DE2429920B2

DE2429920B2 - Vorrichtung zur daempfung von in einer druckgiessform aufgrund von druckstoessen des giessmetalls auftretenden druckkraeften

Info

Publication number: DE2429920B2
Application number: DE19742429920
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Fondarex F Hodler & Cie Sa Montreux Ch
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS5117122A; GB1486872A; IT1038494B; CH587697A5; JPS592580B2; US3964539A; FR2275265A1; FR2275265B1; DE2429920A1

Description

Die Lrfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämplung von in einer Druckgießform aufgrund von Druckstollen des Gießmetalls auftretenden Druckkräften, die in einer der Formhälften angeordnet ist und einen vom Gießmetall beaufschlagbaren Kolben umfaßt, der im Bereich seines Kopfes eine Einschnürung aufweist, in einem Führungszylinder gleitend geführt ist und unter der Wirkung einer die Druckkräfte aufnehmenden Federanordnung steht.

In Druckgießformen entstehen am Ende des Füllvoreanes aufgrund des plötzlichen Abstoppens der bewegten Massen, nämlich insbesondere des Preßkolbens mit seinem Gestänge und des Arbeitskolbens, sowie des flüssigen Gießmetalls innerhalb diesem außerordentlich hohe Druckstöße, welche häufig dazu führen, daß die bewegbare Formhälfte von der festen Formhälfte nach erfolgter Füllung des Formhohlraums mit flüssigem Metall wieder um einige Zehntel-Millime ter abgehoben, d.i. »gesprengt«, wird, wodurch das Gießmetall entlang der Formtrennebenen der Form hälften herausspritzt und damit Unfälle verursacht werden oder zumindest bei vorhandenen Schutzeinrichtungen ständig sehr kostspielige Betriebsunterbrechungen auftreten.

Bei der eingangs genannten Vorrichtung zum Absorbieren der geschilderten Druckstöße in einer Gießform (vgl. DT-PS ! 1 38 892. Anspruch 8, Fig. 5) ist die gewünschte Dämpfung der Druckkräfte nur solange gewährleistet, wie der auf die als Dämpfungselement dienende Federanordnung wirkende Kolben, der eine ununterbrochene Umfangsfläche aufweist, in dem Führunfeszylinder, innerhalb dem er mit seinem kopfseitigen Ende auch in der offenen Stellung der Form ruht, nicht zum Klemmen kommt. Die beim Druckgießen vorherrschenden Verhältnisse, nämlich die hohen Temperaturen und die außergewöhnlich hohen. wenn auch nur kurzzeitigen Druckstöße bis zu 3000 kg/cm², sowie das hochaffine Verhalten des flüssigen Aluminiums zum Stahl führen aber dazu, daß bei der beschriebenen Vorrichtung der Kolben oft schon nach wenigen Betriebsstunden zum Klemmen kommt. sich innerhalb seines Führungszyünders also nicht mehr bewegen kann und repariert werden muß. was kostspielige Betriebsunterbrechungen zur Folge hat Trotz der minimalen Spaltbreite zwischen dem Kolben und seinem Führungszylinder dringen zudem bei jedem Arbeitsspiel kleine Mengen von Metallparlikeln in de Spalt ein und bauen sich im Kolbengleitbereich des Führungszylinders additiv auf. was zu einem so hohen Radialdruck führt, daß der Kolben sich schließlich trotz des vom Gießmetall auf ihn ausgeübten Drucks nicht mehr bewegen und bei der erforderlichen Reparatur meist nur mit starken Hammerschlägen aus dem Führungszylinder entfernt werden kann.

Man hat nun versucht, die geschilderten Nachteile dadurch zu beheben, daß der Kolben mit Schmierrillen versehen wurde, in die über einen Verbindungskanal hochhitzebeständiges Fett eingeführt wird. Ein weiterer Versuch bestand in einer besonderen Oberflächenbehandlung des Kolbens und seiner Führung. Diese Versuche führten jedoch nicht zu einem befriedigenden Erfolg.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Klemmen des Kolbens vermieden ist und die deshalb bei langer Betriebszeit zuverlässig arbeitet.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Kolben beim Öffnen der Form mittels einer Verschiebevorrichtung so weit nach vorne schiebbar ist, daß die Einschnürung zumindest mit ihrer kopfseitigen Begrenzungskante außer Eingriff mit der formirennebenseitigen Vorderkante des Führungszylinders gelangt, und daß der Kolben beim Schließen der Form mittels einer Betätigungsvorrichtung soweit in eine Bereitschaftslage zurückstellbar ist, daß die Einschnürung bzw. das durch diese ausgebildete

Kopfteil vollständig im FOhrungszyUnder liegt

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden mittels einer oder beider Begrenzungskanten der Einschnürung des Kolbens und/ttfier der Stirnkante des Kopfteils bei jedem Arbeitszyklus beim öffnen der Form etwaige in den Spalt zwischen der Wand des Kolbens und der Wand des Führungszylinders eingedrungene Metallpartikel (Federchea, Schieferchen) ausgestoßen und beim Schließen der Form infolge der Zurückstellung des Kolbens in die Bereitschaftslage >o etwaige noch auf dem Kolben verbliebene Metallpartikel abgestreift, so daß eine Blockierung bzw. Klemmung des Kolbens, wie sie bei der vorstehend geschilderten bekannten Vorrichtung auftreten, zuverlässig vermie den wird. Durch das beim öffnen der Form sich ί5 ergebende außer Eingriffkommen zumindest der kopf seitigen Begrenzungskante der Einschnürung des Zylinders ist diese so zugänglich, d-.ß infolge des vor jedem Schließen der Gießform erfolgenden Bespritzerts der Formhälften mit einem Schmiermittel dieses auch den freien Teil des Kolbens und der Wand des Führungszylinders im Bereich der Einschnürung bestreicht, in den Spalt eindringt und damit ein reibungsarmes Gleiten des Kolbens in dem Führungszylinder sicherstellt Zudem kann der Kolben in der Offenstellung der Form schnell und weitgehend abkühlen, so daß ein Heißlaufen auch bei schneller Schußfolge verhindert ist. Die Einschnürung ist zudem so groß bemessen, daß etwaige nicht entfernte Metallpartikel in ihr ohne Störung mittransportiert und dann beim nächsten Hub entfernt werden können. Ein schnelles Verharzen der Einschnürung durch Fett oder öl ist ebenfalls vermieden. Durch die Betätigungsvor richtung wird beim Schließen der Form der Kolben selbsttätig in die Bereitschaftslage zurückgestellt, so daß er sich beim Auftreten der Druckstöße des Gießmetalls in der für den Anfang des Dämpfungshubes entsprechenden Lage befindet.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstands besteht darin, daß das an die Einschnürung anschließende Kopfteil des Zylinders eine derartige Ausbildung, z. B. in Form eines lippenförmigen, elastisch federnden Randbereichs, aufweist, daß sich bei Druckbeaufschlagung der Durchmesser des Kopfteils vergrößert. Diese Ausgesnkung ergibt eine besonders gute Abdichtung zwischen dem Kopfteil des Kolbens und dem Führungszylinder, wodurch äußerst zuverlässig ein Eindringen von Fremdteilen in den Gleitbereich des Kolbens und damit die oben geschilderten schädlichen Auswirkungen eines derartigen Vorgangs vermieden sind.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielsder Erfindung. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Druckgießform mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung in der der Offenstellung der Form entsprechenden Lage, So

F i g. 2 die Anordnung gemäß der Ansichtsrichtung A nach Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 1 in Schließstellung der Gießform,

F i g. 4 die Anordnung nach F i g. 3 nach erfolgtem Dämpfungshub des Dämpfungskolbens, und

Fig.5 eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht des Däirmfuneskolbens.

In den Figuren sind korrespondierende Teile mit denselben Bezugszahlen bezeichnet

In F i g. 1, die einen Schnitt durch eine Druckgießform mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung in geöffneter Stellung der Form zeigt, bezeichnet 1 die eine Formhälfte, 2 die andere Formhälfte. Die auf der Formhälfte 1 angeordnete Dämpfungsverrichtung umfaßt ein Gehäuse 3, in dem ein Führungszylinder 5 ausgebildet ist, innerhalb welchem ein Kolben 17, der eigentliche Dämpfungskolben, geführt is*. Der Kolben 17 setzt sich fort in einem Federteller 4a und in einem Federführungsbolzen 46, der zur Verbesserung der Führung der Gesamtanordnung endseitig in einer zylinderischen Führung 6 gleitend geführt ist, die in einer Federhalteschraube 8 ausgebildet ist Zwischen dieser Federhalteschraube 8 und dem Federteller 4a des Kolbens 4 befindet sich eine Federanordnung 7, im vorliegenden Fall eine Druckfeder. Mit 13a ist die Formtrennebene des Gehäuses 3 der geschilderten Dämpfungsvorrichtung bezeichnet, welche genau mit der Formtrennebene 13 der zugehörigen Formhälfte 1 fluchtet, Viährend mit 14 die Formtrennebene der Formhälfte 2 bezeichnet ist (F i g 2). Der Führungszylin· der 5 endet formtrennebenenseitig in einem kreisförmigen, konischen Einlaufbecken 11. welches über einen Kanal 12 mit dem Fornihohlraum in Verbindung steht. Auf diese Weise kann der Kolben 17 vom Gießmetall beaufschlagt werden, so daß über diesen die aufgrund von Druckstoßen des Gießmetalls auftretenden Druckkräfte auf die Federanordnung 7 geleitet und so gedämpft werden.

Der Dämpfungskolben 17 weist im Bereich seines Kopfes eine ringförmige Einschnürung 24 auf. wodurch ein Kopfteil 18 ausgebildet wird, dessen nähere Ausgestaltung sich aus F i g. 5 ergibt.

Gemäß Fig. 5 ist das Kopfteil 18 relativ kurz und tellerförmig ausgebildet, wodurch sich ein lippenförmiger, elastisch federnder Randbereich ergibt, dessen dünnste Stelle mit 29 bezeichnet ist. Das tellerartige Kopfteil 18 liegt an der Innenwand 27 des Führungszy linders 5 mittels zweier scharfer Kanten an, von denen die in bezug auf die Einschnürung 24 kopfseitige Begrenzungskante mit 22 und die andere Kante mit 28 bezeichnet sind.

Unter neuerlicher Bezugnahme auf die F i g. 1 umfaßt eine Beiätigungsvorrichtung für den Kolben 17 zwei koaxial zu diesem angeordnete Betätigungsstößel 19 und 20, die bei geöffneter Form über die Formtrennebene 13 ihrer Formhälfte 1 bzw. der hierzu fluchtenden Formtrennebene 13a des Gehäuses 3 um den Hub 21 vorstehen. Mit ihrem anderen Ende liegen die Betätigungsstößel 19 bzw. 20 im Bereich des Fedcrtellers 4a des Kolbens 4.

Wie sich ebenfalls aus Fig.' ergibt, steht nach erfolgtem öffnen der Form die kopfseitige Begrenzungskante 22 der Einschnürung 24 außer Eingriff mit dem formirennebenenseitigen Ende des Führungszylinders 4, so daß also diese Begrenzungskante 22 vor dem mit 23 bezeichneten Boden des Einlaufbeckens 11 liegt. Mittels der scharfen Kanten 22 und 28 stößt das tellerförmige Kopfteil 18 zuverlässig eventuell in den Führungszylinder 5 eingedrungene Metallpartikel oder sonstige Verunreinigungen aus diesem aus. Da in dieser Stellung die Einschnürung 24 über den gebildeten Ringspalt 24a (Fig.5) frei zugänglich ist, erfolgt eine gute Benetzung des Kopfteils 18 bzw. des Kolbens 17 und der Innenwand des Führungszylinders 5 durch den Schmiermittelnebel, womit ein reibungsarmes Gleiten

des Kolbens 17 mit seinem Kopfteil 18 im Führungszylinder 5 sichergestellt ist.

Beim Schließen der Form werden über die Stirnseite der Formhälte 2 die Betätigungsstößel 19, 20 zurückgedrückt, wodurch selbsttätig der Kolben 17 so weit in eine Bereitschaftslage zurückgestellt wird, daß die Einschnürung 24 vollständig im Führungszylinder 5 zu liegen kommt, wie sich aus den F i g. 3 und 5 ergibt. Hierbei werden aufgrund der scharfen Kanten 22 und 28 des tellerartigen Kopfteils 18 des Kolbens 17 eventuell noch zurückgebliebene Metallpartikelchen abgestreift, so daß ein Eindringen derselben in den Gleitbereich des Kolbens im Führungszylinder 5 verhindert ist. In F i g. 5 ist mit 30 die Tauchtiefe des Kopfteils 18 des Zylinders 17 bezüglich der Bereitschaftslage gezeigt. Diese Tauchtiefe beträgt bei geschlossener Form 0,1 bis

0,3 mm. Dem Rückstellhub des Kolbens 17 von seiner der Offenstellung der Form entsprechenden Lage in die Bereitschaftslage entspricht der Arbeitshub 25 der Betätigungsstößel 19,20 (F i g. 3).

Wie Fig.5 deutlich macht, führen die am Ende des Füllvorgangs auftretenden und in Pfeilrichtung Pauf das Kopfteil 18 wirkenden Druckkräfte aufgrund dessen Ausgestaltung zu einer Vergrößerung seines Durchmessers und hierdurch zu einer gut dichtenden Anlage der Kanten 22 und 28 an der Innenwand 27 des Führungszylinders 5, so daß jegliches Eindringen von Metallpartikeln zwischen die Zylinderwand 27 und den Kolben 17 bzw. dessen Kopfteil 18 verhindert ist.

Die Fig.4 zeigt die Anordnung nach erfolgtem Dämpfungshub des Kolbens !7, wobei der Dämpfungshub des Kolbens 17 mit 26 bezeichnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Dämpfung von in einer Druckgießform aufgrund von Druckstößen des Gießmetalls auftretenden Druckkräften, die in einer der Formhälften angeordnet ist und einen vom Gießmetall beaufschlagbaren Kolben umfaßt, der im Bereich seines Kopfes eine Einschnürung aufweist,

in einem Führungszylinder gleitend geführt ist und unter der Wirkung einer die Druckkräfte aufnehmenden Federanordnung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) beim öffnen der Form (1,2) mittels einer Verschiebevorrichtung (7) so weit nach vorne schiebbar ist, daß die Einschnürung (24) zumindest mit ihrer kopfseitigen Begrenzungskante (22) außer Eingriff mit der formtrennebenenseitigen Vorderkante des Führungszylinders (5) gelangt, und daß der Kolben (17) beim Schließen der Form (1, 2) mitteis einer Betätigungsvorrichtung (19, 20) so weit in eine Bereitschaftslage zurückstellbar ist, daß die Einschnürung (24) b/w. das durch diese ausgebildete Kopfteil (18) vollständig im Führungszylinder (5) liegt

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Einschnürung (24) am Kolben (17) ein zylindrisches, relativ kurzes, tellerförmiges Kopfteil (18) ausgebildet ist, das beim Öffnen der Form aus dem Führungszylinder (5) hinausragt.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das an die Einschnürung (24) anschließende Kopfteil (18) des Zylinders (17) eine derartige Ausbildung, z.B. in Form eines lippenfönnigen, elastisch federnden Randbereichs, aufweist, daß sich bei Druckbeaufschlagung der Durchmesser des Kopfteils (18) vergrößert.

4. Dämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung zumindest einen zum Kolben (17, 18) koaxialen Betätigungsstößel (19; 20) aufweist, der bei geöffneter Form (1, 2) über die Formtrennebene (13; 13a) seiner Formhälfte (1) vorsteht und beim Schließen der Form (1, 2) durch die andere Formhälfte (2) betätigbar ist.

5. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des Betätigungsstößels (19; 20). daß er auf einen zugleich als Federtcller dienenden Flansch (4a) des Kolbens (17,18) einwirkt.

6. Dampfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebevorrichtung durch die die Druckkräfte aufnehmende Federanordnung (7) gebildet ist.