DE102015108755A1 - A method of forming a core intended to form a cavity in a high pressure pump housing made by casting - Google Patents
A method of forming a core intended to form a cavity in a high pressure pump housing made by casting Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines Kerns, der zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe bestimmt ist.The invention relates to a method for forming a core, which is intended to form a cavity in a housing produced by casting a high-pressure pump.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Kerns, der zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe bestimmt ist. The invention relates to a method for forming a core, which is intended to form a cavity in a housing produced by casting a high-pressure pump.
In Hochdruckeinspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen von Diesel- oder Benzinmotoren, sorgt eine Hochdruckpumpe dauernd für die Aufrechterhaltung des Druckes in dem Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors mittels einer Antriebswelle angetrieben werden. Eine gattungsgemäße Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluides, insbesondere von Kraftstoff, z. B. Diesel oder Benzin, umfasst ein Gehäuse, eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken oder Exzenter, wenigstens einen Kolben zum Fördern von Kraftstoff, wenigstens einen Zylinder zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens, wobei sich der wenigstens eine Kolben mittelbar auf der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken oder Exzenter abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle ausführbar ist. In high-pressure injection systems for internal combustion engines, in particular in common-rail injection systems of diesel or gasoline engines, a high-pressure pump continuously ensures the maintenance of the pressure in the high-pressure accumulator of the common-rail injection system. The high-pressure pump can be driven, for example, by a camshaft of the internal combustion engine by means of a drive shaft. A generic high-pressure pump for conveying a fluid, in particular fuel, for. As diesel or gasoline, comprises a housing, a drive shaft with at least one cam or eccentric, at least one piston for conveying fuel, at least one cylinder for supporting the at least one piston, wherein the at least one piston indirectly on the drive shaft with the at least a cam or eccentric is supported, so that from the at least one piston a translational movement due to a rotational movement of the drive shaft is executable.
Die
Aus der
Der für die Baugruppen erforderliche Hohlraum innerhalb des durch Gießen hergestellten Gehäuses gattungsgemäßer Hochdruckpumpen wird üblicherweise mittels eines Sandkernpakets ausgebildet. Hierzu werden einzelne Sandkerne so auf- bzw. übereinander gelagert und gegebenenfalls miteinander verklebt, dass ein entsprechendes den Hohlraum abbildendes Sandkernpaket entsteht. Die Herstellung eines solchen Sandkernpakets ist nachteilig sehr aufwendig, anfällig für Beschädigungen und damit sehr kostenintensiv. The required for the assembly cavity within the housing manufactured by casting high-pressure pumps is usually formed by means of a Sandkernpakets. For this purpose, individual sand cores are stored or superimposed on one another and possibly glued together, that a corresponding sand core packet depicting the cavity is formed. The preparation of such Sandkernpakets is disadvantageous very expensive, prone to damage and thus very expensive.
Zur Herstellung eines Kerns wird bekanntermaßen ein Kernformwerkzeug benötigt. Weitgehend automatisierte auch erfindungsgemäß eingesetzte Kernformmaschinen sind dem Fachmann bekannt. Dabei ist das so genannte Kernschießen die Grundfunktion jeder Anlage zur Kernherstellung. Beim Kernschießen befindet sich der Kernformstoff in einem Vorratszylinder und wird üblicherweise mit Druckluft beaufschlagt und dadurch mit einem Schlag in das Kernformwerkzeug gebracht. Neben der Funktion der Kernformstoffeinbringung wird durch das Schießen auch eine gleichmäßige Verdichtung des Kernformstoffs erreicht. Die endgültige Festigkeit des Kerns wird nach dem Härten erreicht. For the production of a core, a core mold is known to be required. Largely automated core forming machines also used according to the invention are known to the person skilled in the art. The so-called core shooting is the basic function of every plant for core production. When core shooting is the core molding material in a storage cylinder and is usually acted upon with compressed air and thereby brought with a blow in the core mold. In addition to the function of inserting the core molding material, firing also achieves uniform compaction of the core molding material. The final strength of the core is achieved after curing.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bildung eines Kerns, der zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe bestimmt ist, zu verbessern, wobei insbesondere die oben genannten Nachteile vermieden werden sollen. Based on this prior art, the invention has the object, a method for forming a core, which is intended to form a cavity in a housing produced by casting a high-pressure pump to improve, in particular, the above-mentioned disadvantages are to be avoided.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bildung eines Kerns, der zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe bestimmt ist, erfindungsgemäß unter Verwendung zweier Formhälften gelöst, die im zusammengesetzten Zustand ein Kernformwerkzeug mit einem Formhohlraum ausbilden, in den ein Kernformstoff eingebracht wird, der sich im Formhohlraum zu einem den Hohlraum des herzustellenden Gehäuses nachbildenden Kerns verfestigt, wobei der Kernformstoff über zwei Einschussöffnungen des Kernformwerkzeugs in den Formhohlraum eingebracht wird. This object is achieved by a method for forming a core, which is intended to form a cavity in a housing produced by casting a high pressure pump, according to the invention using two mold halves, which form a core mold with a mold cavity in the assembled state, in which a core molding material introduced becomes, which solidifies in the mold cavity to a cavity simulating the cavity of the housing to be produced core, wherein the core molding material is introduced via two injection openings of the core mold into the mold cavity.
Erfindungsgemäß lässt sich so ein einstückiger Kern herstellen, der für sich zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe geeignet ist. Das aufwendige Erzeugen von Kernpaketen ist mithin nicht mehr erforderlich. According to the invention, it is thus possible to produce a one-piece core which is suitable for forming a cavity in a housing of a high-pressure pump produced by casting. The complex production of core packages is therefore no longer necessary.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Kern aus einem Kernformstoff geformt wird, der ein anorganisches Bindemittel umfasst. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Kern geeignet ist, einen komplex ausgebildeten Hohlraum eines Gehäuses einer Hochdruckpumpe abzubilden, der sich durch eine verbesserte Oberfläche auszeichnet. Es sind in der Oberfläche des Hohlraums also vorteilhaft keine bis allenfalls vereinzelnde, vom Kern verursachte Fehler, wie Poren, Lunker oder Blattrippen zu finden. So lassen sich komplexe und gleichzeitig hoch qualitative Gehäuse einer Hochdruckpumpe gießen, wobei gleichzeitig eine Verringerung der kostenintensiven Nach- bzw. Fertigbearbeitung bzw. -behandlung erreicht wird. Letztere bilden üblicherweise die Hauptengpässe in der Gussproduktion. Putz- und Kontrollkosten können mithin eingespart werden. Als vorteilhaft hat sich zudem die Umweltverträglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erwiesen. So werden Emissionen bei der späteren Gussteilherstellung vermieden bzw. verringert. It may be advantageous if the core is formed from a core molding material comprising an inorganic binder. It has been found that such a core is suitable for imaging a complex cavity of a housing of a high-pressure pump, which is distinguished by an improved surface. It is therefore advantageous in the surface of the cavity to find no, if any, singular, caused by the core defects, such as pores, voids or leaf ribs. Thus, complex and high-quality housing of a high-pressure pump pour, while reducing the cost-intensive After- or finishing or treatment is achieved. The latter are usually the main bottlenecks in cast production. Cleaning and control costs can be saved. In addition, the environmental compatibility of the method according to the invention has proved to be advantageous. This avoids or reduces emissions during subsequent casting production.
Zweckmäßigerweise wird als Kernformstoff Sand bzw. Quarzsand verwendet. Dieser ist nach einem Gießprozess quasi als Prozessrückstand besonders gut dem Recycling zugänglich. Es kann für einige Anwendungsfälle allerdings auch vorteilhaft sein, wenn der Kern ein Salzkern ist, der vorteilhaft wasserlöslich ist. Solche Salzkerne können vorteilhaft aus Natriumchlorid und gegebenenfalls chemischen Zuschlagsstoffen bestehen. Expediently, the core molding material used is sand or quartz sand. After a casting process, this is, as a process residue, accessible to recycling in a particularly good way. However, it may also be advantageous for some applications if the core is a salt core, which is advantageously water-soluble. Such salt cores may advantageously consist of sodium chloride and optionally chemical additives.
Es kann vorteilhaft sein, wenn das Kernformwerkzeug eine horizontale Teilung aufweist. Es kann vorteilhaft sein, wenn bei der Kontur des Kerns Hinterschnitte vorgesehen sind, zumindest einen zusätzlichen Schieber am Kernformwerkzeug vorzusehen, der vorteilhaft vor dem Entformen des Kerns zurückgefahren wird. It may be advantageous if the core mold has a horizontal pitch. It may be advantageous if undercuts are provided in the contour of the core to provide at least one additional slide on the core mold, which is advantageously retracted before the removal of the core.
Es kann vorteilhaft sein, wenn jede Einschussöffnung den Anfang je eines zylinderförmigen Kanals des Formhohlraums darstellt, wodurch zwei zylinderförmige Teile des Kerns gebildet werden, die in dem durch Gießen hergestellten Gehäuse der Hochdruckpumpe je einen Arbeitszylinder abbilden. It may be advantageous if each injection opening represents the beginning of each of a cylindrical channel of the mold cavity, whereby two cylindrical parts of the core are formed, which each depict a working cylinder in the housing produced by casting of the high-pressure pump.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zylinderförmigen Kanäle des Formhohlraums und/oder die Einschussöffnungen des Kernformwerkzeugs durch Zusammenbringen der Formhälften ausgebildet werden. It may be advantageous if the cylindrical channels of the mold cavity and / or the injection openings of the core mold are formed by bringing the mold halves together.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zylinderförmigen Kanäle des Formhohlraums in einem Winkel zueinander angeordnet werden. It may be advantageous if the cylindrical channels of the mold cavity are arranged at an angle to each other.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zylinderförmigen Kanäle des Formhohlraums in einem Winkel zur Lotrichtung angeordnet werden, wobei die Einschussöffnungen nach oben weisen. It can be advantageous if the cylindrical channels of the mold cavity are arranged at an angle to the direction of the solder, with the injection openings pointing upwards.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zylinderförmigen Kanäle des Formhohlraums in horizontaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. It may be advantageous if the cylindrical channels of the mold cavity are arranged offset from one another in the horizontal direction.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zylinderförmigen Kanäle des Formhohlraums in eine zentral angeordnete Aufnahme des Formhohlraums übergehen, wobei durch die zentrale Aufnahme ein zentral angeordneter Körper des Sandkerns gebildet wird, der in dem durch Gießen hergestellten Gehäuse der Hochdruckpumpe eine zentrale Aufnahme für eine Antriebswelle abbildet. It can be advantageous if the cylindrical channels of the mold cavity pass into a centrally arranged receptacle of the mold cavity, wherein a centrally arranged body of the sand core is formed by the central receptacle, which forms a central receptacle for a drive shaft in the housing produced by casting of the high-pressure pump ,
Es kann vorteilhaft sein, wenn von jedem zylinderförmigen Kanal des Formhohlraums eine henkelartige Nebenleitung in die zentral angeordnete Aufnahme des Formhohlraums übergeht, wodurch ein Nebenleitung des Sandkerns gebildet wird, die in dem durch Gießen hergestellten Gehäuse der Hochdruckpumpe eine henkelartige Nebenleitung abbildet. It can be advantageous if from each cylindrical channel of the mold cavity a handle-like secondary line merges into the centrally arranged receiving the mold cavity, whereby a secondary line of the sand core is formed, which forms a handle-like secondary line in the housing produced by casting the high-pressure pump.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Nebenleitung eines zylinderförmigen Kanals auf Höhe des anderen in die zentral angeordnete Aufnahme übergehenden zylinderförmigen Kanals in die Aufnahme einmündet. It can be advantageous if the secondary line of a cylindrical channel opens into the receptacle at the level of the other cylindrical channel merging into the centrally arranged receptacle.
Die Erfindung betrifft auch ein Kernformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 sowie einen Kern, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bestimmt zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe. The invention also relates to a core mold according to any one of claims 1 to 11 and to a core produced according to any one of claims 1 to 12, intended to form a cavity in a housing of a high-pressure pump produced by casting.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ergeben. In dieser zeigt Further advantageous embodiments and details of the invention may be apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. In this shows
Werden in den
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung eines – wie in
Das Kernformwerkzeug
Jede Einschussöffnung
Die zylinderförmigen Kanäle
Die zylinderförmigen Kanäle
Zudem sind die zylinderförmigen Kanäle
Die zylinderförmigen Kanäle
Von jedem zylinderförmigen Kanal
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Kern core
- 12 12
- untere Formhälfte lower mold half
- 14 14
- obere Formhälfte upper mold half
- 16 16
- Kernformwerkzeug Core mold
- 18 18
- Formhohlraum mold cavity
- 20 20
- Einschussöffnung bullet hole
- 22 22
- Einschussöffnung bullet hole
- 24 24
- horizontale Teilung horizontal division
- 26 26
- zylinderförmiger Kanal cylindrical channel
- 28 28
- zylinderförmiger Kanal cylindrical channel
- 30 30
- zylinderförmiges Teil cylindrical part
- 32 32
- zylinderförmiges Teil cylindrical part
- 34 34
- Lotrichtung plumb
- 36 36
- zentral angeordnete Aufnahme centrally located recording
- 38 38
- zentral angeordneter Körper centrally arranged body
- 40 40
- henkelartige Nebenleitung handle-like secondary line
- 42 42
- henkelartige Nebenleitung handle-like secondary line
- 44 44
- henkelartige Nebenleitung (Kern) handle-like secondary line (core)
- 46 46
- henkelartige Nebenleitung (Kern) handle-like secondary line (core)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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