[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für einen Giesszylinder einer Warmkammer-Druckgiessmaschine
und betrifft weiter einen Dichtungsring für einen solchen Kolben.
[0002] Bei einer Warmkammer-Druckgiessmaschine ist es bekannt, in einem mit der zu vergiessenden
Schmelze gefüllten Tiegel einen senkrecht stehenden Giesszylinder anzuordnen, in dem
ein Kolben axial verschiebbar gelagert ist. In der obern Hälfte sind im Giesszylinder
Einflussöffnungen für die Schmelze und unten ist eine Ausflussöffnung angebracht,
die über ein Steigrohr mit der Giessform verbunden ist. Somit strömt bei jeder Aufwärtsbewegung
des Kolbens eine bestimmte Menge Schmelze in den Giesszylinder, die bei der nachfolgenden
Abwärtsbewegung in die Giessform gedrückt wird.
[0003] Das Problem bei einer Warmkammer-Druckgiessmaschine besteht nun darin, Aussendurchmesser
des Kolbens und Innendurchmesser des Giesszylinders so aufeinander abzustimmen, dass
die Axialbewegung des Kolbens optimal erfolgen kann. Bei zu grossem Kolbendurchmesser
klemmt der Kolben, während bei zu kleinem Kolbendurchmesser Schmelze zwischen Kolben
und Giesszylinder eindringt und sich verfestigen kann, was in beiden Fällen zur frühzeitigen
Zerstörung des Kolbens oder zusätzlich auch des Giesszylinders führen kann. Um dies
zu verhindern, ist in der US-PS 5 350 007 eine Warmkammer-Druckgiessmaschine offenbart,
bei der die Kolbenoberfläche mindestens eine Ringnut aufweist, die über Radialkanäle
mit einem zur Stimseite des Kolbens führende Axialkanal verbunden ist. Dabei sind
in der Ringnut mindestens zwei Ringsegmente lose angeordnet, die beim Arbeitshub des
Kolbens durch das durch die Kanäle fliessende flüssige Metall an den Innenmantel des
Giesszylinders angedrückt werden und somit als Dichtungsring wirken. Der Nachteil
dieser Lösung besteht aber darin, dass flüssiges Metall auch zwischen Kolben und Giesszylinder
in Richtung zur Kolbenstange hin eindringen und sich verfestigen kann mit der möglichen
Zerstörung von Kolben und Giesszylinder zusätzlich ist die Fertigung des Kolbens äusserst
kompliziert und teuer. Ferner ist in der EP-PS 423 413 ein Dichtungsring für die Kappe
eines Trägerkörpers zur Verwendung in einer Kaltkammer-Druckgusspresse offenbart,
der aber nicht in einer Warmkammer-Druckgiessmaschine verwendet werden kann.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden
und einen Kolben für einen Giesszylinder einer Warmkammer-Druckgiessmaschine zu schaffen,
der bei einfacher und nicht teurer Konstruktion eine sichere Abdichtung gewährleistet.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen Dichtungsring für einen solchen Kolben
zu schaffen, der sich durch gute Dichtwirkung auszeichnet und einfach auswechselbar
ist, da im Falle einer Beschädigung bei einer Verfestigung von Metall nur der Dichtungsring
beschädigt werden soll.
[0005] Die Aufgabe wird durch einen Dichtungsring mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
und einen Kolben mit den in Anspruch 4 angegebenen Merkmalen gelöst. Mit der stufenförmigen
Ausbildung des Schlitzes wird die Dichtfunktion des Dichtungsringes immer, selbst
in der entspannten Ruhelage erfüllt. Mit der Ausbildung des Dichtungsringes gemäss
Anspruch 2 übt er beständig eine Anpresskraft auf den Giesszylinder aus. Ein Dichtungsring
gemäss Anspruch 3 ist besonders gut zum Vergiessen von Zinklegierungen geeignet. Ein
Kolben gemäss Anspruch 5 ergibt hervorragende Dichwirkung und homogenen Druckaufbau
des Giessmetalls, gestattet eine kleine Baulänge von Giesszylinder und Kolben und
eine einfache Auswechselbarkeit des Dichtungsringes. Beim Kolben gemäss Anspruch 6
wird bei einer Verfestigung von Giessmetall zuerst der Dichtungsring beschädigt, so
dass nur dieser ausgewechselt werden muss.
[0006] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht auf einen Kolben, der noch nicht mit einem Dichtungsring versehen
ist,
- Fig. 2
- eine seitliche, stark vergrösserte Ansicht von aussen auf den Dichtungsring,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht von innen auf den Dichtungsring,
- Fig. 4
- eine Ansicht von oben auf den Dichtungsring,
- Fig. 5
- die Ansicht wie in Fig. 1, aber mit auf dem Kolben aufgesetzten Dichtungsring vor
dem Einsetzen in den Giesszylinder und
- Fig. 6
- die Ansicht wie in Fig. 5, wenn der Kolben im Giesszylinder eingesetzt ist.
[0007] Der Kolben 1 aus Stahl ist mit seinem Kolbenkörper 2 (Fig. 1) im nur angedeuteten,
ebenfalls aus Stahl bestehendem Giesszylinder 3 (Fig. 5) axial geführt. Der Kolbenkörper
2 geht über einen Kegelteil 4 in die Kolbenstange 5 über, die mit einem nicht dargestellten
Antrieb für die Axialbewegung verbunden ist. Zwischen einem Kolbensteg 6 mit Abschrägung
7, der in einen Anschlag 8 übergeht, und dem Kolbenkörper 2 ist eine Kolbennut 9 angebracht.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen den mit einem Schlitz 10 versehenen Dichtungsring 11 aus Federstahl
in der entspannten Ruhelage, in welcher sein Aussendurchmesser grösser als der Innendurchmesser
des Giesszylinders ist und wobei der Ringkörper 12 einen Ringsteg 13 aufweist. Der
Schlitz 10 ist als Stufenschlitz ausgebildet, dessen Schlitzflächen 14, 15, 16, 17,
18, 19 in Umfangsrichtung verlaufende und in Umfangsrichtung gegeneinander verschiebbare,
dichtende Stufen-Übergangsflächen 15, 18 bilden.
[0008] In der entspannten Ruhelage liegt der Dichtungsring 11 mit offenem Schlitz 10 über
dem Kolbensteg 6 des Kolbens 1 (Fig. 5), bevor dieser in den Giesszylinder 3 eingesetzt
wird. Beim Einsetzen des Kolbens 1 in den Giesszylinder 3 wird der Dichtungsring 11
durch die Kegelmantelfläche 20 in seine Arbeitsstellung zusammengepresst (Fig. 6),
in welcher der Dichtungsring 11 vom Giesszylinder 3 mit dem Ringkörper 12 gegen den
Kolbensteg 6 und mit dem Ringsteg 13 in die Kolbennut 9 gedrückt wird,selbst aber
wegen seiner Federeigenschaft eine Gegenkraft auf den Giesszylinder ausübt. Der Innendurchmesser
des Giesszylinders 3, der Aussendurchmesser des Dichtungsringes 11 und der Aussendurchmesser
des Kolbenkörpers 2 stimmen beinahe überein, wobei sie aber in der genannten Reihenfolge
minimal kleiner sein sollen.
1. Mit einem Schlitz versehener Dichtungsring für einen in einem Giesszylinder einer
Warmkammer-Druckgiessmaschine mittels eines Kolbenkörpers axial verschiebbaren Kolben,
dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (11) einen Ringsteg (13) für den Eingriff
in eine zwischen einem Kolbensteg (6) und dem Kolbenkörper (2) angeordnete Kolbennut
(9) aufweist und dass der Schlitz (10) als Stufenschlitz ausgebildet ist, dessen Schlitzflächen
(14, 15, 16, 17, 18, 19) in Umfangsrichtung verlaufende und in Umfangsrichtung gegeneinander
verschiebbare, dichtende Stufen-Übergangsflächen (15, 18) bilden.
2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Federstahl bestehtund
in der entspannten Ruhelage einen grösseren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser
des Giesszylinders (3) aufweist.
3. Dichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus hochlegiertem,
warmfesten Federstahl besteht.
4. Mittels eines Kolbenkörpers axial verschiebbarer Kolben für einen Giesszylinder einer
Warmkammer-Druckgiessmaschine, welcher Kolben einen mit einem Schlitz versehenen Dichtungsring
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) zwischen Kolbenkörper (2) und
einem Kolbensteg (6) eine Kolbennut (9) für den Eingriff eines Ringstegs (13) des
Dichtungsringes (11) aufweist und dass der Schlitz (10) als Stufenschlitz ausgebildet
ist, dessen Schlitzflächen (14, 15, 16, 17, 18, 19) in Umfangsrichtung verlaufende
und in Umfangsrichtung gegeneinander verschiebbare, dichtende Stufen-Übergangsflächen
(15, 18) bilden.
5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (11) an die
Stirnseite des Kolbenkörpers (2) angrenzend in die Kolbennut (9) einsetzbar ist.
6. Kolben nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei in den Giesszylinder
(3) eingesetztem Kolben (1) der Aussendurchmesser des Kolbenkörpers (2) minimal kleiner
als der Aussendurchmesser des Dichtungsringes (11) und dieser minimal kleiner als
der Innendurchmesser des Giesszylinders (3) ist.
