellbar ist. Bei regulärem Betrieb ohne Luft im Dosierraum steht der
Entlüftungskolben in der axial zurückgezogenen
Außerfunktionsposition. Mit der Aktuierung des
Entlüftungskolbens, insbesondere durch Steuerluft, deren Druck oberhalb eines oberen Druckluft-Schwellenwerts liegt, wird der Entlüftungskolben axial aus der Außerfunktionsposition in die Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellt und drückt das Rückschlagventil, insbesondere die Rückschlagkugel, aus der Sperr- in die Öffnungsposition, die das Rückschlagventil für die Dauer der Entlüftung beibehält. Zum Beenden der Entlüftung wird die Aktuierung des Entlüftungskolbens vorteilhafterweise gestoppt, woraufhin der Entlüftungskolben beispielsweise durch sein Eigengewicht in die Außerfunktionsposition zurückkehrt. Es ist auch möglich, den Entlüftungskolben durch Federkraft in die Außerfunktionsposition zu verstellen. Des Weiteren ist es möglich, die Aktuierung in der Weise auszuführen, dass der Entlüftungskolben zum Beenden der Entlüftung in die
Außerfunktionsposition zurückkehrt .
Es kann zweckmäßig sein, zusätzlich eine manuelle
Entlüftungsmöglichkeit für die Sprühdüse vorzusehen. Hierbei wird ein Bypass manuell geöffnet, um den Dosierraum zu
entlüften .
Das Dosiervolumen des Dosierraums kann, gemäß weiterer
vorteilhafter Ausführung, mithilfe eines Stellelements
eingestellt werden, das beispielsweise als eine Stellschraube ausgebildet ist, die in das Gehäuse eingeschraubt ist und von außen verstellt werden kann. Die Stirnseite der Stellschraube bildet eine Anlage- und Abstützfläche für das Dosierglied, dessen Ausgangsposition von der Position der Stellschraube abhängt. Bei einer Stellbewegung des Stellelements wird das Volumen des Dosierraums verändert.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Sprühdüse für ein
Sprühwerkzeug zum Aussprühen eines Trennmittels über einen Düsenkörper,
Fig. 2 die Sprühdüse gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von unten,
Fig. 3 die Sprühdüse in Draufsicht, Fig. 4 einen Schnitt durch die Sprühdüse gemäß Schnittlinie A- A aus Fig. 3, mit einem Dosierglied in der Sprühdüse, mit dem das Trennmittel ausgestoßen wird, dargestellt in der Ausgangsposition des Dosierglieds,
Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch mit dem
Dosierglied in der ausgelenkten Verdrängungsposition,
Fig. 6 eine weitere Draufsicht auf die Sprühdüse mit
eingetragener Schnittlinie,
Fig. 7 einen Schnitt gemäß Schnittlinie B-B aus Fig. 6, mit einer Entlüftungseinheit in Außerfunktionsposition,
Fig. 8 eine Darstellung gemäß Fig. 7 mit der
Entlüftungseinheit in Entlüftungs- und
Öffnungsposition,
Fig. 9 eine Ansicht der Sprühdüse von unten mit eingetragenen
Schnittlinien,
Fig. 10 einen Schnitt gemäß Schnittlinie M-M aus Fig. 9 mit
einer Darstellung des Dosierglieds und mit einem Rückschlagventil im Eingangsbereich des Trennmittels,
Fig. 11 einen Schnitt gemäß Schnittlinie N-N aus Fig. 9 mit
einer Darstellung des Arbeitsraumes und der
Eintrittsöffnung für die Steuerluft.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen .
In den Fig. 1 und 2 ist perspektivisch eine Sprühdüse zum
Aussprühen eines Trennmittels, beispielsweise Öl, in den Hohlraum oder auf die Oberfläche einer Gussform dargestellt. Die Sprühdüse 1, die Bestandteil eines Sprühwerkzeugs sein kann, weist ein Düsengehäuse 2 auf, aus dem ein Düsenkörper 3 hinausragt, der als Kugeldüsenkörper ausgeführt und in einem entsprechenden Kugelgelenk im Düsengehäuse 2 gelagert ist, wodurch der Kugeldüsenkörper 3 eine Rotationsbewegung um bis zu drei Rotationsachsen ausführen kann. Über den Düsenkörper 3 erfolgt das Aussprühen des Trennmittels in Form eines
Sprühnebels in Austrittsrichtung 4.
Wie der perspektivischen Ansicht der Sprühdüse 1 gemäß Fig. 2 zu entnehmen, befinden sich an der Unterseite mehrere
Eintrittsöffnungen 5 bis 8, über die verschiedene Medien in die Sprühdüse 1 eingeleitet werden. Über eine Eintrittsöffnung 5 wird Sprühluft eingeführt, die mit dem Trennmittel zum Erzeugen eines Sprühnebels vermischt wird, der über den Düsenkörper 3 austritt. Die Vermischung von Sprühluft und Trennmittel erfolgt entweder in einem nach außen offenen Napf 18 im Düsenkörper 3 oder bereits stromauf des Düsenkörpers 3 in einer Leitung 19, über die das Trennmittel dem Düsenkörper 3 zugeführt wird.
Über eine weitere Eintrittsöffnung 6 wird Trennmittel in das Innere des Düsengehäuses 2 eingeleitet. Des Weiteren sind zwei weitere Eintrittsöffnungen 7 und 8 angeordnet, über die
Steuerluft in die Sprühdüse 1 eingeführt wird, die unter Druck steht und zur Bewegungssteuerung sowohl eines Dosierglieds für dieÄnderung des Volumens des auszustoßenden Trennmittels als auch zur Bewegungssteuerung einer Entlüftungseinheit in der Sprühdüse verwendet wird.
Die Fig. 4 und 5 sind eine Schnittdarstellung gemäß der
Schnittlinie A-A aus Fig. 3 und zeigen einen Längsschnitt durch das Düsengehäuse 2 der Sprühdüse 1. Dargestellt ist ein
Dosierglied 9 im Düsengehäuse 2, das in Fig. 4 in der Ausgangsposition und in Fig. 5 in der Verdrängungsposition dargestellt ist und zur Verdrängung des Trennmittels aus einem Dosierraum 10 über einen Ableitungskanal 11 zum Düsenkörper 3 eingesetzt wird. Das Dosierglied 9 ist als ein Dosierkolben 9 ausgebildet, dessen Kolbenspitze den Dosierraum 10 begrenzt, so dass eine axiale Verschiebung - bezogen auf die
Kolbenlängsachse - des Dosierkolbens 9 zu einer
Volumenreduzierung des Dosierraums 10 und entsprechend zu einer Trennmittelverdrängung gleichen Volumens aus dem Dosierraum 10 in Richtung des Düsenkörpers 3 führt. Der Dosierkolben 9 ist in einem Arbeitsraum 12 im Düsengehäuse 2 axial verschieblich gelagert. In den Bereich oberhalb des Dosierkolbens 9 wird Steuerluft, die unter einem Arbeits- bzw. Steuerdruck von beispielsweise 6 bar steht, in den Arbeitsraum 12 geleitet, woraufhin der Dosierkolben 9 eine Arbeitsbewegung aus der
Ausgangsposition gemäß Fig. 4 in die Verdrängungsposition gemäß Fig. 5 ausführt. Diese Arbeitsbewegung erfolgt entgegen der Federkraft eines Federelementes 13 (Fig. 4), das sich im
Düsengehäuse 2 abstützt und den Dosierkolben 9 in die
Ausgangsposition kraftbeaufschlagt. Nach Beendigung des
Aussprühvorganges wird der Druck der Steuerluft im oberen
Abschnitt des Arbeitsraums 12 oberhalb des Dosierkolbens 9 reduziert, woraufhin der Dosierkolben 9 durch die Kraft des Federelementes 13 wieder in die Ausgangsposition zurückkehrt.
Das Volumen des Dosierraums 10 kann mithilfe einer
Stellschraube 21 (Fig. 4) eingestellt werden, die ein
Stellelement bildet. Die Stellschraube 21 kann von außen verstellt werden, so dass sich die Position der Stellschraube 21 im Gehäuse verändert. Die Stirnseite der Stellschraube 21 bildet eine Anlage- und Abstützfläche für den Dosierkolben 9, dessen Ausgangsposition von der Position der Stellschraube 21 abhängt . Die Fig. 7 und 8 zeigen einen weiteren Schnitt durch die
Sprühdüse 1 entlang der Schnittlinie B-B aus Fig. 6. Der
Schnitt ist gegenüber der Schnittdarstellung der Fig. 3 bis 5 winkelversetzt. In Fig. 7 und 8 ist eine Entlüftungseinheit 14 dargestellt, die dazu dient, den Dosierraum 10 und
gegebenenfalls auch den Ableitungskanal 11 für den Fall zu entlüften, dass sich Luft im Dosierraum 10 bzw. im
Ableitungskanal 11 angesammelt hat. In diesem Fall ist ein regulärer Betrieb der Sprühdüse mit Aussprühen von Trennmittel nicht möglich, da aufgrund der hohen Kompressibilität der Luft im Dosierraum die Bewegung des Dosierkolbens 9 nicht zu einem Ausstoß des Trennmittels führt, sonder im Wesentlichen nur zu einer Kompression des Gasvolumens.
Die Entlüftungseinheit 14 ist als ein Entlüftungskolben
ausgebildet, der im Düsengehäuse 2 versetzt zu dem Dosierkolben angeordnet ist, wobei die Längsachsen von Dosierkolben und Entlüftungskolben 14 parallel zueinander verlaufen. Der
Entlüftungskolben 14 ist zwischen der in Fig. 7 dargestellten Außerfunktionsposition und der in Fig. 8 gezeigten Entlüftungsund Öffnungsposition axial verstellbar. Die Spitze des
Entlüftungskolbens 14 ist einem Rückschlagventil 15 in Form einer Rückschlagkugel zugewandt, die im Strömungsweg des
Trennmittels vom Dosierraum 10 zum Düsenkörper 3 in einem
Abschnitt IIa des Ableitungskanals 11 angeordnet ist. Die
Rückschlagkugel 15 ist zwischen einer Sperrposition und einer Öffnungsposition verstellbar, wobei in der Sperrposition (Fig.
7) ein Abströmen von Trennmittel oder Luft durch den
Ableitungskanal 11 verhindert und in der Öffnungsposition (Fig.
8) ermöglicht ist.
In der regulären Betriebsweise - ohne Luft im Dosierraum 10 - wird durch die Arbeitsbewegung des Dosierkolbens 9 das
Trennmittel über den Ableitungskanal 11 und den Düsenkörper 3 ausgestoßen. Hierbei wird die Rückschlagkugel 15 aus der Sperrposition gemäß Fig. 7 in die Öffnungsposition gemäß Fig. angehoben. Die Öffnungsposition liegt oberhalb der
Sperrposition. Nach Beendigung des Ausstoßvorgangs kehrt die Rückschlagkugel 15 federbetätigt von der Öffnungsposition wieder in die Sperrposition zurück.
In der regulären Betriebsweise befindet sich der
Entlüftungskolben 14 in der zurückgezogenen Ausgangsposition gemäß Fig. 7, in der der Entlüftungskolben 14 keinen Einfluss auf die Bewegung der Rückschlagkugel 15 hat. Bei der
Überführung des Entlüftungskolbens 14 aus der
Außerfunktionsposition gemäß Fig. 7 in die Entlüftungs- und Öffnungsposition gemäß Fig. 8 wird der Entlüftungskolben angehoben, wodurch die Spitze des Entlüftungskolbens die Rückschlagkugel 15 von der Sperrposition in die
Öffnungsposition drückt, in der der Strömungsweg durch den Ableitungskanal 11 freigegeben ist. Bei einer Arbeitsbewegung des Dosierkolbens 9 wird das freie Volumen des Dosierraums 10 verringert und die im Dosierraum 10 und gegebenenfalls im Ableitungskanal 11 enthaltene Luft über den nun offenen
Ableitungskanal 11 und den Düsenkörper 3 ausgestoßen. Der Entlüftungsvorgang ist beendet, wenn der Dosierkolben 9 wiede in seine Ausgangsposition und der Entlüftungskolben 14 wieder in seine Außerfunktionsposition zurückkehrt.
Das Anheben des Entlüftungskolbens 14 von der
Außerfunktionsposition gemäß Fig. 7 in die Entlüftungs- und Öffnungsposition gemäß Fig. 8 erfolgt mithilfe der Steuerluft Der Entlüftungskolben 14 ist in einem Arbeitsraum 16 im
Düsengehäuse 2 verschieblich gelagert. In den Bereich des Arbeitsraums 16 an der Unterseite des Entlüftungskolbens 14 kann Steuerluft eingeleitet werden, die ein Anheben des Entlüftungskolbens 14 aus der Außerfunktionsposition in die Entlüftungs- und Öffnungsposition bewirkt.
Die Anhebung des Entlüftungskolbens 14 hängt von der Höhe des Drucks der Steuerluft an der Unterseite des Entlüftungskolbens ab. Vorteilhafterweise muss die Steuerluft einen oberen
Druckluft-Schwellenwert von beispielsweise 8 bar erreichen oder überschreiten, damit der Entlüftungskolben 14 angehoben wird. Dieser Druckluft-Schwellenwert liegt insbesondere oberhalb des regulären Drucks von beispielsweise 6 bar, mit dem der
Dosierkolben 9 im regulären Betrieb gegen die Kraft des
Federelementes 13 beaufschlagt wird. Die Druckdifferenz
zwischen dem regulären Steuerdruck für die normale
Betriebstätigkeit der Sprühdüse (unterer Druckluft- Schwellenwert) und dem erhöhten, oberen Druckluft-Schwellenwert für das Anheben des Entlüftungskolbens 14 in die Entlüftungs¬ und Öffnungsposition stellt sicher, dass während des regulären Betriebs der Entlüftungskolben 14 in seiner untenliegenden Außerfunktionsposition verbleibt. Auch im regulären Betrieb wird die Unterseite des Entlüftungskolbens 14 mit einem
Steuerdruck beaufschlagt, der jedoch nicht hoch genug ist, um den Entlüftungskolben anzuheben und in die Entlüftungs- und Öffnungsposition zu verstellen. Erst mit dem Überschreiten des oberen Druckluft-Schwellenwertes wird der Entlüftungskolben 14 in die Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellt.
Nach Beendigung des Entlüftungsvorgangs wird der Druck der Steuerluft wieder reduziert, woraufhin der Entlüftungskolben 14 durch die Kraft eines Federelements 20 aus der angehobenen Entlüftungs- und Öffnungsposition in die untenliegende
Außerfunktionsposition verstellt wird. Daraufhin kann die reguläre Betriebsweise der Sprühdüse wieder aufgenommen werden. In Fig. 10 ist ein Schnitt durch die Sprühdüse 1 gemäß
Schnittlinie M-M aus Fig. 9 und in Fig. 11 ein Schnitt durch die Sprühdüse 1 gemäß Schnittlinie N-N aus Fig. 9 gezeigt. Die Schnitte sind durch die Eintrittsöffnung 6 für das Trennmittel (Fig. 10) bzw. die Eintrittsöffnung 7 für die Steuerluft (Fig. 11) gelegt. Das Trennmittel wird über die Eintrittsöffnung 6 über ein Rückschlagventil 17 in den Dosierraum 10 geleitet. Die Steuerluft wird über die Eintrittsöffnung 7 - sowie über die weitere Eintrittsöffnung 8 - in den Arbeitsraum 12 oberhalb des Dosierkolbens 9 sowie in den Arbeitsraum 16 unterhalb des
Entlüftungskolbens 14 geleitet.

Claims

Patentansprüche
1. Sprühdüse für ein Sprühwerkzeug zum Sprühen eines
Trennmittels in eine Gussform, wobei in ein Düsengehäuse (2) der Sprühdüse (1) ein Dosierraum (10) eingebracht ist, in den das Trennmittel einführbar ist, und das Volumen des Dosierraums (10) über ein Dosierglied (9) veränderbar ist, wobei eine
Volumenreduzierung des Dosierraums (10) eine Verdrängung des Trennmittels gleichen Volumens aus dem Dosierraum (10) bewirkt und das aus dem Dosierraum (10) durch die Stellbewegung des Dosierglieds (9) verdrängte Trennmittel über einen
Ableitungskanal (11) zu einem Düsenkörper (3) geführt ist, über den das Trennmittel aus dem Düsengehäuse (2) auszuleiten ist, dadurch gekennzeichnet,
dass in die Sprühdüse (1) eine aktive Entlüftungseinheit (14) zur Entlüftung des Dosierraums (10) integriert ist, wobei die Entlüftungseinheit (14) durch Beaufschlagen mit einer
Aktuierungsgröße selbsttätig von einer Außerfunktionsposition in eine Entlüftungs- und Öffnungsposition verstellbar ist.
2. Sprühdüse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuierungsgröße der Entlüftungseinheit (14) mit einer Aktuierungsgröße des Dosierglieds (9) zur Volumenänderung des Dosierraums (10) identisch ist.
3. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlüftungseinheit (14) mit dem Überschreiten eines Schwellenwerts der Aktuierungsgröße aktivierbar ist.
4. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuierungsgröße der Entlüftungseinheit (14) unter Druck stehende Steuerluft ist.
5. Sprühdüse nach Anspruch 2, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerluft für das Dosierglied (9) und die
Entlüftungseinheit (14) über eine gemeinsame Steuerluftleitung zugeführt ist.
6. Sprühdüse nach Anspruch 2, 3 und 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb eines Druckluft-Schwellenwerts nur das
Dosierglied (9) und oberhalb eines Druckluft-Schwellenwerts sowohl das Dosierglied (9) als auch die Entlüftungseinheit (14) verstellbar ist.
7. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Ableitungskanal (11) ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist und die Entlüftungseinheit (14) in der
Entlüftungs- und Öffnungsposition das Rückschlagventil (15) öffnet .
8. Sprühdüse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (15) eine Rückschlagkugel in dem Ableitungskanal (11) umfasst.
9. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlüftungseinheit (14) als Entlüftungskolben ausgebildet ist, der entlang seiner Längsachse zwischen der Außerfunktionsposition und der Entlüftungs- und
Öffnungsposition axial verstellbar ist.
10. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlüftungseinheit (14) durch die Kraft eines
Federelements (20) in die Außerfunktionsposition beaufschlagt ist .
11. Sprühwerkzeug mit einer Sprühdüse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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