EP0255475B1 - Shot sleeve for a pressure die-casting - Google Patents
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- EP0255475B1 EP0255475B1 EP19870810346 EP87810346A EP0255475B1 EP 0255475 B1 EP0255475 B1 EP 0255475B1 EP 19870810346 EP19870810346 EP 19870810346 EP 87810346 A EP87810346 A EP 87810346A EP 0255475 B1 EP0255475 B1 EP 0255475B1
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Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
- B22D17/2038—Heating, cooling or lubricating the injection unit
Definitions
- the present invention relates to a filling sleeve for a hot chamber die casting machine according to the preamble of claim 1.
- Die casting machines have been known per se for a long time. A distinction is made between hot chamber and cold chamber die casting machines.
- the casting device or metal pump hangs on a carrying device and dips into the metal melt in the crucible, as a result of which the metal pump is kept at the casting temperature.
- This filling sleeve essentially consists of a vertically standing pressure cylinder with a pressure piston driven from above by the same carrying device and a so-called gooseneck connected to the lower part of the pressure cylinder, which ensures the connection to the casting mold.
- the pressure cylinder is attached to the bottom of the crucible and the outlet channel is placed in the wall of this container.
- pressure cylinders, pressure pistons and goosenecks are made of ferrous metals, eg cast iron, and are therefore only suitable for casting molten metals which do not attack these materials.
- ferrous metals eg cast iron
- this condition is generally fulfilled for the die casting of lead, tin and magnesium alloys.
- zinc alloys however, a solution attack on iron and steel parts is only prevented if they contain aluminum as an alloy component in sufficient amounts, which is why alloys are used for zinc die casting with about 4% aluminum.
- aluminum and brass melts cannot be cast with hot chamber die casting machines of a known type.
- DE-OS 28 42 543 proposed in 1977 to manufacture the pressure cylinder from ceramic and to line the channel with an insert tube made of ceramic. Because in such a cast iron crucible, uneven dilatations and therefore slight deformations the crucible wall is unavoidable, it can be expected that the highly fragile ceramic tubes will disintegrate very soon under such stresses.
- the casting set is outside the liquid metal.
- the pressure chamber is usually arranged horizontally and extends with a constant diameter to the mold dividing surface.
- the solidified metal residue remaining in the cylinder after the casting process is expelled at or after opening of the mold by moving the pressure piston. This rest has a relatively large volume compared to the casting and therefore means a high waste rate with each casting.
- the chamber In vertical cold chamber machines, the chamber is closed at the bottom by a counter piston.
- the melt is ejected laterally through an opening in the cylinder wall to the casting mold; the counter-piston is lowered to remove the solidified metal residue.
- An important advantage of cold chamber machines is that all die-cast metals and alloys can be cast on them, in particular aluminum alloys and brass, as well as magnesium, zinc, lead and tin alloys.
- This iron absorption which also takes place in part in the casting mold, may be undesirable for the quality of the casting due to the formation of needle-shaped crystalline iron aluminum precipitates and also represents a problem for the recycling of the die casting waste (E. Brunhuber, loc.cit., P. 326 -327).
- the attack of the melt on the steel cylinder means a reduction in its service life.
- a certain remedy is provided by the lubrication of the cylinder wall before each shot.
- the decomposition of the lubricant in contact with the liquid metal, in particular aluminum produces gases which lead to pore formation in the casting. Therefore, the castings cannot be properly heat treated, which also limits the number of alloys suitable for die casting.
- a filling sleeve for a die casting machine which, in addition to an outer cooling bar metal jacket made of steel, has a hollow cylinder fitted therein. Recesses for an integrated heating are provided in the inner surface of the metal jacket over the circumference of the hollow cylinder.
- US-A-3 672 440 discloses a die casting machine, the cylinder liner of which is formed with lined up annular segments made of, for example, a molybdenum alloy. If individual segments are damaged by the thermal shock that occurs when the liquid metal is poured in, they can simply be replaced.
- the inventors have set themselves the task of developing a filling sleeve of the type mentioned at the outset for a hot chamber die casting machine, with which it should be possible to cast aggressive metal melts, such as those made of aluminum alloys, titanium alloys, Cr-Ni steel as well as alloys that can also be hardened by thermal treatment, in a hot chamber process, and with better quality than can be achieved on cold chamber machines.
- aggressive metal melts such as those made of aluminum alloys, titanium alloys, Cr-Ni steel as well as alloys that can also be hardened by thermal treatment, in a hot chamber process, and with better quality than can be achieved on cold chamber machines.
- the heat losses caused by the heat flow to the metal jacket are to be reduced.
- a filling sleeve of the type mentioned with the characterizing features of claim 1 leads to the solution of the stated problem. Further preferred embodiments of the filling sleeve according to the invention result from the dependent claims 2 to 6.
- Suitable materials for the inner ceramic hollow cylinder are materials which are chemically resistant to aggressive metal melts, in particular aluminum melts, such as silicon nitride, Si-Al-ON, borides and others.
- the ceramic hollow cylinder is divided into at least two hollow cylinders in the radial direction, in that a pressure-resistant intermediate cylinder made of a ceramic material with a high insulating capacity, such as e.g. Zirconia or other.
- the chamber should be as tight as possible.
- the metal jacket is provided at one end, preferably at its end facing the casting mold, with an inwardly directed annular shoulder, which acts as an axial support for the ceramic hollow cylinder.
- a displaceable pressure ring which rests against its end face is arranged, which is under the action of clamping means supported on the metal jacket.
- an axial pressure is exerted with this clamping means via the pressure ring on the hollow cylinder, or in the case of a multi-layer version at least on the hollow cylinder which determines the tightness of the chamber, which presses the ceramic components tightly against one another.
- the ceramic lining in particular the inner layer thereof, of course expands not only in the radial but also in the axial direction, which also contributes to the tightness.
- the filler can described can be arranged horizontally or vertically. If it is arranged horizontally, it is expedient if the annular shoulder is designed immediately as an end plate with an outlet nozzle for the melt, the latter preferably being placed flush with the apex of the chamber. On the chamber side, there is an insulating ceramic lining on this support disk.
- the warm chamber is formed in the filling sleeve between the support disk and its insulation on the one hand and the pressure piston, which is likewise to be made of ceramic, which can be supplied with the required amount of molten metal via a suitable inlet opening. After the inlet opening has been closed by partially displacing the pressure piston, the air can be evacuated in the casting mold and in the warm chamber by means of a vacuum pump and only then can the actual casting process be carried out at the most suitable casting speed.
- Fig. 1 the filling sleeve 5 is shown with the mold for a horizontal die casting machine.
- This device has, in a known manner, a fixed mold platen 1 with the mold plate half 2 fixed thereon and a movable mold platen 3 actuated by a pressure system (not shown) with the movable mold plate half 4 fixed thereon.
- the filling sleeve 5 according to the invention is fastened to the fixed platen 2, which also has an outlet opening 6 is connected to the pouring system 7 of the actual mold cavity 8 and is further equipped with the displaceable pressure piston 9 for pressing the molten metal located in the chamber 10 of the filling sleeve 5 into the mold.
- the wall of the filling sleeve 5 can be cooled by an outer, e.g. composed of a steel tube formed metal jacket 11 and an inner ceramic hollow cylinder 12 fitted therein, which has recesses 13 distributed around the circumference for integrated heating.
- an outer e.g. composed of a steel tube formed metal jacket 11 and an inner ceramic hollow cylinder 12 fitted therein, which has recesses 13 distributed around the circumference for integrated heating.
- the filling sleeve 5 is fastened to the metal jacket 11, e.g. metal disc 14 screwed therein, the outer surface of which rests on the fixed mold plate half 2.
- the metal disk 14 bears a ceramic disk 15, against which the end face of the ceramic hollow cylinder 12 lies tightly.
- the outlet opening 6, which is preferably arranged flush with the upper surface line of the chamber 10, is recessed, which can be lined with a ceramic mouthpiece 16.
- a small outlet opening (not shown) can be provided in the rear part of the filling sleeve 5, below.
- the metal jacket is cooled by the ambient air. If this effect is not sufficient, liquid cooling can be provided, e.g. a cooling coil 22 are used.
- the ceramic hollow cylinder 12 and the ceramic disks 15, or at least the front one of them, are made of a material that is chemically resistant to the melt to be cast, e.g. made of silicon nitride.
- the wall thickness of the ceramic hollow cylinder 12 is divided into two layers, namely an inner hollow cylinder 12a made of the chemically resistant material and an intermediate cylinder 12b made of a ceramic material with a higher thickness thermal insulation, e.g. Zirconium oxide.
- the front ceramic disc 15 can be subdivided analogously.
- the rear ceramic ring 17 then expediently also consists of the ceramic material with a higher thermal insulation capacity.
- the ceramic hollow cylinder 12 is here divided into concentric cylinders 12a and 12b and these are also divided into individual rings.
- the inner rings 25 which are made of ceramic material that is resistant to the melt, lie directly against one another on the end face by being under the action of the pressure ring 18 and the clamping nut 19. These rings 25 are decisive for the tightness of the chamber 10.
- the outer rings 26 made of ceramic material with a higher thermal insulation capacity can have the same length as the rings 25 and also lie against one another on the end face.
- the insulating material of the rings 26 has a greater expansion coefficient than the material of the inner rings 25. This could occur at operating temperature and, although the rings 26 take an average temperature between that of the rings 25 and that of the metal jacket 11 lead that the rings 26 effectively expand more in the axial direction than the inner rings 25 and thereby push them apart, which would be disadvantageous for the tightness of the chamber 10.
- the rings 26 are made less long than the rings 25, so that, as illustrated in FIG. 2, each is smaller Gap 27 remains between the rings 26. Nevertheless, the rings 26 do their full job as thermal insulators and support for the inner rings 25. So that the rings 25 always lie correctly in the rings 26, the rings 25 and 26 can be paired for assembly by shrink-fitting and thus inserted into the metal jacket. It is also possible to insert spacers 27 made of a resilient material in the spaces.
- two ceramic disks 28 and 29 of different diameters made of thermally insulating material and a ceramic disk 30 made of material which is chemically resistant to the melt are formed on the mold-side end of the filling sleeve 5, the two disks 29 and 30 being accommodated in the first ring 26.
- two perforated disks 31 made of thermally insulating ceramic are arranged at the other end of the filling sleeve 5.
- This exemplary embodiment also shows that the fresh melt can be filled into the chamber 10 through a thermally insulated riser pipe 32, it being possible for the desired amount of melt to be supplied by a suitable metering device (not shown). The residual melt remaining after the casting process can also be removed from the chamber 10 through this riser pipe 32.
- Recesses distributed around the circumference serve to introduce the heating power. Different possibilities for the arrangement of electric radiators in a filling box according to FIG. 2 are illustrated in the further FIGS. 3 to 7 (respectively a and b).
- axial longitudinal bores 36 arranged concentrically within the wall of the rings 25 or, as shown in FIGS. 4a and 4b, 25 axial longitudinal grooves 37 in the lateral surface of these rings 25 milled or left out in the manufacture of these rings.
- longitudinal grooves 37 can also be arranged in the inner lateral surface of the insulating rings 26, as illustrated in FIGS. 7a and 7b.
- the current is supplied through a recess through the rear ceramic disk 17 and the pressure ring 18, as shown in FIG. 1.
- the individual heating elements can be separated by an annular recess, e.g. in the front end face of the disk 17, are electrically connected in parallel, in which case only a single access channel 20 is required for the current supply through the pressure ring 18 and the disks 31.
- these rings 39 can be produced from a material that is chemically resistant to the melt or from a different material quality, which has even better tribological properties compared to the ceramic material of the pressure piston.
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Füllbüchse für eine Warmkammer-Druckgiessmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Druckgiessmaschinen sind an sich seit langem bekannt. Es wird dabei zwischen Warmkammer- und Kaltkammer-Druckgiessmaschinen unterschieden.The present invention relates to a filling sleeve for a hot chamber die casting machine according to the preamble of
Bei einer Art Warmkammer-Druckgiessmaschine hängt die Giessvorrichtung oder Metallpumpe an einer Tragvorrichtung und taucht im Tiegel in die Metallschmelze ein, wodurch die Metallpumpe auf Giesstemperatur gehalten wird. Diese Füllbüchse besteht im wesentlichen aus einem vertikal stehenden Druckzylinder mit von oben aus derselben Tragvorrichtung angetriebenem Druckkolben sowie aus einem am unteren Teil des Druckzylinders angeschlossenen sogenannten Schwanenhals, welcher die Verbindung zur Giessform gewährleistet. In einer anderen Maschinenart ist der Druckzylinder am Boden des Tiegels befestigt und der Auslasskanal in die Wandung dieses Behälters gelegt.In a type of hot-chamber die casting machine, the casting device or metal pump hangs on a carrying device and dips into the metal melt in the crucible, as a result of which the metal pump is kept at the casting temperature. This filling sleeve essentially consists of a vertically standing pressure cylinder with a pressure piston driven from above by the same carrying device and a so-called gooseneck connected to the lower part of the pressure cylinder, which ensures the connection to the casting mold. In another type of machine, the pressure cylinder is attached to the bottom of the crucible and the outlet channel is placed in the wall of this container.
Ueblicherweise sind Druckzylinder, Druckkolben und Schwanenhals aus Eisenmetallen, z.B. Gusseisen, hergestellt und sind deshalb nur für das Giessen von Metallschmelzen geeignet, welche diese Materialien nicht angreifen. Laut Ernst Brunhuber, "Praxis der Druckgussfertigung", 3. Auflage, 1980, Seiten 42 und 48, ist diese Bedingung im allgemeinen erfüllt für das Druckgiessen von Blei-, Zinn- und Magnesiumlegierungen. Bei Zinklegierungen bleibt jedoch ein Lösungsangriff auf Eisen- und Stahlteile nur unterbunden, wenn sie Aluminium als Legierungsbestandteil in ausreichender Höhe enthalten, weshalb für Zinkdruckguss Legierungen mit etwa 4% Aluminium verwendet werden. Dagegen können mit Warmkammer-Druckgiessmaschinen bekannter Art Aluminium- und Messingschmelzen nicht gegossen werden.Usually pressure cylinders, pressure pistons and goosenecks are made of ferrous metals, eg cast iron, and are therefore only suitable for casting molten metals which do not attack these materials. According to Ernst Brunhuber, "Praxis der Druckgussfertigung", 3rd edition, 1980, pages 42 and 48, this condition is generally fulfilled for the die casting of lead, tin and magnesium alloys. In the case of zinc alloys, however, a solution attack on iron and steel parts is only prevented if they contain aluminum as an alloy component in sufficient amounts, which is why alloys are used for zinc die casting with about 4% aluminum. In contrast, aluminum and brass melts cannot be cast with hot chamber die casting machines of a known type.
In der Absicht, die Anwendungsmöglichkeiten von Warmkammer-Druckgiessmaschinen auf solche weiteren angreifenden Metallschmelzen wie Aluminiumschmelzen zu erweitern, ist seit langem der Einsatz von keramischen Werkstoffen vorgeschlagen worden, die gegen solche Schmelzen chemisch widerstandsfähig sind.The use of ceramic materials which are chemically resistant to such melts has long been proposed with the intention of expanding the application possibilities of hot-chamber die casting machines to such attacking metal melts as aluminum melts.
So ist laut GB-PS 773 009 für eine Warmkammer-Druckgiessmaschine mit hängender Metallpumpe bereits 1954 vorgeschlagen worden, Pumpe und Tiegel aus Siliziumkarbid herzustellen und dabei die Lauffläche des Druckzylinders sowie den Kolben mit verschleissfestem Zirkonborid auszukleiden, bzw. den Druckkolben ganz aus Zirkonborid herzustellen. Dass dieser Vorschlag sich in der Praxis nicht durchgesetzt hat, ist offensichtlich darauf zurückzuführen, dass wegen der niedrigen Zugfestigkeit des keramischen Materials die keramische Pumpe den gewünschten Giessdruck nicht aushalten konnte. Ein besonders kritischer Punkt stellt dabei die Befestigung der keramischen Pumpe an der metallenen Tragvorrichtung dar.According to GB-PS 773 009 for a hot chamber die casting machine with a hanging metal pump it was already proposed in 1954 to manufacture the pump and crucible from silicon carbide and to line the running surface of the pressure cylinder and the piston with wear-resistant zirconium boride, or to manufacture the pressure piston entirely from zirconium boride. The fact that this proposal has not been implemented in practice is obviously due to the fact that, because of the low tensile strength of the ceramic material, the ceramic pump could not withstand the desired casting pressure. A particularly critical point is the attachment of the ceramic pump to the metal support device.
Bei einer Warmkammer-Druckgiessmaschine mit am Tiegelboden befestigtem Druckzylinder und in der Tiegelwand aus Gusseisen ausgespartem Austrittskanal ist laut DE-OS 28 42 543 im Jahre 1977 vorgeschlagen worden, den Druckzylinder aus Keramik herzustellen und den Kanal mit einem Einsatzrohr aus Keramik auszukleiden. Weil in einem solchen Gusseisentiegel ungleichmässige Dilatationen und daher leichte Deformationen der Tiegelwand unvermeidbar sind, ist damit zu rechnen, dass die hochzerbrechlichen Keramikrohre unter solchen Beanspruchungen sehr bald zerfallen.In a hot-chamber die-casting machine with a pressure cylinder attached to the crucible bottom and an outlet channel made of cast iron in the crucible wall, DE-OS 28 42 543 proposed in 1977 to manufacture the pressure cylinder from ceramic and to line the channel with an insert tube made of ceramic. Because in such a cast iron crucible, uneven dilatations and therefore slight deformations the crucible wall is unavoidable, it can be expected that the highly fragile ceramic tubes will disintegrate very soon under such stresses.
Bei Kaltkammer-Druckgiessmaschinen befindet sich die Giessgarnitur ausserhalb des flüssigen Metalls. Die Druckkammer ist üblicherweise horizontal angeordnet und reicht mit konstantem Durchmesser bis zur Formteilungsfläche. Der nach dem Giessvorgang im Zylinder verbleibende erstarrte Metallrest wird bei oder nach Oeffnung der Form durch Weiterfahren des Druckkolbens ausgestossen. Dieser Rest weist gegenüber dem Gussstück ein relativ grosses Volumen auf und bedeutet daher bei jedem Guss eine hohe Abfallrate.In cold chamber die casting machines, the casting set is outside the liquid metal. The pressure chamber is usually arranged horizontally and extends with a constant diameter to the mold dividing surface. The solidified metal residue remaining in the cylinder after the casting process is expelled at or after opening of the mold by moving the pressure piston. This rest has a relatively large volume compared to the casting and therefore means a high waste rate with each casting.
Bei senkrechten Kaltkammermaschinen ist die Kammer unten durch einen Gegenkolben geschlossen. Die Schmelze wird seitlich durch eine Oeffnung in der Zylinderwand zur Giessform ausgestossen; zur Entfernung des erstarrten Metallrestes wird der Gegenkolben abgesenkt.In vertical cold chamber machines, the chamber is closed at the bottom by a counter piston. The melt is ejected laterally through an opening in the cylinder wall to the casting mold; the counter-piston is lowered to remove the solidified metal residue.
Ein wichtiger Vorteil der Kaltkammermaschinen besteht nach E. Brunhuber, loc.cit., darin, dass darauf alle druckgiessfähigen Metalle und Legierungen vergossen werden können, insbesondere Aluminiumlegierungen und Messing, wie auch Magnesium-, Zink-, Blei- und Zinnlegierungen.According to E. Brunhuber, loc.cit., An important advantage of cold chamber machines is that all die-cast metals and alloys can be cast on them, in particular aluminum alloys and brass, as well as magnesium, zinc, lead and tin alloys.
Diese Maschinen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass die Metallschmelze im Druckzylinder einer mehr oder minder schnellen Abkühlung exponiert ist. Deshalb muss nach Einfüllen der Füllbüchse der Giessvorgang rasch, praktisch schussartig, erfolgen, was zu für die Qualität des Gussstückes störenden Verwirbelungen von Luft und Giessdämpfen in die Metallschmelze sowie Mitreissen von bereits erstarrten Metallteilchen aus der Druckkammer in die Giessform führt. Wenn ein Entlüften des Systems Giesskammer-Giesslauf-Anschnitt-Formhohlraum mittels einer Vakuumpumpe vorgenommen wird, hat es parallel zum Giessvorgang zu erfolgen. Trotz der kurzen Verweilzeit im Druckzylinder greifen Aluminiumschmelzen dessen Wand an und nehmen Eisen auf. Diese Eisenaufnahme, die zum Teil auch in der Giessform stattfindet, kann wegen Bildung von nadelförmig kristallisierenden Eisenaluminiumausscheidungen für die Qualität des Gussstücks unerwünscht sein und stellt ferner ein Problem für die Wiederverwertung der Druckgussabfälle dar (E. Brunhuber, loc.cit., S. 326-327). Im weiteren bedeutet der Angriff der Schmelze auf den Stahlzylinder eine Reduzierung dessen Lebensdauer. Eine gewisse Abhilfe dazu bringt die vor jedem Schuss vorgenommene Schmierung der Zylinderwand. Doch entstehen durch die Zersetzung des Schmiermittels im Kontakt mit dem flüssigen Metall, insbesondere Aluminium, Gase, welche im Gussstück zu Porenbildung führen. Deshalb lassen sich die Gussstücke nicht richtig warmbehandeln, was auch die Anzahl der für das Druckgiessen geeigneten Legierungen beschränkt.However, these machines have the disadvantage that the metal melt in the pressure cylinder is exposed to a more or less rapid cooling. For this reason, the pouring process must be carried out quickly and practically in a shot-like manner after the filling sleeve has been filled, which leads to turbulence in the air and casting vapors which disturb the quality of the casting into the molten metal and entrainment of already solidified metal particles from the pressure chamber into the casting mold. If the system is to be vented using a vacuum pump, it must be carried out in parallel with the casting process. Despite the short dwell time in the impression cylinder, aluminum melts attack the wall and absorb iron. This iron absorption, which also takes place in part in the casting mold, may be undesirable for the quality of the casting due to the formation of needle-shaped crystalline iron aluminum precipitates and also represents a problem for the recycling of the die casting waste (E. Brunhuber, loc.cit., P. 326 -327). Furthermore, the attack of the melt on the steel cylinder means a reduction in its service life. A certain remedy is provided by the lubrication of the cylinder wall before each shot. However, the decomposition of the lubricant in contact with the liquid metal, in particular aluminum, produces gases which lead to pore formation in the casting. Therefore, the castings cannot be properly heat treated, which also limits the number of alloys suitable for die casting.
Es ist für waagrechte Kaltkammermaschinen ebenfalls bereits vorgeschlagen worden, die Druckkammer inwendig mit einer Auskleidung aus keramischem Material zu versehen, mit dem Zweck, den Stahlzylinder gegen den Angriff der Metallschmelze zu schützen. So beschreibt die auf einem Vorschlag aus dem Jahre 1969 basierende US-Patentschrift 3 664 411 eine solche Einrichtung, welche für das Giessen von Eisenmetallen, insbesondere Gusseisen bei Temperaturen von etwa 1300°C oder Gussstahl bei Temperaturen von etwa 1600°C unter Druck von etwa 350 bis 420 kg/cm² geeingnet ist. Nach dieser Schrift wird für die Herstellung des Druckzylinders die einstückige oder aus mehreren, stirnseitig aneinanderstossenden Ringen bestehende Innenauskleidung, insbesondere aus Siliziumnitrid, in einen erhitzten Stahlmantel eingebracht. Durch das anschliessende Einschrumpfen des Stahlmantels wird die keramische Auskleidung unverrückbar so festgehalten, dass sie später bei Betriebstemperatur immer noch unter radialer Druckspannung steht. Aus der Schrift geht ferner hervor, dass, genauso wie bei nicht ausgekleideten, horizontalen Kaltkammermaschinen, am Ende des Giessvorgangs ein Restteil der Metallschmelze im vorderen Teil der Druckkammer erstarrt, der anschliessend mit dem Druckkolben ausgestossen wird.It has also already been proposed for horizontal cold chamber machines to provide the pressure chamber with a lining made of ceramic material, with the purpose of protecting the steel cylinder against the attack of the molten metal. For example, US Pat. No. 3,664,411, based on a proposal from 1969, describes such a device which is suitable for the casting of ferrous metals, in particular cast iron at temperatures of approximately 1300 ° C. or cast steel at temperatures of approximately 1600 ° C. Pressure from about 350 to 420 kg / cm² is suitable. According to this document, for the manufacture of the printing cylinder, the one-piece inner lining or a plurality of rings that abut one another on the end face, in particular made of silicon nitride, is introduced into a heated steel jacket. The subsequent shrinking of the steel jacket immovably holds the ceramic lining in such a way that it is still under radial compressive stress later at operating temperature. The document also shows that, just as in the case of unclad, horizontal cold chamber machines, at the end of the casting process, a remainder of the metal melt solidifies in the front part of the pressure chamber, which is then ejected with the pressure piston.
Aus DE-A-24 49 428 ist eine Füllbüchse für eine Druckgiessmaschine bekannt, die neben einem äusseren Kühlbarrenmetallmantel aus Stahl einen darin eingepassten Hohlzylinder aufweist. Ueber den Umfang des Hohlzylinders sind in der Metallmantelinnenfläche Ausnehmungen für eine integrierte Heizung vorgesehen.From DE-A-24 49 428 a filling sleeve for a die casting machine is known which, in addition to an outer cooling bar metal jacket made of steel, has a hollow cylinder fitted therein. Recesses for an integrated heating are provided in the inner surface of the metal jacket over the circumference of the hollow cylinder.
US-A-3 672 440 offenbart eine Druckgiessmaschine, deren Zylinderbüchse mit aneinandergereihten ringförmigen Segmenten aus beispielsweise einer Molybdänlegierung ausgebildet ist. Bei Beschädigung einzelner Segmente durch den beim Eingiessen des flüssigen Metalls auftretenden Wärmeschock können diese einfach ausgewechselt werden.US-A-3 672 440 discloses a die casting machine, the cylinder liner of which is formed with lined up annular segments made of, for example, a molybdenum alloy. If individual segments are damaged by the thermal shock that occurs when the liquid metal is poured in, they can simply be replaced.
Angesichts dieser Gegebenheiten haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Füllbüchse der eingangs erwähnten Art für eine Warmkammer-Druckgiessmaschine zu entwickeln, mit welcher es möglich werden soll, im Warmkammerverfahren auch aggressive Metallschmelzen, wie solche aus Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Cr-Ni-Stahl wie ebenfalls durch thermische Behandlung aushärtbare Legierungen zu vergiessen, und zwar mit besserer Qualität als auf Kaltkammermaschinen erreichbar. Zudem sollen die durch den Wärmefluss zum Metallmantel auftretenden Wärmeverluste reduziert werden.In view of these circumstances, the inventors have set themselves the task of developing a filling sleeve of the type mentioned at the outset for a hot chamber die casting machine, with which it should be possible to cast aggressive metal melts, such as those made of aluminum alloys, titanium alloys, Cr-Ni steel as well as alloys that can also be hardened by thermal treatment, in a hot chamber process, and with better quality than can be achieved on cold chamber machines. In addition, the heat losses caused by the heat flow to the metal jacket are to be reduced.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe führt eine Füllbüchse der genannten gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Füllbüchse ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6.A filling sleeve of the type mentioned with the characterizing features of
Als Material für den inneren keramischen Hohlzylinder kommen Werkstoffe in Betracht, welche gegen aggressive Metallschmelzen, insbesondere Aluminiumschmelzen, chemisch widerstandsfähig sind, wie z.B. Siliziumnitrid, Si-Al-O-N, Boride und weitere mehr.Suitable materials for the inner ceramic hollow cylinder are materials which are chemically resistant to aggressive metal melts, in particular aluminum melts, such as silicon nitride, Si-Al-ON, borides and others.
Allerdings besitzen solche heute bekannten, keramischen Werkstoffe ein nur beschränktes thermisches Isoliervermögen, sodass sie einen gewissen Wärmefluss zum Metallmantel zulassen und daher eine entsprechend hohe Heizleistung notwendig machen.However, such ceramic materials known today have only a limited thermal insulation capacity, so that they allow a certain heat flow to the metal jacket and therefore require a correspondingly high heating output.
Um diese Wärmeverluste zu reduzieren, wird nach der Erfindung der keramische Hohlzylinder in radialer Richtung in mindestens zwei Hohlzylinder unterteilt, indem im Bereich zwischen der Heizung und dem Metallmantel ein druckfester Zwischenzylinder aus einem keramischen Werkstoff mit hohem Isoliervermögen, wie z.B. Zirkonoxid oder anderen, angeordnet wird.In order to reduce these heat losses, according to the invention the ceramic hollow cylinder is divided into at least two hollow cylinders in the radial direction, in that a pressure-resistant intermediate cylinder made of a ceramic material with a high insulating capacity, such as e.g. Zirconia or other.
Es hat sich ferner als zweckmässig erwiesen, den bzw. die keramischen Hohlzylinder in axialer Richtung in Ringe zu unterteilen. Hierdurch wird zunächst die Fabrikation der einzelnen keramischen Bestandteile erleichtert. Im weiteren gestattet diese Unterteilung durch winziges Querverschieben der Ringe zueinander eine bessere Anpassung der keramischen Auskleidung an allfällige, im Betrieb z.B. wegen leichten Dehnungsunterschieden auftretende leichte Verbiegungen des Metallmantels.It has also proven expedient to subdivide the ceramic hollow cylinder (s) in the axial direction into rings. This initially facilitates the manufacture of the individual ceramic components. Furthermore, this subdivision allows the ceramic lining to be better adapted to any Slight bending of the metal jacket due to slight differences in elongation.
Im weiteren soll die Kammer möglichst dicht sein. Hierzu ist nach einer Weiterentwicklung der Erfindung der Metallmantel an einem Ende, vorzugsweise an seinem der Giessform zugewandten Ende, mit einer nach innen gerichteten Ringschulter versehen, welche als axiale Stütze für den keramischen Hohlzylinder wirkt. Am anderen Ende des Metallmantels ist nach Einbau des keramischen Hohlzylinders ein an dessen Stirnfläche anliegender, verschiebbarer Druckring angeordnet, welcher unter der Wirkung von sich am Metallmantel stützenden Spannmitteln steht. Nach Zusammenbau der Füllbüchse wird mit diesem Spannmittel über den Druckring auf den Hohlzylinder, bzw. bei einer mehrschichtigen Ausführung mindestens auf den für die Dichtheit der Kammer massgebenden Hohlzylinder, ein axialer Druck ausgeübt, der die keramischen Bestandteile dicht aneinanderpresst.Furthermore, the chamber should be as tight as possible. For this purpose, according to a further development of the invention, the metal jacket is provided at one end, preferably at its end facing the casting mold, with an inwardly directed annular shoulder, which acts as an axial support for the ceramic hollow cylinder. At the other end of the metal jacket, after the ceramic hollow cylinder has been installed, a displaceable pressure ring which rests against its end face is arranged, which is under the action of clamping means supported on the metal jacket. After the filling sleeve has been assembled, an axial pressure is exerted with this clamping means via the pressure ring on the hollow cylinder, or in the case of a multi-layer version at least on the hollow cylinder which determines the tightness of the chamber, which presses the ceramic components tightly against one another.
Wenn die Füllbüchse mit der Heizung auf Betriebstemperatur gebracht wird, dehnt sich die keramische Auskleidung, insbesondere deren innere Schicht, selbstverständlich nicht nur in radialer, sondern auch in axialer Richtung aus, was auch zur Dichtheit beiträgt.When the filling sleeve is brought to operating temperature with the heater, the ceramic lining, in particular the inner layer thereof, of course expands not only in the radial but also in the axial direction, which also contributes to the tightness.
Die beschriebene Füllbüchse kann horizontal oder vertikal angeordnet sein. Wird sie horizontal angeordnet, so ist es zweckmässig, wenn die Ringschulter gleich als Abschlussscheibe mit Austrittsdüse für die Schmelze gestaltet wird, wobei letztere vorzugsweise bündig mit dem Scheitel der Kammer plaziert wird. Kammerseitig liegt an dieser Stützscheibe eine isolierende keramische Auskleidung an. Hierdurch wird in der Füllbüchse zwischen der Stützscheibe und ihrer Isolierung einerseits und dem ebenfalls aus Keramik herzustellenden Druckkolben andererseits die Warmkammer ausgebildet, die über eine geeignete Einlassöffnung mit der benötigten Menge Metallschmelze gespiesen werden kann. Nach dem Verschliessen der Einlassöffnung durch Teilverschieben des Druckkolbens kann in der Giessform und in der Warmkammer die Luft durch eine Vakuumpumpe evakuiert werden und erst anschliessend der eigentliche Giessvorgang mit der bestgeeigneten Giessgeschwindigkeit vorgenommen werden.The filler can described can be arranged horizontally or vertically. If it is arranged horizontally, it is expedient if the annular shoulder is designed immediately as an end plate with an outlet nozzle for the melt, the latter preferably being placed flush with the apex of the chamber. On the chamber side, there is an insulating ceramic lining on this support disk. As a result, the warm chamber is formed in the filling sleeve between the support disk and its insulation on the one hand and the pressure piston, which is likewise to be made of ceramic, which can be supplied with the required amount of molten metal via a suitable inlet opening. After the inlet opening has been closed by partially displacing the pressure piston, the air can be evacuated in the casting mold and in the warm chamber by means of a vacuum pump and only then can the actual casting process be carried out at the most suitable casting speed.
Die erfindungsgemässe, heizbare Füllbüchse bietet folgende Vorteile:
- Weil der Metallmantel ausserhalb des Schmelze-Vorratsbehälters angeordnet werden kann, kommt er mit seiner äusseren Fläche nicht in Kontakt mit der Metallschmelze und braucht sofern keine Schutzverkleidung dagegen.
- Weil der Metallmantel durch die Kühlung auf einer mässigen Temperatur gehalten werden kann, z.B. unterhalb 100°C, jedenfalls unterhalb 300°C, besteht kein Risiko eines Weichglühens des dafür verwendeten Metalls. Es wird also möglich, für die Herstellung des Metallmantels hochfeste Legierungen, inkl. Stahl, einzusetzen und somit die Dicke der Mantelwand unter voller Ausnützung der Metallfestigkeit weitgehend zu beschränken.
- Weil mit der Heizung die keramische Warmkammer auf Betriebstemperatur gehalten werden kann, besteht keine Gefahr, dass die eingefüllte Schmelze sich darin abkühlt. Die Schmelze kann auf der für das Giessen bestgeeigneten Temperatur gehalten werden. Die Operationen "Einfüllen in die Kammer", "Evakuieren der Luft", "Entgasen der Metallschmelze" und "eigentlicher Giessvorgang" können eine nach der anderen ohne gegenseitige Störung vorgenommen werden. Auch kann die Geschwindigkeit des eigentlichen Giessvorgangs ohne Gefahr einer Abkühlung in der Kammer unter alleiniger Betrachtung der bestgeeigneten Einfüllbedingungen der Giessform angepasst werden.
- Because the metal jacket can be arranged outside the melt storage container, its outer surface does not come into contact with the metal melt and, provided that there is no protective covering against it.
- Because the metal jacket can be kept at a moderate temperature by cooling, for example below 100 ° C, in any case below 300 ° C, there is no risk of soft annealing of the metal used for this. It is therefore possible to use high-strength alloys, including steel, for the production of the metal jacket, and thus to largely limit the thickness of the jacket wall while making full use of the metal strength.
- Because the ceramic warm chamber can be kept at operating temperature with the heater, there is no danger that the melt will cool down in it. The melt can be kept at the most suitable temperature for casting. The operations "filling into the chamber", "evacuating the air", "degassing the molten metal" and "actual casting process" can be carried out one after the other without mutual interference. The speed of the actual casting process can also be adjusted without risk of cooling in the chamber by considering only the most suitable filling conditions of the casting mold.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen nun nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und entsprechenden schematischen Figuren näher erläutert werden:Further details of the invention will now be given below are explained in more detail using exemplary embodiments and corresponding schematic figures:
Es zeigen:
- - Fig. 1 -
- die neue Füllbüchse mit ihren wesentlichen Bestandteilen sowie die Giessform, im Längsschnitt;
- - Fig. 2 -
- eine weitere Ausführungsform der Füllbüchse, bei der die keramische Auskleidung in Ringe unterteilt ist, im Längsschnitt;
- - Fig. 3a und b bis 7a und b -
- verschiedene Ausführungsbeispiele für die Anordnung der Heizung, im Längs- und im Querschnitt;
- - Fig. 8a und b -
- eine Füllbüchse mit drei coaxialen Keramikzylindern, z.B. zur weiteren Erhöhung der Verschleissfestigkeit, im Längs- und im Querschnitt.
- - Fig. 1 -
- the new filling can with its essential components as well as the casting mold, in longitudinal section;
- - Fig. 2 -
- a further embodiment of the filling sleeve, in which the ceramic lining is divided into rings, in longitudinal section;
- 3a and b to 7a and b -
- different embodiments for the arrangement of the heater, in longitudinal and in cross section;
- 8a and b
- a filling sleeve with three coaxial ceramic cylinders, for example to further increase wear resistance, in longitudinal and cross-section.
In Fig. 1 ist die beschriebene Füllbüchse 5 mit der Giessform für eine waagrechte Druckgiessmaschine dargestellt.In Fig. 1, the filling
Diese Einrichtung weist, in bekannter Art, eine feste Formaufspannplatte 1 mit der daran fixierten Formplattenhälfte 2 sowie eine durch ein nicht eingezeichnetes Drucksystem betätigte, bewegliche Formaufspannplatte 3 mit der daran fixierten beweglichen Formplattenhälfte 4 auf. An der festen Formaufspannplatte 2 ist die erfindungsgemässe Füllbüchse 5 befestigt, welche über eine Auslassöffnung 6 mit dem Eingiessystem 7 des eigentlichen Giessformhohlraums 8 verbunden ist und ferner mit dem verschiebbaren Druckkolben 9 zum Verpressen der in der Kammer 10 der Füllbüchse 5 befindlichen Metallschmelze in die Giessform ausgerüstet ist.This device has, in a known manner, a fixed
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wandung der Füllbüchse 5 durch einen äusseren kühlbaren, z.B. aus einem Stahlrohr gebildeten Metallmantel 11 und einem inneren, darin eingepassten keramischen Hohlzylinder 12 zusammengesetzt, welcher am Umfang verteilte Ausnehmungen 13 für eine integrierte Heizung aufweist.In the exemplary embodiment shown, the wall of the filling
An ihrem der Giessform zugewandten Ende ist die Füllbüchse 5 durch eine am Metallmantel 11 befestigte, z.B. darin eingeschraubte Metallscheibe 14 abgeschlossen, deren Aussenfläche an der festen Formplattenhälfte 2 anliegt. Kammerseitig liegt der Metallscheibe 14 eine keramische Scheibe 15 an, welcher der keramische Hohlzylinder 12 mit seiner Stirnfläche dicht anliegt. In der somit als fixe axiale Abstützung für den keramischen Hohlzylinder wirkenden Metallscheibe 14 und der keramischen Scheibe 15 ist die vorzugsweise bündig mit der oberen Mantellinie der Kammer 10 angeordnete Auslassöffnung 6 ausgespart, welche mit einem keramischen Mundstück 16 ausgekleidet sein kann.At its end facing the casting mold, the filling
Am anderen Ende der Füllbüchse 5 liegt der Stirnseite des keramischen Hohlzylinders 12 eine hintere keramische Lochscheibe 17 und diesem ein verschiebbarer Druckring 18 an, welcher unter der Wirkung von sich am Metallmantel 11 stützenden Spannmitteln, z.B. einer mit Aussengewinde versehenen Spannmutter 19, steht. Lochscheibe 17 und Druckring 18 weisen Kanäle 20 auf als Zutritt zu den Ausnehmungen 13. Anhand dieses Ausführungsbeispiels wird gezeigt, dass die Kammer 10 der Füllbüchse 5 von oben durch die Einfüllöffnung 21 mit Flussmetall bespiesen werden kann.At the other end of the filling
Für die Flüssigkeitsmetalleckage zwischen Kolben 9 und Wand der Kammer 10 kann im hinteren Teil der Füllbüchse 5, unten, eine nicht eingezeichnete kleine Auslassöffnung vorgesehen werden.For the liquid metal leakage between the
Im Betrieb wird der Metallmantel durch die Umgebungsluft gekühlt. Falls diese Wirkung nicht ausreicht, kann eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen werden, und dazu z.B. eine Kühlschlange 22 zur Anwendung gelangen.In operation, the metal jacket is cooled by the ambient air. If this effect is not sufficient, liquid cooling can be provided, e.g. a cooling
Der keramische Hohlzylinder 12 sowie die keramischen Scheiben 15, bzw. mindestens die vordere davon, werden aus einem Material hergestellt, das gegenüber der zu vergiessenden Schmelze chemisch widerstandsfähig ist, z.B. aus Siliziumnitrid. Zur Erhöhung der thermischen Isolation wird, wie in der Figur durch die strichpunktierte Linie angedeutet, der keramische Hohlzylinder 12 in seiner Wanddicke in zwei Schichten unterteilt, nämlich in einen inneren Hohlzylinder 12a aus dem chemisch widerstandsfähigen Material und einen Zwischenzylinder 12b aus einem keramischen Material mit höherem thermischen Isoliervermögen, z.B. Zirkonoxid. Zu einem ähnlichen Zweck kann die vordere Keramikscheibe 15 analog unterteilt werden. Zweckmässigerweise besteht dann der hintere keramische Ring 17 ebenfalls aus dem keramischen Material mit höherem thermischen Isoliervermögen.The ceramic
In der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung mit einer weiteren Ausführungsform der Füllbüchse sind viele Bestandteile der Einrichtung nach Fig. 1 übernommen und mit den gleichen Referenznummern versehen. In Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 1 ist hier der keramische Hohlzylinder 12 in konzentrische Zylinder 12a und 12b und diese ausserdem in einzelne Ringe unterteilt. Dabei liegen die aus gegenüber der Schmelze widerstandsfähigem, keramischem Material bestehenden inneren Ringe 25 stirnseitig direkt aneinander, indem sie unter der Wirkung des Druckringes 18 und der Spannmutter 19 stehen. Diese Ringe 25 sind für die Dichtheit der Kammer 10 massgebend. Die äusseren Ringe 26 aus keramischem Material mit höherem thermischen Isoliervermögen können die gleiche Länge aufweisen wie die Ringe 25 und ebenfalls stirnseitig aneinander liegen. Vielmals kommt es aber vor, dass das Isoliermaterial der Ringe 26 einen grösseren Dehnungskoeffizienten aufweist als das Material der inneren Ringe 25. Dies könnte bei Betriebstemperatur und, obwohl die Ringe 26 eine mittlere Temperatur zwischen derjenigen der Ringe 25 und derjenigen des Metallmantels 11 einnehmen, dazu führen, dass sich die Ringe 26 in axialer Richtung effektiv mehr ausdehnen als die inneren Ringe 25 und dadurch diese auseinander stossen, was für die Dichtheit der Kammer 10 nachteilig wäre.In the device shown in Fig. 2 with another Embodiment of the filling sleeve, many components of the device according to FIG. 1 are adopted and provided with the same reference numbers. In a further development of the embodiment according to FIG. 1, the ceramic
In der Absicht, solche Erscheinungen zu vermeiden, werden nach einer Weiterbildung der Erfindung, sofern die entsprechenden thermischen Koeffizienten es verlangen, oder als Vorsichtsmassnahme die Ringe 26 weniger lang ausgebildet als die Ringe 25, sodass, wie in Fig. 2 veranschaulicht, jeweils ein kleiner Zwischenraum 27 zwischen den Ringen 26 verbleibt. Trotzdem erfüllen die Ringe 26 ihre volle Aufgabe als thermische Isolatoren und Stütze für die inneren Ringe 25. Damit die Ringe 25 immer richtig in den Ringen 26 liegen, können die Ringe 25 und 26 für die Montage durch Aufschrumpfen jeweils gepaart werden und so in den Metallmantel eingeschoben werden. Es ist auch möglich, in den Zwischenräumen 27 Abstandhalter aus einem nachgiebigen Material einzubringen.With the intention of avoiding such phenomena, according to a further development of the invention, if the corresponding thermal coefficients require it, or as a precautionary measure, the
In diesem Ausführungsbeispiel sind am giessformseitigen Ende der Füllbüchse 5 zwei Keramikscheiben 28 und 29 unterschiedlichen Durchmessers aus thermisch isolierendem Material sowie eine Keramikscheibe 30 aus gegenüber der Schmelze chemisch widerstandsfähigem Material ausgebildet, wobei die beiden Scheiben 29 und 30 im ersten Ring 26 Platz finden. Am anderen Ende der Füllbüchse 5 sind zwei Lochscheiben 31 aus thermisch isolierender Keramik angeordnet.In this exemplary embodiment, two
Anhand dieses Ausführungsbeispiels ist ferner gezeigt, dass die frische Schmelze durch ein thermisch isoliertes Steigrohr 32 in die Kammer 10 eingefüllt werden kann, wobei die jeweils erwünschte Schmelzemenge durch eine geeignete, nicht eingezeichnete Dosiervorrichtung geliefert werden kann. Durch dieses Steigrohr 32 kann auch die nach dem Giessvorgang verbleibende Restschmelze aus der Kammer 10 entfernt werden.This exemplary embodiment also shows that the fresh melt can be filled into the
Für das Einbringen der Heizleistung dienen am Umfang verteilte Ausnehmungen. Verschiedene Möglichkeiten für die Anordnung von elektrischen Heizkörpern in einer Füllbüchse nach Fig. 2 sind in den weiteren Figuren 3 bis 7 (jeweils a und b) veranschaulicht.Recesses distributed around the circumference serve to introduce the heating power. Different possibilities for the arrangement of electric radiators in a filling box according to FIG. 2 are illustrated in the further FIGS. 3 to 7 (respectively a and b).
Für die Aufnahme von geraden Heizstäben 35 können, wie in den Figuren 3a und 3b gezeigt, innerhalb der Wandung der Ringe 25 konzentrisch angeordnete axiale Längsbohrungen 36 bzw., wie in den Figuren 4a und 4b gezeigt, in der Mantelfläche dieser Ringe 25 axiale Längsrillen 37 eingefräst bzw. bei der Herstellung dieser Ringe ausgespart werden. Analog können solche Längsrillen 37 auch in der inneren Mantelfläche der Isolierringe 26 angeordnet sein, wie in den Figuren 7a und 7b veranschaulicht.To accommodate
Wie ferner in den Figuren 5a und 5b bzw. 6a und 6b gezeigt, besteht ebenfalls die Möglichkeit, in der äusseren Mantelfläche der Innenringe 25, bzw. in der inneren Mantelfläche der Isolierringe 26, spiralförmig verlaufende Aussparungen 38 zur Aufnahme einer Heizspirale vorzusehen.As further shown in FIGS. 5a and 5b or 6a and 6b, there is also the possibility of providing recesses 38 for receiving a heating spiral in the outer lateral surface of the
In all diesen verschiedenen Fällen erfolgt die Stromzufuhr durch eine Ausnehmung durch die hintere Keramikscheibe 17 und den Druckring 18, wie in Fig. 1 gezeigt. Die einzelnen Heizstäbe können aber durch eine ringförmige Aussparung, z.B. in der vorderen Stirnseite der Scheibe 17, elektrisch parallel geschaltet werden, wobei dann nur noch ein einziger Zutrittskanal 20 für die Stromzufuhr durch den Druckring 18 und die Scheiben 31 erforderlich wird.In all these different cases, the current is supplied through a recess through the rear
Das Erzeugen von Bohrungen oder Rillen in den Einzelringen 25, wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt, bedeutet zusätzliche Herstellungskosten. Weil solche Elemente im Betrieb doch einer gewissen, wenn auch geringen Abnützung exponiert sind, und zwar vor allem wegen der Reibung des Druckkolbens, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wie in den Figuren 8a und 8b gezeigt, in den Ringen 25 noch zusätzliche vollwandige Verschleissringe 39 anzubringen. Solche Verschleissringe können auch bündig mit den Ringen 25 oder, wie abgebildet, in Längsrichtung versetzt angeordnet sein.The production of bores or grooves in the individual rings 25, as shown in FIGS. 3 to 5, means additional manufacturing costs. Because such elements are exposed to a certain, albeit slight, wear during operation, above all because of the friction of the pressure piston, it can prove to be advantageous, as shown in FIGS. 8a and 8b,
Diese Ringe 39 können wie die Innenringe 25 aus einem gegenüber der Schmelze chemisch widerstandfähigen Material oder aber aus einer anderen Materialqualität hergestellt werden, welche noch bessere tribologische Eigenschaften gegenüber dem keramischen Material des Druckkolbens besitzt.Like the
Claims (6)
- Shot sleeve for a hot-chamber pressure die-casting machine comprising an outer coolable metal shell (11) particularly of steel, and an inner heatable hollow cylinder (12) fitted therein and having recesses (13) distributed over its periphery for an integral heating system, characterized in that the hollow cylinder (12) is subdivided radially into at least two cocentrically disposed hollow cylinders (12a, b) of ceramic material, and the outer hollow cylinder (12b) disposed between the metal shell (11) and the heating system consists of ceramic material having a high thermal insulating power.
- Shot sleeve according to Claim 1, characterized in that the ceramic hollow cylinders (12a, b) are subdivided in the axial direction into rings (25, 26).
- Shot sleeve according to Claim 2, characterized in that the length of the outer rings (26) is at most as great as that of the inner rings (25).
- Shot sleeve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that axial recesses (36, 37) intended to receive heating rods (35) are provided inside the wall and/or in the outer peripheral surface of the inner hollow cylinder (12a) or of the inner rings (25) and/or in the inner peripheral surface of the outer, thermally insulating hollow cylinder (12b) or of the outer rings (26).
- Shot sleeve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that spirally extending recesses (38) intended to receive a heating coil are provided in the outer peripheral surface of the inner hollow cylinder (12a) or of the inner rings (25) and/or in the inner peripheral surface of the outer, thermally insulating hollow cylinder (12b) or of the outer rings (26).
- Shot sleeve according to one of Claims 1 to 5, characterized in that inside the inner hollow cylinder (12a) or the inner rings (25) an additional solid-walled lining, for example consisting of rings (39), is also provided.
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