WO2004015260A1 - Verbund von zylinderlaufbuchsen aus leichtmetall-legierung - Google Patents

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WO2004015260A1
WO2004015260A1 PCT/EP2003/008287 EP0308287W WO2004015260A1 WO 2004015260 A1 WO2004015260 A1 WO 2004015260A1 EP 0308287 W EP0308287 W EP 0308287W WO 2004015260 A1 WO2004015260 A1 WO 2004015260A1
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WO
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cylinder
composite
cylinder liners
liners
channel
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PCT/EP2003/008287
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French (fr)
Inventor
Uwr Gohrbandt
Peter Krug
Jürgen BAUMGARTEN
Original Assignee
Peak Werkstoff Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108—Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1812—Number of cylinders three

Definitions

  • the present invention is in the field of motor vehicle engine technology and relates in particular to cylinder liners which are to be cast into the cylinder block or the crankcase of a reciprocating piston internal combustion engine.
  • the cylinder blocks or crankcases of internal combustion engines are generally made of alloy aluminum in order to reduce the weight.
  • Inexpensive, easily castable and easy to machine aluminum alloys are associated with the disadvantage of a relatively low heat resistance and poor wear resistance on the piston running surfaces of the cylinder bores. Such running surfaces are therefore unsuitable as direct running partners for the pistons with piston rings.
  • cylinder liners which are made, for example, of a hypereutectic aluminum-silicon alloy.
  • the cylinder liners can be fixed in the cylinder block or crankcase in a manner that is secure against rotation and rotation. For this purpose, these are either subsequently inserted into the finished cylinder block, in particular pressed or thermally joined, or cast with the aluminum alloy when the cylinder block is cast, the casting of the cylinder liners being the preferred manufacturing process.
  • the cylinder liners were poured in, they were previously inserted individually into the casting mold of the crankcase, for example placed on conical quills, and then cast with the aluminum alloy. If no special precautions are taken, however, this method also raises technical problems, which result in particular from a minimal web width between the bushings during casting.
  • the distance between the cylinder bores is a central factor in the design of the engine, the change of which would result in far-reaching design changes.
  • the cylinder bore center distance is viewed in practice as a quasi-constant variable.
  • the same restrictions apply to the overall length of the cylinder block and, along with it, the maximum length of the bushings cast into it, which specifies the maximum possible piston stroke. From this it follows that for a given design of the engine, due to the necessary minimum distance between the liners due to the casting technology, which limits the diameter of the cylinder spaces disadvantageous restrictions are imposed on the maximum achievable displacement.
  • DE 696 11 751 T2 shows a method for producing cylinder blocks, in which a bushing arrangement, consisting of bushings joined with elastic silicone adhesive, is poured into a housing block.
  • a bushing arrangement consisting of bushings joined with elastic silicone adhesive
  • cylinder liners can be moved relative to one another in a direction in which the cylinder liners are aligned.
  • DE 693 04 718 T2 and DE 692 18 395 T2 show a monolithically cast cylinder liner arrangement comprising cylinder liners.
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages described at the outset of the methods known in the prior art for pouring cylinder liners into a cylinder block.
  • a composite of individual prefabricated cylinder liners made of a light metal alloy with embedded hard phases for pouring into a cylinder block of an internal combustion engine in which a plurality of cylinder liners arranged in a row, in which the center distance of the cylinder liners corresponds to the cylinder bore center distance of the cylinder block , are non-positively and / or positively joined.
  • the cylinder liners are thus assembled such that the arrangement of their cavities corresponds to the arrangement of the cylinder spaces of the cylinder block, which may be further processed.
  • the distance between the cylinder liners to be cast in as liners can advantageously be chosen to be smaller than in the conventional pouring of individual liners.
  • the cylinder liners can be spaced, i.e. H. with a spacer, without clearance, d. H. when touching their outer circumferential surfaces, or even at a shorter distance, d. H. with a reduction in the thickness of the cylinder liner walls, be joined and cast into a cylinder block.
  • a rotation and displacement-proof fixing of the cylinder liners is always guaranteed in the cylinder liner assembly according to the invention, even with very small or disappearing liner spacings, since the liners are already securely joined during casting, regardless of the casting technology limitations in the prior art.
  • there is a loosening of individual liners from the joined composite during operation of the internal combustion engine where there is a risk of loosening individual liners, especially with very small web widths between the liners and at high engine speeds there is no need to fear that the cylinder liners will be sufficiently firmly joined (always possible).
  • the rigid stiffness of the cylinder liners has significantly improved the torsional rigidity of the cylinder block.
  • the cylinder liners are preferably joined by joining seams using a conventional welding process.
  • laser beam, electron beam or friction stir welding can be used for this purpose.
  • the cylinder liners are joined exclusively or additionally by positive locking.
  • the cylinder liners can be joined in the manner of a dovetail guide along the profile axes, by means of which the cylinder liners are fastened in a direction perpendicular to the profile axes.
  • the cylinder liners have suitable abutting surfaces on their outer circumferential surfaces. These abutting surfaces can, for example, be flats which are brought into mutual contact when the composite is joined.
  • Flattening has the particular advantage that the cylinder liners can be fitted even more "tightly", which means that, given the distance between the cylinder bores and the longitudinal stroke, and taking into account the minimum wall thickness of the cylinder liners, the cross-sectional area of the cylinder liner and thus the displacement of the liner are even further can be enlarged.
  • the cylinder liners can be joined with, without or less than the distance between adjacent cylinder liners, so that it is always ensured that the distance between the hollow cylinder axes corresponds to a predetermined cylinder bore center distance of the cast-in liners.
  • At least one suitable for the transport of cooling fluid can advantageously be used in the joining area between adjacent cylinder liners. Neter, one-sided or bilaterally open channel be formed.
  • Such a channel can be designed such that it is recessed within the joining area in at least one of the outer peripheral surfaces of the adjacent cylinder liner.
  • the channel can be formed either by a recess in only one outer circumferential surface or by recesses in both outer circumferential surfaces of the adjacent cylinder liner, the recesses of the adjacent cylinder liners complementing one another to form a channel.
  • the channel can be formed by a hollow channel profile arranged and fastened within the joining area.
  • a hollow channel profile is first positioned between the cylinder liners to be joined to form a composite, which are then joined.
  • adjacent cylinder liners can each be fastened to the hollow channel profile located between them, for example by means of a joint seam.
  • the spacing of the cylinder liners can be varied with regard to a predetermined center-to-cylinder distance by means of the dimension of a hollow channel profile along the row-shaped arrangement of the cylinder liners.
  • a spacing profile arranged between the cylinder liners and provided to maintain a determinable distance can form a channel for the transport of cooling fluid.
  • the spacing profile differs from the hollow channel profile in that the channel is formed exclusively by the hollow channel profile, while For this purpose, portions of the outer peripheral surfaces of the adjacent cylinder liners also participate in the spacing profile.
  • a channel for cooling is preferably located essentially only at the level of the space provided for the combustion of fuel of the cylinder liners to be cast in as cylinder liners, in order to cool the regions most exposed to the high temperatures.
  • the cylinder liners formed from a light metal alloy with embedded hard phases can consist of an optionally hypereutectic aluminum-silicon alloy.
  • the embedded hard phases are formed by the silicon.
  • Other suitable elements than hard phases in the aluminum matrix can be, for example, SiC, Ti0 2 or A1 2 0 3 .
  • the content of silicon in the aluminum-silicon alloy is advantageously 12-40% by weight, preferably 17-30% by weight, and particularly preferably 25% by weight, in each case based on the total weight of the alloy.
  • the cylinder liners to be cast in as liners made of light metal alloy with embedded hard phases, for example made of a hypereutectic aluminum-silicon alloy, are advantageously made by the spray compacting process. ren manufactured, which is known per se, and therefore need not be explained here.
  • the material of the hollow channel profile forming the cooling channel is advantageously light alloys that can be shaped well, for example aluminum alloys, in which one can dispense with an over-eutectic content of elements resulting in hard phases.
  • the cylinder liners advantageously have a wall thickness in the range of 3-8 mm, particularly preferably approximately 4 mm.
  • the assembly preferably consists of 2, 3, 4, 5, 6 or 8 cylinder liners.
  • a composite of 4 joined cylinder liners can be cast into the cylinder block of a four-cylinder in-line engine, or in duplicate in the cylinder block of a V8 engine (2 rows of 4 cylinders) as liners.
  • a V6 engine can be equipped with two individual assemblies each consisting of 3 joined cylinder liners as liners.
  • the cylinder liner assembly can advantageously be equipped with positioning or identification marks which can be attached to the assembly for this purpose.
  • the invention further relates to a method for producing a composite of cylinder liners according to the invention, as described above, in which cylinder liners manufactured by spraying, hot extrusion and hot forming are successively and / or be positively joined.
  • the bolts produced by spray compacting are hot extruded at a temperature in the range of 300-550 ° C. and then kneaded at a temperature in the range of 300-450 ° C.
  • the invention relates to a method for casting in a composite of cylinder liners according to the invention, as described above, in which the composite is positioned in a casting mold that forms the cylinder block and cast with light metal material.
  • the die casting process is preferably used here.
  • the positioning of the cylinder liner assembly in the casting mold is advantageously carried out by means of positioning marks attached to the cylinder liner assembly. If the cylinder liner assembly has been provided with channels, it is advantageous if salt or sand cores which are impervious to melt are introduced into the channels.
  • FIG. 1 is a perspective view of a composite of cylinder liners according to the invention.
  • FIG. 2 sectional views perpendicular to the profile axis of cylinder liners before joining, without cooling channels ( Figure a) and with cooling channels in two different versions ( Figures b, c);
  • Fig. 3 sectional views perpendicular to the profile axis of the cylinder liners of Figure 2 after joining, the Cylinder liners are connected via a joint seam;
  • FIG. 4 sectional views perpendicular to the profile axis of cylinder liners after joining, with a hollow channel profile (Figure a) or a spacing profile forming a channel ( Figure b) between two cylinder liners.
  • FIG. 1 a perspective view of a composite 1 according to the invention of cylinder liners for pouring into the cylinder block or the crankcase of an internal combustion engine is shown.
  • three cylindrical cylinder liners 2, 3, 4 are joined in a row to form a fixed connection directly on their outer circumferential surfaces, the cylinder liner axes being at a distance which corresponds to a predetermined cylinder bore center distance of a cylinder block.
  • the cylinder liners were manufactured by spray compacting and consist of an aluminum-silicon alloy with a silicon content of 25% by weight, based on the total weight of the alloy.
  • the wall thickness of the cylinder liners is 4 mm.
  • the cylinder liners were joined by welding.
  • the combination of three cylinder liners is suitable in duplicate, for example for casting in as liners for a V6 engine (2 rows of 3 cylinders).
  • 2 shows sectional views in a plane perpendicular to the profile axis of different cylinder liners which are to be joined to form a composite.
  • the upper illustration a) shows cylinder liners 2, 3, 4, which have 5 shaped abutting surfaces in the form of flats in their outer circumferential surfaces. The flats 5 are arranged such that they come into mutual contact when the cylinder liners are joined.
  • the middle figure b) shows cylinder liners 2, 3, 4, in the outer peripheral surfaces of which recesses 7 are formed.
  • FIG. c) shows a variant of the cylinder liners of Figure b), in which the cylinder liners 2, 3, 4 are provided in their outer peripheral surfaces adjacent to the recesses 7 with abutting surfaces in the form of flats 6, which come into mutual contact when the cylinder liners are joined ,
  • FIG. 3 shows sectional views perpendicular to the profile axis of the cylinder liners of FIG. 2 after the joining.
  • Figure a) shows the cylinder liners 2, 3, 4 joined to their flats 5. As can be seen from Fig. 3, adjacent cylinder liners are each connected by a joint 9.
  • Figure b) shows the cylinder liners 2, 3, 4 provided with recesses 7 in the joined state. The recesses of adjacent cylinder liners each jointly form a channel 8 for the transport of cooling fluid. Adjacent cylinder liners are connected by the seams 9.
  • the cylinder liners 2, 3, 4 joined on their abutting surfaces 6 are shown. Adjacent recesses 7 each form a channel 8 for the transport of cooling fluid.
  • the cylinder liners are joined by means of the seams 9.
  • the abutment surfaces 6 have the effect, on the one hand, that the contact surface of adjacent cylinder liners is advantageously enlarged compared to the embodiment shown in FIG Transport of the cooling fluid can be realized. Furthermore, the attachment of the abutting surfaces 6 makes it possible to adapt the distance between the cylinder liners to a smaller distance between the cylinder bores.
  • Fig. 4 shows sectional views perpendicular to the profile axis of cylinder liners 2, 3, 4 after joining, a channel hollow profile 10 ( Figure a) or a spacer profile 11 ( Figure b) being arranged between two cylinder liners.
  • the cylinder liners are each provided with abutting surfaces in the form of flats 5, which come into contact with the hollow channel profiles 10 or spacer profiles 11 from two sides.
  • the channel hollow profiles 10 or spacer profiles 11 are each connected to adjacent cylinder liners through the seams 9.
  • Each channel hollow profile 11 forms a channel 8 for the transport of cooling fluid.
  • each spacer profile 11 forms, together with adjacent sections of the outer peripheral surfaces of the cylinder liner, a channel 8 for the transport of cooling fluid.
  • a suitable dimensioning of the hollow channel profiles 10 or spacing profiles 11 enables the spacing of the cylinder liner axes to be set in accordance with a predetermined cylinder bore center distance.
  • the lumen of the channels can be varied with regard to a cooling performance to be achieved when transporting the cooling fluid.
  • the invention is not limited to the described embodiments. In particular, the described embodiments can be combined with one another in a suitable manner.

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Abstract

In einem Verbund von einzelnen vorgefertigten Zylinderlaufbuchsen aus einer Leichtmetall-Legierung mit eingelagerten Hartphasen zum Eingießen in einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, ist eine Mehrzahl von Zylinderlaufbuchsen (2, 3, 4) in reihenförmiger Anordnung, in welcher der Achsenabstand der Zylinderlaufbuchsen dem Zylinderbohrungsmittenabstand des Zylinderblocks entspricht, kraft- und/oder formschlüssig gefügt.

Description

Verbund von Zylinderlaufbuchsen aus Leichtmetall-Legierung
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugmotortechnik und betrifft insbesondere Zylinderlaufbuchsen, die in den Zylinderblock bzw. das Kurbelgehäuse eines Hubkolben-Verbrennungsmotors eingegossen werden sollen.
Heutzutage werden die Zylinderblöcke bzw. Kurbelgehäuse von Verbrennungsmotoren zur Verminderung des Gewichts im allgemeinen aus legiertem Aluminium gefertigt. Kostengünstige, gut gießfähige und gut zu bearbeitende Aluminiumlegierungen sind jedoch mit dem Nachteil einer verhältnismäßig niedrigen Warmfestigkeit und einem schlechten Verschleißwiderstand an den Kolbenlaufflächen der Zylinderbohrungen verbunden. Derartige Laufflächen sind deshalb als direkte Laufpartner für die Kolben mit Kolbenringen ungeeignet.
Um die Verschleißfestigkeit der Kolbenlaufflächen zu erhöhen, ist bekannt Zylinderlaufbuchsen vorzusehen, die beispielsweise aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung gefertigt sind.
Problematisch ist hierbei die verschieb- und drehsichere Fixierung der Zylinderlaufbuchsen im Zylinderblock bzw. Kurbelgehäuse. Diese werden hierzu entweder nachträglich in den fertig bearbeiteten Zylinderblock eingesetzt, insbesondere einge- presst oder thermisch gefügt, oder beim Gießen des Zylinderblocks mit der Aluminiumlegierung umgössen, wobei das Eingießen der Zylinderlaufbuchsen als der bevorzugte Fertigungspro- zess angesehen werden kann. Beim Eingießen der Zylinderlaufbuchsen werden diese bislang einzeln in die Gießform des Kurbelgehäuses eingelegt, beispielsweise auf konische Pinolen aufgesteckt, und anschließend mit der Aluminiumlegierung umgössen. Wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, wirft jedoch auch dieses Verfahren technische Probleme auf, die sich insbesondere aus einer minimal einzuhaltenden Stegbreite zwischen den Laufbuchsen beim Eingießen ergeben. So ist es bei dem üblicherweise eingesetzten Druckgussverfahren notwendig, einen Abstand von wenigstens einigen Millimetern (im allgemeinen 2-3 mm) zwischen den Laufbuchsen einzuhalten, damit eine vollständige Füllung des Raums zwischen den Laufbuchsen mit Schmelze gewährleistet ist, und die Laufbuchsen nach Erkalten der Schmelze verschieb- und drehsicher im Zylinderblock fixiert sind. Dies gilt umso mehr für die hierbei weniger häufig eingesetzten langsam füllenden Gießverfahren, wie Kokillenguss und Sandguss, bei denen für ein vollständiges Eingießen der Laufbuchsen noch wesentlich größere Abstände zwischen den Laufbuchsen eingehalten werden müssen.
Bei der Fertigung von Verbrennungsmotoren ist der Zylinderboh- rungsmittenabstand eine zentrale Größe bei der Auslegung des Motors, deren Änderung weit reichende konstruktive Änderung nach sich ziehen würde. Um derartige Schwierigkeiten zu vermeiden, wird der Zylinderbohrungsmittenabstand in praxi als quasi konstante Größe angesehen. Gleiche Einschränkungen gelten für die Baulänge des Zylinderblocks und damit einhergehend die maximale Länge der darin eingegossenen Laufbuchsen, welche den maximal möglichen Kolbenhub vorgibt. Hieraus folgt, dass durch den gießtechnisch bedingten notwendigen Minimalabstand zwischen den Laufbuchsen, welcher den Durchmesser der Zylinderräume limitiert, bei einer gegebenen Auslegung des Motors dem maximal erzielbaren Hubraum nachteilige Einschränkungen auferlegt sind.
Ferner hat sich gezeigt, dass wenn der Abstand zwischen den in den Zylinderblock eingegossenen Laufbuchsen klein ist, die Festigkeit des Stegbereichs zwischen den Laufbuchsen abnimmt. Dies gilt insbesondere für die Verwindungssteifigkeit des Zylinderkurbelgehäuses, welches beim Betrieb des Verbrennungsmotors bekanntlich hohen tordierenden Belastungen standhalten muss. Vor allem wenn der Verbrennungsmotor mit hohen Drehzahlen läuft, besteht die Gefahr, dass Risse oder Brüche im Stegbereich zwischen den Laufbuchsen auftreten, welche schlimmstenfalls eine Lockerung der Laufbuchsen und einen dadurch bedingten Ausfall des Motors zur Folge haben können.
Als weiterer Punkt ist anzuführen, dass in modernen Verbrennungsmotoren die zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock befindliche Zylinderkopfdichtung aufgrund immer höherer Temperaturen und Drücke im Brennraum immer stärker belastet wird. Um Undichtigkeiten zu vermeiden, muss der Zylinderkopf deshalb mit einer ausreichend hohen Kraft auf den Zylinderblock gedrückt ("vorgespannt") werden, wobei jedoch zu beachten ist, dass eine zu hohe Presskraft zu unerwünschten Formänderungen an Zylinderkopf oder Zylinderblock führen kann. Insbesondere wird durch eine hohe Presskraft des Zylinderkopfs eine plastische Verformung von Material unterhalb der Zylinderkopfdichtung ("Druckkriechen") begünstigt. Dieser Effekt tritt vor allem im Bereich der Stege unterhalb der in dieser Hinsicht nachteiligen Sicken der Zylinderkopfdichtung auf, wodurch insbesondere bei Vorliegen kleiner Zylinderbohrungsmittenabstände Undichtigkeiten entstehen können. Weiterhin tritt bei den herkömmlichen Verfahren zum Eingießen der Laufbuchsen in den Zylinderblock oft das Problem auf, dass die auf die Pinolen aufgesteckten Laufbuchsen nicht hinreichend fest fixiert werden können und sich während des Eingießprozesses bewegen, was sich in der Praxis als ein häufiger Grund für die Produktion von Ausschuss erwiesen hat.
DE 696 11 751 T2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Zylinderblöcken, bei welchem eine Buchsenanordnung, bestehend aus mit elastischen Silikonklebstoff gefügten Laufbuchsen, in einen Gehäuseblock eingegossen wird. In der Buchsenanordnung sind Zylinderlaufbuchsen in einer Richtung, in der die Zylinderlaufbuchsen ausgerichtet sind, relativ zueinander bewegbar.
DE 693 04 718 T2 und DE 692 18 395 T2 zeigen eine Zylinderlaufbuchsen umfassende monolithisch gegossene Zylinderlauf- buchsenanordnung .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die eingangs geschilderten Nachteile der im Stand der Technik bekannten Verfahren zum Eingießen von Zylinderlaufbuchseen in einen Zylinderblock zu überwinden.
Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck ein Verbund von einzelnen vorgefertigten Zylinderlaufbuchsen aus einer Leichtmetall- Legierung mit eingelagerten Hartphasen zum Eingießen in einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, bei welchem eine Mehrzahl von Zylinderlaufbuchsen in reihenformiger Anordnung, in welcher der Achsenabstand der Zylinderlaufbuchsen dem Zylin- derbohrungsmittenabstand des Zylinderblocks entspricht, kraft- und/oder formschlüssig gefügt sind. Die Zylinderlaufbuchsen sind somit derart gefügt, dass die Anordnung ihrer Hohlräume der Anordnung der gegebenenfalls noch weiter zu bearbeitenden Zylinderräume des Zylinderblocks entspricht.
Da die Zylinderlaufbuchsen bereits gefügt sind und deshalb beim Umgießen keine Schmelze mehr in den Zwischenraum zwischen den Zylinderlaufbuchsen fließen muss, kann der Abstand zwischen den als Laufbuchsen einzugießenden Zylinderlaufbuchsen in vorteilhafter Weise kleiner als bei dem herkömmlichen Eingießen von einzelnen Laufbuchsen gewählt werden. Die Zylinderlaufbuchsen können mit Abstand, d. h. mit einem Abstandshalter, ohne Abstand, d. h. bei Berührung ihrer äußeren Umfangs- flächen, oder sogar mit unterschrittenem Abstand, d. h. bei einer Verminderung der Stärke der Zylinderlaufbuchsenwände, gefügt und in einen Zylinderblock eingegossen werden. Dies ermöglicht insbesondere bei einem vorgegebenen Zylinderbohrungs- mittenabstand den Innendurchmesser der Laufbuchsen gegenüber dem Stand der Technik zu vergrößern und dadurch einen größeren Zylinderhubraum zu erzielen. In vorteilhafter Weise sind somit bei einer gleichbleibenden Hublänge und einem gleichbleibenden Zylinderbohrungsmittenabstand größere Hubräume und damit höhere Leistungen des Verbrennungsmotors möglich.
Eine dreh- und verschiebesichere Fixierung der Zylinderlaufbuchsen ist bei dem erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchsenver- bund, selbst bei sehr kleinen oder verschwindenden Laufbuch- senabständen, stets gewährleistet, da die Laufbuchsen, unabhängig von den gießtechnischen Beschränkungen im Stand der Technik, beim Eingießen bereits sicher gefügt sind. Ein Lösen einzelner Laufbuchsen aus dem gefügten Verbund während des Betriebs des Verbrennungsmotors ist, im Unterschied zum Stand der Technik, wo vor allem bei sehr kleinen Stegbreiten zwischen den Laufbuchsen und bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors die Gefahr einer Lockerung einzelner Laufbuchsen besteht, bei einer (stets möglichen) hinreichend festen Fügung der Zylinderlaufbuchsen nicht zu befürchten. Darüber hinaus ist durch den starren Verbund der Zylinderlaufbuchsen die Ver- windungssteifigkeit des Zylinderblocks deutlich verbessert.
Beim Eingießen des Zylinderlaufbuchsenverbunds zeigt sich weiterhin der Vorteil, dass im Unterschied zum Stand der Technik, wo jede Laufbuchse einzeln positioniert und fixiert werden muss, der Verbund nur als Ganzes positioniert und fixiert zu werden braucht. Da eine Bewegung einzelner Zylinderlaufbuchsen im Verbund beim Eingießen nicht möglich ist, ist die relative Lage der einzugießenden Laufbuchsen stets gleich. Die nur noch notwendige Positionierung und Fixierung des gesamten Verbunds ist grundsätzlich einfacher, sicherer und vor allem auch schneller zu bewerkstelligen als bei einzelnen Laufbuchsen, wie im Stand der Technik. Dies trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, die Ausschussquote bei der Fertigung der Zylinderblöcke zu reduzieren, und durch den gewonnenen Zeitvorteil das Verfahren zu beschleunigen.
Die Zylinderlaufbuchsen werden vorzugsweise durch Anbringen von Fügenähten mittels eines herkömmlichen Schweißverfahrens gefügt. Hierzu kann beispielsweise das Laserstrahl-, Elektronenstrahl- oder Reibrührschweißen eingesetzt werden. Andererseits besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, dass die Zylinderlaufbuchsen ausschließlich oder zusätzlich durch Form- schluss gefügt werden. Beispielsweise können die Zylinderlaufbuchsen in der Art einer Schwalbenschwanzführung entlang der Profilachsen gefügt werden, durch welche die Zylinderlaufbuchsen in einer Richtung senkrecht zu den Profilachsen befestigt werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbunds von Zylinderlaufbuchsen weisen die Zylinderlaufbuchsen zum Fügen geeignete Stoßflächen an ihren äußeren Umfangs- flachen auf. Diese Stoßflächen können beispielsweise Abflachungen sein, welche beim Fügen des Verbunds zur gegenseitigen Anlage gebracht werden. Abflachungen haben den besonderen Vorteil, dass die Zylinderlaufbuchsen noch "enger" gefügt werden können und dadurch, bei gegebenem Zylinderbohrungsmittenab- stand und gegebenem Längshub, sowie unter Berücksichtigung einer mindestens notwendigen Wandstärke der Zylinderlaufbuchsen, die Querschnittsfläche des Zylinderlaufbuchses und damit der Hubraum der Laufbuchse noch weiter vergrößert werden können.
Wie eingangs bereits geschildert, können die Zylinderlaufbuchsen mit, ohne oder unterschrittenem Abstand zwischen benachbarten Zylinderlaufbuchsen gefügt werden, so dass stets gewährleistet ist, dass der Abstand der Hohlzylinderachsen einem vorgegebenen Zylinderbohrungsmittenabstand der eingegossenen Laufbuchsen entspricht.
Bei den modernen Verbrennungsmotoren ist die Zylinderkopfdichtung aufgrund hoher Temperaturen und Drücke im Brennraum immer stärkeren Belastungen ausgesetzt, weshalb der Zylinderkopf mit sehr hoher Presskraft auf den Zylinderblock aufgedrückt werden muss. Um die damit verbunden nachteiligen Folgeerscheinungen (z. B. Druckkriechen) zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn durch eine Kühlung zwischen den Laufbuchsen die Fließgrenzen des Materials nicht erreicht werden und deshalb plastische Verformungen vermieden werden können.
Zu diesem Zweck kann im erfindungsgemäßen Verbund im Fügebereich zwischen benachbarten Zylinderlaufbuchsen in vorteilhafter Weise wenigstens ein zum Transport von Kühlfluid geeig- neter, einseitig oder beidseitig offener Kanal geformt sein. Durch die Kühlung des Fügebereichs, wozu Kühlfluid durch den einseitig oder beidseitig offenen Kanal gepumpt wird, kann in vorteilhafter Weise eine plastische Verformung von Material aufgrund einer hohen Vorspannung des Zylinderkopfs vermieden werden.
Ein derartiger Kanal kann so gestaltet sein, dass er innerhalb des Fügebereichs in wenigstens einer der äußeren Umfangsflä- chen der benachbarten Zylinderlaufbuchsee ausgespart ist. So kann der Kanal entweder durch eine Aussparung in nur einer äußeren Umfangsflache oder durch Aussparungen in beiden äußeren Umfangsflachen der benachbarten Zylinderlaufbuchsee, wobei sich die Aussparungen der benachbarten Zylinderlaufbuchsen zu einem Kanal ergänzen, geformt sein.
Alternativ hierzu kann der Kanal von einem innerhalb des Fügebereichs angeordneten und befestigten Kanalhohlprofil gebildet sein. Ein derartiges Kanalhohlprofil wird zunächst zwischen den zu einem Verbund zu fügenden Zylinderlaufbuchsen positioniert, welche anschließend gefügt werden. Zum Fügen der Zylinderlaufbuchsen können benachbarte Zylinderlaufbuchsen jeweils an dem zwischen ihnen befindlichen Kanalhohlprofil, beispielsweise durch eine Fügenaht, befestigt werden. Zudem lässt sich über die Abmessung eines Kanalhohlprofils längs der reihenför- migen Anordnung der Zylinderlaufbuchsen der Abstand der Zylinderlaufbuchsen im Hinblick auf einen vorgegebenen Zylinderboh- rungsmittenabstand variieren. Alternativ hierzu kann ein zwischen den Zylinderlaufbuchsen angeordnetes zur Einhaltung eines bestimmbaren Abstands vorgesehenes Abstandsprofil einen Kanal zum Transport von Kühlfluid formen. Das Abstandsprofil unterscheidet sich vom Kanalhohlprofil dahingehend, dass der Kanal ausschließlich von dem Kanalhohlprofil geformt ist, wäh- rend hierzu bei dem Abstandsprofil auch Abschnitte der äußeren Umfangsflächen der angrenzenden Zylinderlaufbuchsen teilhaben.
Vorzugsweise befindet sich ein Kanal zum Kühlen im wesentlichen nur auf Höhe des zur Verbrennung von Kraftstoff vorgesehenen Raums der als Laufbuchsen einzugießenden Zylinderlaufbuchsen, um eine Kühlung der den hohen Temperaturen am stärksten ausgesetzten Bereiche zu bewirken. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn sich ein solcher Kanal im wesentlichen nur auf Höhe des der Zylinderkopfdichtung angrenzenden Endes der als Laufbuchsen einzugießenden Zylinderlaufbuchsen befindet, so dass vor allem der der Zylinderkopfdichtung angrenzende Bereich gekühlt wird, und ein Druckkriechen des unmittelbar unter der Zylinderkopfdichtung befindlichen Materials unterbunden werden kann.
Erfindungsgemäß können die aus einer Leichtmetall-Legierung mit eingelagerten Hartphasen gebildeten Zylinderlaufbuchsen aus einer, gegebenenfalls übereutektischen, Aluminium- Silizium-Legierung bestehen. In dieser Legierung werden die eingelagerten Hartphasen durch das Silizium gebildet. Andere als Hartphasen in der Aluminiummatrix geeignete Elemente können beispielsweise SiC, Ti02 oder A1203 sein.
Der Gehalt von Silizium in der Aluminium-Silizium-Legierung beträgt vorteilhaft 12-40 Gew.-%, bevorzugt 17-30 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung.
Die als Laufbuchsen einzugießenden Zylinderlaufbuchsen aus Leichtmetall-Legierung mit eingelagerten Hartphasen, beispielsweise aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium- Legierung, werden vorteilhaft durch das Sprühkompaktierverfah- ren hergestellt, welches an sich bekannt ist, und hier deshalb nicht näher erläutert werden muss.
Bei dem Material des den Kühlkanal bildenden Kanalhohlprofils handelt es sich vorteilhaft um gut formbare Leichtmetall- Legierungen, beispielsweise Aluminiumlegierungen, bei denen man auf einen übereutektischen Gehalt von Hartphasen ergebenden Elementen verzichten kann.
In dem erfindungsgemäßen Zylmderlaufbuchsenverbund weisen die Zylinderlaufbuchsen vorteilhaft eine Wandstärke im Bereich von 3-8 mm, insbesondere bevorzugt ungefähr 4 mm auf.
Der Verbund besteht vorzugsweise aus 2, 3, 4, 5, 6 oder 8 Zylinderlaufbuchsen. Beispielsweise kann ein Verbund aus 4 gefügten Zylinderlaufbuchsen in den Zylinderblock eines Vierzylinder-Reihenmotors, oder in zweifacher Ausfertigung, in den Zylinderblock eines V8-Motors (2 Reihen ä 4 Zylinder) als Laufbuchsen eingegossen werden. In entsprechender Weise kann ein V6-Motor mit zwei einzelnen Verbünden aus jeweils 3 gefügten Zylinderlaufbuchsen als Laufbuchsen bestückt werden.
Der Zylmderlaufbuchsenverbund kann zum genauen und einfachen Positionieren beim Eingießen in einen Zylinderblock bzw. ein Kurbelgehäuse vorteilhaft mit Positionier- bzw. Kennmarken ausgestattet werden, welche zu diesem Zweck am Verbund angebracht werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen eines, wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verbunds aus Zylinderlaufbuchsen, bei welchem durch die aufeinanderfolgenden Schritte Sprühkompaktieren, Warmstrangpressen und Warmumformen gefertigte Zylinderlaufbuchsen kraft- und/oder formschlüssig gefügt werden. Insbesondere werden hierbei die durch das Sprühkompaktieren gefertigten Bolzen bei einer Temperatur im Bereich von 300-550°C warmstranggepresst und anschließend bei einer Temperatur im Bereich von 300-450 °C rundgeknetet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Eingießen eines, wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verbunds von Zylinderlaufbuchsen, bei welchem der Verbund in einer den Zylinderblock formenden Gießform positioniert und mit Leichtmetallwerkstoff umgössen wird. Hierbei wird vorzugsweise das Druckgussverfahren eingesetzt. Vorteilhaft erfolgt die Positionierung des Zylinderlaufbuchsenverbunds in der Gießform durch am Zylmderlaufbuchsenverbund angebrachte Positioniermarken. Wurde der Zylinderlaufbuchsenverbund mit Kanälen versehen, so ist es vorteilhaft, wenn in die Kanäle für Schmelze undurchlässige Salz- oder Sandkerne eingebracht werden.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbunds von Zylinderlaufbuchsen;
Fig. 2 Schnittansichten senkrecht zur Profilachse von Zylinderlaufbuchsen vor dem Fügen, ohne Kühlkanäle (Abbildung a) und mit Kühlkanälen in zwei unterschiedlichen Ausführungen (Abbildungen b, c) ;
Fig. 3 Schnittansichten senkrecht zur Profilachse der Zylinderlaufbuchsen von Fig.2 nach dem Fügen, wobei die Zylinderlaufbuchsen über eine Fügenaht verbunden sind;
Fig. 4 Schnittansichten senkrecht zur Profilachse von Zylinderlaufbuchsen nach dem Fügen, wobei sich zwischen zwei Zylinderlaufbuchsen ein Kanal-Hohlprofil ( Abbildung a) bzw. ein einen Kanal formendes Abstandsprofil (Abbildung b) befindet.
In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Zunächst sei Fig. 1 betrachtet, worin eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbunds 1 von Zylinderlaufbuchsen zum Eingießen in den Zylinderblock bzw. das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind drei zylindrische Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 unmittelbar an ihren äußeren Umfangsflachen in einer Reihe zu einem festen Verbund gefügt, wobei die Zylinderlaufbuch- senachsen einen Abstand haben, welcher einem vorgegebenen Zy- linderbohrungsmittenabstand eines Zylinderblocks entspricht.
Die Zylinderlaufbuchsen wurden durch Sprühkompaktieren gefertigt und bestehen aus einer Aluminium-Silizium-Legierung mit einem Silizium-Gehalt von 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung. Die Wandstärke der Zylinderlaufbuchsen beträgt 4 mm. Die Zylinderlaufbuchsen wurden durch Schweißen gefügt.
Der Verbund aus drei Zylinderlaufbuchsen ist in zweifacher Ausfertigung beispielsweise zum Eingießen als Laufbuchsen für einen V6-Motor geeignet (2 Reihen ä 3 Zylinder) . Fig. 2 zeigt Schnittansichten in einer Ebene senkrecht zur Profilachse von unterschiedlichen Zylinderlaufbuchseen, welche zu einem Verbund gefügt werden sollen. Die obere Abbildung a) zeigt Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4, welche in ihren äußeren U - fangsflächen in Form von Abflachungen 5 geformte Stoßflächen aufweisen. Die Abflachungen 5 sind derart angeordnet, dass sie beim Fügen der Zylinderlaufbuchsen zur gegenseitigen Anlage gelangen. Die mittlere Abbildung b) zeigt Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4, in deren äußeren Umfangsflachen Aussparungen 7 ausgebildet sind. Die Aussparungen 7 sind so angeordnet, dass sie beim Fügen der Zylinderlaufbuchsen einen gemeinsamen Hohlraum, nämlich den Kanal zum Transport von Kühlfluid formen. Abbildung c) zeigt eine Variante der Zylinderlaufbuchsen von Abbildung b) , bei welcher die Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 in ihren den Aussparungen 7 angrenzenden äußeren U fangsflächen mit Stoßflächen in Form von Abflachungen 6 versehen sind, welche beim Fügen der Zylinderlaufbuchsen zur gegenseitigen Anlage kommen.
Fig. 3 zeigt Schnittansichten senkrecht zur Profilachse der Zylinderlaufbuchsen von Fig. 2 nach dem Fügen. In Abbildung a) sind die an ihren Abflachungen 5 gefügten Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 gezeigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind angrenzende Zylinderlaufbuchsen jeweils durch eine Fügenaht 9 verbunden. In Abbildung b) sind die mit Aussparungen 7 versehenen Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 in gefügten Zustand gezeigt. Die Aussparungen benachbarter Zylinderlaufbuchsen formen jeweils gemeinsam einen Kanal 8 zum Transport von Kühlfluid. Angrenzende Zylinderlaufbuchsen sind durch die Fügenähte 9 verbunden. In Abbildung c) sind die an ihren Stoßflächen 6 gefügten Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 gezeigt. Angrenzende Aussparungen 7 formen jeweils einen Kanal 8 zum Transport von Kühlfluid. Die Zylinderlaufbuchsen sind mittels der Fügenähte 9 gefügt. Durch die Stoßflächen 6 wird einerseits bewirkt, dass die Anlagefläche angrenzender Zylinderlaufbuchsen gegenüber der in Abbildung b) dargestellten Ausführungsform in vorteilhafter Weise vergrößert wird, andererseits kann hierdurch bei einer gleichbleibenden Tiefe der Aussparungen ein unterschiedliches Lumen der Kanäle 8 im Hinblick auf eine zu erzielende Kühlleistung beim Transport des Kühlfluids realisiert werden. Ferner ermöglicht das Anbringen der Stoßflächen 6 den Abstand der Zylinderlaufbuchsen einem kleineren Zylinderbohrungsmittenab- stand anzupassen.
Fig. 4 zeigt Schnittansichten senkrecht zur Profilachse von Zylinderlaufbuchsen 2, 3, 4 nach dem Fügen, wobei zwischen zwei Zylinderlaufbuchsen ein Kanalhohlprofil 10 ( Abbildung a) bzw. ein Abstandsprofil 11 (Abbildung b) angeordnet ist. In den in Fig. 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Zylinderlaufbuchsen jeweils mit Stoßflächen in Form von Abflachungen 5 versehen, welche von jeweils zwei Seiten zur Anlage gegen die Kanalhohlprofile 10 bzw. Abstandsprofile 11 gelangen. Die Kanalhohlprofile 10 bzw. Abstandsprofile 11 sind jeweils mit angrenzenden Zylinderlaufbuchsen durch die Fügenähte 9 verbunden. Jedes Kanalhohlprofil 11 formt einen Kanal 8 zum Transport von Kühlfluid. Ebenso formt jedes Abstandsprofil 11, gemeinsam mit angrenzenden Abschnitten der äußeren Umfangsflä- chen der Zylinderlaufbuchse einen Kanal 8 zum Transport von Kühlfluid. Eine geeignete Dimensionierung der Kanalhohlprofile 10 bzw. Abstandsprofile 11 ermöglicht den Abstand der Zylinderlaufbuchseachsen entsprechend einem vorgegebenen Zylinder- bohrungsmittenabstand einzustellen. Ebenso kann das Lumen der Kanäle im Hinblick auf eine zu erzielende Kühlleistung beim Transport des Kühlfluids varriert werden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können die beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.

Claims

Ansprüche
1. Verbund von einzelnen vorgefertigten Zylinderlaufbuchsen aus einer Leichtmetall-Legierung mit eingelagerten Hartphasen zum Eingießen in einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, bei welchem eine Mehrzahl von Zylinderlaufbuchsen (2, 3, 4) in reihenformiger Anordnung, in welcher der Achsenabstand der Zylinderlaufbuchsen dem Zy- linderbohrungsmittenabstand des Zylinderblocks entspricht, kraft- und/oder formschlüssig gefügt sind.
2. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen durch Fügenähte (9) gefügt sind.
3. Verbund nach Anspruch 2, bei welchem die Fügenähte durch Schweißen, insbesondere Laser-, Elektronenstrahl- oder Reibrührschweißen, erzeugt sind.
4. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen in der Art einer Schwalbenschwanzführung gefügt sind.
5. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen in ihren äußeren Umfangsflachen zum Fügen geeignete Stoßflächen, insbesondere in Form von Abflachungen
(5, 6) , aufweisen.
6. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen mittels eines Abstandshalters gefügt sind.
7. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem innerhalb des Fügebereichs zwischen zwei benachbarten Zylinderlaufbuchsen wenigstens ein einseitig oder zweiseitig offener Kanal (8) zum Transport eines Kühlfluids geformt ist.
8. Verbund nach Anspruch 7, bei welchem der Kanal in wenigstens einer der äußeren Umfangsflachen der Zylinderlaufbuchsen ausgespart ist.
9. Verbund nach Anspruch 7, bei welchem der Kanal durch ein Kanalhohlprofil (10) geformt ist.
10. Verbund nach Anspruch 7, bei welchem der Kanal durch ein Abstandsprofil (11) geformt ist.
11. Verbund nach Anspruch 7, bei welchem sich der Kanal im wesentlichen nur auf Höhe des zur Verbrennung von Kraftstoff vorgesehenen Raums der eingegossenen Zylinderlaufbuchsen befindet.
12. Verbund nach Anspruch 7, bei welchem sich der Kanal im wesentlichen nur auf Höhe des der Zylinderkopfdichtung angrenzenden Endes der eingegossenen Zylinderlaufbuchsen befindet.
13. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchse aus einer Aluminium- Silizium-Legierung bestehen.
14. Verbund nach Anspruch 13, bei welchem der Silizium-Gehalt der Aluminium-Silizium- Legierung 12-40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung, beträgt.
15. Verbund nach Anspruch 13, bei welcher der Silizium-Gehalt der Aluminium-Silizium- Legierung 17-30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung, beträgt.
16. Verbund nach Anspruch 13, bei welchem der Silizium-Gehalt der Aluminium-Silizium- Legierung 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung, beträgt.
17. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen durch Sprühkompaktieren hergestellt sind.
18. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen eine Wandstärke im Bereich von 3-8 mm aufweisen.
19. Verbund nach Anspruch 1, bei welchem die Zylinderlaufbuchsen eine Wandstärke von ungefähr 4 mm aufweisen.
20. Verbund nach Anspruch 1, welcher Positioniermarken zum Positionieren des Verbunds beim Eingießen in den Zylinderblock bzw. in das Kurbelgehäuse aufweist.
21. Verbund nach Anspruch 1, welcher aus 2, 3, 4, 5 6 oder 8 Zylinderlaufbuchsen besteht.
22. Zylinderblock oder Kurbelgehäuse, enthaltend einen eingegossenen Verbund von Zylinderlaufbuchsen nach Anspruch 1.
23. Verfahren zum Herstellen eines Verbunds von Zylinderlaufbuchsen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21, bei welchem Verfahren durch die aufeinanderfolgenden Schritte Sprühkompaktieren, Warmstrangpressen und Warmumformen gefertigte zylindrische Zylinderlaufbuchsen kraft- und/oder formschlüssig gefügt werden.
24. Verfahren zum Eingießen eines Verbunds von Zylinderlaufbuchsen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21 in einen Zylinderblock bzw. Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, bei welchem Verfahren der Verbund in einer den Zylinderblock formenden Gießform positioniert und mit Leichtmetallwerkstoff umgössen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem die Positionierung des Verbunds durch am Verbund angebrachte Positioniermarken erfolgt.
26. Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem in den wenigstens einen Kanal zum Transport von Kühlfluid ein für Schmelze undurchlässiger Salz- oder Sandkern eingebracht wird.
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