Title:
Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer Umformmaschine sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sprühkopfs
Kind Code:
A1
Abstract:

Ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine wird vorzugsweise im 3D-Druck hergestellt und wenigstens zu großen Teilen einstückig ausgebildet. Insbesondere durch den 3D-Druck lassen sich verschiedenste Ausgestaltungen, wie stabilisierende Waben oder Tropfstellen, realisieren, welche den Sprühkopf vorteilhafter ausgestalten.



Inventors:
Roßbach, Axel (41069, Mönchengladbach, DE)
Schaprian, Markus, Dr. (41069, Mönchengladbach, DE)
Gober, Norbert (41069, Mönchengladbach, DE)
Koch, Thomas (41069, Mönchengladbach, DE)
Plotnikov, Olga (41069, Mönchengladbach, DE)
Heinzel, Christoph (41069, Mönchengladbach, DE)
Application Number:
DE102015114202
Publication Date:
01/19/2017
Filing Date:
08/26/2015
Assignee:
SMS group GmbH, 40237 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102006004107B4N/A2008-10-16
DE19511272A1N/A1996-10-02
DE8712350U1N/A1987-11-12
Foreign References:
GB1475771A1977-06-10
200402172122004-11-04
201001169002010-05-13
201200367752012-02-16
WO2014058885A12014-04-17
Attorney, Agent or Firm:
Reuther, Martin, Dipl.-Phys., 52349, Düren, DE
Claims:
1. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweistoffdüse (30) einen einstückig ausgebildeten Düsenkörper (32) aufweist und zumindest bis auf bewegliche Baugruppen einstückig ausgebildet ist, dass der Düsenkörper (32) der Zweistoffdüse (30) und eine Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40) einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder dass die Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40) und der Sprühkopffuß (50) einstückig miteinander ausgebildet sind.

2. Sprühkopf (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Düsenkörper (32), die Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40) als auch der Sprühkopffuß (50) einstückig miteinander ausgebildet sind.

3. Sprühkopf (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ein Gehäuse (70) einstückig mit dem Düsenkörper (32), der Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40) und/oder dem Sprühkopffuß (50) ausgebildet ist.

4. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine bewegliche Baugruppe der Zweistoffdüse (30), insbesondere ein Ventildeckel, eine Ventilmembran oder sonstige Baugruppen, einstückig mit dem Düsenkörper (32) ausgebildet ist.

5. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweistoffdüse (30) eine Lavaldüse (31) umfasst.

6. Sprühkopf (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweistoffdüse (30) einen Sprühluftausgang (33) aufweist, der als Lavaldüse (31) ausgebildet ist.

7. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanalwandung (41) des Zufuhrkanals (40) als Rohr (42) ausgebildet ist.

8. Sprühkopf (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (42) eigensteif ausgebildet ist und sich selbst sowie die Zweistoffdüse (30) tragen kann.

9. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweistoffdüse (30) mit mehreren Zuführkanälen (40) verbunden ist.

10. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (10) wenigstens zwei jeweils mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbundene Zweistoffdüsen (30) trägt, wobei die Zweistoffdüsen (30) vorzugsweise in gleiche oder verschiedene Richtungen weisen und/oder zwischen den Zweistoffdüsen (30) und den Zuführkanälen (40) vorzugsweise freier Raum ist.

11. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweistoffdüse (30) nach oben, nach unten oder in eine gegenüber der Vertikalen geneigte Richtung weist.

12. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (10) eine Oberseite (12) und eine Unterseite (14) aufweist und an der Unterseite (14) in wenigstens einem Bereich (16) neben der Zweistoffdüse (30) Tropfstellen (60) vorgesehen sind.

13. Sprühkopf (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass von der Oberseite (12) zu der Unterseite (14) durch den Sprühkopf (10) Tropfflussöffnungen (65) reichen.

14. Sprühkopf (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tropfflussöffnungen (65) an den Tropfstellen (60) enden.

15. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (10) ein poröses Gehäuse (70) aufweist.

16. Sprühkopf (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass er Sprühkopf (10) eine Oberseite (12) und eine Unterseite (14) aufweist und die Poren (75) des Gehäuses (70) sich an der Oberseite (12) und/oder an der Unterseite (14) öffnen.

17. Sprühkopf (10) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (75) regelmäßig angeordnet sind.

18. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (75) Waben (76) umfassen.

19. Sprühkopf (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Poren (75), vorzugsweise wenigstens einige der Poren (75), das Gehäuse von Oberseite (12) zur Unterseite (14) durchdringen.

20. Sprühkopf (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (10) ergänzend zu der Zweistoffdüse (30) wenigstens eine Nebeldüse (80) trägt.

21. Sprühkopf (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebeldüse (80) auf Baugruppen des Sprühkopfs (10), wie beispielsweise auf einen Düsenkörper (32) der Zweistoffdüse (30), auf eine Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40), auf den Sprühkopffuß (50) und/oder auf das Gehäuse (70), nach oben, zu Seite oder nach oben gerichtet ist.

22. Sprühkopf (10) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebeldüse Wasser vernebelt.

23. Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs (10) zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks (20) einer ein Untergesenk (21) und ein Obergesenk (22) aufweisenden Umformmaschine (25), insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum (23) zwischen Unter- und Obergesenk (21, 22) eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse (30) trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk (20) zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal (40) verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse (30) zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß (50) reicht, der einen Versorgungsanschluss (55) trägt, welcher mit dem Zuführkanal (40) verbunden ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Baugruppen des Sprühkopfs (10), wie beispielsweise ein Düsenkörper (32) der Zweistoffdüse (30), eine Kanalwandung (41) des Zuführkanals (40) oder der Sprühkopffuß (50) bzw. ein Gehäuse (70), mittels 3D-Druck hergestellt werden.

24. Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Druck metallisch druckt.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch von Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welche ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sprühkopfs.

Derartige Sprühköpfe sind beispielsweise aus der DE 10 2006 004 107 B1 oder auch aus der DE 195 11 272 A1 bekannt. Hierbei sind die Sprühköpfe im Wesentlichen aus einer mehrschichtigen Plattenanordnung aufgebaut, durch welche getrennte Zuführkanäle für das Sprühmittel und die Sprühluft sowie auch entsprechende Ventile, insbesondere Membranenventile und Zuführkanäle für Steuerfluid, mittels dessen die Membranventile angesteuert werden können, bereitgestellt werden. Die plattenartigen Sprühköpfe bauen zwar verhältnismäßig schmal, sodass sie auch in kleinere Freiräume zwischen den Gesenken gelangen können. Die Variabilität des Einsatzes dieser Sprühköpfe hält sich jedoch in Grenzen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gattungsgemäße Sprühköpfe bereit zu stellen, welche einen variableren Einsatz ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Sprühkopf sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.

So kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass die Zweistoffdüse einen einstückig ausgebildeten Düsenkörper aufweist und zumindest bis auf bewegliche Baugruppen, wie beispielsweise etwaige Ventildeckel oder Ventilmembranen, einstückig ausgebildet ist.

Der einstückig ausgebildete Düsenkörper bzw. die einstückig ausgebildete Zweistoffdüse ermöglichen insbesondere einen Verzicht auf etwaige Dichtungen sowie einen sehr kompakten Aufbau der Zweistoffdüse, der damit auch die Vielseitigkeit im Einsatz erhöht, da die Zweistoffdüse verhältnismäßig klein baut und dennoch individuell ansteuerbar ausgebildet werden kann.

Auch kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass der Düsenkörper der Zweikopfdüse und eine Kanalwandung des Zufuhrkanals einstückig miteinander ausgebildet sind.

Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht ebenfalls den Verzicht auf etwaige Dichtungen in der Verbindung zwischen der Zweistoffdüse und der Kanalwandung des Zufuhrkanals, sodass die Anordnung hier entsprechend platzsparend baut und mithin eine individuelle Ausgestaltung des Sprühkopfs möglich ist, welche diesen wiederum vielseitig anwendbar belässt.

Ebenso kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass die Kanalwandung des Zuführkanals und des Sprühkopffuß einstückig miteinander ausgebildet sind.

Auch dieses ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung des Sprühkopfs, was entsprechend dann eine Vielseitigkeit in dessen Einsatz bedingt.

Dementsprechend bedingt die Einstückigkeit der vorstehend erläuterten Baugruppen jeweils einen kompakten Aufbau, der insbesondere auf Dichtung verzichtet und durch seine Kompaktheit die Vielseitigkeit erhöht. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, sehr viele einzelne Düsen, die bei der Ausgestaltung auch noch einzeln ansteuerbar sind, in dem Sprühkopf vorzusehen, sodass ein jeweiliges Gesenk sehr individuell mit einer Kühlschmierung versehen werden kann, wobei – ggf. – bei einem Gesenkwechsel durch eine andere Ansteuerung der einzelnen Sprühkopfdüsen eine entsprechend angepasste Kühlschmierung erfolgen kann.

Im Lichte dieses Vorteils ergibt sich, dass insbesondere sowohl der Düsenkörper, die Kanalwandung des Zuführkanals als auch des Sprühkopffuß einstückig miteinander ausgebildet sein können, wodurch sich der entsprechende Vorteil noch darüber hinausgehend zeigt.

Hierbei versteht es sich, dass etwaige Ventildeckel oder Ventilmembranen oder sonstige Baugruppen der Zweistoffdüse nicht zwingend mit derselben einstückig ausgebildet sein müssen, was jedoch – beispielsweise – bei Membranen, welche durch entsprechend dünn ausgebildete Stellen des Material des Düsenkörpers bereit gestellt werden können, durchaus denkbar ist. Insofern ist es gerade nicht zwingend notwendig, den einstückig ausgebildeten Düsenkörper mit beweglichen Baugruppen einstückig auszubilden, wobei jedoch wenigstens eine bewegliche Baugruppe der Zweistoffdüse, wie beispielsweise etwaige Ventildeckel, Ventilmembranen oder sonstige bewegliche Baugruppen, und gegebenenfalls alle bewegliche Baugruppen einstückig mit dem Düsenkörper ausgebildet sein können.

Vorzugsweise ist ein extra vorgesehenen Gehäuse ebenfalls einstückig mit dem Düsenkörper, der Kanalwandung des Zuführkanals und/oder dem Sprühkopffuß ausgebildet, was dadurch, dass das Gehäuse dann ergänzend stabilisierend hinsichtlich der einzelnen Baugruppen des Sprühkopfes wirken kann, ebenfalls die Möglichkeit belässt, die einzelnen Baugruppen des Sprühkopfes kompakter auszugestalten, mit den bereits vorgenannten Vorteilen.

Darüber hinaus kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass die Zweistoffdüse eine Lavaldüse umfasst.

Durch die Ausgestaltung als Lavaldüse wird eine besonders intensive Zerstäubung des Gemisches aus Sprühmittel und Sprühluft gewährleistet und dieses auch bei verhältnismäßig kleinen Zweistoffdüsen. Dieses ergibt, wie bereits vorstehend erläutert, eine besonders bevorzugte Möglichkeit, den Sprühkopf sehr kompakt auszugestalten und hierdurch viele Zweistoffdüsen mit der hiermit verbundenen individuellen Möglichkeiten ein Gesenk zu besprühen, vorzusehen.

Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Zweistoffdüse einen Sprühluftausgang aufweist, der als Lavaldüse ausgebildet ist. Dieses lässt sich strömungsmechanisch verhältnismäßig gut beherrschen und baulich auch einfach umsetzen, insbesondere wenn der Sprühluftausgang einen Sprühmittelausgang umgibt. Die durch die Lavaldüse auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigte Sprühluft kann dann insbesondere auch auf Grund der durch die Lavaldüse bedingten starken Verwirbelungen besonders gut Sprühmittel mitnehmen und zerstäuben. Mithin lässt sich mit besonders kleinen Zweistoffdüsen ein hervorragendes Sprühbild erzeugen, welches dementsprechend eine Individualisierung des Sprühbilds in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gesenk, welches mit einer Kühlschmierung versehen werden soll, angepasst werden kann.

Darüber hinaus kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass eine Kanalwandung des Zufuhrkanals als Rohr ausgebildet ist.

Ein Rohr ermöglicht hervorragende hydrodynamische Eigenschaften, wenn ein Fluid, sei es ein Gemisch, das Sprühmittel, die Sprühluft oder eine Steuerfluid, zu der Zweistoffdüse zugeführt werden soll, sodass der entsprechende Kanal mit einem minimalen Querschnitt bei maximalen Wirkungsgraden bereit gestellt werden kann. Insbesondere lässt sich ein Rohr auch unmittelbar und direkt verlegen, sodass etwaig scharfe Abbiegungen oder ähnliches auf ein Minimum reduziert werden können. Dieses ermöglicht es insgesamt, den Sprühkopf wesentlich kompakter auszugestalten, da für das Rohr aufgrund seines geringeren Querschnitts wenig Bauraum benötigt wird. Dieses ermöglicht erhöht wiederum die Freiheit für eine individuelle Anpassung des Sprühkopfs bzw. für die Unterbringung einer möglichst großen Zahl an Zweistoffdüsen in dem Sprühkopf.

Vorzugsweise ist das Rohr eigensteif ausgebildet und kann sich selbst sowie die Zweistoffdüse tragen. Hierdurch kann auf weitere tragende Baugruppen im Wesentlichen verzichtet werden, wobei – ggf. – ein ergänzendes Gehäuse vorgesehen sein kann, welches ggf. ergänzend tragend wirksam sein kann. Nichtsdestotrotz ist es von Vorteil, wenn sich das Rohr selbst sowie die Zweistoffdüse im Wesentlichen tragen kann und das Gehäuse hier lediglich unterstützend wirkt. Dieses bedingt, dass das Gehäuse verhältnismäßig leicht ausgebildet werden kann, was dementsprechend wieder einen Gewinn an Bauraum bringt.

Es versteht sich, dass die Zweistoffdüse mit mehreren Zuführkanälen verbunden sein kann, die entsprechend der vorstehen beschriebenen Vorgaben ausgebildet sein können. Hierdurch lassen sich insbesondere verschiedene Fluide, wie beispielsweise das Steuerfluid, Sprühmittel bzw. Sprühluft der Zweistoffdüse durch getrennte Zuführkanäle zuführen. Ggf. kann diesbezüglich auch eine Abfuhr vorgesehen sein, wenn beispielsweise das Sprühmittel im Kreis geführt werden soll, um etwaigen Entmischungsvorgängen entgegen zu wirken. Hierbei versteht es sich, dass, wenn mehrere Zuführkanäle mit einer Zweistoffdüse verbunden sind, es ausreicht, wenn die Zuführkanäle jeweils als Rohr ausgebildet sind und gemeinsam die Zweistoffdüse tragen können. Hier ist letztlich eine Abwägung der für die Eigensteifigkeit notwendigen Masse und der Freiheit hinsichtlich der individuellen Gestaltungsmöglichkeit zu treffen.

Ggf. ist es auch möglich, dass der Sprühkopf wenigstens zwei mit jeweils wenigstens einem Zuführkanal verbundenen Zweistoffdüsen trägt. Insbesondere kann natürlich eine Vielzahl von Zweistoffdüsen vorgesehen sein, die jeweils mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden sind, wobei es auch denkbar ist, dass die Zweistoffdüsen jeweils in verschiedene Richtungen beispielsweise nach oben und nach unten, weisen. Ebenso können die Zweistoffdüsen selbstverständlich auch mit gegenüber der Vertikalen geneigten Winkeln vorgesehen sein.

Dementsprechend kann, je nach konkreten Erfordernissen hinsichtlich der Sprührichtung, auch eine einzelne Zweistoffdüse nach oben, nach unten oder in eine gegenüber der Vertikalen geneigte Richtung weisen. Dieses gilt dementsprechend auch, wenn mehrere Zweistoffdüsen vorgesehen sind, die dann, wie vorstehend bereits erläutert, gleich ausgerichtet oder in unterschiedliche Richtungen weisen können, je nach den konkreten Gegebenheiten, wie beispielsweise in Abhängigkeit von dem Gesenk bzw. von der Umformmaschine.

Andererseits ist es auch denkbar, mehrere Zweistoffdüsen über einen gemeinsamen Zuführkanal mit einem Fluid, beispielsweise mit Sprühmittel oder Sprühluft, zu versorgen. Dieses ist insbesondere dann denkbar, wenn jede der Düsen separat angesteuert werden kann, beispielsweise durch einen separaten Steuerfluidzufuhrkanal, sodass die Zahl der Zuführkanäle auf ein Minimum beschränkt werden kann, was dementsprechend wiederum Bauraum zur Verfügung stellt.

Zwischen den Zweistoffdüsen und den Zuführkanälen kann freier Raum vorgesehen sein, was einerseits das Gesamtgewicht reduziert, sodass der Sprühkopf schneller in den Arbeitsraum gebracht und auch von diesem wieder entfernt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht der freie Raum, dass etwaige Flüssigkeitsbestandteile, welche in dem Arbeitsraum umherfliegen und sich an dem Sprühkopf anlagern bzw. drohen, sich an diesem anzulagern, durch den freien Raum hindurch gelangen bzw. an den Wandungen, welche den freien Raum umgeben, herabfließen können. Hierdurch lässt sich vermeiden, dass sich Flüssigkeiten an der Oberseite des Sprühkopfes anreichern, welche möglicherweise zu unkontrollierten Effekten an der Umformmaschine führen, wenn diese dann beispielsweise weggeschleudert werden.

Hierbei bilden die Unterseiten der jeweiligen Baugruppen des Sprühkopfes, welche den freien Raum umgeben, naturgemäß Tropfstellen, an denen etwaige Flüssigkeit abtropfen kann. Bei geeigneter Ausgestaltung des Sprühkopfes lässt sich gewährleisten, dass eine Vielzahl derartiger Tropfstellen vorliegt, sodass große Flüssigkeitsansammlungen, die zu Ablagerungen des Sprühmittels auf dem Gesenk oder aber auch auf Werkstücken, die in der Umformmaschine bearbeitet werden sollen, führen könnten, vermieden werden können.

Diese Effekte können insbesondere bei den aus dem Stand der Technik bekannten plattenartigen Sprühköpfen beobachtet werden, bei denen es durch große Ansammlungen von Fluid an den Sprühkopf zu unkontrollierten Verteilungen und Ablagerungen von Fluiden, insbesondere von Sprühmittel oder Wasser, kommt.

Dementsprechend kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass der Sprühkopf eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und an der Unterseite in wenigstens einem Bereich neben der Zweistoffdüse Tropfstellen vorgesehen sind.

In der Nähe der Zweistoffdüse wird auf Grund des Düseneffekts, insbesondere wenn beispielsweise Lavaldüsen zur Anwendung kommen, das Problem der Ansammlung von Flüssigkeit wenig auftreten. In Bereichen neben der Zweistoffdüse kann dieses an ebenen Stellen jedoch vorkommen. Durch Tropfstellen, wie beispielsweise geeignet ausgebildete Vorsprünge oder aber die Unterseite von Rohren und ähnliches naturgemäß beistellen, können sich eine Vielzahl an kleine Tropfen jeweils über die Unterseite des Sprühkopfes ansammeln und, ohne dass sie zu großen Tropfen akkumulieren, abtropfen. Derartige kleine Tropfen sind an sich im normalen Verfahrensablauf tolerierbar.

Es ist insbesondere denkbar, derartige Tropfstellen durch definiert bereitgestellte Vorsprünge oder Kanten an der Unterseite des Sprühkopfes vorzusehen. Dieses können insbesondere beispielsweise die Ränder von sich öffnenden Poren oder Waben sein.

Vorzugsweise reichen von der Oberseite zu der Unterseite durch den Sprühkopf hindurch Tropfflussöffnungen, durch welche Flüssigkeit von der Oberseite zu der Unterseite gelangt. Hierdurch können größere, sich ansammelnde Flüssigkeitsmengen auf der Oberseite des Sprühkopfs vermieden werden, was dementsprechende Vorteile bringt. Hierbei versteht es sich, dass derartige Tropfflussöffnungen ggf. auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung bei einem gattungsgemäßen Sprühkopf vorteilhaft sein können.

Vorzugsweise enden die Tropfflussöffnungen an Tropfstellen, sodass nicht nur eine gezielte Leitung der Flüssigkeit von der Oberseite zur Unterseite sondern auch ein gezieltes Abtropfen gewährleistet ist.

Auch kann sich ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass der Sprühkopf ein poröses Gehäuse aufweist.

Abgesehen davon, dass die Porosität an sich mit einer Gewichtsersparnis einher geht, welche den Sprühkopf leichter und mithin einfacher und schneller beweglich belässt, sodass er vielseitiger einsetzbar ist, ermöglicht das poröse Gehäuse naturgemäß, dass Tropfstellen und – je nach konkreter Ausgestaltung der Porosität – auch Tropfflussöffnungen vorliegen. Insofern ist es von Vorteil, wenn der Sprühkopf eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und die Poren des Gehäuses sich an der Oberseite und/oder an der Unterseite öffnen.

Baulich einfach lassen sich Poren bereitstellen, wenn diese regelmäßig angeordnet sind, da regelmäßige Anordnungen maschinenbaulich einfacher vorzubereiten und vorzusehen sind.

Wie bereits vorstehend dargelegt, ist es von Vorteil, wenn die Poren zumindest teilweise von der Oberseite zur Unterseite reichen, wobei die hierdurch ausgebildeten Tropfflussöffnungen je nach konkreter Umsetzung geradlinig das Gehäuse durchdringen können oder aber in unregelmäßigen Wegen, was letztlich von der konkreten Ausgestaltung der Poren gegeben ist. Insbesondere ist es beispielsweise auch denkbar, dass das Gehäuse lediglich dünne Wandungen mit entsprechenden Poren oder Löchern aufweist und nach innen hin hohl ist, sodass Flüssigkeit einfach durch das Innere des Gehäuses hindurch dringen kann.

Insbesondere können die Poren Waben umfassen, da Waben bekanntermaßen bei besonders geringem Materialeinsatz und Gewicht äußerst stabil und dennoch ausreichend offen sind, um als Tropfflussöffnungen dienen zu können, wenn sie von der Oberseite zur Unterseite des Gehäuses reichen. Andererseits können die Kanten der Wagen sehr gut regelmäßig über die Gehäuseunterseite verteilt Tropfstellen bilden.

Wie bereits vorstehend dargelegt ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine der Poren von der Oberseite bis zur Unterseite durchdringt, sodass hierdurch eine Tropfflussöffnung bereitgestellt ist. Vorzugweise durchdringen das Gehäuse von der Oberseite zur Unterseite wenigstens einige der Poren, wobei die entsprechende Zahl der Poren von dem Maß abhängt, mit dem Flüssigkeit von der Oberseite des Gehäuses zur Unterseite geführt werden soll. Hierbei versteht es ich, dass – wenn beispielsweise Waben von der Oberseite bis zur Unterseite reichen, diese Waben jedoch an inneren Strukturen, wie beispielsweise an Rohren oder an Düsenkörpern angrenzen – ggf. kleine Öffnungen zwischen den Waben und den inneren Strukturen vorgesehen sein können, um einen sicheren Durchfluss von Flüssigkeit zu gewährleisten.

Es versteht sich, dass die Poren bzw. Waben ohne weiteres als Gehäusebestandteile auch einstückig mit den Zuführkanälen bzw. deren Wandungen, den Düsenkörpern oder auch dem Sprühkopffuß ausgebildet sein können.

Ein Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, und sich dadurch auszeichnet, dass der Sprühkopf ergänzend zu der Zweistoffdüse wenigstens eine Nebeldüse trägt, ist besonders vielseitig insbesondere auch bei hohen Temperaturen einsetzbar, da über diese Nebeldüsen eine zusätzliche Kühlung des Sprühkopfes erzielt werden kann, was insbesondere während Wartungsphasen oder zum Beispiel bei Störfällen von Vorteil ist, damit der Sprühkopf nicht überhitzt. Dieses ermöglicht es insbesondere auch Materialien für den Sprühkopf zu nutzen, die etwas weniger thermisch stabil sind, was dementsprechend den Sprühkopf wiederum vielseitiger einsetzbar belässt. Insbesondere sind häufig derartige Materialien, also Materialien, die etwas weniger thermisch stabil sind, leichter und filigraner zu verarbeiten, sodass insgesamt auch ein flexibler einsetzbarer Sprühkopf hergestellt werden kann.

Als Nebeldüse kann jede Art von Düse genutzt werden, die geeignet ist, ein Kühlmittel ergänzend auszugeben und zu vernebeln, zu zerstäuben oder zu verdampfen, um auf diese Weise dem Sprühkopf selbst zu kühlen.

Vorzugsweise ist die Nebeldüse auf Baugruppen des Sprühkopfs oder nach oben gerichtet, sodass eine entsprechende Kühlung des Sprühkopfs gewährleistet ist. Letzteres geschieht beispielsweise dadurch, dass eine aus der Nebeldüse kommende Flüssigkeit, die nach oben abgegeben wird, gravitationsbedingt auf den Sprühkopf zurück sinkt und diesen hierdurch kühlt. Auch kann die Nebeldüse zur Seite oder nach unten gerichtet sein, insbesondere wenn eine Bewegung des Sprühkopfs diesen dann durch das entsprechende vernebelte Kühlmittel bewegt bzw. etwaige Strömungen das vernebelte Kühlmittel zurück zu der Nebeldüse treiben. Entsprechendes kann auch bei einer nach oben gerichteten Nebeldüse vorgesehen sein. Andererseits kann die Nebeldüse auch nach oben, zur Seite oder nach unten gerichtet sein, um andere Baugruppen der Umformmaschine bzw. das Gesenk zu erreichen.

Insbesondere ist es jedoch von Vorteil, wenn die Nebeldüse auf einem Düsenkörper der Zweistoffdüse, auf eine Kanalwandung des Zuführkanals, auf den Sprühkopffuß und/oder auf das Gehäuse gerichtet ist, da hierdurch eine besonders geeignete Kühlung gewährleistet werden kann. Insbesondere kann natürlich eine entsprechende Nebeldüse auch im Inneren des Gehäuse wirksam werden, was insbesondere im Zusammenspiel mit den Tropfflussöffnungen und den Tropfstellen unkritisch ist, da sich dann im inneren des Gehäuses keine Flüssigkeit ansammeln kann.

Vorzugsweise vernebelt die Nebeldüse Wasser, was in der Regel von der Verfahrensführung besonders unkritisch ist und für hervorragende Kühlung sorgt.

Es versteht sich, dass insbesondere auch mehrere Nebeldüsen vorgesehen sein können. Diese können, je nach Erfordernissen alle gleich ausgerichtet sein oder aber in verschiedenen Richtungen, nach oben, nach unten, zur Seite und/oder auf Baugruppen des Sprühkopfs gerichtet sein.

Ein besonders vielseitig einsetzbarer Sprühkopf zur Kühlschmierung mindestens eines Gesenks einer ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Umformmaschine, insbesondere einer Gesenkschmiedepresse, der zwischen zwei Arbeitshüben in einen Arbeitsraum zwischen Unter- und Obergesenk eingebracht wird und wenigstens eine Zweistoffdüse trägt, die zur Kühlschmierung ein Gemisch aus Sprühmittel und Sprühluft auf das Gesenk zerstäubt und mit wenigstens einem Zuführkanal verbunden ist, über welchen ein Steuerfluid, das Gemisch, Sprühmittel oder Sprühluft der Zweistoffdüse zugeführt werden kann und der bis zu einem Sprühkopffuß reicht, der einen Versorgungsanschluss trägt, welcher mit dem Zuführkanal verbunden ist, lässt sich herstellen, wenn sich das Herstellungsverfahren dadurch auszeichnet, dass Baugruppen des Sprühkopfs, wie beispielsweise ein Düsenkörper der Zweistoffdüse, eine Kanalwandung des Zuführkanals oder der Sprühkopffuß bzw. ein Gehäuse, mittels 3D-Druck hergestellt werden.

Diese Herstellungsmethode ermöglicht es baulich besonders einfach einstückige bzw. monolithische Baugruppen bereitzustellen, die zudem äußerst filigran und individuell angepasst sind. Dieses gilt insbesondere beispielweise für die Ausgestaltung eines Düsenkörpers, beispielsweise als Lavaldüse, oder auch für eine sehr enge und ineinander verschlungene Führung von Zuführkanälen oder von Rohren, die diese Zuführkanäle bilden. Hierbei lassen sich insbesondere strömungsmechanische Optimierungen einfach und zielgerichtet umsetzen, wobei – angesichts der verhältnismäßig geringen Stückzahlen, mit denen derartige Sprühköpfe für Umformmaschinen bereitgestellt werden müssen – der 3D-Druck insbesondere auch aufgrund seiner sehr hohen Individualisierbarkeit verhältnismäßig kostengünstig ist.

Vorzugweise druckt der 3D-Druck metallisch, sodass sich verhältnismäßig thermisch stabile Sprühköpfe hierdurch herstellen lassen. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Maßnahmen, insbesondere aufgrund der Kühlung, können jedoch auch Metalle verwendet werden, die verhältnismäßig wärmeempfindlich sind, was dementsprechende Vorteile bzw. Erleichterungen bei der Herstellung bringt, da für die Herstellung nicht entsprechend hohe Temperaturen bereitgestellt werden müssen.

Es versteht sich, dass ggf. der 3D-Druck auch Kunststoffe drucken kann, wenn diese Kunststoffe ausreichend thermisch stabil sind bzw. eine ausreichende Kühlung, insbesondere für den Fall von Störfällen oder bei Wartungsarbeiten, vorhanden ist.

Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer als Gesenkschmiedepresse ausgebildeten Umformmaschine mit einem an einem Sprüharm befindlichen Sprühkopf;

2 dem Sprühkopf nach 1 in schematischer Ansicht von unten;

3 den Sprühkopf nach 1 und 2 in einer Seitenansicht;

4 den Sprühkopf nach 1 bis 3 in einer Ansicht von vorne;

5 den Sprühkopf nach 1 bis 4 in einer Aufsicht;

6 den Sprühkopf nach 1 bis 5 in einer perspektivischen, teilweise durchsichtigen Ansicht;

7 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Zweistoffdüse nach 1 bis 6;

8 einen zweiten Sprühkopf in ähnlicher Darstellung wie 2;

9 den Sprühkopf nach 8 in ähnlicher Darstellung wie 3

10 den Sprühkopf nach 8 und 9 in ähnlicher Darstellung wie 5;

11 einen dritten Sprühkopf in ähnlicher Darstellung wie 2 und 8;

12 den Sprühkopf nach 11 in ähnlicher Darstellung wie 3 und 9;

13 den Sprühkopf nach 11 und 12 in ähnlicher Darstellung wie 5 und 10;

14 einen vierten Sprühkopf in ähnlicher Darstellung wie 2, 8 und 11;

15 den Sprühkopf nach 14 in ähnlicher Darstellung wie 3, 9 und 12; und

16 den Sprühkopf nach 14 und 15 in ähnlicher Darstellung wie 5, 10 und 13.

Die in 1 schematisch dargestellte Umformmaschine 24 ist als Gesenkschmiedepresse ausgestaltet und umfasst zwei Gesenke 20, ein Untergesenk 21 und ein Obergesenk 22, die mittels eines Presszylinders 25 aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können.

Hierzu umfasst die Umformmaschine ein Unterjoch 26 und ein Oberjoch 27, welche über Zuganker 28 voneinander beabstandet sind, wobei die Zuganker 28 den Presskräften, welche der Presszylinder 25 aufbringt, entgegenwirken können.

An den Zugankern 28 ist ein bewegliches Joch 29 geführt, welches von dem Presszylinder zum Pressen entsprechend bewegt werden kann und an welchem das Obergesenk 22 befestigt ist, sodass das Obergesenk 22 mit jedem Arbeitshub auf das Untergesenk 21, welches an dem Unterjoch 26 angeordnet ist, pressend abgesenkt werden kann.

Wie unmittelbar ersichtlich, ergibt sich dann zwischen zwei Arbeitshüben zwischen Unter- und Obergesenk 21, 22 ein Arbeitsraum 23.

Je nach konkreter Ausgestaltung muss, was an sich bekannt ist, das Werkzeug insbesondere wenn Werkstücke auf sich stetig wiederholende Weise gefertigt werden, geschmiert und/oder ausgeblasen werden, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleistet. Dieses gilt auch für die Gesenke 20.

Hierzu umfasst die Umformmaschinen einen Sprühkopf 10, welcher über einen Sprüharm 18 in den Arbeitsraum 23 einführbar ist.

Wie in den 2 bis 7 erläutert, weist der Sprühkopf mehrere Zweistoffdüsen 30 auf, die – bei diesem Ausführungsbeispiel – eine Lavaldüse 31 umfassen, wie insbesondere in 7 dargestellt. Es versteht sich, dass, je nach konkreten Erfordernissen, in abweichenden Abführungsformen auch andere Düsenarten vorgesehen sein können.

Jede dieser Zweistoffdüsen 30 ist bei diesem Ausführungsbeispiel über drei Zuführkanale 40 mit einem Sprühkopffuß 50 verbunden, welcher Versorgungsanschlüsse 55 aufweist, die ihrerseits mit den Zuführkanälen 40 verbunden sind und diese mit einem Steuerfluid, mit Sprühmittel bzw. mit Sprühluft versorgen können.

So weist jeder Zuführkanal 40 eine Kanalwandung 41 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel als Rohr 42 ausgestaltet ist, wobei in anderen Ausführungsformen andere Rohrquerschnitte bzw. Kanalquerschnitte gewählt werden können. Es versteht sich, dass besonders nah nebeneinander liegende Rohre auch einstückig bzw. mit einer gemeinsamen Wandung ausgestaltet sein können.

Wie insbesondere der 7 entnehmbar, ist die Zweistoffdüse 30 unmittelbar mit einem Sprühmittelkanal 45, einem Sprühluftkanal 46 und einem Steuerkanal 47 als Zuführkanäle 40 verbunden, welche bei diesem Ausführungsbeispiel auch die entsprechende Zweistoffdüse 30 tragen. In einer abweichenden Ausführungsbeispiel kann beispielsweise auch ein Sprühmittelableitkanal vorgesehen sein, sodass das Sprühmittel in einem Kreislauf an der Zweistoffdüse 30 vorbei geführt werden kann, um Entmischungsprozesse zu vermeiden und gleichwohl das Sprühmittel über den Sprühmittelkanal 45 der Zweistoffdüse 30 zur Verfügung zu stellen.

Die Zweistoffdüse 30 selbst umfasst einen Düsenkörper 32, der einerseits einen Sprühluftausgang 33 und andererseits einen Sprühmittelausgang 34 aufweist. Hierbei ist der Sprühluftausgang 33 als Lavaldüse 31 ausgebildet, sodass die äußerst hohen Geschwindigkeiten an Sprühluft erzielt werden können sowie die durch die Lavaldüse 31 bedingten extremen Verwirbelungen das Sprühmittel äußerst fein zerstäuben.

Die Zweistoffdüsen 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen jeweils einen Ventildeckel 38 auf, der, wie aus 7 ersichtlich, den Sprühmittelausgang 34 verschließt, wenn über den Steuerkanal 47 Steuerfluid, bei diesem Ausführungsbeispiel bietet sich hierfür insbesondere Pressluft an, in ausreichendem Druck bereitgestellt. Wird der Ventildeckel 38 entlastet, so hebt das Sprühmittel aus dem Sprühmittelkanal 45 den Ventildeckel 38 gegen den Druck, der in dem Steuerkanal 47 befindlich ist, an, sodass der Ventildeckel 38 öffnet und Sprühmittel durch den Sprühmittelausgang 34 die Zweistoffdüse verlassen kann.

Auf diese Weise kann eine äußerst individuelle Dosierung an Sprühmittel und an Sprühluft erfolgen, da jede Zweistoffdüse 30 individuell angesteuert werden kann, was insbesondere über die Steuerkanäle 47 und die separaten Sprühluftkanäle 46 umgesetzt sein kann.

Bei diesem Ausführungsbeispielen sind die Sprühmittelkanäle 45 zusammen geführt, da es letztlich keine Rolle spielt, ob die entsprechenden Zuführkanäle 40 einzeln oder als Kanalbaum vorliegen. Durch die Ventildeckel 38 ist eine entsprechende individuelle Ansteuerung möglich.

Wie unmittelbar anhand der in 7 erkennbaren Konstruktion ersichtlich, kann die entsprechende Zweistoffdüse 30 sowohl nach unten als auch nach oben gerichtet werden. Ebenso sind andere Neigungswinkel ohne weiteres möglich. Dementsprechend kann das Sprühbild des Sprühkopfs 10 sehr individuell gewählt werden, wobei dieses noch durch die individuelle Ansteuerbarkeit der Zweistoffdüsen 30 verstärkt wird.

Der Sprühkopffuß 50 weist des Weiteren Bohrungen 58 auf, mittels derer er von dem Sprüharm 18 gehalten bzw. an dem Sprüharm 18 befestigt werden kann.

Der Sprühkopf 10 weist eine Oberseite 12 und eine Unterseite 14 auf, wobei bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sämtliche Zweistoffdüsen 30 nach unten gerichtet sind. Es versteht sich, dass diesbezüglich, wie bereits vorstehend erläutert, große Freiheiten bestehen und eine oder mehrere, ggf. auch alle, Zweistoffdüsen 30 nach oben oder auch seitlich gerichtet sein können.

Durch die an sich sehr offene Konstruktion des Sprühkopfs 10 bilden sich in Bereichen 16 neben den Zweistoffdüsen 30 Tropfflussöffnungen 65, durch welche etwaige Flüssigkeiten ohne weiteres von der Oberseite 12 zur Unterseite 14 des Sprühkopfs 10 gelangen.

Darüber hinaus bilden sich an den Unterseiten der Kanalwandungen 41 bzw. der Zuführkanäle 40 jeweils Tropfstellen 60, an denen etwaige Flüssigkeiten sich gezielt ansammeln und abtropfen können. Dieses hat insbesondere den großen Vorteil, dass eine Ansammlung sehr großer Tropfen, wie dieses an Unterseiten von planen Oberflächen entstehen kann, möglichst vermieden wird.

Am Sprühkopffuß 50 sind des weiteren Nebeldüsen 80 (siehe 4) angeordnet, welche die Zuführkanäle 40 sowie die Zweistoffdüsen 30 mit einem Nebel aus Wasser besprühen können, dieses gilt Kühlungszwecken, insbesondere im Falle von Ausfällen, wobei eine entsprechende Kühlung ggf. auch im Normalbetrieb vorgesehen sein kann.

Wie unmittelbar nachvollziehbar, ist es möglich, die jeweiligen Rohre 42 mit entsprechenden Öffnungen in den Düsenkörpern 32 zu verbinden, um die Rohre 42 anschließend in den Sprühkopffuß 50 einzusetzen und dort ebenfalls zu verbinden, sodass der Sprühkopf 10 auf herkömmliche Weise ohne weiteres bereit zu stellen ist.

Je nach konkreter Art dieser Verbindung sind an den Verbindungsstellen möglicherweise Dichtungen vorzusehen, was jedoch vermieden werden kann, wenn diese Verbindungen von vorne rein entsprechend dicht ausgebildet werden können, beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten. Letzteres ist lediglich dann möglich, wenn die Betriebstemperaturen auch in Störfällen ausreichend niedrig gehalten werden, wozu ggf. die Nebeldüsen 80 dienen können

Besonders bevorzugt sind jedoch die Zweistoffdüsen 30, die Zuführkanäle 40 und der Sprühkopffuß 50 einstückig ausgebildet und durch ein 3D-Druck hergestellt. Dieser 3D-Druck druckt vorzugsweise ein Metall, was den großen Belastungen, die in der Umformmaschine 24 nicht nur in thermischer Hinsicht auf den Sprühkopf 10 einwirken, in der Regel besser Stand halten kann, als andere Materialien. Gegebenenfalls kann jedoch beispielsweise auch Kunststoff verwendet werden, insbesondere wenn die Temperaturen geringer gehalten werden können, wozu ggf. auch eine geeignete Kühlung, beispielsweise durch die Nebeldüsen 80, erfolgen kann.

Wie unmittelbar ersichtlich, kann der Sprühkopf 10 ohne weiteres derart ausgestaltet sein, dass die Zuführkanäle 40 die Zweistoffdüsen 30 tragen. Die Stabilität der Gesamtanordnung lässt sich erhöhen, wenn ergänzend ein Gehäuse 70 vorgesehen ist, welches stabilisierend wirken kann und wie dieses in 8 bis 10 exemplarisch dargestellt ist.

Ein derartiges glattes Gehäuse 70 hat dann den Nachteil, dass sich möglicherweise auf der Oberseite 12 aber auch an der Unterseite 14 größere Flüssigkeitsanlagerungen bilden können, was dann bei einer derartigen Ausgestaltungen in Kauf genommen wird. Andererseits kann durch eine derartige Ausgestaltung naturgemäß das Innere des Gehäuses 70 vor Beeinträchtigungen geschützt werden.

Um Tropfenansammlungen an der Unterseite des Gehäuses 70 zu vermeiden, kann dieses, wie in 11 bis 13 exemplarisch dargestellt, porös ausgebildet sein. Bei dem in 11 bis 13 dargestellten Ausführungsbeispielen weist lediglich die Unterseite des Gehäuses 70 Poren 75 auf, die jedoch die Gehäusewandung des Gehäuses 70 nicht durchdringen.

Die Porenränder bilden hierbei Tropfstellen 60, sodass größere Flüssigkeitsansammlungen an der Unterseite 14 des Sprühkopfs 10 wirkungsvoll vermieden werden können.

In einer abweichend ausgestalteten Ausführungsform können die Poren 75 auch die Wandung des Gehäuses 70 durchdringen, sodass letztlich durch die Poren 75 Löcher in der Gehäusewandung bereitgestellt werden.

Durch diese Löcher können etwaige Flüssigkeiten das Innere des Gehäuses 70 verlassen, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn bei einem derartigen Sprühkopf 10 auch Nebeldüsen vorgesehen sind, die in das Innere des Gehäuses 70 gerichtet sind.

Ebenso versteht es ich, dass auch die Oberseite des Gehäuses 70 Poren aufweisen kann, welche vorzugsweise ebenfalls die Gehäusewandung durchdringen, sodass auf Grund der oberen Poren und der unteren Poren 75 jeweils Tropfflussöffnungen 65 gebildet sind, durch welche Flüssigkeit von der Oberseite 12 des Sprühkopfs 10 zur Unterseite 14 des Sprühkopfs 10 und mithin zu den von den Porenrändern gebildeten Tropfstellen 60 gelangen kann.

Die Poren 75 können hierbei regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein, was den jeweiligen Erfordernissen bzw. dem jeweiligen Herstellungsverfahren geschuldet sein kann.

Insbesondere können die Poren 75 auch als Waben 76 ausgebildet sein, welche vorzugsweise das gesamte Gehäuse durchdringen. Dieses bedingt eine große Stabilität der Gesamtanordnung, da derartige Waben naturgemäß besonders stabil sind. Darüber hinaus bilden die Waben 76 auch unmittelbar Tropfflussöffnungen 65 und an ihren unteren Rändern Tropfstellen 60, wobei ggf. an Kontaktstellen der Waben 76 mit inneren Strukturen des Sprühkopfe 10, beispielsweise mit dem Zweistoffdüsen 30 oder mit den Zuführkanälen 40, kleine Öffnungen oder Unterbrechungen vorgesehen sein können, damit Flüssigkeit nach wie vor durch die Waben nach unten fließen kann.

Bei dem in 14 bis 16 entsprechend beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Waben 76 derart stark gewählt, dass im inneren kleine Kanäle vorgesehen sein können, durch welche Wasser zu Nebeldüsen 80 geleitet werden kann, die an den Oberkanten von ausgewählten Waben zu finden sind und durch welche Wasser zum Kühlen der Gesamtanordnung vernebelt werden kann. Hierbei sind die Nebeldüsen bei diesem Ausführungsbeispiel nach oben und zur Seite gerichtet, wobei hier ohne weiteres auch andere Ausrichtungen denkbar sind.

Es versteht sich, dass auch die in 8 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiele insbesondere über ein 3D-Druckverfahren hergestellt werden können.

Bezugszeichenliste

10
Sprühkopf
12
Oberseite
14
Unterseite
16
Bereich
18
Sprüharm
20
Gesenk
21
Untergesenk
22
Obergesenk
23
Arbeitsraum
24
Umformmaschine
25
Presszylinder
26
Unterjoch
27
Oberjoch
28
Zuganker
29
bewegliches Joch
30
Zweistoffdüse
31
Lavaldüse
32
Düsenkörper
33
Sprühluftausgang
34
Sprühmittelausgang
38
Ventildeckel
40
Zuführkanal
41
Kanalwandung
42
Rohr
45
Sprühmittelkanal
46
Sprühluftkanal
47
Steuerkanal
50
Sprühkopffuß
55
Versorgungsanschluss
58
Bohrung
60
Tropfstelle
65
Tropfflussöffnung
70
Gehäuse
75
Pore
76
Wabe
80
Nebeldüse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102006004107 B1 [0002]
  • DE 19511272 A1 [0002]