DE19922809A1

DE19922809A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens

Info

Publication number: DE19922809A1
Application number: DE19922809A
Authority: DE
Inventors: Peter Tilch
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-23
Also published as: ES2290036T3; WO2000072116A2; JP2003522313A; BR0011270A; WO2000072116A3; US6546993B1; JP4732595B2; BR0011270B1; EP1218130A2; DE50014483D1; EP1218130B1

Abstract

Bei einem Gießverfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens mit Aussparungen zwischen Nabenabstützung und Ringband soll das Gewicht des Kolbens weiter vermindert werden. DOLLAR A Hierzu sind die die Aussparungen erzeugenden Gießkerne beim Ausformen schwenkbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter Kastenkolben sind dabei Kolben zu verstehen, die un terhalb eines etwa kreiszylindrischen, die Kolbenringe auf nehmenden Bereichs durchgehend eine Außenkontur aufweisen, die von der Kreisform stark abweicht, indem die Naben und die Kastenwände zur Kolbenmittelachse hin eingezogen sind und nur noch im Bereich der Druck- und der Gegendruckseite vom Kolbendurchmesser bestimmte, tragende Schaftwandab schnitte vorliegen.

Ein derartiger Kolben ist bekannt aus der US 5,058,489. Die Herstellung erfolgt im Regelfall durch Gießen einer Alumi niumlegierung in einer Metallkokille. Dabei wird die Aus sparung bzw. Hochgießung zwischen Nabenabstützung und Ring band (vgl. Fig. 2 der Schrift) durch linear verschiebbare Kernteile hergestellt. Bedingt durch die rein lineare Ver schiebung des Kerns sind der Formgebung der Aussparungen und damit auch der möglichen Gewichtsverminderung des Kol bens Grenzen gesetzt.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, bei Kastenkolben mit Aussparungen zwischen Ringband und Na benabstützung eine variable Formgebung der Aussparungen zu ermöglichen und ggfs. bestimmte Formmerkmale im Bereich der Kastenwand auf einfache Weise zu erzeugen.

Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren nach An spruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Unter axialer Richtung ist dabei die Richtung der Kolben längsachse zu verstehen, unter radialer Richtung eine senk recht zur Längsachse stehende Richtung.

Durch die Schwenkbarkeit der die Aussparungen erzeugenden Gießkerne wird es möglich, Hinterschneidungen, insbesondere im Bereich hinter den Ringnuten, zu erzeugen, ohne die bis her bei Kolben hierzu notwendige Kernteilung vornehmen zu müssen.

Dabei kann der die Aussparung erzeugende Gießkern einstüc kig mit dem Fenstereinsatz der Gießform sein, es kann der Gießkern mit dem Fenstereinsatz verbindbar sein oder der Fenstereinsatz und der die Aussparung erzeugende Gießkern sind unabhängig voneinander schwenkbar oder der Fensterein satz ist nur linear verschiebbar. Unter Fenstereinsatz ist derjenige Teil der Kokille zu verstehen, der den Kolben insbesondere im Bereich der nach außen weisenden Kastenwän de und der benachbarten Naben formt.

Ferner wird es durch entsprechende Auswahl des Schwenkpunk tes und des Anzugswinkels möglich, sofern auch gewichtsver mindernde Durchbrüche in den Kastenwänden erzeugt werden sollen, diese Durchbrüche ohne Verwendung von Pinolen her zustellen, indem die Verrundungsradien zumindest im oberen äußeren Bereich der Durchbrüche ebenfalls durch schwenkbare Fenstereinsätze erzeugt werden.

Ähnlich wie bei linear verschiebbaren Gießkernen ist für die problemlose Ausformung des Gußteils eine Anzugsschräge bzw. ein vom Drehpunkt des Gießkerns abhängiger Anzugswin kel vorzusehen, dessen Lage im Unterschied zu den bekannten Gießkernen variiert und dessen Größe ebenfalls lokal unter schiedlich sein kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen gegossenen Kastenkolben mit schwenkbarem Gießkern

Fig. 2 das Ausformen des schwenkbaren Kerns

Fig. 3 einen in Bolzenrichtung verlaufenden Schnitt neben den Bolzennaben

Fig. 4 wie Fig. 3, Gießkern geschwenkt

Nach dem Gießen des Kolbens 1 werden beim Ausformen zu nächst die Pinolen 2 gezogen, die im Bereich des Bolzenau ges Öffnungen 3 erzeugen. Erst nachdem die Pinole 2 ganz aus dem schwenkbaren Fensterteil 4 gezogen ist, kann dieses durch Schwenken um den Drehpunkt 5 seitlich nach unten ge klappt und ausgeformt werden. Anschließend kann die nicht dargestellte Kokille aufgefahren werden. Die Gießkerne 6 zur Erzeugung der Aussparungen 7 sind integraler Bestand teil der schwenkbaren Fenster- bzw. Kokillenteile 4 und einstückig mit diesen verbunden.

Der in Fig. 2 erkennbare, nicht schraffierte Krümmungsbe reich des Fensterteils 4 macht deutlich, daß sich die Aus sparung 7 über einen größeren Umfangswinkel - auch mehr als 90° - des Kolbens erstrecken kann.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist es mit den schwenkbaren Fensterteilen 4 auch möglich, Verrundungsradien an Durch brüchen 8 durch entsprechende Konturen 9 am Fensterteil 4 zu erzeugen. Ferner ist es mit den schwenkbaren Fenstertei len 4 möglich, am unteren Ende der Kastenwand einen Ver stärkungsbund 10 durch entsprechende Konturen 11 des schwenkbaren Fensterteils 4 zu erzeugen.

Claims

1. Gießverfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens (1) mit einem oberen, etwa kreiszylindrischen Bereich zur Aufnahme von zumindest zwei Ringnuten, und einem unte ren Bereich, in dem die in Richtung der Bolzenachse zur Kolbenlängsachse hin zurückgesetzten Naben liegen und mit Aussparungen (7), die

- in Umfangsrichtung zumindest im Bereich vor den Na ben vorhanden sind und die
- in axialer Richtung auf Höhe des kreiszylindrischen Bereichs und die
- in radialer Richtung zwischen der Nabenabstützung und dem kreiszylindrischen Bereich liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (7) durch beim Ausformen schwenkbare Gießkerne (6) erzeugt werden.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Gießkern (6) einstückig mit einem Fenstereinsatz (4) ist, wobei der Fenstereinsatz (4) eine Bohrung zur Aufnahme einer separat entformbaren Pinole (2) aufweist und wobei die Pinole (2) beim Gie ßen des Kolbens (1) einen Durchbruch (3) für die Naben bohrung erzeugt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens nach An spruch 2 mit Durchbrüchen (8) in den Verbindungswänden zwischen den Naben und den tragenden Schaftwandab schnitten, dadurch gekennzeichnet, daß der Fenstereinsatz (4) Konturen (9) aufweist, die im Bereich der Durchbrüche (8) Verrundungsradien erzeu gen.

4. Verfahren zur Herstellung eines Kastenkolbens nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fenstereinsatz (4) eine Kontur (11) aufweist, die unterhalb der Kastenwand und der Nabe einen Ver stärkungsbund (10) erzeugt.