DE10040578C1 - Druckgießkolben, insbesondere für Vakuum-Druckgießmaschinen - Google Patents
Druckgießkolben, insbesondere für Vakuum-DruckgießmaschinenInfo
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Abstract
Ein Druckgießkolben (10) mit einem an einer Kolbenstange befestigbaren Grundkörper (11), auf den ein hohlzylindrischer Gleitkörper (13) montierbar ist, wobei der Gleitkörper (13) von mindestens einem geschlitzten Ring (14, 15) gebildet ist, der unter radialer Vorspannung auf dem Grundkörper (11) montierbar ist, wobei der Schlitz den mindestens einen Ring (14, 15) an einer Stelle vollständig auftrennt, dabei aber einen derartigen Verlauf aufweist, dass an der Trennstelle die beiden Abschnitte des Ringes (14, 15) ineinander greifen, so dass der Ring (14, 15) radial nur begrenzt aufweitbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckgießkolben, insbesondere für
Vakuum-Druckgießmaschinen, mit einem an einer Kolbenstange
befestigbaren Grundkörper, auf den ein hohlzylindrischer
Gleitkörper montierbar ist, wobei der Gleitkörper von
mindestens einem geschlitzten Ring gebildet ist, der unter
radialer Vorspannung auf den Grundkörper montierbar ist.
Ein solcher Druckgießkolben ist aus der DE 196 01 605 A1 der
Anmelderin bereits bekannt. Der bekannte Druckgießkolben
zeichnet sich dadurch aus, dass der hohlzylindrische Gleit
körper aufgespreizt wird, sodass dieser mit seiner Außenfläche
stets in Anlage mit der Innenwandung der Füllkammer ist.
Dadurch ist gewährleistet, dass der Gleitkörper des Kolbens
überall dicht an der Innenwandung der Füllkammer anliegt,
sodass keine Luft in die Füllkammer und damit in die Druck
gießkammern der Druckgießmaschine nachströmen kann.
Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass sich die Gleit
körper dieser bekannten Kolben in ungünstigen Fällen aufgrund
der großen Hitzeeinwirkung beim Gießvorgang radial derart weit
aufspreizen, dass sie beim Zurückfahren des Kolbens an der
vorderen Öffnung der Füllkammer anschlagen und dadurch zer
stört werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Druckgießkolben der eingangs genannten Art dahin gehend wei
terzubilden, dass die genannten Nachteile nicht mehr auftreten
und dennoch eine sichere Abdichtung des Kolbens gegenüber der
Füllkammer gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird mit einem Druckgießkolben der genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schlitz den min
destens einen Ring an einer Stelle vollständig auftrennt,
dabei aber einen derartigen Verlauf aufweist, dass an der
Trennstelle die beiden Teile des Ringes ineinander greifen,
sodass der Ring radial nur begrenzt aufweitbar ist. Der
Schlitz kann dabei vorzugsweise einen annähernd Ω-förmigen
Verlauf aufweisen. Durch diese Gestaltung des mindestens einen
Ringes des Gleitkörpers kann die maximale Aufdehnung des
Ringes durch die Form des Schlitzes exakt vorbestimmt werden.
Dadurch lassen sich zu große Aufweitungen des Gleitkörpers mit
der Gefahr seiner Zerstörung beim Zurückfahren des Kolbens
zuverlässig verhindern.
Vorzugsweise kann der Gleitkörper aus mehreren geschlitzten
Ringen zusammengesetzt sein, wobei die Schlitze des Ringes in
Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese
Weise ist eine Abdichtung des Kolbens gegenüber der Füllkammer
über den gesamten Umfang der Füllkammer möglich. Der Versatz
der Schlitze der einzelnen Ringe sorgt außerdem dafür, dass
die Schlitze nicht selbst eine Undichtigkeitsstelle bilden
können.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Ringe an ihren Stoß
stellen jeweils komplementäre Absätze aufweisen, so dass die
Ringe nach der Montage in axialer Richtung miteinander ver
zahnt sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Absätze
kann außerdem eine gegenseitige Drehsicherung der Ringe her
gestellt werden.
Zur Erzeugung der radialen Vorspannung des Gleitkörpers kann
zwischen dem Grundkörper und dem mindestens einen Ring min
destens ein elastisch verformbarer Schraubenfederring angeord
net sein. Der Schraubenfederring kann in entsprechende Nuten
im Grundkörner oder auch in dem mindestens einen Ring ein
gesetzt sein. Mit diesen Federringen sind höhere radiale Auf
weitkräfte erzielbar als mit Gummiringen gleichen Durchmes
sers. Die Windungen der Schraubenfederringe können dabei vor
zugsweise leicht geneigt sein, also in Ebenen verlaufen, die
nicht exakt senkrecht auf der Oberfläche des Grundkörpers
stehen.
Eine besonders bevorzugte Befestigungsmöglichkeit des minde
stens einen Ringes auf dem Grundkörper besteht in einer Be
festigung mittels einer Spannmutter. Zur weiteren Erhöhung der
Sicherheit des Kolbens kann die Spannmutter dabei verdrehfest
sowohl am Grundkörper als auch an der Kolbenstange befestigbar
sein, sodass sich der Kolben nicht mit der Zeit durch allmäh
liches Drehen von der Kolbenstange lockern kann.
Zwischen der Stirnfläche des Kolbens und der Stirnfläche des
Gleitkörpers kann ein Ring aus einem härteren Material als das
des Gleitkörpers angeordnet sein. Auf diese Weise ist es mög
lich, den Gleitkörper aus einem weicheren, gut gleitfähigen
Material wie Kupfer oder einer Kupferlegierung zu fertigen.
Der Grundkörper kann aus Stahl oder auch aus Kupfer gefertigt
sein. Ein Grundkörper aus Kupfer bietet aufgrund der besseren
Wärmeableitfähigkeit Vorteile hinsichtlich der Taktzeiten der
Druckgießmaschine, insbesondere beim Aluminiumdruckguss.
Stahlgrundkörper haben dafür den Vorteil, dass sie robuster
sind, also höhere Standzeiten aufweisen. Auch der Gleitkörper
kann aus Stahl gefertigt sein.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Druckgießkolbens anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen
erfindungsgemäßen Druckgießkolben;
Fig. 2 eine Detailansicht eines Ringes des Gleit
körpers des Druckgießkolbens aus Fig. 1.
Der Kolben 10 gemäß Fig. 1 weist einen Grundkörper 11 auf, der
auch die Stirnfläche 12 des Kolbens 10 bildet. Auf dem Grund
körper 11 ist ein Gleitkörper 13 angeordnet, der von zwei in
axialer Richtung hintereinander angeordneten Ringen 14, 15
gebildet wird. Zwischen der Stirnfläche 12 des Kolbens 10 und
der vorderen Stirnfläche 17 des Gleitkörpers 13 ist ein
geschlossener Ring 18 angeordnet, der aus einem härteren
Material besteht als der Gleitkörper 13 und diesen vor einem
direkten Kontakt mit dem heißen Gießmaterial schützt. Auf der
Rückseite des Gleitkörpers 13 ist ein Ring 16 angeordnet, der
ebenfalls geschlitzt ist und somit als Dichtring wirkt.
Außerdem schützt er den Gleitkörper 13 beim Rückzug des
Kolbens 10 vor Beschädigungen durch in der Füllkammer ange
backenes Aluminium.
Im Inneren des Grundkörpers 11 ist ein Einsatzkörper 19 an
geordnet, der an seiner Oberfläche eine schraubenförmig ver
laufende Nut 20 zur Leitung von Kühlwasser zum Grundkörper 11
aufweist. Auf das hintere Ende des Einsatzkörpers 19 wird die
hier nicht dargestellte Kolbenstange aufgeschraubt. Zur
Fixierung der Ringe 14, 15, 16 und 18 auf dem Grundkörper 11
ist eine Spannmutter 21 vorgesehen, die durch Schrauben 22 mit
dem Grundkörper 11 verschraubt ist. Der Ring 16 wird an der
Spannmutter 21 durch einen Zwischenring 23 und Schrauben 24
fixiert. Der Stirnring 18 ist gestuft geformt und wird durch
einen Anschlag 25 am Grundkörper 11 axial nach vorne fixiert.
Die Ringe 14 und 15 des Gleitkörpers 13 werden durch die
Spannmutter 21 und die Schrauben 22 zwischen dem Zwischen
ring 23 und dem Stirnring 18 eingespannt. Die Spannmutter 21
weist außerdem radial gerichtete Schrauben 26 auf, die in die
hier nicht dargestellte Kolbenstange eingreifen und so ein
Verdrehen des Kolbens 10 auf der Kolbenstange verhindern, was
ansonsten zu einer Lockerung des Kolbens 10 führen könnte.
Die Ringe 14, 15, die den Gleitkörper 13 bilden, sowie der
Ring 16 weisen die in Fig. 2 gezeigte Form auf, wobei hier
exemplarisch der Ring 15 dargestellt ist. Im Ring 15 ist ein
Schlitz 30 angeordnet, der ungefähr die Form eines Ω aufweist.
Der Schlitz 30 ermöglicht ein radiales Aufweiten des Ringes
15, begrenzt diese radiale Aufweitung jedoch, da die beiden
Abschnitte 15.1 und 15.2 des Ringes 15 an der Trennstelle
aufgrund der Form des Schlitzes 30 ineinander greifen.
Wie Fig. 1 zeigt, sind die Ringe 14 und 15 unter radialer
Vorspannung auf dem Grundkörper 11 angeordnet, wozu elastisch
verformbare Ringe 27, vorzugsweise Schraubenfederringe, zwi
schen dem Grundkörper 11 und den Ringen 14, 15 angeordnet
sind.
Fig. 2 zeigt auch, dass der Ring 15 an einer Stirnseite mit
einem Absatz 31 versehen ist, der mit einem komplementären
Absatz am Zwischenring 23 (Fig. 1) zusammenwirkt, sodass die
Ringe 15 und 23 in axialer Richtung miteinander verzahnt sind.
Auch der Ring 14 und der Ring 18 weisen entsprechende komple
mentäre Absätze im Bereich der Stirnfläche 17 des Gleitkör
pers 13 auf (Fig. 1).
Claims (9)
1. Druckgießkolben, insbesondere für Vakuum-Druckgießmaschi
nen, mit einem an einer Kolbenstange befestigbaren Grund
körper (11), auf den ein hohlzylindrischer Gleitkörper
(13) montierbar ist, wobei der Gleitkörper (13) von min
destens einem geschlitzten Ring (14, 15) gebildet ist, der
unter radialer Vorspannung auf dem Grundkörper (11) mon
tierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (30)
den mindestens einen Ring (14, 15) an einer Stelle voll
ständig auftrennt, dabei aber einen derartigen Verlauf
aufweist, dass an der Trennstelle die beiden Abschnitte
(15.1, 15.2) des Ringes (15) ineinander greifen, sodass
der Ring (15) radial nur begrenzt aufweitbar ist.
2. Druckgießkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (30) des mindestens einen Ringes (15)
einen annähernd Ω-förmigen Verlauf aufweist.
3. Druckgießkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Gleitkörper (13) aus mehreren ge
schlitzten Ringen (14, 15) zusammengesetzt ist, wobei die
Schlitze (30) der Ringe (14, 15) in Umfangsrichtung ver
setzt zueinander angeordnet sind.
4. Druckgießkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ringe (14, 15) an ihren Stoßstellen jeweils
komplementäre Absätze (31) aufweisen, so dass die Ringe
(14, 15) nach der Montage in axialer Richtung miteinander
verzahnt sind.
5. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Grundkörper (11) und dem
mindestens einen Ring (14, 15) mindestens ein elastisch
verformbarer Schraubenfederring (27) zur Erzeugung der
radialen Vorspannung angeordnet ist.
6. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ring (14, 15)
mittels einer Spannmutter (21) auf dem Grundkörper (11)
befestigbar ist.
7. Druckgießkolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannmutter (21) verdrehfest am Grundkörper (11)
und an der Kolbenstange anordenbar ist.
8. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnfläche (12) des
Kolbens (10) und der Stirnfläche (17) des Gleitkörpers
(13) ein Ring (18) aus einem härteren Material als das des
Gleitkörpers (13) angeordnet ist.
9. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) aus Stahl oder
Kupfer und der Gleitkörper (13) aus Stahl. Kupfer oder
einer Kupferlegierung gefertigt sind.
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Legal Events
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WIELAND-WERKE AG, 89079 ULM, DE |
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R071 | Expiry of right |