DE4323168C1

DE4323168C1 - Einstückig gegossene Nockenwelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE4323168C1
Application number: DE19934323168
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Ing Franke; Waldemar Gotthardt
Original assignee: Buderus Guss GmbH
Current assignee: Buderus Guss GmbH
Priority date: 1993-07-10
Filing date: 1993-07-10
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2013-07-11

Description

Die Erfindung betrifft eine einstückig gegossene Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Bei einstückig gegossenen Nockenwellen aus Gußeisen bilden die Nocken mit dem Grundkörper eine bauliche Einheit, die in einem gemeinsamen Verfahrensablauf erstellt wird. Der Grundkörper besteht dabei aus grauem Gußeisen mit Lamellengrafit und besitzt als charakteristisches Merkmal die bekannten guten Dämpfungseigenschaften. Die aus dem Nockenwellengrundkreis vorspringenden Nocken sollten im Verschleißbereich der Nockenspitzen partiell ein ledeburitisches Gefüge besitzen, damit sie der hohen Verschleißbeanspruchung gewachsen sind. Bei der bisherigen Gestaltung und Fertigungsmethode der Nockenwellen ist dieses nur durch Sondermaßnahmen wie durch das Einlegen von Kokillen oder Kühleisen in die Gießform oder durch ein nachträgliches Wärmebehandeln, etwa WIG-Härten, Laserhärten oder dergleichen, zu erreichen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Nockenwelle so zu gestalten, daß sie ohne jegliche Sondermaßnahmen im Bereich des Grundkörpers ein graues und im Bereich der Nockenspitzen ein ledeburitisches Gefüge aufweist. Durch ein geeignetes Herstellverfahren soll dieses Ziel erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Nockenwelle besitzt das im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannte Merkmal.

Die aus dem Nockenwellengrundkreis vorspringenden Nocken besitzen im Querschnitt gesehen eine gleitend aus diesem hervorgehende, bogenförmige Gestalt. Während die Nocken bisher auf ihrer vollen Grundfläche in den Grundkörper übergingen, sind sie jetzt nur noch über schmale Stege mit dem Grundkörper verbunden. Die schlanken, bogenförmigen Partien der Nocken kühlen auch ohne Kokillen oder Kühleisen sehr schnell ab, so daß das angestrebte ledeburitische Gefüge entsteht. Durch abgestimmte Wanddickenübergänge von den Bögen zum Grundkörper ist ein allmählicher Übergang vom ledeburitischen zum grau erstarrten Gefüge zu erzielen. Spannungen werden abgebaut und die Rißneigung wird vermindert.

Grundsätzlich ist es möglich, auch eine Nockenwelle der erfindungsgemäßen Art aus einzelnen Abschnitten herzustellen, die jeweils einen bogenförmig aus dem Nockenwellengrundkreis hervorgehenden Nocken besitzen. Dabei kann die Nockenwelle in an sich bekannter Weise durch gieß- und/oder bearbeitungstechnische Maßnahmen hohl gestaltet sein.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nockenwelle zeichnet sich dadurch aus, daß die bogenförmigen Nocken an ihren äußeren Bogenflächen durch die Gießform und an ihren inneren Bogenflächen durch in die Gießform eingefügte Kerne ausgebildet werden. Infolge der schnelleren Erstarrung der schlankeren Nockenpartien entsteht ohne zusätzliche Kokillen oder Kühlkörper während des Erstarrens des Gußeisens in der Gießform das gewünschte ledeburitische Gefüge. Die Gußeisenzusammensetzung sollte dabei so abgestimmt sein, daß an jeder Stelle das geeignete Gefüge erzielt wird.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Teilbereich einer Nockenwelle und

Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1.

Die Nockenwelle besitzt einen kompakten Grundkörper 1, der ein graues Gefüge besitzen soll. Aus dem Nockenwellengrundkreis 2 gehen die Nocken 3 über Stege 4 hervor. Sie besitzen im Querschnitt gesehen eine bogenförmige Gestalt, und sie erhalten wegen ihrer schlanken Partien während der Erstarrung des Gußeisens ein ledeburitisches Gefüge.

Claims

1. Einstückig gegossene Nockenwelle aus Gußeisen mit aus dem Nockenwellengrundkreis vorspringenden, im Verschleißbereich ein ledeburitisches Gefüge aufweisenden Nocken, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (3) über Stege (4) gleitend aus dem Nockenwellengrundkreis (2) hervorgehen und im Querschnitt gesehen eine bogenförmige Gestalt besitzen.

2. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das grau erstarrte Gefüge des kompakten Grundkörpers (1) allmählich in ein ledeburitisches Gefüge in den schlanken, bogenförmigen Partien der Nocken (3) übergeht.

3. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einzelnen Abschnitten mit jeweils bogenförmig aus dem Nockenwellengrundkreis hervorgehenden Nocken besteht.

4. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise durch gieß- und/oder bearbeitungstechnische Maßnahmen hohl gestaltet ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmig aus dem Nockenwellengrundkreis (2) hervorgehenden Nocken (3) an ihren äußeren Bogenflächen durch die Gießform und an ihren inneren Bogenflächen durch einen oder mehrere in die Gießform eingefügte Kerne ausgebildet werden, wobei infolge der schnelleren Erstarrung der schlanken Nockenpartien ohne zusätzliche Kokillen oder Kühlkörper das angestrebte ledeburitische Gefüge entsteht.