DE3444249A1

DE3444249A1 - Verfahren zur herstellung eines gusspleuels

Info

Publication number: DE3444249A1
Application number: DE19843444249
Authority: DE
Inventors: Fritz Schaffhausen Mahnig; Günter Dipl.-Ing. 5620 Velbert Schulte
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1985-06-27
Also published as: FR2556252A1; ES538373A0; GB2150869A; ES8601742A1; IT8423836A0; IT1178665B; GB2150869B; DE3444249C2; GB8430277D0; IT8423836A1

Description

Verfahren zur Herstellung eines Gusspleuels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gusspleuels, dessen Schaft eine im wesentlichen "I"-profilförmige Querschnittskontur aufweist.
Der Pleuel dient zur Verbindung eines hin- und hergehenden Kolbens mit dem Kurbelzapfen einer sich drehenden Kurbelwelle. Die technische Entwicklung zielt einerseits auf Gewichtseinsparung, andererseits auf höhere Drehzahlen und infolgedessen auf stärker belastete Pleuelstangen.
Um die geforderte Betriebssicherheit eines Pleuels zu erhalten, muss die Formgestaltung, Materialauswahl und die Herstellungsqualität den gestellten erhöhten Anforderungen genügen.
Herkömmliche Gusspleuel werden mit einem Pleuelschaft von 3 - 5 mm gegossen, so dass im Mittelsteg wegen der geringen Kühlung Lunkerbildungen nur durch aufwendige giesstechnische Massnahmen zu verhindern sind.
Aus der DE-OS 27 18 994 ist ein Pleuel bekannt, bei dessen Herstellung durch Anordnung von sogenannten Kühlkernen, die im Inneren von einer Kühlflüssigkeit durchgespühlt werden eine mehr oder weniger gesteuerte Abkühlung im Schaftbereich bewirkt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Pleueln vorzuschlagen, bei dem bei gleichbleibender Bauteilfestigkeit die Herstellungskosten reduziert werden, einerseits durch Gewichtseinsparung, andererseits durch Verminderung des Lunkervolumens, sowie durch Formoptimierung.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Anhand der beigelegten Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Pleuel, und Fig. 2 eine Seitenansicht des Pleuels aus Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt einen Pleuel 1, der im wesentlichen aus dem grossen Lagerauge 2, dem kleinen Lagerauge 3 und den die beiden Lageraugen verbindenden Schaft besteht. Der Verbindungsschaft weist seitliche Schenkel 7 auf, die mittels eines Steges 6 miteinander verbunden sind. Kühlflächen 4 und 5 werden zwischen den Schenkeln 7 angegossen, und nach erfolgter Erstarrung entfernt. Die Entfernung kann z.B. durch Stanzen erfolgen. Danach wird der ganze Pleuel festigkeitsgestrahlt. Die Kühlwände 4 und 5 dienen der gesteuerten Abkühlung. Da die Kühlwände 4 und 5 rasch erstarren, dienen sie als Kühlelement sowohl fur die Lageraugen 2 und 3 als auch für die Schaftschenkel 7. Eine Unterteilung der Kühlwände mittels eines Steges 6 muss nicht unbedingt erfolgen, wird aber in den meisten Fällen aus Festigkeitsgründen vorgesehen werden. Ebenfalls aus Festigkeitsgründen wird die Aussenkontur des kleinen Lagerauges 3 oval vorgesehen. Da die Innenausnehmung des Lagerauges 3 weiterhin kreisförmig beibehalten wird, ergibt sich in den höher beanspruchten Bereichen eine stärkere Wanddicke, was der Bauteilfestigkeit zugute kommt.
Als weitere Kühlelemente können zusätzlich Kühikokillen oder Schreckschalen bzw. Schreckplatten an den Aussenflächen der Schaftschenkel 7 angeordnet werden.
Dadurch wird während der Erstarrung beidseitig der Schaftschenkel 7 Wärme abgeführt, nämlich einerseits über die Kühlwände zwischen den Schenkeln 7, andererseits über die seitlichen Aussenflächen der Schenkel 7 mittels der Schreckelemente.
Da durch dieses Verfahren die gewichtsmässigen Unterschiede schon im Herstellungsbereich kontrollierbar sind, entfallen auch die Auswuchtgewichte, was eine weitere Gewichtseinsparung ergibt. Das vorgeschlagene Verfahren ergibt nicht nur eine Gewichtseinsparung, sondern auch ein besseres Ausbringen, und zusätzliche fertigungstechnische Vereinfachungen, denn die Kontrollen auf Fehlstellen im Schaftbereich entfallen weitgehend. Der zusätzliche Bearbeitungsaufwand, nämlich das Entfernen der Kühlelemente, ist gering.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Gusspleuels, dessen Schaft im wesentlichen "I"-profilförmige Querschnittskontur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaftbereich gesteuert abgekühlt wird, derart dass an die beiden seitlich verlaufenden, die zwei Lageraugen miteinander verbindenden Schenkel Kühlelemente angebracht und nach erfolgter Erstarrung mindestens teilweise entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlelemente Kühlwandbereiche sind, die zwischen den Schenkeln angegossen werden und so die gesteuerte Erstarrung sichern.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenflächen der Schenkel mit Schreckelementen z.B. Kühlkokillen, Schreckplatten etc.

verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwand die beiden Schenkel entlang ihrer gesamten Länge miteinander verbindet.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke der Kühlwand in Abhängigkeit der Pleuelmasse variert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwand mindestens im Halsbereich des grossen Pleuelauges entfernt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwand zwischen den beiden Schenkeln gesamthaft entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwand mittels eines Steges unterteilt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Kühlelemente der Pleuel festigkeitsgestrahlt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das kleine Lagerauge mit ovaler Aussenkontur gegossen wird.