DE4230080A1 - Druckgießkolben, insbesondere für Kaltkammer-Druckgießmaschinen - Google Patents
Druckgießkolben, insbesondere für Kaltkammer-DruckgießmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckgießkolben, insbesondere
für Kaltkammer-Druckgießmaschinen, mit einem an einer Kol
benstange befestigbaren Trägerteil mit Einrichtungen zur
Zuführung von Kühlmittel zu einem auf dem Trägerteil be
festigbaren zylindrischen Gleitkörper, mit dessen Außen
fläche der Kolben in einer Füllkammer der Druckgießmaschi
ne entlanggleitet.
Solche Druckgießkolben sind bereits bekannt. Auf einem
Trägerteil, das in der Regel aus Stahl gefertigt ist, ist
ein zylindrischer Gleitkörper aufgesetzt, mit dem der Kol
ben in der Füllkammer der Druckgießmaschine entlangglei
tet. Das Trägerteil ist hohl ausgeführt und auf der Ober
fläche in der Regel mit einer schraubenlinienförmig ver
laufenden Nut zur Zuführung von Kühlmittel zum Gleitkörper
ausgerüstet. Die mit dem heißen Gießmaterial in Berührung
kommende Stirnfläche des Kolbens wird im Mittelteil von
dem aus Stahl bestehenden Trägerteil gebildet, während der
radial äußere Bereich der Stirnfläche vom Gleitkörper ge
bildet wird, der aus einem wesentlich weicheren Material
mit guten Gleiteigenschaften besteht. Gerade dieser radial
äußere Bereich der Stirnfläche ist jedoch beim Verpressen
von heißem Aluminium o. dgl. starken Druckbelastungen aus
gesetzt. Diese Belastungen können zu Beschädigungen dieses
Kolbenteiles und infolgedessen dazu führen, daß Gieß
material zwischen die Gleitfläche des Kolbens und die
Gleitfläche der Füllkammer gelangt und Längsriefen in die
sen Gleitflächen ausbildet, wodurch sowohl der Kolben als
auch die Füllkammer unbrauchbar werden. Außerdem kann ent
lang der Längsriefen heißes Aluminium nach hinten spritzen
und damit eine hohe Verletzungsgefahr für das Bedienungs
personal der Druckgießmaschine darstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Druckkolben für eine Druckgießmaschine mit einer
hohen Lebensdauer unter Meidung der oben genannten Nach
teile zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einem Druckgießkolben der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen
der Stirnfläche des Kolbens und der vorderen Stirnseite
des zylindrischen Gleitkörpers ein Ring aus einem härteren
Material als das des Gleitkörpers am Trägerteil angeordnet
ist. Die stark beanspruchte Stirnfläche des Kolbens wird
nunmehr auch im radial äußeren Bereich von einem harten
Material gebildet. Der empfindliche Gleitkörper, der meist
aus einer teuren Beryllium-Kupfer-Legierung besteht, wird
durch den Ring geschützt. Die Gefahr von Riefenbildungen
und Kolbenklemmen ist damit gebannt. Die Lebensdauer
sowohl des Kolbens als auch der Füllkammer kann dadurch
deutlich erhöht werden. Auch die Gefahr für die Gesundheit
des Bedienungspersonals ist durch den Einsatz eines sol
chen Ringes an einem Druckgießkolben gebannt. Außerdem er
gibt sich auch ein Kostenvorteil dadurch, daß der aus
einem teuren Material gefertigte Gleitkörper in seiner
axialen Ausdehnung kleiner gehalten werden kann und dieser
axiale Abschnitt von einem Ring aus wesentlich billigerem
Material, beispielsweise aus Stahl, ersetzt wird. Vorteil
hafterweise kann der Ring auswechselbar und koaxial zum
Gleitkörper am Trägerteil angeordnet sein. Falls also auch
der harte Ring nach langem Gebrauch des Kolbens verschlis
sen sein sollte, kann dieser Ring leicht gegen einen neuen
ausgewechselt werden. Ein Ersatz des gesamten Gleitkörpers
kann dadurch entfallen. Der Ring ist sowohl vom Material
als auch von der Lagerhaltung her wesentlich preiswerter.
Der Ring besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem Mate
rial mit geringerer Wärmeausdehnung als das Material des
Gleitkörpers und/oder weist einen etwas geringeren Außen
durchmesser als der Gleitkörper auf, um eine Beeinträchti
gung der Gleiteigenschaften des Kolbens in der Füllkammer
zu vermeiden. Zum schnellen Auswechseln des Ringes kann
dieser gemeinsam mit dem Gleitkörper mittels einer Spann
mutter auf dem Trägerteil befestigbar sein. Der Ring, der
zweckmäßigerweise aus Stahl bestehen kann, hat zudem den
Vorteil, daß der Kolben gegen Austritt von Kühlflüssigkeit
nach vorne in die Füllkammer besser abgedichtet ist als
herkömmliche Kolben. Das Trägerteil kann somit ein hohl
zylindrischer Körper sein und radiale Bohrungen aufweisen,
die in Ringnuten in seiner Außenfläche münden. Diese Ring
nuten können vorteilhafterweise durch achsparallel verlau
fende Längsnuten in der Außenfläche des Trägerteiles mit
einander verbunden sein, wobei die Nuten in radialer Rich
tung von außen durch den Gleitkörper abgeschlossen sind.
Mit dem neuen Kolben sind die bislang aus Dichtheitsgrün
den angeordneten schraubenlinienförmigen Nuten in der
Außenfläche des Trägerteiles durch die einfacher herzu
stellenden und effektiveren Längsnuten ersetzbar. Es kann
damit mehr Kühlmittel dem Gleitkörper zugeführt werden,
wodurch sich dessen thermische Spannungen reduzieren las
sen. Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs können die
radialen Bohrungen in zwei axial zueinander versetzten
Ebenen angeordnet sein, wobei die erste Ebene von Bohrun
gen der Zuleitung von Kühlmittel und die zweite Ebene von
Bohrungen der Ableitung des Kühlmittels dienen. Eine
weitere Begünstigung des Kühlmittelkreislaufs läßt sich
dadurch erzielen, daß die Bohrungen der ersten Ebene in
Richtung auf die zweite Ebene nach außen hin geneigt im
Trägerteil angeordnet sein können. Außerdem kann zwischen
erster und zweiter Ebene von Bohrungen im Inneren des
Trägerteils ein Verteilereinsatz für ein Kühlmittel
angeordnet sein. An diesem Verteilereinsatz kann bei
spielsweise ein Rohr zur Zufuhr von Kühlmittel anschließ
bar sein, so daß Zu- und Abfluß des Kühlmittels im Träger
teil des Kolbens getrennt verlaufen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
Druckgießkolbens nach der Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckgieß
kolben;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Druckgießkolben
nach Fig. 1 entlang der Linie II-II;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des Trägerteils des Druckgießkolbens;
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Trägerteil nach
Fig. 3 entlang der Linie IV-IV;
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Trägerteil nach
Fig. 3 entlang der Linie V-V;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des Gleitkörpers des Druckgießkolbens;
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des vorderen Ringes des Druckgießkolbens.
Der in Fig. 1 dargestellte Druckgießkolben 10 besteht aus
einem hohlzylindrischen Trägerteil 11, auf das ein zylin
drischer Gleitkörper 12 aufgesetzt ist, mit dessen Um
fangsfläche 13 der Kolben 10 in einer Füllkammer einer
Druckgießmaschine entlang gleitet. Das Trägerteil 11 ist
auf der in Verpreßrichtung vorderen Seite des Kolbens 10
geschlossen und bildet somit einen inneren Teil 14 der
Stirnfläche des Kolbens 10. Der radial äußere Teil 15 der
Stirnfläche des Kolbens 10 wird von einem Ring 16 gebil
det, der auf das Trägerteil 11 benachbart zum Gleitkörper
12 und an dessen vordere Stirnseite 37 angrenzend aufge
setzt ist. Er besteht aus einem härteren Material als der
Gleitkörper 12 und schützt daher diesen vor Beschädigungen
beim Verpreßvorgang. Der Ring 16 und der Gleitkörper 12
werden gemeinsam durch eine Spannmutter 17, die von der
hinteren Kolbenseite her aufgesetzt wird, am Trägerteil 11
gehalten. Der innere Hohlraum 18 des Trägerteiles 11 dient
der Zu- und Abfuhr von Kühlmittel zum Gleitkörper 12.
Hierzu ist im Inneren 18 des Trägerteiles ein Verteiler 19
angeordnet, an dessen hinteres Ende 20 ein Schlauch
o. dgl. zur Zufuhr von Kühlmittel angeschlossen werden
kann. Der Verteiler 19 trennt zwei Ebenen von radialen
Bohrungen 21 und 22 im Trägerteil 11. Die Bohrungen 21
sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, gleichmäßig über den
Umfang des Trägerteiles 11 verteilt. Die der Zufuhr von
Kühlmittel zum Gleitkörper 12 dienenden Bohrungen 21 sind
dabei schräg nach außen geneigt, um das Ausfließen von
Kühlmittel zu erleichtern. Die Bohrungen 21 enden in einer
insbesondere aus Fig. 3 ersichtlichen Ringnut 23, die
durch achsparallel verlaufende Nuten 24 mit einer zweiten
Ringnut 25 verbunden ist, in die die Bohrungen 22 münden.
Die Längsnuten 24 sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist,
gleichmäßig über den Umfang des Trägerteiles 11 verteilt
und verbinden die beiden Ringnuten 23 und 25 miteinander,
wodurch ein Kühlmittelkreislauf vom Inneren 18 des
Trägerteiles über die Bohrungen 21 , die Ringnut 23, die
Längsnuten 24, die Ringnut 25 und über die Bohrungen 22
wieder ins Innere 18 des Trägerteiles 11 gebildet wird.
Die Längsnuten 24 sowie die Ringnuten 23 und 25 werden
dabei radial von außen vom Gleitkörper 12 abgeschlossen
und ermöglichen dadurch dessen direkte Kühlung. Zur Ver
hinderung des Auslaufens von Kühlmittel aus dem Kolben 10
sind aus Fig. 1 ersichtliche Dichtringe 26 zwischen
Trägerteil 11 und Gleitkörper 12 angeordnet. In seinem
hinteren Bereich weist das Trägerteil 11 eine mit einem
Gewinde 28 versehene Erweiterung 27 seines Innenraumes 18
auf, in dem eine nicht dargestellte Kolbenstange befestig
bar ist. In diesem Bereich weist das Trägerteil 11 einen
Querschnitt mit abgeflachten Seitenflächen 29 am äußeren
Umfang auf, wie aus dem Schnittbild nach Fig. 5 zu ersehen
ist.
Der Gleitkörper 12, dessen Aufbau in Fig. 6 näher darge
stellt ist, ist ein kreiszylindrischer Hohlkörper aus
einer Beryllium-Kupfer-Legierung. Seine äußere Umfangs
fläche 13 dient als Gleitfläche des Kolbens 10 in einer
Füllkammer einer Druckgießmaschine. Die Oberfläche 13
weist zwei Schmiernuten 30 auf, um dadurch die Reibung der
Kolbenbewegung zu vermindern. Der Innendurchmesser des
Gleitkörpers 12 ist in den Randbereichen 31 und 32 abge
stuft, wobei der hintere abgestufte Bereich 32 der Auf
nahme eines aus Fig. 1 ersichtlichen ringförmigen Vor
sprungs 33 der Spannmutter 17 und der vordere abgestufte
Bereich 31 der Aufnahme eines aus Fig. 7 zu ersehenden
ringförmigen Vorsprungs 34 am Ring 16 dient. Auf diese
Weise wird der Gleitkörper fest zwischen Ring 16 und
Spannmutter 17 eingespannt. Der Ring 16 weist ebenfalls
eine Stufe 35 seines Innendurchmessers auf. Mit dieser
Stufe 35 liegt er gegen einen aus Fig. 3 ersichtlichen
ringförmigen Vorsprung 36 am äußeren Umfang des Träger
teils 11 an. Dabei übergreift er diesen Vorsprung 36
radial vollständig, so daß er, wie aus Fig. 1 ersichtlich
ist, mit seiner vorderen Stirnfläche 15 zusammen mit der
Stirnfläche 14 des Trägerteiles 11 die Stirnfläche des
Kolbens 10 bildet. Dabei besteht der Ring 16 ebenso wie
das Trägerteil 11 zweckmäßigerweise aus Stahl, der den
Belastungen beim Verpressen von heißem Aluminium o. dgl.
wesentlich besser standhält als die Beryllium-Kupfer-
Legierung des Gleitkörpers 12.
Claims (10)
1. Druckgießkolben, insbesondere für Kaltkammer-Druck
gießmaschinen, mit einem an einer Kolbenstange be
festigbaren Trägerteil mit Einrichtungen zur Zuführung
von Kühlmittel zu einem auf dem Trägerteil befestig
baren zylindrischen Gleitkörper, mit dessen Außen
fläche der Kolben in einer Füllkammer der Druckgieß
maschine entlang gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Stirnfläche (14) des Kolbens und der vor
deren Stirnseite (37) des zylindrischen Gleitkörpers
(12) ein Ring (16) aus einem härteren Material als das
des Gleitkörpers (12) am Trägerteil (11) angeordnet
ist.
2. Druckgießkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring (16) auswechselbar und koaxial zum
Gleitkörper (12) am Trägerteil (11) angeordnet ist.
3. Druckgießkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ring (16) aus einem Material mit
geringerer Wärmeausdehnung als das Material des Gleit
körpers (12) besteht und/oder einen etwas geringeren
Außendurchmesser als der Gleitkörper (12) aufweist.
4. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (16) gemeinsam
mit dem Gleitkörper (12) mittels einer Spannmutter
(17) auf dem Trägerteil (11) befestigbar ist.
5. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (16) aus Stahl
besteht.
6. Druckgießkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (11) ein
hohlzylindrischer Körper ist und radiale Bohrungen
(21, 22) aufweist, die in Ringnuten (23, 25) in seiner
Außenfläche münden.
7. Druckgießkolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Ringnuten (23, 25) durch achsparallel
verlaufende Längsnuten (24) in der Außenfläche des
Trägerteiles (11) miteinander verbunden sind, wobei
die Nuten (23, 24, 25) in radialer Richtung von außen
durch den Gleitkörper (12) abgeschlossen sind.
8. Druckgießkolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die radialen Bohrungen (21, 22) in zwei axial
zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind, wobei
die erste Ebene von Bohrungen (21) der Zuleitung von
Kühlmittel und die zweite Ebene von Bohrungen (22) der
Ableitung des Kühlmittels dienen.
9. Druckgießkolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Bohrungen (21) der ersten Ebene in Rich
tung auf die zweite Ebene nach außen hin geneigt im
Trägerteil (11) angeordnet sind.
10. Druckgießkolben nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen erster und zweiter Ebene
von Bohrungen (21, 22) im Inneren (18) des Trägerteils
(11) ein Verteilereinsatz (19) für ein Kühlmittel an
geordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE19924230080 DE4230080C2 (de) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Druckgießkolben, insbesondere für Kaltkammer-Druckgießmaschinen |
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DE4230080A1 true DE4230080A1 (de) | 1994-03-10 |
DE4230080C2 DE4230080C2 (de) | 1998-04-09 |
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ID=6467553
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Owner name: WIELAND-WERKE AG, 89079 ULM, DE |
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Inventor name: KUNZ, HUGO, 72636 FRICKENHAUSEN, DE |
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R071 | Expiry of right |