EP1156900A1 - Giesskammer, insbesondere für das druckgiessen von metallen - Google Patents

Giesskammer, insbesondere für das druckgiessen von metallen

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EP1156900A1
EP1156900A1 EP00903698A EP00903698A EP1156900A1 EP 1156900 A1 EP1156900 A1 EP 1156900A1 EP 00903698 A EP00903698 A EP 00903698A EP 00903698 A EP00903698 A EP 00903698A EP 1156900 A1 EP1156900 A1 EP 1156900A1
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EP
European Patent Office
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casting chamber
casting
coolant channel
chamber according
coolant
Prior art date
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EP00903698A
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English (en)
French (fr)
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EP1156900B1 (de
Inventor
Ulrich F. Ortmann
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Ortmann Druckgiesstechnik GmbH
Original Assignee
Ortmann Druckgiesstechnik GmbH
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Publication date
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Publication of EP1156900B1 publication Critical patent/EP1156900B1/de
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    • 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
    • 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
    • B22D17/2023—Nozzles or shot sleeves

Definitions

  • the present invention relates to a casting chamber, in particular for the pressure casting of metals, with an outer jacket and an inner cylinder inserted into the outer jacket and connected to it in particular by a shrink fit.
  • Casting chambers of the type mentioned above are primarily used in die casting machines for die casting metals such as aluminum, magnesium and brass.
  • horizontal casting chambers are mainly used, which have a casting material filler opening on the top on their machine-side end and a casting material outlet opening on their other mold-side end.
  • the casting chambers are sometimes exposed to high loads, which are primarily due to the high temperatures of the casting material.
  • Temperature differences of up to 300 ° C, which can cause the casting chamber to warp in a banana shape.
  • Another problem is that due to the different filling levels of the casting material, the casting chamber becomes differently hot during die casting, with the result that it deforms out of round. Furthermore, temperatures of more than 600 ° C are achieved during the filling process below the filling opening. At this temperature, iron atoms can diffuse out of the surface of the casting chamber steel body, as a result of which the surface becomes brittle and flakes off, so that leaching occurs.
  • the object of the invention is therefore to design a casting chamber of the type mentioned at the outset in such a way that deformations due to temperature stresses and washouts in the region of the filling opening are largely prevented.
  • At least one coolant channel is formed between the outer jacket and inner cylinder, which extends over at least part of the axial length of the casting chamber.
  • a coolant such as oil or water can be guided through the coolant channels provided according to the invention, which cools the casting chamber at least in the areas in which particularly high temperatures occur.
  • the at least one coolant channel extends essentially over the entire axial length of the casting chamber, since the temperature profile can be adjusted in an optimal manner over the entire casting chamber.
  • the coolant channels can be formed practically anywhere in the annular gap between the outer jacket and the inner cylinder.
  • they can extend helically around the longitudinal axis of the casting chamber, in which case the cooling capacity can then be determined in a simple manner via the pitch and thus the distance between the coils.
  • the pitch of the helix remains constant.
  • the coolant channel can also extend at least in an axial section of the casting chamber in a meandering manner with sections running in the direction of the mold side and back again around the circumference of the casting chamber. In the same way, helical sections can be alternately combined with meandering sections.
  • the inlet of the coolant channel is on the machine side and the outlet is on the mold side of the casting chamber, in which case the at least one coolant channel can be designed such that the cooling fluid moves the coolant channel in a direction from the machine side to the mold side flows through.
  • the inlet and the outlet of the coolant channel can also both be located on the machine side of the casting chamber, in which case, according to a preferred embodiment, the coolant channel then has a first helical section running from the inlet in the direction of the mold-side end of the casting chamber and an adjoining section extending back to the outlet - Kenden second helical section, so that the coolant channel is designed in the manner of a two-start thread. It is essential that the inlet is on the hot machine side so that the coolant, which is still cold, can achieve the greatest cooling effect here.
  • the casting chamber can be divided axially into a base body and an interchangeable bushing having the filling opening for the casting material.
  • a coolant channel should be formed at least in the base body, wherein a coolant channel can also be formed in the interchangeable bushing, but need not.
  • the coolant channel in the interchangeable bush can either be supplied with coolant independently of the coolant channel in the main body, or its outlet can be connected to the inlet of the coolant channel in the main body, so that the coolant is first led through the interchangeable bush and then through the main body.
  • 1 shows a first embodiment of a one-piece casting chamber according to the present invention in side view with a helical coolant channel
  • 2 shows a second embodiment of a one-piece casting chamber according to the present invention in side view with a meandering coolant channel
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a one-piece casting chamber according to the present invention in a side view with a partly helical and partly meandering coolant channel
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of a one-piece casting chamber according to the present invention in side view with a coolant channel designed in the manner of a two-start thread
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of a one-piece casting chamber according to the present invention in front view
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a casting chamber according to the present invention
  • FIG. 7 shows a base body of a split casting chamber according to the present invention with a helically designed coolant channel
  • 8 shows a main body of a split casting chamber according to the present invention with a coolant channel designed in the manner of a two-start thread
  • FIG. 9 shows a base body of a split casting chamber according to the present invention with a meandering coolant channel
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a base body with a meandering coolant channel
  • FIG. 11 is a side view of an interchangeable socket for connection to a base body according to FIGS. 7 to 10,
  • FIGS. 14 shows a further embodiment of an interchangeable socket for connection to a base body according to FIGS. 7 to 10 in a side view
  • 15 shows the interchangeable bushing along section II in FIGS. 14 and
  • FIG. 16 shows the interchangeable bushing along the section II-II in FIG. 14.
  • FIGS. 1 to 6 show various embodiments of a horizontal casting chamber 1 according to the present invention, as is used in die casting machines for the die casting of metals such as aluminum, magnesium or brass.
  • the casting chambers 1 are made in one piece, i. H. not subdivided in its axial direction, and comprise an outer jacket 2 and an inner cylinder 3 shrunk into the outer jacket 2.
  • a filling opening 4 through which liquid or solidified metal is filled or inserted into the interior of the casting cylinder 1 can be, and at the other, mold-side end of the casting chamber 1, an outlet opening, not shown, is provided.
  • a coolant channel 5 is formed in the annular gap between the outer jacket 2 and the inner cylinder 3, through which a coolant such as oil, water or the like can be passed during operation in order to cool the casting chamber 1 and in this way deformations of the casting chamber 1 otherwise occur due to temperature differences, to prevent or at least counteract them.
  • the coolant channel 5, which in the in- nenwandung of the outer shell 2 and / or in the outer wall of the inner cylinder 3 can be formed differently in the different embodiments shown in Figures 1 to 6:
  • the inlet 6 of the coolant channel 5 is at the machine end and the outlet 7 at the opposite, mold-side end of the casting chamber 1 and the coolant channel 5 extends helically from the inlet 6 to the outlet 7.
  • the slope of the spiral of Coolant channel 5 is constant over the entire length of the horizontal cooling chamber 1.
  • the slope can also vary over the axial length of the cooling chamber 5.
  • it can be provided that in the area of the filler opening 4, where the temperature of the casting chamber 1 is at its highest during operation, the pitch of the helix is lower, so that the helix lies closer together and thus more cooling takes place.
  • the inlet 6 and the outlet 7 of the coolant channel 5 also lie at the opposite ends of the casting chamber 1.
  • the coolant channel 5 here extends in a meandering manner with sections A, which run from the machine side to the mold side and back again. B around the casting chamber 1 so that the coolant flows back and forth between the axial end portions of the casting chamber 9.
  • the third embodiment of a casting chamber 1 according to the invention shown in FIG. 3 represents a combination of the previously described embodiments, in which the coolant channel 5 has a first section 5a in the region of the inlet fill opening 4, which has a meandering shape with sections running from the machine side to the mold side and back again A, B is formed.
  • a second channel section 5b adjoins the meandering first channel section 5a, in which the coolant channel 5 is designed as a helix.
  • This embodiment has the advantage that a high cooling capacity can be achieved in the area of the filling opening 4 due to the meandering design and closely spaced sections A, B.
  • the inlet 6 and the outlet 7 of the coolant channel 5 are both at the machine end of the casting chamber 1.
  • the coolant channel 5 is designed in the manner of a two-start thread and has a first section 5a, which extends from the inlet extends to the mold-side end of the casting chamber 1, and a second section 5b, which adjoins the first section 5a and runs back to the machine-side end.
  • This embodiment in which the inlet 6 and outlet 7 of the coolant channel 5 both lie at the machine-side end of the casting chamber 1, has the advantage that the die-casting machine for which the casting chamber 1 is intended is not specifically designed for the removal of the coolant at the mold-side end needs to be.
  • coolant channel 5 corresponds essentially to the embodiment shown in FIG. 2, since the coolant channel 5 is here also meandering with sections A, B running from the machine side to the mold side and back again. In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, however, inlet 6 and outlet 7 of the coolant channel 5 are both at the machine end as in the casting chamber 1 shown in FIG. 4.
  • the embodiment shown in FIG. 6 represents a combination of the two embodiments from FIGS. 4 and 5.
  • the coolant channel 5 here has a meandering shape in a first section 5a, which is essentially located in the area of the filling opening 4, from the machine side the mold side and back again running sections A, B, and is formed in an adjoining second channel section 5b in the manner of a two-start thread, the coolant channel 5 initially extending from the first channel section 5a to the mold-side end and then back again.
  • the outlet end of the second channel section 5b is then connected to the outlet 7, wherein the connecting section can also be meandering.
  • the casting chamber 1 can also be axially subdivided, in which case it then has a base body 8 and an interchangeable bush 10 with the filling opening 4 that can be connected to it on the machine side.
  • a coolant channel 5 is provided at least in the base body 8, wherein a coolant channel can also be formed in the interchangeable bush 10, but need not.
  • FIGS. 7 to 10 each show base bodies 8 with differently designed coolant channels 9, it being provided in each case that this coolant channel 9 is supplied with a coolant separately from a coolant channel possibly provided in the interchangeable bush 10.
  • the coolant channel 9 extends in a helical manner, similar to the casting chamber 1 shown in FIG. 1, between an inlet 12 provided at the machine-side end and an outlet 13 provided at the mold-side end, so that a coolant extends the base body 8 in flows in one direction.
  • inlet 12 and outlet 13 of the coolant channel 9 are both at the machine-side end of the base body 8 and the coolant channel 9 is in the manner of a two-start thread with a first section 9a, which extends from the inlet 12 to the mold-side end of the Basic body 8 extends, and an adjoining second section 9b, which extends back to the outlet 13, formed.
  • the coolant channel 9 extends in a meandering manner between the two axial ends of the Base body 8 along the circumference of the casting chamber 1, the inlet 12 and the outlet 13 in the embodiment shown in FIG. 10 both lying on the machine-side end of the base body 8, while in the embodiment shown in FIG. 8 the inlet 12 on the machine-side end and the outlet 13 is provided at the mold-side end of the base body 8.
  • FIGS. 11 to 13 and 14 to 16 show two embodiments of interchangeable bushes 10 which can be connected to the base body 8 of FIGS. 7 to 10.
  • the two interchangeable bushes 10 are provided with a coolant channel 11 which extends between the outer jacket 2 and the inner cylinder 3 and extends in a meandering manner between the axial ends along the circumference of the interchangeable bushing 10.
  • the two interchangeable bushes 10 differ only insofar as, in the embodiment shown in FIGS. 14 to 16, inlet 14 and outlet 15 of the coolant channel 11 both lie at the machine-side end of the interchangeable bush 10, while in the embodiment shown in FIGS. 11 to 13 the inlet 14 and the outlet 15 of the coolant channel 11 is provided at the opposite axial ends of the interchangeable bush 10.

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Description

Beschreibung:
Gießkammer, insbesondere für das Druckgießen von Metallen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gießkammer, insbesondere für das Druckgießen von Metallen, mit einem Außenmantel und einem in den Außenmantel eingesetzten und mit ihm insbesondere durch einen Schrumpfsitz verbundenen Innenzylinder.
Gießkammern der vorstehend genannten Art (DE 44 40 933 Cl) werden in erster Linie in Druckgießmaschinen zum Druckgießen von Metallen wie beispielsweise Aluminium, Magnesium und Messing eingesetzt. Dabei werden hauptsächlich horizontale Gießkammern verwendet, die an ihrem einen, maschinenseitigen Ende obenseitig eine Gußmateri- aleinfüllöffnung und an ihrem anderen, formseitigen Ende, eine Gußmaterialauslaßöffnung aufweisen.
Im Betrieb sind die Gießkammern zum Teil hohen Belastungen ausgesetzt, die in erster Linie auf die hohen Temperaturen des Gußmaterials zurückgehen. So herrschen in der Gießkammer zwischen der Maschinenseite, wo das heiße Gußmaterial in die Gießkammer eingefüllt wird, und der Formseite, an der das Gußmaterial die Gießkammer verläßt, Temperaturunterschiede von bis zu 300°C, die dazu führen können, daß sich die Gießkammer bananenförmig verzieht.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß aufgrund der unterschiedlichen Füllhöhen des Gußmaterials die Gießkammer beim Druckgießen unterschiedlich heiß wird, mit der Folge, daß sie sich unrund verformt. Weiterhin werden beim Einfüllvorgang unterhalb der Einfüllöffnung Temperaturen von mehr als 600 °C erzielt. Bei dieser Temperatur können Eisenatome aus der Oberfläche des Gießkammer-Stahlkörpers diffundieren, wodurch die Oberfläche spröde wird und abplatzt, so daß Auswaschungen entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gießkammer der eingangs genannten Art so auzubilden, daß Verformungen aufgrund von Temperaturspannungen sowie Auswaschungen im Bereich der Einfüllöffnung weitgehend verhindert werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Außenmantel und Innenzylinder wenigstens ein Kühlmittelkanal ausgebildet ist, der sich zumindest über einen Teil der axialen Länge der Gießkammer erstreckt. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Kühlmittelkanäle kann im Betrieb ein Kühlmittel wie beispielsweise Öl oder Wasser geführt werden, das die Gießkammer zumindest in den Bereichen, in denen besonders hohe Temperaturen auftreten, kühlt. Hierdurch läßt sich ein gleichmäßiges Temperaturprofil in der Gießkammer einstellen, so daß die Gefahr von Verspannungen bzw. Verformungen der Gießkammer aufgrund von zu hohen Temperaturunterschieden deutlich herabgesetzt wird. Im Bereich der Einfüllöffnung wird aufgrund der Kühlung das Auftreten von Auswaschungen außerdem verzögert.
Es kann ausreichend sein, Kühlmittelkanäle nur in einem axialen Teilabschnitt der Gießkammer vorzusehen. Beispielsweise ist es nicht unbedingt erforderlich, daß noch im Bereich der Auslaßöffnung eine Kühlung stattfindet, so daß hier Kühlmittelkanäle nicht notwendigerweise vorhanden zu sein brauchen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, daß sich der wenigstens eine Kühlmittelkanal im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Gießkammer erstreckt, da so in optimaler Weise das Temperaturprofil über die gesamte Gießkammer hinweg eingestellt werden kann.
Die Kühlmittelkanäle können praktisch beliebig in dem Ringspalt zwischen Außenmantel und Innenzylinder ausgebildet sein. Beispielsweise können sie sich wendeiförmig um die Längsachse der Gießkammer erstrecken, wobei dann die Kühlleistung in einfacher Weise über die Steigung und damit den Abstand der Wendel voneinander festgelegt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Steigung der Wendel konstant bleibt. Genauso ist es aber möglich, die Steigung und/oder den Abstand der Wendel zu variieren, um auf diese Weise in bestimmten Bereichen eine höhere und in anderen Bereichen eine niedrigere Kühlleistung zu erzielen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, daß die Wendel am maschinenseitigen Ende der Gießkammer, wo auch die Ein- füllöffnung liegt und dementsprechend die Gießkammer besonders stark erwärmt wird, eng zusammenliegen bzw. eine geringe Steigung aufweisen, um auf diese Weise eine hohe Kühlleistung zu erzielen, während am formseitigen Ende der Gießkammer eine solch hohe Kühlung nicht erforderlich ist, so daß dort die Steigung der Wendel entsprechend größer sein kann.
Der Kühlmittelkanal kann sich auch zumindest in einen axialen Teilabschnitt der Gießkammer mäanderförmig mit in Richtung der Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten um den Umfang der Gießkammer erstrecken. Genauso können auch wendeiförmige Abschnitte mit mäander- förmigen Abschnitten im Wechsel kombiniert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einlaß des Kühlmittelkanals auf der Maschinenseite und der Auslaß auf der Formseite der Gießkammer liegt, wobei dann der wenigstens eine Kühlmittelkanal so ausgebildet sein kann, daß das Kühlfluid den Kühlmittelkanal in einer Richtung von der Maschinenseite zur Formseite hin durchströmt. Alternativ können der Einlaß und der Auslaß des Kühlmittelkanals auch beide auf der Maschinenseite der Gießkammer liegen, wobei dann der Kühlmittelkanal gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einen vom Einlaß in Richtung des formseitigen Endes der Gießkammer verlaufenden ersten wendeiförmigen Abschnitt und einen daran anschließenden und sich zurück zum Auslaß erstrek- kenden zweiten wendeiförmigen Abschnitt aufweist, so daß der Kühlmittelkanal nach Art eines zweigängigen Gewindes ausgebildet ist. Wesentlich ist, daß der Einlaß auf der heißen Maschinenseite liegt, damit hier das noch kalte Kühlmittel die größte Kühlwirkung erzielen kann.
In an sich bekannter Weise kann die Gießkammer axial in einen Grundkörper und eine die Einfüllöffnung für das Gußmaterial aufweisende Wechselbuchse unterteilt sein. In diesem Fall sollte zumindest im Grundkörper ein Kühlmittelkanal ausgebildet sein, wobei in der Wechselbuchse ebenfalls ein Kühlmittelkanal ausgebildet sein kann, aber nicht muß. Der Kühlmittelkanal in der Wechselbuchse kann entweder unabhängig von dem Kühlmittelkanal im Grundkörper mit Kühlmittel versorgt werden, oder sein Auslaß kann mit dem Einlaß des Kühlmittelkanals im Grundkörper verbunden sein, so daß das Kühlmittel zunächst durch die Wechselbuchse und anschließend durch den Grundkörper geführt wird.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer einteilig ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht mit einem wendeiförmig ausgebildeten Kühlmittelkanal, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer einteilig ausgebildeten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht mit einem mäanderförmigen Kühlmittelkanal,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer einteilig ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht mit einem zum Teil wendeiförmigen und zum Teil mäanderförmigen Kühlmittelkanal ,
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer einteilig ausgebildeten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht mit einem nach Art eines zweigängigen Gewindes ausgebildeten Kühlmittelkanal,
Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform einer einteilig ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung in Vorderansicht,
Fig. 6 eine sechste Ausführungsform einer Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 einen Grundkörper einer geteilt ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem wendeiförmig ausgebildeten Kühlmittelkanal, Fig. 8 einen Grundkörper einer geteilt ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem nach Art eines zweigängigen Gewindes ausgebildeten Kühlmittelkanal,
Fig. 9 einen Grundkörper einer geteilt ausgeführten Gießkammer gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem mäanderförmig ausgebildeten Kühlmittelkanal,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Grundkörpers mit einem mäanderförmig ausgebildeten Kühlmittelkanal,
Fig. 11 eine Wechselbuchse zum Anschluß an einen Grundkörper nach den Figuren 7 bis 10 in Seitenansicht,
Fig. 12 die Wechselbuchse im Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 11,
Fig. 13 die Wechselbuchse im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 11,
Fig. 14 eine weitere Ausführungsform einer Wechselbuchse zum Anschluß an einen Grundkörper nach den Figuren 7 bis 10 in Seitenansicht, Fig. 15 die Wechselbuchse entlang des Schnitts I-I in Fig. 14 und
Fig. 16 die Wechselbuchse entlang des Schnitts II-II in Fig. 14.
In den Figuren 1 bis 6 sind verschiedene Ausführungsformen einer horizontalen Gießkammer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wie sie in Druckgießmaschinen für das Druckgießen von Metallen wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Messing verwendet wird. Die Gießkammern 1 sind einteilig ausgeführt, d. h. in ihrer Axialrichtung nicht unterteilt, und umfassen einen Außenmantel 2 und einen in den Außenmantel 2 eingeschrumpften Innenzylinder 3. An dem maschinenseitigen Ende der Gießkammer 1 ist eine Einfüllöffnung 4 vorgesehen, durch welche in den Innenraum des Gießzylinders 1 flüssiges oder verfestigtes Metall eingefüllt bzw. eingelegt werden kann, und an dem anderen, formseitigen Ende der Gießkammer 1 ist eine nicht dargestellte Auslaßöffnung vorgesehen.
In dem Ringspalt zwischen Außenmantel 2 und Innenzylinder 3 ist bei allen Ausführungsformen ein Kühlmittelkanal 5 ausgebildet, durch den im Betrieb ein Kühlmittel wie Öl, Wasser oder dergleichen geführt werden kann, um die Gießkammer 1 zu kühlen und auf diese Weise Verformungen der Gießkammer 1, die sonst aufgrund von Temperaturunterschieden auftreten, zu verhindern bzw. diesen zumindest entgegenzuwirken. Der Kühlmittelkanal 5, der in der In- nenwandung des Außenmantels 2 und/oder in der Außenwandung des Innenzylinders 3 ausgebildet sein kann, ist bei den verschiedenen in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen unterschiedlich ausgebildet:
Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform liegt der Einlaß 6 des Kühlmittelkanals 5 am maschinenseitigen Ende und der Auslaß 7 am gegenüberliegenden, formseitigen Ende der Gießkammer 1 und erstreckt sich der Kühlmittelkanal 5 wendeiförmig vom Einlaß 6 zum Auslaß 7. Die Steigung der Wendel des Kühlmittelkanals 5 ist dabei über die gesamte Länge der horizontalen Kühlkammer 1 konstant. Alternativ kann die Steigung aber auch über die axiale Länge der Kühlkammer 5 variieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß im Bereich der Einfüllöffnung 4 , wo die Temperatur der Gießkammer 1 im Betrieb am höchsten ist, die Steigung der Wendel geringer ist, so daß die Wendel näher zusammenliegen und damit eine stärkere Kühlung erfolgt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegen der Einlaß 6 und der Auslaß 7 des Kühlmittelkanals 5 ebenfalls an den gegenüberliegenden Enden der Gießkammer 1. Der Kühlmittelkanal 5 erstreckt sich jedoch hier mäanderförmig mit von der Maschinenseite zu der Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten A, B um die Gießkammer 1 herum, so daß das Kühlmittel zwischen den axialen Endbereichen der Gießkammer 9 hin und her strömt. Die in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gießkammer 1 stellt eine Kombination der zuvor beschriebenen Ausführungsformen dar, bei der der Kühlmittelkanal 5 einen ersten Abschnitt 5a im Bereich der Einlaßeinfüllöffnung 4 aufweist, der mäanderförmig mit von der Maschinenseite zur Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten A, B ausgebildet ist. An den mäanderförmigen ersten Kanalabschnitt 5a schließt sich ein zweiter Kanalabschnitt 5b an, in dem der Kühlmittelkanal 5 wendeiförmig ausgebildet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß im Bereich der Einfüllöffnung 4 aufgrund der mäanderartigen Ausbildung und eng beieinanderliegenden Abschnitte A, B eine hohe Kühlleistung erzielbar ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Gießkammer 1 liegen der Einlaß 6 und der Auslaß 7 des Kühlmittelkanals 5 beide am maschinenseitigen Ende der Gießkammer 1. Der Kühlmittelkanal 5 ist dabei nach Art eines zweigängigen Gewindes ausgebildet und besitzt einen ersten Abschnitt 5a, der sich vom Einlaß zum formseitigen Ende der Gießkammer 1 erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 5b, der sich an den ersten Abschnitt 5a anschließt und zum maschinenseitigen Ende zurückläuft. Diese Ausführungsform, bei der Einlaß 6 und Auslaß 7 des Kühlmittelkanals 5 beide am maschinenseitigen Ende der Gießkammer 1 liegen, hat den Vorteil, daß die Druckgießmaschine, für welche die Gießkammer 1 bestimmt ist, am formseitigen Ende nicht speziell für das Abführen des Kühlmittels ausgebildet zu sein braucht. Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, da der Kühlmittelkanal 5 auch hier mäanderförmig mit von der Maschinenseite zu der Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten A, B ausgebildet ist. Im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegen aber Einlaß 6 und Auslaß 7 des Kühlmittelkanals 5 wie bei der in Fig. 4 dargestellten Gießkammer 1 beide am maschinenseitigen Ende.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform stellt eine Kombination der beiden Ausführungsformen aus den Figuren 4 und 5 dar. Der Kühlmittelkanal 5 besitzt hier in einem ersten Abschnitt 5a, der im wesentlichen im Bereich der Einfüllöffnung 4 gelegen ist, eine Mäanderform mit von der Maschinenseite zu der Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten A, B, und ist in einem daran anschließenden zweiten Kanalabschnitt 5b nach Art eines zweigängigen Gewindes ausgebildet, wobei sich der Kühlmittelkanal 5 vom ersten Kanalabschnitt 5a zunächst bis zum formseitigen Ende und dann wieder zurückerstreckt. Das Auslaßende des zweiten Kanalabschnitts 5b ist dann mit dem Auslaß 7 verbunden, wobei der Verbindungsabschnitt ebenfalls mäanderartig ausgebildet sein kann.
In an sich bekannter Weise kann die Gießkammer 1 auch axial unterteilt ausgebildet sein, wobei sie dann einen Grundkörper 8 und eine daran maschinenseitig anschließbare Wechselbuchse 10 mit der Einfüllöffnung 4 aufweist. In diesem Fall ist zumindest in dem Grundkörper 8 ein Kühlmittelkanal 5 vorgesehen, wobei in der Wechselbuchse 10 ebenfalls ein Kühlmittelkanal ausgebildet sein kann, aber nicht muß. In den Figuren 7 bis 10 sind jeweils Grundkörper 8 mit verschieden ausgebildeten Kühlmittelkanälen 9 dargestellt, wobei jeweils vorgesehen ist, daß dieser Kühlmittelkanal 9 separat von einem möglicherweise in der Wechselbuchse 10 vorgesehenen Kühlmittelkanal mit einem Kühlmittel versorgt wird.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Kühlmittelkanal 9 ähnlich wie bei der in Fig. 1 dargestellten Gießkammer 1 zwischen einem am maschinenseitigen Ende vorgesehenen Einlaß 12 und einem am formseitigen Ende vorgesehenen Auslaß 13 wendeiförmig, so daß ein Kühlmittel den Grundkörper 8 in einer Richtung durchströmt.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform liegen Einlaß 12 und Auslaß 13 des Kühlmittelkanals 9 beide am maschinenseitigen Ende des Grundkörpers 8 und ist der Kühlmittelkanal 9 nach Art eines zweigängigen Gewindes mit einem ersten Abschnitt 9a, der sich von dem Einlaß 12 zum formseitigen Ende des Grundkörpers 8 erstreckt, und einem daran anschließenden zweiten Abschnitt 9b, der sich zurück zum Auslaß 13 erstreckt, ausgebildet.
Bei den in den Figuren 9 und 10 dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich der Kühlmittelkanal 9 jeweils mäanderförmig zwischen den beiden axialen Enden des Grundkörpers 8 entlang des Umfangs der Gießkammer 1, wobei der Einlaß 12 und der Auslaß 13 bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform beide am maschinenseitigen Ende des Grundkörpers 8 liegen, während bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Einlaß 12 am maschinenseitigen Ende und der Auslaß 13 am formseitigen Ende des Grundkörpers 8 vorgesehen sind.
In den Figuren 11 bis 13 und 14 bis 16 sind zwei Ausführungsformen von Wechselbuchsen 10 dargestellt, die an die Grundkörper 8 der Figuren 7 bis 10 angeschlossen werden können. Die beiden Wechselbuchsen 10 sind mit einem sich zwischen Außenmantel 2 und Innenzylinder 3 erstreckenden Kühlmittelkanal 11 versehen, der sich mäanderförmig zwischen den axialen Enden entlang des Umfangs der Wechselbuchse 10 erstreckt. Die beiden Wechselbuchsen 10 unterscheiden sich nur insofern, als bei der in den Figuren 14 bis 16 dargestellten Ausführungsform Einlaß 14 und Auslaß 15 des Kühlmittelkanals 11 beide am maschinenseitigen Ende der Wechselbuchse 10 liegen, während in den Figuren 11 bis 13 dargestellten Ausführungsform der Einlaß 14 und der Auslaß 15 des Kühlmittelkanals 11 an den sich gegenüberliegenden axialen Enden der Wechselbuchse 10 vorgesehen sind.

Claims

Ansprüche:Gießkammer, insbesondere für das Druckgießen von Metallen
1. Gießkammer, insbesondere für das Druckgießen von Metall, mit einem Außenmantel (2) und einem in den Außenmantel (2) eingesetzten und mit ihm insbesondere durch Schrumpfsitz verbundenen Innenzylinder (3), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Außenmantel (2) und Innenzylinder (3) wenigstens ein Kühlmittelkanal (5, 9, 11) ausgebildet ist, der sich zumindest über einen Teil der axialen Länge der Gießkammer (1) erstreckt.
2. Gießkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kühlmittelkanal (5, 9, 11) im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Gießkammer (1) erstreckt.
3. Gießkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkanal (5, 9) über zumindest einen axialen Teilabschnitt der Gießkammer (1) wendeiförmig verläuft.
4. Gießkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Wendel konstant ist.
5. Gießkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Wendel über die axiale Länge der Gießkammer (1) variiert.
6. Gießkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel am maschinenseitigen Ende näher zusammenliegen als am formseitigen Ende der Gießkammer (1).
7. Gießkammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkanal (5, 9, 11) sich zumindest in einem axialen Teilabschnitt der Gießkammer ( 1 ) mäanderförmig mit in Richtung der Formseite und wieder zurück verlaufenden Abschnitten (A, B) um den Umfang der Gießkammer (1) erstreckt.
8. Gießkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mäanderförmige Abschnitt (5, 5a, 9, 11) des Kühlmittelkanals (5, 9, 11) im Bereich einer Guß- materialeinfüllöffnung (4) der Gießkammer (1) ausgebildet ist.
9. Gießkammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (6, 12, 14) des Kühlmittelkanals (5, 9, 11) auf der Maschinensei- te und der Auslaß (7, 13, 15) auf der Formseite der Gießkammer (1) liegt.
10. Gießkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (6, 12, 14) und der Auslaß (7, 13, 15) des Kühlmittelkanals (5) auf der Maschinenseite der Gießkammer (1) liegen.
11. Gießkammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkanal (5, 9) einen vom Einlaß (6, 12 ) in Richtung des formseitigen Endes der Gießkammer (1) verlaufenden wendeiförmigen ersten Abschnitt (5a, 9a) und einen daran anschließenden und sich zurück zum Auslaß (7, 13) erstreckenden wendeiförmigen zweiten Abschnitt (5a, 9b) aufweist.
12. Gießkammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießkammer (1) axial in einen Grundkörper (8) und eine die Gußmaterialein- füllöffnung (4) aufweisende Wechselbuchse (10) unterteilt ist.
13. Gießkammer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Grundkörper (8) ein Kühlmittelkanal (9) ausgebildet ist.
14. Gießkammer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wechselbuchse (10) ein Kühlmittelkanal (11) ausgebildet ist, dessen Auslaß mit dem Ein- laß des Kühlmittelkanals im Grundkörper (8) verbunden ist.
15. Gießkammer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Grundkörper (8) und/oder Wechselbuchse (10) unabhängig mit Kühlmittel versorgte Kühlmittelkanäle (9, 11) ausgebildet sind.
16. Gußkammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (5, 9, 11) an der Innenseite des Außenmantels (2) und/oder an der Außenseite des Innenzylinders (3) ausgebildet sind.
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