專利名稱：用來(lái)為模鑄準(zhǔn)備模具的壁的過(guò)程和用于此過(guò)程的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)為用于模鑄部件的模鑄或成形在一次模鑄循環(huán)完成并從模具中取出模鑄部件之后準(zhǔn)備模具的壁，使該模具為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備的過(guò)程，該過(guò)程包括以下步驟(a)使模具壁達(dá)到所要求的溫度；以及(b)把一種模具壁處理劑施加到模具壁上。
按照現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)知道了這類過(guò)程，并例如在用模鑄過(guò)程生產(chǎn)模鑄部件中得到了應(yīng)用，這些模鑄過(guò)程比如在專業(yè)人員范圍內(nèi)以模具鑄造、觸變鑄塑、觸變成形、Vacural模具鑄造、擠壓鑄造等的名字已經(jīng)知道的那些過(guò)程。下面將以示例的方式在準(zhǔn)備用來(lái)對(duì)金屬進(jìn)行模具鑄造的模具的模具壁的基礎(chǔ)上解釋技術(shù)的現(xiàn)狀，但是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是在其它成形過(guò)程比如鍛造過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)類似的問(wèn)題。
為了生產(chǎn)一個(gè)模鑄部件，通常在壓力下把由輕金屬或重金屬合金組成的液態(tài)金屬或半液態(tài)金屬引入關(guān)閉的可分開(kāi)的鋼模具中，使其固化。同時(shí)，由于來(lái)自固化材料而傳遞到模具上的熱量使模具加熱。在生產(chǎn)狀況下，即，在盡可能最短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)盡可能多的鑄造件的過(guò)程中，模具的溫度可能持續(xù)上升。然而，為了得到質(zhì)量好的鑄造件，在每個(gè)生產(chǎn)循環(huán)的開(kāi)始時(shí)模具應(yīng)該有相同的初始溫度。因此，在生產(chǎn)條件下，通常必須連續(xù)地從模具中移走熱量，從而在金屬傳遞到模具的熱量與由于輻射傳遞到周圍環(huán)境的熱量或通過(guò)補(bǔ)充冷卻由模具移走的熱量之間達(dá)到熱平衡，結(jié)果使模具溫度維持近似均勻。
當(dāng)然，除了補(bǔ)充冷卻，也可能必須向模具提供補(bǔ)充熱量。例如，當(dāng)僅把少量金屬倒入非常重的模具中時(shí)，即，當(dāng)生產(chǎn)帶有非常薄的件的模鑄部件時(shí)，就是這樣的情況。因此，在這種情況下，可能發(fā)生的情況是模具向周圍環(huán)境輻射出比維持對(duì)鑄造過(guò)程有利的模具溫度所要求的更多的熱量。因此，按照本發(fā)明，以更一般的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)模具被“回火”，包括了必須冷卻模具的可能性和必須加熱模具的可能性。
除了需要使模具回火以外，還必須在移開(kāi)上一個(gè)模鑄部件之后和在把新的液態(tài)金屬引入該模具之前用一種潤(rùn)滑和脫模劑處理模具壁的表面。這種模具壁處理劑的主要任務(wù)是防止被引入的金屬焊接到或粘接到模具材料上，確保可以由模具把成品的部件移開(kāi)，并潤(rùn)滑模具的運(yùn)動(dòng)部件，比如頂推器或推桿。在某些過(guò)程中，模具壁處理劑有另外的任務(wù)，就是在填充過(guò)程中降低被引入的金屬與模具之間的熱傳遞。施加到模具壁上的模具壁處理劑應(yīng)該有最大可能的均勻厚度，這是因?yàn)樵谔幚韯犹〉牟课辉搶涌赡芷屏?，這將進(jìn)而造成被引入的金屬焊接到模具材料上。還有，如果這些層太薄，可能有太多的熱量由被引入的金屬傳到模具上，結(jié)果，被引入的金屬在把它引入之后就過(guò)快地冷卻，因此使模具不能被充分地充滿。但是，太厚的層也可能由于占據(jù)了過(guò)多的模具體積而損害鑄造件的質(zhì)量。
按照傳統(tǒng)的方法，每次把模鑄部件從模具中移開(kāi)之后用模具壁處理劑與水的混合物對(duì)模具壁進(jìn)行噴涂，如在例如德國(guó)專利文件DE4,420,679 A1和DE195-11,272A1中所描述的那樣。采用這些處理劑與水的混合物的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間，這是由于在把模具壁處理劑施加到壁上的同時(shí)模具壁的表面由于噴撒的水而被冷卻。然而，在這種方法中不得不處理的問(wèn)題之一是Leidenfrost效應(yīng)。即，當(dāng)噴撒的液滴落在模具壁的表面上時(shí)，在這些液滴與該表面之間形成一個(gè)蒸汽屏障。此蒸汽屏障妨礙液滴使表面完全變濕。因此，一些被噴撒上的處理劑和水的混合物由模具壁的表面流下，而沒(méi)有使模具壁冷卻，使它潤(rùn)滑，或使它變濕，并賦予它所要求的脫模性質(zhì)。
盡管有這一問(wèn)題，為了能冷卻模具壁表面，并可以用模具壁處理劑充分地涂覆模具壁表面，必須施加一種另外的處理劑與水的混合物。但是，必須作出權(quán)衡相當(dāng)數(shù)量的處理劑與水的混合物將從模具壁表面流下而沒(méi)被利用，隨后必須收集它們并進(jìn)行處理。這在環(huán)境相容性方面造成了嚴(yán)重的問(wèn)題，下面在一個(gè)示例的基礎(chǔ)上將對(duì)此作更詳細(xì)的解釋。
如果我們假設(shè)一個(gè)鑄造車間對(duì)每1000公斤鑄鋁大約使用5公斤濃的模具壁處理劑，并且在噴撒之前把這一濃度與水以1∶100的比例稀釋，即噴撒總量大約為500升的處理劑與水的混合物，并且，如果我們也假設(shè)這一數(shù)量的大約80％未被利用而從模具壁作為多余物流下，這意謂著每噸鑄鋁必須處理大約400升廢液。這是一個(gè)保守的估計(jì)。不太樂(lè)觀但是是比較實(shí)際的估計(jì)為對(duì)于處理每噸鋁大約造成900升體積的廢液。因此，在每年可以處理大約500噸鋁的一個(gè)中等規(guī)模的鑄造車間中，必須處理2000-4500立方米的廢液。
在這一背景基礎(chǔ)上，本發(fā)明的任務(wù)是改進(jìn)上述類型的過(guò)程對(duì)環(huán)境的相容性。
按照本發(fā)明，這一任務(wù)的完成在于，在所討論的一般類型的過(guò)程中，按所表明的順序彼此獨(dú)立地進(jìn)行步驟(a)和(b)。因此，在步驟(a)，依賴于過(guò)程條件和/或環(huán)境條件控制，最好用一個(gè)程序控制，向模具壁提供熱量或由模具壁移走熱量；而在步驟(b)，以一種可控的方式，最好以程序控制的方式，施加模具壁處理劑。因此，按照本發(fā)明，在與這一回火過(guò)程無(wú)關(guān)的一個(gè)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行涂布之前，首先使模具壁，特別是它們的表面達(dá)到所要求的溫度。具體地說(shuō)，即，在模具的回火與施加模具壁處理劑之間在時(shí)間上沒(méi)有重疊。下面將解釋按照本發(fā)明的過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)，再一次僅以示例的方式在使用前面討論的鑄造過(guò)程的基礎(chǔ)上作這種解釋，在上述的鑄造過(guò)程中，模具壁的回火通常為冷卻的形式。
由于在回火與涂布之間在時(shí)間上分開(kāi)的原故，使得兩個(gè)分過(guò)程中的每個(gè)過(guò)程可以在對(duì)于它單獨(dú)進(jìn)行最有利的條件下進(jìn)行，這對(duì)按照本發(fā)明的過(guò)程的環(huán)境相容性有有利的影響。
首先，在考慮到過(guò)程條件和/或環(huán)境條件的情況下以一種可控的方式冷卻模具壁表面。這種受控的冷卻并不排除把冷卻劑最好是純水至少在某些時(shí)間間隔中過(guò)量地施加到模具壁以便抵消Leidenfrost效應(yīng)的可能性。由于用過(guò)量的水進(jìn)行冷卻，可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)從模具移走大量的熱量，這使得可以快速地達(dá)到對(duì)下一個(gè)填充過(guò)程所要求的溫度。然而，在回火過(guò)程的最后階段，冷卻過(guò)程的控制使得可以把溫度嚴(yán)格地調(diào)整到所要求的溫度值。然而，以過(guò)量水進(jìn)行冷卻對(duì)環(huán)境是完全安全的，這是因?yàn)榘凑毡景l(fā)明可以用水作為冷卻劑，可以將從模具流下的過(guò)量的水凈化，通過(guò)過(guò)濾，離心，沉降，沉積等方法除去金屬和處理劑殘余物，隨后或者再次使用，或者按當(dāng)?shù)胤傻囊?guī)定容易地排放到市政的下水道系統(tǒng)中。
隨后，以一種可控的方式施加模具壁處理劑。因?yàn)槟＞弑谝呀?jīng)首先被冷卻，Leidenfrost效應(yīng)干擾模具壁表面變濕的的程度，即使這一效應(yīng)仍然存在，至少比按照現(xiàn)有技術(shù)已出現(xiàn)的情況要明顯地小。因此，為了實(shí)現(xiàn)足夠的涂布，不需要過(guò)量地施加模具壁處理劑。最多，可能必須把只非常少的過(guò)量處理劑施加到模具壁表面上，這意謂著或者完全沒(méi)有處理的問(wèn)題，或者相應(yīng)地減少了仍然保留有待處理的問(wèn)題?？煽氐厥┘幽＞弑谔幚韯┎粌H使得可以使此過(guò)量降到最低或完全消除過(guò)量，而且不管模具壁的形狀如何都可以把厚度均勻的模具壁處理劑層施加到模具壁表面上。
因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的過(guò)程有更好的環(huán)境相容性，當(dāng)使用該過(guò)程時(shí)，與每次模鑄過(guò)程有關(guān)的處理成本相應(yīng)地較低，因此，盡管在回火與模具壁的涂布之間在時(shí)間上分開(kāi)，按照本發(fā)明的過(guò)程的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)肯定不比按照現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)程差，并可能更好。另外，應(yīng)該注意到，通過(guò)可控地進(jìn)行回火和可控地施加模具壁處理劑可以使為準(zhǔn)備循環(huán)所需要的時(shí)間降到最少。
按照本發(fā)明的過(guò)程的環(huán)境相容性方面的另一個(gè)改進(jìn)可以通過(guò)使用準(zhǔn)備好待用的模具壁處理劑來(lái)獲得，例如，從一個(gè)運(yùn)輸容器不加稀釋地取得這樣的模具壁處理劑，并把它施加到模具壁上。通過(guò)消除了對(duì)處理劑制造者所供應(yīng)的模具壁處理劑進(jìn)行稀釋的步驟，可以避開(kāi)多種問(wèn)題，由于需要把模具壁處理劑的濃度稀釋到準(zhǔn)備好待用的濃度，這些問(wèn)題至今使現(xiàn)有技術(shù)受到損害。即，用水稀釋的混合物容易受到細(xì)菌或霉菌的作用，這可能破壞模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模性能。因此，必須對(duì)供應(yīng)的模具壁處理劑添加殺菌劑或類似物，而這些殺菌劑對(duì)模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模性能有不利的影響。另外，殺菌劑使得更難于以對(duì)環(huán)境安全的方式處理向下流的過(guò)量物。
因?yàn)槿缢岢龅哪菢又苯佑蛇\(yùn)輸容器取得模具壁處理劑，并直接把它施加到模具壁上，即，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中處理模具壁處理劑，也因?yàn)槟＞弑谔幚韯┮呀?jīng)準(zhǔn)備好待用，所以按照本發(fā)明取消了上面討論的稀釋步驟，并且，在按照本發(fā)明的過(guò)程中，受細(xì)菌或霉菌侵害的危險(xiǎn)被減到最小。由于通過(guò)使用適當(dāng)設(shè)計(jì)的抽取裝置或通過(guò)類似的措施把運(yùn)輸容器仔細(xì)密封地保存可以進(jìn)一步地減小這一危險(xiǎn)。因此，可以完全不用殺菌劑。另外，也省去了用來(lái)操作，維修和監(jiān)視模具壁處理劑的準(zhǔn)備和稀釋系統(tǒng)的人力費(fèi)用。
相應(yīng)的邏輯也用于防腐蝕劑的使用，把這種防腐蝕劑添加到用水稀釋的混合物中以保護(hù)模具，但是這種防腐蝕劑妨礙模具壁處理劑薄膜在模具壁表面上的形成。然而，因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的處理劑不用水稀釋，可以減少這種防腐蝕劑的添加，或甚至可以完全取消。
如果使用的模具噴霧裝置中至少包括兩個(gè)運(yùn)輸容器，它們中的至少一個(gè)被連接到噴霧件上，將處理劑供應(yīng)給它，而使至少一個(gè)另外的容器保持為同樣的目的作好準(zhǔn)備，就得到了以下好處在一個(gè)運(yùn)輸容器完全空了以后，可以自動(dòng)地或者人工地切換到另一個(gè)運(yùn)輸容器，并繼續(xù)由此容器中抽取處理劑。這樣，生產(chǎn)的運(yùn)行不需要中斷；相反，可以在運(yùn)行沒(méi)有中斷的條件下，用一個(gè)新的充滿模具壁處理劑的運(yùn)輸容器替換空的容器。
如果模具壁處理劑包括至少重量百分比98％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)(例如，這種模具壁處理劑可以包括至少一種硅油或類似的合成油和/或至少一種做為潤(rùn)滑和脫模物質(zhì)的聚烯烴蠟，比如聚乙烯蠟，或聚丙烯蠟)和不多于重量百分比2％的輔助材料，比如防腐蝕劑，殺菌劑，乳化劑，溶劑比如水，等，就可以避開(kāi)另一個(gè)問(wèn)題。除非被立即使用，即使添加了乳化劑，用水稀釋的模具壁處理劑仍會(huì)分離開(kāi)。可以例如通過(guò)混合物的攪動(dòng)防止這種分離。然而，比如借助于混合機(jī)器或離心泵進(jìn)行攪動(dòng)使模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模物質(zhì)經(jīng)受重復(fù)的剪切應(yīng)力，而損害它們的潤(rùn)滑和脫模性能。然而，由于沒(méi)有溶劑，將不用害怕分離，因此可以不用對(duì)模具壁處理劑進(jìn)行攪動(dòng)。這對(duì)模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模性能有好的影響，并且，同時(shí)，由于不再需要混合機(jī)器，降低了系統(tǒng)的建立和維修成本。最后，這使得可以有效地利用潤(rùn)滑和脫模物質(zhì)。
還有，由于水的含量低，把模具壁處理劑施加到熱的模具壁表面上受到很少或完全沒(méi)有Leidenfrost效應(yīng)的干擾。因此，可以使例如在20攝氏度下的粘性大約在50-2500mPa.s(在20rpm下用Brookfield粘度計(jì)測(cè)量)范圍內(nèi)的模具壁處理劑與比在上面按照現(xiàn)有技術(shù)解釋的模具處理系統(tǒng)中所可能的要熱得多的模具壁接觸。因此，模具壁表面不需要明顯地冷卻；這首先有節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，第二，有降低模具上的熱應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)闇?zhǔn)備好待用的模具壁處理劑可以使模具壁變濕，并且即使模具壁溫度大約為350-400℃也能在模具壁上形成一個(gè)潤(rùn)滑和有效脫模層，所以可以在對(duì)下一個(gè)模鑄循環(huán)有利的溫度下處理模具壁。這種有利的處理溫度通常為150-350攝氏度的范圍，但是，此溫度甚至可以更高。例如在美國(guó)專利No.5,346,486中描述了具有高溫下變濕性能的模具壁處理劑。
模具壁處理劑的水含量低也產(chǎn)生的好處是施加到模具壁表面上的處理劑層即使包含水也含有極少的水。如果存在這樣的水含量，當(dāng)把液體金屬倒進(jìn)模具時(shí)由這些水含量形成的水蒸汽不能由模具中出來(lái)，導(dǎo)致在鑄造件中細(xì)孔的形成，這明顯地?fù)p害了它的質(zhì)量。當(dāng)使用按照本發(fā)明沒(méi)有水的模具壁處理劑時(shí)，如果不是完全消除，至少是顯著減小了這一危險(xiǎn)，結(jié)果可以得到即使有任何細(xì)孔也是細(xì)孔非常少的鑄造件。
鑒于上面提到的在施加模具壁處理劑過(guò)程中模具壁表面占優(yōu)勢(shì)的溫度范圍，建議模具壁處理劑的閃點(diǎn)溫度至少為280攝氏度。
為了確保模具壁處理劑被精細(xì)地霧化，建議借助于至少一個(gè)帶有離心霧化和空氣控制(英譯者注在英文摘要中“空氣輸送”)裝置的噴霧件，考慮到模具壁處理劑的組成和如上所述的高粘度，把它施加到模具壁上。下面將進(jìn)一步更詳細(xì)地討論噴霧件的設(shè)計(jì)和功能。
然而，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，按照本發(fā)明的過(guò)程也可以用傳統(tǒng)的噴霧件實(shí)現(xiàn)，特別是當(dāng)使用用水稀釋的模具壁處理劑時(shí)。例如，可以使用由德國(guó)專利文件DE4,420,679 A1和DE195-11,272 A1知道的那些噴霧件。
作為模具壁處理劑的可控地施加的一部分，可以例如用傳感器檢測(cè)每單位時(shí)間排放到模具壁上的模具壁處理劑的量，這些傳感器測(cè)量體積流速和/或質(zhì)量流速。通過(guò)改變噴霧件的噴射軌跡，至少設(shè)置一個(gè)這樣的件，和/或通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)噴霧件的速度，和/或通過(guò)改變每單位時(shí)間由一個(gè)或多個(gè)噴霧件所排放的模具壁處理劑的量，來(lái)控制施加到模具壁上的模具壁處理劑層的厚度。
如上面已經(jīng)提到的那樣，當(dāng)使用的模具壁處理劑沒(méi)有明顯數(shù)量的潤(rùn)滑或脫模性能差的物質(zhì)時(shí)，并且當(dāng)與程序控制的施加相聯(lián)系把模具壁處理劑精細(xì)地霧化時(shí)，這種程序控制的施加模具壁處理劑只排出非常少量的氣相組分，可以在熱的模具壁表面上形成薄的均勻的模具壁處理劑層。當(dāng)目標(biāo)是生產(chǎn)細(xì)孔少的鑄造件或可焊接的鑄造件時(shí)，這是特別重要的。
可以以多種方式把熱量提供給模具壁，或由模具壁移走。按照第一設(shè)計(jì)方案，可以例如對(duì)模具壁施加一種適當(dāng)?shù)幕鼗鹆黧w。在原理上，回火流體可以是一種適當(dāng)?shù)幕鼗饸怏w。然而，因?yàn)橐后w的傳熱性能更好，最好使用一種回火液體，比如水。
例如，可以靠把一種液體施加到模具壁上最好是靠把一種液體噴撒到模具壁上，并使它蒸發(fā)來(lái)冷卻模具壁。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，為此目的采用軟化水，這樣的結(jié)果是將得到潤(rùn)滑和脫模生能非常有效的模具壁處理劑層。這就是說(shuō)，如果象在按照先有技術(shù)過(guò)程中通常的那樣使用水，在這種自來(lái)水中存在的CaO和MgO在水由模具壁表面蒸發(fā)時(shí)會(huì)形成一個(gè)涂層，比如一個(gè)石灰沉積層，這會(huì)損害以后施加上的模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模作用。在最壞的情況下，這種損害可能導(dǎo)致當(dāng)把金屬倒進(jìn)時(shí)模具壁處理劑薄膜的破裂，從而導(dǎo)致這種金屬焊接到模具上。這可以通過(guò)使用軟化水來(lái)避免。雖然在原理上可以使用添加劑來(lái)增加回火效果，但是按照上面說(shuō)到的，應(yīng)該注意確保這些添加劑不會(huì)干擾模具壁處理劑的潤(rùn)滑和脫模性能。水特別是軟化水的腐蝕效應(yīng)可以通過(guò)添加防腐蝕劑得到改善?？梢栽趯?duì)所有經(jīng)濟(jì)方面考慮的情況下選定軟化的程度和添加的防腐蝕劑的數(shù)量。
如在先有技術(shù)中那樣，可以過(guò)量地把冷卻液體施加到模具壁上，因?yàn)樵诎凑毡景l(fā)明的過(guò)程中，由模具流下的過(guò)量的冷卻液體不會(huì)產(chǎn)生任何的環(huán)境問(wèn)題。另外，可以把由模具壁流下的冷卻液體收集和再次使用，可能是在凈化處理，比如過(guò)濾、離心、沉降、沉積等之后再次使用。
如果必要，在用液體冷卻模具壁之后可以使模具壁干燥；最好是將它吹干。
按照本發(fā)明的為了在模具壁表面達(dá)到所要求的溫度的第二方案，可以至少使模具壁的一定面積的表面與一個(gè)傳熱裝置相接觸。應(yīng)該理解到，這種接觸回火也可以增加到上面討論的流體回火中使用。例如，可以用接觸回火冷卻模具壁表面特別熱的那些部分。
為了在模具壁表面與傳熱裝置之間得到可能最好的傳熱，建議傳熱裝置包括至少一個(gè)吸熱和/或提供熱量的本體，把此本體設(shè)計(jì)成與要被回火的模具壁表面形狀匹配。可以把一個(gè)或多個(gè)吸熱和/或提供熱量的本體彈性地裝在一個(gè)攜帶裝置上和/或彼此抵靠，這使得這些吸熱和/或提供熱量的本體的任何熱膨脹或熱收縮容易得到平衡。
在這一方案的又一方面，建議至少部分地用良導(dǎo)熱體比如銅，銅合金，鋁，鋁合金等制作傳熱裝置，至少制作它的傳熱表面的那部分。
為了當(dāng)傳熱裝置與模具壁表面接觸時(shí)可以把熱量提供給傳熱裝置或由傳熱裝置移走熱量，建議把用來(lái)移走或提供熱量的傳熱裝置連接到一個(gè)加熱-冷卻機(jī)器上。然而，附加于此，或者做為一個(gè)替代方法，也可以把傳熱裝置浸入在一個(gè)加熱-冷卻池中，對(duì)它提供熱量或從其中移走熱量，為傳熱接觸作準(zhǔn)備。
為了在傳熱裝置與模具壁之間產(chǎn)生傳熱接觸，可以至少把模具部分地關(guān)閉?？梢杂闷渥陨硪呀?jīng)知道了的工業(yè)機(jī)器人最好一個(gè)六軸機(jī)器人把傳熱裝置移進(jìn)模具中，使它與模具接觸，隨后再將其從模具中拉回。
用來(lái)把熱量提供給模具或由模具移走熱量的另一設(shè)計(jì)方案是把模具直接連接到一個(gè)加熱-冷卻機(jī)器上，該機(jī)器使得加熱-冷卻流體可以通過(guò)模具中的一個(gè)通道系統(tǒng)流動(dòng)。
可以把模具壁的溫度作為模具壁表面的可控的回火的一個(gè)可能的輸入變量?？梢赃@樣做的一種方式是在代表模具壁的溫度分布的至少一個(gè)位置和/或溫度特別重要的至少一個(gè)位置安裝溫度傳感器。附加于此，或做為一種替代方法，也可以借助于一個(gè)紅外測(cè)量裝置測(cè)量模具壁表面的溫度，該裝置提供模具壁表面的數(shù)字和空間分辨的熱圖像，這些圖像是時(shí)間分辨的，并且?guī)缀跏撬矔r(shí)的。如果不可能用紅外測(cè)量裝置直接確定模具壁表面的溫度分布，也可以間接地通過(guò)分析由模具中剛剛脫出的模鑄部件的熱圖像得出這種分布。也可以使模鑄部件的溫度重要的部位與一個(gè)溫度傳感器接觸。
上面描述的通過(guò)測(cè)量剛剛制作出來(lái)的模鑄部件間接地確定模具壁表面的溫度分布的方法有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以把紅外測(cè)量裝置或溫度傳感器固定地安裝在靠近模具的一個(gè)位置，這意謂著不再需要一個(gè)機(jī)器人臂移動(dòng)此測(cè)量裝置或傳感器，或特別地把此測(cè)量裝置引進(jìn)模具中。
特別是當(dāng)使用上面討論的紅外測(cè)量裝置時(shí)，可以在打開(kāi)模具并移出模鑄部件之后的一個(gè)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)檢測(cè)在模具壁表面上一個(gè)預(yù)定位置的溫度?？梢员容^在接續(xù)的模鑄和模具壁處理循環(huán)中對(duì)于特定的時(shí)間和位置所得到的溫度。這樣，可能得出關(guān)于整個(gè)模鑄和模具壁處理操作的穩(wěn)定性的結(jié)論，如果必要，用校正措施進(jìn)行干預(yù)。例如，如果發(fā)現(xiàn)在一個(gè)預(yù)定的位置溫度隨時(shí)間和空間由一個(gè)循環(huán)到另一個(gè)循環(huán)在不斷提高，就可以因此增加對(duì)模具壁表面進(jìn)行冷卻的強(qiáng)度。如果溫度超過(guò)一定的值，就可以得出結(jié)論在回火裝置中有故障，可以停止整個(gè)模鑄過(guò)程，防止生產(chǎn)出廢品和對(duì)模具有不利的損壞。當(dāng)上面討論的體積流速和/或質(zhì)量流速傳感器檢測(cè)出正在噴撒太少的模具壁處理劑時(shí)，也可以作出類似的決定。
另外，上面解釋的熱平衡控制方案也可以考慮周圍溫度，因?yàn)樵谀＞呶恢玫耐饨鐪囟纫灿绊懹赡＞甙l(fā)出的熱輻射的強(qiáng)度。然而，周圍溫度例如隨著季節(jié)改變，并且也由于在陽(yáng)光中暴露的情況而改變。
另外，也應(yīng)該把工作過(guò)程或生產(chǎn)過(guò)程考慮在內(nèi)，因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)模具有冷卻得過(guò)多的危險(xiǎn)，在這種情況下，模具壁表面的溫度可能落到低于所要求的值。在工作日開(kāi)始時(shí)在模具壁處理系統(tǒng)啟動(dòng)的過(guò)程中也有同樣的情況。
當(dāng)采用流體回火時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整每單位時(shí)間供應(yīng)給模具壁的流體的數(shù)量和/或通過(guò)調(diào)整作用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制提供給模具壁的熱量或由模具壁移走的熱量。當(dāng)采用接觸回火時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整模具壁與傳熱裝置之間傳熱接觸的時(shí)問(wèn)長(zhǎng)短和/或通過(guò)調(diào)整傳熱裝置的初始溫度來(lái)控制提供給模具壁的熱量或由模具壁移走的熱量。
在噴霧工具上可以裝有帶離心霧化和空氣控制裝置的噴霧件，至少設(shè)置一個(gè)這樣的嘖霧件，在上面已經(jīng)簡(jiǎn)短地提到了這種噴霧件，并將在下面更詳細(xì)地解釋它，噴霧工具把噴霧件引進(jìn)模具中。還有，當(dāng)模具壁表面用流體回火時(shí)，在該噴霧工具上也可以安裝至少一個(gè)用來(lái)噴撒回火流體的排放件。另外，在噴霧工具上也可以安裝至少一個(gè)用來(lái)噴出吹送氣體的排放件；這種空氣可以例如用于從模具上清理處理劑殘余物，或吹干模具。最后，可以用最好是六軸機(jī)器人，最好是程序控制的機(jī)器人的臂移動(dòng)該噴霧工具。這一優(yōu)點(diǎn)是該噴霧工具有高的移動(dòng)能力，并可以由沿著它的軌道的一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢靡砸粋€(gè)適當(dāng)?shù)娜∠驀娙瞿＞弑谏系拿恳徊课?，使得即使模具的部位有?fù)雜的形狀，比如凹陷和凹進(jìn)部分，也可以以所要求的均勻度進(jìn)行噴涂。
由另一觀點(diǎn)看，本發(fā)明涉及用來(lái)在完成模鑄循環(huán)并把模鑄部件由模具移開(kāi)之后為用于一個(gè)模鑄部件的模鑄或成形準(zhǔn)備模具的模具壁，使模具壁為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備的裝置。關(guān)于這種模具壁處理裝置的設(shè)計(jì)和功能和它的使用可以得到的好處，可以參考上述的按照本發(fā)明的過(guò)程的討論。
按照又一種觀點(diǎn)，本發(fā)明涉及用一種模具壁處理劑噴撒到用于模鑄部件的模鑄或成形的模具的壁上的噴霧件，該噴霧件包括一個(gè)轉(zhuǎn)子，它被安裝在一個(gè)噴霧件本體中，使它可以繞著一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)霧化件裝設(shè)在該轉(zhuǎn)子的一個(gè)縱向端部上，噴霧件也包括用于模具壁處理劑的一個(gè)送料管線，模具壁處理劑可以由此管線通過(guò)到達(dá)霧化件，并包括用于控制空氣的一個(gè)送氣管線，此管線用來(lái)把由霧化件霧化的模具壁處理劑引導(dǎo)到被噴撒的模具壁，以及其中控制空氣送氣管線的一個(gè)出口被設(shè)置在靠近霧化件的外圓周的位置。即，本發(fā)明也涉及帶有離心霧化和空氣控制裝置的一種噴霧件，如在上面已經(jīng)幾次提到的那樣。
已經(jīng)由涂布技術(shù)知道帶有離心霧化和靜電控制裝置的噴霧件?？梢詢H以示例的方式參考德國(guó)專利文件DE4,105,116 A1；DE2,804,633 C2和歐洲專利文件EP0,037,645 B1。在這種噴霧技術(shù)中，在涂布過(guò)程中對(duì)噴霧件施加高電壓，而例如把被涂布的物體接地。離心作用力的作用使供應(yīng)給轉(zhuǎn)動(dòng)的霧化件的涂料霧化，同時(shí)使細(xì)小的涂料滴由于靜電作用而帶電。雖然涂料滴被霧化件垂直于轉(zhuǎn)子的軸線甩開(kāi)，但是由于它們帶電，這意謂著它們沿著噴霧件與被涂布的物體之間電場(chǎng)的電場(chǎng)線行進(jìn)，并因此而到達(dá)被涂布的表面。上面描述的帶有離心霧化和靜電控制裝置的噴霧件不能考慮用來(lái)噴撒用于模鑄或成形的模具的壁，這是因?yàn)樵撗b置和用來(lái)使用靜電控制所需要的安全系統(tǒng)的成本高到可能使模鑄或成形過(guò)程整體變得不經(jīng)濟(jì)。另外，F(xiàn)araday效應(yīng)干擾對(duì)模具壁表面的凹進(jìn)的表面部分的噴涂，特別是孔、肋板、間隙等，比如在用來(lái)鑄造引擎塊體、曲軸的模具中經(jīng)常看到的那些部分。
也必須記住，該噴霧件是用來(lái)把基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑施加到模具壁表面上，比如上面考慮的那些用來(lái)以精確地測(cè)量的，精細(xì)地分布的和均勻的方式噴涂模具壁表面的那些噴霧件。如已經(jīng)提到的那樣，這種類型的基本上沒(méi)有溶劑的這類模具壁處理劑就是包括至少重量百分比98％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)和不多于重量百分比2％的輔助材料，比如殺菌劑、乳化劑、比如水的溶劑等的模具壁處理劑，它通常在20℃下的粘度大約在50-2500mPa.s(在20rpm下用Brookfield粘度計(jì)測(cè)量)的范圍內(nèi)，并以比按照先有技術(shù)所使用的數(shù)量要少得多的數(shù)量施加到模具壁表面上。應(yīng)該記住，模具壁處理劑生產(chǎn)者發(fā)貨的濃度通常只包括大約重量百分比5-40％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)，并在使用前甚至進(jìn)一步把它以1∶40-1∶200的比例稀釋。因此，用按照本發(fā)明的噴霧件每單位時(shí)間噴撒的體積大約比傳統(tǒng)的噴霧件噴撒的體積小1000倍。
然而，本發(fā)明的任務(wù)是提供用來(lái)在兩個(gè)接續(xù)的模鑄循環(huán)之間涂布用于模鑄或成形的模具的壁的一種噴霧件，即，一種噴霧件，它能把甚至基本上沒(méi)有溶劑的粘稠的模具壁處理劑以適合于下一個(gè)模鑄循環(huán)的層厚度施加到模具壁表面上，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的同時(shí)保持了模鑄過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益。
盡管模具壁處理劑的流量小，按照本發(fā)明的噴霧件所采用的離心霧化可以把處理劑以嚴(yán)格測(cè)量的方式以所要求的隨時(shí)間的均勻度霧化。隨后，控制空氣接受被霧化的模具壁處理劑，并把它由被推動(dòng)的方向(即，垂直于轉(zhuǎn)子的軸線的方向)偏轉(zhuǎn)，這樣，模具壁處理劑基本上在主噴撒方向上運(yùn)動(dòng)，即，在轉(zhuǎn)子軸線的延長(zhǎng)線的方向上運(yùn)動(dòng)，朝向模具壁表面。用壓縮空氣來(lái)引導(dǎo)模具壁處理劑的噴霧的好處是通常在用來(lái)進(jìn)行模鑄或成形的系統(tǒng)中壓縮空氣是已經(jīng)可供使用的，因此，不需要任何附加的投資。這對(duì)用按照本發(fā)明的噴霧件改進(jìn)已經(jīng)存在的噴霧系統(tǒng)的方面也有意義。另外，壓縮空氣是一種相對(duì)比較安全的介質(zhì)，機(jī)器操作人員和維修人員長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)已經(jīng)對(duì)它很熟悉。
然而，必須記住，按照本發(fā)明的噴霧件也適用于噴撒用水稀釋的模具壁處理劑和水?？梢岳缤ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇霧化件的轉(zhuǎn)速和通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整控制空氣的流量實(shí)現(xiàn)對(duì)這些低粘度材料的使用。
為了能確?？刂瓶諝饽鼙M可能完全地挾帶離開(kāi)噴霧件的模具壁處理劑噴霧，按照一第一替代設(shè)計(jì)方案，控制空氣送氣管線的出口包括在圍繞霧化件的一個(gè)圓中設(shè)置的多個(gè)出口開(kāi)孔。按照一第二替代設(shè)計(jì)方案，控制空氣送氣管線的出口可以包括圍繞霧化件形成一個(gè)圓的一個(gè)出口狹縫。為了能確?？刂瓶諝獾膲毫υ趫A周方向上盡可能地均勻，建議控制空氣送氣管線在出口狹縫的上游包括一個(gè)環(huán)形的通道。
為了調(diào)整噴霧錐體的包角，可以例如由噴霧件本體的一個(gè)頭部至少部分地形成控制空氣送氣管線，該頭部可以相對(duì)于噴霧件本體的一個(gè)基座部分運(yùn)動(dòng)，比如借助于一個(gè)最好為程序控制的伺服驅(qū)動(dòng)裝置使它運(yùn)動(dòng)。環(huán)形通道的邊界在徑向上的外側(cè)可以由頭部形成，而在徑向上的內(nèi)側(cè)可以由基座部或由連接到基座部上的一個(gè)件形成。
這樣，可以以射流狀的可控的方式噴射出控制空氣，可以把控制空氣送氣管線設(shè)計(jì)成靠近出口端有一個(gè)斜面，在控制空氣的出口方向上向下傾斜。
用來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元可以例如為用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)，這代表一種低成本的設(shè)計(jì)方案，因?yàn)樵谌魏吻闆r下都把壓縮空氣作為控制空氣供應(yīng)給噴霧件。另外，驅(qū)動(dòng)單元也可以是一個(gè)電馬達(dá)，或某種其它適用類型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置?？梢园言擈?qū)動(dòng)單元裝在一個(gè)殼體中，該殼體與噴霧件本體的基座分離開(kāi)，并可以把該殼體裝設(shè)到基座上。這例如會(huì)使得為了維修而接近它變得容易。
霧化件可以與轉(zhuǎn)子形成一個(gè)整體的單元，或可以借助于例如可快速脫開(kāi)的裝置可拆開(kāi)地裝到轉(zhuǎn)子上。
按照一第一替代設(shè)計(jì)方案，可以使霧化件有一個(gè)朝向模具壁表面的霧化表面。對(duì)于該霧化表面來(lái)說(shuō)，在徑向上向外伸展并在旋轉(zhuǎn)方向上離開(kāi)噴霧件是有利的，這樣，霧化表面形成一個(gè)錐體，該錐體的包角的一半例如在大約30度與大約60度之間，最好大約為45度。這樣設(shè)計(jì)的霧化表面是有利的，這是因?yàn)樽饔迷谄渖系碾x心作用力會(huì)把模具壁處理劑壓到霧化表面上，并在摩擦力的作用下使模具壁處理劑被霧化件有效地霧化。因此，霧化件可以例如有在模具壁表面的方向上打開(kāi)的一個(gè)霧化通道，該通道的內(nèi)表面用做霧化表面。
為了可以把模具壁處理劑以最大可能均勻的方式排放到霧化表面上，建議一個(gè)分配腔室位于霧化表面的前面。此分配腔室在靠近旋轉(zhuǎn)軸線處可以有一個(gè)圍繞著該旋轉(zhuǎn)軸線伸展的開(kāi)孔，通過(guò)此開(kāi)孔引入模具壁處理劑；在徑向上向外伸展朝向離開(kāi)旋轉(zhuǎn)方向的一個(gè)分配腔室的邊界表面可以與開(kāi)孔的外圓周邊緣連接。該分配腔室邊界表面可以是錐形的，該錐體的包角的一半例如在大約20度與大約60度之間，最好大約為45度。
作用在其上的離心作用力對(duì)通過(guò)在徑向上在里面的開(kāi)孔被引入分配腔室的模具壁處理劑在腔室內(nèi)施加在徑向上的作用；分配腔室的邊界表面防止模具壁處理劑由分配腔室再次排出，并因此防止噴霧件受到污染。由分配腔室通到霧化表面的分配通道可以設(shè)在這個(gè)徑向上在外面的夾持空間的位置，該空間至少部分地由分配腔室的邊界表面形成，即，在分配腔室遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線的周邊部位形成該空間。這些分配通道可以簡(jiǎn)單地是孔或狹縫，使制造霧化件的成本達(dá)到最低。就生產(chǎn)技術(shù)而言，這些孔或狹縫在徑向上伸展也是有利的。然而，在原理上，也可以使這些孔或狹縫對(duì)徑向方向成一個(gè)預(yù)定的角度。通過(guò)使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ谱黛F化件，也可以使分配通道是曲線的，從而得到可以與導(dǎo)向葉片類似的效果。
如果在分配腔室與模具壁之間形成邊界的件的外周邊邊緣在徑向上伸出，越過(guò)分配通道的徑向上的外邊緣，并且把此邊緣安裝在離開(kāi)霧化表面一定距離處，就可以對(duì)分配通道提供一定的保護(hù)，防止損壞。另外，該霧化件整體獲得一個(gè)吸引人的外觀。
然而，特別是，在上面的設(shè)計(jì)中在霧化表面與形成分配腔室與模具壁之間的邊界的件之間存在的間隙有另一個(gè)有利的效果。如果霧化件進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)，即沒(méi)有任何模具壁處理劑供應(yīng)給該霧化件，離心作用力會(huì)把在這間隙中所包含的空氣在徑向上向外推送，從而在分配通道的出口部位產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，此負(fù)壓把空氣由分配腔室抽出。因此，在模具壁表面的涂布已經(jīng)完成之后，整體地為一種吹風(fēng)機(jī)樣的效果，這最終導(dǎo)致霧化件的自清理作用。
在已經(jīng)把模具壁處理劑引入分配腔室之后，通過(guò)設(shè)置由分配腔室的圓柱形邊界表面到分配腔室的邊界表面的一個(gè)圓滑過(guò)渡部分，可以使模具壁處理劑流入分配通道變得比較容易，分配腔室的圓柱形邊界表面基本上與旋轉(zhuǎn)軸線同軸，而分配腔室的邊界表面基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線伸展。作為一種確保完成霧化件的上述自清理的途徑，這是特別重要的。
按照上面討論的本發(fā)明的第一替代設(shè)計(jì)方案的霧化件可以設(shè)計(jì)成一個(gè)整體的件，或是幾個(gè)單獨(dú)的件。在后面的情況下，可以用加壓、凸緣配合或類似方式把霧化件的個(gè)別部分連接在一起。
按照一第二替代設(shè)計(jì)方案，霧化件可以包括一個(gè)霧化盤(pán)。
為了可以獲得霧化件的離心效應(yīng)的最大好處，建議由模具壁處理劑送料管線流出的模具壁處理劑靠近它的旋轉(zhuǎn)軸線沖擊到霧化件上。
如果噴霧件包括多個(gè)模具壁處理劑送料管線，可以用一種或多種模具壁處理劑分開(kāi)地涂布需要特殊處理的模具壁的部位。然而，也可以用多種模具壁處理劑的多層涂布進(jìn)行整個(gè)模具壁處理劑的涂布。也可以通過(guò)至少兩個(gè)模具壁處理劑送料管線同時(shí)排放模具壁處理劑施加混合層。
為了噴涂凹進(jìn)的模具壁段，比如孔、以及肋板和間隙，設(shè)置一個(gè)裝置可能是有利的，該裝置用來(lái)使噴霧件的主排放方向偏離開(kāi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線。有多種不同的設(shè)計(jì)方案可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的偏轉(zhuǎn)裝置。例如，偏轉(zhuǎn)裝置可以是用來(lái)改變出口開(kāi)孔的數(shù)量和/或直徑的一種裝置，并例如由一個(gè)薄膜環(huán)構(gòu)成。然而，做為一個(gè)替代方案，該偏轉(zhuǎn)裝置也可以是用來(lái)改變出口狹縫的寬度的一種裝置，并例如也由一個(gè)薄膜環(huán)構(gòu)成。但是，也可以設(shè)置多個(gè)控制空氣送氣管線，可以彼此獨(dú)立地調(diào)整它們的空氣流量。在這種情況下，靠把通過(guò)大多數(shù)送氣管線的空氣流量適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)成不同的值實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)效果。最后，該偏轉(zhuǎn)裝置也可以由至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)空氣送氣管線構(gòu)成；即，設(shè)置一個(gè)附加的偏轉(zhuǎn)空氣送氣管線，當(dāng)需要時(shí)，把它“接通”。
作為本發(fā)明的另一方面，提供可以控制，最好是以程序控制的方式控制，施加到模具壁的模具壁處理劑層的厚度。例如，可以通過(guò)調(diào)整噴霧件行進(jìn)的速度和/或調(diào)整由至少一個(gè)噴霧件每單位時(shí)間中排放的模具壁處理劑的數(shù)量控制所施加的層的厚度。
從一個(gè)不同的觀點(diǎn)看，本發(fā)明涉及按照本發(fā)明的噴霧件的使用，如果愿意，此噴霧件可以做為按照本發(fā)明的模具噴霧裝置的的一部分，如果愿意，它也處在實(shí)現(xiàn)上述的按照本發(fā)明的模具壁處理過(guò)程的范圍內(nèi)，此過(guò)程用來(lái)用一種基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑噴涂用于模鑄或成形的模具的壁?？梢杂缮厦娼o出的討論看出使用這種嘖霧件的好處。
下面將在附圖的基礎(chǔ)上更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，在附圖中

圖1為按照本發(fā)明的一個(gè)模具噴霧裝置的示意性簡(jiǎn)圖，按照本發(fā)明，該裝置可以與按照本發(fā)明的噴霧件一起使用；圖2為用來(lái)控制按照?qǐng)D1所示的模具噴霧系統(tǒng)的控制單元的一個(gè)粗略的示意圖；圖3為按照本發(fā)明帶有離心霧化和空氣控制裝置的一個(gè)噴霧件的剖面?zhèn)纫晥D；圖4示出了用于按照?qǐng)D3所示的噴霧件的驅(qū)動(dòng)單元的另一設(shè)計(jì)；圖5為類似于圖3的示出按照?qǐng)D3的噴霧件的另一設(shè)計(jì)的排放端的視圖；圖6為按照?qǐng)D4的設(shè)計(jì)在圖5中的箭頭Ⅵ的方向上的前端視圖；圖7為類似于圖3的示出按照本發(fā)明的噴霧件的另一實(shí)施例的一部分的視圖；以及圖8為示出按照?qǐng)D7的設(shè)計(jì)的霧化件的一個(gè)詳細(xì)的視圖。
圖1為在下面被標(biāo)記為標(biāo)號(hào)10的一個(gè)模具噴霧裝置的一個(gè)示意性簡(jiǎn)圖，在該裝置中可以應(yīng)用按照本發(fā)明的過(guò)程。模具噴霧裝置10在這里示出的示例性實(shí)施例中被用來(lái)為下一工序準(zhǔn)備模具12的模具壁12a,12b，作為借助于例如鋁的模具鑄造過(guò)程生產(chǎn)模鑄部件的一部分。
模具12包括兩個(gè)半塊12c,12d，它們之一，即，12c被裝到一塊夾緊板14a上，它可以在雙向箭頭F的方向上運(yùn)動(dòng)，而另一半塊被裝到一塊靜止的夾緊板14b上。這樣，可以把模具12閉合起來(lái)，形成一個(gè)封閉的腔室16，并可以再次打開(kāi)，為的是移出一個(gè)模鑄部件(未示出)。在這里以示例的方式討論的模具鑄造過(guò)程中，模具12被閉合，隨后通過(guò)一個(gè)送料管線18用液態(tài)金屬充滿模具腔室16。在模鑄部件完全變硬并把模具打開(kāi)之后，從模具12中把該部件移出并拿走。雖然在圖1中只示出了帶有兩個(gè)半塊模具12c,12d的兩塊夾緊板14a,14b，但是，當(dāng)然，也可以使用多于兩部分構(gòu)成的模具。
為了使模具12為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備，必須首先使模具壁表面12a,12b的溫度達(dá)到對(duì)下一個(gè)模鑄循環(huán)有利的溫度。因?yàn)槌錆M模具腔室16的液態(tài)金屬當(dāng)它固化時(shí)把它的熱量傳給模具12，所以通常必須冷卻模具壁表面12a,12b，使它們的溫度成為適合于下一個(gè)模鑄循環(huán)的溫度，這是因?yàn)閮H只靠熱輻射實(shí)現(xiàn)的冷卻是不夠的。盡管如此，在模鑄部件的連續(xù)生產(chǎn)中斷的情況下或在生產(chǎn)由相對(duì)較少數(shù)量的液態(tài)金屬構(gòu)成的非常精細(xì)地分開(kāi)的模鑄部件的情況下，也可能發(fā)生模具壁12a,12b必須被加熱，使它們達(dá)到對(duì)后面的模鑄循環(huán)有利的溫度。
第二，必須盡可能以均勻的模具壁處理劑層涂布模具壁12a,12b。此模具壁處理劑的第一個(gè)任務(wù)是潤(rùn)滑在圖1中未示出的頂推器，它從模具12中把固化的部件推出，第二個(gè)任務(wù)是防止引入的金屬焊接或粘接到模具材料上，并防止引入的金屬過(guò)早地固化，因此幫助得到所要求質(zhì)量的鑄造件。在某些條件下，也可能必須從模具壁12a,12b清除模具壁處理劑的殘余物或金屬的殘余物，例如可以在對(duì)壁回火和進(jìn)行涂布之前用壓縮空氣這樣做。
與現(xiàn)有技術(shù)相反，按照本發(fā)明，在分開(kāi)的步驟中進(jìn)行模具12的回火和用模具壁處理劑涂布模具壁12a,12b，即，這兩個(gè)步驟在時(shí)間上不重疊。然而，在圖1中所示的示例性實(shí)施例中，兩個(gè)步驟由一個(gè)相同的模具噴霧裝置10在圖2中所示的控制單元20的控制下進(jìn)行。
模具噴霧裝置10包括帶有多個(gè)噴霧件或吹出件24,26,28的一個(gè)噴霧工具22，一個(gè)六軸工業(yè)機(jī)器人30把它插入打開(kāi)的模具半塊12c,12d之間，沿著一個(gè)希望的路徑B以一個(gè)希望的速度v運(yùn)動(dòng)，并最后完全由模具12中拉回。在這一過(guò)程中，機(jī)器人30可以在沿著路徑B的任何位置把噴霧工具22帶到空間中的任何所要求的取向。
已經(jīng)知道工業(yè)機(jī)器人30本身的設(shè)計(jì)和功能，因此，這里不對(duì)更詳細(xì)的細(xì)節(jié)作解釋。
在按照?qǐng)D1的圖示中，可以借助于三種不同的可能性使模具壁表面12a,12b的溫度成為適合于下一個(gè)模鑄循環(huán)，它們是第一，設(shè)置一個(gè)加熱-冷卻單元32，它通過(guò)送料管線32a把一種加熱-冷卻流體，最好是一種加熱-冷卻液體供應(yīng)給模具12內(nèi)部的一個(gè)通道系統(tǒng)12e。借助于此加熱-冷卻單元32，即使當(dāng)液態(tài)金屬正在模具腔室16中固化時(shí)，也可以由模具12移走熱量，或補(bǔ)充熱量給模具12。理想上，這種“內(nèi)部的”回火應(yīng)該是唯一的用來(lái)使模具達(dá)到所要求的溫度的方法，這是因?yàn)榕c下面將討論的“外部的”回火過(guò)程相比，此法在模具材料上產(chǎn)生最小的熱應(yīng)力，因此由于交替變化的溫度應(yīng)力使模具的磨損的數(shù)量最小。一旦把金屬引入模具腔室16中開(kāi)始固化時(shí)，就可以開(kāi)始這種“內(nèi)部的”回火，而在“外部的”回火的情況下，只有在模具半塊12c,12d已經(jīng)被打開(kāi)，并已經(jīng)把生產(chǎn)出的模鑄部件由模具中取出之后才能開(kāi)始該過(guò)程。
如果由于與生產(chǎn)有關(guān)的技術(shù)原因或由于經(jīng)濟(jì)的原因，上面描述的模具的“內(nèi)部的”回火不充分，也可以從外部對(duì)模具12進(jìn)行回火。例如，這可以借助于噴霧工具22進(jìn)行，通過(guò)噴霧噴嘴24把一種冷卻流體，最好是一種軟化水噴撒到模具壁表面12a,12b上，并使它們?cè)诒砻嫔险舭l(fā)。采用軟化水有這樣的優(yōu)點(diǎn)，既避免了石灰在模具壁表面12a,12b上沉積，而這種沉積可能損害以后施加模具壁處理劑層的質(zhì)量。例如，可以把噴霧噴嘴24設(shè)計(jì)成在德國(guó)專利文件DE4,420,679 A1中所描述的形式。為了加速冷卻過(guò)程，常常施加比由熱的模具表面12a,12b能夠自發(fā)蒸發(fā)的要多的冷卻液體。流下的過(guò)量的水被收集在一個(gè)收集盤(pán)34中。在過(guò)量的水中的粗顆粒被一個(gè)過(guò)濾器單元截留。接著，將被收集的水通過(guò)一管線36a送到一個(gè)凈化裝置38，在該裝置中借助于例如離心、沉降、沉積等把水中的油膜，懸浮物質(zhì)清除掉。隨后，把凈化的水通過(guò)一管線38a送到一個(gè)罐40，供噴霧裝置10再次使用。還有，使用一管線40a供應(yīng)新鮮的軟化水，使得總可以使足夠的冷卻水供應(yīng)可通過(guò)管線40b供噴霧裝置10使用。
應(yīng)該附帶說(shuō)一下，為了使按照德國(guó)專利文件DE4,420,679 A1的噴霧件運(yùn)行，不僅需要被噴霧的液體，而且也需要吹出的空氣。通過(guò)一個(gè)壓縮空氣管線42把這種空氣供應(yīng)給模具噴霧系統(tǒng)10。為了清楚起見(jiàn)，由圖1所示的圖中省略了沿著機(jī)器人臂30伸展的壓縮空氣、回火液體和模具壁處理劑的供應(yīng)管線。
另一種進(jìn)行外部的回火的可能性是使一個(gè)傳熱裝置44與模具壁表面12a,12b接觸，或與該模具表面需要特別冷卻的區(qū)域12f接觸。為此目的，此傳熱裝置包括一個(gè)攜帶本體44a和至少一個(gè)傳熱物體44b，沿著攜帶本體引導(dǎo)此傳熱物體，并使此傳熱物體與該攜帶本體處于良好的熱接觸。傳熱物體的表面44c被設(shè)計(jì)成與要被回火的模具壁表面12a,12b的部位12f形狀一樣。如果需要，例如可以借助于在圖1中未畫(huà)出的另一個(gè)工業(yè)機(jī)器人使傳熱裝置44在模具半塊12c,12d之間運(yùn)動(dòng)，并使它與模具壁表面12a,12b接觸。
為了防止對(duì)傳熱裝置44或模具12的損壞，同時(shí)為了確保在傳熱物體44b與要被回火的模具12的部位12f之間有好的傳熱接觸，借助于一個(gè)彈簧44d把傳熱物體44b墊放在攜帶本體44a上。為了可以把熱量供應(yīng)到傳熱物體44b上或由傳熱物體44b把熱量移走，在攜帶本體44a中設(shè)置了一個(gè)流體通道系統(tǒng)44e，此系統(tǒng)可以進(jìn)而連接到加熱-冷卻單元32上。把熱量供應(yīng)到傳熱裝置44上或由傳熱裝置44把熱量移走的另一個(gè)可能性是把它浸在一個(gè)為了回火過(guò)程準(zhǔn)備的加熱-冷卻池46中。
在上面討論的用來(lái)使模具12回火的所有三種可能性中，都希望只由模具移走剛剛足夠的熱量或供應(yīng)給模具剛剛足夠的熱量，象達(dá)到對(duì)下一次模鑄循環(huán)有利的溫度所必要的那樣多。因此，一個(gè)控制單元20在至少一個(gè)傳感器信號(hào)的基礎(chǔ)上控制加熱-冷卻單元32的運(yùn)行、噴霧工具22在開(kāi)啟的模具半塊12c,12d之間的運(yùn)動(dòng)、冷卻液體由噴霧件24的噴射、傳熱裝置44與模具壁表面12a,12b之間接觸的時(shí)間長(zhǎng)短等等。下面討論傳感器信號(hào)例如，一個(gè)溫度傳感器48可以連續(xù)地監(jiān)測(cè)模具12的溫度，該傳感器可以裝在在模具12中溫度分布有代表性的一個(gè)部位。按照?qǐng)D2，溫度傳感器48把一個(gè)模具溫度信號(hào)TF1傳到控制單元20。如果需要，可以設(shè)置多個(gè)這樣的模具溫度傳感器。
然而，也可以借助于熱成像記錄裝置50確定模具壁表面12a,12b的溫度分布，此裝置把一個(gè)相應(yīng)的數(shù)字的空間分辨的溫度信號(hào)TF2傳給控制單元20?？梢杂谰玫匕惭b熱成像記錄裝置50，或者可以用一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或用一個(gè)機(jī)器人臂使此裝置進(jìn)入對(duì)于記錄熱圖像最有利的位置。另一種改型是不直接確定模具壁表面12a,12b的熱分布，而是間接地從一個(gè)模鑄部件在它剛剛離開(kāi)模具之后的熱圖像來(lái)確定熱分布。
為了考慮在生產(chǎn)工廠的范圍內(nèi)溫度的起伏，例如，這種起伏隨著季節(jié)變化，或者這種改變是暴露在陽(yáng)光下的結(jié)果，這種變化也可能對(duì)模具壁表面的溫度有影響，為了控制回火過(guò)程，控制單元20也可以由一個(gè)周圍溫度傳感器接受一個(gè)溫度信號(hào)TU。
另外，對(duì)于工藝過(guò)程的數(shù)據(jù)A也可能對(duì)回火階段的控制有意義。例如，生產(chǎn)過(guò)程的中斷可能導(dǎo)致模具12的完全冷卻下來(lái)，這意謂著當(dāng)生產(chǎn)再次開(kāi)始時(shí)必須首先加熱模具，隨后當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)入完全的循環(huán)時(shí)對(duì)模具進(jìn)行冷卻。一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)單元54可以使比如生產(chǎn)過(guò)程的信息對(duì)控制單元20是可用的，在圖2中僅以示例的形式用磁帶記錄機(jī)的示意性符號(hào)表示這一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
控制單元20的溫度控制器20a由信號(hào)TF1,TF2,TU和A，如果需要，由附加的傳感器信號(hào)來(lái)確定對(duì)于使噴霧工具22運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人30的輸出信號(hào)，特別是該工具的運(yùn)行軌跡、位置和運(yùn)動(dòng)速度；對(duì)于噴霧件24或?yàn)檫@些噴霧件服務(wù)的裝置的運(yùn)行信號(hào)，這些服務(wù)的裝置比如是為了從罐40供應(yīng)冷卻液體的泵和閥門，以及為了由壓縮空氣管線42供應(yīng)吹出的空氣的泵和閥門；對(duì)于加熱-冷卻單元32的運(yùn)行信號(hào)；以及對(duì)于傳熱裝置44的運(yùn)行信號(hào)。
在模具壁表面12a,12b被回火之后，現(xiàn)在噴霧工具22，特別是噴霧件26可以用模具壁處理劑涂布經(jīng)回火的模具壁表面12a,12b。按照本發(fā)明，使用一種基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑，甚至在對(duì)下一個(gè)模鑄循環(huán)有利的溫度下，即，在范圍350-400℃的溫度下，它也能夠使模具壁表面12a,12b變溫，并在這些表面上形成厚度大約5-10微米有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的膜。“基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑”的表述可以理解為意謂著這樣一種模具壁處理劑，它包括至少重量百分比98％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)和不多于重量百分比2％的輔助材料，比如殺菌劑、乳化劑、溶劑以及類似物。
把模具壁處理劑制作成在運(yùn)輸容器56,58中以準(zhǔn)備好待用的濃度可供使用，把這些容器直接連接到噴霧裝置10上，模具壁處理劑由這些容器直接供應(yīng)給噴霧件26，即，沒(méi)有任何事先用水或其它溶劑稀釋的處理。用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的移出裝置64把處理劑由這些容器取出。這種直接的不稀釋的移出提供了優(yōu)點(diǎn)第一，可節(jié)省獲得和維持一個(gè)稀釋系統(tǒng)的成本，第二，可以幾乎完全排除與稀釋有關(guān)的被細(xì)菌或霉菌損害的危險(xiǎn)。設(shè)置兩個(gè)運(yùn)輸容器56,58提供了另外的好處在一個(gè)容器56完全變空了之后，可以在控制單元20的控制下自動(dòng)地或人工地把系統(tǒng)切換到由另一個(gè)容器58中抽取，而不需要中斷生產(chǎn)來(lái)作這件事。此外，在不中斷運(yùn)行的條件下可以用一個(gè)充滿模具壁處理劑的新的運(yùn)輸容器替換已經(jīng)空了的容器56。
這一涂布過(guò)程也在控制單元20的控制下進(jìn)行。按照?qǐng)D2，噴霧工具22的軌跡、速度和位置，即，工業(yè)機(jī)器人30的運(yùn)行以及噴霧件26每單位時(shí)間排放的模具壁處理劑的數(shù)量都由控制單元20的一個(gè)涂布控制器20b來(lái)控制。為了確保做到這一點(diǎn)，在噴霧工具22的軌跡B的每一點(diǎn)，把適宜于噴霧工具的速度和位置的一定數(shù)量的模具壁處理劑施加到模具壁表面12a,12b上，即，確保用最大可能的均勻的模具壁處理劑層涂布整個(gè)模具壁表面12a,12b，在噴霧工具22中設(shè)置一個(gè)排放速率傳感器60，比如一個(gè)體積流速測(cè)量裝置或一個(gè)質(zhì)量流速傳感器，它向控制單元20發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的通過(guò)量信號(hào)V。當(dāng)然，最好對(duì)于每個(gè)噴霧件26有它自己的單獨(dú)的流速傳感器60。在這些流速傳感器60的檢測(cè)信號(hào)的基礎(chǔ)上，對(duì)于控制單元20和它的涂布控制器20b可以實(shí)現(xiàn)層厚度的自動(dòng)控制。
如上面已經(jīng)解釋的那樣，噴霧工具22也包括用來(lái)排放壓縮空氣的噴氣噴嘴28。例如在移走最新生產(chǎn)出的模鑄部件之后和在進(jìn)行回火之前可以使用此壓縮空氣，用來(lái)由模具12清除金屬和處理劑的殘余物，和/或在用模具壁處理劑涂布壁之前吹干模具。這種吹出空氣的清潔和干燥也可以在控制單元20的控制下進(jìn)行。
應(yīng)該補(bǔ)充提到，控制單元20也可以實(shí)現(xiàn)其它的控制任務(wù)，比如控制模具半塊12c,12d的打開(kāi)和關(guān)閉，一旦模鑄部件生產(chǎn)出來(lái)把它由模具12中移出，以及可能出現(xiàn)的類似的控制任務(wù)，如總體上在圖2中用參考標(biāo)號(hào)Z表示的那樣。
應(yīng)該記住的一點(diǎn)是生產(chǎn)工廠10的運(yùn)行可以以程序控制的方式進(jìn)行。把控制單元20連接到一個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出終端62上，從而可以把這種類型的控制程序輸入和調(diào)出。
借助于上面描述的控制系統(tǒng)可以在模鑄循環(huán)的任何位置檢測(cè)到對(duì)預(yù)定的標(biāo)稱溫度的偏離，隨后可以在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上或借助于適當(dāng)?shù)能浖绦蛘{(diào)整控制程序，這最好是自動(dòng)地進(jìn)行。這樣，在任何情況下，總可以在窄的公差范圍內(nèi)保持對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行最有利的熱平衡狀態(tài)。這對(duì)生產(chǎn)出的模鑄部件的質(zhì)量有有利的影響。
圖3詳細(xì)地示出了用來(lái)噴撒模具壁處理劑的一個(gè)噴霧件26。噴霧件26被設(shè)計(jì)成噴撒基本上沒(méi)有溶劑的有高溫下使物體變濕性能的模具壁處理劑。這種類型的模具壁處理劑，即，包括至少重量百分比98％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)和不多于重量百分比2％的輔助材料，比如殺菌劑、乳化劑、溶劑等的處理劑能夠在例如350-400℃下使模具壁表面變濕，并在其上形成模具壁處理劑的一個(gè)均勻?qū)樱@種處理劑在20℃下的粘度大約在50-2500mPa.s(在20rpm下用Brookfield粘度計(jì)測(cè)量)的范圍內(nèi)。
噴霧件26包括一個(gè)轉(zhuǎn)子110，它有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸112，圍繞一旋轉(zhuǎn)軸線R轉(zhuǎn)動(dòng)，噴霧件26還包括一個(gè)霧化盤(pán)114，此盤(pán)被設(shè)計(jì)成與軸為單一部件，或者被緊固到該軸上(見(jiàn)示意地示出的螺絲S)。把轉(zhuǎn)子110固定成在噴霧件的基座本體116中，或更嚴(yán)格地說(shuō)，在這一基座本體116中的一個(gè)軸通道116a中保持有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；一個(gè)軸承組件118使得轉(zhuǎn)子110可以旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子軸112與霧化盤(pán)114相對(duì)的那端，設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元120，它驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子110以大約10000rpm到大約40000rpm量級(jí)的速度旋轉(zhuǎn)。
在按照?qǐng)D3的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元120由一個(gè)壓縮空氣渦輪機(jī)120a構(gòu)成，通過(guò)一個(gè)壓縮空氣送氣管線122把壓縮空氣供應(yīng)給它。壓縮空氣渦輪機(jī)120a和壓縮空氣送氣管線122被裝設(shè)在殼體116e中，在圖3中僅示意性地示出了它們，以可拆開(kāi)的方式把它們裝到基座本體116上，這使得比較容易維修。按照示于圖4的設(shè)計(jì)改型，驅(qū)動(dòng)單元122也可以是一個(gè)電馬達(dá)120b。壓縮空氣渦輪機(jī)120a的優(yōu)點(diǎn)是將由下面的討論看到，驅(qū)動(dòng)它所需要的壓縮空氣是在任何情況下必須供應(yīng)給噴霧件26的，而在電馬達(dá)120b的情況下，需要鋪設(shè)到噴霧件26的電力線路的附加的工作。
在基座本體116中，設(shè)置有通到本體的前端116b的第一送料管線124。一個(gè)噴嘴體126排放出通過(guò)送料管線124供應(yīng)給霧化盤(pán)114的模具壁處理劑，即，供應(yīng)到靠近盤(pán)連接到轉(zhuǎn)子軸112的部位，把此噴嘴體126插入到送料管線124的前端的孔124a中。由于盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，把與霧化盤(pán)114接觸的模具壁處理劑以相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線R成直角的角度向外甩出，并因此而將其精細(xì)地霧化。通過(guò)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線R在徑向上伸展的沖撞肋板(未示出)可以增強(qiáng)這種霧化效果。
以在基座本體116的圓柱形段116c上在旋轉(zhuǎn)軸線R的方向上可以自由運(yùn)動(dòng)的方式支承頭部116d。例如，可以把一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的頭部116d用螺紋旋擰到圓柱形段116c上。然而，對(duì)于頭部116d也可以在例如可以是程序控制的控制單元20的控制下由一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置在旋轉(zhuǎn)軸線R的方向上移動(dòng)。在這一頭部116d中設(shè)置了一個(gè)壓縮空氣送氣管線128，此管線通入靠近噴霧件本體116的前端116b的一個(gè)環(huán)形通道130中；在該環(huán)形通道的端部130a，該通道向下傾斜，朝向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線R，并在環(huán)形出口狹縫130b中那個(gè)位置終止。在按照?qǐng)D3的示例性實(shí)施例中，頭部116d把環(huán)形通道130界定在徑向上向外的側(cè)面上，圓柱形段116c把環(huán)形通道130界定在徑向上向里的側(cè)面上。環(huán)形通道130用來(lái)使通過(guò)送氣管線128供應(yīng)的壓縮空氣的壓力和在出口狹縫130b的壓力相等。
通過(guò)出口狹縫130b排放的壓縮空氣將已經(jīng)在徑向上由旋轉(zhuǎn)軸線R向外甩出的霧化的模具壁處理劑偏轉(zhuǎn)。這樣的結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)噴霧錐體132，此錐體在主噴霧方向H上向外打開(kāi)，方向H由旋轉(zhuǎn)軸線R的延長(zhǎng)線確定。通過(guò)在旋轉(zhuǎn)軸線R的方向上移動(dòng)頭部116d的位置，可以改變出口狹縫130b的寬度，從而改變通過(guò)這一出口狹縫130b排放的控制空氣的數(shù)量。這樣，在圖3中，在頂部示出了一個(gè)非常寬的出口狹縫，由此狹縫排放出大量的控制空氣，而在圖3的下部示出了一個(gè)非常窄的出口狹縫，由此狹縫排放出非常少量的控制空氣。然而，通過(guò)出口狹縫130b排放的壓縮空氣的數(shù)量越多，這些壓縮空氣施加到霧化的模具壁處理劑上的挾帶效果越強(qiáng)，并且，噴霧錐體的包括角度越小。這樣，當(dāng)頭部116d處在圖3頂部示出的位置時(shí)，將得到一個(gè)非常窄的噴霧錐體132，而當(dāng)頭部116d處在圖3下面示出的位置時(shí)，將得到一個(gè)非常寬的噴霧錐體132’。
還應(yīng)該指出，也可以設(shè)置用于模具壁處理劑的多個(gè)送料管線124，按照第一變型，通過(guò)這些管線供應(yīng)一種相同的模具壁處理劑，或者，按照第二變型，通過(guò)這些管線可以供應(yīng)不同的模具壁處理劑，用以通過(guò)噴霧件26排放。
例如，為了在凹進(jìn)的模具部分比如孔、肋板、縫隙等進(jìn)行涂布，使噴霧射流132向側(cè)面偏離由旋轉(zhuǎn)軸線R的延長(zhǎng)線確定的主噴霧方向H，可能是有利的，如在圖3中由箭頭H’所示出的那樣。為此目的，例如可以在噴霧件本體116的頭部116d上設(shè)置一條為了使空氣偏轉(zhuǎn)的附加的送料管線136，或在該頭部中設(shè)計(jì)一條這樣的管線。
然而，也可以設(shè)置圍繞著頭部116d的周邊分布的多條控制空氣送料管線128，可以彼此獨(dú)立地控制這些管線的控制空氣流量。這些管線可以直接在噴霧件本體116的排放端向外打開(kāi)，也可以與按照?qǐng)D3的實(shí)施例類似，它們可以向環(huán)形通道打開(kāi)，在這種情況下，必須使此通道的長(zhǎng)度短到使得在圓周方向上的壓力不能彼此相等，或者，至少在空氣到達(dá)出口狹縫130b時(shí)壓力不能完全相等。
在圖5和6中示出了另一種設(shè)計(jì)改型。在這一噴霧件26’中，在噴霧件本體116’的頭部116d’上設(shè)置了一個(gè)膜盤(pán)138，它有圓形的截面，并帶有一個(gè)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線R偏心地構(gòu)成的圓形盤(pán)狀膜開(kāi)孔138a。膜開(kāi)孔138a的尺寸使得在霧化器盤(pán)114’與該膜138之間形成一個(gè)出口狹縫130b’，它的寬度在圓周方向上是不同的。這樣，在圖5的頂部，出口狹縫130b’有最大的寬度，而在圖5的底部，出口狹縫130b’有最小的寬度。結(jié)果，在圖5的頂部，從狹縫排放出更多的控制空氣，這導(dǎo)致對(duì)霧化的模具壁處理劑的挾帶效應(yīng)相應(yīng)的增加，并因此整體地導(dǎo)致在圖5中的噴霧錐體向下偏轉(zhuǎn)。
可以把膜138裝設(shè)到頭部116d’上，其方式使得可以使它在圓周方向上旋轉(zhuǎn)，改變噴霧錐體被偏轉(zhuǎn)的方向。也可以把它設(shè)計(jì)成使它可以在徑向上相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線R運(yùn)動(dòng)，從而可以改變它相對(duì)于霧化盤(pán)114’設(shè)置的偏心度。最后，可以把膜138設(shè)計(jì)成一種可變的膜，從而可以改變膜開(kāi)孔的直徑，并因此可以改變膜間隙138a的寬度。
圖7和8示出了按照本發(fā)明的噴霧件的另一實(shí)施例26”的一部分，它基本上與按照?qǐng)D3示出的噴霧件相對(duì)應(yīng)。因此，在圖7和8中類似的部件標(biāo)有與圖3中所使用的相同的標(biāo)號(hào)，只是添加了雙撇。另外，在下面對(duì)按照?qǐng)D7和8的噴霧件26”只描述與按照?qǐng)D3的噴霧件26不同的部分。對(duì)于部件相同的部分，直接參考對(duì)以前的部件的描述。
在按照?qǐng)D7的噴霧件26”的情況下，把驅(qū)動(dòng)單元120”插進(jìn)基座本體116”中的一個(gè)中心通道116a”，并借助于適當(dāng)?shù)难b置(未示出)把該驅(qū)動(dòng)單元緊固在那里。驅(qū)動(dòng)單元120”的一個(gè)驅(qū)動(dòng)件110”包括一個(gè)凹進(jìn)部分110a”，一個(gè)用螺紋旋入的傾斜件170”把霧化件114”的軸114a”不能旋轉(zhuǎn)地固定在其中。這種傾斜類型的安裝自身是一種快速脫開(kāi)的連接。
如在圖8中詳細(xì)地示出的那樣，基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R的一個(gè)盤(pán)件114b”被整體地連接到在主噴霧方向H上的軸114a”端部上。軸114a”與盤(pán)114b”之間的過(guò)渡部分是圓滑的。在盤(pán)114b”的徑向外端部114d”設(shè)置了一個(gè)環(huán)形的肩部114e”，它在與主噴霧方向H相反的方向上伸展，即，朝向噴霧件26”伸展。環(huán)形肩部114e”的內(nèi)圓周表面114e1”、軸114a”的圓柱形表面114a1”的一部分、圓滑部分114c”和基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R伸展的盤(pán)114b”的邊緣表面114b1”共同形成一個(gè)分配腔室114f”的邊界，由噴嘴件126”通過(guò)鄰近軸114a”的開(kāi)孔114g”可以引進(jìn)模具壁處理劑(見(jiàn)圖7)。
由于作用在模具壁處理劑上的離心作用力，模具壁處理劑沿著圓滑的部分114c”和邊界表面114b1”運(yùn)動(dòng)到分配腔室114f”的外圓周邊緣114f1”，或被甩到環(huán)形肩部114e”的邊界表面114e1”。在這里示出的示例性實(shí)施例中，此邊界表面114e1”是錐形的，錐體的包角α的一半大約為45度。此錐體在噴霧方向H上伸展，使得離心作用力把打到表面114e1”上的模具壁處理劑推向分配腔室114f”的外圓周邊緣114f1”。
在分配腔室114f”的外端114f1”設(shè)置有徑向的分配通道114h”，模具壁處理劑可以通過(guò)該通道由分配腔室114f”排放出，因此到達(dá)漏斗件114i”的霧化表面114i1”，通過(guò)壓配合把該漏斗件連接到環(huán)形肩部114e”上。把霧化表面114i1”設(shè)計(jì)成象一個(gè)在噴霧方向H上打開(kāi)的錐形漏斗表面，其中，在這里的示例性實(shí)施例中，此漏斗表面114i1”的包角β的一半大約為45度。表面114i1”在噴霧方向H上展開(kāi)的形狀的優(yōu)點(diǎn)是作用在模具壁處理劑上的離心作用力迫使模具壁處理劑對(duì)著霧化表面114i1”，隨著半徑的增加而增加的離心作用力和與霧化表面114i1”的摩擦力使模具壁處理劑在霧化表面上精細(xì)地霧化。在通過(guò)中斷邊緣114i2”之后，在被從出口狹縫130b”所排出的空氣俘獲并沿著噴霧錐體132”載運(yùn)到模具壁上之前，使霧化了的模具壁處理劑在徑向上向外甩出。
應(yīng)該指出，由于上面描述的霧化件114”的設(shè)計(jì)，當(dāng)霧化件空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即，當(dāng)沒(méi)有任何模具壁處理劑供應(yīng)給分配腔室114f”時(shí)，離心作用力和各種表面和伴隨的空氣層施加的挾帶效應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)吹風(fēng)機(jī)效果。此吹風(fēng)機(jī)效果使空氣可以通過(guò)分配通道114h”并沿著霧化表面114i1”流出分配腔室114f”。在按照?qǐng)D8的霧化件114”的設(shè)計(jì)中，這一吹風(fēng)機(jī)效果由于盤(pán)件114b”和環(huán)形肩部114e”的外邊界表面114b2”基本上平行于霧化表面114i1”并離開(kāi)該表面一個(gè)小距離而得到增強(qiáng)，使得在這兩個(gè)表面之間形成了一個(gè)窄的環(huán)形間隙，該間隙在噴霧方向H上成錐形地伸展。這一環(huán)形間隙對(duì)在其中的空氣的挾帶效應(yīng)增強(qiáng)了吹風(fēng)機(jī)效果，使得當(dāng)沒(méi)有把較多的模具壁處理劑引進(jìn)分配腔室114f”時(shí)，離心作用力和吹風(fēng)機(jī)效應(yīng)會(huì)把仍然存在于分配腔室114f”中的模具壁處理劑由這個(gè)分配腔室完全排出。因此，霧化件114”是完全自清理地運(yùn)行。
也應(yīng)該附加地提到，在按照?qǐng)D7的噴霧件26”的實(shí)施例中，基座部分116”和形成間隙的環(huán)172”合作形成一個(gè)不可調(diào)整的出口間隙130b”；該環(huán)形成連接到控制空氣送氣管線128”上的分配腔室130”的邊界。然而，與按照?qǐng)D3的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)，按照?qǐng)D7的實(shí)施例的出口間隙130b”也可以被設(shè)計(jì)成可以調(diào)整的。在圖7中，對(duì)模具壁處理劑的送料管線被標(biāo)記成124”。
也應(yīng)該提到，按照本發(fā)明的噴霧件和整個(gè)模具噴霧系統(tǒng)也適用于噴撒傳統(tǒng)的用水稀釋的模具壁處理劑。該系統(tǒng)可以用于低粘度的處理劑與水的混合物，這可以例如通過(guò)選擇驅(qū)動(dòng)單元的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和通過(guò)相應(yīng)地調(diào)整空氣流量實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種用來(lái)在完成一個(gè)模鑄循環(huán)并把模鑄部件移開(kāi)之后為一個(gè)模鑄部件的模鑄或成形準(zhǔn)備模具(12)的模具壁(12a,12b)，使模具壁為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備的過(guò)程，此過(guò)程包括以下步驟(a)使模具壁(12a,12b)達(dá)到所要求的溫度；以及(b)把一種模具壁處理劑施加到模具壁(12a,12b)上，其特征在于，步驟(a)和(b)以所表明的順序并彼此獨(dú)立地進(jìn)行，其中，在步驟(a)，以一種可控的方式(20a)最好以一種程序控制的方式依賴于過(guò)程的條件和/或環(huán)境條件向模具壁(12a,12b)提供熱量或由模具壁(12a,12b)移走熱量；其特征還在于，在步驟(b)，以一種可控的方式(20b)最好以一種程序控制的方式施加模具壁處理劑。
2．按照權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其特征在于，使用準(zhǔn)備好待用的模具壁處理劑，這種處理劑不稀釋地取自運(yùn)輸容器(56,58)，并施加到模具壁(12a,12b)上。
3．按照權(quán)利要求2所述的過(guò)程，其特征在于，準(zhǔn)備好待用的模具壁處理劑包括至少重量百分比98％的帶有潤(rùn)滑和脫模性質(zhì)的物質(zhì)和不多于重量百分比2％的輔助材料，諸如殺菌劑、乳化劑、溶劑比如水等。
4．按照權(quán)利要求2或3所述的過(guò)程，其特征在于，準(zhǔn)備好待用的模具壁處理劑在20℃下的粘性在大約50到大約2500mPa.s的范圍內(nèi)。
5．按照權(quán)利要求1-4中之一所述的過(guò)程，其特征在于，模具壁處理劑的閃點(diǎn)溫度至少為280攝氏度。
6．按照權(quán)利要求1-5中之一所述的過(guò)程，其特征在于，借助于至少一個(gè)帶有離心霧化和空氣控制裝置的噴霧件(26)把模具壁處理劑施加到模具壁(12a,12b)上。
7．按照權(quán)利要求1-6中之一所述的過(guò)程，其特征在于，檢測(cè)每單位時(shí)間排放到模具壁(12a,12b)上的模具壁處理劑的數(shù)量(V)。
8．按照權(quán)利要求1-7中之一所述的過(guò)程，其特征在于，通過(guò)改變排放模具壁處理劑的噴霧件(26)的軌跡(B)，至少設(shè)置一個(gè)這樣的件，和/或通過(guò)改變噴霧件(26)的速度(V)，至少設(shè)置一個(gè)這樣的件，和/或通過(guò)改變每單位時(shí)間噴霧件(26)排放的模具壁處理劑的數(shù)量(V)，至少設(shè)置一個(gè)這樣的件，來(lái)控制施加到模具壁(12a,12b)上的模具壁處理劑層的厚度。
9．按照權(quán)利要求1-8中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把適當(dāng)?shù)幕鼗鹆黧w施加到模具壁(12a,12b)上，向模具壁(12a,12b)提供熱量或由模具壁(12a,12b)移走熱量。
10．按照權(quán)利要求9所述的過(guò)程，其特征在于，把一種液體施加到，最好噴撒到模具壁(12a,12b)上，而使液體蒸發(fā)，以冷卻模具壁(12a,12b)。
11．按照權(quán)利要求10所述的過(guò)程，其特征在于，使用軟化水冷卻模具壁(12a,12b)。
12．按照權(quán)利要求10或11所述的過(guò)程，其特征在于，把冷卻液體過(guò)量地施加到模具壁(12a,12b)上。
13．按照權(quán)利要求12所述的過(guò)程，其特征在于，收集和再使用從模具壁(12a,12b)流下的冷卻液體，可能是在凈化之后再次使用。
14．按照權(quán)利要求10-13中之一所述的過(guò)程，其特征在于，在模具壁(12a,12b)用液體冷卻之后，使模具壁(12a,12b)干燥，最好把模具壁(12a,12b)吹干。
15．按照權(quán)利要求1-14中之一所述的過(guò)程，其特征在于，至少使模具壁(12a,12b)的某些部分(12f)與傳熱裝置(44)實(shí)現(xiàn)傳熱接觸。
16．按照權(quán)利要求15所述的過(guò)程，其特征在于，傳熱裝置(44)包括至少一個(gè)吸熱和/或放熱物體(44b)，把此裝置設(shè)計(jì)成與要被回火的模具壁(12a,12b)的部分(12f)的形狀相匹配。
17．按照權(quán)利要求16所述的過(guò)程，其特征在于，把吸熱和/或放熱的一個(gè)或幾個(gè)物體(44b)彈性地彼此并排安裝和/或安裝在一個(gè)攜帶裝置(44a)上。
18．按照權(quán)利要求15-17中之一所述的過(guò)程，其特征在于，至少部分地用良導(dǎo)熱體比如銅，銅合金，鋁，鋁合金等制作傳熱裝置(44)，至少制作它的傳熱表面的部分(44c)。
19．按照權(quán)利要求15-18中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把傳熱裝置(44)連接到一個(gè)加熱-冷卻單元(32)上，用來(lái)把熱量攜帶走或提供熱量。
20．按照權(quán)利要求15-19中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把傳熱裝置(44)浸入一個(gè)加熱-冷卻池(46)中，用來(lái)把熱量攜帶走或提供熱量。
21．按照權(quán)利要求15-20中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把模具(12)至少部分地關(guān)閉，使傳熱裝置(44)與模具壁(12a,12b)實(shí)現(xiàn)傳熱接觸。
22．按照權(quán)利要求1-21中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把模具(12)連接到一個(gè)加熱-冷卻單元(32)上，用來(lái)把熱量攜帶走或提供熱量。
23．按照權(quán)利要求1-22中之一所述的過(guò)程，其特征在于，檢測(cè)模具壁(12a,12b)的溫度(TF1,TF2)。
24．按照權(quán)利要求23所述的過(guò)程，其特征在于，在至少一個(gè)代表模具壁(12a,12b)的溫度分布的位置上設(shè)置一個(gè)溫度傳感器(48)。
25．按照權(quán)利要求23或24所述的過(guò)程，其特征在于，借助于紅外測(cè)量裝置(50)確定模具壁(12a,12b)的溫度分布。
26．按照權(quán)利要求23或24所述的過(guò)程，其特征在于，借助于紅外測(cè)量裝置(50)確定由模具移出的模鑄部件的表面的溫度分布。
27．按照權(quán)利要求23-26中之一所述的過(guò)程，其特征在于，檢測(cè)周圍溫度(TU)。
28．按照權(quán)利要求23-27中之一所述的過(guò)程，其特征在于，考慮到工作的過(guò)程(A)。
29．按照權(quán)利要求23-28中之一所述的過(guò)程，其特征在于，通過(guò)改變每單位時(shí)間施加到模具壁(12a,12b)的流體的數(shù)量和/或通過(guò)改變所采用的溫度，來(lái)控制提供給模具壁(12a,12b)的熱量或由模具壁(12a,12b)移走的熱量。
30．按照權(quán)利要求23-29中之一所述的過(guò)程，其特征在于，通過(guò)改變模具壁(12a,12b)與傳熱裝置(44)之間的傳熱接觸時(shí)間長(zhǎng)短和/或通過(guò)改變傳熱裝置(44)的初始溫度，來(lái)控制提供給模具壁(12a,12b)的熱量或由模具壁(12a,12b)移走的熱量。
31．按照權(quán)利要求6-30中之一所述的過(guò)程，其特征在于，在噴霧工具(22)上至少安裝一個(gè)帶有離心霧化和空氣控制裝置的噴霧件(26)。
32．按照權(quán)利要求31所述的過(guò)程，其特征在于，在噴霧工具(22)上至少安裝一個(gè)用來(lái)排放回火流體的件(24)。
33．按照權(quán)利要求31或32所述的過(guò)程，其特征在于，在噴霧工具(22)上至少安裝一個(gè)用來(lái)排放被吹出的空氣的件(28)。
34．按照權(quán)利要求31-33中之一所述的過(guò)程，其特征在于，最好在程序控制(20)下由一個(gè)最好是六軸的機(jī)器人(30)的一個(gè)機(jī)械臂將噴霧工具(22)移動(dòng)。
35．一種用來(lái)在完成一個(gè)模鑄循環(huán)并把模鑄部件由模具(12)移開(kāi)之后為一個(gè)模鑄部件的模鑄或成形準(zhǔn)備模具(12)的模具壁(12a,12b)，使模具壁為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備的裝置，該裝置最好用來(lái)完成按照權(quán)利要求1-34中之一的過(guò)程，其特征在于，它包括帶有一個(gè)回火控制器(20a)和一個(gè)模具壁處理控制器(20b)的一個(gè)控制裝置(20)，其中回火控制器(20a)和模具壁處理控制器(20b)被設(shè)計(jì)成彼此結(jié)合使得在把模具壁處理劑施加到模具壁(12a,12b)上之前，首先使模具壁(12a,12b)回火到一個(gè)要求的溫度，其中回火控制器(20a)按照過(guò)程條件和/或周圍條件控制向模具壁(12a,12b)提供的熱量或由模具壁(12a,12b)移走的熱量。
36．按照權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，它包括裝有準(zhǔn)備好待用的模具壁處理劑的運(yùn)輸容器(56,58)和一個(gè)排出裝置(64)，此裝置由運(yùn)輸容器(56,58)中取出模具壁處理劑，并在沒(méi)有事先稀釋的條件下把它供應(yīng)，用來(lái)排放到模具壁(12a,12b)上。
37．按照權(quán)利要求35或36所述的裝置，其特征在于，它包括至少兩個(gè)運(yùn)輸容器(56,58)，把它們中的至少一個(gè)(56)連接到噴霧件(26)上，用來(lái)排放處理劑，同時(shí)保持至少另外一個(gè)容器(58)處在準(zhǔn)備用來(lái)排放的狀態(tài)。
38．按照權(quán)利要求35-37中之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)帶有離心霧化和空氣控制裝置的噴霧件(26)，用來(lái)排放模具壁處理劑。
39．按照權(quán)利要求35-38中之一所述的裝置，其特征在于，用來(lái)檢測(cè)被排放的模具壁處理劑的數(shù)量(V)的一個(gè)測(cè)量裝置(60)設(shè)置在用來(lái)排放模具壁處理劑的至少一個(gè)噴霧件(26)上。
40．按照權(quán)利要求35-39中之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置用來(lái)供應(yīng)對(duì)模具壁提供熱量或移出熱量的流體的件(24)，這種流體例如為一種提供熱量或移出熱量的液體，最好是軟化水。
41．按照權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，設(shè)置收集由模具壁(12a,12b)流下的過(guò)量的提供熱量或移出熱量的液體的裝置(34)和返回到提供熱量或移出熱量的液體儲(chǔ)罐(40)的管線(36a,38a)。
42．按照權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個(gè)過(guò)濾單元(36)，并可能設(shè)置用來(lái)凈化所收集的液體的一個(gè)裝置(38)。
43．按照權(quán)利要求35-42中之一所述的裝置，其特征在于，它包括一個(gè)傳熱裝置(44)，此裝置可以與模具壁(12a,12b)的至少一定部分(12f)實(shí)現(xiàn)傳熱接觸。
44．按照權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，傳熱裝置(44)包括至少一個(gè)吸熱和/或放熱物體(44b)，把此物體設(shè)計(jì)成與要被回火的模具壁(12a,12b)的部分(12f)的形狀相匹配。
45．按照權(quán)利要求43或44所述的裝置，其特征在于，把吸熱和/或放熱的一個(gè)或幾個(gè)物體(44b)彈性地彼此并排安裝和/或安裝在一個(gè)支承裝置(44a)上。
46．按照權(quán)利要求43-45中之一所述的裝置，其特征在于，至少部分地用良導(dǎo)熱體比如銅，銅合金，鋁，鋁合金等制作傳熱裝置(44)，至少制作它的傳熱表面的部分(44c)。
47．按照權(quán)利要求43-46中之一所述的裝置，其特征在于，為了把熱量攜帶走或提供熱量，把傳熱裝置(44)連接到一個(gè)加熱-冷卻單元(32)上。
48．按照權(quán)利要求43-47中之一所述的裝置，其特征在于，為傳熱裝置(44)設(shè)置一個(gè)加熱-冷卻池(46)。
49．按照權(quán)利要求35-48中之一所述的裝置，其特征在于，為了引導(dǎo)吹出的空氣設(shè)置至少一個(gè)吹風(fēng)件(28)。
50．按照權(quán)利要求35-49中之一所述的裝置，其特征在于，在至少一個(gè)代表模具壁(12a,12b)的溫度分布的位置設(shè)置一個(gè)溫度傳感器(48)。
51．按照權(quán)利要求35-50中之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個(gè)紅外測(cè)量裝置(50)，來(lái)確定模具壁(12a,12b)的溫度分布和/或由模具移出的模鑄部件的表面的溫度分布。
52．按照權(quán)利要求35-51中之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個(gè)溫度傳感器(50)來(lái)檢測(cè)周圍溫度。
53．按照權(quán)利要求35-52中之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個(gè)記錄單元(54)，用來(lái)記錄工作步驟。
54．按照權(quán)利要求38-53中之一所述的裝置，其特征在于，在噴霧工具(22)上安裝噴霧件(26)，它們中的至少一個(gè)帶有離心霧化和空氣控制裝置。
55．按照權(quán)利要求54所述的裝置，其特征在于，在噴霧工具(22)上至少安裝一個(gè)用來(lái)排放回火流體的件(24)。
56．按照權(quán)利要求54或55所述的裝置，其特征在于，在噴霧工具(22)上至少安裝一個(gè)用來(lái)排放被吹出的空氣的吹風(fēng)件(28)。
57．按照權(quán)利要求54-56中之一所述的過(guò)程，其特征在于，把噴霧工具(22)安裝在一個(gè)最好是六軸的機(jī)器人(30)的一個(gè)機(jī)械臂上。
58．一種用一種模具壁處理劑噴撒用于模鑄或成形的模具(12)的壁(12a,12b)的噴霧件(26；26’；26”)，它可能是用于按照權(quán)利要求35-57中之一所述的裝置(10)中，比如用來(lái)實(shí)現(xiàn)按照權(quán)利要求1-34中之一所述的過(guò)程，其特征在于，該噴霧件(26；26’；26”)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子(110)，它安裝成使它可以繞著在一個(gè)噴霧件本體(116；116’；116”)中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線(R)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，霧化件(114；114’；114”)裝設(shè)在該轉(zhuǎn)子的一個(gè)縱向端部上；-其中噴霧件(26；26’；26”)包括用于模具壁處理劑的一個(gè)送料管線(124)，模具壁處理劑由此管線到達(dá)霧化件(114；114’；114”)，并包括用于控制空氣的一個(gè)送氣管線(128)，此管線用來(lái)把被霧化件(114；114’；114”)霧化的模具壁處理劑引導(dǎo)到被噴撒的模具壁(12a,12b)上；以及-其中控制空氣送氣管線(128)的一個(gè)出口(130b)位于靠近霧化件(114；114’；114”)的外圓周的位置。
59．按照權(quán)利要求58所述的噴霧件，其特征在于，控制空氣送氣管線(128)的出口包括設(shè)在圍繞霧化件的一個(gè)圓周上的多個(gè)開(kāi)孔。
60．按照權(quán)利要求58所述的噴霧件，其特征在于，控制空氣送氣管線(128)的出口(130b)包括圍繞霧化件(114)形成一個(gè)圓的一個(gè)狹縫(130b)。
61．按照權(quán)利要求60所述的噴霧件，其特征在于，控制空氣送氣管線(128)包括在出口狹縫(130b)上游的一個(gè)環(huán)形通道(130)。
62．按照權(quán)利要求58-61所述的噴霧件，其特征在于，控制空氣送氣管線(128)至少部分地由噴霧件本體(116)的頭部(116d)形成，比如借助于最好是程序控制的伺服驅(qū)動(dòng)裝置可以使此頭部相對(duì)于噴霧件本體(116)的一個(gè)基座部分(116a,116c)運(yùn)動(dòng)。
63．按照權(quán)利要求61或62所述的噴霧件，其特征在于，頭部(116d)把環(huán)形通道(130)界定在徑向上的外側(cè)面上，而基座部分(116a,116c)或連接到它上的一個(gè)件把環(huán)形通道(130)界定在徑向上的內(nèi)側(cè)面上。
64．按照權(quán)利要求58-63中之一所述的噴霧件，其特征在于，控制空氣送氣管線(128,130)被設(shè)計(jì)成在它的出口(130b)的區(qū)域沿控制空氣的出口方向向下傾斜。
65．按照權(quán)利要求58-64中之一所述的噴霧件，其特征在于，把一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(120)設(shè)置成使轉(zhuǎn)子(110)圍繞著它的旋轉(zhuǎn)軸線(R)轉(zhuǎn)動(dòng)。
66．按照權(quán)利要求65所述的噴霧件，其特征在于，驅(qū)動(dòng)單元(120)包括一個(gè)由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)(120a)。
67．按照權(quán)利要求65所述的噴霧件，其特征在于，驅(qū)動(dòng)單元(120)包括一個(gè)電馬達(dá)(120b)。
68．按照權(quán)利要求65-67中之一所述的噴霧件，其特征在于，驅(qū)動(dòng)單元(120)被安裝在一個(gè)殼體(116e)中，該殼體設(shè)計(jì)成與噴霧件本體(116)的基座部分(116a)分開(kāi)的一個(gè)單元，并最好可拆開(kāi)地緊固在其上。
69．按照權(quán)利要求58-68中之一所述的噴霧件，其特征在于，把霧化件(114)設(shè)計(jì)成與轉(zhuǎn)子(110)形成一個(gè)整體的單元。
70．按照權(quán)利要求58-68中之一所述的噴霧件，其特征在于，借助于例如快速脫開(kāi)的緊固件把霧化件(24)可拆開(kāi)地連接到轉(zhuǎn)子(20)上。
71．按照權(quán)利要求58-70中之一所述的噴霧件，其特征在于，霧化件(114’)有一個(gè)朝向模具壁表面的霧化表面(114i1”)。
72．按照權(quán)利要求71所述的噴霧件，其特征在于，霧化表面(114i1”)是錐形的，其特征還在于，該錐體的包角(α)的一半例如在大約30度與大約60度之間，最好大約為45度。
73．按照權(quán)利要求71或72所述的噴霧件，其特征在于，霧化件(114i1”)有一個(gè)朝向模具壁表面打開(kāi)的霧化通道(114i”)，此通道與一個(gè)內(nèi)表面一起做為霧化表面(114i1”)。
74．按照權(quán)利要求71-73中之一所述的噴霧件，其特征在于，在霧化表面(114i1”)的上游設(shè)置一個(gè)分配腔室(114f”)。
75．按照權(quán)利要求74所述的噴霧件，其特征在于，為了引入模具壁處理劑，分配腔室(114f”)鄰近旋轉(zhuǎn)軸線(R)有一個(gè)圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線(R)的一個(gè)開(kāi)孔(114g”)。
76．按照權(quán)利要求75所述的噴霧件，其特征在于，在徑向上向外并在噴霧方向(H)上伸展的分配腔室的邊界表面(114e1”)與開(kāi)孔(114g”)的外圓周邊緣鄰接。
77．按照權(quán)利要求76所述的噴霧件，其特征在于，分配腔室的邊界表面(114e1”)是錐形的，其特征還在于，該錐體的包角(β)的一半例如在大約20度與大約60度之間，最好大約為45度。
78．按照權(quán)利要求74-77中之一所述的噴霧件，其特征在于，通到霧化表面(114i1”)的分配通道(114h”)在它的周邊部位(114f1”)連接到分配腔室(114f”)上，離開(kāi)旋轉(zhuǎn)軸線(R)。
79．按照權(quán)利要求78所述的噴霧件，其特征在于，件(114b”)的外周邊緣形成分配腔室(114f”)與模具壁之間的一個(gè)邊界，此邊緣在徑向上伸出，越過(guò)分配通道(114f”)的徑向上的外端，并離開(kāi)霧化表面(114i1”)有一定距離。
80．按照權(quán)利要求74-79中之一所述的噴霧件，其特征在于，由分配腔室(114f”)的一個(gè)圓柱形邊界表面(114a1”)出來(lái)的過(guò)渡部分(114c”)基本上與旋轉(zhuǎn)軸線(R)共軸地到達(dá)基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(R)的一個(gè)邊界表面(114b1”)，此過(guò)渡部分是圓滑的。
81．按照權(quán)利要求58-70中之一所述的噴霧件，其特征在于，霧化件是一個(gè)霧化盤(pán)(114)。
82．按照權(quán)利要求58-81中之一所述的噴霧件，其特征在于，由模具壁處理劑送料管線(124)排出的模具壁處理劑在靠近旋轉(zhuǎn)軸線的位置沖擊到霧化件(114)上。
83．按照權(quán)利要求58-82中之一所述的噴霧件，其特征在于，設(shè)置了多個(gè)模具壁處理劑送料管線(124)。
84．按照權(quán)利要求58-83中之一所述的噴霧件，其特征在于，設(shè)置用來(lái)將噴霧件(26)的主排放方向(H)偏轉(zhuǎn)離開(kāi)轉(zhuǎn)子(110)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)的延長(zhǎng)線的裝置。
85．按照權(quán)利要求59和84中之一所述的噴霧件，其特征在于，偏轉(zhuǎn)裝置包括一個(gè)用來(lái)改變出口開(kāi)孔的數(shù)量和/或直徑的裝置。
86．按照權(quán)利要求60和84所述的噴霧件，其特征在于，偏轉(zhuǎn)裝置包括一個(gè)用來(lái)改變出口狹縫(130b’)的寬度的裝置(138)。
87．按照權(quán)利要求84所述的噴霧件，其特征在于，設(shè)置多個(gè)控制空氣送氣管線(128)，可以彼此獨(dú)立地調(diào)整它們的空氣流量。
88．按照權(quán)利要求84所述的噴霧件，其特征在于，偏轉(zhuǎn)裝置包括至少一個(gè)使空氣偏轉(zhuǎn)的送氣管線(136)。
89．按照權(quán)利要求58-88中之一所述的噴霧件，其特征在于，施加到模具壁(12a,12b)上的模具壁處理劑層的厚度可以控制，最好以程序控制的方式控制。
90．按照權(quán)利要求89所述的噴霧件，其特征在于，通過(guò)改變噴霧件(26)的軌跡(B)，和/或通過(guò)改變噴霧件(26)的速度(V)，和/或通過(guò)改變每單位時(shí)間由噴霧件(26)排放的模具壁處理劑的數(shù)量(V)，控制施加到模具壁(12a,12b)上的模具壁處理劑的厚度。
91．當(dāng)想要作為按照權(quán)利要求35-57中之一所述的裝置(10)的一部分使用時(shí)，另外當(dāng)想要在實(shí)施按照權(quán)利要求1-34中之一所述的過(guò)程的范圍內(nèi)使用時(shí)，按照權(quán)利要求58-90中之一所述的噴霧件(26)的使用，按照權(quán)利要求1-34中之一所述的過(guò)程是用來(lái)把基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑噴撒到用于模鑄或成形的模具(12)的壁(12a,12b)上。
全文摘要
一種用來(lái)在完成一個(gè)模鑄循環(huán)并把模鑄部件由該模具(12)移開(kāi)之后為一個(gè)模鑄部件的模鑄或成形準(zhǔn)備模具(12)的模具壁(12a,12b),使模具壁為下一個(gè)模鑄循環(huán)作好準(zhǔn)備的過(guò)程和用于此目的的裝置(10),彼此獨(dú)立地對(duì)模具壁(12a,12b)進(jìn)行回火和用模具壁處理劑涂布模具壁,即,沒(méi)有任何時(shí)間上的重疊,并在一種可控的方式下最好在一種程序控制的方式下進(jìn)行。為了進(jìn)行涂布,最好使用一種帶有離心霧化和空氣控制裝置的噴霧件,最好用基本上沒(méi)有溶劑的模具壁處理劑涂布模具壁。
文檔編號(hào)B22C3/00GK1228365SQ9811966
公開(kāi)日1999年9月15日 申請(qǐng)日期1998年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月9日
發(fā)明者H·－D·倫克爾, D·M·科克, K·－H·克姆, T·俊克爾 申請(qǐng)人:艾奇遜工業(yè)有限公司