ITPN940026A1

ITPN940026A1 - Procedimento di colata per la produzione di un assieme combinato di blocco cilindri e testata motore per un motore a due pistoni e stampo per la realizzazione di detto procedimento

Info

Publication number: ITPN940026A1
Application number: IT000026A
Authority: IT
Inventors: Bo Inge Robert Jonsson
Original assignee: Electrolux Ab
Priority date: 1993-05-04
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-10-28
Also published as: ITPN940026A0; CZ284759B6; US5474119A; IT1267717B1; DE4415413A1; JPH06344113A; SE9301524L; SE501271C2; SE9301524D0; CZ104194A3

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente

per titolo:

“PROCEDIMÉNTO DI COLATA PER LA PRODUZIONE DI UN ASSIEME COMBINATO DI BLOCCO CILINDRI E TESTATA MOTORE PER UN MOTORE A DUE PISTONI E STAMPO PER LA REALIZZAZIONE DI DETTO PROCEDIMENTO"

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di colata, preferibilmente procedimento di pressocolata, per la produzione di un assieme combinato di blocco cilindri e testata motore per un cosiddetto motore bicilindrico o a due pistoni, vale a dire un motore a combustione interna avente due cilindri ed una camera di combustione comune per entrambi detti cilindri. L'invenzione si riferisce altresì ad uno stampo per realizzare tale procedimento, ovvero produrre tale particolare.

Tradizionalmente, un assieme combinato di monoblocco e testata per piccoli motori a combustione interna, vale a dire motori monocilindro a due tempi, viene prodotto in metallo leggero mediante un procedimento di pressocolata. Per la realizzazione di questo procedimento viene utilizzato uno stampo d'acciaio. Detto stampo presenta un'impronta nella quale vengono inseriti, prima che detta impronta venga riempita di metallo fuso, uno o più particolari di stampo formanti le cavità del cilindri. Poiché ogni cilindro ha una camera di combustione separata, la porzione di stampo che forma detta configurazione combinata di cavità cilindro e camera di combustione può essere sagomata a forma di unico particolare atto ad essere rimosso con facilità dal corrispondente getto fuso una volta solidificatosi il metallo.

Nel corso di questi ultimi anni, le pressanti e crescenti richieste d'una riduzione dei gas di scarico dei motori a combustione interna hanno innescato un crescente interesse in altri tipi di motori che potevano risultare adatti a tale scopo. Uno di tali tipi è il cosiddetto motore a combustione interna a doppio pistone, o bicilindrico, il quale è essenzialmente noto in sé e presenta due cilindri paralleli comunicanti fra loro attraverso un'unica camera di combustione comune. Simili soluzioni sono ad esempio divulgate in FR 557617 e US 2184603.

Tuttavia, da un punto di vista di tecnologia di produzione, tale costruzione risulta molto più difficile da realizzare, in quanto gli inserti, o particolari di stampo di cui sopra, non sono facilmente sagomatili in modo tale da consentire loro di formare contemporaneamente le due cavità di cilindro e la camera di combustione comune, se si vuole poi far sì che risulti possibile estrarre facilmente tutti detti inserti o particolari di stampo dal getto finito. Ammesso che sia già stato prodotto, questo tipo di motore a combustione interna sarà certamente stato fabbricato ricorrendo a normali tecniche di fonderia basate sull'impiego di anime autodistruttive, a tecniche comportanti rilevanti lavorazioni all'utensile successive alla colata e/o a tecniche prevedenti la colata del monoblocco e della testata del motore quali parti separate.

E' pertanto uno degli scopi prioritari di questa invenzione realizzare una semplice tecnologia di produzione per un motore a combustione interna a doppio pistone. Tale obiettivo è raggiunto per mezzo delle caratteristiche menzionate nelle rivendicazioni allegate.

Qui di seguito saranno descritte in dettaglio, a titolo di esempio non limitativo, due forme di realizzazione della presente invenzione, con particolare riferimento agli allegati disegni in cui:

- la Figura 1 mostra una vista in pianta dall'alto di uno stampo con il quale viene prodotto l'assieme combinato di monoblocco e testata del motore a combustione interna secondo la presente invenzione;

- la Figura 2 mostra una sezione verticale lungo la linea 11—11 in Fig. 1 , con detto stampo predisposto a ricevere il metallo fuso;

- la Figura 3 mostra una vista in pianta dall'alto di uno stampo secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione e

- la Figura 4 mostra una sezione verticale lungo la linea IV-IV di Figura 3.

Come appare dalle Figure 1 e 2, uno stampo 8 per un motore a doppio pistone presenta un ingresso 9 per il metallo fuso e comprende una porzione esterna di stampo 10 che è preferibilmente realizzata in acciaio e consiste di due sezioni 10a, 10b. Detta porzione esterna di stampo presenta un'impronta di stampo 11 di forma sostanzialmente scatolare. Le pareti di detta porzione esterna di stampo, che nelle Figure appaiono mostrate sostanzialmente come superfid piane, formano l'esterno dell'assieme combinato di monoblocco e testata motore (in cui la direzione longitudinale dell'albero a gomiti è contrassegnata con A). Dette pareti, tuttavia, possono avere qualsiasi forma opportuna. Ad esempio, esse possono essere dotate di scanalature o recessi atti a formare alette sul particolare finito, la qual cosa tuttavia significa che detta parte esterna di stampo dovrebbe essere divisa in diverse sezioni al fine di far si che risulti possibile separare il getto dallo stampo.

Nell'impronta dello stampo 11 vi è un primo ed un secondo inserto o particolare di stampo interno, rispettivamente 12 e 13, i quali sono preferibilmente fissati a o integrati o realizzati di pezzo con detta sezione inferiore 10b. Detti particolari interni di stampo comprendono una porzione inferiore cilindrica 12a, 13a atta a formare la cavità dei cilindri nel getto finito, nonché una porzione superiore 12b, 13b formante ognuna una parte della camera di combustione comune.

Detto primo e detto secondo particolare interno di stampo 12, 13 sono disposti ad una certa distanza l'uno dall'altro, cosicché fra di essi viene a crearsi uno spazio intermedio 14. Detto spazio costituisce una parte dell'impronta dello stampo 11 e forma una parete divisoria fra 1 cilindri durante il processo di colata.

Lo spazio intermedio 14 è racchiuso superiormente per mezzo di un terzo particolare interno di stampo 15 che presenta una porzione superiore circolare 15a. La porzione inferiore 15b del particolare interno di stampo 15 ha una forma tronco-conica e presenta una superficie terminale 15c che forma una superficie limitante superiore di detto spazio intermedio 14.

Detto terzo particolare interno di stampo 15 si estende attraverso un foro circolare 16 nella porzione esterna di stampo 10 e può essere spostato nella sua direzione longitudinale in questo foro 16. Detto foro 16 è disposto in modo tale che detto terzo particolare interno di stampo 15 può essere ritirato dal getto finito parallelamente a, ma nella direzione opposta rispetto alla direzione di estrazionedi di detto primo e detto secondo particolare interno di stampo 12, 13.

La porzione conica inferiore 15b del terzo particolare interno di stampo 15 viene a trovarsi a battuta, durante il processo di colata, contro corrispondenti scanalature o recessi 12c, 13c previsti nella porzione superiore 12b, 13b di detto primo e detto secondo particolare interno di stampo 12, 13.

Si dovrebbe notare che il terzo particolare interno d1 stampo 15 non deve necessariamente essere di forma cilindrica, ma può essere di qualsiasi forma appropriata. Detto terzo particolare interno di stampo 15 può anche essere inserito nell'impronta dello stampo da direzioni diverse da quella sopra descritta. Nelle Figure 3 e 4, dove sono usati gli stessi riferimenti numerici che compaiono in Figura 1 e 2, si illustra il modo in cui detto terzo particolare interno di stampo 15 è inserito nell'impronta dello stampo, ed è estratto dalla stessa impronta dello stampo, in una direzione che è perpendicolare alla direzione longitudinale dei cilindri. In questo caso, una piccola porzione I5d della superficie a forma cilindrica del terzo particolare interno di stampo 15 viene a fungere da superficie superiore di limitazione dello spazio intermedio 14 nell'impronta dello stampo 11, mentre la superficie terminale 15c appoggia contro una superficie di battuta nella porzione esterna di stampo 10. Sarebbe naturalmente possibile dividere detto terzo particolare interno di stampo 15 in parecchie sezioni da poter estrarre quindi in direzioni diverse.

Va anche fatto rilevare come il foro formato da detto terzo particolare interno di stampo nel getto ivi ottenuto per colata possa essere facilmente provvisto di filettatura e possa dunque essere usato ad esempio per il montaggio di una candela d'accensione.

La medesima tecnica di pressocolata potrebbe anche essere usata per creare una camera di combustione comune per i cilindri in un motore a doppio pistone nel quale i cilindri stessi non sono paralleli l'uno rispetto all'altro, nel qual caso il particolare di stampo formante le cavità dei cilindri deve poter essere estratto da o in direzioni diverse.

Gli stampi 8 illustrati nelle Figure da 1 a 4 e sopra descritti sono usati per formare, utilizzando la tecnologia della pressocolata, un assieme combinato di monoblocco e testata motore per un motore a combustione interna a doppio pistone. Detti stampi 8 sono assiemati inserendo detto primo e detto secondo particolare interno di stampo 12, 13 nell'impronta di stampo 11 della sezione superiore 10a della porzione esterna di stampo 10, nonché inserendo detto terzo particolare interno di stampo 15 attraverso l'apertura o foro 16 previsto nella sezione superiore 10a.

La sezione inferiore 10b della porzione esterna di stampo 10 fa battuta contro detta sezione superiore IOa ed al metallo fuso è consentito d'essere iniettato nell'impronta di stampo 11 attraverso l'ingresso 9 in modo da fluire attorno a detti particolari interni di stampo 12, 13, 15. Come tali, gli stampi 8 secondo le rispettive forme di realizzazione della presente invenzione sono generalmente configurati come illustrato alle Figure 2 e 4.

Dopo che il metallo fuso è stato iniettato o comunque fatto affluire nell'impronta di stampo 11 ed attorno a detti particolari interni di stampo 12, 13, 15, lo stesso metallo fuso viene fatto raffreddare e solidificare in modo da formare il desiderato assieme combinato di monoblocco we testata motore. Al termine di quest'ultima fase, la sezione inferiore 10b della porzione esterna di stampo 10 viene allontanata, unitamente a detti particolari interni di stampo 12, 13, 15, dalla sezione superiore 10a. Il getto finito viene quindi tolto dalla sezione superiore o inferiore 10a, 10b della porzione esterna di stampo 10.

Benché in questa sede siano state illustrate e descritte forme preferenziali di realizzazione della presente invenzione, è evidente che la stessa può essere oggetto di qualsiasi ulteriore modifica e diversa sistemazione o disposizione dei vari particolari senza uscire dall'ambito dell'invenzione stessa, cosi come qui divulgato e rivendicato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di colata, preferibilmente procedimento di pressocolata, per la produzione di un assieme combinato di monoblocco e testata motore per un cosiddetto motore a combustione interna a doppio pistone, vale a dire un motore a combustione interna con due cilindri ed una camera di combustione comune per detti due cilindri, caratterizzato dal fatto che detta camera di combustione è formata dalla cooperazione fra loro di almeno tre particolari interni d1 stampo, due di detti particolari interni di stampo formando ognuno anche una cavità di cilindro, mentre il terzo particolare interno di stampo va a far battuta contro gli altri due particolari interni di stampo durante il processo di colata.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto terzo particolare interno di stampo durante il processo di colata forma una parte del bordo superiore di una parete fra i cilindri.
3. Stampo per la produzione di un assieme combinato di monoblocco e testata motore per un motore a combustione interna a doppio pistone secondo il procedimento di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto stampo comprende una porzione esterna di stampo (10) con una impronta di stampo (11) le cui pareti formano l'esterno di detto assieme combinato di monoblocco e testata motore, un primo ed un secondo particolare interno di stampo (12, 13) che sono disposti nell'impronta dello stampo ad una certa distanza l'uno dall'altro e presentano una porzione cilindrica (12a, 13a) atta a formare, durante il processo di colata, una rispettiva cavità di cilindro in detto assieme combinato di monoblocco e testata motore, ognuno di detti primo e secondo particolari interni di stampo (12, 13) comprendendo altresì una porzione superiore (12b, 13b) disposta sopra la porzione cilindrica, dette porzioni superiori formando durante il processo di colata parti di una camera di combustione comune per detti cilindri, un terzo particolare interno di stampo (15) che si estende attraverso detta porzione esterna di stampo (10) e coopera con detto primo e detto secondo particolare interno di stampo (12, 13) per formare detta camera di combustione durante il processo di colata.
4. Stampo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il terzo particolare interno di stampo (15) è sagomato a forma di corpo simmetrico.
5. Stampo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il terzo particolare Interno di stampo (15) è sagomato a forma di corpo cilindrico allungato avente un'estremità (15b) di forma tronco—conica e cooperante con detto primo e detto secondo particolare interno di stampo.
6. Stampo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti particolari interni di stampo sono realizzati in acciaio o lega d'acciaio.