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Kolbenkammer für Druckgießmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Kolbenkammer für Druckgießmaschinen, die eine zylindrische, in einem maschinenfesten
Gehäuseteil gehaltene und im Bereich des einen Endes mit einer Zufuhröffnung für
in die Kolbenkammer einzuleitendes flüssiges Material versehene Füllbüchse aufweist,
die im Inneren mit einer zylindrischen Lauffläche für einen translatorisch bewegbaren
Druckkolben versehen ist, die mit einer inneren Zylinderfläche einer sich axial
an die Füllbüchse anschließenden Formhälftenbüchse fluchtet, die eine Axialbohrung
einer am maschinenfesten Gehäuseteil lösbaren befestigbaren Formhälfte durchsetzt
und endseitig mit der eine Formfläche bildenden Außenfläche der Formhälfte abschließt.
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Bei den bekannten Kolbenkammern dieser Art, z.B. gemäß DT-AS 2 233
132, ist die zylindrische Lauffläche ein einstückiger Bestandteil der Füllbüchse,
die z.B.
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aus Stahl besteht. Zwischen der Lauffläche und der äußeren Umfangsfläche
des Druckkolbens muß ein sehr genau gefertigter Spielsitz gegeben sein, der möglichst
über lange Einsatzdauer der Druckgießmaschine erhalten bleiben soll. Wirddieses
Spiel zu groß, so besteht die Gefahr der Undichtigkeit zwischen der Umfangsfläche
des Druckkolbens und der zylindrischen Lauffläche in der Füllbüchse, so daß z.B.
flüssiges Metall zwischen diese Flächen gelangen und diese beschädigen und völlig
unbrauchbar machen kann So, wie der Druckkolben, ist auch die
zylindrische
Lauffläche einer sehr starken Beanspruchung und daher relativ großem Verschleiß
ausgesetzt. Dies zwingt dazu, bei infolge Verschleißes zu groß gewordenem Radialspiel
meist sowohl den Druckkolben als auch die diesem zugeordnete Füllbüchse gegen ein
neues, zueinander passendes Paar auszutauschen. Die Lauffläche der ausgetauschten
verschlissenen Füllbüchse wird dann bearbeitet, u . a z.B. gehont, wobei aber der
Innendurchmesser der Füllbuchse größer wird und diese Füllbüchse dann nur zusammen
mit einem im Durchmesser angepaßten größeren Kolben wieder verwendet werden kann.
Dies ist aufwendig und teuer. Von Nachteil ist ferner, daß wegen der geforderten
mechanischen Festigkeit die Füllbüchse aus entsprechendem Material bestehen muß,
das aber bezüglich der Lauffläche mitunter keine optimalen Gleiteigenschaften und
keine hohe Ssundfestigkeit hat. Mitunter kommt es im Betrieb vor, daß je nach Form
statt einer im Innendurchmesser großen Füllbüchse mit Druckkolben eine kleinere
Füllbüchse mit Druckkolben eingesetzt werden müssen In diesem Fall muß ebenfalls
die gesamte Füllbüchse ausgetauscht werden. Ferner ermöglichen herkömmliche Kolbenkammern
mit zylindrischer Füllbüchse keine Beheizung oder Kühlung, weil dies konstruktiv
und fertigungstechnisch mit tragbarem Aufwand nicht zu verwirklichen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenkammer für Druckgießmaschinen
zu schaffen, die hinsichtlich der Laufflachén der Füllbüchse gute Gleiteigenschaften
bei dennoch hoher Festigkeit besitzt, wirtschaftlicher im Einsatz ist und die Voraussetzungen
fUr eine mit geringem Aufwand einzurichtende Beheizung oder Kühlung der Kolbenkammer
schafft.
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Die Aufgabe ist bei einer Kolbenkammer der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Füllbüchse eine auswechsel bar in diese
eingesetzte Zylinderbuchse aufweist, deren zylindrische Innenfläche die Lauffläche
für den Druckkolben bildet, und daß die Zylinderbuchse mit einer mit der Zufuhröffnung
in Verbindung stehenden, radialen Einlaßöffnung versehen ist.
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Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß hinsichtlich der Lauffläche,
die von der selbständigen Zylinderbuchse gebildet wird, eine Materialauswahl möglich
ist, um gute Gleiteigenschaften und hohe Standzeiten zu erreichen, daß hingegen
die Füllbüchse selbst aus anderem geeigneten Material gefertigt werden kann, das
entsprechend den Anforderungen hohe Festigkeit besitzt, an das jedoch hinsichtlich
Gleiteigenschaften und Standzeit keine besonderen Anforderungen gestellt werden.
Ferner ergibt sich ein sehr wirtschaftlicher Einsatz der gesamten Kolbenkammer;
denn bei Verschleiß der Lauffläche braucht lediglich die Zylinderbuchse gegen eine
im Durchmesser z.B. gleich große ausgetauscht zu werden, während die Füllbüchse
selbst im maschinenfesten Gehäuseteil verbleiben kann. Dieser Austausch ist einfach
und schnell zu bewerkstelligen. Die Zylinderbuchse ist darüberhinaus relativ billig,
da hierfür als Ausgangsmaterial relativ billiges Rohrmaterial verwendet werden kann,
das bearbeitet wird. Die Zylinderbuchsen können als Ersatzteile bereitgehalten werden,
ohne daß dabei hinsichtlich des Materialwertes und des durch teuere Bearbeitung
erfolgten Wertzuwachses großes totes Kapital brachliegt. In der Regel sind die Gesamtkosten
für eine passende Zylinderbuchse kleiner als die Kosten, die zur Wiederherrichtung
herkömmlicher FUllbüchsen durch Aus- und Einbau und Bearbeitung aufzuwenden wären.
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Außerdem können Zyl inderbuchsen mit gleichgroßen Außendurchmessern,
aber verschiedenen Innendurchmessern, die an die Abmessungen zugeordneter Druckkolben
angepaßt sind, eingesetzt werden, ohne daß hierzu die gesamte Kolbenkammer ausgetauscht
werden muß. Auch dies ist einfach und billig. DarUberhinaus schafft die erfindungsgemäße
Anordnung die Voraussetzungen dafür, daß mit einfachen Mitteln eine Kühlung oder
Beheizung der Kolbenkammer erfolgen kann. Hierzu kann gemäß einer vorteil haften
Ausführungsform zwischen der Zylinderbuchse und der letztere umschließenden Füllbüchse
mindestens ein axial abgedichteter Ringraum gebildet sein, der am einen axialen
Ende einen Zufuhrkanal und am anderen Ende einen Ableitungskanal aufweist, Uber
den ein Heiz- -oder Kühlmedium in den Ringraum einführbar bzw. aus dem Ringraum
ableitbar ist. Dieser Ringraum kann in einfacher Weise z.B. durch ein oder mehrere
Umfangsnuten geschaffen sein, die entweder auf der inneren
Umfangsfläche
der Füllbüchse oder auf der äußeren Umfangsfläche der Zylinderbuchse vorgesehen
sind. In der Regel wird ein Heizmedium, z.B. Heißgas, im einfachsten Fall heiße
Luft, zugeführt, weil man bestrebt ist, die Kolbenkammer auf einer Vorwärmtemperatur
zu halten, um ein alizugroßes Temperaturgefälle zwischen zugeführtem flüssigem Metall
und Kolbenkammer zu vermeiden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß
die Außenfläche der von der Füllbüchse umschlossenen Zylinderbuchse und/oder die
innere Umfangsfläche der FUllbüchse radial in den Ringraum vorstehende Leitstege
für das Heiz- oder Kühlmedium aufweisen. Als Leitsteg kann eine schraubenförmig
durch den Ringraum von einem zum anderen Ende verlaufende Rippe vorgesehen sein.
Die Rippe kann durch eine schraubenförmig verlaufende Ringnut auf der inneren Umfangsfläche
der Füllbüchse gebildet sein. Hierdurch wird die Heiz- oder Kühlwirkung mit einfachen
Mitteln wesentlich gesteigert, da durch die Leitstege die mit dem Medium in Berührung
gelangende Oberfläche vergrößert ist. Eine schraubenförmig verlaufende Rippe oder
Ringnut führt dazu, daß das Medium gezwungen ist, den Ringraum schraubenförmig zu
durchziehen, so daß über eine relativ große axiale Länge eine gute und gleichmäßige
Beheizung oder Kühlung erzielt wird.
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Bei den bekannten Kolbenkammern bildet die Formhälftenbüchse 'ein
völlig selbständiges Teil, das in die Axialbohrung der lösbar befestigbaren Formhälfte
eingesetzt ist und deren Innendurchmesser demjenigen der Füllbüchse bei den bekannten
Kolbenkammern entspricht. Unvermeidbar ist hierbei, daß im Übergangsbereich zwischen
Füllbüchse und Formhälftenbüchse an der Stoßstelle, also dort, wo die Formhälfte
mit der Formhälftenbüchse axial an das zugewandte Ende der Füllbüchse angesetzt
ist, eine Umfangsrille besteht. Da der Druckkolben beim schußartigen Vorschnellen
bis in die FormhälftenbUchse hineingestoßen wird, muß der Druckkolben diese Umfangsrille
beim Vorwärts- und Rückhub immer wieder passieren. Dies führt zu starkem Verschleiß
im vorderen Bereich
des Druckkolbens, aber auch der Laufflächen
der Füllbüchse und der Formhälftenbüchse, vor allem im Bereich der Stoßstelle. Da
die Formhälftenbüchse fester Bestandteil der jeweils angesetzten Formhälfte ist,
wird diese Büchse beim Formenwechsel mit ausgetauscht gegen eine neue Formhälftenbüchse,
die an der dann angesetzten neuen Formhälfte befestigt ist. Somit liegen mit den
verschiedensten, auf Lager gehaltenen Formen auch jeweils an einer Formhälfte jeder
Form befestigte Formhälftenbüchsen als totes Kapital mit auf Lager, was unwirtschaftlich
ist. Dies ist umso schwerwiegender, wenn man berücksichtigt, daß jeder Betrieb,
der Druckgußteile fertigt,eine Vielzahl von Formen mit verschiedenen Axialmaßen
auf Lager hält, also bei Formen mit relativ großen Axialmaßen auch entsprechend
lange Formhälftenbüchsen in der einen Formhälfte. Da auch diese Büchsen verschleißen
und ersetzt werden müssen, ist der Reparatur- und Wartungsaufwand sehr groß, wobei
außerdem die Gefahr besteht, daß dann auch die Formhälften selbst beschädigt werden.
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Diese vorgenannten Schwierigkeiten sind beseitigt, wenn gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Zylinderbuchse einen mit dieser einstückigen
Endteil besitzt, der die Axialbohrung der am maschinenfesten Gehäuseteil lösbar
befestigbaren Formhälfte durchsetzt und deren Formhälftenbüchse bildet. Hierbei
ist also die Formhälftenbüchse nicht mehr Bestandteil der Formhälfte, sondern sie
wird von dem Endteil der Zylinderbuchse gebildet, das bei angesetzter Formhälfte
deren Axialbohrung ganz durchsetzt. Da dieser Endteil dann zugleich zur Zentrierung
der zu befestigenden Formhälfte dienen kann, ist auch ein einfacher und schneller
Formenwechsel möglich. Somit sind in einfacher Weise alle vorgenannten Schwierigkeiten
behoben. Vor allem ist der Verschleiß des Druckkolbens und auch der Laufflächen
in der Kolbenkammer wesentlich herabgesetzt, weil bei durchgehender Zylinderbuchse
keine Stoßstelle mehr vorhanden ist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Innendurchmesser
der Axialbohrung durch die lösbar befestigbare Formhälfte dem Innendurchmesser der
Füllbüchse entspricht und der Außendurchmesser der Zylinderbuchse gleich diesem
Innendurchmesser ist. Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die axiale Länge der
Zylinderbuchse mindestens so groß ist wie die axialen Längen
der
Füllbüchse und der lösbar befestigbaren Formhälfte zusammen.
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Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die axiale Länge der Zylinderbuchse
größer ist,als diejenige der Füllbüchse und der lösbaren Formhälfte zusammer, und
wenn die Zylinderbuchse in Axialrichtung relativ zur FUllbüchse derart verstellbar
in der Füllbüchse gehalten ist, daß die Zylinderbuchse bei verschiedengroßen axialen
Längen verschiedener lösbar befestigbarer Formhälften mit ihrer;endseitigen Stirnfläche
mit der eine Formfläche bildenden Außenfläche dieser Formhälfte jeweils abschließt.
Hierdurch wird erreicht, daß wegen der Überlänge der Zylinderbuchse eine Anpassung
an im Axialmaß verschieden große Formhälften, die von der Zylinderbuchse durchsetzt
werden, möglich ist. Bei einer im Axialmaß relativ kleinen Formhälfte steht dann
die Zylinderbuchse am gegenüberliegenden Ende über das zugeordnete Ende der Füllbüchse
vor. Wird eine andere Formhälfte angesetzt mit größerem Axialmaß, so wird die Zylinderbuchse
von der Füllbüchse gelöst und relativ zu lezterer axial so weit vorgeschoben, daß
die Zylinderbuchse mit ihrem Endteil die Axialbohrung auch dieser neuen Formhälfte
ganz durchsetzt und mit ihrer endseitigen Stirnfläche mit der Außenfläche dieser
Formhälfte abschließt. Dadurch ist es möglich, ein und dieselbe Zylinderbuchse für
die bezüglich des Axialmaßes verschiedensten, an die Maschine anzusetzenden Formen
beizubehalten. Damit auch vorhandene Formhälften, bei denen in bekannter Weise die
Formhälftenbüchse in die Axialbohrung eingesetzt ist, für das erfindungsgemäße Prinzip
verwendbar sind, ist es von Vorteil, wenn der Außendurchmesser der Zylinderbuchse
so groß gewählt ist, wie der Innendurchmesser der Axialbohrung dieser Formhälften.
Es brauchen also nur aus diesen Formhälften die herkömmlichen Formhälftenbüchsen
entfernt zu werden, um die Formhälften auch bei der Kolbenkammer gemäß der Erfindung
einsetzen zu können.
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In den Fällen, in denen die Zylinderbuchse Überlänge hat, ist deren
Einlaßöffnung als sich axial erstreckendes Langloch ausgebildet, so daß sichergestellt
ist, daß auch bei axialer Verschiebung der Zylinderbuchse über die Einlaßöffnung
immer eine Verbindung zwischen der Zufuhröffnung und dem Inneren der Kolbenkammer
besteht.
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Im Rahmen der Erfindung liegen hinsiclltlich der lösbaren, axial verstellbaren
und auswechselbaren Befestigung der Zylinderbuchse an der FUllbüchse alle möglichen
Befestigungsarten. Die Zylinderbuchse kann beispielsweise in die Füllbüchse eingeschraubt
sein und in dieser mittels des Gewindes axial verstellbar gehalten sein.
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Das Gewinde ist in vorteilhafter Weise dann als Feingewinde ausgebildet,
wodurch sichergestellt ist, daß eine feinfühlige axiale Relativverstellung zwischen
Zylinderbuchse und Füllbüchse möglich ist und dennoch in jeder gewünschten Axialposition
der Zylinderbuchse deren Einlaßöffnung in Verbindung steht mit der Zufuhröffnung,
durch die flüssiges Metall in die Kolbenkammer eingeleitet wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Zylinderbuchse
in die Füllbüchse eingesteckt und mittels Befestigungsmitteln, die vorzugsweise
an dem Ende der Zylinderbuchse vorgesehen sind, das dem mit der Außenfläche der
Formhälfte abschließenden Ende gegenüberliegt, am zugeordneten Ende der Füllbüchse
lösbar und verstellbar gehalten sein. Die Befestigungsmittel können beispielsweise
am Ende der Zylinderbuchse vorgesehene Radialvorsprünge oder Rad ial aussparungen
aufweisen, an denen Befestigungen angreifen, die andererseits lösbar an der Füllbüchse
angreifen.
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Im erstgenannten Fall können die Radialvorsprünge von als Schrauben
gebildeten Befestigungen, die in die Füllbüchse eingreifen, durchsetzt sein, oder
von einer auf die Füllbüchse aufgeschraubten Überwurfmutter übergriffen werden.
Die Radialvorsprünge selbst können an der Zylinderbuchse vorzugsweise mittels Gewinde
axial verstellbar oder auch fest gehalten sein, z.B. angeschweißt sein. Die Radialvorsprünge
können durch einzelne radiale Laschen, die z.B. einander diametral gegen-Ubersitzend
angeordnet sind, oder auch durch einen Ringflansch gebildet sein.
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Bei der Befestigung mittels Radialaussparungen am Außenumfang der
Zylinderbuchse können die Aussparungen durch eine Ringnut gebildet sein. Beispielsweise
können in die Ringnut als axial ausgerichtete Schrauben gestaltete Befestigungen
mit dem Schraubenkopf eingreifen, die in die Füllbüchse eingeschraubt sind. Statt
dessen können in die Ringnut auch als Klemmbügel, z.B. Z-förmiger Gestalt, gestaltete
Befestigungen mit einem Schenkel eingreifen, die mit einem anderen Teil
an
der Füllbüchse angeschroubt sind. All diese Befestigungsmittel gestatten Vein leichtes
und schnelles Auswechseln und datuberhinaus axiales Verstellen der Zylinderbuchse
relativ zur Fullbuchse.
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Statt der Beheizung oder Kühlung mittels eines Heiz- bzw. Kühlmediums,
das in den Ringraum zwischen Füllbüchse und Zylinderbuchse eingeleitet und aus diesem
abgeleitet wird, kann z.B. eine Beheizung der Füllbüchse auch in vielfdliger anderer
Form erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist beispielsweise
eine die FOllbüchse und/oder Zylinderbuchse beheizende elektrische Heizeinrichtung
vorgesehen. Die elektrische Heizeinrichtung kann als lnduktionsheizeinrichtung ausgebildet
sein und mindestens eine die Füllbüchse umschließende lnduktionsschleife aufweisen.
Für diese Art der Beheizung kann es von Vorteil sein, wenn zwischen der Zylinderbuchse
und der letztere umschließenden Füllbüchse eine Zwischenzylinderhülse aus einem
Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer, angeordnet ist.
Diese Zwischenzylinderhülse kann fest, jedoch auswechselbar entweder in die FUllbüchse
eingesetzt oder als Zylindermantel auf der Zylinderbuchse aufgesetzt sein. In beiden
Fällen ermöglicht die Zwischenzylinderhülse einen guten Wärmeübergang in radialer
Richtung von der Fülibüchse auf die Zylinderbuchse, ferner gleichzeitig eine gute
und gleichmdßige Verteilung der Wärme in axialer Richtung. Hierbei kann es von Vorteil
sein, wenn die FUllbüchse aus einem Material mit relativ geringer Wärmeleitfähigkeit,
z.B. aus Graugusse besteht. Von Vorteil ist hierbei, daß die Zwischenzylinderhulse
die zugefUhrte Wärmemenge sehr gut und über längere Zeit speichert.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemößen Kolbenkammer
sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht
eines Teils einer Spritzgießmaschine mit Kolbenkammer, Fig. 2 einen vergrößerten
axialen Längsschnitt eines Teils der Maschine mit der erfindungsgemäßen Kolbenkammer,
gemäß einem ersten AusfUhrungsbeispiel, Fig. 3 - 7 jeweils einen axialen Längsschnitt
eines Teils einer Kolbenkammer gemäß einem zweiten bis sechsten Ausführungsbeispiel.
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Die in Fig. 1 teilweise gezeigte Spritzgießmaschine 9 ist mit einer
herkömmlichen Kolbenkammer versehen, wobei gestrichelt die erfindungsgemäl3e Kolbenkammergestaltung
eingezeichnet ist. Die Spritzgießmaschine 9 weist einen starren Gehäuseteil 10 auf,
an dem eine Formhälfte 11 lösbar befestigt ist. Die der Formhälfte 11 zugeordnete
andere Formhälfte ist an einem nicht weiter gezeigten beweglichen Teil der Maschine
gehalten, der zum Schließen der Form vor dem Spritzgußzyklus in Richtung auf den
Gehäuseteil 10 verschoben wird. Im Gehäuseteil 10 ist eine allgemein mit 13 bezeichnete
zylindrische Kolbenkammer befestigt, die mit dem Formhohlraum der beiden Formhälften
in Verbindung steht. In der Kolbenkammer 13 ist ein Druckkolben 14 mittels eines
nicht weiter gezeigten Antriebsstempels, der Bestandteil eines z B. hydraulischen
Zylinder- Kolben-Aggregates ist, hin und her verschiebbar. Der Antriebsstempel ist
mit dem nicht weiter gezeigten Ende einer Kolbenstange 15 gekuppelt, die am gegenüberliegenden
Ende den Druckkolben 14 trägt. Die Kolbenstange 15 besteht aus einem Rohr, in dem
ein inneres, im Durchmesser kleineres Kühimitteizufuhrrohr 16 enthalten ist, durch
das in Richtung des Pfeiles 17 ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in das Innere
des Druckkolbens 14 eingeführt wird. Das Kühlmittelzufuhrrohr 16 durchsetzt eine
Axialbohrung 19 in der Kolbenstange 15 mit radialem Abstand. Der Rückfluß des Kühlmittels
erfolgt über den zwischen Axialbohrung 19 in der Kolbenstange 15 und der äußeren
Umfangsfläche des Rohres 16 gebildeten Ringraum in Richtung der Pfeile 18.
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In die Kolbenkammer 13 mündet an derjenigen Stelle, die bei zurückgezogenem
Druckkolben 14 vor der stirnseitigen Kolbendruckfläche 20 liegt, eine Zufuhröffnung
21 ein, durch die vor Beginn des Spritzgußzyklus und schußartigem Vorschnellen des
Druckkolbens 14 flüssiges Material, z.B Metall oder eine Metall-Legierung, von außen
her in Richtung des Pfeiles 22 in die Kolbenkammer 13 eingeführt wird. Weitere Einzelheiten,
insbesondere- des Druckkolbens 14, können so gestaltet sein, wie aus der DT-AS 2
233 132 entnehmbar ist.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung der Kolbenkammer 13 ist nachfolgend
anhand Fig. 2 bis 7 näher erläutert. Die Kolbenkammer 13 weist eine zylindrische,
im maschinenfesten Gehäuseteil 10 gehaltene und im Bereich des einen Endes mit der
Zufuhröffnung 21 für in die Kolbenkammer 13 einzuleitendes Material versehene Füllbüchse
23 aus Stahl auf, die mittels einer Ringschulter 24 am einen Ende zwischen dem Gehäuseteil
10 und der Formhälfte 11 gehalten ist und in eine axiale Paßbohrung 25 des Gehåuseteiles
10 eingepaßt ist. In die Füllbüchse 23 ist auswechselbar eine Zylinderbuchse
26
eingesetzt, die beispielsweise aus anderem Material als die Füllbüchse 23 oder ebenfalls
aus einer Stahl-Legierung bestehen kann. Die Zylinderbuchse 26 ist mit einer mit
der Zufuhröffnung 21 in Verbindung stehenden, radialen Einlaßöffnung 27 versehen,
die als sich axial erstreckendes Langloch ausgebildet ist. Die Zylinderbuchse 26
weist eine durchgehende zylindrische Innenfläche 28 auf, die die Lauffläche für
den in Fig. 1 gezeigten Druckkolben 14 bildet. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die
Formhälfte 11 eine Axialbohrung 29 aufweist, deren Durchmesser dem Innendurchmesser
der Füllbüchse 23 entspricht. Der Außendurchmesser der Zylinderbuchse 26 ist genauso
gewähit,wie die letztgenannten Innendurchmesser. An ihrem in Fig. 2 rechten Ende
durchsetzt die Zylinderbuchse 26 mit einem damit einstückigen Endteil 30 die Axialbohrung
29 der Formhälfte 11 und bildet auch in diesem Bereich die Lauffläche für den Druckkolben
14. Die axiale Länge der Zylinderbuchse 26 ist größer gewählt, als diejenige der
Füllbüchse 23 und Formhälfte 11 zusammen. Die Zylinderbuchse 26 ist in Bezug auf
die Füllbüchse 23 in Axialrichtung so eingestellt, daß die Zylinderbuchse 26 mit
ihrer endseitigen Stirnfläche 31 mit der eine Formfläche bildenden Außenfläche 32
der Formhälfte 11 abschließt. Infolge der größeren axialen Länge steht die Zylinderbuchse
26 mit ihrem in Fig. 2 linken Ende über das Ende der Füllbüchse 23 vor. Aus Fig.
2 ist ersichtlich, daß bei diesem ersten Ausführungsbeispiel die Zylinderbuchse
26 in die Füllbüchse 23 eingesteckt ist und mittels Befestigungsmitteln, die an
dem Ende der Zylinderbuchse 26 vorgesehen sind, das dem mit der Außenfläche 32 der
Formhälfte 11 abschließenden Ende gegenüberliegt, am zugeordneten Ende der Füllbüchse
23 lösbar, auswechselbar und in axialer Richtung verstellbar gehalten ist Die Befestigungsmittel
bestehen hierbei aus am Ende der Zylinderbuchse 26 vorgesehenen Radialvorsprüngen
33, z.B. einander diametral gegenüberliegenden radialen Laschen. Stattdessen können
die Radialvorsprünge 33 auch durch einen Ringflansch gebildet sein. Die Radialvorsprünge
33 sind beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 fest mit der Zylinderbuchse
26 verbunden, z.B.
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an dieser angeschweißt. Zur Befestigung sind die Radialvorsprünge
33 von Schrauben 34 durchsetzt, die von der freien Stirnseite her in zugeordnete
Gewindebohrungen 35 am Ende der Füllbüchse 23 eingreifen. Zum Ausgleich des Axialspiels
sind zwischen den Radialvorsprüngen 33 und der zugewandten Stirnseite der Füllbüchse
33 passende Distanzstücke 36 eingesetzt.
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Ferner ist die Kolbenkammer 13 bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 so gestaltet, daß sie beheizbar oder kühlbar ist. Zu diesem Zweck ist
zwischen der Zylinderbuchse 26 und der letztere umschließenden FUllbüchse 23 ein
axial abgedichteter Ringraum gebildet, der von einem relativ breiten Leitsteg in
Form einer Rippe 37 teilweise ausgefüllt ist, die sich schraubenförmig durch den
Ringraum zieht und die durch eine schraubenförmig verlaufende Ringnut 38 auf der
inneren Umfangsfläche der Füllbüchse 23 gebildet ist. Am in Fig. 2 linken axialen
Ende weist der Ringraum einen Zufuhrkanal 39 und am anderen Ende einen Ableitungskanal
40 auf, Uber-den ein Heiz- oder Kühlmedium Uber Anschlußstutzen 41 bzw.
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42 in den Ringraum einführbar bzw. aus dem Ringraum ableitbar ist.
In der Regel wird in den Zufuhrkanal 39 in Richtung des Pfeiles 43 ein gasförmiges
Heizmedium, z.B. Heißluft'unter Druck eingeführt. Dieses Heizmedium wird zwangsweise
entlang dem schraubenförmigen Verlauf der Ringnut 38 in axialer Richtung geführt,
bis es aus dem Ableitungskanal 40 über eine gestrichelt angedeutete Leitung 45 in
Richtung des Pfeiles 44 abgeleitet wird. Diese Heizung bewirkt, daß die Kolbenkammer
13 auf einem bestimmten Vorwörmtemperaturniveau gehalten wird, so daß das Temperaturgefälle
zwischen dem über die Zufuhröffnung 21 und Einlaßöffnung 27 in die Kolbenkammer
13 eingeführten flüssigen Metall und der Temperatur der Kolbenkammer 13 nicht so
groß ist.
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Wird die Formhälfte 11 gegen eine andere mit größerer axialer Länge
ihrer Axialbohrung.29 ausgewechselt, dann wird die Zylinderbuchse 26 in Axialrichtung
relativ zur Füllbüchse 23 verstellt, bis sie mit ihrer endseitigen Stirnfläche 31
innerhalb der Ebene der Außenfläche 32 der neu angesetzten Formhälfte verläuft.
Hierzu werden die Schrauben 34 gelöst und die Distanzstücke 36 entfernt, so daß
die Zylinderbuchse 26 bei der Darstellung in Fig. 2 weiter nach rechts verschoben
werden kann. Hierbei wird der Zwischenraum zwischen den Radialvorsprüngen 33 und
der zugewandten Stirnseite der Füllbüchse 23 kleiner. In diesen kleineren Zwischenraum
können dann entsprechend bemessene, andere Distanzstücke eingebracht und hiernach
die Schrauben 34 wieder fest angezogen werden.
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Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können statt
der Schrauben 34 am betreffenden Ende in der Füllbüchse 23 verankerte, jedoch drehbare
Gewindebolzen gehalten sein, die in zugeordnete Gewindebohrungen in den Radialvorsprüngen
33 eingreifen, so daß zur axialen Einstellung der Zylinderbuchse 26 lediglich die
Gewindebolzen gedreht werden müssen. Hier sind dann Distanzstücke entbehrlich.
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Ist die die Lauffläche fUr den Druckkolben 14 bildende Innenfläche
28 der Zylinderbuchse 26 verschlissen, so werden die Befestigungen zwischen Zylinderbuchse
26 und Füllbüchse 23 gelöst, wonach die Zylinderbuchse 26 aus der FUllbüchse 23
herausgenommen und gegen eine bereitliegende Zylinderbuchse mit gleichen Abmessungen,
jedoch im nichtverschlissenen ZustandXausgetauscht werden kann. Es braucht hierzu
nicht die gesamte, bei bekannten Kolbenkammern, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, vorgesehene
Füllbüchse herausgenommen und ausgetauscht zu werden.
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Ferner wird durch die in Axialrichtung glatt durchgehende Innenfläche
28 der Zylinderbuchse 26 der Verschleiß der Lauffläche und auch der Umfangsfläche
des Druckkolbens 14 verringert; denn bei bekannten Kolbenkammern gemäß Fig. 1, bei
denen der Endteil 30 gemäß Fig. 2 als besondere FormhälftenbUchse gestaltet ist,
die in der Formhälfte 11 eingesetzt ist, ist an der Stoßstelle zwischen Formhälftenbuchse
und restlicher Füllbüchse eine umlaufende Rille gegeben, die in Fig,l mit 46 angedeutet
ist. Wegen dieser Rille ist bei bekannten Kolbenkammern ein starker Verschleiß des
Druckkolbens 14 und auch der Laufflächen der Kolbenkammer zu verzeichnen. Dieser
Verschleiß ist bei der erfindungsgemäßen Kolbenkammer gemäß Fig. 2 infolge der axial
glatt durchgehenden Innenfläche 28 wesentlich verringert. Von Vorteil ist ferner,
daß eine Kostenreduzierung erreicht wird, da bei der. Kolbenkammer gemäß Fig. 2
der Endteil 30 immer im Gehöuseteil 10 verbleibt, da er nicht Bestandteil der jeweiligen
Formhälfte 11 ist und zusammen mit dieser ausgewechselt wird.
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Das in Fig. 3 gezeigte, zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
vom ersten dadurch, daß die Zylinderbuchse 26 beim zweiten Ausführungsbeispiel in
die FUllbüchse 23 mittels eines Gewindes 47 eingeschraubt und in dieser axial verstellbar
gehalten ist. Das Gewinde 47 ist als Feingewinde ausgebildet, um eine feinfUhlige
axiale Verstellung zu ermöglichen und dabei immer sicherzustellen, daß auch bei
geringen axialen Verstellwegen infolge Drehung der Zylinderbuchse 26 die Einlaßöffnung
27 im Bereich der Zufuhröffnung 21 liegt. Um die Zylinderbuchse 26 in der eingestellten
Position gegenUber der FUllbüchse 23 gegen Verdrehung zu sichern, ist ein Gewindestift
48 in der FUllbüchse 23 vorgesehen, der nach erfolgter Einstellung angezogen wird.
Stattdessen können auch andere Verdrehsicherungen vorgesehen sein. Von Vorteil kann
es sein, wenn der Gewindestift 48 an einer Stelle sitzt, an der zwischen Zylinderbuchse
26 und Füllbüchse 23 kein Gewinde 47 vorgesehen ist.
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Bei dem in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind die Radialvorsprünge
33, die sonst gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 gestaltet sind, mittels
eines Gewindes 49 axial verstellbar auf der Zylinderbuchse 26 angeordnet, so daß
die beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 vorgesehenen Distanzstücke 36 entfallen
können.
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Bei dem in Fig. 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel entsprechen
die Radialvorsprünge 33 denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2.
Zur Befestigung ist eine Überwurfmutter 50 vorgesehen, die die Radialvorsprünge
33, z.B. einen Ringbund, übergreift und mittels Gewinde 51 auf das Ende der Füllbüchse
23 aufgeschraubt ist.
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Bei dem in Fig. 6 und 7 gezeigten fünften bzw. sechsten Ausführungsbeispiel
weisen die Befestigungsmittel Radialaussparungen 52 in der Zylinderbuchse 26 auf,
die beispielsweise durch eine Ringnut gebildet sind. Beim fünften Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 6 greifen in die Radialaussparungen 52 als axial ausgerichtete Schrauben
53 gestaltete Befestigungen mit ihrem Schraubenkopf 54 ein. Die Schrauben 53 sind
in stirnseitige Gewindebohrungen der Füllbüchse 23 eingeschraubt.
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Beim Drehen der Schrauben 53 wird die Zylinderbuchse 26 in Axialrichtung
Uber die in die Radialaussparungen 52 eingreifenden Schraubenköpfe 54 verschoben.
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Bei dem in Fig. 7 gezeigten,sechsten Ausführungsbeispiel greifen in
die Radialaussparungen 52 als etwa Z-förmige Klemmbügel 55 gestaltete Befestigungen
mit einem radialen Schenkel ein, während ein anderer, abgewinkelter Schenkel stirnseitig
an die Füllbüchse 23 angeschraubt ist.