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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet
der Kaltkammerdruckgießmaschinen.
Im Einzelnen betrifft die Erfindung einen Gießkolben, der ein besseres Gießen sowie
eine bessere Schmierung und Reinigung des Gießrohrs ermöglicht.
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Der Gießkolben besteht aus einer Plungerspitze,
einem Plungerkolbenring, einem Deckel, der den Plungerkolbenring
auf der Plungerspitze hält,
einer Schmierkammer und einem Abstreif- und Führungsring. Der Deckel, der
Plungerkolbenring und der Abstreif- und Führungsring sind an der Plungerspitze
befestigt. Eine ringförmige
bogenförmige
Aussparung am Umfang der Plungerspitze in Kombination mit einer
Reihe von geneigten und radialen Schmierdüsen bilden eine Schmierkammer
innerhalb des Gießrohres.
Durch die Größe der Schmierkammer
kann ein wesentlicher Teil des Gießrohres direkt geschmiert werden,
bevor die Plungerspitze in dem Gießrohr vorbereitend auf den
Füllzyklus
zurückgezogen
wird.
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Beim Kaltkammerdruckgießen ist
der Gießkolben
innerhalb des Gießrohres
der Kaltkammerdruckgießmaschine
angeordnet. Der Gießkolben
ist über
eine Verbindungsstange mit einer Gießkolbenstange und einem Kolben
der Gießmaschine
verbunden. Das Zurückziehen
des Kolbens der Gießmaschine
führt zum
Zurückziehen
des Gießkolbens
innerhalb des Gießrohres
bis in eine Füllposition.
In der Füllposition
wird geschmolzenes Metall in den Raum oberhalb des Gießkolbens
in das Gießrohr
gegossen. Sobald die Gießformen
der Kaltkammerdruckgießmaschine
verschlossen und festgeklemmt sind, beginnt der Gießzyklus.
Im Verlauf des Gießzyklus treibt
der Kolben der Gießmaschine
die Kolbenstange, die Verbindungsstange und den Gießkolben
innerhalb des Gießrohres
nach oben und transportiert das geschmolzene Metall in die Angusskanäle und Gusshohlräume. Sobald
sich das geschmolzene Metall in den Gießformen verfestigt hat, zieht
der Kolben der Gießmaschine
den Gießkolben
in die Füllposition innerhalb
des Gießrohres
zurück,
wo er auf den Beginn des nächsten
Zyklus wartet.
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Ein Problem der Kaltkammerdruckgießmaschinen
ergibt sich daraus, dass beim Gießzyklus kleine Mengen geschmolzenes
Metall zwischen die Innenseite des Gießrohres und den Gießkolben
oder durch einen Kolbenring laufen und im Inneren des Gießrohres
zur Bildung von Abfallteilchen führen. Das
Problem entsteht, weil sich der Innendurchmesser des Gießrohres
aufgrund einer Wärmeausdehnung
durch die Aufnahme des geschmolzenen Metalls, gefolgt von einer
relativen Abkühlung
im Verlauf des Gießzyklus
beim Austreten des geschmolzenen Metalls aus dem Gießrohr, ausdehnt
und zusammenzieht. Auch der Gießkolben
dehnt sich aus und zieht sich zusammen. Kolbenringe können sich
ebenfalls durch Wärme
ausdehnen und zusammenziehen, wodurch durch einen oder mehrere geteilte
Ringe ein Spalt für
das geschmolzene Metall entstehen kann. Es ist wichtig, dass die
aus dem Metall gebildeten Abfallteilchen aus dem Inneren des Gießrohres
entfernt werden, um Riefen im Gießrohr, die das Problem noch
verstärken
würden,
zu verhindern. Abfallteilchen, die beim Zurückziehen des Kolbens aus dem Inneren
des Gießrohres
nicht entfernt werden, können
sich möglicherweise
im Gießzyklus
lösen und
in ein Gussteil eingeschlossen werden, was dazu führen kann,
dass dieses Gussteil verworfen werden muss.
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Ein weiteres Problem bei Kaltkammerdruckgießmaschinen
ist, dass sich der Gießkolben
oder der Kolbenring des Gießkolbens
mit der Oberfläche des
Gießrohres
in einem Gleitkontakt befinden müssen
um zu verhindern, dass geschmolzenes Metall unter Druck zwischen
den Gießkolben
und das Gießrohr
gelangt. Der Gießkolben
hat mit dem Gießrohr sowohl
beim Rückzugshub
als auch beim Gießhub Kontakt.
Der Gießkolben
muss daher geschmiert werden, um einen Verschleiß zu verhindern und die Riefenbildung
durch den Kontakt bei der Bewegung des Gießkolbens auf der Oberfläche des
Gießrohres zu
verringern.
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Kurze Beschreibung
der verwandten Technik
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In der US-Patentschrift 5,076,343
wird ein Schmiersystem für
einen Druckgießplunger
beschrieben. Die Plungerspitze besitzt eine Schmierrille, durch
die das Schmiermittel beim Vorwärtshub
herausgedrückt
wird. Diese Beschreibung gibt an, dass das Schmiermittel statt durch
eine Schmierrille zur Außenfläche der
Plungerstange gedrückt
werden kann. Die US-Patentschrift 4,420,028 beschreibt eine neben
dem Kolbenkopf angeordnete schmale Öffnung.
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In den beiden oben genannten Erfindungen ist
eine wesentliche Fläche
der Plungerspitze oder des Kolbenkopfes in Kontakt mit dem Inneren
des Rohrs. In beiden Patenten ist die Schmierrille oder Schmieröffnung im
Vergleich zur Länge
der Plungerspitze sehr klein.
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Die französische Patentschrift A-2 118
072 beschreibt eine Reihe von Düsen,
die sich bis zu der Oberfläche
des Gießstabs
erstrecken, auf dem eine Plungerspitze eines Gießkolbens montiert ist. Zwischen
der Rückseite
des Gießkolbens
und dem Gießstab
ist ein kleiner Raum vorhanden. Wenn der Gießkolben zurückgezogen wird, wird ein Schmiermittel-Luft-Gemisch
durch die Düsenreihe
auf einen kleinen Oberflächenbereich
des Gießrohres
gespritzt. Zwei der Hauptziele beim Rückzugshub sind die Beseitigung
der Metallteilchen von der Innenwand des Gießrohres und die Schmierung
des Gießrohrinneren,
um eine Riefenbildung im Rohrinneren und auf der Kolbenoberfläche, die
beim Rückzug
des Gießkolbens
Kontakt mit der Plungerspitze hat, zu verringern.
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Die in der französischen Patentschrift beschriebene
Gießmaschine
bietet für
die von der Innenfläche
der Gießmaschine
beim Zurückziehen
des Gießkolbens
entfernten Metallteilchen nicht viel Platz. Die beim Zurückziehen
der Gießmaschine
entfernten Teilchen befinden sich in dem engen Raum, der zum Schmieren
der Innenwand des Gießrohres zur
Verfügung
steht.
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Bei der vorliegenden Erfindung befinden
sich die Schmierdüsen
in der Schmierkammer, einer generell bogenförmigen, um den Plunger verlaufenden Aussparung.
Der Vorteil der Schmierkammer ist, dass ein großer Oberflächenbereich des Gießrohres jederzeit
zur Schmierkammer hin offen ist. Des Weiteren bildet der wesentliche
Teil der Schmierkammer einen Raum zur Bildung eines Schmiermittelnebels, der
sich mit einer wesentlichen Innenfläche des Gießrohres in Kontakt befindet.
Außerdem
entsteht durch den beträchtlichen
Raum innerhalb der Vernebelungskammer Platz zur Entfernung der Metallteilchen
von der Innenfläche
des Gießrohres.
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Die Plungerspitze der vorliegenden
Erfindung hat keinen Kontakt mit der Oberfläche des Gießrohrs. Der Plungerkolbenring,
der sich in einer ringförmigen
Aussparung an der vorderen Außenfläche der
Plungerspitze befindet, ist der erste Teil des Gießkolbens,
der permanenten Kontakt mit dem Inneren des Gießrohres hat, der zweite Teil
ist ein Abstreif- und Führungsring,
der in einer ringförmigen Aussparung
auf der Rückseite
der Plungerspitze liegt ist. Der Plungerkolbenring wird von einem
Deckel in Form einer Scheibe, der an der Frontfläche der Plungerspitze befestigt
ist, in der ringförmigen
Aussparung an der Plungerspitze gehalten. Die Kontaktfläche zwischen
der Oberfläche
des Gießkolbens
und der Oberfläche
des Gießrohrs
ist die Außenfläche des
Plungerkolbenrings. Die Kontaktfläche des Plungerkolbenrings
ist im Wesentlichen kleiner als die Kontaktfläche zwischen dem Plunger oder
den Plungerspitzen, die in der o. a. Patentschrift beschrieben werden.
Die Schmierkammer und die zugehörigen ringförmigen,
radial verlaufenden und geneigten Druckluft- und Schmierdüsen bringen
Druckluft und Schmiermittel direkt auf einen wesentlichen Teil des Gießrohres
auf, wobei dieser Vorgang beim Zurückziehen des Gießkolbens
eingeleitet wird.
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Die japanische Patentschrift 8,068,257
beschreibt die Verwendung einer Reihe von geteilten Ringen, die
nebeneinander auf einer Plungerspitze angeordnet sind, um den Oberflächenkontakt
zwischen dem Gießkolben
und dem Gießrohr
zu verringern. Bei dem Plungerkolbenring der vorliegenden Erfindung
liegt kein durchgehender Durchlass durch den Ring vor, wie es bei
einem geteilten Ring der Fall ist. Der Plungerkolbenring der vorliegenden
Erfindung besteht aus einem Ring aus Werkzeugstahl, in den eine
Reihe von parallelen, im Wechsel angeordneten geneigten Schlitzen
abwechselnd in die Vorderseite und die Rückseite eines Ringes aus Werkzeugstahl
geschnitten wurde. Die geneigten Schlitze verlaufen zu zwei Drittel
bis drei Viertel der Distanz durch den Plungerkolbenring. Die parallelen,
wechselweise angeordneten geneigten Schlitze ergeben einen Plungerkolbenring,
der flexibel ist, ohne eine Öffnung
aufzuweisen, die komplett durch den Plungerkolbenring verläuft. Der
Plungerkolbenring dient als Führung
für die
Plungerspitze, die keinen Kontakt mit der Innenseite des Gießrohres
hat. Der Oberflächenbereich
des Plungerkolbenrings, der mit der Oberfläche des Gießrohres Kontakt hat, ist kleiner
als der Oberflächenkontakt
des Plungers, der Plungerspitzen, der Kombination aus Plungerspitzen
und Ringen oder der Serie von geteilten Plungerringen, die in der
Kombination nach dem Stand der Technik beschrieben werden. Durch
die kleinere Kontaktfläche
ergibt sich in jedem Zyklus ein geringerer Metallkontakt zwischen
dem Gießkolben
und dem Gießrohr.
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Der Gießplunger der vorliegenden Erfindung hat
eine Plungerspitze mit einer ringförmigen Schmierkammer, die hinter
dem Plungerkolbenring beginnt. Nach vorne geneigte Düsenöffnungen
richten im Bereich des Plungerkolbenrings Schmiermittel und Luft
unter Druck auf das Innere des Gießrohres. Radial angeordnete
Düsenöffnungen,
die Schmiermittel und Luft unter Druck direkt auf die Oberfläche des
Gießrohres
richten, sind ebenfalls innerhalb der ringförmigen Schmierkammer angeordnet.
Das Einspritzen des Schmiermittel/Luft-Gemischs unter Druck beginnt
mit dem Einleiten der Rückzugsbewegung
des Gießplungers
und endet, wenn der Gießplunger
die Füllposition
erreicht. Die kombinierte Verwendung von geneigten und radialen
Düsen,
die ringförmig
innerhalb der Schmierkammer angeordnet sind, sorgt für eine Schmierung
unmittelbar an der Oberfläche
des Gießrohres,
die der ringförmigen Schmierkammer
gegenüberliegt.
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Unmittelbar an der Rückseite
der Schmierkammer ist ein Abstreif- und Führungsring angeordnet, dessen
Außendurchmesser
geringer ist als der Innendurchmesser des Gießrohres. Der Abstreif- und Führungsring
dient zur Entfernung von Metallteilchen von der Innenwand des Gießrohres.
Die Rückseite der
Schmierkammer wird von einer Reihe kreisförmiger Öffnungen, die als zylindrische
Röhren
durch die Rückseite
der Plungerspitze verlaufen, nach außen entlüftet. Diese zylindrischen Röhren haben Längs-Mittellinien,
die parallel zu der Längs-Mittellinie
der Plungerspitze verlaufen, wobei die genannten Öffnungen
in gleichmäßigem Abstand
zueinander um die Längs-Mittellinie der Plungerspitze
angeordnet sind, beginnend an der Rückseite der Schmierkammer.
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Wenn sich die Plungerspitze im Verlauf
des Gießzyklus
nach vorne bewegt, entfernt der Abstreif- und Führungsring Metallteilchen von
der Innenseite des Gießrohres,
die in die Schmierkammer fallen. Mit Beginn des Kolbenrückzugs werden
Schmiermittel und Druckluft durch die geneigten und radialen Düsen in die
Schmierkammer gespritzt, wodurch Abfallteilchen und loses Schmiermittel
durch die Abfallrohre in den hinteren Bereich der Schmierkammer
gedrückt
werden.
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Der Gießkolben und speziell die Plungerspitze,
der Plungerkolbenring und der Deckel verringern die Menge an geschmolzenem
Metall, welches an dem Plunger, der Plungerspitze oder dem Plungerkolbenring
vorbei bzw. durch diese hindurch fließt, wodurch die Innenfläche des
Gießrohres
sauberer bleibt. Durch die Aufbringung des Schmiermittels direkt
auf eine beträchtliche
Länge des
Gießrohres
gegenüber
der Schmierkammer, beginnend in der Nähe des Plungerkolbenrings,
wird der Verschleiß des Plungerkolbenrings
und an der Oberfläche
des Gießrohres
geringer. Die Qualität
der Gussteile wird durch Verringerung fester Verunreinigungen innerhalb
des Gießrohres,
die von einer geringen Menge geschmolzenen Metalls herrühren, das
zwischen den Plungerring und das Gießrohr läuft sowie durch eine größere Entfernung
der Festpartikel verbessert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht durch die Hauptkomponenten des Gießsystems
einer Kaltkammerdruckgießmaschine;
der Gießkolben
ist hier in der zurückgezogenen
Position vor dem Einfüllen
des geschmolzenen Metalls dargestellt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht durch das Gießsystem der Kaltkammerdruckgießmaschine
der 1; der Gießkolben
befindet sich hier in der vorderen Position, nachdem er das geschmolzene
Metall in die Angießkanäle und Hohlräume der
Form gedrückt hat.
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3 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Verbindungsstange,
der Plungerspitze, des Plungerkolbenrings und des Deckels mit den Haltebolzen,
die den Deckel auf der Vorderfläche
der Plungerspitze und der Vorderseite des Plungerkolbenrings halten.
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4 ist
eine Rückansicht
auf die Rückseite der
Plungerspitze der 3,
auf der eine Reihe von Abfallauslassöffnungen zu sehen ist.
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5 ist
eine Draufsicht auf den Plungerkolbenring für die Plungerspitze, die eine
Reihe von in gleichmäßigem Abstand
zueinander angeordneten Schlitzen zeigt, die an der Frontseite des
Plungerkolbenrings beginnen.
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6 ist
eine Seitenansicht des Plungerkolbenrings zur Anbringung an der
Plungerspitze, die eine Reihe von wechselweise angeordneten parallelen
geneigten Schlitzen in dem Plungerkolbenring zeigt, beginnend abwechselnd
auf der Vorder- und der Rückseite
des Plungerkolbenrings.
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7 ist
eine Draufsicht auf den Haltedeckel für die Plungerspitze, der eine
Reihe von in gleichmäßigem Abstand
angeordneten Senklöchern
zeigt.
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8 ist
eine Querschnittsansicht durch den Haltedeckel für den Kolbenring.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bezugnehmend auf 1; hier werden ein Teil einer Kaltkammerdruckgießmaschine 1 und
eine Gießmaschine 2 für die Kaltkammerdruckgießmaschine
gezeigt. Der in 1 gezeigte
Teil der Kaltkammerdruckgießmaschine 1 ist
die feststehende rechte Seitenplatte 3. Die feststehende
Formhälfte 4 ist
auf der feststehenden rechten Seitenplatte 3 montiert. 2 zeigt die bewegliche linke
Seitenplatte und die bewegliche Formhälfte 5 in geschlossener Position,
in Kontakt mit der feststehenden Formhälfte 4. Das Gießrohr 6 verläuft in der
feststehenden rechten Seitenplatte 3 schräg nach oben
und endet in der Basis der feststehenden Formhälfte 4. Die Gießrohrklemmvorrichtung 7 hält das Gießrohr 6 in
der feststehenden rechten Formhälfte 4 an
seinem Platz. In 1 ist
die Plungerspitze 8 der Gießmaschine 2 in der
Nähe des
Bodens des Gießrohres 6 in
der unteren oder Füllposition
dargestellt. Die Plungerspitze 8 ist mittels der Verbindungsstange 9 mit
dem Sattel 10 der Gießmaschine 2 verbunden.
Der Sattel 10 ist seinerseits mit der Gießkolbenstange 11 verbunden, welche
wiederum an der Gießkolbenanlage
für die Gießmaschine 2 befestigt
ist; dieser Kolben ist hier nicht dargestellt. Der Sattel 10 nimmt
einen flexiblen Schlauch 12 auf, der Kühlmittel für die Plungerspitze durch den
Sattel 10 führt.
Die Verbindungsmutter 13 ist der Kühlmittelstopfen.
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Wie in 3 zu
sehen ist, hat die Plungerspitze 8 eine ringförmige Aussparung 14 um
das Äußere der
Frontfläche 15 der
Plungerspitze 8. Der Plungerkolbenring 16 liegt
in der ringförmigen
Aussparung 14. Der Außendurchmesser
des Plungerkolbenrings 16 ist größer als der Außendurchmesser
der Plungerspitze 8 und hat einen festen und einen beweglichen
Kontakt mit der Innenseite des Gießrohres 6. Der Plungerkolbenring 16 wird
von dem Deckel 17 in der ringförmigen Aussparung 14 gehalten;
dieser ist an der Fläche 15 der
Plungerspitze 8 mittels Gewinde-Haltebolzen 18 befestigt, die
in Öffnungen
angeordnet sind, welche die schmalen Öffnungen 19 in dem
Deckel 17 bilden und in Öffnungen gehalten werden, welche
die Gewindeöffnungen 20 auf
der Fläche 15 der
Plungerspitze 8 bilden.
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Bezugnehmend auf 3; an der Seite der Plungerspitze 8 befindet
sich eine ringförmige
Aussparung 14, die hinter dem Plungerkolbenring 16 beginnt
und sich über
mehr als ein Drittel der Länge
der Plungerspitze 8 erstreckt. Wenn die Plungerspitze 8 in
dem Gießrohr 6 platziert
ist, wie in 3 dargestellt,
wird durch die ringförmige
Rille eine Schmierkammer 24 gebildet. Eine Reihe von radial
verlaufenden Schmier- und Luftdüsen 25 ist
ringförmig
um die Längs-Mittellinie der Plungerspitze 8 angeordnet. Eine
Reihe von nach vorne geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 ist
ebenfalls ringförmig
und gegenüber der
Front der Plungerspitze 8 angeordnet. Die radialen Schmier-
und Luftdüsen 25,
die geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 sind über Schmier-
und Luftrohrleitungen 27 und 28 mit derselben
ringförmigen
Schmier- und Luftversorgungsleitung 29 verbunden, die auf
einer Frontfläche
der Verbindungsstange 9 angeordnet ist. Die ringförmige Schmier-
und Luftversorgungsleitung 29 ist über die Schmier- und Versorgungsleitung 30 der
Verbindungsstange mit der unter Druck befindlichen Schmiermittel-
und Luftversorgung in dem Sattel 10 verbunden, welcher
wiederum über
den flexiblen Schlauch von der unter Druck befindlichen Schmiermittel-
und Luftversorgung 31 versorgt wird.
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In einer ringförmigen Aussparung 32 für den Abstreif-
und Führungsring,
die im Bereich der Rückseite
der Plungerspitze 8 unmittelbar hinter der Schmier- und
Luftkammer 24 angeordnet ist, ist ein Abstreif- und Führungsring 33 montiert.
Der Außendurchmesser
des Abstreif- und Führungsrings 33 ist geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser des Gießrohres 6. Der Abstreif-
und Führungsring
ist durch einen schräg
angeordneten Schlitz in zwei Hälften
geteilt. Der Abstreif- und Führungsring
ist auf der Plungerspitze 8 in einer ringförmigen Aussparung auf
der Plungerspitze angeordnet. Der schräg angeordnete Schlitz gibt
dem Abstreif- und Führungsring Flexibilität. Eine
Reihe zylindrischer Öffnungen,
welche die Abfallauslasszylinder 34 bilden, verläuft von der
Rückseite
der Schmierkammer 24 durch die Rückwand 35 der Plungerspitze 8.
Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, verlaufen
die Mittellinien der Abfallauslasszylinder 34 parallel
zu der Längs-Mittellinie der
Plungerspitze 8. Die 3 und 4 zeigen außerdem eine
in der Mitte liegende Öffnung
in der Plungerspitze 8, die einen zylindrischen Raum 36 innerhalb
der Plungerspitze 8 definiert. Eine zylindrische Rohrleitung 37,
welche durch die Verbindungsstange 9 verläuft, dient
dem Umlauf eines Kühlmittels,
mit dem die Temperatur an der Plungerspitze 8 kontrolliert
wird.
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Bezugnehmend auf 5; hier wird ein Plungerkolbenring 16 mit
einer Reihe von geneigten parallelen Schlitzen 21 beschrieben,
wobei die wechselweise angeordneten Schlitze 21 an der
Vorderseite 22 und der Rückseite 23 des Plungerkolbenrings 16 beginnen.
Die Schlitze 21 sind, bezogen auf eine Ebene auf der Längs-Mittellinie
des Plungerkolbenrings 16, um 15° geneigt. Die Schlitze 21 verlaufen von
der Vorderseite 22 oder der Rückseite 23 des Plungerkolbenrings 16 zwei
Drittel bis drei Viertel der Distanz zur gegenüberliegenden Seite des Plungerkolbenrings 16.
Die zahlreichen Schlitze 21, insgesamt achtundvierzig,
sind zwanzig Tausendstel Zoll breit. Die vielen parallel geneigten
und wechselweise angeordneten Schlitze bieten Flexibilität, ermöglichen
jedoch keine Passage von der Vorderseite bis zur Rückseite
des Plungerkolbenrings. Die Plungerkolbenringe 16 sind
aus Werkzeugstahl hergestellt. Nachdem die Schlitze 21 in
den Plungerkolbenring 16 geschnitten wurden, wird der Plungerkolbenring 16 metallgehärtet, fertigbearbeitet
und anschließend nitriert.
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Der in den 7 und 8 gezeigte
Deckel 17 ist ebenfalls aus Werkzeugstahl gefertigt, so
dass der Deckel 17 und der Plungerkolbenring 16,
die miteinander Kontakt haben, denselben Wärmeleitungskoeffizienten aufweisen.
Der Plungerkolbenring 16 ist mittels Gleitsitz in das Gießrohr 6 eingebaut.
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Die Plungerspitze 8, die
aus einer hochfesten Beryllium-Kupfer-Gusslegierung besteht, hat
einen höheren
Wärmeleitungskoeffizienten
als Werkzeugstahl. Der Deckel 17 und der Plungerkolbenring 16,
die beide aus Werkzeugstahl gefertigt sind, haben einen niedrigeren
Wärmeleitungskoeffizienten als
die Legierung der Plungerspitze, wodurch das geschmolzene Metall
beim Füllen
und Gießen
in dem Gießrohr
geschmolzen gehalten wird. Die hochfeste Beryllium-Kupferlegierung der
Plungerspitze 8 hat einen hohen Wärmeleitungskoeffizienten, wodurch
die Spitze 8 durch Wasser gekühlt werden kann, das in der
mittleren Basis der Plungerspitze 8 zirkuliert. Die hochfeste
Beryllium-Kupferlegierung der Plungerspitze 8 bietet im
Vergleich zum Werkzeugstahl höchste Härte und überragende
Verschleißbeständigkeit.
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Die einander wechselweise gegenüberliegenden,
geneigten, parallelen Schlitze 21 in dem Plungerkolbenring
verleihen dem Plungerkolbenring 16 Flexibilität, so dass,
wenn das Gießrohr 6 durch Wärmeausdehnung
ungleichmäßig wird,
die Außenseite
des Plungerkolbenrings 16 mit der Innenwand des Gießrohrs 6 in
Kontakt bleibt. Durch die Flexibilität des Plungerkolbenrings 16 kommt
es auf der Innenseite des Gießrohres 6 zu
einem geringeren Verschleiß,
als bei herkömmlichen
Thermospitzen ohne Plungerkolbenringe oder geteilte Ringe, so dass
immer eine geringe Menge geschmolzenes Metall an den geteilten Ringen
vorbeilaufen kann, wenn diese Wärmedehnung
und Druck ausgesetzt sind. Durch die Position des Plungerkolbenrings 16 an
der vorderen Außenecke
der Plungerspitze 8 wird die Plungerspitze 8 besser
geführt.
Bei einem Verschleiß des Plungerkolbenrings 16 und
des Gießrohrs 6 ermöglicht die
Erfindung einen sehr einfachen Ausbau des Plungerkolbenrings 16 und
ein Auswechseln desselben gegen einen gleich großen oder geringfügig größeren Plungerkolbenring 16.
Der verschlissene Plungerkolbenring wird ausgewechselt, indem die
Gewinde-Haltebolzen 18, der Deckel 17 und schließlich der Kolbenring 16 ausgebaut
und der Kolbenring gegen einen neuen Plungerkolbenring 16 ausgetauscht wird.
Dieser kann dieselbe Größe aufweisen
oder etwas größer sein,
je nach Verschleiß und
Zustand des Gießrohrs,
und wird dann wie bereits weiter oben beschrieben mit der Plungerspitze 8 verbunden.
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In Betrieb beginnt der Zyklus mit
der Gießmaschine 2 in
Füllposition,
wie in 1 gezeigt. Wie man
in 1 sehen kann, sind
die bewegliche linke Seitenplatte und die bewegliche Formhälfte 5 geöffnet und
haben einen ausreichenden Abstand zu der feststehenden rechten Seitenplatte 3 und
der feststehenden Formhälfte 4,
damit geschmolzenes Metall in das Gießrohr 6 eingefüllt werden
kann. Das geschmolzene Metall wird in das offene Gießrohr 6 gegossen.
Das geschmolzene Metall in dem Gießrohr 6 ist in Kontakt
mit den Seiten des Gießrohrs 6,
dem Deckel 17 und der Kante des Plungerkolbenrings 16. Der
Deckel 17 und der Plungerkolbenring 16 sind aus Werkzeugstahl
gefertigt, der im Vergleich zur Plungerspitze 8 einen niedrigeren
Wärmeleitungskoeffizienten
besitzt. Der niedrige Wärmeleitungskoeffizient des
Deckels 17 und des Plungerkolbenrings 16 helfen
dabei, das geschmolzene Metall, das mit dem Deckel 17 und
dem Plungerkolbenring 16 Kontakt hat, in einem geschmolzenen
Zustand zu halten.
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Wenn das Eingießen des geschmolzenen Metalls
in das Gießrohr 6 abgeschlossen
ist, fahren die bewegliche linke Seitenplatte und die bewegliche Formhälfte 5 bis
zu der feststehenden rechten Seitenplatte 4 und der feststehenden
Formhälfte 4 und die
Form wird geschlossen. Nach dem Verschließen werden die Formhälften verklemmt
und die Gießmaschine 2 fährt aus
der offenen Position, die in 1 gezeigt
wird, in die Gießposition,
die in 2 gezeigt wird.
Wenn sich die Gießmaschine 2 in
dem Gießrohr 6 nach
oben bewegt, streift der Abstreif- und Führungsring 33 des
Gießkolbens 8 alle
auf der Innenseite des Gießrohrs 6 befindlichen
Metallteilchen ab und schiebt sie in die Schmierkammer 24.
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Wenn sich die Gießmaschine 2 aus der
in 1 gezeigten Füllposition
in die in 2 gezeigte Gießposition
bewegt, wird das geschmolzene Metall aus dem Gießrohr 6 in die Formhälften 4 und 5 gepresst.
Nach dem Erstarren des geschmolzenen Metalls wird der Klemmdruck
gelöst
und ein Schmiermittel-Luftgemisch
wird durch die geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 und die radialen
Schmier- und Luftdüsen 25 auf
die Oberfläche
des Gießrohrs 6 geblasen.
Die geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 sind unmittelbar
hinter dem Plungerkolbenring 16 auf das Gießrohr 6 gerichtet.
Da die geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 und die radialen
Schmier- und Luftdüsen 25 am
Umfang der generell bogenförmigen
ringförmigen
Aussparung in der Plungerspitze 8 angeordnet sind, wird
die gesamte Fläche
des Gießrohrs 6,
die der Schmierkammer 24 gegenüberliegt, geschmiert. Nach
dem Lösen
des Klemmdrucks und dem Beginn des Schmiervorgangs wird die Gießmaschine 2 aus
der in 2 gezeigten Gießposition
in die in 1 gezeigte
Füllposition
zurückgezogen. Wenn
die Gießmaschine 2 die
Füllposition
erreicht, wird die Schmieranlage abgeschaltet und die Gießmaschine 2 ist
für den
Beginn der nächsten
Sequenz einsatzbereit.
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Nach dem Lösen des Klemmdrucks, wenn das
geschmolzene Metall erstarrt ist, werden die bewegliche Seitenplatte
und die bewegliche Formhälfte 5 von
der feststehenden Seitenplatte 4 und der feststehenden
Formhälfte 5 getrennt
und zurückgezogen.
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Der aus der Plungerspitze 8,
dem flexiblen Plungerkolbenring 16 und dem Deckel 17 bestehende
Gießkolben
verhindert wirksam, dass geschmolzenes Metall an dem Plungerkolbenring 16,
durch den dieses unter Druck entweichen könnte, vorbeiläuft.
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Es gibt keinen Durchlass durch den
Plungerkolbenring 16. Die Anordnung der geneigten Schmier-
und Luftdüsen 26 und
der radialen Schmier- und Luftdüsen 25 am
Umfang der generell bogenförmigen
ringförmigen
Aussparung in der Plungerspitze 8 sorgt für eine Schmierung
aller Innenflächen
des Gießrohrs 6,
die der Schmierkammer 24 gegenüberliegen. Das Abstreifen und
Entfernen von Abfallteilchen durch die Abfallauslassrohre 34 während des
Gießhubs
verringert den Verschleiß an
der Oberfläche
des Gießrohres 6 und
am Plungerkolbenring 16.
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Die Erfindung betrifft im weitesten
Sinne eine Kolbenspitze 8 mit einer Schmierkammer 24 mit
geneigten Schmier- und Luftdüsen 26 und
radialen Schmier- und Luftdüsen 25 an
der generell bogenförmigen
ringförmigen
Aussparung in der Plungerspitze 8. Zwar wurde die Erfindung
in ihrem weitesten Sinne für
eine Plungerspitze 8 mit einem Plungerkolbenring 16 und
einem Deckel 17 beschrieben, doch wird der Fachmann erkennen,
dass die Schmierkammer 24 sowie die geneigten Schmier-
und Luftdüsen 26 und die
radialen Schmier- und Luftdüsen 25 an
der generell bogenförmigen
ringförmigen
Aussparung in der Plungerspitze 8 auch bei Plungerspitzen
eingesetzt werden können,
bei denen andere Mittel verwendet werden, die verhindern, dass geschmolzenes
Aluminium zwischen die Plungerspitze 8 und das Gießrohr 6 läuft.