DE102009034505B4

DE102009034505B4 - Druckgussvorrichtung

Info

Publication number: DE102009034505B4
Application number: DE200910034505
Authority: DE
Inventors: Stefan Zangerle; Michael Herzig; Harald Mandl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2029-07-25
Also published as: DE102009034505A1

Abstract

Druckgussvorrichtung, mit – einem Füllrohr, – einem Kolben (1), der verschieblich in dem Füllrohr angeordnet ist, wobei der Kolben (1) eine Schmiereinrichtung (2, 6, 11) mit mindestens einer Schmieröffnung (7) aufweist, über die Schmierflüssigkeit in einen zwischen einem Außenumfang des Kolbens (1) und einem Innenumfang des Füllrohrs befindlichen Bereich eingebracht werden kann, und – einer Schmierflüssigkeitspumpe (19), die dazu vorgesehen ist, Schmierflüssigkeit von einem Reservoir (20, 21) zur Schmiereinrichtung (2, 6, 11) zu pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schmierflüssigkeitspumpe (19) um eine Hubkolbenpumpe oder um eine Zahnradpumpe handelt und dass das Reservoir (21) eine Füllstandsmesseinrichtung (22) aufweist, mittels der feststellbar ist, welche Schmierflüssigkeitsmenge während eines Gießzyklus in die Druckgussvorrichtung gepumpt wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckgussvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die US 3,767,012 zeigt eine Druckgussvorrichtung mit einem Gießkolben der in einer zylinderischen Hülse bewegbar gelagert ist, wobei selbsttätig Schmierstoff auf die Gleitfläche gesprüht wird während der Bewegung des Kolbens.
Die DE 694 14 229 T2 zeigt einen Glätt- und Polierkopf für die Bearbeitung von Stein und/oder Keramikwerkstoffen.
Aus der CH 360 552 ist eine Schmiereinrichtung für Werkzeugmaschinen zur Schmierung von Gleitstellen, die eine dauernde oder periodische Schmiermittelzuführung bekannt, wobei eine motorgetriebene Schmiermittelpumpe im Betriebszustand der zu schmierenden Maschine impulsweise betätigt wird.
Die DE 43 16 927 betrifft eine Gießgarnitur für eine Druckgussmaschine, die eine Gießkammer mit einem daran geführten Gießkolben umfasst. Um den Gießkolben an seiner Außenmantelfläche mit Schmierstoff zu beaufschlagen, wiest die Gießkammer einen ringförmig umlaufenden Schmiermittelkanal auf.
Druckgussmaschinen weisen bekanntlich ein Füllrohr mit einem darin verschieblich angeordneten Kolben auf. Durch Verschieben des Kolbens wird flüssiges Gussmaterial in die Druckgussform ”eingeschossen”. Im Betrieb muss der ”Füllkammerstempel” bzw. Kolben bei jedem ”Schuss” mit einem Schmiermittel geschmiert werden, um den Verschleiß des Kolbens und des Füllrohrs zu minimieren. Bislang werden hierfür ca. 20–30 ml Schmiermittel pro Schuss benötigt. Eine Überwachung bzw. Kontrolle des Schmiermittelverbrauchs erfolgt derzeit nicht oder nur indirekt durch Auffangen des Sprühnebels, obwohl die Sprühmittelmenge unmittelbaren Einfluss auf die Qualität des herzustellenden Gussteils und die Standzeit des Kolbens sowie des Füllrohrs hat. Eine Überdosierung von Schmiermittel ist unwirtschaftlich und auch ökologisch nicht sinnvoll.
Ein wesentlicher Grund, weshalb derzeit pro Schuss mit relativ großen Schmiermittelmengen gearbeitet werden muss, liegt darin, dass die für die Schmiermittelversorgung eingesetzten Membranpumpen eine relativ große Streuung hinsichtlich des geförderten Schmiermittelvolumenstroms pro Schuss aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckgussvorrichtung zu schaffen, bei der mit geringeren Schmiermittelmengen gearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Druckgussvorrichtung mit einem Füllrohr bzw. einer Füllkammer, in dem bzw. in der ein Füllkammerstempel, der im Folgenden auch als „Kolben” bezeichnet wird, verschieblich angeordnet ist. Der Kolben weist eine ”Schmiereinrichtung” mit mindestens einer Schmieröffnung auf, über die Schmierflüssigkeit in einen zwischen einem Außenumfang des Kolbens und einen Innenumfang des Füllrohrs befindlichen Bereich eingebracht werden kann. Ferner ist eine Schmierflüssigkeitspumpe vorgesehen, die Schmierflüssigkeit von einem ”Reservoir” zur Schmiereinrichtung pumpt.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass es sich bei der Schmierflüssigkeitspumpe um eine Hubkolbenpumpe oder um eine Zahnradpumpe handelt. Mit einer Hubkolbenpumpe oder einer Zahnradpumpe ist eine relativ exakte und gleichbleibende Dosierung der Schmiermittelmenge pro Schuss möglich. Hubkolbenpumpen bzw. Zahnradpumpen weisen jeweils eine relativ geringe Streuung des von ihnen geförderten Schmiermittelvolumenstroms auf.
Bei der ”Schmiereinrichtung” des Kolbens kann es sich um eine in Längs- bzw. Axialrichtung des Kolbens verlaufende Zentralbohrung handeln, die sich in einem bestimmten Querschnitt des Kolbens in mehrere Radialbohrungen verzweigt. An der Mantelfläche des Kolbens tritt die Schmierflüssigkeit über die Schmieröffnungen aus.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Reservoir eine ”Füllstandsmesseinrichtung” auf, mittels der feststellbar ist, welche Schmierflüssigkeitsmenge während eines Gießzyklus bzw. Schusses in die Druckgussvorrichtung gepumpt wurde. Hierzu kann beispielsweise an einem Vorratstank für Schmiermittel eine entsprechende Skala vorgesehen sein. Alternativ dazu kann zusätzlich zu einem Vorratstank auch ein Messzylinder mit einer Skala vorgesehen sein, wobei zu Messzwecken Schmiermittel aus dem Messzylinder zur Schmiereinrichtung gepumpt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Förderung des Schmiermittels eine Hubkolbenpumpe verwendet, die pneumatisch betrieben bzw. angesteuert wird.
Zur besseren Verteilung des Schmiermittels weist der Kolben eine Druckluftversorgungseinrichtung mit mindestens einer Druckluftöffnung auf, über die Druckluft in den zwischen dem Außenumfang des Kolbens und den Innenumfang des Füllrohrs befindlichen Bereich eingeblasen werden kann. Die Druckluft zerstäubt das eingespritzte Schmiermittel zu einem feinen Schmiermittelnebel, was die Schmierung verbessert.
Zur Versorgung der Druckluftversorgungseinrichtung und der Hubkolbenpumpe mit Druckluft ist ein Kompressor vorgesehen.
Eine besonders exakte und von Gießzyklus zu Gießzyklus gleichbleibende Schmiermittelzufuhr lässt sich erreichen, wenn die Leitungslängen zwischen dem Reservoir und der Pumpe sowie zwischen der Pumpe und der Schmiereinrichtung möglichst kurz sind. Vorzugsweise ist die Einheit ”Reservoir-Pumpe” in unmittelbarer Nähe der Druckgussvorrichtung bzw. der Schmiereinrichtung der Druckgussvorrichtung angeordnet.
Von Vorteil ist es ferner, wenn sich das Reservoir ein Stück weit, z. B. 0,5 m oberhalb der Schmiereinrichtung befindet, da dann auf der Saugseite der Pumpe bereits ein gewisser statischer Schmiermitteldruck wirkt.
Zusammenfassend werden mit der Erfindung folgende Vorteile erreicht:

– Verringerung des Schmiermitteleinsatzes pro Gießzyklus von derzeit ca. 20–30 ml auf 3 ml;
– stabilerer Produktionsprozess;
– höhere Bauteilqualität aufgrund geringerer Schmiermittelmengen, die im Gussteil eingeschlossen werden;
– geringere Wartungs- und Instandhaltungskosten durch längere Standzeit des Gießkolbens bzw. der Füllkammer;
– Erhöhung der Arbeitssicherheit.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung.
1 zeigt einen Kolben 1 einer hier nicht näher dargestellten Druckgussvorrichtung. In dem Kolben 1 ist eine erste in Längs- bzw. Axialrichtung des Kolbens 1 verlaufende Zentralbohrung 2 vorgesehen, die in einem Querschnittsbereich 3, der zwischen zwei Absätzen 4, 5 liegt, sich in mehrere Radialbohrungen verzweigt, von denen hier lediglich eine Radialbohrung 6 angedeutet ist. Über Schmieröffnungen 7 am Außenumfang des Kolbens 1 tritt Schmiermittel in einen Bereich zwischen dem Außenumfang des Kolbens 1 und einen Innenumfang des hier nicht näher dargestellten Füllrohrs ein, wodurch der Kolben 1 geschmiert wird.
Der Kolben 1 weist eine weitere Zentralbohrung 8 auf, die sich ebenfalls in mehrere Radialbohrungen 9 verzweigt, über die Druckluft eingeblasen werden kann. Die Druckluft hat den Zweck, das eingespritzte Schmiermittel zu zerstäuben bzw. einen feinen Schmiermittelnebel zu erzeugen. Über Fluidanschlüsse 10, 11 wird die Schmiereinrichtung des Kolbens 1 mit Druckluft bzw. Schmiermittel versorgt. Die Druckluft wird von einem Kompressor 12 erzeugt. Über ein Magnetventil 13, eine Drossel 14 und eine Druckluftleitung 15 wird die Druckluft in den Kolben eingeblasen.
Auf der Druckseite 16 des Kompressors 2 zweigt ein Druckminderer 17 ab. Nach dem Druckminderer 17 ist ein Magnetventil 8 vorgesehen, welches pneumatisch eine Hubkolbenpumpe 19 ansteuert. Die Hubkolbenpumpe 19 fördert wahlweise Schmiermittel aus einem Schmiermittelvorratstank 20 bzw. zu Messzwecken aus einem Messzlinder 21, der mit einer Skala versehen ist. Anhand der Skala kann exakt abgelesen werden, wieviel Schmiermittel pro Gießzyklus in die Druckgussvorrichtung gepumpt wird.

Claims

Druckgussvorrichtung, mit – einem Füllrohr, – einem Kolben (1), der verschieblich in dem Füllrohr angeordnet ist, wobei der Kolben (1) eine Schmiereinrichtung (2, 6, 11) mit mindestens einer Schmieröffnung (7) aufweist, über die Schmierflüssigkeit in einen zwischen einem Außenumfang des Kolbens (1) und einem Innenumfang des Füllrohrs befindlichen Bereich eingebracht werden kann, und – einer Schmierflüssigkeitspumpe (19), die dazu vorgesehen ist, Schmierflüssigkeit von einem Reservoir (20, 21) zur Schmiereinrichtung (2, 6, 11) zu pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schmierflüssigkeitspumpe (19) um eine Hubkolbenpumpe oder um eine Zahnradpumpe handelt und dass das Reservoir (21) eine Füllstandsmesseinrichtung (22) aufweist, mittels der feststellbar ist, welche Schmierflüssigkeitsmenge während eines Gießzyklus in die Druckgussvorrichtung gepumpt wurde.
Druckgussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schmierflüssigkeitspumpe (19) um eine pneumatisch angetriebene oder angesteuerte Hubkolbenpumpe handelt.
Druckgussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) eine Druckluftversorgungseinrichtung (8, 10) aufweist, über die Druckluft in den zwischen dem Außenumfang des Kolbens (1) und den Innenumfang des Füllrohrs befindlichen Bereich eingeblasen werden kann.
Druckgussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versorgung der Druckluftversorgungseinrichtung (8, 10) und der Hubkolbenpumpe (19) ein Kompressor (12) vorgesehen ist.