DE102005006879A1 - Kolben für Arbeits- oder Kraftmaschinen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kolben für Arbeits- oder Kraftmaschinen, gefertigt aus einer Zusammensetzung, die aus Leichtmetall und Kohlenstoff/Graphit besteht, wobei der Kolben eine schwammartige, offenporige Kohlenstoff-/Graphitstruktur aufweist und von Kanälen durchsetzt ist, die mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur versetzt sind. Der Kolben weist einen oberen Verbrennungsabschnitt aus Kohlenstoff/Graphit mit einer offenporigen Struktur und Kanälen auf, der mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur durchsetzt ist, und einen unteren Führungsabschnitt aus Leichtmetall oder einem keramischen Werkstoff. Der Außendurchmesser des oberen Verbrennungsabschnitts ist geringfügig größer als der des unteren Führungsabschnitts, der hohl ausgebildet ist und Lagervorrichtungen für einen Pleuel aufweist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für Arbeits- oder Kraftmaschinen, gefertigt aus einer Zusammensetzung, die aus Leichtmetall und Kohlenstoff/Graphit besteht, wobei der Kolben eine schwammartige, offenporige Kohlenstoff-/Graphitstruktur aufweist und von Kanälen durchsetzt ist, die mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur versetzt sind, sowie ein Verfahren und ein Werkzeug zur Herstellung eines solchen Kolbens.
- Ein Kolben der gattungsgemäßen Art für einen Gegenkolbenmotor nach Art eines Zweitaktmotors mit den angegebenen Merkmalen ist aus der
DE 103 44 737 B3 bekannt. Der dort beschriebene Zweitaktmotor ist ein Gegenkolbenmotor und weist zwei Kolben auf, die in zwei axial zueinander ausgerichteten Zylinderräumen eine Brennkammer bilden. Damit der Motor sehr hohe Temperaturen zulässt, ist der einzelne Kolben insgesamt aus einer Zusammensetzung, die aus Leichtmetall und Kohlenstoffgraphit besteht, gefertigt. Der Kolben als solcher weist eine schwammartige offenporige Kohlenstoffstruktur auf, die von Kanälen durchsetzt ist. Der so gebildete Körper ist mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur versetzt. Der Leichtmetallanteil beträgt etwa 60 %. Zur Herstellung des Kolbens wird unter hohem Druck in die Kohlenstoffgraphitstruktur das die Stützmatrix bildende Leichtmetall, beispielsweise Magnesium- oder Aluminiumlegierungen, im flüssigen Zustand eingepresst. - Ein Leichtmetallkohlenstoffkolben der bekannten Art weist im Vergleich zu herkömmlichen Leichtmetallkolben ein bis zu 30 % reduziertes Eigengewicht auf, welches sich z.B. positiv auf die Motorlaufruhe auswirkt. Durch das reduzierte Eigengewicht werden nicht nur die oszillierenden Massen verringert sondern auch die Eigendynamik und die Sparsamkeit des Motors verbessert. Des Weiteren sind optimale Lauf- und Schmiereigenschaften des Kolbens sichergestellt. Die den Brennraum bildenden Kolbenböden sind vorzugsweise muldenförmig ausgebildet. Die Verbrennung erfolgt innerhalb der beiden den Brennraum bildenden aufeinander liegenden Kolbenmulden. Der eingespritzte Treibstoff kann dabei während der Gleichlaufphase der sich in der Laufbuchse bewegenden Kolben auf der muldenförmigen Kolbenoberfläche verdampfen und vermischt sich gleichzeitig durch einen schnell laufenden Luftwirbel mit der verdichteten Verbrennungsluft. Die Zündung erfolgt am Ende der Gleichlaufphase. Die Kompressionsdrücke liegen im Bereich von 1:12 bis 1:14. Die Treibstoffeinspritzung kann mittels einer Zapfendüse mit einem Einspritzdruck zwischen 60 und 180 bar eingestellt sein.
- Durch den Einsatz von Kohlenstoff (Karbon) und der Stützmatrix aus Leichtmetall ist eine hohe Wärmespeicherfähigkeit im Kolben gegeben. Die Kolbenoberfläche ist extrem hoch temperiert, so dass eingespritzter Treibstoff, z. B. Diesel, sehr schnell verdampfen und sich mit der Verbrennungsluft homogen vermischen kann. Das in den Kolbenmulden befindliche Restgas dient dabei zur Temperaturerhöhung und gleichzeitig zur Schadstoffminimierung. Eine separate Abgasführung ist in der Regel nicht erforderlich.
- Es hat sich gezeigt, dass die Wärmespeicherung über die Gesamtlänge der Kolben bekannter Art nicht von Vorteil ist, da dies zu Überhitzungen führen kann. Es liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Kolben so weiter zu bilden, dass dieser nicht über seine gesamte Länge Wärme zu speichern vermag, son dern die extreme Speicherung nur im Bereich der Kolbenoberseite gegeben ist, nämlich dort, wo sie gebraucht wird.
- Gelöst wird die Aufgabe durch Ausgestaltung des gattungsgemäßen Kolbens gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre. Der Kolben weist einen oberen Verbrennungsabschnitt aus Kohlenstoff/Graphit mit einer offenporigen Struktur und Kanäle auf, der mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur durchsetzt ist, und einen unteren Führungsabschnitt, der aus dem gleichen Leichtmetall besteht und mit der Leichtmetallstruktur verbunden ist oder aus einem anderen Leichtmetall oder einer Legierung oder aus einem keramischen Werkstoff besteht, wobei der Außendurchmesser des oberen Verbrennungsabschnitts geringfügig größer als der des unteren Führungsabschnittes ist, der hohl ausgebildet ist und innenseitig Lagervorrichtungen für einen Pleuel aufweist.
- Verfahren zur Herstellung eines solchen Kolbens sind in den Ansprüchen 11 und 12 und Gießformen zur Herstellung in den Ansprüchen 15, 16 und 17 angegeben.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des Kolbens sind in den Ansprüchen 2 bis 10 und des Verfahrens in den Ansprüchen 12 bis 14 angegeben.
- Es ist ersichtlich, dass ein Kolben, bestehend aus diesen beiden voneinander getrennten Zonen, wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Leichtmetallkohlenstoffkolben aufweist. Die Matrixstruktur erstreckt sich bei einem solchen Kolben nicht über die gesamte Länge, so dass nur der eigentliche kopfseitige Verbrennungsabschnitt die Wärme speichert und damit eine extrem hohe Kammertemperatur im Motor ermöglicht.
- Die Erfindung versteht unter dem Begriff Kolben für Arbeits- oder Kraftmaschinen eine Anordnung eines Kolbens in einem Zylinder einer Arbeits- oder Kraftmaschine, bei der die longitudinale Bewegung mittels eines Pleuels auf eine Kurbelwelle übertragen wird. Die Arbeits- oder Kraftmaschine kann dabei ein Verbrennungsmotor nach dem Otto- oder Dieselprinzip sein. Ebenso sind auch Erdgas und Wasserstoff einsetzbar. Die Erfindung kann bei allen Motorenkonstruktionen mit Kolben angewendet werden, beispielsweise V-Motoren, Boxermotoren, Reihenmotoren, Zweikolbenverbrennungsmotoren der eingangs beschriebenen Art sowie andere Motorenausbildungen.
- Eine merkliche Kostenreduzierung bei der Herstellung eines Kolbens nach der Erfindung ist gegeben, wenn der obere Verbrennungsabschnitt kleiner als 50 % der Gesamthöhe des Kolbens ist. Vorzugsweise hat er eine Höhe von etwa 30 %. Der obere Verbrennungsabschnitt besteht aus einem Rohling aus Kohlenstoff/Graphit bzw. Karbon und wird nach dem bekannten eingangs beschriebenen Verfahren durch Einpressen von Leichtmetall infiltriert. Der Rohling sollte zweckmäßigerweise als Hohlscheibe ausgebildet sein, also nicht nur als ein scheibenförmiger Abschnitt, sondern hohl sein, so dass die äußere Wandstärke, sowohl die der Stirnwand als auch die der Mantelwand, relativ dünn gehalten werden kann, beispielsweise 5 bis 10 mm, wobei die Stirnwand und die Mantelwand durch ihre Offenporigkeit und eingezogenen Kanäle vollständig mit der Leichtmetallstruktur durchsetzbar sind. Das flüssige Metall dringt dabei in die Poren und Kanäle ein und füllt diese aus. Es können darüber hinaus aber auch Ausformungen in den Wänden vorgesehen sein, um eine formschlüssige Materialverbindung herzustellen, damit zwischen dem Führungsteil und dem Verbrennungsabschnitt eine feste Verbindung besteht und ein Ablösen ausgeschlossen ist. Durch die Verwendung des Kohlenstoff/Graphits (Karbon) ist sichergestellt, dass die Verbrennungswärme gespeichert wird, so dass extreme Erwärmungen bereits für die Ver dampfung und Verbrennung genutzt werden können. Der Führungssteil hingegen besteht aus Leichtmetall und führt die Wärme in gewünschter, bekannter Art und Weise ab, so dass der Motor wesentlich effizienter arbeiten kann als ein Motor nach der eingangs beschriebenen Art. Als Leichtmetall kommen z.B. Magnesium- oder Aluminiumlegierungen in Frage. Andere Legierungen können aber auch verwendet werden.
- Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die Porosität des Rohlings aus Kohlenstoff/Graphit und/oder die Anzahl der Kanäle und deren Ausbildungen sowie die Öffnungen für die Formschlussverbindungen so zu wählen, dass der Leichtmetallanteil des oberen Abschnittes des Kolbens 15 % bis ca. 40 % beträgt. Der untere Abschnitt ist ein reiner Leichtmetallabschnitt. Der Rohling selbst wird als vorgefertigtes gesintertes Bauteil in eine Kammer eines Gießwerkzeuges gelegt, wobei der Außendurchmesser der Kammer größer ist als der Durchmesser des Rohlings. Zwischen Stirnwand und Bodenwand der Kammer ist ebenfalls ein Abstandshalter eingefügt, der einen definierten Abstand sicherstellt, gleich ob nun in den Rohling eine gewölbte oder formprägende Oberseite eingearbeitet ist. In die Kammer wird sodann ein zweiter Teil des Gießwerkzeuges eingesetzt, der mittels eines Niederhalters den Rohling fixiert. Ferner weist er eine Formgebung auf, die zusammen mit der zylinderförmigen Aufnahme und der Innenseite des Rohlings die gewünschten Hohlräume bildet, die mit dem Leichtmetall ausgefüllt werden sollen. Sodann wird unter hohem Druck das flüssige Leichtmetall in die Form gepresst und umschließt den Rohling aus Karbon vollständig, so dass in die Stirn- und Mantelwände von der Außenseite und von der Innenseite her das Leichtmetall in die Kapillaren und in die größeren Öffnungen sowie in die Kanäle und Ausnehmungen für die Formschlussverbindung fließen kann. Der Rohling ist also vollständig mit einer Gitterstruktur aus dem Leichtmetall durchsetzt. Der hintere Teil, der auch Wandabflachungen für die Lagerungen des Pleuels aufweisen kann, weist im Übrigen einen Außendurchmesser auf, der der Zylinderbohrung der Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine entspricht. Wenn notwendig, kann auch dieser Abschnitt überdreht werden. Der vordere Abschnitt hingegen muss in jedem Fall überdreht werden, damit das überstehende Metall von dem Rohling entfernt wird. Das stirnseitige Überdrehen ist ebenfalls notwendig, um das überstehende Metall zu entfernen, so dass der Kohlenstoff/Graphit außenseitig sichtbar ist und die gewünschte Wärmespeicherung vornehmen kann. Beim Abdrehen der Leichtmetallschichten können selbstverständlich auch die Nuten noch eingebracht werden, die auch vorgeformt im Rohling vorgesehen sein können. In diese Nuten werden sodann in bekannter Weise die Kolbenringe zur Abdichtung eingesetzt. Bei Kolben mit nicht runder Form muss die Oberfläche mittels entsprechender spanabhebender Arbeitsmaschinen oder Schleifmaschinen bearbeitet werden.
- Die vorher beschriebene Bauausführung des Kolbens basiert darauf, dass für die Infiltration des Rohlings das gleiche Leichtmetall verwendet wird wie für den Führungsabschnitt. Die Erfindung ist aber auch grundsätzlich auf solche Ausführungen anwendbar, bei denen der Verbrennungsabschnitt und der Führungsabschnitt aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere aus Leichtmetalllegierungen oder aus Leichtmetallkohlenstoff einerseits und andererseits aus keramischen Stoff im Führungsteil, bestehen. In diesem Fall ist es notwendig, dass der Verbrennungsabschnitt im infiltrierten Zustand zunächst nachbearbeitet wird und Kanäle oder Öffnungen zur Formschlussverbindung in das im Hohlraum des topfförmigen Rohlings beim Infiltrieren eingebrachte Leichtmetall eingearbeitet werden. Diese Öffnungen können bereits beim Gießvorgang vorgefertigt und dann beispielsweise durch Ausdrehen nachgearbeitet werden, um Hinterschnitte zu erzielen, hinter die dann das Leichtmetall oder die keramische Masse des Führungsteils eingreifen kann, um so einen gesicherten Formschluss zu erzielen. In einem zweiten Ar beitsgang wird dann in einem weiteren Werkzeug der Führungsabschnitt angeformt. Im Falle der Verwendung von keramischen Massen sind solche zu verwenden, die durch Sintern aushärten.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
- In der Zeichnung zeigen die Figuren:
-
1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kolben in der Seitenansicht in einem Mittenschnitt, -
2 eine Teildraufsicht auf den Kolben gemäß1 und zwar auf eine Hälfte mit Einblick in eine vorgesehene Verbrennungsausnehmung, und -
3 eine seitliche Teilansicht des Kolbens nach1 . - Der in den Figuren dargestellte Kolben
1 für Arbeits- oder Kraftmaschinen weist einen oberen Verbrennungsabschnitt2 und einen unteren Führungsabschnitt4 auf. Der obere Verbrennungsabschnitt2 besteht aus einem Rohling aus Kohlenstoff/Grafit bzw. Karbon mit einer offenporigen Struktur sowie mit Ausnehmungen8 für die Formschussverbindung mit dem unteren Führungsabschnitt4 . Der Rohling weist ferner eine Verbrennungsausnehmung11 in der oberen Stirnwand6 auf. Der Rohling wird in eine Gießform eingesetzt, und zwar in eine Kammer, wobei sowohl stirnseitig als auch mantelflächenseitig ein geringer Abstand zur Gießformwand als Freiraum hin bestehen bleibt. Sodann wird die zweite Werkzeughälfte mit ihrem Formansatz in den Formzylinder eingesetzt, um den Hohlraum für den unteren Führungsabschnitt zu definieren. In den so gebildeten Hohlraum wird, unter hohem Druck, Leichtmetall oder eine Leichtmetalllegierung eingebracht. Diese füllt nicht nur die vorgesehenen Öffnungen8 für die Formschlussverbindung aus, sondern die Kanäle und Poren in dem Rohling aus Grafit, bzw. Carbon. Dieser wird dabei durch eine eine Stützmatrix bildende Leichtmetallstruktur3 durchsetzt. Des Weiteren ist bei diesem Vorgang außenseitig auf dem Rohling ebenfalls das Leichtmetall vorhanden, da es auch von außen einzudringen vermag. Gleichzeitig ist der Führungsabschnitt4 mit der Lagervorrichtung5 für eine Pleuel angeformt. Durch entsprechende Einsätze kann erreicht werden, dass in die Verbrennungskammer11 kein Leichtmetall eindringen kann, so dass die Ausformung bestehen bleibt und die Leichtmetallgitterstruktur von der Innenseite her in das Wandmaterial eindringt. - Nach der Entnahme des Kolbens wird dieser nachgearbeitet. Dabei werden die überschüssigen Metallteile von der Mantelfläche
7 abgedreht und die mit dem Leichtmetall verfüllten Ringe12 und13 eingestochen, in die bei der Endmontage Kolbenringe bzw. Dichtungsringe eingesetzt werden. - Der Durchmesser des Führungsabschnittes
4 des Kolbens1 ist geringfügig kleiner als der des Verbrennungsabschnittes2 , so dass dieser praktisch mit der Zylinderwand vom Zylinder des Motors nicht in Berührung kommt. Die nutenförmigen Ringe12 und13 sind in3 deutlich sichtbar und dienen in bekannter Weise der Lagerung von Kolbenringen.3 zeigt ferner in der Seitenansicht einen Teil des Kolbens1 mit einer Abflachung10 der Mantelwand9 , so dass spiegelbildlich angeordnete Lagervorrichtungen5 entstehen, um die Pleuel aufnehmen zu können.
Claims (17)
- Kolben für Arbeits- oder Kraftmaschinen, gefertigt aus einer Zusammensetzung, die aus Leichtmetall und Kohlenstoff/Graphit besteht, wobei der Kolben eine schwammartige, offenporige Kohlenstoff-/Graphitstruktur aufweist und von Kanälen durchsetzt ist, die mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (
1 ) einen oberen Verbrennungsabschnitt (2 ) aus Kohlenstoff/Graphit mit einer offenporigen Struktur und Kanälen aufweist, der mit einer eine Stützmatrix bildenden Leichtmetallstruktur (3 ) durchsetzt ist, und einen unteren Führungsabschnitt (4 ) aus Leichtmetall oder einem keramischen Werkstoff, wobei der Außendurchmesser des oberen Verbrennungsabschnitts (2 ) geringfügig größer als der des unteren Führungsabschnitts (4 ) ist, der hohl ausgebildet ist und Lagervorrichtungen (5 ) für einen Pleuel aufweist. - Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetallstruktur (
3 ) und der Führungsabschnitt (4 ) aus demselben Leichtmetall oder aus unterschiedlichen Leichtmetallen oder Leichtmetalllegierungen bestehen. - Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Verbrennungsabschnitt (
2 ) eine Höhe aufweist, die kleiner als 50 % der Gesamthöhe des Kolbens (1 ) ist. - Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Verbrennungsabschnitt (
2 ) aus einem Rohling aus Kohlenstoff/Graphit besteht, der von Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung infiltriert ist. - Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Verbrennungsabschnitt (
2 ) aus einem Rohling aus Kohlenstoff/Graphit in Form einer Topfscheibe, aufweisend eine obere Stirnwand (6 ) und eine ringförmige unten offene Mantelwand (7 ), besteht und dass der Rohling sowohl von der Hohlkörperseite als auch von der äußeren Mantel- und Brennfläche her von dem Leichtmetall durchsetzt ist. - Kolben nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirn- und/oder Mantelwand (
6 ,7 ), zur Seite des Führungsabschnitts (4 ) hin, im Verbrennungsabschnitt (2 ) oder infiltrierten Rohling oder nicht infiltrierten Rohling Kanäle und/oder Öffnungen (8 ) zur Formschlussverbindung zwischen dem unteren Führungsabschnitt (4 ) und dem oberen Verbrennungsabschnitt (2 ) des Kolbens (1 ) vorgesehen sind, die von dem Leichtmetall oder keramischen Werkstoff ausgefüllt sind. - Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leichtmetall Magnesium oder Aluminium oder eine Magnesium- oder Aluminiumlegierung eingesetzt ist.
- Kolben nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität des Rohlings aus Kohlenstoff/Graphit und/oder die Anzahl der Kanäle und deren Ausbildungen sowie die Öffnungen (
8 ) für die Formschlussverbindungen so gewählt sind, dass der Leichtmetallanteil des oberen Abschnitts des Kolbens 20 % bis 40 % beträgt. - Kolben nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Führungsabschnitt zu spiegelbildlichen Seitenwänden verformte Mantelwandabschnitte (
10 ) aufweist, die den Hohlraum zusammen mit dem Boden der Mantelwand bilden, wobei in oder an den spiegelbild lichen Mantelwandabschnitten (10 ) in dem Hohlraum des Führungsabschnittes (4 ) vorstehend die Lagervorrichtungen (5 ) für den Pleuel vorgesehen sind. - Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er stirnseitig einen eingearbeiteten Verbrennungshohlraum (
11 ) aufweist, der mit dem Zylinderkopf die Brennkammer, bildet. - Verfahren zur Herstellung eines Kolbens nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgefertigter, aus Kohlenstoff/Graphit bestehender, den oberen Verbrennungsabschnitt bildender Rohling in eine Kammer eines Gießwerkzeugs eingelegt wird, deren Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Rohlings, dessen Stirnwand zur Bodenwand der Kammer hin ebenfalls in einem definierten Abstand gehalten ist, um eine allseitige Umspritzung mit flüssigem Leichtmetall zu gewährleisten, und dass die Form des unteren Führungsabschnitts durch das Einführen des Formeinsatzes in die zylinderförmige Aufnahme der Gießform bis zur oder in die Kammer mit dem Rohling gebildet wird, wobei die zylinderförmige Aufnahme und der Formeinsatz derart bemessen sind, dass nach der Entnahme des Kolbens aus der Gießform der untere Führungsabschnitt gegenüber dem oberen Verbrennungsabschnitt abgestuft ist und der gewünschten Querschnittsform und dem gewünschten Durchmesser entspricht oder nahezu entspricht, und dass das überschüssige Leichtmetall auf der Außenseite des Rohlings durch Abdrehen in einem weiteren Arbeitsschritt entfernt wird, während der untere Abschnitt unbearbeitet bleibt oder nur geringfügig abgedreht oder nachgearbeitet wird.
- Verfahren zur Herstellung eines Kolbens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass ein vorgefertigter, aus Kohlenstoff/Graphit bestehender, den oberen Verbrennungsabschnitt bildender Rohling in eine Kammer eines Gießwerkzeugs eingelegt wird, deren Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Rohlings, dessen Stirnwand zur Bodenwand der Kammer hin ebenfalls in einem definierten Abstand gehalten wird, um eine allseitige Umspritzung mit flüssigem Leichtmetall zu gewährleisten, dass in dem Leichtmetall im Inneren des topfförmigen infiltrierten Rohlings Kanäle und/oder Öffnungen für die Formschlussverbindung mit dem Leichtmetall oder der keramischen Masse des Führungsabschnitts eingebracht werden und – dass in einer weiteren Gießform der Führungsabschnitt aus Leichtmetall oder keramischer Masse angeformt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in die Mantelwand des oberen Verbrennungsabschnitts außenseitig Nuten für Kolbenringe nach dem Abdrehen der Leichtmetallschicht eingebracht oder eingestochen werden.
- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte keramische Masse gesintert wird.
- Gießform zur Herstellung eines Kolbens nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Kammer aufweist, die am Umfang verteilt mindestens drei Stützlager aufweist, die den Rohling zentrieren, und dass stirnseitig eine Stütze vorgesehen ist, die den Abstand zur Bodenwand der Gießform bestimmt, und dass nach dem Einlegen des Rohlings die Verschlusshälfte oder der Formeinsatz der Gießform mit einem Niederhalter innenseitig den Rohling axial fixieren und mit der Außenkontur und der zylinderförmigen Einsetzöffnung den Hohlraum für die Bildung der Form des Führungsabschnitts bilden.
- Gießform zur Herstellung eines Kolbens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Kammer aufweist, die am Umfang verteilt mindestens drei Stützlager aufweist, die den Rohling zentrieren, und dass stirnseitig eine Stütze vorgesehen ist, die den Abstand zur Bodenwand der Gießform bestimmt, und dass nach dem Einlegen des Rohlings die Verschlusshälfte oder der Formeinsatz der Gießform mit einem Niederhalter innenseitig den Rohling axial fixiert und mit vorstehenden Ansätzen Kanäle und Öffnungen zur Formschlussverbindung vorplatziert.
- Gießform zur Herstellung eines Kolbens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Kammer aufweist, in die der infiltrierte und bereits bearbeitete, Kanäle und/oder Öffnungen zur Formschlussverbindung aufweisende Rohling eingelegt ist, und dass in die zylinderförmige Aufnahme, die sich an die Kammer anschließt, ein Formeinsatz oder eine Verschlusshälfte eingesetzt ist, die den Hohlraum zusammen mit der zylinderförmigen Aufnahme des Führungsabschnitts definiert, und dass der so gebildete Hohlraum mit Leichtmetall oder keramischen Sinterwerkstoffen unter Druck verfüllt wird.
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DE102005006879B4 (de) | 2007-07-19 |
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