DE3013226A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die kuehlung der spitze eines pressstempels in einer spritzgussmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung fuer die kuehlung der spitze eines pressstempels in einer spritzgussmaschine

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DE3013226A1 DE19803013226 DE3013226A DE3013226A1 DE 3013226 A1 DE3013226 A1 DE 3013226A1 DE 19803013226 DE19803013226 DE 19803013226 DE 3013226 A DE3013226 A DE 3013226A DE 3013226 A1 DE3013226 A1 DE 3013226A1
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    • B22D17/20Accessories: Details
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung für die
  • Kühlung der Spitze eines Preßstempels in einer Spritzgußmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Kühlung der Spritze des Preßstempels einer Spritzgußmaschine des Kaltkammertyps. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Kühlung der Spitze des Preßstempels in einer Spritzgußmaschine, um die Bildung von Gußgraten, die sich zwischen der äußeren Oberfläche der Spitze des Preßstempels und der inneren Oberfläche des Einspritzzylinders,in dem der Preßstempel für die Durchführung des Spritzgußvorganges hin und her bewegt wird, auf ein Mindestmaß zu reduzieren.
  • Die Verwendung von Spritzgußmaschinen des Kaltkammertyps zur Herstellung von Spritzgußprodukten aus geschmolzenem Metall, beispielsweise Aluminium, ist in großem Umfange entwickelt worden. Bei derartigen Spritzgußmaschinen des Kaltkammertyps ist ein Preßstempel vorgesehen, der in einem Einspritzzylinder hin und her bewegt wird und das dem Zylinder zugeführte geschmolzene Metall wird durch die Betätigung des Preßstempels in den Hohlraum der Gußform gedrückt, um die Spritzgußprodukte in dem Hohlraum zu bilden. Da die Spitze des Preßstempels, die am vorderen Ende des Preßstempels angeordnet ist und dazu dient, das geschmolzene Material in den Hohlraum zu drücken, in Berührung mit dem geschmolzenen Material steht, das eine sehr hohe Temperatur aufweist und dadurch auf diese hohe Temperatur erhitzt wird, so daß er einer thermischen Ausdehnung unterliegt, muß ein relativ großes Spiel zwischen der inneren Oberfläche des Einspritzzylinders und der äußeren Oberfläche der Spitze des Preßstempels vorgesehen werden. Im Falle eines Aluminiumspritzgußvorganges liegt der Unterschied der Durchmesser zwischen Einspritzzylinder und Spitze des Preßstempels üblicherweise bei beispielsweise 0,1 bis 0,4 mm.
  • Andererseits ist die Geschwindigkeit der Spitze des Preßstempels während des Spritzgußvorganges ziemlich hoch, in der Größenordnung von etwa 0,3 bis 4 m/sec, wobei ein hoher Druck von etwa 100 bis 1000 kg/cm2 erforderlich ist, um beispielsweise das Spritzgießen von Aluminium durchzuführen.
  • Daher ist es unmöglich, die Bildung von Gußgraten durch geschmolzenes Metall zu vermeiden, das in den Zwischenräumen zwischen dem Zylinder und der Spitze während des Spritzgußvorganges eintritt.
  • Weiterhin ist beispielsweise im Falle einer Spritzgußmaschine des horizontalen Kaltkammertyps die Zeit, in der der untere Teil der Spitze des Preßstempels während jedes Zyklus des Spritzgußvorganges in Berührung mit dem geschmolzenen Metall ist länger als die es oberen Teils der Spitze. Hierdurch treten notwendigerweise Temperaturdifferenzen zwischen dem oberen und unteren Teil der Spitze auf, woraus sich eine größere thermische Ausdehnung im unteren Teil der Spitze als im oberen ergibt. Wenn daher die Zahl der Zyklen beim Spritzgußverfahren ansteigt, wird eine gewisse ständige Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Spitze aufrechterhalten, woraus sich eine ständige stärkere Ausdehnung des unteren Teils der Spitze ergibt. Dies führt zur Erzeugung von mehr Gußgraten im oberen Teil der Spitze, da wegen der geringeren thermischen Expansion in diesem Teil hier ein größerer örtlicher Abrieb auftritt.
  • Wenn derartige Gußgrate gebildet werden, kann ein Fressen oder Blockieren zwischen dem Zylinder und der Spitze auftreten, durch das Schmelzen von Teilen des Metalls, aus dem sie gebildet sind. Dies beschleunigt den Abrieb im Zylinder und an der Spitze, während die Qualität der Spritzgußprodukte infolge der falschen Funktion der Preßstempelspitze durch den Abrieb und das Fressen in dem Zylinder verschlechtert wird.
  • Die vorbeschriebenen Schwierigkeiten werden noch ernster im Falle eines sauerstoff-substituierten Spritzgußverfahrens, eines Vakuum-Spritzgußverfahrens, eines Spritzgußverfahrens mit laminarer Strömung oder dergleichen, bei denen die Menge des im Verfahren verwendeten Gleitmittels begrenzt ist.
  • Daher war eine schnelle Lösung der vorbeschriebenen Probleme dringend erforderlich.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist bereits vorgeschlagen worden, die Spitze des Preßstempels aus einem Material zu machen, das einen geringeren thermischen Expansionskoeffizienten aufweist und gleichzeitig das Spiel zwischen dem Einspritzzylinder und der Spitze des Preßstempels so klein wie möglich zu machen und einen Hohlraum in ihm anzuordnen, durch den während des ganzen Betriebes Kühlwasser zirkuliert, so daß der auf die Spitze ausgeübte thermische Einfluß verringert wird.
  • Bei einem derartigen Verfahren fließt jedoch das Kühlwasser während des gesamten Betriebs der Spritzgußmaschine durch den Hohlraum in der Spitze. Daher wird die allgemeine Temperatur der Spitze verringert, was es unmöglich macht, die thermische Ausdehnung der Spitze tatsächlich für die Reduktion des Spiels zwischen Zylinder und Spitze zu verwenden und die Bildung von Gußgraten zu vermeiden. Infolge der verstärkten Bildung von Gußgraten wird die Stabilität des Betriebs der Spritzgußmaschine verschlechtert.
  • Um die vorbeschriebenen Schwieriqkeiten zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, im linneren Hohlraum in der Spitze des Preßstempels das Kühlwasser nur während einer vorbestimmten Zeitspanne während jedes Betriebszyklus der Spritzgußmaschine zirkulieren zu lassen. Auch bei dieser Maßnahme wurde jedoch der Mangel gefunden, daß ein örtlicher übermäßiger Abrieb nicht vermieden werden kann, als Folge der Differenz der thermischen Ausdehnung zwischen dem oberen und unteren Teil der Spitze im Falle des horizontalen Kaltkammertyps einer SpritzcluBmaschine, auch wenn die Zuführung von Kühlwasser in geeigneten Zeitabständen während eines Betriebszyklus der Spritzgußmaschine gestoppt wurde, da der untere Teil der Spitze durch Kühlwasser, das im Hohlraum der Spitze nach der Unterbrechung des Zufuhrs des Kühlwassers verbleibt, diese kontinuierlich kühlt, woraus eine Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und unteren Teil der Spitze entsteht und einen Lokalabrieb bewirkt.
  • Auch im Falle einer Spritzgußmaschine des aufrechtstehenden Kaltkammertyps kommt ein übermäßiger Kühleffekt an der Spitze des Preßstempels vor als Folge des im Hohlraum verbleibenden Kühlwassers nach Unterbrechung der Kühlwasserzufuhr, obwohl die Temperatur in der Spitze im wesentlichen gleichförmig gehalten wird in Vergleich zu einer Spritzgußmaschine des horizontalen Kaltkammertyps. Daher können auch bei der aufrecht stehenden Spritzgußmaschine keine befriedigenden Resultate erhalten werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile bekannter Spritzgußmaschinen des Kaltkammertyps zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Gußgrate zu verringern und einen wirksamen und befriedigenden Dauerbetrieb einer Spritzgußmaschine des Kaltkammertyps zu erhalten.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren erreicht, bei dem die Spitze des Preßstempels, die durch die Berührung mit dem geschmolzenen metall auf eine hohe Temperatur erhitzt wurde, durch forciertes Durchströmen des Inneren der Spitze mit einer Kühlflüssigkeit für eine bestimmte Zeitspanne gekühlt wird und nach Beendigung der forcierten Kühlung die im Inneren der Spitze verliebene Kühlflüssigkeit so schnell wie möglich durch Durchblasen eines Druckgases durch das Innere der Spitze entfernt wird. Hierdurch wird sichergestellt, das eine unzureichende lokale Kühlung oder übermäßige Kühlung verhindert wird und statt dessen eine gleichmäßige natürliche Kühlung der Spitze durch das Druckgas erreicht wird.
  • Durch das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird eine geeignete gleichmäßige Kühlung der Spitze des Preßstempels sichergestellt, wohingegen eine unzulängliche lokalisierte oder übertriebene Kühlung der Spitze verhindert wird, so daß eine gleichförmige thermische Ausdehnung der Spitze erreicht wird, während der Zeit des Spritzgußvorganges. Hierdurch wird ermöglicht, das Spiel zwischen dem Zylinder und der Spitze zu einem Minimum zu machen und die Bildung von Gußgraten zu vermeiden, festfressen der Spitze im Zylinder, kratzen oder hängenbleiben des Preßstempels im Zylinder durch die Gußgrate während des Hubs der Spitze zu vermeiden und einen stabilen Spritzgußvorgang zu erhalten.
  • Die Zeit der vorbeschriebenen forcierten Kühlung der Spitze durch das Medium der Kühlflüssigkeit und die Einstellung des Grades der Kühlung der Spitze hängen von den Bedingungen des verwendetffl Gleitmittels und des Spritzgußvorganges ab und sind stark veränderlich. Beispielsweise ist es vorzuziehen, die forcierte Kühlung während der Zeit vom Beginn des Spritzguß vorganges bis zum Beginn des Rückhubs des Preßstempels durchzuführen. Weiterhin wird bevorzugt, daß die.Temperatur der Spitze beim Beginn des Spritzgußvorganges nicht unter die Temperatur beim Rückhub des Preßstempels absinkt.
  • Da weiterhin die Temperatur an der Spitze durch die natürliche Kühlung mittels Luft kontinuierlich abfällt, nachdem die Kühlflüssigkeit aus dem Inneren der Spitze ausgetrieben worden ist, ist es erforderlich, die Kühlbedingungen der Spitze zu bestimmen durch die Kühlflüssigkeit und den Zeitpunkt der Zuführung der Kühlflüssigkeit und deren Beendigung zu bestimmen, wobei die vorbeschriebene natürliche Kühlung der Spitze durch die Luft in Betracht gezogen werden muß.
  • Bei einem Aluminiumspritzgußvorgang wird beispielsweise bevorzugt,die Temperatur der Spitze um umgefähr 50 bis 300 °, vorzugsweise etwa 50 bis 200 " zu verringern. Wenn die Temperatur der Spitze um etwa 300 OC oder mehr verringert wird durch forcierte Kühlung tritt eine übermäßige Kühlung der Spitze auf, nachdem die natürliche Kühlung mit Luft bewirkt wird, was unerwünscht ist. Wenn andererseits der Temperaturabfall in der Spitze geringer als etwa 50 "C bei der forcierten Kühlung ist, tritt ein ungenügendes Schrumpfen der Spitze auf, wodurch Festfressen oder Hängenbleiben der Spitze im Zylinder auftritt, so daß eine übermäßige Menge an Gleitmittel zugeführt werden muß, als Folge der zu hohen Temperatur der Spitze, was nicht wünschenswert ist.
  • Da ferner die im einzelnen geltenden Kühlbedingungen für die Kühlung der Spitze in Abhängigkeit von der Temperatur der geschmolzenen Metalls, der Zykluszeit des Spritzgußvorganges, des Materials, das die Spitze bildet und von der Form der Spitze selbst und derQleichen abhängen, müssen die Kühlzyklen unter Berücksichtigung der vorgenannten Parameter eingestellt werden.
  • Unabhängig von den vorbeschriebenen Fakten ist die Spitze des Preßstempels verschiedenen komplizierten Beanspruchungen, beispielsweise Zugspannungen, Druckspannungen und Scherkräften ausgesetzt, die als komplizierte Kombinationen während des Gußvorganges auftreten. Infolgedessen unterscheidet sich die Größe der Zugspannung in den verschiedenen Teilen der Spitze in verschiedener Weise.
  • Anhand der in der Zeichnung im Querschnitt dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen S:>r.itzqu ßmschin des horizontalen Kaltkammertyps werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung erläutert.
  • In der Figur weist die Spritzgußmaschine des horizontalen Kaltkammertyps eine feststehende metallische Gußform 1 und eine bewegliche Gußform 2 auf, zwischen denen ein Gußhohlraum 3 gebildet wird, wenn die beiden Gußformen 1 und 2 aneinander anliegen. An der feststehenden Gußform 1 ist ein Einspritzzylinder 4 angeordnet, der nahe seinem offenen Ende eine Eingußöffnung 5 aufweist. Ein Preßstempel 6, an dessen vorderen Ende eine Spitze 7 angeordnet -ist, ist verschiebbar im Einspritzzylinder 4 angeordnet. Er wird durch eine Kolbenstange 8 von einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung über eine Kupplung 9 angetrieben, die diese mit dem hinteren Ende des Preßstempels verbindet.
  • Das geschmolzene Metall wird durch die Eingußöffnung 5 in den Zylinder 4 eingeführt, wenn die Spitze 7 über die Eingußöffnung 5 hinaus zurückgezogen worden ist und wird durch die Vorwärtsbewegung der Spitze 7, die von der Antriebsvorrichtung angetrieben wird, in den Hohlraum 3 eingespritzt.
  • Hierdurch wird das Spritzgußprodukt erzeugt.
  • Der Preßstempel 7 hat die Form eines Hohlzylinders in dem eine Röhre 10 angeordnet ist. Das hintere Ende der Röhre 10 ist eo an der Kupplung 9 befestigt, daß ein ringförmiger Durchgang 11 zwischen der inneren Fläche des Preßstempels 6 und der äußeren Fläche der Röhre 10 besteht. Das vordere offene Ende der Röhre 10 endet in einem Hohlraum 12, der in der Spitze 7 gebildet ist.
  • Der in der Röhre 10 vorhandene innere Durchgang 13 steht mit einer Einlaßröhre 14 in Verbindung, die nahe der Kupplung 9 mit der Röhre 10 verbunden ist, wobei die Einlaßröhre 14 dicht durch den Zylinder 6 geführt ist und sowohl mit einem Ventil 15 für die Zuführung eines Kühlmediums oder einer Kühlflüssigkeit, wie Wasser, aus einer (nicht dargestellten) Quelle verbunden ist, wenn es geöffnet ist und einem Ventil 16 für die Zufuhr von Druckgas, wie Druckluft aus einer (nicht dargestellen) Quelle, wenn es geöffnet wira, während das Ventil 15 geschlossen gehalten wird. Die Ventile 15 und 16 können in zeitlicher Abhängigkeit von der Betätigung des Zylinders 6 gesteuert werden.
  • Andererseits ist eine Auslaßröhre 17 nahe der Kupplung 9 am Preßstempel 6 angeordnet und steht in Verbinaung mit dem ringförmigen Durchgang 11 zwischen dem Preßstempel 6 und der Röhre 10.
  • Daher wird das durch die Einlaßröhre 14 in den inneren Durchgang 13 eingeführte Kühlmedium oder Druckgas in den Hohlraum 12 geleitet und wird durch den ringförmigen Durchganq 11 und die Auslaßröhre 17 über die Abflußröhre 18 aus der Spritzgußmaschine abgeführt und an einen geeignete Ort geleitet, wie dies durch Pfeile dargestellt ist.
  • Beim Betrieb der Spritzgußmaschine werden die Gußformen 1 und 2 dicht geschlossen und eine bestimmte Menge geschmolzenen Metalls wird durch die Einspritzöffnung 5 in den Zylinder 4 eingespritzt, nach dem die Spitze 7 über die Einspritzöffnung 5 hinaus zurückgezogen worden ist. Dann wird die Spitze 7 durch eine bestimmte Kraft nach vorne bewegt, so daß das geschmolzene Material in den Hohlraum 3 eingespritzt wird und die Spitze 7 wird dann für eine bestimmte Zeit, beispielsweise etwa 5 Sekunden, nach dem Beginn der Einspritzung des geschmolzenen Metalls festgehalten, um kontinuierlich einen bestimmten Druck auszuüben. Nachdem das Spritzgußprodukt und die Gußformen 1 und 2 auf eine geeignete Temperatur gekühlt worden sind (etwa 25 Sekunden nach dem Beginn der Einspritzung des geschmolzenen Metalls) wird die bewegliche Gußform 2 von der stationären Gußform 1 wegbewegt und im wesentlichen gleichzeitig wird die Spitze 7 weiter nach vorne bewegt an die Grenze ihres vorderen hubs, um das verbleibende befestigte Metall, das sich nahe dem Eingangsteil des Hohlraums 3 gebildet hat, zu entfernen. Dann wird die Spitze rückgezogen bis an die Grenze ihres hinteren Hubs.
  • Dann wird ein Reinigungsvorgang der Gußformen 1 und 2 und der Spitze 7, wie auch die Zuführung eines Schmiermittels durchgeführt, für den nächsten Spritzgußvorgang,durch den ein Verfahrenszyklus beendet ist. Die Periode eines Spritzgußzyklus liegt bei etwa 20 bis 120 Sekunden und die mittlere Temperatur des Einspritzzylinders 6 liegt bei etwa 150 bis 200 OC.
  • Gemäß dem charakteristischen Merkmal der Erfindung wird die Kühlung der Spitze 7 in synchronisierter Zeitbeziehung zu dem Spritzgußvorgang bewirkt durch die Betätigung des Preßstempels 6. In diesem Falle wird die Zuführung der Kühlflüssigkeit durch Betätigung des Ventils 15 so gesteuert, daß während das Ventil 16 geschlossen gehalten wird, das Ventil 15 offen gehalten wird für dieselbe Zeitspanne vom Beginn der Einspritzung des geschmolzenen Materials bis zum Beginn des Rückwärtshubs des Preßstempels 6, vorzugsweise für die Zeitspanne von der Beendigung der Aufrechterhaltung des Gießkopfes am geschmolzenen Metall, d.h. der Aufrechterhaltung des Drucks des geschmolzenen Metalls im Hohlraum 3 durch die gegen das geschmolzene Metall gedrückte Spitze 7 bis zum Beginn der öffnung der Gußformen 1 und 2, um die Kühlflüssigkeit durch die Leitung 14, den inneren Durchgang 13 in den Hohlraum 12 in der Spitze 7 zuzuführen und durch den ringförmigen Durchganq 11 und die Röhre 17 sowie durch die Abflußleitung 18 aufrechtzuerhalten und hierdurch den Preßstempel 6 und insbesondere die Spitze 7 zu kühlen. Gleichzeitig mit oder unmittelbar nach der Beendigung der Zufuhr der Kühlflüssigkeit durch Schließen des Ventils 15 wird das Ventil 16 geöffnet, um das Druckgas durch die vorher beschriebenen Durchgänge 14 und 13 in den Hohlraum 12 und in die Spitze 7 zu führen und durch die Durchgänge 11, 17 und 18 abzuführen, in der Zeit bis der Rückhub des Preßstempels 6 beginnt, insbesondere zu der Zeit,bis die bewegliche Gußform 2 die Grenze ihres öffnungshubs erreicht.
  • Hierdurch wird ermöglicht, daß die in dem Hohlraum 12 der Spitze 7 zurück gebliebene Kühlflüssigkeit im wesentlichen vollständig entfernt wird. Wie vorstehend beschrieben, werden die Ventile 15 und 16 so in zeitlicher Abhängigkeit von der Betätigung des Preßstempels 6 betätigt, daß verhindert wird, daß sie gleichzeitig geöffnet werden oder eines von ihnen wird daran gehindert, geöffnet zu werden während das andere offen gehalten ist. Die Zeitspanne, in der das Ventil 16 offen gehalten wird, wird so eingestellt, daß es möglich ist, die im Hohlraum 1-2 enthaltene Kühlflüssigkeit im wesentlichen vollständig aus diesem zu entfernen.
  • Wie im vorstehenden beschrieben, wird erfindungsgemäß die Spitze gleichmäßig gekühlt während der Zeit, während der das geschmolzene Metall im Hohlraum 3 sich verfestigt und es wird bei einer vorbestimmten Temperatur in thermisch ausgedehntem Zustana gehalten wie diese infolge der vorbeschriebenen Steuerung der Zuführung des Kühlmediums und des Druckgases eingestellt worden ist. Dies ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Einspritzzylinder und der Spitze minimal zu halten. Dies macht es möglich, die Bildung von Gußgraten in der Öffnung durch geschmolzenes Material, das während des Hubs des Preßstempels in die Öffnung eindringt, zu vermeiden. Da die Spitze 7 genügend gleichmäßig gekühlt ist, wird die Bildung von lokalem Abrieb an der Spitze 7 und dem Zylinder 4 oder ein Fressen der Spitze 7 im Zylinder 4 während der Vorwärtsbewegung an die Grenze des Vorwärtshubs und das Rückwärtshubs verhindert. Da ferner die zwangsläufige Kühlung der Spitze 7 durch das Kühlmedium während des Rückhubs des Preßstempels 6 gestoppt wird und die Spitze 7 der gleichmäßigen natürlichen Kühlung durch das Medium des Druckgases unterworfen wird, nachdem die Kühlflüssiqkeitin dem Hohlraum 12 der Spitze 7 im wesentlichen durch das Druckgas entfernt worden ist, wird eine übermäßige Kühlung der Spitze 7 verhindert, während die-AuEbringung eines Schmiermittels auf die Teile der Spritzgußmaschine, die dies benötigen, optimal durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht einen stabilen Betrieb der Spritzgußmaschine zu sichern.
  • Das zur forcierten Kühlung der Spitze 7 verwendete Kühlmedium kann Kühlwasser von Raumtemperatur bis etwa 25 OC oder Heißwasser mit einer Temperatur von etwa 30 bis 90 OC sein, in Abhängigkeit von den Spritzgußbedingungen, wie der Wärmemenge, die von dem geschmolzenen Material bei jedem Verfahrenszyklus abgegeben wird, der Temperatur, die im Zylinder 4 eingestellt wird für den optimalen Betrieb der Spritzgußmaschine. Das heiße Wasser wird verwendet, wenn keine so starke Kühlwirkung benötigt wird und die Temperatur des heißen Wassers wird so gewählt, daß optimale Betriebsbedingungen herrschen.
  • Andererseits kann das Druckgas entweder aus Luft oder Stickstoff bestehen.
  • Ein Beispiel der Versuchsdaten nach der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben: Beispiel Die verwendete Aluminiumspritzgußmaschine des horizontalen Kaltkammertyps war mit einer Spitze 7 versehen, die einen äußeren Durchmesser von 73 mm, eine Gesamtlänge von 70 mm, einen radialen Wanddurchmesser von 13 mm und einen Wanddurchmesser der Spitze von 12 mm aufwies und die aus Material SKD-61 bestand und wobei der Lufteinspritzzylinder einen inneren Durchmesser von 73,20 mm aufwies. Während der Dauer des Betriebs der Maschine wurde ein festes Schmiermittel verwendet. Der Spritzgußvorgang wurde ausgeführt in einem sauerstoffsubstituierten Spritzgußvorgang, bei dem geschmolzene Aluminiumlegierung ADC 12, die bei einer Temperatur von 650 OC gehalten wurde, in die Gußformen bei einem GieB-druck von 500 kg/cm2 eingespritzt wurde und bei dem der Spritzgußzyklus für einen Vorgang bei 65 Sekunden lag, während die Formen 15 Sekunden nach dem Beginn der Injektion geöffnet wurden. Das Kühlwasser wurde in den Hohlraum in der Spitze während einer Zeitspanne von 5 bis 15 Sekunden nach dem Beginn der Einspritzung (oder der Beendigung der Anwendung des Gießkopfes auf das geschmolzene Metall) eingeführt.
  • Sofort nach der Beendigung der Anwendung des Kühlwassers wurde 4 Sekunden lang Druckluft der Spitze zugeführt, um das verbliebene Kühlwasser zu entfernen und eine natürliche qleichmäßige Kühlung der Spitze zu bewirken.
  • Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle dargestellt
    Zuführung I Temperatur der Temperatur der Dicke des Guß- Form des Anzahl der
    es Kühl- Spitze bei Be- Spitze beim Rck- grates am obe- Gußgrates Zyklen bei
    wassers ginn der Ein- hub des Preß- ren Ende der stabilen
    (sec) spritzung stempels Spitze Betrieb
    (°C) (°C) (ihren) (m x sn)
    oberer unterer
    Teil Teil
    kein Fres-
    5 192 254 254 0,1 5 x 5 sen bei
    3000 Zyklen
    10 132 212 224 0,20 20 x 20 Fressen bei
    500 Zyklen
    15 104 184 208 0,25 50 x 50 Fressen bei
    30 Zyklen
    Wie der Tabelle zu entnehmen ist, wurde durch das vorgenannte Beispiel bewiesen, daß die Zeitspanne für die forcierte Kühlung der Spitze durch Kühlwasser vorzugsweise bei etwa 5 Sekunden eingestellt werden muß, um optimale Ergebnisse zu erhalten und daß, wenn die Kühlzeit länger gemacht wird durch kontinuierliche Zuführung von Wasser während des Zyklus, wie dies bei bekannten Verfahren der Fall ist, die Entstehung von Gußgraten anwächst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls beim Spritzgießen von Zink, Magnesium und dergleichen verwendet werden, um gute Ergebnisse zu erzielen.
  • Es ist klar, daß die Erfindung auf bestehende Spritzgußmaschinen des Kaltkammertyps angewandt werden kann, indem lediglich eine Zuführung von Kühlflüssigkeit und Druckgas zusammen mit einem Steuersystem vorgesehen werden muß.

Claims (10)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Kühlen der Spitze eines PreBstempels in einer Spritzqußmaschine des Kaltkargmertyps, dadurch gekennzeichnet, daß zur forcierten Kühlung der Spitze ein Strom einer Kühlflüssigkeit in einen in der Spitze vorhandenen Hohlraum für eine vorbestimmte Zeitspanne in zeitlicher Abhängigkeit von der Betätigung der Spitze während des Spritzgußvorganges eingeführt wird, und daß sofort nach der Beendigung des Stromes der Kühlflüssigkeit ein Druckgasstrom in den Hohlraum in der Spitze für eine bestimmte Zeitspanne eingeleitet wird, um die Kühlflüssigkeit, die in dem Elohlraum der Spitze verblieben ist, zu entfernen und eine gleichmäßige natürliche Kühlung der Spitze zu erreichen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die forcierte Kühlung der Spitze durch den Strom der Kühlflüssigkeit während der Zeitspanne bewirkt wird, die vom Beginn der Einspritzung des geschmolzenen Metalls bis etwa zur Entfernung des Spritzqußproaukts aus der Gießform durch den Vorwärtshub der Spitze dauert.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die forcierte Kühlung der Spitze durch die Kühlflüssigkeit während der Zeitspanne bewirkt wird, die von der Beendigung der Einspritzung des geschmolzenen Materials bis etwa zum Beginn des Rückwärtshubs der Spitze dauert.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung des Druckgasstromes bewirkt wird für die Zeitspanne die ausreicht, um im wesentlichen die Kühlflüssigkeit, die in dem Hohlraum der Spitze nach der Beendigung der Anwendung der Kühlflüssigkeit verblieben ist, zu entfernen.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit Wasser ist, während das Druckgas entweder Luft oder Stickstoff ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kühlwassers in Abhängigkeit von den Gußbedingungen bis etwa 25 OC beträgt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kühlwassers in Abhängigkeit von den Gußbedingungen zwischen etwa 30 und 90 OC liegt.
  8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spitze (7) des Preßstempels (6) ein Hohlraum (12) und im Preßstempel (6) Durchgänge (13) für die Einführung einer Kühlflüssigkeit bzw. eines Druckgases in den Hohlraum (12) und für deren Ableitung (11) vorgesehen sind und daß ferner Steuermittel (15, 16) für die alternative Zufuhr der Kühlflüssigkeit oder des Druckgases vorgesehen sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge (13, 11) im Preßstempel (6) mit Ansatzstutzen (14, 17) für die Zuführung bzw. Abführung der Kühlflüssigkeit bzw. des Druckgases vorgesehen sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatzstutzen (14) für die Zuführung der Kühlflüssigkeit oder des Druckgases mittels Ventilen (15, 16), die durch Steuermittel gesteuert sind, wahlweise mit einer Quelle für die Kühlflüssigkeit oder das Druckgas verbindbar ist.
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