DE2833063C2 - Gießkolben für eine Druckgießmaschine zum Vergießen von Nichteisenmetallen - Google Patents

Description

■ lung, in der er eine Kühlmittelzuleitung mit der Druckkammer und eine an diese über die abst römseitige veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung anschließenden Abschnitt einer Kühlmittelableitung mit deren zur Druckmittelquelle führendem Abschnitt verbindet, in eine weitere Stellung verschiebbar ist, in der die Verbindung zwischen Druckkammer und Kühlmittelzuleitung gesperrt ist. Dabei sind vorteilhafterweise feste Anschläge am Tauchschieber und am inneren Kolben vorgesehen, derart, daß der Tauchschieber aus seiner Ausgangsstellung in zwei unterschiedliche Arbeitsstellungen verschiebbar ist, von denen die erste Arbeitsstellung durch einen weiteren, im Verschiebeweg des Tauchschiebers angeordneten druckbelasteten Anschlag und einen diesem zugeordneten Anschlag im inneren Kolben sowie die zweite Arbeitsstellung durch weitere feste Anschläge ebenfalls im inneren Kolben bestimmt sind.

Die Kühlmittelzuleitung weist zweckmäßigerweise einen in der Kolbenstange axial verlaufenden Zuströmkanal auf, der über eine oder mehrere Bohrungen des druckbelasteten Anschlages mit einer im Tauchschieber ausgebildeten Axialbohrung in Verbindung steht, welch Letztere in der Ausgangsstellung des Tauchschiebers durch eine in dessen druckkammerseitigem Ende vorgesehene Verzweigung und eine dieser zugeordnete radiale Ausweitung einer den Tauchschieber aufnehmenden Bohrung in die Druckkammer mündet

Der druckbelastete Anschlag ist vorteilhafterweise mit zugeordneten Federn in einer ersten zylindrischen Kammer des inneren Kolbens, die über eine zweite zylindrische Kammer unterschiedlichen Durchmessers an die den Tauchschieber aufnehmende Bohrung anschließt, zwischen zwei festen Anschlägen axial verschiebbar angeordnet.

Die axialen Bohrungen des druckbelasteten Anschlages können beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers durch diesen absperrbar sein. Demzufolge läßt sich durch den Druck des zuströmenden Kühlmittels die Wirkung der dem Anschlag zugeordneten Federn ersetzen. Den Letzteren fällt lediglich eine Rückstellfunktion zu, und sie können daher wesentlich schwächer dimensioniert sein.

Die Wahl schwächerer Federn wird auch möglich, wenn die erste zylindrische Kammer durch eine feste Wand von einem Abschnitt größeren Durchmessers der zweiten zylindrischen Kammer getrennt ist, in dem eine axial verschiebbare Ringscheibe mit Zentralbohrung angeordnet ist und die Wand eine mit derjenigen der Ringscheibe fluchtende zentrale Bohrung und mindestens eine außermittig vorgesehene Bohrung aufweist Als druckbelasteter Anschlag wirkt hierbei ein hydraulischer Anschlag in Form eines Druckmittelkissens, das durch Einschließen des Kühlmittels zwischen Ringscheibe und Tauchschieber im Kammerabschnitt größeren Durchmessers entsteht, wenn der Letztere seine Arbeitsstellung einnimmt

Zur Entlastung des Druckmittelkissens gleichzeitig mit dem Weiterschieben des Tauchschiebers in dessen zweite Arbeitsstellung ist zweckmäßigerweise in der ersten zylindrischen Kammer anstelle des druckbelasteten Anschlages ein Rückschlagventil angeordnet, das eine Zentralbohrung mit einer der außermittig vorgesehenen Wandbohrungen zugewandten Mehrfachmündung aufweist, wobei die zentrale Wandbohrung gleichzeitig mit der Ausgangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers durch das Rückschlagventil und die außermittigen Wandbohrungen beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers sowie anschließend auch in dessen zweiter Arbeitsstellung durch die Ringscheibe absperrbar sind. Zur Förderung eines vermehrt verzögerungsfreien Kühlmittelabflusses aus der Ringkammer bei Auslösung der Dämpfungsfunktion kann es zweckmäßig sein, im inneren Kolben einen Leitungsabschnitt unter Umgehung des Tauchschiebers auszubilden, der aus der Ringkammer über mindestens eine erste Bohrung in die ίο erste zylindrische Kammer und aus dieser über mindestens eine zweite Bohrung in eine an einen Abströmkanal in der Kolbenstange angeschlossene Kammer führt, wobei die Dichtfläche des druckbelasteten Anschlages, die der ersten Bohrung zugewandt ist, die Gestalt eines Außenkonus aufweist Dadurch läßt sich gleichzeitig mit Erreichen der Ausgangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers die in die konische Innenfläche eines Ringkörpers ausmündende erste Bohrung absperren.

Die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung weist vorteilhafterweise mindestens eine am Umfang des inneren Kolbens ausgebildete Kerbe mit einem, ausgehend von der Druckkammer, in Richtung der Kolbenstange abnehmenden Durchflußquerschnitt auf. Hierbei hat man den Vorteil, daß man jede gewünschte Dämpfungswirkung einfach durch Wahl der Abnahme des Durchflußquerschnittes pro Länge des relativ zurückgelegten Weges zwischen dem inneren Kolben und dem Druckkolben zu erreichen. So nimmt bei einer Verringerung des Volumens der Druckkammer bei einem Ausführungsbeispiel der Durchflußquerschnitt quadratisch ab.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in dem axial an die Druckkammer anschließenden Bewegungsbereich des inneren Kolbens eine von diesem und vom Druckkolben umgrenzte Ringkammer veränderbaren Volumens vorgesehen, die über die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung unmittelbar mit der Druckkammer in Verbindung steht und einen Teil der Kühlmittelableitung bildet, während im inneren Kolben Ableitungsbohrungen und zwischen ihnen der Tauchschieber mit zwei Ringnuten in der Mantelfläche angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den vorderen Bereich eines Gießkolbens gemäß der Erfindung im Längsschnitt und

Fig.2 bis 4 jeweils in ähnlicher Darstellung drei so weitere abgewandelte Ausführungsformen des neuen GieBkolbcfis, wobei die nach F i g. 2 die gegenüber allen anderen bevorzugte Ausführungsform ist

In allen vier Figuren sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile des Gießkolbens mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet

Bei allen Ausführungsformen besteht der Gießkolben aus einer Kolbenstange 1 und einem hohlen Druckkolben 2, dessen freie Stirnfläche mit 36 bezeichnet ist Die Kolbenstange ist mehrteilig ausgebildet und besteht aus einem hohlen Schaft 3 und einem mit dessen vorderen Ende fest verbundenen inneren Kolben 4. dessen freie Stirnfläche mit 8 bezeichnet ist Zwischen dieser freien Stirnfläche 8 des inneren Kolbens 4 und der Innenfläche der vorderen Stirnwand 7 des Druckkolbens ist eine Druckkammer 9 von veränderlichem Volumen begrenzt Zwischen dem äußeren Umfang des inneren Kolbens 4 und einer erweiterten Innenbohrung des Druckkolbens 2 ist eine Ringkammer 6 gebildet in die

ine Ringrippe 5 des inneren Kolbens 4 eingreift,

odurch gleichzeitig eine die Druckkammer 9 vergrötßernde ReIa tivbewegung zwischen Kolbenstange 1 und Druckkolben 2 begrenzt ist. In der zentralen Längsbohjrung 10 des Schaftes 3 der Kolbenstange 1 ist unter Bildung einer ringförmigen Kühlmittelableitung 12 ein Rohr 11 fest angeordnet, welches zu der Kühlmittelzuleitung gehört Das vordere Ende des Rohres 11 ist mit Hilfe eines Teils 13 in der Kolbenstange abgestützt, das eine zentrale Bohrung 14 aufweist, die mit dem Inneren des Rohres U in Verbindung steht Die Bohrung 14 mündet in einer zylindrischen Kammer 15 des inneren Kolbens 4.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 schließt an die Bohrung 15 des inneren Kolbens 4 in Richtung auf die Druckkammer 9 eine weitere zylindrische Bohrung 16 von kleinerem Durchmesser an, die über eine zentrale Bohrung 17 mit der Druckkammer 9 in Verbindung steht Im Bereich der Stirnseite 8 des inneren Kolbens 4 weist die Bohrung 17 eine Aufweitung 18 auf. Der innere Kolben 4 weist die Bohrung 17 eine Aufweitung 18 auf. Der innere Kolben 4 weist im Bereich der zentralen Bohrung 17 einen von der Ringkammer 6 ausgehenden radialen Kanal 22 auf, der in der Bohrung 17 mündet, von der gegenüberliegend eine weitere radiale Bohrung 21 ausgeht, die über eine Längsbohrung 20 und eine radiale Bohrung 19 in dem Schaft 3 in die ringförmige Kühlmittelableitung 12 des Schaftes 3 mündet Andererseits steht die Ringkammer 6 über wenigstens eine am Umfang des inneren Kolbens 4 ausgebildete Kerbe 23 mit der Druckkammer 9 in Verbindung. Wie die F i g. 1 zeigt, nimmt der Durchflußquerschnitt der Kerbe 23 von der Druckkammer 9 aus nach hinten zu fortlaufend, im dargestellten Beispiel quadratisch, ab. Diese Kerbe oder Kerben bilden eine Strömungsdrosselvorrichtung in der zuvor beschriebenen Kühlmittelableitung. Man erkennt aus der Fig. 1, daß bei einer Relativbewegung zwischen dem inneren Kolben 4 und dem Druckkolben 2 in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Druckkammer 9 der wirksame Durchflußquerschnitt der Kerbe 23 fortlaufend ab und entsprechend die Drosselwirkung dieser Strömungsdrosselvorrichtung fortlaufend zunimmt

In der zylindrischen Bohrung oder Kammer 15 des inneren Kolbens 4 ist ein druckbelasteter Anschlag 24 mit einer zentralen Längsbohrung 25 angeordnet, der an seinem der Druckkammer 9 zugewandten Ende einen Flansch 26 aufweist Zwischen diesem und der vorderen Stirnfläche des Teils 13 sind Ringfedern 27 angeordnet, die bestrebt sind, den druckbelasteten Anschlag 24 mit seiner vorderen Stirnfläche gegen einen Anschlag 28 zu drücken, der durch die Schulter zwischen der zylindrischen Kammer oder Bohrung 15 und der zylindrischen Kammer oder Bohrung 16 des inneren Kolbens 4 gebildet ist In der von der zylindrischen Kammer 16 ausgehenden Bohrung 17 des inneren Kolbens 4 ist ein Ventilkörper in Form eines Tauchschiebers 29 axial verschiebbar angeordnet Seine in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung wird durch die Anlage eines flanschförmigen Anschlages 30 an dem von der Druckkammer 9 abgewandten Ende des Tauchschiebers an einem festen Anschlag 31 bestimmt, der durch den schulterförmigen Übergang zwischen der zylindrischen Kammer 16 und der Bohrung 17 des inneren Kolbens 4 gebildet wird. In dieser Ausgangsstellung des Tauchschiebers 29 steht eine zentrale Bohrung 32 des Tauchschiebers über eine Querbohrung 33 nahe seinem der Druckkammer 9 zugewandten Ende mit der Erweiterung 18 in der Stirnfläche 8 des inneren Kolbens 4 in Verbindung.

An seinem Außenumfang weist der Tauchschieber 29 zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete Ringnuten 34 und 35 auf. Die von der Druckkammer 9 weiter ab liegende Ringnut 35 steht in der Ausgangsstellung des Tauchschiebers 29 gemäß F i g. 1 mit den radialen Bohrungen 21,22 des inneren Kolbens 4 in Verbindung, so daß die Kühlmittelableitung offen ist. Als Kühlmittel dient eine im Kreislauf geführte Kühlflüssigkeit Die durch das Rohr 11 und die Bohrungen 14,15,25,16 und 32 der Druckkammer 6 zugeführte Kühlflüssigkeit kann über die Kerbe oder Strörnungsdrosselvorrichtung 23, die Ringkammer 6, die radialen Bohrungen 21, 22, die zwischen diesen liegende Ringnut 35 und die Bohrungen 20 und 19 sowie über die ringförmige Ableitung 12 frei abfließen.

In den Figuren ist der Gießkolben jeweils in seiner Ausgangsstellung gezeigt, so daß auch die übrigen Teile des Gießkolbens ihre Ausgangsstellung zeigen, wie sie bei Beginn jedes Gießzyklus und während der Gießpausen vorliegen.

Beim Verschieben des Gießkolbens aus seiner Ausgangsstellung nach links in F i g. 1 in der sogenannten Vorlaufphase zu Beginn eines Gießzyklus bleibt der Tauchschieber 29 entsprechend den Kräfteverhältnissen an seinen beiden axialen Endflächen zunächst in seiner Ausgangsstellung. Erst wenn beim Übergang von der langsamen Vorlaufphase zur schnellen Formfüllphase der Gießkolben stark beschleunigt wird, nimmt der auf diesen wirkende Reaktionsdruck derart zu, daß der Arbeitsdruck der zuströmenden Kühlflüssigkeit in der Druckkammer 9 überschritten wird. Dadurch wird der Tauchschieber 29 rückwärts, & h. in F i g. 1 nach rechts, zurückgedrängt

Im Verlaufe dieser Ausweichbewegung gelangt der Tauchschieber 29 in eine Stellung, in der die Druckkammer 9 sowohl von der Kühlmittelzuleitung als auch von der Kühlmittelableitung abgesperrt ist, indem die Querbohrung 33 des Tauchschiebers durch die Bohrung 17 des inneren Kolbens versperrt und die Ringnut 35 außer Fluchtung mit den Radialbohrungen 21,22 gebracht wird. Die nunmehr in der Druckkammer 9 eingeschlossene Kühlflüssigkeit, die im wesentlichen

« inkompressibel ist, verhindert weitgehend jede weitere Relativbewegung zwischen dem Druckkolben 7 und dem inneren Kolben 4 mit der Folge, daß der Druck in der Druckkammer 9 weiter zunimmt Einem weiteren Zurückweichen des Tauchschiebers 29, der mit seinem Flansch 30 an der Stirnfläche des druckbelastctcn Anschlages 24 anliegt widersetzen sich die Ringfedern 27, deren Wirkung durch den Druck der Kühlflüssigkeit unterstützt wird. Der Gießkolben setzt seine Bewegung fort, bis der auf die Stirnfläche 36 wirkende Reaktionsdruck auf den Enddruck ansteigt, der entsprechend höher als der Fülldnick liegt Der Enddruck wird durch den Gegendruck der Ringfedern 27 und der Kühlflüssigkeit begrenzt Bei Überschreiten des Gegendruckes geben die Federn nach, bis der druckbelastete Anschlag 24 sich an den Teil 13 der Kolbenstange 1 anlegt Das Teil 13 bildet somit einen festen Anschlag für die Ausweichbewegung des druckbelasteten Anschlages 24. In der durch Teil 13 bestimmten Ausweichstellung des druckbelasteten Anschlages 24 steht die zweite Ringnut 34 mit den radialen Bohrungen 21 und 22 in Fluchtung, so daß der Tauchschieber 29 in dieser Phase des Gießzyklus die Kühlmittelableitung über die Strömungsdrosselvorrichtung 23 freigibt, während die

Kühlmittelzuleitung nach wie vor dadurch gesperrt ist, daß die Bohrung 17 des inneren Kolbens 4 die Querbohrung 33 des Tauchschiebers 29 versperrt hält. Durch die Freigabe der Kühlmittelableitung kann sich die Kolbenstange 1 relativ gegenüber dem Druckkolben 2 in F i g. 1 nach links verschieben, mit der Folge, daß der Durchflußquerschnitt der Strömungsdrosselvorrichtung

23 fortlaufend abnimmt. Die in F i g. 1 nach links gerichtete Bewegung des inneren Kolbens 4 wird zunehmend abgebremst, so daß die Stirnfläche 8 des inneren Kolbens 4 nur abgebremst oder praktisch gar nicht mehr auf die Innenfläche des Druckkolbens 2 aufschlägt. Die Dimensionierung und Änderung des Durchströmungsquerschnittes der Strömungsdrosselvorrichtung und damit die Dämpfungswirkung können frei gewählt werden.

Wird der Gießkolben über die Kolbenstange 1 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, kehren die einzelnen Teile des Gießkolbens automatisch wieder in ihre in F i g. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurück.

Der Tauchschieber 29 kann also die in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung und während des Gießzyklus darüber hinaus zwei unterschiedliche Arbeitsstellungen einnehmen. In der Ausgangsstellung sind Kühlmittelableitung und Kühlmittelzuleitung offen.

In der ersten Arbeitsstellung sind beide Leitungen durch den Tauchschieber verschlossen. In der zweiten Arbeitsstellung ist die Kühlmittelzuleitung weiterhin verschlossen, während die Kühlmittelableitung freigegeben ist Die verschiedenen Stellungen des Tauchschiebers werden durch Anschläge bestimmt Die Ausgangsstellung wird durch feste Anschläge, nämlich durch Anlage des Flansches 30 an den schulterförmigen Anschlag 31 bestimmt Die erste Arbeitsstellung wird durch den im Verschiebeweg des Tauchschiebers angeordneten druckbelasteten Anschlag 24 bestimmt, wobei wiederum die zugehörige Stellung des druckbelasteten Anschlages 24 durch feste Anschläge, nämlich durch Anlage des Flansches 26 an den schulterförmigen Anschlag 28 bestimmt wird. Die zweite Arbeitsstellung des Tauchschiebers 29 wird durch weitere feste Anschläge bestimmt, nämlich durch das einen Anschlag bildendes Teil 13, an das sich die einen Anschlag bildende rückwärtige Stirnfläche des druckbelasteten Anschlages 24 anlegt Alle Anschläge befinden sich im inneren Kolben 4.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 einmal durch die etwas abweichende Ausbildung des druckbelasteten Anschlages 24. Dessen in Richtung der Druckkammer weisende Stirnfläche hat die Gestalt eines Außenkonus und legt sich an die entsprechende Fläche eines Ringteils 38, in dem mindestens eine von der Ringkammer 6 ausgehende Schrägbohrung 37 so mündet, daß der Außenkonus des druckbelasteten Anschlages 24 eine die Mündung dieser Bohrung 37 in der dargestellten Ausgangsstellung versperrende Dichtfläche bildet In diesem Fall wird die zylindrische Kammer 16 durch eine stirnseitige Erweiterung der zentralen Bohrung 25 des druckbelasteten Anschlages

24 gebildet Das das vordere Ende des Rohres 11 abstützende Teil 13 weist wenigstens eine außermittig liegende Längsbohrung 39 auf, durch die die zylindrische Kammer 15 mit einer an den Abströmkanal 12 in der Kolbenstange 1 angeschlossene Kammer 40 verbunden ist Die Folge ist, daß in der zweiten Arbeitsstellung des Tauchschiebers 29, in der der druckbelastete Anschlag 24 gegen die Vorspannung durch die Ringfedern 27 und den Druck der Kühlflüssigkeit nach rechts in Fig.2 zurückgedrängt ist, die Kühlflüssigkeit aus der Ringkammer 6 zusätzlich über die Bohrungen 37, die zylindrische Kammer 15, die Bohrungen 39 und die Kammer 40 in den Abströmkanal 12 ablaufen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist die zylindrische Kammer 15 von der zylindrischen Kammer 16 durch einen eine Wand 41 bildenden Einsatz

ίο getrennt, der eine zentrale Bohrung 42 und mehrere parallel dazu, jedoch außermittig liegende Bohrungen 43 aufweist, durch welche die zylindrischen Kammern 15 und 16 miteinander verbunden sind. Die zweite zylindrische Kammer 16 weist in Richtung auf die Druckkammer 9 einen Abschnitt 16' größeren Durchmessers auf, in dem eine Ringscheibe 44 mit Zentralbohrung 44' axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebbarkeit durch den Boden der Erweiterung 16' und einen diesem gegenüberliegenden festen Anschlag des inneren Kolbens 4 begrenzt ist. Der druckbelastete Anschlag 24 ist hierbei nach Art eines Rückschlagventils ausgebildet Seine zentrale Bohrung 45 weist auf der der Druckkammer 9 zugewandten Seite eine von außermittig liegenden Schrägbohrungen gebildete Mehrfachmündung auf, so daß in der Ausgangsstellung des druckbelasteten Anschlages dieser die zentrale Bohrung 42 in der Wand 41 versperrt. Die Verbindung zwischen der zylindrischen Kammer 15 und der zylindrischen Kammer 16 erfolgt in der Ausgangsstellung also ausschließlich über die Bohrungen 43 an der Wand 41.

Wenn bei Zunahme des Druckes in der Druckkammer 9 der Tauchschieber 29 aus der in Fig.3 gezeigten Ausgangsstellung nach rückwärts verdrängt wird, verschiebt sich gleichzeitig auch die Ringscheibe 44 nach rechts gegen die Wand 41 und verschließt deren Bohrungen 43. Ein Kühlflüssigkeitspolster 44", das der raschen Verschiebebewegung zufolge im Abschnitt 16' zwischen Ringscheibe 44 und Tauchschieber 29 gefangen bleibt, bildet einen hydraulischen Anschlag, der den Tauchschieber 29 in dessen erster Arbeitsstellung hält

Steigt der am Gießkolben wirkende Reaktionsdruck auf den Enddruck an, überwindet der Druck der eingeschlossenen Kühlflüssigkeit den Gegendruck der Ringfedern 27 und der Kühlmittelquelle, so daß der druckbelastete Anschlag 24 aus seiner in Fig.3 gezeigten Ausgangsstellung nach rechts verschoben wird, wodurch die zentrale Bohrung 42 in der Wand 41

so freigegeben wird. Damit kann die eingeschlossene Kühlflüssigkeit abfließen und der Tauchschieber 29 in die zweite Arbeitsstellung ausweichen, indem er an der Ringscheibe 44 anschlägt, so daß die Druckmittelableitung geöffnet wird. Die Dämpfungswirkung ist bei der Ausführungsform nach Fig.3 im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1, wobei jedoch die Vorspannkraft der Ringfedern 27 wesentlich kleiner sein kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 weist der druckbelastete Anschlag 24 nur außermittig liegende Längsbohrungen 46 auf. Wenn also der Tauchschieber während eines Gießzyklus aus der Ausgangsstellung in die erste Arbeitsstellung ausweicht, werden durch Anlage des Tauchschiebers an den Anschlag 24 dessen Längsbohrungen 46 einerseits und die zentrale Bohrung 32 des Tauchschiebers andererseits versperrt Zusammen mit den Ringfedern 27 wirkt damit auch der Druck der Kühlflüssigkeit von der Kühlmittelquelle her auf den

druckbelasteten Anschlag 24. Die Ringfedern 27 können in ihrer Federkraft also entsprechend geringer bemessen werden.

Bei allen Ausführungsbeispielen können in den äußeren Kühlmittelableitungen zusätzliche Drosselorgane vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Gießkolben für eine Druckgießmaschine zum Vergießen von Nichteisenmetallen, bestehend aus einem hohlen Druckkolben und einer in diesem relativ verschiebbar aufgenommenen und mit diesem eine Druckkammer von veränderbarem Volumen begrenzenden Kolbenstange, bei dem die Druckkammer mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist und die Kolbenstange in Abhängigkeit vom ι ο Obersteigen eines vorbestimmten Druckes auf die Stirnfläche des Druckkolbens gegen die dämpfende Wirkung des Druckmittels und unter Verkleinerung des Volumens der Druckkammer aus einer äußeren Endlage in eine innere Endlage in den Druckkolben is einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das im Kreislauf geführte Druckmittel eine Kühlflüssigkeit vorgesehen ist und daß in diesem Kreislauf abströmseitig hinter der Druckkammer (9) wenigstens eine veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung (23) und zuströmseitig vor der Druckkammer (9) zwischen dieser und der Druckmittelquelle in der Kolbenstange (1) ein Ventilkörper angeordnet sind.

2. Gießkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper in der Kolbenstange (1) auch abströmseitig hinter der Strömungsdrosselvorrichtung (23) angeordnet ist

3. Gießkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper ein Tauchschieber (29) ist, der unmittelbar angrenzend an die Druckkammer (9) in einer Bohrung (17) eines an der Kolbenstange (1) befestigten inneren Kolbens (4) aus einer Ausgangsstellung, in der er eine Kühlmittelzuleitung (11, 25, 32) mit der Druckkammer (9) und einem an diese über die abströmseitige veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung (23) anschließenden Abschnitt (6, 22) einer Kühlmittelableitung (6, 12, 19—22) mit deren zur Druckmittelquelle führenden Abschnitt (12, 19—21) verbindet, in eine weitere Stellung verschiebbar ist, in der die Verbindung zwischen Druckkammer (9) und Kühlmittelzuleitung (11,25,32) gesperrt ist

4. Gießkolben nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch feste Anschläge (30,31) an Tauchschieber (29) « und innerem Kolben (4) der Art, daß der Tauchschieber (29) aus seiner Ausgangsstellung in zwei unterschiedliche Arbeitsstellungen verschiebbar ist, von denen die erste Arbeitsstellung durch einen weiteren, im Verschiebeweg des Tauchschiebers (29) angeordneten druckbelasteten Anschlages (24 bzw. 44") und einen diesem zugeordneten Anschlag (28,31,41) im inneren Kolben (4) und die zweite Arbeitsstellung durch weitere feste Anschläge (13,44) ebenfalls im inneren Kolben (4) bestimmt sind.

5. Gießkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelzuleitung einen in der Kolbenstange (1) axial verlaufenden Zuströmkanal (11, 14) aufweist, der über eine oder mehrere ^w Bohrungen (25,45,46) des druckbelasteten Anschlages (24) mit einer im Tauchschieber (29) ausgebildeten Axialbohrung (32) in Verbindung steht, welch letztere in der Ausgangsstellung des Tauchschiebers (29) durch eine in dessen druckkammerseitigem Ende vorgesehene Verzweigung (33) und eine dieser zugeordnete radiale Ausweitung (18) einer den Tauschschieber (29) aufnehmenden Bohrung (17) in die Druckkammer (9) mündet

6. Gießkolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der druckbelastete Anschlag (24) mit zugeordneten Federn (27) in einer ersten zylindrischen Kammer (15) des inneren Kolbens (4), die aber eine zweite zylindrische Kammer {16) unterschiedlichen Durchmessers an die den Tauchschieber (29) aufnehmende Bohrung (17) anschließt, zwischen zwei festen Anschlägen (28, 38 bzw. 13) axial verschiebbar angeordnet ist

7. Gießkolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (46) des druckbelasteten Anschlages (24) beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers (29) durch diesen absperrbar sind.

8. Gießkolben »ach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste zylindrische Kammer (15) durch eine feste Wand (14) von einem Abschnitt (16') größeren Durchmessers der zweiten zylindrischen Kammer (16) getrennt ist in dem eine axial verschiebliche Ringscheibe (44) mit Zentralbohrung (44') angeordnet ist und die Wand (41) eine mit derjenigen (44') der Ringscheibe (44) fluchtende zentrale Bohrung (42) und mindestens eine außermittig vorgesehene Bohrung (43) aufweist

9. Gießkolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten zylindrischen Kammer (15) anstelle des druckbelasteten Anschlages ein Rückschlagventil (24) angeordnet ist, das eine Zentralbohrung (45) mit einer der außermittig vorgesehenen Wandbohrung (43) zugewandten Mehrfachmündung aufweist, und daß die zentrale Wandbohrung (42) gleichzeitig mit der Ausgangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers (29) durch das Rückschlagventil (24) und die außermittigen Wandbohrungen (43) beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers (29) sowie anschließend auch in dessen zweiter Ai beitsstellung durch die Ringscheibe (44) absperrbar sind.

*0. Gießkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung mindestens eine am Umfang des inneren Kolbens (4) ausgebildete Kerbe (23) mit einem, ausgehend von der Druckkammer (9), in Richtung der Kolbenstange (1) abnehmenden Durchflußquerschnitt aufweist.

11. Gießkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem axial an die Druckkammer (9) anschließenden Bewegungsbereich des inneren Kolbens (4) eine von diesem und vom Druckkolben (2) umgrenzte Ringkammer (6) veränderbaren Volumens vorgesehen ist, die über die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung (23) unmittelbar mit der Druckkammer (9) in Verbindung steht und einen Teil der Kühlmittelableitung (6, 12, 19-22) bildet, und daß im inneren Kolben (4) Ableitungsbohrungen (21, 22) und zwischen ihnen der Tauschschieber (29) mit zwei Ringnuten (34, 35) in der Mantelfläche angeordnet sind.

12. Gießkolben nach den Ansprüchen 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß für das abströmende Kühlmittel im inneren Kolben (4) ein Leitungsabschnitt unter Umgehung des Tauchschiebers (29) ausgebildet ist, der aus der Ringkammer (6) über mindestens eine erste Bohrung (37) in die erste zylindrische Kammer (15) und aus dieser über mindestens eine zweite Bohrung (39) in eine an einen

Abströmkanal (12) in der Kolbenstange (1) angeschlossene Kammer (40) führt, und daß die Dichtfläche des druckbelasteten Anschlages (24) die der ersten Bohrung (37) zugewandt ist, die Gestalt eines Außenkonus aufweist

Die Erfindung betrifft einen Gießkolben für eine Druckgießmaschine zum Vergießen von Nichteisenmetallen, bestehend aus einem hohlen Druckkolben und einer in diesem relativ verschiebbar aufgenommenen und mit diesem eine Druckkammer von veränderbarem Volumen begrenzenden Kolbenstange, bei dem die Druckkammer mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist und die Kolbenstange in Abhängigkeit vom Obersteigen eines vorbestimmten Druckes auf die Stirnfläche des Druckkolbens gegen die dämpfende Wirkung des Druckmittels und unter Verkleinerung des Volumens der Druckkammer aus einer äußeren Endlage in eine innere Endlage in den Druckkolben einschiebbar ist

Eine Druckgießmaschine mit Gießkolben dieser Art ist aus der DE-AS 24 50805 bekannt Hierbei sind Maßnahmen vorgesehen, um am Ende jedes Gießzyklus eine Nachverdichtung des vergossenen Metalls vorzunehmen, um so einen Ausgleich für den in der Gießform auftretenden Erstarrungsschwund zu erreichen. Dazu wird die Druckkammer mit einem inerten Druckgas unter einem vorbestimmten Anfangsdruck gespeist In der gegenüber dem Druckkolben relativ verschiebbaren Kolbenstange ist längsverschieblich ein kleiner Stößel gelagert, der durch die Druckkammer hindurch in eine zentrale Bohrung des Druckkolbens ragt und dort ein Verschlußstück betätigt Wenn sich der Druckkolben zusammen mit der Kolbenstange während eines Gießzyklus einwärts bewegt, wird der Stößel durch die Kolbenstange mitgenommen. Wenn der Druckkolben an den erstarrenden Rändern des vergossenen Materials zum Stillstand kommt, wird durch die einsetzende Relativbewegung zwischen Druckkolben und Kolbenstange das Verschlußstück kolbenartig in den noch flüssigen Bereich des Metalls gedrückt, um so eine Nachpressung zu erzielen. Infolge dieser Bewegung gibt das Verschlulistück zusätzlich eine normalerweise verschlossene Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Bereich vor dem Druckkolben frei, so daß das hochgespannte inerte Gas nunmehr selbst aus der Druckkammer in den schmelzflüssigen Kern der Gießmasse eintreten und die Nachverdichuing fortsetzen kann. Eine Kühlung des Gießkolbens mit Hilfe des inerten Gases ist nicht vorgesehen und auch nicht möglich.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gießkolben für eine Druckgießmaschine der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß auf einfache und leicht steuerbare Weise eine unmittelbare und wirksame Kühlung des Druckkolbens, eine Begrenzung des Druckes, sowie ein gezielter Abbau des Enddruckes und eine Dämpfung des Druckstoßes erreicht werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für das im Kreislauf geführte Druckmittel eine Kühlflüssigkeit vorgesehen ist und daß in diesem Kreislauf abströmseitig hinter der Druckkammer wenigstens eine veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung und zuströmseitig vor der Druckkammer zwischen dieser und der Druckmittelquelle in der Kolbenstange ein Ventilkörper angeordnet sind.

Bei Gießkolben allgemeiner Art ist es an sich bekannt, zur Kühlung eine im Kreislauf geführte Kühlflüssigkeit vorzusehen. Bei dem Gießkolben gemäß der Erfindung wird die Kühlflüssigkeit eines solchen Kreislaufes in besonders einfacher und vorteilhafter Weise zugleich dazu ausgenutzt, um einen gezielten Abbau des Enddruckes und eine wirksame Dämpfung des Druck-Stoßes zu erreichen. Mit Hilfe der veränderbaren Strömungsdrosselvorrichtung und mit Hilfe des Ventilkörpers kann die Strömung der Kühlflüssigkeit durch die Druckkammer auf einfache Weise leicht gesteuert werden. Dabei kann gewährleistet werden, daß in den Phasen zwischen zwei Gießzyklen die Druckkammer von der Kühlflüssigkeit im wesentlichen unbehindert durchströmt werden kann. Dieser Zustand wird auch noch aufrechterhalten, wenn der Gießkolben zur Einleitung eines Gießzyklus seine Vorwärtsbewegung beginnt Im Laufe dieser Bewegung kann der VentUkörper die Kühlmittelzulaufleitung sperren, so daß in Verbindung mit der abströmseitig angeordneten Strömungsdrosselvorrichtung der Druck der Kühlflüssigkeit in der Druckkammer über den Wert des Druckes der Kühlmitteiquelle ansteigen kann. Durch die gedrosselte Abströmung des Kühlmittels aus der Druckkammer wird der Druck begrenzt und läßt sich der Abbau des Enddruckes gezielt steuern, wobei durch die veränderbare Drosselwirkung eine sichere Dämpfung des Druckstoßes erreicht werden kann.

Vorteilhafterweise ist der Ventilkörper in der Kolbenstange auch abströmseitig hinter der Strömungsdrosselvorrichtung angeordnet Bei dieser Ausbildung kann der Ventilkörper in der zweiten Phase des Gießzyklus der schnellen Formfüllphase, sowohl die KUhlmittelzuleitung als auch die Kühlmittelableitung gleichzeitig absperren, so daß der Druckkolben und die Kolbenstange über die in der Druckkammer eingeschlossene Druckflüssigkeit eine im wesentlichen starre Einheit bilden. Dadurch erhält man einen erheblich über dem Fülldruck liegenden Enddruck, der jedoch zugleich durch den Ventilkörper begrenzt wird, der bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes die Ableitung der Kühlflüssigkeit aus der Druckkammer über die Strömungsdrosselvorrichtung freigibt.

Die neue Ausbildung des Gießkolbens eignet sich besonders für die Verwendung bei Kaltkammer-Druckgießmaschinen, bei denen durch plötzliches Auflaufen des Gießkolbens hohe Enddrücke auftreten können.

so Die Kühlwirkung der Kühlflüssigkeit wird mindestens während der Vorlaufphase eines Gießzyklus voll aufrechterhalten, da in dieser Phase sich der Ventilkörper in seiner Ausgangsstellung befindet, in der er den Zulauf und den Ablauf der Kühlflüssigkeit nicht behindert

Durch entsprechende Ausgestaltung der veränderbaren Strömungsdrosselvorrichtung läßt sich die Dämpfungswirkung leicht in gewünschter Weise an die jeweiligen Verhältnisse anpassen. Da das Druckmittel eine Flüssigkeit ist, ist die Dämpfungswirkung hoch und läßt sich genau steuern. Eine Erwärmung der Flüssigkeit in der Strömungsdrosselvorrichtung ist unschädlich, da die Kühlflüssigkeit im Kreislauf geführt ist und daher die dabei entstehende Wärme rasch abführt.

Zweckmäßigerweise ist der Ventilkörper ein Tauchschieber, der unmittelbar angrenzend an die Druckkammer in einer Bohrung eines an der Kolbenstange befestigten inneren Kolbens aus einer Ausgangsstel-