DE7225196U - Kolben für Druckgießmaschinen - Google Patents

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

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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 ferne^T> 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)

1. - 17 - ι :
   t 1 Firmb 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 York 4. DuIi 1972
   Anwaltsakte 1148

   a η aprüche

   1. 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, dadurch

   gekennzeichnet, 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.

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   - 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 Verformung

   t 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