DE102007002208A1

DE102007002208A1 - Ausbildung eines Trennwandfensters eines Zylinderblockgiessteils

Info

Publication number: DE102007002208A1
Application number: DE102007002208A
Authority: DE
Inventors: John D. Ortonville Douro; Peter C. Oxford Emling; Jason M. Auburn Hills Murphy
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: CN100553823C; CN101003076A; US20070163744A1; US7438117B2; DE102007002208B4

Abstract

Es ist ein Zylinderblockgießteil mit einem darin ausgebildeten Trennwandfenster offenbart, wobei das Trennwandfenster durch einen Einstellkern ausgebildet wird, der in einem Kokillenaufbau oder einem einstückigen Stabkurbelgehäusekern eines Formpakets aufgenommen wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zylinderblockgießteil und insbesondere ein Zylinderblockgießteil mit einem darin ausgebildeten Trennwandfenster und ein Verfahren zum Erzeugen desselben.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei einem Sandgussprozess eines Zylinderblocks eines Verbrennungsmotors wird ein ausdehnbares Formpaket aus mehreren harzgebundenen Sandkernen zusammengebaut, die die Innen- und Außenflächen des Motorblocks definieren. Typischerweise wird jeder der Sandkerne durch Blasen von harzbeschichtetem Formsand in einen Kernkasten und Aushärten dieses darin ausgebildet.

Typischerweise umfasst das Formaufbauverfahren, dass ein Basiskern an einer geeigneten Fläche positioniert wird und separate Formelemente aufgebaut oder gestapelt werden, um Gießteilmerkmale wie die Seiten, die Enden, eine Mulde, einen Wassermantel, Nockenöffnungen und ein Kurbelgehäuse zu formen. Es können in Abhängigkeit von der Motorkonstruktion auch zusätzliche Kerne vorhanden sein.

Ein Abführen von thermischer Energie von dem flüssigen Metall in dem Formpaket ist in dem Formprozess ein wichtiger Gesichtspunkt. Eine schnelle Verfestigung und ein schnelles Abkühlen des Gießteils fördert eine feine Kornstruktur in dem Metall, was zu erwünschten Materialeigenschaften führt, wie beispielsweise einer hohen Zugfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit und einer guten Bearbeitbarkeit.

Für Motorkonstruktionen mit stark beanspruchten Trennwandmerkmalen kann die Verwendung einer thermischen Kokille notwendig sein. Die Kokille ist viel wärmeleitfähiger als Formsand und leitet von jenen Gießteilmerkmalen, mit denen sie in Kontakt steht, Wärme leicht ab. Die Kokille besteht aus einem oder mehreren Körpern aus Stahl oder Gusseisen, die in die Form auf eine Weise eingebaut werden, um einen Abschnitt der Merkmale des Gießteils zu formen. Typischerweise wird eine Kurbelgehäusekokille in dem Basiskernwerkzeug angeordnet und wird ein Kern dort herum ausgebildet, oder sie können während des Formaufbaus in den Basiskern oder zwischen die Kurbelgehäusekerne gebaut werden.

Zu einer Trennwand werden Fenster hinzugefügt, um die Atmung oder Luftströmung zwischen Abteilungen in dem Motorzylinderblock zu verbessern oder einen Zustand einer sehr dünnen Wand zu beseitigen. In einigen Fällen werden Löcher durch die Trennwände gebohrt, um die Atmung zwischen Abteilungen bereitzustellen. Da die Trennwand jedoch einer der am stärksten beanspruchten Abschnitte eines Motorzylinderblocks ist, muss beim Entwerfen und Herstellen der Fenster sehr vorsichtig vorgegangen werden, um unbeabsichtigte, spannungskonzentrierende Anomalien zu vermeiden.

Es wäre erwünscht, ein Zylinderblockgießteil mit einem in einer Trennwand hiervon ausgebildeten Fenster herzustellen, wobei die in der Trennwand vorhandenen mechanischen Spitzenspannungen minimiert und nicht unbeabsichtigt konzentriert sind und die Gießteileffizienz und die Gießteilgenauigkeit maximiert sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend der vorliegenden Erfindung und in Übereinstimmung mit dieser wurde überraschenderweise ein Zylinderblockgießteil mit einem in einer Trennwand hiervon ausgebildeten Fenster gefunden, bei dem die mechanischen Spitzenspannungen, die in der Trennwand vorhanden sind, minimiert und nicht unbeabsichtigt konzentriert sind und die Gießteileffizienz und die Gießteilgenauigkeit maximiert sind.

Bei einer Ausführungsform umfasst ein Entlüftungsfensterkern einen Hauptkörper, der geeignet ist, um mit einer Kurbelgehäusekokille oder einem einstückigen Stabkurbelgehäusekern eines Formpakets zusammengebaut zu sein; und eine Schulter, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Querschnittsform der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand eines Motorzylinderblocks ausgebildeten Entlüftungsfensters bestimmt, und wobei die Schulter eine Länge aufweist, die im Wesentlichen gleich einer gewünschten Tiefe des Fensters ist, und das Entlüftungsfensterkernwerkzeug entworfen ist, um einer Werkzeugnaht oder Teilung an der Fensterausbildungsfläche der Schulter entgegenzuwirken.

Bei einer anderen Ausführungsform umfasst das Formpaket zum Gießen eines Motorzylinderblocks eine Kurbelgehäusekokille; einen einstückigen Stabkurbelgehäusekern, der geeignet ist, um an der Kurbelgehäusekokille angeordnet zu sein; und einen Entlüftungsfensterkern, der geeignet ist, um zwischen der Kurbelgehäusekokille und dem einstückigen Stabkurbelgehäusekern angeordnet zu sein, wobei der Entlüftungsfensterkern ferner umfasst: einen Hauptkörper; und eine Schulter, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Quer schnittsform der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand eines Motorzylinderblocks ausgebildeten Fensters bestimmt.

Die Erfindung stellt auch Verfahren zum Erzeugen eines Zylinderblockgießteils bereit.

Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Erzeugen eines Zylinderblockgießteils die Schritte, dass ein Formpaket bereitgestellt wird; ein Entlüftungsfensterkern bereitgestellt wird, der einen Hauptkörper und eine Schulter umfasst, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Form der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand des Motorzylinderblocks ausgebildeten Fensters bestimmt; der Entlüftungsfensterkern mit dem Formpaket zusammengebaut wird; das Formpaket mit Schmelze gefüllt wird; und das Zylinderblockgießteil von dem Formpaket entfernt wird.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform leichter ersichtlich, wenn sie angesichts der begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in denen
1 ein Flussdiagramm ist, das einen Aufbauprozess für ein V-Motorblock-Formpaket zeigt, wobei der Kern am vorderen Ende der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Einstellkerns zum Ausbilden eines Entlüftungsfensters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine perspektivische Ansicht eines Kokillenaufbaus einschließlich mehrerer daran angeordneter Einstellkerne ist;
4 eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Kokillenaufbaus von 3 und eines einstückigen Stabkurbelgehäusekerns ist;
5 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, des Kokillenaufbaus und des einstückigen Stabkurbelgehäusekerns von 4 ist, die zusammengebaut gezeigt sind;
6 eine Unteransicht eines einstückigen Stabkurbelgehäusekerns einschließlich mehrerer damit zusammengebauter Einstellkerne gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist; und
7 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines V-Motorblocks ist, der unter Verwendung des V-Block-Formpakets von 1 erzeugt wird, und ein gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes Entlüftungsfenster zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und erläutern verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden und beabsichtigen nicht, den Schutzumfang der Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken. In Bezug auf die offenbarten und erläuterten Verfahren sind die dargestellten Schritte beispielhafter Natur, und somit ist die Reihenfolge der Schritte nicht notwendig oder entscheidend.
1 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Sequenz zum Zusammenbauen eines Motorzylinderblock-Formpakets 10 zeigt. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Zusammenbausequenzschritte beschränkt, sondern es können andere Sequenzen eingesetzt werden, um das Formpaket zusammenzubauen. Zu Erläuterungs- und nicht zu Beschränkungszwecken ist ein Kern für einen V-Motor mit acht Zylindern gezeigt. Es ist zu verstehen, dass mehr oder weniger Zylinder verwendet werden können und dass andere Motorzylinderausgestaltungen verwendet werden können. Es ist auch zu verstehen, dass die Merkmale der Erfindung bei anderen Kerntypen verwendet werden könnten. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein harzgebundener Sandkern verwendet.
Das Formpaket 10 wird aus harzgebundenen Sandkernen zusammengebaut, umfassend einen Basiskern 12, der mit einer Kurbelgehäusekokille 28a, einer Kokillenplatte 28b und einer Formträgerplatte 28c gekoppelt wird, einen einstückigen Stabkurbelgehäusekern (IBCC) 14, zwei Endkerne 16, zwei Seitenkerne 18, zwei Wassermantelplattenkernaufbauten 22, einen Nasenmuldenkern 24 und einen Abdeckkern 26. Der IBCC 14 umfasst mehrere Zylinderbohrungslaufbuchsen 15 aus Metall, die daran angeordnet sind. Der Wassermantelplattenkernaufbau 22 umfasst einen Wassermantelkern 22a, einen Mantelplattenkern 22b und einen Hubkern 22c. Die oben beschriebenen Kerne 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26 sind zu Erläuterungs- und nicht zu Beschränkungszwecken dargestellt, da andere Typen von Kernen und Kernausgestaltungen beim Aufbau des Motorzylinderblock-Formpakets 10 in Abhängigkeit von dem bestimmten Motorblocktyp, der gegossen werden soll, verwendet werden können. Zu Erläuterungszwecken ist in 1 nur eine Kurbelgehäusekokille 28a gezeigt, es ist jedoch zu verstehen, dass andere Kokillentypen verwendet werden können, wenn dies gewünscht ist. Die Verwendung von Kokillen in einem Gießprozess wie dem hierin beschriebenen erleichtert ein Ausbilden einer gewünschten Kornstruktur bei gegossenen Metallteilen.
In 2 ist ein Entlüftungsfensterkern 50 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Entlüftungsfensterkern 50 umfasst einen Hauptkörper 52, der zum Zusammenbau mit dem Formpaket 10 geeignet ist. Eine obere Fläche 54 des Hauptkörpers 52 ist unter einem Winkel in Bezug auf die Horizontale angeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt der Winkel ungefähr 45 Grad, obwohl die obere Fläche 54 unter anderen gewünschten Winkeln oder im Wesentlichen horizontal angeordnet sein kann.
Eine Schulter 56 erstreckt sich von einer Seite des Hauptkörpers 52 lateral nach außen und ist von einer unteren Fläche 58 des Hauptkörpers 52 beabstandet. Die Schulter 56 weist eine lang gestreckte im Wesentlichen ovale Querschnittsform auf, obwohl, wenn gewünscht, andere Formen verwendet werden können, die einer gewünschten Endform des Trennwandfensters 44 entsprechen. Eine laterale Länge der Schulter 56 ist im Wesentlichen gleich einer Tiefe oder Dicke des Trennwandfensters 44, die gleich einer Dicke der Trennwand 46 ist. Ein Übergangsteilab schnitt 60 ist zwischen dem Hauptkörper 52 und der Schulter 56 angeordnet. Eine äußere Fläche des Übergangsteilabschnitts 60 ist im Wesentlichen abgerundet und wirkt mit der Schulter 56 zusammen, um während des Gießprozesses das Trennwandfenster 44 (gezeigt in 7) und die benachbarte Trennwandfläche auszubilden. Eine Aussparung 62 ist unter der Schulter 56 durch eine gekrümmte obere Wand 64 und eine im Wesentlichen planare Seitenwand 66 ausgebildet. Die Aussparung 62 vereinfacht einen Einbau des Entlüftungsfensterkerns 50 in das Formpaket 10 und eine geeignete Positionierung des Entlüftungsfensterkerns 50 in dem Formpaket 10.
Ein Zusammenbauverfahren des Entlüftungsfensterkerns 50 mit dem Formpaket 10 ist in 3-6 gezeigt. Mehrere Entlüftungsfensterkerne 50 werden an der Kurbelgehäusekokille 28a angeordnet, wie in 3 gezeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die obere Wand 64, die die Aussparung 62 in dem Entlüftungsfensterkern 50 ausbildet, an eine mehrerer halbkreisförmiger Erweiterungen 68 gesetzt, die sich von einer oberen Fläche der Kurbelgehäusekokille 28a lateral nach oben erstrecken. Zusätzlich trägt ein Vorsprung 69 einen Abschnitt der unteren Fläche 58 des Hauptkörpers 52.
Wie in 4 gezeigt kann der IBCC 14, sobald die Entlüftungsfensterkerne 50 mit der Kurbelgehäusekokille 28a zusammengebaut sind, mit der Kurbelgehäusekokille 28a zusammengebaut werden. Bei einem V-Motorblock mit acht Zylindern sind sechs Entlüftungsfensterkerne 50 bereitgestellt und in Räumen unter den Zylinderstabmerkmalen 70 und zwischen Kurbelgehäusemerkmalen 71 positioniert, um sich zwischen benachbarten Kurbelgehäusemerkmalen 71 zu erstrecken.
5 zeigt den IBCC 14, die Entlüftungsfensterkerne 50 und die Kurbelgehäusekokille 28a, die zusammengebaut sind. Ein Ende des Aufbaus ist geschnitten gezeigt, um die Position des Entlüftungsfensterkerns 50 in Bezug auf das Zylinderstabmerkmal 70 zu zeigen.
6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Entlüftungsfensterkerne 50 sind anstatt mit der Kurbelgehäusekokille 28a wie in 4-6 gezeigt mit dem IBCC 14 zusammengebaut. Der Zusammenbau der Entlüftungsfensterkerne 50 mit dem IBCC 14 erleichtert eine geeignete Positionierung der Entlüftungsfensterkerne 50 in Bezug auf den IBCC 14 und die Zylinderstabmerkmale 70. Die zusammengebauten Kerne 14, 50 können in eine feuerfeste Spülung getaucht werden, um einen Gießgrat (nicht gezeigt) zu reduzieren oder zu beseitigen, der sich andernfalls in einem Teilungsraum zwischen einem Ende der Schulter 56 des Entlüftungsfensterkerns 50 und dem Kurbelgehäusemerkmal 71 ausbilden kann. Dies minimiert das Risiko, dass eine Spannungssteigerung an dem Umfang des Fensters 44 als ein unbeabsichtigtes Ergebnis während eines Bearbeitungsprozesses erzeugt wird, der zum Entfernen des Gießgrats verwendet wird.
Die harzgebundenen Sandkerne können unter Verwendung herkömmlicher Kernherstellungsprozesse hergestellt werden, wie beispielsweise einer Phenolurethan-Cold-Box oder einer Furan-Hot-Box, wobei eine Mischung aus Formsand und Harzbinder in einen Kernkasten geblasen wird und der Binder entweder mit einem Katalysatorgas und/oder Wärme aushärtet. Der Formsand kann Siliziumdioxid, Zirkon, Quarzglas und andere umfassen.
Die Kerne 14, 16, 18, 22, 24 werden zu Beginn typischerweise ohne den Basiskern 12 und den Abdeckkern 26 zusammengebaut, um einen Teil aufbau oder ein Kernpaket 30 mehrerer Kerne auszubilden. Die Kerne 14, 16, 18, 22, 24 werden an einer temporären Basis TB zusammengebaut, die keinen Teil des endgültigen Motorblock-Formpakets 10 bildet.
Der Teilaufbau 30 und die temporäre Basis TB werden durch Abheben des Teilaufbaus 30 von der temporären Basis TB an einer Trennungsstation getrennt. Die temporäre Basis TB wird zu dem Startort der Aufbausequenz des Teilaufbaus zurückgebracht, an dem ein neuer einstückiger Stabkurbelgehäusekern 14 zur Verwendung beim Aufbau eines anderen Teilaufbaus 30 darauf angeordnet wird.
Der Teilaufbau 30 wird zu einer Reinigungsstation oder Abblasstation BS gebracht, an der der Teilaufbau 30 gereinigt wird, um losen Sand von den Außenflächen des Teilaufbaus 30 und von Innenräumen zwischen den Kernen 12, 16, 18, 22, 24, 26 hiervon zu entfernen. Der lose Sand tritt typischerweise als ein Ergebnis eines Gegeneinanderreibens der Kerne an den Verbindungsstellen zwischen ihnen während der Aufbausequenz des Teilaufbaus auf. Es kann sein, dass ein kleiner Umfang an Sand von den zusammenwirkenden Verbindungsflächen abgerieben wird und an den Außenflächen und in engen Räumen zwischen benachbarten Kernen hängen bleibt, an und in denen sein Vorhandensein das in dem Formpaket 10 hergestellte Motorblockgießteil verunreinigen kann.
Die Abblasstation BS umfasst typischerweise mehrere Hochgeschwindigkeitsluftdüsen N, die Luft mit hoher Geschwindigkeit an Außenflächen des Teilaufbaus 30 und in die engen Räume zwischen benachbarten Kernen 12, 16, 18, 22, 24, 26 leiten, um jegliche losen Sandpartikel zu entfernen und zu bewirken, dass der Sand aus dem Teilaufbau 30 geblasen wird. Statt des Bewegens des Teilaufbaus 30 oder zusätzlich zu dem Bewegen des Teilaufbaus 30 können die Düsen N relativ zu dem Teilaufbau 30 bewegbar sein, um Luft mit hoher Geschwindigkeit an den Außenflächen des Teilaufbaus 30 und in die engen Räume zwischen den benachbarten Kernen 12, 16, 18, 22, 24, 26 zu leiten. Es ist zu verstehen, dass andere Reinigungsverfahren verwendet werden können, wenn dies gewünscht ist, wie beispielsweise die Verwendung einer Vakuumreinigungsstation.
Der gereinigte Teilaufbau 30 wird an dem Basiskern 12 positioniert, der sich an der Kokillenplatte 28b befindet. Die Kokillenplatte 28b umfasst die Formabstreifplatte 28c, die an der Kokillenplatte 28b angeordnet ist, um den Basiskern 12 zu tragen. Der Basiskern 12 befindet sich an der Formabstreifplatte 28c, wobei die Kurbelgehäusekokille 28a an der Kokillenplatte 28b angeordnet ist. Die Kurbelgehäusekokille 28a kann aus einem Aufbau hergestellt sein oder kann als eine einheitliche Struktur ausgebildet sein. Die Kurbelgehäusekokille 28a erstreckt sich durch eine in der Formträgerplatte 28c ausgebildete Öffnung und eine in dem Basiskern 12 ausgebildete Öffnung in einen Hohlraum, der in dem IBCC 14 ausgebildet ist. Die Kokillenplatte 28b umfasst Öffnungen, durch die sich Hebestangen R erstrecken, die ein Trennen der Kurbelgehäusekokille 28a von der Formträgerplatte 28c und dem Formpaket 10 erleichtern. Die Kurbelgehäusekokille 28a kann aus Gusseisen oder einem anderen geeigneten thermisch leitenden Material hergestellt sein, um schnell Wärme von den Trennwandmerkmalen des Gießteils zu entfernen, wobei die Trennwandmerkmale jene Gießteilmerkmale sind, die die Motorkurbelwelle über die Hauptlager und Hauptlagerdeckel tragen. Die Kokillenplatte 28b und die Formträgerplatte 28c können aus Stahl, thermisch isolierendem Keramikplattenmaterial, Kombinationen hiervon oder einem anderen widerstandsfähigen Material gebildet sein. Die Funktion der Kokillenplatte 28b ist, die Handhabung der Kurbelgehäusekokille 28a und anderer Kokillen zu vereinfachen, und die Funktion der Formträgerplatte 28c ist, die Handhabung des Formpakets 10 zu vereinfachen. Die Kokillenplatte 28b und die Formträgerplatte 28c sollen bei der Wärmeextraktion von dem Gießteil jedoch typischerweise keine große Rolle spielen.
Der Abdeckkern 26 wird an dem Basiskern 12 und dem Teilaufbau 30 angeordnet, um den Aufbau des Motorblock-Formpakets 10 abzuschließen. Zusätzliche Kerne (nicht gezeigt), die nicht Teil des Teilaufbaus 30 sind, können an dem Basiskern 12 und dem Abdeckkern 26 angeordnet oder befestigt werden, wenn dies gewünscht ist, bevor sie zu dem Aufbauort bewegt werden, an dem der Basiskern 12 und der Abdeckkern 26 mit dem Teilaufbau 30 zusammengebracht werden. Zum Beispiel kann der Teilaufbau 30 ohne die Seitenkerne 16 zusammengebaut werden, die statt dessen an den Basiskern 12 gebaut werden. Der Teilaufbau 30 ohne die Seitenkerne 16 wird nachfolgend in den Basiskern 12 gesetzt, der Seitenkerne 16 an ihm aufweist.
Das fertige Motorblock-Formpaket 10 wird zu einer Formfüllstation MF bewegt, an der das Formpaket 10 mit Schmelze, wie beispielsweise Aluminiumschmelze, gefüllt wird. Es kann jede geeignete Formfülltechnik verwendet werden, um das Formpaket 10 zu füllen, wie beispielsweise Schwerkraftgießen oder elektromagnetisches Pumpen.
Nach einer vorbestimmten Zeitdauer, die dem Gießen der Schmelze in das Formpaket 10 folgt, wird das Formpaket 10 zu einer Station bewegt, an der die Hebestangen R durch die Löcher der Kokillenplatte 28b eingesetzt werden, um die Formträgerplatte 28c mit dem Gussformpaket 10 daran zu heben und von der Kokillenplatte 28b zu trennen. Die Kokillenplatte 28b kann für eine Wiederverwendung beim Zusammenbauen eines anderen Formpakets 10 zu Beginn des Aufbauprozesses zurückgebracht werden. Das Gussformpaket 10 kann ferner an der Formträgerplatte 28c gekühlt werden, und ein gegossener Zylinderblock wird entfernt.
7 zeigt einen aus dem Formpaket von 1 erzeugten V-Motorzylinderblock 40. Ein Ende des Motorzylinderblocks 40 ist geschnitten gezeigt, um Zylinderbohrungen 42 zu zeigen. In dem V-Motorzylinderblock 40 sind zwei Reihen von Zylinderbohrungen 42 vorgesehen. In jeder Reihe ist in der Trennwand 46 zwischen benachbarten Zylinderbohrungen 42 ein Trennwandfenster 44 ausgebildet. Während des Gießens des Motorzylinderblocks 40 bewirken die Entlüftungsfensterkerne 50, dass das Trennwandfenster 44 zwischen den Abteilungen ausgebildet wird, die in dem Motorzylinderblock 40 unter jedem Paar von gegenüberliegenden Zylinderbohrungen 42 ausgebildet sind. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Trennwandfenster 44 unter einem Winkel von etwa 45 Grad zur Horizontalen angeordnet und vereinfachen eine Fluidkommunikation zwischen den in dem Motorzylinderblock 40 unter jeder Zylinderbohrung 42 ausgebildeten Abteilungen.
Die Trennwand 46 ist typischerweise der am stärksten beanspruchte Abschnitt des Motorzylinderblocks 40. Daher können ein geeigneter Entwurf der Position, Größe und Ausrichtung des Entlüftungsfensters 44 dabei helfen, das in der Trennwand 46 erzeugte Niveau einer maximalen Belastung zu minimieren. Wenn z.B. Trennfugen an oder in der Wand, die das Trennwandfenster 44 ausbildet, positioniert sind, was zu Trenngraten führt, kann sich eine Überbeanspruchung ergeben. Zusätzlich kann sich eine Überbeanspruchung der Trennwand 46 ergeben, wenn die Position des Trennwandfensters 44 von der gewünschten Position entfernt oder weggedreht wird.
Die vorliegende Erfindung wirkt Zuständen einer Überbeanspruchung in der Trennwand 46 entgegen. Da die Entlüftungsfensterkerne 50 mit der Kurbelgehäusekokille 28a oder dem IBCC 14 zusammengebaut werden, kann die Position der Entlüftungsfensterkerne 50 und somit des Trennwandfensters 44 genau gesteuert werden. Zusätzlich vermeidet die Schulter 56 des Entlüftungsfensterkerns 50 ein Positionieren einer Trennfuge in dem Trennwandfenster 44. Die Größe und Ausrichtung des Trennwandfensters 44 werden ebenfalls genau gesteuert. Die Produktionskosten werden minimiert, da eine weitere Bearbeitung der Trennwand 46 um das Trennwandfenster 44 aufgrund der Abwesenheit von Trenngraten, Kernnähten und dergleichen minimiert ist. Schließlich kann der Entlüftungsfensterkern 50 einfach und bequem geändert werden, wenn Änderungen der Geometrie, der Größe, des Orts und dergleichen notwendig werden.
Aus der vorangehenden Beschreibung kann der Fachmann leicht die wesentlichen Eigenschaften dieser Erfindung erkennen und verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, ohne vom Gedanken und Schutzumfang hiervon abzuweichen, um sie an verschiedene Verwendungen und Bedingungen anzupassen.

Claims

Entlüftungsfensterkern, umfassend einen Hauptkörper, der geeignet ist, um mit einer Kurbelgehäusekokille oder einem einstückigen Stabkurbelgehäusekern eines Formpakets zusammengebaut zu sein; und eine Schulter, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Querschnittsform der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand eines Motorzylinderblocks ausgebildeten Entlüftungsfensters bestimmt, und wobei die Schulter eine Länge aufweist, die im Wesentlichen gleich einer gewünschten Tiefe des Fensters ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 1, umfassend eine in dem Hauptkörper ausgebildete Aussparung, wobei die Aussparung geeignet ist, um bei einem Einbau in das Formpaket eine Erweiterung der Kurbelgehäusekokille darin aufzunehmen.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 2, wobei die Aussparung benachbart zu der Schulter ausgebildet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 2, wobei die Aussparung durch eine halbkreisförmige obere Wand und eine im Wesentlichen planare Seitenwand ausgebildet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 1, wobei der Hauptkörper eine im Wesentlichen planare untere Fläche umfasst.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 5, wobei die Schulter unter einem Winkel in Bezug auf die untere Fläche des Hauptkörpers angeordnet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 5, wobei die Schulter unter einem Winkel von 45 Grad in Bezug auf die untere Fläche angeordnet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 1, umfassend einen Übergangsteilabschnitt, der zwischen dem Hauptkörper und der Schulter angeordnet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 8, wobei eine äußere Fläche des Übergangsteilabschnitts abgerundet ist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 1, wobei die Schulter eine langgestreckte im Wesentlichen ovale Querschnittsform aufweist.
Formpaket zum Gießen eines Motorzylinderblocks, umfassend eine Kurbelgehäusekokille; einen einstückigen Stabkurbelgehäusekern, der geeignet ist, um an der Kurbelgehäusekokille angeordnet zu sein; und einen Entlüftungsfensterkern, der geeignet ist, um zwischen der Kurbelgehäusekokille und dem einstückigen Stabkurbelgehäu sekern angeordnet zu sein, wobei der Entlüftungsfensterkern ferner umfasst: einen Hauptkörper; und eine Schulter, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Querschnittsform der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand eines Motorzylinderblocks ausgebildeten Fensters bestimmt.
Formpaket nach Anspruch 11, umfassend eine in dem Hauptkörper ausgebildete Aussparung, wobei die Aussparung geeignet ist, um eine Erweiterung der Kurbelgehäusekokille darin aufzunehmen.
Formpaket nach Anspruch 11, wobei der Hauptkörper eine im Wesentlichen planare untere Fläche umfasst und die Schulter unter einem Winkel in Bezug auf die untere Fläche angeordnet ist.
Formpaket nach Anspruch 13, wobei die Schulter unter einem Winkel von 45 Grad in Bezug auf die untere Fläche angeordnet ist.
Formpaket nach Anspruch 11, umfassend einen Übergangsteilabschnitt, der zwischen dem Hauptkörper und der Schulter angeordnet ist.
Formpaket nach Anspruch 15, wobei der Übergangsteilabschnitt eine abgerundete äußere Fläche aufweist.
Entlüftungsfensterkern nach Anspruch 11, wobei die Schulter eine langgestreckte im Wesentlichen ovale Querschnittsform aufweist.
Verfahren zum Erzeugen eines Zylinderblockgießteils, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass ein Formpaket bereitgestellt wird; ein Entlüftungsfensterkern bereitgestellt wird, der einen Hauptkörper und eine Schulter umfasst, die sich von einer Seite des Hauptkörpers lateral nach außen erstreckt, wobei eine Form der Schulter eine Endform eines in einer Trennwand des Motorzylinderblocks ausgebildeten Fensters bestimmt; der Entlüftungsfensterkern mit dem Formpaket zusammengebaut wird; das Formpaket mit Schmelze gefüllt wird; und das Zylinderblockgießteil aus dem Formpaket entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den Schritt umfasst, dass der Entlüftungsfensterkern vor dem Zusammenbau mit dem Formpaket in eine Kurbelgehäusekokille gebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner den Schritt umfasst, dass der Entlüftungsfensterkern vor dem Zusammenbau mit dem Formpaket in einen einstückigen Stabkurbelgehäusekern gebaut wird.