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Title:
DEVICE AND METHOD FOR REMOVING AT LEAST ONE COOLING ELEMENT FROM AN AT LEAST PARTIALLY DEMOULDED CAST PART, METHOD FOR INTRODUCING AT LEAST ONE COOLING ELEMENT INTO A MOULD CORE OF A CAST PART MOULD, COOLING ELEMENT AND CAST PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/217199
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for removing at least one cooling element (2-2d) from an at least partially demoulded cast part (22), more particularly from a housing (22) for an electric motor cast from a light metal alloy (22), said device having a means (1; 1b) for removing the at least one cooling element (2-2d). The invention also relates to a method for removing at least one cooling element (2-2d) from an at least partially demoulded cast part (22), a method for introducing at least one cooling element (2-2d) into a mould core (26, 35) of a cast part mould (22), a cooling element (2-2d) and a cast part (22).

Inventors:
BARANZKE MATTHIAS (DE)
WILHELM JOCHEN (DE)
KLAUS GERALD (DE)
WEISER THOMAS (DE)
SCHNUBEL DIRK (DE)
Application Number:
PCT/IB2020/053845
Publication Date:
October 29, 2020
Filing Date:
April 23, 2020
Export Citation:
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Assignee:
NEMAK SAB DE CV (MX)
International Classes:
B22D15/00; B22C9/22; B22D27/04; B22D30/00
Foreign References:
DE102006006132A12007-08-16
DE102006053404A12008-05-15
DE102014101080B32015-07-30
US20140319956A12014-10-30
DE102008019200A12009-10-22
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Claims:
Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2-2d) aus einem

wenigstens teilweise entformten Gussteil (22), insbesondere aus einem aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gehäuse (22) für einen Elektromotor, die eine Einrichtung (1; 1 b) zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements (2-2d) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) ein Mittel zum Greifen eines an dem

mindestens einen Kühlelement (2-2d) angebrachten Entnahmevorsprungs (5-5d.) umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Greifmittel mindestens ein Paar voneinander beabstandeter Schienen (8, 9; 8b, 9b) umfasst, die zum Hintergreifen des Entnahmevorsprungs (5-5d) eingerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Entnahmevorsprung (5-5d) des mindestens einen Kühlelements (2-2d) mindestens ein paar voneinander beabstandeter Schienen umfasst, die dazu eingerichtet sind, vom dem Greifmittel hintergriffen zu werden. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Greifmittel mehrere Schienenpaare (8, 9; 8b, 9b) aufweist, die in

Umfangsrichtung eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes (3; 3b) nebeneinander angeordnet sind und sich insbesondere parallel oder schräg zu dessen Längsachse erstrecken.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass jede der Schienen (8, 9; 8b, 9b) lösbar mit einem im Wesentlichen

rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopf (3; 3b) der Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) oder mit dem mindestens einen Kühlelement (2-2d) verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass sich ein Durchmesser eines im Wesentlichen kegelstumpfförmigen

Entnahmekopfes (3; 3b) der Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) in einer Richtung (11 ; 11a) vergrößert, in der der Entnahmekopf (3; 3b) in einen Gussteilhohlraum (23) zur Entnahme von Kühlelementen (2-2d) bewegbar ist, und die vorzugsweise koaxial zu einer Längsrichtung des Entnahmekopfes (3; 3b) ist.

7. Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2-2d) aus einem

wenigstens teilweise entformten Gussteil (22),

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Entnahmeeinrichtung (1 ; 1 b) vorzugsweise parallel, koaxial oder schräg zu einer Längsachse in einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylinderförmigen oder kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) des Gussteils (22) eingeführt wird, wobei mindestens ein an dem mindestens einen Kühlelement (2- 2d) angebrachter Entnahmevorsprung (5-5d) von einem Greifmittel (8, 9; 8b, 9b) einer Einrichtung (1 ; 1 b) zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements (2-2d) gegriffen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) bei einer Bewegung der

Entnahmeeinrichtung (1 ; 1 b) aus dem Hohlraum (23) heraus mitgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass durch eine Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1; 1b) in den

rotationssymmetrischen Hohlraum (23) hinein eine Bewegung des mindestens einen Kühlelementes (2-2d) in einer Richtung (12) des Hohlraums (23) bewirkt wird, die eine radiale Bewegungskomponente (12) aufweist. 10. Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelemmentes (2-2d) in einen Formkern einer Gussteilform, die zur Herstellung eines Gussteils (22) vorgesehen ist, aus dem im wenigstens teilweise entformten Zustand das mindestens eine Kühlelement (2-2d) entfernt werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) derart in den Formkern (26; 35)

5 eingebracht wird, dass mehrere Oberflächenabschnitte (14c, 34; 34d) ausgebildet werden, die bei einem Befüllen der Gussteilform zum Kontakt mit einer Schmelze vorgesehen sind, wobei zumindest einer der Oberflächenabschnitte von einer Außenseite (14; 14c; 14d) des mindestens einen Kühlelements (2-2d) gebildet wird. 11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) vor einer Einbringung von Formsand in eine Formkemherstellungsform (36) eingebracht wird und während der Einbringung des Formsandes ortsfest in der Formkemherstellungsform (36) gehalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) derart in die Formkemherstellungsform (36) eingebracht wird, dass eine mindestens einem Entnahmevorsprurig (5-5d) abgewandte Seite gegen eine Fqrmkernherstellungsformwand (39) anliegt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Kühlelement (2-2d) in einen ersten Teil (27) eines mindestens zweiteiligen Formkers (26) eingebracht wird und ein zweiter Teil (28) des Formkerns (26) mit dem ersten Teil derart verbunden wird, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) in eine Tasche (32, 33) in jedem Förmkerhteil (27, 28) eingreift.

14. Kühlelement (2-2d), das dazu vorgesehen ist, in einen Formkern (26, 35) einer

Gussteilform zur Herstellung eines aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gussteils (22) eingebracht zu werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Entnahmevorsprung (5-5d), der dazu eingerichtet ist, bei einer Entnähme des Kühlelements (2-2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22) von einem Greifmittel (8, 9; 8b, 9b) einer Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) gegriffen zu werden, von einer Seite vorsteht, die einer Seite, die bei einem Befüllen der Gussteilform in Kontakt mit eine

15. Kühlelement nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Entnahmevorsprung (5-5d) einen T-förmigen Querschnitt aufweist und sich vorzugsweise in einer Längsrichtung des Kühlelementes (2-2d) erstreckt oder schienenartig ausgebildet ist.

16. Kühlelement nach Anspruch 14 oder 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Dicke von T-Schenkeln (7; 7a; 7c) des Entnahmevorsprungs (5-5d) von einem ersten Ende (20) zu einem zweiten Ende (21 ) hin zunimmt, vorzugsweise linear.

17. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Entnahmevorsprung (5-5d) einstückig angeformt ist, stoffschlüssig mit diesem verbunden oder lösbar mit dem Kühlelement (2-2d) verbindbar ist.

18. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Oberfläche (14; 14c; 14d) vorgesehen ist, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines Hohlraums (23) eines Gussteils, (22), aus dem das Kühlelement (2-2d) entnehmbar ist 19. Gussteil (22), insbesondere aus einer Leichtmetalllegierung gebildetes Gussteil (22), das einen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder

kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) zur Aufnahme eines Bauteils eines Elektromotors aufweist, der durch einen mit mindestens einem Kühlelement (2-2d) nach einem der Ansprüche 14 bis 18 versehenen Formkern (26, 35) herstellbar oder hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet,

dass ein den Hohlraum (23) begrenzender Gussteilwandabschnitt (24), der bei einer Gussteilherstellung mit einer Seite gegen das mindestens eine Kühlelement (2- 2d) anliegt, einen sekundären Dendritenarmabstand zwischen 3 und 30 pm aufweist, vorzugsweise zwischen 15 und 25 pm.

20. Gussteil nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet, dass der Gussteilwandabschnitt (24) einen Kühlkanal begrenzt.

21. Gussteil nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet,

5 dass der Gussteilwandabschnitt (24) eine zur Aufnahme eines Dichtungsringes

vorgesehene Nut mit einer vorzugsweise von dem Gussteilwandabschnitt (24) vorstehende Nutwand umfasst, die Poren aufweist, deren Feretdurch messe r maximal 0,9 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 mm.

Description:
Beschreibung:

„Vorrichtung und Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelementes in einen Formkern einer Gussteilform, Kühlelement sowie Gussteil“

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, insbesondere aus einem aus einer

Leichtmetalllegierung gebildeten Gussgehäuse für einen Elektromotor, die eine Einrichtung zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, ein Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelementes in einen Formkern einer Gussteilform, ein Kühlelement sowie ein Gussteil.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, sogenannte Kühleisen aus Grauguss oder einem Automatenstahl in eine Gussteilform einzubringen. Dadurch wird während der Erstarrung in einem Wirkbereich des Kühleisens insbesondere eine Verbesserung mechanischer

Eigenschaften sowie eine Verringerung von Porosität in dem Gussteil erreicht. Nach einer zumindest teilweisen Entformung, insbesondere einer teilweisen Entsandung, können die an dem . Gussteil anhaftenden Kühleiseh manuell entnommen bzw. entfernt und erneut verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine automatisierte Entnahme des mindestens einen

Kühlelementes ermöglicht:

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Entnahmeeinrichtung ein Mittel zum Greifen eines an dem mindestens einen Kühlelement angebrachten Entnahme- vorsprungs umfasst. Die Entnahmevorrichtung ist vorzugsweise bewegbar ausgebifdet, um das mindestens eine Kühlelement aus einem ortsfest angeordneten Gussteil zu entnehmen. Denkbar ist außerdem, dass eine Entnahmevorrichtung ortsfest angeordnet ist und ein Gussteil zur Kühlelemententnahme relativ zu einer Entnahmeeinrichtung bewegt wird. Eine manuelle Entnahme der Kühlelemente ist vorteilhaft nicht erforderlich. Ferner vorteilhaft kann durch die Entnahmeeinrichtung eine Zentrierung bewirkt werden, die eine stets gleiche Positionierung des mindestens einen entnommenen Kühlelements ermöglicht. Dadurch ist ein automatisiertes Ablegen in eine Lagerpalette zur erneuten Verwendung möglich. Insbesondere bei der Herstellung von Gussteilen, die aus einer Leichtmetalllegierung, vorzugsweise aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung gebildet und als Gehäuse für einen Elektromotor vorgesehen sind, sind in Bereichen, die zur Aufnahme eines Stators bzw. eines Statorträgers dienen, besondere Eigenschaften wie eine geringe Porosität und/oder eine hohe Festigkeit erforderlich. Um ein kompaktes Gehäuse sowie eine zuverlässige Kühlung im Motorbetrieb zu ermöglichen, muss das Gehäuse gerade im Bereich von

Kühlkanälen eine besonders geringe Porosität aufweisen, um Kühlmittelverlust zu

vermeiden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist eine Einbringung von mindestens einem Kühlelement in einen Formkern, der beispielsweise ein Sand- oder ein Salzkern sein kann, in eine Gussteilform, mit der ein Gussteil heigestellt wird, erforderlich. Die Gussteilform kann eine Dauerform wie eine Kokille oder eine zur einmaligen

Verwendung vorgesehene Sandform sein. Der Entnahmevorsprung ist einstückig an das Kühlelement angeformt, stoffschlüssig mit diesem verbunden oder lösbar mit dem Kühlelement verbindbar. Durch eine lösbare

Verbindung ist vorteilhaft ein besonders einfacher Austausch eines Entnahmevorsprungs möglich. Ein erforderlicher Wartungs- und/oder Instandsetzungsaufwand wird reduziert. Das Kühlelement ist vorzugsweise aus Grauguss oder einem Stahl, insbesondere einem

Automatenstahl, gebildet.

Denkbar ist außerdem, dass ein Kühlelement mehrere Entnahmevorsprünge aufweist. Sollte einer der Entnahmevorsprünge beschädigt sein, kann ein weiterer vorteilhaft zur Entnahme des. Kühlelementes aus dem Gussteil benutzt werden. Ein unmittelbarer Austausch ist nicht erforderlich.

Eine einstückige Anformung ermöglicht vorteilhaft eine einfache Herstellung, während eine stoffschlüssige Verbindung einen Austausch oder eine Reparatur eines beschädigten Entnahmevorsprungs durch Schweißen und Löten ermöglicht.

Zweckmäßigerweise umfasst das Greifmittel mindestens ein Paar voneinander beab- standeter Schienen, die zum Hintergreifen des Entnahmevorsprungs eingerichtet sind.

Vorteilhaft kann der Entnahmevorsprung derart von einem Schienenpaar gegriffen werden, dass ausschließlich Entnahmekräfte übertragen werden, die vorzugsweise senkrecht oder nahezu senkrecht zu einer Längsrichtung der Schienen wirken. Eine Übertragung

beispielsweise von Querkräften oder Biegemomenten, die eine Beschädigung des

Vorsprungs oder der Schienen bewirken könnten, wird vorteilhaft vermieden. In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Entnahmevorsprung des mindestens einen Kühlelements mindestens ein paar voneinander beabstandeter Schienen, die dazu eingerichtet sind, vom dem Greifmittel hintergriffen zu werden. Vorteilhaft ist die

Entnahmeeinrichtung konstruktiv vereinfacht und ermöglicht dadurch längere Standzeiten.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Greifmittel mehrere Schieneripaare auf, die in Umfangsrichtung eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise

zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes nebeneinander angeordnet sind und sich insbesondere parallel oder schräg zu dessen Längsachse erstrecken. Vorteilhaft können mehrere Kühlelemente gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsschritt entnommen und bei deren Entnahme durch den Entnahmekopf zentriert werden. Die Kühlelemente sind in einen im Wesentlichen rötationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Formkern einer Gussteilform eingebracht, der einen Hohlraum zur Aufnahme des Rotors oder eines Rotorträgers des Elektromotors abbildet.

Sind mehrere Kühlelemente vorgesehen, die vorzugsweise bündige Oberflächenabschnitte eine Formkerns bilden und beim Befüllen einer Gussteilform in Kontakt zu einer Schmelze stehen, weist jedes eine Oberfläche auf, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines Hohlraums eines Gussteils, aus dem das

Kühlelement entnehmbar ist. Vorteilhaft ist eine endkontunahe Herstellung eines Gussteils möglich.

Eine besonders gute Fixierung der Kühlelemente in dem Formkern sowie deren besonders gute Greifbarkeit bei einer Entnahme aus dem Gussteil werden erreicht, wenn ein

Entnahmevorsprung auf einer Seite eines Kühlelementes angeordnet ist, die einer Seite abgewandt ist, die bei einem Befüllen einer Gussteilform in Kontakt mit der Schmelze ist. Dadurch kann der Entnahmevorsprung einerseits eine Rastverbindung mit dem Formkern ausbilden und kann außerdem von dem Greifmittel gegriffen werden. Ein für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneter Formkern kann einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet sein. Vorteilhaft besteht eine besonders hohe Gestaltungsfreiheit.

Damit das mindestens eine Kühlelement derart in den Formkern eingebracht werden kann, dass mehrere Oberflächenabschnitte ausgebildet werden, von denen zumindest einer von einer Außenseite des Kühlelements gebildet wird, kann es vor einem Einbringen von Formsand in ein Formkemherstellungswerkzeug eingelegt werden. Eine ortsfeste Anordnung in dem Formkernherstellungswerkzeug kann durch den Entnahmevorsprung bewirkt werden, der dazu in eine Halteeinrichtung in dem Werkzeug eingreift. Dadurch ist die ortsfeste Anordnung selbst dann sichergestellt, wenn der Formsand unter Druckbeaufschlagung in das Werkzeug hineingeschossen wird. Vorteilhaft wirkt der Entnahmevorsprung zur Fixierung in dem Formkernherstellungswerkzeug sowie als Gegenhalter zu einem Greifmittel einer Einrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entsandeten Gussteil.

Durch die Anordnung der Schienen parallel oder schräg zur Längsachse des im

Wesentlichen rotationssymmetrischen Entnahmekopfes kann jedes Schienenpaar bei einer geradlinigen Bewegung des Entnahmekopfes in den Hohlraum hinein einen zugehörigen Entnahmevorsprung hintergreifen. Vorteilhaft können mehrere Kühlelemente in einem Arbeitsschritt entnommen werden. Weiter vorteilhaft erfolgt eine Zentrierung der

Kühlelemente bei deren Entnahme. Dadurch ist insbesondere deren automatisiertes

Einsetzen in eine Kühleisenlagerpalette und deren erneute Zuführung zur Kernherstellung möglich. Ein vollständig automatisierter Herstellungsprozess ohne manuelle Eingriffe ist möglich.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist jede der Schienen lösbar mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen

Entnahmekopf der Entnahmeeinrichtung oder mit dem mindestens einen Kühlelement verbindbar. Vorteilhaft sind beschädigte Schienen einfach austauschbar. Ein Wartungs- und/oder Instandsetzungsaufwand wird reduziert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vergrößert sich ein Durchmesser eines im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes der Entnahmeeinrichtung in einer Richturig, in der der Entnahmekopf in einen Gussteilhohlraum zur Entnahme von

Kühlelementen bewegbar ist, und die vorzugsweise koaxial zu einer Längsrichtung des Entnahmekopfes ist. Diese Vergrößerung bewirkt die Ausbildung einer Entformschräge, durch die sichergestellt wird, dass erforderliche Kräfte zur Entnahme von Kühlelementen aus einem Gussteil heraus linear ansteigend aufgebracht werden. Spannungsspitzen, die eine Beschädigung des Entnahmekopfes bewirken könnten, werden vorteilhaft vermieden.

Damit Spannungsspitzen weiter reduziert werden können, weist eine Entnahmevorsprung eines Kühlelements einen T-förmigen Querschnitt auf und erstreckt sich vorzugsweise in einer Längsrichtung des Kühleisens. T-Schenkel können vorteilhaft von dem Greifmittel, insbesondere von einem Schienenpaar, derart gegriffen bzw. hintergriffen werden, dass keine Querkräfte oder Biegemomente auftreten, die eine Beschädigung des

Entnahmevorsprungs verursachen können.

Nimmt eine Dicke der T-Schenkel von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende, insbesondere in Längsrichtung eines Kühlelementes hin zu, vorzugsweise linear, kann eine lineare Bewegung eines Entnahmekopfes bzw. eine solche des Gussteils relativ zu einem ortsfesten Entnahmekopf mit einem Greifmittel, das ein Schienenpaar zum Hintergreifen der T-Schenkeln aufweist, in eine Bewegung der Kühlelemente mit einer Bewegungs- komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung des Entnahmekopfes umgesetzt werden. Vorteilhaft wird ein Ablösen von Kühlelementen von dem Gussteil bewirkt. Weiter vorteilhaft kann eine lineare Bewegung des Gussteils oder des Entnahmekopfes in eine anders gerichtete Bewegung des mindestens einen Kühlelementes umgesetzt werden. Die

Schienen, die vorzugsweise eben ausgebildet sind und eine konstante Dicke aufweisen, gleiten dazu entlang der T-Schenkel.

Weist der Entnahmekopf ferner eine Entformschräge auf, beispielsweise zwischen 2 und 5 Grad, vorzugsweise 4 Grad, ist in Kombination mit T-Schenkeln mit variierender Dicke während einer Entnahmebewegung ein besonders kurzer Weg erforderlich, um eine ausreichend große Kraft aufzubringen, um das mindestens eine Kühlelement von dem Güssteil zu lösen, zu zentrieren und abschließend zur Entnahme aus ejnem

Gussteilhohlraum mitzunehmen.

Durch Verwendung mindestens eines Kühlelements wird in einem Gussteil ein

Gussteilwandabschriitt ausgebildet, der bei einer Gussteilherstellung mit einer Seite gegen das mindestens eine Kühlelement anliegt und der einen sekundären Dendritenarmabstand zwischen 3 und 30 m aufweist, vorzugsweise zwischen 15 und 25 pm. Vorteilhaft wird eine besonders hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringer Porosität erreicht. Eine geringe Porosität ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Gussteilwandabschnitt einen Kühlkanal begrenzt, in dem ein flüssiges Kühlmedium im Motorbetrieb geführt wird.

Umfasst ein Gussteil eine Nut auf, die zur Aufnahme eines Dichtungsringes vorgesehen ist, weisen Poren einen Feretdurchmesser von maximal 0,9 mm auf, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 mm. Vorteilhaft ist ein besonders dichtes Gussteil herstellbar. Kühlmittelverluste im Motorbetrieb werden verhindert. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten, sich auf die Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung in mehreren Ansichten,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Kühlelement in verschiedenen Ansichten,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung bei einer Entnahme von

Kühlelementen aus einem Gussteil,

Fig. 4 ein mit erfindungsgemäßen Kühlelementen versehener zweiteiliger Formkern,

Fig. 5 ein mit erfindungsgemäßen Kühlelementen versehener einteiliger Formkern sowie ein zugehöriges Formkemherstellungswerkzeug.

Eine in Fig. 1a in einer perspektivischen Darstellung gezeigte Einrichtung (1 ) zur Entnahme von acht kreisförmig nebeneinander angeordneten, identischen metallischen Kühleisen (2) aus einem in Fig. 1a nicht gezeigten Gussteil umfasst einen im Wesentlichen

kegelstumpfförmigen, in Fig. 1c-e im Detail gezeigten Entnahmekopf (3), in den in Fig. 1a+b gezeigte acht Längsnuten (4) eingebracht sind, in denen ein im Querschnitt T-förmiger, einstückig an das Kühleisen (2) angeformter Entnahmevorsprung (5), der von einer der Entnahmeeinrichtung (1) zugewandten Seite (6) der Kühleisen (2) vorsteht, geführt ist.

Die Entnahmeeinrichtung (1) umfasst sich in Längsrichtung des Entnahmekopfes (3) erstreckende, aus einem gehärteten Stahl gebildete Schienen (8, 9) mit konstanter Dicke, die im Umfangsrichtung paarweise nebeneinander angeordnet sind und durch mehrere

Schrauben (10) mit dem Entnahmekopf (3) lösbar verbunden sind. Denkbar ist außerdem, dass die Schienen (8, 9) in deren Längsrichtung eine variierende Dicke aulweisen.

Die Schienen (8, 9) sind an beiden Enden verjüngt und dazu vorgesehen, bei einer

Entnahme der Kühleisen (2) aus dem Gussteil T-Schenkel (7) der Entnahmevorsprünge (5) wie in Fig. 1b in einer Draufsicht gezeigt von zwei gegenüberliegenden Seiten zu

hintergreifen.

Zur Entnahme der Kühleisen (2) wird der Entnahmekopf (3) der Entnahmeeinrichtung (1) in Richtung eines in Fig. 1a gezeigten Pfeils (11) parallel zu seiner Längsachse in das Gussteil hineinbewegt, wodurch eine Bewegung der Kühleisens (2) in Richtung von in Fig. 1b beispielhaft gezeigter Pfeile (12) erfolgt. Dadurch werden die Kühleisen (2) von einem in Fig. 3 gezeigten Gussteil gelöst, zentriert und können im selben Arbeitsschritt entnommen werden.

Eine Entnahmeeinrichtung (1) ist im Detail in Fig. 1c in einer perspektivischen Ansicht sowie in Fig. 1 d in einer Explosionsdarstellung gezeigt.

Bei einer in Fig. 1e in einer Seitenansicht gezeigten im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Entnahmeeinrichtung (1 ) ist eine um 4 Grad gegenüber der Kegelachse geneigte Mantellinie (13) deutlich erkennbar. Diese bildet eine Entformschräge.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe a beigefügt ist. Ein in Fig. 2a in einer perspektivischen Draufsicht auf eine Außenseite gezeigtes Kühlelsen (2a) weist eine gebogene Oberfläche (14) auf, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines in Fig. 3 mit (23) bezeichneten Hohlraums eines Gussteils (22), aus dem ein Kühlelement (2a) entnehmbar ist. Die Oberfläche (14) ist ferner dazu vorgesehen, mit einer Metallschmelze in Kontakt zu gelangen, mit der eine Gussteilform befüllt wird. Dadurch wird eine besonders gute Gussteilqualität, insbesondere eine hohe Festigkeit sowie eine geringe Porosität in einem an das Kühleisen (2a) angrenzenden Gussteilbereich bewirkt. Dieser kann sich beispielsweise bis zu 25 mm von dem Kühleisen (2a) weg erstrecken und eine Porosität mit Poren mit einem Feret- durchmesser von maximal 0,8 mm aufweisen.

An einer ersten Stirnseite (15) ist ein erster Vorsprung (16) einstückig angeformt, während an einer zweiten Stirnseite (17) zwei weitere Vorsprünge (18, 19) angeformt sind. Die

Vorsprünge (16, 19) sind dazu vorgesehen, von einem Formkern, in das das Kühleisen (2b) eingebracht ist, hintergriffen zu werden. Dadurch werden sowohl eine Fixierung in dem Formkern als auch ein bündiger Abschluss einer Oberfläche des Formkerns mit der gebogenen Oberfläche (14) des Kühleisens (2a) erreicht.

Ein in Fig. 2b in einer perspektivischen Ansicht auf eine Innenseite gezeigtes Kühleisen (2a) umfasst einen Entnahmevorsprung (5a), der einen T-förmigen Querschnitt aulweist und sich in Längsrichtung des Kühleisens (2a) erstreckt. Eine Dicke von T-Schenkeln (7a) nimmt linear von einem ersten Ende (20) zu einem zweiten Ende (21) zu. Dadurch wird eine schiefe Ebene geschaffen, entlang der in Fig. 1 gezeigte und mit (8, 9) bezeichnete Schienen bei einer Einführbewegung einer in Fig. 2 nicht gezeigten Entnahmeeinrichtung in Richtung eines Pfeils (11a) gleiten. Dadurch wird eine Linearbewegung der Entnahmeeinrichtung in eine Bewegung der Kühleisen (2a) mit einer radiale Richtungskomponente von dem Gussteil weg in Richtung von in Fig. 1 b mit (12) bezeichneten Pfeilen bewirkt.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe b beigefügt ist.

Ein in Fig. 3a in einer Draufsicht gezeigtes, aus einer Aluminiumlegierung gebildetes

Gehäuse (22) für einen Elektromotor umfasst einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) mit einer um 1 Grad gegenüber der Kegelachse geneigten Mantellinie, der zur Aufnahme eines in Fig. 3 nicht gezeigten Stators oder eines Statorträgers des Elektromotors vorgesehen ist.

In den Hohlraum (23) ist eine Entnahmeeinrichtung (1b) für Kühleisen (2b) eingeführt, deren Schienen (8b, 9b) T-förmige Entnahmevorsprünge (5b) der Kühleisen (2b) hintergreifen und die in Fig. 3a in einer Anfangsstellung ist, in der keine Entnahmekräfte auf die Kühleisen (2b) wirken. Jedes Kühleisen (2a) liegt und haftet mit einer in Fig. 2a und b mit (14) bezeichneten Oberfläche gegen einen zugehörigen Gussteilwandabschnitt (24) an.

Bei einer linearen Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1b) in den Hohlraum (23) hinein gleiten die Schienen (8b, 9b) entlang einer in Fig. 2 gezeigten schiefen Ebene der

Entnahmevorsprünge (5d), wodurch eine Bewegung der Kühleisen (2b) von dem

Gussteilwandabschnitt (24), gegen den sie anliegen und anhaften, weg mit einer

Bewegungskomponente in einer radialen Richtung des Hohlraums (23) bewirkt wird. In einer in Fig. 3b gezeigten Endstellung sind die Kühleisen (2b) von dem Gussteil (22) getrennt Zwischen Kühleisen (2b) und dem zugehörigen Gussteilwandabschnitt (24) ist ein Spalt (25) ausgebildet. In dieser Stellung werden die Kühleisen (2b) von der Entnahmeeinrichtung (1b) gehalten und können durch eine einer Einführrichtung entgegengesetzten

Bewegungsrichtung aus dem Hohlraum (23) heraus mitgenommen werden.

Durch die regelmäßige Anordnung der Schienen (8b, 9b) sowie der Bewegung der

Entnahmeeinrichtung (1b) in eine Endstellung wird ferner eine Zentrierung der Kühleisen (2b) bewirkt, wodurch eine automatisiertes Einsetzen in eine in Fig. 3 nicht gezeigte

Kühleisenlagerpalette möglich ist. Denkbar ist außerdem, dass die Entnahmeeinrichtung (1b) auf einer ersten Seite in den Hohlraum eingeführt wird und auf einer der ersten Seite abgewandten Seite aus dem

Hohlraum (23) heraus austritt und die Kühleisen (2b) mitnimmt. Vorteilhaft wird verhindert, dass einzelne Kühleisen (2b) bei einer Herausbewegung in eitler der Einführrichtung entgegengesetzten Bewegungsrichtung hängenbleiben und bei einem automatisierten Entnahmeprozess einen Stillstand bewirken.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 3 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe c beigefügt ist.

Ein in Fig. 4a in einer Explosionsdarstellung gezeigter zweiteiliger, aus einem Formsand gebildeter, kegelstumpfförmiger Sandkem (26) weist zwei miteinander verbindbare

Sandkemteile (27, 28) auf, die durch eine Steck- und Klebeverbindung miteinander verbindbar sind, indem ein ringartiger Vorsprung (29) eines ersten Formkernteils (27) in eine in Fig. 4 nicht gezeigte, einen Klebstoff aufweisende Nut eingesteckt wird.

Mehrere Materialaussparungen (30) sind Aufnahme von Kühleisen (2c) in den Sandkem (26) eingerichtet, wobei T-Schenkel (7c) eines Entnahmevorsprungs (5c) von zwei Sandstegen (31 ) hintergriffen werden; Während ein in Fig. 4c gezeigter Vorsprung (16c) des Kühleisens (2c) dazu vorgesehen ist, in eine Tasche (32) in dem Sandkemteil (27) eingesteckt zu werden, greift ein weiterer Vorsprung (19c) in eine Tasche (33) in dem Sandkernteil (28) ein. In einen in Fig. 4b in einer perspektivischen Ansicht gezeigten, zusammengesetzten

Sandkem (26) sind insgesamt acht Kühleisen (2c) eingebracht. Oberflächen von Sandstegen (34) sind bündig zu Kühleisenoberflächen (14c) und bilden eine ebene Gesamtfläche, die dazu vorgesehen ist, beim Befüllen einer Gussteilform in Kontakt zu einer Metallschmelze, mit der die Gussteilform befüllt wird, zu stehen. Ein mit einem solchen Kern produziertes Gussteil ist endkonturnah hergestellt.

Bei einem in Fig. 4c im Längsschnitt gezeigten, zusammengesetzten, zweiteiligen Sandkem (26) hintergreifen T-Schenkel (7c) von Haltevorsprüngen (5c) Sandstege (31 ) eines

Sandkernteils ( ). Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe d beigefügt ist. Ein in Fig. 5a in einer perspektivischen Ansicht und in Fig. 5b in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigter Sandkem (35) ist einteilig ausgebildet. Kühleisen (2d) werden zu dessen Herstellung in ein in Fig. 5c in einer geschnittenen Seitenansicht gezeigtes

Formkemherstellungswerkzeug (36) eingebracht und bei einer Kernherstellung

eingeschossen, das heißt bis zur vollständigen Formfüllung von aushärtbarem Formsand umströmt.

Das Formkemherstellungswerkzeug (36) umfasst ein Ober- (37) sowie ein Unterteil (38), die einen Raum umschließen, in den zur Kernherstellung Formsand sowie Kühleisen (2d) eingebracht werden können und die relativ zueinander bewegbar sind, um einen

hergestellten Formkern entnehmen zu können.

Eine Oberseite (14d) der Kühleisen (2d) liegt gegen eine Formwandoberfläche (39) an.

Ferner sind Halteausnehmungen (40) vorgesehen, in die Haltevorsprünge (5d) der Kühleisen (2d) eingreifen, wodurch eine orstfeste Anordnung in dem For kemherstellungswerkzeug (36) sichergestellt ist. Obwohl in den Ausführungsbeispielen eine Entnahmeeinrichtung (1 ; 1 b) mit einem

bewegbaren Entnahmekopf (3; 3b), der zur Entnahme von Kühlelementen (2-2d aus einem ortsfest angeordneten Gussteil (22) gezeigt wurde, ist denkbar, dass dass der Entnahmekopf (3; 3b) ortsfest angeordnet ist und das Gussteil (22) zur Entnahme der Kühlelemente bewegbar ist.