EP0625389A1 - Giessgarnitur für eine Druckgiessmaschine - Google Patents

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EP0625389A1
EP0625389A1 EP94105596A EP94105596A EP0625389A1 EP 0625389 A1 EP0625389 A1 EP 0625389A1 EP 94105596 A EP94105596 A EP 94105596A EP 94105596 A EP94105596 A EP 94105596A EP 0625389 A1 EP0625389 A1 EP 0625389A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
casting
set according
channel
piston
Prior art date
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Granted
Application number
EP94105596A
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English (en)
French (fr)
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EP0625389B1 (de
Inventor
Wilfried Schwab
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mueller Weingarten AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
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Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG, Mueller Weingarten AG filed Critical Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP0625389B1 publication Critical patent/EP0625389B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B22D17/2038—Heating, cooling or lubricating the injection unit

Definitions

  • the invention relates to a casting set for a die casting machine according to the preamble of claim 1.
  • This embodiment initially has the same disadvantages as described above for the Brunhuber reference.
  • lubricant can only escape at several locations on the inner surface of the casting chamber. A uniform coating of the casting piston with lubricant is therefore not possible with such an arrangement with a missing annular groove.
  • the problem of casting piston lubrication arises in such arrangements in that precise and reproducible dosing is not possible in particular because the lubricant sticks due to the heat of the molten metal and solidifies in particular in inaccessible places, so that the casting piston is unevenly lubricated .
  • the invention has for its object to further improve such lubrication systems for the casting piston, in particular a cold chamber die casting machine, wherein in particular, the most uniform possible lubrication of the casting piston and casting chamber should be achieved.
  • the casting set according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the known devices that initially a greatly improved and uniform lubrication of the casting piston is possible.
  • the basic idea is followed that the casting piston is to be wetted all around with lubricant and release agent - hereinafter referred to as "lubricant" - in order to obtain uniform lubrication of the casting piston at all points. Due to the slow forward movement of the casting piston during the lubrication process, the entire length of the piston is lubricated.
  • the lubrication system is designed in such a way that the ring channel surrounding the casting piston in the pressure casting chamber is acted upon by a lubricant supply line with lubricant, a further, separate lubricant discharge line being provided, into which the lubricant is pressed.
  • the supply line and discharge line are arranged in such a way that the lubricant is pressed around the casting piston. This ensures that the entire casting piston lubricant is applied evenly.
  • the residual lubricant can be stored in a separate container and reused.
  • an infinitely adjustable dosing amount of the lubricant can be supplied to the casting piston. With the additional discharge line, the residual lubricant can be collected and reused.
  • the lubricant supply line and the annular channel are pressurized with compressed air.
  • This compressed air then serves as a transport medium for the lubricant in order to distribute it evenly over the circumference of the piston.
  • the outlet bore guarantees the avoidance of back pressure in the ring channel and, in addition, overdosed lubricant can also be removed. This also ensures that no unnecessary lubricant residues remain in the lubricant channel and in particular in the casting chamber, which can lead to caking and solidification. It is also avoided that the lubricant is overdosed in the next cycle.
  • the lubricant can be supplied via a lubricant metering pump or directly from a pressure tank without an additional metering pump. This ensures that no blockages can occur in a lubricant line.
  • the casting set according to the invention can also be used advantageously on conventional die casting machines as well as on vacuum machines with a vacuum system.
  • the ring channel for supplying the lubricant can equally be used to produce the negative pressure on the casting piston.
  • a casting set 1 which consists of a casting chamber 2 and a casting piston 3, which is guided in the casting chamber 2 and which consists of a Casting piston rod 4 can be actuated by a casting drive, not shown.
  • the casting piston 3 has a cylindrical outer surface 5 with the length l1.
  • the piston rod 4 connects via a cone 6.
  • the outer surface 5 of the piston 3 with a diameter d 1 is adapted to the cylindrical inner surface 7 of the interior of the casting chamber 8 of the casting chamber 2 with the diameter d 2.
  • a filling opening 9 in the rear area of the casting chamber 2 serves to feed the casting chamber interior 8 with molten metal.
  • the casting chamber 2 In order to lubricate the outer circumferential surface 5 of the casting piston 3, the casting chamber 2 has in its wall section lying behind the filling opening a circumferential, cylindrical lubricant groove 10 which has a depth t 1 to form a ring diameter d 3.
  • the lubricant and separating agent - hereinafter referred to as "lubricant” - is supplied to the outer lateral surface 5 of the casting piston 3 via this lubricant groove or this lubricant channel 10.
  • a supply line 11 is provided for the supply of the lubricant, which is introduced with a connecting piece 12 into the casting chamber wall.
  • the feed channel 13 of the lubricant feed line 11 opens into the lubricant channel 10 as tangentially as possible, as shown in FIG. 1b.
  • the pressed-in lubricant is pressed tangentially into the annular lubricant channel 10 according to the arrow representation 14 and is guided in a ring around the entire outer surface of the casting piston 3, if possible.
  • the lubricant After a guide section over an angular range of at least 270 °, the lubricant reaches an outlet line 15 with a further connecting piece 16 in the casting chamber wall the casting chamber 2.
  • the connecting piece 16 is connected to a lubricant discharge line 17.
  • a controllable throttle 18 in the lubricant discharge line 17 regulates the back pressure for the lubricant to be pressed through.
  • a lubricant collecting tank 19 serves to hold the excess lubricant.
  • the latter can be closed by a locking lug 20 in order to achieve a positive guidance of the lubricant in the lubricant channel 10 to the outlet line 15.
  • the outlet line 15 is not arranged in a tangentially continued direction of the lubricant flow in the lubricant channel 10 in accordance with the arrow representation 21, but at an acute angle ⁇ thereto.
  • This angular deflection in the area of the locking lug 20 also serves to throttle the flow of lubricant when the lubricant emerges from the lubricant channel 10.
  • the lubricant feed channel 13 can also open as tangentially as possible in the lubricant channel 10 directly next to the locking lug 20 arranged in the uppermost position in order to achieve an almost complete flushing of the outer surface of the casting piston 5 with lubricant.
  • the outlet line 15 can also be led tangentially out of the lubricant channel 10 in the flow direction.
  • the lubricant itself can be supplied to the lubricant channel 10 in various ways. According to the illustration in FIG. 1b, this takes place via a lubricant pump 22 which is connected directly to the lubricant supply line 11 at point 23. Via a line 24 continued via point 23, a Switch valve 25 compressed air (arrow 26) are added to the system.
  • the lubricant pump 22 is designed as a metering pump, wherein compressed air for conveying the lubricant can be added to the lubricant. This creates a lubricant-air mixture, which is supplied to the lubricant channel 10 and thus to the casting piston 3.
  • the compressed air supply 26 can also serve to empty all lines or lubricant channels in order to remove residual lubricant. This means that no lubricants can crust over or residues can over-lubricate the system and lead to gas formation in the melt.
  • a lubricant / air mixture 27 can also be taken directly from a pressure container 28 and supplied to the lubricant supply line 11 via a possibly time-controlled switching valve 25.
  • This variant is shown symbolically in FIG. 1c next to the variant in FIG. 1b.
  • the switching valve 25 can be actuated via a timer, so that the lubricant or the lubricant / air mixture is metered into the lubricant channel 10.
  • a special, circumferential lubricant channel 10 is therefore placed around the casting piston 3 as a lubricant chamber, which is provided with an inlet 13 and an outlet 15, so that the lubricant or a lubricant mixture of air and lubricant under pressure around the casting piston is guided and this is thus wetted all around with lubricant.
  • the lubricant mixture can be metered into the plunger 3 by means of the metering pump 22 or the switching valve 25.
  • the fact that a throttle 18 is installed in the outlet of the lubricant the exhaust air can be regulated.
  • the casting piston 3 During the lubrication process of the casting piston 3, the latter is slowly moved forward so that the entire running surface or outer surface 5 of the casting piston 3 is wetted with lubricant. This process is supported by the connected compressed air. After this, the casting piston is moved completely through the casting chamber and can thereby distribute the lubricant from the casting piston surface into the casting chamber, i.e. H. the entire inner wall 7 of the casting chamber interior 8 is wetted with lubricant over the entire length before the actual working stroke is carried out with metal.
  • the entire ring channel 10 can be blown out with compressed air after the casting piston 3 has returned to its starting position according to FIG. 1a.
  • the residual lubricant is conveyed into the lubricant collecting tank 19 and can be reused from there.
  • FIG. 2a-2c shows an embodiment variant with a vacuum die casting machine.
  • the same parts are designated with the same reference numerals as in Figures 1a-1c.
  • the casting set according to FIG. 2 has a casting chamber 2, the interior 8 of which is filled with molten metal via a vacuum line 29.
  • the melt feed line 29 is connected in the lower region of the casting chamber wall.
  • a corresponding die casting machine is shown, for example, in DE 41 01 592 A1 by the applicant. Reference is hereby made to this description.
  • the arrangement for lubricating the casting piston 3 via the lubricant channel 10 is supplemented by a check valve 31 in the lubricant supply line 11.
  • the check valve sits between the node 23 for connecting the metering pump 22 and the connecting piece 12 to the casting chamber 2.
  • the check valve 31 has a compression spring 32 which closes the valve in such a way that the vacuum built up by the vacuum system in the lubricant channel 10 is the check valve 31 is not yet able to open. As a result, no lubricant and no unwanted air is sucked in from the line located behind the check valve 31 due to the negative pressure.
  • the pressure of the metering pump 22 or the compressed air supply 26 can open the check valve 31 against the spring force 32 and convey the lubricant or the lubricant mixture into the lubricant channel 10.
  • the pressure of the metering pump 22 or the compressed air supply 26 can open the check valve 31 against the spring force 32 and convey the lubricant or the lubricant mixture into the lubricant channel 10.
  • a multi-way valve 33 is shown in the lubricant discharge line 17 after the throttle 18. In the position shown, this multi-way valve 33 leads to the lubricant collecting tank 19.
  • the channel 10 can be evacuated via a vacuum container 34, ie can be pressurized with a vacuum or a vacuum on the casting piston jacket surface 5 to create.
  • the lubricant channel 10 is used not only for lubricating the casting piston 3 but also for producing a negative pressure on the casting piston 5, ie the channel 10 has a double function for its use.
  • the set negative pressure on the casting piston prevents atmospheric air from entering the casting chamber.
  • This vacuum connection via the vacuum container 34 takes place via the connecting line 35 to the multi-way valve 33.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Es wird eine Gießgarnitur für eine Druckgießmaschine vorgeschlagen, die eine Gießkammer (2) mit einem darin geführten Gießkolben (3) umfaßt. Um den Gießkolben (3) an seiner Außenmantelfläche mit Schmierstoff zu beaufschlagen, weist die Gießkammer (2) einen ringförmig umlaufenden Schmiermittel-Kanal (10) auf, der über eine Zuführleitung (11) mit Schmiermittel beaufschlagt wird, welches nach Durchströmen des Schmiermittel-Kanals in eine Abflußleitung (17) für das Schmiermittel gelangt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gießgarnitur für eine Druckgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • Stand der Technik:
  • Aus der Literaturstelle Ernst Brunhuber: Praxis der Druckgußfertigung, dritte Auflage 1980, Seite 28 i.V.m. Seite 41 sowie Seiten 126, 127 ist eine Gießgarnitur in einer Gießeinheit einer Druckgießmaschine bekannt geworden, 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 zwei, drei oder vier Bohrungen an der Gießkammer führen, die in eine Ringnut münden. Der Schmiervorgang wird von der Maschinensteuerung ausgelöst und die Dosierung der Schmiermittelmenge erfolgt zeitabhängig. Nachteilig ist, daß die pastösen Schmiermittel nach Betriebspausen u. U. verhärten und die Leitungen verstopfen. Als günstiger werden deshalb sprühbare Schmier- und Trennmittel bezeichnet.
  • Aus der weiteren Literaturstelle CH-PS 436 588 ist ebenfalls eine Einrichtung zur selbsttätigen Schmierung des Gießkolbens einer Kaltkammer-Druckgießmaschine bekannt geworden. Bei dieser Einrichtung wird das Schmiermittel über radiale Bohrungen durch die Gießkammerwandung zur Innenmantelfläche der Gießkammer geführt. Dabei werden die drei am Umfang der Mantelfläche symmetrisch angeordneten Bohrungen mittels eines federunterstützten kugelförmigen Verschlußelements verschlossen. Hierfür ragt die kugelförmige Außenkontur des Verschlußelements in den Zylinderraum hinein und wird durch die Gießkolben-Außenmantelfläche radial nach außen verschoben, um den Schmiermittelzufluß zum Gießkolben zu ermöglichen.
  • Diese Ausführungsform weist zunächst die gleichen Nachteile auf, wie zu der Literaturstelle Brunhuber zuvor beschrieben. Darüber hinaus kann mittels einer solchen Anordnung nur an mehreren Stellen der Gießkammer-Innenmantelfläche ein Schmiermittelaustritt erfolgen. Eine gleichmäßige Beschichtung des Gießkolbens mit Schmiermittel ist deshalb mit einer solchen Anordnung mit fehlender Ringnut nicht möglich.
  • Grundsätzlich stellt sich bei derartigen Anordnungen das Problem der Gießkolbenschmierung dahingehend, daß eine genaue und reproduzierbare Dosierung inbesondere auch deshalb nicht möglich ist, da das Schmiermittel aufgrund der Hitzeeinwirkung der Metallschmelze verklebt und sich insbesondere an unzugänglichen Stellen verfestigt, so daß eine ungleichmäßige Schmierung des Gießkolbens erfolgt.
  • Aus der DE-AS 21 62 186 ist darüber hinaus eine automatische Sprühölschmierung für den Gießkolben einer Kaltkammer-Druckgießmaschine bekannt geworden, bei welcher die Kolbenstange der Gießgarnitur mit einer Durchgangsbohrung oder einem Kanal durchsetzt ist, durch welchen die Schmiermittelzufuhr zum Gießkolben erfolgt. Dabei werden ähnlich wie in Brunhuber, Seite 127 beschrieben, sprühbare Schmiermittel verwendet, die mittels Spritzdüsen unmittelbar hinter dem Gießkolben auf die Innenwandung der Gießkammer ausgetragen werden. Auf diese Weise wird das sprühbare Schmiermittel bei dieser bekannten Einrichtung gemäß der DE-AS durch die Kolbenstange direkt auf die Innenwandung der Gießkammer aufgebracht und durch die Bewegung des Gießkolbens gleichmäßig über die gesamte Länge der Gießkammer verteilt.
  • Eine derartige Anordnung des Schmiermittelauftrages hat jedoch hohen technischen bzw. baulichen Aufwand zur Folge, da separate Leitungen durch den Gießkolben gelegt werden müssen. Für die Weiterführung von der Kolbenstange zu dem Schmieraggregat werden flexible Leitungen benötigt, die die Kolbenbewegung mitmachen müssen. Speziell im Bereich der Metalldosierung sind diese Schläuche jedoch absolut unerwünscht. Weiterhin wird die Mantelfläche des Gießkolbens selbst nicht gezielt geschmiert. Eine Schmierung erfolgt demnach durch Besprühung der Gießkammer-Innenwandung.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 1 939 227 ist eine Einrichtung zur Druckschmierung der Kolben an Druckgießmaschinen mit vertikal angeordneter Gießkammer bekannt. Dabei wird der Gießkammer in ihrem oberen Bereich ein Schmierblock aufgesetzt, der einen Ringkanal um den Gießkolben bildet, das Schmiermittel wird über eine Schmiermittel-Zuführleitung mittels einer Kolben-Schmiermittelpumpe dem Ringkanal zugeführt, wobei eine Steuerkurve die Schmiermittelmenge während der Zuführung regelt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Schmiersysteme für den Gießkolben insbesondere einer Kaltkammer-Druckgießmaschine noch weiter zu verbessern, wobei insbesondere eine möglichst gleichmäßige Schmierung von Gießkolben und Gießkammer erzielt werden soll.
  • Aufgabe ist es weiterhin, eine möglichst stufenlos einstellbare Dosiermenge zu erhalten.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Gießgarnitur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Druckgießgarnitur nach Anspruch 1 angegeben.
    • Vorteile der Erfindung:
  • Die erfindungsgemäße Gießgarnitur mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß zunächst eine stark verbesserte und gleichmäßige Schmierung des Gießkolbens möglich ist. Dabei wird der Grundgedanke verfolgt, daß der Gießkolben zum einen ringsherum mit Schmier- und Trennmittel - im weiteren "Schmiermittel" genannt - zu benetzen ist, um eine gleichmäßige Schmierung des Gießkolbens an allen Stellen zu erhalten. Durch die langsame Vorwärtsbewegung des Gießkolbens während des Schmiervorganges wird der Kolben in seiner ganzen Länge ringsherum geschmiert. Dabei ist das Schmiersystem derart ausgelegt, daß der den Gießkolben umschließende Ringkanal in der Druckgießkammer von einer Schmiermittel-Zuleitung mit Schmiermittel beaufschlagt wird, wobei eine weitere, separate Schmiermittel-Abführleitung vorgesehen ist, in die das Schmiermittel gepreßt wird. Dabei sind Zuführleitung und Abführleitung derart angeordnet, daß das Schmiermittel rings um den Gießkolben herumgepreßt wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß der gesamte Gießkolben gleichmäßig mit Schmiermittel beaufschlagt wird. Der Restschmierstoff kann in einem separaten Behälter aufgenommen und wiederverwendet werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß eine stufenlos einstellbare Dosiermenge des Schmiermittels dem Gießkolben zugeführt werden kann. Durch die zusätzliche Abführleitung können dabei der Restschmierstoff aufgefangen und wiederverwendet werden.
  • Es ist weiterhin vorgesehen, daß nach der Schmiermitteldosierung die Schmiermittel-Zuführleitung und der Ringkanal mit Druckluft beaufschlagt wird. Diese Druckluft dient dann als Transportmedium für das Schmiermittel, um dieses gleichmäßig auf dem Kolbenumfang zu verteilen. Die Austrittsbohrung garantiert die Vermeidung eines Rückstaus in dem Ringkanal und zusätzlich kann auch überdosiertes Schmiermittel abgeführt werden. Hierdurch wird auch sichergestellt, daß keine überflüssigen Schmiermittelreste im Schmierstoffkanal und insbesondere in der Gießkammer verbleiben, die zu Verbackungen und Verfestigungen führen können. Es wird weiterhin vermieden, daß beim nächstfolgenden Zyklus der Schmierstoff überdosiert wird.
  • Der Schmierstoff kann über eine Schmiermitteldosierpumpe oder direkt aus einem Druckbehälter ohne zusätzliche Dosierpumpe zugeführt werden. Hierdurch ist sichergestellt, daß keine Verstopfungen in einer Schmierstoffleitung vorkommen können.
  • Die erfindungsgemäße Gießgarnitur läßt sich weiterhin sowohl an konventionellen Druckgießmaschinen als auch bei Vakuum-Maschinen mit einem Vakuumsystem vorteilhaft einsetzen. Dabei kann der Ringkanal zur Zuführung des Schmiermittels gleichermaßen zur Herstellung des Unterdrucks am Gießkolben verwendet werden.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert sind.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gießgarnitur bei einer herkömmlichen Horizontal-Kaltkammer-Druckgießmaschine, wobei
    Figur 1a
    eine Teilansicht der Gießkammer mit Gießkolben und
    Figur 1b
    eine Ansicht entsprechend der Darstellung nach Schnittlinie A-A in Figur 1a und
    Figur 1c
    eine Ausführungsvariante der Schmiermittelzuführung darstellt und
    Figur 2a-2c
    eine entsprechende Darstellung einer Gießgarnitur bei einer Vakuum-Druckgießmaschine.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
  • Der grundsätzliche Aufbau einer Kaltkammer-Druckgießmaschine ist in der einleitend genannten DE-AS 21 62 186 beschrieben. Auf den sachlichen Inhalt dieser Druckschrift wird hiermit Bezug genommen.
  • Bei einer solchen Kaltkammer-Druckgußmaschine wird gemäß der Darstellung in Figur 1a eine Gießgarnitur 1 verwendet, die aus einer Gießkammer 2 und einem, in der Gießkammer 2 geführten Gießkolben 3 besteht, der von einer Gießkolbenstange 4 durch einen nicht näher dargestellten Gießantrieb betätigbar ist.
  • Der Gießkolben 3 weist eine zylindrische Außenmantelfläche 5 mit der Länge l₁ auf. Über einen Konus 6 schließt sich die Kolbenstange 4 an.
  • Die Außenmantelfläche 5 des Kolbens 3 mit einem Durchmesser d₁ ist an die zylindrische Innenmantelfläche 7 des Gießkammer-Innenraums 8 der Gießkammer 2 mit dem Durchmesser d₂ angepaßt. Eine Einfüllöffnung 9 im hinteren Bereich der Gießkammer 2 dient zur Beschickung des Gießkammer-Innenraums 8 mit Metallschmelze.
  • Um die Außenmantelfläche 5 des Gießkolbens 3 zu schmieren, weist die Gießkammer 2 in ihrem, hinter der Einfüllöffnung liegenden Wandungsabschnitt eine umlaufende, zylindrische Schmiermittelnut 10 auf, die eine Tiefe t₁ zur Bildung eines Ringdurchmessers d₃ aufweist. Über diese Schmiermittelnut bzw. diesen Schmiermittel-Kanal 10 wird der Außenmantelfläche 5 des Gießkolbens 3 das Schmier- und Trennmittel - im weiteren "Schmiermittel" genannt - zugeführt.
  • Wie aus Figur 1b ersichtlich, ist für die Zuführung des Schmiermittels eine Zuführleitung 11 vorgesehen, die mit einem Anschlußstutzen 12 in die Gießkammerwandung eingeführt wird. Dabei mündet der Zuführkanal 13 der Schmiermittel-Zuführleitung 11 möglichst tangential in den Schmiermittel-Kanal 10, wie dies in Figur 1b dargestellt ist. Hierdurch wird das eingepreßte Schmiermittel gemäß der Pfeildarstellung 14 tangential in den ringförmigen Schmiermittel-Kanal 10 eingepreßt und ringförmig möglichst um die gesamte Außenmantelfläche des Gießkolbens 3 herumgeführt. Nach einer Führungsstrecke über einen Winkelbereich von mindestens 270° gelangt das Schmiermittel zu einer Austrittsleitung 15 mit einem weiteren Anschlußstutzen 16 in der Gießkammerwandung der Gießkammer 2. Der Anschlußstutzen 16 ist mit einer Schmiermittel-Abführleitung 17 verbunden. Eine regelbare Drossel 18 in der Schmiermittel-Abführleitung 17 regelt den Gegendruck für das durchzupressende Schmiermittel. Ein Schmiermittel-Auffangtank 19 dient zur Aufnahme des überschüssigen Schmiermittels.
  • Zur Führung des Schmiermittels im ringförmigen Schmiermittel-Kanal 10 kann dieser durch eine Sperrnase 20 geschlossen sein, um eine Zwangsführung des Schmiermittels im Schmiermittel-Kanal 10 zur Austrittsleitung 15 zu erzielen.
  • Die Austrittsleitung 15 ist gemäß der Darstellung in Figur 1b nicht in einer tangential fortgesetzten Richtung des Schmiermittelflusses im Schmiermittel-Kanal 10 entsprechend der Pfeildarstellung 21, sondern in einem spitzen Winkel α hierzu angeordnet. Diese Winkelumlenkung im Bereich der Sperrnase 20 dient ebenfalls zur Drosselung des Schmiermittelflusses beim Austritt des Schmiermittels aus dem Schmiermittel-Kanal 10.
  • Der Schmiermittel-Zuführkanal 13 kann auch unmittelbar neben der in Figur 1b in oberster Stellung angeordneten Sperrnase 20 in den Schmiermittel-Kanal 10 möglichst tangential einmünden, um eine nahezu vollständige Umspülung der Gießkolben-Außenmantelfläche 5 mit Schmiermittel zu erzielen. Gleichermaßen kann auch die Austrittsleitung 15 tangential in Strömungsrichtung aus dem Schmiermittel-Kanal 10 herausgeführt sein.
  • Das Schmiermittel selbst kann auf verschiedene Weise dem Schmiermittel-Kanal 10 zugeführt werden. Gemäß der Darstellung in Figur 1b erfolgt dies über eine Schmiermittelpumpe 22, die unmittelbar an die Schmiermittel-Zuführleitung 11 im Punkt 23 angeschlossen ist. Über eine über den Punkt 23 fortgesetzte Leitung 24 kann über ein Schaltventil 25 Druckluft (Pfeil 26) dem System zugegeben werden. Die Schmiermittelpumpe 22 ist als Dosierpumpe ausgebildet, wobei dem Schmiermittel Druckluft zur Förderung des Schmiermittels zugegeben werden kann. Hierdurch entsteht ein Schmierstoff-Luftgemisch, welches dem Schmiermittel-Kanal 10 und damit dem Gießkolben 3 zugeführt wird. Die Druckluftzuführung 26 kann aber auch zur Entleerung aller Leitungen bzw. Schmiermittelkanäle dienen, um Restbestände von Schmiermittel zu entfernen. Hierdurch können keine Schmiermittel verkrusten bzw. Restbestände das System überschmieren und zur Gasbildung in der Schmelze führen.
  • Anstelle der Dosierpumpe 22 und der Druckluftzuführung 26 über das Schaltventil 25 (Magnetventil) kann auch ein Schmierstoff-Luftgemisch 27 direkt aus einem Druckbehälter 28 entnommen und über ein ggf. zeitgesteuertes Schaltventil 25 der Schmiermittel-Zuführleitung 11 zeitabhängig zugeführt werden. Diese Variante ist in Figur 1c symbolisch neben der Variante in Figur 1b dargestellt. Das Schaltventil 25 kann über eine Zeitschaltung betätigt werden, so daß eine dosierte Zuführung des Schmiermittels bzw. des Schmierstoff-Luftgemisches zum Schmiermittel-Kanal 10 erfolgt.
  • Um den Gießkolben 3 ist demnach ein spezieller, umlaufender Schmiermittel-Kanal 10 als Schmierstoffkammer gelegt, der mit einem Zulauf 13 und einem Ablauf 15 versehen ist, so daß das Schmiermittel bzw. ein Schmierstoff-Gemisch aus Luft und Schmiermittel unter Druck um den Gießkolben herum geführt wird und dieser somit ringsherum mit Schmierstoff benetzt wird. Mittels der Dosierpumpe 22 bzw. des Schaltventils 25 kann das Schmierstoff-Gemisch dem Gießkolben 3 dosiert zugegeben werden. Dadurch, daß in den Ablauf des Schmiermittels eine Drossel 18 eingebaut ist, kann die Abluft geregelt werden.
  • Während des Schmiervorganges des Gießkolbens 3 wird dieser langsam vorwärts gefahren, so daß sich die gesamte Lauffläche bzw. Außenmantelfläche 5 des Gießkolbens 3 mit Schmierstoff benetzt. Unterstützt wird dieser Vorgang durch die zugeschaltete Druckluft. Hiernach wird der Gießkolben komplett durch die Gießkammer gefahren und kann dadurch den Schmierstoff von der Gießkolbenoberfläche in die Gießkammer verteilen, d. h. die gesamte Innenwandung 7 des Gießkammer-Innenraums 8 wird über die ganze Länge mit Schmierstoff benetzt, bevor der eigentliche Arbeitshub mit Metall erfolgt.
  • Nach dem erfolgten Schmieren des Gießkolbens 3 bzw. der Gießkammer 7 kann nach Rücklauf des Gießkolbens 3 in seine Ausgangsstellung gemäß Figur 1a der gesamte Ringkanal 10 mit Druckluft ausgeblasen werden. Dabei wird der Restschmierstoff in den Schmiermittel-Auffangtank 19 befördert und kann von dort aus wiederverwendet werden.
  • Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 2a-2c zeigt eine Ausführungsvariante mit einer Vakuum-Druckgußmaschine. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1a-1c bezeichnet.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besitzt die Gießgarnitur nach Figur 2 eine Gießkammer 2, deren Innenraum 8 über eine Unterdruckleitung 29 mit Metallschmelze befüllt wird. Hierfür ist die Schmelzen-Zuführleitung 29 im unteren Bereich der Gießkammerwandung angeschlossen. Eine entsprechende Druckgießmaschine ist beispielsweise in der DE 41 01 592 A1 der Anmelderin dargestellt. Auf diese Beschreibung wird hiermit Bezug genommen.
  • Zur Zuführung der Metallschmelze durch die als Saugrohr ausgebildete Zuführleitung 29 wird an die Gießkammer ein Unterdruck angelegt, der als "Vakuum" bezeichnet wird. Hierdurch strömt die Metallschmelze von einer nicht näher dargestellten Warmhalteeinrichtung entsprechend der Pfeildarstellung 30 in den Gießkammer-Innenraum 8.
  • Die Anordnung zur Schmierung des Gießkolbens 3 über den Schmiermittel-Kanal 10 wird hierfür durch ein Rückschlagventil 31 in der Schmiermittel-Zuführleitung 11 ergänzt. Dabei sitzt das Rückschlagventil zwischen dem Knotenpunkt 23 zum Anschluß der Dosierpumpe 22 und dem Anschlußstutzen 12 zur Gießkammer 2. Das Rückschlagventil 31 weist eine Druckfeder 32 auf, die das Ventil derart verschließt, daß der durch das Vakuumsystem aufgebaute Unterdruck im Schmiermittel-Kanal 10 das Rückschlagventil 31 noch nicht zu öffnen vermag. Hierdurch wird durch den Unterdruck kein Schmiermittel und keine unerwünschte Luft aus der hinter dem Rückschlagventil 31 gelegenen Leitung angesaugt.
  • Umgekehrt kann der Druck der Dosierpumpe 22 bzw. der Druckluftzufuhr 26 das Rückschlagventil 31 gegen die Federkraft 32 öffnen und das Schmiermittel bzw. das Schmierstoff-Gemisch in den Schmierstoff-Kanal 10 befördern. Für die Ausführungsvariante nach Figur 2c mit der Zuführung des Schmierstoff-Gemisches aus dem Druckbehälter 28 gilt entsprechendes.
  • In Figur 2b ist ergänzend zur Darstellung in Figur 1b ein Mehrwegeventil 33 in der Schmiermittel-Abführleitung 17 nach der Drossel 18 dargestellt. Dieses Mehrwegeventil 33 führt in der eingezeichneten Stellung zum Schmiermittel-Auffangtank 19. In einer anderen Schaltstellung des Mehrwegeventils 33 kann der Kanal 10 über einen Unterdruckbehälter 34 evakuiert, d. h. mit Unterdruck beaufschlagt werden, um ein Vakuum bzw. einen Unterdruck an der Gießkolben-Mantelfläche 5 zu erzeugen. Hierdurch wir der Schmiermittel-Kanal 10 nicht nur zur Schmierung des Gießkolbens 3 sondern auch zur Herstellung eines Unterdrucks am Gießkolben 5 verwendet, d. h. der Kanal 10 hat eine Doppelfunktion für seinen Einsatz. Der eingestellte Unterdruck am Gießkolben verhindert das Eindringen von atmosphärischer Luft in die Gießkammer. Dieser Vakuumanschluß über den Unterdruckbehälter 34 geschieht über die Anschlußleitung 35 an das Mehrwegeventil 33.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und Verbesserungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens.
    • 1
    Gießgarnitur
    2
    Gießkammer
    3
    Gießkolben
    4
    Gießkolbenstange
    5
    Außenmantelfläche
    6
    Konus
    7
    Innenmantelfläche
    8
    Gießkammer-Innenraum
    9
    Einfüllöffnung
    10
    Schmiermittel-Kanal
    11
    Schmiermittel-Zuführleitung
    12
    Anschlußstutzen
    13
    Zuführkanal
    14
    Pfeil
    15
    Austrittsleitung
    16
    Anschlußstutzen
    17
    Schmiermittel-Abführleitung
    18
    Drossel
    19
    Schmiermittel-Auffangtank
    20
    Sperrnase
    21
    Pfeil
    22
    Schmiermittelpumpe
    23
    Punkt
    24
    Leitung
    25
    Schaltventil
    26
    Druckluftzuführleitung
    27
    Schmierstoff-Luftgemisch
    28
    Druckbehälter
    29
    Schmelzen-Zuführleitung
    30
    Pfeil
    31
    Rückschlagventil
    32
    Druckfeder
    33
    Mehrwegeventil
    34
    Unterdruckbehälter

Claims (15)

  1. Gießgarnitur für eine Druckgießmaschine, bestehend aus einer Gießkammer, einem in der Gießkammer geführten Gießkolben mit Gießkolbenstange, die von einem Gießantrieb betätigbar ist, wobei zur Schmierung des Gießkolbens wenigstens eine Schmiermittel-Zuführleitung zur Kolbenmantelfläche vorgesehen ist, der sich ein in der Gießkammer umlaufender ringnutförmiger Schmiermittel-Kanal anschließt, dadurch kennzeichnet, daß der ringnutförmige Schmiermittel-Kanal (10) mit einem Zulauf (11) und mit einem Ablauf (17) für das Schmiermittel versehen ist und daß das Schmiermittel unter Druck dem Schmiermittel-Kanal (10) derart zuführbar ist, daß die Gießkolben-Außenmantelfläche (5) weitestgehend mit Schmiermittel benetzt ist.
  2. Gießgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schmiermittel-Kanal (10) in dem der Gießform abgewandten Endbereich der Gießkammer (2) befindet und als im Querschnitt rechteckiger umlaufender Ringkanal an der Innenwandung des Gießkammer-Innenraums (8) ausgebildet ist.
  3. Gießgarnitur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (13) des Schmiermittels zum ringförmigen Schmiermittel-Kanal (10) tangential in diesen einmündet und daß das Schmiermittel weitestgehend durch den Ringkanal (10) derart gepreßt wird, daß die Gießkolben-Außemantelfläche (5) ringsherum mit Schmierstoff benetzt ist.
  4. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittel-Kanal (10) eine Sperrnase (20) aufweist, die sich bis zur Gießkolbenoberfläche (5) erstreckt und zu einem Schmiermittel-Auslauf (15) angrenzt.
  5. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittel-Auslauf (15) mit dem Auslaufbereich des Schmiermittel-Kanals (10) (Pfeil 21) einen spitzen Winkel α einschließt.
  6. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zuführleitung (11) für das Schmiermittel eine Schmiermitteldosierpumpe (22) unmittelbar angeschlossen ist.
  7. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittel-Zuführleitung (11) eine Dosierpumpe (22) für Schmiermittel und eine Druckluftleitung (26) mit Schaltventil (25) zugeordnet ist.
  8. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittel-Zuführleitung (11) ein Druckbehälter (28) für ein Schmierstoff-Gemisch aus Luft und Schmiermittel zugeordnet ist, welches über ein, vorzugsweise zeitgesteuertes Schaltventil (25) zuführbar ist.
  9. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schmiermittel-Zuführleitung (11) ein Rückschlagventil (31) mit Gegendruckfeder (32) integrierbar ist, wobei das Rückschlagventil (31) bei angeschlossenem Unterdruck einer Vakuum-Druckgießmaschine geschlossen bleibt.
  10. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittel-Abführleitung (17) eine regelbare Drossel (18) aufweist.
  11. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittel-Abführleitung (17) in einen Schmiermittel-Auffangtank (19) mündet.
  12. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schmiermittel-Abführleitung (17) über ein Mehrwegeventil (33) ein Unterdruckbehälter (34) zur Unterdruckbeaufschlagung des Gießkolbens (3) anschließbar ist.
  13. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießkammer-Innenraum (8) über eine obere Einfüllöffnung (9) oder über eine untere Ansaugleitung (29) mit Metallschmelze auffüllbar ist.
  14. Gießgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießkolben (3) nach erfolgter Benetzung mit Schmier- und Trennmittel einen Leerhub in der Gießkammer zur Gießkammerschmierung ausführt.
  15. Gießgarnitur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Schmierung der Gießkammer der Schmiermittel-Kanal (10) einschließlich zugehöriger Zu- und Abführleitungen einer zusätzlichen Druckluftbeaufschlagung unterziehbar ist.
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