DE7225196U - Kolben für Druckgießmaschinen - Google Patents
Kolben für DruckgießmaschinenInfo
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Description
■ . ',,' : | Firma Hugo Kunz | 7300 Esslingen, Mülbergerstr. 3°K |
Patentanwalt Dip!, !ng. Hartmui Kehl | 7441 Reudern Krs. Nürtinqen | Telefon Stuttgart (0711)359992 cable «hakepat« esslingenneckar |
Deutsche Bank Esslingen 210906 Poetscheckamt Stuttgart 100 04 Chase Manhattan Bank New York |
||
• | 4. Juli 1972 | |
Aniualtsakte 1148 |
Kolben für Druckgießmaschinen.
Dig Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für Druckgießmaschinen,
der eine von der der stirnseitigan Kolbendruckfläche
gegenüberliegenden Kolbenstirnseite ausgehende, zum Kolbenboden führende, zentrale Sacklochbohrung zur Kolbenkühlung
aufweist, in die ein Kühlmittelkanal einer am Kolben
bßfestigbaren Kolbenstange einmündet.
Bei dem Druck- oder auch SpritzguG-Uerfahren zur Herstellung
von Spritzgußteilen uiird in eine zylindrische KolbenkarnrpRr,
in der der Kolben über einen an dar Kolbenstange angreifenden
Antrieb, z. B. Hydraulikzylinder, hin-, und herverschiebbar ist, vor Beginn des Spritzgußzyklus vor der Kolbendruckfläche
flüssiges material, z. B. Metall oder eine Metall-Legierung,
eingeführt, das sodann durch schlagartiges Vorschieben des Kolbens in der Kolbenkammer mit hohem Druck komprimiert und
in eine mit der Kolbenkammer in Verbindung stehende geschlossene SpritzguSfon.n hineingepreßt wird. Die Kolbenstange.dient
dabei zugleich zur Zu- und Abfuhr von beispielsweise
flüssigem Kühlmittel (Kühlwasser oder -emulsion) in die bzw. aus dar Sacklochbohrung des Kolbens zur Kolben-
kühlung. Die Kolbenstange besteht aus einem Rohr mit einem inneren, kleineren Kühlmittelzufuhrrohr, das in
geringem Abstand worn Kolbenboden auf dessen der Kolbendruckfläche
abgeiuandter Seite endet. Das Kühlmittel
ujird in das Kühlmittelzufuhrrohr unter Druck eingeleitet,
durchfließt letzteres, tritt aus diesem in geringem Abstand vor dem Kolbenboden aus, fließt durch der zwischen
Kühlmittelzufuhrrohr und Sacklochbohrung bzw« Rohr gebildeten Ringraum zurück und über einen AuslaQ
im Rohr mieder ab.
Es sind Kolben bekannt, die aus einem Vollkörper aus
Grauguß bestehen. Grauguß hat verhältnismäßig gute Gleiteigenschaften,
aber führt selbst bei Kühlung wegen der relativ geringen UJärmeleitfäh,/igkeit zur relativ hohem
Verschleiß der Kolbengleitfläche, der einen relativ häufigen Kolbenaustausch notwendig macht. Dieser häufige
Wechsel ist teuer, da die Druckgießmaschine dazu stillge- ' setzt werden muß und ein Produktionsausfall entsteht und
da ferner auch zum Kolbenaustausch zeit- und lohnintensive Reparaturarbeiten erforderlich sind. Der verschlissene
Kolben u/ird entweder durch einen neuen ersetzt oder dessen Umfangsflache wird durch Auftragsschweißung erneuert.
Das erstgenannte Verfahren ist wegen des großen fflaterialverlustes, das zweite Verfahren wegen der lohnintensiven
Reparaturarbeiten teuer xind führt vor allem wegen des in der Regel härteren Auftragsmaterials und
der beim Auftragsschweißen häufig auftretenden Aufhärtung zu einer größeren Härte der Kolbengleitfläche, woraus
ein vorschneller Verschleiß der gehärteten Zylinderwandung der Kolbenkammer resultieren kann, die zu er-
! setzen außerordentlich teuer ist. Von Nachteil ist bei
j derartigen Kolben ferner die unzureichende und ungleich-
mäßige Kühlung, die zum großen Teil der Grund für die
; relativ niedrigen Standzeiten ist.
Farnsr sind Kolben aus einem Vollkörper aus einer Beryllium*
Kupfar-Lagierung bekannt, die ansonsten wie die Graugußkolben
gestaltet sind. Kolben aus diesem Material haben eine etuias größere Standzeit als Graugußkolben, und ziuar
bedingt durch die guten Gleiteigenschaften und die relativ große Wärmeleitfähigkeit dieser Kolbenlegierung.. Derartige
Kolben sind jedoch außerordentlich teuer. Ferner ist auch hierbei die Kühlung ungleichmäßig und unzureichend.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kolben für Druckgießmaschinen
zu schaffen, der bei guten Gleiteigenschaften
der KolbengleitflMche billig ist und hohe Standzeiten ermöglicht.
Die Aufgabe ist bei einem Kolben der eingangs genannten
Art gemäß der Erfindung gelöst durch einen die Sacklochbohrung
und den Kolbenboden enthaltenden Träger und eine auf dem Träger lösbar gehaltene, axial verspannte und
radial zentrierte Kolbenhülse, vorzugsweise aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung, deren äußere Umfangsfläche
zumindest euf einem Teil ihrer axialen Erstreckung die
Kolbengleitfläche bildet.
Dadurch, deß der Kolben gemäß der Erfindung aus mehreren einzelnen Teilen besteht, kann für jedes Teil das den jeweiligen
Erfordernissen am besten entsprechende Material gewählt werden. Dadurch, daß der die Kolbengleitflächa
tragende Teil als auswechselbare Kolbenhülse ausgebildet ist, werden folgende Vorteile erzielt: die Kolbenhülse
kann wegen das geringen Materialaufwandes dafür auch aus teuerem Material, z. B. einer Beryllium-Kupfer-Legierung,
hergestellt sein, so daß also die Vorteile eines derartigen Materials voll genutzt werden können. Die Kolbenhülse
ist daher relativ billig. Der oder die übrigen Teile des Kolbens können aus relativ billigem Material
bestehen, das demgegenüber andere günstige Eigenschaften,
ζ. B. hohe Festigkeit, hohe Dehnung und vor allem große
Stabilität aufweist. Diese Teils können bei Verschleiß dor Kolbenhülsengleitfläche und Austausch der Kolbanhülse
mieder verwendet warden. Es ist also lediglich ein Austausch der Kolbenhülsa notwendig, so daß bei
deren Unbrauchbarkeit der Kostenverlust dafür und die Kosten für die Meubeschaffung einer Kolbenhülse relativ
gering sind. Ferner werden wesentlich höhere Standzeiten der Kolbenhülse erzielt, da diese eine relativ
geringe Wandstärke und dadurch ein geringes Wärmespeichervolumen
besitzt und somit eine weitaus bessere Wärmeabfuhr ermöglicht. In der Praxis tritt der größte
Verschleiß der Kolbengleitfläche an dem der Kolbendruckfläche
benachbarten Kolbenende auf. Durch die Anordnung der auswechselbaren Kolbenhülse ist es
möglich, die Kolbenhülse bei Verschleiß an einem Endbereich
vom Träger abzunehmen und umgekehrt auf dem Träger zu befestigen, so daß also der andere, weniger
verschlissene Endbereich nun dem größeren Verschleiß unterworfen ist. Auch dadurch ist eine-bessere IYIaterialausnutzung
erzielt. Von Vorteil ist ferner, daß man zur Herstellung der Kolbenhülse diese in geeigneter
Länge von einem Rohr abtrennen kann, wobei sphr wenig
lYlaterialverlust durch Zerspannungsarbeit gegeben ist.
Ferner ist Rohrmaterial relativ billig. Für die Kolbenhülse kann ein relativ dickwandiges Rohr, z. B. mit
einer Wandstärke von 10 - 15 mm verwendet warden. Bei
Verschleiß der Kolbenhülsengleitfläche kann diese im fertigmontierten Zustand überdreht und z. B, auf ein
Durchmessermaß abgedreht werden, das dem Innendurchmesser eines anderen Zylinders angepaßt ist, so daß
der Kolben für diesen Zylinder verwendet werden kann. Da die Zylinderinnendurchmesser üblicherweise um 5 rnm
abgestuft sind, kann z. B. eine um 5 mm abgedrehte Kolbenhülse für einen um 5 mm im Durchmesser kleineren
Zylinder weiter verwendet werden.
Bei einer uorteilhaftan Ausführungoform das Kolbens
gemäO der Erfindung kann zwischen dBr inneren Umfangsfläche
der Kolbenhülse und der Außenfl'cha des von der
KoJLbenhülse umschlossenen Trägerteils ein sich im jjbsentlichen
über die ganze Länge der Kolbenhülse erstreckender, nach außen hin abgeschlossener Kühlmittelringraum
gebildet sein, der mit der Sacklochbohrung in Verbindung steht. Durch die Anordnung der
Kolbenhülse und diese Ausgestaltung luird erreicht,
daG das Kühlmittel mit einer groGen Kolbenhülsenflache
in Berührung gebracht iuerden kann, die in radialer
Richtung der Kolbengleitfläche sahr eng benachbart ist, so daß also über die gesamte Kolbenhülsenlange
eina sehr gleichmäßige und außerordentlich wirksame Kühlung der Kolbenhülse erzielt wird, die zu großen
Standzeiten führt. Auch bei mit hoher Frequenz hin- und herbewegtem Kolben kann dia Kolbanhülsa dahar
mährend der Tothüba sehr gut abkühlen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann
der Träger an beiden Enden das Kühlmittelringraumes jeweils mindestens einen Querkanal aufweisen, dar dan
Kühlmittelringraum mit der Sacklochbohrung verbindet, wobei der dem Kolbenboden benachbarte Quarkanal dem
Kühlmittelzufluß zu und der gegenüberliegende Querkanal
dem Kühlmittel^bfIuG aus dem Kühlmittelringraum
dient. Die Sacklochbohrung kann an dam dam Kolbenboden benachbarten Endteil einen Bohrungsabschnitt geringeren
Durchmessers aufweisen, der im wesentlichen dem Durchmesser
eines in der am Kolben befestigbaren Kolbenstange
enthaltenen, bis in den Bohrungsabschnitt einführbaren Kühlmittelzufuhrrohras entspricht, und ferner kann der
diesem Endteil zugeordnete Querkanal in·den Bohrungsabschnitt einmünden. Dadurch wird die Kühlung der
Kolbenhülse über deren gesamte Länge noch weiter ver—
gleichmäßigt und verbessert.
GemäG einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
können die Außenfläche des von der Kolbenhülse umschlossenen Trägerteils und/oder die innere Umfangsfläche der
Kolbenhülsa radial in den Kühlmittelringraum vorstehende
Kühlmitt6lleitstege aufweisen. Als Kühlmittelleitsteg
kann eine schraubenförmig durch den Kühlmittelringraum
vom einen zum anderen Ende verlaufende Rippe vorgesehen sein. Von Vorteil kann es sein,-wenn die Außenfläche
der Rippe sehr eng und mit nur geringem Abstand der Außenfläche des Trägerteils bzw. der inneren Umfangsfläche
der Kolhenhülse benachbart ist. Die Rippe kann
durch ein auf der Außenfläche des Trägerteils und/oder der inneren Umfangsflache der Kolbenhülse vorgesehenes
Gewinde, vorzugsweise mit großer Steigung, gebildet sein. Hierdurch wird die Kühlung über die Kolbenhülsenlänge
noch gleichmäßiger und verbessert und ferner erreicht, daß das Kühlmittel strömungsgünstig und gleichförmig
mit möglichst großen, wärmeübertragenden Flächen in
Berührung gelangt. Da der Kühlmittelfluß entlang den Gewindegängen gezwungen wird, ist sichergestellt, daß
das Kühlmittel in Umfangsrichtung und in axialer Richtung
mit allen Flächenbereichen in Berührung gelangt.
Die Erfindung ist nachfolgend, anhand von in den Zaichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene
Seitenansicht eines Teiles einer Spritzgießmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Kolbens gemäß
der Erfindung gemäß einem ersten Aueführungsbeispiel
für die Spritzgießma3chine, und zwar vor dem Zusammenbau,
Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht des zusammengesetzten
Kolbens in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2,
Fig. 4 eine stirnseitige, um 80° gedrehte Ansicht des zusammengesetzten Kolbens in Richtung
des Pfeiles IU in Fig. 2,
Fig. 5 einen vergrößerten axialen Schnitt eines Teiles des Kolbens in Fig. 2,
Fig. 6 einen vergrößerten axialen Schnitt eines Kolbanteiles gemäß einem zuzeiten Ausführungsbeispieles,
und
Fig. 7 einen dem Schnitt in Firg. 5 entsprechenden
Axialschnitt eines Kolbenteiles gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel· ι
Die in Fig. 1 gezeigte Spritzgußmaschine u/eist einen starren
Gehäuseteil 10 auf, an dem eine Formhälfte 11 befestigt ist. Die der Formhälfte 11 zugeordnete andere Formhälfte
ist an einem nicht 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 ein Zylinder 12
befestigt, der eine zylindrische Kolbenkammer 13 bildet, die mit dem Formhohlraum der beiden Formhälften in Verbindung
steht. In der Kolbenkanrmer 13 ist ein ellgemain
mit 14 bezeichneter Kolben über einen nicht weiter
-B-
gezeigten Stellantrieb, ζ. Β. Hydraulikzylinder, hin
und her verschiabbar geführt, der an einer am Kolben
14 befestigten Kolbenstange 15 an dem dem Kolben 14 gegenüberliegenden Ende angreift. Die Kolbenstange 15
besteht aus einem äußeren Rohr, in dem ein inneres, im Durchmesser kleineres Kühlmittelzufuhrrohr 16
enthalten ist, durch das in Richtung des Pfeiles 17 ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in das Innere
des Kolbens 14 eingeführt wird. Der Rückfluß des Kühlmittels erfolgt über den zwischen dem Rohr der
Kolbenstange 15 und der äußeren Umfangsfläche des Kühlmittelzufuhrrohres 16 gebildeten Ringraum 19 in
Richtung der Pfeile 18.
In der Wandung des Zylinders 12 ist an derjenigen Stalle, die bei zurückgezogenem Kolben 14 vor der
Kolbendruckfläche 20 liegt, eine in die Kolbenkammer
13 einmündende Zufuhröffnung 21 vorgesehen, durch die vor Beginn des Spritzgußzyklus und schlagartigem Vorujärtsbewegen
des Kolbens 14 flüssiges-fflateria], -:. B.
Metall oder eine Metallegierung, von außen her in Richtung des Pfeiles 22 in die Kolbenkammer 13 eingeführt
wird.
Dig weiteren Einzelheiten des ersten Ausführungsbeispieles
des Ko.bens 14 sind nachfolgend anhand Fig. 2-5 näher beschrieben. Der Kolben 14 meist im einzelnen
einen S6hr stabil und biegesteif ausgebildeten Träger 23, z. B. aus Stahl auf, der an dem zum Inneren
der Kolbenkammer 13 weisenden Ende die Kolbendruckflächa 20 und dieser benachbart den Kolbenboden 24
enthält und der eine von dem der Kolbendruckfläche 20 gegenüberliegenden Ende ausgehende und bis zum Kolbenboden
24 führende, zentrale Sacklochbohrung 25 aufweist,
die an dem dem Kolbenboden 24 benachbarten Ende einen
Bohrungsabschnitt 26 mit geringerem Durchmesser besitzt,
der im wesentlichen dem Durchmesser des Kühlmittelzufuhrrohres
16 der Kolbenstange 15 entspricht, das im an dar Kolbenstange befestigten Zustand des Kolbens 14 durch
die cacklochbohrung 25 hindurch und bis in den Bohrungsabschnitt
26 führt und dabei kurz vor Erroichen des
Kolbenbodens 24 endet (vgl. Fig. 5). Dia Sacklochbohrung 25 ist in Bezug auf den AuOenourchmessar des Trägers 23
relativ/ klein im Durchmesser, so daQ der Träger 23 sehr
biegesteif und formbeständig auch bei dan hohen, im Betrieb auftretenden Kräften ist.
Der Träger 23 weist an dem dem Kolbenboden 24 benachbarten
Ende einen radial vorstehenden Anschlagring 27 auf, der die Kolbendruckfläche 20 bildet und in diese über
eine kegelstumpfförmige Anfasung 28 übergeht, die dazu
vorgesehen ist, daß beim SpritzguQzyklus vor der Kolbendruckfläche
20 vorgeschobenes und gepreßtes flüssiges Matürial nicht beim Rückzug des Kolbens 14 an der
Kolbendruckfläche 20 haften bleibt. Auf der Kolbendruckfläche 20 sind ferner zwei parallele Anfasungen 29, 30
vorgesehen, die dazu dienen, daß der Träger 23 mittels eines an den Anfasungen 29 und 30 angreifenden Werkzeuges
zum Zusammenbau des Kolbens 14 verdrehsicher gehalten werden kann.
Auf dom Träger 23 ist lösbar eine Kolbenhülse 31, beispielsweise
aus einer Beryllium-Kupfer-l^gierung, gehalten,
die in axialer Richtung auf dem Träger 23 verspannt und in radialer Richtung zentriart ist und
deren äußere Umfangsflache 32 zumindest über βϊπθπ
Teil ihrer Länge die Kolbengleitfläche bildet. Die Kolbenhülse 31 meist eine relativ geringe Wandstärke
auf. Zwischen der zylindrischen, inneren Umfangsfläche
33 der KolbenhülsB und der Außenfläche 34 des von der
Kolbenhülse 31 umschlossenen Teils 35 des Trägers 23
ist ein sich im wesentlichen über die ganze axiale Längs der Kolbenhülsa 31 erstreckender, nach außen
hin abgeschlossener Kühlmittelringraum 36 gebildet. Der Träger 23 weist an beiden axialen Enden des Kühlmittelringraumes
36 jeweils mindestens eine Querbohrung 37 bzw. 38 auf, über die der Kühlmittelringraum 36
mit der Sacklochbohrung 25 in Verbindung steht, wobei die dem Kolbenboden 24 benachbarte Querbohrung 37 zum
Zufluß des Kühlmittels in Richtung des Pfeiles 39 in den Kühlmittelringraum 36 und die gegenüberliegende
Querbohrung 3G zum Abfluß des Kühlmittels in Richtung des Pfeiles 40 aus dem Kühlmittelringraum 36 dient.
Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß beide Querbohrungen 37 und 38 gegenüber der Kolbenlängsachse so geneigt
verlaufen, daß eine im wesentlichen stufenlose und gleichförmige Kühlmittelumlenkung aus dem Kühlmittelzufuhrrohr
16 in den Kühlmittelringraum 36 und aus diesem in den Ringraum 19 zum Abfluß erfolgt. An jedem
Ende des Kühlmittelringraumes 36 können mehrere Querbohrungen 37 bziu. 38 in dieser Form angeordnet sein.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Querbohrung 37 gegenüber der Querbohrung 38 in Umfangsrichtung des
Trägers 23 versetzt angeordnet ist, wodurch ein Nebenschluß, d. h. ein direktes Fliessan des Kühlmittels
von der Querbohrung 37 zur Querbohrung 38 weitgehend
vermieden ist.
Für einen Zwangumlauf des Kühlmittels in dem Kühlmittelringraum
36 kann die Außenfläche 34 des Trägerteils und/oder die innere Umfangsfläche 33 der Kolbenhülse
radial in den Kühlmittelringraum 36 vorstehende Kühlmittelleitstege
aufweisen. Bei dem in Fig. 2-5 gezeigten
I * ι. III· fill ti
It 11 * ItI
1111*11 · · I
IiI I I * · t ι
II ti · * 1111
- 11 -
ersten Ausführungsbeispiel 1st ale solcher Kühlmittelleitsteg
aine schraubenförmig durch den Kühlmittelringraum
36 vom einen zum anderen Ende verlaufende Rippe auf der Außenfläche 34 des Trägerteils 35 vorgesehen,
dia durch ein beispielsweise gerolltes Gewinde mit relativ großer Steigung auf der Außenfläche 34 des
Trägerteils 35 gebildet ist. Dadurch ist eine gleichmäßige
Verteilung des Kühlmittels in Umfangsrichtung und in axialer Richtung der Kolbanhülse 31 erreicht.
Insbesondere bei Anordnung einer derartigen Rippe 41 ist es zur Verbesserung einer stufenlosen und gleichförmigen
Kühlmittelumlenkung zweckmäßig, wenn die
Querbohrungen 37 und 3Θ (vgl. Fig. 4) etwa tangential
zur Sacklochbohrung 25 ausgerichtet sind, so daß das Kühlmittel beim Einleiten in den bzw. Ableiten aus
dem Kühlmittelringraum 36 einen der Steigung der Rippe 41 angepaßten schraubenlinienförmigen Verlauf
nimmt.
Der Träger 23 weist auf dem dem Anschlagring 27 gegenüberliegenden
Ende einen Ansatz 43 mit einem Außengewinde 44 und einem Innengewinde 45 auf, die beide als
Rechtsgewinde ausgebildet sind. Auf den Ansatz 43 und das Außengewinde 44 ist eine Spannhülse 46, die ein dem
Außengewinde 44 zugeordnetes Innengewinde 47 aufweist, mit dem Innengewinde 47 aufschraubbar, so daß die Kolbenhülse
31 zwischen dem Anschlagring 27 des Trägers und der zugewandten Stirnseite der Spannhülse 46 auf
dem Träger 23 axial verspannt und radial zentriert werden kann. Die Spannhülse 46 weist Durchgangsöffnungen
48 auf, in die zum Anziehen der Spannhülse 46 geeignete Werkzeuge, beispielsweise Steckbolzen oder dgl., eingreifen
können. Von den Durchgangsöffnungen 48 können
einige als Gewindebohrungen ausgebildet sein, in dia zum Sichern der Spannhülse 46 in der Spannstellung
Gewindeschrauben einschraubbar sind.
In das Innengewinde 45 des Ansatzes 43 ist das äußere
Rohr der Kolbenstange 15, das mit einem endseitig vorstehenden
Geiuindeansatz versehen ist, sinschraubbar.
Die Spannhülse 46 meist auf der der Kolbenhülse 31 abgewandten
Stirnfläche eine Anschlagflache 49 auf, gegen
die beim Einschrauben der Kolbenstange 15 eine an der
zugewandten Stirnseite des Rohres vorgesehene stirnseitige,
ringförmige Anschlagfläche aufstößt. Dadurch, daß das Außengewinde 44 und das Innengewinde 45 des
Ansatzes 43 jeweils als Rechtsgewinde ausgebildet sind und das äußere Rohr der Kolbenstange beim Einschrauben
an der Anschlagfläche 49 der Spannhülse 46 anliegt, wird erreicht, daß beim Einschrauben der Kolbenstange
in den Kolben 14 die Spannhülse 46 nicht gelockert, sondern in Spannrichtung noch weiter angezogen wird.
Der Anschlagring 27 und die Spannhülse 46 weisen auf der der Kolbenhülse 31 zugewandten Seite jeweils eine ringförmige
Pasa- und Zentrierfläche 51 bzw. 52 auf, denen an den zugeordneten Stirnseiten der Kolbenhülse 31 vorgesehene,
entsprechende Pass- und Zentrierflächen 53 bzw. 54 zugeordnet sind-. Die Pass- und Zentrierflächen
51, 52 bzw. 53, 54 sind beim ersten Ausführungsbeispiel jeweils als etwa kegelstumpfförmige A-nfasungen mit
gleichen Kegelwinkeln und mit gegeneinander gerichteten Kegelspitzen ausgebildet. Dadurch ist erreicht, daß
die Kolbenhülse 31 nach Verschleiß im Bereich des dar
Kolbendruckfläche 20 zugeordneten Endes vom Träger 23 gelöst und in umgekehrter Richtung wieder auf diesen
aufgeschoben werden kann, so daß nunmehr die Pass- und Zentrierfläche 54 an der zugeordneten Fläche 51 des
Anschlagringes 27 anliegt. Ferner hat diese Anordnung
Pass- und Zentriarflächen den Vorteil, daß die
Spannhülse 46 in beliebigor Richtung auf den Träger
aufgebracht werden kann. Dia Kolbsnhülse 31 kann stirnseitig
mit geringem Abstand über die Anfasung 28 des Anschlagringes 27 und am anderen Ende über die Pass-
und Zentrierfläche 52 vorstehen, so daß an dem jeweils zur Kolbendruckfläche 20 weisenden Ende verhindert
wird, daß dort der sich beim Spritzgießen bildende Anguß beim Rücklauf des Kolbens zurückgezogen wird.
Aus Fig. 2 und 5 ist ersichtlich» daß der Träger 23
dort, wo der vom Kühlmittelringraum 36 umschlossene Teil 35 und der Ansatz 43 ineinander übargelhsn, auf
der Außenfläche- einen in θϊπθγ Ringnut gehaltenen
Dichtungsring 57 trägt, und daß die Spannhülse 46 an dem der Kolbenhülse 31 zugewandten Ende im Inneren
eine zugeordnete ringförmige Dichtungsfläche 5B aufweist,
die zumindest auf einem Teil der äußeren UmfangsflächB des Dichtungsringes 57 anliegt. An dem
zum Dichtungsring 57 weisenden Ende d-er Kolbenhülse 31 kann ferneT>
ebenfalls eine DiuhtungsfIac he vorgesehen
sein, die den Dichtungsring 57 von außen umgreift. Durch den Dichtungsring 57, die Dichtungsfläche 58 der
Spannhülse 46 und ferner durch die im axial verspannten Zustand der Kolbenhülse 31 dichtend aneinanderliegenden
Pass- und Zentrierflächen 51 bis 54 _ist ein dichter Abschluß
des Kühlmittelringraumes 36 nach außen gewährleistet.
Die kegelstumpfförmige Ausbildung der Pass— und Zentrierflächen
51 bis 54 sichert im übrigen eine radiale Zentrierung der Kolbenhülse 31. Zusätzlich dazu können zur
Zentrierung auf dem Trägerteil 35 noch ·zylindrische Ringvorsprünge
vorgesehen sein, auf denen die Kolbenhülse
mit ihrer inneren Umfangsflache 33 passgenau aufsitzt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen,
um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß da-, durch auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels
Bezug genommen ist. Das zweite Ausführungsbeispiei unterscheidet
sich vom ersten dadurch, daß die Kolbenhülse 131
auf ihrer inneren Umfangsf lache 133 genau uiie der Trägerteil
135 einen radial in den Kühlmittelringraum 13G vorstehenden Kühlmittelleitsteg in Gestalt einer schraubenförmig
durch den Kühlmittelringraum 136 vom einen zum anderen Ende verlaufenden Rippe 160 aufweist. Die Rippe 160 ist
durch ein auf der inneren Umfangsfläche 133 der Kolbenhülse 131 gebildetes Gewinde mit relativ großer Steigung gebildet.
Dieses Gewinde entspricht im wesentlichen dem Gewinde, das durch diB schraubenförmig verlaufende Rippe 141 auf der Aussenfläche
134 des Trägerteils 135 gebildet ist..
Die durch die Rippen 141 und 160 gebildeten Gewinde sind hinsichtlich
ihrer Durchmesser derart aufeinander abgestimmt, daß die Kolbenhülse 131 entweder störungsfrei in axialer Richtung
auf den Träger 123 aufgeschoben oder mit Spiel über das Gewinde aufgeschrauDt werden kann. Durch diesB beiden Gewinde
wird ein Nebenschluß in der Kühlmittelführung vom einen Ende
des Kühlmittelringraumes 136 zum anderen Ende im wesentlichep
völlig ausgeschlossen, da das Kühlmittel gezwungen ist, den durch die Rippen 141 und 160 begrenzten, etwa schraubenförmigen
Verlauf zu nehmen. Ferner wird durch die zusätzliche Rippe 160 auf der inneren Umfangsflächa 133 der Kolbenhülse 131 eine
Vergrößerung der mit dem Kühlmittgl in Berührung gelangenden Innenfläche dar Kolbenhülse 131 und damit eine noch bessere Kühlung
dar KoIbenhülse 131 erziBlt.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten ferner dadurch, daß die Pass- und Zentrierfläche
151 des Anschlagringes 127 zusätzlich noeh eine axial zur Kolbenhülse 131 vorstehende, ringförmige Schneidfläche
162 aufweist, die beim Verspannen und Zentrieren der Kolbenhülse
131 zwischen dem Anschlagring 127 und der in Fig. 6 nicht gezeigten Spannhülse unter plastischer Verformung
des Spannhülsen-Materials stirnseitig in dieses Material eindringt. Durch die ringförmige Schneidfläche
162 wird die Abdichtung des Kühlmittelringraumes 136 an diesem Endbereich nach außen, hin noch verbessert, da
zwischen der Kolbenhülse 131 und dem Anschlagring 127 durch dia Schneidfläche 162 eine zusätzliche Labyrinthdichtung
geschaffen ist.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten oder zweiten-Ausführungsbeispiel
entsprechen, um 200 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele
Bezug genommen ist.
Das dritte unterscheidet sich von den übrigen Ausführungsbeispielen
dadurch, daß die Rippe 241 des Trägerteils 235 beim dritten Ausführungsbeispiel im Querschnitt etwa trapezförmige
Gestalt besitzt, also beispielsweise durch ein Flachgewinde oder Trapezgewinde gebildet ist. Die nach außen weisende
Schmalfläche 265 der Rippe 241 ist relativ breit und kreiszylindrisch. Sie kann an der inneren Umfangsfläche 233
der Kolbenhülse 231 entweder ganz anliegen, wobei sie zur Zentrierung und Abstützung der Kolbenhülse 231 dient oder sie
kann, wie gezeigt, von der Umfangsfläche 233 in sehr geringem
Abstand, z. B. von 0,1 mm - 0,2 mm verlaufen. An beiden stirnseitigen
Enden steht die Kolbenhülse 231 etwas, z. B. 0,3 mm bis 0,5 mm„ über die konischen Flächen 251, 253 und 254, 252
vor, so daG varmieden iuird, daO beim Zurückziehen des
Kolbens nach dem SpritzguGzyklus der AnguG evtl. an der
Kolbendruckfläche 220 haftet und mit zurückgezogen wird. In der Stirnfläche des Ansatzes 243? die zur Kolbenstange
u/eist, ist in einer Ringnut ein Axialdinhtring
266 gehalten. Dieser Dichtung kann auch im Inneren, z.
B. an einer Stelle dee Innengewindes 245 angeordnet werden.
Claims (1)
-
- 17 - ι :
t 1Firmb Hugo Kunz
7441 Raudern, Krs. Nürtingen: . O Patentanwalt Dipl. Ing. Hartmut Kehl 7300 Eselingen, MUlbergerstr. 32A Telefon Stuttgart (0711)359992
cable «hakepat« esslingenneckur• Deutsche Bank Esslingen 210906
Postscheckamt Stuttgart 100 M
Chase Manhattan Bank New York4. DuIi 1972
Anwaltsakte 1148a η aprüche1. Kolben für Druckgießmaschinen, der eine von der der stirnseitigen Kolbendruckfläche gegenüberliegenden Kolbenstirnseite ausgehende, bis zum Kolbenboden führende, zentrale Sacklochbohrung zur Kolbenkühlung aufweist, in die ein Kühlmittelkanal einer am Kolben befestigbaren Kolbenstange mündet, gekennzei c_h nstdurch einen die Sacklochbohrung ( 25 ) und den Kolbenboden (24) enthaltenden Träger (23,35) und eine auf dem Träger lösbar gehaltene, axial verspannte und radial zentrierte Kolbenhülse (31), vorzugsweise aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung, deren äußere Umfang3fläche zumindest auf einem Teil ihrer axialen Erstreckung die Kolbengleitfläche bildet.2« Kolben nach Anspruch Ijdadurchgakennzeichn e t, daß zwischen der inneren Umfangsfläche (23) der KoI-benhülse (31) und der Außenfläche ( 34 ) das von der Kolben-hül9B umschlossenen TrägBrtoils (35) ein sich im WBsentlichon über dia ganze Länge der Kolbenhül3B erstreckender, nach auGBn hin abgeschlossener Kühlmittelringraum ^36; gebildet ist, dor mit der Sacklochbohrung ^25> in Verbindung steht.3. Kolben rech Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ^23, 35) an beiden Enden des Kühlmiitelringraumes (36) jeweils mindestens einen Querkanal (37}. 38) aufweist, der den Kühlmittelringraum (3d) mit der Sacklochbohrung (25) verbindet, wobei der dem Kolbenboden (2A) benachbarte Querkanal (37) dem Kühlmittelzufluß zu und der gegenüberliegende Querkanal (38) dem Kühlmittelabfluß aus dem Kühlmittelringraum (36) dient.4. Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklochbohrung (25) an dem dem Kolbanboden (24) benachbarten Endteil einen Bohrungsabschnitt (26) geringeren Durchmessers aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser eines in der am Kolben (14) befestigbaren Kolbenstange (15) enthaltenen, bis in den Bohrungsabschnitt (26) einführbaren Kühlmittelzufuhrrohres (16) entspricht, und daß der diesem Endteil zugeordnete Querkanal (37) in den Bohrungsabschnitt (26) einmündet.5. Kolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der dem Kühlmittelzufluß und/oder der dem Kühlmittelabfluß dienende Querkanal (37 bzw. 38) gegenüber der Kolbenlängsachse derart geneigt verläuft, daß eine im wesentlichen gleichförmige Kühlmittelumlenkung erfolgt.6. Kolben nach einem der Ansprüche 3-5, dadurchgekennzeichnet, daG der Querkanal (37)rinoi am einen Ende des Kühlmittelira urne s (36) gegenüber dem Querkanal (38) am anderen Ende in Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist.7. Kolben nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche (34; 134) des won der Kolbenhülse (31; 131) utnschlossanen Trägerbeils (35; 135) und/oder die innere Umfangsfläche (33; 133) der Kolbenhülse (31; 131) radial in den Kühlmittelringraum (36; 136) vorstehende Kühlmittellaitstege (41; 141, 160) aufweisen.8. Kolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittelleitsteg eine schraubenförmig durch den Kühlmittelringraum (36; 136) vom einen zum anderen Ende veriaüfsnde Rippe (41; 141, 160) vorgesehen ist.9. Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (41; 141, 160) durch ein auf der Außenfläche (34; 134) des Trägerteils (35; 135) und/oder der inneren Umfangsflache (33; 133) der Kolbenhülse (31; 131) vorgesehenes Gewinde, vorzugsweise mit großer Steigung^ gebildet ist.10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde als Flach- oder Trapezgeuiinde ausgebildet ist.Ί1. Kolben nach einem der Ansprüche 3 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkanäle (37, 38) etwa tangential zur Sacklochbohrung (25) ausgerichtet sind.72?519ß-7?7i- 20 -12t Kolben nach einem der Ansprüche 1-11,dadurch gekennzeichnet , daß dar Träger (23) an dem dem Kolbenboden (24) benachbarten Ende einen radial vorstehenden, die Kolbendruckfläche (.20) bildenden Anschlagring (27) und eine auf den Träger υοη der Kolbenstirnsej.te aufschraubbare Spannhülse (46) aufweist und daß die Kölbenhülse (31) zwischen Anschlagring (27) und Spannhülse (46) v/erspannt und zentriert ist.13. Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (?7) und die Spannhülse (46) auf der der Kolbenhülse (\31) zugewandten Seite jeweils eine ringförmige Pa^s- und Zentrierfläche ( 51 bzw. 52) aufweiseni deinen an den zugeordneten Stirnseiten der Kolbenhülse (?1) vorgesehene, entsprechende Pass- und Zentrierfl&chen (53 bzw. 54) zugeordnet sind ·14. Kolben nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pass- und Zentrierfiächen der Kolbenhülse (31) einerseits und des Anschlcjgringes (27) und der Spannhülse (46) andererseits jeweils durch kegelstumpfförmige Anfasungen, vorzugsweise mit gleichen Kegelwinkeln und mit jeweils gegeneinander gerichteten Kegelspitzen, gebildet sind.15. Kolben nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pass- und Zentrierfläche (151) des Anschlagringes (127) und/oder der Spannhülse eine axial überstehende, ringförmige Schneidfläche (162) aufweist, die beim Verspannen und Zentrieren der Kolbenhülse (131) zwischen Anschlagring und Spannhülse unter plastischer Verformungt ι- 21 -stirnseitig in das Material der Kolbenhülse (131)
eindringt.16« Kolben nach einem der Ansprüche 12 - 15, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der" Träger (23) an dem dem Anschlagring (27) gegenüberliegenden Ende einen Ansatz (43) mit Außengewinde (44) trägt, auf das die Spannhülse (46) mit einem zugeordneten Innengewinde
(47) aufschraubbar ist, und daß auf dem Ansatz (,43)
an dem dem Kühlmittelringraum (36) benachbarten Ende ein Dichtungsring (57) gehalten ist, der zumindest
mit einem Teil seiner äußeren Umfangsflache an einer zugeordneten Dichtungsfläche ^58) der Spannhülse
(46) und/oder der Kolbenhülse (31) anliegt.17. Kolben nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Sacklochbohrung (25) an dem der Kclbendruckfläche (20) gegenüberliegenden Ends ein Innengewinde (45) aufweist, in das ein Gewindeansctz einer Kolbenstange (15) einschraubbar ist.18· Kolben nach Anspruch 16 und 17, daaurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (44)
des Ansatzes (43) und das ■ Innengewinde (45) der
Sacklochbohrung (25) als Rechtsgewinde ausgebildet
sind und daß die Spannhülse (46) auf der der Kolbenhülse (31) abgewandten Stirnfläche eine Anschlagfläche (49) für eine zugeordnete, stirnseitige Anschlagfläche der Kolbenstange (15) aufweist.722S196-7.I.74
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2233132 | 1972-07-06 |
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Family Applications (1)
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DE7225196U Expired DE7225196U (de) | 1972-07-06 | Kolben für Druckgießmaschinen |
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DE (1) | DE7225196U (de) |
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