CH361478A - Aus Kolben und Kolbenantriebsteil aufgebauter Pumpenteil - Google Patents

Description

  Aus Kolben und     Kolbenantriebsteil    aufgebauter     Pumpenteil       Die     vorliegende        Erfindung        betrifft        einen        aus     Kolben und     Kolbenantriebsteil    aufgebauten Pumpen  teil,     insbesondere    für Kolbenpumpen, wie sie in       Spritzgussmaschinen    verwendet werden, um     geschmol-          zene        Magnesiumlegierung        in    die Giessform zu  drücken.  



  Kolbenpumpen für     Spritzgussmaschinen    oder  -Einrichtungen     werden    gewöhnlich in     einen        Behälter     für     flüssiges        Metall    gesetzt.

   Der Zylinder, in dem der  Kolben     angeordnet    ist, .hat eine     öffinung,    durch die  das geschmolzene Metall in den     Zylinder        eintritt.     Beim     Abwärtsgang    des     Kolbens        schliesst    dieser die  Öffnung für den     Metalleintritt    und drückt das im  Zylinder enthaltene Metall aus dem     Zylinder        in    die       Giessform.     



  Es ist natürlich     zweckmässig,    dass zwischen Kol  ben und Zylinder     keime        Undichiheit        besteht,    da es  sonst schwierig     oder        unmöglich    ist, das     flüssige          Metall    mit einiger Sicherheit     in    die Giessform     zu     drücken.  



  In     der        Praxis    hat sich ergeben, dass     eiinstückige     Kolben etwa 50 % des     Metalls,    das der Kolben     bei;          einem    Hub     theoretisch        in    Bewegung setzen mag, an  sich     vorbeilassen.Es        wurden    Versuche     unternommen,     im     Umfang        .eines    Kolbenkörpers Nuten     zu    schneiden  und Kolbenringe auf den Kolbenkörper aufzuziehen.

    Infolge des kleinen     Kolbendurchmessers        können     Ringe, die eine genügende Dicke aufweisen, um über  einen längeren Zeitraum     zufriedenstellend    zu arbei  ten, nicht über den Kolbenkörper gezogen     werden.     Dünne Kolbenringe, die über die     Kolbenkörper        ge-          streift    werden können, versagen und werden     infolge     der hohen Temperaturen, die beim     Magnesiumspritz-          guss    auftreten, rasch unbrauchbar.

   Ausserdem legieren  sich     Ringe    und Kolbenkörper aus eisenhaltigen Mate  rialien mit dem Aluminium der Magnesiumspritzguss-         legierung    und bilden eine äusserst harte     Verbindung,     wobei die Ausmasse eines ursprünglich eisenhaltigen  Teils grösser werden und Kolben und     Zylinder    an  einander     zu    haften     kommen.'     Es ist ein Ziel der Erfindung,     einen        Pumpenteil     der erwähnten Art     zu    schaffen, der zum Pumpen von  flüssigem Magnesium dient und dessen Kolben sich  nicht in dem     Zylinder,    in dem er angeordnet ist,  festsetzt,

       damit    er     zufriedenstel'lend    arbeiten     kann.     



  Der Pumpenteil ist nach der     Erfindung        gekenn-          zeichnet    durch     eine        Schraube    mit einem Kopf und       einem    zylindrischen Schaft, wobei der     Endteil    des       Schaftes,    der vom Kopf abliegt, mit     Gewinde    ver  sehen und     mittels    dieses Gewindes an dem     Kolben-          antriebsteil    befestigt ist und der Kopf eine ebene  Oberfläche besitzt, die senkrecht zur Längsachse des  Schaftes steht,     ringförmige    Elemente,

   die voneinan  der     getrennte    oder     kombinierte        ringförmige        Trenn-          und    Distanzstücke bilden, die entlang dem Schaft und  eng an dem Schaft Siegend angeordnet     sind,    wobei       eines    der     Distanzstücke    zwischen     einem    Paar Trenn  stücke angeordnet ist, ,

  sowie jedes Trennstück und       Distanzstück    einen rechteckigen     Querschnitt    besitzt  und der     Aussendurchmesser    der Trennstücke grösser  ist     als    der     Aussendurchmesser    der Distanzstücke, Kol  benringe, von denen jeder einen Innendurchmesser  besitzt, der grösser ist     als    der Aussendurchmesser der       Distanzstücke,    wobei die Kolbenringe     zumindest    über       einigen.    der     Distanzstücke    angeordnet sind,

   die über       einem        Distanzstück    angeordneten     Kolbenringe    von       geringerer    Breite     sind        als    das zugehörige Distanz  stück und die Trenn- und     Distanzstücke    sich von der  erwähnten ebenen     Fläche    zu dem mit     Gewinde        ver-          sehenen        Endteil    erstrecken.  



       Ausführungsbeispiele    des     Erfindungsgegenstandes          sind    in der     beigefügten        Zeichnung    veranschaulicht.      Es zeigen:       Fig.    1 einen Teil     eines        Schnittes        .eines        Behälters     für flüssiges     Metall    mit     einer    Kolbenpumpe mit Pum  penteil nach der     Erfindung,     Fit-.

   2 teilweise im Schnitt einen Aufriss eines  Pumpenteils nach der Erfindung,       Fig.    3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in     Fig.    2  und       Fig.    4 teilweise im     Schnitt    einen     Aufriss    eines  anderen Pumpenteils nach der     Erfindung.     



  In den     Figuren,    insbesondere in     Fig.    1, ist ein  Schmelztopf 10 mit flüssigem Metall 12 gezeigt, wo  bei auf dem Metall eine     Flussniitteldeckschicht    13  liegt. In dem Topf 10 befindet sich ein Pumpenzylin  der 14 mit     einer        Seitenöffnung    16 für den     Zufluss     des     geschmolzenen        Metalls    aus dem Topf 10 in     den     Zylinder 14.

   Das untere Ende des Zylinders 14  steht mit einem     Ausflusskanal    20 in     Verbindung,     der zu     einer    (nicht gezeigten) Giessform     führt.        Seiten-          und        Unterteil    des Topfs 10     sind    von passendem  wärmeisolierendem Material 22 umgeben.  



  Der Kolben 24     ist        irr    dem Zylinder 14 angeord  net und wird durch eine Kolbenstange 25 bewegt,  an der der Kolben 24     befestigt    ist. Die Kolbenstange  25 ist an     ihrem    oberen Ende 26 mit einem passen  den Antriebs- und     Abbremsmitte1    (nicht gezeigt) ver  sehen.  



  Gemäss     Fig.    1, 2 und 3 besitzt der     Pumpenteil     eine Kopfschraube 28 mit     Sechskanitkopf    29,     einen     zylindrischen Flansch 30 anschiessend an den Kopf  29, und einen zylindrischen Schaft 32 mit     einem     mit Gewinde     versehenen    Ende 34.

   Dieses ist     in    das       untere,    Ende 36 der     Kolbenstange    25     geschraubt.    Um  den Schaft 32 sind     zwischen    dem Ende 36 der  Kolbenstange 25 und der zur Achse des Schaftes 32  senkrechten ebenen Fläche 49 am Flansch 30 der  Kopfschraube 28     kreisringförmige        Trennringe    38, 40  angeordnet, die eng um den Schaft passen     und    einen  grösseren Durchmesser aufweisen als die Kolben  stange 25.

   Ein     kreisringförmiger        Distanzring    42     isst          zwischen    dem     Flansch    30 und dem     Trennring    40  angeordnet.     Ein        ähnlicher        Distanzring    44 liegt zwi  schen den Trennringen 3 8 und 40. Jeder Distanz  ring 42 und 44 passt eng um den Schaft 30 und       besitzt    einen Aussendurchmesser, der kleiner ist als  der Aussendurchmesser der Trennringe 38 und 40.

    Ein Kolbenring 46 bzw. 48 sitzt     lose    um jeden       Distanzring    42 bzw. 44 zwischen den Trennringen  38, 40 bzw. zwischen dem     Trennring    40 und dem  Flansch 30. Die     ebenfalls        allgemein    gesehen kreis  ringförmigen Kolbenringe 46, 48     sind        infolge    eines       Radialschnitteis    50 wie ein, Sprengring offen.

   Die       Trennringe   <B>38,</B> 40,     Distanzringe    42, 44 und Kolben  ringe 46, 48 sind aus      Stell'it     (eingetragene Marke),  das ist eine Legierung aus Kobalt, Chrom und Wolf  ram, hergestellt, das sich mit keiner     Magne:sium-          sprit7-gusslegierung        legiert.     



  Die Kopfschraube 28 kann entweder aus      Stel-          lit     bestehen, oder es     besteht    nur die     Oberfläche    49  des Flansches 30, die gegen den     Kolbenring    48 und    den     Abstandring    42 liegt, wie auch der Überzug der  Wand des     Zylinders    14 aus      Stellit .         Stellit ,    das  sich     nicht    mit     Legierungen    auf     Magnesiumbasis     legiert, besitzt eine Reihe wünschbarer Eigenschaf  ten, die es für die Verwendung bei Kolben brauch  bar machen.

   Statt      Stell'it         können        Wolframkarbid,          Titankarbid,    Chromkarbid,     Tantalkarbid        unrd        Molyb-          dän    verwendet werden.  



  Die Trennringe 38, 40,     Abstandringe    42, 44  und die Kolbenringe besitzen rechteckigen Quer  schnitt und sind in einer Ebene senkrecht zur Längs  achse des Schaftes 32 angeordnet. Die Oberfläche  49 des     Flansches    30 und die     Oberfläche    52 des un  teren Endes der Kolbenstange 25 liegen ebenfalls  senkrecht zur Längsachse des Schaftes 32.  



  Der Pumpenteil wird     zusammengebaut,    indem  der     Distanzring    42 über den Schaft 32 geschoben  und dann der     Kolbenring    48 über diesen     Distanzring     42 angeordnet wird. Der Trennring 40 wird alsdann  über den Schaft 32 geschoben und zum Anliegen  gegen den Distanzring 42     gebracht;.    Die     Breite    (axiale  Ausdehnung) des Distanzringes 42, die grösser ist als  die Breite des     Kolbenringes    48, stellt sicher, dass der       Kolbenring    48     lose    zwischen dem Trennring 40 und  dem Flansch 30 gehalten wird.

   Der Innendurchmes  ser der Kolbenringe 46, 48, der etwas grösser ist. als  der     Aussemdurchmesser    der     Distanzringe    42, 44, er  möglicht, dass die Kolbenringe 46, 48 lose über die  Distanzringe passen.  



  Der zweite     Distanzring    44 und der zweite Kol  benring 46 werden auf den Schaft 32 der Kopf  schraube 28 geschoben und dann der zweite Trenn  ring 38 über den Schaft 32 geschoben, um den Kol  benzusammenbau zu vervollständigen. Die Kopf  schraube 28 wird dann am Ende der     Kolbenstange     25 festgemacht.  



  Bei einer Pumpe mit     einem    Kolben der beschrie  benen Art hatten die Bohrung des Zylinders, in dem  der Kolben läuft, einen Innendurchmesser von 3,48  Zoll (etwa 8,839 cm), die     Trennringe    einen Aussen  durchmesser von 3,46 Zoll (etwa 8,789 cm) und die  Kolbenringe einen     Aussendurchmesser    von 3,475  Zoll     (etwa    8,826 cm), wenn die Seiten des     Schlitzes     50     gegeneinander    anliegen.

   Die Kolbenringe sind  dabei     3i.-Zoll    (etwa 0,95 cm) breit und     3l8    Zoll  (etwa 0,95 cm) dick, und die Breite der Distanzringe  ist etwa 0,01 bis 0,02 Zoll (etwa 0,025 bis 0,05 cm)  grösser als die Breite der     Kolbenringe.    Auf diese  Weise werden bei fest auf das Ende der Kolbenstange  24 aufgeschraubter     Kopfschraube    28 Trennringe und  Distanzringe dicht zwischen dem Ende der Kolben  stange und dem Flansch 30 an der Kopfschraube 28       gehalten,    wobei die Kolbenringe nur lose gehalten  werden.

   Die besten Ergebnisse wurden     mit    Kolben  ringen erzielt, die     einen    rechteckigen Querschnitt  besitzen und bei denen die Ringbreite grösser ist     als     und     kleiner    als     1(e,    des Zylinderdurchmessers.  



       Ein    anderer Pumpenteil ist in     Fig.    4     gezeigt.    Bei  diesem bestehen die     Distanzringe    nicht mehr als  getrennte Elemente und der Flansch 30 an der      Kopfschraube 28a ist     nicht    mehr vorhanden.

   Die  kombinierten     einstückigen    Trenn- und     Distanzringe     30a, 30b und 40a, 40b haben einen aus zwei Recht  ecken zusammengesetzten, etwa     L-förmigen    Quer  schnitt und entsprechen damit dem kombinierten  Querschnitt     eines        Trennringes    plus eines Distanz  ringes     der    Art, wie sie im Kolben nach den     Fig.    2  und 3 benutzt werden, wobei     als    Distanzring der       verlängerte        Nebenteil    30b bzw.

   40b des     betreifenden          kombinierten        Ringes    zu betrachten ist. Bei dem in       Fia.    4 gezeigten Pumpenteil     besitzt    die Kopfschraube  28a anschliessend an den     Sechskantkopf    29a der  Schraube     keinen        geflanscheen    Teil.  



  Der Aufbau nach     Fig.    4 ist     einfacher,        Ida    er weni  ger Teile     besitzt,        die        sorgfältig    bearbeitet     sein    müs  sen. Der kompliziertere     Aufbau    nach der     Fig.    2,  bei dem eine ganze     Anzahl        verschiedener    Arten von  Kolbenringen verwendet werden kann, vorausgesetzt,  es werden geeignete     Distanzringe    benutzt, ist besser  geeignet und allgemeiner verwendbar als der in     Fi.g.    3  gezeigte.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Aus Kolben und Kolbenantriebsteil aufgebauter Pumpenteil, insbesondere für Kolbenpumpen für das Pumpen von geschmolzener Magnesiumlegierung, gekennzeichnet durch eine Schraube mit einem Kopf und einem zylindrischen Schaft, wobei der Endteil des Schaftes, der vom Kopf abliegt, mit Gewinde ver sehen und mittels dieses Gewindes an dem Kolben antriebsteil befestigt ist und der Kopf eine ebene Oberfläche besitzt, die senkrecht zur Längsachse dies Schafts steht, ringförmige Elemente, die voneinander getrennte oder kombinierte ringförmige Trenn- und Distanzstücke bilden, die entlang dem Schaft und.

   eng an dem Schaft liegend angeordnet sind, wobei eines (44 bzw. 30b) der Distanzstücke zwischen einem Paar Trennstücke (38, 40 bzw. 30a, 40a) angeord net ist, sowie jedes Trennstück und Distanzstück einen rechteckigen Querschnitt besitzt und der Aussendurchmesser der Trennstücke grösser ist als der Aussendurchmesser der Distanzstücke, Kolbenringe, von denen jeder einen Innendurchmesser besitzt, der grösser ist als der Aussendurchmesser der Distanz stücke, wobei die Kolbenringe zumindest über eini gen der Distanzstücke angeordnet sind,

   die über einem Distanzstück angeordneten Kolbenringe von geringerer Breite sind als das zugehörige Distanz stück und die Trenn- und Distanzstücke .sich von der erwähnten ebenen Fläche zu dem mit Gewinde ver sehenen Endteil erstrecken. UNTERANSPRÜCHE 1. Pumpenteil nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass über jedem der Distanzstücke einer der Kolbenringe angeordnet ist. 2.

   Pumpenteil nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Kolbenantriebsteil eine Kol benstange ist, die eine Axialbohrung mit Innen gewinde in einem Ende besitzt, das eine senkrecht zur Axialbohrung verlaufende ebene Fläche aufweist, wobei das mit Gewinde versehene Ende des Schaftes in die mit Innengewinde versehene Bohrung der Kol benstange geschraubt ist,

   der Aussendurchmesser der Trennstücke grösser ist als die grösste Dicke der Stange und die Trenn- und Distanzstücke sich von der ebenen Fläche des Kopfes bis zur ebenen Fläche des Stangenendes erstrecken. 3. Pumpenteil nach Patentanspruch, dadurch .ge kennzeichnet, dass die Kolbenringe, Trennstücke und Distanzstücke aus einer Metallegierung, z. B. eine Kobalt-Chrom-Woll¯ram-Legierung, bestehen, die sich nicht mit Magnesiumlegierung legiert. 4.

   Pumpenteil nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte ebene Oberfläche des Kopfes mit einer Kobalt-Chrom-Wolfram-Legie- rung überzogen ist. 5. Pumpenteil nach Patentanspruch, für das Pum pen geschmolzener Magnesiumlegierung, gekenn zeichnet durch eine Kolbenstange mit einer innen mit Gewinde versehenen Axialbohrung 'm:

   .einem Ende, das eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axialboh rung besitzt, in die der mit Gewinde versehene End- teil desz Schraubenschaftes eingeschraubt ist, mehrere kombinierte ringförmige einstückige Kolbenringtrenn- und Distanzstücke, die entlang dem Schaft und dicht um diesen passend angeordnet sind, wobei über je dem Distanzstück (30b bzw.

   40b) der kombinierten Trenn- und Distanzstücke ein Kolbenring angeordnet ist, der einen Innendurchmesser, der wenig grösser ist als der Aussendurchmesser des Distanzstückes, über dem er angeordnet ist, und einen Aussendurch messer besitzt, der grösser ist als der grösste Aussen durchmesser der Trenn- und, Distanzstücke,

   wobei die Breite eine jeden Kolbenringes weniger beträgt als die Breite des Distanzs ückes, über dem er an geordnet Ist, und die Trenn- und Distanzstücke sich von der erwähnten Oberfläche des Kopfes bis: zur ebenen Oberfläche des Endes der Kolbenstange er strecken.

   6. Pumpenteil nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn- und Distanzstücke und die Kolbenringe aus einer Legierung, z, B. eine Kobalt Chrom-Wolfram-Legierung, bestehen, die sich nicht mit geschmolzener Magnesiumlegierung legiert. 7.

   Pumpenteil nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Stange und die erwähnte ebene Oberfläche des Kopfes mit einer Kobalt-Chrom-Wolfram-Legierung überzogen sind.