DE4420679A1

DE4420679A1 - Sprühelement, insbesondere für Formsprüheinrichtungen

Info

Publication number: DE4420679A1
Application number: DE4420679A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Keim; Rudi Kober; Hans Dieter Renkl
Original assignee: Acheson Industries Deutschland GmbH
Current assignee: Acheson Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1995-03-16
Also published as: JPH07185768A; JP3463823B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprühelement, insbesondere für Formsprüheinrichtungen, umfassend eine Zuführung für flüs siges Arbeitsmedium und ggf. eine Zuführung für Steuerluft, eine mit der Zuführung für Arbeitsmedium verbundene Zer stäubereinrichtung, ein druckabhängig steuerbares Schalt ventil mit einem elastisch vorgespannten Ventilkörper zum wahlweisen Herstellen oder Unterbrechen der Verbindung zwi schen der Zuführung für Arbeitsmedium und der Zerstäuber einrichtung.

Derartige Sprühelemente werden bspw. in Sprühwerkzeugen von Formsprüheinrichtungen eingesetzt, wie sie beim Druckgießen, beim Gesenkschmieden und anderen Fertigungsverfahren der Warm- und Kaltumformung benötigt werden, um nach einem Arbeitsgang die Formteile auf den nächsten Arbeitsgang vor zubereiten. Hierzu wird nach dem Öffnen der Form das Sprüh werkzeug zwischen die Formteile eingefahren, welche dann mittels Druckluft von Metallrückständen, Schmiermittelrück ständen und anderen Verunreinigungen befreit, mit Schmier stoff eingesprüht und außerdem mittels Wasser gekühlt wer den können.

Gattungsgemäße Sprühelemente sind bspw. aus der US-PS 4 714 199 und der US-PS 4 365 754 bekannt. Bei diesen Sprühele menten ist der Ventilkörper des Schaltventils von einem Kolben gebildet. Der Kolben ist von einer Schraubendruckfe der in eine Schließstellung des Schaltventils vorgespannt, in welcher er verhindert, daß flüssiges Arbeitsmedium durch das Schaltventil in die Zerstäubereinrichtung gelangt. Ge mäß Vorstehendem weisen die aus der US-PS 4 714 199 und der US-PS 4 365 754 bekannten Sprühelemente komplexen und somit kostenintensiven Aufbau auf.

Ein weiteres gattungsgemäßes Sprühelement ist aus der US-PS 3 807 641 bekannt. Bei diesem Sprühelement ist der Ventil körper des Schaltventils von einer flexiblen Membran gebil det, welche von einem durch eine Schraubendruckfeder vorge spannten Kolben in eine Schließstellung des Schaltventils vorgespannt ist. Folglich weist auch das aus der US-PS 3 807 641 bekannte Sprühelement komplexen und somit kosten intensiven Aufbau auf.

Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein Sprühelement der gattungsgemäßen Art anzugeben, welches einfacher aufgebaut ist und somit kostengünstiger gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkörper mit innerer elastischer Vorspannung ausgebil det ist. Durch die erfindungsgemäß angegebene Maßnahme übernimmt der Ventilkörper neben seiner eigentlichen Funk tion, nämlich als Ventilkörper den Ventilsitz des Schalt ventils in der Schließstellung des Ventils aufzusitzen und den Durchtritt von Arbeitsmedium zu verhindern bzw. in der Öffnungsstellung des Ventils von diesem abzuheben und den Durchtritt von Arbeitsmedium zu ermöglichen, auch die Funk tion, den Ventilkörper (d. h. sich selbst) in die Schließ- bzw. die Öffnungsrichtung des Schaltventils vorzuspannen. Da somit erfindungsgemäß mehrere Funktionen in einem Bau teil vereint sind, sinkt die Anzahl der für das Sprühele ment erforderlichen Bauteile. Das Sprühelement weist daher einfachen Aufbau auf und kann somit kostengünstig gefertigt werden.

Wenn der Ventilkörper im wesentlichen aus elastischem, vor zugsweise gummi-elastischem, Kunststoff oder Gummi gefer tigt ist, so kann der Ventilkörper in einfacher Weise mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden. Hierbei kann durch geeignete Auswahl und Gestaltung des Materials für den Ventilkörper die gewünschte innere Vorspannung gezielt eingestellt werden.

Um das Schaltventil bei der Wartung als Einheit austauschen zu können, wird vorgeschlagen, daß ein Ventilsitzelement vorgesehen ist, welches zusammen mit dem Ventilkörper das Schaltventil bildet.

Eine besonders einfache Fertigung des Ventilsitzelements kann erzielt werden, wenn das Ventilsitzelement als Spritz gußteil gefertigt ist. Die bei der Fertigung als Spritzguß teil auftretenden und relativ zu einer Fertigung bspw. durch Drehen und Bohren möglicherweise größeren Fertigungs toleranzen können hierbei in einfacher Weise durch einen elastischen Ventilkörper, insbesondere durch einen gummi elastischen Ventilkörper, ausgeglichen werden.

Das Schaltventil kann in einfacher Weise in das Sprühele ment eingesetzt werden, wenn in einem ersten Gehäuseteil des Sprühelements eine Ausnehmung zur Aufnahme des Schalt ventils vorgesehen ist. Hierbei können in dem ersten Gehäu seteil auch die Zuführungen für flüssiges Arbeitsmedium und ggf. Steuerluft ausgebildet sein.

Die Fertigung des Sprühelements kann dadurch weiter verein facht werden, daß die Zerstäubereinrichtung einem zweiten, mit dem ersten Gehäuseteil lösbar verbindbaren Gehäuseteil zugeordnet ist. Wenn hierbei das zweite Gehäuseteil im zu sammengebauten Zustand des Sprühelements das Schaltventil in der im ersten Gehäuseteil ausgebildeten Ausnehmung fest legt, so kann für den Fall von Wartung oder Reparatur ein facher Zugriff auf das Schaltventil sichergestellt werden.

Zur einfachen Fertigung des Sprühelements wird weiter vorgeschlagen, daß wenigstens eines der Gehäuseteile als Spritzgußteil gefertigt ist.

Grundsätzlich ist es denkbar, Arbeitsmedium elektrostatisch oder durch Druckdüsen zu zerstäuben oder dadurch, daß man es mit hoher Geschwindigkeit auf eine Prallwand auftreffen läßt, oder mittels anderer Verfahren. Um Arbeitsmedium mittels Druckluft zerstäuben zu können, ist bei dem erfin dungsgemäßen Sprühelement ferner eine mit der Zerstäuber einrichtung verbindbare Zuführung für Arbeitsluft vorge sehen. Die Zerstäubung kann hierbei sowohl nach dem Innen mischprinzip als auch nach dem Außenmischprinzip erfolgen. Beide Mischprinzipien sind an sich bekannt. Einfacher Auf bau des Sprühelements kann hierbei erzielt werden, wenn in dem ersten Gehäuseteil ein erster Abschnitt der Zuführung für Arbeitsluft und in dem zweiten Gehäuseteil ein zweiter Abschnitt der Zuführung für Arbeitsluft ausgebildet ist.

Um auch mit dem erfindungsgemäßen Sprühelement alle her kömmlichen Sprüheigenschaften erzielen zu können, wird vor geschlagen, daß die Zerstäubereinrichtung zur Verbindung mit einer herkömmlichen Düsenbaugruppe ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vor gesehen, daß das Ventilsitzelement zylindersymmetrisch aus gebildet ist und an seinem Außenumfang zwei von einem Ven tilsitz -Ringvorsprung getrennte Ringausnehmungen aufweist, die in axialer Richtung des Ventilsitzelements jeweils von einem Stütz-Ringvorsprung begrenzt sind, und die jeweils über eine zugehörige Querbohrung mit einem zugehörigen von in gegenüberliegenden Stirnseiten des Ventilsitzelements ausgebildeten Sacklöchern verbunden sind, wobei eines der Sacklöcher mit der Zuführung für Arbeitsmedium und ein an deres Sackloch mit der Zerstäubereinrichtung verbindbar ist, daß der Ventilkörper zylindersymmetrisch ausgebildet ist mit einer in Achsrichtung verlaufenden zentralen Öff nung, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie die Stütz-Ringvorsprünge des Ventilsitzelements, wobei der Ventilkörper sowohl im geöffneten als auch im geschlos senen Zustand des Schaltventils mit seiner innenumfangsflä che an den Stütz-Ringvorsprüngen des Ventilsitzelements dichtend anliegt, und daß eine das Abheben des Ventilkör pers vom Ventilsitzelement ermöglichende und ggf. mit der Zuführung für Steuerluft verbundene Kammer vorgesehen ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das Schaltventil durch besonders einfachen Aufbau aus. Der Ven tilkörper übernimmt hierbei zusätzlich die Funktion, das Schaltventil gegen Leckage von flüssigem Arbeitsmedium abzudichten.

Grundsätzlich ist denkbar, daß die das Abheben des Ventil körpers ermöglichende Kammer von einer Hinterschneidung in dem ersten Gehäuseteil gebildet ist. Zur Erzielung einfa chen Aufbaus des Sprühelements wird jedoch vorgeschlagen, daß diese Kammer von einer in der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers vorgesehenen Ringausnehmung gebildet ist.

Es sind verschiedene Arbeitsweisen des Schaltventils denk bar. Bspw. kann das Schaltventil ein normalerweise ge schlossenes und durch den Druck der Steuerluft zu öffnendes Ventil sein. In Weiterbildung der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform können die Stütz-Ringvorsprünge hierbei zur Erzielung einfachen Aufbaus im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventilsitz-Ringvorsprung aufweisen und die das Abheben des Ventilkörpers ermögli chende Kammer kann mit der Zuführung für Steuerluft ver bindbar sein, wobei der Ventilkörper im geöffneten Zustand des Schaltventils mit seiner Innenumfangsfläche infolge eines Steuerluftunterdrucks im Abstand von dem Ventilsitz- Ringvorsprung angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und wobei der Ventilkörper im geschlossenen Zustand des Schaltventils infolge seiner inneren Vorspannung mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ventilsitz-Ringvorsprung dichtend anliegt und einen Durch tritt von Arbeitsmedium verhindert.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß das Ventilsitz element in axialer Richtung im Anschluß an die beiden Stütz-Ringvorsprünge zwei weitere Ringausnehmungen auf weist, die im Bereich des zugeordneten axialen Endes des Ventilsitzelements jeweils von einem weiteren Ringvorsprung begrenzt sind, wobei sowohl die weiteren Ringvorsprünge als auch die Stütz-Ringvorsprünge im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventilsitz-Ringvorsprung aufwei sen, daß im Bereich der weiteren Ringausnehmungen des Ven tilsitzelements zwei mit der Zuführung für Steuerluft ver bindbare Steuerkammern vorgesehen sind, zwischen denen die das Abheben des Ventilkörpers ermöglichende Kammer angeord net ist, wobei im geöffneten Zustand des Schaltventils die Innenumfangsfläche des Ventilkörpers im Bereich der das Ab heben des Ventilkörpers ermöglichenden Kammer infolge eines in den Steuerkammern herrschenden Steuerluftüberdrucks von dem Ventilsitz-Ringvorsprung abgehoben ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und wobei im ge schlossenen Zustand des Schaltventils der Ventilkörper in folge seiner inneren Vorspannung mit seiner Innenumfangs fläche an dem Ventilsitz-Ringvorsprung dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert. Diese Aus führungsform hat den Vorteil, daß mit einfacher zu handha bendem und erhältlichem Steuerluftüberdruck gearbeitet wer den kann.

Um in dieser alternativen Ausführungsform sicherstellen zu können, daß der Ventilkörper zuverlässig vom Ventilsitzele ment abhebt, wird vorgeschlagen, daß dem Ventilkörper im wesentlichen starre Einlegelemente zugeordnet, vorzugsweise in diesen eingebettet, sind, die sich von den Steuerkammern zugeordneten Steuerkammerabschnitten des Ventilkörpers je weils in einen Zwischenabschnitt des Ventilkörpers erstrec ken, welcher der das Abheben des Ventilkörpers ermöglichen den Kammer zugeordnet ist, wobei eine aus einer Kompression der Steuerkammerabschnitte infolge Steuerluftüberdrucks re sultierende Auslenkung der Einlegelemente auf den Zwischen abschnitt übertragen wird und hier zu einer Expansion des Ventilkörpers führt, welche diesen vom Ventilsitz abhebt.

Zur Realisierung einer alternativen Arbeitsweise kann das Schaltventil ein normalerweise offenes und durch den Steu erluftdruck zu schließendes Ventil sein. In Weiterbildung der vorstehend diskutierten bevorzugten Ausführungsform können die Stütz-Ringvorsprünge hierbei einen größeren Außendurchmesser als der Ventilsitz -Ringvorsprung aufweisen und die das Abheben des Ventilkörpers ermöglichende Kammer kann mit der Zuführung für Steuerluft verbindbar sein, wo bei der Ventilkörper im geöffneten Zustand des Schaltven tils infolge seiner inneren Vorspannung im Abstand von dem Ventilsitz-Ringvorsprung angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und wobei der Ven tilkörper im geschlossenen Zustand des Schaltventils infol ge eines Steuerluftüberdrucks mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ventilsitz-Ringvorsprung des Ventilsitzelements dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert. Auch diese Ausführungsform hat den Vorteil ein fachen Aufbaus.

In Verwirklichung einer weiteren alternativen Arbeitsweise kann das Schaltventil ein normalerweise geschlossenes und durch den Arbeitsmediumdruck zu öffnendes Ventil sein. Bei dieser Ausführungsform kann auf die Steuerluft-Zuführung verzichtet werden, was zu weiter vereinfachtem Aufbau führt. In Weiterbildung der vorstehend beschriebenen be vorzugten Ausführungsform können die Stütz-Ringvorsprünge hierbei im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventilsitz-Ringvorsprung aufweisen, wobei der Ventil körper im geöffneten Zustand des Schaltventils mit seiner Innenumfangsfläche infolge eines Arbeitsmedium-Überdrucks im Abstand von dem Ventilsitz-Ringvorsprung angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und wobei der Ventilkörper im geschlossenen Zustand des Schalt ventils infolge seiner inneren Vorspannung mit seiner In nenumfangsfläche an dem Ventilsitz-Ringvorsprung dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert.

Um hierbei stets eine einwandfreie Funktion des Schaltven tils sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß die das Abheben des Ventilkörpers ermöglichende Kammer über eine Ausgleichsleitung mit der Umgebung verbunden ist.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Sprühelements wird weiter vorgeschlagen, daß in der Zufüh rung für Steuerluft eine Drucküberwachungseinrichtung vor gesehen ist. In Abhängigkeit eines von dieser Drucküberwa chungseinrichtung erfaßten abnormalen Werts des Steuerluft drucks kann bspw. die Zufuhr von Arbeitsmedium unterbrochen werden. Dies ist insbesondere bei einem normalerweise offe nen und durch Steuerluftdruck zu schließenden Schaltventil von Vorteil.

Die Erfindung betrifft ferner ein Ventilsitzelement, einen Ventilkörper und ein Schaltventil für ein erfindungsgemäßes Sprühelement.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Sprühelement, insbesondere für Formsprüheinrichtungen, umfassend eine Zuführung für flüssiges Arbeitsmedium, eine Zuführung für Arbeitsluft und eine mit den Zuführungen für Arbeitsmedium und Arbeitsluft verbundene Zerstäubereinrichtung, welcher ein schwenkbares Düsenelement zugeordnet ist.

Derartige Sprühelemente sind bekannt und werden bspw. in den Formsprüheinrichtungen der Anmelderin eingesetzt, um diese Formsprüheinrichtungen am Einsatzort den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Einsatzzwecks durch Einstellen der Sprührichtung der einzelnen Sprühelemente möglichst gut anpassen zu können. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß die bekannten Sprühelemente eine relativ star ke Geräuschentwicklung aufweisen, so daß das Bedienungsper sonal mit Gehörschutz arbeiten muß.

Demgegenüber ist die weitere Aufgabe der Erfindung, ein Sprühelement der vorstehend beschriebenen Art bereitzustel len, welches sich bei Beibehaltung der Verschwenkbarkeit des Düsenelements durch einen geräuscharmen Betrieb aus zeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zerstäubereinrichtung nach dem Außenmischprinzip arbeitet und daß ein zu dem schwenkbaren Düsenelement führender Ab schnitt der Zuführung für Arbeitsmedium als flexibles Rohr stück ausgebildet ist. Zur Zerstäubung des Arbeitsmedium nach dem Außenmischprinzip ist bei gleichen Zerstäubungs eigenschaften ein geringerer Luftdruckwert erforderlich als beim Zerstäuben nach dem Innenmischprinzip, nach welchem die herkömmlichen Sprühelemente mit verschwenkbarer Düse arbeiten. Nach dem Innenmischprinzip muß nämlich eine Mischkammer vorgesehen sein, aus welcher die Druckluft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit austritt, um das Arbeitsme dium in ausreichendem Maß zu zerstäuben und die erzielten Zerstäubungseigenschaften bis nach dem Austritt aus dem Düsenelement aufrecht zu erhalten. Beim Außenmischprinzip wird das Arbeitsmedium erst nach Austritt aus der Düse zer stäubt. An dieser Stelle ist die Arbeitsluft zum einen auch ohne die Unterstützung durch einen hohen Arbeitsluftdruck stark verwirbelt, was zu guter Zerstäubung von Arbeitsme dium führt. Zum anderen reicht zur Zufuhr der Arbeitsluft zur Austrittsöffnung ein relativ geringer Arbeitsluftdruck aus, da das Düsenelement mit großen Durchgangsquerschnitten für die Druckluft ausgebildet sein kann. Letzteres ist mög lich, da in der Zerstäubungseinrichtung kein Staudruck überwunden werden muß. Die vorstehend beschriebenen, sich in ihrer Wirkung unterstützenden Effekte führen zu einer erheblichen Verminderung der Geräuschentwicklung bei gleichbleibend guten Zerstäubungseigenschaften. Durch die Verwendung eines flexiblen Rohrstücks ist dabei gleichzeitig die Beibehaltung der Verschwenkbarkeit des Düsenelements sichergestellt.

Das Rohrstück kann kostengünstig gefertigt werden, wenn es aus Hartplastik gebildet ist.

Um neben der Sprührichtung auch das Sprühbild des Sprühele ments den Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls an passen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Relativstel lung einer Mündungsöffnung der Zuführung für Arbeitsmedium und einer Austrittsöffnung des Düsenelements in Längsrich tung der Zuführung für Arbeitsmedium einstellbar ist.

Dies kann gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfin dung bspw. dadurch erzielt werden, daß das Düsenelement ei ne zentrale Bohrung aufweist, durch welche sich das flexi ble Rohrstück bis in den Bereich der Austrittsöffnung er streckt. In diesem Fall kann die Mündungsöffnung des Rohr stücks durch einfaches Verschieben des Rohrstücks in der Zentralbohrung relativ zur Austrittsöffnung verstellt wer den. Das Rohrstück kann in der Zentralbohrung durch Rei bungskräfte infolge eng tolerierter Passung gehalten sein. Es ist jedoch auch möglich, das Rohrstück durch geeignete Feststellmittel, bspw. eine Madenschraube, in der Zentral bohrung in Position zu halten.

Gemäß einer anderen alternativen Weiterbildung der Erfin dung ist vorgesehen, daß das Düsenelement eine mit einer Innenringrippe versehene zentrale Bohrung aufweist, daß das flexible Rohrstück in die Zentralbohrung im wesentlichen bis an die Ringrippe heranreichend einsetzbar ist, und daß ein in Längsrichtung der Zentralbohrung verstellbares rohr förmiges Endstück von der Austrittsöffnung her in die Zen tralbohrung einsetzbar ist. Das rohrförmige Endstück kann hierbei zur Verstellung in Längsrichtung der Zentralbohrung in die Zentralbohrung einschraubbar ausgebildet sein. Das Endstück kann ferner durch geeignete Feststellmittel, bspw. eine Madenschraube, in der Zentralbohrung in Position ge halten sein.

Eine weitere Geräuschminderung kann erzielt werden, wenn im Bereich der Austrittsöffnung eine Prallwand für zugeführte Arbeitsluft vorgesehen ist. Durch eine derartige Prallwand wird die zugeführte Arbeitsluft stärker verwirbelt, was zu besserer Zerstäubung des Arbeitsmediums führt bzw. bei gleicher Zerstäubung das Arbeiten bei geringerem Arbeits luftdruck ermöglicht mit entsprechender Geräuschminderung.

Die Erfindung betrifft ferner ein Düsenelement zur Verwen dung bei einem erfindungsgemäßen Sprühelement.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Formsprüheinrich tung, bei deren Sprühwerkzeug das erfindungsgemäße Sprühelement eingesetzt werden kann;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines mit erfindungsge mäßen Sprühelementen ausgerüsteten Sprühwerkzeugs;

Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sprühelements;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sprühelements;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sprühelements;

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sprühelements mit geschlossenem Schaltventil;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 6 der vierten Ausfüh rungsform, jedoch mit geöffnetem Schaltventil;

Fig. 8 einen Schnitt eines Ventilkörpers für die vierte Ausführungsform in vergrößertem Maßstab;

Fig. 9 eine schematische und perspektivische Ansicht einer Einlegelement-Baugruppe für einen Ventil körper gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine erste Ausführungsform eines Sprühdüsenele ments;

Fig. 11 eine zweite Ausführungsform eines Sprühdüsenele ments; und

Fig. 12 eine dritte Ausführungsform eines Sprühdüsenele ments.

In Fig. 1 ist eine im folgenden mit 10 bezeichnete Form sprüheinrichtung schematisch dargestellt, welche bspw. ein gesetzt werden kann, um bei der Herstellung von Bauteilen mittels eines Druckgußverfahrens, z. B. des Aluminium-Druck gußverfahrens, Formteile 12a und 12b einer Form 12 auf den nächsten Arbeitsgang vorzubereiten.

Bei einem derartigen Druckgußverfahren wird eine Füllkammer 15a einer Befüllungsvorrichtung 15 durch eine Füllöffnung 15b mit zu verarbeitendem, flüssigem Metall gefüllt. An schließend wird das Metall von einem Preßkolben 15c in die Form 12 gepreßt. Nach dem Aushärten des so gefertigten Bau teils wird dieses aus der Form entnommen. Die Formteile 12a, 12b der Form 12 sind hierzu an einer ortsfesten Auf spannplatte 13a und einer beweglichen Aufspannplatte 13b angebracht. Die bewegliche Aufspannplatte 13b kann zum Öff nen und Schließen der Form 12 in Richtung des Doppelpfeils F verstellt werden. Obgleich in Fig. 1 lediglich zwei Auf spannplatten 13a, 13b mit zwei Formteilen 12a, 12b darge stellt sind, ist selbstverständlich auch der Einsatz mehr teiliger Formen mit entsprechender Anzahl von Aufspannplat ten denkbar.

Die Formsprüheinrichtung 10 umfaßt eine erste Fahreinheit 14, die auf einem oberen Rand 13c der ortsfesten Aufspann platte 13a fest angeordnet ist. Mit der ersten Fahreinheit 14 ist eine zweite Fahreinheit 16 verbunden, die mittels eines in der ersten Fahreinheit 14 geführten Arms 16a durch einen (nicht dargestellten Antrieb) relativ zur ersten Fahreinheit 14 in Richtung des Doppelpfeils A horizontal ein- und ausgefahren werden kann. In analoger Weise kann ein Sprühwerkzeug 18, das eine Mehrzahl Sprühelemente 20 aufweist, mittels eines in der zweiten Fahreinheit 16 ge führten Arms 18a durch einen (ebenfalls nicht dargestellten Antrieb) relativ zur zweiten Fahreinheit 16 in Richtung des Doppelpfeils B vertikal ein- und ausgefahren werden.

Die erste Fahreinheit 14 ist mit Versorgungsleitungen 22 für flüssiges Arbeitsmedium, einer Versorgungsleitung 24 für Arbeits- bzw. Blasluft und einer Versorgungsleitung 26 für Steuerluft verbunden. Diese Versorgungsleitungen 22, 24, 26 sind von der ersten Fahreinheit 14 bis zum Sprüh werkzeug 18 geführt. In Fig. 1 sind jedoch der einfacheren Darstellung halber lediglich die zur ersten Fahreinheit 14 führenden Abschnitte dieser Leitungen gezeigt.

Die Versorgungsleitungen 22 für Arbeitsmedium umfassen eine Versorgungsleitung 22a für Wasser und eine Versorgungslei tung 22b für Schmiermittel. Es können jedoch auch weitere Versorgungsleitungen 22 für Arbeitsmedium, bspw. für eine zweite Sorte Schmiermittel oder dergl., vorgesehen sein, wie in Fig. 1 mit der strich-punktierten Linie 22c ange deutet ist. Im Sprühwerkzeug 18 bzw. diesem unmittelbar vorgelagert ist eine Ventileinrichtung 28 vorgesehen, um zwischen den verschiedenen Versorgungsleitungen 22a, 22b, usw. für Arbeitsmedium umschalten zu können.

Zur Vorbereitung der Form 12 auf den nächsten Arbeitsgang wird nach dem Öffnen der Form 12 und dem Entnehmen des her gestellten Bauteils das Sprühwerkzeug 18 mit Hilfe der Arme 16a und 18a zwischen die beiden Formteile 12a, 12b einge fahren. Hierauf werden die Formteile 12a, 12b bspw. mittels Blasluft von Metallrückständen, Schmiermittelrückständen und anderen Verunreinigungen befreit, durch Versprühen von Wasser gekühlt, zur Vorbereitung des nächsten Arbeitsgangs mit Schmierstoff eingesprüht und ggf. mittels Blasluft ge trocknet.

In Fig. 2 ist der Aufbau des Sprühwerkzeugs 18 detailliert dargestellt. An dem Sprühwerkzeug 18 sind im vorliegenden Beispiel sechs Sprühelemente 20 angebracht. Die Anzahl und die Ausrichtung der Sprühelemente kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall beliebig variiert werden.

Im Sprühwerkzeug 18 ist eine Arbeitsmedium-Hauptleitung 30 ausgebildet, von welcher Nebenleitungen 32 abzweigen, die in der Darstellung gemäß Fig. 2 in der Zeichenebene ver laufen. Von diesen Nebenleitungen 32 zweigen wiederum Ar beitsmedium-Stichleitungen 34 ab, die das Sprühwerkzeug in der Darstellung gemäß Fig. 2 orthogonal zur Zeichenebene durchsetzen. Ferner sind in dem Sprühwerkzeug 18 orthogonal zur Zeichenebene verlaufende Stichleitungen 36 für Blas- bzw. Arbeitsluft und 38 für Steuerluft vorgesehen. Diese Stichleitungen 36 bzw. 38 sind mit entsprechenden (nicht dargestellten) Haupt- und Nebenleitungen für Arbeitsluft bzw. Steuerluft verbunden, die den Leitungen 30 und 32 entsprechend ausgebildet sind. Die offenen Enden der Stich leitungen 34, 36 und 38 sind von Abdeckplatten 18b (s. Fig. 1) verschlossen.

Die Sprühelemente 20 können einer Mehrzahl von Steuerkrei sen zugeordnet sein. So sind in Fig. 2 bspw. die Sprühele mente 20₁ und 20₄ zu einem Steuerkreis S1, die Sprühelemen te 20₂ und 20₅ zu einem Steuerkreis S2 und die Sprühelemen te 20₃ und 20₆ zu einem Steuerkreis S3 zusammengefaßt.

Diese Zuordnung kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß die den Sprühelementen 20₁ und 20₄ des Steuer kreises S1, den Sprühelementen 20₂ und 20₅ des Steuerkrei ses S2 und den Sprühelementen 20₃ und 20₆ des Steuerkreises S3 zugeordneten Stichleitungen 38 für Steuerluft jeweils mit einer gesonderten Hauptleitung für Steuerluft verbunden sind, wobei die Steuerluft-Hauptleitungen der einzelnen Steuerkreise unabhängig voneinander, bspw. mittels einer (nicht dargestellten) Ventileinrichtung, mit Steuerluft versorgt werden können.

Von den Stichleitungen 34 für Arbeitsmedium führen Zufuhr bohrungen 40 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 42 für Ar beitsmedium der Sprühelemente 20, von den Stichleitungen 36 für Arbeitsluft führen Zufuhrbohrungen 44 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 46 für Arbeitsluft der Sprühelemente 20, und von den Stichleitungen 38 für Steuerluft führen Zufuhr bohrungen 48 zu entsprechenden Zufuhrleitungen 50 für Steu erluft der Sprühelemente 20.

Die Einlaßöffnung 30a der in Fig. 2 dargestellten Haupt leitung 30 für Arbeitsmedium ist mit einer Ausgangsleitung 28d der Ventileinrichtung 28 verbunden. An Eingangsleitun gen 28a, 28b und 28c der Ventileinrichtung 28 sind die Ver sorgungsleitungen 22a, 22b bzw. 22c angeschlossen. In den Eingangsleitungen 28a, 28b und 28c sind jeweils ein Durch flußmengen-Steuerventil 22a1, 22b1 bzw. 22c1 und ein Rück schlagventil 22a2, 22b2 bzw. 22c2 angeordnet.

Die Durchlaßöffnung der Steuerventile 22a1, 22b1 und 22c1 können mittels einer Steuereinheit 52 über Steuerleitungen 54a, 54b, 54c unabhängig voneinander eingestellt werden. So kann bspw. durch Öffnen des Ventils 22a1 und Schließen der Ventile 22b1 und 22c1 nur Wasser, durch Öffnen des Ventils 22b1 und Schließen der Ventile 22a1 und 22c1 nur Schmier mittel oder durch entsprechendes öffnen der Ventile 22a1 und 22b1 und Schließen des Ventils 22c1 ein Schmiermittel- Gemisch in einem gewünschten Mischungsverhältnis als Ar beitsmedium zugeführt werden. Hierbei können stark unter schiedliche Abgabemengen, Viskositäten oder dergl. der zu vermischenden Arbeitsmedien durch die Steuereinheit 52 berücksichtigt werden, bspw. durch unterschiedlichen Öff nungsgrad der Ventile 22a1, 22b1 und 22c1.

In Fig. 3 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Sprühelements 20 dargestellt. Das Sprühelement 20 um faßt ein erstes Gehäuseteil 56 und ein zweites Gehäuseteil 58, welche vorzugsweise als Spritzgußteile gefertigt sind, mit Flächen 56a und 58a aneinander anliegen und mittels (nicht dargestellter) Bolzenverbindungen miteinander ver schraubt sind. In dem ersten Gehäuseteil 56 sind die Zu fuhrleitungen 42 für flüssiges Arbeitsmedium, 46 für Ar beitsluft und 50 für Steuerluft ausgebildet.

Die Zufuhrleitung 42 für Arbeitsmedium erstreckt sich von einer der Fläche 56a entgegengesetzt gerichteten Fläche 56b in Richtung zur Fläche 56a und mündet in eine Ausnehmung 60 kreisförmigen Querschnitts, die zur Fläche 56a hin offen ist. Die Ausnehmung 60 dient zur Aufnahme eines Schaltven tils 62, dessen Aufbau weiter unten noch ausführlich be schrieben werden wird. Die Zufuhrleitung 46 für Arbeitsluft verbindet die beiden Flächen 56a und 56b miteinander, und die Zufuhrleitung 50 für Steuerluft, die ebenfalls von der Fläche 56b ausgeht, mündet in einer Querbohrung 50a, die eine Außenumfangsfläche 56c des Sprühelements mit einer Innenumfangsfläche 60a der Ausnehmung 60 verbindet. Das äußere Ende der Querbohrung 50a ist von einem Stopfen 64 dicht verschlossen.

In der Ausnehmung 60 des ersten Gehäuseteils 56 ist, wie vorstehend beschrieben, im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 20 ein Schaltventil 62 angeordnet, welches ein Ventilsitzelement 66 und einen Ventilkörper 68 umfaßt. Sowohl das Ventilsitzelement 66 als auch der Ventilkörper 68 sind im wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildet.

Das Ventilsitzelement 66 weist an seiner Außenumfangsfläche zwei Ringausnehmungen 66a und 66b auf, die in axialer Rich tung von einem einen Ventilsitz bildenden Ringvorsprung 66c getrennt und von zwei weiteren Ringvorsprüngen 66d und 66e begrenzt sind. Die Ringvorsprünge 66c, 66d und 66e weisen im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser auf. Von den axialen Endflächen des Ventilsitzelements 66 gehen Sacklö cher 66f und 66g aus, deren Sackenden über Querbohrungen 66h und 66i mit den Ringausnehmungen 66a und 66b in Verbin dung stehen. Zur Zentrierung des Ventilsitzelements 66 in der Ausnehmung 60 greift es mit einem rohrförmigen Ansatz 66k in die Zufuhrleitung 42 für Arbeitsmedium ein. Die axiale Länge des Ventilsitzelements 66 ist derart bemessen, daß es im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 20 mit der Fläche 58a im wesentlichen bündig abschließt. Das Ven tilsitzelement 66 ist vorzugsweise als Spritzgußteil gefer tigt.

Der Ventilkörper 68 ist rohrförmig ausgebildet und um schließt das Ventilsitzelement 66. Hierzu ist ein Innen durchmesser seines Durchgangs 68a im wesentlichen gleich dem bzw. geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Ringvorsprünge 66c, 66d und 66e des Ventilsitzelements 66. Am Außenumfang des Ventilkörpers 68 ist eine Ringausnehmung 68b ausgebildet, welche zusammen mit der Innenumfangsfläche 60a der Ausnehmung 60 eine das Abheben des Ventilkörpers 68 vom Ventilsitz 66c ermöglichende Kammer 70 festlegt. Der Außendurchmesser des Ventilkörpers 68 ist im wesentlich gleich dem Innendurchmesser der Ausnehmung 60.

Alternativ könnte die Kammer 70 auch von einer in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Hinterschneidung 56d gebildet sein. In diesem Fall könnte auf die Ringausnehmung 68b am Außenumfang des Ventilkörpers 68 verzichtet werden.

Das Ventilsitzelement 68 steht im betriebsfertigen Zustand des Sprühelements 20 über die Fläche 56a über und greift in eine im zweiten Gehäuseteil 58 ausgebildete Ringnut 72 ein, die zur Zentrierung des Schaltventils 62 dient. Die Zufuhr leitung 46 für Blasluft setzt sich in dem zweiten Gehäuse teil 58 in einer Leitung 74 fort, welche über eine an ihrem äußeren Ende mittels eines Stopfens 74b dicht verschlossene Querbohrung 74a in eine Mischkammer 76 mündet. Die Kammer 76 öffnet sich an einer der Fläche 58a entgegengesetzt gerichteten Fläche 58b des zweiten Gehäuseteils. In dieser Mündung 76a ist eine Düsenbaugruppe 80 aufgenommen.

Die Düsenbaugruppe 80 umfaßt ein rohrförmiges Hauptteil 80a, an dessen einem Ende ein Außengewindeabschnitt 80a1 vorgesehen ist. Das Hauptteil 80a ist mittels des Außenge windeabschnitts 80a1 in die Mündung 76a des zweiten Gehäu seteils 58 eingeschraubt. An seinem anderen Ende ist das Hauptteil 80a mit einem Außengewindeabschnitt 80a2 ausge bildet. Im Bereich dieses Außengewindeabschnitts 80a2 ist ein Innenraum 80b des Hauptteils 80a mit einer im wesent lichen kugelförmigen Innenfläche 80c versehen. An dieser Innenfläche 80c liegt eine Kugelkalotte 80d1 eines Düsen elements 80d an, die von einer mit dem Außengewindeab schnitt 80a2 verschraubten Überwurfmutter 80e in Position gehalten ist.

Ein mit dem Sackloch 66g des Ventilsitzelements verbundenes Rohrstück 78 durchsetzt die Kammer 76 und ragt in den In nenraum 80b des Hauptteils 80a hinein. In diesem Innenraum 80b wird nach dem sogenannten Innenmischprinzip aus dem Rohrstück 78 austretendes Arbeitsmedium von aus der Misch kammer 76 zugeführter Druckluft zerstäubt und aus dem Dü senelement 80d ausgeblasen.

Im folgenden wird die Funktion des Sprühelements 20 gemäß Fig. 3 erläutert werden. Bei dem Schaltventil 62 des Sprühelements 20 handelt es sich um ein normalerweise ge schlossenes, durch einen Steuerluftunterdruck zu öffnendes Ventil. In Fig. 3 ist der Normalzustand des Schaltventils 62 dargestellt, d. h. dessen geschlossener Zustand. In die sem Zustand liegt der Ventilkörper 68 mit seiner Innenum fangsfläche dichtend auf dem Ventilsitz 66c auf und unter bindet somit die Zufuhr von Arbeitsmedium von der Leitung 42 durch das Sackloch 66f und die Querbohrung 66h, von der Ringausnehmung 66a, zwischen Ventilsitz 66c und Ventilkör per 68 hindurch in die Ringausnehmung 66b und weiter durch die Querbohrung 66i, das Sackloch 66g und das Rohrstück 78 in den Innenraum 80b der Düsenbaugruppe 80.

Wird jedoch über die Leitung 50 für Steuerluft ein Steuer luft-Unterdruck an die Kammer 70 angelegt, so wird der Ventilkörper 68 durch diesen Unterdruck vom Ventilsitz 66c abgehoben und ermöglicht einen Durchtritt von Arbeitsmedium zwischen Ventilsitz 66c und Ventilkörper 68. Nunmehr gelangt flüssiges Arbeitsmedium von der Zufuhrleitung 42 in den Innenraum 80b der Düsenbaugruppe 80, in welchem es von der über die Zufuhrleitungen 46, 74 und 74a und die Kammer 76 in den Innenraum 80b geleiteten Blasluft zerstäubt und weiter zum Düsenelement 80d getragen wird, aus welchem es als Sprühnebel austritt.

Der Ventilkörper 68 ist aus einem elastischen Material, bspw. Gummi, und mit innerer Vorspannung gefertigt, die ihn in die geschlossene Stellung vorspannt, d. h. in die Stel lung, in der er einen Durchtritt von Arbeitsmedium zwischen Ventilsitz 66c und Ventilkörper 68 verhindert.

Die Ausbildung des Schaltventils 62 als normalerweise ge schlossenes Ventil hat den Vorteil, daß bei Ausfall der Steuerung, bspw. infolge Stromausfalls, jeglicher weiterer Austritt von Arbeitsmedium zuverlässig unterbunden wird. Es ist jedoch auch möglich, das Schaltventil als normalerweise offenes, durch Steuerluftdruck zu schließendes Ventil aus zubilden.

Fig. 4 zeigt ein Sprühelement, das mit einem derartigen normalerweise offenen und durch Steuerluftdruck zu schließenden Schaltventil ausgerüstet ist. In Fig. 4 sind analo ge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Das Sprühelement 120 wird im folgenden nur insofern beschrieben werden, als es sich von dem Sprühelement 20 gemäß Fig. 3 unterscheidet. Ansonsten wird hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des Sprühelements 20 Bezug genommen.

Das Sprühelement 120 unterscheidet sich von dem Sprühele ment 20 gemäß Fig. 3 lediglich dadurch, daß der Ventil sitz-Ringvorsprung 166c des Ventilsitzelements 166 des Schaltventils 162 einen geringeren Außendurchmesser auf weist als die Ringvorsprünge 166d und 166e. Da der Durch messer der Rohröffnung des Ventilkörpers 168 den gleichen bzw. einen nur geringfügig kleineren Durchmesser aufweist wie die Ringvorsprünge 166d und 166e, ist im Normalzustand, d. h. im von Steuerluftdruck nicht beaufschlagten Zustand, des Schaltventils 162 ein Spalt Sp zwischen der Innenum fangsfläche des Ventilkörpers 168 und der Außenumfangsflä che des Ventilsitzes 166c vorhanden. Durch diesen Spalt Sp kann flüssiges Arbeitsmedium von der Leitung 142 durch das Sackloch 166f und die Querbohrung 166h, von der Ringausneh mung 166a, zwischen Ventilsitz 166c und Ventilkörper 168 hindurch in die Ringausnehmung 166b und weiter durch die Querbohrung 166i, das Sackloch 166g und das Rohrstück 178 in den Innenraum 180b der Düsenbaugruppe 180 gelangen. Hier wird das Arbeitsmedium von der über die Zufuhrleitungen 146, 174 und die Kammer 176 in den Innenraum 180b der Dü senbaugruppe 180 geleiteten Blasluft zerstäubt und weiter zum Düsenelement 180d getragen, aus welchem es als Sprüh nebel austritt.

Zum Absperren des Durchtritts von Arbeitsmedium zwischen Ventilsitz 166c und Ventilkörper 168 wird der das Abheben des Ventilkörpers ermöglichende Kammer 170 über die Zufuhr leitung 150 für Steuerluft ein Überdruck zugeführt, welcher den Ventilkörper 168 gegen den Ventilsitz 166c preßt. Durch Steuerung des Steuerluftdrucks kann darüber hinaus die zu geführte Menge an Arbeitsmedium gezielt dosiert werden. Der aus einem elastischen, vorzugsweise gummi-elastischen, Ma terial gefertigte Ventilkörper 168 ist derart in sich vor gespannt, daß er automatisch in seine in Fig. 4 darge stellte Normal- bzw. Öffnungsstellung zurückkehrt, nachdem der Steuerluft-Überdruck abgeschaltet worden ist.

In der Zufuhrleitung 150 für Steuerluft ist ein Drucksensor 184 angeordnet, der den Wert des in der Zufuhrleitung herr schenden Drucks erfaßt und an die Steuereinheit 52 (siehe Fig. 2) weiterleitet. Falls der Druckwächter 184 in der Zufuhrleitung 150 einen nicht absichtigten Druckabfall er faßt, so schließt die Steuereinheit 52 die Steuerventile 22a1, 22b1 und 22c1 (siehe Fig. 2), so daß kein Arbeits medium mehr durch die Steuerleitung 142 zugeführt werden kann.

In Fig. 5 ist eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Sprühelements dargestellt, welches mit einem norma lerweise geschlossenen und durch den Druck des Arbeitsme diums zu öffnenden Schaltventil ausgerüstet ist. In Fig. 5 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Das Sprühele ment 220 wird im folgenden nur insofern beschrieben werden, als es sich von dem Sprühelement 20 gemäß Fig. 3 unter scheidet. Ansonsten wird hiermit ausdrücklich auf die Be schreibung des Sprühelements 20 Bezug genommen.

Das Sprühelement 220 unterscheidet sich von dem Sprühele ment 20 gemäß Fig. 3 vor allem dadurch, daß keine der Zu fuhrleitung 50 für Steuerluft entsprechende Leitung vorge sehen ist. Der den Ventilsitz bildende Ringvorsprung 266c weist im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie die Ringvorsprünge 266d und 266e. Somit liegt der Ventilkörper 268 in dem in Fig. 5 dargestellten Normal- bzw. Schließzu stand des Schaltventils 262 infolge seiner inneren Vorspan nung mit seiner Innenumfangsfläche fest auf dem Ventilsitz 266c auf.

Wird nun über die Zufuhrleitung 242, das Sackloch 266f, die Querbohrung 266h Arbeitsmedium in die Ringausnehmung 266a eingeführt, so kann dies nicht über den Ventilsitz 266c in die Ringausnehmung 266b gelangen, da die vom Druck des Ar beitsmediums auf den Ventilkörper 268 ausgeübte Hydraulik kraft zunächst kleiner ist als die innere Vorspannkraft des Ventilkörpers 268. Steigt der Druck des Arbeitsmediums je doch über einen Grenzdruck P_G an, so wird der Ventilkörper 268 durch die Hydraulikkraft gegen seine innere Vorspannung vom Ventilsitz 266c abgehoben, so daß Arbeitsmedium in die Ringausnehmung 266b und weiter durch die Querbohrung 266i, das Sackloch 266g und das Rohrstück 278 in den Innenraum 280b der Düsenbaugruppe 280 gelangen kann. Hier wird das Arbeitsmedium von der über die Zufuhrleitungen 246, 274 und die Mischkammer 276 in den Innenraum 280b der Düsenbau gruppe 280 geleiteten Blasluft zerstäubt und weiter zum Düsenelement 280d getragen, aus welchem es als Sprühnebel austritt.

Um sicherstellen zu können, daß der Ventilkörper 268 stets beim gleichen Grenzdruck P_G vom Ventilsitz 266c abgehoben wird, ist eine Ausgleichsbohrung 282 vorgesehen, welche den Ringraum 268b am Außenumfang des Ventilkörpers 268 mit der Umgebung verbindet. Der Ventilkörper 268 kehrt erst bei einem zweiten Grenzdruck P_G′ wieder in seine in Fig. 5 dargestellte Schließstellung zurück, der kleiner als der Grenzdruck P_G ist, da die vom Hydraulikdruck im Öffnungs zustand beaufschlagte Fläche des Ventilkörpers 268 größer ist als dessen im Schließzustand beaufschlagte Fläche.

In Fig. 6 ist eine vierte Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Sprühelement dargestellt, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 3, jedoch vermehrt um die Zahl 300. Das Sprühelement 320 wird im folgenden nur insofern beschrieben werden, als es sich von dem Sprühelement 20 gemäß Fig. 3 unterscheidet. Anson sten wird hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des Sprühelements 20 Bezug genommen.

Das Sprühelement 320 ist, wie das Sprühelement 20 gemäß Fig. 3, mit einem normalerweise geschlossenen und durch Steuerluft zu öffnenden Schaltventil 362 ausgerüstet. Das Schaltventil 362 ist jedoch derart ausgebildet, daß es mit tels Steuerluft-Überdruck geöffnet werden kann.

Das Ventilsitzelement 366 weist an seiner Außenumfangsflä che zusätzlich zu den von den Ringvorsprüngen 366d und 366e begrenzten und mit den Sacklöcher 366f und 366g verbundenen Ringausnehmungen 366a und 366b zwei weitere Ringausnehmun gen 366m und 366n auf, welche von den Ringvorsprüngen 366d bzw. 366e und von weiteren Ringvorsprüngen 366o bzw. 366p begrenzt sind. Die Ringvorsprünge 366c, 366d, 366e, 366o und 366p weisen alle im wesentlichen den gleichen Außen durchmesser auf.

Der Ventilkörper 368 ist rohrförmig ausgebildet. Sein In nendurchmesser ist im wesentlichen gleich dem bzw. gering fügig kleiner als der Außendurchmesser der Ringvorsprünge 366c, 366d, 366e, 366o und 366p des Ventilsitzelements 366.

Am Außenumfang des Ventilkörpers 368 ist eine Ringausneh mung 368b ausgebildet, welche zusammen mit der Innenum fangsfläche der Ausnehmung 360 eine das Abheben des Ventil körpers 368 vom Ventilsitz 366c ermöglichende Kammer 370a festlegt. Im zusammengesetzten Zustand des Schaltventils 362 erstreckt sich die Kammer 370a im wesentlichen im Be reich der Ringausnehmungen 366a und 366b des Ventilsitz elements 366. Der Ventilkörper 368 weist ferner zwei Ring ausnehmungen 368c und 368d auf, die zusammen mit der In nenumfangsfläche der Ausnehmung 360 zwei Kammern 370b und 370c festlegen. Die Kammern 370a und 370b bzw. 370c sind durch Ringvorsprünge 368e bzw. 368f des Ventilkörpers 368 voneinander getrennt. Im zusammengesetzten Zustand des Schaltventils 362 erstrecken sich die Kammern 370b und 370c im wesentlichen im Bereich der Ringausnehmungen 366m bzw. 366n des Ventilsitzelements 366.

Die Kammern 370b und 370c sind über Querbohrungen 350b bzw. 350a mit der Zufuhrleitung 350 für Steuerluft verbunden. Auch die Kammern 370b und 370c könnten alternativ jeweils auch von einer Hinterschneidung des ersten Gehäuseteils 356 gebildet sein.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 die Funktion des Schaltventils 362 näher erläutert werden.

Bei dem Schaltventil 362 des Sprühelements 320 handelt es sich um ein normalerweise geschlossenes, durch Steuerluft druck zu öffnendes Ventil. Im Gegensatz zum Schaltventil 62 gemäß Fig. 3 kann das Schaltventil 362 jedoch durch einen Steuerluft-Überdruck geöffnet werden.

In Fig. 6 ist der Normalzustand des Schaltventils 362 dar gestellt, d. h. dessen geschlossener Zustand. In diesem Zu stand liegt der Ventilkörper 368 mit seiner Innenumfangs fläche dichtend auf dem Ventilsitz 366c auf und unterbindet somit die Zufuhr von Arbeitsmedium von der Leitung 342 zur Düsenbaugruppe 380.

Wird jedoch über die Steuerluft-Leitung 350 ein Steuerluft- Überdruck an die Kammern 370b und 370c angelegt, so wird der Ventilkörper 368, wie in Fig. 7 dargestellt ist, durch diesen Überdruck in die Ringausnehmungen 366m und 366n ge drückt. Diese Verformung des Ventilkörpers 368 setzt sich in den im Bereich der Kammer 370a angeordneten Bereich des Ventilkörpers 368 fort, wobei seine Ringvorsprünge 368e und 368f als Schwenklinien wirken, so daß der Ventilkörper 368 im Bereich der Kammer 370a vom Ventilsitz 366c abgehoben wird und und den Durchtritt von Arbeitsmedium zwischen Ventilsitz 366c und Ventilkörper 368 ermöglicht.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform eines Ventil körpers dargestellt, mit Hilfe dessen sich die vorstehend beschriebene Funktion in besonders effektiver Weise ver wirklichen läßt.

In den Ventilkörper 368′ sind längliche Einlegelemente 386 eingebettet, die bspw. aus Stahl oder einem anderen geeig neten starren Material gefertigt sind. Ein Längsende 386a jedes Einlegelements 386 ist in einem Abschnitt des Ventil körpers 386′ angeordnet, der einer der äußeren Ringnuten 368c′ und 368d′ zugeordnet ist, und das jeweils andere Längsende 386b jedes Einlegelements 386 ist in einem Ab schnitt des Ventilkörpers 386′ angeordnet, der der mitt leren Ringnut 368b′ zugeordnet ist.

Wie insbesondere in Fig. 9 dargestellt ist, weisen die Einlegelemente 386 in einem mittleren Abschnitt 386c Aus drückungen 386c1, 386c2 und 386c3 auf, die bzgl. der Flä chennormalen jedes Einlegelements 386 in alternierenden Richtungen ausgedrückt sind. Die alternierenden Ausdrückun gen 386c1, 386c2 und 386c3 bilden einen Durchgangskanal 386d, durch welchen ein Drahtbügel 388 gezogen ist. Auf dem Drahtbügel 388 sind im dargestellten Beispiel sechs Einleg elemente 386 aufgereiht; es kann jedoch jede gewünschte, geeignete Anzahl von Einlegelementen vorgesehen sein. Der Drahtbügel 388 ist im Bereich des Ringvorsprungs 368e′ bzw. 368f′ angeordnet (siehe Fig. 8).

Bei einer Kompression des den Ringnuten 368c′ und 368d′ zu geordneten Abschnitts des Ventilkörpers 368′ infolge eines an die Kammern 370b und 370c (siehe Fig. 7) angelegten Steuerluftdrucks verschwenken die Einlegelemente 386 mit ihren Enden 386a um den als Schwenkachse dienenden Draht bügel 388 nach innen. Infolge der starren Beschaffenheit der Einlegelemente 386 verschwenken hierbei die anderen Enden 386b der Einlegelemente 386 nach außen und führen dadurch zu einer Expansion des der Ringnut 386b′ zugeord neten Abschnitts des Ventilkörpers 368′. Somit wird durch die Einlegelemente 386 in einfacher Weise das Abheben des Ventilkörpers 368′ vom Ventilsitz 366c (siehe Fig. 7) zuverlässig sichergestellt.

Alternativ ist es auch möglich, die Einlegelemente 386 nicht in den Ventilkörper 368′ einzubetten, sondern auf dessen Innenumfangsfläche aufzulegen, so daß sie im mon tierten Zustand des Schaltventils 362 zwischen dem Ventil sitzelement 366 und dem Ventilkörper 368′ angeordnet sind.

Das Sprühelement 320 gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von dem Sprühelement 20 gemäß Fig. 3 ferner durch die Zufüh rungen zur Düsenbaugruppe und den Aufbau des Düsenelements.

Die Zufuhrleitung 346 für Blasluft setzt sich in dem zwei ten Gehäuseteil 358 in einer Leitung 374/374a fort, welche in eine Kammer 376 mündet. In eine Mündung 376a dieser Kam mer 376 ist eine Düsenbaugruppe 380 eingesetzt, deren Auf bau im wesentlichen jenem der Düsenbaugruppe 80 gemäß Fig. 3 entspricht. Im Unterschied zu dieser weist die Düsenbau gruppe 380 jedoch ein nach dem Außenmischprinzip arbeiten des Düsenelement 380d auf, bei dem Arbeitsmedium außerhalb des Düsenelements von verwirbelter Druckluft zerstäubt wird. Ein mit dem Sackloch 366g des Ventilsitzelements 366 verbundenes Rohrstück 378 zur Zuführung von Arbeitsmedium erstreckt sich daher bis zu dem Düsenelement 380d und durch dieses hindurch bis zu einer Austrittsöffnung 380f.

Im folgenden wird der Aufbau des Düsenelements 380d an Hand von Fig. 10 im einzelnen erläutert werden.

In einer Kugelkalotte 380d1 des Düsenelements 380d ist an der der Austrittsöffnung 380f entgegengesetzten Seite des Düsenelements 380d eine Ausnehmung 390 ausgebildet. An sei nem austrittsseitigen Ende weist das Düsenelement 380d eine Verwirbelungskammer 392 auf, in welche das Rohrstück 378 mündet. Die Ausnehmung 390 und die Verwirbelungskammer 392 sind über Längsbohrungen 394 miteinander verbunden. Das Rohrstück 378 ist in eine zentrale Längsbohrung 398 des Dü senelements 380d eingesetzt und wird in dieser durch Rei bungskräfte gehalten. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, zur Befestigung des Rohrstücks eine (nicht darge stellte) Madenschraube in dem Düsenelement 380d vorzusehen. Um ein Verschwenken des Düsenelements 380d zu ermöglichen, ist das Rohrstück 378 aus einem flexiblen Material, bspw. Hartplastik oder dergl., gebildet.

Wie man in Fig. 6 und 7 erkennt, steht die Ausnehmung 390 mit der Druckluftkammer 376 in Verbindung. Von dort zugeführte Druckluft gelangt über die Bohrungen 394 in die Verwirbelungskammer 392. Wiederum mit Bezug auf Fig. 10 wird die Druckluft durch die Bohrungen 394 auf eine aus trittsseitige Begrenzungswandung 392a der Verwirbelungs kammer 392 geleitet, welche als Prallwand zur Verwirbelung des Luftstroms dient. Aus dem Rohrstück 378 austretendes Arbeitsmedium wird von der verwirbelten Druckluft außerhalb der Austrittsöffnung 380f zur Bildung eines Sprühnebels 396 zerstäubt.

Mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 10 kann in einfacher Weise ein verschwenkbares und nach dem Außenmischprinzip arbeitendes Düsenelement bereitge stellt werden. Das Außenmischprinzip hat gegenüber dem In nenmischprinzip den Vorteil, daß ein Verstopfen der Aus trittsöffnung 380f nahezu, wenn nicht gar vollständig, aus geschlossen ist, da das Arbeitsmedium außerhalb der Aus trittsöffnung 380f zerstäubt wird.

Darüber hinaus zeichnet sich das Düsenelement 380d durch seine geringe Geräuschentwicklung aus. Diese rührt daher, daß zum Zerstäuben einer vorgegebenen Menge Arbeitsmedium nach dem Außenmischprinzip ein geringerer Luftdruckwert zur Erzielung vorgegebener Zerstäubungseigenschaften ausreicht als beim Zerstäuben nach dem Innenmischprinzip. Nach dem Innenmischprinzip muß nämlich eine Mischkammer vorgesehen sein, aus welcher die Druckluft mit hoher Strömungsge schwindigkeit austritt, um das Arbeitsmedium in ausreichen dem Maß zu zerstäuben und diese Zerstäubungseigenschaften bis nach dem Austritt aus dem Düsenelement beizubehalten. Im Gegensatz hierzu wird das Arbeitsmedium beim Außenmisch prinzip erst nach Austritt aus der Düsenöffnung zerstäubt, wozu aufgrund der besseren Verwirbelung der Druckluft bei diesem Austritt eine geringere Strömungsgeschwindigkeit ausreicht. Da ferner kein Staudruck überwunden werden muß, kann das Düsenelements mit größeren Durchgangsquerschnitten für die Druckluft ausgebildet sein. Somit ist zur Erzielung des gleichen Luftdurchsatzes bei gleicher Zerstäubung ein erheblich niedrigerer Luftdruckwert erforderlich, was sich günstig auf die Geräuschentwicklung auswirkt. Die Verwen dung einer Prallwand unterstützt die Verwirbelung der Druckluft zusätzlich, so daß bei gleichen Zerstäubungsei genschaften mit noch geringerer Strömungsgeschwindigkeit und dementsprechend mit noch geringerem Luftdruck gearbei tet werden kann, was zu einer weiteren Reduzierung der Ge räuschentwicklung führt.

Dies rührt daher, daß bei einem nach dem Außenmischprinzip arbeitenden Düsenelement keine Mischkammer vorgesehen wer den muß und man daher bei gleichem Luftdurchsatz mit größe ren Durchgangsquerschnitten und dementsprechend niedrigerer Strömungsgeschwindigkeit arbeiten kann.

Bei dem in Fig. 11 dargestellten Düsenelement 380d′ steht das Rohrstück 378′ geringfügig aus der Austrittsöffnung 380f′ hervor. Ansonsten weist das Düsenelement 380d′ einen dem Düsenelement 380d identischen Aufbau auf.

Durch die unterschiedliche Positionierung des Mündungsendes 378a bzw. 378a′ des Rohrstücks 378 bzw. 378′ relativ zum Austrittsende 380f bzw. 380f′ des Düsenelements 380d bzw. 380d′ wird eine Änderung des Sprühbilds des Sprühelements erreicht. Ausgehend von der in Fig. 10 dargestellten An ordnung, mit welcher ein Öffnungswinkel α des Sprühnebels erzielt wird, nimmt der Öffnungswinkel α′ des Sprühnebels umso mehr ab, je weiter das Rohrstück 378′ aus der Zentral bohrung 398′ des Düsenelements 380d′ hervorsteht.

Neben den vorstehend bereits an Hand von Fig. 10 disku tierten Vorteilen wird somit der zusätzliche Vorteil der freien Einstellbarkeit des Sprühbildes des Sprühelements erzielt.

Eine weitere Ausführungsform des Düsenelements ist in Fig. 12 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Zentral bohrung 398′′ durch einen Ringflansch 380d2′′ unterteilt, an welchem das Rohrstück 378′′ von Seiten der Ausnehmung 390′′ her anliegt. Austrittsseitig ist die Zentralöffnung 398′′ als Innengewindeabschnitt 398a′′ ausgebildet, in welchen ein mit Außengewinde versehenes weiteres Rohrstück 399′′ eingeschraubt ist. Zur Ermöglichung des Verdrehens des Rohrstücks 399′′ kann dieses bspw. mit einem Innensechs kant-Abschnitt 399a′′ ausgebildet sein. Das weitere Rohr stück 399′′ kann bspw. durch eine (nicht dargestellte) Ma denschraube im Düsenelement 380d′′ drehgesichert werden.

Wie man unter Berücksichtigung der vorstehenden Diskussion der Fig. 10 und 11 leicht einsieht, kann durch Verdrehen des weiteren Rohrstücks 399′′ relativ zum Düsenelement 380d′′ der Öffnungswinkel α′′ des Sprühnebels in einfacher Weise beliebig verändert werden.

Obgleich in den vorstehenden Ausführungsformen die mit den Querbohrungen 66h, 66i, 166h, 166i, 266h, 266i, 366h und 366i verbundenen Ringräume 66a, 66b, 166a, 166b, 266a, 266b, 366a und 366b sowie die Ringräume 366m und 366n als in der Außenumfangsfläche des Ventilsitzelements ausgebil det dargestellt und beschrieben sind, ist es prinzipiell ebenso möglich, diese Ringräume in der Innenumfangsfläche des Ventilkörpers auszubilden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbe handlungsmittels auf Formwandbereiche einer Formgebungs einrichtung mit Hilfe mindestens eines Sprühelements unter Dosierung der Durchflußrate des Formwandbehandlungsmittels durch ein Dosierventil, welches einen Durchflußdosierquer schnitt für das flüssige Formwandbehandlungsmittel beein flußt und durch ein Sekundärfluid beeinflußbar ist.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 36 44 184 A1 be kannt. Bei diesen Sprühelementen beaufschlagt Steuerluft den Ventilkörper des als Nadelventil ausgebildeten Dosier ventils in Öffnungsrichtung und verschiebt diesen gegen die Wirkung einer ihn in Schließrichtung vorspannenden Schrau bendruckfeder, bis er in Anlage gegen einen Anschlag ge langt. Das Formwandbehandlungsmittel beaufschlagt die Ven tilnadel in Radialrichtung und übt somit auf diese keine Kraft in Öffnungs- oder Schließrichtung aus. Der Durchlaß dosierquerschnitt des lediglich zwischen einer vollständig geschlossenen und einer vollständig geöffneten Stellung verstellbaren Dosierventils wird vermittels einer den An schlag verstellenden Dosierschraube eingestellt und während des Sprühvorgangs konstant gehalten.

Es ist nun aber so, daß die einzelnen Teilbereiche von For men zur Erzielung eines Formstücks mit optimalen Oberflä cheneigenschaften unterschiedliche Mengen an Formwandbe handlungsmittel benötigen. So wird bspw. beim Aussprühen einer Gußform mit Schmiermittel bzw. Formtrennmittel im Bereich von Vertiefungen eine größere Schmiermittelmenge benötigt als im Bereich von flachen Formwandabschnitten, da im ersteren Fall aufgrund der Umfangsflächen der Vertiefung eine größere Fläche besprüht werden muß.

Daß es beim Besprühen der Form mit zu wenig Schmiermittel bspw. zu lokalem Anschweißen des Gußteils an der Gußform kommen kann, ist leicht einzusehen. Aber auch ein Aussprü hen der Form mit zu viel Schmiermittel beeinträchtigt die Qualität des Formstücks. Man bedenke hierzu nur, daß das Schmiermittel aus in einer Trägerflüssigkeit enthaltenen Schmierstoffen besteht, wie dies in ähnlicher Weise bspw. auch bei Lacken der Fall ist, bei welchen die eigentlichen Farbstoffe in einem Lösungsmittel enthalten sind. Trifft nun das Schmiermittel auf der Formwand auf, so verdampft die Trägerflüssigkeit und die Schmierstoffe schlagen sich auf der Formwand nieder. Wird zuviel Schmiermittel auf einen Formwandbereich gesprüht, so läuft das Schmiermittel und damit auch die Schmierstoffe unter Gravitationseinfluß nach unten ab, ohne die Formwand in ausreichendem Maße mit Schmierstoff zu bedecken.

Bei den bekannten Formsprühanlagen wurde der Durchlaßdo sierquerschnitt des Dosierventils auf einen Kompromißwert eingestellt, der sowohl Formwandbereichen mit geringem Be darf an Formwandbehandlungsmittel als auch Formwandberei chen mit hohem Bedarf an Formwandbehandlungsmittel Rechnung trug. Die Möglichkeit, den Durchlaßquerschnitt auf einen sehr niedrigen Wert einzustellen und die Bereiche mit hohem Bedarf an Formwandbehandlungsmittel durch mehrmaliges Be sprühen zu bedecken, wurde infolge der hierfür benötigten Zeit und der sich hieraus ergebenden Produktivitätsminde rung in der Praxis nur bei Produkten mit sehr hohen Quali tätsanforderungen in Betracht gezogen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbehandlungsmittels auf Formwandbereiche einer Formgebungseinrichtung bereitzu stellen, welches es bei einem Sprühvorgang erlaubt, inner halb kurzer Zeit eine dem jeweiligen Bedarf entsprechende Menge an Formwandbehandlungsmittel abzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) ein Dosierventil mit einer von Führungsreibung im we sentlichen frei gehaltenen formvariablen Ventilmembran verwendet wird;
b) die Ventilmembran auf einer Seite von dem Formwandbe handlungsmittel und auf der anderen Seite von dem Sekun därfluid beaufschlagt wird;
c) der Druck auf mindestens einer Seite der Membran durch Durchflußrateneinstellmittel beeinflußt wird, welche bei bestimmten reproduzierbaren Einstellungen diesen repro duzierbar zugeordnete Durchflußraten ergeben; und
d) die unterschiedlichen Durchflußraten durch unterschied liche Schwebezustände der Membran bestimmt werden.

Bevorzugt wird als Sekundärfluid Luft verwendet, da diese einfach zu handhaben und kostengünstig verfügbar ist. Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren daher stets unter Bezugnahme auf Luft als das Sekundärfluid diskutiert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Durchlaßdo sierquerschnitt des Dosierventils in einem Kräftespiel zweier Drücke eingestellt, die die Ventilmembran in ent gegengesetzten Richtungen, Öffnungsrichtung und Schließ richtung beaufschlagen. Hierdurch können an der Membran definierte Kräfteverhältnisse erzeugt werden, welche die Membran in definierten Schwebezuständen halten und so die reproduzierbare und stufenlose Einstellung jeweils ge wünschter Durchflußraten zwischen einem vollständig geöff neten und einem vollständig geschlossenen Zustand des Do sierventils ermöglichen. Infolge der Verwendung einer von Führungsreibung im wesentlichen freien Membran zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch sehr kurze An sprechzeiten des Dosierventils auf eine gewünschte Durch flußratenänderung aus.

Bevorzugt wird als Sekundärfluid ein Steuerfluid verwendet, welches mit der Formbehandlungsflüssigkeit nicht vermischt wird.

Es ist möglich, den Druck des Formwandbehandlungsmittels konstant zu halten und den Druck des Sekundärfluids durch Einwirkung auf die Durchflußrateneinstellmittel zu variie ren. Dies hat den Vorteil einer größeren Variationsbreite der vom Dosierventil durchgelassenen Menge an Formwand behandlungsmittel.

Es ist jedoch auch möglich, den Druck des Sekundärfluids konstant zu halten und den Druck des Formwandbehandlungs mittels durch Einwirkung auf die Durchflußrateneinstell mittel zu variieren. Bei Verwendung von Luft als Sekundär fluid kann hierbei auf eine gesonderte Luftzufuhrleitung verzichtet und der Atmosphärendruck als Sekundärfluid-Druck eingesetzt werden.

Stellt man den Druck des Formwandbehandlungsmittels nach Maßgabe der Überwachung des Auftreffverhaltens des Form wandbehandlungsmittels auf den jeweiligen Formwandbereichen ein und führt den Druck des Sekundärfluids entsprechend der jeweils gewünschten Durchflußrate durch Einstellung der Durchflußrateneinstellmittel dem Druck des Formwandbehand lungsmittels nach, so können neben der Steuerung der abgegebenen Menge an Formwandbehandlungsmittel auch die Eigenschaften des Sprühstrahls durch Variation des Drucks des Formwandbehandlungsmittels verändert werden.

Hierdurch kann bspw. dem Leidenfrost′schen Phänomen begeg net werden, welches beim Auftreffen eines Formwandbehand lungsmittel-Tröpfens auf eine heiße Formwand durch Bildung eines Dampfpolsters die Benetzung der Formwand durch das Tröpfchen und somit eine ausreichende Bedeckung der Form wand mit Formwandbehandlungsmittel verhindert. Erhöht man nun den Druck des Formwandbehandlungsmittels, so steigt hierdurch die kinetische Energie der Tröpfchen an, was zu verminderter Dampfpolsterbildung und somit zu verbesserter Benetzung der Formwand führt. Bislang konnte dem Leiden frost′schen Phänomen nur durch stärkere Kühlung der ent sprechenden Formwandbereiche begegnet werden. Im Vergleich zu der die Standzeit der Form erheblich reduzierenden Mate rialbelastung durch die mit dieser starken Kühlung verbun dene Abschreckung ist die aus dem "härteren" Sprühstrahl resultierende Belastungserhöhung der bei weitem vorzuzie hende Effekt. Darüber hinaus kann durch die Erhöhung des Drucks des Formwandbehandlungsmittels aufgrund des verkürz ten, ggf. vollständig entfallenden Kühlungsschritts die Produktivität des Verfahrens weiter gesteigert werden.

Weist die Membran im wesentlichen konstante Druckbeauf schlagungsflächen auf, so können die gewünschten Durchfluß raten dadurch eingestellt werden, daß mit Hilfe der Durch flußrateneinstellmittel die jeweilige Druckdifferenz zwi schen dem Druck des Formwandbehandlungsmittels und des Sekundärfluids vorgegeben wird.

Dadurch, daß der Formwandbehandlungsflüssigkeit ein gasför miges Zerstäubermittel stromabwärts des Durchflußdosier querschnitts derart zugeführt wird, daß durch dieses Zer stäubermittel der Druck stromabwärts des Durchflußdosier querschnitts nicht wesentlich beeinflußt wird, kann in ein facher Weise sichergestellt werden, daß die Kenntnis des Zuführdrucks des Formwandbehandlungsmittels und des Drucks des Sekundärfluids zur reprodizierbaren Einstellung des Durchflußdosierquerschnitts ausreicht. Diese Verfahrens variante ist insbesondere bei einer Vermischung von Form wandbehandlungsmittel und Zerstäubermittel, bspw. Blasluft, nach dem Außenmischprinzip anwendbar. Bei einem nach dem Außenmischprinzip arbeitenden Sprühelement müssen strom abwärts des Dosierventils stets definierte Druckverhält nisse herrschen, denn etwaige Rückwirkungen des Blasluft drucks auf den Druck des Formwandbehandlungsmittels würden das ordnungsgemäße Vermischen von Blasluft und Formwandbe handlungsmittel außerhalb des Sprühelements beeinträchti gen.

Es ist jedoch auch möglich, der Formwandbehandlungsflüssig keit ein gasförmiges Zerstäubermittel mit variabler Zufluß rate stromabwärts des Durchflußdosierquerschnitts derart zuzuführen, daß der Druck stromabwärts des Durchflußdosier querschnitts beeinflußt wird, und den Druck des Formwand behandlungsmittels und/oder den Druck des Sekundärfluids nach Maßgabe des so beeinflußten Drucks nachzuführen. Die se Verfahrensvariante ist insbesondere bei nach dem Innen mischprinzip arbeitenden Sprühelementen anwendbar, bei wel chen die Vermischung von Formwandbehandlungsmittel und Blasluft in einer Mischkammer stattfindet. Vorteilhafter weise wird der so beeinflußte Druck daher in dieser Misch kammer des Sprühelements überwacht.

Durch die Verwendung eines Dosierventils mit einer Schlauchmembran, welche auf einer Seite, vorzugsweise der Innenseite, von der Formwandbehandlungsflüssigkeit und auf der anderen Seite von dem Sekundärfluid beaufschlagt wird und zusammen mit einer ringförmigen Anlagefläche den Durch flußdosierquerschnitt definiert, können dem Formwandbehandlungsmittel und dem Sekundärfluid große Beaufschlagungsflächen dargeboten werden. Hierdurch kann der Einfluß größenmäßig im wesentlichen konstanter Kräfte, bspw. einer von einer Elastizität oder einer inneren Vor spannung der Membran herrührenden Zusatzschließkraft, im Verhältnis zu der Druckkraft, der sie sich hinzuaddieren, abgeschwächt werden, was eine präzisere Steuerung der sich ergebenden Druckkräfte und somit eine äußerst sensible Ein stellung des Durchflußdosierquerschnitts ermöglicht.

Die präzise Einstellbarkeit des Durchflußdosierquerschnitts kann durch die Verwendung eines Dosierventils, dessen dem Druck der Formwandbehandlungsflüssigkeit und dem Druck des Sekundärfluids ausgesetzte Druckbeaufschlagungsflächen von der betriebsmäßig veränderlichen Membranform im wesentli chen unabhängig sind, weiter verbessert werden.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbe handlungsmittels auf Formwandbereichen einer Formgebungs einrichtung mit Hilfe mindestens eines Sprühelements unter Dosierung der Durchflußrate des Formwandbehandlungsmittels durch ein Dosierventil, welches einen Durchflußdosierquer schnitt für das flüssige Formwandbehandlungsmittel beein flußt, bei welchem das Sprühelement während eines Sprüh vorgangs relativ zu der Formgebungseinrichtung längs einer vorbestimmten Bahn bewegt wird und der Durchflußdosierquer schnitt in Abhängigkeit von der jeweiligen Position auf der Bahn vorgegeben und bei Durchlaufen der Bahn in der jewei ligen Position zwangsläufig eingestellt wird.

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß jedem Formwandbereich der Formgebungseinrichtung die zur Erzie lung eines Formstücks mit optimalen Eigenschaften jeweils erforderliche Menge Formwandbehandlungsmittel ungeachtet der Topographie der Formwand präzise zugeführt werden kann, denn durch die Bewegung des Sprühelements relativ zur Form gebungseinrichtung können bspw. auch hinterschnittene Form wandbereiche angefahren und präzise ausgesprüht werden.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbehandlungsmittels auf Formwandbe reichen einer Formgebungseinrichtung mit Hilfe mindestens eines Sprühelements, bei welchem das Sprühelement während eines Sprühvorga 27915 00070 552 001000280000000200012000285912780400040 0002004420679 00004 27796ngs relativ zu der Formgebungseinrichtung längs einer vorbestimmten Bahn bewegt wird und daß die von dem Sprühelement pro Zeiteinheit abgegebene Menge des flüs sigen Formwandbehandlungsmittels in Abhängigkeit von der jeweiligen Position auf der Bahn vorgegeben und bei Durch laufen der Bahn in der jeweiligen Position zwangsläufig eingestellt wird.

Auch dieses Verfahren kann der jeweiligen Topographie der Form präzise Rechnung tragen. Darüber hinaus können bei diesem Verfahren auch einfache Auf-Zu-Ventile eingesetzt werden, welche im geöffneten Zustand eine konstante Durch flußrate aufweisen. Die Variation der Durchflußrate erfolgt in diesem Fall über eine Änderung des Tastverhältnisses, d. h. des Verhältnisses der Zeitdauer, während der Formwand behandlungsmittel ausgestoßen wird, zur Gesamtzeit. Zu die sem Zweck können auch Ventile verwendet werden, die nicht über ein Sekundärfluid angesteuert werden, bspw. sind elek tromagnetisch betätigbare Ventile hierfür geeignet. Es ver steht sich, daß die Dauer der einzelnen Ventilöffnungsin tervalle in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Sprühwerkzeugs längs der Bahn so kurz bemessen sein muß, daß sich ein quasi-kontinuierlicher Sprühstrahl er gibt.

Bevorzugt wird bei veränderlicher Bahngeschwindigkeit die pro Zeiteinheit abgegebene Menge des flüssigen Formwandbe handlungsmittels unter Berücksichtigung der Bahngeschwin digkeit bestimmt und/oder unter Berücksichtigung von Be triebsparametern, wie lokalen Formtemperaturen, die durch entsprechende Sensormittel abfragbar sind. Es ist leicht einzusehen, daß die an einer bestimmten Position der Bahn pro Zeiteinheit abgegebene Menge des flüssigen Formwandbe handlungsmittels in erster Näherung der jeweils gewählten Bahngeschwindigkeit proportional ist. Je schneller die Bahn durchlaufen wird, desto mehr Formwandbehandlungsmittels muß pro Zeiteinheit abgegeben werden. In einem exakteren Ansatz wird man noch einen gewissen zeitlichen Vorhaltewert be rücksichtigen müssen, der der Flugzeit der Tröpfchen und der ihnen aufgrund der Bewegung des Sprühelements längs der Bahn verliehenen Bewegungskomponente Rechnung trägt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand mehrerer Verfahrensvarianten mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Schaltungsan ordnung zum Betrieb eines nach dem Außenmischprin zip arbeitenden Sprühelements gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante;

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Schaltungsan ordnung zum Betrieb eines nach dem Außenmischprin zip arbeitenden Sprühelements gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante;

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Schaltungsan ordnung zum Betrieb eines nach dem Außenmischprin zip arbeitenden Sprühelements gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante;

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Schaltungsan ordnung zum Betrieb eines nach dem Innenmischprin zip arbeitenden Sprühelements gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvariante.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden mit Bezug auf ein Sprühelement 20 beschrieben werden, welches Teil einer Formsprüheinrichtung 10 ist, wie sie vorstehend mit Bezug auf Fig. 1 eingehend beschrieben wurde. Die Form sprüheinrichtung 10 umfaßt gemäß Fig. 1 eine X-Fahreinheit 14, eine Y-Fahreinheit 16 und eine Z-Fahreinheit 11, welche zur Verlagerung des Sprühwerkzeugs 18 in einer zur Zeichen ebene im wesentlichen orthogonalen Richtung dient.

Die Formsprüheinrichtung 10 dient, wie ebenfalls vorstehend beschrieben wurde dazu, bei der Herstellung von Bauteilen mittels eines Druckgußverfahrens, z. B. des Aluminium-Druck gußverfahrens, die Formteile 12a und 12b der Form 12 auf den nächsten Arbeitsgang vorzubereiten. Hierzu wird nach dem Öffnen der Form 12 und dem Entnehmen des hergestellten Bauteils das Sprühwerkzeug 18 mit Hilfe der XYZ-Fahreinhei ten 14, 16, 11 in die Form 12 eingefahren und dort längs einer Bahn C (in Fig. 1 mit strich-punktierter Linie an gedeutet) bewegt werden, wobei die Form 12 bspw. mittels Blasluft von Metallrückständen, Schmiermittelrückständen und dergleichen befreit, durch Besprühen mit Wasser ge kühlt, sowie mit Schmierstoff eingesprüht und ggf. mittels Blasluft getrocknet wird.

Wie man leicht einsieht, erfordern die einzelnen Teilberei che der Formen zur Erzielung eines Formstücks mit optimalen Oberflächeneigenschaften unterschiedliche Behandlung bei der Vorbereitung auf den nächsten Gießvorgang, insbesondere unterschiedliche Mengen an Schmiermittel. So wird beim Aus sprühen einer Gußform mit Schmiermittel bspw. im Bereich von Vertiefungen 12c, wie sie das in Fig. 1 linke Formteil 12b aufweist, eine größere Schmiermittelmenge benötigt als im Bereich von flachen Formwandabschnitten.

Ist die Form 12 mit zu wenig Schmierstoff bedeckt, so kann es bspw. zu lokalem Anschweißen des Gußteils an der Gußform 12 kommen. Aber nicht nur ein Aussprühen der Form 12 mit zu wenig Schmiermittel führt zu nicht ausreichender Schmier stoffbedeckung der Formwandungen, sondern auch ein Aussprü hen mit zu viel Schmiermittel. Schmiermittel bestehen üb licherweise aus in einer Trägerflüssigkeit dispergierten Schmierstoffen, wie man dies bspw. auch von Lacken her kennt, bei welchen die Farbstoffe in Lösungsmitteln ent halten sind. Trifft ein Schmiermitteltröpfchen auf der Form 12 auf, so verflüchtigt sich die Trägerflüssigkeit und die dispergierten Schmierstoffe verbleiben auf der Formwandung. Wird die Form mit einer zu hohen Schmiermittelmenge be sprüht, so läuft das Schmiermittel schwerkraftbedingt nach unten ab, ohne die Formwandung ausreichend mit Schmierstoff zu bedecken.

Gemäß Vorstehendem ist daher zur Fertigung eines Form stücks, das selbst höchsten Qualitätsanforderungen genügt, eine in höchstem Maße individuelle Behandlung der einzelnen Formwandungsbereiche erwünscht. Hierzu wird erfindungsgemäß eine Formsprüheinrichtung 10 eingesetzt, deren Sprühwerk zeug 18 eine Mehrzahl von Sprühelementen 20 aufweist.

Die Sprühelemente 20 können, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 2 ausgeführt wurde, in eine Mehrzahl von Steuerkrei sen unterteilt sein. Gemäß Fig. 2 werden hierbei alle Steuerkreise S1, S2 und S3 über eine einzige Schmiermittel- Hauptleitung 30 gespeist und die gesonderte Ansteuerung erfolgt über die separaten Steuerluft-Zufuhrleitungen 38, welche die in zur Zeichenebene gemäß Fig. 2 orthogonaler Richtung hintereinander angeordneten Sprühelementebenen 18d (in Fig. 2 lediglich gestrichelt angedeutet) verbinden. Es ist natürlich auch möglich, für jeden Steuerkreis getrennte Zufuhrleitungen sowohl für Steuerluft, als auch für Blas luft, als auch für Schmiermittel vorzusehen. Darüber hinaus kann jedes Sprühelement 20 für sich gesondert einen Steuer kreis bilden und separat mit Steuerluft, Blasluft und Schmiermittel versorgt werden.

Durch Ansteuerung der einzelnen Steuerkreise in Abhängig keit von der jeweiligen, mittels der Koordinaten-Fahrein heiten 14, 16, 11 eingestellten XYZ-Position längs der Bahn C kann jeder Abschnitt der Wandung der Form 12 gezielt mit Arbeitsmittel oder dergleichen besprüht werden. Durch Ein satz der in den Fig. 3 bis 12 dargestellten Sprühelemen te und des erfindungsgemäßen Verfahrens, das nachfolgend an Hand der Fig. 13 bis 16 am Beispiel einiger Verfahrens varianten beschrieben werden wird, kann darüber hinaus die jedem einzelnen Wandungsabschnitt der Form 12 zugeführte Schmiermittelmenge im wesentlichen stufenlos dosiert zuge messen werden. Die für jeden Koordinatensatz der XYZ-Fahr einheiten 14, 16, 11 gewünschte, pro Zeiteinheit abzugeben de Schmiermittelmenge der einzelnen Sprühelemente kann in Abhängigkeit anderer Betriebsparameter, wie bspw. Bewe gungsgeschwindigkeit der XYZ-Fahreinheiten, Öffnungswinkel α des Sprühstrahls (vgl. bspw. Fig. 10 bis 12) und der gleichen, vorgegeben werden. Auf die Einzelheiten der Art und Weise dieser Wertevorgabe wird nachfolgend noch näher eingegangen werden.

In Fig. 13 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines nach dem Außenmischprinzip arbeitenden Sprühelements gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante darge stellt, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen ver sehen sind wie in den Fig. 1 bis 3 jedoch vermehrt um die Zahl 400.

Das Sprühelement 420 arbeitet nach dem Außenmischprinzip, welches vorstehend mit Bezug auf die Ausführungsform gemäß Fig. 6 eingehend erläutert worden ist. Das Dosierventil 462 entspricht in seinem Aufbau dem Dosierventil 62 der Ausführungsform gemäß Fig. 3, wird jedoch im Gegensatz zu diesem als ein Ventil betrieben, das von dem Druck des ihm über die Leitung 442 zugführten Schmiermittels in Öffnungs richtung beaufschlagt und von dem der Steuerkammer 470 über die Leitung 450 zugeführten Steuerluftdruck in Schließrich tung beaufschlagt wird. Vom Dosierventil 462 führt ein fle xibles Rohrstück 478 zu der nach dem Außenmischprinzip ar beitenden Düsenbaugruppe 480.

Festzuhalten ist, daß der Außendurchmesser des Ventilkör pers 468 im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Ausnehmung 460 ist. Die Länge des Ventilkörpers 468 hinge gen ist geringfügig größer als die Summe der Tiefen der Ausnehmung 460 und der Ringnut 472, so daß sich der Ventil körper 468 beim Zusammenbau der beiden Gehäuseteile 456 und 458 an die Begrenzungswandungen der Ausnehmung 460 anlegt und gleichzeitig als anström- und abströmseitige Dichtung den unerwünschten Austritt von Arbeitsmedium verhindert. Dies gilt selbstverständlich auch für die vorstehend be schriebenen Ausführungsformen.

Die mit der Steuerleitung 450 verbundene Zufuhrleitung 438 für Steuerluft ist mit einem Proportionalventil 439 verse hen, mit dessen Hilfe eine Steuereinheit 441 den von der Steuerkammer 470 her den Ventilkörper beaufschlagenden Steuerluftdruck beeinflussen kann. Die Steuereinheit 441 ist hierzu mit dem Proportionalventil über eine Steuerlei tung 439a verbunden. In analoger Weise sind eine den Druck des Arbeitsmediums in den Zufuhrleitungen 430 und 442 be einflussende Ventileinheit 428 und ein den Druck der Blas luft in den Zufuhrleitungen 436 und 446 beeinflussendes Proportionalventil 437 über Steuerleitungen 454 bzw. 437a mit einer weiteren Steuereinheit 452 verbunden. Der Aufbau der Ventileinheit 428 entspricht bevorzugt jenem der in Fig. 2 dargestellten Ventileinheit 28, um mit dem Sprüh element 420 unterschiedliche Arbeitsmedien, im einfachsten Fall bspw. Schmiermittel und Wasser, getrennt oder gemischt versprühen zu können. Darüber hinaus ermöglicht die Ventil einheit 428 eine Variation des Drucks P_AM des Arbeitsme diums.

Bei der Vorbereitung der Gußform 12 (vgl. Fig. 1) auf den nächsten Arbeitsvorgang wird das Sprühwerkzeug 18 mittels der XYZ-Fahreinheiten 14, 16, 11 mit Hilfe eines Rechner systems 481 programmgesteuert in die Form 12 eingefahren und dort längs der Bahn C = f(X,Y,Z) so bewegt, daß die Form 12 vollständig mit Schmiermittel ausgesprüht wird. Hierbei übermittelt das Rechnersystem 481 zu jedem einen X-Positionswert, einen Y-Positionswert und einen Z-Posi tionswert des Sprühwerkzeugs 18 umfassenden Koordinatensatz (X,Y,Z) über eine Datenleitung 481a an die Steuereinheit 452 die für jedes Sprühelement 420 erforderlichen Betriebs parameterwerte. Dies sind insbesondere die Zusammensetzung und der Druck P_AM des zu versprühenden Arbeitsmediums, der Druck P_BL der Blasluft, und die gewünschte abzugebende Schmiermittelmenge µ_mom.

Über den Absolutdruck P_AM des Arbeitsmediums kann die kine tische Energie der versprühten Tröpfchen variiert werden. Im Bereich besonders heißer Formwandbereiche, an denen das Leidenfrost′sche Phänomen verstärkt auftritt, kann durch Einstellen eines höheren Arbeitsmitteldrucks das die Benet zung der Formwand behindernde Dampfpolster zuverlässig durchstoßen werden, so daß sich Schmierstoffin dem ge wünschten Maße auf der Formwand niederschlägt. Die dem ge wünschten Wert des Drucks P_AM des Arbeitsmediums entspre chende Einstellung wird dem Ventil 428 über die Leitung 454 übermittelt. Analog wird dem Ventil 437 die dem gewünschten Blasluftdruck P_BL entsprechende Einstellung übermittelt.

Ferner übergibt die Steuereinheit 452 die gewünschte abzu gebende Schmiermittelmenge µ_mom und den gewünschten Druck P_AM des Arbeitsmediums über zwei Steuerleitungen 441a und 441b an die Steuereinheit 441 zur Einstellung des Durch flußquerschnitts des Dosierventils 462. Die Steuereinheit 441 bestimmt aus diesen Parametern einen entsprechenden Steuerbefehl und übermittelt diesen an das Ventil 439.

Bei einem Dosierventil, wie bspw. dem in Fig. 13 darge stellten Dosierventil 462, welches dann, wenn die Membran 468 von dem Ventilsitz 466c abgehoben hat, dem Druck P_AM des Arbeitsmediums und dem Drucks P_SL der Steuerluft im wesentlichen konstante und gleiche Beaufschlagungsflächen darbietet, kann der Durchlaßdosierquerschnitt durch Beein flussung der Differenz P_AM-P_SL dieser beiden Drücke einge stellt werden. Ist bspw. an einer bestimmten Position X₀, Y₀, Z₀ der Bahn C ein um einen Betrag P₀ höherer Druck P_AM des Arbeitsmediums erforderlich, so kann der im wesent lichen gleiche Durchlaßquerschnitt Φ(X₀, Y₀, Z₀) dadurch er zielt werden, daß auch der Steuerluftdruck P_SL um den Be trag P₀ erhöht wird. Da sich die pro Zeiteinheit abgegebe nen Arbeitsmittelmenge als Funktion des Drucks P_AM des Arbeitsmittels kaum ändert, bleibt die Arbeitsmitteldurch flußrate hierbei im wesentlichen konstant.

Bei der Bestimmung des dem Proportionalventil 439 jeweils zu erteilenden Steuerbefehls wird selbstverständlich auch der Einfluß größenmäßig im wesentlichen konstanter Kräfte, bspw. einer von einer Elastizität oder einer inneren Vor spannung der Membran herrührenden Zusatzschließkraft, be rücksichtigt, und auch die tatsächlich vorhandene, wenn auch schwache Abhängigkeit der Durchflußrate von dem Ar beitsmitteldruck P_AM bei konstanten Durchflußquerschnitt kann berücksichtigt werden.

Die Zufuhrleitung 438 für die Steuerluft ist ferner mit einem Drucksensor 484 versehen, der den Wert des in dieser Zufuhrleitung herrschenden Drucks P_SL erfaßt und an die Steuereinheit 452 weiterleitet. Falls der Druckwächter 484 einen nicht beabsichtigten Abfall des Steuerluftdrucks er faßt, so erteilt die Steuereinheit 452 der Ventileinheit 428 und ggf. auch dem Proportionalventil 437 einen Schließ befehl, so daß kein Arbeitsmedium und ggf. auch keine Blas luft mehr durch die Zufuhrleitungen 430 und 442 bzw. 436 und 446 zugeführt werden können.

In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, daß die innere Vorspannung der Ventilmembran 468 in Richtung auf die Schließstellung zur Erzielung der vorstehend beschriebenen Steuerung der Abgabe von Arbeitsmedium nicht notwendiger weise erforderlich ist, sie ist jedoch hinsichtlich der vorstehend ebenfalls beschriebenen Fail-Safe-Funktion bei einem Abfall des Steuerluftdrucks von Vorteil, da die Mem bran 468 in diesem Fall das Ventil 462 nach Absperren der Zufuhr von Arbeitsmedium geschlossen hält und ein Nachtrop fen von Arbeitsmedium verhindert.

Wie vorstehend bereits erwähnt, sind die zur Erzielung des gewünschten Sprühverhaltens des Sprühwerkzeugs 18 erforder lichen Parameter, nämlich der Druck P_AM des zu versprühen den Arbeitsmediums, der Druck P_BL der Blasluft und die ge wünschte abzugebende Schmiermittelmenge µ_mom, für jedes der Sprühelemente 20 des Sprühwerkzeugs 18 und für jede Posi tion (X, Y, Z) der Bahn C in dem Rechnersystem 481 gespei chert.

Diese sämtlichen Parameterwerte können von einer Bedie nungsperson unter Zuhilfenahme des Rechnersystems 481, in teraktiv verändert werden. Es kann sich nämlich im Verlaufe des Betriebs der Formgebungseinrichtung 12 als erforderlich erweisen, einige der Parameter ggf. geänderten Umständen anzupassen. Die Bedienungsperson kann bspw. unmittelbar aus der Beobachtung der ausgesprühten Form 12 und der Betrach tung des gefertigten Formstücks erkennen, ob an einer be stimmten Stelle der Form 12 zu viel oder zu wenig Arbeits medium aufgesprüht worden ist. Wird nämlich zu viel Ar beitsmedium aufgesprüht, so läuft dieses, wie vorstehend bereits erwähnt, an den Wänden 12a, 12b der Form 12 nach unten, und wird zu wenig Arbeitsmedium aufgesprüht, so bilden sich an dem Formstück Zieh- bzw. Anschweißstellen. Ferner kann die Form 12 an einigen Stellen eine überhöhte Temperatur aufweisen, die infolge des Leidenfrost-Effekts eine ordnungsgemäße Bedeckung der Formwandung mit Schmier mittel verhindert. Es kann auch an eine sensorische Über wachung der Temperatur der Formwandungen (bspw. Sensor 59 in Fig. 1) gedacht werden.

Hat nun die Bedienungsperson erkannt, daß an einer bestimm ten Stelle der Formwandung mehr oder weniger Arbeitsmedium aufgebracht werden muß, so gibt sie zunächst dem Rechner system 481 diese Stelle über die Tastatur 481b ein. Heutzu tage erfolgen derartige Eingabe üblicherweise menue-gesteu ert, bspw. wird die betreffende Stelle in einer graphischen Darstellung der Form 12 auf dem Monitor 481c mit Hilfe ei ner Computer-Maus angefahren und dann durch Tastendruck bestätigt. Dann erteilt die Bedienungsperson über die Ta statur 481b den Befehl, an dieser Stelle mehr oder weniger Arbeitsmedium aufzubringen. Dieser Befehl kann rein quali tativ sein, er kann jedoch auch quantitative Angaben über die gewünschte Änderung beinhalten. Das Rechnersystem 481 bestimmt dann gemäß einem ihm vorgegebenen Programm aus diesen Eingaben, an welchen Positionen (X, Y, Z) der Bahn C für welche Sprühelemente 20 die pro Zeiteinheit versprühte Menge an Arbeitsmedium verändert werden muß. Eingaben zur Änderung der kinetischen Energie der Tröpfchen werden in analoger Weise vorgenommen. Beim nächsten Formungsvorgang überprüft die Bedienungsperson, ob ihre Eingaben das ge wünschte Ergebnis erzielt haben und ändert die Eingaben ggf. solange, bis das hergestellte Formstück die gewünschte Qualität aufweist.

Die Bedienungsperson kann ferner für jeden Punkt der Bahn C und jedes Sprühelement 20 die momentanen Einstellungen ab fragen. Die pro Zeiteinheit abgegebene Menge µ_mom an Ar beitsmedium wird der Bedienungsperson hierzu günstigerweise als Bruchteil der maximal, d. h. bei vollständig geöffnetem Schaltventil, abgebbaren Arbeitsmittelmenge angezeigt. Die se Anzeige kann, wie in Fig. 13 in dem in dem großen Kreis vergrößert dargestellten Detail der Anzeige des Monitors 481c gezeigt ist, sowohl analog (Balkenanzeige) als auch digital erfolgen. In dem dargestellten Beispiel werden an dem speziellen Bahnpunkt (der nicht gesondert angezeigt ist) 75% der maximal versprühbaren Arbeitsmittelmenge abgegeben.

Anstelle des Dosierventils 462, dessen Durchlaßquerschnitt als Funktion des Steuerluftdrucks im wesentlichen stufenlos verändert werden kann, kann auch durch ein Ventil ersetzt werden, das lediglich zwischen einen maximal geöffneten und einem maximal geschlossenen Zustand verstellt werden kann und bei dem die pro Zeiteinheit abgegebene Arbeitsmittel menge durch Beeinflussung des Tastverhältnisses, d. h. des Bruchteils der Gesamtzeit, während dessen das Ventil geöff net ist, gesteuert werden kann. Derartige Ventile sind zu meist mit einem elektromagnetisch arbeitenden Ventil ausge rüstet. Es versteht sich, daß die Dauer der einzelnen Ven tilöffnungsintervalle in Abhängigkeit von der Bewegungsge schwindigkeit des Sprühwerkzeugs längs der Bahn so kurz bemessen sein muß, daß sich ein quasi-kontinuierlicher Sprühstrahl ergibt.

In Fig. 14 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines nach dem Außenmischprinzip arbeitenden Sprühelements gemäß einer weiteren Verfahrensvariante dargestellt, wobei ana loge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in den Fig. 1 bis 3 jedoch vermehrt um die Zahl 500.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14 unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 13 lediglich dadurch, daß die Steuer einheit 552 der weiteren Steuereinheit 541 zwar den ge wünschten Wert der pro Zeiteinheit abgegebenen Arbeitsmit telmenge µ_mom, nicht jedoch den Wert des Drucks P_AM des Ar beitsmittels übergibt. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14 eignet sich daher zu einem Betrieb, bei welchem der Wert P_AM des Drucks des Arbeitsmediums betriebsmäßig konstant gehalten wird und die pro Zeiteinheit abgegebene Menge µ_mom lediglich durch Beeinflussung des Steuerluftdrucks P_SL ge steuert wird.

Ansonsten ist die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14 und auch das Sprühelement 520 jenen in Fig. 13 dargestellten in Aufbau und Funktion identisch. Diesbezüglich wird daher auf die vorstehend gegebene Beschreibung dieser Fig. 13 verwiesen. Insbesondere gilt das über die interaktive Ver änderung des Betriebsparameterwerte durch die Bedienungs person und das über den Aufbau des Ventils 562 Gesagte auch für die Ausführung nach Fig. 14.

Grundsätzlich ist es auch möglich, den Steuerluftdruck P_SL konstant zu halten und den Arbeitsmitteldruck P_AM zu vari ieren. Eine diese Möglichkeit realisierende Schaltungsan ordnung ist in Fig. 15 dargestellt, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in den Fig. 1 bis 3 jedoch vermehrt um die Zahl 600.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 15 unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 14 lediglich durch folgende Punkte: Die Steuereinheit 652 ist über eine Steuerleitung 639b mit dem Proportionalventil 639 verbunden und sorgt dafür, daß der Steuerluftdruck P_SL konstant gehalten wird. Die Steuer einheit 641 hingegen ist über eine Steuerleitung 641c mit der Ventileinheit 628 verbunden und beeinflußt den Druck P_AM des Arbeitsmittels derart, daß das Sprühelement 620 pro Zeiteinheit die gewünschte Menge µ_mom an Arbeitsmittel ab gibt. Schließlich ist der Druckwächter 684 mit der Steuer einheit 641 verbunden, damit diese bei einem etwaigen Ab fall des Steuerluftdrucks der Ventileinheit 628 einen Sperrbefehl erteilen kann.

Ansonsten entspricht die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 15, auch was die Ausbildung des Sprühelements 620 angeht, der Ausführung gemäß Fig. 14, auf deren Beschreibung hiermit Bezug genommen wird.

In Fig. 16 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Sprühelements gemäß einer weiteren Verfahrensvariante dargestellt, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in den Fig. 1 bis 3 jedoch vermehrt um die Zahl 700.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 16 unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 13 lediglich durch folgende Punkte: Das Sprühelement 720 arbeitet nach dem Innenmischprinzip, d. h. das über die Ventileinheit 728 und die Zufuhrleitungen 730 und 742 zugeführte und durch das Ventil 762 dosierte Arbeitsmittel wird in einer Mischkammer 780b von der über das Proportionalventil 737 und die Zufuhrleitungen 736 und 746 zugeführten Blasluft zerstäubt und anschließend aus der Düsenbaugruppe 780 ausgeblasen. Der sich in der Mischkammer 780b aufbauende Druck P_MK wirkt über das Rohrstück 778 auf das Dosierventil 762 zurück und ändert die an diesem strom abwärtig anliegenden Druckverhältnisse. Da es durchaus er wünscht sein kann, auch die Blasluft in Durchsatzmenge und somit Druck zu verändern, muß daher ein diese stromabwärti gen Druckverhältnisse widerspiegelnder Parameter überwacht und bei der Bestimmung des Steuerluftdrucks P_SL zur Ein stellung der gewünschten, pro Zeiteinheit abgegeben Schmiermittelmenge berücksichtigt werden. Hierzu ist in der Mischkammer 780b ein Drucksensor 785 vorgesehen, der über eine Signalleitung 785a mit der Steuereinheit 741 verbunden ist, welche unter Berücksichtigung der (über die Leitung 741a) vorgegebenen gewünschten Schmiermittelmenge µ_mom und des (über die Leitung 741b) vorgegebenen Drucks P_AM des Arbeitsmediums und des erfaßten, in der Mischkammer 780b herrschenden Drucks P_MK einen Steuerbefehl für das Proportionalventil 739 bestimmt.

Ansonsten ist die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 16 jener in Fig. 13 dargestellten in Aufbau und Funktion identisch. Diesbezüglich wird daher auf die vorstehend gegebene Be schreibung dieser Fig. 13 verwiesen. Insbesondere gilt das über die interaktive Veränderung des Betriebsparameterwerte durch die Bedienungsperson und das über den Aufbau des Ven tils 762 Gesagte auch für die Ausführung nach Fig. 16.

Claims

1. Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbe handlungsmittels auf Formwandbereiche (12a, 12b) einer Formgebungseinrichtung (12) mit Hilfe mindestens eines Sprühelements (20) unter Dosierung der Durchflußrate des Formwandbehandlungsmittels durch ein Dosierventil (62), welches einen Durchflußdosierquerschnitt für das flüssige Formwandbehandlungsmittel beeinflußt und durch ein Sekundärfluid beeinflußbar ist, gekennzeichnet durch die Merkmale

a) es wird ein Dosierventil (62) mit einer von Füh rungsreibung im wesentlichen frei gehaltenen form variablen Ventilmembran (68) verwendet;
b) die Ventilmembran (68) wird auf einer Seite von dem Formwandbehandlungsmittel und auf der anderen Seite von dem Sekundärfluid beaufschlagt;
c) der Druck auf mindestens einer Seite der Membran (68) wird durch Durchflußrateneinstellmittel (452, 441, 428, 439) beeinflußt, welche bei bestimmten reproduzierbaren Einstellungen diesen reproduzierbar zugeordnete Durchflußraten ergeben;
d) die unterschiedlichen Durchflußraten werden durch unterschiedliche Schwebezustände der Membran (68) bestimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sekundärfluid ein Steuerfluid verwendet wird, welches mit der Formbehandlungsflüssigkeit nicht ver mischt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Formwandbehandlungsmittels konstant gehalten und der Druck des Sekundärfluids durch Einwir kung auf die Durchflußrateneinstellmittel (452, 441, 428, 439) variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Sekundärfluids konstant gehalten und der Druck des Formwandbehandlungsmittels durch Einwir kung auf die Durchflußrateneinstellmittel (452, 441, 428, 439) variiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Formwandbehandlungsmittels nach Maß gabe der Überwachung des Auftreffverhaltens des Form wandbehandlungsmittels auf den jeweiligen Formwandbe reichen (12a, 12b) eingestellt wird und daß durch Ein stellung der Durchflußrateneinstellmittel (452, 441, 428, 439) der Druck des Sekundärfluids entsprechend der jeweils gewünschten Durchflußrate dem Druck des Form wandbehandlungsmittels nachgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Durchflußrateneinstellmittel (452, 441, 428, 439) die jeweilige Druckdifferenz zwischen dem Druck des Formwandbehandlungsmittels und des Sekun därfluids vorgegeben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formwandbehandlungsflüssigkeit ein gasförmiges Zerstäubermittel stromabwärts des Durchflußdosierquer schnitts (bei 380f) derart zugeführt wird, daß durch dieses Zerstäubermittel der Druck stromabwärts des Durchflußdosierquerschnitts nicht wesentlich beeinflußt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formwandbehandlungsflüssigkeit ein gasförmiges Zerstäubermittel mit variabler Zuflußrate stromabwärts des Durchflußdosierquerschnitts (bei 80b) derart zuge führt wird, daß der Druck stromabwärts des Durchfluß dosierquerschnitts beeinflußt wird, und daß der Druck des Formwandbehandlungsmittels und/oder der Druck des Sekundärfluids nach Maßgabe des so beeinflußten Drucks nachgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der so beeinflußte Druck in einer Mischkammer (480b) des Sprühelements überwacht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Dosierventils (62) mit einer Schlauchmembran (68), welche auf eine Seite, vorzugsweise der Innenseite, von der Formwand behandlungsflüssigkeit und auf der anderen Seite von dem Sekundärfluid beaufschlagt wird und zusammen mit einer ringförmigen Anlagefläche (66c) den Durchfluß dosierquerschnitt definiert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Dosierventils (62), dessen dem Druck der Formwandbehandlungsflüssig keit und dem Druck des Sekundärfluids ausgesetzte Druckbeaufschlagungsflächen von der betriebsmäßig ver änderlichen Membranform im wesentlichen unabhängig sind.

12. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbehandlungs mittels auf Formwandbereichen (12a, 12b) einer Formge bungseinrichtung (12) mit Hilfe mindestens eines Sprüh elements (20) unter Dosierung der Durchflußrate des Formwandbehandlungsmittels durch ein Dosierventil (62), welches einen Durchflußdosierquerschnitt für das flüs sige Formwandbehandlungsmittel beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühelement (20) während eines Sprühvorgangs relativ zu der Formgebungseinrichtung (12) längs einer vorbestimmten Bahn bewegt wird und daß der Durchfluß dosierquerschnitt in Abhängigkeit von der jeweiligen Position (XYZ) auf der Bahn vorgegeben und bei Durch laufen der Bahn in der jeweiligen Position (XYZ) zwangsläufig eingestellt wird.

13. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Aufbringen eines flüssigen Formwandbehandlungs mittels auf Formwandbereichen (12a, 12b) einer Formge bungseinrichtung (12) mit Hilfe mindestens eines Sprüh elements (20), dadurch gekennzeichnet, das Sprühelement (20) während eines Sprühvorgangs rela tiv zu der Formgebungseinrichtung (12) längs einer vor bestimmten Bahn bewegt wird und daß die von dem Sprüh element (20) pro Zeiteinheit abgegebene Menge des flüs sigen Formwandbehandlungsmittels in Abhängigkeit von der jeweiligen Position (XYZ) auf der Bahn vorgegeben und bei Durchlaufen der Bahn in der jeweiligen Position (XYZ) zwangsläufig eingestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei veränderlicher Bahngeschwindigkeit die pro Zeiteinheit abgegebene Menge des flüssigen Formwand behandlungsmittels unter Berücksichtigung der Bahnge schwindigkeit bestimmt wird und/oder unter Berücksich tigung von Betriebsparametern, wie lokalen Formtempera turen, die durch entsprechende Sensormittel abfragbar sind.

15. Sprühelement (20), insbesondere für Formsprüheinrich tungen (10), insbesondere zur Durchführung des Verfah rens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend:

- eine Zuführung (42) für flüssiges Arbeitsmedium und ggf. eine Zuführung (50) für Steuerluft,
- eine mit der Zuführung (42) für Arbeitsmedium verbun dene Zerstäubereinrichtung (78/80b),
- ein druckabhängig steuerbares Schaltventil (62) mit einem elastisch vorgespannten Ventilkörper (68) zum wahlweisen Herstellen oder Unterbrechen der Verbin dung zwischen der Zuführung (42) für Arbeitsmedium und der Zerstäubereinrichtung (78/80b), dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (68) mit innerer elastischer Vorspannung ausgebildet ist.

16. Sprühelement (20) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (68) im wesentlichen aus ela stischem, vorzugsweise gummi-elastischem, Kunststoff oder Gummi gefertigt ist.

17. Sprühelement (20) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilsitzelement (66) vorgesehen ist, wel ches zusammen mit dem Ventilkörper (68) das Schaltven til (62) bildet.

18. Sprühelement (20) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsitzelement (66) als Spritzgußteil gefertigt ist.

19. Sprühelement (20) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Gehäuseteil (56) des Sprühele ments (20) eine Ausnehmung (60) zur Aufnahme des Schaltventils (62) vorgesehen ist.

20. Sprühelement (20) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Gehäuseteil (56) die Zuführung (42) für flüssiges Arbeitsmedium und ggf. die Zuführung (50) für Steuerluft ausgebildet sind.

21. Sprühelement (20) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubereinrichtung (78/80b) einem zwei ten, mit dem ersten Gehäuseteil (56) lösbar verbindba ren Gehäuseteil (58) zugeordnet ist.

22. Sprühelement (20) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (58) im zusammengebauten Zustand des Sprühelements (20) das Schaltventil (62) in der im ersten Gehäuseteil (56) ausgebildeten Ausnehmung (60) festlegt.

23. Sprühelement (20) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gehäuseteile (56, 58) als Spritzgußteil gefertigt ist.

24. Sprühelement (20) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühelement (20) ferner eine mit der Zer stäubereinrichtung (78/80b) verbindbare Zuführung (46) für Arbeitsluft aufweist, wobei die Zerstäubereinrich tung (78/80b) zum Zerstäuben von Arbeitsmedium mittels Arbeitsluft ausgebildet ist.

25. Sprühelement (20) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Abschnitt (46) der Zuführung für Ar beitsluft in dem ersten Gehäuseteil (56) und ein zwei ter Abschnitt (74, 74a, 76) der Zuführung für Arbeitsluft in dem zweiten Gehäuseteil (58) ausgebildet ist.

26. Sprühelement (20) nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubereinrichtung (78/80b) zur Verbin dung mit einer herkömmlichen Düsenbaugruppe (80) ausge bildet ist.

27. Sprühelement (20) nach einem der Ansprüche 17 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilsitzelement (66) zylindersymmetrisch ausgebildet ist und an seinem Außenumfang zwei von einem Ventilsitz-Ringvorsprung (66c) getrennte Ringaus nehmungen (66a, 66b) aufweist, die in axialer Richtung des Ventilsitzelements (66) jeweils von einem Stütz- Ringvorsprung (66d, 66e) zum Abstützen des Ventilkör pers (68) begrenzt sind, und die jeweils über eine zugehörige Querbohrung (66h, 66i) mit einem zugehörigen von in gegenüberliegenden Stirnseiten des Ventilsitz elements (66) ausgebildeten Sacklöchern (66f, 66g) verbunden sind, wobei eines (66f) der Sacklöcher mit der Zuführung (42) für Arbeitsmedium und ein anderes Sackloch (66g) mit der Zerstäubereinrichtung (78/80b) verbindbar ist,
daß der Ventilkörper (68) zylindersymmetrisch ausge bildet ist mit einer in Achsrichtung verlaufenden zen tralen Öffnung (68a), die im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie die Stütz-Ringvorsprünge (66d, 66e) des Ventilsitzelements (66), wobei der Ventilkör per (68) sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand des Schaltventils (62) mit seiner Innenumfangs fläche an den Stütz-Ringvorsprüngen (66d, 66e) des Ventilsitzelements (66) dichtend anliegt, und
daß eine das Abheben des Ventilkörpers (68) vom Ventilsitzelement (66) ermöglichende und ggf. mit der Zuführung (50) für Steuerluft verbindbare Kammer (68b) vorgesehen ist.

28. Sprühelement (20) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die das Abheben des Ventilkörpers (68) ermögli chende Kammer von einer in der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers (68) vorgesehenen Ringausnehmung (68b) gebildet ist.

29. Sprühelement (20; 320) nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (62; 362) ein normalerweise geschlossenes und durch den Druck der Steuerluft zu öffnendes Ventil ist.

30. Sprühelement (20) nach den Ansprüchen 27 und 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütz-Ringvorsprünge (66d, 66e) im wesent lichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventil sitz-Ringvorsprung (66c) aufweisen und die das Abheben des Ventilkörpers (68) ermöglichende Kammer (68b) mit der Zuführung (50) für Steuerluft verbindbar ist,
wobei der Ventilkörper (68) im geöffneten Zustand des Schaltventils (62) mit seiner Innenumfangsfläche infolge eines Steuerluftunterdrucks im Abstand von dem Ventilsitz-Ringvorsprung (66c) angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und
wobei der Ventilkörper (68) im geschlossenen Zustand des Schaltventils (62) infolge seiner inneren Vorspan nung mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ventilsitz- Ringvorsprung (66c) dichtend anliegt und einen Durch tritt von Arbeitsmedium verhindert.

31. Sprühelement (320) nach den Ansprüchen 27 und 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilsitzelement (366) in axialer Richtung im Anschluß an die beiden Stütz-Ringvorsprünge (366d, 366e) zwei weitere Ringausnehmungen (366m, 366n) auf weist, die im Bereich des zugeordneten axialen Endes des Ventilsitzelements (366) jeweils von einem weiteren Ringvorsprung (366o, 366p) begrenzt sind, wobei sowohl die weiteren Ringvorsprünge (366o, 366p) als auch die Stütz-Ringvorsprünge (366d, 366e) im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventilsitz-Ringvor sprung (366c) aufweisen,
daß im Bereich der weiteren Ringausnehmungen (366m, 366n) des Ventilsitzelements (366) zwei mit der Zufüh rung (350) für Steuerluft verbindbare Steuerkammern (370b, 370c) vorgesehen sind, zwischen denen die das Abheben des Ventilkörpers (368) ermöglichende Kammer (370a) angeordnet ist,
wobei im geöffneten Zustand des Schaltventils (362) die Innenumfangsfläche des Ventilkörpers (368) im Be reich der das Abheben des Ventilkörpers (368) ermögli chende Kammer (370a) infolge eines in den Steuerkammern (370b, 370c) herrschenden Steuerluftüberdrucks von dem Ventilsitz-Ringvorsprung (366c) abgehoben ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und
wobei im geschlossenen Zustand des Schaltventils (362) der Ventilkörper (368) infolge seiner inneren Vorspannung mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ven tilsitz-Ringvorsprung (366c) dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert.

32. Sprühelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilkörper (368′) im wesentlichen starre Einlegelemente (386) zugeordnet, vorzugsweise in diesen eingebettet sind, die sich von den Steuerkammern (370b, 370c) zugeordneten Steuerkammerabschnitten (368c′, 368d′) des Ventilkörpers (368′) jeweils in einen Zwischenabschnitt (368b′) des Ventilkörpers (368′) erstrecken, welcher der das Abheben des Ventilkörpers (368′) ermöglichenden Kammer (370a) zugeordnet ist, wobei eine aus einer Kompression der Steuerkammer abschnitte (368c′, 368d′) infolge Steuerluftüberdrucks resultierende Auslenkung der Einlegelemente (386) auf den Zwischenabschnitt (368b′) übertragen wird und hier zu einer Expansion des Ventilkörpers (368′) führt, welche diesen vom Ventilsitz (366c) abhebt.

33. Sprühelement (120) nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (162) ein normalerweise offenes und durch den Druck der Steuerluft zu schließendes Ven til ist.

34. Sprühelement (120) nach den Ansprüchen 27 und 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütz-Ringvorsprünge (166d, 166e) einen größeren Außendurchmesser als der Ventilsitz-Ringvor sprung (166c) aufweisen und die das Abheben des Ventil körpers (168) ermöglichende Kammer (168b) mit der Zu führung (150) für Steuerluft verbindbar ist,
wobei der Ventilkörper (168) im geöffneten Zustand des Schaltventils (162) infolge seiner inneren Vorspan nung im Abstand von dem Ventilsitz-Ringvorsprung (166c) angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsme dium ermöglicht, und
wobei der Ventilkörper (168) im geschlossenen Zu stand des Schaltventils (162) infolge eines Steuerluft überdrucks mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ventil sitz-Ringvorsprung (166c) des Ventilsitzelements (166) dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert.

35. Sprühelement (220) nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (262) ein normalerweise ge schlossenes und durch den Druck des Arbeitsmediums zu öffnendes Ventil ist.

36. Sprühelement (220) nach den Ansprüchen 27 und 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütz-Ringvorsprünge (266d, 266e) im wesent lichen den gleichen Außendurchmesser wie der Ventil sitz-Ringvorsprung (266c) aufweisen,
wobei der Ventilkörper (268) im geöffneten Zustand des Schaltventils (262) mit seiner Innenumfangsfläche infolge eines Arbeitsmediums-Überdrucks im Abstand von dem Ventilsitz-Ringvorsprung (266c) angeordnet ist und somit den Durchtritt von Arbeitsmedium ermöglicht, und wobei der Ventilkörper (268) im geschlossenen Zu stand des Schaltventils (262) infolge seiner inneren Vorspannung mit seiner Innenumfangsfläche an dem Ven tilsitz-Ringvorsprung (266c) dichtend anliegt und einen Durchtritt von Arbeitsmedium verhindert.

37. Sprühelement (220) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die das Abheben des Ventilkörpers (268) ermögli chende Kammer (268b) über eine Ausgleichsleitung (282) mit der Umgebung verbunden ist.

38. Sprühelement (120) nach einem der Ansprüche 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführung (150) für Steuerluft eine Drucküberwachungseinrichtung (184) vorgesehen ist.

39. Ventilsitzelement für ein Sprühelement mit den Ventil sitzelementmerkmalen nach einem der Ansprüche 15 bis 38.

40. Ventilkörper für ein Sprühelement mit den Ventilkörper merkmalen nach einem der Ansprüche 15 bis 38.

41. Schaltventil für ein Sprühelement mit den Schaltventil merkmalen nach einem der Ansprüche 15 bis 38.

42. Sprühelement (320), insbesondere für Formsprüheinrich tungen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend:

- eine Zuführung (342) für flüssiges Arbeitsmedium,
- eine Zuführung (346) für Arbeitsluft, und
- eine mit der Zuführung (342) für Arbeitsmedium und der Zuführung (346) für Arbeitsluft verbundene Zerstäubereinrichtung (380), welcher ein schwenkbares Düsenelement (380d) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubereinrichtung (380) nach dem Außen mischprinzip arbeitet und daß ein zu dem schwenkbaren Düsenelement (380d) führender Abschnitt der Zuführung (342) für Arbeitsmedium als flexibles Rohrstück (378) ausgebildet ist.

43. Sprühelement (320) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Rohrstück (378) aus Hartplastik gebildet ist.

44. Sprühelement (320) nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativstellung einer Mündungsöffnung (378a) der Zuführung (342/378) für Arbeitsmedium und einer Austrittsöffnung (380f) des Düsenelements (380d) in Längsrichtung der Zuführung (342/378) für Arbeitsmedium einstellbar (378a/378a′) ist.

45. Sprühelement (320) nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (380d) eine zentrale Bohrung (398) aufweist, durch welche sich das flexible Rohr stück (378) bis in den Bereich der Austrittsöffnung (380f) erstreckt.

46. Sprühelement nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenelement (380d′′) eine mit einer Innen ringrippe (380d2′′) versehene zentrale Bohrung (398′′) aufweist, daß das flexible Rohrstück (378′′) in die Zen tralbohrung (398′′) im wesentlichen bis an die Ringrippe (380d2′′) heranreichend einsetzbar ist, und daß ein in Längsrichtung der Zentralbohrung (398′′) verstellbares rohrförmiges Endstück (399′′) von der Austrittsöffnung (380f′′) her in die Zentralbohrung (398′′) einsetzbar ist.

47. Sprühelement nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Endstück (399′′) zur Verstellung in Längsrichtung der Zentralbohrung (398′′) in die Zen tralbohrung (398′′) einschraubbar ist.

48. Sprühelement nach einem der Ansprüche 42 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Austrittsöffnung (380f) eine Prallwand (392a) für zugeführte Arbeitsluft vorgesehen ist.

49. Düsenelement für die Zerstäubereinrichtung eines Sprüh elements nach einem der Ansprüche 42 bis 48 mit den Düsenelementmerkmalen eines der Ansprüche 42 bis 48.