Schmiervorrichtung einer Druckgiessmaschine Lubrication device of a die casting machine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren eines Kolbens im Giesszylinder einer Kaltkammer-Druckgiessmaschine.The present invention relates to a device for lubricating a piston in the casting cylinder of a cold chamber die casting machine.
Beim Druckgiessen von Aluminium presst der Druckkolben das flüssige Aluminium durch den Giesszylinder in die Giessform. Um vorzeitigen Verschleiss oder sogar Festklemmen des Kolbens zu verhindern, muss die mechanische Bewegung zwischen Druckkolben und Giesszylinder geschmiert werden. Dies geschieht, indem Flüssigschmierstoff während der Giesspause im Einfüllbereich der Druckgiessmaschine auf den Kolben bzw. Kolbenring getropft oder gesprüht wird. Beim Einpressvorgang nimmt der Kolben bzw. Kolbenring den Schmierstoff mit in den Giesszylinder und bildet somit einen Schmierfilm. Bei diesem Vorgang tropft überflüssiger Schmierstoff immer vom Druckkolben in die Druckgiessmaschine und verschmutzt diese stark. Der im Giesszylinder unter dem Einfülloch haftende Schmierstoff verbrennt beim Einfüllen des flüssigen Aluminiums unter grosser Rauchbildung.When die-casting aluminum, the pressure piston presses the liquid aluminum through the casting cylinder into the mold. To prevent premature wear or even jamming of the piston, the mechanical movement between the pressure piston and the casting cylinder must be lubricated. This is done by dropping or spraying liquid lubricant on the piston or piston ring in the filling area of the die casting machine during the casting break. During the press-in process, the piston or piston ring takes the lubricant into the casting cylinder and thus forms a lubricating film. During this process, excess lubricant always drips from the pressure piston into the die casting machine and heavily contaminates it. The lubricant stuck in the casting cylinder under the fill hole burns when the liquid aluminum is poured in, producing a lot of smoke.
Solche Nachteile sucht man durch Einblasen von pulverförmigem Schmierstoff in die heisse Giesskammer zu vermeiden. Beim Einfüllen des flüssigen Aluminiums verbrennen die brennbaren Partikel, wobei die Überreste auf dem Aluminium schwimmen und dadurch den Schmierstoff bilden. Weil aber meistens zu viel Schmierstoff verwendet wird, können solche Reststoffe häufig unerwünschte Einschlüsse im Gusstück bilden.One tries to avoid such disadvantages by blowing powdered lubricant into the hot casting chamber. When the liquid aluminum is poured in, the combustible particles burn and the remains float on the aluminum, thereby forming the lubricant. However, because too much lubricant is usually used, such residues can often form undesirable inclusions in the casting.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Schmiervorrichtung zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile vermeidet und zudem die Innenwand des Giesszylinders, insbesondere bei langen Zylindern, gleichmässig mit Schmierstoff benebelt, wobei der Schmierstofflverbrauch gegenüber bisher stark verringert werden kann. Weiter soll eine Erhöhung der Standzeit von Kolbenring und Kolben sowie auch des Giesszylinders die Folge sein und eine Gasbildung im Gussstück vermieden werden, so dass mit der neuen Giesstechnologie hergestellte hochbeanspruchte Sicherheitsteile absolut keine Porosität aufweisen.The object of the invention is to provide a lubricating device which avoids the disadvantages mentioned and also uniformly mists the inside wall of the casting cylinder, in particular in the case of long cylinders, with lubricant, the lubricant consumption being able to be greatly reduced compared to previously. Furthermore, the service life of the piston ring and piston as well as the casting cylinder should be increased and gas formation in the casting should be avoided, so that highly stressed safety parts produced with the new casting technology have absolutely no porosity.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass sie einen Schmierstoffbehälter für einen
Schmierstoff auf Flüssigölbasis aufweist, dessen brennbare Bestandteile bei Betriebstemperaturen der Giesszylinderoberfläche schnell verdampfen und dessen unbrennbare Pigmente als Schmierfilm auf der Giesszylinderoberfläche haften bleiben, und dass sie eine Steuereinrichtung aufweist, die zum Steuern der Zufuhr des Schmierstoffs in eine an der Druckgiessmaschine befestigten Sprüheinrichtung und der Zerstäubung desselben dient. Vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 10 aufgeführt.This object is achieved by a device according to the preamble of independent claim 1 in that it has a lubricant container for a Liquid oil-based lubricant, the flammable components of which evaporate rapidly at the operating temperatures of the casting cylinder surface and whose incombustible pigments adhere to the casting cylinder surface as a lubricating film, and that it has a control device which controls the supply of the lubricant to a spray device attached to the die casting machine and the atomization serves the same. Advantageous embodiments of the subject matter of the invention are listed in the further claims 2 to 10.
Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schmiervorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:Exemplary embodiments of the lubricating device according to the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:
Fig. 1 eine Schmiervorrichtung mit einer Sprüheinrichtung, bei der zwei Sprühdüsen in den Giesszylinder ein- und ausfahrbar angeordnet sind, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen weiteren Giesszylinder, bei dem die1 shows a lubricating device with a spray device in which two spray nozzles are arranged so that they can be moved in and out of the casting cylinder, FIG. 2 shows a longitudinal section through a further casting cylinder in which the
Sprüheinrichtung fest im Giesszylinder eingebaut ist, Fig. 3a in stark vergrössertem Massstab einen Längsschnitt durch eine Sprühdüse, Fig. 3b einen Querschnitt gemäss der Linie A - A durch die Sprühdüse der Fig. 3a und Fig. 4 eine Variante der in Fig. 3 dargestellten Sprühdüse.3a is a longitudinal section through a spray nozzle, Fig. 3b is a cross section along the line AA through the spray nozzle of Fig. 3a and Fig. 4 shows a variant of the one shown in Fig. 3 spray nozzle.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Schmierstoffbehälter 1 für flüssigen Schmierstoff auf, der mit einer Zufuhrleitung 2 mit einer Steuereinrichtung 3 verbunden ist, in die eine Steuerstromleitung 4 und eine Druckluftleitung 5 führen. Die Steuereinrichtung 3 ist über mit Magnetventilen betätigbaren Leitungen 6, 7, 8 und 9 mit einer Sprüheinrichtung 10 verbunden, welche von einer am Giesszylinder der Druckgiessmaschine 11 befestigten Schiene 12 gehalten wird. Die Sprüheinrichtung 10 weist ein mittels eines Druckluftzylinders • 13 hin und herbewegbares Zufuhrohr 14 auf, das mit zwei Sprühdüsen 15 und 16 versehen ist. so dass die Sprühdüsen durch die vergrösserte Einfüllöffnung 17 fürs flüssige Aluminium in den Giesszylinder 18 ein- und ausfahrbar sind.The device shown in FIG. 1 has a lubricant container 1 for liquid lubricant, which is connected to a supply line 2 with a control device 3, into which a control current line 4 and a compressed air line 5 lead. The control device 3 is connected via lines 6, 7, 8 and 9 which can be actuated by solenoid valves to a spray device 10 which is held by a rail 12 fastened to the casting cylinder of the die casting machine 11. The spray device 10 has a feed pipe 14 which can be moved back and forth by means of a compressed air cylinder • 13 and which is provided with two spray nozzles 15 and 16. so that the spray nozzles can be moved into and out of the casting cylinder 18 through the enlarged filling opening 17 for the liquid aluminum.
Während der Giesspause ruht der Kolben 19 mit seinem Kolbenring 20 am Ende des Giesszylinders 18. Die während des vorherigen Giesszyklus ausserhalb des Giesszylinders 18 ruhenden Sprühdüsen 15 und 16 werden nun durch die von der Steuereinrichtung 3
betätigte Druckluftleitung 6 aktiviert, wobei der Druckluftzylinder 13 das Zufuhrrohr 14 mit den Sprühdüsen 15 und 16 so weit vorantreibt, dass die Sprühdüse 16 in die Längsachse des Giesszylindes 18 zu liegen kommt. Darauf wird von der Steuereinrichtung 3 die Transportluft durch die Druckluftleitung 7 gestartet, welche durch die Sprühdüse 16 austritt, worauf die Steuereinrichtung 3 die in der Zeichnung nicht dargestellte Dosierpumpe aktiviert und die einstellbare Schmierstoffmenge mittels eines oder mehrerer Dosierstösse durch die Leitung 9 treibt, wobei diese von der Druckluft zur Sprühdüse 16 getrieben wird. Aus der Sprühdüse 16 tritt in der Längsachse des Giesszylinders 18 ein Sprühkegel 21 aus, der durch die Druckluft zerstäubt die Innenfläche des Giesszylinders 18 benetzt. Nach dem Zerstäuben des Schmierstoffs wird durch die Druckluftleitung 7 weiter Luft durch die Sprühdüse 16 ausgestossen. Darauf wird Luft durch die Druckluftleitung 8 gesteuert, die durch die Sprühdüse 15 senkrecht zur Längsachse des Giesszylinders 18 austritt. Sobald wieder Schmierstoff durch die Leitung 9 gefördert wird, wird ein kleinerer durch Druckluft zerstäubter Sprükkegel 22 zur Benetzung der vom Sprühkegel 21 nicht besprühten Innenfläche des Giesszylinders 18 erzeugt. Durch die heisse Innenfläche des Giesszylinders 18 verursacht entstehen Dämpfe, welche von der durch die Sprühdüsen 15 und 16 weiterhin zugeführten Druckluft aus dem Giesszylinder 18 ausgestossen werden. Die auf der Giesszylinderinnenfläche haftenden unbrennbaren Schmierstoffpartikel dienen der Schmierung des Kolbens 19 bzw. Kolbenrings 20 im Giesszylinder 18. Nach dem Ausstossen der Dämpfe unterbindet die Steuervorrichtung 3 die Luftzufuhr durch die Druckluftleitungen 7 und 8 und durch Betätigen des Druckluftzylinders 13 in der umgekehrten Richtung werden die Sprühdüsen 15 und 16 aus dem Giesszylinder 18 entfernt, worauf der nächste Giesszyklus vorgenommen werden kann. Damit das Schmiermittel vor dem Zerstäuben die optimale Temperatur aufweist, ist die Leitung 9 vorteilhafterweise an ihrem Ende mit einer elektrischen Heizeinrichtung 23 versehen.During the casting pause, the piston 19 rests with its piston ring 20 at the end of the casting cylinder 18. The spray nozzles 15 and 16 which are outside of the casting cylinder 18 during the previous casting cycle are now activated by the control device 3 actuated compressed air line 6 is activated, the compressed air cylinder 13 driving the feed pipe 14 with the spray nozzles 15 and 16 so far that the spray nozzle 16 comes to lie in the longitudinal axis of the casting cylinder 18. The transport air is then started by the control device 3 through the compressed air line 7, which exits through the spray nozzle 16, whereupon the control device 3 activates the metering pump (not shown in the drawing) and drives the adjustable amount of lubricant through line 9 by means of one or more metering pulses, the latter is driven by the compressed air to the spray nozzle 16. A spray cone 21 emerges from the spray nozzle 16 in the longitudinal axis of the casting cylinder 18 and, atomized by the compressed air, wets the inner surface of the casting cylinder 18. After the lubricant has been atomized, air is further expelled through the spray nozzle 16 through the compressed air line 7. Air is then controlled by the compressed air line 8, which exits through the spray nozzle 15 perpendicular to the longitudinal axis of the casting cylinder 18. As soon as lubricant is again conveyed through the line 9, a smaller spray cone 22 atomized by compressed air is produced for wetting the inner surface of the casting cylinder 18 which is not sprayed by the spray cone 21. The hot inner surface of the casting cylinder 18 causes vapors which are expelled from the casting cylinder 18 by the compressed air which continues to be supplied through the spray nozzles 15 and 16. The incombustible lubricant particles adhering to the inside of the casting cylinder serve to lubricate the piston 19 or piston ring 20 in the casting cylinder 18. After the vapors have been expelled, the control device 3 stops the air supply through the compressed air lines 7 and 8 and by actuating the compressed air cylinder 13 in the opposite direction Spray nozzles 15 and 16 removed from the casting cylinder 18, whereupon the next casting cycle can be carried out. So that the lubricant has the optimum temperature before atomization, the line 9 is advantageously provided with an electric heating device 23 at its end.
Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht auch die Möglichkeit, wenn es die Platzverhältnisse erlauben, die Sprüheinrichtung 10 unbeweglich im Giesszylinder 18 anzuordnen. Die im Halter 24 eingebaute Sprühdüse 25 ist im Giesszylinder 18 befestigt und derart gestaltet, dass sie einen asymmetrischen Sprühkegel 26 erzeugt. Zur Erzeugung des kleinen Sprühkegels 27 senkrecht zur Längsachse des Giesszylinders 18 genügt eine etwa in dieser Richtung angeordnete Bohrung oder Luftzuführungsdüse 28 zur Zufuhr der Druckluft und damit zur Umleitung des Sprühkegels 26. Zur gleichmässigeren Besprühung des Giesszylinders 18 kann durch Druckluftzufuhr durch eine weitere Bohrung 29 im Kolben 19
der Sprühkegel 26 alsSprühkegel 30 nach oben abgelenkt werden. Die fest eingebaute Sprüheinrichtung 10 ist für Giesszylinder mit kleinerem Durchmesser vorgesehen, dabei kann die Sprühdüse 25 auch unter einem Winkel zur Längsachse des Giesszylinders 18 und die Luftzuführungsdüse 28 in etwa parallel zur Längsachse des Giesszylinders 18 angeordnet werden. Der Winkel zwischen Sprühdüse 25 und Luftzuführungsdüse 28 liegt vorteilhafterweise im Bereich von 90 °.As shown in FIG. 2, there is also the possibility, if space permits, to arrange the spray device 10 immovably in the casting cylinder 18. The spray nozzle 25 installed in the holder 24 is fastened in the casting cylinder 18 and designed in such a way that it generates an asymmetrical spray cone 26. To generate the small spray cone 27 perpendicular to the longitudinal axis of the casting cylinder 18, a bore or air supply nozzle 28 arranged approximately in this direction is sufficient for supplying the compressed air and thus for diverting the spray cone 26. For more uniform spraying of the casting cylinder 18, compressed air supply through a further bore 29 in Piston 19 the spray cone 26 as the spray cone 30 are deflected upward. The permanently installed spray device 10 is provided for casting cylinders with a smaller diameter, the spray nozzle 25 can also be arranged at an angle to the longitudinal axis of the casting cylinder 18 and the air supply nozzle 28 approximately parallel to the longitudinal axis of the casting cylinder 18. The angle between spray nozzle 25 and air supply nozzle 28 is advantageously in the range of 90 °.
Die in den Fig. 3a und 3b dargestellte Sprühdüse weist einen hohlzylindrischen Düsenkörper 31 mit einem Aussengewinde 32 auf, welches zum Einschrauben der Sprühdüse ins Zufuhrrohr 14 oder in den Halter 24 dient. In den Düsenkörper 31 ist ein Verteilkörper 33 fest aufgeschrumpft, der beispielsweise acht Durchgangsbohrungen 34 aufweist. In sein Innengewinde 35 sind eine Halteschraube 36 und ein Sprühlenkungskörper 37 eingeschraubt. Der Sprühlenkungskörper 37 ist austauschbar und je nach seiner geometrischen Gestaltung dient er zur Erzeugung von unterschiedlichen Sprühkegeln. Die Halteschraube 36 und der Sprühlenkungskörper 37 sind mit einer Zentrumsbohrung 38 versehen, die zur Erzeugungs eines Zusatzstrahls dienen, der die Stabilisierung des Sprühkegels bewirkt.The spray nozzle shown in FIGS. 3a and 3b has a hollow cylindrical nozzle body 31 with an external thread 32, which serves to screw the spray nozzle into the feed pipe 14 or into the holder 24. In the nozzle body 31, a distribution body 33 is shrunk on, which has, for example, eight through bores 34. A retaining screw 36 and a spray sink body 37 are screwed into its internal thread 35. The spray nozzle body 37 is interchangeable and, depending on its geometric design, it is used to generate different spray cones. The retaining screw 36 and the spray sinking body 37 are provided with a center bore 38, which are used to generate an additional jet which effects the stabilization of the spray cone.
Mit der beschriebenen Sprühdüse ist es möglich, dickflüssigen Schmierstoff zu verwenden, dabei wird das zugeführte Druckluft/Schmierstoffgemisch vom Verteilkörper 33 gegen die Bohrungen 34 geleitet, durch diese zerstäubt und in Zusammenarbeit mit dem Sprühlenkungskörper 37 wird beispielsweise ein Sprühkegel 21 gemäss Fig. 1 gebildet. Der durch die Zentrumsbohrung 38 erzeugte Zusatzstrahl verhindert, dass der Sprühkegel 21 vorzeitig in sich zusammenfällt. Alle Teile der Sprühdüse bestehen aus verschleissfestem Stahl. Da der Sprühlenkungskörper 37 durch das Aufschrauben austauschbar gestaltet ist, ■ kann durch seine Formgebung jeder gewünschte Sprühkegel erhalten werden. So kann mit der Sprühdüse gemäss Fig. 4, deren Sprühlenkungskörper 37 durch eine gerade Begrenzungsfläche 39 abgeschnitten ist, beispielsweise ein asymmetrischer Sprühkegel 26 gemäss Fig. 2 erhalten werden. Anstelle die Druckluft durch die Zentrumsbohrung 38 der Halteschraube 36 und des Sprühlenkungskörpers 37 zu führen, könnte sie auch über den Ringkanal 40 zwischen Düsenkörper 31 und Verteilkörper 33 durch eine oder mehrere in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrungen durch den Verteilkörper 33 und den Sprühlenkungskörper 37 in seine Zentrumsachse geführt werden.
With the spray nozzle described, it is possible to use viscous lubricant, in which case the compressed air / lubricant mixture supplied is directed from the distributing body 33 against the bores 34, atomized through these and in cooperation with the spray reducing body 37, for example, a spray cone 21 according to FIG. 1 is formed. The additional jet generated by the center bore 38 prevents the spray cone 21 from collapsing prematurely. All parts of the spray nozzle are made of wear-resistant steel. Since the spray nozzle body 37 is designed to be exchangeable by screwing it on, ■ any desired spray cone can be obtained through its shape. An asymmetrical spray cone 26 according to FIG. 2 can be obtained, for example, with the spray nozzle according to FIG. 4, the spray reduction body 37 of which is cut off by a straight boundary surface 39. Instead of leading the compressed air through the center bore 38 of the retaining screw 36 and the spray sink body 37, it could also pass through the ring channel 40 between the nozzle body 31 and the distributor body 33 through one or more holes not shown in the drawing through the distributor body 33 and the spray sink body 37 into it Center axis are guided.