EP0603631A1 - Giessgarnitur für eine Druckgiessmaschine - Google Patents
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
Definitions
- the invention relates to a casting set for a die casting machine according to the preamble of claim 1.
- Another method of applying lubricant provides that a head movable into the casting chamber is inserted from the mold side in order to apply and distribute the lubricant over almost the entire length of the casting chamber.
- a casting piston lubrication has also become known, in which the lubricant is also supplied via feed lines leading in the longitudinal direction of the casting piston, the lubricant being discharged via bores on the lateral surface of the casting piston.
- the lubricant can only reach the outer surface of the casting piston by dispensing it through the bores of the casting piston in order to form a lubricating film between the casting piston and the interior of the casting chamber.
- the invention has for its object to improve such lubrication systems for the casting piston even more, at the same time an improved guidance of the casting piston is achieved within the casting chamber.
- the casting set according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the known devices that improved lubrication is achieved in the form of spray oil lubrication on the inner wall of the casting chamber.
- the basic idea from DE-AS 21 62 186 is further developed in such a way that the spraying agent can be applied even more specifically and efficiently by providing an additional guide body behind the casting piston on the piston rod, which takes over additional guidance of the casting piston rod within the casting chamber, wherein the lubricant supply is provided between the casting piston and the guide body.
- the additional guide body has several tasks and advantages.
- a main task of the guide body lies in the additional guidance of the piston rod, particularly in the case when the casting piston emerges from the mold side during its forward movement in the casting chamber, for example in order to push out metal flakes. Furthermore, the guide body can serve in its forward movement to specifically cover the fill opening for the molten metal into the casting chamber in order to prevent lubricant from getting into these fill openings.
- the guide body can serve for the targeted atomization of the lubricant by means of a blower body integrated in the guide body.
- the guide body is provided on the casting piston side with a pocket, recess or the like in which the blow body is integrated and the exiting blowing air is deflected.
- the invention relates to a casting set 1, as shown in part in Figures 2a, 2b and 3, for a die casting machine, not shown.
- the casting set 1 consists of a casting chamber 2 and a casting piston 3, which is guided in the casting chamber 2 and can be actuated by a casting piston rod or piston rod 4 by means of a casting drive (not shown).
- a casting piston rod or piston rod 4 by means of a casting drive (not shown).
- the casting piston 3 is shown enlarged with piston rod 4.
- the piston rod 4 contains the usual supply and discharge for a casting piston cooling medium via the connecting lines 5, 6.
- a first longitudinal groove 7 for receiving a lubricant feed line 8 is introduced into the piston rod 4.
- the lubricant feed line 8 opens in the front region of the piston rod 4 in a lubricant application body 9, which is designed as an annular or longitudinal body 10 with a plurality of outlet bores 11.
- a second longitudinal groove 12 for receiving a further feed line 13 for blown air is introduced into the casting piston rod 4, which ends at its end on the piston side in a blowing body 14 which is arranged directly next to the application body 9.
- the blower body 14 also consists of a transverse groove or annular groove 15 with a row of air outlet bores 16.
- the supply of lubricant to the lubricant supply line 8 is indicated by arrow 17, the supply of blown air to the supply line 13 by the supply opening 18.
- the piston rod 4 also carries a guide body 19, the edge 20 of which on the casting piston side is arranged at a distance a from the rear edge 21.
- the diameter di of the piston rod 4 in this intermediate area 22 is smaller than the diameter d 2 of the casting piston 3, so that there is a free annular space 23 forms for the discharge of the lubricant between the piston rod 4 and the inner surface 24 of the casting chamber.
- This annular space 23 is indicated schematically in FIG. 1 by a dashed line.
- the lubricant applied by the application body 9 can mix with the air discharged from the blow body and thus form an atomization of the lubricant liquid, which is located exclusively in the annular space 23.
- the lubricant atomized in this way cannot therefore be carried over.
- the guide body 19 has a recess 25 with the width c on its end 20 on the piston side.
- This recess can be designed as a pocket or undercut to form an annular circumferential deflection surface 26.
- the circumferential deflection surface 26 acts like a nozzle directed towards the casting piston 3 in order to deflect the blowing air radially emerging from the blowing body 14 in the axial direction in the direction of the casting piston. This deflection of the blown air in the axial direction is shown schematically by arrow 27 for the uppermost blow hole 28 shown there.
- the lubricant discharged from the lubricant application body 9 is caught by the blown air and applied in atomized form to the inner surface 24 of the casting chamber 2.
- the piston rod 4 can contain the further longitudinal groove 36 shown in FIG. 1, in which a discharge line 38 for lubricant is embedded.
- the guide body 19 has a diameter d 3 and an axial length b.
- the diameter d 3 corresponds approximately to the diameter d 2 of the casting piston 3 and this in turn corresponds to the diameter d 4 of the interior of the casting chamber 29.
- the guide body 19 serves as an additional guide for the casting piston 3 with the casting piston rod 4 within the casting chamber 2 3 of importance when the casting piston 3 emerges from the casting chamber 2 at the mold end, for example to push tinsel or the like out of the interior of the casting chamber.
- the guide body 19 remains within the casting chamber, so that the piston rod 4 with the casting piston 3 can easily be pulled back into the casting chamber. In this retraction process in the direction of arrow 30, this is done by means of Blown air atomized lubricant 31 is sprayed onto the inner wall 24 of the casting chamber 2 in accordance with the arrow representation in FIG. 3.
- the filling opening 32 to the casting chamber 2 for the molten metal to be filled can then be closed by means of the guide body 19 when the width b of the guide body 19 is equal to or slightly larger than the width d of the filling opening 32.
- a conventional casting set with an upper filling opening 32 for molten metal is shown in FIG. 2a.
- the filling opening 32 ' opens out with a diameter d' in the lower region of the casting chamber 2, the metal melt 33 being sucked in from a warming device 34 via a suction pipe 35 by applying vacuum to the mold.
- the lubricant can therefore be applied by covering these filling openings 32, 32 'without influencing these openings.
- the lubrication process for the casting piston within the casting chamber can thus take place during the advancement of the casting piston or during the mold spraying process without a loss of cycle time. As a result, no cycle time extensions in the casting process are required.
- the guide body 19 fulfills several previously described tasks.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Gießgarnitur für eine Druckgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der Literaturstelle Ernst Brunnhuber: Praxis der Druckgußfertigung, 3. Auflage 1980, Seite 28 in Verbindung mit Seite 41 sowie Seite 126, 127 ist eine Gießgarnitur in einer Gießeinheit einer Druckgießmaschine beschrieben, mit einer Gießkolbenschmierung zur Verbesserung der Qualität der Druckgußteile. Dabei kann eine automatische Schmierung des Gießkolbens dadurch erzielt werden, daß von einer Fettpumpe Leitungen zu mehreren Bohrungen an die Gießkammer führen, die in einer Ringnut münden, um den daran vorbeistreichenden Gießkolben zu schmieren.
- Eine andere Methode des Schmiermittelauftrags sieht vor, daß von der Formseite aus ein in die Gießkammer beweglicher Kopf eingefahren wird, um das Schmiermittel über nahezu die gesamte Gießkammerlänge aufzutragen und zu verteilen.
- Aus der DE-AS 21 62 186 ist darüber hinaus eine automatische Sprühölschmierung für den Gießkolben einer Kaltkammer-Druckgießmaschine bekanntgeworden, bei welcher die Kolbenstange der Gießgarnitur mit einer Durchgangsbohrung oder einem Kanal durchsetzt ist, durch welchen die Schmiermittelzufuhr zum Gießkolben oder Preßkolben erfolgt. Dabei sind die Spritzdüsen für das Schmiermittel unmittelbar hinter dem Preßkolben angeordnet und auf die Innenwandung der Gießkammer gerichtet. Auf diese Weise wird das Schmiermittel bei dieser bekannten Einrichtung durch die Kolbenstange direkt auf die Innenwandung der Gießkammer aufgebracht und durch die Bewegung des Gießkolbens gleichmäßig über die gesamte Länge der Gießkammer verteilt.
- In der zuletzt genannten Literaturstelle ist darüber hinaus ausgeführt, daß die angegebene Art der Schmiermittelzuführung auf die Innenfläche der Gießkammer eine Zerstäubung des Schmiermittels verhindert, so daß die Gefahr einer explosiven Gemischbildung vermieden wird.
- Aus der EP 0 394 988 der Anmelderin ist weiterhin eine Gießkolbenschmierung bekanntgeworden, bei welcher ebenfalls die Schmiermittelzufuhr über in Längsrichtung des Gießkolbens führende Zuleitungen erfolgt, wobei das Schmiermittel abflußseitig über Bohrungen an der Mantelfläche des Gießkolbens abgeführt wird. Bei einer solchen Anordnung kann das Schmiermittel nur durch Abgabe über die Bohrungen des Gießkolbens zur Mantelfläche des Gießkolbens gelangen, um einen Schmierfilm zwischen Gießkolben und Gießkammerinnenwandung zu bilden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Schmiersysteme für den Gießkolben noch weiter zu verbessern, wobei gleichzeitig eine verbesserte Führung des Gießkolbens innerhalb der Gießkammer erzielt wird.
- Die erfindungsgemäße Gießgarnitur mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß eine verbesserte Schmierung in Form einer Sprühölschmierung auf die Innenwandung der Gießkammer erzielt wird. Dabei wird der Grundgedanke aus der DE-AS 21 62 186 dahingehend weitergebildet, daß der Sprühmittelauftrag noch gezielter und effizienter dadurch erfolgen kann, daß hinter dem Gießkolben auf der Kolbenstange ein zusätzlicher Führungskörper vorgesehen ist, der eine zusätzliche Führung der Gießkolbenstange innerhalb der Gießkammer übernimmt, wobei die Schmiermittelzufuhr zwischen dem Gießkolben und dem Führungskörper vorgesehen ist. Hierbei hat der zusätzliche Führungskörper mehrere Aufgaben und Vorteile.
- Eine Hauptaufgabe des Führungskörpers liegt in der zusätzlichen Führung der Kolbenstange insbesondere in dem Fall, wenn der Gießkolben bei seiner Vorwärtsbewegung in der Gießkammer aus dieser formseitig heraustritt, um beispielsweise Metallflitter herauszuschieben. Weiterhin kann der Führungskörper bei seiner Vorwärtsbewegung zur gezielten Abdeckung der Einfüllöffnung für die Metallschmelze in die Gießkammer dienen, um zu verhindern, daß Schmiermittel in diese Einfüllöffnungen gelangt.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Schmiermittel in Verbindung mit Blasluft ausgebracht wird. Dabei kann dieser Austrag durch eine gemeinsame Austragsöffnung oder durch getrennte Austragsöffnungen erfolgen. In diesem Fall kann der Führungskörper zur gezielten Zerstäubung des Schmiermittels durch einen in den Führungskörper integrierten Blaskörper dienen. Hierfür ist der Führungskörper gießkolbenseitig mit einer Tasche, Ausnehmung oder dergleichen versehen, in welcher der Blaskörper integriert und die austretende Blasluft umgelenkt wird.
- Vorstehende Angaben betreffen vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung, wie sie auch in den Unteransprüchen angegeben sind.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gießkolbens mit Kolbenstange und erfindungsgemäßer Schmiermittelzuführung,
- Fig. 2a eine Anordnung des Gießkolbens mit Kolbenstange nach Fig. 1 in einer Gießkammer mit einer normalen Metallschmelzen-Zuführöffnung,
- Fig. 2b die Anordnung einer Gießgarnitur mit einer Unterdruck-Metallschmelzenzufuhr und
- Fig. 3 die Anordnung von Gießkolben mit Gießkolbenstange in einer Gießkammer mit formseitig ausgetretenem Gießkolben.
- Die Erfindung betrifft eine Gießgarnitur 1, wie sie zum Teil in den Figuren 2a, 2b und 3 dargestellt ist, für eine nicht näher dargestellte Druckgießmaschine. Die Gießgarnitur 1 besteht aus einer Gießkammer 2 und einem, in der Gießkammer 2 geführten Gießkolben 3, der von einer Gießkolbenstange oder Kolbenstange 4 durch einen nicht näher dargestellten Gießantrieb betätigbar ist. In Fig. 1 ist der Gießkolben 3 mit Kolbenstange 4 vergrößert dargestellt.
- Die Kolbenstange 4 beinhaltet die übliche Zufuhr und Abfuhr für ein Gießkolben-Kühlmedium über die Anschlußleitungen 5, 6.
- Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist in die Kolbenstange 4 eine erste Längsnut 7 zur Aufnahme einer Schmiermittel-Zuleitung 8 eingebracht. Die Schmiermittel-Zuleitung 8 mündet im vorderen Bereich der Kolbenstange 4 in einem Schmiermittel-Auftragskörper 9, der als ringförmiger oder Längskörper 10 mit einer Vielzahl von Austrittsbohrungen 11 ausgebildet ist.
- In die Gießkolbenstange 4 wird darüber hinaus eine zweite Längsnut 12 zur Aufnahme einer weiteren Zuleitung 13 für Blasluft eingebracht, die an ihrem gießkolbenseitigen Ende in einem Blaskörper 14 mündet, der unmittelbar neben dem Auftragskörper 9 angeordnet ist. Auch der Blaskörper 14 besteht aus einer Quernut oder ringförmig umlaufender Nut 15 mit einer Reihe von Luft-Austrittsbohrungen 16.
- Die Zuführung von Schmiermittel zur Schmiermittel-Zuleitung 8 ist mit Pfeil 17, die Zuführung von Blasluft zur Zuleitung 13 mit Zuführöffnung 18 bezeichnet.
- Die Kolbenstange 4 trägt weiterhin einen Führungskörper 19, dessen gießkolbenseitige Kante 20 in einem Abstand a von der rückseitigen Kante 21 entfernt angeordnet ist. In diesem Zwischenbereich 22 der Kolbenstange 4 zwischen Gießkolben 3 und Führungskörper 19 mündet zumindest der Schmiermittel-Auftragskörper 9. Dabei ist der Durchmesser di der Kolbenstange 4 in diesem Zwischenbereich 22 kleiner als der Durchmesser d2 des Gießkolbens 3, so daß sich ein freier Ringraum 23 für den Austrag des Schmiermittels zwischen Kolbenstange 4 und Gießkammer-Innenmantelfläche 24 bildet. Dieser Ringraum 23 ist in Fig. 1 schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In diesem Ringraum 23 kann sich das durch den Auftragskörper 9 ausgebrachte Schmiermittel mit der aus dem Blaskörper ausgebrachten Luft vermischen und damit eine Zerstäubung der Schmiermittelflüssigkeit bilden, die sich ausschließlich in dem Ringraum 23 befindet. Eine Verschleppung des so zerstäubten Schmiermittels kann deshalb nicht eintreten.
- Wie aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, weist der Führungskörper 19 auf seiner gießkolbenseitigen Stirnseite 20 eine Ausnehmung 25 mit der Breite c auf. Diese Ausnehmung kann als Tasche oder Hinterschneidung unter Bildung einer ringförmig umlaufenden gekrümmten Umlenkfläche 26 ausgebildet sein. Dabei wirkt die umlaufende Umlenkfläche 26 wie eine zum Gießkolben 3 hin gerichtete Düse, um die aus dem Blaskörper 14 radial austretende Blasluft in axialer Richtung in Richtung Gießkolben umzulenken. Diese Umlenkung der Blasluft in axialer Richtung ist mit Pfeil 27 für das dort dargestellte oberste Blasloch 28 schematisch dargestellt. Aufgrund der Umlenkung der Blasluft durch die gekrümmte Ausnehmung 25 mit Umlenkfläche 26 wird das aus dem Schmiermittel-Auftragskörper 9 ausgetragene Schmiermittel von der Blasluft erfaßt und in zerstäubter Form auf die Innenmantelfläche 24 der Gießkammer 2 aufgebracht.
- Damit überschüssiges Schmiermittel abgeführt werden kann, kann in der Kolbenstange 4 die in der Fig. 1 dargestellte weitere Längsnut 36 enthalten sein, in der eine Abführleitung 38 für Schmiermittel eingebettet liegt.
- Der Führungskörper 19 weist einen Durchmesser d3 und eine axiale Länge b auf. Dabei entspricht der Durchmesser d3 ungefähr dem Durchmesser d2 des Gießkolbens 3 und dieser wiederum dem Durchmesser d4 des Gießkammerinnenraumes 29. Durch diese Maßnahme dient der Führungskörper 19 als zusätzliche Führung des Gießkolbens 3 mit Gießkolbenstange 4 innerhalb der Gießkammer 2. Dies ist in der Darstellung nach Fig. 3 dann von Bedeutung, wenn der Gießkolben 3 am formseitigen Ende aus der Gießkammer 2 austritt, um beispielsweise Flitter oder dergleichen aus dem Gießkammerinnenraum herauszuschieben. In diesem Fall verbleibt der Führungskörper 19 innerhalb der Gießkammer, so daß die Kolbenstange 4 mit Gießkolben 3 leicht wieder in die Gießkammer zurückgezogen werden kann. Bei diesem Zurückziehvorgang in Pfeilrichtung 30 wird das mittels Blasluft zerstäubte Schmiermittel 31 entsprechend der Pfeildarstellung in Fig. 3 an die Innenwandung 24 der Gießkammer 2 versprüht.
- Aufgrund der Breite b des Führungskörpers 19 kann gemäß der Darstellung der Erfindung in Fig. 2a die Einfüllöffnung 32 zur Gießkammer 2 für die einzufüllende Metallschmelze dann mittels des Führungskörpers 19 verschlossen werden, wenn die Breite b des Führungskörpers 19 gleich oder etwas größer ist als die Breite d der Einfüllöffnung 32. Dabei ist in Fig. 2a eine herkömmliche Gießgarnitur mit einer oberen Einfüllöffnung 32 für Metallschmelze gezeigt.
- Das Gleiche gilt für eine Gießgarnitur gemäß der Figurendarstellung nach Fig. 2b mit einer Unterdruck-Ansaugeinrichtung für die Metallschmelze. Hier mündet die Einfüllöffnung 32' mit einem Durchmesser d' im unteren Bereich der Gießkammer 2, wobei die Metallschmelze 33 aus einer Warmhalteeinrichtung 34 über ein Saugrohr 35 durch formseitige Unterdruckbeaufschlagung angesaugt wird. Die Auftragung des Schmiermittels kann demnach durch Abdeckung dieser Einfüllöffnungen 32, 32' ohne Beeinflussung dieser Öffnungen erfolgen.
- Der Schmiervorgang für den Gießkolben innerhalb der Gießkammer kann somit während des Vorfahrens des Gießkolbens oder während des Formsprühvorganges ohne einen Zykluszeitverlust erfolgen. Hierdurch sind keine Zykluszeitverlängerungen beim Gießprozeß erforderlich. Dabei erfüllt der Führungskörper 19 mehrere, zuvor beschriebene Aufgaben.
- Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens.
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