DE19852736B4 - Dichtungsanordnung für eine Giesskolbeneinheit - Google Patents

Abstract

Dichtungsanordnung für eine Giesskolbeneinheit einer Druckgiessmaschine, die mit einem Giesskolben (1) an einer Kolbenstange (13) zur Bewegung innerhalb einer Giesskammer (2) mit einer Dichtungsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung aus einem Lager (6) und von diesem beabstandet auf der Kolbenstange (13) angeordneten Speichern (5) mit Gleitschuhen (11) sowie einem, konzentrisch zur Kolbenstange (13) angeordneten Dichtungszylinder (3) und einem innenliegenden Halterohr (8), die mit dem Lager (6) und den Speichern (5) verbunden sind, besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Anwendung bei Druckgiessmaschinen, insbesondere solchen, die nach dem Vakuumgiessverfahren arbeiten.
• Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen der Mantelfläche eines Giesskolbens und der sie umgebenden Innenfläche der Giesskammer wurden verschiedene Dichtungslösungen, z. B. in den DE-A-2337648, DE-A-1926867 oder der US-PS 3008202 vorgeschlagen. Bei diesen Vorschlägen wurde an die, dem zu giessenden Metall zugewandten Stirnfläche des Giesskolbens eine Art Lippendichtung angefügt, die im Falle der DE-A-1926867 nach hinten, gegen den Kolben gerichtet ist, in den beiden anderen Fällen aber nach vorn. Die auf die Lippendichtung wirkenden Kräfte sind jedoch enorm, was einen häufigen Wechsel der Dichtung bedingt. Im Falle der DE-A-1926867 entstand durch ein blosses Aufschieben der Dichtungsanordnung die Gefahr, dass sich die Dichtung beim Zurückziehen des Kolbens von diesem löste und dann erst nach Demontage der Giesskammer aus dieser entfernt werden musste.
• Eine weitere Dichtungsanordnung in Form einer Labyrinthdichtung wurde in der DE-A-19641252 offenbart. Die Dichtungsanordnung ist als vom Giesskolben gesonderter Körper als eine umfängliche Labyrinthdichtung zur Kontaktierung der Wandung der Giesskammer ausgebildet.
• Eine solche Anordnung ist wirkungsvoll aber konstruktiv aufwendig.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung für eine Giesskolbeneinheit so auszubilden, dass bei einfacher Bauweise eine wirkungsvolle Dichtungswirkung, insbesondere beim Vakuumgiessen vorgesehen ist. Dies gelingt erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
• Beim Vakuumgiessverfahren ist es von Vorteil, wenn der Raum hinter dem Giesskolben während des Giessvorganges einen Unterdruck aufweist. Um einen solchen Unterdruck zu erzeugen, müssen die Verbindungen dieses Raumes mit der bzw. zur
• Atmosphäre gesperrt werden. Diese Verbindungen sind die Einfüllöffnung und der Durchgang für die Kolbenstange (hinterer Bereich der Giesskammer). Die Dichtungsanordnung erlaubt es, diese Öffnungen in einem Gang zu sperren, was im Fall einer festen Verbindung zwischen der Einfüllöffnung für das flüssige Metall und dem Ofen zur Erwärmung desselben von besonderem Vorteil ist (ein Ventil in einer Leitung, in der flüssiges Metall, z. B. Al fliesst, wäre ein heikle Angelegenheit).
• Die Erfindung basiert auf dem Prinzip der Expansion eines Rohres unter Druck. Der Druck wird im vorliegenden Fall durch einzelne, radiale Kräfte ersetzt, wobei diese Kräfte durch Speichermittel, die über eine Kolbenstange mit abgestuftem Durchmesser gleiten, erzeugt. Tangentiale Spannungen werden hierbei erst im Dichtungsrohr erzeugt.
• In der Giesskammer herrscht Unterdruck. Um den Giesskolben fliesst Luft und bei relativ grosser Querschnittsfläche ergibt sich ein geringer Druckverlust. Ist der Druck hingegen wesentlich kleiner als der Arbeitsdruck, so kann es zu unerwünschter Wellen- und Schaumbildung sowie einer zu schnellen Abkühlung auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls kommen (Luft fliesst über freie Kanten des Giesskolbens).
• Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist beim Druckgiessen von Metallen, insbesondere beim Vakuumgiessen gegeben. Durch einfache Mittel wird der Raum hinter dem Giesskolben während des Giessens vom Umgebungsdruck getrennt.
• Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
• 1: eine Giesskolbeneinheit in Ruhestellung,
• 2: eine Giesskolbeneinheit gemäss 1 während eines Giessvorganges,
• 3: eine Giesskolbeneinheit gemäss 1 im Schnitt und die
• 4: eine Detaildarstellung eines Halterohres.
• Die erfindungsgemässe Dichtungsanordnung eines Giesskolbens 1 in einer Giesskammer 2 einer Druckgiessmaschine besteht aus einem Lager 6, welches auf einer abgestuften Kolbenstange 13 angeordnet und befestigt ist. Das Lager 6 trägt einen Dichtungszylinder (Membran) 3 mit einer Dichtung 4 in Form eine Kolbenringes und einem Halterohr 8, welches Speicher 5 durch einen inneren Führungsring 9 und einen äusseren Führungsring 10 positioniert. Das Lager 6 enthält eine Wellendichtung 7 zu einer Kolbenstange 13 des Giesskolbens 1.
• In einer Ruhestellung ist der Durchmesser der Dichtung 4 geringfügig kleiner als der Durchmesser des Giesskolbens 1 (spielbehaftet). Wird der Giesskolben 1 in Richtung Giesskammer 2 bewegt, geht die Dichtungsanordnung mit, bis eine axiale Halterung 12 gegen die Giesskammer 2 „anschlägt". Bei weiterer Bewegung des Giesskolbens 1 und seiner Stange 13 bleibt die Dichtungsanordnung stehen. Die Speicher 5 gleiten auf der Stange 13 und wenn die abgestufte Stelle (Schräge 14) die Speicher 5 erreicht, werden die Speicher 5 (durch Gleitschuhe 11) nach aussen gepresst und der Dichtungszylinder 3 sowie die Dichtung 4 werden erweitert und gegen die Innenwandung der Giesskammer 2 gepresst.
• Das Halterohr 8 und der äussere Führungsring 10 halten die Speicher 5 in der notwendigen Position.
• In weiterer Ausbildung kann das Lager 6 mit einem Vakuumanschluss versehen werden, um im Raum zwischen Lager 6 und Giesskolben 2 ein Vakuum zu erzeugen. Ebenso kann durch dieses Lager 6 eine Schmierung erfolgen.
• Die Speicher 5 können z. B. mit dem Dichtungszylinder 3 verklebt sein oder auch frei angeordnet sein. In letzterem Fall sind die Speicher 5 in Ruhelage mit den Gleitschuhen 11 auf der Kolbenstange 13. Die Führungsringe 9 und 10 sind so ausgestaltet, dass die Speicher 5 in jeder Position stabil bleiben.
• In weiterer Ausgestaltung können die Speicher 5 wie beschrieben T-förmig (Rohrsegment) oder I-förmig (Doppelrohrsegment) ausgebildet sein.
• Das Halterohr 8 weist Schlitze zur Aufnahme der Speicher 5 auf.
• Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemässen Dichtungsanordnung besteht in ihrem einfachen Aufbau und darin, dass die Dichtung 4 keine Relativbewegung mit der Giesskammer 2 erfährt.
• Axiale Halterungen 12 dienen der Lagesicherung der Speicher 5.

1

Giesskolben

2

Giesskammer

3

Dichtungszylinder

4

Dichtung

5

Speicher

6

Lager

7

Wellendichtung

8

Halterohr

9

Führungsring

10

Führungsring

11

Gleitschuh

12

Halterung

13

Kolbenstange

14

Schräge

Claims (4)

1. Dichtungsanordnung für eine Giesskolbeneinheit einer Druckgiessmaschine, die mit einem Giesskolben (1) an einer Kolbenstange (13) zur Bewegung innerhalb einer Giesskammer (2) mit einer Dichtungsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung aus einem Lager (6) und von diesem beabstandet auf der Kolbenstange (13) angeordneten Speichern (5) mit Gleitschuhen (11) sowie einem, konzentrisch zur Kolbenstange (13) angeordneten Dichtungszylinder (3) und einem innenliegenden Halterohr (8), die mit dem Lager (6) und den Speichern (5) verbunden sind, besteht.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher (5) mit den Gleitschuhen (11) T- oder I-förmig ausgebildet sind.
3. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungszylinder (3) im Bereich der Speicher (5) mit einer äusseren Dichtung (4) versehen ist.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kolbenstange (13) abgestuft ist, wobei der Durchmesser im Bereich des Lagers (6) grösser als im Bereich der Speicher (5) ist.