[0001] Die Erfindung betrifft eine Gießform zur Herstellung eines Kastenkolbens nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Unter Kastenkolben sind dabei Kolben zu verstehen, die unterhalb eines etwa kreiszylindrischen,
die Kolbenringe aufnehmenden Bereichs durchgehend eine Außenkontur aufweisen, die
von der Kreisform stark abweicht, indem die Naben und die Kastenwände zur Kolbenmittelachse
hin eingezogen sind und nur noch im Bereich der Druck- und der Gegendruckseite vom
Kolbendurchmesser bestimmte, tragende Schaftwandabschnitte vorliegen.
[0003] Ein derartiger Kolben ist bekannt aus der
US 5,058,489. Die Herstellung erfolgt im Regelfall durch Gießen einer Aluminiumlegierung in einer
Metallkokille. Dabei wird die Aussparung bzw. Hochgießung zwischen Nabenabstützung
und Ringband (vgl. Fig. 2 der Schrift) durch linear verschiebbare Kernteile hergestellt.
Bedingt durch die rein lineare Verschiebung des Kerns sind der Formgebung der Aussparungen
und damit auch der möglichen Gewichtsverminderung des Kolbens Grenzen gesetzt.
[0004] Ebenso sind herausschwenkbare Teile einer Gießform zur Herstellung eines Kolbens
für einen Verbrennungsmotor aus der
EP 0 605 910 A1 bekannt, die eine Form für die Herstellung eines Kolbens, bei dem ein schwenkbarer
Kern eingesetzt wird, beschreibt. Hohlräume am unteren Teil des Kolbens werden durch
linear verschiebbare Kerne geformt und durch diese linear verschiebbaren Kerne werden
Pinolen wiederum linear hindurch geschoben. Die Pinole müssen also nicht zum Öffnen
der Form verschoben werden, nur zum Ausformen des fertigen Kolbens.
[0005] Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, bei Kastenkolben mit Aussparungen
zwischen Ringband und Nabenabstützung eine variable Formgebung der Aussparungen mittels
einer neuartigen Gießform zu ermöglichen und ggfs. bestimmte Formmerkmale im Bereich
der Kastenwand auf einfache Weise zu erzeugen.
[0006] Dieses Problem wird gelöst durch eine Gießform nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Unter axialer Richtung ist dabei die Richtung der Kolbenlängsachse zu verstehen,
unter radialer Richtung eine senkrecht zur Längsachse stehende Richtung.
[0008] Durch die Schwenkarbeit der die Aussparungen erzeugenden Gießkerne wird es möglich,
Hinterschneidungen, insbesondere im Bereich hinter den Ringnuten, zu erzeugen, ohne
die bisher bei Kolben hierzu notwendige Kernteilung vornehmen zu müssen.
[0009] Dabei kann der die Aussparung erzeugende Gießkern einstückig mit dem Fenstereinsatz
der Gießform sein, es kann der Gießkern mit dem Fenstereinsatz verbindbar sein oder
der Fenstereinsatz und der die Aussparung erzeugende Gießkern sind unabhängig voneinander
schwenkbar oder Fenstereinsatz ist nur linear verschiebbar. Unter Fenstereinsatz ist
derjenige Teil der Kokille zu verstehen, der den Kolben insbesondere im Bereich der
nach außen weisenden Kastenwände und der benachbarten Naben formt.
[0010] Ferner wird es gemäß einer nicht beanspructen Variante durch entsprechende Auswahl
des Schwenkpunktes und des Anzugswinkels möglich, sofern auch gewichtsvermindernde
Durchbrüche in den Kastenwänden erzeugt werden sollen, diese Durchbrüche ohne Verwendung
von Pinolen herzustellen, indem die Verrundungsradien zumindest im oberen äußeren
Bereich der Durchbrüche ebenfalls durch schwenkbare Fenstereinsätze erzeugt werden.
[0011] Ähnlich wie bei linear verschiebbaren Gießkernen ist für die problemlose Ausformung
des Gußteils eine Anzugsschräge bzw. ein vom Drehpunkt des Gießkerns abhängiger Anzugswinkel
vorzusehen, dessen Lage im Unterschied zu den bekannten Gießkernen variiert und dessen
Größe ebenfalls lokal unterschiedlich sein kann.
[0012] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
- Fig. 1
- einen gegossenen Kastenkolben mit schwenkbarem Gießkern,
- Fig. 2
- das Ausformen des schwenkbaren Kerns,
- Fig. 3
- einen in Bolzenrichtung verlaufenden Schnitt neben den Bolzennaben,
- Fig. 4
- wie Fig. 3, Gießkern geschwenkt.
[0013] Nach dem Gießen des Kolbens 1 werden beim Ausformen zunächst die Pinolen 2 gezogen,
die im Bereich des Bolzenauges Öffnungen 3 erzeugen. Erst nachdem die Pinole 2 ganz
aus dem schwenkbaren Fensterteil 4 gezogen ist, kann dieses durch Schwenken um den
Drehpunkt 5 seitlich nach unten geklappt und ausgeformt werden. Anschließend kann
die nicht dargestellte Kokille aufgefahren werden. Die Gießkerne 6 zur Erzeugung der
Aussparungen 7 sind integraler Bestandteil der schwenkbaren Fenster- bzw. Kokillenteile
4 und einstückig mit diesen verbunden.
[0014] Der in Fig. 2 erkennbare, nicht schraffierte Krümmungsbereich des Fensterteils 4
macht deutlich, daß sich die Aussparung 7 über einen größeren Umfangswinkel - auch
mehr als 90° - des Kolbens erstrecken kann.
[0015] Wie aus einer nicht beanspruchten Variante der Erfindung gemäß den Figuren 3 und
4 zu erkennen ist, ist es mit den schwenkbaren Fensterteilen 4 auch möglich, Verrundungsradien
an Durchbrüchen 8 durch entsprechende Konturen 9 am Fensterteil 4 zu erzeugen. Ferner
ist es mit den schwenkbaren Fensterteilen 4 möglich, am unteren Ende der Kastenwand
einen Verstärkungsbund 10 durch entsprechende Konturen 11 des schwenkbaren Fensterteils
4 zu erzeugen.
1. Gießform zur Herstellung eines Kastenkolbens (1) mit einem oberen, etwas kreiszylindrischen
Bereich zur Aufnahme von zumindest zwei Ringnuten, und einem unteren Bereich, in dem
die in Richtung der Bolzenachse zur Kolbenlängsachse hin zurückgesetzten Naben liegen
und mit Aussparungen (7), die
- in Umfangsrichtung zumindest im Bereich vor den Naben vorhanden sind und die
- in axailer Richtung auf Höhe des kreiszylindrischen. Bereichs und die
- in radialer Richtung zwischen der Nabenabstützung und dem kreiszylindrischen Bereich
liegen,
wobei die Gießform einen schwenkbaren Gießkern (6) und eine Pinole (2) umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole (2) im schwenkbaren Gießkern zur Erzeugung der Aussparung (7) translatorisch
verschiebbar gelagert ist.
2. Gießform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der schwenkbare Gießkern (6) einstückig mit einem Fenstereinsatz (4) verbunden ist.
1. Mould for producing a box piston (1) with an upper, roughly circular-cylindrical section
for placing at easy two annular grooves, and a lower section, in which the hubs are
located which are set back in the direction of the bolt axis towards the piston longitudinal
axis and with recesses (7), which
- are provided in circumferential direction at least in the region in front of the
hubs and which
- lie in axial direction at the level of the circular cylindrical section and
- in radial direction between the hub support and the circular-cylindrical section,
wherein the mould comprises a pivotable mould core (3) and a sleeve (2),
characterised in that the sleeve (2) is mounted in a translatory displaceable manner in the pivotable mould
core to produce the recess (7).
2. Mould according to claim 1, characterised in that the pivotable mould core (6) is connected in one piece with a window insert (4).
1. Moule de fonderie pour la fabrication d'un piston à caisson (1) présentant une zone
supérieure sensiblement cylindrique circulaire pour recevoir au moins deux rainures
annulaires, et une zone inférieure dans laquelle les moyeux se situent en retrait
dans la direction de l'axe de tourillon vers l'axe longitudinal de piston et comportant
des évidements (7) qui
- dans la direction périphérique sont présents au moins dans la zone située avant
le moyeu et qui
- se situent dans la direction axiale à la hauteur de la zone cylindrique circulaire
et qui
- se situent dans la direction radiale entre l'appui de moyeu et la zone cylindrique
circulaire,
le moule de fonderie comprenant un noyau de fonderie pivotant (6) et une broche (2),
caractérisé en ce que la broche (2) est supportée de manière mobile en translation dans le noyau de fonderie
pivotant pour créer les évidements (7).
2. Moule selon la revendication 1,
caractérisé en ce
que le noyau de fonderie pivotant (6) est assemblé d'un seul tenant avec un insert de
fenêtre (4).
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