DE4235637A1 - Prodn. of planetary supports for epicyclic gears for automobiles etc. - includes basic body produced by cold box process with inserted cores for openings in planetary support - Google Patents
Prodn. of planetary supports for epicyclic gears for automobiles etc. - includes basic body produced by cold box process with inserted cores for openings in planetary supportInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenträgers, insbesondere für hydraulische Torsions dämpfer, aus einem ringförmigen, gegossenen Grundkörper.The invention relates to a method for manufacturing a planet carrier, especially for hydraulic torsion damper, from an annular, cast base.
Hydraulische Torsionsdämpfer werden unter anderem im Bereich Kraftfahrzeuge und Wasserfahrzeuge und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt. Ein mögliches Anwendungsgebiet ist z. B. die Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen dem Motor und der vor dem Getriebe angeordneten Kupplung.Hydraulic torsion dampers are used in Motor vehicles and watercraft and in general Mechanical engineering used. One possible area of application is e.g. B. the arrangement in the drive train of a motor vehicle between the engine and that located in front of the transmission Clutch.
Eines der Bestandteile eines hydraulischen Torsions dämpfers ist ein Planetenträger, der Ausnehmungen für Plane tenräder besitzt, die schwimmend in dem Planetenträger ange ordnet sind. Diese Ausnehmungen sind mit Ventiltaschen über Nuten oder Aussparungen miteinander verbunden, die wiederum durch Überströmkanäle mit der inneren und der äußeren Umfangs wand des Planetenträgers in Verbindung stehen.One of the components of a hydraulic torsion damper is a planet carrier, the recesses for tarpaulin possesses ten wheels, which are floating in the planet carrier are arranged. These recesses are over with valve pockets Grooves or recesses connected together, which in turn through overflow channels with the inner and outer circumference wall of the planet carrier.
Aus der Praxis ist es bekannt, den Planetenträger aus einem ringförmigen, gegossenen Grundkörper herzustellen. Die erforderlichen Ausnehmungen und Ventiltaschen werden an schließend in mehreren Arbeitsgängen auf einem Bearbeitungs zentrum mit Sonderbohr- und Sonderfräseinheiten bearbeitet, wobei entsprechend durch Ausspindeln, Fräsen und nachträg lichem Zirkularschleifen die Ausnehmungen und Ventiltaschen in den Grundkörper eingebracht werden.From practice it is known to make the planet carrier to produce an annular, cast base body. The required recesses and valve pockets are on closing in several steps on one machining center machined with special drilling and milling units, accordingly by spindling, milling and subsequent Circular grinding the recesses and valve pockets be introduced into the base body.
Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist jedoch, daß es sehr aufwendig, insbesondere sehr bearbeitungs intensiv und deshalb entsprechend teuer ist. A disadvantage of the known method, however, is that it very expensive, especially very machining intensive and therefore expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenträgers der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der aufgrund einer rationellen Fertigung für hohe Stückzahlen geeignet ist, insbesondere der preisgünstig und einfach hergestellt werden kann.The present invention therefore has the object Basically, a method of making a planet carrier of the type mentioned at the outset, which is due to a rational production is suitable for large quantities, especially the inexpensive and easy to manufacture can.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Grundkörper im Cold-Box-Verfahren mit eingelegten Kernen für die Ausnehmungen im Planetenträger hergestellt wird, und daß anschließend die Ausnehmungen im Räumverfahren auf die präzisen Endmaße gebracht werden.According to the invention this object is achieved in that the basic body in the cold box process with inserted cores is produced for the recesses in the planet carrier, and that then the recesses in the clearing process on the precise gauge blocks are brought.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Planeten träger mit wenigen Arbeitsgängen und wenigen Werkzeugen her gestellt, wodurch er insbesondere aufgrund seiner Preis günstigkeit für hohe Stückzahlen geeignet ist.The method according to the invention becomes a planet carrier with few operations and few tools posed, which makes him particularly due to his price is suitable for large quantities.
Eines der wesentlichen Merkmale bildet dabei das Cold- Box-Verfahren, durch das eine hohe Maßgenauigkeit des Grund körpers erreicht werden kann. Insbesondere sind die Teilungs unterschiede für die über den Umfang gleichmäßig anzuordnen den Ausnehmungen und Ventiltaschen sehr exakt und man erhält ein reproduzierbares Gußmaß von z. B. nur 0,5 mm Abweichungen. Aufgrund dieser hohen Genauigkeit des Grundkörpers ist es möglich, die exakte Maßgenauigkeit des Planetenträgers bzw. der Ausnehmungen und Ventiltaschen des Planetenträgers durch ein Räumverfahren mit Räumnadeln zu erreichen.One of the essential features is the cold Box method, through which a high dimensional accuracy of the reason body can be reached. In particular, the division Differences for arranging evenly over the circumference the recesses and valve pockets very precisely and you get a reproducible casting size of z. B. only 0.5 mm deviations. Because of this high accuracy of the body, it is possible the exact dimensional accuracy of the planet carrier or of the recesses and valve pockets of the planet carrier to achieve a broaching process with broaches.
Je nach der vorhandenen Anzahl von Ausnehmungen und Ventiltaschen können dabei alle Ausnehmungen gleicher Geometrie gleichzeitig geräumt werden. Im allgemeinen sind dabei zwei, vier, sechs oder acht Ausnehmungen und Ventil taschen gleichmäßig verteilt über den Umfang des Planeten trägers vorgesehen. Depending on the number of recesses and Valve pockets can all the same recesses Geometry can be cleared at the same time. Generally are two, four, six or eight recesses and valve bags evenly distributed over the circumference of the planet carrier provided.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich mit Hilfe des Räumverfahrens sehr präzise Planetenträger mit einer hohen Oberflächengüte erzielen. Insbesondere werden, z. B. durch Anordnung von Kalibrierzähnen an den Räumnadeln, Ziehriefen vermieden.With the method according to the invention, With the help of the clearing process, very precise planet carriers achieve a high surface quality. In particular, e.g. B. by arranging calibration teeth on the broaches, Draw marks avoided.
Als in der Praxis besonders geeignet hat sich als Mate rial zur Herstellung des erfindungsgemäßen Planetenträgers Grauguß herausgestellt, insbesondere Grauguß GG 25.Has proven to be particularly suitable in practice as a mate rial for the production of the planet carrier according to the invention Gray cast iron highlighted, especially gray cast iron GG 25.
Damit beim Räumen die Räumnadeln ohne Schwierigkeiten durch die Ausnehmungen und Ventiltaschen geführt werden können und deren Verschleiß möglichst gering gehalten wird, kann vorgesehen sein, daß die Gußschrägen kleiner als 60° gehalten werden.This means that the broaches are easy to clear through the recesses and valve pockets can and their wear is kept as low as possible, can be provided that the pouring bevels less than 60 ° being held.
In der Praxis haben sich besonders optimale Werte bei einer Gußschräge von maximal 4% herausgestellt.In practice, the values are particularly optimal a pouring slope of a maximum of 4%.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß praktisch mit einem einzigen Satz Werk zeuge alle Ausnehmungen und Ventiltaschen gleicher Geometrie geräumt werden können.Another advantage of the method according to the invention is that practically with a single set of work witness all recesses and valve pockets of the same geometry can be cleared.
Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispieles ein Herstellungsverfahren prinzipmäßig beschrieben. Die Ausbildung eines hydraulischen Torsionsdämpfers ist allgemein bekannt (siehe z. B. DE-OS 39 18 063), weshalb nachfolgend nur der Planetenträger des hydraulischen Torsionsdämpfers, auf den sich das Her stellungsverfahren bezieht, näher beschrieben wird. Below is based on one in the drawing presented embodiment a manufacturing process described in principle. Training a hydraulic Torsional dampers are generally known (see e.g. DE-OS 39 18 063), which is why only the planet carrier below of the hydraulic torsion damper on which the Her position process relates, is described in more detail.
Der Planetenträger 1 ist aus einem Ringkörper in Grauguß GG 25 hergestellt. Die Herstellung erfolgt im Cold-Box-Ver fahren, wobei durch Kerne Ausnehmungen 2 zur Aufnahme von schwimmenden Planetenrädern 3 (gestrichelte Darstellung) und Ventiltaschen 4 für Ventilkörper (nicht dargestellt) einge formt sind. Über Nuten 5 in den Stirnseiten des Planeten trägers 1 sind die regelmäßig über den Umfang verteilten Aus nehmungen 2 miteinander verbunden und über Nuten 6 sind die Ventiltaschen 4 jeweils mit dem Inneren des Planetenträgers 1 verbunden.The planet carrier 1 is made of a ring body in cast iron GG 25. The production takes place in cold box Ver, with recesses 2 for receiving floating planet gears 3 (dashed line) and valve pockets 4 for valve bodies (not shown) are formed by cores. About grooves 5 in the end faces of the planet carrier 1 , the regularly distributed from the recesses 2 are connected to each other and via grooves 6 , the valve pockets 4 are each connected to the interior of the planet carrier 1 .
Der Grundkörper wird im Cold-Box-Verfahren hergestellt.The base body is manufactured using the cold box process.
Beim Cold-Box-Verfahren wird eine Kernherstellung in kalten Kernkästen unter Verwendung kunstharzhaltiger Quarz sande, die unmittelbar im Kernkasten gehärtet werden, durch geführt.In the cold box process, core production is carried out in cold core boxes using synthetic quartz sands that are hardened directly in the core box guided.
Der Cold-Box-Binder besteht aus einem organischen Zwei komponentensystem, das bei Raumtemperatur in Gegenwart eines Katalysators rasch härtet. Die Komponente 1 des Binders ist ein Phenolharz und die Komponente 11 ein Polyisocyanat. Beide Komponenten sind in Lösungsmitteln gelöst. In Gegenwart eines Katalysators (hierzu dient z. B. Triethylamin oder Dimethyl ethylamin) verbinden sich die Hydroxyl-(OH)-Gruppen des Phenolharzes mit den Isocyan-(NCO)-Gruppen des Polyisocyanats und bilden auf diese Weise ein festes Polyurethanharz.The cold box binder consists of an organic two-component system that hardens quickly at room temperature in the presence of a catalyst. Component 1 of the binder is a phenolic resin and component 11 is a polyisocyanate. Both components are dissolved in solvents. In the presence of a catalyst (for this purpose, for example, triethylamine or dimethylethylamine is used), the hydroxyl (OH) groups of the phenolic resin combine with the isocyan (NCO) groups of the polyisocyanate, thus forming a solid polyurethane resin.
Zur Kernfertigung wird Quarzsand mit den beiden Binder flüssigkeiten gemischt. Diese Sandmischung dient zur Kernher stellung, z. B. durch Aufstampfen oder Verwendung von Kern blas- bzw. Kernschießmaschinen. Die Härtung des Kerns muß im noch geschlossenen Kernkasten durch Begasen mit einem Luft- Katalysator- oder Kohlensäure-Katalysator-Gemisch erfolgen. Quartz sand with the two binders is used for core production mixed liquids. This sand mixture is used for the core position, e.g. B. by stamping or using core blow or core shooters. The core must be hardened in core box still closed by gassing with an air Catalyst or carbonic acid-catalyst mixture take place.
Die Kernhärtung beim Cold-Box-Verfahren nimmt nur wenige Sekunden in Anspruch.The core hardening in the cold box process takes only a few Seconds.
Der Schieß- und Aushärtedruck beträgt 2 bis 4 kp/cm2. Die Dauer der Aushärtung bei einem Kerngewicht von 20 kp be trägt ca. 10 bis 30 Sekunden.The shooting and curing pressure is 2 to 4 kp / cm 2 . The duration of hardening with a core weight of 20 kp is approx. 10 to 30 seconds.
Cold-Box-Kerne haben eine ebenso gute Festigkeit und Oberflächengüte wie Hot-Box-Kerne, auch benötigen sie keine Kernarmierungen. Gegenüber dem Hot-Box-Verfahren entfällt die Beheizung der Kernkästen, so daß auch Kunstharz-Kernkästen verwendet werden können. Der besondere Vorteil ist darin zu sehen, daß Cold-Box-Kerne sofort nach dem Ausleeren aus dem Kernkasten in die Gießform eingelegt werden können.Cold box cores have an equally good strength and Surface quality like hot-box cores, they also do not need any Core reinforcements. Compared to the hot box process, the Heating the core boxes, so that synthetic resin core boxes can be used. The particular advantage is there too see that cold box cores immediately after emptying from the Core box can be inserted into the mold.
Nach der Herstellung des Grundkörpers, bei dem im allge meinen lediglich Maßabweichungen von ± 0,5 mm vorliegen, wird in einem ersten Bearbeitungszyklus in einem ersten Schritt der Grundkörper auf einem Drehzentrum aufgespannt, wobei der Innendurchmesser und eine Planseite auf Maß gedreht werden. In einem zweiten Schritt wird der Außendurchmesser des Planetenträgers und die zweite Planseite gedreht, wobei eine Qualität von H 7 nach DIN/ISO eingehalten werden sollte.After the production of the basic body, in which I only have dimensional deviations of ± 0.5 mm, is in a first machining cycle in a first Step of the base body spanned on a turning center, with the inside diameter and a flat side turned to size become. In a second step, the outside diameter of the planet carrier and the second plane side rotated, being a quality of H 7 according to DIN / ISO should be maintained.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden - entspre chend der Anzahl der vorhandenen Ausnehmungen 2 - in einem Räumverfahren eine entsprechende Anzahl von Räumnadeln in einem einzigen Arbeitsgang durch die Ausnehmungen 2 durchge zogen.In a further process step, a corresponding number of broaching needles are pulled through the recesses 2 in a single operation in accordance with the number of the existing recesses 2 .
Als nächster Schritt wird die Innenkontur des Planeten trägers 1 ebenfalls mit einer Räumnadel auf das gewünschte Endmaß gebracht. As the next step, the inner contour of the planet carrier 1 is also brought to the desired final dimension with a broach.
Der letzte wesentliche Schritt stellt ebenfalls ein Räum verfahren dar, mit welchem alle vorhandenen Ventiltaschen 4 in einem Arbeitsgang mit einer entsprechenden Anzahl von Räum nadeln ebenfalls auf das exakte Endmaß geräumt werden.The last essential step also represents a broaching process with which all existing valve pockets 4 are also cleared to the exact gauge in one operation with a corresponding number of broaching needles.
Im Bedarfsfalle können die drei vorstehend genannten Räumverfahren selbstverständlich auch in einer anderen Reihen folge durchgeführt werden.If necessary, the three above can be used Clearance procedures in a different row, of course be carried out.
Die stirnseitigen Nuten 5 und 6, die zur Verbindung der Ventiltaschen 4 mit den Ausnehmungen 2 für die Planetenräder sowie mit dem Innen- und dem Außenumfang des Planetenträgers 1 dienen, müssen im allgemeinen nicht bearbeitet werden.The end grooves 5 and 6 , which are used to connect the valve pockets 4 with the recesses 2 for the planet gears and with the inner and outer periphery of the planet carrier 1 , generally do not have to be machined.
BezugszeichenReference numerals
1 Planetenträger
2 Ausnehmungen
3 Planetenrad
4 Ventiltaschen
5 Nuten
6 Nuten 1 planet carrier
2 recesses
3 planet gear
4 valve pockets
5 grooves
6 grooves
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