DE9014033U1 - Pistons for die casting machines - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kolben für Druckgießmaschinen mit einem Kolbenkern, einem Kolbenboden, einer zentral verlaufenden wasserführenden Bohrung in dem Kolbenkern und einer Kolbenhülse, deren äußerer Umfang die Kolbengleitfläche bildet.The invention relates to a piston for die casting machines with a piston core, a piston bottom, a centrally running water-carrying bore in the piston core and a piston sleeve, the outer circumference of which forms the piston sliding surface.
Bei Druckgußverfahren werden zur Einbringung des Materials zylindrische Kolbenkammern eingesetzt, in denen ein Kolben, der über ein Gestänge von einer Hydraulikeinrichtung angetrieben wird, hin und her verschiebbar ist.In die casting processes, cylindrical piston chambers are used to introduce the material, in which a piston, which is driven by a hydraulic device via a rod, can be moved back and forth.
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JAN G. TONNIES
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In die Kolbenkammer wird bei zurückgezogenem Kolben flüssiges Material eingefüllt, z. B. Aluminium- oder Kupferlegierungen, das sodann durch schlagartiges Vorschieben des Kolbens unter hohem Druck in eine entsprechende Form gepreßt wird.When the piston is retracted, liquid material, e.g. aluminum or copper alloys, is poured into the piston chamber, which is then pressed into a corresponding shape by suddenly pushing the piston forward under high pressure.
Da das Material, insbesondere bei flüssigen Metallwerkstoffen, eine sehr hohe Temperatur hat, ist es dringend geboten, den Kolben zu kühlen, damit er sich nicht zu sehr ausdehnt oder durch die Hitze beschädigt wird. Dazu wird meist eine Wasserkühlung in dem Kolben verwandt.Since the material, especially liquid metal materials, has a very high temperature, it is imperative to cool the piston so that it does not expand too much or become damaged by the heat. For this purpose, water cooling is usually used in the piston.
Aus dem deutschen Patent DE 22 33 132 ist ein solcher Kolben bekannt. Bei Verwendung dieses Kolbens und auch weiterer ähnlicher Kolben hat sich jedoch gezeigt, daß insbesondere die vordere Kante der Kolbenhülse einer sehr starken Abnutzung unterliegt.Such a piston is known from the German patent DE 22 33 132. When using this piston and other similar pistons, however, it has been shown that the front edge of the piston sleeve in particular is subject to very heavy wear.
Weiter ergeben sich bei einem Kolben vorgenannter Art große Probleme durch in dem Kolben befindliche Gummidichtungen, die zur Abdichtung zwischen der Kolbenhülse und dem Kolbenkern gegen das zwischen ihnen strömende Wasser dienen.Furthermore, a piston of the aforementioned type causes major problems due to rubber seals located in the piston, which serve to seal the piston sleeve and the piston core against the water flowing between them.
Durch die auftretenden hohen Temperaturen werden diese Gummidichtungen regelmäßig so stark beschädigt, daß sie ihre Aufgaben nicht mehr erfüllen können. Wenn jedoch Wasser austritt, hat das den sehr unerwünschten Effekt, daß sich Dampfblasen in dem zu pressenden Material bilden, die sehr negative Auswirkungen auf fertige Produkte haben können.The high temperatures that occur regularly damage these rubber seals to such an extent that they can no longer perform their tasks. However, if water leaks out, this has the very undesirable effect of steam bubbles forming in the material being pressed, which can have a very negative impact on finished products.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kolben für Druckgießmaschinen zu schaffen, bei dem die Lauffläche ko-The object of the invention is to provide a piston for die casting machines in which the running surface is
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stengünstig mit einer scharfen vorderen Kante versehen werden kann und bei der kein kühlendes Wasser austreten kann.can be provided with a sharp front edge in a cost-effective manner and where no cooling water can escape.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenhülse aus einer Mehrzahl von Ringen besteht, deren innerer Umfang auf dem äußeren Umfang des Kolbenkerns ruht.This object is achieved according to the invention in that the piston sleeve consists of a plurality of rings, the inner circumference of which rests on the outer circumference of the piston core.
Dadurch wird eine Vertauschbarkeit der Ringe erreicht, die dazu benutzt werden kann, jeweils bei verbrauchter vorderer Kante den Ring gegen einen anderen Ring auszutauschen, oder ihn einfach nur umzudrehen.This allows the rings to be interchanged, which can be used to replace the ring with another ring when the front edge is worn out, or simply to turn it over.
Der weiteren Aufgabe, das Austreten von Wasser zu verhindern, wird durch die Verwendung eines geschlossenen Kolbenkerns gelöst, die die Vorsehung von Gummidichtungen in kritischen Bereichen überflüssig macht.The further task of preventing water leakage is solved by using a closed piston core, which makes the provision of rubber seals in critical areas unnecessary.
Weitere Vorteile bietet die Ausführung der zentralen wasserführenden Bohrung mit einem Durchmesser, der größer als die Hälfte des Durchmessers des Kolbenkerns ist.Further advantages are offered by the design of the central water-bearing bore with a diameter that is larger than half the diameter of the piston core.
Es wird weiter empfohlen, Ausnehmungen an beiden inneren Rändern jedes Ringes anzuordnen, die dazu dienen, einen am vorderen oder hinteren Ende der Kolbengleithülse angeordneten Ring mit den dort befindlichen stufenförmigen Absätzen des Kolbenkerns bzw. der Kante des Verbindungsstückes in Verbindung zu treten zu lassen.It is further recommended to arrange recesses on both inner edges of each ring, which serve to allow a ring arranged at the front or rear end of the piston sliding sleeve to come into contact with the stepped shoulders of the piston core or the edge of the connecting piece located there.
Ein weiterer Vorteil, der mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kolbens vorgesehen wird, ist ein Schutzring, der an der dem Kolbenboden gegenüberliegenden Seite an die Ringe angesetzt ist. Er dient dazu, die präzis ge-A further advantage provided by the piston design according to the invention is a protective ring which is attached to the rings on the side opposite the piston head. It serves to protect the precisely
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schliffenen Ringe davor zu schützen, beim Zurückziehen des Kolbens von erstarrten Stücken des zu verarbeitenden Materials, die hinter dem Kolben zurückgeblieben sind, beschädigt zu werden. Er hat vorzugsweise einen geringeren äußeren Durchmesser als die Ringe.to protect the ground rings from being damaged by solidified pieces of the material to be processed that have remained behind the piston when the piston is retracted. It preferably has a smaller external diameter than the rings.
Bei größeren oder auch kleineren Kolbendurchmessern könnte es vorteilhaft sein, den Schutzring durch eine Ringscheibe zu ersetzen, damit kleinere Durchmesser erreicht werden können und damit weiter bei Verwendung von größeren Kolbendurchmessern durch die Vergrößerung des Durchmessers am Verbindungsstück höhere Druckkräfte aufgenommen werden können.For larger or smaller piston diameters, it may be advantageous to replace the protective ring with a ring disk so that smaller diameters can be achieved and so that higher pressure forces can be absorbed when using larger piston diameters by increasing the diameter of the connecting piece.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, ein Verbindungsstück 28, das auf seiner einen Seite in dem Kolbenkern und auf seiner anderen Seite in ein Adapterstück eingesetzt ist, vorzusehen.It has also proven advantageous to provide a connecting piece 28 which is inserted on one side into the piston core and on the other side into an adapter piece.
Damit wird eine relativ einfache aber zuverlässige Verbindung mit dem Gestänge einer den Kolben betreibenden Hydraulikeinrichtung ermöglicht.This enables a relatively simple but reliable connection to the rod of a hydraulic device that operates the piston.
Abschließend wird noch vorgeschlagen, daß der Schutzring mit seinem Innenumfang im wesentlichen auf dem Verbindungsstück aufliegt, was einerseits seine sichere Befestigung andererseits aber auch seine leichte Auswechselbarkeit begünstigt.Finally, it is suggested that the protective ring rests with its inner circumference essentially on the connecting piece, which on the one hand facilitates its secure fastening but on the other hand also facilitates its easy replacement.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Shown are:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht des Kolbens,Fig. 1 is a schematic partial sectional view of the piston,
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Fig. 2 eine Schnittansicht eines Rings,Fig. 2 is a sectional view of a ring,
Fig. 3 eine Teilschnittansicht des Kolbenkerns,Fig. 3 is a partial sectional view of the piston core,
Fig. 4 eine Teilansicht des Adapterstücks,Fig. 4 a partial view of the adapter piece,
Fig. 5 eine Teilansicht des Verbindungsstücks undFig. 5 a partial view of the connector and
Fig. 6 eine Schnittansicht des Schutzrings.Fig. 6 is a sectional view of the protective ring.
In Fig. 1 ist der Kolben gemäß der Erfindung dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus dem Kolbenkern 10, dem Verbindungsstück 28 und dem Adapterstück 30, wobei auf den Kolbenkern die Ringe 20 aufgesetzt sind, der Kolbenkern einen Kolbenboden 12 aufweist, und ein Schutzring 2 6 vorgesehen ist, der im wesentlichen auf dem Verbindungsstück 28, gehalten von dem Adapterstück 3 0 vorgesehen ist.The piston according to the invention is shown in Fig. 1. It consists essentially of the piston core 10, the connecting piece 28 and the adapter piece 30, the rings 20 being placed on the piston core, the piston core having a piston bottom 12, and a protective ring 26 being provided which is essentially provided on the connecting piece 28, held by the adapter piece 30.
In dem Kolbenkern 10 ist eine wasserführende Bohrung 18 vorgesehen, die möglichst groß gewählt ist, damit man ein großes, den Kolbenkern kühlendes Volumen besitzt. Der Wasseraustausch geschieht durch eine auch im Verbindungsstück 28 vorgesehene Bohrung, die sich durch das Adapterstück 3 0 fortsetzt. In ihr werden Wasserleitrohre vorgesehen, so daß eine Trennung zwischen Zu- und Abfluß möglich ist.A water-carrying bore 18 is provided in the piston core 10, which is chosen to be as large as possible so that a large volume is available to cool the piston core. The water exchange takes place through a bore also provided in the connecting piece 28, which continues through the adapter piece 30. Water pipes are provided in it so that a separation between inflow and outflow is possible.
Die drei Hauptteile des Kolbens, der Kolbenkern 10, das Verbindungsstück 28 und das Adapterstück 3 0 werden mit Schrauben zusammengehalten, deren Position in Fig. 1 durch die strichpunktierten Linien dargestellt sind.The three main parts of the piston, the piston core 10, the connecting piece 28 and the adapter piece 30 are held together by screws, the position of which is shown in Fig. 1 by the dashed lines.
Der Kolbenkern 10 und das Verbindungsstück 28 werden durch axial angeordnete Schrauben, die durch axiale Bohrungen in dem Verbindungsstück 28 in Gewinde im Kolbenkern 10 eingrei-The piston core 10 and the connecting piece 28 are connected by axially arranged screws which engage through axial holes in the connecting piece 28 into threads in the piston core 10.
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fend zusammengehalten. Für die Köpfe der Schrauben ist in dem Verbindungsstück 2 8 noch Platz vorhanden.held together. There is still space in the connecting piece 2 8 for the heads of the screws.
Das Adapterstück 3 0 wiederum wird auf dem Verbindungsstück 28 durch radial angeordnete Schrauben gehalten, die auf einer angeschrägten, kegelförmigen Fläche auf dem Verbindungsstück 28 ihren Halt finden.The adapter piece 3 0 is in turn held on the connecting piece 28 by radially arranged screws which are held on a bevelled, conical surface on the connecting piece 28.
Die Ringe 2 0 aus denen die Kolbenhülse 14 besteht, und deren äußerer Umfang die Kolbengleitfläche 16 definiert, sind in Fig. 2 gesondert dargestellt.The rings 20 of which the piston sleeve 14 consists and whose outer circumference defines the piston sliding surface 16 are shown separately in Fig. 2.
Wie sie auf dem Kolbenkern angeordnet werden, ist in Fig. 1 anhand dreier solcher Ringe 20 dargestellt.How they are arranged on the piston core is shown in Fig. 1 using three such rings 20.
Es soll an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen sein, daß auch eine andere Anzahl von Ringen möglich oder so gar wünschenswert ist.It should be expressly pointed out at this point that a different number of rings is also possible or even desirable.
An ihren beiden inneren Rändern weisen die Ringe 2 0 Ausnehmungen 24 auf, die dazu dienen, die Ringe 20 auf dem Außenumfang des Kolbenkerns, der an seinem vorderen Ende einen Vorsprung aufweist, der mit diesen Ausnehmungen 24 kommuniziert, zu befestigen.On their two inner edges, the rings 20 have recesses 24 which serve to fix the rings 20 on the outer circumference of the piston core, which has a projection at its front end which communicates with these recesses 24.
In Fig. 3 ist der Kolbenkern 10 ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt. Deutlich sind jedoch die Bohrungen für die Schrauben zu sehen.In Fig. 3, the piston core 10 is shown similarly to Fig. 1. However, the holes for the screws can be clearly seen.
In Fig. 4 ist das Adapterstück 30 dargestellt, bei dem auch wiederum die Bohrungen für die Schrauben dargestellt sind.Fig. 4 shows the adapter piece 30, which also shows the holes for the screws.
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In Fig. 5 ist nun das Verbindungsstück 28 dargestellt, bei dem Ausnehmungen für die Schrauben und den Kopf der Schrauben deutlich dargestellt sind.Fig. 5 now shows the connecting piece 28, in which recesses for the screws and the head of the screws are clearly shown.
Weiter sind zwei ringförmige Ausnehmungen vorhanden, in die Gummidichtungen zur weiteren Abdichtung des Verbindungsstückes gegen das in dem Kolbenkern befindliche Wasser vorgenommen werden können. Deutlich ist auch die kegelförmig angeschrägte Fläche auf dem Verbindungsstück 28 zu sehen, auf dem die Befestigungsschrauben für das Adapterstück 30 ihren Halt finden.There are also two ring-shaped recesses into which rubber seals can be inserted to further seal the connecting piece against the water in the piston core. The conical bevelled surface on the connecting piece 28, on which the fastening screws for the adapter piece 30 are held, can also be clearly seen.
Je nach Auslegung der Kolbenstange kann am Verbindungsstück ein Gewinde mit oder ohne Adapterstück vorgesehen werden. Vorzugsweise ist aber eine kegelförmig angeschrägte Fläche anzubringen. Die Trennung von Kolben und Kolbenstange wird so vereinfacht.Depending on the design of the piston rod, a thread with or without an adapter piece can be provided on the connecting piece. However, a conical bevelled surface should preferably be attached. This simplifies the separation of the piston and piston rod.
In Fig. 6 schließlich ist der Schutzring 26 dargestellt, der auf das Verbindungsstück bei bereits angezogenen Schrauben zwischen Verbindungsstück und Kolbenkern, aufgesetzt wird, und nur durch das ausgesetzte Adapterstück 3 0 gehalten wird.Finally, Fig. 6 shows the protective ring 26, which is placed on the connecting piece when the screws between the connecting piece and the piston core are already tightened, and is only held in place by the exposed adapter piece 30.
Der Kolbenkern besteht vorzugsweise aus hochlegiertem Warmarbeitsstahl,
der für die Verarbeitung von Aluminium bzw.
Kupferlegierungen geeignet ist. Das Verbindungsstück, der Schutzring und der Adapter können aus einem geringerwertigen
Vergütungsstahl mit hoher Schlagfestigkeit gefertigt werden.The piston core is preferably made of high-alloy hot-work steel, which is suitable for processing aluminium or steel.
copper alloys. The connector, the protective ring and the adapter can be made of a lower quality tempering steel with high impact resistance.
Damit ergibt sich der Vorteil, daß nur der Kolbenkern, als Austauschteil, aus hochwertigem Warmarbeitsstahl besteht, und voll durchgehärtet sein kann, während die Schlagbeanspruchung von dem Vergütungsstahl aufgenommen wird.This has the advantage that only the piston core, as a replacement part, is made of high-quality hot-work steel and can be fully hardened, while the impact stress is absorbed by the tempering steel.
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Als Material für die Ringe wird eine Kupfer-Kobalt-Beryllium- oder einer Kupfer-Nickel-Silizium-Legierung empfohlen, obwohl auch Warmarbeitsstahl möglich ist.A copper-cobalt-beryllium or a copper-nickel-silicon alloy is recommended as the material for the rings, although hot-work steel is also possible.
Da keine temperaturempfindlichen Gummidichtringe mehr im kritischen Bereich der Kolbenstirnfläche vorhanden sind, ist es sinnvoll möglich, den ersten Ring aus hitzebeständigem Material zu wählen, um auch Kupferlegierungen mit diesem Kolben zu verarbeiten. Die restlichen Ringe können dann als Gleitringe aus einer Kupferlegierung bestehen.Since there are no longer any temperature-sensitive rubber sealing rings in the critical area of the piston face, it makes sense to choose the first ring from a heat-resistant material in order to also process copper alloys with this piston. The remaining rings can then be made from a copper alloy as sliding rings.
Claims (7)
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Priority Applications (1)
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| DE9014033U DE9014033U1 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Pistons for die casting machines |
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| DE9014033U DE9014033U1 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Pistons for die casting machines |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0525229A1 (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-03 | Allper Ag | Piston, especially for pushing out liquid metal from a pouring cylinder |
| DE4230080A1 (en) * | 1992-09-09 | 1994-03-10 | Hugo Kunz | Piston for metal die casting process - has wear-resistant ring to increase work life |
-
1990
- 1990-10-09 DE DE9014033U patent/DE9014033U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0525229A1 (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-03 | Allper Ag | Piston, especially for pushing out liquid metal from a pouring cylinder |
| DE4230080A1 (en) * | 1992-09-09 | 1994-03-10 | Hugo Kunz | Piston for metal die casting process - has wear-resistant ring to increase work life |
| DE4230080C2 (en) * | 1992-09-09 | 1998-04-09 | Hugo Kunz | Die casting pistons, in particular for cold chamber die casting machines |
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