DE19601605C2

DE19601605C2 - Die casting pistons, in particular for evacuation die casting machines

Info

Publication number: DE19601605C2
Application number: DE1996101605
Authority: DE
Inventors: Hugo Kunz
Original assignee: Individual
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2016-01-19
Also published as: DE19601605A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgießkolben, insbesondere für Evakuier-Druckgießmaschinen mit einem an einer Kolbenstange befestigbaren Grundkörper, auf dem ein hohlzylindrischer Gleitkörper befestigbar ist, mit dessen Außenfläche der Kolben in einer Füllkammer der Druckgießmaschine entlanggleitet.The invention relates to a die-casting piston, in particular for Evacuation die casting machines with one on a piston rod attachable base body on which a hollow cylindrical Slider is attachable, with the outer surface of the piston slides along in a filling chamber of the die casting machine.

Gattungsgemäße Druckgießkolben sind aus der DE 42 30 080 A1, DE 40 19 076 A1, US 4,036,113 A und der DE 40 02 263 A1 be kannt.Generic die-cast pistons are known from DE 42 30 080 A1, DE 40 19 076 A1, US 4,036,113 A and DE 40 02 263 A1 be known.

Bei Evakuier-Druckgießmaschinen wird in der an die Druckgieß maschine montierten Druckgießform ein Vakuum erzeugt, an schließend in die Füllkammer der Druckgießmaschine heißes Gießmaterial eingefüllt und mit Hilfe des Druckgießkolbens in die Form gepresst. Das in der Druckgießform herrschende Vakuum sorgt dafür, dass die Oberfläche und die mechanischen Eigen schaften der Gussteile verbessert werden. Der Druckguss mit Hilfe eines Vakuums eignet sich daher insbesondere zur Her stellung kompliziert geformter Gussteile. Dieses Druckgießver fahren funktioniert allerdings nur dann effektiv, wenn ein ausreichendes Vakuum erzeugt werden kann. Hierzu muss dafür gesorgt werden, dass der gesamte, mit dem Gießvorgang befasste Teil der Druckgießmaschine luftdicht abgeschlossen ist. Als Hauptproblem hinsichtlich der Dichtigkeit stellt sich dabei der Übergang zwischen Druckgießkolben und Füllkammer dar. Wenn der Gleitkörper des Kolbens nicht überall dicht an der Innen wandung der Füllkammer anliegt, kann jederzeit Luft in die Füllkammer und damit in die Druckgießkammer nachströmen.Evakuier die casting machines are used for die casting machine-mounted die casting mold creates a vacuum closing hot into the filling chamber of the die casting machine Poured the casting material in and with the help of the die casting piston pressed the shape. The vacuum prevailing in the die ensures that the surface and mechanical properties properties of the castings can be improved. Die casting with With the help of a vacuum, it is therefore particularly suitable for manufacturing position of complex shaped castings. This die casting However, driving only works effectively when a sufficient vacuum can be generated. This must be done for this be taken care of that the entire, dealt with the casting process Part of the die casting machine is airtight. As The main problem with tightness arises represents the transition between the die casting piston and the filling chamber. If the sliding body of the piston is not everywhere close to the inside air is in the wall of the filling chamber at any time Afterwards fill the filling chamber and into the die casting chamber.

Beim Druckgießkolben gemäß der DE 40 02 263 A1 ist ein separa tes Dichtungselement zwischen dem Kolben und der Füllkammer angeordnet. Dieses Dichtungselement wird aktiv angesteuert, um seine Dichtungwirkung zu entfalten. Diese Konstruktion ist damit aufwändig und außerdem verschleißanfällig.In the die-casting piston according to DE 40 02 263 A1 there is a separa tes sealing element between the piston and the filling chamber arranged. This sealing element is actively controlled to to develop its sealing effect. This construction is therefore complex and also prone to wear.

Aufgabe der Erfindung ist die konstruktiv einfache Lösung des Dichtungsproblems. Hierzu schlägt die Erfindung einen Druckgießkolben der eingangs genannten Art vor, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gleitkörper längs geschlitzt und in radialer Richtung unter Vorspannung auf dem Grundkörper befestigt ist. Durch diese Ausgestaltung des Gleitkörpers ist ein Aufspreizen des hohl zylindrischen Gleitkörpers möglich, sodass dieser mit seiner Außenfläche stets in Anlage mit der Innenwandung der Füllkam mer ist. Zur Erzeugung der notwendigen Vorspannung in radialer Richtung können zwischen dem Gleitkörper und dem Grundkörper elastisch verformbare Ringe angeordnet sein. In Frage kommen beispielsweise O-Ringe aus Gummi. Eine weitere Verbesserung der Dichtigkeit kann dadurch erzielt werden, dass der Gleit körper aus zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Teilkörpern gebildet sein kann. Hierbei können die Teilkörper auf dem Grundkörper derart anordenbar sein, dass die Schlitze der Teilkörper in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch bei allmählicher Abnutzung des Gleitkörpers nach längeren Betriebszeiten nicht doch wieder ein Undichtigkeitsproblem entsteht. Der gegensei tige Versatz der Schlitze der Teilkörper sorgt auch dafür, dass nicht die Schlitze selbst ein Dichtigkeitsproblem ver ursachen. Zweckmäßigerweise können die beiden Teilkörper dabei gegen ein gegenseitiges Verdrehen gesichert miteinander ver bunden sein.The object of the invention is the structurally simple solution to the sealing problem. This suggests the invention a die casting piston of the type mentioned before, which is characterized according to the invention in that the Sliding body slotted lengthways and in the radial direction below Preload is attached to the base body. Through this Design of the sliding body is a spreading of the hollow cylindrical sliding body possible, so that this with its Outer surface always in contact with the inner wall of the filling chamber is more. To generate the necessary preload in radial Direction can be between the sliding body and the base body be arranged elastically deformable rings. Come into question for example rubber O-rings. Another improvement the tightness can be achieved by the sliding body of two arranged side by side in the axial direction Partial bodies can be formed. Here, the partial body be arranged on the base body such that the slots the partial body are offset from one another in the circumferential direction. This ensures that even with gradual The slider does not wear after long periods of operation but another leak problem arises. The opposite offset of the slots of the partial body also ensures that the slots themselves do not pose a tightness problem causes. The two partial bodies can expediently be used secured against mutual twisting be bound.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass zwischen der Stirnfläche des Kolbens und der Stirnfläche des Gleitkörpers ein Ring aus einem härteren Material als das des Gleitkörpers angeordnet sein kann. Hierdurch wird der Gleitkörper gegen eine Berührung mit dem heißen Gießmaterial geschützt und eine Riefenbildung an der Außenfläche des Gleitkörpers zuverlässig verhindert. Auch die hintere Stirnfläche des Gleitkörpers kann von einem Ring aus einem härteren Material als das des Gleit körpers abgedeckt sein. Hierdurch ist auch bei einer Rückbewe gung des Kolbens in der Füllkammer ein Kontakt zwischen heißem Gießmaterial und Gleitkörper ausgeschlossen.Further advantages result from the fact that between the End face of the piston and the end face of the sliding body a ring made of a harder material than that of the sliding body can be arranged. This will counteract the sliding body protected from contact with the hot casting material and one Reliable scoring on the outer surface of the sliding body prevented. The rear end face of the sliding body can also of a ring made of a harder material than that of the glide be covered. This also makes it possible to move back contact of the piston in the filling chamber between hot Casting material and sliding bodies excluded.

Zweckmäßigerweise kann der Gleitkörper über den Grundkörper gekühlt werden, in dessen Innerem ein Einsatzkörper zur Ver teilung von Kühlmittel angeordnet sein kann. Hierdurch ist ein Nachaußendringen von Kühlmittel und Kontakt mit dem Gießmate rial unmöglich. Die direkte Kühlung der Gleitbuchse, wie sie normalerweise bei Druckgießkolben verwendet wird, würde auf grund der Schlitze in den Gleitkörpern hingegen zu Dichtig keitsproblemen führen.The sliding body can expediently be placed over the base body be cooled, inside of which an insert body for ver division of coolant can be arranged. This is a Coolant penetration and contact with the casting material rial impossible. The direct cooling of the sliding bush as they do would normally be used on die casting pistons due to the slots in the sliding bodies, however, too tight problems.

Für einen raschen Austausch des Gleitkörpers bei Verschleiß kann dieser zweckmäßigerweise auswechselbar am Grundkörper angeordnet sein.For a quick replacement of the sliding body in the event of wear can this expediently interchangeable on the base body be arranged.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens anhand der Zeichnung näher erläu tert.A preferred embodiment of a Piston according to the invention with reference to the drawing tert.

Im einzelnen zeigen:In detail show:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Druck gießkolben; Fig. 1 casting piston has an axial longitudinal section through a pressure;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch den Druckgießkolben nach Fig. 1;2 shows a cross section along the line II-II through the Die-casting piston according to Fig. 1.

Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Teilkörper des Gleitkörpers des Druckgießkolbens nach Fig. 1; Fig. 3 is a side view of a part of the body of the slider Druckgießkolbens of FIG. 1;

Fig. 4 einen zentralen Querschnitt durch den Teil körper nach Fig. 3. Fig. 4 is a central cross section through the part of the body of FIG. 3.

Der Druckgießkolben 10 nach Fig. 1 besteht aus einem Grundkör per 11, auf dem ein aus zwei hohlzylindrischen Teilkörpern 12 und 13 gebildeter Gleitkörper 14 angeordnet ist. Im Inneren des Grundkörpers 11 ist ein Einsatzkörper 15 eingesetzt, der die vordere Stirnfläche 16 des Kolbens 10 bildet und im Inne ren mit einem Hohlraum 17 versehen ist, in dem Kühlmittel von der der Kolbenstange zugewandten Seite des Kolbens 10 zuge führt werden kann. Das Kühlmittel wird anschließend aus dem Raum 17 entlang von spiralförmigen Ausnehmungen 18 auf der Außenseite des Einsatzkörpers 15 entlanggeleitet und kühlt somit den Grundkörper 11 und über diesen auch den Gleitkörper 14. Sowohl die vordere Stirnseite 14.1 als auch die hintere Stirnseite 14.2 des Gleitkörpers 14 sind durch Ringe 19 und 20 aus einem härteren Material als dasjenige des Gleitkörpers 14 vor einem direkten Kontakt mit dem heißen Gießmaterial ge schützt.The die-casting piston 10 according to FIG. 1 consists of a basic body 11 , on which a sliding body 14 formed from two hollow cylindrical partial bodies 12 and 13 is arranged. In the interior of the base body 11 , an insert body 15 is inserted, which forms the front end face 16 of the piston 10 and is provided with a cavity 17 in the interior, in which coolant can be supplied from the side of the piston 10 facing the piston rod. The coolant is then conducted out of the space 17 along spiral recesses 18 on the outside of the insert body 15 and thus cools the base body 11 and, via this, also the sliding body 14 . Both the front face 14.1 and the rear face 14.2 of the sliding body 14 are protected by rings 19 and 20 from a harder material than that of the sliding body 14 from direct contact with the hot casting material.

Die beiden Teilkörper 12 und 13 des Gleitkörpers 14 sind iden tisch aufgebaut, wobei ihr Aufbau insbesondere aus den Fig. 3 und 4 deutlich wird. Sie weisen auf einer Seite einen durch gehenden Längsschlitz 21 auf und sind an ihrer Innenfläche 12.1 auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Aussparung 22 versehen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Teilkörper 12 und 13 in radialer Richtung aufzuspreizen, was im in Fig. 1 dargestellten Beispiel mit Hilfe von zwischen dem Grundkörper 11 und den Teilkörpern 12 und 13 angeordneten O-Ringen 23 aus Gummi geschieht. Diese O-Ringe 23 spreizen die geschlitzten Teilkörper 12 und 13 auseinander, so daß diese mit ihrer Außenmantelfläche 12.2 stets dicht an der Innenwandung einer Füllkammer zur Anlage kommen. Hierdurch kann beim Evakuieren der Druckgießform keine Luft vom Äußeren der Füllkammer nach strömen. Die beiden Teilkörper 12 und 13 sind dabei mittels eines Stiftes 24 (Fig. 2) miteinander drehsicher verbunden und dabei derart angeordnet, daß die Längsschlitze 21 und 21' der beiden Teilkörper 12 und 13 um 90° gegeneinander versetzt sind. Auch die Bereiche dieser Schlitze 21, 21' können somit nicht zu einer Undichtigkeitsstelle zwischen Kolben 10 und der Füllkammer führen. Außerdem ist durch die versetzte Anordnung eine dauerhafte Dichtigkeit des Kolbens auch bei Abnutzung des Gleitkörpers 14 gewährleistet.The two sub-bodies 12 and 13 of the sliding body 14 are constructed identically, their structure being particularly clear from FIGS . 3 and 4. They have a continuous longitudinal slot 21 on one side and are provided with a recess 22 on their inner surface 12.1 on the opposite side. This makes it possible to spread the partial bodies 12 and 13 in the radial direction, which is done in the example shown in FIG. 1 with the aid of rubber O-rings 23 arranged between the basic body 11 and the partial bodies 12 and 13 . These O-rings 23 spread apart the slotted partial bodies 12 and 13 so that their outer lateral surface 12.2 always comes into contact with the inner wall of a filling chamber. As a result, when the die is evacuated, no air can flow in from the outside of the filling chamber. The two partial bodies 12 and 13 are connected to one another in a rotationally secure manner by means of a pin 24 ( FIG. 2) and are arranged such that the longitudinal slots 21 and 21 'of the two partial bodies 12 and 13 are offset from one another by 90 °. The areas of these slots 21 , 21 'can therefore not lead to a leak between the piston 10 and the filling chamber. In addition, the staggered arrangement ensures permanent tightness of the piston even when the sliding body 14 is worn.

Claims

1. Druckgießkolben, insbesondere für Evakuier-Druckgießma schinen, mit einem an einer Kolbenstange befestigbaren Grundkörper, auf dem ein hohlzylindrischer Gleitkörper befestigbar ist, mit dessen Außenflächen der Kolben in einer Füllkammer der Druckgießmaschine entlanggleitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkörper (14) längs geschlitzt (21, 21') und in radialer Richtung unter Vor spannung auf dem Grundkörper (11) befestigbar ist.1. Die-casting piston, in particular for evacuation die-casting machines, with a base body that can be attached to a piston rod, on which a hollow cylindrical sliding body can be attached, with the outer surfaces of which the piston slides along in a filling chamber of the die-casting machine, characterized in that the sliding body ( 14 ) slits lengthways ( 21 , 21 ') and in the radial direction under tension on the base body ( 11 ) can be fastened.

2. Druckgießkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gleitkörper (14) und Grundkörper (11) ela stisch verformbare Ringe (23) zur Erzeugung der Vorspan nung angeordnet sind.2. Die-casting piston according to claim 1, characterized in that between the sliding body ( 14 ) and the base body ( 11 ) ela stically deformable rings ( 23 ) are arranged to generate the bias voltage.

3. Druckgießkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Gleitkörper (14) aus zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Teilkörpern (12, 13) gebildet ist.3. Die-casting piston according to claim 1 or 2, characterized in that the sliding body ( 14 ) is formed from two partial bodies ( 12 , 13 ) arranged side by side in the axial direction.

4. Druckgießkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkörper (12, 13) auf dem Grundkörper (11) der art angeordnet sind, dass die Schlitze (21, 21') der Teil körper (12, 13) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.4. Die-casting piston according to claim 3, characterized in that the partial bodies ( 12 , 13 ) are arranged on the base body ( 11 ) in such a way that the slots ( 21 , 21 ') of the partial body ( 12 , 13 ) are offset from one another in the circumferential direction are.

5. Druckgießkolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Teilkörper (12, 13) gegen ein gegenseitiges Verdrehen gesichert miteinander verbunden sind. 5. Die-casting piston according to claim 3 or 4, characterized in that the two partial bodies ( 12 , 13 ) are connected to each other secured against mutual rotation.

6. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnfläche (16) des Kolbens (10) und der Stirnfläche (14.1) des Gleitkörpers (14) ein Ring (19) aus einem härteren Material als das des Gleitkörpers (14) angeordnet ist.6. Die-casting piston according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the end face ( 16 ) of the piston ( 10 ) and the end face ( 14.1 ) of the sliding body ( 14 ) a ring ( 19 ) made of a harder material than that of the sliding body ( 14 ) is arranged.

7. Druckgießkolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass auch die hintere Stirnfläche (14.2) des Gleitkörpers (14) von einem Ring (20) aus einem härteren Material als das des Gleitkörpers (14) abgedeckt ist.7. Die-casting piston according to claim 6, characterized in that the rear end face ( 14.2 ) of the sliding body ( 14 ) is covered by a ring ( 20 ) made of a harder material than that of the sliding body ( 14 ).

8. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Grundkörpers (11) ein Einsatzkörper (15) zur Verteilung von Kühlmittel angeord net ist.8. Die-casting piston according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the interior of the base body ( 11 ) an insert body ( 15 ) for distributing coolant is angeord net.

9. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkörper (14) auswechselbar am Grundkörper (11) angeordnet ist.9. Die-casting piston according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sliding body ( 14 ) is interchangeably arranged on the base body ( 11 ).