EP1981667A1

EP1981667A1 - VERFAHREN ZUM MONTIEREN EINER GIEßFORM ZUM GIEßEN EINES GUSSTEILS AUS EINER METALLSCHMELZE

Info

Publication number: EP1981667A1
Application number: EP07704507A
Authority: EP
Inventors: Klaus Lellig; Gerhard Sehy; Dieter Mees
Original assignee: Hydro Aluminium Alucast GmbH
Current assignee: Nemak Dillingen GmbH
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: CA2640308A1; US20090165983A1; JP2009525875A; DE102006006132A1; PL1981667T3; DE502007002040D1; WO2007090895A1; EP1981667B1; BRPI0707647A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer aus Gießformteilen zusammengesetzten Gießform zum Gießen eines Zylinderblocks einer Verbrennungskraftmaschine aus einer Metallschmelze, bei dem mindestens eine Kühlkokille 14 - 17, die mindestens einen Teilabschnitt der Innenflächen eines Zylinderraums des Zylinderblocks abbildet, an einer Wand 11 eines der Gießformteile 1 positioniert und gehalten wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auf einfache und dennoch zuverlässige Weise Gießformen mit in dem Formhohlraum vorgesehenen Kühlkokillen montieren. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kühlkokille 14 - 17 in ihrer Position mindestens für eine bestimmte Haltedauer mittels magnetischer Kräfte gehalten wird, die von einem Magneten 12 ausgeübt werden, der auf der von der Kühlkokille 14 - 17 abgewandten Seite der Wand 11 des Gießformteils 1 angeordnet wird.

Description

VERFAHREN ZUM MONTIEREN EINER GIEßFORM ZUM GIEßEN EINES GUSSTEILS AUS EINER METALLSCHMELZE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer aus Gießformteilen zusammengesetzten Gießform zum Gießen eines Zylinderblocks einer Verbrennungskraftmaschine aus einer Metallschmelze, bei dem mindestens eine Kühlkokille, die mindestens einen Teilabschnitt der Innenflächen eines Zylinderraums des Zylinderblocks abbildet, an einer Wand eines der Gießformteile positioniert und gehalten wird.

Großtechnisch werden derartige Verfahren und Vorrichtungen beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt, um in großen Stückzahlen die Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren herzustellen. Dabei besteht insbesondere im Bereich der Zylinderlaufbahnen die besondere Anforderung, dort ein feinkörniges, ein hohes Lastaufnahmevermögen gewährleistendes Gefüge auszubilden. Als Beispiel für eine andere Stelle, an der ein besonders feinkörniges, schnell erstarrtes, zähes Gussgefüge erzeugt werden soll, ist der Bereich eines Zylinderblocks, in dem die Lager für die Kurbelwellen gebildet werden.

Um eine schnelle gerichtete Erstarrung im Gussgefüge zu bewirken, werden insbesondere beim Vergießen von Leichtmetallschmelzen in die Gießform Metalleinsätze, so genannte "Kühlkokillen" eingesetzt, die aus einem hoch wärmeleitfähigen Material bestehen und als solche eine Wärmesenke darstellen, über die der mit den Metalleinsätzen in Kontakt kommenden Schmelze innerhalb kurzer Zeit vergleichbar große Wärmemengen entzogen werden. Dementsprechend werden Kühlkokillen beim Guss von Zylinderblöcken aus Aluminiumgusswerkstoff beispielsweise so angeordnet, dass sie am zu gießenden Block die Zylinderlaufbahnen abbilden. Das die so angeordneten Kühlkokillen berührende Gussmaterial erkaltet dann sehr viel schneller als die weiter entfernt von den Kokillen in der Gießform vorhandene Schmelze, so dass sich die gewünschte gerichtete Erstarrung mit der Ausprägung eines feinkörnigen Gefüges im Bereich der Laufbahnen einstellt.

Ein Beispiel dafür, wie Metalleinsätze als Kühlkokillen in Gießformen eingesetzt werden, ist in der DE 195 33 529 C2 gegeben. In dieser

Patentveröffentlichung ist ein Verfahren zum Gießen eines Motorblockes aus Aluminium beschrieben, bei dem der Motorblock in einer Sandform gegossen wird und seine Zylinder-Hohlräume durch in die Sandform eingesetzte Kühlkokillen, die aus einem Messing-Werkstoff bestehen, geformt werden, wobei der Messing-Werkstoff einen an den Wärmeausdehnungskoeffizienten der jeweils vergossenen Aluminiumschmelze angepassten

Wärmeausdehnungskoeffizienten von mehr als 18 x 10^~6 K^"1 hat. Auch wenn sich auf diese Weise am fertigen Gussteil gezielt das gewünschte Gefüge herstellen lässt, erweist es sich trotz der Anpassung des Verhaltens der Kokille bei Erwärmung an das Wärmeausdehnungsverhalten der Aluminiumschmelze in der Praxis in bestimmten Anwendungsfällen als schwierig, die Kühlkokille nach dem Erstarren des Gussmaterials aus dem fertigen Gussteil zu entfernen . Aufgrund ihrer direkten Auswirkung auf die Formhaltigkeit des jeweiligen Gussteils muss die Positionierung der Metalleinsätze in der Praxis jedoch auch unter den rauen Bedingungen eines Gießereibetriebs stets exakt erfolgen. Dies erweist sich vielfach insbesondere dann als aufwändig, wenn die Gießform als Kernpaket aus mehreren Gießformteilen und Metalleinsätzen zusammengesetzt wird. Als "Kernpakete" werden Gießformen bezeichnet, die aus mehreren Gießkernen zusammengesetzt sind. Mit Kernpaketen lassen sich in einfacher Weise Gießformen zusammenbauen, mit denen auch komplexe und filigrane Formhohlräume und damit Gussteile abgebildet werden können.

Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der Verwendung von Metalleinsätzen ergibt sich dann, wenn es sich, wie beim in der DE 195 33 529 C2 gegebenen Beispiel, bei der Gießform um eine so genannte "verlorene Form" handelt, die aus aus einem Formstoff hergestellten Teilen zusammengesetzt ist und nach dem Erstarren der Schmelze zum Ausformen des dann fertigen Gussteils zerstört werden muss. Um in derartigen Gießformen die zur Kühlung eingesetzten Metalleinsätze sicher positionieren und in Position halten zu können, ist es erforderlich, sie so mit dem sie umgebenden Formstoff der Formteile zu verklammern, dass sie sich nach dem Erstarren der Schmelze nur schwer vom Gussteil lösen lassen.

Um das Lösen der Metalleinsätze zu vereinfachen, ist es bisher üblich, die Metalleinsätze mit einer keramischen Pulverbeschichtung zu versehen, die die Gefahr einer Beschädigung der Metalleinsätze beim Herausnehmen aus dem fertigen Gussteil mindern soll. Neben dem mit dem Auftrag der Beschichtung verbundenen zusätzlichen Aufwand hat diese Beschichtung den Nachteil, dass sie den Wärmeübergang zwischen Gussmetall und Einsatz und somit die Kühlwirkung beeinträchtigt.

Neben dem voranstehend erläuterten, sich unmittelbar auf den Zusammenbau von Gießformen aus Formteilen und Kernen gerichteten Stand der Technik sind aus der deutschen Patentschrift 719 454 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Kernen oder Formteilen für Gießformen aus einer Kern- oder Formmasse bekannt, die es erlauben, in dem jeweiligen Form- oder Kernkasten ein Kühleisen so zu halten, dass es sicher an der ihm zugedachten Position des jeweils herzustellenden Kerns oder Formteils sitzt. Zu diesem Zweck wird das jeweilige Kühleisen zunächst in dem leeren Form- oder Kernkasten positioniert, wobei es in dieser Position jeweils an einer Außenwand des Formoder Kernkastens anliegt. Mittels eines Elektromagneten, der in einer von außen in die betreffende Wand des Formkastens eingeformten Ausnehmung sitzt und durch den zwischen ihm und dem Kühleisen vorhandenen Wandabschnitt hindurch wirkt, wird das Kühleisen anschließend in dieser Position gehalten. Nach Beenden des Einfüllens von Formoder Kernmasse wird der Erregerstromkreis des Elektromagneten abgeschaltet, so dass das jeweilige Formteil bzw. der jeweilige Kern mit dem in ihm eingebundenen Kühleisen aus dem Kasten entnommen werden kann .

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem sich auf einfache und dennoch zuverlässige Weise Gießformen für den Guss von Zylinderblöcken mit in dem Formhohlraum vorgesehenen Metalleinsätzen montieren lassen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Vergießen von Leichtmetallschmelzen, insbesondere Aluminium-basierten Schmelzen.

Gemäß der Erfindung wird die jeweilige Kühlkokille, welche nachfolgend auch als "Metalleinsatz" bezeichnet sein kann, in einfacher Weise durch magnetische Kräfte, die von mindestens einem geeignet angeordneten Magneten ausgeübt werden, in der für sie zur Montage vorgesehenen Position in der Gießform gehalten. Voraussetzung dazu ist lediglich, dass die Kühlkokillen selbst magnetempfindlich sind. Als Werkstoff für die Kühlkokillen kommen dementsprechend insbesondere ferromagnetische Materialien, wie Eisen und seine Legierungen, in Frage. Insbesondere lassen sich erfindungsgemäß verwendete Kühlkokillen aus kostengünstigen und verschleißbeständigen Werkstoffen, wie Gusseisen, herstellen .

Bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise wird der die Haltekräfte auf der jeweiligen Kühlkokille während des Montagvorgangs ausübende Magnetkörper so angeordnet, dass er das Eingießen der Metallschmelze oder sonstige Montagevorgänge nicht stört. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Magnet so hinter derjenigen Wand, an der der Metalleinsatz positioniert ist, angeordnet wird, dass seine Magnetkräfte die Wand durchdringen und den Einsatz ohne einen direkten Kontakt zwischen Einsatz und Magnet halten. Bei erfindungsgemäßer Arbeitsweise ist es nicht mehr erforderlich, die Kühlkokillen in ein Gießformteil einzubinden, um sie zu halten. Vielmehr lassen sich die Kühlkokillen separat von den Gießformteilen handhaben, so dass sie bei der Montage der Gießform wie ein Gießformteil gehandhabt werden können. Dies führt zu einer deutlichen Vereinfachung des gesamten Herstellungsprozesses .

Da die Kühlkokillen bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise nicht mehr fest in ein Gießformteil bzw. in das jeweilige Gussteil eingebunden sein müssen, besteht beim Entformen einer erfindungsgemäß hergestellten Gießform auch nicht mehr das Problem der Beschädigung der Kühlkokillen oder des Gussteils beim Entformen. Somit können das Beschichten der Kühlkokillen entfallen und der Präparationsaufwand reduziert werden. Stattdessen lassen sich erfindungsgemäß durch Magnetkräfte gehaltene Kühlkokillen nach dem Gießen leicht vom Gussteil und den Formteilen der Gießform entfernen. Dieser Vorteil zeigt sich insbesondere beim Gießen von Zylinderblöcken von Verbrennungsmotoren, in der Fachsprache auch als "Motorblöcke" bezeichnet, bei denen die Kühlkokillen die Laufflächen der Zylinder abbilden.

Das beim Stand der Technik erforderliche Einbinden der Kühlkokillen bereits bei der Herstellung der Gießformteile durch Umschießen mit Formstoff in ein Formwerkzeug ist bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise nicht erforderlich. Aufgrund dessen, dass die Kühlkokillen beim Zusammenbau der Gießform separat gehandhabt und in ihrer Position durch von einer eigenen Halteeinrichtung ausgeübte magnetische Kräfte gehalten werden, kann im Falle der Verwendung von aus Formstoff geformten Gießformteilen montierten Gießformen darauf verzichtet werden, die Kühlkokillen mit einer Schlichte zu beschichten, wie es bei konventioneller Vorgehensweise erforderlich ist, um eine optimale Trennung der jeweiligen Kühlkokille von dem jeweils erzeugten Gussteil zu gewährleisten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass sie sich auf einfache Weise in bereits bestehende Anlagen integrieren lässt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine im Vergleich zum Stand der Technik einfachere und kostengünstigere Herstellung von Gussteilen. Besonders geeignet ist die Erfindung dabei zum Gießen von Gussteilen aus Leichtmetallschmelzen, insbesondere Aluminiumschmelzen .

Die Gießformteile, aus denen erfindungsgemäß eine Gießform zusammengesetzt wird, sind vorzugsweise aus einem Formstoff hergestellt, der aus einem Formgrundstoff und einem Binder gemischt ist. Als Formgrundstoffe kommen dabei beispielsweise quarzhaltige oder quarzfreie Sande in Frage, während als Binder sowohl anorganische als auch organische Binder eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung dabei dann, wenn die Gießform in an sich bekannter Weise als Kernpaket ausgebildet ist.

Die Positionierung und das Halten einer Kühlkokille in der Gießform kann bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise unabhängig von einer bestimmten Vorbereitung des jeweiligen Ortes erfolgen, an dem das Metallteil angeordnet werden soll. Dementsprechend kann die Positionierung des Metallteils jeweils zu einem Zeitpunkt vorgenommen werden, der allein bestimmt ist von dem jeweils optimalen Arbeitsablauf bei der Montage der jeweiligen Gießform. Entscheidend ist dabei lediglich, dass der zum Halten benotigte Magnet so im Bereich der zu haltenden Kuhlkokille angeordnet werden kann, dass die von ihm ausgeübten Kräfte die Kuhlkokille sicher erfassen .

Um eine besonders zuverlässige Wirkung des zum Halten des Magneteinsatzes vorgesehenen Magneten zu gewahrleisten, kann in dem Gießformteil, an dessen Wand die Kuhlkokille positioniert wird, eine Öffnung eingeformt sein, in die der Magnet eingeführt wird. Bei dieser Ausbildung der Wand des jeweiligen Gießformteils kann der zum Halten der Kuhlkokille verwendete Magnet in enge Nahe zur Kuhlkokille bewegt werden, um den Montagevorgang zu erleichtern. Insbesondere beim Gießen von Motorblocken, deren Laufbahnen durch Kuhlkokillen abgebildet werden, kann es aus diesem Grund vorteilhaft sein, wenn das Gießformteil dornformig mit einer Sackiochoffnung ausgebildet ist, in die der Magnet eingeführt wird. Bei dieser Ausbildung des betreffenden Gießformteils können mehrere Kuhlkokillen nebeneinander auf der Außenflache des Gießformteils angeordnet werden, so dass sie gemeinsam die Innenform des jeweiligen Zylinders abbilden und gemeinsam durch einen in der zentralen Sackiochoffnung angeordneten Magneten gehalten werden.

Eine weitere für die praktische Anwendung wichtige Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlkokille mittels des Magneten in ihrer Position gehalten wird, bis ein weiteres Gießformteil angeordnet ist, das die Kuhlkokille anschließend form- und / oder kraftschlussig in ihrer Position halt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Kuhlkokille durch nach ihrer Positionierung montierte Gießformteile in ihrer Lage gehalten, ohne dass dazu noch Magnetkräfte erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil dieser Vorgehensweise beim Halten der Kuhlkokille besteht darin, dass die Lage der Kuhlkokille in der Gießform durch die anderen, mit ihm form- und / oder kraftschlussig in Kontakt kommenden Gießformteile exakt definiert werden kann. Das erfindungsgemaße Halten der Kuhlkokille durch Magnetkräfte dient bei dieser Ausgestaltung der Erfindung somit nur solange zur Uberbruckung eines hinsichtlich des Haltes der Kuhlkokille in der Gießform Undefinierten Zustands, bis die jeweilige Kuhlkokille durch ein weiteres Gießformteil in ihrer Lage gehalten wird, ohne dass dazu noch von einer gesonderten Halteeinrichtung ausgeübte Haltekrafte benotigt werden.

Grundsatzlich sind für das Aufbringen der zum erfindungsgemaßen Halten der Kuhlkokille verwendeten magnetischen Kräfte alle Magneten geeignet, die ein ausreichend starkes magnetisches Feld erzeugen können. So können für eine besonders einfache, kostengünstige praktische Ausfuhrung der Erfindung beispielsweise Dauermagnete vorgesehen werden, um die Haltekrafte in erfindungsgemaßer Weise auf die jeweilige Kuhlkokille aufzubringen .

Sollen jedoch besonders starke Kräfte aufgebracht und gleichzeitig eine besonders präzise Steuerung der magnetischen Haltekrafte ermöglicht werden, so eignet sich dazu insbesondere ein Elektromagnet. Elektromagneten erlauben nicht nur eine exakte Einstellung der Starke des jeweils von ihnen erzeugten Magnetfelds, sondern es ist mit ihnen auch auf einfache Weise möglich, durch An- und Abschalten der elektrischen Leistung den Zeitraum exakt festzulegen, innerhalb dessen die Magnetkräfte in erfindungsgemaßer Weise auf die jeweilige Kuhlkokille aufgebracht werden. In Frage kommen zu diesem Zweck beispielsweise auf Basis von Spulen hergestellte Elektromagneten. Das Magnetfeld derartiger Elektromagneten kann über die durch die Spulen geleitete Stromstärke proportional gesteuert werden.

Wie bereits erwähnt, eignet sich die Erfindung besonders zur Herstellung eines Zylinderblocks einer

Verbrennungskraftmaschine aus einer Leichtmetallschmelze, wie einer Aluminium- oder einer Magnesiumschmelze, wobei sich mit einer oder mehreren Kühlkokillen mindestens ein Teilabschnitt der Innenflächen des jeweiligen Zylinderraums des Zylinderblocks abbilden lässt.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung in einer vollautomatisch arbeitenden Vorrichtung zum Zusammenbau einer Gießform, bei der Einrichtungen, wie Roboter, zum Handhaben der Gießformteile vorgesehen sind. Diese Einrichtungen können bei Anwendung der Erfindung problemlos auch die Kühlkokille positionieren, da der Halt dieses Metalleinsatzes in seiner jeweiligen Position durch den Magneten gesichert ist und keine Stoffschlüssige Anbindung der Kühlkokille an eines der Gießformteile erforderlich ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 ein erstes Gießformteil in einem Schnitt entlang der in Fig. 3 eingetragenen Schnittlinie A - A,

Fig. 2 das in Figur 1 dargestellte Gießformteil in einer seitlichen Ansicht, und Fig. 3 das in den Figuren 1 und 2 dargestellte

Gießformteil in einem Schnitt entlang der in Figur 2 eingetragenen Schnittlinie B - B.

Das einstuckig ausgebildete Gießformteil 1 ist Bestandteil einer hier weiter nicht dargestellten Gießform zum Gießen eines Zylinderblocks für einen Verbrennungsmotor aus einer Schmelze, die aus einer Aluminiumgusslegierung gebildet ist. Es ist in an sich bekannter Weise aus einem Formstoff hergestellt, der aus einem Formsand als Formgrundstoff und einem Binder gemischt ist, und weist einen Basisabschnitt 2 auf, der einen nach oben abstehenden, im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Dornabschnitt 3 tragt.

Der Dornabschnitt 3 besitzt eine Mantelflache 4, die durch vier radial vorstehende Rippen 5 in vier Teilabschnitte unterteilt ist. Im Bereich des Übergangs des Dornabschnitts 3 in den Basisabschnitt 2 der Gießform 1 ist eine umlaufende Rille 6 in die im Wesentlichen rechtwinklig zur Umfangsflache 4 des Dornabschnitts 3 ausgerichtete, um den Dornabschnitt 3 umlaufende obere Stirnflache 7 des Basisabschnitts eingeformt.

Gemäß einer hier nicht dargestellten Variante kann der Dornabschnitt auch eine Mantelflache besitzen, die durch radial vorstehende Rippen in zwei, drei oder mehr Teilabschnitte aufgeteilt ist. Des Weiteren können die Rippen im Unterschied zu der hier dargestellten, parallel verlaufende Seitenwande aufweisenden Formgebung im Querschnitt konisch sich verjungend oder sich verbreiternd ausgeführt sein. Gemäß einer weiteren denkbaren Ausfuhrung kann der Dornabschnitt auch eine Mantelflache, die nicht von zusatzlichen Rippen unterteilt ist. In diesem Fall wird die Mantelfläche vollständig von den jeweils aufzunehmenden Kühlkokillen umschlossen .

Beim in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich ausgehend von der der oberen Stirnfläche 7 gegenüberliegenden unteren Stirnfläche 8 des Basisabschnitts 2 in das Gießformteil 1 eine Sacklochöffnung 9 eingeformt, die sich von der Stirnfläche 8 des Basisabschnitts 2 bis zur die Stirnseite des Dornabschnitts 3 bildenden Abschlusswand 10 des Dornabschnitts 3 erstreckt. Der Durchmesser der Sacklochöffnung 9 ist dabei so an den Außendurchmesser des Dornabschnitts 3 angepasst, dass zwischen den Innenflächen der Sacklochöffnung 9 und der Mantelfläche 4 nur eine Wand 11 mit geringer Wandstärke vorhanden ist, die ausreicht, um die erforderliche Formstabilität des Dornabschnitts 3 zu gewährleisten.

In die Sacklochöffnung 9 ist ein Elektromagnet 12 eingeschoben, der am freien Ende eines Stabes 13 befestigt ist. Der Stab 13 mit dem Elektromagneten 12 ist Teil einer weiter nicht dargestellten Einrichtung zum Halten von Metallteilen 14,15,16,17, die als Kühlkokillen von einer hier nicht dargestellten Einrichtung zum Positionieren an die Mantelfläche 4 des Dornabschnitts 3 angesetzt worden sind.

Der Stab 13 mit dem Elektromagneten 12 kann mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Stelleinrichtung aus einer Ruhelage, in der sich der Elektromagnet 12 außerhalb der Sacklochöffnung 9 befindet, in die in Fig. 1 dargestellte Betriebsstellung bewegt werden, in der der Elektromagnet 12 vollständig in die Sacklochöffnung 9 eingeführt ist. Die Versorgung des Elektromagneten 12 mit elektrischer Energie erfolgt über eine ebenfalls nicht dargestellte Steuereinrichtung, die den Elektromagneten 12 mit Energie beaufschlagt, wenn die Kühlkokillen 14 - 17 positioniert sind, um sie in ihrer Position zu halten.

Die Höhe der Kühlkokillen 14 - 17 ist an die Höhe des Dornabschnitts 3 angepasst. Dabei weisen die Kühlkokillen an ihrer oberen und unteren Schmalseite jeweils einen nach oben bzw. unten vorstehenden Steg 18,19 auf, von denen der untere Steg 18 in die Rille 6 greift, so dass die Kühlkokillen 14 - 17 dort formschlüssig gehalten sind. Gleichzeitig sind die Kühlkokillen 14 - 17 so gekrümmt, dass sie bündig an dem ihnen jeweils zugeordneten Abschnitt der Mantelfläche 4 des Dornabschnitts 3 anliegen. Gleichzeitig ist die Breite der Kühlkokillen 14 - 17 so auf die Breite der Abschnitte der Mantelfläche 4 abgestimmt, dass die Abschnitte der Mantelfläche 4 vollständig von den bündig an ihnen anliegenden Kühlkokillen 14 - 17 gefüllt sind.

Die Kühlkokillen 14 - 17 sind als Grauguss aus einer Eisengusslegierung gegossen, die unter der Bezeichnung GG20 (nach DIN 1691) bekannt ist.

Sobald die Kühlkokillen 14 - 17 in den Abschnitten der Mantelfläche 4 positioniert sind, wird der Elektromagnet 12 mit elektrischer Energie beaufschlagt. Das daraufhin von dem Elektromagneten 12 erzeugte Magnetfeld erfasst die Kühlkokillen 14 - 17 und hält sie in ihrer Position an der Mantelfläche 4 des Dornabschnitts 3.

Anschließend werden die weiteren, hier nicht gezeigten Teile der ebenfalls nicht dargestellten Gießform montiert. Eines der nicht dargestellten Gießformteile weist dabei eine rillenförmige Aufnahme auf, in die nach der Positionierung des betreffenden Gießformteils die am oberen Ende der Kühlkokillen 14 - 17 ausgebildete Rippe 19 greift, so dass die Kühlkokillen 14 - 17 dann auch an ihrem oberen Ende formschlüssig gehalten sind. Sobald dieser Zustand erreicht ist, kann die Energieversorgung des Elektromagneten 12 abgeschaltet und der Stab 13 mit dem Elektromagneten 12 aus der Sacklocköffnung 9 hinausgezogen werden.

Beim Abgießen des Zylinderblocks in der unter Verwendung der Gießform 1 und der Kühlkokillen 14 - 17 zusammengebauten Gießform bilden die Kühlkokillen 14 - 17 die Laufbahnen eines der Zylinder des Zylinderblocks ab. Dabei bilden die Kühlkokillen 14 - 17 eine Wärmesenke, durch die sichergestellt ist, dass die mit den Kühlkokillen 14 - 17 in Kontakt kommende

Aluminiumschmelze schnell erstarrt und ein feinkörniges Gefüge ausbildet.

BEZUGSZEICHEN

1 Gießformteil

2 Basisabschnitt

3 Dornabschnitt

4 Mantelfläche des Dornabschnitts 3

5 Rippen des Dornabschnitts 3

6 Rille

7 obere Stirnfläche des Basisabschnitts 2

8 untere Stirnfläche des Basisabschnitts 2

9 Sacklochöffnung

10 Abschlusswand des Dornabschnitts 3

11 Wand des Dornabschnitts 3

12 Elektromagnet

13 Stab

14 - 17 Kühlkokillen 18, 19 Stege

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Verfahren zum Montieren einer aus Gießformteilen zusammengesetzten Gießform zum Gießen eines Zylinderblocks einer Verbrennungskraftmaschine aus einer Metallschmelze, bei dem mindestens eine Kuhlkokille (14 - 17), die mindestens einen Teilabschnitt der Innenflachen eines Zylinderraums des Zylinderblocks abbildet, an einer Wand (11) eines der Gießformteile (1) positioniert und gehalten wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kuhlkokille (14 - 17) in ihrer Position mindestens für eine bestimmte Haltedauer mittels magnetischer Kräfte gehalten wird, die von einem Magneten (12) ausgeübt werden, der auf der von der Kuhlkokille (14

- 17) abgewandten Seite der Wand (11) des Gießformteils (1) angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Gießformteil (1) , an dessen Wand die Kuhlkokille (14

- 17) positioniert wird, eine Öffnung (9) aufweist, in die der Magnet (12) eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Gießformteil (1) dornformig mit einer Sackiochoffnung (9) ausgebildet ist, in die der Magnet (12) eingeführt wird.

Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kühlkokille (14 - 17) mittels des Magneten (12) in seiner Position gehalten wird, bis ein weiteres Gießformteil angeordnet ist, das die Kühlkokille (14 - 17) anschließend form- und / oder kraftschlüssig in seiner Position hält.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Magnet (12) ein Elektromagnet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Magnet (12) ein Permanentmagnet ist.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Metallschmelze eine Leichtmetallschmelze ist.

Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Metallschmelze eine auf Aluminium basierende Schmelze ist .