(57)【要約】本発明は、スプレーツール（２０）に関し、特に、分配するための複数のスプレー部品（２２）と、作動媒体を複数のスプレー部品（２２）に供給する少なくとも１つの作動媒体供給ライン（３６）とを有し、作動媒体を用いて型壁の少なくとも一部分をスプレーするための型スプレー装置の一部としてのスプレーツール（２０）に関する。本発明によれば、スプレーノズル（６２）が作動中に下方へ向くスプレー部品（２２）の少なくともいくつかが、スプレーノズル（６２）に隣接する別体のバルブユニット（４２）を備え、バルブ部品（５６）が、作動媒体の分配を防止するが、液圧及び／又は空気圧の作用を受けて作動媒体の分配を可能とする開位置に移動される閉位置に弾性的にプレストレスを与えられる。
2010532250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレーツール（２０）、特に、作動媒体を分配するための複数のスプレー部品（２２）と、作動媒体を前記複数のスプレー部品（２２）に運ぶ少なくとも１つの作動媒体供給ライン（３６）と、を有し、作動媒体を用いて型（１２、１４）の型壁の少なくとも一部分をスプレーするための型スプレー装置（１０）の一部としてのスプレーツール（２０）であって、スプレーノズル（６２）が作動中に下方へ向く前記スプレー部品（２２）の少なくともいくつかが、前記スプレーノズル（６２）に隣接する別体のバルブユニット（４２）を備え、そのバルブ部品（５６）が、作動媒体の分配を停止するが、液圧及び／又は空気圧の作用を受けて作動媒体の分配を可能とする開位置にもたらされ得る、閉位置に弾性的にプレストレスを与えられる、ことを特徴とするスプレーツール。
【請求項２】
前記スプレー部品（２２）は、外部の混合原理に従って、例えば空気などの補助媒体を使用して作動媒体を噴霧化する、あるいは補助媒体を使用することなく作動媒体を噴霧化する、ことを特徴とする請求項１に記載のスプレーツール。
【請求項３】
前記バルブユニット（４２）は、前記スプレーツール（２０）の本体（２８）のポットの形をした隙間（２８ｃ）内に入れられ、前記スプレーツール（２０）のカバープレート（３４）によってそこに固定されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスプレーツール。
【請求項４】
前記スプレーノズル（６２）又は前記スプレーノズル（６２）の少なくとも一部（６６）が、前記バルブユニット（４２）に作動上の接続をして前記スプレーツール（２０）のカバープレート（３４）によって保持される、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項５】
前記スプレーノズル（６２）又は前記スプレーノズル（６２）の少なくとも一部（６６）が、前記カバープレート（３４）にボルト止めされている、ことを特徴とする請求項４に記載のスプレーツール。
【請求項６】
前記スプレーノズル（６２）又は前記スプレーノズル（６２）の少なくとも一部（６６）が、好ましくはカバープレート（３４）の内部から、カバープレート（３４）内の隙間（３４ａ）の中へ緩く挿入される、あるいは、この隙間（３４ａ）に、摩擦によって、例えばそれに押し込まれて保持される、ことを特徴とする請求項４に記載のスプレーツール。
【請求項７】
前記バルブユニット（４２）が、１つの入口端部において作動媒体供給ラインと接続され得る作動媒体入口通路（４６）を有し、少なくとも１つのタッピング通路（４８）が、作動媒体入口通路（４６）のもう１つの端部から導かれ、バルブ室（５０）の中へ開口し、次に、少なくとも１つの分配通路（５２）が、このバルブ室（５０）からバルブユニット（４６）の出口開口（５４）へ導かれ、バルブ部品（５６）が、前記バルブ室（５０）に入れられる、ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項８】
前記バルブ部品（５６）が、ゴム材料から作られる、ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項９】
前記バルブ部品（５６）が、リング状に設計される、ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１０】
前記バルブ部品（５６）の断面が、四辺形として設計され、好ましくは、隣接する角部（５６ｂ）を接続する２つのラインの少なくとも１つ（５６ａ）が凹形に設計される、ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１１】
作動媒体入口通路（４６）の及ぶ方向に見られるように、少なくとも１つの封止部品（５８、６０）が、前記バルブ部品（５６）の両側に設けられている、ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１２】
前記バルブ部品（５６）の弾性のプレストレスの作用が、閉じる方向に前記バルブ部品（５６）に作用する制御媒体によって支えられている、ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１３】
前記作動媒体供給ライン（３６、３８）は、前記スプレーツール（２０）の本体（２８、３０）に、この本体（２８、３０）の表面に設けられる凹部（２８ａ、３０ａ）として設計される、ことを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１４】
噴出空気供給ライン（４０）は、前記スプレーツール（２０）の前記本体内の凹部として設計され、前記凹部が、この本体（２８）の前記１つの表面と反対側の表面に設けられている、ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れか１項に記載のスプレーツール。
【請求項１５】
２つの本体（２８、３０）を有し、好ましくは仕切り（３２）によって分離され、スプレー部品（２２）が、本質的に反対方向に作動媒体を分配する、ことを特徴とする請求項１から請求項１４の何れか１項に記載のスプレーツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレーツールに関し、特に、作動媒体を分配するための複数のスプレー部品と、作動媒体を複数のスプレー部品に供給する少なくとも１つの作動媒体供給ラインとを有し、作動媒体を用いて型の型壁の少なくとも一部分をスプレーするための型スプレー装置の一部としてのスプレーツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなスプレーツールを使用する１つの可能な用途は、１つの作業サイクル後に次の作業サイクルのために、ドロップ鍛造装置の型半割体（mold halves）の型壁を準備するために使用されるもののような型スプレー装置としてである。そうするために、２つの型半割体の型壁は、作動媒体がスプレーされる。ここで、現在のドロップ鍛造装置に対して２つの問題、すなわち、第１の、鍛造成形部品ごとに約１から２秒だけである短いサイクルタイムと、第２の、ドロップ鍛造装置の型半割体間にスプレーツールを挿入するために利用可能である狭い設置空間との問題が生じる。
【０００３】
前記の短いサイクルタイムを許容することを可能とするために、ドロップ鍛造装置の両方の型半割体は、同時に作動媒体がスプレーされなければならない。しかしながら、そうするために、スプレーツールが、反対方向に向いている２つの表面に対して複数のスプレー部品を備えている必要がある。この２倍になっていることは、個々のスプレー部品の寸法に、対応する影響を及ぼす。また、前記の短いサイクルタイムは、非常に多くの時間がかかるためにドロップ鍛造装置の２つの型半割体が互いから長い距離を移動することができないようにするので、これらの影響はさらに一層重大になる。ドロップ鍛造装置において作られる成形部品の大きさに応じて、約４０ｍｍから約８０ｍｍだけである設置空間が、スプレーツールの高さのために利用可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内部の混合原理に従って作動されるスプレー部品を有するスプレーツールは従来技術において知られており、そこでは、混合室を有するスプレー部品の本体がスプレーツールの基礎部分にねじ込まれている。作動媒体は、通路システムを介して共用のスイッチオフバルブ（switch-off valve）から複数のスプレー部品に供給される。従って、ドロップ鍛造装置の型半割体をスプレーした後に、作動媒体の残留物が通路システムに残存することが避けられない。その後、スプレーツールが高速でドロップ鍛造装置の型半割体間の空間から引き抜かれる場合、作動媒体の一部が、慣性のため、噴霧化されることなく望ましくない方法でスプレー部品から漏れてドロップ鍛造装置の１つの型半割体の中に落ちることが起こり得る。非常に多くの作動媒体がこのようにしてドロップ鍛造装置に導入されるので、ドロップ鍛造装置に損害を与えるおそれがある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、作動中に作動媒体の望ましくない漏れが、完全に防止されないとしても、従来技術に比べて少なくとも低減される、最初に規定された形式のスプレーツールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、スプレーノズルが作動中に下方へ向くスプレー部品の少なくとも一部がスプレーノズルに隣接する別体のバルブユニットを備え、そのバルブ部品が、作動媒体の分配を停止するが、液圧及び／又は空気圧の作用を受けて作動媒体が分配されることを許容する開位置へ移動可能である、閉位置に弾性的にプレストレスを与えられる、最初に規定された形式のスプレーツールによって本発明に従って達成される。この方法を通じて、スプレーツールの移動における慣性の影響を受けてスプレーノズルを通過することができる作動媒体の量は、少なくとも著しく低減することができる。
【０００７】
スプレーノズルに隣接して配置されたバルブユニットは、従来技術に比べて更なる構成要素があるので、更なる設置空間がまた、それらのために設けられなければならない。しかしながら、前記に説明した状況のため更なる設置空間を利用することができないので、この設置空間は他の所に確保しなければならない。これは、多くの方法によって実現することができ、本発明の更なる実施形態において個別に、あるいは互いに組み合わせて実行することができる。
【０００８】
例えば、外部の混合原理に従う補助媒体、例えば空気の助けを借りて、又は補助媒体を使用することなく、作動媒体を噴霧化するためのスプレー部品を備えることが可能である。このようにして、内部の混合室のために必要とされる設置空間を省くことが可能である。
【０００９】
付加的に又は代替的に、スプレーツールの本体のポットの形をした隙間に入れられ、スプレーツールのカバープレートによってそこに固定されるバルブユニットを備えることが可能である。これにより、バルブユニットをねじのない設計にすることができ、そのようにして、ねじのために必要とされる設置空間を取り除くことができる。
【００１０】
本発明の更なる実施形態では、スプレーツールのカバープレートがまた、作動上の接続をするバルブユニットを有するスプレーノズル又はスプレーノズルの少なくとも一部を保持するために、バルブユニットのねじのない設計と無関係に使用され得る。別体の接続部品を、このようにして省くことができる。スプレーノズル又はスプレーノズルの少なくとも一部は、一実施形態の変形例によれば、カバープレートにねじ止めされ得る。この実施形態の変形例は、個々のバルブユニットにアクセスするためにカバープレート全体をスプレーツールから取り除くことが必要ではないという利点を有しており、従って、これは、スプレーツールのメンテナンスを容易にする。別の実施形態の変形例によれば、スプレーノズル又はスプレーノズルの少なくとも一部がまた、好ましくはカバープレートの内部から、カバープレート内の隙間の中へ緩く挿入され得る、あるいは、この隙間に摩擦によって、例えばそれに押し込まれて保持され得る。この別の実施形態の変形例は、スプレーノズル上のねじを排除するため、製造することをより簡単にするという利点を有している。
【００１１】
バルブユニット自体はまた、簡単な設計で、特に軸方向に設置空間を軽減するような方法で設計することができる。例えば、バルブユニットが、入口端部において作動媒体供給ラインと接続可能であり、他方の端部からバルブ室の中へ開口するタッピング通路（tapping channel）がでる作動媒体入口通路を有することができ、そのようにして、このバルブ室の少なくとも１つの分配通路がまたバルブユニットの出口開口に導かれ、バルブ部品がバルブ室に入れられている。少なくとも１つの通路が開口する壁部分は、バルブ部品のためのバルブ封止面を形成する。
【００１２】
バルブ部品の弾性のプレストレスを容易に与えること、すなわち、特に、例えばバネ又はそれと同様なものなどの更なる部品を設ける必要がなく、バルブ部品の弾性のプレストレスを容易に与えることを可能とするために、本発明の更なる実施形態では、バルブ部品がゴム材料から形成されることが提案される。ゴム材料の固有の弾性は、特に、バルブ封止面がバルブユニットの外側の周囲に形成され、リング状のバルブ部品によって囲まれるときに、明らかにされる。
【００１３】
バルブ部品の断面が長方形であるように設計され、それによって好ましくは隣接する角部を接続する２つのラインのうちの少なくとも１つが凹形に設計される場合、凹形のラインの境界をなす角部が封止リップ（sealing lip）の役目を果たすので、バルブユニット上のバルブ部品の封止ガイドがこのようにして容易に確保することができる。このような部品は、例えば「クワッドリング（quad ring）」という用語によって知られている。しかしながら、本質的に、円形の断面を有する簡単なＯ−リングを使用することがまた考えられる。
【００１４】
しかしながら、付加的に又は代替的に、作動媒体の望ましくない漏れはまた、作動媒体供給通路の及ぶ方向に見られるように、少なくとも１つの封止部品が、バルブ部品の両側に設けることにより妨げることが可能である。
【００１５】
必要に応じて、バルブ部品の弾性のプレストレスの作用が、閉じる方向にバルブ部品に作用する、例えば圧縮空気などの制御媒体によって支えられることが可能である。
【００１６】
スプレーツールの生産を簡単にするために、いわゆるサンドイッチ設計が、本質的に知られている方法で使用され得る。例えば、作動媒体供給ラインは、スプレーツールの本体に、この本体の表面に設けられる凹部として設計することができ、そのようにして、もう１つのプレートが作動媒体供給ラインを形成するために凹部を覆う。さらに、噴出空気供給ラインがまた、スプレーツールの本体に、この本体の１つの表面と反対側の表面に設けられる凹部として形成することが可能である。この凹部は、例えば、噴出空気供給ラインを形成するためにカバープレートによって覆うことが可能である。最後に、好ましく分割プレートによって互いに分離され、スプレー部品が本質的に反対方向に作動媒体を分配する２つの本体が備えられる場合に有利であることが分かった。
【００１７】
さらに、スプレー部品は、必ずしも真っ直ぐな列に配置する必要はないが、代わりにまた、型半割体の形状に適合するように配置することが可能である。このようにして、成形装置、特にドロップ鍛造装置の型半割体の形状は、例えば、より効果的に冷却され潤滑油でコーティングされるなど、次の作業サイクルのためにより一層効果的に準備することが可能である。
【００１８】
また、圧力比例バルブの使用を通じて、分配される作動媒体量の連続可変制御を確保することが可能であることを付け加えておく。
【００１９】
外部の混合原理と内部の混合原理との相違を説明するために、独国特許出願公開第１９５１１２７２Ａ１号が参照され、これに関する開示は、ここで本特許出願の開示内容の一部とされる。
【００２０】
本発明は、添付図面を参照しながら例示的実施形態に基づいて以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のスプレーツールが使用される型スプレー装置を概略的に示す概略図である。
【図２】本発明のスプレーツールの詳細を示す拡大図である。
【図３】図２における矢印IIIの方向から見た、図２に示すスプレー部品のバルブユニットの上面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線に沿ったバルブユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
概略的に示した概略図において、図１は、本発明のスプレーツール２０が使用され得る熱間成形及び冷間成形用の装置の一例としてのドロップ鍛造装置１０を示している。ドロップ鍛造装置１０は、建物の床面Ｕに固定して取り付けられるロアプレスラム１２と、ここでは示されていない装置を用いて前後に移動可能であるアッパプレスラム１４とを有している。このようにして、２つのプレスラム１２及び１４の２つの型半割体１２ａ及び１４ａは、１つの部品を成形するためのプレス空間を形成するように互いに近づけることができる、あるいはスプレーツール２０を挿入するための十分な空間を形成するように互いに離れて移動することができる。後者の状態が、図１に示されている。 スプレーツール２０を２つの型半割体１２ａ及び１４ａの間に挿入することを可能とするために、スプレーツールは、図１において概略的な形でのみ示されるロボット１６のアーム１６ａに取り付けられている。図１に示されるように、延びること、及び／又は、縮むことのみが可能であるロボットアーム１６ａを有するロボット１６に代えて、現在の多軸ロボットがまた当然使用可能である。ロボット１６とスプレーツール２０とはともに型スプレー装置１８を形成する。
【００２３】
ここで重要なことは、熱間成形及び／又は冷間成形用の装置１０の設計又はロボット１６の設計ではなくスプレーツール２０の設計であり、これらの部品はまた従来の設計からなるものであり得るので、この点について、ここではより詳細な説明が与えられていない。
【００２４】
図１にまた示されるように、スプレーツール２０は、スプレー部品２２の２つの反対方向の列、すなわち、下の型半割体１２ａに割り当てられた列２４と上の型半割体１４ａに割り当てられた列２６とを有している。
【００２５】
図２によれば、スプレーツール２０は、サンドイッチ設計によって構成されている。スプレーツールは、スプレー部品２２の下の列２４に割り当てられた第１のメインプレート２８と、スプレー部品２２の上の列２６に割り当てられた第２のメインプレート３０と、２つのメインプレート２８及び３０を分離するための分割プレート３２と、第１のメインプレート２８に割り当てられたカバープレート３４と、第２のメインプレート３０に割り当てられたカバープレート（不図示）と、を有している。凹部（recess）２８ａ及び３０ａが、２つのメインプレート２８及び３０に形成され、そしてそれが、分割プレート３２によって覆われ、そのようにして作動媒体のための供給ライン３６及び３８を形成する。同様に、更なる凹部が、メインプレート２８及び３０の凹部２８ａ及び３０ａから離れた側に形成されるが、図２では、凹部２８ｂのみが示されている。この更なる凹部２８ｂは、カバープレート３４によって覆われ、そのようにして空気を噴出するための供給ライン４０を形成し、それによってスプレー部品２２により分配される作動媒体が噴霧化される。分割プレート３２、２つのメインプレート２８及び３０、並びに２つのカバープレート３４は、好適な固定手段によって、例えばねじボルト及びナットによって互いに対して保持される。
【００２６】
２つのプレス半割体１２及び１４の間の空間の中へ、又は該空間から外へのスプレーツール２０の急速な移動において、少なくともスプレー部品２２の下の列２４のために、作動媒体が慣性の影響を受けて供給ライン３６及び下のスプレー部品２２から漏れるおそれがある。これを防止するために、本発明によれば、別体のバルブユニット４２が、各スプレー部品２２に割り当てられる。バルブユニット４２は、ポットの形をした（pot-shaped）凹部２８ｃに入れられ、そのポットの底が、通路２８ｄを介して作動媒体供給ライン３６に接続されている。
【００２７】
図３及び図４を参照して、バルブユニット４２の設計がここでより詳細に説明される。バルブユニット４２は、実質的にシリンダー対称（cylindrically symmetrical）であるように設計される基部本体４４であって、タッピング通路４６がその１つの端面４４ａから離れて導かれ、基部本体４４の中へシリンダー軸Ｚに沿って実質的に延びる基部本体４４を有している。正確なシリンダー対称から逸脱して、リング溝５０の底を形成するリング面５０ａに開口する４つの半径方向の通路４８は、タッピング通路４６の内部の端部から離れて導かれる。シリンダー軸Ｚに関して斜めに内方へ延びる４つの更なる通路５２は、通路４８の開口部に対して約４５度だけそれぞれオフセットした位置において、このリング溝５０から導かれ、シリンダー軸Ｚを囲む分配凹部（dispensing recess）５４に開口しており、それを通じて作動媒体はまた、バルブユニット４２から出てくる。
【００２８】
ゴム材料から作られて本質的に正方形又は長方形の断面を有するバルブリング５６が、リング溝５０内に配置される。バルブリング５６の直径は、外力がない無負荷状態ではリング溝５０の底５０ａと接触するものであり、必要に応じて予め決定されたプレストレスが付与される。半径方向において内側にあるバルブリング５６の表面５６ａが凹形であるように設計されるという事実のため、バルブリング５６の角部５６ｂは、この場合わずかに圧縮され、そのため、それらは、特に効果的に封止リップとしての機能を果たすことができ、作動媒体の望ましくない漏れを防止することができる。タッピング通路４６からくる作動媒体が、圧力を備えてバルブリング５６の境界面５６ａと接触する場合に、この圧力が予め決定された値を超えるとバルブリング５６を拡大する。この状態が図４に示されている。バルブリング５６の変位に基づいて、作動媒体は、タッピング通路４６から出発し、通路４８、リング溝５０及び更なる通路５２を通じて分配凹部５４に流れることができる。作動媒体の圧力が下がるとすぐに、バルブリング５６は、固有の弾性のため再び収縮し、作動媒体が通路４８から他の通路５２の中へ漏れることを防止する。
【００２９】
バルブリング５６によって付与されるバルブ機能は、スプレーツール２０の急速な移動に伴う慣性だけに起因して作動媒体がスプレー部品２２から漏れることを確実に防止する。バルブリング５６のゴム材料の固有の弾性がバルブ機能を付与するために不十分である場合、例えば圧縮空気又は好適なバネ部品によって、その外部からバルブリング５６にさらにプレストレスを付与することを考えることが可能である。実際、この場合に、固有の弾性を完全に省くことさえ考えることが可能である。更なるプレストレスはまた、バルブユニット４２を通じて作動媒体の流量を制御するために利用することができる。
【００３０】
図４はまた、メインプレート２８の容器である凹部２８ｃ内にバルブユニット４２を封止する役割を果たす、従来のＯリングとして設計された２つの封止部品５８及び６０を示している。
【００３１】
図２に示される例示的実施形態では、分配ノズル６２は、２つの部分で設計されている。特に、分配ノズルは、バルブユニット４２の分配凹部５４と係合して作動媒体を噴出する役目を果たすノズル口部６４と、外部の混合原理に従って作動媒体を噴霧化するために使用される噴出空気を噴出する役目を果たす空気案内ノズル６６と、を有している。空気案内ノズル６６は、カバープレート３４内の開口部３４ａを通過する。
【００３２】
さらに、図２は、バルブユニット４２と空気案内ノズル６６のどちらもネジを用いて設計されていないことを示している。その代わりに、バルブユニット４２は、メインプレート２８の凹部２８ｃの中へ挿入されるだけであり、空気案内ノズルが、内側の端面６６ａにおいてバルブユニット４２の基部本体４４の外側の端面４４ａに接触するという事実により、空気案内ノズル６６によってそこに保持される。空気案内ノズル６６は次に、開口部３４ａを囲むカバープレート３４の内側の境界面の部分に接触するリングショルダー部６６ｂを有している。しかしながら、本質的に、空気案内ノズルはまた、リングショルダー部６６ｂを省いて、６６ｃに示されるように開口部３４ａに空気案内ノズル６６をねじ込むことを考えることができる。後者の場合、カバープレート３４全体をスプレーツール２０から取り除く必要なしに、バルブユニット４２を取り換えることが可能である。
【００３３】
分配ノズル６２を１つの部品の設計として設計することがまた当然に考えることができる。さらに、分配ノズル６２のスプレー角度は、その対応する設計を通じて選択することができる。しかしながら、それにも関わらず、同じバルブユニット４２を常に使用することができる。
【００３４】
凹部２８ａ及び２８ｂが、例えばフライス加工によってメインプレート２８に作ることができることがまた付け加えられるべきである。しかしながら、付加的に又は代替的に、それらの成形中にすでにメインプレートにこれらの凹部を付与することがまた可能である。所望のコースを有する通路システムを形成するために、相互に接続されるのではなく、例えばフライス加工によって、個々の仕切りを取り除くことにより接続される複数の凹部が、成形するときに設けられてもよい。
【００３５】
また、例えばグラフィイトと水の分散物が作動媒体として使用され得ることを指摘しておく。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2010532250.tif 000007
2010532250.tif 000008
2010532250.tif 000009
2010532250.tif 000010
2010532250.tif 000011
2010532250.tif 000012