EP3166740A1 - GIEßKERN, VERWENDUNG EINES GIEßKERNS UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GIEßKERNS - Google Patents

GIEßKERN, VERWENDUNG EINES GIEßKERNS UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GIEßKERNS

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EP3166740A1
EP3166740A1 EP15753438.9A EP15753438A EP3166740A1 EP 3166740 A1 EP3166740 A1 EP 3166740A1 EP 15753438 A EP15753438 A EP 15753438A EP 3166740 A1 EP3166740 A1 EP 3166740A1
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EP
European Patent Office
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casting core
core
casting
molding sand
grains
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Valentin DIEL
Detlef Kube
Gerald KLAUS
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Nemak SAB de CV
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Nemak SAB de CV
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00—Manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a casting core, which is formed from a molding sand whose grains are interconnected by a binder, and which is intended to image a cooling channel in an engine block for an internal combustion engine.
  • the invention relates to a use of such a casting core and a method for its production, in which by means of a core shooter, a molding material comprising a molding sand and a binder, shot into a mold cavity of a core mold and then the binder is cured to the
  • Casting cores of the type in question form as part of a casting mold in the component to be cast channels, cavities and other recesses. So are for engine blocks for internal combustion engines using
  • Casting cores for example, leading the cooling water
  • Combustion chambers formed.
  • Engine blocks of modern high-performance engines must be cooled intensively in operation to the large Amount of heat that arises due to the high power density, purposefully dissipate. This is especially true for engine blocks that consist of a
  • Alloy material such as made of an aluminum alloy. At the same time, especially in the field of passenger cars, there is a desire for ever more compactly built vehicles
  • Inserting the remaining thin intermediate wall is to drill the cooling channel in the block after completion of the casting process.
  • Core section that is to map the respective channel in the casting, on the other hand, to ensure that the core material after the
  • Casting is enclosed by the casting melt.
  • Material of the glass tube is chosen so that it breaks under the stresses occurring in the course of solidification of the casting material into many small parts, which can then be easily rinsed.
  • the object of the invention was to provide a casting core, which can be manufactured in a simple, reliable manner and thereby allows to produce also channels which are at their narrowest point at most 3 mm wide, by casting.
  • the invention has this
  • a casting core according to the invention can be used in a casting mold for casting technology
  • Cylinder chambers of the engine block arranged cooling channel the clear width is at most 3 mm.
  • a casting core according to the invention which is intended to image a cooling channel in an engine block for an internal combustion engine, is therefore completely formed from a molding sand whose grains are connected to one another by a binder.
  • the casting core now has a support section, two
  • Carrier portion protrude and are arranged at a distance from each other, and at least one spaced from the support portion of the journal portions held web portion whose distance as its
  • a casting core according to the invention thus consists entirely of foundry sand, the grains of which in a manner known per se with one another by means of a suitable binder
  • the support portion of the casting core makes it possible to easily grasp the casting core despite the filigree design of its web section, to transport and insert it into a mold. So can the
  • Be mold core according to the invention also readily part of a mold formed as a core package. Likewise, it can easily be used in any other casting process, in or on the particular casting filigree channels are to be formed with minimized dimensions.
  • journal sections carried by the support section form the supply and to be cast in the engine block
  • Bridge section is shown in the engine block. Its thickness is reduced in a critical range to at most 3 mm, in practice, the minimum thickness in this range is 1 - 2 mm. It is the
  • relevant critical region in which the web portion of the casting core according to the invention is narrowest associated with the region of the respective intermediate wall of the engine block to be cast, on which the intermediate wall is thinnest and which through the intermediate wall
  • the casting core is formed at least in the region of its web portion of a fine-grained molding sand. Its grain size is chosen so that the
  • Core fragments either automatically trickle out of the finished solidified engine block or can be rinsed out.
  • the average diameter of the grains is optimally not more than 0.27 mm
  • Diameter of the molding sand grains coated in this way is not greater than 0.35 mm. Molded sands coated with binder of the type processed according to the invention are still in use today for the so-called “croning process" in which
  • VS744 average grain size 0.29 mm +/- 0.02 mm
  • VS1264 average grain size 0.21 +/- 0.02 mm
  • a particular advantage of the use of croning molding materials arises when the binder coating of the respective molding sand grains has a spherical shape.
  • the spherical shape ensures a particularly good behavior of the molding material when shooting of the invention
  • casting cores according to the invention can be used with high reliability despite their minimized dimensions
  • binder-coated grains of 0.27 mm and more
  • Casting pictured cooling channels is not sufficient, this can be resolved by applying a thin sizing or other commonly used to improve the surface agent at least on web section. With grain sizes of more than 0.35 mm, however, casting cores can no longer reliably shoot with the dimensions specified in accordance with the invention and can be driven to compensate for the coarse surfaces
  • the binder with which the granules of the molding sand used according to the invention for the production of the cores are preferably coated or mixed is typically a resin resulting from
  • Heat is bonded and cured with the resin of each adjacent grains, so that a solid composite is formed.
  • Kernschmanmaschine also contributes, if according to an embodiment of the invention, the side surfaces of G confusekerns invention each in a jump-free transition into the peripheral surface of the
  • Dickenab roots contribute to ensure that the molding material in spite of the minimized dimensions in the core shooting machine and the cavity safely and sufficiently tight fill, which images the narrow web portion of the casting core.
  • the jump-free connection of the web section to the journal sections can be simplified in that the journal sections one after the manner of a cam
  • casting cores can be produced which are in their critical, minimal thickness
  • the height of the web section in the region in which it has its minimum thickness is limited to a maximum of 4.5 mm.
  • the casting core is in each case formed completely in one piece from a foundry sand which satisfies the specifications according to the invention.
  • a casting core according to the invention can also be easily designed such that it images more than one narrow casting channel in the respective thin intermediate wall of the engine block to be cast.
  • two or more of the pin portions may be used
  • a casting core according to the invention is particularly suitable for use in a casting mold for the production of an engine block for a casting method
  • Combustion engine block in which between two
  • FIG. 1 shows a casting core in a view from below
  • Narrow-side view shows a detail of a casting mold in one
  • Fig. 5 shows a detail of an engine block in
  • the casting core 1 has a support section 2, which has the basic shape of a narrow pyramidal stipple with opposite broad sides 3, 4 and likewise opposite narrow sides 5, 6, which connect the broad sides 3, 4 to one another.
  • Carrier portion 2 also formed two pin portions 11,12 which extend axially parallel to each other and aligned perpendicularly from the end face 10th
  • the pin sections 11, 12 have a
  • cam-shaped cross-sectional shape, the cam tip 13,14 each in the direction of the other
  • the longitudinal axes L1, L2 of the web sections 15, 16 are aligned parallel to one another and to the end face 10 of the carrier section 2. With their ends go the web portions 15,16 in the respectively associated pin portion 11,12. For this purpose, the side surfaces 17,18 of the web portions 15,16 so to the peripheral surface 19,20 of the respective
  • Tongue section 11,12 nestled. They run tangentially and without jolts into the circumferential surface section 21, 22 of the journal sections 11, 12, which extends between the cam tip 13, 14 and the respectively thickest point of the cross section of the journal sections 11, 12.
  • Web portions 15,16 are connected to the respective pin portion 11,12, corresponds to the distance of their side surfaces 17,18 measured thickness d of
  • Web portions 15,16 a maximum thickness dmax of approx.
  • the thickness dmax may also be greater. Starting from this maximum thickness dmax, the thickness d of the web sections 15, 16 continuously decreases in the direction of the respective other journal section 11, 12, until it lies in a middle position between the webs
  • the casting core 1 has been fired in one piece in a conventional, not shown core shooting machine from a commercial so-called "Croning molding sand" whose quartz grains have a mean grain diameter of 0.21 +/- 0.02 mm (corresponding to AFS Kornfös devis 68 + The molding sand was shot at a pressure of 2 - 6 bar into a core box heated to 200 - 350 ° C, in which the binder resin of the
  • Cast cores 1 designed and produced in the above-described manner are used as part of a casting mold 25 which is only partially shown in FIG. 4 and otherwise conventionally designed as a core package, which likewise only serves to cast one in FIG. 4
  • Cylinder chambers 27,28,29 are used.
  • the cores 1 are arranged by means of cores 30,31,32 so between the cylinder chambers 27-29 mapping cylinder cores 33,34,35 that their web sections centrally in the upper, the cover cores 30-32 associated region of between the cylinder cores 33-35 existing narrow free space 36,37 is arranged.
  • the respective free space 36, 37 forms in each case the cylinder intermediate wall 38, 39, through which the respectively adjacent cylinder chambers 27, 28; 28, 29 are separated from each other.
  • the area 40 in which the
  • the minimum thickness dmin of the respective cylinder intermediate wall 38,39 is about 5 mm.
  • Heat treatment can be carried out in which the disintegration of the binder by targeted heat supply for so long continue and, consequently, the compound is dissolved under the individual molding material grains until the molding material is free-flowing.
  • the comminution of the casting core can also be mechanically supported by exposing the casting mold or the casting itself to hammer blows, knocking, shaking or vibrating. To the discharge of the crushed molding material of the casting core 1 from the
  • the respective channel can additionally be flushed with water or another liquid.
  • At least the pin and web portions 11,12,15,16 of the cores 1 disintegrate in this way finely divided that their molding sand trickles freely from the finished casting despite the minimized dimensions of the channels imaged by them or can be rinsed out if necessary.
  • journal sections 11, 12 of the respective casting core 1 can be coupled to a water jacket core, not shown here, which engages in the engine block 26
  • Cooling channel images over which the cylinder chambers 27-29 on its outside bounding walls of the engine block 26 are cooled. In this way, in practical use of the internal combustion engine, cooling water flows over the intake and exhaust ports represented by the journal sections 11, 12

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießkern (1), der aus einem Formsand geformt ist, dessen Körner durch einen Binder miteinander verbunden sind, und der dazu vorgesehen ist, in einem Motorblock (26) für einen Verbrennungsmotor einen Kühlkanal (41, 42, 43, 44) abzubilden, sowie eine Verwendung eines Gießkerns (1) und ein Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns (1). Der erfindungsgemäße Gießkern (1) lässt sich auf einfache, betriebssichere Weise herstellen und erlaubt es dabei, auch Kanäle, die an ihrer engsten Stelle höchstens 3 mm breit sind, gießtechnisch herzustellen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Gießkern (1) einen Trägerabschnitt (2), zwei Zapfenabschnitte (11, 12), die von einer Seitenfläche (10) des Trägerabschnitts (2) abstehen und mit Abstand zueinander angeordnet sind, und mindestens einen mit Abstand zu dem Trägerabschnitt (2) von den Zapfenabschnitten (11, 12) gehaltenen Stegabschnitt (15, 6) aufweist, dessen als Abstand seiner Seitenflächen (17, 18) zueinander gemessene Minimaldicke (dmin) in einem zwischen den Zapfenabschnitten (11, 12) liegenden Bereich (23,24) höchstens 3 mm beträgt, und dass der Gießkern (1) mindestens im Bereich seines Stegabschnitts (15, 16) aus einem Formsand geformt ist, dessen Körner einen mittleren Durchmesser von höchstens 0,35 mm besitzen.

Description

Gießkern, Verwendung eines Gießkerns und Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns
Die Erfindung betrifft einen Gießkern, der aus einem Formsand geformt ist, dessen Körner durch einen Binder miteinander verbunden sind, und der dazu vorgesehen ist, in einem Motorblock für einen Verbrennungsmotor einen Kühlkanal abzubilden.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung eines solchen Gießkerns und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem mittels einer Kernschießmaschine eine Formmasse, die einen Formsand und einen Binder umfasst, in einen Formhohlraum einer Kernform geschossen und anschließend der Binder gehärtet wird, um dem
Gießkern die erforderliche Formfestigkeit zu verleihen.
Gießkerne der hier in Rede stehenden Art bilden als Teil einer Gießform in dem zu gießenden Bauteil Kanäle, Hohlräume und andere Ausnehmungen aus. So werden bei Motorblöcken für Verbrennungsmotoren mit Hilfe von
Gießkernen beispielsweise die Kühlwasser führenden
Kanäle, aber auch die zylindrisch geformten
Verbrennungsräume ausgebildet.
Motorblöcke von modernen Hochleistungsmotoren müssen im Betrieb intensiv gekühlt werden, um die großen Wärmemengen, die aufgrund der hohen Leistungsdichte entstehen, zielgerichtet abzuführen. Dies gilt im besonderen Maße für Motorblöcke, die aus einem
Leichtmetallwerkstoff, wie beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt sind. Gleichzeitig besteht insbesondere im Bereich der Personenkraftwagen der Wunsch nach immer kompakter gebauten
Antriebsaggregaten, um einerseits Gewicht zu sparen und um andererseits auch in Karosserien, in denen nur eng begrenzter Raum zur Verfügung steht, Motoren mit hoher Leistung unterbringen zu können.
Die kompakte Bauform führt zu einer eng benachbarten Anordnung der Zylinderausnehmungen einer Zylinderreihe. Hieraus ergeben sich entsprechend dünne
Zylinderzwischenwände. Diese sind insbesondere im
Bereich ihrer dem Zylinderkopf zugeordneten
Endabschnitte einer erhöhten thermischen Belastung ausgesetzt. Um hier die Entstehung von wärmebedingten Rissen oder sonstigen Beschädigung zu vermeiden, ist es erforderlich, auch in dem betreffenden gefährdeten
Bereich eine intensive Kühlung vorzunehmen.
Eine Möglichkeit, den hierzu benötigten Kühlkanal in die zwischen zwei Zylinderräume eines Motorblocks
verbliebene dünne Zwischenwand einzubringen, besteht darin, den Kühlkanal nach Abschluss der gießtechnischen Herstellung in den Block zu bohren. Diese Methode erlaubt zwar eine präzise Fertigung auch sehr klein und schmal dimensionierter Kanäle, ist fertigungstechnisch jedoch aufwändig, da sie eine große Zahl zusätzlicher Arbeitsgänge verlangt. Dies führt zu hohen Kosten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es
herstellungstechnisch schwierig ist, in den oberen
Bereich der zwischen benachbarten Zylinderausnehmungen vorhandenen Trennwand eines Motorblocks eine
Kanalbohrung mit minimiertem Durchmesser einzubringen, in dem im Gebrauch die höchste thermische Belastung entsteht .
Um diesen Aufwand zu vermeiden, sind verschiedene
Vorschläge gemacht worden, wie dünne und schmale Kanäle in die im Betrieb thermisch hoch belasteten Bereiche eines Motorblocks bei der gießtechnischen Herstellung eingebracht werden können. So sind Kerne aus
unterschiedlichsten Formmassen vorgeschlagen worden, die jeweils mit dem Ziel ausgewählt worden sind, einerseits eine ausreichende Formstabilität des filigranen
Kernabschnitts, der den jeweiligen Kanal im Gussteil abbilden soll, sicherzustellen und andererseits zu gewährleisten, dass sich das Kernmaterial nach der
Erstarrung des Motorblocks möglichst problemlos so entfernen lässt, dass eine ordnungsgemäße Durchströmung gewährleistet ist. Die Verwendung von aus Formmassen hergestellten Kernen stößt jedoch an Grenzen, die durch die Formstabilität und mechanische Belastbarkeit gesetzt werden, welche die Kerne besitzen müssen, um auch unter den in einem Gießereibetrieb herrschenden Bedingungen eine ausreichende Produktivität zu gewährleisten.
Um Kanäle mit noch kleineren Durchmessern in
Leichtmetall-Motorblöcken abbilden zu können, ist in der EP 0 974 414 Bl vorgeschlagen worden, diese Kanäle durch ein entsprechend dimensioniertes Glasröhrchen abzubilden, das in die Gießform eingelegt und beim
Abguss von der Gießschmelze umschlossen wird. Das
Material des Glasröhrchens ist dabei so gewählt, dass es unter den im Zuge der Erstarrung des Gussmaterials auftretenden Spannungen in viele kleine Teile zerbricht, die anschließend problemlos ausgespült werden können.
Andere in diese Richtung zielende Vorschläge sehen vor, die Kanäle durch Blech- oder Drahteinsätze abzubilden, die anschließend aus dem fertigen Gussteil gezogen werden .
Die voranstehend erwähnten Möglichkeiten haben sich im Stand der Technik mit mehr oder weniger großen
technischem und wirtschaftlichem Erfolg für die
Erzeugung von Kanälen bewährt, die trotz ihrer
begrenzten Abmessungen ausreichend groß und zugänglich sind, um die jeweils verbleibenden Bruchstücke des sie abbildenden Kernmaterials entfernen zu können.
Bei einer neuen Generation von aus Aluminiumwerkstoff gegossenen Verbrennungsmotoren ist die Dicke der
Zwischenwände jedoch so weit reduziert, dass die darin erforderlichen Kühlkanäle in ihrem engsten Abschnitt eine lichte Weite von weniger als 3 mm besitzen. Bei aus Al-Werkstoff gegossenen Motorblöcken dieser Art liegt die lichte Weite der Kühlkanäle in dem Bereich, an dem die Zwischenwand zwischen zwei Zylinderräumen am
schmälsten ist, im Bereich von 1 - 2 mm.
Vor dem Hintergrund des Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, einen Gießkern zu schaffen, der sich auf einfache, betriebssichere Weise herstellen lässt und es dabei erlaubt, auch Kanäle, die an ihrer engsten Stelle höchstens 3 mm breit sind, gießtechnisch herzustellen .
Darüber hinaus sollten eine bevorzugte Verwendung und ein Verfahren zur Herstellung von Gießkernen, die dies leisten, angegeben werden.
In Bezug auf den Gießkern hat die Erfindung diese
Aufgabe dadurch gelöst, dass ein solcher Gießkern gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise lässt sich ein erfindungsgemäßer Gießkern in einer Gießform für die gießtechnische
Herstellung eines Motorblocks für einen
Verbrennungsmotor durch Abgießen einer Aluminiumschmelze in die Gießform verwenden, wobei der Stegabschnitt des Gießkerns in dem Motorblock einen zwischen zwei
Zylinderräumen des Motorblocks angeordneten Kühlkanal abbildet, dessen lichte Weite höchstens 3 mm beträgt.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe in Bezug auf das Verfahren besteht schließlich darin, dass die
Herstellung eines erfindungsgemäßen Gießkerns nach
Maßgabe von Anspruch 12 erfolgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert . Ein erfindungsgemäßer Gießkern, der dazu vorgesehen ist, in einem Motorblock für einen Verbrennungsmotor einen Kühlkanal abzubilden, ist demnach vollständig aus einem Formsand geformt, dessen Körner durch einen Binder miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß weist nun der Gießkern einen Trägerabschnitt, zwei
Zapfenabschnitte, die von einer Seitenfläche des
Trägerabschnitts abstehen und mit Abstand zueinander angeordnet sind, und mindestens einen mit Abstand zu dem Trägerabschnitt von den Zapfenabschnitten gehaltenen Stegabschnitt auf, dessen als Abstand seiner
Seitenflächen zueinander gemessene Minimaldicke in einem zwischen den Zapfenabschnitten liegenden Bereich
höchstens 3 mm beträgt. Dabei ist der Gießkern
mindestens im Bereich seines Stegabschnitts aus einem Formsand geformt, dessen Körner einen mittleren
Durchmesser von höchstens 0,35 mm besitzen.
Ein erfindungsgemäßer Gießkern besteht somit vollständig aus Formsand, dessen Körner in an sich bekannter Weise mittels eines geeigneten Binders so miteinander
verbunden sind, dass sie einen festen Körper bilden.
Der Trägerabschnitt des Gießkerns erlaubt es dabei, den Gießkern trotz der filigranen Ausgestaltung seines Stegabschnitts problemlos zu fassen, zu transportieren und in eine Gießform einzusetzen. So kann der
erfindungsgemäße Gießkern ohne Weiteres auch Teil einer als Kernpaket ausgebildeten Gießform sein. Genauso kann er problemlos in jedem anderen Gießverfahren verwendet werden, bei dem im oder an dem jeweiligen Gussteil filigrane Kanäle mit minimierten Abmessungen ausgebildet werden sollen.
Die von dem Trägerabschnitt getragenen Zapfenabschnitte bilden im zu gießenden Motorblock den Zu- und
Abströmkanal, über die der schmale, eng dimensionierte Kühlkanal mit Kühlmittel versorgt wird, der jeweils durch den von den Zapfenabschnitten getragenen
Stegabschnitt im Motorblock abgebildet wird. Dessen Dicke ist in einem kritischen Bereich auf höchstens 3 mm reduziert, wobei in der Praxis die Minimaldicke in diesem Bereich 1 - 2 mm beträgt. Dabei ist der
betreffende kritische Bereich, in dem der Stegabschnitt des erfindungsgemäßen Gießkerns am schmälsten ist, dem Bereich der jeweiligen Zwischenwand des zu gießenden Motorblocks zugeordnet, an dem die Zwischenwand am dünnsten ist und sich die durch die Zwischenwand
getrennten Zylinderräume am nächsten kommen.
Entscheidend für die praktische Umsetzung der Erfindung ist hier, dass der Gießkern mindestens im Bereich seines Stegabschnitts aus einem feinkörnigen Formsand geformt ist. Dessen Korngröße ist so gewählt, dass der
Stegabschnitt nach dem Abguss im erstarrenden Gussteil feinteilig zerfällt, so dass die verbleibenden
Kernbruchstücke entweder selbststätig aus dem fertig erstarrten Motorblock ausrieseln oder ausgespült werden können.
Überraschend hat sich dabei gezeigt, dass sich die
Gießkerne nicht nur in herkömmlicher Weise durch
Schießen in einer Kernschießmaschine fertigen lassen, sondern dabei im Bereich des schmalen Stegabschnitts auch eine Oberflächenbeschaffenheit bieten, die im zu erzeugenden Kühlkanal ausreichend glatte Innenflächen erzeugen, ohne dass es dazu eines aufwändigen
Schlichteauftrags bedarf. Dies gilt insbesondere dann, wenn der mittlere Durchmesser der Körner des Formsands höchstens 0,27 mm, insbesondere höchstens 0,23 mm, beträgt .
Wie schon erwähnt, lassen sich erfindungsgemäße
Gießkerne dadurch großtechnisch herstellen, dass mittels einer Kernschießmaschine eine Formmasse, die einen
Formsand und einen Binder umfasst, in einen Formhohlraum einer Kernform geschossen und anschließend der Binder gehärtet wird, um dem Gießkern die erforderliche
Formfestigkeit zu verleihen, wobei erfindungsgemäß als Formmasse zumindest für den Stegbereich des Gießkerns ein Formsand verwendet wird, dessen Körner einen
mittleren Durchmesser von höchstens 0,35 mm besitzen. Auch hier gilt aus den voranstehend erläuterten Gründen selbstverständlich, dass der mittlere Durchmesser der Körner optimalerweise nicht mehr als 0,27 mm,
insbesondere höchstens 0,23 mm, beträgt.
Optimale Arbeitsergebnisse können dabei mit Formmassen erzielt werden, bei denen der Formsand und der Binder nicht als Mischung vorliegen, sondern bei denen die Körner des Formsands jeweils mit einem Binder umhüllt sind, wobei auch hier gilt, dass der mittlere
Durchmesser der derart umhüllten Formsandkörner nicht größer als 0,35 mm ist. Mit Binder ummantelte Formsande der erfindungsgemäß verarbeiteten Art werden heute noch für das so genannte "Croning-Verfahren" , in der
Fachsprache auch " askenformverfahren" genannt,
eingesetzt und beispielsweise unter Bezeichnung VS744 (mittlere Korngröße 0,29 mm +/- 0,02 mm) oder VS1264 (mittlere Korngröße 0,21 +/- 0,02 mm) von der Hüttenes- Albertus Chemische Werke GmbH, Düsseldorf, angeboten. Von der Hüttenes Albertus Chemische Werke GmbH ist auch die Abhandlung "Das Maskenformverfahren: Eine deutsche Innovation zur Gussherstellung" von Ulrich Recknagel veröffentlich worden, in der die Technik und Geschichte des Maskenformverfahrens dargestellt ist.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung von Croning- Formstoffen ergibt sich dann, wenn die Binder-Umhüllung der jeweiligen Formsandkörner eine kugelige Form hat. Die Kugelform sorgt für ein besonders gutes Verhalten des Formstoffs beim Schießen von erfindungsgemäßen
Kernen in einer konventionellen Kernschießmaschine. So können mit hoher Betriebssicherheit erfindungsgemäße Gießkerne trotz ihrer minimierten Abmessungen
hergestellt werden.
Insbesondere bei Verwendung des feinkörnigeren Formsands mit einer mittleren Korngröße von 0,19 - 0,23 mm lassen sich nicht nur Gießkerne problemlos in einer
Kernschießmaschine herstellen, sondern es zeigt sich auch, dass die Oberfläche der durch ihren Stegabschnitt im jeweils gegossenen Motorblock abgebildeten dünnen Kühlkanäle regelmäßig eine ausreichende Qualität
besitzt, ohne dass dazu Schlichte oder sonstige
oberflächenverbessernde Hilfsmittel, wie Talkum oder desgleichen, benötigt werden. Sollte sich bei Verwendung von gröberen Sanden mit mittleren Durchmessern ihrer vorzugsweise
binderummantelten Körner von 0,27 mm und mehr
herausstellen, dass die Oberflächenqualität der im
Gussteil abgebildeten Kühlkanäle nicht ausreicht, kann dies durch Auftrag einer dünnen Schlichte oder eines anderen zur Verbesserung der Oberfläche üblicherweise verwendeten Mittels mindestens auf Stegabschnitt behoben werden. Bei Korngrößen von mehr als 0,35 mm lassen sich jedoch Gießkerne mit den erfindungsgemäß vorgegebenen Abmessungen nicht mehr zuverlässig schießen und der für den Ausgleich der groben Oberflächen zu treibende
Aufwand wird so groß, dass eine Anwendung auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mehr sinnvoll ist. Daher werden für die Herstellung erfindungsgemäßer Gießkerne optimalerweise solche Formsande verwendet, deren mit Binder ummantelte Körner im Mittel einen
Durchmesser von weniger als 0,27 mm, insbesondere weniger als 0,25 mm, aufweisen.
Bei dem Binder, mit dem die Körner der erfindungsgemäß zur Herstellung der Gießkerne verwendeten Formsande vorzugsweise umhüllt oder vermischt sind, handelt es sich typischerweise um ein Harz, das in Folge von
Wärmezufuhr mit dem Harz der jeweils angrenzenden Körner verklebt und aushärtet, so dass ein fester Verbund entsteht .
Zu einer betriebssicheren Herstellung durch
konventionelles Schießen der Kerne in einer
Kernschießmaschine trägt auch bei, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Seitenflächen des erfindungsgemäßen Gießkerns jeweils in einem sprungfreien Übergang in die Umfangsfläche der
Zapfenabschnitte übergehen und seine Dicke ausgehend von einer dem jeweiligen Zapfenabschnitt zugeordneten
Maximaldicke in Längsrichtung des Stegabschnitts
kontinuierlich bis zu der Minimaldicke abnimmt. Der sprungfreie Anschluss des Stegabschnitts an die ihn tragenden Zapfenabschnitte und die kontinuierliche
Dickenabnahme tragen dazu bei, dass der Formstoff trotz der minimierten Abmaße in der Kernschießmaschine auch den Hohlraum sicher und ausreichend dicht füllen, der den schmalen Stegabschnitt des Gießkerns abbildet.
Die sprungfreie Anbindung des Stegabschnitts an die Zapfenabschnitte kann dadurch vereinfacht werden, dass die Zapfenabschnitte eine nach Art eines Nockens
geformte Querschnittform aufweisen, deren Spitze dem jeweils anderen Zapfenabschnitt zugewandt ist. Auf diese Weise können sich die Seitenflächen des Stegabschnitts problemlos an die Umfangsfläche der Zapfenabschnitte anschmiegen, wodurch wiederum die Befüllung des
Stegabschnitts mit Formsand beim Kernschießen
unterstützt wird.
In der erfindungsgemäßen Weise lassen sich Gießkerne erzeugen, die in ihrem kritischen, minimal dicken
Bereich nicht nur eine Dicke von höchstens 3 mm,
insbesondere 1 - 2 mm, besitzen und somit geeignet sind, im zu erstellenden Gussteil Kühlkanäle mit einer lichten Weite von 3 mm und weniger, insbesondere 1,5 +/- 0,5 mm, abzubilden, sondern bei denen im kritischen Bereich auch die Höhe minimiert ist. So kann bei einem erfindungsgemäßen Gießkern die Höhe des Stegabschnitts in dem Bereich, in dem er seine Minimaldicke hat, auf höchstens 4,5 mm beschränkt sein.
Grundsätzlich ist es denkbar, nur den Stegabschnitt eines erfindungsgemäßen Gießkerns aus erfindungsgemäß feinkörnigem Formsand zu bilden, während die anderen Abschnitte des Gießkerns aus einem gröberen Formsand bestehen. Hierzu könnte beispielsweise der Stegabschnitt aus dem feinkörnigen Sand getrennt von den anderen
Abschnitten des Gießkerns geschossen und anschließend beispielsweise durch Verkleben mit den aus gröberem Sand geschossenen übrigen Abschnitten des Gießkerns verbunden werden. Fertigungstechnisch einfacher ist es jedoch, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Gießkern jeweils vollständig in einem Stück aus einem Formsand geformt ist, der den erfindungsgemäßen Vorgaben genügt .
Sofern dies die abzuführende Wärmemenge erforderlich macht, kann ein erfindungsgemäßer Gießkern problemlos auch so ausgelegt werden, dass er mehr als einen schmalen Gießkanal in der jeweils dünnen Zwischenwand des zu gießenden Motorblocks abbildet. Zu diesem Zweck können von den Zapfenabschnitten zwei oder mehr
beabstandet zueinander angeordnete Stegabschnitte getragen sein, die jeweils einen Bereich aufweisen, in dem ihre Minimaldicke jeweils höchstens 3 mm beträgt. Dabei gilt auch hier selbstverständlich, dass für die zusätzlichen Stegabschnitte deutlich geringere
Minimaldicken, von beispielsweise 1 - 2 mm, möglich sind . Ein erfindungsgemäßer Gießkern eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Gießform für die gießtechnische Herstellung eines Motorblocks für einen
Verbrennungsmotor durch Abgießen einer Aluminiumschmelze in die Gießform, wobei der Stegabschnitt des Gießkerns in dem Motorblock einen zwischen zwei Zylinderräumen des Motorblocks angeordneten Kühlkanal abbildet, dessen lichte Weite höchstens 3 mm beträgt.
Mit der Erfindung lassen sich in jeden
Verbrennungsmotorblock, bei dem zwischen zwei
Zylinderöffnungen eine schmale Trennwand ausgebildet ist, dünne Kanäle in die betreffende Trennwand
einbringen. Selbstverständlich schließt dies die
Möglichkeit ein, bei der gießtechnischen Herstellung von Motorblöcken, die mehr als zwei Zylinderöffnungen aufweisen, in jeder der zwischen benachbarten
Zylinderöffnungen vorhandenen Trennwände mittels jeweils eines erfindungsgemäßen Gießkerns mindestens einen dünnen Kanal abzubilden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein
Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 einen Gießkern in einer Ansicht von unten;
Fig. 2 den Gießkern in einer gegen seine eine
Breitseite gerichteten Ansicht;
Fig. 3 den Gießkern in einer gegen seine eine
Schmalseite gerichteten Ansicht; Fig. 4 einen Ausschnitt einer Gießform in einem
Längsschnitt;
Fig. 5 einen Ausschnitt eines Motorblocks in
Draufsicht .
Der Gießkern 1 weist einen Trägerabschnitt 2 auf, der die Grundform eines schmalen Pyramidenstupfes mit einander gegenüberliegenden Breitseiten 3,4 und einander ebenfalls gegenüberliegenden Schmalseiten 5,6 aufweist, die die Breitseiten 3,4 miteinander verbinden.
Angrenzend an die obere Stirnseite 7 sind an den
Breitseiten 3,4 seitlich abstehende Halteabschnitte 8,9 ausgebildet, die sich etwa über ein Fünftel der Höhe des Tragabschnitts 2 erstrecken.
An seiner unteren planen Stirnseite 10 sind an den
Trägerabschnitt 2 zudem zwei Zapfenabschnitte 11,12 angeformt, die sich achsparallel zueinander erstrecken und senkrecht ausgerichtet von der Stirnseite 10
abstehen. Die Zapfenabschnitte 11,12 weisen eine
nockenartige Querschnittform auf, deren Nockenspitze 13,14 jeweils in Richtung des jeweils anderen
Zapfenabschnitts 12,11 weist.
Zwischen den Zapfenabschnitten 11,12 erstrecken sich in Längsrichtung der Zapfenabschnitte 11,12 beabstandet zueinander und zur Stirnseite 10 des Trägerabschnitts zwei Stegabschnitte 15,16. Die Längsachsen L1,L2 der Stegabschnitte 15,16 sind parallel zueinander und zur Stirnseite 10 des Trägerabschnitts 2 ausgerichtet. Mit ihren Enden gehen die Stegabschnitte 15,16 in den jeweils zugeordneten Zapfenabschnitt 11,12 über. Dazu sind die Seitenflächen 17,18 der Stegabschnitte 15,16 so an die Umfangsflache 19,20 des jeweiligen
Zapfenabschnitts 11,12 angeschmiegt. Sie laufen dabei tangential und sprungfrei in den Umfangsflächenabschnitt 21,22 der Zapfenabschnitte 11,12 aus, der sich zwischen der Nockenspitze 13,14 und der jeweils dicksten Stelle des Querschnitts der Zapfenabschnitte 11,12 erstreckt.
An der jeweiligen Anschlussstelle, an der die
Stegabschnitte 15,16 an den jeweiligen Zapfenabschnitt 11,12 angeschlossen sind, entspricht die als Abstand ihrer Seitenflächen 17,18 gemessene Dicke d der
Stegabschnitte 15,16 einer Maximaldicke dmax von ca.
5 mm, wobei in der Praxis die Dicke dmax auch größer sein kann. Ausgehend von dieser Maximaldicke dmax nimmt die Dicke d der Stegabschnitte 15,16 in Richtung des jeweils anderen Zapfenabschnitts 11,12 kontinuierlich ab, bis sie in einem mittig zwischen den
Zapfenabschnitten 11,12 angeordneten Mittenbereich 23,24 der Stegabschnitte 15,16 ihre Minimaldicke dmin von etwa 1, 5 mm erreicht .
In entsprechender Weise nimmt die als Abstand der Ober- und Unterseite der Stegabschnitte 15,16 gemessene Höhe h der Stegabschnitte 15,16 ausgehend von einer an der jeweiligen Anschlussstelle gegebenen Maximalhöhe hmax in Richtung des Mittenbereichs 23,24 kontinuierlich ab, bis dort eine Minimalhöhe hmin von ca. 4 , 3 mm gegeben ist. Der Gießkern 1 ist in einem Stück in einer konventionellen, hier nicht gezeigten Kernschießmaschine aus einem handelsüblichen so genannten "Croning- Formsand" geschossen worden, dessen Quarzsandkörner einen mittleren Korndurchmesser von 0,21 +/- 0,02 mm (entsprechend AFS Kornfeinheitsnummer 68 +/- 3 aufwiesen und mit einem als Binder dienenden Kunstharz ummantelt waren. Der Formsand ist dazu mit einem Druck von 2 - 6 bar in einen auf 200 - 350 °C erwärmten Kernkasten geschossen worden, in dem das Binderharz der
Quarzsandkörner in Folge der über den Kernkasten
erfolgenden Wärmezufuhr miteinander verbackt und
ausgehärtet sind. Nach einer hierzu erforderlichen
Verweilzeit von 30 - 120 s konnte der Gießkern 1 aus dem Kernkasten entnommen werden. Er wies trotz der
filigranen Gestalt seiner Stegabschnitte 15,16 eine ausreichende Formfestigkeit auf, um ihn der weiteren Verwendung zuzuführen. Auch besaß er insbesondere im Bereich der Stegabschnitte 15,16 eine gleichmäßig fein gekörnte Oberfläche, deren Qualität so hochwertig war, dass sie direkt der Weiterverwendung zugeführt werden konnte. Der Auftrag einer Schlichte oder eines sonstigen Hilfsmittels, das bei gröberen Oberflächenstrukturen erforderlich gewesen wäre, um die geforderte Qualität zu erreichen, war nicht erforderlich.
In der voranstehend erläuterten Weise gestaltete und hergestellte Gießkerne 1 werden als Teil einer in Fig. 4 nur ausschnittweise gezeigten, im Übrigen konventionell als Kernpaket ausgebildeten Gießform 25 eingesetzt, die zum Abgießen eines in Fig. 5 ebenfalls nur
ausschnittweise gezeigten, aus einer Aluminiumschmelzlegierung gegossenen Motorblocks 26 für einen Verbrennungsmotor mit in Reihe angeordneten
Zylinderräumen 27,28,29 eingesetzt werden. Dabei werden die Gießkerne 1 mittels Deckkernen 30,31,32 so zwischen den die Zylinderräume 27-29 abbildenden Zylinderkernen 33,34,35 angeordnet, dass ihre Stegabschnitte mittig im oberen, den Deckkernen 30-32 zugeordneten Bereich des zwischen den Zylinderkernen 33-35 vorhandenen schmalen Freiraums 36,37 angeordnet ist. Der jeweilige Freiraum 36,37 bildet beim fertigen Motorblock 26 jeweils die Zylinderzwischenwand 38,39 ab, durch die die jeweils benachbarten Zylinderräume 27, 28; 28, 29 voneinander getrennt sind. In dem Bereich 40, in dem die
benachbarten Zylinderräume 27,28/28,29 sich am nächsten kommen, beträgt die minimale Dicke dmin der jeweiligen Zylinderzwischenwand 38,39 etwa 5 mm.
Nach dem Abgießen der Aluminiumschmelzlegierung in die Gießform 25 erstarrt der Aluminiumgusswerkstoff. In Folge der damit einhergehenden Erwärmung beginnt der Binder zu zerfallen, der die Sandkörner des Gießkerns 1 zusammenhält. Die über diesen Weg eingetragene
Wärmeenergie reicht dabei in der Regel nur aus, um den Zerfallsprozess zu starten. Falls die dadurch erhaltenen Bruchstücke des Gießkerns 1 noch zu groß sind, um aus den durch den Gießkern 1 abgebildeten Kanälen zu
rieseln, wird das Kernmaterial anschließend in bekannter Weise durch eine gezielte Behandlung weiter zerkleinert. Dazu kann eine geeignete, in der Fachsprache auch unter dem Stichwort „thermisches Entsanden" bekannte
Wärmebehandlung durchgeführt werden, bei der der Zerfall des Binders durch gezielte Wärmzufuhr so lange fortgesetzt und damit einhergehend die Verbindung unter den einzelnen Formstoffkörnern aufgelöst wird, bis der Formstoff rieselfähig ist. Alternativ oder ergänzend kann die Zerkleinerung des Gießkerns auch mechanisch unterstützt werden, indem die Gießform oder das Gussteil selbst Hammerschlägen, einem Klopfen, einem Schütteln oder einem Vibrieren ausgesetzt wird. Um den Austrag des zerkleinerten Formstoffs des Gießkerns 1 aus dem
jeweiligen Kanal zu optimieren, kann der jeweilige Kanal zusätzlich mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit durchspült werden.
Mindestens die Zapfen- und Stegabschnitte 11,12,15,16 der Gießkerne 1 zerfallen auf diese Weise so feinteilig, dass ihr Formsand trotz der minimierten Abmessungen der durch sie abgebildeten Kanäle frei aus dem fertigen Gussteil ausrieselt oder erforderlichenfalls ausgespült werden kann.
Die Zapfenabschnitte 11,12 des jeweiligen Gießkerns 1 können mit einem hier nicht gezeigten Wassermantelkern verkoppelt sein, der in dem Motorblock 26 einen
Kühlkanal abbildet, über den die die Zylinderräume 27-29 an ihrer Außenseite umgrenzenden Wände des Motorblocks 26 gekühlt werden. Auf diese Weise strömt im praktischen Einsatz des Verbrennungsmotors Kühlwasser über die durch die Zapfenabschnitte 11,12 abgebildeten Zu- und
Abströmkanäle 41,42 durch die schmalen mittels der
Stegabschnitte 15,16 abgebildeten, im Bereich 40 nur ca. 1,5 mm breiten und ca. 4,2 mm hohen Kühlkanäle 43,44 in den Zylinderzwischenwänden 38,39 und sorgt im thermisch hoch belasteten Bereich der Zylinderzwischenwände 38,39 für eine effektive Kühlung.
BEZUGSZEICHEN
1 Gießkern
2 Trägerabschnitt
3,4 Breitseiten des Trägerabschnitts 2
5, 6 Schmalseiten des Trägerabschnitts 2
7 obere Stirnseite des Trägerabschnitts 2
8,9 Halteabschnitte
10 untere plane Stirnseite des Trägerabschnitts 2
11,12 Zapfenabschnitte des Gießkerns 1
13,14 Nockenspitze der Zapfenabschnitte 12,11
15,16 Stegabschnitte des Gießkerns 1
17,18 Seitenflächen der Stegabschnitte 15,16
19,20 Umfangsfläche der Zapfenabschnitte 11,12
21,22 Umfangsflächenabschnitt der Umfangsfläche 19,20
23,24 Mittenbereich der Stegabschnitte 15,16
25 Gießform
26 Motorblock
27,28,29 Zylinderräume des Motorblocks 26
30,31,32 Deckkerne
33,34,35 Zylinderkerne
36,37 Freiraum zwischen den Zylinderkernen 33-35
38,39 Zylinderzwischenwände des Motorblocks 26
40 Bereich, in dem sich die benachbarten
Zylinderräume 27, 28; 28, 29 am nächsten kommen
41,42 Zu- und Abströmkanäle des Motorblocks 26
43,44 Kühlkanäle in den Zylinderzwischenwänden 38,39 d Dicke der Stegabschnitte 15,16
dmax Maximaldicke der Stegabschnitte 15,16
dmin Minimaldicke der Stegabschnitte 15,16
h Höhe der Stegabschnitte 15,16
hmax Maximalhöhe
hmin Minimalhöhe
Ll,L2 Längsachsen der Stegabschnitte 15,16

Claims

P AT E N T AN S P RÜ C H E
1. Gießkern, der aus einem Formsand geformt ist, dessen
Körner durch einen Binder miteinander verbunden sind, und der dazu vorgesehen ist, in einem Motorblock (26) für einen Verbrennungsmotor einen Kühlkanal
(41,42,43,44) abzubilden, 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 Gießkern (1)
- einen Trägerabschnitt (2),
- zwei Zapfenabschnitte (11,12), die von einer
Seitenfläche (10) des Trägerabschnitts (2) abstehen und mit Abstand zueinander angeordnet sind, und
- mindestens einen mit Abstand zu dem Trägerabschnitt (2) von den Zapfenabschnitten (11,12) gehaltenen
Stegabschnitt (15,16) aufweist, dessen als Abstand seiner Seitenflächen (17,18) zueinander gemessene Minimaldicke (dmin) in einem zwischen den
Zapfenabschnitten (11,12) liegenden Bereich (23,24) höchstens 3 mm beträgt,
und
d a s s der Gießkern (1) mindestens im Bereich seines Stegabschnitts (15,16) aus einem Formsand geformt ist, dessen Körner einen mittleren Durchmesser von höchstens 0,35 mm besitzen.
2. Gießkern 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 die
Seitenflächen (17,18) seines Stegabschnitts (15,16) jeweils in einem sprungfreien Übergang in die
Umfangsfläche (19,20) der Zapfenabschnitte (11,12) übergehen und seine Dicke (d) ausgehend von einer dem jeweiligen Zapfenabschnitt (11,12) zugeordneten
Maximaldicke (dmax) in Längsrichtung des Stegabschnitts (15,16) kontinuierlich bis zu der Minimaldicke (dmin) abnimmt.
3. Gießkern 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 Minimaldicke (dmin) des Stegabschnitts (15,16) höchstens 2 mm beträgt.
4. Gießkern 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 Minimaldicke (dmin) des Stegabschnitts (15,16) mindestens 1 mm beträgt.
5. Gießkern 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 Höhe (h) des Stegabschnitts (15,16) im Bereich (23,24), in dem er seine Minimaldicke (dmin) hat, höchstens 4,5 mm beträgt.
6. Gießkern 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 er vollständig aus einem Formsand geformt ist, dessen Körner einen mittleren Durchmesser von höchstens 0,35 mm aufweisen .
Gießkern 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 mittlere Durchmesser der Körner des Formsands höchstens 0,25 mm beträgt.
Gießkern 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 mittlere Durchmesser der Körner des Formsands höchstens 0,23 mm beträgt.
Gießkern 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 Zapfenabschnitte (11,12) eine nach Art eines Nockens geformte Querschnittform aufweisen, deren Spitze (13,14) dem jeweils anderen Zapfenabschnitt (12,11) zugewandt ist .
Gießkern 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 von den Zapfenabschnitten (11,12) zwei oder mehr
beabstandet zueinander angeordnete Stegabschnitte
(15,16) getragen sind, die jeweils einen Bereich (23,24) aufweisen, in dem ihre inimaldicke (dmin) jeweils höchstens 3 mm beträgt.
11. Verwendung eines gemäß einem der voranstehenden
Ansprüche beschaffenen Gießkerns (1) in einer Gießform (25) für die gießtechnische Herstellung eines
Motorblocks (26) für einen Verbrennungsmotor durch
Abgießen einer Aluminiumschmelze in die Gießform (1), wobei der Stegabschnitt (15,16) des Gießkerns (1) in dem Motorblock (26) einen zwischen zwei Zylinderräumen
(27,28,29) des Motorblocks (26) angeordneten Kühlkanal (43,44) abbildet, dessen lichte Weite höchstens 3 mm beträgt .
12. Verfahren zur Herstellung eines gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 10 beschaffenen Gießkerns (1) , bei dem mittels einer Kernschießmaschine eine Formmasse, die einen Formsand und einen Binder umfasst, in einen
Formhohlraum einer Kernform geschossen und anschließend der Binder gehärtet wird, um dem Gießkern (1) die erforderliche Formfestigkeit zu verleihen,
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 zumindest die für den Stegbereich (15,16) des Gießkerns (1) verwendete Formmasse einen Formsand umfasst, dessen Körner einen mittleren Durchmesser von höchstens 0,35 mm besitzen .
13. Verfahren nach Anspruch 12, 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 Körner des Formsands mit dem Binder ummantelt sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, 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 Körner des Formsands mit ihrer Binder-Ummantelung eine kugelige Form besitzen.
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