DE3913494C2 - Ausbildung des Gießkolbens einschließlich Kolbenstange an Druckgießmaschinen - Google Patents
Ausbildung des Gießkolbens einschließlich Kolbenstange an DruckgießmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ausbildung des Gießkolbens
einschließlich Kolbenstange an Druckgießmaschinen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 in einer ersten Ausführungsform
sowie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 in einer weiteren
Ausführungsform.
Die Schmierung des Gießkolbens einer Druckgießmaschine
während des Gießbetriebes ist von wesentlicher Bedeutung, da
sich die Schmiergüte auf die Standzeit und das Laufverhalten
des Gießkolbens auswirkt.
In eigenen Konstruktionen wurden bereits folgende
Schmierungen eingesetzt:
- 1. Anordnung von Sprühdüsen zum Sprühen direkt auf den Kolben und in die Gießkammer durch das Einfülloch des Gießkammergehäuses für das flüssige Metall.
- Dieses hat jedoch den Nachteil, daß verhältnismäßig viel Sprühmittel in Bereiche geht, die überhaupt nicht geschmiert werden müssen.
- 2. Es sind im Gießkammergehäuse Schmiermittelbohrungen von außen zu einer inneren Schmiernut vorgesehen.
- Hierbei gelangt jedoch kein Schmierstoff in die eigentliche Füllkammer, sondern nur auf den Kolben. Dadurch ist keine exakte bzw. ausreichende Schmierung der inneren Mantelfläche der Gießkammer gewährleistet.
- 3. Es wurde auch bereits eine Schmierstoffzufuhr vor der eigentlichen Gießkammer mittels eines Rohres als Tropfschmierung auf den Kolben vorgesehen. Hierbei erfolgt die Schmierung jedoch nur im oberen Bereich des Kolbens, während der untere Bereich trockenläuft.
Zu allen vorerwähnten eigenen Konstruktionen ist zu sagen,
daß keine Sicherheit dafür gegeben ist, daß die Schmierung
auch in den besonders wichtigen Bereichen ausreichend ist und
zwar insbesondere im Endbereich der Formfüllphase innerhalb
der Gießkammer.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur
Aufgabe gestellt, die vorerwähnten Nachteile durch eine
verhältnismäßig einfache zusätzliche Ausbildung des
Gießkolbens ggf. einschließlich der Kolbenstange zu
vermeiden, während gleichzeitig ein gewisser Abbau der am
Ende der Formfüllphase auftretenden Druckspitzen erzielt
werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten
Ausführungsform durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 und in einer zweiten Ausführungsform durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
In den weiteren Unteransprüchen sind vorteilhafte und
zweckmäßige Weiterbildungen der Ausbildung des Gießkolbens
nach Anspruch 1 oder 2 angegeben.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Schmierstoff
in der vorderen Endlage des Gießkolbens am Ende der
Formfüllphase exakt in das Spiel zwischen der äußeren
Gießkolben-Mantelfläche und der inneren Mantelfläche der
Gießkammer gepreßt wird. Weiterhin ergibt sich durch die
Federwirkung einerseits und die Kompression des
Schmierstoffes in der Schmierstoffkammer andererseits ein
Druckspitzenabbau am Ende der Formfüllphase. Darüber hinaus
wird beim Rückzug des Gießkolbens in die Ausgangsstellung der
Schmierfilm auf die innere Mantelfläche der Gießkammer
aufgebracht, so daß für den nächsten Gießzyklus bereits eine
Vorschmierung vorgenommen wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, die zwei
Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 und Fig. 1a ein erstes Ausführungsbeispiel, wobei
Fig. 1 einen Schnitt durch den rückwärtigen Endbereich der
Kolbenstange und
Fig. 1a einen Schnitt durch die linke Verlängerung von
Fig. 1 mit dem Gießkolben mit Kolbenstangen
anschluß darstellen,
es zeigen weiterhin:
es zeigen weiterhin:
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
Schnitt durch den Gießkolben selbst mit
Kolbenstangenanschluß.
Im weiteren wird zunächst das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 und Fig. 1a beschrieben:
Der Gießkolben 2 wird in bekannter Weise als Verschlußteil
ausgeführt und je nach Bedarf werden die erforderlichen
Schmierstoffleitungen 4, 4a, 4b mit Rückschlagventil 5 und
Bohrungen 6 eingebracht.
In der Kolbenstange 3 wird ein Stößel 18 im Gewindering 9
geführt und gegen eine Feder 10 gespannt. Die eigentliche
Schmierstoffkammer 1 wird durch den inneren
Mantelflächenbereich 3e in der Gießkolbenstange 3, durch
die vordere Stirnseite 8 des Stößels 18, durch die
Stirnseite des Stopfens 22 in der Kolbenstange 3 und die
innere Mantelfläche in der Schmierstoffkammer 1a
begrenzt.
In der Schmierstoffkammer 1 ist eine Feder 10 vorgesehen,
die in der Grundstellung den Stößel 18, einschließlich
Stößelmittelteil 18a und den Bolzen 18b soweit nach rechts
drückt, bis das Stößelmittelteil 18a des Stößels 18 gegen
die Anschlagfläche 7 des Gewinderinges 9 anstößt. Zwischen
der Gießkolbenstange 3 und dem Einlegeteil 20 bildet sich
ein Spalt "s". Entsprechend der Stärke dieses Spaltes "s"
können sich die beiden Teile 3 und 20 am Ende der
Formfüllphase aufeinander zu verschieben, wobei die Feder
10 entsprechend zusammengedrückt wird.
In der Kolbenstange 3 befindet sich eine
Schmierstoffleitung 4a die dann in einen Schmierstoffraum
4c und in eine Schmierstoffleitung 4b des Gießkolbens 2
übergeht. Die Schmierstoffkammer 1 steht dadurch über
Bohrungen 6 mit der Mantelfläche 2a des Gießkolbenteiles 2
in Verbindung. Die Gießkammer ist nicht dargestellt. Die
Schmierstoffmittelzufuhr zur Schmierstoffkammer 1
geschieht über die Schmierstoffzuleitung 4 mit
Rückschlagventil 5.
Am Ende der Formfüllphase wird der Gießkolben 2
schlagartig abgebremst, wobei unerwünschte Druckspitzen
auftreten. In dieser Endphase der Formfüllphase wird die
Feder 10 um die Stärke des Spaltes "s" zusammengedrückt,
wodurch der Schmierstoff aus der Schmierstoffkammer 1 über
die Bohrungen 6 in den Spalt zwischen der äußeren
Mantelfläche 2a des Gießkolbenteils 2 und innere
Mantelfläche der nicht dargestellten Gießkammer gepreßt
wird, wodurch eine einwandfreie Schmierung gewährleistet
wird.
Darüber hinaus werden die Druckspitzen abgefangen und zwar
einerseits durch das Zusammendrücken der Feder 10 und
andererseits durch die Kompression des Schmierstoffes in
der verkleinerten Schmierstoffkammer 1. Nach Abschluß des
Arbeitszyklusses wird der Stößel 18 durch die Feder 10
wieder um die Stärke des Spaltes "s" nach rechts
verschoben.
Die Schmierstoffkammer 1 steht über eine weitere Leitung
12, welche ebenfalls gegenüber der Schmierstoffkammer 1
ein Rückschlagventil 13 aufweist, mit einer Ringnut 11 in
Verbindung, in welcher sich der eventuell eine Leckage
bildende Schmierstoff sammelt und dann beim Zurückdrücken
des Stößels 18 wieder über das Rückschlagventil 13 in die
Schmierstoffkammer 1 zurückgeführt wird.
Die Kolbenstange 3 weist an sich bekannte Dichtungen 14
und 15 auf. Innerhalb der Kolbenstange 3 wird in an sich
bekannter Weise ein Kühlmittel geführt, dessen Zulauf
durch den Pfeil 16 und dessen Ablauf durch den Pfeil 17
gekennzeichnet ist.
Die Verbindung zwischen der Kolbenstange 3 des Gießkolbens
2 und dem nicht näher dargestellten hydraulischen
Antriebskolben erfolgt mittels einer Kolbenkupplung 19,
wobei zum schnellen Ausbau der Kolbenstange 3 das
Einlegeteil 20 vorgesehen ist.
Bei dem nachfolgend beschriebenen alternativen
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind mit Fig. 1, 1a
gleichwirkende Bauteile gleich bezeichnet. Im übrigen
beziehen sich die nachfolgenden Bezugszeichen
ausschließlich auf Fig. 2.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die gemäß Fig. 1
beschriebene Schmierstoffkammer 1 im vorderen Bereich des
Gießkolbens 2 angeordnet. Insofern ist Fig. 1a durch
Fig. 2 zu ersetzen.
Der Gießkolben 2 setzt sich im wesentlichen aus den
beiden, miteinander verschraubten Gießkolbenteilen 2b und
2c sowie einem Einlegeteil 91 zusammen. Die Kolbenstange 3
besteht aus den beiden Teilen 3a und 3b, die ebenfalls
miteinander verschraubt sind. Das Kolbenstangenteil 3b ist
innerhalb des Gießkolbens 2 bis zum Einlegeteil 9′
geführt, wobei ein vorderer Bereich 3c der Kolbenstange 3
als Stößel ausgebildet ist. Die eigentliche
Schmierstoffkammer 1′ wird durch die innere Mantelfläche
2e des vorderen Abschlußbereichs 3d des
Kolbenstangenteiles 3b, durch die vordere Stirnseite 8′
des als Stößel ausgebildeten vorderen Bereiches 3c des
Kolbenstangenteiles 3b, durch das Einlegeteil 9′ und die
innere Mantelfläche des Gießkolbenteiles 2c begrenzt.
In der Schmierstoffkammer 1′ ist eine Feder 10′
vorgesehen, die in der Ruhestellung des Gießkolbens 2 das
Kolbenstangenteil 3b und damit das Kolbenstangenteil 3a
soweit nach rechts drückt, bis der als Stößel ausgebildete
vordere Bereich 3c des Kolbenstangenteiles 3b gegen die
Anschlagfläche 7′ des Gießkolbenteiles 2c anstößt.
Zwischen dem Gießkolbenteil 2c und dem Kolbenstangenteil
3a bildet sich ein Spalt "s". Entsprechend der Stärke
dieses Spaltes "s" können sich die beiden Teile 2c und 3a
am Ende der Formfüllphase aufeinander zu verschieben,
wobei die Feder 10′ entsprechend zusammengedrückt wird.
Im Kolbenstangenteil 3a befindet sich eine
Schmierstoffleitung 4a, die dann in eine
Schmierstoffleitung 4d des Kolbenstangenteiles 3b
übergeht. Diese Schmierstoffleitung 4d endet dann unter
Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles 5′ in der
Schmierstoffkammer 1′. Die Schmierstoffkammer 1′ steht
über Bohrungen 6 mit der Mantelfläche 2a des
Gießkolbenteiles 2b in Verbindung. Die Gießkammer selbst
ist nicht näher dargestellt.
Am Ende der Formfüllphase wird wiederum wie zu Fig. 1, 1a
beschrieben, der Gießkolben 2 schlagartig abgebremst,
wobei die unerwünschten Druckspitzen auftreten. In dieser
Endphase der Formfüllphase wird die Feder 10′ um die
Stärke des Spaltes "s" zusammengedrückt, wodurch der
Schmierstoff aus der Schmierstoffkammer 1′ über die
Bohrungen 6 in den Spalt zwischen der äußeren Mantelfläche
2a des Gießkolbenteiles 2b und innere Mantelfläche der
nicht dargestellten Gießkammer gepreßt wird, wodurch eine
einwandfreie Schmierung gewährleistet wird.
Darüber hinaus werden gleichermaßen die Druckspitzen
abgefangen und zwar einerseits durch das Zusammendrücken
der Feder 10′ und andererseits durch die Kompression des
Schmierstoffes in der verkleinerten Schmierstoffkammer 1′.
Nach Abschluß des Arbeitszyklusses wird das
Kolbenstangenteil 3b durch die Feder 10′ wieder um die
Stärke des Spaltes "s" nach rechts verschoben.
Die Schmierstoffkammer 1′ steht über eine weitere Leitung
12′, welche ebenfalls gegenüber der Schmierstoffkammer 1′
ein Rückschlagventil 13′ aufweist, mit einer Ringnut 11′
in Verbindung, in welcher sich der eventuell eine Leckage
bildende Schmierstoff sammelt und dann beim Zurückdrücken
des Kolbenstangenteiles 3b wieder über das
Rückschlagventil 13′ in die Schmierstoffkammer 1′
zurückgeführt wird.
Das Einlegeteil 9′ weist an sich bekannte Dichtungen 14′
und 15′ auf. Innerhalb der Kolbenstange 3 wird in an sich
bekannter Weise ein Kühlmittel geführt, dessen Zulauf
durch den Pfeil 16′ und dessen Ablauf durch den Pfeil 17
gekennzeichnet ist.
Claims (17)
1. Ausbildung des Gießkolbens einschließlich
Kolbenstange an Druckgießmaschinen, wobei die Ausbildung eine
Schmierung der äußeren Mantelfläche des Gießkolbens
insbesondere im Endbereich der Formfüllphase erlaubt, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb der Gießkolbenstange (3)
(Fig. 1) eine Schmierstoffkammer (1, 1a) angeordnet ist, die
zuflußseitig über eine Schmierstoffleitung (4) mit
Schmierstoff auffüllbar ist, wobei der Zufluß zur
Schmierstoffkammer (1, 1a) durch ein Rückschlagventil (5)
abdichtbar ist, daß die Schmierstoffkammer (1) abflußseitig
über Bohrungen (6) mit der Mantelfläche (2a) des Gießkolbens
(2) in Verbindung steht und daß die Schmierstoffkammer (1) am
Ende der Formfüllphase mittels eines Stößels (18)
komprimierbar ist, wobei der Schmierstoff über die Bohrungen
(6) zur Mantelfläche (2a) gelangt.
2. Ausbildung des Gießkolbens einschließlich
Kolbenstange an Druckgießmaschinen, wobei die Ausbildung eine
Schmierung der äußeren Mantelfläche des Gießkolbens
insbesondere im Endbereich der Formfüllphase erlaubt, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb des Gießkolbens (2) (Fig. 2)
eine Schmierstoffkammer (1′) angeordnet ist, die zuflußseitig
über eine, über die Kolbenstange (3, 3a, 3b) verlegte
Schmierstoffleitung (4a, 4d) mit Schmierstoff auffüllbar ist,
wobei der Zufluß zur Schmierstoffkammer (1′) durch ein
Rückschlagventil (5′) abdichtbar ist, daß die
Schmierstoffkammer (1′) abflußseitig über Bohrungen (6) mit
der Mantelfläche (2a) des Gießkolbens (2) in Verbindung steht
und daß die Schmierstoffkammer (1′) am Ende der Formfüllphase
mittels eines Stößels (3c) komprimierbar ist, wobei der
Schmierstoff über die Bohrungen (6) zur Mantelfläche (2a)
gelangt.
3. Ausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange (3) einstückig ausgebildet ist.
4. Ausbildung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange (3) mehrteilig aus einem äußeren
rohrförmigen Teil (3a) und einem in dieses Teil (3a)
einschraubbaren inneren Teil (3b) besteht (Fig. 2).
5. Ausbildung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stößel (18) in die Kolbenstange (3)
eingebaut ist, der sich in der Ruhestellung gegen eine
Anschlagfläche (7) eines Gewinderings (9) abstützt (Fig. 1).
6. Ausbildung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei mehrteilig ausgebildeter Kolbenstange
(3, 3a, 3b) im vorderen Bereich eine Stößelausbildung (3c)
vorgesehen ist, die sich in der Ruhestellung gegen eine
Anschlagfläche (7′) eines Gießkolbenteiles (2c) abstützt
(Fig. 2).
7. Ausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die vordere Stirnseite (8, 8′) der
Stößelausbildung (18, 3c) die Schmierstoffkammer (1, 1′) nach
hinten abschließt (Fig. 1, 2).
8. Ausbildung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein sich von der Stirnseite (8) nach
vorne anschließender Bolzen (18b) des Stößels (18) in eine
Schmierstoffkammer (1a) eintaucht, wobei vorzugsweise der
vordere Abschluß der Schmierstoffkammer (1a) durch einen
Stopfen (22) in der Gießkolbenstange (3) und die äußere
Mantelfläche der Schmierstoffkammer (1) von einem inneren
Mantelflächenbereich (3e) der Gießkolbenstange (3) gebildet
ist (Fig. 1, 1a).
9. Ausbildung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß bei mehrteiliger Ausbildung der
Kolbenstange (3) ein von der Stirnseite (8′) nach vorne
anschließender Abschlußbereich (3d) der Kolbenstange (3) die
Schmierstoffkammer (1′) radial nach innen abschließt, wobei
vorzugsweise der vordere Abschluß der Schmierstoffkammer (1′)
durch ein Einlegeteil (9′) des Gießkolbens (2) und die äußere
Mantelfläche der Schmierstoffkammer (1′) von einer inneren
Mantelfläche (2e) des Gießkolbens (2) gebildet ist (Fig. 2).
10. Ausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Schmierstoffkammer (1, 1′) eine
koaxial zur Kolbenstange (3, 3d) wirkende Feder (10, 10′)
angeordnet ist.
11. Ausbildung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Feder (10) nach vorne gegen die Gießkolbenstange
(3) und nach hinten gegen die vordere Stirnseite (8) des als
Stößel ausgebildeten Bolzens (18a) des Stößels (18) abstützt
(Fig. 1).
12. Ausbildung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Feder (10′) bei mehrteiliger Kolbenstange (3)
nach vorne gegen das Einlegeteil (9′) des Gießkolbens (2) und
nach hinten gegen die vordere Stirnseite (8′) des als Stößel
ausgebildeten vorderen Bereiches (3c) der Kolbenstange (3,
3b) abstützt (Fig. 2).
13. Ausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Stößelausbildung
(Mittelteil 18a) (Fig. 1) der Kolbenstange (3) in der äußeren
Mantelfläche des Stößels (18) (Fig. 1) eine Ringnut (11)
vorgesehen ist, die über eine, mit einem Rückschlagventil
(13) ausgerüstete Leitung (12) mit der Schmierstoffkammer (1)
in Verbindung steht.
14. Ausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Stößelausbildung
(vorderer Bereich (3c) der Kolbenstange (3) (Fig. 2)) in der
äußeren Mantelfläche des Kolbenstangenteils (3b) (Fig. 2)
eine Ringnut (11′) vorgesehen ist, die über eine, mit einem
Rückschlagventil (13′) ausgerüstete Leitung (12′) mit der
Schmierstoffkammer (1′) in Verbindung steht.
15. Ausbildung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießkolbenstange (3) gegenüber dem vorderen
Gießkolben (2) im vorderen Abschlußbereich des
Kolbenstangenteils der Kolbenstange (3) (Fig. 1a) durch an
sich bekannte Dichtungen (14, 15) abgedichtet ist.
16. Ausbildung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlegeteil (9′) gegenüber dem Gießkolbenteil (2b)
und gegenüber dem vorderen Abschlußbereich (3d) des
Kolbenstangenteils (3b) der Kolbenstange (3) (Fig. 2) durch
an sich bekannte Dichtungen (14′, 15′) abgedichtet ist.
17. Ausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen einem hydraulischen
Antriebskolben und der Gießkolbenstange (3) mittels einer
Kolbenkupplung (19) erfolgt und daß zum schnellen Ausbau der
Kolbenstange (3) ein Einlegeteil (20) vorgesehen ist
(Fig. 1).
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