DE4242896C2 - Verfahren zum endseitigen Angießen eines Gußteiles an ein Hohlprofil - Google Patents
Verfahren zum endseitigen Angießen eines Gußteiles an ein HohlprofilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum endseitigen Angießen
eines Gußteiles an ein Hohlprofil gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, wie es aus der gattungsbildend zugrundegelegten
DE-AS 27 25 979 als bekannt hervorgeht.
Die gattungsgemäß zugrundegelegte DE-AS 27 25 979 betrifft ei
nen aus Rohren gefertigten Fahrradrahmen, wobei deren Enden im
Bereich eines Rahmenknotens durch ein formschlüssig angegos
senes Spritzgußteil miteinander verbunden sind. Damit die of
fenen Enden der Rohre während des Gießens des Spritzgußteiles
nicht mit dem flüssigen Material des Spritzgußteiles gefüllt
werden, sind diese Öffnungen mit Deckeln verschlossen. Ein
Schutz gegen ein Herausziehen der Rohre aus dem erkalteten
Gußteil wird dadurch erreicht, daß die umgossenen Endbereiche
der Rohre mit Kerben, Bohrungen, Hinterschneidungen und/oder
Aufweitungen o. ä. versehen sind, die beim Gießen des Gußteiles
hinter- bzw. umgossen werden. Trotz des Formschlusses zwischen
dem Rohr und dem Gußteil ist diese Verbindung empfindlich gegen
starke Vibration, wie sie beispielsweise auf eine Türe eines
Kraftfahrzeuges wirken.
Die DE-PS 5 21 654 betrifft endseitig mit ein Spritzgußteil
formschlüssig umgossene Rohre. Die Rohre sind zur Erhöhung der
Stabilität der Verbindung an ihrem umgossenen Endbereich
schwalbenschwanzförmig aufgeweitet. Zum Angießen des
Spritzgußteiles werden die endseitigen Öffnungen der Rohre
durch einen Gießkern zeitweilig verschlossen. Damit die Rohre
mit dem hohlen Gußteil eine fluidische Verbindung aufweisen,
wird der Gießkern nach dem Aushärten des Spritzgußteiles ent
fernt. Die Gußtechnik mit einem Gießkern ist jedoch aufwendig,
da der Gießkern zuerst hergestellt und anschließend wieder
entfernt werden muß. Des weitern ist auch diese Verbindung des
Rohres mit dem Gußteil empfindlich gegen starke Vibration.
Aus der DE-AS 12 82 246 ist ein Schleudertauchverfahren zum
einseitigen Anbringen eines formlosen Gußklumpens an ein
Hohlprofil bekannt, bei dem das Hohlprofil während des Anbringens
des formlosen Gußklumpens innenseitig gekühlt wird. Nachdem der
Gußklumpen aus der Schmelze entfernt und abgekühlt ist, wird er
auf Maß bearbeitet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum endseitigen
Angießen eines Gußteiles an ein Hohlprofil zu entwickeln, bei
dem die Verbindung zwischen dem Gußteil und dem Hohlprofil
stabil gegen Vibrationen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den
kennzeichnenden Verfahrensschritten des Anspruches 1 gelöst.
Dank der Kühlung des Hohlprofiles während des Gießens gelangt
das Gußmaterial näher an diejenigen Abmessungen des Hohlpro
files, die das Hohlprofil bei Normaltemperatur aufweist, da
sich das Hohlprofil gegenüber den bisherigen Verfahren wärme
bedingt geringer ausdehnt. Da beim Erkalten des Gußteiles dann
das Gußmaterial gegenüber dem Hohlprofil stärker schrumpft,
wird dann das Hohlprofil in dem Gußteil stärker als bisher
eingepreßt. Diese stärkere Pressung erhöht die Stabilität der
Verbindung zwischen dem Gußteil und dem Hohlprofil.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un
teransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im
folgenden erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Skelett einer Fahrzeugtür mit gegossenen Rahmen
teilen, in die randseitig Hohlprofile eingegossen sind,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Querschnittes der Fahrzeugtür
nach Fig. 1 mit endseitig in einem Rahmenteil ange
ordneten Streben,
Fig. 3 einen Ausschnitt einer Gußform mit darin angeordnetem
Endbereich einer Strebe,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein endseitig umgossenes und mit
einem Stopfen verschlossenes weiteres Hohlprofil,
Fig. 5 eine Seitenansicht von Fig. 4 in Richtung des Pfeiles
V und
Fig. 6-8 mehrere Querschnitte durch ein endseitig umgossene
und mit verschiedenen Stopfen verschlossene Hohl
profile entlang der Linie X-X.
In Fig. 1 ist ein Skelett einer Fahrzeugtüre dargestellt, die
aus Gewichtsgründen vollständig aus Aluminium hergestellt ist.
Die Rahmenteile 1, 2 sind aus Aluminium gegossen. Zwischen den
Rahmenteilen 1, 2 weist die Fahrzeugtüre mehrere quer zu den
Rahmenteilen 1, 2 angeordnete Streben 3, 4, 5 auf, wobei die
Streben 3, 4, 5 als hohle und kostengünstige Strangpreßprofile
ausgebildet sind. Die Streben 3, 4, 5, die in diesem Fall den
Fensterrahmen, eine mittlere und eine untere Türverstärkung
bilden, verbinden die beiden Rahmenteile 1, 2 stabil miteinander
und sind an ihren Endbereichen formschlüssig von den Rahmen
teilen 1, 2 umfaßt. Die Herstellung einer derartigen Fahrzeug
türe wird im folgenden beschrieben.
Zur Herstellung der Fahrzeugtüre werden die wegen der Ge
wichtsersparnis als Hohlprofil ausgebildeten Streben 3, 4, 5
lagedefiniert in eine Gußform für die beiden Rahmenteile 1, 2
eingelegt, wobei je ein Endbereich der Streben 3, 4, 5 in dem
jeweils einen Gußbereich der beiden Rahmenteile 1, 2 angeordnet
ist. Anschließend wird die Gußform 6 geschlossen, wobei, wie in
Fig. 3 dargestellt, die endseitige Öffnung einer Strebe 4
durch einen konischen Verschluß 7 verschlossen wird. Eine an
dere Möglichkeit des Verschlusses der offenen Stirnseite der
Streben 3, 4, 5 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, bspw. durch
Deckel 8, 9 erfolgen, die in die Öffnung der offenen Stirnseiten
eingesteckt sind oder die die Öffnung überdecken. Nach dem
Schließen der Gußform 6 wird zum Gießen der Rahmenteile 1, 2 das
flüssige Aluminium in den verbleibenden freien Raum der Gußform
6 eingebracht, wobei die Streben 3, 4, 5 endseitig formschlüssig
umgossen werden. Beim Gießvorgang sind die stirnseitigen Öff
nungen der Streben 3, 4, 5 durch die Deckel 8, 9 bzw. durch den
Verschluß 7 gegen das Eindringen flüssigen Aluminiums dichtend
verschlossen, damit das Gewicht der Türe nicht unnötig erhöht
und nicht unnötig Aluminium verbraucht wird.
Weitere Verschlußart der Hohlprofile sind in den Fig. 4 bis
8 dargestellt. Der Verschluß erfolgt bei dem in diesem Fall als
Rohr 13 ausgebildeten Hohlprofilteil mit unterschiedlich aus
gebildeten Stopfen 14, 15, 16, 17. Wie in Fig. 4 dargestellt,
wird der Stopfen 14 endseitig in das Rohr 13 eingeschoben, bis
der Rand 18 am Rohr 13 anschlägt. Anschließend wird das Rohr 13
in die Gußform 6 eingelegt und das zu gießende Teil 22 ange
gossen. Beim Angießen dieses Teiles 22 wird das Rohr 13 in eine
am Stopfen 14 angeordnete Rille 19 eingedrückt, wodurch das
Rohr 13 gegen ein Herausziehen gesichert ist. Um den Stopfen 14
zu stabilisieren weist der Stopfen 13 in seinem inneren Mittel-
20 und Längsstege 21 auf. Um das Rohr 13 gegen ein Verdrehen zu
sichern, kann der jeweilige Stopfen 15, 16, 17 mit Ein
drückungen 23 (siehe Fig. 6), Verzahnungen 24 (siehe Fig. 7) oder
Löcher 25 mit zusätzlichen Längsrillen 26 (siehe Fig. 8) ver
sehen sein.
Damit die Rahmenteile 1,2 endseitig umgossenen Streben 3, 4, 5
mit einer hohen Haltekraft einpressen, werden die Streben 3, 4, 5
während des Gießens der Rahmenteile gekühlt. Diese Kühlung
erfolgt im Falle der stirnseitig mit dem Verschluß 7 ver
schlossenen Streben 4 sinnvollerweise dadurch, daß während des
Gießens durch den Verschluß 7 ein kühlendes Medium hindurchge
leitet wird. Als günstiges Kühlmedium hat sich hierfür Wasser
nebel ergeben, der durch die hohle Strebe 3, 4, 5 und weiter
durch den Verschluß 7 hindurch geleitet wird, da er unter an
derem nur geringe Abdichtungen gegen die Schmelze benötigt.
Auch für den Fall der mit Deckeln 8, 9 endseitig verschlossenen
Streben 3, 4, 5 ist der Wassernebel von Vorteil, da das Zurück
leiten des verdampften Wassers durch die Eintrittsöffnung des
Wassernebels einfach zu bewerkstelligen ist. Zur weiteren Er
höhung der Haltekraft der formschlüssigen Verbindung zwischen
den Rahmenteilen 1, 2 und den Streben 3, 4, 5 können die Streben
3, 4, 5, wie in Fig. 2 bzw. 3 dargestellt, in ihrem umgossenen
Endbereich ferner mit Kerben 10, Bohrungen 11, Hinterschnei
dungen und/oder Aufweitungen 12 o. ä. versehen sein, die beim
Gießen der Rahmenteile 1, 2 hinter- bzw. umgossen werden, wo
durch die Streben 3, 4, 5 zusätzlich noch widerhakenähnlich in
den Rahmenteilen 1, 2 befestigt sind. Eine weitere Art der Er
höhung der Haltekraft kann im Falle der mit dem Verschluß 7
abgedichteten Öffnung in vorteilhafter Weise dadurch erreicht
werden, daß beim Gießen der Verschluß 7 in die Öffnung, deren
Aluminiumberandung durch die Wärme der Schmelze etwas erweicht
ist, hineingepreßt wird, wodurch sich das Ende der Strebe 3, 4, 5
dann trompetenartig erweitert. Des weiteren kann es sinnvoll
sein, die Oberfläche der Streben 3, 4, 5 im Bereich ihrer Kon
takte mit den Rahmenteilen 1, 2 mit einem Lot- oder Flußmittel
zu bestreichen, dessen Schmelzpunkt unterhalb des Schmelz
punktes des flüssigen Aluminiums liegt, da das Lotmittel dann
eine innigere und festere Verbindung zwischen dem äußeren Man
tel der Streben 3, 4, 5 und den Rahmenteilen 1, 2 ermöglicht.
Claims (8)
1. Verfahren zum endseitigen Angießen eines Gußteiles an ein
Hohlprofil, bei dem das Hohlprofil endseitig in eine Gußform
lagedefiniert eingelegt, die Gußform geschlossen, die endsei
tige Öffnung des Hohlprofiles zumindest während des Gießens
gegen das Eindringen von Gießmaterial dichtend verschlossen,
das flüssige Gießmaterial in den verbleibenden freien Raum der
Gußform eingebracht und dabei das Hohlprofil zumindest end
seitig formschlüssig umgossen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil während des Gießens des Gußteiles gekühlt
wird, daß das Material des einzugießenden Endes des Hohlprofiles
während des Gießens durch das Gießmaterial verformt wird und
daß das verformte Material des Hohlprofiles formschlüssig mit
einer Rille (19) an dem Verschluß verpreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die endseitige Öffnung des Hohlprofiles während des Gießens
mit einem Verschluß (7) verschlossen wird, durch den beim Gie
ßen ein das Hohlprofil kühlendes Medium hindurchgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kühlmittel Luft mit suspendierten Wassertropfen - Was
sernebel - benützt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Oberfläche des Hohlprofiles im Bereich seines Kon
taktes mit dem Gußteil ein Lot- oder Flußmittel aufgetragen
wird, dessen Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunktes des
Gießmateriales liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das einzugießende Ende des Hohlprofiles während des Gießens
verformt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Hohlprofil ein Strangpreßprofil aus Leichtmetall, ins
besondere aus einer Aluminium- und/oder Magnesiumlegierung
verwandt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gießmaterial ein Leichtmetall, insbesondere eine Alu
minium- und/oder Magnesiumlegierung verwandt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gußteil ein Rahmenteil (1, 2) einer Kraftfahrzeugtüre
gegossen wird, wobei als Hohlprofil eine Strebe (3, 4, 5) zwi
schen den Rahmenteilen (1, 2) eingelegt und in gegenüberliegende
Rahmenteile (1, 2) eingegossen wird.
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