DE60113310T2

DE60113310T2 - Verfahren zum Abschreckgiessen zur Herstellung von Gussteilen mit eingegossenen Kanälen

Info

Publication number: DE60113310T2
Application number: DE60113310T
Authority: DE
Inventors: Kaoru 2-chome Shinagawa-ku Sugita; Yoshihiro 2-chome Tajima; Masayuki 2-chome Yasuda; Tetsuo 2-chome Ishikawa; Masahide Hamada; Yoshiki Matsuzaki
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Sumitomo SEI Brake Systems Inc
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Advics Co Ltd
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2021-01-13
Also published as: DE60113310D1; JP2001198665A; US20010008182A1; EP1116536B1; US6739378B2; JP3233358B2; EP1116536A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abschreckgieß-Verfahren zum Herstellen eines gegossenen bzw. Gußprodukts, enthaltend ein Rohr, welches darin als ein hydraulischer Kreislauf dient, während das Rohr an einer vorbestimmten Position eines Hohlraums während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung gehalten ist.
Ein Produkt, enthaltend einen inneren hydraulischen Kreislauf, wurde bisher durch ein Bohren eines gegossenen Körpers hergestellt. Jedoch ist eine Ausbildung eines komplizierten hydraulischen Kreislaufs unmöglich durch ein Bohren und eine Öffnung, die durch ein Bohren gebildet wurde, muß zugestopft bzw. geschlossen werden. Andererseits ist eine Ausbildung eines derartigen hydraulischen Kreislaufs einfach gemäß einem Abschreckgieß-Verfahren, wodurch ein Rohr (nachfolgend als ein "Einsatzglied" bezeichnet) an einer vorbestimmten Position in einem Hohlraum einer Form angeordnet ist bzw. wird und ein geschmolzenes Metall (nachfolgend als ein "einschließendes Material" bezeichnet) dann in den Hohlraum gegossen wird. Das Abschreckgieß-Verfahren erleichtert auch ein Nachbearbeiten eines gegossenen bzw. Gußprodukts.
Ein Rohr, das in einem gegossenen Produkt einzuschließen ist, ist bzw. wird mit einem wärmeisolierenden Material beschichtet oder mit einer geeigneten Metallschicht bzw.
Schicht eines geeigneten Metalls plattiert, um das Durchschmelzen zu inhibieren und um seine Anhaftung an das einschließende bzw. umschließende Material zu verbessern. In einigen Fällen ist bzw. wird das Rohr durch eine Zufuhr eines Kühlmediums darin während eines Gießens eines geschmolzenen Metalls gekühlt.
Wenn ein geschmolzenes Metall in einen Hohlraum einer Form gegossen wird, die ein Rohr darin angeordnet aufweist, ist es möglich bzw. wahrscheinlich, daß das Rohr (das Einsetz- bzw. Einsatzglied) wahrscheinlich aufgrund eines Drucks des geschmolzenen Metalls verlagert wird. Wenn das Rohr an einer verschobenen Position in einem gegossenen Körper festgelegt ist, kann ein hydraulischer Kreislauf nicht mit einem vorbestimmten Muster ausgebildet werden. Eine Abweichung des hydraulischen Kreislaufs von dem vorbestimmten Muster bewirkt Schwierigkeiten in den nachfolgenden Schritten. Beispielsweise können, wenn das ein Rohr um- bzw. einschließende Gußprodukt als ein Bandsattel verwendet wird, der einen inneren hydraulischen Kreislauf aufweist, Festlegungen, wie eine Entlüftungsschraube, nicht mit großer Zuverlässigkeit mit dem hydraulischen Kreislauf gekoppelt werden.
GB-A-879 287 offenbart ein Verfahren zum Einbetten von Rohren in Metallgußstücken, wobei die Rohre in einer Gußform mittels Abstützungen bzw. Supporten und Zentriergliedern gehalten sind bzw. werden, die die Rohrenden abdichten, die an den Rohren vorgesehen sind, und wobei die Rohre mit einer wärmeisolierenden Ummantelung versehen sind.
DE-A-3 014 456 offenbart ein Verfahren zum Einbetten eines Rohrs in einem Metallgußstück, wobei das Rohr in einer Form angeordnet ist bzw. wird und wobei das Rohr mit einem druckbeständigen Medium gefüllt ist bzw. wird.
Es ist das Ziel der Erfindung, einen hydraulischen bzw. Hydraulik-Kreislauf mit hoher Genauigkeit auszubilden.
Dieses Ziel wird durch das Abschreckgießverfahren, das die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist, und das Abschreckgießverfahren erfüllt, das die Merkmale aufweist, die in Anspruch 8 geoffenbart sind. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird ein Steuer- bzw. Regelglied an einer Form in einer derartigen Weise festgelegt, daß es sich zu einem Hohlraum der Form erstreckt. Ein Rohr (ein Einsatzglied) ist bzw. wird in dem Hohlraum durch ein Einsetzen des Steuer- bzw. Regelglieds in wenigstens eine Öffnung des Rohrs oder durch ein Einsetzen von wenigstens einem Ende des Rohrs in ein Loch des Steuer- bzw. Regelglieds gehalten. Danach wird eine geschmolzene Aluminiumlegierung in den Hohlraum gegossen, um das Rohr in einem gegossenen bzw. Gußkörper zu umschließen.
Das Steuer- bzw. Regelglied ist vorzugsweise eines, welches sich einstellbar durch eine Wand der Form in den Hohlraum erstreckt. Ein derartiges einstellbares Steuer- bzw. Regelglied erleichtert ein Positionieren des Rohrs und das Auswerfen eines gegossenen Produkts. Wenn ein Stift bzw. Zapfen als das Steuer- bzw. Regelglied verwendet wird, wird das Rohr an einer vorbestimmten Position durch ein Ein setzen einer Spitze des Zapfens in eine Öffnung des Rohrs positioniert. Der Stift kann an einem mittleren Teil zu seiner Spitze abgestuft sein, oder eine innere Oberfläche des Rohrs kann an der Öffnung abgeschrägt sein, um ein Einfließen einer geschmolzenen Legierung in das Rohr zu verhindern.
Der abgestufte Zapfen kann eine Welle eines Durchmessers größer als ein Innendurchmesser des Rohrs aufweisen, so daß seine Wärmekapazität groß genug ist, um schnell eine geschmolzene Legierung in Kontakt mit dem abgestuften Teil zu verfestigen. Dementsprechend wird das Rohr von bzw. gegenüber einem Einfließen der geschmolzenen Legierung geschützt. Eine derartige Stufe ist günstigerweise unter einem rechten Winkel an einem mittleren bzw. Mittelteil des Zapfens ausgebildet, um ein Einsetzen des Zapfens in gegenüberliegenden Kontakt mit einer Oberfläche des Rohrs zu ermöglichen.
Die abgeschrägte bzw. gefaste Innenoberfläche des Rohrs an der Öffnung bewirkt eine Oberflächenspannung, die für ein Unterdrücken eines Einfließens einer geschmolzenen Legierung in das Rohr effektiv bzw. wirksam ist. Ein Einfließen einer geschmolzenen Legierung wird auch durch ein Beschichten des Zapfens mit einer einzelnen oder komplexen Schicht von derartigen Elementen oder Komponenten, wie Ti, TiN, TiC, CrN und BN inhibiert bzw. behindert, welche von schlechter Benetzbarkeit gegenüber einer geschmolzenen Aluminiumlegierung sind, oder durch eine chemische Umwandlung einer Oberfläche des Zapfens in einen nitrierten Zustand oder dgl.
Ein Steuer- bzw. Regelblock, der ein Loch zum Einsetzen eines Endteils des Rohrs darin aufweist, kann statt des Zapfens verwendet werden, der eine Spitze in die Öffnung des Rohrs eingesetzt aufweist. Das Rohr kann auch an einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum durch ein Festlegen einer Klammer bzw. eines Trägers an dem Rohr, ein Fixieren der Klammer an einer vorbestimmten Position einer Form, die zu dem Hohlraum gerichtet ist bzw. schaut, und ein Einsetzen eines Steuer- bzw. Regelzapfens durch eine Wand der Form in ein Loch der Klammer gehalten sein bzw. werden.
Ein Ende eines Rohrs, mit welchem das Steuer- bzw. Regelglied gekoppelt ist, kann an einer Position entfernt von einer Innenoberfläche der Form zu dem Hohlraum angeordnet sein. Ein Gußprodukt, das in diesem Fall erhalten ist bzw. wird, enthält das Rohr, das das Ende von seiner Oberfläche geneigt aufweist, so daß ein geeignet bzw. ordnungsgemäß vorbestimmtes Profil des Steuer- bzw. Regelglieds zu einem Innenteil des Gußprodukts transferiert werden kann. Dementsprechend kann ein Arbeitsloch zum Festlegen einer Entlüftungsschraube auf eine Größe kleiner als ein Durchmesser des Rohrs in einem Verfahren bzw. Prozeß zum Herstellen eines Bremssattels ausgebildet werden.
Das geneigte Ende des Rohrs stellt auch in vorteilhafter Weise den Zustand sicher, daß eine Grenze zwischen dem Rohr und dem um- bzw. einschließenden Material nicht an einer Oberfläche des Gußprodukts freigelegt ist, und verbessert die Qualität des Gußprodukts. Beispielsweise wird das Gußprodukt zu einer geeigneten Form leicht bearbeitet, da das Rohr und das einschließende Material, das in der Härte voneinander unterschiedlich sind, nicht gleichzeitig bearbeitet werden.
Ein Gasdruck kann an das Rohr während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in den Hohlraum einer Form aufgebracht bzw. angelegt werden. Der Gasdruck verhindert effektiv ein Einfließen der geschmolzenen Legierung in das Rohr und hält auch eine ursprüngliche Form des Rohrs aufrecht. Kühlgas, wie ein Inertgas, kann in das Rohr für eine Anwendung eines derartigen Gasdrucks zugeführt werden. Ein Schmelzen des Rohrs kann auch durch das Kühlgas inhibiert werden.
Ein offenes Ende des Rohrs, das an der Form festgelegt ist, kann mit einem Stopfen verschlossen sein, so daß sich ein Gas in dem Rohr mit einer Wärme während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung ausdehnt. Eine derartige thermische Expansion des Gases hält das Innere des Rohrs auf einem positiven Druck, der für ein Inhibieren eines Einfließens der geschmolzenen Legierung effizient ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Bremssattel zeigt, der durch ein Abschreckgieß-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
2 ist eine Draufsicht, die ein unteres Formglied illustriert, worin ein Rohr angeordnet ist.
3 ist eine teilweise Ansicht, die einen Steuer- bzw. Regelzapfen illustriert, der in ein Ende eines Rohrs einzusetzen ist.
4A ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Beispiels, wobei eine Spitze eines Steuer- bzw. Regelzapfens bzw. -stifts in ein offenes Ende eines Rohrs eingesetzt ist bzw. wird.
4B ist eine teilweise Schnittansicht zum Erklären bzw. Erläutern eines Beispiels, wobei eine Spitze eines Steuer- bzw. Regelzapfens in eine Öffnung eines Rohrs an einem Mittelteil eingesetzt ist.
4C ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Beispiels, wobei eine Spitze eines Steuer- bzw. Regelzapfens in eine Höhle bzw. Ausnehmung einer Bremse eingesetzt ist, die an ein Rohr festgelegt ist.
5 ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Beispiels, wobei eine Spitze eines Steuer- bzw. Regelzapfens in ein offenes Ende eingesetzt ist, das mit einer inneren abgeschrägten Oberfläche eines Rohrs umgeben ist.
6A ist eine teilweise Ansicht zum Erläutern eines weiteren Beispiels, wobei ein Ende eines Rohrs in einen Hohlraum eines Steuer- bzw. Regelblocks eingesetzt ist.
6B ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines weiteren Beispiels, wobei ein geklemmtes bzw. gequetschtes Ende eines Rohrs in einen Hohlraum eines Steuer- bzw. Regelblocks eingesetzt ist.
7A ist eine Ansicht, die einen Anfangszustand eines Kernzylinders vor einem Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in einen Hohlraum einer Form illustriert.
7B ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines Rohrs in einen Hohlraum einer Form an einer Position zum Einsetzen eines Steuer- bzw. Regelzapfens bzw. -stifts illustriert.
7C ist eine Ansicht, die den Zustand illustriert, daß ein Steuer- bzw. Regelzapfen in ein offenes Ende eines Rohrs eingesetzt ist.
8 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Gußprodukt illustriert, enthaltend ein Rohr, das ein offenes Ende aufweist, das von einer Oberfläche des Gußprodukts geneigt ist.
9 ist ein Graph, der eine Wirkung eines Steuer- bzw. Regelzapfens auf eine Position eines Zentrums eines Rohrs in einem Gußprodukt ohne Abweichung illustriert.
10 ist ein Graph, der eine Abweichung eines Zentrums eines Rohrs in einem Gußkörper ohne Verwendung eines Steuer- bzw. Regelzapfens illustriert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Erklärung eines Abschreckgieß-Verfahrens ersichtlich, das für eine Herstellung eines Bremssattels ausgebildet ist, der einen hydraulischen Kreislauf darin enthält.
Ein Gußprodukt zur Verwendung als ein Bremssattel hat einen Gußkörper C, der ein Rohr P darin aufnimmt bzw. einschließt, wie dies in 1 gezeigt ist. Das Rohr P hat ein Ende p₁, das an einer Oberfläche des Gußkörpers C geöffnet ist, und das andere Ende p₂, das von dem Gußkörper C vorragt. Der Gußkörper C wird zu einer Position gebohrt, die zu dem Rohr P schaut bzw. gerichtet ist, um ein Loch H für einen hydraulischen Kreislauf auszubilden, und ein Loch B zum Festlegen einer Entlüftungsschraube ist weiters ausgebildet.
Das Rohr P als das Einsatzglied, das in einem unteren Formglied 2 angeordnet ist, hat ein Ende p₁, das mit einem Steuer- bzw. Regelglied (einem Steuer- bzw. Regelzapfen bzw. -stift 10) gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist, das andere Ende p2, das zwischen einem unteren Formglied 2 und einem oberen Formglied (nicht gezeigt) geklemmt ist, und ein Mittelteil p₃, das in (einer) Nut(en) bzw. Rille(n) 4 eines Kerns 3 gehalten ist, wie dies in 2 gezeigt ist.
Nachdem das obere Formglied auf das untere Formglied 2 gelegt bzw. gebracht wird, um die Form 1 zu schließen, wird eine geschmolzene Aluminiumlegierung durch ein Tor 5 zu einem Hohlraum 6 gegossen, um einen Gußkörper C zu erzeugen, der das Rohr P darin einschließt bzw. umgibt.
Das Rohr P ist anfällig, sich in dem Hohlraum 6 aufgrund von kinetischer und thermischer Energie der geschmolzenen Aluminiumlegierung zu verlagern, die in den Hohlraum 6 eingegossen ist. Eine Verlagerung des Rohrs P wird durch das Steuer- bzw. Regelglied unterdrückt, welches einstellbar in der Form 1 vorgesehen ist. Das Steuer- bzw. Regelglied kann ein Steuer- bzw. Regelzapfen bzw. -stift 10, dessen Spitze in eine Endöffnung oder eine andere Öffnung des Rohrs P eingesetzt ist bzw. wird oder ein Steuer- bzw. Regelblock sein, der eine Höhle oder ein Loch aufweist, in welcher(s) ein Teil des Rohrs P eingesetzt ist.
Das Steuer- bzw. Regelglied ist bzw. wird vorzugsweise aus Werkzeugstahl oder Titan gefertigt bzw. hergestellt, welches eine Hochtemperaturatmosphäre aushält, die von einem Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in den Hohlraum abgeleitet ist bzw. wird. Eine Verlagerung des Rohrs P ist bzw. wird auch durch ein Einsetzen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 in eine Klammer unterdrückt, die an das Rohr P festgelegt ist. Die Klammer bzw. der Träger ist vorzugsweise aus einer Al-Si Legierung hergestellt, die eine niedrige Schmelztemperatur aufweist, da es in der geschmolzenen Aluminiumlegierung geschmolzen und als ein Teil des Gußkörpers C verbraucht wird.
Eine Position zum Verhindern einer Verlagerung des Rohrs P wird an wenigstens einer Seite des Lochs B zur Festlegung einer Entlüftungsschraube bestimmt, da das Loch B mit hoher Dimensionsgenauigkeit ausgebildet sein soll. Das andere Ende p₂ des Rohrs P an der gegenüberliegenden Seite kann an einer Verlagerung durch ein Einsetzen in ein Loch der Form 1, statt eines Verwendens desselben Steuer- bzw. Regelglieds gehindert sein. Beispielsweise wird das andere Ende p₂ in eine Positioniernut 8 eingebracht, die auf einer zusammenpassenden Ebene des unteren Formglieds 2 ausgebildet ist, und zwischen dem unteren Formglied 2 und dem oberen Formglied geklemmt.
Der Steuer- bzw. Regelzapfen, der eine Spitze in eine Öffnung des Rohrs P eingesetzt aufweist, kann ein Steuer- bzw. Regelzapfen 10 sein, welcher an seinem Mittelteil abgestuft ist 11 und/oder an seiner Spitze geneigt bzw. verjüngt ist 12, wie dies in 3 gezeigt ist. Ein derartiger Steuer- bzw. Regelzapfen 10 ist einstellbar in der Form 1 in der weise zur Verfügung gestellt bzw. vorgesehen, daß er sich durch ein Einsetzloch 7 der Form 1 zu dem Hohlraum 6 erstreckt. Eine Öffnung h des Rohrs P zum Einsetzen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 kann entweder in eine Endöffnung p₁ (die in 4a gezeigt ist) oder eine Öffnung (die in 4b gezeigt ist) sein, die an einem Mittelteil des Rohrs P ausgebildet ist.
Das Rohr P kann zu einem kleineren Durchmesser an seinem Ende durch ein Ziehen oder dgl. gequetscht bzw. geklemmt sein, um eine Ausbildung eines Lochs für eine Entlüftungsschraube in einer kleinen Größe auszubilden. Ein Loch h zum Einsetzen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 kann in einer Klammer 15 ausgebildet sein, die an dem Rohr P festgelegt ist, wie dies in 4C gezeigt ist. Eine Position zum Koppeln der Klammer 15 an das Rohr P kann frei ge- bzw. verändert werden, und eine Mehrzahl von Rohren P kann an der Klammer 15 festgelegt sein bzw. werden.
Eine verjüngte Spitze 12 des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 wird in das Loch h des Rohrs P eingesetzt, bis die Stufe 11 in Kontakt mit einer Seitenoberfläche des Rohrs P gelangt, um das Loch h mit dem Steuer- bzw. Regelzapfen 10 zu verstopfen bzw. zu verschließen. Die Stufe 11 ist vorzugsweise mit einem rechten Winkel in bezug auf eine Welle des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 ausgebildet, um die Stufe 11 in engem bzw. unmittelbarem Kontakt mit der Seiten- oder Umfangsoberfläche des Rohrs P ohne irgendeinen Spalt zu halten, welcher ein Einfließen einer geschmolzenen Legierung bewirkt. Selbstverständlich bedeutet das Wort bzw. die Bezeichnung "rechter Winkel" nicht nur geometrische 90 Grad, sondern auch 90 Grad + α bis zu dem Ausmaß, daß die Stufe 11 in gegenüberliegenden bzw. unmittelbaren Kontakt mit einer Wand des Rohrs P gelangt.
Eine innere bzw. Innenoberfläche des Rohrs P an dem Ende p₁ zum Einsetzen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 kann abgeschrägt bzw. gefast sein (wie dies in 5 gezeigt ist), um den Steuer- bzw. Regelzapfen 10 in Kontakt mit der abgeschrägten Oberfläche zu halten, statt der rechtwinkeligen Stufe 11. Die abgeschrägte Oberfläche bringt eine Oberflächenspannung, die für ein Inhibieren eines Einfließens einer geschmolzenen Legierung effektiv bzw. wirksam ist, und erleichtert auch ein Einsetzen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 in das Rohr P.
Ein Einfließen einer geschmolzenen Legierung kann auch durch ein Unterwerfen des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 einer derartigen Oberflächenbehandlung, wie ein Beschichten mit einer Schicht aus Ti, TiC, TiN und/oder BN oder ein Nitrieren inhibiert werden. Eine derartige Oberflächenbehandlung inhibiert auch effektiv ein Kleben bzw. Anhaften des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 oder des Steuer- bzw. Regelblocks 20 an eine Aluminiumlegierung, so daß der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 leicht nach einem Vervollständigen eines Gießens herausgezogen werden kann.
Ein Rohr P kann an einer vorbestimmten Position durch ein Einsetzen seines Endteils in einen Steuer- bzw. Regelblock 20 gehalten sein. Ein derartiger Steuer- bzw. Regelblock 20 kann einer sein, der eine Höhle 21 aufweist, in welche ein Ende p₁ des Rohrs P eingesetzt ist (gezeigt in 6a) oder ein anderer, der eine Höhle bzw. Ausnehmung 21 aufweist, in welche(n) ein gequetschtes Ende des Rohrs P eingesetzt ist bzw. wird (gezeigt in 6b). In jedem Fall kann dieselbe Klammer 15, wie sie in 4c gezeigt ist, mit dem Rohr P gekoppelt sein und in die Höhle 21 des Steuer- bzw. Regelblock 20 eingesetzt, um das Rohr P an einer vorbestimmten Position zu sichern. Ein Einfließen eines geschmolzenen Metalls kann durch Oberflächenbehandlung des Steuer- bzw. Regelblocks 20 auf dieselbe Weise verhindert bzw. inhibiert werden.
Der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 ist einstellbar in der Form 1 in der Weise eingesetzt, daß er sich durch eine Wand einer Form 1 zu dem Hohlraum 6 der Form 1 erstreckt. Beispielsweise ist bzw. wird eine Basis 33 an einem Rahmen 32 eines Kernzylinders 31 zum Tragen eines Kerns 3 vorne und rückwärts festgelegt bzw. fixiert, und der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 ist bzw. wird an der Basis 33 festgelegt, wie dies in 7a gezeigt ist. Da der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 sich nach vorwärts und rückwärts in Antwort auf einen Antrieb des Kernzylinders 31 erstreckt, ist ein Einsetzloch 7 in einem unteren Formglied 2 an einer Position ausgebildet, zu welcher der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 gerichtet ist.
Wenn der Kern 3 nach vorwärts getragen wird und in das untere Formglied 2 durch ein Antreiben des Kernzylinders 31 festgelegt wird, wird der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 in das Einsetzloch 7 eingesetzt. Danach wird ein Rohr P in einem Hohlraum der Form 1 in der Weise eingesetzt, daß eine Spitze des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 in ein Loch h des Rohrs P eingesetzt wird oder daß ein Ende p₁ des Rohrs P in den Steuer- bzw. Regelblock 20 eingesetzt wird, wie dies in 7b gezeigt ist. Ein Mittelteil des Rohrs P wird in eine Einsetznut bzw. -rille 4 (2) des Kerns 3 eingebracht. Das andere Ende p₂ des Rohrs P wird durch ein Anordnen des anderen Endes p₂ in einer Positioniernut bzw. -rille 8 des unteren Formglieds 2 (2) oder durch ein Einsetzen des anderen Endes p₂ in einem Loch des Kerns 3 positioniert bzw. fixiert.
Nachdem das Rohr P mit dem Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder dem Steuer- bzw. Regelblock 20 in den Hohlraum 6 gekoppelt wird, wird die Form 1 geklemmt bzw. verschlossen. Eine geschmolzene Aluminiumlegierung wird durch ein Tor 5 in den Hohlraum 6 unter einer derartigen Bedingung gegossen, um das Rohr P mit der Aluminiumlegierung zu umschließen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kraft auf das Rohr P aufgrund von kinetischer und thermischer Energie der geschmolzenen eingegossenen Aluminiumlegierung aufgebracht. Jedoch wird einem Ende p₁ des Rohrs P eine axiale Bewegung erlaubt, jedoch an einer Verlagerung entlang einer radialen Richtung aufgrund eines Koppelns mit dem Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder dem Steuer- bzw. Regelblock 20 zugelassen. Das Rohr P wird an dem anderen Ende p₂ zwischen dem unteren Formglied 2 und dem oberen Formglied oder dem Kern 3 und an dem mittleren Teil durch die Einsatznut bzw. -rille 4 des Kerns 3 zurückgehalten. Folglich wird die angelegte bzw. aufgebrachte Kraft als axiale eine Verlagerung des Rohrs P ohne radiale Verlagerung an dem Ende p₂ absorbiert, eine Ausbildung eines Lochs H für einen hydraulischen Kreislauf gedacht ist. Selbstverständlich tendiert das Rohr P dazu, sich entlang einer Richtung nach rechts in 2 aufgrund seiner thermischen Expansion zu verlängern, die durch eine Wärme der eingegossenen geschmolzenen Aluminiumlegierung bewirkt wird. Jedoch wird eine derartige Verlängerung des Rohrs P durch den Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder den Steuer- bzw. Regelblock 20 unterdrückt, so daß das Ende p₁ des Rohrs P, das in dem Gußprodukt eingeschlossen ist, an einer Oberfläche eines Gußprodukts an einer vorbestimmten Position geöffnet ist.
Eine thermische Expansion des Rohrs P ist auch effektiv bzw. wirksam für ein Pressen des Endes p₁ auf den Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder den Steuer- bzw. Regelblock 20 ohne eine Ausbildung von irgendeinem Spalt, welcher ein Einlaufen bzw. Einfließen einer geschmolzenen Legierung in das Rohr P ermöglicht. Wenn das andere Ende p₂ des Rohrs P fakultativ mit der Form 1 oder einem Stopfen verschlossen ist, wird ein Inneres des Rohrs P auf einem positiven Druck aufgrund einer volumetrischen Expansion von Gas in dem Rohr P beibehalten, das durch die geschmolzene Aluminiumlegierung aufgeheizt ist bzw. erwärmt wird. Der positive Druck inhibiert sicher ein Einfließen bzw. Einströmen einer geschmolzenen Legierung in das Rohr P.
7 zeigt den Zustand, daß ein Ende p₁ des Rohrs P mit dem Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder dem Steuer- bzw. Regelblock 20 verstopft ist. Jedoch sind, wenn ein Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder ein Steuer- bzw. Regelblock 20 an einer Öffnung h des Rohrs P festgelegt ist, die aus einem Mittelteil ausgebildet ist, beide Enden p₁ und p₂ des Rohrs P als solche geöffnet. In einem derartigen Fall können Stopfen an beiden der geöffneten Enden p₁ und p₂ des Rohrs P festgelegt werden, um ein Inneres des Rohrs P auf einem positiven Druck während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung zu halten. Ein derartiger positiver Druck wird auch durch ein Aufbringen bzw. Anlegen eines Gasdrucks an das Rohr P von der außenliegenden Gasquelle aufgebracht.
Wenn der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 aus dem Rohr P zu einem Zeitpunkt gezogen wird, wenn eine Verfestigung der gegossenen, geschmolzenen Aluminiumlegierung das Ende erreicht, kann das Rohr P in ungünstiger Weise aufgrund einer ziehenden bzw. Ziehbewegung des Steuer- bzw. Regelzapfens 10 oder des Steuer- bzw. Regelblocks 20 verlagert werden. Um eine derartige Verlagerung des Rohrs P zu vermeiden, wird der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 oder der Steuer- bzw. Regelblock 20 vorzugsweise aus dem Rohr P zu einem Zeitpunkt herausgezogen, wenn eine Verfestigung der Aluminiumlegierung bis zu einem gewissen Ausmaß fortschreitet.
Obwohl das offene Ende p₁ eines Rohrs P (in 7) an einer Seite eines Lochs H für einen hydraulischen Kreislauf in Kontakt mit einer Innenoberfläche einer Form 1 gehalten sein bzw. werden kann, kann das offene Ende an einer Position entfernt von der Innenoberfläche der Form 1 zu einem Hohlraum 6 angeordnet sein. Wenn das Ende p₁ des Rohrs P auf diese Weise unter Verwendung eines Steuer- bzw. Regelglieds angeordnet ist, dessen Außendurchmessers kleiner als ein Außendurchmesser des Rohrs P ist, umschließt ein erhaltenes Gußprodukt das Rohr P, das das Ende p₁ von einer Oberfläche zu einem Innenteil geneigt aufweist, und ein kleines anschließendes bzw. fortgesetztes Loch p₄ öffnet bzw. mündet an der Oberfläche eines Gußkörpers C, wie dies in 8 gezeigt ist. Folglich wird ein Gußprodukt hoher Qualität aufgrund einer Abwesenheit einer Grenze zwischen einem Gußkörper C und dem Rohr P auf einer Oberfläche des Gußprodukts C erhalten.
Eine Anordnung des Endes p₁ des Rohrs P an dem Innenteil ist für eine Ausbildung eines Arbeitslochs B für eine Entlüftungsschraube vorteilhaft, ohne das Erfordernis zum Quetschen des Endes p₁ des Rohrs P unabhängig von seinem Durchmesser. Somit erlaubt die Anordnung auch eine Ausbildung eines Arbeitslochs B für eine Auslaß- bzw. Entlüftungsschraube durch den Steuer- bzw. Regelzapfen 10 ohne Bearbeitung des Rohrs P, welches allgemein weich und schlecht in der Bearbeitbarkeit ist. Der Steuer- bzw. Regelzapfen 10, der aus Werkzeugstahl oder dgl. gefertigt ist, kann zu einer kleinen Größe aufgrund seiner guten Schmelzbeständigkeit geformt sein, um das Arbeitsloch B für eine Entlüftungsschraube in der Größe kleiner zu machen. Wenn sich ein Ende p₁ des Rohrs P an einer Seite einer Entlüftungsschraube auf einer Oberfläche des Gußkörpers C freilegt, kann das Rohr P nicht allgemein kleiner in der Größe gemacht werden, was zu einem Schmelzen während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung beiträgt. In einem derartigen Fall kann ein Rohr P vorbereitend an seinem Ende vor einer Anordnung in der Form 1 gequetscht bzw. geklemmt sein, um ein Loch H für einen hydraulischen Kreislauf auszubilden, das in der Größe kleiner ist.
Beispiel
Ein Rohr P als ein Einsatzglied wurde durch ein Abschrägen einer Innenoberfläche eines Rohrs aus einer Aluminiumlegierung (JIS A3003) mit 6 mm Außendurchmesser und 1,5 mm Dicke an seinem offenen Ende p₁ (gezeigt in 5) und Ausbilden des Rohrs zu einer geeigneten Form hergestellt bzw. vorbereitet. Das Rohr P wurde in ein unteres Formglied 2 eingesetzt (wie dies in 2 gezeigt ist). Ein Steuer- bzw. Regelzapfen 10, welcher sich durch ein Einsetzloch 7 des unteren Formglieds 2 zu einem Hohlraum 6 erstrecken, wurde in ein Loch h des Rohrs P an einer Seite des Endes p₁ eingesetzt. Das andere Ende p₂ des Rohrs P wurde fix zwischen dem unteren Formglied 2 und einem oberen Formglied eingeklemmt. Ein mittleres Teil p₃ des Rohrs P wurde in eine Einsetzrille 4 eines Kerns 3 eingebracht.
Nach einer Anordnung des Rohrs P wurde ein oberes Formglied auf das untere Formglied 2 gelegt und diese Formglieder wurden miteinander zusammengeklemmt, um eine Form 1 aufzubauen. Eine geschmolzene Aluminiumlegierung (JIS A4CAC), die auf 700 °C gehalten wurde, wurde in den Hohlraum 6 ge gossen. 20 Stücke von Bremssatteln, die die Rohre P darin einschließen, wurden auf diese Weise hergestellt.
Ein Zentrum des Rohrs P in jedem Gußprodukt wurde an seinem Ende p₁ vermessen, in welches der Steuer- bzw. Regelzapfen 10 eingesetzt wurde. Meßergebnisse sind in 9 gezeigt. Es wird festgehalten, daß ein Loch h an dem Ende p₁ genau an einer vorbestimmten Position ohne wesentliche Abweichung entlang entweder einer horizontalen oder vertikalen Richtung geöffnet war.
Zum Vergleich wurde dasselbe Rohr P zwischen der Form 1 geklemmt und in einem Gußkörper C ohne Verwendung eines Steuer- bzw. Regelzapfens 10 eingeklemmt. Wenn die Position eines Zentrums des Rohrs P in dem Gußkörper C vermessen wurde, war es oft von einer vorbestimmten Position um 1,5 mm oder mehr entlang von sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung abgelenkt, wie dies in 10 gezeigt ist. Aufgrund einer derartigen Abweichung bzw. Ablenkung des Rohrs P wurde eine Ausbildung eines Arbeitslochs H für eine Entlüftungsschraube unvermeidbar in einer großen Größe ausgebildet, um die Abweichung von der vorbestimmten Position aufzuheben bzw. zu beseitigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben erwähnt wurde, wird ein Steuer- bzw. Regelzapfen in wenigstens ein Ende eines Rohrs eingesetzt oder wenigstens ein Ende des Rohrs wird in einen Steuer- bzw. Regelblock während eines Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in einen Hohlraum einer Form eingesetzt, um eine radiale Verlagerung des Endes des Rohrs zu vermeiden. Aufgrund einer Einspannung des Endes des Rohrs wird das eingeschlossene Rohr auf einer Oberfläche des Gußprodukts an einer vorbestimmten Position geöffnet. Eine derartige genaue Anordnung des Rohrs erleichtert eine Bearbeitung in dem nachfolgenden Schritt, z.B. eine Ausbildung eines Lochs für eine Festlegung einer Entlüftungsschraube, wenn das Gußprodukt zu einem Bremssattel verarbeitet wird.

Claims

Schalenhartguß- bzw. Kokillenguß- bzw. Abschreckgieß-Verfahren zur Herstellung eines gegossenen Aluminiumprodukts, umschließend ein darin eingesetztes Rohr, welches die Schritte umfaßt: Vorragen eines Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglieds (10; 20) in einen Hohlraum (6) einer Form (1); Anordnen eines Rohrs (7) an einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum (6) der Form (1); Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in den Hohlraum (6), um das Rohr mit der Aluminiumlegierung zu umschließen; dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (p₁) des Rohrs (P) bewegbar entlang seiner axialen Richtung in dem Hohlraum (6) durch Einsetzen des Steuer- bzw. Regelglieds (10) in eine Öffnung (h) des Endes (p₁) des Rohrs (P) oder in eine Öffnung (h) eines Zwischenteils des Rohrs (P) oder durch ein Einsetzen des Endes (p₁) des Rohrs (P) in ein Loch des Steuer- bzw. Regelglieds (20) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglied (10) einstellbar zu einem Zentrum des Hohlraums (6) vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglied (10) eine Spitze (12) zu der Öffnung des Rohrs eingesetzt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1–3, wobei das Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglied (10) an einem Mittelteil zu der Spitze (11) abgestuft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das Rohr (P) die Öffnung (h) aufweist, deren Innenoberfläche abgeschrägt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglied (20) ein Loch (B) aufweist, an welches ein Ende des Rohrs (P) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–6, wobei das Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellglied (10; 20) eine Oberflächenschicht aufweist, welche eine Hochtemperatur-Atmosphäre aushält, die durch ein Gießen der geschmolzenen Aliminiumlegierung bewirkt wird.
Schalenhartguß- bzw. Kokillenguß- bzw. Abschreckgieß-Verfahren zur Herstellung eines gegossenen Aluminiumprodukts, umschließend ein Rohr (P) darin, umfassend die Schritte: Koppeln einer Klammer (15), welche ein Loch aufweist, an ein Rohr (P); Anordnen des Rohrs (P) an einer vorbestimmten Position in einem Hohlraum (6) einer Form (1); Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung in den Hohlraum (6), um das Rohr (P) mit der Aluminiumlegierung zu umschließen, gekennzeichnet durch das Erlauben, daß ein Ende (p₁) des Rohrs (P) entlang seiner axialen Richtung in dem Hohlraum (6) bewegbar wird, indem ein Steuer- bzw. Regel- bzw. Einstellzapfen (10), welcher sich durch eine Wand der Form (1) zu dem Hohlraum (6) erstreckt, in das Loch der Klammer (15) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, wobei komprimiertes bzw. Druckgas zu dem Rohr (P) während eines Gießens der geschmolzenen Aluminiumlegierung zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, wobei ein Pfropfen an einem offenen Ende (P1) des Rohrs (P) festgelegt wird.