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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegendruck- oder Niederdruck-Gießmaschine, auf ein Verfahren zur Herstellung eines Querlenkers mittels einer solchen Gegendruck- oder Niederdruck-Gießmaschine und auf einen derart hergestellten Querlenker.
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Das Gegendruck-Gießverfahren, das auch als CPC-Verfahren bzw. Counter Pressure Casting bekannt ist, ist eine Weiterentwicklung des ebenfalls bekannten Niederdruck-Gießverfahrens.
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Beim erfindungsgemäß bevorzugten Gegendruck-Gießverfahren wird - im Gegensatz zum Niederdruck-Gießverfahren - nicht nur der Gießofen, sondern auch die Dauerform bzw. Kokille mit einem Druckgas beaufschlagt.
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Der eigentliche Gießvorgang erfolgt wie beim Niederdruck-Gießverfahren mit Hilfe eines Steigrohres. Durch das Steigrohr wird Metallschmelze nach oben in eine Dauerform gefördert. Die Druckbeaufschlagung der Metallschmelze im Gießofen zum Hochfördern der Metallschmelze in die Dauerform wird jedoch durch eine Druckdifferenz herbeigeführt, indem der Gasdruck in der druckbeaufschlagten Dauerform etwas abgesenkt wird. Dadurch entsteht ein Überdruck im Gießofen, der für das Hochsteigen der Metallschmelze in die Dauerform sorgt.
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Ein üblicher Gießzyklus bei einer Gegendruck-Gießmaschine erfolgt, indem zunächst die Dauerform geschlossen wird. Danach werden sowohl die Ofenkammer, in der sich der Gießofen mit der Metallschmelze befindet, als auch die darüber angeordnete Dauerformkammer mit der waagerecht geteilten Dauerform gleichzeitig mit Druckgas beaufschlagt, so dass dann in beiden Kammern der gleiche Druck herrscht. Anschließend wird der Druck in der Ofenkammer weiter erhöht, wodurch die Schmelze durch die Steigrohre in die Dauerform steigt. Das ist der eigentliche Gieß- oder Formfüllvorgang. Nach Formfüllende wird der Druck im System während der Erstarrung um die Dauerform entlastet. Nach beendeter Erstarrung werden die Drücke auf einen Gleichgewichtsdruck ausgeglichen. Die restliche Metallschmelze sinkt im Steigrohr wieder ab und fließt in den Gießofen zurück. Die Maschine öffnet nun die Dauerform und die Auswerfeinrichtung wirft das Gussstück zur weiteren Bearbeitung aus.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gegendruck- oder Niederdruck-Gießmaschine zur Herstellung eines Querlenkers, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Querlenkers sowie einen verbesserten Querlenker bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche 1, 5 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Gegendruck- oder Niederdruck-Gießmaschine umfasst eine Dauerform mit einem Formhohlraum zur Formung eines Querlenkers, wobei über ein Steigrohr eine Metallschmelze in den Formhohlraum bringbar ist, wobei der Übergang der Metallschmelze in den Formhohlraum in einem Bereich erfolgt, der auf der Breitseite des zu formenden Querlenkers angeordnet ist.
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Dadurch, dass der Bereich auf der Breitseite des Querlenkers angeordnet ist, können die Längen der Fließwege der Metallschmelze innerhalb des Formhohlraums zum Füllen des Formhohlraums optimal ausgebildet werden. Dort, wo viel Metallschmelze zur Formfüllung benötigt wird, können die Fließwege durch entsprechende Anordnung des Bereichs kurz gehalten werden. Bei der Breitseite handelt es sich vorteilhaft um die Seite des zu formenden Querlenkers, die parallel zur horizontalen Formteilungsebene angeordnet ist und nach unten zum Steigrohr weist.
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Bei der Metallschmelze handelt es sich vorteilhaft um eine Leichtmetallschmelze, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn die Verbindung von Steigrohr zum Formhohlraum derart ist, dass die Metallschmelze den kürzesten Weg durchläuft.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn der Bereich im Zentrum des zu formenden Querlenkers angeordnet ist.
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Dadurch lassen sich kurze Fließwege innerhalb des Formhohlraums für eine optimale turbulenzarme Formfüllung realisieren, die auch zu einer verkürzten Taktzeit eines Gießzyklus führen können. Kurze Fließwege ermöglichen es auch, den Gießvorgang mit einer geringeren Temperatur der Metallschmelze auszuführen. Dadurch verkürzt sich vorteilhaft die Erstarrungszeit des Querlenkers und mit die Taktzeit eines Gießzyklus.
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Eine erfindungsgemäß erreichte Formfüllung hat den Vorteil, dass auf aufwendige Speiser bzw. Speisersysteme verzichtet werden kann.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn der Bereich beabstandet von den Längs- und Querseiten des zu formenden Querlenkers angeordnet ist.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn der zu formende Querlenker eines Kraftfahrzeugs ein 3-Punkt-Lenker, insbesondere ein Dreieckslenker, ist, wobei der Bereich mit Bezug auf die drei Punkte am nächsten zum mittleren Punkt angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Querlenker um einen unteren Querlenker, besonders bevorzugt für eine Vordrachse.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Querlenkers mittels einer erfindungsgemäßen Gegendruck- oder Niederdruckgießmaschine, bei welchen nach dem Entformen des Querlenkers der Anguss vorzugsweise durch Bohren und/oder Sägen entfernt wird, derart, dass eine Freimachung im Querlenker verbleibt. Dadurch reduzieren sich die Teile, die dem Recycling zugeführt werden. Insbesondere wird auch Material eingespart, dass ansonsten dem Reycling zuzuführen ist.
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Eine solche Freimachung führt vorteilhaft zu einer Gewichtseinsparung beim Querlenker. Dadurch, dass die Freimachung durch Entfernen des Angusses entsteht, der zwangsläufig zu entfernen ist, wird ein eigentlich zusätzlicher Arbeitsschritt zur Bereitstellung der Freimachung eingespart.
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Die Erfindung betrifft schließlich einen Querlenker, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, wobei die durch Entfernen des Angusses verbleibende Freimachung im Querlenker eine gewichtseinsparende Funktion aufweist. Die Freimachung ist insbesondere nicht zur Aufnahme anderer Elemente vorgesehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung ergeben. In dieser zeigt
- 1 einen erfindungsgemäß hergestellten Querlenker im unbearbeiteten Zustand mit Anguss und
- 2 den erfindungsgemäß hergestellten Querlenker nach 1 im bearbeiteten Zustand ohne Anguss.
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Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Querlenker 10 handelt es sich um einen so genannten 3-Punkt-Lenker in Form eines Dreieckslenkers.
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Der Querlenker 10 wird mittels einer hier nicht dargestellten Gegendruck-Gießmaschine hergestellt, die eine Dauerform mit einem Formhohlraum zur Formung bzw. zum Urformen des Querlenkers 10 umfasst, wobei über ein Steigrohr eine Metallschmelze in den Formhohlraum bringbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt hierbei der Übergang der Metallschmelze in den Formhohlraum in einem Bereich, der auf einer Breitseite 12 des zu formenden Querlenkers 10 angeordnet ist. Die Breitseite 12 ist parallel zur hier nicht dargestellten horizontalen Formteilungsebene angeordnet, wobei es sich um diejenige Breitseite 12 des Querlenkers 10 handelt, die nach unten zum Steigrohr weist. Insofern kann man auch von der unteren Breitseite 12 des Querlenkers 10 sprechen.
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1 zeigt den erfindungsgemäß hergestellten Querlenker 10 nach dem Entformen im unbearbeiteten Zustand. Es ist gut zu erkennen, dass der borgenannte Bereich im Zentrum des Querlenkers 10 angeordnet ist. In diesem Bereich verbleibt der Anguss 14 nach dem Entformen des Querlenkers 10.
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Der Bereich bzw. der verbleibende Anguss 14 ist beabstandet von den Längs- 16 und Querseiten 18 des Querlenkers 10 angeordnet ist.
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Mit Bezug auf die drei Punkte 20, 22 und 24 ist der Bereich bzw. verbleibende Anguss 14 am nächsten zum mittleren Punkt 22 angeordnet.
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2 zeigt den erfindungsgemäß hergestellten Querlenker 10 im bearbeiteten Zustand. Bei diesem Querlenker 10 ist der Anguss 14 nach dem Entformen des Querlenker 10 vorzugsweise durch Bohren und/oder Sägen entfernt worden, so dass eine Freimachung 26 im Querlenker 10 verbleibt.
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Die durch Entfernen des Angusses 14 verleibende Freimachung 26 im Querlenker 10 weist eine gewichtseinsparende Funktion auf.
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Ein solcher Querlenker 10 ist üblicherweise mit einem Kugelgelenk im Punkt 20 an einem hier nicht dargestellten Radträger befestigt. In der Verlängerung der Radmittelachse ist der Querlenker 10 üblicherweise im Punkt 22 mit einem Lager am hier nicht dargestellten Aufbau oder Achsträger der Vorderachse eines Kraftfahrzeugs befestigt. Am langen Arm des 3-Punkt-Lenkers ist im Punkt 24 ein weiteres Lager angeordnet, über das der Querlenker 10 am Aufbau oder am Achsträger der Vorderachse des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
