DE10162769A1 - In Guss hergestellter sphärisch gewölbter Schuh für einen Verdichter - Google Patents

Abstract

Es wird ein sphärisch gewölbter Schuh aus einer Aluminiumlegierung vorgeschlagen. Es wird zuerst ein gegossenes Schuhelement durch Gießen hergestellt, welches eine Form mit einer im wesentlichen ebenen Fläche und einer konvex gekrümmten Fläche aufweist, die der Form des Schuhs als Produkt ähnlich ist. Das gegossene Schuhelement wird dann durch Pressen in ein Formschuhelement überführt, dessen Form im wesentlichen der einer Kugelwölbung entspricht. Das gegossene Schuhelement hat - als Beispiel - einen kleineren Durchmesser und eine größere Höhe als das Formschuhelement.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sphärisch gewölbten Schuhs, welcher zwischen einer Taumelscheibe und einem Kolben eines Ver­ dichters oder Kompressors der Taumelscheibenbauart anordenbar ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Beim Taumelscheibenverdichter erfolgt die Komprimierung eines Gases da­ durch, dass die Rotation der Taumelscheibe in eine hin- und hergehende Be­ wegung der Kolben umgewandelt wird; für diesen Zweck sind zwischen der Taumelscheibe und den Kolben Schuhe angeordnet. Der Schuh hat eine im wesentlichen sphärische Fläche auf der Seite, die dafür ausgebildet ist, mit dem Kolben in Berührung zu kommen, und eine im wesentlichen ebene Fläche auf der Seite, die dafür ausgebildet ist, mit der Taumelscheibe in Berührung zu kommen; der Schuh wird deshalb allgemein als halbkugelförmiger Schuh be­ zeichnet. Indes handelt es sich bei diesen Flächen nicht um streng sphärische bzw. ebene Flächen; vielmehr weisen sie häufig eine Form auf, die von der der sphärischen bzw. ebenen Fläche abweicht, um das Gleitverhalten etc. zu ver­ bessern. Allgemein hat der Schuh für einen hubraumunveränderlichen Kälte­ mittelverdichter eine Größe, die größer ist als die einer Halbkugel, während der Schuh für einen hubraumveränderlichen Kältemittelverdichter eine Größe hat, die kleiner ist als die einer Halbkugel. Letzterer erfordert, dass die zwei sphäri­ schen Oberflächenbereiche eines auf gegenüberliegenden Seiten der Taumel­ scheibe angeordneten Paares von den Schuhen im wesentlichen auf einer ge­ meinsamen Kugel liegen; aus diesem Grunde hat jeder Schuh eine Größe, die kleiner ist als die der Halbkugel, und zwar um einen Betrag, der im wesentli­ chen der halben Dicke der Taumelscheibe entspricht. Beim hubraumunverän­ derlichen Kältemittelverdichter, der frei von einer solchen Limitierung ist, ist die Größe des Schuhs häufig etwas größer als die der Halbkugel, um eine Gleitflächenabnahme zu vermeiden, selbst dann, wenn der ebene Bereich des Schuhs abgenutzt ist. Diese zwei Schuhtypen sind folglich nicht streng halbku­ gelförmig und werden in der vorliegenden Beschreibung allgemein als sphä­ risch gewölbte Schuhe bezeichnet.

Ein Schuh aus einem Werkstoff auf Aluminiumbasis (Aluminium oder Alumi­ niumlegierung) zur Reduzierung der Masse ist in der japanischen Offenle­ gungsschrift der Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 57-42180 etc. offenbart. Das Material des Schuhs ist wünschenswerterweise eine Aluminiumlegierung mit hohem Siliciumgehalt, um die Masse zu reduzieren und dabei gleichzeitig die Festigkeit des Schuhs zu erhöhen. Im Stand der Technik wird der sphärisch gewölbte Schuh in der Weise hergestellt, dass ein Ausgangsschuhelement er­ zeugt wird, indem ein stangenförmiges Material auf die erforderliche Länge geschnitten wird oder indem ein gewalztes Blech gestanzt wird, und anschlie­ ßend das Ausgangsschuhelement plastisch verformt wird, um einen sphärisch gewölbten Schuh als Formschuhelement zu erzeugen. Das zu diesem Zweck verwendete stabförmige Material wird zum Beispiel durch Stranggießen der Metallschmelze einer Aluminiumlegierung und Extrudieren des resultierenden Barrens zu einem Rundstab- oder Rundstangenmaterial erzeugt. Dieses Rund­ stabmaterial wird mit Hilfe einer Schneideinrichtung, z. B. mit einer Scher­ schneidmaschine, auf die gewünschte Länge abgelängt, um damit eine Mehr­ zahl von Ausgangsschuhelementen zu erzeugen, von denen jedes plastisch verformt wird, um dadurch einen sphärisch gewölbten Schuh zu erzeugen.

Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 1-162534 offenbart ein anderes Ver­ fahren zur Herstellung von Schuhen. Im einzelnen wird das durch Stranggie­ ßen der Metallschmelze einer Aluminiumlegierung hergestellte Stabmaterial auf die gewünschte Länge geschnitten. Das so geschnittene Ausgangsschuhele­ ment wird in die kugelige Form überführt, um ein weiteres Schuhelement zu erzeugen, welches weiter plastisch verformt wird, um einen Schuh als Form­ schuhelement zu erhalten.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Schuhs ist in der US-Patentschrift Nr. 5 950 480 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das durch Gießen er­ zeugte Ausgangsschuhelement zu einer gewalzten Platte ausgewalzt, aus der ein weiteres Schuhelement gestanzt wird, welches plastisch verformt wird, um ein Formschuhelement zu erzeugen.

Nun ist es jedoch so, dass hochsiliciumhaltige Aluminiumlegierungen eine ge­ ringe Duktilität und Verformbarkeit aufweisen und deshalb zur Bildung von Ris­ sen neigen, wenn das Ausmaß der plastischen Verformung groß ist. Stellt man aus diesem Material einen Schuh her, dann gestaltet es sich schwierig, das oben beschriebene stabförmige Element oder das gewalzte Blech zu erzeugen; hinzu kommt, dass eine erhöhte plastische Verformung zum Zeitpunkt der Herstellung eines Formschuhelements die Bildung von Rissen in dem Schuh­ element verursacht. Ein weiteres Problem liegt in der Schwierigkeit, eine aus­ reichende Maßgenauigkeit des abgetrennten Abschnittes des stabförmigen Elementes oder der gestanzten Fläche der gewalzten Platte zu sichern (die Seitenfläche parallel zur Stanzrichtung ist oft ein zylindrischer Bereich, der den sphärischen Teil mit dem ebenen Teil des Schuhs verbindet). Die Schwierig­ keit, ein Schuhelement sicherzustellen, welches eine hohe Maßgenauigkeit aufweist, wirkt sich abträglich auf die Maßgenauigkeit des sphärisch gewölbten Schuhs, d. h. des Formschuhelementes, aus. Hinzu kommt, dass es einerseits notwendig ist, mit Verfahren wie dem Abtrennen des stabförmigen Elementes oder der Oberflächenbearbeitung des sphärisch gewölbten Schuhelements zu arbeiten, die aber andererseits Materialabfall verursachen in Form von Spänen, die bei dem Herstellungsprozess anfallen, was zu erhöhten Produktionskosten führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wurde vor dem Hintergrund der im Vorstehenden aufgezeigten Situation vollendet, und eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen sphä­ risch gewölbten Schuh mit hoher Genauigkeit und Qualität auf effiziente Weise herzustellen. Ausführungsformen des Verfahrens zum Herstellen eines sphä­ risch gewölbten Schuhs in Einklang mit der Erfindung werden nachfolgend be­ schrieben.

Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Herstellen eines sphärisch ge­ wölbten Schuhs, umfassend die Schritte: Gießen eines ersten Schuhelements aus einer Legierung auf Aluminiumbasis, wobei das erste Schuhelement eine Form mit einer im wesentlichen ebenen Fläche und einer konvex gekrümmten Fläche aufweist, die der Form eines sphärisch gewölbten Schuhs als Produkt nahekommt; Bilden eines zweiten Schuhelements aus dem ersten Schuhele­ ment durch Pressen, wobei das zweite Schuhelement die Form einer im we­ sentlichen sphärischen Wölbung mit einer im wesentlichen ebenen Fläche und einer im wesentlichen konvexen sphärischen Fläche aufweist.

Bezüglich dieses Merkmals wird das erste Schuhelement mit der Form, die im wesentlichen der des sphärisch gewölbten Schuhs als Produkt nahekommt, in dem Gießschritt gegossen, so dass die Größe der erforderlichen plastischen Verformung bei der nachfolgenden Formung gering sein kann und das Auftre­ ten von Rissbildung in dem Schuhelement leicht vermieden werden kann. Aus diesem Grunde ist dieses Fertigungsverfahren besonders geeignet zur Her­ stellung eines sphärisch gewölbten Schuhs aus einem Material wie hochsili­ ciumhaltigem Aluminium, bei dem es erwünscht ist, die plastische Verformung zu minimieren.

Vorzugsweise umfasst der Gießschritt einen Schritt des Druckgießens.

Durch die Anwendung des Druckgießens kann das erste Schuhelement leicht in hoher Genauigkeit mit einer Form hergestellt werden, die der des Produktes nahekommt. Außerdem ist der Materialausnutzungsgrad hoch.

Bevorzugterweise wird der Gießschritt durchgeführt unter Verwendung einer Formwerkzeugeinheit, die ein erstes Formwerkzeug mit einer Vertiefung zum Bilden der konvex gekrümmten Fläche des ersten Schuhelements und ein zweites Formwerkzeug mit einer Fläche zum Bilden der ebenen Fläche umfasst und bei der das geschmolzene Metall über einen in einer Teilungsfläche des er­ sten Formwerkzeugs und/oder des zweiten Formwerkzeugs gebildeten Gießlauf und einen Anschnitt in die Vertiefung eingepresst oder eingespritzt wird.

Vorzugsweise umfasst der Gießschritt einen Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung, wobei die Erstarrung des Materials von der ebenen Oberflächenseite zur konvex gekrümmten Oberflächenseite des ersten Schuh­ elements fortschreitet.

Das Gießen mit einseitig gerichteter Erstarrung ist allgemein als ein Verfahren definiert, bei dem nach Füllen des geschmolzenen Metalls in ein Formwerkzeug mit einer oberen Öffnung der untere Teil des Formwerkzeugs mit Hilfe von Kühlmitteln gekühlt wird, um dadurch das geschmolzene Metall in dem Form­ werkzeug einseitig gerichtet (in Aufwärtsrichtung) erstarren zu lassen. Beim Gießen kleiner Bauteile, wie z. B. der Schuhelemente, wird das geschmolzene Metall aber nicht unbedingt über die obere Öffnung eingepresst. Bei der ein­ seitig gerichteten Erstarrung ist die Gefahr des Auftretens von Gußteilfehlern, wie z. B. Innenlunkern, Porositäten und Mikrolunkern und oxidischen Einschlüs­ sen oder dergleichen weniger wahrscheinlich, und deshalb ist es möglich, ei­ nen Schuh herzustellen, der eine hohe Qualität und Festigkeit und eine überle­ gene Haltbarkeit aufweist. Ferner kann man das erste Schuhelement leicht als produktformnahes Teil herstellen und dadurch eine hohe Maßgenauigkeit si­ cherstellen. Weiter ist der Materialausnutzungsgrad hoch, denn der größte Teil der eingesetzten Metallschmelze geht in den Aufbau des ersten Schuhelements ein.

Vorzugsweise wird der Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung durchgeführt unter Verwendung eines ersten Formwerkzeugs mit einer Ver­ tiefung zum Bilden der konvex gekrümmten Fläche des ersten Schuhelements und einer Anschnittöffnung am tiefsten Teil der Vertiefung und eines zweiten Formwerkzeugs, welches Kühlmittel enthält und eine Fläche zum Bilden der ebenen Fläche des ersten Schuhelements.

Vorzugsweise ist ein Schritt des Entfernens eines nicht zu verwendenden Teils zwischen dem Gießschritt und dem Schritt des (Um)Formens vorgesehen.

Es ist unvermeidlich, dass eine Spur des Anschnitts in einem Teil des durch Gießen hergestellten ersten Schuhelements zurückbleibt. Ferner ist wegen der leichten Erstarrungsschrumpfung der Metallschmelze in dem Gießprozess mit der Bildung von Blasen in dem Werkstoff des zuletzt erstarrten Bereichs zu rechnen. Wenn dann der sphärisch gewölbte Schuh aus dem mit Blasen be­ hafteten ersten Schuhelement gebildet wird, kann er an Festigkeit einbüßen, was vielfach zu einer unbefriedigenden Haltbarkeit führt, und es kann deshalb ein Vorsprung, der nicht in das Produkt eingeht und nicht zu verwenden ist, benachbart zu dem zuletzt erstarrenden Bereich gebildet werden. Indem der Schritt des Formens nach Beseitigung der Anschnittspuren und des nicht zu verwendenden Vorsprungs durchgeführt wird, kann die Bildung einer in der Oberfläche zurückbleibenden unbrauchbaren Vertiefung oder der Verbleib von Blasen im Produktinneren zufriedenstellend vermieden werden.

Vorzugsweise wird der Gießschritt in der Weise durchgeführt, dass die konvex gekrümmte Fläche einer konvexen sphärischen Fläche nahekommt und das erste Schuhelement höher und dünner ist als das zweite Schuhelement.

Der Durchmesser der ebenen Oberflächenseite des ersten Schuhelements kann vergrößert sein, so dass er über den Durchmesser der ebenen Oberflä­ chenseite des sphärisch gewölbten Schuhs, welcher das zweite Schuhelement bildet, hinausgeht. In einem solchen Fall kommt es aber häufig zur Bildung von Graten zwischen den Fügeflächen (Teilungsflächen) der Formwerkzeuge. Im Hinblick darauf wird das erste Schuhelement etwas dünner und etwas höher als das zweite Schuhelement festgelegt und zum Zeitpunkt des Formens wird die Höhe vermindert, wobei gleichzeitig das resultierende überschüssige Mate­ rial dazu verwendet wird, die Dicke des ersten Schuhelements zu vergrößern. Auf diese Weise kann ein Schuhelement mit der gewünschten Form und Größe erhalten werden und dabei gleichzeitig die Bildung von Graten befriedigend vermieden werden.

Vorzugsweise beträgt die Rate der Verkleinerung der Höhe des ersten Schuh­ elements auf die Höhe des zweiten Schuhelements in dem Schritt des Formens nicht mehr als 20%.

Die Höhenverkleinerungsrate beträgt wünschenswerterweise nicht mehr als 12%, noch erwünschter nicht mehr als 8%.

Vorzugsweise wird der Gießschritt in der Weise durchgeführt, dass das erste Schuhelement im Längsschnitt im wesentlichen die Form eines gleichschenkli­ gen Trapezes mit runden Schultern aufweist und dass das erste Schuhelement niedriger und dünner ist als das zweite Schuhelement.

Bezüglich dieses Aspektes wird zum Zeitpunkt des Formens der Durchmesser des Teils, der den Schultern des gleichschenkligen Trapezes entspricht, redu­ ziert, wobei das resultierende überschüssige Material zu den zwei Seiten der Schultern abfließt. Somit dehnt sich der mittlere Bereich des ersten Schuhele­ ments in Axialrichtung aus, während gleichzeitig die seitlichen Basisbereiche des gleichschenkligen Trapezes sich in Richtung der äußeren Peripherie aus­ dehnen. Auf diese Weise kann das zweite Schuhelement unter Vermeidung der Gratbildung in der gewünschten Form und Größe mit Genauigkeit erzeugt wer­ den.

Vorzugsweise beträgt die Rate der Vergrößerung der Höhe des ersten Schuh­ elements in dem Schritt des Formens auf die Höhe des zweiten Schuhelements in dem Schritt des Formens nicht mehr als 20%.

Die Rate, mit der die Höhe zunimmt, beträgt wünschenswerterweise nicht mehr als 12%, noch erwünschter nicht mehr als 8%.

Vorzugsweise wird der Schritt der Verbesserung der Oberflächenrauheit zur Verbesserung der Oberflächenrauheit des zweiten Schuhelements vorgesehen.

Der Schritt zur Verbesserung der Oberflächenrauheit ist bevorzugt eine Trom­ melbehandlung.

Vorzugsweise wird der Schritt des maschinellen Bearbeitens des ebenen Ober­ flächenbereichs des zweiten Schuhelements vorgesehen.

Durch das Ausführen des maschinellen Bearbeitungsschrittes kann die Maßge­ nauigkeit des sphärisch gewölbten Schuhs als Produkt verbessert werden. Gleichzeitig ermöglicht es die Tatsache, dass sich die ebene Oberflächenseite leichter maschinell bearbeiten lässt als die sphärische Oberflächenseite, das erfindungsgemäße Ziel mit geringerem Kostenaufwand zu erreichen.

Vorzugsweise wird der Schritt des Beschichtens mindestens eines Teils der Oberfläche des zweiten Schuhelements nach dem Schritt des Formens vorge­ sehen.

In dem Fall, wo der Schritt zur Verbesserung der Oberflächenrauheit und der Schritt der maschinellen Bearbeitung durchgeführt werden, wird der Be­ schichtungsschritt nach diesen Schritten an einem Zwischenprodukt durchge­ führt. Dagegen wird in dem Fall, wo diese Schritte nicht durchgeführt werden, der Beschichtungsschritt an dem zweiten Schuhelement als Zwischenprodukt durchgeführt. Die Durchführung des Beschichtungsschrittes kann das Gleit­ vermögen und die Verschleißbeständigkeit jedes sphärisch gewölbten Schuhs verbessern.

Vorzugsweise umfasst das Aluminium-basierte Material eine Aluminium-Sili­ cium-Legierung (Alsil-Legierung) mit einem Siliciumgehalt von mindestens 10 Gew.-%.

Die Verwendung einer Aluminium-Silicium-Legierung mit einem Siliciumgehalt von wenigstens 10 Gew.-% als Material für den sphärisch gewölbten Schuh vermindert die Masse des Schuhs und erhöht zugleich die Festigkeit des Schuhs, so dass es möglich wird, einen sphärisch gewölbten Schuh zu erzeu­ gen, der eine hohe Haltbarkeit aufweist. Außerdem kann mit der vorliegenden Erfindung die mit dem Formen des hochsiliciumhaltigen Schuheinsatzwerk­ stoffes einhergehende Problematik vermieden werden, wie oben beschrieben.

Vorzugsweise ist die Höhe des sphärisch gewölbten Schuhs geringer als die einer Halbkugel.

Der nach diesem Verfahren hergestellte sphärisch gewölbte Schuh ist zur Ver­ wendung für den hubraumveränderlichen Taumelscheibenverdichter geeignet.

Vorzugsweise ist die Höhe des sphärisch gewölbten Schuhs größer als die einer Halbkugel.

Der nach diesem Verfahren hergestellte sphärisch gewölbte Schuh ist zur Ver­ wendung für den hubraumunveränderlichen Taumelscheibenverdichter geeig­ net.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Verdichter der Taumelscheibenbauart im Schnitt von vorne, mit nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten sphärisch gewölbten Schuhen;

Fig. 2 eine Vorderansicht des sphärisch gewölbten Schuhs;

Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht, welche den Gieß­ schritt in dem Verfahren zur Herstellung des sphärisch gewölb­ ten Schuhs erläutert;

Fig. 4 eine Draufsicht zur Erläuterung des Gießschrittes;

Fig. 5 eine Vorderansicht zur Erläuterung des Schrittes zum Entfernen des nicht zu verwendenden Teils in dem Verfahren zur Herstel­ lung des sphärisch gewölbte Schuhs;

Fig. 6 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht, welche die Press­ formwerkzeuge vor dem Schritt des Formens zeigt;

Fig. 7 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht, welche die Gieß­ formwerkzeuge nach dem Schritt des Formens zeigt;

Fig. 8 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht, welche den sphärisch gewölbten Schuh nach dem Schritt des Beschichtens zeigt;

Fig. 9 eine Vorderansicht eines gegossenen Schuhelementes, welches in dem Herstellungsverfahren gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 10 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht, welche den Gieß­ schritt in dem Herstellungsverfahren gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt; und

Fig. 11 eine Draufsicht auf das Gießformwerkzeug von Fig. 10.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird ein sphärisch gewölbter Schuh für einen Verdichter der Taumelscheibenbauart für eine Fahrzeugklimaanlage in Einklang mit den be­ vorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung im Detail beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Taumelscheibenverdichter gemäß der ersten Ausführungs­ form. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen Zylinderblock, der eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung erstreckenden Zylinderbohrungen 12 auf­ weist, welche auf einem Kreis um die Mittenachse des Zylinderblocks 10 ange­ ordnet sind. In jeder Zylinderbohrung 12 ist ein einfachwirkender Kolben 14 (im folgenden einfach Kolben 14 genannt) hin- und herbeweglich angeordnet. Ein vorderes Gehäuse 16 ist mit einer axialen Endfläche (in Fig. 1 die linke Endfläche, genannt die vordere Endfläche) des Zylinderblocks 10 verbunden, und ein hinteres Gehäuse 18 ist über eine Ventilplattenanordnung 20 mit der anderen Endfläche (in Fig. 1 die rechte Endfläche, genannt hintere Endfläche) des Zylinderblocks 10 verbunden. Das vordere Gehäuse 16, das hintere Ge­ häuse 18, der Zylinderblock 10 etc. bilden das Gehäuse des Taumelscheiben­ verdichters. Eine Saugkammer 22 und eine Ausstoßkammer 24 sind zwischen dem hinteren Gehäuse 18 und der Ventilplattenanordnung 20 gebildet. Die Saugkammer 22 und die Ausstoßkammer 24 sind über eine Saugöffnung 26 bzw. eine Speiseöffnung 28 mit einem Kältekreislauf verbunden. In der Ventil­ plattenanordnung 20 sind Saugöffnungen 32, Saugventile 34, Ausstoßöffnun­ gen 36 und Ausstoßventile 38 angeordnet.

In dem Gehäuse ist eine drehbare Welle 50 drehbar angeordnet, mit der Mit­ tenachse des Zylinderblocks 10 als Drehachse. Die drehbare Welle 50 ist in dem vorderen Gehäuse 16 und dem Zylinderblock 10 jeweils über Lager an ihren Enden drehbar gehalten. Eine Aufnahmeöffnung 56 ist im mittleren Be­ reich des Zylinderblocks 10 gebildet, und das die drehbare Welle 50 am einen Ende abstützende Lager ist in der Aufnahmeöffnung 56 angeordnet. Der End­ bereich der drehbaren Welle 50, der dem vorderen Gehäuse 16 zuliegt, ist mit dem Fahrzeugmotor, der eine Antriebsquelle (nicht gezeigt) bildet, über eine Kupplungseinheit, bei der es sich zum Beispiel um eine elektromagnetische Kupplung handeln kann, gekoppelt. Wenn also die drehbare Welle 50 über die Kupplungseinheit mit dem Fahrzeugmotor verbunden wird, während der Motor läuft, dreht sich die drehbare Welle 50 um ihre Achse.

Eine Taumelscheibe 60 ist mit der drehbaren Welle 50 derart verbunden, dass sie bezüglich der drehbaren Welle 50 axial beweglich und schrägstellbar ist. In der Taumelscheibe 60 ist ein Durchgangsloch 61 gebildet, welches durch die Mittellinie der Taumelscheibe verläuft, und die drehbare Welle 50 erstreckt sich durch das Durchgangsloch 61. Das Durchgangsloch 61 ist so gestaltet, dass seine Innenabmessungen, in Fig. 1 vertikal gesehen, in Richtung seiner Mün­ dungsenden progressiv zunehmen und die Querschnittsgestalt seiner Enden in Form eines länglichen Lochs vorliegt. Ferner ist eine drehbare Platte 62 an der drehbaren Welle 50 befestigt und in dem vorderen Gehäuse 16 über ein Drucklager 64 abgestützt. Die Taumelscheibe 60 rotiert zusammen mit der drehbaren Welle 50 über einen Gelenkmechanismus 66, während sie zugleich neigbar und bewegbar in Axialrichtung ist. Der Gelenkmechanismus 66 um­ fasst Stützarme 67, welche an der drehbaren Platte 62 fest angeordnet sind, Führungsstifte 69, welche an der Taumelscheibe 60 fest angeordnet sind und in Führungslöchern 68 der Stützarme 67 gleitverschieblich angeordnet sind, das Durchgangsloch 61 der Taumelscheibe 60 und die Außenumfangsoberflä­ che der drehbaren Welle 50.

Jeder Kolben 14 umfasst einen Kontaktbereich 70 zum sandwichartigen In­ kontaktkommen mit dem peripheren Bereich der Taumelscheibe 60 und einen Kopfbereich 72, der einstückig mit dem Kontaktbereich 70 ausgebildet ist und in der Zylinderbohrung 12 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Kopfbereich 72 zur Einsparung von Gewicht hohl ausgeführt. Der Kopfbe­ reich 72, die Zylinderbohrung 12 und die Ventilplattenanordnung 20 bilden zusammengenommen einen Kompressionsraum. Der Kontaktbereich 70 kommt mit dem peripheren Bereich der Taumelscheibe 60 über ein Paar sphä­ risch gewölbter Schuhe 76 in Berührung. Die Schuhe 76 werden an späterer Stelle im Detail beschrieben.

Die Rotationsbewegung der Taumelscheiben 60 wird über die Schuhe 76 in die hin- und hergehende Linearbewegung der Kolben 14 umgewandelt. Beim Saughub, wobei der Kolben 14 sich vom oberen Totpunkt zum unteren Tot­ punkt bewegt, wird das Kältemittelgas in der Saugkammer 22 über die Saug­ öffnung 32 und das Sauventil 34 in den Kompressionsraum in der Zylinder­ bohrung 12 gesaugt. Dagegen wird beim Verdichtungshub, bei dem sich der Kolben 14 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, das Kältemit­ telgas in dem Kompressionsraum in der Zylinderbohrung 12 komprimiert und durch die Ausstoßöffnung 36 und das Ausstoßventil 38 ausgeschoben. Bei der Kompression des Kältemittelgases wirkt die Reaktion der Kompression in Axial­ richtung auf den Kolben 14. Die Reaktion der Kompression wird von dem vor­ deren Gehäuse 16 über den Kolben 14, die Taumelscheibe 60, die drehbare Platte 62 und das Drucklager 64 aufgenommen.

Ein Luftversorgungskanal 80 erstreckt sich in dem und durch den Zylinder­ block 10 und in dem hinteren Gehäuse 18. Die Ausstoßkammer 24 ist über den Luftversorgungskanal 80 mit einer Taumelscheibenkammer 86 verbunden, welche zwischen dem vorderen Gehäuse 16 und dem Zylinderblock 10 gebildet ist. Auf halber Strecke des Luftversorgungskanals 80 befindet sich ein elek­ tromagnetisches Steuerventil 90. Der elektrische Strom, der einem Solenoid 92 in dem elektromagnetischen Steuerventil 90 zugeführt wird, wird entspre­ chend Informationen gesteuert, bei denen es sich zum Beispiel um die Kälte­ last handeln kann, die von einer (nicht gezeigten) Steuereinheit geliefert wer­ den, welche als Hauptkomponente einen Computer aufweist.

Ein Luftabfuhrkanal 100 ist in der drehbaren Welle 50 angeordnet. Ein Ende des Luftabfuhrkanals 100 ist zur Aufnahmeöffnung 56 offen, und das andere Ende des Kanals ist zur Taumelscheibenkammer 86 offen. Die Aufnahmeöff­ nung 56 ist mit der Saugkammer 22 über eine Luftabfuhröffnung 104 ver­ bunden.

Dieser Taumelscheibenverdichter ist ein hubraumveränderlicher Verdichter. Der Innendruck in der Taumelscheibenkammer 86 wird unter Nutzung der Druckdifferenz zwischen der hochdruckseitigen Ausstoßkammer 24 und der niederdruckseitigen Saugkammer 22 gesteuert, so dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Kompressionsraum in der Zylinderbohrung 12, der auf eine Seite des Kolbens 14 wirkt, und dem Druck in der Taumelscheibenkam­ mer 86, der auf die andere Seite des Kolbens 14 wirkt, reguliert wird, so dass der Neigungswinkel der Taumelscheibe 60 verändert wird, um den Hub der Kolben 14 zu verändern und dadurch die Förderleistung des Verdichters einzu­ stellen. Im einzelnen wird durch Steuern der Erregung/Entregung des elektro- magnetischen Steuerventils 90 die Verbindung von der Taumelscheibenkam­ mer 86 zur Ausstoßkammer 24 hergestellt oder unterbrochen, und dadurch der Druck in der Taumelscheibenkammer 86 gesteuert.

Der Zylinderblock 10 und die Kolben 14 sind aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, welche eine Art von Metall darstellt, wobei die Außenumfangsober­ flächen der Kolben 14 mit einem Fluor-Kunststoff überzogen sind. Der Fluor- Kunststoff-Überzug ermöglicht es, den unmittelbaren Kontakt zwischen gleich­ artigen Metallen zu vermeiden und damit ein Aneinanderhaften oder Festfres­ sen der Metalle zu verhindern und zugleich den Passspalt zwischen dem Kol­ ben 14 und der Zylinderbohrung 12 auf ein Minimum zu reduzieren. Es ist je­ doch auch möglich, den Zylinderblock 10, den Kolben 14 und die Überzugs­ schicht aus anderen als den obengenannten Materialien zu bilden.

Der Kontaktbereich 70 des Kolbens 14 ist im wesentlichen U-förmig und um­ fasst zwei Armbereiche 120 und 122, die sich parallel zueinander senkrecht zur Mittenachse des Kopfbereichs 72 erstrecken, und einen Kopplungsbereich 124, der die zunächst liegenden Enden der Armbereiche 120 und 122 miteinander koppelt. Die einander zugewandten Seitenflächen der Armbereiche 120 und 122 haben jeweils konkave sphärische Oberflächen 128. Die zwei konka­ ven sphärischen Flächen 128 liegen auf einer gemeinsamen Kugelfläche.

Jeder der Schuhe 76 ist als sphärische Wölbung oder Kugelwölbung gestaltet und umfasst einen sphärischen Oberflächenbereich 132, womit ein Teil der äußeren Oberfläche eine im wesentlichen konvexe sphärische Fläche bildet, und einen ebenen Oberflächenbereich 138, womit ein weiterer Teil der äußeren Oberfläche eine im wesentlichen ebene Fläche bildet, wie in Fig. 2 gezeigt. Der ebene Oberflächenbereich 138 ist strenggenommen eine geringfügig ballige oder schwach gekrümmte Oberfläche (zum Beispiel eine konvexe sphärische Fläche mit einem sehr großen Krümmungsradius), und der periphere Bereich der Bodenfläche schrägt sich mit einer sehr großen Schräge ab. Ferner ist ein Teil des sphärischen Oberflächenbereichs 132 nahe dem ebenen Oberflächen­ bereich 138 eine zylindrische Fläche. Die Grenzflächen zwischen der ballig ge­ krümmten Fläche, der abgeschrägten Fläche, der zylindrischen Fläche und der konvexen sphärischen Fläche sind mit einem vergleichsweise kleinen Krüm­ mungsradius abgerundet. Das Paar von Schuhen 76 wird an seinen sphäri­ schen Oberflächenbereichen 132 gleitbeweglich in den konkaven sphärischen Flächen 128 des Kolbens 14 gehalten und kommt an seinen ebenen Oberflä­ chenbereichen 138 mit Gleitflächen 140 und 142 in Kontakt, welche zwei Sei­ tenflächen des peripheren Bereichs der Taumelscheibe 60 sind, wodurch der periphere Bereich der Taumelscheibe 60 sandwichartig von beiden Seiten flan­ kiert wird. Hierbei ist das Paar von Schuhen 76 so gestaltet, dass die konvexen sphärischen Flächen der sphärischen Oberflächenbereiche 132 auf einer ge­ meinsamen Kugelfläche liegen. Anders ausgedrückt: in dieser Ausführungs­ form sind die Schuhe 76 jeweils als eine Kugelwölbung ausgeführt, die kleiner ist als eine normale Kugelwölbung, und zwar um einen Betrag, der in etwa der halben Dicke der Taumelscheibe 60 entspricht. Die Schuhe 76 sind aus einer Aluminium-Silicium-(Alsil-)Legierung hergestellt, deren Hauptbestandteil Alu­ minium ist, mit einem Gehalt an Silicium von nicht weniger als 10 Gew.-% Silicium. Die Oberfläche des Schuhs 76 ist mit einer Überzugsschicht versehen, wodurch die Haltbarkeit der Schuhe und das Gleitvermögen in Verbindung mit dem Kolben 14 oder der Taumelscheibe 60 verbessert werden.

Die Schuhe 76, welche die im Vorstehenden beschriebene Form der Ausbildung zeigen, werden nach einem Herstellungsverfahren gefertigt, welches die fol­ genden Schritte umfasst. Zunächst wird im Gießschritt ein gegossenes Schuh­ element 160 gegossen, dessen Form der des Schuhs 76 als Produkt im we­ sentlichen nahekommt oder angenähert ist, und im Schritt des Formens wird das gegossene Schuhelement 160 durch Pressen (Kaltverformung oder Kalt­ schmieden) in ein Formschuhelement 162 umgeformt, dessen Form im we­ sentlichen der einer Kugelwölbung entspricht. Der Schritt des Gießens und der Schritt des Formens werden im Folgenden erläutert.

Im Gießschritt wird das gegossene Schuhelement 160 nach einem Gießver­ fahren mit einseitig gerichteter Erstarrung gegossen. Allgemein wird bei dem Gießverfahren mit einseitig gerichteter Erstarrung der untere Teil des Form­ werkzeugs, der mit dem geschmolzenen Metall gefüllt ist, mit Hilfe von Kühl­ mitteln gekühlt, so dass die Erstarrung der Metallschmelze einseitig gerichtet vom unteren Teil zum oberen Teil fortschreitet. Ein Gießformwerkzeug 180 als Hauptteil der für den Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung verwendeten Formwerkzeugeinheit ist in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt. Das Gießformwerkzeug 180 umfasst ein feststehendes Formwerk­ zeug 182, ein erstes bewegliches Formwerkzeug 184 und ein zweites bewegli­ ches Formwerkzeug 186, deren Öffnung und Schließung dadurch bewirkt wird, dass sie zueinander hin- und voneinander wegbewegt werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Das feststehende Formwerkzeug 182 ist von einer (nicht gezeigten) Halteplatte gehalten und mit einer (nicht gezeigten) feststehenden Platte lös­ bar verbunden. Das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 ist ebenfalls von einer (nicht gezeigten) Halteplatte gehalten und mit einer beweglichen Platte (nicht gezeigt) beweglich verbunden. Die bewegliche Platte ist so ausgebildet, dass sie mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Hebeeinheit als Antriebseinheit zu der feststehenden Platte hin- und von dieser wegbewegt werden kann. Das erste bewegliche Formwerkzeug 184 weist Teilungsflächen (Fügeflächen) 190 und 192 auf, welche Teilungsflächen (Fügeflächen) 194 und 196 des festen Formwerkzeugs 182 bzw. des zweiten beweglichen Formwerkzeugs 186 ge­ genüberliegen, gehalten von einem Schieber (nicht gezeigt). Der Schieber und die bewegliche Platte sind über eine Übertragungseinheit miteinander verbun­ den, so dass, wenn das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 zu dem festste­ henden Formwerkzeug 182 hin- und von diesem wegbewegt wird, das erste bewegliche Formwerkzeug 184 ebenfalls zu dem feststehenden Formwerk­ zeug 182 hin- bzw. von diesem wegbewegt wird. Alternativ kann die Anord­ nung so getroffen sein, dass das erste bewegliche Formwerkzeug 184 und das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 unabhängig voneinander, mit Hilfe von jeweils für sie bestimmten Antriebseinheiten die Bewegung zu dem festste­ henden Formwerkzeug 182 hin bzw. von diesem weg auszuführen vermögen.

In den Teilungsflächen 192 und 196 des ersten beweglichen Formwerk­ zeugs 184 bzw. des zweiten beweglichen Formwerkzeugs 186 sind Hohlraum­ flächen 200 bzw. 202 an den entsprechenden Stellen gebildet. Die Hohlraum­ flächen 200 und 202 definieren einen Hohlraum 204, dessen Form der äußeren Form des gegossenen Schuhelementes 160 entspricht. Der Teil des ersten be­ weglichen Formwerkzeugs 184, welcher von der Hohlraumfläche 200 um­ schlossen ist, definiert eine Vertiefung, um in der Hauptsache einen auf der Seite des sphärischen Oberflächenbereichs 206 liegenden Teil der äußeren Form des gegossenen Schuhelementes 160 zu gießen, d. h. eine im wesentli­ chen konvexe sphärische Fläche. Die Hohlraumfläche 202 des zweiten bewegli­ chen Formwerkzeugs 186 ist dazu vorgesehen, in der Hauptsache einen auf der Seite des ebenen Oberflächenbereichs 208 liegenden Teil der äußeren Form des gegossenen Schuhelementes 160 zu gießen, der eine im wesentli­ chen ebene Fläche aufweist. In dieser Ausführungsform liegen die Teilungsflä­ che 196 und die Hohlraumfläche 202 in einer gemeinsamen Ebene.

Es sind eine Mehrzahl von Hohlräumen 204 in einer Richtung parallel zu den Teilungsflächen 192 und 196 des ersten und zweiten beweglichen Formwerk­ zeugs 184 und 186 angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt, so dass bei einem einzi­ gen Durchgang der Einführung der Metallschmelze eine Mehrzahl von gegos­ senen Schuhelementen 160 gleichzeitig gegossen werden können. Der obere Endbereich (auf der dem feststehenden Formwerkzeug 182 zuliegenden Seite) jedes Hohlraums 204 steht mit einem Gießlauf 212 und weiter mit dem In­ nenraum einer Büchse 214 in Verbindung, welche einen Einlass aufweist. Es erstreckt sich ein einziger Gießlauf 212 von dem Innenraum der Büchse 214 aus, von dem dann mehrere Gießläufe 212 abzweigen, wobei jeder Stichlauf mit dem oberen Endbereich eines entsprechenden Hohlraums 204 in Verbin­ dung steht. In der Teilungsfläche 194 des feststehenden Formwerkzeugs 182 ist eine Nut mit einem im wesentlichen halbrunden Querschnitt angelegt. Bei miteinander verbundenen Teilungsflächen 190 und 194 wird die Nut von der Teilungsfläche 190 bedeckt, und auf diese Weise wird der Gießlauf 212 gebil­ det. An jedem Hohlraum-(204-)seitigen Ende des Laufs 212 ist ein An­ schnitt 218 gebildet, der in den tiefsten Bereich der von der Hohlraumflä­ che 200 des ersten beweglichen Formwerkzeugs 184 umschlossenen Vertie­ fung mündet. Die Büchse 214 hat eine im wesentlichen zylindrische Form und wird von dem feststehenden Formwerkzeug 182 gehalten. Ein Kolben 220 und ein mit dem vorderen Ende des Kolbens 220 verbundener Kolbenkopf 222, dessen Durchmesser größer ist als der des Kolbens 220, sind in der Büch­ se 214 angeordnet, wobei der Kolbenkopf 222 gleitverschieblich in der Büch­ se 214 angeordnet ist. Der Kolben 220 wird durch eine Kolbenantriebseinheit in der Büchse 214 bewegt. Die Kolbenantriebseinheit kann ein Hydraulikzylin­ der sein, der eine Art von Fluiddruckzylinder darstellt. Büchse 214, Kolben 220, Kolbenkopf 222 und Kolbenantriebseinheit bilden eine Einspritzeinheit zum Einspritzen des geschmolzenen Metalls (in dieser Ausführungsform gebil­ det von einer Aluminium-Silicium-Legierung mit Aluminium als Hauptbestand­ teil und nicht weniger als 10 Gew.-% Silicium), welches über den Einlass in Richtung der Hohlräume 204 gegossen wird.

Das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 weist interne Kühlmittel auf. Die Kühlmittel umfassen eine Mehrzahl von Kühlkanälen 230, die sich parallel zu der Teilungsfläche 196 erstrecken, wie in Fig. 3 gezeigt, und sind mit einer Kühlwasserversorgungseinheit (nicht gezeigt) verbunden. Wenn das Kühlwas­ ser die Kühlkanäle 230 durchströmt, werden die Hohlraumflächen 202 des zweiten beweglichen Formwerkzeugs 186 und deren benachbarte Bereiche gekühlt. Das erste bewegliche Formwerkzeug 184 umfasst auch Heizmittel. Die gezeigten Heizmittel sind von stabförmigen elektrischen Heizvorrichtungen 236 gebildet, welche sich parallel zu den Teilungsflächen 190 und 192 zwischen einer Mehrzahl von den Hohlräumen 204 erstrecken, die in einer Richtung in dem ersten beweglichen Formwerkzeug 184 angeordnet sind. Die elektrischen Heizvorrichtungen 236, welche Heizeinheiten darstellen, verhindern einen Temperaturabfall an den die Hohlräume 204 definierenden Seitenwänden des ersten beweglichen Formwerkzeugs 184. Die elektrischen Heizvorrichtun­ gen 236 können jedoch auch weggelassen werden.

Beim Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung wird, wenn das feststehende Formwerkzeug 182, das erste bewegliche Formwerkzeug 184 und das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 miteinander verspannt sind und die Teilungsflächen 190, 192, 194 und 196 in engen Kontakt miteinander gebracht sind, die geschmolzene Aluminium-Silicium-Legierung über den Einlass der Büchse 214 eingebracht, und der Kolbenkopf 222 fährt in Richtung der Hohl­ räume 204 vor, um so das geschmolzene Metall durch den Gießlauf 212 und die Anschnitte 218 in die Hohlräume 204 zu drücken. Auch nach beendeter Füllung der Hohlräume 204 mit geschmolzenem Metall wird der Antrieb des Kolbenkopfs 222 fortgesetzt, so dass das geschmolzene Metall in den Hohlräu­ men 204 unter ausreichendem Druck erstarrt. Der Teil der Metallschmelze in dem Hohlraum 204 nahe dem ebenen Oberflächenbereich 208 wird zuerst durch das die Kühlkanäle 230 durchströmende Wasser gekühlt, während die Kühlwirkung von den Seiten des Hohlraums 204 durch die von den elektri­ schen Heizvorrichtungen 236 kommende Wärme unterdrückt wird. Daher er­ folgt die Erstarrung der Metallschmelze einseitig gerichtet von dem nahe der ebenen Fläche 208 liegenden Bereich des Metalls in Richtung des nahe dem sphärischen Oberflächenbereich 206 liegenden Bereich des Metalls.

Bei dieser Methode des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung werden mit fortschreitender Erstarrung während des Gießens entstandene Fehler wie Innenlunker, Porositäten und Mikrolunker in Aufwärtsrichtung verdrängt, und der am weitesten von dem ebenen Oberflächenbereich 208 des gegossenen Schuhelementes 160 entfernte Bereich (die Oberseite des sphärischen Ober­ flächenbereichs 206) erstarrt zuletzt. Dadurch wird es möglich, den Fall, dass Fehler in dem gegossenen Schuhelement 160 verbleiben, zufriedenstellend zu vermeiden und die Qualität und Dauerhaftigkeit des gegossenen Schuhele­ ments 160 zu verbessern. Es ist aus diesem Grunde wünschenswert, einen Abfuhrkanal in dem ersten beweglichen Formwerkzeug 184 zu bilden, um die in den Hohlräumen 204 befindliche Luft beim Gießen abzuführen.

Nach Erstarrung des gegossenen Schuhelementes 160 wird das Gießform­ werkzeug 180 geöffnet, indem das zweite bewegliche Formwerkzeug 186 und das erste bewegliche Formwerkzeug 184 von dem feststehenden Formwerk­ zeug 182 getrennt werden. Parallel zu diesem Vorgang werden die gegossenen Schuhelemente 160 aus den von den Hohlraumflächen 200 umschlossenen Vertiefungen mit Hilfe von in dem ersten beweglichen Formwerkzeug 184 an­ geordneten Ausstoßelementen (nicht gezeigt) ausgestoßen, wobei das in den Anschnitten 218 erstarrte Material abgetrennt wird, und anschließend wird das in dem Lauf 212 erstarrte Material mit Hilfe von in dem feststehenden Form­ werkzeug 182 angeordneten Ausstoßelementen (nicht gezeigt) aus dem fest­ stehendes Formwerkzeug 182 ausgestoßen. Der zwischen dem Gießlauf 212 und dem Kolbenkopf 222 gebildete Gießrest wird von dem feststehenden Formwerkzeug 182 getrennt, wobei er mit dem in dem Lauf 212 erstarrten Material verbunden bleibt (diese Teile werden mit dem Sammelbegriff Hilfsteile bezeichnet, im Vergleich zu dem gegossenen Schuhelement 160, welches ei­ nen Produktteil bildet).

Wie durch eine Strich-Zweipunktlinie in Fig. 5 dargestellt, bleibt ein Vor­ sprung 240 als Teil oder Ganzes des in dem Anschnitt 218 erstarrten Materials im mittleren Bereich (Oberseite der konvexen sphärischen Fläche) jedes sphä­ rischen Oberflächenbereichs 206 der gegossenen Schuhelemente 160 zurück. Dieser nicht zu verwendende Vorsprung 240 wird mit Hilfe eines (nicht ge­ zeigten) Schneid- oder Schleifwerkzeugs im Schritt des Entfernens des nicht zu verwendenden Teils nach dem Gießschritt beseitigt. Beim herkömmlichen Gießen kommt es zur einer leichten Schrumpfung der Metallschmelze bei ihrer Erstarrung, in deren Folge Innenlunker oder Porositäten in dem zuletzt er­ starrten Bereich entstehen, weil die Metallschmelze in diesen Bereich, wo eine Volumenkontraktion durch Schrumpfung stattfindet, nicht nachfließt. Bei dem erfindungsgemäßen Gießverfahren mit einseitig gerichteter Erstarrung indes ist der zuletzt erstarrte Bereich der Bereich, der zu dem Vorsprung 240 oder dem Lauf 212 gehört. Deshalb ist mit Entfernen des Vorsprungs 240 auch der Be­ reich sicher entfernt, in dem Innenlunker oder Porositäten auftreten, so dass das gegossene Schuhelement 160 in hochwertiger Qualität erhalten werden kann. Um diesen Prozess mit noch mehr Bestimmtheit zu sichern, können Heizmittel in dem festen Formwerkzeug 182 sowie in dem ersten beweglichen Formwerkzeug 184 angeordnet werden. Eine weitere Alternative besteht darin, die Heizmittel nur in dem feststehenden Formwerkzeug 182 vorzusehen und auf die Heizmittel in dem ersten beweglichen Formwerkzeug 184 zu verzich­ ten.

Das in der im Vorstehenden beschriebenen Weise hergestellte gegossene Schuhelement 160 ist dünner (kleiner im Durchmesser) und höher als das Formschuhelement 162, so dass im Schritt des Formens die Höhe vermindert und der Durchmesser vergrößert werden. Ein Schmiedegesenk oder Gesenk­ werkzeug 250 als Hauptteil der Formgebungsvorrichtung, welche in dem For­ mungsschritt verwendet wird, ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Das Gesenk­ werkzeug 250 umfasst ein erstes Formwerkzeug 254 und ein zweites Form­ werkzeug 256, deren Schließung bzw. Öffnung dadurch bewirkt wird, dass sie zueinander hin- und voneinander wegbewegt werden. Bei dieser Ausführungs­ form ist eines der beiden Formwerkzeuge 254, 256 feststehend (im hier ge­ zeigten Fall das Werkzeug 256) und das andere ist beweglich (im hier gezeig­ ten Fall das erste Werkzeug 254). Durch Betätigung einer Hebeeinheit als An­ triebseinheit (nicht gezeigt) wird das erste Formwerkzeug 254 zu dem zweiten Formwerkzeug 256 hin- oder von diesem wegbewegt. Bei dieser Ausführungs­ form ist die Bewegung des ersten Formwerkzeugs 254 eine vertikale Bewe­ gung.

Das erste Formwerkzeug 254 und das zweite Formwerkzeug 256 sind so aus­ gebildet, dass sie an einander gegenüberliegenden Teilungsflächen (Passflä­ chen) 260 und 262 miteinander in Kontakt kommen. Es sind Formwerkzeugflä­ chen 266 und 268 in den Teilungsflächen 260 und 262 an den entsprechenden Stellen gebildet. Die Formwerkzeugflächen 266 und 268 definieren einen Hohl­ raum, dessen Form der äußeren Form des Formschuhelementes 162 ent­ spricht. Der von der Formwerkzeugfläche 266 des ersten Formwerkzeugs 254 umschlossene Bereich bildet eine Vertiefung, um in der Hauptsache einen auf der Seite des sphärischen Oberflächenbereichs 270 liegenden Teil der äußeren Form des Formschuhelements 162 zu bilden, der eine im wesentlichen kon­ vexe Oberfläche aufweist. Die Formwerkzeugfläche 268 bildet in der Hauptsa­ che einen auf der Seite des ebenen Oberflächenbereichs 272 liegenden Teil der äußeren Form des Formschuhelements 162, der eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Die Formwerkzeugfläche 268 des zweiten Formwerk­ zeugs 256 weist eine abgeschrägte Fläche 274 an der Peripherie des Bodens einer flachen runden Vertiefung auf.

Beim Formungsschritt wird zuerst - bei geöffnetem ersten Formwerkzeug 254 und zweiten Formwerkzeug 256 - das gegossene Schuhelement 160, welches den Schritt des Entfernens des nicht zu verwendenden Teils durchlaufen hat, auf die Formwerkzeugfläche 268 des zweiten Formwerkzeugs 256 platziert. In diesem Beispiel wird das gegossene Schuhelement 160 in der Mitte der Form­ werkzeugfläche 268 des zweiten Formwerkzeugs 256 durch die an der Peri­ pherie des Bodens der Formwerkzeugfläche 268 gebildete abgeschrägte Flä­ che 274 positioniert. Durch Antrieb der Hebevorrichtung wie im Vorstehenden beschrieben wird das erste Formwerkzeug 254 in Richtung des zweiten Form­ werkzeugs 256 bewegt, so dass der am weitesten vorstehende Teil des sphäri­ schen Oberflächenbereichs 206 des gegossenen Schuhelementes 160 bald zur Anlage an die Formwerkzeugfläche 266 des ersten Formwerkzeugs 254 ge­ bracht ist und in dem sphärischen Oberflächenbereich 206 des gegossenen Schuhelementes 160 eine plastische Verformung zu wirken beginnt. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird, wenn die Teilungsflächen 260 und 262 des ersten Form­ werkzeugs 254 und des zweiten Formwerkzeugs 256 miteinander verbunden sind, die Höhe des gegossenen Schuhelementes 160 verkleinert und der Durchmesser des gegossenen Schuhelementes 160 wird erhöht (vergrößert), und zwar um einen Betrag, der dem überschüssigen Material entspricht, wel­ ches sich als Folge der Verkleinerung der Höhe ergibt. Die Rate der Verkleine­ rung der Höhe des gegossenen Schuhelements 160 auf die Höhe des Form­ schuhelements 162 beträgt wünschenswerterweise nicht mehr als 20%, und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform nicht mehr als 8%.

Das auf die im Vorstehenden beschriebene Art geformte Formschuhelement 162, welches die Form einer im wesentlichen sphärischen Wölbung aufweist, wird durch maschinelles Bearbeiten des ebenen Oberflächenbereichs 272 auf Erhalt einer genauen Höhe, einer gekrümmten Fläche mit einem leicht vor­ stehenden mittleren Bereich (zum Beispiel eine konvexe sphärische Fläche mit einem sehr großen Krümmungsradius) und der abgeschrägten Fläche mit einer sehr großen Schräge an der Peripherie des ebenen Oberflächenbereichs 272 fertigbearbeitet. Ferner wird die gesamte äußere Oberfläche des Formschuh­ elements 162 einer Trommelbehandlung unterworfen, um die Oberflächen­ rauheit zu verbessern. Dies ist der Schritt der Verbesserung der Oberflächen­ rauheit.

Im nachfolgenden Beschichtungsschritt wird eine Überzugsschicht auf die äußere Oberfläche des Formschuhelementes 162 (Zwischenprodukt 280 ge­ nannt) aufgebracht, welches den Schritt der maschinellen Bearbeitung und den Schritt zur Verbesserung der Oberflächenrauheit wie oben beschrieben durch­ laufen hat. Die so geformte Überzugsschicht, wie in Fig. 8 gezeigt, ist wün­ schenswerterweise aufgebaut aus einer Hartplattierungsschicht 282 aus Ni-P oder dergleichen, einer weiteren, auf der Hartplattierungsschicht 282 gebilde­ ten Hartplattierungsschicht 284 aus einem Material wie Ni-B oder Ni-P-B-W und einer auf der Hartplattierungsschicht 284 gebildeten Kunstharzschicht 286 aus einem Material wie Polyamidimid, Epoxidharz, Polyetheretherketon oder Phenolharz mit einem festen Gleitmittel. Zur besseren Veranschaulichung zeigt Fig. 8 die Hartplattierungsschichten 282 und 284 und die Kunstharzschicht 286 übertrieben dick dargestellt. Die Hartplattierungsschichten 282 und 284 wer­ den durch ein chemisches Plattierverfahren hergestellt. Die Kunstharz­ schicht 286 wird wünschenswerterweise dadurch gebildet, dass ein Überzugs­ material in flüssiger Form mit Hilfe eines Trommelverfahrens oder eines Spritz­ verfahrens gleichmäßig auf die äußere Oberfläche des Zwischenproduktes 280 aufgebracht wird. Das Trommelverfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Trommel, in welche eine Mehrzahl von Zwischenprodukten 280 eingebracht wurden, eine Drehbewegung ausführt und dabei gleichzeitig das Überzugsma­ terial von außerhalb der Trommel eingesprüht wird, um so das Überzugsmate­ rial gleichmäßig aufzubringen. Das Spritzverfahren ist eine Methode, bei dem eine Mehrzahl von Zwischenprodukten 280 angeordnet werden und das Über­ zugsmaterial gleichmäßig aufgespritzt wird. Falls notwendig, können die Zwi­ schenprodukte 280 vor dem Trommelverfahren oder vor dem Spritzverfahren einem Sandstrahlverfahren und/oder einem chemischen Verfahren unterwor­ fen werden. Als weitere Alternativen könnte nur eine Hartplattierungsschicht auf der Außenseite der Zwischenprodukte 280 gebildet werden, oder es könnte eine Hartplattierungsschicht mit einem festen Gleitmittel direkt oder über eine weitere Hartplattierungsschicht auf den Zwischenprodukten 280 gebildet wer­ den, oder die Überzugsschicht könnte aus verschiedenen anderen Materialien gebildet werden. Nach dem im Vorstehenden beschriebene Trommelverfahren oder Spritzverfahren wird das aufgetragene Überzugsmaterial gehärtet, um eine Überzugsschicht zu bilden; auf diese Weise wird der Schuh 76 als Pro­ dukt, wie in Fig. 2 gezeigt, komplettiert.

Bei dieser Ausführungsform ist das erste bewegliche Formwerkzeug 184 als erstes Formwerkzeug ausgebildet, und das zweite bewegliche Formwerk­ zeug 186 ist als zweites Formwerkzeug ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist der Schuh 76 aus einer Aluminium-Silicium-Legierung hergestellt, welche als Hauptbestandteil Aluminium und 10 Gew.-% oder mehr an Silicium enthält. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Schuh 76 sowohl die For­ derung nach verringerter Masse als auch nach erhöhter Festigkeit erfüllt. Eine hochsiliciumhaltige Aluminiumlegierung, wie in dieser Ausführungsform, besitzt eine geringe Duktilität und Verformbarkeit, neigt zur Bildung von Rissen und das Pressen gestaltet sich üblicherweise schwierig, wenn der Betrag der erforderlichen plastischen Verformung groß ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines sphärisch gewölbten Schuhs ist jedoch die er­ forderliche plastische Verformung des gegossenen Schuhelementes 160 so klein, dass der Schuh 76 leicht herstellbar ist. Hinzu kommt, dass in Anbe­ tracht der Tatsache, dass das gegossene Schuhelement 160 nach dem Gieß­ verfahren mit einseitig gerichteter Erstarrung gefertigt wird, ein Schuh 76 er­ zeugt werden kann, der wenig Fehler wie Innenlunker, Porositäten oder Mikrolunker im Material aufweist, hochwertig in der Qualität ist und eine hohe Maßgenauigkeit aufweist. Ferner können der Materialabfall und die Prozesse auf ein Minimum reduziert werden, was zu niedrigeren Fertigungskosten führt. Eine weitere Reduzierung der Fertigungskosten ergibt sich dadurch, dass eine Mehrzahl von Schuhen 78 gleichzeitig gefertigt werden können.

Als ein Verfahren zum Herstellen der Schuhe 76 gemäß einer weiteren Aus­ führungsform kann ein gegossenes Schuhelement 300 in der in Fig. 9 gezeig­ ten Form in dem Gießschritt (Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Er­ starrung) gegossen werden. Dieses gegossene Schuhelement 300 hat im Längsschnitt die Gestalt eines gleichschenkligen Trapezes mit abgerundeten Schultern 302 und ist niedriger und dünner als ein Formschuhelement 410 (durch eine Strich-Zweipunktlinie dargestellt). Das in dieser Form vorliegende gegossene Schuhelement 300 wird in das Formschuhelement 310 umgeformt, dessen Form im wesentlichen der einer sphärischen Wölbung entspricht, und zwar durch Pressen (Kaltverformung oder Kaltschmieden) in dem Schritt des Formens unter Verwendung einer Vorrichtung ähnlich dem Gesenkwerk­ zeug 250, welches in Zusammenhang mit der obigen Ausführungsform be­ schrieben worden ist. Im einzelnen wird der Durchmesser des Teils des gegos­ senen Schuhelementes 300, der den Schulterbereichen 302 des gleichschenk­ ligen Trapezes entspricht, verkleinert und das resultierende überschüssige Material fließt zu den zwei Seiten der Schulterbereiche 302 ab (in Fig. 9 in vertikaler Richtung), so dass sich der mittlere Bereich des gegossenen Schuh­ elementes 300 in Axialrichtung ausdehnt, und der Bereich, der den Schenkeln des gleichschenkligen Trapezes entspricht, sich zur äußeren Peripherie hin ausdehnt, um so das Formschuhelement 310 in Form einer sphärischen Wöl­ bung zu bilden. Die Rate der Vergrößerung der Höhe des gegossenen Schuh­ elementes 300 auf die Höhe des Formschuhelementes 310 beträgt wün­ schenswerterweise nicht mehr als 20% oder - wie in der vorliegende Ausfüh­ rungsform - nicht mehr als 8%. Der Bereich, der im Längsschnitt des gegos­ senen Schuhelementes den Schenkeln des gleichschenkligen Trapezes ent­ spricht, kann so ausgeführt sein, dass er eine leichte Konvexwölbung nach außen aufweist, wobei auch in diesem Falle der Längsschnitt immer noch als ein "im wesentlichen gleichschenkliges Trapez" betrachtet wird.

Das gegossene Schuhelement 160 kann alternativ durch Druckgießen herge­ stellt werden. Eine Ausführungsform, welche ein solches Verfahren beinhaltet, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben. Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Gießformwerkzeug 400 als Hauptbestandteil der Formwerk­ zeugeinheit, die in dem Schritt des Druckgießens verwendet wird, welcher ei­ nen Gießschritt darstellt. Das Gießformwerkzeug 400, wie in Fig. 10 gezeigt, umfasst ein erstes Formwerkzeug 404 und ein zweites Formwerkzeug 406, die zum Zweck des Öffnens oder Schließens zueinander hin- oder voneinander wegbewegt werden können. Bei dieser Ausführungsform ist eines der Form­ werkzeuge feststehend (zum Beispiel das zweite Formwerkzeug 406), während das andere Formwerkzeug beweglich ist (zum Beispiel das erste Formwerk­ zeug 404). Durch Antrieb einer Hebeeinrichtung, welche mit einer Antriebsein­ heit (nicht gezeigt) ausgestattet ist, kann demnach das erste Formwerk­ zeug 404 zu dem zweiten Formwerkzeug 406 hin- oder von diesem wegbewegt werden. Bei dieser Ausführungsform ist die Bewegung des ersten Formwerk­ zeugs 404 zu dem zweiten Formwerkzeug 406 hin bzw. von diesem weg eine vertikal gerichtete Bewegung.

Das erste Formwerkzeug 404 und das zweite Formwerkzeug 406 werden an einander gegenüberliegenden Teilungsflächen 410 und 412 miteinander ver­ bunden. In den Teilungsflächen 410 und 412 sind Hohlraumflächen 414 bzw. 416 an den entsprechenden Stellen gebildet. Die Hohlraumflächen 414 und 416 definieren einen Hohlraum 420, dessen Form der äußeren Form des gegossenen Schuhelementes 160 entspricht. Die Hohlraumfläche 414 bildet in der Hauptsache den Teil der äußeren Form des gegossene Schuhelemen­ tes 160 nahe dem ebenen Oberflächenbereich 208, während die Hohlraum­ fläche 416 in der Hauptsache den Teil der äußeren Form des gegossenen Schuhelementes 160 nahe dem sphärischen Oberflächenbereich 206 bildet. Bei dieser Ausführungsform liegt die Hohlraumfläche 414 in der gleichen Ebene wie die Teilungsfläche 410. Eine Mehrzahl von Hohlräumen 420 sind in einer Richtung parallel zu den Teilungsflächen 410 und 412 des ersten Formwerk­ zeugs 404 und des zweiten Formwerkzeugs 406 angeordnet, wie in Fig. 11 gezeigt, so dass eine Mehrzahl von gegossenen Schuhelementen 160 bei ei­ nem einzigen Durchgang des Einspritzens der Metallschmelze gegossen wer­ den. Der obere Endbereich (der dem ersten Formwerkzeug 404 zuliegende Bereich) jedes Hohlraums 420 steht über einen Gießlauf 430 mit dem Innen­ raum einer Büchse 434 in Verbindung, welche einen Einlass aufweist. Der Gießlauf 430 umfasst einen einzigen Gießlauf, der mit dem Innenraum der Büchse 434 in Verbindung steht und von dem mehrere Gießläufe abzweigen, welche mit den oberen Endbereichen entsprechender Hohlräume 420 in Ver­ bindung stehen. In der Teilungsfläche 412 des zweiten Formwerkzeugs 406 ist eine Nut mit einem im wesentlichen halbrunden Querschnitt angelegt. Wenn die Teilungsflächen 410 und 412 miteinander verbunden sind, entsteht der parallel zu den Teilungsflächen 410 und 412 verlaufende Gießlauf 430. Jedes den Hohlräumen 420 zuliegende Laufende des Gießlaufs 430 weist einen An­ schnitt 438 auf, dessen Querschnittsfläche kleiner ist als die der anderen Teile. Die Büchse 434 ist im wesentlichen zylindrisch gestaltet und wird von dem zweiten Formwerkzeug 406 gehalten. Ein am vorderen Ende des Kolbens 440 angeordneter Kolbenkopf 442, dessen Durchmesser größer ist als der des Kol­ bens 440, ist in der Büchse 434 gleitbeweglich angeordnet. Der Kolben 440 ist so ausgebildet, das er in der Büchse 434 durch eine Kolbenantriebseinheit be­ wegbar ist. Die Kolbenantriebseinheit ist bevorzugt von einem Hydraulikzylin­ der gebildet, der eine Art von Fluiddruckzylinder darstellt. Büchse 434, Kol­ ben 440, Kolbenkopf 442 und Kolbenantriebseinheit bilden eine Einspritzeinheit zum Einspritzen der Metallschmelze (in dieser Ausführungsform eine Alumi­ nium-Silicium-Legierung mit Aluminium als Hauptbestandteil und 10 Gew.-% oder mehr an Silicium), über den Einlass in die Hohlräume 420.

Bei dem Gießschritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die beiden Formwerkzeuge 404 und 406 miteinander verspannt und die Teilungs­ flächen 410 und 412 miteinander verbunden sind, die geschmolzene Alumi­ nium-Silicium-Legierung über den Einlass der Büchse 434 eingespritzt. Dann fährt der Kolbenkopf 442 in Richtung der Hohlräume 420 vor, so dass die Me­ tallschmelze durch den Gießlauf 430 und die engen Anschnitte 438 in die Hohlräume 420 eingepresst wird. Auch nach beendeter Füllung jedes Hohl­ raums 420 mit geschmolzenem Metall wird der Antrieb des Kolbenkopfs 442 fortgesetzt, so dass die Metallschmelze in dem Hohlraum 420 unter ausrei­ chendem Druck verfestigt wird.

Nach Füllung des Hohlraums 420 mit dem geschmolzenen Metall wird der Er­ starrungsprozess des Materials für eine vorgegebene Zeit fortgeführt, um das gegossene Schuhelement 160 zu gießen; anschließend wird das erste Form­ werkzeug 404 von dem zweite Formwerkzeug 406 getrennt. Nach Öffnen der Formwerkzeuge werden die gegossenen Schuhelemente 160 aus dem Form­ werkzeug entnommen, wobei die Hilfsteile, wie Gießlauf 430 und Gießrest, von dem zweiten Formwerkzeug 406 gehalten werden und mit dem gegossenen Schuhelement 160, welches einen Produktteil darstellt, verbunden sind, und nach Aktivierung einer Ausstoßeinheit (nicht gezeigt) werden sie aus den in der Hohlraumfläche 416 definierten Vertiefungen ausgestoßen. Hiernach wer­ den die einzelnen gegossenen Schuhelemente 160 voneinander getrennt, um dann in dem Schritt des Formens, dem Schritt der maschinellen Bearbeitung, dem Schritt zur Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit und dem Beschich­ tungsschritt behandelt zu werden, und zwar in gleicher Weise wie in den Fig. 1 bis 8 gezeigt. Aus diesem Grunde wird an dieser Stelle auf eine Be­ schreibung verzichtet. Auch in dieser Ausführungsform kann jeder Schuh 76, bestehend aus einer Aluminium-Silicium-Legierung mit 10 Gew.-% oder mehr an Silicium, leicht und genau hergestellt werden.

Die Erfindung ist auch auf einen hubraumunveränderlichen Verdichter an­ wendbar, so etwa auf einen Kältemittelverdichter der Taumelscheibenbauart, welcher doppeltwirkende Kolben aufweist, deren Kopfbereiche beidseitig des Kontaktbereichs mit der Taumelscheibe angeordnet sind. Die sphärisch ge­ wölbten Schuhe des hubraumunveränderlichen Taumelscheibenverdichters ha­ ben im allgemeinen eine Höhe, die größer ist als die einer Halbkugel, zu Zwec­ ken wie zum Beispiel dem, eine Gleitflächenabnahme zu vermeiden, und zwar selbst dann, wenn der ebene Bereich jedes Schuhs abgenutzt ist.

Das gegossene Schuhelement, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann auch nach anderen als den im Vorstehenden beschriebenen Gießmetho­ den hergestellt werden, so etwa nach dem Vakuumverfahren, bei dem die Luft mit Hilfe einer Evakuierungseinrichtung aus den Hohlräumen gesaugt wird, oder nach dem sogenannten porenfreien (Pore-Free-)Druckgußverfahren, bei dem die Luft in den Hohlräumen durch Sauerstoff ersetzt und dadurch eine Reaktion der Metallschmelze mit dem Sauerstoff herbeigeführt wird, um das Gas in den Hohlräumen zu vernichten, wenn das geschmolzene Metall in die Hohlräume fließt, oder nach dem in der japanischen Patentanmeldung Nr. 11-169564 der Anmelderin beschriebenen Druckgießverfahren, bei dem die Luft in den Hohlräumen, nachdem sie mit Hilfe einer Vakuumeinrichtung abge­ saugt wurde, durch Sauerstoff ersetzt wird.

Im Vorstehenden wurden mehrere Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Diese Ausführungsformen sind jedoch nur beispielhaft, und für den Fachmann wären verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen mög­ lich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Herstellen eines sphärisch gewölbten Schuhs, umfassend die Schritte:
Gießen eines ersten Schuhelementes aus einer Legierung auf Alumini­ umbasis, wobei das erste Schuhelement eine Form mit einer im wesent­ lichen ebenen Fläche und einer konvex gekrümmten Fläche aufweist, die der Form des sphärisch gewölbten Schuhs als Produkt nahekommt;
Bilden eines zweiten Schuhelements aus dem ersten Schuhelement durch Pressen, wobei das zweite Schuhelement die Form einer im we­ sentlichen sphärischen Wölbung aufweist mit einer im wesentlichen ebenen Fläche und einer im wesentlichen konvexen sphärischen Fläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gießschritt einen Schritt des Druckgießens umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gießschritt mit einer Form­ werkzeugeinheit durchgeführt wird, welche umfasst: ein erstes Form­ werkzeug mit einer Vertiefung zum Bilden der konvex gekrümmten Flä­ che des ersten Schuhelements und ein zweites Formwerkzeug mit einer Fläche zum Bilden der ebenen Fläche, und bei dem das geschmolzene Metall über einen Gießlauf und einen Anschnitt, welche in einer Tei­ lungsfläche des ersten und/oder des zweiten Formwerkzeugs gebildet sind, in die Vertiefung eingespritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gießschritt einen Schritt des Gießens mit einseitig gerichteter Erstarrung umfasst, wobei die Erstar­ rung des Materials von der ebenen Oberflächenseite zur konvex ge­ krümmten Oberflächenseite des ersten Schuhelementes fortschreitet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Gießens mit einsei­ tig gerichteter Erstarrung durchgeführt wird mit einem ersten Form­ werkzeug, welches eine Vertiefung zum Bilden der konvex gekrümmten Fläche des ersten Schuhelementes und eine Anschnittöffnung am tief­ sten Teil der Vertiefung aufweist, und mit einem zweiten Formwerkzeug, welches Kühlmittel enthält und eine Fläche zum Formen der ebenen Flä­ che des ersten Schuhelements.

6. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt des Entfernens eines nicht zu verwendenden Teils zwischen dem Schritt des Gießens und dem Schritt des Formens umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gießschritt so durchgeführt wird, dass die konvex gekrümmte Fläche einer konvexen sphärischen Fläche nahekommt, und bei dem das erste Schuhelement höher und dünner ist als das zweite Schuhelement.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Verkleinerungsrate der Höhe des ersten Schuhelementes auf die Höhe des zweiten Schuhelementes in dem Schritt des Formens nicht mehr als 20% beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gießschritt so durchgeführt wird, dass das erste Schuhelement im Längsschnitt im wesentlichen die Gestalt eines gleichschenkligen Trapezes mit runden Schultern aufweist, und bei dem das erste Schuhelement niedriger und dünner ist als das zweite Schuhelement.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Vergrößerungsrate der Höhe des ersten Schuhelements auf die Höhe des zweiten Schuhelementes in dem Schritt des Formens nicht mehr als 20% beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner einen Schritt des Verbes­ serns der Oberflächenrauheit des zweiten Schuhelementes umfasst.

12. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner einen Schritt des maschi­ nellen Bearbeitens des ebenen Oberflächenbereichs des zweiten Schuh­ elementes umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner einen Schritt des Beschich­ tens mindestens eines Teils der Oberfläche des zweiten Schuhelementes nach dem Schritt des Formens umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Material auf Aluminiumbasis eine Aluminium-Silicium-Legierung mit einem Siliciumgehalt von minde­ stens 10 Gew.-% umfasst.

15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Höhe des sphärisch gewölbten Schuhs kleiner ist als die einer Halbkugel.

16. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Höhe des sphärisch gewölbten Schuhs größer ist als die einer Halbkugel.