DE10245956A1 - Formkernanordnung zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses mit getrenntem Wasserkühlungsbereich - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formkernanordnung zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses für einen Kolbenmotor mit Zylindern in Reihenanordnung, der einen geteilten Wassermantel aufweist, mit einem die Zylinderkerne (1, 2, 3, 4) tragenden Sohlenkern (5) und zwei schalenförmigen, die Reihe der Zylinderkerne (1, 2, 3, 4) an den Längsseiten seitlich mit Abstand überdeckenden Wassermantelteilkernen (6.1, 6.2), die mit dem Sohlenkern (5) verbunden sind und die jeweils an beiden mit Abstand zueinander angeordenten Stirnseiten über wenigstens ein mit Abstand zum Sohlenkern (5) über wenigstens ein Verbindungselement (8) aus Metall miteinander verbunden sind.

Description

• Bei wassergekühlten Kolbenmotoren mit in Reihe angeordneten Zylindern ist im Zylinderkurbelgehäuse ein Wassermantel vorgesehen, der die Zylinder auf beiden Seiten überdeckt und der einen zentralen Zulauf und einen zentralen Ablauf aufweist wobei beide Seiten des Wassermantels in etwa gleichmäßig durchströmt werden und so eine gleichmäßige Kühlung der Zylinder von beiden Seiten erfolgt.
• Bei Motorkonzeptionen mit mehreren Zylinderbänken, beispielsweise V-Motoren, wurde festgestellt, dass eine differenzierte Kühlwasserführung zweckmäßig ist und zwar in der Weise, dass der Wassermantel je Zylinderreihe geteilt wird, so dass beispielsweise bei einer V-Anordnung die einander benachbarten Wassermäntel jeweils von einem größeren Volumenstrom je Zeiteinheit durchflossen werden als die beiden außenliegenden Wassermäntel.
• Das Gießen eines derartigen Motorblocks mit geteiltem Wassermantel bereitet hinsichtlich der Gestaltung der Kernanordnung für die Gussform Schwierigkeiten, da jeweils ein gesonderter Einzelkern für jeweils einen Teilwassermantelkern hergestellt ist und nicht zuverlässig und maßgenau auf dem Sohlenkern fixierbar ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formkernanordnung für das Gießen eines Motorblocks der vorstehend bezeichneten Art zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Formkernanordnung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die beiden scha lenförmigen, die Zylinderkerne jeweils seitlich überdeckenden Wassermantelteilkerne wie üblich mit dem Sohlenkern verbunden werden können, jedoch gegeneinander durch das metallische Verbindungselement fixiert sind. Beim Abgießen wird der verbleibende, nur vom metallischen Verbindungselement überbrückte stirnseitige Zwischenraum zwischen den beiden Wassermantelteilkernen von der Metallschmelze, beispielsweise einer Graugussschmelze ausgefüllt. Mit Abschluss des Gießvorganges sind die aus Metallblech, beispielsweise aus Eisenblech hergestellten Verbindungselemente aufgeschmolzen, so dass die Verbindung zwischen den beiden Wassermantelteilkernen unterbrochen ist und die Formmassen der Wassermantelteilkerne ebenso wie die Formmassen der Zylinderkerne und des Sohlenkerns in üblicher Weise aus dem Gussstück entfernt werden können.
• Zweckmäßigerweise werden bei der Herstellung der beiden Wassermantelteilkerne die Verbindungselemente in die Kernform eingelegt und beim Einschießen der Kernformmasse eingebunden, so dass nach dem Aushärten der Kernformmasse dieser aus zwei Teilkernen bestehende Kern wie eine Einheit gehandhabt und mit dem die Zylinderkerne aufweisenden Sohlenkern zu einer vollständigen Kernanordnung zusammengefügt werden kann.
• Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• i Die Zeichnung zeigt eine Formkernanordnung für eine Zylinderbank mit beispielsweise vier Zylindern in Reihenanordnung mit geteiltem Wassermantel. wie die Zeichnung erkennen lässt, besteht die Formkernanordnung aus vier Zylinderkernen 1,2,3 und 4, die mit einem Sohlenkern 5 einstöckig aus Kernformmasse geformt werden. Die Kernformmasse wird hierzu in einer Kernformmaschine in üblicher Weise in eine die Zylinderkerne 1–4 und den Sohlenkern 5 umschließende Kernform eingeschossen.
• Den Zylinderkernen 1 bis 4 sind zwei Wassermantelteilkerne 6.1 und 6.2 zugeordnet, die schalenförmig die Reihe der Zylinderkerne 1 bis 4 an den Längsseiten mit Abstand überdecken. Die beiden Wassermantelteilkerne 6.1 und 6.2 sind hierbei so gestaltet, dass jeweils stirnseitig ein Freiraum 7 verbleibt.
• Die beiden Wassermantelteile 6.1 und 6.2 werden durch Einlegen eines Verbindungselementes 8 aus Metallblech in die Formgebungskonturen der Kernschießmaschine zusammen in einem Schritt, d. h. in einem Kernschießprozeß, hergestellt. Durch das eingeschlossene Verbindungselement 8 sind die beiden Wassermentalteilkerne 6.1 und 6.2 fertigungstechnisch praktisch in gleicher Weise nutzbar, wie sonst übliche einteilige Wassermantelkerne.
• Die beiden Wassermantelteilkerne sind somit stirnseitig über das Verbindungselement 8, beispielsweise aus Eisenblech, fest miteinander verbunden, so dass die beiden Wassermantelteilkerne 6.1 und 6.2 als starre Einheit gehandhabt und mit dem Sohlenkern 5 zusammengefügt werden können. Hierzu sind, wie üblich, jeweils an der unteren Randseite 9 beider Wassermantelteilkerne 6.1 und 6.2 zapfenförmige Vorsprünge geformt, denen entsprechende Vertiefungen auf der Formfläche 10 des Sohlenkerns 5 zugeordnet sind. Über die mit Abstand zur Formfläche 10 des Sohlenkerns 5 vorgesehenen Verbindungselemente 8 sind die beiden Wassermantelteilkerne 6.1 und 6.2 gegeneinander fixiert, so dass sie beim Gießvorgang die vorgegebene Position zueinander und zu den Zylinderkernen 1 bis 4 beibehalten.
• Durch die beim Abgießen in die fertige Gießform einlaufende Schmelze werden die im Bereich der stirnseitigen Öffnung 7 freiliegende Teile der Verbindungselemente 8 vollständig aufgeschmolzen bzw. verschmolzen, so daß mit der Erstarrung der Schmelze zwischen den beiden Wassermantelteilkernen 6.1, 6.2 keine feste Verbindung mehr besteht. Die aus Eisenblech bestehenden Verbindungselemente 8 werden in ihrer Blechstärke so bemessen, dass ein vollständiges Aufschmelzen zum Ende des Gießvorganges gewährleistet ist. Damit ist auch gewährleistet, dass die Wassermantelteilkerne ihre Position in der Gießform während des Zulaufs der Schmelze nicht verändern. Zugleich ist auch gewährleistet, dass nach dem Abguss und dem Entfernen des Kernformmaterials aus dem Gußstück eine ungestörte Durchströmung des Kühlmittels durch die beiden Wassermantelteile gewährleistet ist.

Claims (3)

1. Formkernanordnung zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses für einen Kolbenmotor mit Zylindern in Reihenanordnung, der einen geteilten Wassermantel aufweist, mit einem die Zylinderkerne (1,2,3,4) tragenden Sohlenkern (5) und zwei schalenförmigen, die Reihe der Zylinderkerne (1,2,3,4) an den Längsseiten seitlich mit Abstand überdeckenden Wassermantelteilkernen (6.1, 6.2), die mit dem Sohlenkern (5) verbunden sind und die jeweils an beiden mit Abstand zueinander angeordneten Stirnseiten über wenigstens ein mit Abstand zum Sohlenkern (5) über wenigstens ein Verbindungselement (8) aus Metall miteinander verbunden sind.
2. Formkernanordnung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) aus Metallblech besteht.
3. Formkernanordnung nach Anspruch (1 oder 2) dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (8.1, 8.2) des Verbindungselementes (8) jeweils in den Formstoff der beiden Wassermantelteilkerne (6.1, 6.2) eingebettet sind.