-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft eine Zylinderbohrungslaufbuchse und insbesondere
eine eingegossene (cast-in-place) Zylinderbohrungslaufbuchse zur
Verwendung bei einem Sandgießen
von Zylindermotorblöcken,
wobei die Laufbuchse einen vorstehenden Abschnitt umfasst, der an
einem Ende dieser ausgebildet ist.
-
Eine
derartige, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ausgebildete Zylinderbohrungslaufbuchse ist beispielsweise
aus der
US 6,615,901
B2 bekannt.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Bei
der Herstellung von V-Motorblöcken
aus Gusseisen wurde ein sogenannter einstückiger Stabkurbelgehäusekern
verwendet, der aus mehreren sich verjüngenden Stäben besteht, die einstückig an einem
Kurbelgehäusebereich
des Kerns ausgebildet sind. Die Stäbe bilden die Zylinderbohrungen
in dem Motorblock aus Gusseisen ohne die Notwendigkeit von Bohrungslaufbuchsen
aus.
-
Bei
einem Sandgussprozess eines Verbrennungsmotors mit einem V-Zylinderblock aus
Aluminium wird ein ausdehnbares Formpaket aus mehreren harzgebundenen
Sandkernen (auch als Formsegmente bekannt) zusammengebaut, die die
Innen- und Außenflächen des
V-Motorblocks defi nieren. Typischerweise wird jeder der Sandkerne
durch Blasen von harzbeschichtetem Formsand in einen Kernkasten
und aushärten
dieses darin ausgebildet. Bei solchen Gießteilen werden oft eingegossene
Bohrungslaufbuchsen verwendet.
-
Wie
es beispielsweise der
US
6,615,901 B2 entnommen werden kann, umfasst typischerweise das
Formaufbauverfahren bei der Herstellung eines V-Motorblocks aus
Aluminium mit eingegossenen Bohrungslaufbuchsen, dass ein Basiskern
an einer geeigneten Fläche
positioniert wird und separate Formelemente aufgebaut oder gestapelt
werden, um Gießmerkmale,
wie die Seiten, die Enden, eine Mulde, einen Wassermantel, Nockenöffnungen
und ein Kurbelgehäuse
zu formen. Die Bohrungslaufbuchsen werden an Stabkernen derart positioniert,
dass die Laufbuchsen in das Gießteil
eingebettet werden, nachdem das Metall in die Form gegossen wird.
Es können
in Abhängigkeit
von der Motorkonstruktion auch zusätzliche Kerne vorhanden sein.
In der Industrie werden für
die Stabkerne verschiedene Konstruktionen verwendet. Diese umfassen
einzelne Stabkerne, "V"-Paare von Stabkernen,
Stab-Platten-Kerne und einstückige
Stabkurbelgehäusekerne.
Die Stab-Platten- und die einstückigen
Stabkurbelgehäusekonstruktionen
werden oft bevorzugt, da sie eine genauere Positionierung der Laufbuchsen
in dem Formaufbau bereitstellen. Diese Stabkernkonstruktionen erfordert
oft, dass sich die Stabmerkmale verjüngen, um ein Entfernen dieser
aus den Werkzeugen zu ermöglichen,
die verwendet werden, um sie auszubilden.
-
Das
Motorblockgießteil
muss auf eine Weise bearbeitet werden, um unter anderem sicherzustellen,
dass die Zylinderbohrungen (ausgebildet aus den Bohrungslaufbuchsen,
die an den Stabmerkmalen der Stabkerne positioniert werden) eine
gleichmäßige Bohrungslaufbuchsenwanddicke
aufweisen und andere kritische Blockmerkmale genau bearbeitet werden.
-
Dies
erfordert, dass die Laufbuchsen relativ zueinander in dem Gießteil genau
positioniert werden, und dass der Block relativ zu den Bearbeitungsgeräten optimal
positioniert wird.
-
Die
Leichtigkeit und Konsistenz, mit denen die Laufbuchsen während des
Formaufbauprozesses in die gewünschte
Endposition gebracht werden, ist ein wichtiger Gesichtspunkt. Außerdem sollte
der Bearbeitungsumfang, der zum Herstellen des Gussmotorblocks für einen
Einbau in ein Fahrzeug erforderlich ist, betrachtet werden.
-
Da
bekannte Zylinderbohrungslaufbuchsen, wie beispielsweise die in
der
US 6,615,901 B2 beschriebene,
zumindest entlang eines Abschnitts ihrer Innenwand leicht konisch
ausgebildet sind, um passgenau auf den komplementär dazu ausgebildeten
konischen Stabkern zu passen, ist eine Trennung des Stabkerns von
der Zylinderbohrungslaufbuchse nach erfolgtem Gießprozess
des Motorblocks häufig
problematisch.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Zylinderbohrungslaufbuchse
anzugeben, welche sich möglichst
genau an einem Stabkern positionieren lässt und welche eine möglichst
einfache Trennung des Stabkerns von derselben nach erfolgtem Gießprozess
ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird mit einer Zylinderbohrungslaufbuchse gelöst, welche
die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Entsprechend
der vorliegenden Erfindung und in Übereinstimmung mit dieser wurde überraschenderweise
eine Zylinderbohrungslaufbuchse für Gussmotorzylinderblöcke gefunden,
wobei die Genauigkeit des Positionie rens der Bohrungslaufbuchsen
maximiert ist und der Umfang an Material, der von den Bohrungslaufbuchsen
während
eines Bearbeitens dieser entfernt werden muss, minimiert ist.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
umfasst eine Form zum Sandgießen
von Motorzylinderblöcken
mindestens einen Zylinderstab, der sich von einem Basisende nach
außen
erstreckt, um an einem freien Ende zu enden, wobei sich eine Außenwand des
mindestens einen Zylinderstabs von dem Basisende zu dem freien Ende
hin verjüngt;
und eine Bohrungslaufbuchse mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt,
einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei die Bohrungslaufbuchse an
dem mindestens einen Zylinderstab angeordnet ist, wobei das erste
Ende der Bohrungslaufbuchse einen daran ausgebildeten sich radial
nach innen erstreckenden vorstehenden Abschnitt aufweist, um eine
Ausrichtung der Bohrungslaufbuchse an dem Zylinderstab zu erleichtern,
wobei sich eine Innenwand der Bohrungslaufbuchse in einer axialen
Richtung der Bohrungslaufbuchse nicht verjüngt.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
umfasst eine Form zum Sandgießen
von Motorzylinderblöcken
einen einstückigen
Stabkurbelgehäusekern,
der geeignet ist, um in ein Formpaket eingebaut zu werden, wobei
der einstöckige
Stabkurbelgehäusekern einen
Kurbelgehäusekernbereich
umfasst; mehrere voneinander beabstandete Zylinderstäbe, die
angeordnet sind, um mindestens eine Reihe auszubilden, und sich
von einem an dem Kurbelgehäusekernbereich
angeordneten Basisende nach außen
erstrecken, um an einem freien Ende zu enden; und mehrere hohle
eingegossene Bohrungslaufbuchsen mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, einem
ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei an jedem der Zylinderstäbe eine
der Bohrungslaufbuchsen angeordnet ist, wobei das erste Ende der Bohrungslaufbuchsen
einen daran ausgebildeten sich radial nach innen erstreckenden vorstehenden Abschnitt
aufweist, um eine Ausrichtung der Bohrungslaufbuchsen an den Zylinderstäben zu erleichtern,
wobei sich eine Innenwand der Bohrungslaufbuchsen in einer axialen
Richtung der Bohrungslaufbuchsen nicht verjüngt.
-
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 wird, 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 einstückigen Stabkurbelgehäusekerns
ist, die eine Bohrungslaufbuchse zeigt, die an jedem der Stäbe hiervon
angeordnet ist;
-
3 eine
teilweise Schnittansicht eines Motorblock-Formpakets gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung entlang der Linie 3-3 von 2 durch
eine Mittelebene eines Stabs ist;
-
4 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Stabs des Stabkurbelgehäusekerns
und eines Wassermantelplattenkerns ist, gezeigt in 3,
und eine Zylinderbohrungslaufbuchse mit einem vorstehenden Teil
benachbart zu einem Ende hiervon zeigt;
-
5 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Stabs des Stabkurbelgehäusekerns
und eines Wassermantelplattenkerns gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist, die eine Zylinderbohrungslaufbuchse mit einem
vorstehenden Teil beabstandet zu einem Ende hiervon zeigt; und
-
6 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Stabs des Stabkurbelgehäusekerns
und eines Wassermantelplattenkerns gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist, die eine Zylinderbohrungslaufbuchse mit einem
sich nicht verjüngenden Plateauteil
benachbart zu einem Ende hiervon zeigt.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
-
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
gemäß der Erfindung
verwendet werden können,
ohne vom Schutzumfang und Gedanken dieser abzuweichen. Es ist auch
zu verstehen, dass die Merkmale der Erfindung für andere 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 mit einer Metallzylinderbohrungslaufbuchse oder
einem hohlen zylinderförmigen
Hauptkörper 15,
der an einem zugehörigen Zylinderstab 50 angeordnet
wird, zwei Endkerne 16, zwei Seitenkerne 18, zwei
Wassermantelplattenkernaufbauten 22, einen Nasenmuldenkern 24 und
einen Abdeckkern 26. 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
zur Erläuterungs-
und nicht zu Beschränkungszwecken
dargestellt, da andere Typen von Kernen und Kernausgestaltungen
beim Aufbau des Motorzylinderblock-Formpakets 10 in Abhängigkeit
von der bestimmten Motorblockkonstruktion, die 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
und typischerweise verwendet werden, wenn dies gewünscht ist.
Die Verwendung von Kokillen in einem Gießprozess wie dem hierin beschriebenen
erleichtert ein Ausbilden einer gewünschten Kornstruktur bei Metallgussteilen.
-
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 einem 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 ohne den Basiskern 12 und den Abdeckkern 26 zusammengebaut,
um einen Teilaufbau oder ein Kernpaket 30 mehrerer Kerne
auszubilden. Die Kerne 14, 16, 18, 22, 24 werden
an einer temporären
Basis oder einem temporären
Element TB zusammengebaut, die oder das 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 Teilaufbausequenz zurückgebracht,
an dem ein neuer einstückiger
Stabkurbelgehäusekern 14 zur
Verwendung beim Zusammenbau 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 von diesem
zu entfernen. Der lose Sand tritt typischerweise als ein Ergebnis
des Gegeneinanderreibens der Kerne an den Verbindungsstellen zwischen
ihnen während
der Zusammenbausequenz auf.
-
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 be wegbar sein, um Luft mit
hoher Geschwindigkeit an den Außenflächen des
Teilaufbaus 30 und in die engen Räume zwischen 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 Kern 14 ausgebildet ist. Die Kurbelgehäusekokille 28a kann
aus Gusseisen oder einem anderen geeigneten thermisch leitenden
Material hergestellt sein, um schnell Wärme von den Trennwandmerkmalen
des Gießteils abzuführen, wobei
die Trennwandmerkmale jene Gießteilmerkmale
sind, die die Motorkurbelwelle über die
Hauptlager und Hauptlagerdeckel tragen.
-
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 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 Seitenkerne 16 zusammengebaut
werden, die stattdessen 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 dem Beginn
des Zusammenbauprozesses zurück gebracht
werden. Das Gussformpaket 10 kann ferner an der Formträgerplatte 28c gekühlt werden.
-
Bezugnehmend
auf 2 ist der einstückige Stabkurbelgehäusekern 14 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Es ist zu verstehen, dass die hierin beschriebenen
Merkmale der Erfindung mit einem Stab-Platten-Kern oder einem anderen Stabkerntyp
verwendet werden könnten.
Die Zylinderstäbe 50 erstrecken
sich von dem einstückigen Stabkurbelgehäusekern 14 nach
außen
und enden an einem freien Ende 51. Von einem Basisende 47 zu dem
freien Ende 51 weist eine Außenwand 49 der Zylinderstäbe 50 eine
Verjüngung
oder einen Freiwinkel derart auf, dass sich ein Durchmesser des
Zylinderstabs 50 von dem Basisende 47 zu dem freien Ende 51 verringert.
Die Verjüngung
der Zylinderstäbe 50 ist
durch einen Winkel A in 4 dargestellt und beträgt typischerweise
bis zu 1 Grad. Die Verjüngung ist
in den Zeichnungen der Übersichtlichkeit
halber übertrieben.
Bei dem V-Motor sind die Zylinderstäbe 50 in zwei Reihen
von Zylinderstäben 50 mit
Ebenen durch eine Achse oder Mittellinie der Zylinderstäbe 50 jeder
Reihe angeordnet. Die Ebenen jeder Reihe der Zylinderstäbe 50 schneiden
sich in einem Kurbelgehäuseabschnitt
des Motorblockgießteils
(nicht gezeigt) unter einem Winkel miteinander. Herkömmliche
Ausgestaltungen umfassen V6-Motorblöcke mit einem Winkel von 54°, 60°, 90° und 120° zwischen den
zwei Reihen der Zylinderstäbe 50,
und V8-Motorblöcke
mit einem 90°-Winkel
zwischen den beiden Reihen der Zylinderstäbe 50, obwohl andere
Ausgestaltungen verwendet werden können. Die Zylinderstäbe 50 sind
an einem Kurbelgehäusekernbereich oder
-teil 52 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform
ist ein Nockenwellendurchgangsausbildungsbereich 54 einstückig mit
dem Kurbelgehäusekernbereich 52 an
dem einstückigen
Stabkurbelgehäusekern 14 ausgebildet.
-
Jeder
der Zylinderstäbe 50 umfasst
eine daran ausgebildete Kernmarke 56. Die Kernmarken 56 sind
nur zu Erläuterungszwecken
in Form von flachseitigen Polygonen gezeigt, da andere Formen und Ausgestaltungen
von Kernmarken 56 verwendet werden können. Zusätzlich ist zu verstehen, dass,
obwohl männliche
Kernmarken 56 gezeigt sind, weibliche Kernmarken verwendet
werden können.
Die Kernmarken 56 sind geeignet, um mit entsprechenden
an dem Wassermantelplattenkernaufbau 22 ausgebildeten Kernmarken
gekoppelt zu sein, wie in 3 gezeigt.
-
Die
Bohrungslaufbuchsen 15 bilden eine Zylinderwand für jeden
Zylinder des Motorblocks nach dem Gießen hiervon aus. Die Zylinderbohrungslaufbuchsen 15 können bearbeitet
oder gegossen werden. Bei der gezeigten und beschriebenen Ausführungsform
ist der Motorblock aus Aluminium gegossen. Es ist zu verstehen,
dass für
die Bohrungslaufbuchsen 15 und den Motorblock andere Materialien verwendet
werden können,
wenn dies gewünscht
ist, wie beispielsweise Gusseisen oder eine Aluminiumlegierung.
Die Bohrungslaufbuchsen 15 sind typischerweise aus Gusseisen
gebildet und weisen einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf und
weisen ein hohles Inneres mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser
auf.
-
3 und 4 zeigen
einen Querschnitt einer der Bohrungslaufbuchsen 15 in dem
Motorzylinderblock-Formpaket 10. Die in 4 gezeigte Bohrungslaufbuchse 15 zeigt
eine Ausführungsform der
Erfindung und umfasst einen vorstehenden Abschnitt 60 benachbart
zu einem ersten Ende 61 hiervon. Der vorstehende Abschnitt 60 weist
eine erste geneigte Wand 70 und eine zweite geneigte Wand 72 auf.
Die erste Wand 70 erstreckt sich von einer Innenwand 62 der
Bohrungslaufbuchse 15 radial nach innen. Eine ringförmige Abschrägung oder
ein geneigter Abschnitt 58 ist an dem ersten Ende 61 der
Bohrungslaufbuchse 15 ausgebildet. Die Abschrägung 58 erstreckt
sich, um auf die zweite Wand 72 zu treffen, wobei sich
die zweite Wand 72 dann erstreckt, um an einer Scheitelstelle
auf die erste Wand 70 zu treffen. Bei der gezeigten Ausführungsform
weisen die Abschrägung 58 und
die zweite Wand 72 die gleiche Steigung auf. Es ist zu
verstehen, dass die Abschrägung 58 und
die zweite Wand 72 verschiedene Steigungen aufweisen können. Zusätzlich kann
die zweite Wand 72 zu der Innenwand 62 der Bohrungslaufbuchse 15 senkrecht
sein. Auch ist bei der gezeigten Ausführungsform der Kontaktbereich
zwischen dem vorstehenden Abschnitt 60 und dem Zylinderstab 50 eine
ringförmige
Linie oder ein Ring benachbart zu oder sehr nahe an dem freien Ende 51 des
Zylinderstabs 50. Es ist zu verstehen, dass andere Kontaktflächenausgestaltungen
verwendet werden könnten,
wie beispielsweise eine ringförmige
Anordnung von Vorsprüngen,
ohne vom Schutzumfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen. Eine ringförmige Abschrägung 63 ist
an einem zweiten Ende 65 der Bohrungslaufbuchse 15 ausgebildet.
-
5 zeigt
eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Die gleichen Strukturen wie in 3 und 4 weisen
die gleichen Bezugszeichen und einen Strichindex (') zur Verdeutlichung
auf. Die Offenbarung in Bezug auf die Relation der Strukturen und
die Verwendung hiervon betrifft auch die in 5 offenbarte
Ausführungsform.
Die in 5 gezeigte Bohrungslaufbuchse 15' umfasst einen
vorstehenden Abschnitt 60',
der von einem benachbarten ersten Ende 61' hiervon beabstandet ist. Der vorstehende
Abschnitt 60' erstreckt
sich von einer Innenwand 62' der
Bohrungslaufbuchse 15' radial
nach innen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Kontaktbereich
zwischen dem vorstehenden Abschnitt 60' und dem Zylinderstab 50' eine ringförmige Linie
oder ein Ring. Es ist zu verstehen, dass andere Kontaktflächenausgestaltungen
verwendet werden könnten, wie
beispielsweise eine ringförmige
Anordnung von Vorsprüngen,
ohne vom Schutzumfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen.
-
6 zeigt
eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Die gleichen Strukturen wie in 3 und 4 weisen
die gleichen Bezugszeichen und zur Verdeutlichung einen doppelten
Strichindex ('') auf. Die Offenbarung
in Bezug auf die Relation der Strukturen und die Verwendung hiervon
betrifft auch die in 6 offenbarte Ausführungsform.
Die in 6 gezeigte Bohrungslaufbuchse 15'' umfasst einen vorstehenden Abschnitt 60'' benachbart zu einem ersten Ende 61'' hiervon. Der vorstehende Abschnitt 60'' erstreckt sich von einer Innenwand 62'' der Bohrungslaufbuchse 15'' radial nach innen. Ein ringförmiger Bandbereich
oder Plateaubereich 64'' ist an dem
vorstehenden Abschnitt 60'' ausgebildet.
Der ringförmige
Bandbereich 64'' verjüngt sich
in Bezug auf die Innenwand 62'' der
Bohrungslaufbuchse 15'' nicht oder
weist in einer axialen Richtung der Bohrungslaufbuchse 15'' einen im Wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser
auf. Somit sind die Innenwand 62'' und
der ringförmige
Bandbereich 64'' im Wesentlichen
konzentrisch, und eine axiale Linie entlang der Innenwand 62'' und eine axiale Linie entlang dem
ringförmigen
Bandbereich 64'' sind im Wesentlichen
parallel. Es ist zu verstehen, dass andere Kontaktflächenausgestaltungen
verwendet werden könnten,
wie beispielsweise eine ringförmige
Anordnung von Vorsprüngen,
zum Beispiel mit daran ausgebildeten Bandbereichen oder Plateaus,
ohne vom Schutzumfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen.
-
Bei
der Verwendung ist an jedem der Zylinderstäbe 50 eine der Bohrungslaufbuchsen 15 positioniert.
Wie zuvor beschrieben wird der einstückige Stabkurbelgehäusekern 14 zuerst
an der temporären Basis
TB angeordnet. Eine Metallzylinderbohrungslaufbuchse 15 wird
manuell oder mittels eines Roboters an jedem Stab 50 des
einstückigen
Stabkurbelgehäusekerns 14 angeordnet.
Vor der Anordnung an einem Stab 50 kann jede Laufbuchsenaußenwand 66 zum
Zweck des Förderns
eines guten mecha nischen Kontakts zwischen der Laufbuchse und dem gegossenen
Material mit Ruß beschichtet
werden, das zum Beispiel Carbon Black umfasst. Der einstückige Stabkurbelgehäusekern 14 wird
in einem Kernkastenwerkzeug (nicht gezeigt) hergestellt, um eine abgeschrägte (konische)
untere ringförmige
Laufbuchsenpositionierungsfläche 68 an
dem unteren Ende jedes Stabs 50 zu umfassen, wie in 4 gezeigt.
Die abgeschrägte
Fläche 68 tritt
mit der Abschrägung 63 jeder
Bohrungslaufbuchse 15 in Eingriff, um beim Positionieren
der Bohrungslaufbuchse 15 relativ zu dem Stab 50 vor
dem Gießen
und während
des Gießens
des Motorblocks zu helfen.
-
Wie
zuvor offenbart, weisen die Bohrungslaufbuchsen 15 einen
im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
auf und weisen ein hohles Inneres mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser auf.
Die Innenwand 62 verjüngt
sich in Bezug auf eine Längsachse
der Bohrungslaufbuchse 15 nicht. Zusammengebaut ist die
Innenwand 62 jeder der Bohrungslaufbuchsen 15 benachbart
zu der sich verjüngenden
Wand des Stabs 50 angeordnet, und ein Raum von zumindest
einem Abschnitt der Länge
der Bohrungslaufbuchse 15 wird dazwischen übrig gelassen.
Die Verjüngung
des Stabs 50 erleichtert ein Entfernen des einstückigen Stabkurbelgehäusekerns 14 aus
dem Kernkastenwerkzeug, in dem er ausgebildet wird.
-
Der
vorstehende Abschnitt 60 erleichtert eine anfängliche
Ausrichtung jeder Bohrungslaufbuchse 15 an dem zugehörigen Stab 50 in
Bezug auf den Wassermantelplattenkern 22, der an den Stäben 50 angebracht
wird. Wenn jede Bohrungslaufbuchse an dem zugehörigen Stab 50 angeordnet
ist, kann es sein, dass die Bohrungslaufbuchse 15 mit dem
Stab 50 fehlausgerichtet ist. Dies kommt insbesondere bei V-Motoren
vor, bei denen der Stab 50 und die Bohrungslaufbuchse 15 unter
einem nicht vertikalen Winkel angeordnet sind. Die geneigte Wand
des vorstehenden Abschnitts 60 bewirkt, dass die Bohrungslaufbuchse 15 in
eine verbesserte Ausrichtung bewegt wird, wenn die geneigte Wand
an das freie Ende 51 des Stabs 50 stößt. Die
Endausrichtung der Bohrungslaufbuchse 15 wird erreicht,
wenn der Wassermantelplattenkernaufbau 22 in das Formpaket 10 eingebaut
wird, da der Wassermantelplattenkernaufbau 22 an die Abschrägung 58 stößt. Der
vorstehende Abschnitt 60 wird während des Bearbeitens des Motorblocks
nach dem Gießen
entfernt. Aufgrund des kleinen Bereichs, der bearbeitet wird, um
den vorstehenden Abschnitt 60 zu entfernen, sind die Bearbeitungszeit
und die zugehörigen
Kosten im Vergleich zu einer Laufbuchse minimiert, bei der sich
der Innendurchmesser eines wesentlichen Abschnitts der Laufbuchse
verjüngt.
-
Aus
der vorangehenden Beschreibung kann der Fachmann leicht die wesentlichen
Eigenschaften dieser Erfindung erkennen und kann verschiedene Änderungen
und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, ohne vom Gedanken und
Schutzumfang hiervon abzuweichen, um sie an verschiedene Verwendungen
und Bedingungen anzupassen.