Vorrichtung zum Versprühen von dispersen Systemen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Besprühen von Walzen bei der Warmumformung von Blechen, Hohlprofilen und Profilen mit graphithaltigen Dispersionen mit einer Korngröße im Bereich von 25 bis 150 »m.

[0002] Aus der FR-PS 569 852 ist eine Sprühvorrichtung bekannt, bei der in einem rohrförmigen Sprühkopf, der Durchgangskanäle aufweist, ein Reinigungsorgan verschiebbar gelagert ist, welches zugleich mit einer Spitze verbunden ist, die bei einer Relativbewegung des Reinigungsorgans zu dem Sprühkopf in eine Öffnung der Lochdüse verschiebbar ist, um diese Öffnung zu reinigen. Die Reinigung soll dabei ohne Unterbrechung der normalen Funktionen des Sprühkopfes erfolgen.

[0003] In der US-A-2 794 683 ist weiterhin ein Sprühventil beschrieben, welches als Nadelventil ausgebildet ist. In einem Sprühkopf dieses Nadelventils ist konzentrisch zu dessen Öffnung vor der Lochdüse eine Lochscheibe angeordnet. Ein im Inneren des Sprühkopfes verschiebbarer Stempel weist an seinem Kopfende einen zylindrischen oder konischen Abschnitt auf, der durch die Lochscheibe in die Öffnung der Lochdüse eingeschoben werden kann, um aus dieser Öffnung der Lochdüse Verschmutzungen herauszudrücken.

[0004] Aus der DE-C-27 24 931 ist eine Sprühvorrichtung bekannt, bei der in einem Sprühkopf zwischen dem Einlaß eines dispersen Systems und einer Lochdüse ein Siebeinsatz und eine Abstreifvorrichtung vorgesehen sind. Damit soll erreicht werden, daß grobkörnige Bestandteile des dispersen Systems, die die Düse verstopfen können, zurückgehalten und zwangsweise abgestreift werden.

[0005] Beim Besprühen von Walzen bei der Warmumformung von Blechen, Hohlprofilen (Rohren) oder Profilen mit graphithaltigen Dispersionen über einen längeren Zeitraum hinweg haben sich die genannten Sprühvorrichtungen als nicht tauglich erwiesen, weil entweder der Siebeinsatz regelmässig verstopft oder aber der Ein/Ausbau aufwendig und langwierig ist.

[0006] Suspensionen, die Graphit in einer oberen Korngröße von 25 bis 150 »m als Dispersum und eine Flüssigkeit als Dispersionsmittel enthalten und insbesondere solche Suspensionen, die neben dem Dispersionsmittel noch Anteile an Stabilisatoren, Dispersionshilfsmittel und Polymeren, beispielsweise gemäß der DE-A-24 50 716, enthalten, können mit den bekannten Vorrichtungen für das Besprühen von Walzen schlecht versprüht werden. Die relativ grobkörnigen Graphite einerseits und die zur Verharzung in der Düsenöffnung neigenden Polymere andererseits vermindern den Durchsatz bei den bekannten Sprühvorrichtungen laufend und führen zu deren Verstopfung.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine leicht reinigbare und schnell austauschbare Vorrichtung vorzuschlagen, mit der Walzen bei der Warmumformung von Blechen, Hohlprofilen und Profilen mit graphithaltigen Dispersionen mit einer Korngröße im Bereich von 25 bis 150 »m ohne Verminderung des Durchsatzes über längere Zeit besprüht werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung verwendet wird, die einen Sprühkopf, der eine Lochdüse aufweist, einen Einlaß für disperse Systeme, eine Kupplung für eine Verbindung mit einem Speiseorgan, und einen im Inneren des Sprühkopfes vor die Öffnung der Lochdüse schiebbaren Stempel umfaßt, der ein oder mehrere Kanäle aufweist, die von der Kupplungsseite des Stempels ausgehen, durch den Stempel hindurchgehen und in den Hohlraum des Sprühkopfes münden.

[0009] Die vorgeschlagene Vorrichtung ist an sich aus der US-A-2 017467 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung wurde jedoch bislang nur zum Versprühen von Flüssigkeiten verwendet. Das gleiche gilt auch für die aus EP-A-0 283 137 bekannte Sprühvorrichtung.

[0010] Es ist vorteilhaft, eine Vorrichtung zu verwenden, bei welcher der Stempel axial auf der Kupplungsseite einen Einlaßkanal für das disperse System aufweist, von dem zum düsenseitigen Ende hin ein oder mehrere Ausgangskanäle abzweigen.

[0011] Bevorzugt wird eine Vorrichtung verwendet, bei welcher der Ausgangskanal oder die Ausgangskanäle entweder winklig abgezweigt zum Einlaßkanal so angeordnet sind, daß das disperse System radial bis tangential auf die als Hohlraum ausgestaltete Innenwand des Sprühkopfs trifft oder parallel zur Achse versetzt zum Einlaßkanal so angeordnet sind, daß das disperse System axial auf die als Hohlraum ausgestaltete Innenwand des Sprühkopfs trifft.

[0012] Alternativ kann eine Vorrichtung verwendet werden, bei welcher der Stempel ein oder mehrere Kanäle aufweist, die von der Kupplungsseite des Stempels angehend parallel versetzt zur Achse durch den Stempel hindurch verlaufend, seitlich der Stempelspitze in den Hohlraum des Sprühkopfes münden.

[0013] Es ist zweckmäßig eine Vorrichtung zu verwenden bei welcher das düsenseitige Ende des Stempels eine Kegelform mit einem Kegelwinkel von 15° bis 90° aufweist, die Innenseite der Lochdüse der Stempelspitze angepaßt ist und der Stempel in seiner Längsrichtung über eine Feder so beweglich ausgestaltet ist, daß er während des Sprühvorgangs durch den Sprühdruck aus dem Sprühkopf zurückgedrückt wird und sobald der Sprühdruck auf ein unterwünschtes Maß zurückgeht, bleibend vor die Öffnung der Lochdüse geschoben wird.

[0014] Vorteilhafterweise wird eine Vorrichtung verwendet, bei welcher die Kupplung als Halterung der Sprühvorrichtung ausgestaltet ist.

[0015] Vorzugsweise wird eine Vorrichtung verwendet, bei der die Kupplung axial einen Durchlaßkanal für das disperse System aufweist und entweder axial oder radial mit dem Gehäuse der Sprühvorrichtung verbunden ist.

[0016] Zweckmäßigerweise ist die Kupplung als Schraub- oder Steckkupplung, vorzugsweise als Steckkupplung, ausgestaltet.

[0017] Durch Verwendung der Vorrichtung können grobkörnige Stoffe und zur Verharzung neigende Polymere, insbesondere graphithaltige Dispersionen, welche Graphit mit einer Korngröße im Bereich von 25 bis 150 »m enthalten, auf Walzen beim Warmwalzen von Blechen, Profilen oder anderen Formteilen ohne Verminderung des Durchsatzes versprüht werden.

[0018] Der Stempel wird entweder in rhythmischer Folge oder sobald der Durchsatz am dispersen System auf ein unerwünschtes Maß zurückgeht kurzzeitig aus dem Hohlraum in den Sprühkopf an die Lochdüse gepreßt, wodurch Partikel, die die Lochdüse verstopfen, durch die Lochdüse herausgepreßt werden. Nach dem Zurückziehen des Stempels ist die Lochdüse wieder voll wirksam.

[0019] Für derartige Suspensionen werden vorzugsweise Lochdüsen mit Düsenöffnungen von 0,5 bis 1,0 mm angewendet. Der Stempel kann so gesteuert werden, daß dieser nach Abstellen der Zufuhr am dispersen System in die Lochdüse gepreßt wird, diese zugleich reinigt und sicher verschließt. Bei erneuter Zufuhr am dispersen System kann der Stempel wieder in den Sprühkopf zurückgezogen werden.

[0020] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

im Axialschnitt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Versprühen graphithaltiger Dispersionen,

Fig. 2

im Axialschnitt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Versprühen graphithaltiger Dispersionen,

Fig. 3

im Axialschnitt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zum Versprühen graphithaltiger Dispersionen,

Fig. 4

im Axialschnitt eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung zum Versprühen graphithaltiger Dispersionen,

Fig. 5

im Axialschnitt die Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 1 mit radial angeschlossener Kupplung,

Fig. 6

im Axialschnitt eine Variante der Ausführungsform von Fig. 5.

[0021] Gemäß Fig. 1 ist in einem Gehäuse 11, das auf einer Seite mit einem Sprühkopf 5 und auf der Gegenseite mit einer Kupplung 9 verbunden ist, ein über eine Feder 8 in der Längsrichtung bewegbarer Stempel 1 angeordnet.

[0022] Der Stempel 1 weist auf der Kupplungsseite einen Einlaßkanal 3 für das disperse System auf, von dem zum düsenseitigen Ende hin, gemäß Fig. 1, zwei Ausgangskanäle 4 abzweigen. In der Ausführungsform von Fig. 1 kann die Anzahl der Ausgangskanäle 4 zwischen eins und zehn, vorzugsweise zwischen drei und sechs, variieren. Die Ausgangskanäle 4 sind vorzugsweise als Bohrungen mit Durchmessern zwischen 0,5 mm und 3 mm ausgelegt.

[0023] Die Ausgangskanäle 4 können dabei gemäß Fig. 2 in einem rechten Winkel bezogen auf die Achse der Sprühvorrichtung oder gemäß Fig. 1 in einem beliebigen Winkel zur Achse oder gemäß Fig. 4 parallel versetzt zur Achse, angeordnet sein.

[0024] Durch die unterschiedliche Ausgestaltung dieser als Bohrungen ausgelegten Ausgangskanäle 4 kann erreicht werden, daß das disperse System radial bis tangential oder axial auf die als Hohlraum 2 ausgestaltete Innenwand des Sprühkopfs 5 trifft.

[0025] Bei der Ausführungsform von Fig. 3 sind im Stempel 1 parallel versetzt zur Achse ein oder mehrere, zweckmäßigerweise ein bis zehn, vorzugsweise drei bis sechs, Kanäle 6 vorgesehen, die von der Kupplungsseite des Stempels 1 ausgehend seitlich der Stempelspitze in den Hohlraum 2 des Sprühkopfes 5 münden. Auch diese Kanäle 6 sind als Bohrungen ausgelegt, deren Durchmesser zwischen 0,5 mm und 3 mm variieren.

[0026] Allen Ausführungsformen gemeinsam ist, daß das düsenseitige Ende des Stempels 1 eine kegelförmige Spitze aufweist. Der Kegelwinkel beträgt 15° bis 90°. Die Lochdüse 7 ist gegen das Gehäuseinnere in ihrer Form dem Stempel 1 angepaßt. Die Öffnung der Lochdüse 7 kann Flachstrahl- oder Rundstrahlform haben. Der Durchmesser der Lochdüse 7 richtet sich nach dem erwünschten Durchsatz und Sprühbild und beträgt 0,3 mm bis 4 mm.

[0027] Der Stempel 1 ist in seiner Längsrichtung über die Feder 8 so beweglich ausgestaltet, daß er während des Sprühvorgangs durch den Sprühdruck aus dem Sprühkopf 5 zurückgedrückt wird. Sobald der Sprühdruck auf ein unerwünschtes Maß zurückgeht, wird der Stempel 1 bleibend vor die Öffnung der Lochdüse 7 geschoben.

[0028] Die Kupplung 9 ist als Steck- oder Schraubkupplung ausgestaltet und hat einen axialen Durchlaßkanal 10 für das disperse System. Die Kupplung 9 kann gemäß Fig. 1 bis 4 axial mit der Sprühvorrichtung oder gemäß Fig. 5 radial mit der Sprühvorrichtung verbunden sein. Ist die Kupplung 9 gemäß der Ausführungsform von Fig. 5 radial mit der Sprühvorrichtung verbunden, so kann, wie in Fig. 6 gezeigt ist, das disperse System ohne Kanäle im Stempel zu passieren, direkt in den Hohlraum 2 des Sprühkopfes 5 eingeführt werden.

[0029] Die Kupplung 9 kann die Halterung der Sprühvorrichtung bilden, was eine geringe Einbauhöhe ermöglicht und insbesondere den Einbau der Düsenvorrichtungen in Walzgerüsten begünstigt, die nur sehr spärlich Platz für Zusatzeinbauten bieten.

[0030] Wenn die Kupplung 9 als Steckkupplung ausgebildet ist, kann sie mit einem Handgriff mit einer radialen Bewegung in ein Gegengehäuse 12 eines Speiseorgans 13 eingesteckt und radial verriegelt werden.

[0031] Die Sprühvorrichtung wird über das Speiseorgan 13, das als Speiserohr oder als Verteiler ausgestaltet ist, über an sich bekannte Pumpvorrichtungen mit dem dispersen System beschickt. Die dabei angewendeten Drucke liegen im Bereich von 5 bis 100 bar, meist zwischen 20 und 80 bar.

Ansprüche

1. Verwendung einer Vorrichtung

- mit einem Sprühkopf (5), der eine Lochdüse (7) aufweist,

- mit einem Einlaß für disperse Systeme,

- mit einer Kupplung (9) für eine Verbindung mit einem Speiseorgan (12, 13), und

- mit einem im Inneren des Sprühkopfes (5) vor die Öffnung der Lochdüse (7) schiebbaren Stempel (1), der ein oder mehrere Kanäle (3, 4; 6) für das disperse System aufweist, die von der Kupplungsseite des Stempels (1) ausgehen, durch den Stempel (1) hindurchgehen und in den Hohlraum (2) des Sprühkopfes (5) münden,

zum Besprühen von Walzen bei der Warmumformung von Blechen, Hohlprofilen und Profilen mit graphithaltigen Dispersionen, welche Graphit mit einer Korngröße im Bereich von 25 bis 150 »m enthalten.

2. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bei welcher der Stempel (1) axial auf der Kupplungsseite einen Einlaßkanal (3) für das disperse System aufweist, von dem zum düsenseitigen Ende hin ein oder mehrere Ausgangskanäle (4) abzweigen.

3. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Ausgangskanal (4) oder die Ausgangskanäle (4) entweder winklig abgezweigt zum Einlaßkanal (3) so angeordnet sind, daß das disperse System radial bis tangential auf die als Hohlraum (2) ausgestaltete Innenwand des Sprühkopfs (5) trifft oder parallel zur Achse versetzt zum Einlaßkanal (3) so angeordnet sind, daß das disperse System axial auf die als Hohlraum (2) ausgestaltete Innenwand des Sprühkopfs (5) trifft.

4. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Stempel (1) ein oder mehrere Kanäle (6) aufweist, die von der Kupplungsseite des Stempels (1) ausgehend parallel versetzt zur Achse durch den Stempel (1) hindurch verlaufend, seitlich der Stempelspitze in den Hohlraum (2) des Sprühkopfes (5) münden.

5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das düsenseitige Ende des Stempels (1) eine Kegelform mit einem Kegelwinkel von 15° bis 90° aufweist, die Innenseite der Lochdüse (7) der Stempelspitze angepaßt ist und der Stempel (1) in seiner Längsrichtung über eine Feder (8) so beweglich ausgestaltet ist, daß er während des Sprühvorgangs durch den Sprühdruck aus dem Sprühkopf (5) zurückgedrückt wird und sobald der Sprühdruck auf ein unerwünschtes Maß zurückgeht, bleibend vor die Öffnung der Lochdüse (7) geschoben wird.

6. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Kupplung (9) als Halterung der Sprühvorrichtung ausgestaltet ist.

7. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Kupplung (9) axial einen Durchlaßkanal (10) für das disperse System aufweist und entweder axial oder radial mit einem Gehäuse (11) der Sprühvorrichtung verbunden ist.

8. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher die Kupplung (9) als Schraub- oder Steckkupplung ausgestaltet ist.

Claims

1. Use of a device

- with a spray head (5) which has a perforated nozzle (7),

- with an inlet for disperse systems,

- with a coupling (9) for a connection to a supply element (12, 13), and

- with a plunger (1) movable inside the spray head (5) upstream of the orifice of the perforated nozzle (7), which plunger has one or more ducts (3, 4; 6) for the disperse system which start from the coupling side of the plunger (1), pass through the plunger (1) and open into the hollow chamber (2) of the spray head (5),

for spraying rolls in the hot-working of sheets, hollow sections and sections with graphite-containing dispersions which contain graphite with a grain size in the range from 25 to 150 »m.

2. Use of a device according to Claim 1 in which the plunger (1) has an inlet duct (3) for the disperse system axially on the coupling side, from which inlet duct one or more outlet ducts (4) branch off in the direction of the end on the nozzle side.

3. Use of a device according to Claim 2, in which the outlet duct (4) or the outlet ducts (4) are arranged either branched off at an angle to the inlet duct (3) in such a way that the disperse system impinges radially to tangentially on the inner wall of the spray head (5) in the form of a hollow chamber (2), or are arranged parallel to the axis and displaced with respect to the inlet duct (3) in such a way that the disperse system impinges axially on the inner wall of the spray head (5) in the form of a hollow chamber (2).

4. Use of a device according to Claim 1, in which the plunger (1) has one or more ducts (6) which, starting from the coupling side of the plunger (1) and running through the plunger (1) displaced parallel to the axis, open into the hollow chamber (2) of the spray head (5) laterally to the plunger tip.

5. Use of a device according to one of Claims 1 to 4, in which the nozzle-side end of the plunger (1) has a conical form with a cone angle of 15° to 90°, the inside of the perforated nozzle (7) is matched to the plunger tip and the plunger (1) is designed in its longitudinal direction to be movable via a spring (8) in such a way that it is pressed back by the spray pressure out of the spray head (5) in the course of the spray process and as soon as the spray pressure declines to an undesirable level is pushed permanently upstream of the orifice of the perforated nozzle (7).

6. Use of a device according to one of Claims 1 to 5, in which the coupling (9) is designed as a mounting of the spray device.

7. Use of a device according to claim 6, in which the coupling (9) axially has a through-duct (10) for the disperse system and is either axially or radially connected to a housing (11) of the spray device.

8. Use of a device according to Claim 6 or 7, in which the coupling (9) is in the form of a screw or plug-in coupling.

Revendications

1. Utilisation d'un dispositif

- comportant une tête de pulvérisation (5) pourvue d'un injecteur à trou (7),

- une entrée pour des systèmes en dispersion,

- un dispositif d'accouplement (9) servant à la liaison avec un organe d'alimentation (12, 13), et

- un piston (1) mobile pouvant coulisser devant l'ouverture de l'injecteur à trou (7) à l'intérieur de la tête de pulvérisation (5), lequel piston (1) est pourvu d'un ou de plusieurs canaux (3, 4, 6) pour le système en dispersion, lesquels partent depuis le côté du dispositif d'accouplement du piston (1), traversent ce dernier (1) et débouchent dans l'espace creux (2) de la tête de pulvérisation (5),

ce dispositif servant à asperger des cylindres lors du formage à chaud de tôles, de profilés creux et de profilés, avec des dispersions qraphitiques contenant du graphite dont les grains ont une grosseur comprise entre 25 et 150 »m.

2. Utilisation d'un dispositif selon la revendication 1, dans lequel le piston (1) est pourvu, du côté de l'accouplement, d'un canal d'entrée (3) orienté axialement pour le système en dispersion, à partir duquel un ou plusieurs canaux de sortie (4) bifurquent vers le côté de l'injecteur.

3. Utilisation d'un dispositif selon la revendication 2, dans lequel le canal de sortie (4) ou les canaux de sortie (4) sont agencés, soit suivant une déviation formant un angle par rapport au canal d'entrée (3), de manière à ce que le système en dispersion atteigne la paroi intérieure de la tête de pulvérisation (5), qui forme un espace creux (2), suivant une direction radiale jusqu'à tangentielle par rapport à celle-ci, soit de manière parallèle à l'axe et décalée par rapport au canal d'entrée (3), de manière à ce que le système en dispersion atteigne la paroi intérieure de la tête de pulvérisation (5), qui forme un espace creux (2), suivant une direction axiale.

4. Utilisation d'un dispositif selon la revendication 1, dans lequel le piston (1) est pourvu d'un ou de plusieurs canaux (6) qui, partant depuis le côté du dispositif d'accouplement du piston (1), s'étendent parallèlement à l'axe par rapport auquel ils sont décalés et, traversant le piston (1), débouchent sur le côté du sommet du piston dans l'espace creux (2) de la tête de pulvérisation (5).

5. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'extrémité du piston (1) située du côté de l'injecteur a la forme d'un cône dont l'angle situé au sommet est compris entre 15° et 90° , dans lequel la face interne de l'injecteur à trou (7) est adaptée au sommet du piston et le piston (1) a, dans le sens longitudinal, une mobilité telle, par l'intermédiaire d'un ressort (8), qu'il est repoussé hors de la tête de pulvérisation (5) sous l'effet de la pression de pulvérisation pendant le processus de pulvérisation et, dès que la pression de pulvérisation retombe à un niveau non souhaitable, il est poussé en permanence devant l'ouverture de l'injecteur à trou (7).

6. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif d'accouplement (9) constitue un support pour le dispositif de pulvérisation.

7. Utilisation d'un dispositif selon la revendication 6, dans lequel le dispositif d'accouplement (9) est pourvu d'un canal d'admission (10) orienté axialement pour le système en dispersion et est relié, de manière soit axiale, soit radiale, à un boîtier (11) du dispositif de pulvérisation.

8. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel le dispositif d'accouplement (9) a la forme d'un accouplement à visser ou à emboîter.

Zeichnung