WO2010034426A1 - Positionierflächen an einem gaswechselkanalrechenkern - Google Patents
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/103—Multipart cores
Definitions
- the invention relates to a gas exchange duct rake as part of a casting mold for a cylinder head of an internal combustion engine, wherein the gas exchange duct rake is assembled with other core parts and lower box and upper box to the mold, and wherein the Gascickanal- rake for a Clearancebearbeitung positioning surfaces.
- Such positioning surfaces on the gas exchange channel rake of a cylinder head of an internal combustion engine are known and used in order to position the cast cylinder head blank more or less defined for the so-called adjustment or initial receiving processing.
- this processing then, starting from the positioning surfaces, for example, a surface of the cylinder head blank is processed, in which case this surface is the base surface for further processing.
- the invention has for its object to select the positioning of a Gas monocytes and to order that a reliable and accurate positioning of a positioning device for the Motherboardbearbeitung is achieved.
- the positioning surfaces are three height stops, two transverse stops and a longitudinal stop.
- the positioning is removed and, starting from the already processed surfaces and / or holes, the other necessary processing of the cylinder head are made in particular in the area that could not be processed by the initially mounted positioning.
- This includes, for example, the manufacture of the recesses for receiving the valve seat rings. It is clear that their position relative to the gas exchange channels for the swirl behavior of the cylinder head are particularly important.
- the height stops in the form of a tripod are arranged distributed on the gas exchange channel rake in the form that two height stops in the region of Ventil Operationss- are arranged by different inlet channel rake teeth and the third height stop is arranged on a cylinder head side wall end of another inlet channel rake tooth.
- This arrangement of height stops ensures an exact height positioning of the positioning.
- two of the height stops are arranged in the region of valve guide studs, it is ensured that there is no influence on the flow path of the combustion air through the finished inlet duct in comparison to the further inlet duct rake.
- the outlet channel rake teeth can also be used for positioning in the manner shown.
- the two height stops are arranged on outer inlet channel rake teeth, and the third height stop is arranged on a further inlet channel rake tooth arranged between the outer inlet channel rake teeth.
- the transverse stops are arranged at least on two outer inlet channel rake teeth. This is the best place for the exact alignment of the positioning.
- a transverse stop may also be present at the other inlet channel rake teeth. This ensures that all of the injection channel rake teeth are of the same design in this important area for the flow pattern of the combustion air.
- the transverse stops can be arranged in the region next to the valve guide slugs or else be arranged in the region of the cylinder head bottom ends of the inlet channel rake teeth. In particular, in the latter case, transverse stops can be provided on each of the inlet channel rake teeth. This is particularly the case when the transverse stops are not arranged in a casting area, which is machined later in the processing of the valve seat receiving surfaces, so that fluidly uniform channels arise.
- the longitudinal stop is arranged in the region adjacent to the valve guide or at a cylinder head bottom side end of an intake passage rake tooth.
- (non-functional) longitudinal stops for ensuring a uniform flow behavior can also be arranged on the other inlet channel rake teeth; in particular if the longitudinal stop (s) are not arranged in a casting area which is later machined during the machining of the valve seat receiving surfaces.
- Fig. 2 shows a second variant of a Gas monocytes, wherein the transverse stops are arranged as part of the positioning at another location.
- the gas exchange duct rake 1 which is shown incompletely in the figures, is intended for the casting mold of a four-cylinder two-valve cylinder head. Not shown is the fauxhaltende the individual channel rake Maussteii, which is arranged at the zyiinderkopf receivingwandigen end 6 of the channel rake teeth. At this connection part, both the intake passage rake teeth 2 and the exhaust passage rake teeth 3 are mounted. This connecting part connects the channel rake teeth outside of the (finished) cylinder head.
- the gas exchange channel rake is positioned defined in the casting mold together with the other core parts.
- the crude cylinder head must be further processed and, for example, recesses for receiving valve seat rings must be machined precisely fitting with respect to the inlet ducts.
- a positioning device is used in the gas exchange channels and, starting from defined reference points of the positioning device, quasi an adjustment or Clearancebearbeitung made of certain surfaces and / or holes on the cylinder head. Starting from this Justage- or Clearagebearbeitung then the recesses for the valve seat rings can be made.
- height stops 4a, 4d are arranged in the region of Ventil Evaluationsbutzen 5 and a third height stop 4b is at one in between lying inlet channel rake tooth 2b attached to the cylinder head sidewall end 6.
- the height stops 4a, 4b, 4d form a tripod and ensure a secure positioning of the positioning.
- Transverse stops 7a, 7d are in turn arranged on the outer inlet channel rake teeth 2a, 2d, namely on their cylinder head base side ends.
- a longitudinal stopper 8 is disposed at the cylinder head side end of the intake passage rake tooth 2c. Both the transverse stops 7a, 7b and the longitudinal stop 8 lie in a region of the finished cylinder head, in which a machining operation is carried out to create receiving recesses for valve seat rings.
- the transverse stops 7a 7d * (which cooperate with corresponding counterparts) and the longitudinal stop 8 'are arranged in the area adjacent to the guide slugs 5 of the inlet channel rake teeth 2a, 2c and 2d.
- This area is not flow-influencing for the combustion air. But it can also be on all inlet channel rake teeth 2 both transverse stops 7 ' and longitudinal stops 8 ' may be present when a (small) flow control is to be assumed.
- Combined arrangements according to FIGS. 1 and 2 can also be realized within the scope of the invention.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gaswechselkanalrechenkern als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechenkern mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanalrechen für eine Erstaufnahmebearbeitung des Zylinderkopfs Positionierflächen aufweist. Erfindungsgemäß werden die Positionierflächen eines Gaswechselkanalrechenkerns 1 so ausgewählt und angeordnet, dass eine zuverlässige und passgenaue Positionierung einer Positioniereinrichtung in dem entkernten Rohzylinderkopf erzielt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Positionierflächen drei in Form eines Dreibeins angeordnete Höhenanschläge 4, zwei Queranschläge 7 und ein Längsanschlag 8 sind. Durch diese Auswahl ist mit einer Mindestzahl von verschiedenen Positionierflächen eine äußerst passgenaue Positionierung der Positioniereinrichtung sichergestellt.
Description
POSITIONIERFLACHEN AN EINEM GEWECHSELKANALRECHENKERN
B E S C H R E I B U N G
Die Erfindung betrifft einen Gaswechselkanalrechen als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechen mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanal- rechen für eine Erstaufnahmebearbeitung Positionierflächen aufweist.
Derartige Positionierflächen an Gaswechselkanalrechen eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine sind bekannt und werden benutzt, um den gegossenen Zylinderkopfrohling für die sogenannte Justage- beziehungs- weise Erstaufnahmebearbeitung mehr oder weniger definiert zu positionieren. Bei dieser Bearbeitung wird dann, ausgehend von den Positionierflächen, beispielsweise eine Fläche des Zylinderkopfrohlings bearbeitet, wobei dann diese Fläche die Basisfläche für weitere Bearbeitungen ist.
Im Zuge der Erfüllung von strengen Abgasgesetzgebungsvorschriften ist es heutzutage wichtig, dass bei einem solchermaßen hergestellten Zylinderkopf die Luftströmung durch die einzelnen Gaswechselkanäle, die durch die Gaswechselkanalrechen gebildet werden, möglichst einheitlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Positionierflächen eines Gaswechselkanalrechens so auszuwählen und anzuordnen, dass eine zuverlässige und passgenaue Positionierung einer Positioniereinrichtung für die Erstaufnahmebearbeitung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Positionierflächen drei Höhenanschläge, zwei Queranschläge und ein Längsanschlag sind. Durch
diese Auswahl ist mit einer Mindestzahl von verschiedenen Positionierflächen eine äußerst passgenaue Positionierung des Zylinderkopfs für eine Erstaufnahmebearbeitung sichergestellt. Dies geschieht in der Form, dass eine Positioniereinrichtung in den entkernten Zylinderkopfrohling eingesetzt wird und diese mit allen genannten Positionierflächen zusammenwirkt. Die so ausgerichtete Positioniereinrichtung ist dann die Grundlage für die Erstaufnahmebearbeitung, dass heißt, ausgehend von beispielsweise Referenzpunkten der Positioniereinrichtung wird die Bearbeitungsmaschine gesteuert und es werden eine oder mehrere Flächen und/oder Bohrungen oder Ähnliches an dem Zylinderkopf bearbeitet. Danach wird die Positioniereinrichtung entfernt und, ausgehend von den schon bearbeiteten Flächen und/oder Bohrungen, werden die weiteren notwendigen Bearbeitungen des Zylinderkopfs insbesondere auch in dem Bereich vorgenommen, der durch die zunächst angebrachte Positioniereinrichtung nicht bearbeitet werden konnte. Hierzu zählt beispielsweise die Fertigung der Ausnehmungen zur Aufnahme der Ventilsitzringe. Es ist einsichtig, dass deren Lage in Bezug zu den Gaswechselkanälen für das Drallverhalten des Zylinderkopfs besonders wichtig sind.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Höhenanschläge in Form eines Dreibeins ausgebildet an dem Gaswechselkanalrechen in der Form verteilt angeordnet, dass zwei Höhenanschläge im Bereich von Ventilführungs- butzen von verschiedenen Einlasskanalrechenzähnen angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag ist an einem zylinderkopfseitenwandigen Ende eines weiteren Einlasskanalrechenzahnes angeordnet. Diese Anordnung der Höhenanschläge gewährleistet eine exakte Höhenpositionierung der Positioniereinrichtung. Dadurch, dass zwei der Höhenanschläge im Bereich von Ventilführungsbutzen angeordnet sind, ist darüber hinaus sichergestellt, dass keine Beeinflussung des Strömungslaufs der Verbrennungsluft durch den fertigen Einlasskanal im Vergleich zu dem weiteren Einlasskanalrechen gegeben ist. Selbstverständlich können aber auch die Auslass- kanalrechenzähne in der dargestellten Art und Weise zur Positionierung herangezogen werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind die zwei Höhenanschläge an äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordnet und der dritte Höhenanschlag ist an einem zwischen den äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordneten weiteren Einlasskanalrechenzahn angeordnet. Dadurch ist eine genaue Fixierung der Positioniereinrichtung gewährleistet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Queranschläge zumindest an zwei äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordnet. Dies ist für die exakte Ausrichtung der Positioniereinrichtung die günstigste Stelle. Dabei kann darüber hinausgehend an den weiteren Einlasskanalrechenzähnen ebenfalls ein Queranschlag vorhanden sein. Dadurch ist sichergestellt, dass alle Ejnlasskanalrechenzähne in diesem für das Strömungsbild der Verbrennungsluft wichtigen Bereich gleich ausgebildet sind. Die Queranschläge können im Bereich neben den Ventilführungsbutzen angeordnet sein oder aber im Bereich der zylinderkopfbodenseitigen Enden der Ein- lasskanalrechenzähne angeordnet sein. Insbesondere im letzten Fall können an jedem der Einlasskanalrechenzähne Queranschläge vorgesehen sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Queranschläge nicht in einem Gussbereich angeordnet sind, der später bei der Bearbeitung der Ventilsitzaufnahmeflächen bearbeitet wird, so dass strömungsmäßig einheitliche Kanäle entstehen.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Längsanschlag im Bereich neben dem Ventilführungsbutzen oder aber an einem zylinderkopfbodenseitigen Ende eines Einlasskanalrechenzahnes angeordnet. Auch hier können an den weiteren Einlasskanalrechenzähnen ebenfalls (funktionslose) Längsanschläge für die Gewährleistung eines einheitlichen Strömungsverhaltens angeordnet sein; insbesondere dann, wenn der beziehungsweise die Längsanschläge nicht in einem Gussbereich angeordnet sind, der später bei der Bearbeitung der Ventilsitzaufnahmeflächen bearbeitet wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Fig. dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.
- A -
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Variante eines Gaswechselkanalrechens mit Positionier- flächen und
Fig. 2 eine zweite Variante eines Gaswechselkanalrechens, bei dem die Queranschläge als Bestandteil der Positionierflächen an anderer Stelle angeordnet sind.
Der in den Figuren unvollständig dargestellte Gaswechselkanalrechen 1 ist für die Gießform eines vierzylindrigen Zweiventilzylinderkopfs bestimmt. Nicht dargestellt ist der die einzelnen Kanalrechenzähne zusammenhaltende Verbindungsteii, der an dem zyiinderkopfseitenwandigen Ende 6 der Kanalrechenzähne angeordnet ist. An diesem Verbindungsteil sind sowohl die Einlasskanalrechenzähne 2 als auch die Auslasskanalrechenzähne 3 angebracht. Dieses Verbindungsteil verbindet die Kanalrechenzähne außerhalb des (fertigen) Zylinderkopfs. Der Gaswechselkanalrechen ist zusammen mit den weiteren Kernteilen in der Giesform definiert positioniert. Nach dem Gießvorgang und der anschließenden Entkernung muss der Rohzylinderkopf aber weiterbearbeitet werden und beispielsweise passgenau in Bezug zu den Einlasskanälen Ausnehmungen zur Aufnahme von Ventilsitzringen eingearbeitet werden. Hierzu wird eine Positioniereinrichtung in den Gaswechselkanälen eingesetzt und, ausgehend von definierten Referenzpunkten der Positioniereinrichtung, wird quasi eine Justage- oder Erstaufnahmebearbeitung von bestimmten Flächen und/oder Bohrungen an dem Zylinderkopf vorgenommen. Ausgehend von dieser Justage- oder Erstaufnahmebearbeitung können dann die Ausnehmungen für die Ventilsitzringe gefertigt werden.
Für die genaue Ausrichtung der Positioniereinrichtung sind bei dem Gaswechselkanalrechen 1 gemäß Fig. 1 an die äußeren Einlasskanalrechenzähne 2a, 2d Höhenanschläge 4a, 4d im Bereich von Ventilführungsbutzen 5 angeordnet und ein dritter Höhenanschlag 4b ist bei einem dazwischen
liegenden Einlasskanalrechenzahn 2b an dessen zylinderkopfseitenwandi- gem Ende 6 angebracht. Die Höhenanschläge 4a, 4b, 4d bilden dabei ein Dreibein und gewährleisten eine sichere Positionierung der Positioniereinrichtung. Queranschläge 7a, 7d sind wiederum an den äußeren Einlasska- nalrechenzähnen 2a, 2d angeordnet und zwar an deren zylinderkopfboden- seitigen Enden. Ein Längsanschlag 8 ist an dem zylinderkopfseitigen Ende des Einlasskanalrechenzahns 2c angeordnet. Sowohl die Queranschläge 7a, 7b als auch der Längsanschlag 8 liegen in einem Bereich des fertig bearbeiteten Zylinderkopfs, in dem eine maschinelle Bearbeitung zur Schaf- fung von Aufnahmeausnehmungen für Ventilsitzringe erfolgt.
Im Unterschied hierzu sind bei dem Gaswechselkanalrechen gemäß Fig. 2 die (mit entsprechenden Gegenstücken zusammenwirkenden) Queranschläge 7a\ 7d* und der Längsanschlag 8' im Bereich neben den Ventii- führungsbutzen 5 der Einlasskanalrechenzähne 2a, 2c und 2d angeordnet. Dieser Bereich ist nicht strömungsbeeinflussend für die Verbrennungsluft. Es können aber auch an allen Einlasskanalrechenzähnen 2 sowohl Queranschläge 7' als auch Längsanschläge 8' vorhanden sein, wenn eine (geringe) Strömungsbeeinflussung anzunehmen ist. Im Rahmen der Erfindung können auch kombinierte Anordnungen gemäß den Fig. 1 und Fig. 2 verwirklicht sein.
Bezugszeichenliste
1 Gaswechselkanalrechen 2 Einlasskanalrechenzahn
3 Auslasskanalrechenzahn
4 Höhenanschlag
5 Ventilführungsbutzen
6 zylinderkopfseitenwandiges Ende 7 Queranschlag
8 Längsanschlag
Claims
1. Gaswechselkanalrechen als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechen mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanalrechen für eine Erst- aufnahmebearbeitung Positionierflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierflächen drei Höhenanschläge (4), zwei Queranschläge (7) und ein Längsanschlag (8) sind.
2. Gaswechselkanalrechen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenanschläge (4a, 4b, 4d) in Form eines Dreibeins ausgebildet an dem Gaswechselkanalrechen (1 ) in der Form verteilt angeordnet sind, dass zwei Höhenanschläge (4a, 4d) im Bereich von Ventilführungsbutzen (5) von verschiedenen Einlasskanalrechen- zähnen (2) angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag (4b) an einem zylinderkopfseitenwandigen Ende (6) eines weiteren Einlasskanalrechen- zahnes (2) angeordnet ist.
3. Gaswechselkanalrechen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Höhenanschläge (4a, 4b) an äuße- ren Einlasskanalrechenzähnen (2a, 2d) angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag (4c) an einen zwischen den äußeren Einlasskanalrechenzähnen (2a, 2d) angeordneten weiteren Einlasskanalrechenzahn (2b) angeordnet ist.
4. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7) zumindest an zwei äußeren Einlasskanalrechenzähnen (2) angeordnet sind.
5. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7a, 7d) im Bereich neben den Ventilführungsbutzen (5) angeordnet sind.
6. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7a\ 7d') im Bereich der zylinderkopfbodenseitigen Enden der Einlasskanalrechenzähne (2a, 2d) angeordnet sind.
7. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsanschlag (8) im Bereich neben den Ventilführungsbutzen (5) angeordnet ist.
8. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsanschlag (8') an einem zylinder- kopfbodenseitigen Ende eines Einlasskanalrechenzahnes (2c) angeordnet ist.
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