DE4229273A1 - Füllkammer für eine Druckgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllkammer für eine Druck­ gießmaschine, deren zylindrische Innenfläche als Gleit­ fläche für einen Druckkolben dient, die eine Zuführöffnung zur Aufnahme von flüssigem Gießmaterial aufweist und die an einer Aufspannstelle der Maschine für eine Druckgieß­ form an die Füllkammer dieser Druckgießform angrenzt.

Bei Druckgießmaschinen mit Aufspannvorrichtungen zur lös­ baren Befestigung verschiedener Druckgießformen stoßen die Füllbüchsen der aufgespannten Druckgießformen direkt an die Füllkammer der Druckkammer der Maschine und bilden einen durchgehenden zylindrischen Raum, in dem der Druck­ kolben bewegt wird. Beim Aufspannen der Druckgießformen ist dabei die Stoßstelle zwischen den beiden Füllkammern starken Belastungen ausgesetzt, und bei häufigem Aus­ wechseln der Druckgießformen treten mit der Zeit Beschädi­ gungen des vorderen Bereichs der Füllkammer der Maschine auf. Diese Beschädigungen konzentrieren sich vor allem auf den äußeren Rand sowie die Stirnfläche der Füllkammer, wodurch das Fluchten der Innenflächen der Füllkammer der Maschine und der Füllbüchse der Druckgießform beeinträch­ tigt werden kann. Dadurch wird jedoch auch die Kolben­ bewegung beeinträchtigt. Es kommt zu Beschädigungen der Gleitflächen der Füllkammer, die dazu führen können, daß flüssiges Metall zwischen die Umfangsfläche des Druck­ kolbens und die Gleitfläche der Füllkammer eindringt, zu Kolbenklemmen führt und eine Ausbildung von Längsriefen in diesen Flächen verursacht. Solchermaßen unbrauchbar gewor­ dene Füllkammern müssen entweder nachgearbeitet werden, wodurch sich jedoch der Innendurchmesser der Füllkammern vergrößert und daher der Kolben gegen einen neuen, mit angepaßtem Durchmesser ausgetauscht werden muß, oder sie müssen ausgewechselt werden. Beides ist jedoch sehr zeit- und kostenintensiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckkammer für Druckgießmaschinen zu schaffen, die auch bei häufigem Auswechseln der Druckgießformen eine hohe Lebensdauer aufweist.

Die Aufgabe wird mit einer Druckkammer der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Füll­ kammer an der Stoßstelle zur Füllbüchse der Druckgießform mit einem ihren äußeren Umfang umgreifenden, aus einem härteren Material, insbesondere aus gehärtetem Stahl bestehenden Ring versehen ist. Dieser Ring, auf den die eine Hälfte der Druckgießform aufgesetzt und anschließend an der Maschine festgespannt wird, schützt den Endbereich der Füllkammer zuverlässig vor Beschädigungen. Außerdem bietet er der aufgesetzten Gießformhälfte einen zuverläs­ sigen Halt. Die Stirnfläche des Endbereiches der Füll­ kammer der Maschine kann nicht mehr beschädigt werden, d. h. es treten auch keine Probleme des Fluchtens der Füllbüchse der Gießformhälfte mit der Füllkammer der Maschine und die damit verbundenen Beschädigungsgefahren für die Gleitflächen der Füllkammer mehr auf. Die Lebens­ dauer der Füllkammer kann damit entscheidend erhöht werden. Der Ring kann dabei zweckmäßigerweise mit der Füllkammer verschraubt sein. Auf diese Weise ist er, falls auch an ihm einmal Beschädigungen auftreten sollten, einfach gegen einen neuen austauschbar.

Weitere Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer der Füllkammer ergeben sich dadurch, daß die Füllkammer einen auswechselbaren zylindrischen Einsatz aufweisen kann, dessen zylindrische Innenfläche als Gleitfläche für den Druckkolben dient und der an der Stoßstelle zur Füllbüchse der Druckgießform über die Füllkammer der Maschine über­ steht, wobei der Ring auf diesen überstehenden Bereich des Einsatzes aufgezogen sein kann. Dabei kann der Ring gleichzeitig der Befestigung des Einsatzes in der Füll­ kammer dienen. Durch den auswechselbaren zylindrischen Einsatz ist praktisch die Gleitfläche der Füllkammer aus­ tauschbar. Falls also auf Grund anderer Ursachen, bei­ spielsweise durch schadhafte Kolben, die Gleitfläche des Einsatzes unbrauchbar geworden ist, kann durch einen ein­ fachen Austausch des Einsatzes die Funktionsfähigkeit der Füllkammer wieder hergestellt werden. Dies ist preiswerter und schneller als eine Nachbearbeitung der Gleitfläche der Füllkammer. Ein weiterer Kostenvorteil besteht darin, daß nur der Einsatz aus einem teueren Material mit guten Gleiteigenschaften bestehen muß, während der Mantel selbst aus einem billigeren Material bestehen kann. Außerdem läßt sich die Maschine durch Austausch des Einsatzes gegen einen anderen mit einem anderen Innendurchmesser und/oder durch Austausch des Ringes gegen einen mit anderen Außen­ abmessungen einfacher und schneller an andere Druckgieß­ formen anpassen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Einsatz eine in Achslängsrichtung gestufte Außenfläche aufweisen, die der axialen Fixierung des Einsatzes in der Füllkammer dient. Auch der Ring kann in axialer Richtung gegen eine der Stufen der Außenfläche des Einsatzes anliegen. Wird der Ring anschließend mit der Füllkammer verschraubt, so kann er dabei den zylindrischen Einsatz sowohl in der Füllkammer zentrieren als auch in axialer Richtung mit dieser verspannen. Zweckmäßigerweise kann sich der Einsatz über die gesamte Länge der Füllkammer erstrecken und im Bereich der Zuführöffnung der Füllkammer eine mit dieser in Verbindung stehende radiale Öffnung aufweisen.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Füllkammer anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Teilansicht einer Druckgießmaschine mit einer herkömmlichen Füllkammer;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Füllkammer nach der Erfindung mit zylindrischem Einsatz;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Füllkammer entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Druckgießmaschine 10 weist eine herkömmliche Druckkammer 11 mit einer einstückigen, im Schnitt dargestellten Füllkammer 12 auf. Die Füllkammer 12 ist in einer Bohrung einer Spannplatte 13 der Druckgieß­ maschine 10 angeordnet, an der eine Gießformhälfte 14 lösbar befestigt ist. Auf Zapfen 15 der Gießformhälfte 14 kann eine zweite, in Fig. 1 nicht dargestellte Gießform­ hälfte aufgesetzt werden. Die zylindrische Innenfläche 16 der Füllkammer 12 fluchtet mit einer Füllbüchse 17 der Gießformhälfte 14. In der Füllkammer 12 ist ein Kolben 18 beweglich angeordnet. Bei Bewegung dieses Kolbens 18 in Pfeilrichtung 19 wird ein zuvor durch eine Zuführöffnung 20 in die Füllkammer 12 eingefülltes flüssiges Gieß­ material in die Gießform gepreßt und somit das gewünschte Gießformteil hergestellt. Die Füllkammer 12 weist an ihrem der Gießformhälfte 14 zugewandten Ende einen ringförmigen Flansch 21 auf, mit dem sie an der Spannplatte 13 der Druckgießmaschine 10 befestigt ist. Anschließend an den Flansch 21 steht sie jedoch mit einem schmalen ringförmi­ gen Bereich 22 an der Spannplatte 13 der Maschine 10 vor. Auf diesen vorspringenden Bereich 22 der Füllkammer 12 wird die Gießformhälfte 14 mit ihrer zylindrischen Füll­ büchse 17 aufgesetzt. Die Füllkammer 16 und die Füllbüchse 17 sind dabei aus einem hitzebeständigen Material mit sehr guten Gleiteigenschaften, jedoch nur begrenzter Härte gefertigt. Auf Grund dieser Materialeigenschaften erleidet die Füllkammer 12 bei häufigem Montieren und Demontieren von Gießformhälften 14 im Bereich des ringförmigen Vor­ sprunges 22 Beschädigungen, die zu einem mangelnden Fluch­ ten der Innenflächen der beiden Füllkammern 12 und 17 und somit zu Behinderungen der Bewegung des Kolbens 18 führen können. Dies kann zu weiteren Zerstörungen der Innenfläche 16 der Füllkammer 12 und schließlich zum Unbrauchbarwerden der gesamten Füllkammer 12 führen.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Füllkammer 30 gemäß der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Füllkammer 30 besteht aus einem äußeren zylindrischen Mantel 31, in dem ein zylindrischer Einsatz 32 auswechselbar angeordnet ist. Dabei besteht der zylindrische Einsatz 32 aus einem hitze­ beständigen, gut gleitfähigen Material, während der Mantel 31 aus einem härteren und preiswerteren Material bestehen kann. An dem der Gießform abgewandten Ende weist der Mantel 31 eine Zuführöffnung 33 mit kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt und konisch zulaufenden Seiten­ wänden zur Zuführung von flüssigem Gießmaterial auf. Im Bereich dieser Zuführöffnung 33 weist auch der zylindri­ sche Einsatz 32 eine kreisförmige, radiale Öffnung 34 auf, deren Durchmesser etwas größer gewählt ist als der Durch­ messer der Zuführöffnung 33 des Mantels 31 auf der Innen­ seite. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das Gieß­ material ungehindert in das Innere 35 der Füllkammer 30 gelangen kann. Außerdem ist diese Öffnung 34 durch eine einfache Bohrung leicht anzubringen. An dem der Gießform­ hälfte zugewandten Ende der Füllkammer 30 steht der zylin­ derförmige Einsatz mit einem ringförmigen Bereich 36 über den Mantel 30 vor. In diesem Bereich 36 ist auf den äuße­ ren Umfang des Zylindereinsatzes 32 ein Stahlring 37 auf­ gesetzt, der den Bereich 36 in radialer Richtung vollstän­ dig abdeckt. Der Bereich 36 mit dem aufgesetzten Stahlring 37 entspricht dem ringförmigen Vorsprung 22 herkömmlicher Füllkammern, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Auf diesen vorspringenden Teil wird eine Formhälfte 14 aufgesetzt, wobei jetzt jedoch der Stahlring 37 die Stirnfläche 38 der Füllkammer 30 auf Grund seiner harten Materialeigenschaf­ ten vor Beschädigungen schützt. Gleichzeitig bietet der Stahlring 37 einen sicheren Halt und eine sichere Führung für eine aufzusetzende Gießformhälfte. Bei der in Fig. 2 gezeigten Füllkammer 30 ist der Stahlring 37 auf einen zylindrischen Einsatz 32 aufgesetzt. Er könnte jedoch genausogut auf einen vorderen Bereich einer einstückigen Füllkammer 30 aufgesetzt werden, die jedoch dann vollstän­ dig aus einem teureren Material mit guten Gleiteigenschaf­ ten zur Ermöglichung der Kolbenbewegung gefertigt sein müßte. Außerdem wäre bei einem Verschleiß der Gleitflächen einer einstückigen Füllkammer ein Nacharbeiten der Kammer und ein Austausch der Kolben erforderlich. Darüber hinaus ist bei einer einstückigen Füllkammer ein Anpassen des Innenraumes 35 auf einen geringeren oder auch größeren Durchmesser durch einfaches Austauschen des Zylinderein­ satzes 32 nicht möglich. Insofern ist eine zweiteilige Ausbildung der Füllkammer aus einem Mantel 31 und einem Zylindereinsatz 32 der einstückigen Ausführung vorzu­ ziehen. Ein Stahlring 37 läßt sich jedoch sowohl bei ein­ stückigen als auch bei zweiteiligen Formkammern anordnen und erfüllt in beiden Fällen die Aufgabe, eine genaue Zentrierung von Füllkammer und Füllbüchse zu gewähr­ leisten.

Der Stahlring 37 ist mittels Schrauben 39 am Mantel 31 der Füllkammer 30 befestigt. Beim Festschrauben des Stahlrings 37 wird gleichzeitig der Zylindereinsatz 32 im Mantel 31 der Füllkammer 30 befestigt. Der Zylindereinsatz 32 weist hierzu eine Stufe 40 in axialer Richtung in seiner Außen­ fläche auf. Diese Stufe 40 wirkt mit einer stufenförmigen Verengung 41 des Innendurchmessers des Mantels 31 zusammen und bildet so einen Anschlag für den in Fig. 2 von links in den Mantel 31 einsetzbaren Zylindereinsatz 32. Eine zweite Stufe 42 am äußeren Umfang des Zylindereinsatzes 32 dient als Anschlag für den Stahlring 37. Beim Anziehen der Schraube 39 preßt der Stahlring 37 den Zylindereinsatz 32 über die Stufe 42 gegen den Vorsprung 41 im Mantel 31 und sichert somit den Zylindereinsatz 32 gegen ein axiales Verschieben. Im Bereich der Zuführöffnung 33 der Füllkam­ mer 30 weist der Zylindereinsatz 32 einen Schlitz 44 in seiner Außenfläche auf. An dieser Stelle ist im Mantel 31 eine Spannschraube 43 angeordnet, die in den Schlitz 44 eingreift und so den Zylindereinsatz 32 gegen ein Ver­ drehen in der Füllkammer sichert.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht von vorne auf die Füllkammer 30 nach Fig. 2. Deutlich zu erkennen ist der größere Durch­ messer der Öffnung 34 im Zylindereinsatz 32 gegenüber dem Durchmesser der konisch zulaufenden Zuführöffnung 33 im Mantel 31 an dessen Innenseite. Auf diese Weise kann von einer konischen Ausführung der Öffnung 34 abgesehen wer­ den. Außerdem wird beim Einsetzen des Zylindereinsatzes 32 in den Mantel 31 das gegenseitige Justieren der beiden Öffnungen 33 und 34 erleichtert.

Claims (7)

1. Füllkammer für eine Druckgießmaschine, deren zylindrische Innenfläche für einen Druckkolben dient, die eine Zuführöffnung zur Aufnahme von flüssigem Gieß­ material aufweist und die an der Aufspannstelle der Maschine für eine Druckgießform an die Füllbüchse dieser Druckgießform angrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkammer (30) an der Stoßstelle zur Füll­ büchse der Druckgießform (17) mit einem ihren äußeren Umfang umgreifenden, aus einem härteren Material, ins­ besondere aus gehärtetem Stahl bestehenden Ring (37) versehen ist.

2. Füllkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (37) mit der Füllkammer (30) verschraubt ist.

3. Füllkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Füllkammer (30) einen auswechselbaren zylindrischen Einsatz (32) aufweist, dessen zylindri­ sche Innenfläche als Gleitfläche für den Druckkolben dient und der an der Stoßstelle (36) zur Füllbüchse (17) der Druckgießform über die Füllkammer (30) der Druck­ kammer übersteht, wobei der Ring (37) auf diesen über­ stehenden Bereich (36) des Einsatzes (32) aufgezogen ist.

4. Füllkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (37) gleichzeitig der Befestigung des Ein­ satzes (32) an der Füllkammer (30) dient.

5. Füllkammer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (32) eine in Achslängsrich­ tung gestufte Außenfläche (40, 42) aufweist, die der axialen Fixierung des Einsatzes in der Füllkammer dient.

6. Füllkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (37) in axialer Richtung gegen eine der Stufen (42) der Außenfläche des Einsatzes (32) an­ liegt.

7. Füllkammer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (32) sich über die ge­ samte Länge der Füllkammer (30) erstreckt und im Be­ reich der Zuführöffnung (33) der Füllkammer (30) eine mit dieser in Verbindung stehende radiale Öffnung (34) aufweist.