Kolben für eine Kaltkammer-DruckgießmaschinePiston for a cold chamber die casting machine
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Kaltkammer-Druckgießmaschine.The invention relates to a piston for a cold chamber die casting machine.
Der Kolben einer Kaltkammer-Druckgießmaschine und insbesondere der Dichtring eines solchen Kolbens ist hohen Drücken bei vergleichsweise hohen Temperaturen der Metallschmelze ausgesetzt, so dass der Kolben und insbesondere sein Dichtring im Betrieb sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die deren Lebensdauer verkürzen, was sich nachteilig auf die Produktivität der Gießmaschine auswirkt, wenn Verschleißteile des Kolbens gewechselt werden müssen und die Gießmaschine hierzu stillgesetzt werden muss.The piston of a cold chamber die casting machine and in particular the sealing ring of such a piston is exposed to high pressures at comparatively high temperatures of the molten metal, so that the piston and in particular its sealing ring are exposed to very high stresses during operation, which shorten their lifespan, which adversely affects the Productivity of the casting machine affects when piston wear parts have to be replaced and the casting machine has to be stopped for this.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 080 739 ist ein ungekühlter, mehrteiliger Kolben bekannt, dessen geschlitzter Dichtring in einer Ringaus- sparung am Umfang eines niederdruckseitig an der Kolbenstange der Druckgießmaschine zu befestigenden ersten Kolbenteils angeordnet ist. Auf der Hochdruckseite des ersten Kolbenteils ist ein die hochdruckseitige Kolbenstirn bildender zweiter Kolbenteil mit einer zentralen, axialen Schraube abnehmbar befestigt. Der zweite Kolbenteil begrenzt die den Dichtring aufnehmende Ringaussparung zur Hochdruckseite hin und enthält in Um- fangsrichtung verteilt eine Vielzahl Kanäle, die in einen Ringspalt zwischen der Ringaussparung und dem Innenumfang des Dichtrings führen. In den Ringspalt unter dem Gießdruck einfließende Metallschmelze zwängt den Dichtring nach radial außen gegen die Innenwand des Gießzylinders. Auf diese Weise kann die Abdichtung des sich im Betrieb abnutzenden Dichtrings verbessert werden. Allerdings hat sich gezeigt, dass die in den Teilungsflächenspalt zwischen den beiden Kolbenteilen einfließende und dort
erstarrende Schmelze das Trennen der beiden Kolbenteile erschwert und im Einzelfall auch unmöglich macht, insbesondere wenn die Schmelze bis an die Befestigungsschrauben vordringt.An uncooled, multi-part piston is known from German patent specification 1 080 739, the slotted sealing ring of which is arranged in a ring recess on the circumference of a first piston part to be fastened to the piston rod of the die casting machine on the low-pressure side. On the high-pressure side of the first piston part, a second piston part, forming the high-pressure side of the piston end, is removably fastened with a central, axial screw. The second piston part delimits the ring recess receiving the sealing ring towards the high-pressure side and contains a plurality of channels distributed in the circumferential direction, which lead into an annular gap between the ring recess and the inner circumference of the sealing ring. Metal melt flowing into the annular gap under the casting pressure forces the sealing ring radially outward against the inner wall of the casting cylinder. In this way, the sealing of the sealing ring that wears out during operation can be improved. However, it has been shown that the one flowing into the parting surface gap between the two piston parts and there solidifying melt makes the separation of the two piston parts difficult and in individual cases also makes it impossible, especially if the melt reaches the fastening screws.
Gekühlte Kolben sind aus US 5,048,592 und US 5,233,912 bekannt. Die Kolben sind als Kappe ausgebildet, die das hochdruckseitige Ende der Kolbenstange umschließt. Die Kolbenstange bildet zusammen mit der Kappe Kanäle bzw. Ringräume für eine zirkulierende Kühlflüssigkeit, die die Kappe insbesondere im Bereich ihrer hochdruckseitigen Stirnwand kühlt. Im Bereich der Stirnwand ist ein geschlitzter Dichtring angeordnet. Der Dichtring kann als Stufenschlitz ausgebildet sein. An der Kolbenstange kann die Kappe angeschraubt oder aber mit einer Bajonettverbindung befestigt sein.Cooled pistons are known from US 5,048,592 and US 5,233,912. The pistons are designed as a cap which encloses the high-pressure end of the piston rod. The piston rod, together with the cap, forms channels or annular spaces for a circulating cooling liquid which cools the cap, in particular in the region of its end wall on the high-pressure side. A slotted sealing ring is arranged in the area of the front wall. The sealing ring can be designed as a step slot. The cap can be screwed onto the piston rod or fastened with a bayonet connection.
Aus US 4,899,804 ist ein weiterer, gekühlter Kolben in Form einer Kappe bekannt. Die Kappe ist auf einen Gewindeansatz der Kolbenstange geschraubt und hat einen kleineren Außendurchmesser als die Kolbenstange. Auf dem Außenumfang der Kappe ist hochdruckseitig ein geschlossener Dichtring und niederdruckseitig eine Buchse angebracht. Diese Ringteile sind axial zwischen einem Ringflansch im Bereich der Stirnwand der Kappe einerseits und einer Schulter der Kolbenstange andererseits axial eingespannt. Bei einem solchen Kolben ist die Kappe im Betrieb einer hohen Druckspannung ausgesetzt und neigt zum Brechen. Die Buchse liegt mit einer relativ kleinen Stirnfläche an der Schulter der Kolbenstange an, so dass es zu Verformungen an der Buchse und der Kolbenstange einerseits und nachfolgend an dem die Kappe fixierenden Gewinde kommen kann. Dies erschwert die Demontage der Kappe. Darüber hinaus ist das Gewinde der Kappe der Kühlflüssigkeit ausgesetzt, so dass es zu Korrosionsschäden und damit Demontageproblemen kommen kann.Another cooled piston in the form of a cap is known from US 4,899,804. The cap is screwed onto a threaded shoulder of the piston rod and has a smaller outside diameter than the piston rod. On the outer circumference of the cap there is a closed sealing ring on the high pressure side and a bushing on the low pressure side. These ring parts are axially clamped axially between an annular flange in the region of the end wall of the cap on the one hand and a shoulder of the piston rod on the other hand. With such a piston, the cap is exposed to a high compressive stress during operation and tends to break. The bush rests on the shoulder of the piston rod with a relatively small end face, so that deformations can occur on the bush and the piston rod on the one hand and subsequently on the thread fixing the cap. This complicates the disassembly of the cap. In addition, the thread of the cap is exposed to the coolant, which can lead to corrosion damage and thus disassembly problems.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kolben für eine Kaltkammer-Druckgießmaschine zu schaffen, der sich im Betrieb einfacher als bisher handhaben
läßt und insbesondere ein leichteres Auswechseln von Verschleißteilen ermöglicht.It is an object of the invention to provide a piston for a cold chamber die casting machine which is easier to operate than before lets and in particular allows easier replacement of wearing parts.
Die Erfindung geht aus von einem Kolben in Form einer am hochdruckseiti- gen Ende einer in einem Gießzylinder einer Kaltkammer-Druckgießmaschine axial verschiebbaren Kolbenstange abnehmbar befestigbaren Kappe mit einer Umfangswand und einer die Kappe hochdruckseitig verschließenden Stirnwand, wobei am Außenumfang der Umfangswand wenigstens ein Dichtring angeordnet ist. ■ • - ' ' The invention is based on a piston in the form of a cap with a peripheral wall and a front wall that closes the cap on the high pressure side at the end of a high pressure side end of a piston rod that can be axially displaceable in a casting cylinder of a cold chamber die casting machine, at least one sealing ring being arranged on the outer circumference of the peripheral wall , ■ • - ''
Die erfindungsgemäße Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe zwei in einer Teilungsfläche axial aneinanderstossende, zu einer Baueinheit lösbar aneinander befestigte Kolbenteile umfasst, von denen ein erster Kolbenteil als zumindest einen Teilabschnitt der Umfangswand bildende Buchse ausgebildet ist und ein zweiter Kolbenteil zumindest die Stirnwand bildet und die Buchse hochdruckseitig verschließt. Eine solche Kappe ist teilbar, so dass sie leichter als bisher gewartet werden kann. Die beiden Kolbenteile können jeweils für sich besser als bisher den Betriebsanforderungen angepasst werden. So kann z.B. der hochdruckseitige zweite Kolbenteil aus wärmefestem, verschleißbeständigem Material wie z.B. Stahl bestehen, was den Vorteil hat, dass die durch den zweiten Kolbenteil gebildete Stirnwand dünner als bisher bemessen werden kann, was der Kolbenkühlung zugute kommt. Obwohl die Kappe geteilt ist, bildet sie eine starre Baueinheit, die als Baueinheit an dem hochdruckseitigen Ende der Kolbenstange befestigt werden kann. Der auf die Stirnwand wirkende Gießdruck kann über die Umfangswand der Kappe übertragen werden. Vorzugsweise liegt jedoch die hochdruckseitige Stirnfläche der Kolbenstange an der niederdruckseitigen Fläche der Stirnwand an und nimmt den auf die Stirnwand wirkenden Gießdruck unmittelbar auf. Die insbesondere als Bajonnett ausgebildeten Befestigungsorgane für die lösbare Befestigung des Kolbens an der Kolbenstange sind zweckmäßigerweise an dem als Buchse ausgebildten ersten Kolbenteil vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsgestaltung der Erfindung weist der erste Kolbenteil mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axiale Durchgangslöcher auf, durch die hindurch der zweite Kolbenteil mittels Befestigungsschrauben an dem ersten Kolbenteil angeschraubt ist. Die axialen Durchgangslöcher können hierbei in der Wand der Buchse vorgesehen sein.The improvement according to the invention is characterized in that the cap comprises two piston parts axially abutting in a dividing surface, detachably fastened to one another to form a structural unit, of which a first piston part is designed as at least a section of the peripheral wall and a second piston part forms at least the end wall and closes the socket on the high pressure side. Such a cap is divisible so that it can be serviced more easily than before. The two piston parts can each be adapted to the operating requirements better than before. For example, the high-pressure side of the second piston part can be made of heat-resistant, wear-resistant material such as steel, which has the advantage that the end wall formed by the second piston part can be dimensioned thinner than before, which benefits piston cooling. Although the cap is divided, it forms a rigid structural unit which can be attached as a structural unit to the high-pressure end of the piston rod. The casting pressure acting on the end wall can be transmitted via the peripheral wall of the cap. However, the high-pressure side end face of the piston rod preferably abuts the low-pressure side face of the end wall and directly absorbs the casting pressure acting on the end wall. The fastening members, in particular in the form of a bayonet, for the detachable fastening of the piston to the piston rod are expediently provided on the first piston part, which is designed as a bushing. In a preferred embodiment of the invention, the first piston part has a plurality of axial through holes which are arranged distributed in the circumferential direction and through which the second piston part is screwed to the first piston part by means of fastening screws. The axial through holes can be provided in the wall of the socket.
Dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, den äußeren Rand der Teilungsfläche oder/und die freiliegenden Mündungen der Durchgangslöcher axial zur Niederdruckseite des Kolbens hin zu verlegen, um so die Drosselwirkung des Kolbens bei der Druckminderung der Metallschmelze auszunutzen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Metallschmelze bis in den Gewindebereich der Befestigungsschrauben vordringt und dort erstarren kann, was ansonsten zu unlösbar verbackenden Schraubverbindungen führen würde. Da die beiden Kolbenteile wie auch der Dichtring lösbar miteinander verbunden sind, können die Materialien dieser Komponenten dem jeweiligen Zweck der Komponenten entsprechend gewählt werden. Insbesondere können die beiden Kolbenteile aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit und der Wärmeleitfähigkeit unterschiedlichen Materialien hergestellt wer- den.This embodiment of the invention is based on the consideration of laying the outer edge of the dividing surface or / and the exposed mouths of the through holes axially towards the low-pressure side of the piston, in order to take advantage of the throttling effect of the piston in reducing the pressure of the molten metal. In this way it can be prevented that the molten metal penetrates into the threaded area of the fastening screws and can solidify there, which would otherwise lead to screw connections that cannot be detached. Since the two piston parts as well as the sealing ring are detachably connected to one another, the materials of these components can be selected according to the respective purpose of the components. In particular, the two piston parts can be made of different materials, in particular different materials with regard to strength and thermal conductivity.
In einer Variante können der erste und der zweite Kolbenteil auch über eine Bajonett-Kupplung lösbar aneinander befestigt sein. Die einander zugeordneten Kupplungsorgane können unmittelbar an dem ersten und dem zwei- ten Kolbenteil angeformt sein. Geeignet ist aber auch ein Zwischenring mit Bajonett-Kupplungorganen sowohl zum ersten Kupplungsteil hin als auch zum zweiten Kupplungsteil hin, so dass die beiden Kupplungsteile über diesen Zwischenring miteinander gekuppelt sind.In a variant, the first and the second piston parts can also be detachably fastened to one another via a bayonet coupling. The coupling members assigned to one another can be molded directly onto the first and the second piston part. However, an intermediate ring with bayonet coupling elements is also suitable both towards the first coupling part and towards the second coupling part, so that the two coupling parts are coupled to one another via this intermediate ring.
Bevorzugt ist die Teilungsfläche zwischen den beiden Kupplungsteilen auf der Niederdruckseite zumindest eines Dichtrings angeordnet, um das Eindringen von Schmelze in die Kappe zu verhindern. Zwischen axial einander
gegenüberliegenden, die Teilungsfläche bildenden Stirnflächen des ersten und des zweiten Kolbenteils ist bevorzugt ein die Stirnflächen gegeneinander abdichtender Abdichtring angeordnet, der in erster Linie das Austreten von Kühlflüssigkeit aus der Kappe verhindert.The dividing surface is preferably arranged between the two coupling parts on the low-pressure side of at least one sealing ring in order to prevent melt from penetrating into the cap. Between axially one another Opposing end faces of the first and second piston parts, which form the dividing surface, are preferably arranged a sealing ring which seals the end faces against one another and which primarily prevents coolant from escaping from the cap.
Ein wesentlicher Vorteil der voranstehend erläuterten mehrteiligen Kappe ist, dass sie es erlaubt den Dichtring einfach demontierbar an dem Kolben zu fixieren. Zweckmäßigerweise ist der Dichtring in einer Ringaussparung am Außenumfang der Umfangswand der Kappe angeordnet und überlappt mit dem ersten oder/und dem zweiten Kolbenteil zumindest teilsweise axial. Der Außenumfang der Teilungsfläche mündet in dieser Ringaussparung und zwar bevorzugt so, dass der Außenumfang der Teilungsfläche bezogen auf den hochdruckseitigen Dichtflächenrand des Dichtrings zur Niederdruckseite hin versetzt in der Ringaussparung mündet. Die Teilungsebene mün- det zweckmäßigerweise näher zum niederdruckseitigen Ende des Dichtrings als zum hochdruckseitigen Ende. Auf diese Weise wird das Eindringen von Schmelze in die Kappe beträchtlich erschwert bzw. unmöglich gemacht. Insbesondere wird verhindert, dass die Befestigungsorgane, die die beiden Kolbenteile miteinander verbinden, durch eindringende Schmelze mitein- ander verbacken und das Demontieren der beiden Kolbenteile erschwert wird.A major advantage of the multi-part cap explained above is that it allows the sealing ring to be fixed to the piston in a manner that can be easily removed. The sealing ring is expediently arranged in a ring recess on the outer circumference of the peripheral wall of the cap and overlaps at least partially axially with the first and / or the second piston part. The outer circumference of the dividing surface opens into this ring recess, preferably in such a way that the outer circumference of the dividing surface opens into the ring recess offset to the low-pressure side with respect to the high-pressure side sealing surface edge of the sealing ring. The parting plane expediently opens closer to the low-pressure end of the sealing ring than to the high-pressure end. In this way, the penetration of melt into the cap is made considerably more difficult or impossible. In particular, this prevents the fastening elements, which connect the two piston parts to one another, from baking together with penetrating melt and make it difficult to dismantle the two piston parts.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Dichtring als geschlitzter Dichtring, insbesondere mit einem Stufenschlitz versehener Dichtring ausgebildet und die Teilungsfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Kolbenteil ist bezogen auf den niederdruckseitigen Rand des Dichtrings mit axialem Abstand zur Niederdruckseite hin versetzt. Da die Teilungsfläche vollständig auf der Niederdruckseite des Dichtrings liegt, lässt sie sich besonders einfach abdichten. Der niederdruckseitige Überstand des zweiten Kolben- teils erlaubt das Anbringen eines in den Dichtring zur Drehsicherung eingreifenden Sicherungsstifts. Der Dichtring behält damit im Betrieb stets die gleiche Winkellage relativ zum Gießzylinder, was den Abrieb mindert und
die Dichtwirkung verbessert. Es versteht sich, dass der Sicherungsstift gegebenenfalls auch an dem ersten Kolbenteil befestigt sein kann und zum Dichtring auf den zweiten Kolbenteil hinübergreift.In a preferred embodiment, the sealing ring is in the form of a slotted sealing ring, in particular a sealing ring provided with a stepped slot, and the dividing surface between the first and the second piston part is offset with respect to the low-pressure side edge of the sealing ring with an axial distance to the low-pressure side. Since the dividing surface lies completely on the low-pressure side of the sealing ring, it is particularly easy to seal. The protrusion on the low-pressure side of the second piston part allows the attachment of a locking pin which engages in the sealing ring for the anti-rotation device. The sealing ring thus always maintains the same angular position relative to the casting cylinder during operation, which reduces abrasion and improves the sealing effect. It goes without saying that the securing pin can optionally also be fastened to the first piston part and reaches over to the sealing ring on the second piston part.
In der Hochvakuum-Gießtechnik werden besonders hohe Anforderungen an die Abdichtung des Kolbens relativ zum Gießzylinder gestellt. In einer bevorzugten Ausgestaltung mit besonders guten Dichteigenschaften ist vorgesehen, dass der vorstehend erstgenannte Dichtring an dem zweiten Kolbenteil axial fixiert ist, dass die Teilungsfläche in einer den Außenum- fang des ersten Kolbenteils umschließenden und zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung überlappenden Ringaussparung endet und dass in der Ringaussparung wenigstens ein zweiter Dichtring angeordnet ist. Der erste Dichtring ist als geschlitzter Dichtring angeordnet, so dass er auf den zweiten Kolbenteil aufgeschnappt werden kann. Der zweite Dichtring, der zur Verbesserung der Dichtwirkung in axialem Abstand von dem ersten Dichtring angeordnet ist, kann bei voneinander getrennten Kolbenteilen in die Ringaussparung des ersten Kolbenteils eingebaut werden.High vacuum casting technology places particularly high demands on the sealing of the piston relative to the casting cylinder. In a preferred embodiment with particularly good sealing properties, it is provided that the above-mentioned sealing ring is axially fixed to the second piston part, that the dividing surface ends in an annular recess which surrounds the outer circumference of the first piston part and overlaps at least part of its axial extent, and that at least one second sealing ring is arranged in the ring recess. The first sealing ring is arranged as a slotted sealing ring so that it can be snapped onto the second piston part. The second sealing ring, which is arranged at an axial distance from the first sealing ring to improve the sealing effect, can be installed in the ring recess of the first piston part when the piston parts are separate from one another.
Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Dichtring um einen geschlitzten, außerhalb des Druckzylinders auf ein Übermaß radial auffedernden Dichtring. Der zweite Dichtring ist damit in der Lage, den Kolben nicht nur gegenüber dem Gießzylinder abzudichten sondern auch radial in dem Gießzylinder zu führen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die radialen Führungseigenschaften des ersten Dichtrings zugunsten einer Optimierung der Dichteigenschaften des ersten Dichtrings vernachlässigt sind.The second sealing ring is preferably a slotted sealing ring that radially springs out to an oversize outside the pressure cylinder. The second sealing ring is thus able not only to seal the piston with respect to the casting cylinder but also to guide it radially in the casting cylinder. This is particularly advantageous if the radial guiding properties of the first sealing ring are neglected in favor of optimizing the sealing properties of the first sealing ring.
Der radial auffedernde Dichtring hat bevorzugt an seinem hochdruckseiti- gen Außenrand einen Einfädelkonus, so dass der Kolben bei Beginn des Gießhubs bis über den zweiten Dichtring hinaus aus dem Gießzylinder herausgezogen werden kann. Auf diese Weise kann ein hohes Gußvolumen erreicht werden, ohne den Gießzylinder entsprechend verlängern zu müssen.
Der zweite Dichtring ist zur Verbesserung seiner Führungseigenschaften in axialer Richtung zweckmäßigerweise breiter als der erste Dichtring. Auch der zweite Dichtring ist bevorzugt als geschlitzter Dichtring ausgebildet, wobei seine den Schlitz bildenden Ränder wenigstens eine in Umfangs- richtung vorstehende Zunge und einer der Zunge in Umfangsrichtung gegenüberliegende Aussparung bilden, in die die Zunge axial eng passend, jedoch in Umfangsrichtung beweglich eingreift. Bevorzugt bildet jeder der beiden den Schlitz bildenden Ränder des zweiten Dichtrings zumindest je eine Zunge. Die hierdurch entstehende Mäanderstruktur erlaubt es, in axialer Richtung relativ breite Dichtringe hinreichend dicht zu bekommen.The radially resilient sealing ring preferably has a threading cone on its high-pressure-side outer edge, so that the piston can be pulled out of the casting cylinder at the start of the casting stroke beyond the second sealing ring. In this way, a high casting volume can be achieved without having to lengthen the casting cylinder accordingly. The second sealing ring is expediently wider than the first sealing ring in order to improve its guiding properties in the axial direction. The second sealing ring is also preferably designed as a slotted sealing ring, its edges forming the slot forming at least one tongue projecting in the circumferential direction and one recess lying opposite the tongue in the circumferential direction, into which the tongue engages in an axially tight manner but is movable in the circumferential direction. Each of the two edges of the second sealing ring forming the slot preferably forms at least one tongue each. The resulting meandering structure allows sealing rings that are relatively wide in the axial direction to be sufficiently tight.
Die Teilungsfläche kann in einer den Außenumfang sowohl des ersten als auch des zweiten Kolbenteils umschließenden und beide Kolbenteile axial überlappenden Ringaussparung enden. Der Dichtring kann hierbei als in der Ringaussparung axial fixierte Dichtbuchse ausgebildet sein . Selbst wenn die Dichtbuchse nicht geschlitzt und damit nicht radial federnd ausgebildet ist, so kann sie bei hinreichend engen Toleranzen den Kolben wirksam gegen den Gießzylinder abdichten. Auf diese Weise lässt sich ein einfacher und kostengünstiger Kolben schaffen, bei welchem die vergleichsweise breite Dichtbuchse aus einer Kupferlegierung bestehen kann, während der erste Kolbenteil und gegebenenfalls auch der zweite Kolbenteil aus einem kostengünstigeren Material, wie zum Beispiel Stahl, bestehen kann.The dividing surface can end in an annular recess which surrounds the outer circumference of both the first and the second piston part and axially overlaps both piston parts. The sealing ring can in this case be designed as a sealing bush which is axially fixed in the ring recess. Even if the sealing bush is not slotted and thus not radially resilient, it can effectively seal the piston against the casting cylinder if the tolerances are sufficiently narrow. In this way, a simple and inexpensive piston can be created, in which the comparatively wide sealing bush can consist of a copper alloy, while the first piston part and possibly also the second piston part can consist of a less expensive material, such as steel.
Der Kolben lässt sich kostengünstig herstellen, wenn der erste Kolbenteil als Buchse ausgebildet ist, in deren Wand die axialen Durchgangslöcher für die Befestigungsschrauben vorgesehen sind. Um den Kolben einerseits stabil mit der Kolbenstange verbinden zu können und andererseite dieThe piston can be produced inexpensively if the first piston part is designed as a bushing, in the wall of which the axial through holes are provided for the fastening screws. In order to be able to connect the piston to the piston rod stably on the one hand and the other
Wandstärke der Buchse dennoch zur Aufnahme der Durchgangslöcher hinreichend dick bemessen zu können, ist zur Befestigung des Kolbens an der Kolbenstange zweckmäßigerweise eine Bajonettverbindung vorgesehen .To be able to dimension the wall thickness of the bushing sufficiently thick to accommodate the through holes, a bayonet connection is expediently provided for fastening the piston to the piston rod.
Eine geeignete Bajonettverbindung ist beispielsweise in US 5 233 912 beschrieben. Ein zum Aufschnappen auf einen gekühlten Kolben geeigne-
ter, geschlitzter Dichtring ist in US 5,048,592 (EP O 422 413 A2) beschrieben.A suitable bayonet connection is described, for example, in US Pat. No. 5,233,912. A suitable for snapping onto a cooled flask ter, slotted sealing ring is described in US 5,048,592 (EP O 422 413 A2).
Aus EP 1 197 279 A ist es bekannt, den Dichtring in einer Ringaussparung der Kappe im Bereich ihrer Stirnwand anzuordnen und diese Ringaussparung über axiale Nuten zur Hochdruckseite der Stirnwand hin zu öffnen. Über die axialen Nuten wird während des Gießvorgangs Schmelze unter den Dichtring gepresst. Die in der Ringaussparung erstarrende Schmelze presst den Dichtring bei Verschleiß gegen den Gießzylinder. Der bekannte Kolben neigt auf Grund der in die Ringaussparung eindringenden und dort erstarrenden Schmelze zur Fixierung des Dichtrings am Kolbenumfang. Der Dichtring kann sich damit Verformungen der Gießkammer nicht oder nur sehr begrenzt anpassen, was wiederum den Verschleiß des Dichtrings verstärkt.From EP 1 197 279 A it is known to arrange the sealing ring in an annular recess in the cap in the region of its end wall and to open this annular recess via axial grooves towards the high-pressure side of the end wall. During the casting process, melt is pressed under the sealing ring via the axial grooves. The melt solidifying in the ring recess presses the sealing ring against the casting cylinder when it is worn. The known piston tends to fix the sealing ring on the piston circumference due to the melt penetrating into the ring recess and solidifying there. The sealing ring cannot adapt to the deformation of the casting chamber or can only adapt to a very limited extent, which in turn increases the wear of the sealing ring.
Um die Dichtringabnutzung zu verringern, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kappe zumindest im Bereich der Stirnwand des zweiten Kolbenteils durch ein in die Kappe einführbares Kühlmedium kühlbar ist, dass der Dichtring im Bereich der Stirnwand am Außenumfang der Kappe in einer Ringaussparung axial fixiert, jedoch mit Spiel beweglich angeordnet ist, dass der zweite Kolbenteil hochdruckseitig über den Dichtring axial vorsteht und den Dichtring über einen Teil seiner radialen Dicke hochdruckseitig mit einem Vorsprung radial übergreift, dessen äußere Umfangsfläche dem Dichtring hochdruckseitig benachbart zwischen sich und dem Gießzylinder einen im Gießbetrieb auf Erstarrungstemperatur kühlbaren Ringspalt begrenzt.In order to reduce the wear of the sealing ring, it is provided in a preferred embodiment of the invention that the cap can be cooled at least in the area of the end wall of the second piston part by a cooling medium that can be inserted into the cap, and that the sealing ring in the area of the end wall on the outer circumference of the cap in a ring recess axially fixed, but movably arranged, that the second piston part protrudes axially on the high-pressure side over the sealing ring and radially overlaps the sealing ring over a part of its radial thickness on the high-pressure side with a projection, the outer circumferential surface of which is adjacent to the sealing ring on the high-pressure side and between itself and the casting cylinder Casting operation limited to solidification temperature, coolable annular gap.
Bei einem solchen Kolben bleibt der in der Ringaussparung bewegliche Dichtring auch im Betrieb hinreichend beweglich, um sich auf Grund seiner Eigenelastizität der Form des Gießzylinders anpassen zu können. Anders als bei herkömmichen Kolben dichtet die in dem hochdruckseitig dem Dichtring vorgelagerten Ringspalt erstarrte Schmelze die Ringaussparung und den
Dichtring so weit ab, dass die Beweglichkeit des Dichtrings nicht unzulässig beeinträchtigt wird. Während des Druckhubs des Kolbens füllt sich der Ringspalt mit Schmelze, die jedoch in dem Ringspalt teilweise oder ganz erstarrt, bevor sie die den Dichtring führende Ringaussparung des Kolben- körpers erreicht. Beim Rückhub des Kolbens kann die in dem Ringspalt erstarrte Schmelze in dem Ringspalt verbleiben oder aber sie wird im Verlauf des Rückhubs abgestreift. Mit Hilfe einer solchen hochdruckseitigen Vorabdichtung läßt sich eine radiale Beweglichkeit des Dichtrings auch bei geschlossenen Dichtringen erreichen.In the case of such a piston, the sealing ring which is movable in the ring recess remains sufficiently movable even during operation in order to be able to adapt to the shape of the casting cylinder on account of its inherent elasticity. In contrast to conventional pistons, the melt which solidifies in the annular gap upstream of the sealing ring seals the ring recess and the Sealing ring so far that the mobility of the sealing ring is not unduly impaired. During the pressure stroke of the piston, the annular gap fills with melt, which, however, partially or completely solidifies in the annular gap before it reaches the annular recess in the piston body that guides the sealing ring. During the return stroke of the piston, the melt solidified in the annular gap can remain in the annular gap or else it is stripped off in the course of the return stroke. With the help of such a high-pressure pre-seal, radial mobility of the sealing ring can be achieved even with closed sealing rings.
Herkömmliche, geschlitzte Dichtringe sollen im Betrieb radial federnd am Innenumfang des Gießzylinders anliegen. Um den radialen Anpressdruck zu erhöhen, ist es z.B. aus DE 1 080 739 bekannt, auf der Ringinnenseite des Dichtrings einen zur Druckkammer des Gießzylinders hin offenen Ringspalt vorzusehen, der sich im Betrieb mit Schmelze füllt, deren Druck den radialen Anpressdruck des Dichtrings erhöht und so die Abdichtung verbessert.Conventional, slotted sealing rings should rest radially resiliently on the inner circumference of the casting cylinder during operation. In order to increase the radial contact pressure, it is e.g. It is known from DE 1 080 739 to provide an annular gap open to the pressure chamber of the casting cylinder on the inside of the sealing ring, which in operation fills with melt, the pressure of which increases the radial contact pressure of the sealing ring and thus improves the seal.
Die Dichtwirkung kann noch weiter verbessert werden, wenn die äußere Umfangsfläche des radial elastischen Ringkörpers des geschlitzten Dicht- rings nahe ihrem hochdruckseitigen axialen Ende eine zur Anlage an der inneren Umfangsfläche des Gießzylinders bestimmte, äußere Anlage-Ringfläche hat, deren axiale Länge kleiner ist als die axiale Länge einer mit dieser äußeren Anlage-Ringfläche axial überlappende, der Schmelze, z.B. der Metallschmelze aussetzbaren inneren Ringfläche am Innenumfang des Ringkörpers, wobei sich auf der Niederdruckseite der äußeren Umfangsfläche des Ringkörpers an die äußere Anlage-Ringfläche zumindest über einen Teilbereich der verbleibenden axialen Länge des Ringkörpers ein Ringflächenabschnitt anschließt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Anlage-Ringfläche. Die Verringerung der Flächen- große der äußeren Anlage-Ringfläche führt zu eienr Druckerhöhung im Dichtflächenbereich, was die Dichtwirkung verbessert. Auf Grund des hohen radialen Anpressdrucks schleift sich die Anlage-Ringfläche besser
entsprechend der Zylinderform des Gießzylinders ein. Bei geschmiertem Betrieb der Druckgießmaschine kann das in die Gießkammer vor der Metallschmelze eingeführte Schmiermittel während des Druckvorschubs des Kolbens an der äußeren Anlage-Ringfläche vorbei zur Niederdruckseite in den Bereich der im Durchmesser verkleinerten Umfangsfläche des Dichtrings treten. Dieses auf der Niederdruckseite des Dichtrings sich sammelnde Schmiermittel schmiert den Gießzylinder bei der Rückzugsbewegung des Kolbens. Der im Durchmesser verkleinerte Ringflächenabschnitt kann angenähert Kegelstumpfform oder aber die Form einer zylindrischen Stufe haben.The sealing effect can be further improved if the outer circumferential surface of the radially elastic ring body of the slotted sealing ring near its high-pressure-side axial end has an outer contact ring surface which is intended for contact with the inner circumferential surface of the casting cylinder and whose axial length is less than that axial length of an inner ring surface axially overlapping with this outer contact ring surface, which can be exposed to the melt, for example the metal melt, on the inner circumference of the ring body, with the outer contact ring surface on the low-pressure side of the outer circumferential surface of the ring body at least over a portion of the remaining axial length the ring body is connected by an annular surface section, the diameter of which is smaller than the diameter of the outer contact ring surface. The reduction in the surface area of the outer contact ring area leads to an increase in pressure in the sealing surface area, which improves the sealing effect. Due to the high radial contact pressure, the contact ring surface grinds better according to the cylinder shape of the casting cylinder. In the case of lubricated operation of the die casting machine, the lubricant introduced into the casting chamber in front of the molten metal can move past the outer contact ring surface to the low pressure side in the region of the reduced-diameter circumferential surface of the sealing ring during the pressure feed of the piston. This lubricant, which collects on the low-pressure side of the sealing ring, lubricates the casting cylinder during the return movement of the piston. The reduced diameter ring surface section can have an approximate truncated cone shape or the shape of a cylindrical step.
Der Dichtring ist zweckmäßigerweise im Bereich der Stirnwand am Außenumfang der Kappe fixiert. Insbesondere bei einem radial elastischen, geschlitzten Dichtring kann es vorteilhaft sein, dass zwischen der inneren Umfangsfläche des Dichtrings und der äußeren Umfangsfläche der Kappe ein auf der Hochdruckseite des Ringkörpers des Dichtrings zumindest über einen Teil seiner Umfangslänge zur Hochdruckseite des Gießzylinders offener Ringspalt vorgesehen ist. Der Ringspalt kann über seine Gesamt- umfangslänge zum Gießzylinder hin offen sein. Es genügt jedoch beispiels- weise bei Dichtringen, die in einer Ringaussparung am Außenumfang der Kappe angeordnet sind, dass der zweite Kolbenteil den Dichtring über einen Teil seiner radialen Dicke hochdruckseitig mit einem Vorsprung radial übergreift, wobei der Vorsprung in Umfangsrichtung verteilt mehrere, insbesondere als Nuten ausgebildete axiale Kanäle aufweist, die die Hoch- druckseite des Gießzylinders mit dem Ringspalt verbinden. Die von der Gießkammer mit Hochdruck in den Ringspalt eindringende Schmelze erhöht einerseits den radialen Anpressdruck des Dichtrings gegen die Gießzylinderwand und zum anderen dichtet in dem Ringspalt erstarrtes Material der Schmelze den Dichtring gegenüber dem Kolben ab.The sealing ring is expediently fixed in the region of the end wall on the outer circumference of the cap. In particular in the case of a radially elastic, slotted sealing ring, it can be advantageous to provide an annular gap which is open on the high-pressure side of the ring body of the sealing ring at least over part of its circumferential length to the high-pressure side of the casting cylinder between the inner peripheral surface of the sealing ring and the outer peripheral surface of the cap. The annular gap can be open to the casting cylinder over its entire circumferential length. However, for example in the case of sealing rings which are arranged in a ring recess on the outer circumference of the cap, it is sufficient for the second piston part to radially overlap the sealing ring over a part of its radial thickness on the high-pressure side, the projection being distributed in the circumferential direction, in particular as grooves Has trained axial channels that connect the high pressure side of the casting cylinder with the annular gap. The melt penetrating into the annular gap from the casting chamber at high pressure on the one hand increases the radial contact pressure of the sealing ring against the casting cylinder wall and on the other hand material of the melt solidified in the annular gap seals the sealing ring against the piston.
Die Abdichtung des Dichtrings relativ zum Kolben wird mit zunehmendem Verschleiß des Dichtrings wichtiger. In einer bevorzugten Ausgestaltung,
bei welcher der Dichtring wiederum in einer Ringaussparung am Außenumfang der Kappe angeordnet ist, und zwar so, dass die Seitenflächen der Ringaussparung etwa konturgleich parallel zu den axialen Stirnflächen des Dichtrings verlaufen, kann der verschleißabhängige Zufluss von Schmelze zur Abdichtung des Dichtrings relativ zum Kolben auf einfache Weise dadurch gesteuert werden, dass die hochdruckseitige axiale Stirnfläche und die axial benachbarte Seitenfläche der Ringaussparung als konische Flächen ausgebildet sind. Auf diese Weise entsteht zwischen den konischen Flächen ein konischer Ringspalt, dessen Spaltbreite mit wachsendem Ver- schleiß zunimmt, da die konkav-konische Stirnfläche des Dichtrings mit wachsendem Verschleiß von der konvex-konischen Seitenfläche der Ringaussparung radial abhebt und auf diese Weise besser mit bei Erstarren den Ringspalt abdichtender Schmelze gefüllt werden kann.The sealing of the sealing ring relative to the piston becomes more important with increasing wear of the sealing ring. In a preferred embodiment, in which the sealing ring is in turn arranged in a ring recess on the outer circumference of the cap, and in such a way that the side surfaces of the ring recess run approximately in a contour parallel to the axial end faces of the sealing ring, the wear-dependent inflow of melt for sealing the sealing ring relative to the piston can be carried out easily Are controlled in such a way that the high-pressure-side axial end face and the axially adjacent side surface of the ring recess are designed as conical surfaces. In this way, a conical ring gap is created between the conical surfaces, the gap width of which increases with increasing wear, since the concave-conical end face of the sealing ring lifts radially from the convex-conical side surface of the ring recess with increasing wear and thus better with solidification the annular gap sealing melt can be filled.
Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen des Kolbens wird der radiale Anpressdruck des auf Grund seiner Eigenelastizität radial federnden, geschlitzten Dichtrings durch den Druck der Schmelze verstärkt. In einer Variante kann vorgesehen sein, dass am Außenumfang des ersten Kolbenteils in Umfangsrichtung verteilt mehrere radial wirkende Federelemente angeordnet sind, die den Dichtring nach radial außen drücken. Bei den Federelementen kann es sich beispielsweise um Schraubenfedern oder dergleichen handeln, die in radialen Sacklöchern der Kappe geführt sind.In the embodiments of the piston explained above, the radial contact pressure of the slotted sealing ring which is radially resilient due to its inherent elasticity is increased by the pressure of the melt. In a variant it can be provided that a plurality of radially acting spring elements are arranged on the outer circumference of the first piston part, which press the sealing ring radially outwards. The spring elements can be, for example, helical springs or the like which are guided in radial blind holes in the cap.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Here shows:
Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen geteilten Kolbens einer Kaltkammer- Druckgießmaschine; Fig. 2 einen Axiallängsschnitt durch einen Teil einer Variante desFigure 1 is an axial longitudinal section through an embodiment of a split piston according to the invention of a cold chamber die casting machine. Fig. 2 shows an axial longitudinal section through part of a variant of
Kolbens;
Fig. 3 einen Axiallängsschnitt durch einen Teil einer zweiten Variante des Kolbens;piston; 3 shows an axial longitudinal section through part of a second variant of the piston;
Fig. 4 einen Axiallängsschnitt durch einen Teil einer dritten Variante des Kolbens; Fig. 5 eine Radialansicht eines Dichtrings des Kolbens aus Fig. 4;4 shows an axial longitudinal section through part of a third variant of the piston; FIG. 5 shows a radial view of a sealing ring of the piston from FIG. 4;
Fig. 6 einen Axiallängsschnitt durch eine vierte Variante des Kolbens;6 shows an axial longitudinal section through a fourth variant of the piston;
Fig. 7 ein vergrößertes Detail des Kolbens, das in Fig. 6 durch einenFig. 7 is an enlarged detail of the piston, which is shown in Fig. 6 by a
Pfeil VII markiert ist; Fig. 8 einen Axiallängsschnitt durch eine fünfte Variante des Kolbens;Arrow VII is marked; 8 shows an axial longitudinal section through a fifth variant of the piston;
Fig. 9 eine Radialansicht des hochdruckseitigen Bereichs des Kolbens aus Fig. 8;9 is a radial view of the high-pressure side region of the piston from FIG. 8;
Fig. 10 eine Stirnansicht des Kolbens, gesehen in Richtung eines Pfeils X in Fig. 8;FIG. 10 is an end view of the piston, viewed in the direction of an arrow X in FIG. 8;
Fig. 1 1 einen Axiallängsschnitt durch eine sechste Variante des Kolbens;Figure 1 1 shows an axial longitudinal section through a sixth variant of the piston;
Fig. 12 einen Axiallängsschnitt durch eine Variante von bei den Kolben der Fig. 1 bis 1 1 verwendbaren Variante von Befesti- gungsorganen undFIG. 12 shows an axial longitudinal section through a variant of a variant of fastening elements and that can be used in the pistons of FIGS. 1 to 11
Fig. 13 einen Axialquerschnitt durch die Befestigungsorgane, gesehen entlang einer Linie XIII-XIII in Fig. 12.13 shows an axial cross section through the fastening elements, seen along a line XIII-XIII in FIG. 12.
Der in Fig. 1 dargestellte, in Form einer Kappe ausgebildete Kolben 1 einer Kaltkammer-Druckgießmaschine umfasst einen als Buchse ausgebildeten ersten Kolbenteil 3, der über eine Bajonettverbindung 5, wie sie beispielsweise in US 5 233 912 beschrieben ist, lösbar an einer in einem Gießzylinder 7 der Gießmaschine axial verschiebbaren Kolbenstange 9 befestigt ist. An dem ersten Kolbenteil 3 ist hochdruckseitig ein zweiter Kolbenteil 1 1 angeschraubt, der das bei 13 angedeutete Ende der Kolbenstange 9 überdeckt und eine den Hochdruckraum des Gießzylinders 7 begrenzende Stirnwand 15 des Kolbens 1 bildet. Der zweite Kolbenteil 1 1 enthält eine
zentrische Aussparung 17, deren Boden durch die Stirnwand 15 gebildet ist und zusammen mit dem Ende 13 der Kolbenstange 9 einen Kühlmittelraum 19 zur Kühlung des Kolbens 1 und insbesondere seiner Stirnwand 15 begrenzt. Das Kühlmittel wird über bei 21 und 23 angedeutete Kanäle der Kolbenstange 9 zu- bzw. abgeführt. Einzelheiten eines geeigneten Kühlsystems sind in EP O 423 413 A2 und in US 5 233 912 beschrieben. US 5 233 912 beschreibt auch Einzelheiten einer geeigneten Konstruktion der Bajonettverbindung 5.The piston 1 of a cold chamber die casting machine shown in FIG. 1 in the form of a cap comprises a first piston part 3 designed as a bushing, which is detachable via a bayonet connection 5, as described for example in US Pat. No. 5,233,912, on one in a casting cylinder 7 the casting machine axially displaceable piston rod 9 is attached. On the first piston part 3, a second piston part 11 is screwed on the high pressure side, which covers the end of the piston rod 9 indicated at 13 and forms an end wall 15 of the piston 1 delimiting the high pressure space of the casting cylinder 7. The second piston part 1 1 contains one Central recess 17, the bottom of which is formed by the end wall 15 and, together with the end 13 of the piston rod 9, delimits a coolant chamber 19 for cooling the piston 1 and in particular its end wall 15. The coolant is supplied or discharged to the piston rod 9 via channels indicated at 21 and 23. Details of a suitable cooling system are described in EP 0 423 413 A2 and in US 5 233 912. US 5 233 912 also describes details of a suitable construction of the bayonet connection 5.
Zur Ableitung des auf die Stirnwand 15 wirkenden Gießdrucks in die Stirnfläche 13 der Kolbenstange 9, kann die Stirnfläche 13 flächig an der Innenseite der Stirnwand 15 anliegen. Der Kühlmittelraum 19 hat hier Ringraumform.To derive the casting pressure acting on the end wall 15 into the end face 13 of the piston rod 9, the end face 13 can lie flat against the inside of the end wall 15. The coolant chamber 19 has an annular space shape here.
Am Außenumfang des zweiten Kolbenteils 1 1 ist eine Ringaussparung 25 vorgesehen, in der ein an der Innenwand des Gießzylinders 7 anliegender Dichtring 27 sitzt. Zur Hochdruckseite hin endet die Ringaussparung 25 an einer Ringschulter 29 des zweiten Kolbenteils 1 1. Niederdruckseitig wird die Ringaussparung 25 durch eine Stirnfläche 31 des ersten Kolbenteils 3 begrenzt, die einer bei 33 angedeuteten Teilungsfläche zwischen den beiden Kolbenteilen 3, 1 1 folgt. Die Teilungsfläche 33 liegt damit am niederdruckseitigen Stirnende des Dichtrings 27.On the outer circumference of the second piston part 11, an annular recess 25 is provided, in which a sealing ring 27, which rests against the inner wall of the casting cylinder 7, is seated. Towards the high pressure side, the ring recess 25 ends at an annular shoulder 29 of the second piston part 11. On the low pressure side, the ring recess 25 is delimited by an end face 31 of the first piston part 3, which follows a dividing surface indicated at 33 between the two piston parts 3, 1 1. The dividing surface 33 is thus on the low-pressure end of the sealing ring 27.
Für die lösbare Verbindung der beiden Kolbenteile 3, 1 1 sind in der Wand des niederdruckseitigen Kolbenteils 3 mehrere, hier sechs in Umfangs- richtung gleich verteilte, axial verlaufende Durchgangslöcher 35 vorgesehen, durch die hindurch von der Niederdruckseite her Schraubbolzen 37 in Gewindesacklöcher 39 des zweiten Kolbenteils 1 1 eingeschraubt sind. Die Schraubbolzen 37 spannen die beiden Kolbenteile 3, 1 1 flächig gegenein- ander. Eine am radial inneren Umfang der Teilungsfläche 33 vorgesehene Ringdichtung 41 dichtet die Teilungsfläche kühlmitteldicht ab.
Da die Teilungsfläche 33 auf der Niederdruckseite des Dichtrings 27 gelegen ist und die Schraubbolzen 37 von der Niederdruckseite her in zur Hochdruckseite geschlossene Sacklochgewinde 39 eingeschraubt sind, reicht der Betriebsdruck der Schmelze nicht aus, um in den Gewindebereich der Schraubbolzen 37 einzudringen. Die Schraubbolzen 37 backen damit im Gießbetrieb nicht fest und können auch nach Gebrauch des Kolbens problemlos für den Tausch einzelner Komponenten des Kolbens 1 , insbesondere des Dichtrings 27 oder des hochdruckseitigen Kolbenteils 1 1 problemlos gelöst werden.For the releasable connection of the two piston parts 3, 1 1, several, here six equally distributed in the circumferential direction, axially extending through holes 35 are provided in the wall of the low-pressure side piston part 3, through which screw bolts 37 pass from the low-pressure side into threaded blind holes 39 of the second Piston part 1 1 are screwed in. The bolts 37 clamp the two piston parts 3, 1 1 flat against one another. An annular seal 41 provided on the radially inner circumference of the dividing surface 33 seals the dividing surface in a coolant-tight manner. Since the dividing surface 33 is located on the low-pressure side of the sealing ring 27 and the bolts 37 are screwed from the low-pressure side into blind-hole threads 39 closed to the high-pressure side, the operating pressure of the melt is not sufficient to penetrate into the threaded region of the bolts 37. The bolts 37 thus do not bake firmly in the casting operation and can be easily removed even after use of the piston for exchanging individual components of the piston 1, in particular the sealing ring 27 or the high-pressure side piston part 11.
Der Dichtring 27 kann axial geschlitzt sein, beispielsweise als Stufenschlitz ausgebildet sein, wie er in US 5,058,592 (EP 0 423 413 A2) beschrieben ist; es kann sich aber auch um einen ringförmig geschlossenen Dichtring handeln. Von Vorteil ist es auch, wenn der Außenmantel des Ringkörpers des Dichtrings 27 nahe seinem hochdruckseitigen axialen Ende eine zur Anlage an der Innenmantelfläche des Gießzylinders 7 bestimmte schmale Anlage-Ringfläche 44 hat, die sich wie bei 43 angedeutet, zur Niederdruckseite hin verengt. Ein solcher Dichtring erzeugt, wenn er als geschlitzter, radial federnder Dichtring ausgebildet ist, im Bereich seiner vergleichsweise schmalen, hochdruckseitigen Dichtfläche 44 auf Grund seines großen Federungsvolumens vergleichsweise hohe Dichtkräfte.The sealing ring 27 can be axially slotted, for example in the form of a stepped slot, as described in US Pat. No. 5,058,592 (EP 0 423 413 A2); but it can also be a ring-shaped closed sealing ring. It is also advantageous if the outer casing of the ring body of the sealing ring 27 near its high-pressure-side axial end has a narrow contact-ring surface 44 intended for contact with the inner casing surface of the casting cylinder 7, which, as indicated at 43, narrows towards the low-pressure side. Such a sealing ring, if it is designed as a slotted, radially resilient sealing ring, produces comparatively high sealing forces in the area of its comparatively narrow, high-pressure side sealing surface 44 due to its large suspension volume.
In einer Variante des Dichtrings 27 kann dieser sowohl mit axialem als auch radialem Spiel in der Ringaussparung 25 angeordnet sein, wenn die als Schulter 29 hochdruckseitig vorstehende Stirnwand 15 zwischen ihrem axialen Überstand 45 und dem Gießzylinder 7 einen Ringspalt 47 begrenzt, in welchem auf Grund der Kühlung der Stirnwand 15 im Betrieb die Schmelze erstarren kann und auf diese Weise zusätzlich für eine Abdichtung des Dichtrings 27 sorgt.
Zumindest der zweite Kolbenteil 1 1 , gegebenenfalls aber auch der erste Kolbenteil 3, bestehen bevorzugt aus Stahl, was den Verschleiß des Kolbens 1 mindert.In a variant of the sealing ring 27, this can be arranged both with axial and radial play in the ring recess 25 if the end wall 15 projecting as a shoulder 29 delimits an annular gap 47 between its axial projection 45 and the casting cylinder 7, in which due to the Cooling of the end wall 15 can solidify the melt during operation and in this way additionally ensures a sealing of the sealing ring 27. At least the second piston part 11, but possibly also the first piston part 3, are preferably made of steel, which reduces the wear of the piston 1.
Im Folgenden werden Varianten des Kolbens aus Fig. 1 beschrieben. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 1 bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird jweils auf die gesamte vorangegangene Beschreibung Bezug genommen. Vorangegangen erläuterte Varianten, insbesondere des Dichtrings, treffen auch auf die nachfolgend erläuterten Versionen des Kolbens zu.Variants of the piston from FIG. 1 are described below. Components having the same effect are designated by the reference numerals of FIG. 1 and provided with a letter to distinguish them. To explain the structure and the mode of operation reference is made to the entire preceding description. Variants explained above, in particular of the sealing ring, also apply to the versions of the piston explained below.
Fig. 2 zeigt einen, wiederum als Kappe ausgebildeten Kolben 1 a, bei welchem sich die Ringaussparung 25a nahezu über die gesamte axiale Er- Streckung der beiden Kolbenteile 3a und 1 1 a, jedoch wenigstens über drei Viertel der Länge des Kolbens 1 a erstreckt. In die Ringaussparung 25a ist eine ringförmig geschlossene Buchse 27a eingesetzt, die von den Schultern 29a und 31 a des Kolbenteils 1 1 a bzw. 3a axial fixiert wird. Die Teilungsfläche 33a verläuft etwa im mittleren Drittel der axialen Erstreckung der Ringaussparung 25a. Auch in dieser Variante sind die beiden Kolbenteile 3a, 1 1 a durch mehrere am Umfang verteilte Schraubbolzen 37a lösbar miteinander verbunden, wobei die Schraubbolzen 37a von der Niederdruckseite des Kolbenteils 3a her in Sacklochgewinde 39a des Kolbenteils 1 1 a eingeschraubt sind.Fig. 2 shows a piston 1 a, again in the form of a cap, in which the annular recess 25 a extends almost over the entire axial extent of the two piston parts 3 a and 1 1 a, but at least over three quarters of the length of the piston 1 a. An annularly closed bushing 27a is inserted into the ring recess 25a and is axially fixed by the shoulders 29a and 31a of the piston part 11a and 3a. The dividing surface 33a extends approximately in the middle third of the axial extent of the ring recess 25a. In this variant, too, the two piston parts 3a, 11a are detachably connected to one another by a plurality of screw bolts 37a distributed around the circumference, the screw bolts 37a being screwed into blind hole threads 39a of the piston part 11a from the low-pressure side of the piston part 3a.
Die Buchse 27a ist ringförmig geschlossen und ist mit engen Toleranzen an den Innendurchmesser des Gießzylinders 7a angepasst. Die Buchse 27a besteht zweckmäßigerweise aus einer Kupferlegierung, während zumindest der Kolbenteil 3a, vorzugsweise aber auch der Kolbenteil 1 1a aus Stahl besteht. Auf der Hochdruckseite des Kolbens kann zwischen einem Überstand 45a der Stirnwand 15a und dem Gießzylinder 7a ein Spalt 47a gebildet sein, in welchem zur Verbesserung der Dichtwirkung die Schmelze
erstarren kann. Auch der Kolben 1 a ist entsprechend dem Kolben der Fig. 1 gekühlt und ist durch eine Bajonettverbindung 5a mit der Kolbenstange 9a lösbar verbunden.The bushing 27a is closed in a ring shape and is adapted to the inside diameter of the casting cylinder 7a with narrow tolerances. The bushing 27a expediently consists of a copper alloy, while at least the piston part 3a, but preferably also the piston part 1 1a, consists of steel. On the high-pressure side of the piston, a gap 47a can be formed between a projection 45a of the end wall 15a and the casting cylinder 7a, in which the melt improves the sealing effect can freeze. The piston 1 a is also cooled in accordance with the piston of FIG. 1 and is detachably connected to the piston rod 9 a by a bayonet connection 5 a.
Fig. 3 zeigt einen als Kappe ausgebildeten Kolben 1 b, der sich durch die Art der Fixierung seines Dichtrings 27b von den Kolben der Fig. 1 und 2 unterscheidet. Der Dichtring 27b ist entsprechend dem in US 5 233 912 oder EP O 423413 A2 beschriebenen Dichtring nahe der hochdruckseitigen Stirn des Kolbenteils 1 1 b angeordnet und als in Form eines Stufenschlitzes geschlitzter, radial federnder Dichtring ausgebildet, der mit einer inneren Umfangsnut 49 auf einen radial abstehenden Ringsteg 51 des hochdruckseitigen Kolbenteils 1 1 b aufgeschnappt ist. Zwischen dem Dichtring 27b und dem zur Hochdruckseite gelegenen Umfangsbereich kann ein zum Druckraum des Gießzylinders 7b offener Ringspalt 53 vorgesehen sein, der sich im Betrieb mit erstarrtem Schmelzematerial füllen kann und den Dichtring 27b zur Erhöhung der Dichtwirkung nach radial außen zwängt. Auch kann der Dichtring 27b ähnlich Fig. 1 im Bereich seines hochdruckseitigen Außenrands eine verglichen mit der axialen Ringdicke schmalen Auflagebereich 44b versehen sein und sich im Übrigen zur Niederdruckseite wie bei 43b angedeutet verjüngen.FIG. 3 shows a piston 1 b designed as a cap, which differs from the piston of FIGS. 1 and 2 by the type of fixing of its sealing ring 27 b. The sealing ring 27b is arranged in accordance with the sealing ring described in US Pat. No. 5,233,912 or EP 0 423413 A2 near the high-pressure-side end of the piston part 11b and is designed as a radially resilient sealing ring which is slotted in the form of a step slot and which has an inner circumferential groove 49 on a radial projecting ring web 51 of the high-pressure piston part 1 1 b is snapped. An annular gap 53 which is open to the pressure chamber of the casting cylinder 7b and which can fill with solidified melt material during operation and forces the sealing ring 27b radially outward to increase the sealing action can be provided between the sealing ring 27b and the peripheral region located on the high-pressure side. Also in the area of its high-pressure side outer edge, the sealing ring 27b, similar to FIG. 1, can be provided with a support area 44b which is narrow compared to the axial ring thickness and, moreover, taper towards the low-pressure side, as indicated at 43b.
Die Teilungsfläche 33b ist gegenüber dem Dichtring 27b mit Abstand von diesem zur Niederdruckseite hin versetzt und in dem zwischen der Teilungsfläche 33b und dem Dichtring 27b verbleibenden Materialbereich des Kolbenteils 1 1 b ist in einer Bohrung 55 ein formschlüssig in eine nicht näher dargestellte Aussparung des Dichtrings 27b eingreifender Sicherungsstift 57 eingesetzt, der den Dichtring 27b gegen Verdrehen sichert. Auf diese Weise werden gleichbleibende Einlaufeigenschaften des Dichtrings 27b sichergestellt.The dividing surface 33b is offset from the sealing ring 27b at a distance from it towards the low-pressure side and in the material region of the piston part 11b remaining between the dividing surface 33b and the sealing ring 27b there is a form-fit in a bore 55 in a recess in the sealing ring 27b, not shown in any more detail engaging locking pin 57 is used, which secures the sealing ring 27b against rotation. In this way, constant running-in properties of the sealing ring 27b are ensured.
Fig. 4 zeigt einen für den Metallguss unter Hochvakuum geeigneten, besonders gut abdichtenden, als Kappe ausgebildeten Kolben 1 c mit einem
hochdruckseitigen, in Form eines Stufenschlitzes geschlitzten Dichtring 27c, der entsprechend der Beschreibung zu Fig. 3 mit einer inneren Ringnut 49c auf einen äußeren Ringsteg 51 c des hochdruckseitigen Kolbenteils 1 1 c aufgeschnappt ist. Zur Erläuterung wird auf die Beschreibung entsprechen- der Bezugszahlen in Fig. 3 verwiesen.Fig. 4 shows a particularly well-sealing, designed as a cap piston 1 c with a suitable for metal casting under high vacuum high-pressure side, in the form of a step slot slotted sealing ring 27c, which is snapped onto the outer annular web 51 c of the high-pressure side piston part 1 1 c with an inner annular groove 49c as described in FIG. 3. For an explanation, reference is made to the description of corresponding reference numbers in FIG. 3.
Während der hochdruckseitige Dichtring 27c an dem Kolbenteil 1 1 c fixiert ist, sitzt ein niederdruckseitiger Dichtring 59 in einer Ringaussparung 61 des wiederum über eine Bajonettverbindung 5c mit der Kolbenstange 9c lösbar verbundenen Kolbenteils 3c. Zur Niederdruckseite hin bildet die Aussparung 61 für die axiale Fixierung des Dichtrings 59 eine Schulter 63. Auf der Hochdruckseite wird der Dichtring 59 durch eine Stirnfläche 65 fixiert, die in dieser Position der Teilungsfläche 33c folgt.While the high-pressure side sealing ring 27c is fixed to the piston part 11 c, a low-pressure side sealing ring 59 is seated in a ring recess 61 of the piston part 3c, which is in turn detachably connected to the piston rod 9c via a bayonet connection 5c. On the low-pressure side, the recess 61 for the axial fixation of the sealing ring 59 forms a shoulder 63. On the high-pressure side, the sealing ring 59 is fixed by an end face 65, which in this position follows the dividing face 33c.
Der Dichtring 59 ist radial federnd ausgebildet und hat außerhalb des Gießzylinders 7c ein radiales Übermaß, so dass er beim Einführen des Kolbens 1 c in den Gießzylinder 7c radial gespannt wird. An seinem hochdruckseitigen Rand hat der Dichtring 59 eine konische Einfädelschräge 67, so dass er auch im Dauerbetrieb der Kaltkammer-Druckgießmaschine bei zurückgezogenem Kolben 1 c aus dem Gießzylinder 7c austreten kann. Dies verkürzt die für ein vorgegebenes Gießvolumen erforderliche Baulänge des Gießzylinders.The sealing ring 59 is designed to be radially resilient and has a radial oversize outside the casting cylinder 7c, so that it is clamped radially when the piston 1c is inserted into the casting cylinder 7c. At its high-pressure side, the sealing ring 59 has a conical threading bevel 67 so that it can emerge from the casting cylinder 7c even when the cold chamber die casting machine is in continuous operation with the piston 1c withdrawn. This shortens the length of the casting cylinder required for a given casting volume.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den verglichen mit dem Dichtring 27c axial vergleichsweise langen Dichtring 59, der im dargestellten Ausführungsbeispiel nahezu die gesamte axiale Länge des Kolbenteils 3c einnimmt. Der Dichtring 59 ist aus einer federnden Kupferlegierung hergestellt und trägt an jeder der sich in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Kanten 69, 71 in Umfangsrichtung vorstehende Zungen 73, denen jeweils Aussparungen 75 des anderen Schlitzrands gegenüberliegen. Die Zungen 73 greifen in axialer Richtung eng passend, jedoch beweglich in jeweils eine der Aussparungen 75 ein, so dass sich insgesamt eine mäanderförmige axiale Dichtung ergibt.
Fig. 6 zeigt einen wiederum als Kappe ausgebildeten Kolben 1 d, der sich von dem Kolben 1 c der Fig. 4 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass der dort als breiter Ring ausgebildete Dichtring 59 axial mittig in zwei voneinander gesonderte Dichtringe 67, 69 aufgeteilt ist, von denen jeder einen Stufenschlitz hat und die gemeinsam in der Ringaussparung 61 d des ersten Kolbenteils 3d geführt sind. Um die radiale Anpresskraft der Dichtringe 67, 69 zu erhöhen, sind in Umfangsrichtung des ersten Kolbenteils 3d verteilt mehrere radiale Sacklöcher 71 vorgesehen, in die vorgespannte Schraubendruckfedern 73 eingesetzt sind (Fig. 7). Die Schraubendruckfe- dem 73 liegen über Druckkörper 75, hier in Form von Kugeln, am Innenumfang der Dichtringe 67 bzw. 69 an. Die Sacklöcher 71 sind in Umfangsrichtung mittig zu den Durchgangslöchern 35d der Befestigungsschrauben 37d versetzt.FIG. 5 shows a top view of the sealing ring 59 which is axially comparatively long compared to the sealing ring 27c and which in the exemplary embodiment shown takes up almost the entire axial length of the piston part 3c. The sealing ring 59 is made of a resilient copper alloy and carries circumferentially projecting tongues 73 on each of the edges 69, 71 lying opposite one another in the circumferential direction, each of which has recesses 75 of the other slot edge opposite. The tongues 73 engage tightly in the axial direction, but move in each case in one of the recesses 75, so that overall there is a meandering axial seal. FIG. 6 shows a piston 1 d, again designed as a cap, which differs from the piston 1 c of FIG. 4 essentially only in that the sealing ring 59 designed there as a wide ring is divided axially in the middle into two separate sealing rings 67, 69 is, each of which has a step slot and which are guided together in the ring recess 61 d of the first piston part 3d. In order to increase the radial pressing force of the sealing rings 67, 69, a plurality of radial blind holes 71 are provided distributed in the circumferential direction of the first piston part 3d, into which prestressed helical compression springs 73 are inserted (FIG. 7). The screw pressure springs 73 rest on pressure bodies 75, here in the form of balls, on the inner circumference of the sealing rings 67 and 69, respectively. The blind holes 71 are offset in the circumferential direction centrally to the through holes 35d of the fastening screws 37d.
Der Dichtring 27d kann, wie dies bereits anhand von Fig. 3 erläutert wurde, im Bereich seines hochdruckseitgen Außenrands einen, verglichen mit der axialen Ringbreite schmalen Auflagebereich haben, der sich im übrigen zur Niederdruckseite hin verjüngen kann. Im übrigen ist die Kolbenstange 9d mittels eines sie umschließenden Abdichtrings 77 gegen den ersten Kolbenteil 3d abgedichtet. Ein solcher Abdichtring kann auch bei den vorangegangen erläuterten Varianten vorgesehen sein.As already explained with reference to FIG. 3, the sealing ring 27d can have a narrow contact area in the area of its high-pressure side outer edge, which in comparison with the axial ring width can taper towards the low-pressure side. Otherwise, the piston rod 9d is sealed against the first piston part 3d by means of a sealing ring 77 surrounding it. Such a sealing ring can also be provided in the variants explained above.
Der in den Fig. 8 bis 10 dargestellte, wiederum als Kappe ausgebildete Kolben 1 e unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 erläuterten Kolben 1 in erster Linie dadurch, dass die Ringaussparung 25e sich nahezu über die gesamte axiale Länge des Kolbens 1e erstreckt und zusätzlich zu dem hochdruckseitig im Bereich der Stirnwand 1 e des zweiten Kolbenteils 1 1 e angeordneten Dichtrings 27e ein zweiter Dichtring 79 in der Ringaussparung 25e angeordnet ist. Die Dichtringe 27e und 79 werden durch die Stirnflächen 29e des zweiten Kolbenteils 1 1 e einerseits und die Stirnfläche 31 e des ersten Kolbenteils 3e andererseits axial fixiert. Der hochdrucksei- tige Dichtring 27e ist, wie Fig. 9 zeigt, mit einem axial und radial durch-
gehenden Stufenschlitz 81 versehen und sitzt mit radialem Spiel radial beweglich in der Ringaussparung 25e. Der niederdruckseitige Dichtring 79 ist als geschlossener Dichtring ausgebildet, dessen Außendurchmesser engpassend dem Gießzylinder 7e angepasst ist.The piston 1 e shown in FIGS. 8 to 10, again designed as a cap, differs from the piston 1 explained with reference to FIG. 1 primarily in that the ring recess 25 e extends almost over the entire axial length of the piston 1 e and In addition to the sealing ring 27e arranged on the high-pressure side in the region of the end wall 1 e of the second piston part 1 1 e, a second sealing ring 79 is arranged in the ring recess 25e. The sealing rings 27e and 79 are axially fixed by the end faces 29e of the second piston part 1 1 e on the one hand and the end face 31 e of the first piston part 3e on the other hand. The high-pressure side sealing ring 27e, as shown in FIG. 9, has an axially and radially through provided step slot 81 and sits with radial play radially movable in the ring recess 25e. The low-pressure side sealing ring 79 is designed as a closed sealing ring, the outer diameter of which is closely matched to the casting cylinder 7e.
Durch das Radialspiel zwischen dem Innenumfang des Dichtrings 27e und dem Ringboden der Ringaussparung 25e wird ein Ringspalt 53e gebildet, der über mehrere in Umfangsrichtung verteilte Kanäle 83 mit der Schmelze der Gießkammer in Verbindung steht. Die Kanäle 83 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel die Form axialer Nuten am Umfang des von der Stirnwand 15e radial nach außen abstehenden, die Ringschulter 29e der Ringaussparung 25e bildenden Vorsprungs 45e. In den Ringspalt 53e eindringende Schmelze erstarrt aufgrund der Kühlung des Kolbens 1 e in dem Ringspalt 53e und sorgt für eine verbesserte Abdichtung.The radial play between the inner circumference of the sealing ring 27e and the ring bottom of the ring recess 25e forms an annular gap 53e, which is connected to the melt of the casting chamber via a plurality of channels 83 distributed in the circumferential direction. In the exemplary embodiment shown, the channels 83 have the shape of axial grooves on the circumference of the projection 45e protruding radially outward from the end wall 15e and forming the annular shoulder 29e of the annular recess 25e. Melt penetrating into the annular gap 53e solidifies in the annular gap 53e due to the cooling of the piston 1e and ensures an improved seal.
Der Vorsprung 45e kann wiederum so ausgebildet sein, dass er zur Innenfläche des Gießzylinders 7e einen Ringspalt 47e bildet, wie dies anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Die Komponenten 43 und 44 des Kolbens der Fig. 1 können an dem hochdruckseitigen Dichtring 27e gleichfalls vorhan- den sein.The projection 45e can in turn be designed such that it forms an annular gap 47e with the inner surface of the casting cylinder 7e, as was explained with reference to FIG. 1. The components 43 and 44 of the piston of FIG. 1 can also be present on the high-pressure side sealing ring 27e.
Fig. 1 1 zeigt eine Variante des Kolbens der Fig. 8-10, die sich von diesem Kolben im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Ringaussparung 25f, die die beiden axial nebeneinander angeordneten Dichtringe 27f und 79f führt, hochdruckseitig durch eine konvex-konische, d.h. zur Niederdruckseite hin sich verjüngende Stirnfläche 29f begrenzt ist, während die hochdruckseitige Stirnfläche 85 des hochdruckseitigen, geschlitzten Dichtrings 27f konkav-konisch ausgebildet ist. Die beiden Konusflächen 29f und 85 haben gleichen Konuswinkel und damit zueinander parallele Erzeugende.11 shows a variant of the piston of FIGS. 8-10, which differs from this piston essentially in that the ring recess 25f, which guides the two sealing rings 27f and 79f arranged axially next to one another, is on the high-pressure side by a convex-conical, ie end surface 29f tapering towards the low-pressure side is limited, while the high-pressure side end surface 85 of the high-pressure side, slotted sealing ring 27f is concave-conical. The two cone surfaces 29f and 85 have the same cone angle and thus generators that are parallel to one another.
Der Dichtring 27f ist radial elastisch und mit radialem Spiel in der Ringaussparung 25f gehalten, so dass zwischen den Konusflächen 29f und 85 ein
konischer Ringspalt 87 verbleibt, durch den wiederum Schmelze in den Ringspalt 53f eintreten kann, die aufgrund der Kühlung in den Ringspalten 53f und 87 erstarrt und für eine Abdichtung des Dichtrings 27f relativ zum Kolben 1f sorgt. Mit wachsender Abnutzung des Dichtrings 27f wird der Ringspalt 87 breiter, womit mehr Schmelzematerial in den Ringspalt 87 eindringen kann, das nach dem Erstarren die Abdichtwirkung verbessert.The sealing ring 27f is held radially elastic and with radial play in the ring recess 25f, so that a between the conical surfaces 29f and 85 Conical annular gap 87 remains, through which in turn melt can enter the annular gap 53f, which solidifies due to the cooling in the annular gaps 53f and 87 and ensures a sealing of the sealing ring 27f relative to the piston 1f. With increasing wear of the sealing ring 27f, the annular gap 87 widens, with which more melt material can penetrate into the annular gap 87, which improves the sealing effect after solidification.
Die konische Gestaltung der hochdruckseitigen Stirnfläche läßt sich auch bei niederdruckseitig angeordneten Dichtringen, wie z.B. dem Dichtring 67 des Kolbens der Fig. 6, nutzen.The conical design of the high-pressure side face can also be used with sealing rings arranged on the low pressure side, e.g. 6 use the sealing ring 67 of the piston of FIG.
Die anhand der Fig. 1 erläuterten Komponenten 43 und 44 können auch bei dem Dichtring 27f vorgesehen sein. Darüber hinaus können, wie bei 83f in Fig. 1 1 angedeutet, zusätzlich als Nuten ausgebildete Kanäle am Umfang des Vorsprungs 45f verteilt vorgesehen sein, die zusätzliche Schmelze in den Ringspalt 53f einführen.The components 43 and 44 explained with reference to FIG. 1 can also be provided in the sealing ring 27f. In addition, as indicated at 83f in FIG. 11, channels formed as grooves can additionally be distributed around the circumference of the projection 45f and introduce additional melt into the annular gap 53f.
Bei den vorstehend erläuterten Kolben sind die beiden Kolbenteile durch Schrauben miteinander verbunden. Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Varian- te, bei welcher der erste Kolbenteil 3g mit dem zweiten Kolbenteil 1 1 g über eine Bajonettverbindung mit mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Bajonettvorsprüngen 89 und 91 an jedem der beiden Kolbenteile 3g und 1 1 g. Die Bajonettvorsprünge 89, 91 sind jeweils durch Lücken 93 voneinander getrennt, so dass die Kolbenteile 3g, 1 1 g axial ineinander gesteckt und durch Verdrehen relativ zueinander in eine Eingriffstellung gebracht werden können. Zwischen einander axial benachbarten Stirnflächen der über die Bajonettvorsprünge 89, 91 hinweg verlaufenen Teilungsfläche 33g ist wiederum ein Abdichtring 41 g angeordnet. Die Bajonettverbindung der Fig. 12 und 13 kann bei jeder der vorangegangenen Ausgestaltungen des Kolbens eingesetzt werden.
In the case of the pistons explained above, the two piston parts are connected to one another by screws. 12 and 13 show a variant in which the first piston part 3g with the second piston part 11g via a bayonet connection with a plurality of bayonet projections 89 and 91 arranged in a circumferential direction on each of the two piston parts 3g and 11g. The bayonet projections 89, 91 are each separated from one another by gaps 93, so that the piston parts 3g, 11g can be axially inserted into one another and brought into an engagement position by rotating them relative to one another. A sealing ring 41 g is in turn arranged between mutually axially adjacent end faces of the dividing surface 33 g extending over the bayonet projections 89, 91. The bayonet connection of FIGS. 12 and 13 can be used in any of the previous configurations of the piston.