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Title:
GRAVITY DIE-CASTING METHOD AND MOLD FOR PRODUCING CASTINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/137636
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gravity die-casting method and to a mold for producing castings.

Inventors:
BÖSHANS VIKTOR (DE)
GOLZ ROLAND (DE)
HANEKOP HEINRICH (DE)
ROMANKEWITZ CARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/053205
Publication Date:
August 17, 2017
Filing Date:
February 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KSM CASTINGS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
B22C9/06
Other References:
N.N.: "KSM Castings - Schwerkraft-Kokillenguss-Prozessanimation", 17 December 2014 (2014-12-17), XP055365074, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170418]
URS BRANDENBERGER: "GIESS- UND ANSCHNITTTECHNIK NACH FRIEDRICH NIELSEN", 1 January 2011 (2011-01-01), XP055364980, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170418]
Attorney, Agent or Firm:
KÖRNER, Andreas et al. (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Schwerkraftkokillengießverfahren zum Herstellen zweier vorzugsweise annähernd spiegelsymmetrischer Gussstücke unter Verwendung einer Kokille mit vertikaler Hauptteilung, wobei das Gießsystem nach Art eines stehend steigenden Gusses zunächst durch einen zentralen Gießlauf mit einer oberen Einfüllöffnung gebildet wird, der sich dann an seinem unteren Ende in zwei endseitig geschlossene Querläufe verzweigt, wobei von diesen jeweils ein Steigkanal im Abstand vom geschlossenen Ende des jeweiligen Querlaufs abgeht, wobei der Steigkanal dann über mindestens zwei, vorzugsweise über drei in unterschiedlichen Höhen voneinander beabstandete Anschnitte die Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

2. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Gießlauf im Wesentlichen vertikal verläuft.

3. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlauf im Wesentlichen horizontal verläuft.

4. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steigkanal von einem Abschnitt des Querlaufs abgeht, welcher sich beabstandet vom geschlossenen Ende des Querverlaufs, vorzugsweise auf halber Länge angeordnet ist.

5. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Endbereich des Querlaufs im Wesentlichen L-förmig ausgebildet wird, wobei der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs in Richtung der das Gussstück formenden Kavität weist.

6. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs des Querlaufs parallel zum und beabstandet vom zentralen Gießlauf verläuft.

7. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießsystem durch je einen weiteren Querlauf weitergebildet wird, der sich von dem jeweiligen Steigkanal abzweigt, wobei der weitere Querlauf über mindestens einen, vorzugsweise über nur einen Anschnitt eine weitere Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

8. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der weitere Querlauf von demjenigen Abschnitt des Steigkanals abzweigt, der sich zwischen derjenigen Stelle, an der der Steigkanal vom Querlauf abgeht, und dem den Steigkanal folgend ersten Anschnitt befindet.

9. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anschnitt des weiteren Querlaufs und der erste Anschnitt des Steigkanals im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden.

10. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Querlauf und der Querlauf annähernd parallel zueinander verlaufen.

1 1 . Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Querlauf länger ist als der Querlauf, vorzugsweise etwa doppelt so lang.

12. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlauf unterhalb des weiteren Querlaufs verläuft.

13. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erstarrende Gussstück zumindest über je einen am jeweiligen Anschnitt vorgesehenen Speiser gespeist wird.

14. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erstarrende Gussstück, wenn dieses als ein Fahrwerksteil von Kraftfahrzeugen verschiedene Anbindungsstellen zur Anbindung von Fahrwerkselementen aufweist, in Bereichen der Anbindungsstellen über dort vorgesehene Speiser gespeist wird.

15. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität in demjenigen Bereich, der in dem Gussstück einen Übergang in eine Anbindungsstelle für einen Querträger eines Hilfsrahmens ausbildet, eine Aufweitung aufweist, wodurch eine Aufdickung in diesem Übergang ausgebildet wird.

16. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung lokal am Übergang und nicht über die gesamte Länge des Übergangs erfolgt.

17. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung halbovalförmig ist.

18. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießtraube beim Öffnen der Kokille in diejenige Kokillenhälfte gedrückt wird, die fest steht, und dass die Gießtraube anschließend aus dieser entnommen wird, um sie mit ihrer vorher zur feststehenden Formhälfte weisenden Seite in ein Entgratwerkzeug zu legen.

19. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise unmittelbar nach der Entnah- me der Gießtraube aus der Kokille der Gießlauf bzw. Fallkanal durch Absägen von den Gussstücken und diese somit voneinander getrennt werden.

20. Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne der Speiser durch Absägen vom Gussstück getrennt werden.

21 . Schwerkraftkokillengießverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne der Speiser durch Abdrücken bzw. Grobentgraten und anschließend durch Feinentgraten vom Gussstück getrennt werden.

22. Kokille zum Herstellen zweier vorzugsweise zumindest annähernd spiegelsymmetrischer Gussstücke, wobei die Kokille, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, zwei Kokillenhälften, nämlich eine ortsfeste und eine bewegbare Kokillenhälfte, mit vertikaler Hauptteilung aufweist.

23. Kokille, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Gießsystem zur Durchführung eines Schwerkraftkokillengießverfahrens nach Art eines stehend steigenden Gusses aufweist, wobei das Gießsystem zunächst durch einen zentralen Gießlauf mit einer oberen Einfüllöffnung gebildet ist, der sich dann an seinem unteren Ende in zwei endseitig geschlossene Querläufe verzweigt, wobei von diesen jeweils ein Steigkanal im Abstand vom geschlossenen Ende des jeweiligen Querlaufs abgeht, wobei der Steigkanal dann über wenigstens zwei, vorzugsweise über drei in unterschiedlichen Höhen voneinander beabstandete Anschnitte die Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

24. Kokille, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zentralen Gießlauf vor dem Übergang in die Querläufe ein Filter bzw. Filtersystem zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Gießwerkstoff und/oder zur Begünstigung einer turbulenzarmen Strömung des Gießwerkstoffs durch das Gießsystem vorgesehen ist.

25. Kokille, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschnitte in denjenigen Bereichen der Kavität bzw. des zu gießenden Gussstücks angeordnet sind, die Anbindungsstellen für Fahrwerkselemente aufweisen.

26. Kokille, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Bereichen der Kavität bzw. des zu gießenden Gussstücks mit einem Speiser versehen sind, die Anbindungsstellen für Fahrwerkselemente aufweisen.

27. Gussstück, welches als ein Fahrwerksteil von Kraftfahrzeugen wenigstens eine Aushöhlung zum Hindurchführen eines Fahrwerkselements, wenigstens eine Anbin- dungsstelle zur Anbindung eines Profils und wenigstens eine Anbindungsstelle zum An- bindung eines weiteren Fahrwerkselements aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses nach mindestens einem der in den Ansprüchen 1 bis 21 beschriebenen Verfahren herstellbar oder hergestellt ist und/oder in einer Kokille entsprechend mindestens einem der Ansprüche 22 bis 26.

28. Gussstück, insbesondere nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe aus einer Leichtmetall- , vorzugsweise einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

29. Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein Verbindungsstück, vorzugsweise ein Gussknoten, ist.

30. Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein dynamisch belastbares Verbindungsstück ist.

31 . Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe in zumindest einigen Bereichen, die von dem jeweiligen Speiser durch Abtrennen, vorzugsweise Absägen befreit sind, eine das Gussstück versteifende Verdickung aufweist.

32. Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergang in eine Anbindungsstelle für einen Querträger eine Aufdickung ausgebildet ist.

33. Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung lokal am Übergang und nicht über die gesamte Länge des Übergangs erfolgt.

34. Gussstück, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung halbkreis- bis halbovalförmig ist.

Description:
Schwerkraftkokillengießverfahren und Kokille

zur Herstellung von Gussstücken

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwerkraftkokillengießverfahren und eine Kokille zur Herstellung von Gussstücken, insbesondere von metallischen Gussstücken als Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen.

Derartige Gussstücke finden in der Automobilindustrie als Verbindungselemente vielseitige Anwendung. Dort sollen diese Gussstücke eine genügend hohe Gussqualität bei maximaler Lebensdauer, niedrige Herstellungskosten und ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. Solche Gussstücke werden konstruktiv permanent in ihrer Funktion verbessert, wobei sich oftmals deren Fertigung als problematisch herausstellt. Insbesondere dann, wenn solche Gussstücke im späteren Einsatz dynamisch beansprucht werden und dabei Aushöhlungen und Anbindungsstellen aufweisen, stellt sich die Frage nach einer optimalen, wenig aufwendigen Fertigung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Herstellen solcher Gussstücke zu verbessern, so dass möglichst Kreislauf-, Material-, Energie-, Transport- und Zerspanungsleistungen eingespart werden können. Weiterhin soll die Herstellung solch komplizierter Gussstücke vereinfacht und damit verbilligt werden. Ein weiterer Aufgabenaspekt besteht in der Schaffung von entsprechenden Gussformen zur rationellen und qualitativ hochwertigen Herstellung solcher Gussstücke.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 sowie mit einer Gießform nach Anspruch 22 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können sich aus den übrigen Ansprüchen ergeben.

Das erfindungsgemäße Schwerkraftkokillengießverfahren zum Herstellen zweier spiegelsymmetrischer Gussstücke unter Verwendung einer Kokille mit vertikaler Hauptteilung sieht ein Gießsystem nach Art eines stehend steigenden Gusses vor, welches zunächst durch einen zentralen Gießlauf mit einer oberen Einfüllöffnung gebildet wird, der sich dann an seinem unteren Ende in zwei endseitig geschlossene Querläufe verzweigt, wobei von diesen jeweils ein Steigkanal im Abstand vom geschlossenen Ende des jeweiligen Querlaufs abgeht, wobei der Steigkanal dann über mindestens zwei, vorzugsweise über drei in unterschiedlichen Höhen voneinander beabstandete Anschnitte die Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

Ein solches Schwerkraftkokillengießverfahren vermeidet schädliche Turbulenzen während der Füllung der Kavitäten und ermöglicht eine gelenkte Erstarrung. Insbesondere können mit einem solchen Verfahren Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen hergestellt werden, wobei das Gussstück bzw. Fahrwerksteil wenigstens eine Aushöhlung zur Hindurchführung oder zur Aufnahme eines Fahrwerkselements, wenigstens eine Anbindungsstelle zur An- bindung eines Profils und wenigstens eine Befestigungsstelle zur Befestigung eines weiteren Fahrwerkselements aufweisen kann. Solche Gussstücke zeichnen sich durch eine hohe Maßgenauigkeit und eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit auszeichnen.

Es kann von Vorteil sein, wenn der zentrale Gießlauf im Wesentlichen vertikal verläuft.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Querlauf im Wesentlichen horizontal verläuft.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der jeweilige Steigkanal von einem Abschnitt des Querlaufs abgeht, welcher sich beabstandet vom geschlossenen Ende des Querverlaufs, vorzugsweise auf halber Länge angeordnet ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der geschlossene Endbereich des Querlaufs im Wesentlichen L-förmig ausgebildet wird, wobei der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs in Richtung der das Gussstück formenden Kavität weist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs des Querlaufs parallel zum und beabstandet vom zentralen Gießlauf verläuft.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gießsystem durch je einen weiteren Querlauf weitergebildet wird, der sich von dem jeweiligen Steigkanal abzweigt, wobei der weitere Quer- lauf über mindestens einen, vorzugsweise über nur einen Anschnitt eine weitere Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

Es kann vorteilhaft sein, wenn sich der weitere Querlauf von demjenigen Abschnitt des Steigkanals abzweigt, der sich zwischen derjenigen Stelle, an der der Steigkanal vom Querlauf abgeht, und dem den Steigkanal folgend ersten Anschnitt befindet.

Es kann vorteilhaft sein, wenn sich der Anschnitt des weiteren Querlaufs und der erste Anschnitt des Steigkanals im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der weitere Querlauf und der Querlauf parallel zueinander verlaufen.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der weitere Querlauf länger ist als der Querlauf, vorzugsweise etwa doppelt so lang.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Querlauf unterhalb des weiterem Querlaufs verläuft.

Zur Kompensation des Schwindens des Gussstückes während der Erstarrung und zur Vermeidung von Lunkern im Inneren des erstarrenden Gussstückes kann es zweckmäßig sein, wenn das erstarrende Gussstück zumindest über je einen am jeweiligen Anschnitt vorgesehenen Speiser gespeist wird.

Es kann von Vorteil sein, wenn das erstarrende Gussstück, sofern dieses als ein Fahr- werksteil von Kraftfahrzeugen mit verschiedenen Anbindungsstellen zur Anbindung von Fahrwerkselementen versehen ist, in Bereichen der Anbindungsstellen über dort vorgesehene Speiser gespeist wird. Auch dadurch kann eine Kompensation des Schwindens des Gussstückes während der Erstarrung erreicht und die Bildung von Lunkern im Inneren des erstarrenden Gussstückes vermieden werden.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Kavität in demjenigen Bereich, der in dem Gussstück einen Übergang in eine Anbindungsstelle, vorzugsweise für einen Querträger eines Hilfs- rahmens, ausbildet, eine Aufweitung aufweist, wodurch eine Aufdickung in diesem Übergang ausgebildet wird. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Bildung von Lunkern im Inneren des erstarrenden Gussstückes vermieden werden kann.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Aufweitung lokal am Übergang und nicht über die gesamte Länge und/oder über den gesamten Umfang des Übergangs erfolgt. Es erfolgt somit keine allgemeine, zu allen Seiten hin sich ausbildende Querschnittsvergrößerung des Übergangs.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Aufweitung im Querschnitt halbkreis- bis halbovalför- mig ist. Auf dem erstarrten Gussstück ist die Aufdickung quasi der Länge nach halbzylin- derförmig ausgebildet. Es kann von Vorteil sein, wenn die Aufweitung bzw. Ausdickung nur einseitig am Übergang vorhanden ist.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die Gießtraube beim Öffnen der Kokille in diejenige Kokillenhälfte gedrückt wird, die fest steht, und dass die Gießtraube anschließend aus dieser feststehenden Formhälfte entnommen wird, um sie mit ihrer vorher zur feststehenden Formhälfte weisenden Seite in ein Entgratwerkzeug zu legen. Eine separate Vorrichtung zum Wenden des Gussstücks kann dadurch vorteilhaft entfallen.

Es kann vorteilhaft sein, wenn vorzugsweise unmittelbar nach der Entnahme der Gießtraube aus der Kokille der Gießlauf bzw. Fallkanal durch Absägen von den Gussstücken und diese somit voneinander getrennt werden. Dadurch lassen sich die Gussstücke, sofern sie beispielsweise in ein Kühlbecken zur Vermeidung von Schwund bzw. Verbiegung getaucht werden, sehr viel einfacher handhaben.

Es kann von Vorteil sein, wenn wenigstens einzelne der Speiser durch Absägen vom Gussstück abgetrennt werden. Dabei handelt es sich vorzugsweise nur um diejenigen Speiser, die aufgrund einer nicht sicheren Ablage des Gussstücks im Entgratwerkzeug, nicht prozesssicher im Feinschnitt abgetrennt werden können. Es kann zweckmäßig sein, wenn wenigstens einzelne der Speiser durch Abdrücken bzw. Grobentgraten und anschließendem Feinentgraten vom Gussstück abgetrennt werden.

Die Erfindung betriff weiterhin eine Kokille zum Herstellen zweier annähernd spiegelsymmetrischer Gussstücke, wobei die Kokille, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 , zwei Kokillenhälften, nämlich eine ortsfeste und eine beweglich Kokillenhälfte, mit vertikaler Hauptteilung aufweist.

Bei den Gussstücken handelt es sich vorzugsweise um Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen, welche jeweils wenigstens eine Aushöhlung zum Hindurchführen und/oder Aufnahme eines Fahrwerkselements, wenigstens eine Anbindungsstelle zur Anbindung eines Profils und wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbindung eines weiteren Fahrwerkselements aufweisen.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Kokille ein Gießsystem zur Durchführung eines Schwerkraftkokillengießverfahrens nach Art eines stehend steigenden Gusses aufweist, wobei das Gießsystem zunächst durch einen zentralen Gießlauf mit einer oberen Einfüllöffnung gebildet ist, der sich dann an seinem unteren Ende in zwei endseitig geschlossene Querläufe verzweigt, wobei von diesen jeweils ein Steigkanal im Abstand vom geschlossenen Ende des jeweiligen Querlaufs abgeht, wobei der Steigkanal dann über wenigstens zwei, vorzugsweise über drei in unterschiedlichen Höhen voneinander beabstan- dete Anschnitte die Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der zentrale Gießlauf im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Querlauf im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der jeweilige Steigkanal von einem Abschnitt des Querlaufs abgeht, welcher sich beabstandet vom geschlossenen Ende des Querverlaufs, vorzugsweise auf halber Länge angeordnet ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn der geschlossene Endbereich des Querlaufs im Wesentlichen L-förmig ausgebildet wird, wobei der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs in Richtung der das Gussstück formenden Kavität weist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs des Querlaufs parallel zum und beabstandet vom zentralen Gießlauf verläuft.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gießsystem durch je einen weiteren Querlauf weitergebildet wird, der sich von dem jeweiligen Steigkanal abzweigt, wobei der weitere Querlauf über mindestens einen, vorzugsweise über nur einen Anschnitt eine weitere Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

Es kann vorteilhaft sein, wenn sich der weitere Querlauf von demjenigen Abschnitt des Steigkanals abzweigt, der sich zwischen derjenigen Stelle, an der der Steigkanal vom Querlauf abgeht, und dem den Steigkanal folgend ersten Anschnitt befindet.

Es kann vorteilhaft sein, wenn sich der Anschnitt des weiteren Querlaufs und der erste Anschnitt des Steigkanal im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der weitere Querlauf und der Querlauf annähernd parallel zueinander verlaufen.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der weitere Querlauf länger ist als der Querlauf, vorzugsweise etwa doppelt so lang.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Querlauf unterhalb des weiteren Querlaufs verläuft.

Es kann vorteilhaft sein, wenn im zentralen Gießlauf vor dem Übergang in die Querläufe ein Filter bzw. Filtersystem zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Gießwerkstoff und/oder zur Begünstigung einer turbulenzarmen Strömung des Gießwerkstoffs durch das Gießsystem. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Anschnitte in denjenigen Bereichen der Kavität bzw. des zu gießenden Gussstücks angeordnet sind, die Anbindungsstellen für Fahrwerksele- mente aufweisen.

Es kann von Vorteil sein, wenn diejenigen Bereiche der Kavität bzw. des zu gießenden Gussstücks mit jeweils einem Speiser versehen sind, die Anbindungsstellen für Fahr- werkselemente aufweisen.

Die Erfindung betrifft auch ein Gussstück, welches als ein Fahrwerksteil von Kraftfahrzeugen wenigstens eine Aushöhlung zum Hindurchführen eines Fahrwerkselements, wenigstens eine Anbindungsstelle zur Anbindung eines Profils und wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbindung eines weiteren Fahrwerkselements aufweist, wobei das Gussstück nach mindestens einem der in den Ansprüchen 1 bis 21 beschriebenen Verfahren herstellbar oder hergestellt ist und/oder in einer Kokille entsprechend mindestens einem der Ansprüche 22 bis 26 herstellbar oder hergestellt ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gussstück aus einer Leichtmetall-, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gussstück ein Verbindungsstück ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gussstück ein dynamisch belastbares Verbindungsstück ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gussstück in zumindest einigen Bereichen, die von dem jeweiligen Speiser durch Abtrennen, vorzugsweise durch Absägen befreit sind, eine das Gussstück versteifende Verdickung aufweist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn im Übergang in eine Anbindungsstelle für einen Querträger eine Aufdickung ausgebildet ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Aufdickung lokal am Übergang und nicht über die gesamte Länge des Übergangs vorgesehen ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Aufdickung im Querschnitt halbkreis- bis halbovalförmig ausgebildet ist.

Es kann von Vorteil sein, wenn das Gussstück ein Verbindungsstück in Form eines so genannten Gussknotens als Teil eines Vorderachsträgers bzw. vorderen Hilfsrahmens eines Kraftfahrzeugs ist.

Es kann von Vorteil sein, wenn der Hilfsrahmen zwei seitliche Längsträger und zumindest einen Querträger aufweist. Der Hilfsrahmen kann in etwa U-förmig ausgebildet sein, wobei die beiden seitlichen Längsträger als U-Schenkel und der Querträger als U-Basis ausgebildet sind.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jeweils ein Gussstück das in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet vordere Endstück eines Längsträgers bildet, wobei die beiden vorderen Endstücke bzw. vorderen Gussstücke über wenigstens einen Querträger miteinander verbindbar oder verbunden sind.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück zumindest eine Anbindungsstelle für den Querträger aufweist, der beispielsweise als Profil, vorzugsweise als Rohr, ausgebildet sein kann.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück zumindest eine Anbindungsstelle für den Längsträger aufweist, der beispielsweise als Profil, vorzugsweise als Rohr, ausgebildet sein kann.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück zumindest eine Anbindungsstelle für zumindest ein Fahrwerkselement, beispielsweise einen Lenker, vorzugsweise Querlenker, aufweist. Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück zumindest eine Ausnehmung bzw. Aufnahme für die Befestigung eines Stabilisators aufweist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück zumindest eine Aushöhlung bzw. Aufnahme zum Hindurchführen bzw. zur Aufnahme zumindest eines Fahrwerkelements, insbesondere eines Lenkgetriebes oder bevorzugt einer Spurstange des Lenkgetriebes aufweist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück im Bereich zumindest eines Anschnitts eine Anbindungsstelle zur Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau aufweist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes vordere Gussstück auf der Seite, welche im fertig montierten Zustand des Hilfsrahmens nach innen gerichtet ist, also zum jeweils gegenüberliegenden vorderen Gussstück weist, zumindest teilweise ein so genanntes Waffelmuster aufweist, wodurch beim Gießen eine Verringerung des so genannten Kaltlaufs erreichbar ist. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn die verwendete Kokille in diesen Bereichen erfindungsgemäß eine strukturierte Oberfläche aufweist.

Es kann von Vorteil sein, wenn das Gussstück das in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hintere Endstück bzw. hintere Gussstück eines Längsträgers bildet.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das hintere Gussstück zumindest eine Anbindungsstelle für den Längsträger aufweist, der beispielsweise als Profil, vorzugsweise als Rohr, ausgebildet sein kann.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das hintere Gussstück zumindest eine Anbindungsstelle für zumindest ein Fahrwerkselement, beispielsweise einen Lenker, vorzugsweise einen Querlenker, aufweist.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen ersten

Gießtraube mit drei Anschnitten,

Fig. 2 eine schematische Seitendarstellung der in Fig. 1 gezeigten ersten

Gießtraube, bei der ein Gussstück entfernt ist,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen zweiten

Gießtraube mit vier Anschnitten,

Fig. 4 eine schematische Seitendarstellung der in Fig. 3 gezeigten zweiten

Gießtraube, bei der ein Gussstück entfernt ist und

Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung einer erfindungsgemäße Aufdickung im Übergang zur Anbindungsstelle für einen Querträger.

Um Wiederholungen zu vermeiden, werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet, sofern diese gleiche Bauteile bezeichnen.

In den Fig. 1 bis 4 ist schematisch die mittels erfindungsgemäßem Schwerkraftkokillengießverfahren und erfindungsgemäßer Kokille hergestellten zumindest annähernd spiegelsymmetrischen Gussstücke 10a und 10b in Form einer ersten Gießtraube 12 mit drei Anschnitten (Fig. 1 und 2) bzw. einer zweiten Gießtraube 12 mit vier Anschnitten (Fig. 3 und 4) dargestellt.

Das erfindungsgemäße Schwerkraftkokillengießverfahren zum Herstellen der beiden annähernd spiegelsymmetrischen Gussstücke 10a und 10b erfolgt unter Verwendung einer Kokille mit vertikaler Hauptteilung. Die vertikale Hauptteilung ist in den Fig. 1 und 3 in etwa durch die Zeichenblattebene gegeben. In Fig. 2 und 4 wird die vertikale Hauptteilung durch eine Ebene gebildet die senkrecht auf der Zeichenblattebene steht. Das Gießsystem 14 wird nach Art eines stehend steigenden Gusses zunächst durch einen zentralen Gießlauf 16 mit einer oberen Einfüllöffnung 18 gebildet. Der Gießlauf 14 verzweigt sich an seinem unteren Ende in zwei endseitig geschlossene Querläufe 20a und 20b, wobei von diesen jeweils ein Steigkanal 22a und 22b im Abstand vom geschlossenen Ende 36 des jeweiligen Querlaufs 20a, 20b abgeht, wobei der Steigkanal 22a, 22b dann über drei in unterschiedlichen Höhen voneinander beabstandete Anschnitte 24, 26, 28 die Verbindung zu der das jeweilige Gussstück 10a, 10b formenden hier nicht gezeigten Kavität darstellt.

Das erstarrende Gussstück 10a, 10b der ersten und zweiten Gießtraube 12 wird über je einen am jeweiligen Anschnitt 24, 26 und 28 vorgesehenen Speiser 30 gespeist. Das erstarrende Gussstück 10a, 10b wird außerdem, wenn dieses als ein Fahrwerksteil von Kraftfahrzeugen verschiedene Anbindungsstellen zur Anbindung von Fahrwerkselemen- ten aufweist, in Bereichen der Anbindungsstellen über dort vorgesehene Speiser 32 gespeist.

Vorteilhaft ist zudem im zentralen Gießlauf 16 vor dem Übergang in die Querläufe 20a, 20b ein Filter bzw. Filtersystem 34 zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Gießwerkstoff und/oder zur Begünstigung einer turbulenzarmen Strömung des geschmolzenen Gießwerkstoffs durch die Gießsystem 14 vorgesehen.

Während der zentrale Gießlauf 16 im Wesentlichen vertikal verläuft, ist der Querlauf 20a, 20b im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Der jeweilige Steigkanal 22a, 22b geht von einem Abschnitt des Querlaufs 20a, 20b ab, welcher beabstandet vom geschlossenen Ende 36 des Querverlaufs 20a, 20b etwa auf halber Länge angeordnet ist.

Der geschlossene Endbereich 36 des Querlaufs 20a, 20b ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs 36 in Richtung der das Gussstück formenden Kavität weist. Der kurze Schenkel des L-förmigen Endbereichs 36 des Querlaufs 20a, 20b verläuft parallel zum und beabstandet vom zentralen Gießlauf 16. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt wird das Gießsystem 14 durch je einen weiteren Querlauf 38a, 38b weitergebildet, der sich von dem jeweiligen Steigkanal 22a, 22b abzweigt, wobei der weitere Querlauf 38a, 38b über nur einen Anschnitt 40 eine weitere Verbindung zu der das jeweilige Gussstück formenden Kavität darstellt.

Der weitere Querlauf 38a, 38b zweigt sich von demjenigen Abschnitt des Steigkanals 22a, 22b ab, der sich zwischen derjenigen Stelle, an der der Steigkanal 22a, 22b vom Querlauf 20a, 20b abgeht, und dem den Steigkanal 22a, 22b folgend ersten Anschnitt 24 befindet.

Der Anschnitt 40 des weiteren Querlaufs 38a, 38b und der erste Anschnitt 24 des Steigkanals 22a, 22b befinden im Wesentlichen auf gleicher Höhe. Der weitere Querlauf 38a, 38b und der Querlauf 20a, 20b verlaufen etwa parallel zueinander. Der weitere Querlauf 38a, 38b ist länger als der Querlauf 20a, 20b, vorzugsweise etwa doppelt so lang ausgebildet. Der Querlauf 20a, 20b verläuft unterhalb des weiteren Querlaufs 38a, 38b.

Bei den dargestellten Gussstücken 10a, 10b handelt es sich um Verbindungsstücke in Form von so genannten Gussknoten als Teile eines hier nicht dargestellten Vorderachsträgers bzw. vorderen Hilfsrahmens eines Kraftfahrzeugs.

Ein entsprechender Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge, der die genannten Gussstücke 10a und 10b enthalten kann, weist beispielsweise zwei seitliche Längsträger und zumindest einen Querträger auf. Der Hilfsrahmen kann hierbei in etwa U-förmig ausgebildet sein, wobei die beiden seitlichen Längsträger als U-Schenkel und der Querträger als U-Basis ausgebildet sind.

Im Bereich der Anbindungsstelle für den Querträger wird das Gussstück über einen dort vorgesehene Speiser gespeist. Dadurch kann eine Kompensation des Schwindens des Gussstückes während der Erstarrung erreicht und die Bildung von Lunkern im Inneren des erstarrenden Gussstückes vermieden werden. Zur gelenkten Erstarrung ist erfindungsgemäß zudem vorgesehen, dass die hier nicht dargestellte Kavität in demjenigen Bereich, der in dem Gussstück einen Übergang zur genannten Anbindungsstelle für den Querträger des Hilfsrahmens ausbildet, eine Aufweitung aufweist, wodurch sich eine Auf- dickung in diesem Bereich 42 des Übergangs ausbildet. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Bildung von Lunkern im Inneren des erstarrenden Gussstückes, insbesondere in dem Übergang, vermieden werden kann.

Wie in Fig. 5 dargestellt, erfolgt die Aufweitung 44 lokal am Übergang und nicht über die gesamte Länge und/oder über den gesamten Umfang des Übergangs. Es erfolgt somit keine allgemeine, zu allen Seiten hin sich ausbildende Querschnittsvergrößerung des Übergangs. Die Aufweitung 44 ist im Querschnitt halbkreis- bis halbovalförmig ausgebildet. Auf dem erstarrten Gussstück ist die Aufdickung quasi der Länge nach halbzylinder- förmig ausgebildet. Die Aufweitung bzw. Ausdickung 44 ist nur einseitig am Übergang vorhanden.




 
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