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Title:
SEALING RING AND PISTON FOR A PRESSURE DIE CASTING CYLINDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/074214
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a sealing ring (1) for the piston (3) of a die casting press, comprising an axially and radially continuous staggered slit. The outer surface of the ring body (21) of the sealing ring is provided with a contact ring area (15) near the axial end on the high-pressure side thereof, said contact ring area (15) resting against the inner surface (17) of the pressure die casting cylinder (1). The axial length of the contact ring area (15) is smaller than the axial length of a ring area (27) on the inner surface of the ring body (21), said ring area (27) axially overlapping the outer contact ring area (15) and being exposed to the molten bath. A ring area segment (31, 35), the diameter of which is smaller than the diameter of the outer contact ring area (15), is adjacent to the outer contact ring area (15) in at least one partial section of the remaining axial length of the outer surface of the ring body (21). The preferably tapered ring area segment (31) forms a storage chamber for a lubricant along with a peripheral recess (33) of the piston (3), said lubricant lubricating the piston (3), the sealing ring (11), and the pressure die casting cylinder (1) during withdrawing. The small bearing area of the contact ring area (15) increases the sealing strength of the radially elastic sealing ring (11) and the molten bath invading a ring gap (29) which is arranged between the inner surface (27) and the piston (3) during compression.

Inventors:
MUELLER ANDRE (CH)
Application Number:
PCT/EP2002/002356
Publication Date:
September 12, 2003
Filing Date:
March 04, 2002
Export Citation:
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Assignee:
ALLPER AG (CH)
MUELLER ANDRE (CH)
International Classes:
B22D17/20; (IPC1-7): B22D17/20
Foreign References:
EP0423413A21991-04-24
EP0645205A11995-03-29
DE1080739B1960-04-28
US5233912A1993-08-10
Attorney, Agent or Firm:
WEICKMANN & WEICKMANN (Postfach 860 820 München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Dichtring für einen Kolben eines Druckgießzylinders für Metall schmelze, insbesondere Aluminiumschmelze, mit einem radial elasti schen Ringkörper (21), welcher einen sowohl axial als auch radial durchgehenden Schlitz (13), insbesondere einen in Umfangsrichtung des Ringkörpers gestuften Schlitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel des Ringkörpers (21) nahe seines hochdruckseiti gen axialen Endes eine zur Anlage an der Innenmantelfläche (17) des Druckgießzylinders (1) bestimmte AnlageRingfläche (15) hat, deren axiale Länge kleiner ist als die axiale Länger einer mit dieser äußeren AnlageRingfläche (15) axial überlappenden, der Metallschmelze auszusetzenden, inneren Ringfläche (27) am Innenmantel des Ring körpers (21), und dass sich auf der Niederdruckseite der äußeren AnlageRingfläche (15) an die äußere AnlageRingfläche (15) zumin dest über einen Teilbereich der verbleibenden axialen Länge des Außenmantels des Ringkörpers (21) ein Ringflächenabschnitt (31 ; 35) anschließt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der äußeren AnlageRingfläche (15).
2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der im Durchmesser verkleinerte äußere Ringflächenabschnitt (31 ; 35) bis an das. niederdruckseitige axiale Ende des Ringkörpers (21) erstreckt.
3. Dichtring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Durchmesser verkleinerte Ringflächenabschnitt (31) zumin dest angenähert Kegelstumpfform hat und sich zum niederdruckseiti gen axialen Ende des Ringkörpers (21) hin verjüngt.
4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass der Innenmantel des Ringkörpers (21), insbesondere nahe von des sen niederdruckseitigem axialen Ende, eine umlaufende Ringausspa rung (23) hat.
5. Kolben für einen Druckgießzylinder für Metallschmelze, insbesondere Aluminiumschmelze, mit einem nahe dem hochdruckseitigen Kolben ende axial fixiert angeordneten Dichtring (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die der Metallschmelze auszusetzende innere Ringfläche (27) des Innenmantels der Ringkörper (21) zusammen mit dem Außenmantel des Kolbens (3) einen auf der Hochdruckseite des Ringkörpers (21) zur Druckkammer (7) des Druckgießzylinders (1) offenen Ringspalt (29) bildet.
6. Kolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er einen radial abstehenden Ringvorsprung (25) aufweist, der zur axialen Fixierung des Ringkörpers (21) an dem Kolben (3) in eine auf der Niederdruckseite des Ringspalts (29) im Innenmantel (27) des Ringkörpers (21) angeordnete Ringnut (23) eingreift.
7. Kolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er an seinem Außenmantel eine Ringaussparung (37) aufweist, in die der Ringkörper (21 a) zu seiner axialen Fixierung unter Bildung des Ringspalts (29a) eingreift, und dass der Kolben (3a) in Umfangsrichtung verteilt mehrere vom hochdruckseitigen Stirnende des Kolbens (3a) ausgehende in den Ringspalt (29a) mündende Aussparungen (39) aufweist.
8. Kolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der beiden den Ringspalt (39) bildenden Mantelflächen, insbesondere des Außenmantels der Ringaussparung (37) eine um laufende Schmelzverteilernut (43) angeordnet ist.
9. Kolben nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass seine hochdruckseitige Stirn als abnehmbarer, insbesondere ab schraubbarer Deckel (47) ausgebildet ist, dessen Trennfläche (49) in der den Ringkörper (21 b) haltenden Ringaussparung (37b) endet.
10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (47) aus einem schlechter wärmeleitenden Material als der daran anschließende Bereich des Kolbens (3b) besteht.
11. Kolben nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (47) aus Stahl oder einer Kupferlegierung besteht oder/und mit Keramikmaterial beschichtet ist.
12. Kolben nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeich net, dass er direkt anschließend an das niederdruckseitige Ende des Ringkör pers (21) des Dichtrings (11) in seinem Außenmantel eine zum Zylin derinnenmantel (17) und zum Ringkörper (21) offene Ringaussparung (33) zur Bildung eines Schmiermittelraums aufweist.
13. Kolben nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass er im Bereich des Dichtrings (11) Mittel zur Kolbenkühlung enthält.
Description:
Dichtring und Kolben für einen Druckgießzylinder Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Dichtring für einen Kolben eines Druckgieß- zylinders, insbesondere einer Kaltkammer-Druckgießmaschine für Metall- schmelze, insbesondere Aluminiumschmelze. Die Erfindung betrifft ferner einen solchen Kolben.

Der Kolben einer Kaltkammer-Druckgießmaschine und insbesondere der Dichtring eines solchen Kolbens ist einerseits hohen Drücken bei ver- gleichsweise hohen Temperaturen der Metallschmeize ausgesetzt, so dass die Metallschmelze während des Gießhubs des Kolbens unter und hinter den Dichtring getrieben wird. Andererseits erstarrt die Schmelze dort aufgrund der vergleichsweise niedrigen Temperatur des ansonsten gekühl- ten Kolbens. Der Kolben und insbesondere sein Dichtring sind deshalb im Betrieb sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt die seine Lebensdauer verkürzen, was sich nachteilig auf die Produktivität der Gießmaschine auswirkt.

Aus EP 0 423 413 A2 ist es bekannt, den Dichtring des Gießkolbens axial und radial durchgehend zu schlitzen und zwar mit einem in Umfangsrich- tung des Ringkörpers des Dichtrings gestuften Schlitz, so dass sich der Dichtring in dem Druckgießzylinder aufgrund seiner Eigenelastizität radial aufweiten und besser abdichtend am Innenmantel des Zylinders anliegen kann. Der Stufenschlitz sorgt für eine axiale Abdichtung der Unterbrechung des Dichtrings.

Aus EP 0 525 229 A1 ist es ferner bekannt, zwischen dem Innenmantel des Dichtrings und dem Außenmantel des Kolbens einen Ringspalt zu belassen, der sich während des Druckhubs mit Metallschmelze füllt. Auf-

grund der vergleichsweise niedrigen Temperatur des. gekühlten Kolbens erstarrt die Schmelze in dem Ringspalt und sorgt für eine Abdichtung des Dichtrings zum Kolben hin.

Schließlich ist es bekannt, den Kolben in dem Druckgießzylinder mit einem bei der Temperatur der Metallschmelze sich verflüssigenden, bei der Tem- peratur des gekühlten Kolbens jedoch viskosen oder festen Schmiermittel, z. B. auf einer Wachsbasis oder dergleichen, zumindest in der Druckphase zu schmieren. Das Schmiermittel kann vor dem Einfüllen der Metall- schmelze in den Druckgießzylinder eingebracht werden oder aber, wie dies in DE-AS 1 191 934 erläutert ist, in Umfangsnuten einer aus dem Metall der Metallschmelze bestehenden Tellerdichtung eingebracht werden. Die Tellerdichtung wird vor dem Einfüllen der Metallschmelze an die Stirn des Kolbens angelegt und verbindet sich während des Druckhubs mit dem in dem Druckgießzylinder verbleibenden Gussrest. Auf diese Weise wird die Dichtscheibe beim Gießhub geschmiert, während der Kolben aufgrund seines vergleichsweise großen Spiels in dem Druckgießzylinder problemlos zurückgezogen werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Dichtring für den Kolben einer Druck- gießmaschine, insbesondere einer Kaltkammer-Druckgießmaschine zu schaffen, der eine hohe Lebensdauer bei guter Abdichtwirkung hat. Soweit der Dichtring bei einer geschmierten Betriebsweise genutzt wird, soll er die Schmierwirkung unterstützen. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen für die Abdichtung mittels des vorstehend erläuterten Dichtrings geeigneten Kolben anzugeben, der die Dichtwirkung des Dichtrings zusätzlich unters- tützt.

Die Erfindung geht von einem Dichtring für einen Kolben eines Druckgieß- zylinders für Metallschmeize, insbesondere Aluminiumschmelze, des aus EP 0 423 413 A2 bekannten Typs aus. Ein solcher Dichtring hat einen radial elastischen Ringkörper, welcher einen sowohl axial als auch radial

durchgehenden Schlitz, insbesondere einen in Umfangsrichtung des Ring- körpers gestuften Schlitz aufweist. Die erfindungsgemäße Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel des Ringkörpers nahe seines hochdruckseitigen axialen Endes eine zur Anlage an der Innenman- telfläche des Druckgießzylinders bestimmte Anlage-Ringfläche hat, deren axiale Länge kleiner ist als die axiale Länge einer mit dieser äußeren An- lage-Ringfläche axial überlappenden, der Metallschmeize auszusetzenden inneren Ringfläche am Innenmantel des Ringkörpers, und dass sich an die äußere Anlage-Ringfläche zumindest über einen Teilbereich der verbleiben- den axialen Länge des Außenmantels des Ringkörpers ein Ringflächen- abschnitt anschließt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Anlage-Ringfläche.

Ein solcher Dichtring kann wegen seines Schlitzes aufgrund inhärenter eigener Vorspannung radial federnd am Innenmantel des Zylinders anliegen.

Die Anlagefläche ist, bezogen auf die axiale Gesamtlänge des Ringkörpers, klein. Die dementsprechend große radiale Spreizkraft des Ringkörpers sorgt für einen hohen radialen Anpressdruck an der Anlage-Ringfläche, was die Dichtwirkung verbessert. Aufgrund des hohen radialen Anpressdrucks schleift sich die Anlage-Ringfläche entsprechend der Zylinderform ein, was wiederum die Dichtwirkung des Dichtrings verbessert.

Im nicht eingebauten Zustand ist der Außendurchmesser des Dichtrings größer als der Innendurchmesser des Druckgießzylinders, so dass der Dichtring unter Eigenvorspannung in dem Zylinder sitzt. Zumindest der radial innerhalb der Anlage-Ringfläche gelegene Bereich des Innenmantels des Ringkörpers ist dem Metallschmeizedruck ausgesetzt und erhöht, da die Fläche dieses Innenmantelbereichs größer ist als die äußere Anlage- Ringfläche, die radiale Anpresskraft, selbst wenn in den niederdruckseitigen Bereichen des zwischen dem Dichtring und dem Kolben verbleibenden Ringspalts die Metallschmelze aufgrund der Kolbenkühlung erstarrt. In den

hochdruckseitigen Bereichen dieses Ringspalts bleibt der Metalischmeize- druck wirksam.

Die zur Niederdruckseite des Dichtrings an die äußere Anlage-Ringfläche axial anschließende, im Durchmesser verkleinerte Außenmantelfläche des Ringkörpers schafft zwischen sich und dem Zylinder einen Ringspalt, in welchen bei geschmiertem Betrieb das in die Gießkammer vor der Metall- schmelze eingeführte Schmiermittel während des Druckvorschubs des Kolbens an der äußeren Anlage-Ringfläche vorbei eintreten kann. Beim Zurückziehen des Kolbens enthält dieser zwischen Ringkörper und Zylinder gebildete Spalt Schmiermittel, welches bei der Rückzugsbewegung von dem radial elastischen Dichtring am Innenmantel des Zylinders verstrichen wird und so die Rückzugsbewegung des Kolbens schmiert. In dieser Phase des Betriebs ist das in dem Ringspalt enthaltene Schmiermittel aufgrund der niedrigen Temperatur des gekühlten Kolbens in aller Regel verfestigt.

Zweckmäßigerweise erstreckt sich der im Durchmesser verkleinerte äußere Ringflächenabschnitt des Ringkörpers bis an dessen niederdruckseitiges axiales Ende, ist also zur Niederdruckseite des Kolbens hin offen. Auf diese Weise kann der auf der Niederdruckseite des Dichtrings in aller Regel gleichfalls einen Ringspalt zwischen sich und dem Zylinder bildende Kolben zur Aufnahme eines den Dichtring schmierenden Schmiermittelvorrats ausgenutzt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung hat der im Durchmesser verkleinerte Ringflächenabschnitt des Ringkörpers zumindest angenähert Kegelstumpf- form und verjüngt sich zum niederdruckseitigen axialen Ende des Ringraums hin. Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass die äußere Anlage- Ringfläche im Neuzustand des Dichtrings in axialer Richtung sehr schmal gehalten werden kann, so dass sich der Dichtring anfänglich bereits nach einigen wenigen Gießzyklen der Form des Druckgießzylinders entsprechend einschleift. Aufgrund der Kegelstumpfform vergrößert sich jedoch die

äußere Anlage-Ringfläche mit zunehmendem Verschleiß, was die Ver- schleißgeschwindigkeit mindert.

Der Kolben ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass er die vorstehend erläuterten Vorteile des Dichtrings unterstützt. Bevorzugt bildet deshalb die der Metallschmeize auszusetzende innere Ringfläche des Innenmantels des Ringkörpers zusammen mit dem Außenmantel des Kolbens einen auf der Hochdruckseite des Ringkörpers zur Druckkammer des Druckgießzylinders offenen Ringspalt. Um den hochdruckseitigen Zutritt für Metallschmelze zu dem Ringspalt zwischen Dichtring und Kolben möglichst groß halten zu können, hat der Kolben bevorzugt einen radial abstehenden Ringvorsprung, der zur axialen Fixierung des Ringkörpers an dem Kolben in eine auf der Niederdruckseite des Ringspalts im Innenmantel des Ringkörpers angeord- nete Nut eingreift. Die Fixierungsorgane sind damit auf der Niederdruck- seite des für die radiale Dichtkrafterhöhung und Abdichtung vorgesehenen Ringspalts angeordnet. Es versteht sich, dass alternativ die Nut auch am Kolben und der Ringvorsprung am Ringkörper vorgesehen sein kann.

Alternativ kann der Kolben an seinem Außenmantel aber auch eine Ring- sparung aufweisen, in die der Ringkörper zu seiner axialen Fixierung und Bildung des Ringspalts insbesondere mit seiner gesamten axialen Länge eingreift. Für den hochdruckseitigen Zutritt der Metallschmelze zu diesem Ringspalt weist der Kolben bevorzugt mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, vom hochdruckseitigen Stirnende des Kolbens ausgehende und in den Ringspalt mündende Aussparungen auf. Zweckmäßigerweise ist bei dieser Ausgestaltung in einer der beiden den Ringspalt bildenden Man- telflächen, insbesondere im Außenmantel der Ringaussparung des Kolbens, eine umlaufende Schmelzeverteilernut vorgesehen, die die über die axialen Aussparungen eintretende Metallschmeize in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, bevor die Schmelze infolge der Kolbenkühlung erstarrt.

Der geschlitzte Dichtring kann ggf. über die hochdruckseitige Stirn des Kolbens in die ihm zugeordnete Ringaussparung des Kolbens hineingehoben werden. Diese Montageart kann im Einzelfall aber bedingen, dass der Durchmesser der hochdruckseitigen Stirn vergleichsweise klein ist, um den Dichtring ohne bleibende. Deformation über die Stirn hinwegheben zu können. Dies kann sich nachteilig auf die Lebensdauer des Dichtrings auswirken, da sich der Innendurchmesser des radial elastischen Dichtrings bei Abnutzung vergrößert und er über die Stirn des Kolbens rutschen kann.

Dieser Nachteil wird vermieden, wenn die hochdruckseitige Stirn des Kol- bens als abnehmbarer, insbesondere abschraubbarer Deckel ausgebildet ist, dessen Trennfläche in der den Ringkörper haltenden Ringaussparung endet.

Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Durchmesser des die Ringaus- sparung begrenzenden Deckels vergleichsweise groß bemessen sein.

Bevorzugt besteht der Deckel aus einem schlecht, zumindest aber schlechter wärmeleitenden Material, wie z. B. Stahl, als der anschließende Bereich des Kolbens, oder er ist mit Keramikmaterial beschichtet. Selbst wenn der restliche Kolben zur Optimierung seiner Kühlung aus besser wärmeleitendem Material besteht wird auf diese Weise verhindert, dass die in der Gießkammer befindliche Metallschmeize vor Abschluss der Druck- phase, insbesondere auch vor Abschluss der Nachdruckphase, erstarrt.

Wenngleich der Außendurchmesser des Kolbens auf der Niederdruckseite des Dichtrings in aller Regel zum Zylinder hin bereits einen zur Aufnahme von Schmiermittel geeigneten Ringspalt bildet, so ist doch bevorzugt direkt anschließend an das niederdruckseitige Ende des Ringkörpers des Dicht- rings im Außenmantel des Kolbens eine zum Zylinderinnenmantel und zum Ringkörper hin offene Ringaussparung zur Bildung eines Schmiermittel- raums vorgesehen, um eine größere Menge Schmiermittel für den Rück- zughub des Kolbens speichern zu können.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Hierbei zeigt :- Fig. 1 einen schematischen Axiallängsschnitt durch den Druckgießzylinder einer Kaltkammer-Druckgießmaschine mit einem Kolben und einem zum hochdruckseitigen Ende des Kolbens angeordneten Dichtring gemäß der Erfindung ; Fig. 2 eine Detailansicht des Dichtrings, gesehen in Richtung eines Pfeils 11 ; Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht des Kolbenbereichs der Druckgießma- schine aus Fig. 1 ; Fig. 4 eine Detailansicht einer Variante von Kolben und Dichtring ; Fig. 5 eine Stirnansicht des Kolbens, gesehen in Richtung eines Pfeils V in Fig. 4 und Fig. 6 eine weitere Variante des Kolbens aus Fig. 4.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kaltkammer-Druckgießmaschine, in deren kreiszylindrischem Gießzylinder 1 ein Kolben 3 zwischen einer in Fig. 1 mit vollen Linien dargestellten vorgeschobenen Position und einer bei 3'strich- punktiert dargestellten zurückgezogenen Position verschiebbar ist. In der zurückgezogenen Position wird über eine Einfüllöffnung 5 Metallschmelze, z. B. Aluminiumschmelze, in die durch den Kolben 3 und den Gießzylinder 1 begrenzte Gießkammer 7 eingefüllt und beim Vorschieben des Kolbens 3 wird die Metallschmelze mit hohem Druck über einen Angusskanal 9 in die nicht näher dargestellte Spritzgussform gedrückt.

Der Kolben 3 trägt an seinem hochdruckseitigen Ende einen in beiden Bewegungsrichtungen fixierten Dichtring 11, der die Gießkammer 7 zur

Einfüllöffnung 5 hin abdichtet. Der Dichtring 11 hat, wie Fig. 2 zeigt, einen sowohl axial als auch radial durchgehenden Stufenschlitz 13, der radiales Aufweiten des Dichtrings 11 aufgrund von Eigenelastizität erlaubt, so dass der Dichtring 11 mit einer äußeren Anlage-Ringfläche 15 am Innenmantel 17 des Gießzylinders 1 aufgrund seiner eigenen radialen Elastizität vor- gespannt anliegt, wie dies am besten Fig. 3 zeigt. Die in Umfangsrichtung in achsnormalen Ebenen verlaufenden Stufen 19 an den den Stufenschlitz 13 bildenden Enden des Ringkörpers 21 des Dichtrings 11 liegen anein- ander an und dichten den Stufenschlitz 13 axial ab. Einzelheiten eines derartigen Stufenschlitzes sind in EP 0 423 413 A2 erläutert. Der Kolben 3 enthält bei 22 angedeutete, an ein nicht näher dargestelltes Kühlsystem angeschlossene Kühlkanäle, über die der Kolben 3 auf einer bezogen auf die Temperatur der Metallschmelze niedrige Temperatur von z. B. 40°- 60°C gekühlt wird. Einzelheiten der Konstruktion eines im Rahmen der Erfindung geeigneten, gekühlten Kolbens sind gleichfalls in EP 0 423 413 A2 wie auch in EP 0 525 229 A1 beschrieben.

Der am Innenmantel 17 des Gießzylinders 1 radial elastisch anliegende Ringkörper 21 des Dichtrings 11 enthält nahe seines niederdruckseitigen axialen Endes eine Umfangsnut 23, in die ein vom Außenumfang des Kolbens 3 radial abstehender, umlaufender Vorsprung 25 eingreift und den Dichtring 11 in beiden Verschieberichtungen des Kolbens 3 an diesem fixiert. Auf der axial zur Hochdruckseite des Kolbens 3 hin gelegenen Seite der Ringnut 23 ist der Ringkörper 21 so bemessen, dass sein Innenmantel 27 zusammen mit dem Außenmantel des Kolbens 3 einen Ringspalt 29 begrenzt, der zur Hochdruckseite der Gießkammer hin offen ist. Beim Vorschieben des Kolbens 3 während der Druckphase des Gießvorgangs wird Metallschmelze in den Ringspalt 29 hineingedrückt, wo sie die auf die Anlage-Ringfläche 15 wirkende radiale Vorspannkraft des Ringkörpers 21 zur Verbesserung der Dichtwirkung erhöht.

Die zur Anlage am Innenmantel 17 des Gießzylinders 1 bestimmte Anlage- Ringfläche 15 ist in axialer Richtung kleiner als die dem Schmelzdruck in dem Ringspalt 29 ausgesetzte Innenmantelfläche 27, so dass sich eine Verstärkung der auf die Anlage-Ringfläche 15 wirkenden radialen Druck- kraft ergibt.

Ausgehend von der vergleichsweise kleinen Anlage-Ringfläche 15 verjüngt sich der zur Niederdruckseite hin anschließende Außenmantelbereich 31 des Ringkörpers 21 kegelstumpfförmig, so dass der auf diese Weise ent- stehende keilringförmige Ringspalt 32 in einer sowohl zum Innenmantel 17 als auch zum Ringkörper 21 hin offenen Ringaussparung 33 des Kolbens 3 mündet. Diese Gestaltung des Dichtrings 11 und des Kolbens 3 erlaubt auch eine Schmierung des Kolbens beim Zurückziehen in dessen Position 3'. Es ist bekannt, über die Einfüllöffnung 5 des Gießzylinders 1 (Fig. 1) nicht nur die Metallschmelze einzufüllen, sondern auch eine gewisse Menge an viskosem oder festem Schmiermittel, welches sich bei Kontakt mit der Metallschmeize verflüssigt und die Vorschubbewegung des Kolbens 3 während der Gießphase schmiert. Ein Teil des Schmiermittels überwindet den Dichtring 11 und gelangt auf die gekühlte Niederdruckseite, wo es sich in der Ringaussparung 33 und in dem Keilspalt 32 zwischen dem kegel- stumpfförmigen Abschnitt 31 und dem Innenmantel 17 sammelt und auf- grund der niedrigen Temperatur des gekühlten Kolbens 3 erstarrt. Beim Zurückziehen des Kolbens 3 in die Position 3'verstreicht der radial ela- stische Dichtring 11 das Schmiermittel entlang des Innenmantels 17 und schmiert die Rückzugbewegung des Kolbens.

Die verglichen mit der axialen Gesamtlänge des Ringkörpers 21 geringe axiale Höhe der Anlage-Ringfläche 15 erleichtert anfängliches Einschleifen und Anpassen des Dichtrings 11 an die Zylinderfläche 17. Zweckmäßiger- weise erstreckt sich die kegelstumpfförmige Mantelfläche 31 bis nahe an das hochdruckseitige Stirnende des Ringkörpers 21, so dass die Einschleif- und Anpassphase des Dichtrings 11 bereits nach einigen wenigen

Gießzyklen abgeschlossen ist. Zum Ende der Lebensdauer des Dichtrings hin wird die Anlage-Ringfläche 15 aufgrund der Abnutzung breiter.

Es versteht sich, dass der Außenmantel des Ringkörpers 21 auf der Nieder- druckseite der Anlage-Ringfläche 15 auch eine andere Kontur haben kann, beispielsweise eine stufenförmige, im Durchmesser verkleinerte Zylinder- kontur, wie sie bei 35 in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Die Kontur 35 erstreckt sich im dargestellten Beispiel bis an das niederdruckseitige Ende des Ringkörpers 21, kann aber auch in dem Ringkörper vor diesem Ende enden und am Außenmantel des Ringkörpers 21 eine Schmiermittelspei- chernut bilden. Die Ringausnehmung 33 kann hier, wie auch bei den vor- angegangen erläuterten Varianten, entfallen.

Im Folgenden werden Varianten der anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Kaltkammer-Spritzgießmaschine beschrieben. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 1 bis 3 bezeichnet und zur Unterschei- dung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus, der Wirkungsweise und evtl. Varianten wird auf die Beschreibung der Fig. 1 bis 3 Bezug genommen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Variante eines in einem Gießzylinder 1a ver- schiebbaren Kolbens 3a, der im Bereich seines hochdruckseitigen Stirnen- des einen Dichtring 11 a trägt. Der Dichtring 11 a ist entsprechend dem vorstehend erläuterten Dichtring mit einem Stufenschlitz versehen und hat eine Außenmantelkontur mit einer vergleichsweise in axialer Richtung kurzen Anlage-Ringfläche 15a und einem niederdruckseitig daran anschlie- ßenden kegelstumpfförmigen und zur Niederdruckseite hin sich verjüngen- den Außenmantelbereich 31 a, wie dies vorangegangen erläutert wurde.

Auch in dieser Variante schließt an den Ringkörper 21 a des Dichtrings 1 1 a eine zum Ringkörper 21 a und zum Innenmantel 17a hin offene Ringaus- sparung 33a an. Das Abdichtverhalten, das Einschleifverhalten und das

Schmierverhalten beim Zurückziehen des Kolbens 3a entspricht damit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3.

Unterschiedlich zur Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ist in erster Linie die axiale Fixierung des Dichtrings 11 a am Kolben 3a. Der Kolben 3a trägt nahe seines hochdruckseitigen Endes an seinem Außenumfang eine Ring- nut 37, in die der Ringkörper 21 a über seine gesamte axiale Länge eingreift und in der er in beiden Kolbenbewegungsrichtungen mit einem gewissen Spiel axial fixiert ist.

Um den über die gesamte axiale Höhe des Ringkörpers 21 a sich erstrecken- den Innenmantel 27a des Ringkörpers 21 a dem Druck der Metallschmelze in der Gießkammer aussetzen zu können, ist das hochdruckseitige Ende des Kolbens 3a an seinem Außenumfang mit mehreren, hier vier, in Umfangs- richtung verteilt angeordneten, rinnenförmigen Aussparungen 39 versehen, die sich axial bis unter die Innenmantelfläche 27a erstrecken und im Boden 41 der den Ringkörper 21 a aufnehmenden Ringaussparung 37 enden. Über die Aussparungen 39 strömt Metallschmelze in einen zwischen dem Boden 41 der Ringaussparung 37 und dem Innenmantel 27a des Ringkörpers 21 a gebildeten Ringspalt 29a und erhöht den radialen Dichtdruck des Dichtrings 11 a. Da der Ringspalt 29a lediglich über die in Umfangsrichtung begrenzten Aussparungen 39 mit der Gießkammer verbunden ist, enthält der Ringspalt 29a einen durch eine Ringaussparung 43 des Kolbens 3a gebildeten Schmeizeverteilungskanal. Es versteht sich, dass die Aussparungen 39 ganz oder zusätzlich auch im Dichtring 11 a vorgesehen sein können.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 ist die Ringaussparung 37 in einem integralen Bereich des Kolbens 3a vorgesehen. Bei der Montage muss deshalb der Ringkörper 21 a des Dichtrings 11 a über die hochdruck- seitige Schulter der Ringaussparung 37 hinweggehoben werden, was die maximale radiale Höhe dieser Schulter konstruktiv begrenzt. Mit wachsen- der Abnutzung des Dichtrings 11a kann dieser dann unter Umständen aus

der Aussparung 37 herausrutschen. Um dies zu vermeiden, zeigt Fig. 6 eine Variante des Kolbens der Fig. 4 und 5, bei welchem das hochdrucksei- tige Stirnende des Kolbens 3b als abnehmbarer, hier mittels eines Gewinde- ansatzes 45 lösbar an dem Kolben 3b befestigter Deckel 47 ausgebildet ist.

Die Trennfläche 49 des Deckels schneidet die den Ringkörper 21 b des Dichtrings 11b aufnehmende Ringaussparung 37b des Kolbens 3b und bildet die hochdruckseitige Begrenzungsschulter 51 dieser Ringaussparung 37b. Die radiale Höhe der Begrenzungsschulter 51 kann nun frei gewählt werden, da nach dem Abnehmen des Deckels 47 der Dichtring 11 b axial abgezogen werden kann. Die Gestaltung des Dichtrings 11 b entspricht der anhand der Fig. 4 und 5 erläuterten Variante, wobei hier die Aussparungen 39b im Deckel 47 vorgesehen sind, sich aber auch hier bis unter den Ringkörper 21 b erstrecken können.

Während der Kolben 3b zur besseren Kühlung aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise einer Kupferlegierung bestehen kann, besteht der Deckel 47 aus einem schlechter wärmeleitenden Material, beispielsweise Stahl oder ist durch einen keramischen Überzug wärmeisoliert, um die Abkühlung der Metallschmelze während des Gießvorgangs insbesondere bis in die Nachdruckphase, in welcher Hohlräume der Schmelze geschlos- sen werden sollen, zu verzögern.

Es versteht sich, dass die anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Varianten des Außenmantels des Dichtrings auch bei dem Dichtring der Fig. 4 bis 6 mit Vorteil genutzt werden können.