DE3917487A1 - Giessbehaelter fuer warmkammer-druckgiessmaschinen - Google Patents
Giessbehaelter fuer warmkammer-druckgiessmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gießbehälter für Warmkammer-
Druckgießmaschinen, der aus einem warmfesten Werkzeugstahl
einstückig gegossen ist und eine die Laufflächen für den
Gießkolben aufweisende Gießkammer, sowie eine zu dieser etwa
parallel angeordnete Steigbohrung aufweist, die an einem Ende
in die Gießkammer mündet und am entgegengesetzten Ende mit
einem Mundstück zum Ansetzen einer Düse versehen ist.
Bei einem bekannten Gießbehälter dieser Art (DE-AS 21 43 937),
ist die Steigbohrung mit Hilfe von eingelegten Kernen mit
eingegossen. Um dies zu ermöglichen, ist die Steigbohrung an
einem Ende axial aus dem Gießbehälter herausgeführt und wird
dort durch eine eingesetzte Schraube verschlossen. Die Verbin
dung zur Gießkammer erfolgt über einen senkrecht zur
Steigbohrung verlaufenden Kanal, der ebenfalls durch einen
eingelegten Kern hergestellt wurde und nach außen auch durch
eine Schraube verschlossen werden muß. Sowohl die Steigbohrung
als auch der Querkanal müssen daher in relativ aufwendiger
Weise bearbeitet werden. Dies gilt auch für den im Bereich des
Mundstückes vorgesehenen Anschlußkonus für die Düse. Durch den
rechtwinkligen Übergang von dem Verbindungskanal zur Steigboh
rung und durch den, auch im Bereich des Mundstückes vorgesehe
nen etwa rechtwinkligen Übergang, entstehen Druckverluste für
die fließende Schmelze, die sich nachteilig auf die Arbeitsge
schwindigkeit auswirken können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gießbehälter
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Druckverluste
vermieden und aufwendige Bearbeitungsvorgänge eingespart werden
können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Gießbehälter der
eingangs genannten Art als Steigbohrung ein eingegossenes, im
Bereich der Mündung zur Gießkammer und im Bereich des Mund
stückes gebogenes Rohr vorgesehen, daß mindestens aus zwei
Teilen zusammengeschweißt ist. Durch diese Ausgestaltung wird
es zum einen möglich, den Übergang in den parallelen Teil des
Steigrohres mit Hilfe einer strömungstechnischen günstigen
Umlenkung zu bewirken. Durch die geschweißte Ausführung des
Rohres wird es möglich, die Geometrie des Rohres unterschied
lich zu wählen und jeweils an die, sowohl für die Umlenkung der
Schmelze als auch an die, durch die auftretenden Temperaturen
zu erwartenden Belastungen anzupassen.
Nach dem Anspruch 2 wird das Steigrohr in besonders vorteil
hafter Weise aus einem ersten Krümmer im Bereich der Mündung
zur Gießkammer, aus einem an diesen anschließenden, im wesent
lichen geraden Rohrstück und aus einem zweiten, an das Rohr
stück anschließenden Krümmer im Bereich des Mundstückes zusam
mengesetzt. Durch diese Ausgestaltung können beide Krümmer den
jeweiligen Erfordernissen individuell angepaßt werden, ohne daß
Rücksicht auf Abmessungen des dazwischenliegenden geraden
Rohrstückes genommen werden muß. Der zweite Krümmer kann, nach
den Merkmalen des Anspruches 3, in vorteilhafter Weise, auch
aus einem Stück mit einem Aufnahmekonus für die Düse bestehen,
so daß auch hier keine Schnittstellenprobleme auftreten. Dabei
kann nach Anspruch 4 die Wandstärke des Aufnahmekonus zur
öffnung hin zunehmen, so daß die Wandstärke an der kritischen
Stelle den auftretenden Belastungen gerecht wird. Schließlich
ist es nach den Merkmalen der Unteransprüche 5 bis 7 auch
möglich, die Innendurchmesser der Krümmer zu ändern und in der
Strömungsrichtung der Schmelze kleiner werden zu lassen, so daß
eine Anpassung an die strömungstechnischen Erfordernisse
möglich wird. Nach den Merkmalen der Unteransprüche 8 bis 10
ist es auch möglich, die Krümmungsradien unterschiedlich zu
machen und die Wandstärken der Krümmerteile auch unterschied
lich auszubilden, und sie jeweils an die auftretenden Erforder
nisse anzupassen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei
spieles gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine mit einem
erfindungsgemäßen Gießbehälter ausgerüstete
Warmkammer- Druckgießmaschine und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Gießbehälter der
Warmkammer- Druckgießmaschine der Fig. 1 in
vergrößertem Maßstab.
Die in der Fig. 1 dargestellte Warmkammer- Druckgießmaschine
besitzt einen Gießbehälter (1), der von oben in eine Wanne (2)
eingesetzt ist, in der sich eine Metallschmelze befindet. Das
zu schmelzende Metall wird in die Wanne über eine mit einer
Klappe (3) verschlossenen Öffnung eingegeben. Die Wanne (2) ist
in einem Ofen (4) angeordnet, so daß in ihr die eingegebenen
Metallteilchen geschmolzen werden können. In die Wanne (2)
taucht ein Thermometer (5) ein, durch welches die im Bereich
des Gießbehälter (1) herrschende Temperatur überwacht werden
kann.
Der Gießbehälter (1), der von einer Traverse (6) gehalten wird,
besitzt eine Gießkammer (7) und eine mit dieser verbundene
Steigbohrung (9), die zu einem Mundstück (10) führt, an dem
eine geneigt angeordnete Düse (11) angeordnet ist. Die Gieß
kammer (7) besteht dabei aus einem in dem Gießbehälter (1)
eingesetzten, hülsenförmigen Teil, das in Fig. 2 gezeigt ist.
In der Gießkammer (7) wird ein Gießkolben (12) geführt, der
über eine Kolbenstange (13) und eine Kupplung (14) mit einem
Hydraulikzylinder (15) verbunden ist. Der Gießkolben befindet
sich nach der Darstellung in Fig. 1 in seiner oberen Totpunkt
lage. Unterhalb dieser Totpunktlage sind in dem Gießbehälter
(1) mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen
(16) vorgesehen, die die Gießkammer (7) mit der Wanne (2)
verbinden. Über die Bohrungen (16) läuft die Metallschmelze in
die Gießkammer (7), aus welcher sie über die Steigbohrung (9)
mit der Düse (11) durch das Absenken des Gießkolbens (12)
herausgepreßt wird. Durch die schräge Anordnung der Düse (11),
kann die Schmelze beim Zurückziehen des Gießkolbens (12) aus
der Düse (11) in den Bereich der Steigbohrung (9) zurückflie
ßen, so daß sie innerhalb des erwärmten Bereiches bleibt und
nicht erstarrt. Der Innendurchmesser des nach oben offenen
Gießbehälters (1) erweitert sich oberhalb der Gießkammer (7).
Dieser Bereich steht über Öffnungen (17) ebenfalls mit der
Wanne (2) in Verbindung, so daß der Gießkolben auch auf seiner
Oberseite von der Schmelze umgeben ist.
Der in der Fig. 2 dargestellte Gießbehälter (1), ist als ein
Gußteil aus einer warmfesten Werkzeugstahllegierung herge
stellt. Gegossene Gießbehälter haben wirtschaftliche Vorteile
gegenüber einer geschmideten Ausführung. Auch die bei modernen
Warmkammer- Durckgießmaschinen, wegen der höheren Gießdrücke
(bis 400 Bar) notwendigen höherwertigen Warmarbeitsstähle
lassen sich gießen.
Der Gießbehälter (1) ist, wie Fig. 2 zeigt, mit einer Steig
bohrung (9) versehen, die aus einem miteingegossen Rohr (18)
besteht, das aus drei Teilen zusammengeschweißt ist. Das Rohr
(18) besteht zum einen aus einem an die Gießkammer (7) an
schließenden Krümmer (19), einem daran angrenzenden zylin
drischen Rohrstück (20) und einem im Bereich des Mundstückes
(10) an das Rohrstück (20) angrenzenden zweiten Krümmer (21).
Der Innendurchmesser des ersten Krümmers (19) nimmt dabei von
der Mündung (22) zur Gießkammer (7) bis zum Anschluß an das
Rohrstück (20) ab, das heißt, daß der Innendurchmesser des
Krümmers (19) an der Anschlußstelle an das Rohrstück (20) dem
Innendurchmesser (d) des Rohrstückes (20) entspricht, an der
Mündung (22) jedoch den größeren Durchmesser (d 1) aufweist. Die
Mündung (22) liegt einer Öffnung in der Gießkammer (7) gegen
über, die einen Durchmesser (d 0) aufweist, der größer als (d1)
ist. Der zweite Krümmer (21) besitzt ebenfalls an seiner
Anschlußstelle an das Rohrstück (20) den Innendurchmesser (d),
im Bereich seiner Mündung (23) in einen Aufnahmekonus (24)
jedoch den Durchmesser (d 2), der kleiner als der Durchmesser
(d) ist. Beispielsweise kann bei einer praktischen Ausführungs
form der Durchmesser d 1 = 16 mm, der Durchmesser d = 14 mm und
der Durchmesser d 2 = 12 mm betragen. Der Übergang der Innen
durchmesser der Krümmer (19, 21) vom größeren zum kleineren
Innendurchmesser erfolgt kontinuierlich.
Der Krümmer (21) ist, wie bereits angedeutet wurde, mit einem
Aufnahmekonus (24) für die Düse (11) versehen. Dieser
Aufnahmekonus (24) ist einstückig am Krümmer (21) angeordnet.
Der Krümmer (21) weist im Bereich des Aufnahmekonus (24) ,
dessen Kegelwinkel etwa 5° betragen kann, eine sich nach außen
vergrößernde Wandstärke auf, wobei die Außenwand des
Aufnahmekonus (24) unter einem größeren Konuswinkel als der
Aufnahmekonus (24) selbst, beim Ausführungsbeispiel etwa unter
einem Kegelwinkel von 10°, in die Außenwandung des Krümmer
teiles übergeht. Der zweite Krümmer (21) besitzt daher beim
Ausführungsbeispiel an der Anschlußstelle zum Rohrstück (20)
einen Außendurchmesser (D), der dem Außendurchmesser (D) des
Rohrstückes (20) entspricht während er an der Mündung (10)
einen Durchmesser (D M ) aufweist, der wesentlich größer ist. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser D =
24 mm, der Durchmesser D M = 40 mm betragen.
Auch die Krümmungsradien der Krümmer (19, 21) sind unterschied
lich. So besitzt der erste Krümmer (19) einen Innenradius (R 1)
der größer ist als der Innenradius (R 2) des zweiten Krümmers
(21); auch der Außenkrümmungsradius (R 3) des ersten Krümmers
(19) ist größer als der Außenkrümmungsradius (R 4) des zweiten
Krümmers (21). Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt
der Innenradius R 1 = 9 mm, der Innenradius (R 2) des zweiten
Krümmers (21) 7 mm, der Außenradius des ersten Krümmers R 3 = 35 mm
und der Außenradius des zweiten Krümmers R 4 = 31 mm.
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß der erste Krümmer (19),
der an der Stelle (25) mit dem Rohrstück (20) verschweißt ist,
den Erfordernissen der an dieser Stelle auftretenden Strömung
der Metallschmelze angepaßt ist. Der 90°-Übergang erfolgt ohne
scharfe Ecken, so daß Druckverluste oder Verwirbelungen in der
aus der Gießkammer (7) herausgepreßten Schmelze nicht auftreten
können. Auch der zweite Krümmer (21), der an der Stelle (26)
mit dem Rohrstück (20) verschweißt ist, ist individuell den
auftretenden Erfordernisse angepaßt. Auch sein Innendurchmesser
verjüngt sich in Strömungsrichtung, so wie der Innendurchmesser
des ersten Krümmers (19). Der zweite Krümmer (21) ist außerdem
einstückig mit dem Aufnahmekonus (24) versehen, so daß auch an
dieser Stelle keine Schwierigkeiten an der Anschlußstelle für
die Düse (11) auftreten. Schließlich sind auch noch die Wand
stärken, insbesondere des zweiten Krümmers (21) im Bereich des
Aufnahmekonus (24) so gewählt, daß sie den erforderlichen
Belastungen standhalten, ohne daß am fertigen Gießbehälter
aufwendige Nacharbeiten notwendig wären.
Claims (10)
1. Gießbehälter (1) für Warmkammer- Druckgießmaschinen,
der aus einem warmfesten Werkzeugstahl einstückig gegossen ist
und eine die Laufflächen für den Gießkolben aufweisende
Gießkammer (7), sowie eine zu dieser etwa parallele
Steigbohrung (9) aufweist, die an einem Ende in die Gießkammer
mündet und am entgegengesetzten Ende mit einem Mundstück (10)
zum Ansetzen einer Düse versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß als Steigbohrung (9) ein eingegossenes, im Bereich der
Mündung (22) zur Gießkammer (7) und im Bereich des Mundstückes
(10) gebogenes Rohr (18) vorgesehen ist, daß aus mindestens
zwei Teilen zusammengeschweißt ist.
2. Gießbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (18) aus einem ersten Krümmer (19) im Bereich der
Mündung zur Gießkammer (7), aus einem an diesen anschließenden
im wesentlichen geraden Rohrstück (20) und aus einem zweiten an
das Rohrstück (20) anschließenden Krümmer (21) im Bereich des
Mundstückes (10) zusammengesetzt ist.
3. Gießbehälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Krümmer (21) aus einem Stück mit
einem Aufnahmekonus (24) für die Düse besteht.
4. Gießbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärke des Aufnahmekonus (24) zur Öffnung (17)
hinzu nimmt.
5. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des zweiten Krümmers
(21) dem Innendurchmesser (d) des Rohrstückes (20) an einer
Seite angepaßt ist, und zum Aufnahmekonus (24) hin abnimmt.
6. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohrstück (20) zylindrisch ausgebildet
ist.
7. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Krümmer (19) an der an das
Rohrstück (20) angrenzenden Seite eine an den Innendurchmesser
(d) des Rohrstückes (20) angepaßten Innendurchmesser, an der
Mündung (22) zur Gießkammer (7) jedoch einen größeren Innen
durchmesser (d 1) aufweist.
8. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien (R 1 bzw. R3) des ersten
Krümmers (19) größer als die Krümmungsradien (R 2 bzw. R4), des
zweiten Krümmers (21) sind.
9. Gießbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wandstärken des zweiten Krümmers (21)
größer als die des ersten Krümmers (19) sind.
10. Gießbehälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärken des zweiten Krümmers (21) im Bereich der
Krümmungsradien (R 2, R4) zum Aufnahmekonus (24) hinzunehmen.
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