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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schieber für eine Druckgußform zum
Formen eines Motorblocks, insbesondere eines V-förmigen Motorblocks.
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Druckgußformen
zur Herstellung von V-Motorblöcken
von Verbrennungsmotoren sind allgemein bekannt.
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Im
Stand der Technik sind Maschinen zur Herstellung von V-Motorblöcken in
einer Druckgußform
mit einer festen und einer beweglichen Formhälfte beschrieben. Die bewegliche
Formhälfte
weist einen geführten
Auswerferblock auf. Auf einer so genannten Spannplatte ist ein Auswerferkasten
angeordnet, der mittels eines hydraulischen Zylinders beweglich
ist. Der Zylinder ist auf einer formabgewandten Seite der Spannplatte
angebracht. Senkrecht zu diesem Zylinder sind auf Höhe eines
Formhohlraums, welcher dem Negativ des herzustellenden Motorblocks
entspricht, beidseitig weitere Zylinder angeordnet, die zum Ein-
bzw. Ausfahren von so genannten Schiebern dienen. Ein Schieber ist
ein Element einer Druckgußmaschine,
das zumindest einen Teil der Form des Formhohlraums definiert und
nach erfolgtem Guss des Werkstücks
zurückgezogen
wird, um das fertig gegossene Werkstück aus der Druckgußmaschine
entnehmen zu können.
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Solche
Schieber sind während
des Gießvorgangs
hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen ausgesetzt, da
flüssiges
Metall unter hohem Druck in den Formhohlraum eingeschossen wird.
Anschließend
muss das eingeschossene Material schnell abgekühlt und die Form geöffnet werden, um
das geformte Werkstück
zu entnehmen. Insbesondere solche Teile der Druckgußform, die
für das Ausformen
des Wassermantels eines Motorblocks verantwortlich sind, werden
schnell und stark verschlissen. Ein Wassermanteleinsatz hält in der
Regel 1/4 der Lebensdauer der gesamten Form, bevor er gewechselt
werden muss. Somit muss der Wassermanteleinsatz während der
Lebensdauer der Druckgußform
häufiger
gewechselt werden, was eine Unterbrechung des Produk tionsablaufs
verursacht. Neben Verschleiß kann
es zu Beschädigungen
(Z.B. Risse) kommen, die einen außerplanmäßigen Wechsel des Werkzeugs
erfordern.
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Um
diesem Problem zu begegnen, wird im Stand der Technik z.B. vorgeschlagen,
einen Schieber, der den Wassermanteleinsatz enthält, komplett durch einen neuen
Schieber mit einem neuem Wassermanteleinsatz auszutauschen. Dazu
muss jedoch ständig
ein Austauschschieber bereitgehalten werden. Dies schlägt sich
in hohen Anschaffungskosten nieder.
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Der
Ausbau erfolgt in einer Richtung, die von dem Gießhohlraum
weg gerichtet ist, d.h. nach außen.
Dazu müssen
alle Verbindungsleitungen, wie z.B. hydraulische Leitungen, Kühlleitungen
etc., vom Schieber abgebaut werden. Im schlimmsten Fall muss gewartet
werden, bis der Schieber ausreichend abgekühlt ist, um ihn manuell ausbauen
zu können und
um einen neuen (vorzuheizenden) Schieber einzubauen.
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Alle
im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen haben den Nachteil,
dass der Austausch eines Wassermanteleinsatzes relativ kompliziert, zeitaufwändig und
kostspielig ist.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Schieber mit einem Wassermanteleinsatz sowie ein Verfahren zum Austauschen
eines entsprechenden Wassermanteleinsatzes vorzusehen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Schieber für eine Druckgußform zum
Formen eines, insbesondere V-förmigen,
Motorblocks gelöst,
wobei der Schieber einen Schieberkörper, einen austauschbaren Wassermanteleinsatz
sowie eine austauschbare, sich in einer axialen Richtung erstreckende
Pinole zum Gießen
eines Zylinderhohlraums umfasst. Der Wassermanteleinsatz wird unter
Verwendung der Pinole lösbar
an dem Schieberkörper
montiert, indem die Pinole in der axialen Richtung durch ein Loch
in dem Wassermantelform gesteckt wird und in eine axiale Aufnahme
im Schieberkörper
eingedreht oder eingesteckt wird. Ferner weist der Schieber einen Spannkeil
auf. Der Spannkeil ist in einem zusammengebauten Zustand des Schiebers
derart relativ zur Pinole angeordnet, dass die Pinole bei einem
Bewegen des Spannkeils in einer radialen Richtung den Wassermanteleinsatz
positionsgenau gegen den Schieberkörper gespannt.
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Dieser
Schieber hat den Vorteil, dass der Wassermanteleinsatz in einem
Zustand ausgetauscht werden kann, während dem der Schieber selbst
weiterhin in der Druckgußform
gelagert ist. Dazu wird der Schieber vorzugsweise in eine Arbeitsstellung
verfahren, in der er sich befindet, wenn ein Motorblock gegossen
wird. Wärenddessen
ist die Form geöffnet.
In dieser Stellung ist der radial geführte Spannkeil vom Druckgießhohlraum
aus frei zugänglich.
Deshalb ist es vollkommen ausreichend, die Druckgußform vollständig zu öffnen und
den entsprechenden Schieber in die Gießposition zu verfahren. Eine
Bedienperson kann dann den Spannkeil aus einer Richtung lösen, die
vorzugsweise senkrecht zur (axialen) Bewegungsrichtung des Schiebers
orientiert ist. Nachdem der Spannkeil gelöst ist, können die Pinole sowie der Wassermanteleinsatz vorzugsweise
unter Verwendung eines Treibglieds einfach vom Schieberkörper gelöst werden.
Ein Abkoppeln der Leitungen und Verbindungen vom und zum Schieber
ist nicht erforderlich. Der Aus- und Einbau eines neuen Wassermantels
bzw. einer neuen Pinole ist somit einfach und schnell möglich. Auch
ist kein weiterer Schieber als Ersatz nötig.
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Die
Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten
gelöst:
Bewegen des Spannkeils in der radialen Richtung weg von der Pinole;
Herausziehen der Pinole in der axialen Richtung; Austauschen des
Wassermanteleinsatzes; Einstecken der Pinole in der axialen Richtung;
und Bewegen des Spannkeils in der radialen Richtung hin zur Pinole,
so weit bis der Spannkeil ausreichend gespannt ist.
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Dieses
Verfahren hat den Vorteil, dass der Schieber zum Austausch des Wassermanteleinsatzes
sowohl in der Form als auch in der Maschine verbleibt. Die für einen
Austausch erforderliche Zeit ist relativ kurz. Dies verringert die
Ausfallkosten.
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Da
die Leitungen zum Schieber nicht vom Schieber getrennt werden müssen, wird
die Austauschzeit weiter verkürzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren
ist einfacher, da der Wassermantelaustausch von "vorn" geschehen
kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform hat
der Schieberkörper
einen Spannkeilhohlraum, der sich im Wesentlichen in der radialen
Richtung erstreckt, wobei eine Fläche des Spannkeilhohlraums beim
Spannen des Spannkeils als Gegenlager für den Spannkeil dient.
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Bei
der Herstellung des Schieberkörpers kann
der Spannkeilhohlraum auf einfache Weise z.B. in den Schieberkörper gefräst oder
gebohrt werden. Die Betätigung
des Spannkeils erfolgt dann üblicherweise
von einer Seite, die der Öffnung
der Aussparung gegenüberliegt.
Die Betätigung
erfolgt somit "seitlich" relativ zum Schieber.
Da eine Fläche
des Spannkeilhohlraums, und somit des Schieberkörpers, als Anschlagfläche dient,
erfolgt die Spannung der Pinole und des Wassermanteleinsatzes gegenüber dem
Schieberkörper.
Dies ermöglicht
eine positionsgenaue Spannung bzw. Fixierung des Wassermantels gegenüber dem
Schieberkörper.
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Sollte
es zu Verschleißerscheinungen,
Herstellungstoleranzen oder einem Setzvorgang bei der Pinole und/oder
dem Wassermanteleinsatz kommen, die bei herkömmlichen Druckgußformen
in nicht tolerierbaren Ungenauigkeiten des herzustellenden Werkstücks aufgrund
von Positionierungsungenauigkeiten der Form resultieren würden, können diese
mit dem erfindungsgemäßen Spannkeil
ausgeglichen werden. Die sich verjüngenden Schenkel des Spannkeils
ermöglichen
ein variables Nachstellen, indem der Spannkeil einfach tiefer in
seine Spannposition bewegt wird. Auf diese Weise können Spiele,
die durch Verschleiß bedingt
sind, beim Positionieren der Pinole und/oder des Wassermanteleinsatzes
relativ zum Schieberkörper
ausgeglichen bzw. kompensiert werden.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn die Pinole in der radialen Richtung eine
Spannkeilaussparung aufweist, von der eine Fläche beim Spannen des Spannkeils
als Anschlag für
den Spannkeil dient.
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Idealerweise
umgreift der Spannkeil die Pinole im Bereich der Spannkeilaussparung.
Eine durch den Spannkeil auf die Pinole, und somit auch auf den
Wassermanteleinsatz, ausgeübte
Kraft wird dann gleichmäßig auf
die Pinole übertragen.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umschließen die
Anschlagsflächen
im gespannten Zustand einen relativen Winkel, der im Wesentlichen
gleich einem Keilwinkel des Spannkeils entspricht.
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Durch
diese Maßnahme
ist gewährleistet, dass
die Pinole, und somit auch der Wassermanteleinsatz, in Längsrichtung
des Schiebers gespannt wird, wie es gefordert ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
erstreckt sich der Spannkeilhohlraum quer relativ zu der axialen
Richtung.
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Durch
diese Maßnahme
ist gewährleistet, dass
der Spannkeil seitlich zugänglich
ist, so dass beim einem Austausch der Pinole und/oder des Wassermanteleinsatzes
nicht der komplette Schieber ausgebaut werden muss.
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Vorzugsweise
ist der Spannkeilhohlraum ein Sackloch, dessen Boden eine durchgehende
Gewindebohrung aufweist.
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Ein
Sackloch lässt
sich technisch einfach realisieren. Gleiches gilt für die Gewindebohrung.
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Insbesondere
weist der Spannkeil selbst eine Gewindebohrung auf.
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In
die Gewindebohrung lässt
sich eine entsprechende Schraube eindrehen. Mit Hilfe dieser Schraube
lässt sich
der Spannkeil aus dem gespannten Zustand in den entspannten Zustand
bewegen, und zwar wiederum von der Seite des Schieberkörpers aus.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Spannkeil einen
U-förmigen
Querschnitt auf.
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Mit
Hilfe des U-förmigen
Querschnitts lässt sich
die Pinole gleichmäßig umfassen,
so dass eine Krafteinleitung ebenfalls gleichmäßig erfolgt. Es kommt zu keinen
Scherkräften
beim Spannen. Dies erhöht
die Positioniergenauigkeit.
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Auch
ist es bevorzugt, wenn die Pinole einen ersten axialen Abschnitt,
der einen ersten Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem zu
formenden Zylinderhohlraum entspricht, einen zweiten axialen Abschnitt,
der einen zweiten Durchmesser aufweist, und einen dritten axialen
Abschnitt umfasst, der an den zweiten axialen Abschnitt angrenzt
und einen dritten Durchmesser besitzt, der zumindest teilweise größer als
der zweite Durchmesser ist.
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Durch
diese Maßnahme
ist gewährleistet, dass
die Pinole von "vorn" (d.h. vom Gießformhohlraum
aus) in den Schieberkörper
und durch den Wassermanteleinsatz hindurch gesteckt werden kann, um
anschließend
gegenüber
dem Schieberkörper gesichert
zu werden. Vorzugsweise wird die Pinole dann verdreht. Der Spannkeil
wird im zweiten axialen Abschnitt angeordnet. Der dritte axiale
Abschnitt dreht sich dann unter den Spannkeil und stellt so eine Kontaktfläche zum
Spannen bereit.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der zweite Durchmesser im
Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Schenkeln des Spannkeils.
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In
diesem Fall lässt
sich die Pinole beim Einführen
durch den Spannkeil hindurchführen
und anschließend
durch Verdrehen gegenüber
dem Spannkeil verliersicher positionieren.
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Insbesondere
weist der dritte axiale Abschnitt einen quaderähnlichen Querschnitt auf, der eine
Breite hat, die im Wesentlichen dem Abstand zwischen den Schenkeln
des Spannkeils entspricht, und der eine Länge hat, der größer als
der Abstand ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
ferner mindestens ein Treibglied vorgesehen, um den Wassermanteleinsatz
aus dem Schieberkörper zu
treiben.
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Der
Wassermanteleinsatz lässt
sich aufgrund der großen
mechanischen Beanspruchung und/oder Verschmutzung während der
Druckgießvorgänge nur
schwer aus dem Schieberkörper
lösen. Die
Treibglieder erleichtern das Ablösen
des Wassermanteleinsatzes erheblich.
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Insbesondere
ist der Schieberkörper
mit einem Anschlagstift verbunden, der mit einer weiteren Aussparung
in der Pinole zusammenwirkt. Auf diese Weise ist sichergestellt,
dass die Pinole bei einem Zusammenbau des Schiebers, inklusive einer
Drehung der Pinole, positionsgenau verdreht wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung sind ferner Mittel zum Ziehen und
Drücken
des Spannkeils in der radialen Richtung vorgesehen. Diese Mittel
werden insbesondere durch eine erste Schraube und eine zweite Schraube
realisiert, die unterschiedlich große Gewinde aufweisen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Schiebers;
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2a eine
schematische perspektivische Ansicht einer Pinole und eines Spannkeils
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2b und 2c Schnittansichten
der Pinole der 2a;
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3 eine
schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1,
wobei der Spannkeil in einem entspannten Zustand gezeigt ist;
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4 eine
schematische Seitenansicht gemäß der 3,
wobei der Spannkeil in einer gespannten Stellung gezeigt ist; und
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5 eine
schematische perspektivische Ansicht der 4.
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In
der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Elemente der Erfindung
mit gleichen Bezugszeichen versehen werden. Ein Schieber wird allgemein
mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet werden.
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Schiebers 10.
Der Schieber 10 umfasst einen Schieberkörper 12. Der Schieberkörper 12 weist
eine Aussparung zum Aufnehmen eines Wassermantels bzw. eines Wassermanteleinsatzes 14 auf.
Ferner umfasst der Schieber 10 zumindest eine Pinole 16.
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In
der Darstellung der 1 ist lediglich eine einzige
Pinole 16 dargestellt, die den Zylinderhohlraum eines zu
bildenden Motorblocks definiert. Der in 1 dargestellte
Schieber 10 stellt einen Teil der Negativform des zu bildenden
Motorblocks dar. Man erkennt, dass der Wassermanteleinsatz 14 beliebig fortgesetzt
werden kann. So sind in 1 links und rechts von der Pinole 16 weitere
Wassermantelwandungen angedeutet, die für benachbarte Zylinder vorgesehen
werden können.
Aus Gründen
der Vereinfachung wird jedoch nachfolgend lediglich ein Zylinder bzw.
dessen Schieber für
eine (hier nicht dargestellte) Druckgußform behandelt. Es versteht
sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung auch auf mehrere,
insbesondere nebeneinander angeordnete, Pinolen anwendbar ist.
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Zurückkehrend
zu 1 wird die Pinole 16 entlang einer Längsachse 18 in
Richtung eines Pfeils 19 durch den Wassermantel 14 hindurch
in eine entsprechende Aufnahme im Schieberkörper 12 gesteckt.
Im Inneren des Schiebers 12 ist ein Spannkeil 20 angeordnet.
Die Pinole 16 ist derart ausgebildet, dass sie beim Einführen durch
den Schieber 20 hindurch gesteckt und anschließend verdreht
(Pfeil 28) werden kann, wie es nachfolgend noch ausführlicher erläutert werden
wird. Der Spannkeil 20 ist in einer radialen Richtung 22 beweglich
gelagert, wie es schematisch durch einen Doppelpfeil 23 angedeutet ist.
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Dazu
ist im Schieberkörper 12 ein
Spannkeilhohlraum 24 vorgesehen, der sich vorzugsweise
in der radialen Richtung 22 erstreckt. Am rechten Rand des
in 1 dargestellten Schiebers 12 ist aus
Veranschaulichungsgründen
ein weiterer Spannkeilhohlraum 24' teilweise dargestellt. Der dargestellte
Teil entspricht in der 1 dem linken Teil des Spannkeilhohlraums 24.
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Der
Spannkeil 20 wird mit Hilfe einer Zug-/Spannschraube 26 entlang
des Pfeils 23 bewegt. Ein Spann- bzw. Entspannvorgang des
Spannkeils 20 wird nachfolgend noch detaillierter erläutert werden.
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Des
Weiteren sind in der 1 eine Sicherungsschraube 30 sowie
ein Anschlagstift 32 gezeigt, die zum Justieren der Pinole
hinsichtlich einer Drehposition verwendet werden, wie es ebenfalls
nachfolgend noch genauer erläutert
werden wird.
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Außerdem sind
in 1 eine Treibschraube 34, ein Treibkeil 36 sowie
ein Ausdrückbolzen 38 gezeigt.
Diese Elemente bilden ein so genanntes Treibglied. Mit Hilfe des
Treibglieds lässt
sich der Wassermantel 14 aus dem Schieberkörper 12 auf
einfache Weise lösen.
Dazu wird die Treibschraube 34 entsprechend gedreht, so
dass sich der Ausdrückbolzen 38 entgegengesetzt
zum Pfeil 19 mittels des Treibkeils 36 bewegt.
In der 1 ist das Treibglied doppelt dargestellt. Je nach
Ausführung
des herzustellenden Motorblocks können mehrere Treibglieder vorgesehen
werden. Insbesondere bei Motorblöcken für mehrere
Zylinder sind auch mehrere Treibglieder empfehlenswert.
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In 2a sind
die Pinole 16 und der Spannkeil 20 der 1 schematisch
in perspektivischer Darstellung gezeigt.
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Die
Pinole 16 weist mehrere axiale Abschnitte auf. Ein erster
axialer Abschnitt 40 dient zum Definieren des herzustellenden
Zylinderhohlraums in dem herzustellenden Motorblock. Ein weiterer
axialer Abschnitt 42, der hier mit geringerem Durchmesser gezeigt
ist, schließt
sich an den ersten axialen Abschnitt 40 an. Der sich zwischen
den Abschnitten 40 und 42 ausbildende Halsbereich
dient als Anschlag beim Fixieren der Pinole 16 gegenüber dem
Wassermanteleinsatz 14 (vgl. auch 1). An den
axialen Abschnitt 42 schließt sich ein weiterer axialer
Abschnitt 44 an, der hier wiederum einen noch geringeren
Durchmesser als der axiale Abschnitt 42 aufweist. Der axiale
Abschnitt 44 wirkt mit dem Spannkeil 20 im zusammengebauten
Zustand des Schiebers 10 (vgl. 1) zusammen.
Der Spannkeil 20 weist beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt auf.
Die Schenkel des U-förmigen
Querschnitts umfassen den axialen Abschnitt 44 senkrecht
zur Längsachse 18.
Die Unterseite des U-förmigen Spannkeils 20 berührt im zusammengebauten
Zustand (vgl. 1) eine Anschlagsfläche 47' (vgl. 2a)
eines weiteren axialen Abschnitts 46 der Pinole 16.
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Der
weitere axiale Abschnitt 46 weist bei der Ausführungsform
gemäß der 2a eine
quaderähnliche
Form auf, die derart ausgebildet ist, dass sie in einer bestimmten
Winkelstellung durch die Schenkel des Spannkeils 20 hindurch
geführt
werden kann und anschließend
unter Verdrehung 28 in axialer Richtung 18 gesichert
ist.
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Die
Pinole 16 der 2a kann aus Rundmaterial spanend
hergestellt werden. Die Durchmesserverringerung zwischen den axialen
Abschnitten 42 und 44 entspricht einer Aussparung,
die in 2a mit 47 bezeichnet
ist. Der axiale Abschnitt 42 weist des Weiteren umfänglich eine
weitere Aussparung 48 auf, die zur Aufnahme des Anschlagstifts 32 (vgl. 1)
dient.
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Der
quaderähnlich
ausgebildete axiale Abschnitt 46 umfasst des Weiteren eine
seitliche Fläche 50,
die als Anschlagsfläche
für die
Sicherungsschraube 30 dient, wie es im Zusammenhang mit
der 5 noch ausführlicher
erläutert
werden wird.
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Es
versteht sich, dass die Abschnitte 42-46 auch einen von
einem Kreis abweichenden Querschnitt aufweisen können.
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2b und 2c zeigen
Schnittansichten entlang der Längsachse 18 durch
die Pinole 16 der 2, wobei
die Darstellung der 2c um 90° gegenüber der 2b gedreht
ist.
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3 zeigt
eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1,
wobei die Pinole 16 der 1 nicht
dargestellt ist. Die Position der Pinole 16 im eingebauten
Zustand ist in 3 durch eine gestrichelte Linie
angedeutet. 3 zeigt den Spannkeil 20 in
einem entspannten Zustand. Deshalb ist der Spannkeil 20 im
Vergleich zur 4 weiter links veranschaulicht.
Aus Gründen
der Vereinfachung der Darstellung ist der Spannkeil 20 der 3 mit
einer durchgezogenen Linie gezeigt, obwohl er im Spannkeilhohlraum 24' (vgl. 1)
eigentlich nicht zu sehen wäre.
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Der
Spannkeil 20 wird mittels der Zugschraube 26 in
Richtung des Pfeils 60 entlang der radialen Richtung 22 bewegt.
Die Zugschraube 26 wird durch einen mit einer durchgehenden
Gewindebohrung 62 versehenen Boden eines Sacklochs geführt, wobei das
Sackloch dem Spannkeilhohlraum 24' entspricht. Der Schieberkörper 12 weist
ferner ein weiteres Sackloch 66 auf, welches zur Aufnahme
des Kopfes der Schraube 26 dient. Der Kopf der Schraube 26 lässt sich
auf diese Weise vollständig
im Inneren des Schieberkörpers 12 versenken
und stört
somit eine Bewegung des Schiebers 10 innerhalb der hier
nicht dargestellten, gesamten Druckgußform entlang der Längsachse 28 nicht.
Der Schieber 10 wird zum Öffnen und Schließen der
hier nicht dargestellten Druckgußform mittels hier ebenfalls
nicht dargestellter Zylinder entlang der Längsachse 18 bewegt.
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Die
Gewindebohrung 62 weist vorzugsweise ein größeres Gewinde
als die Zugschraube 26 auf. Der Spannkeil 20 wiederum
weist eine zur Zugschraube 26 passende Gewindebohrung 63 (vgl. auch 2a)
auf. Durch Eindrehen der Zugschraube 26 in die Gewindebohrung 63 des
Spannkeils 20 wird der Spannkeil 20 in Richtung
des Pfeils 60 bewegt, da der Kopf der Zugschraube 26 gegen
einen Boden 64 des Sacklochs 66 stößt. Der
Boden 64 dient somit als Anschlag für den Schraubenkopf der Schraube 26.
Im Ergebnis wird eine Dicke D des Spannkeils 20 in dem
Bereich verringert, in dem der Spannkeil 20 mit der Pinole 16 (vgl. 2a,
axialer Abschnitt 44) koppelt.
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Der
Spannkeil 20 stößt an eine
obere Begrenzungsfläche 25 des
Spannkeilhohlraums 24 sowie an die Anschlagsfläche 47 (vgl. 2a)
des quaderähnlichen
axialen Abschnitts 46 der Pinole 16 an. Um den
Spannkeil 20 entgegengesetzt zur Richtung 60 zu
bewegen, um somit die Pinole 16 tiefer in den Schieberkörper 12 hineinzuziehen,
wird die Zugschraube 26 gegen eine Spannschraube 68 ausgetauscht.
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Die
Spannschraube 68 ist in 4 dargestellt. 4 zeigt
den Spannkeil 20 der 3 im gespannten
Zustand.
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Das
Gewinde der Spannschraube 68 ist so gewählt, dass es in die Gewindebohrung 62 passt. Da
dieses Gewinde größer als
das Gewinde der Gewindebohrung 63 ist, stößt das Ende
der Spannschraube 68 an eine Stirnseite des Spannkeils 20 an, der
die Gewindebohrung 63 aufweist. Die Spannschraube 68 "drückt" den Spannkeil 20 somit
in die gespannte Position, wie es durch einen Pfeil 70 in
der 4 schematisch veranschaulicht ist. Die Spannschraube 68 ist
in der 4 bereits im Anschlag gezeigt. Es versteht sich,
dass die Tiefe des Sacklochs 66 und die Länge der
Gewindebohrung 62 sowie der Schraube 68 so gewählt werden
können,
dass die Spannschraube 68 auch noch weiter in Richtung
des Pfeils 70 gedreht werden könnte. Dies ist insbesondere
dann wichtig, wenn man Verschleiß und/oder eine Toleranz zwischen
der Pinole 16 und dem Wassermanteleinsatz 14 ausgleichen
will. Der Verschleiß tritt üblicherweise
im Halsbereich zwischen den axialen Abschnitten 42 und 44 (vgl. 2a)
bzw. den entsprechenden gegenüberliegenden
Flächen
an dem Wassermantel 15 sowei bei 47' und 25' auf. Die in der 4 dargestellte
Stufe im Wassermantel nutzt sich durch Verschleiß ab. Somit entsteht üblicherweise ein
Spiel zwischen Pinole 16 und dem Wassermantel 14 entlang
der Längsrichtung 18.
Dieses Spiel lässt sich
dadurch ausgleichen, indem der Spannkeil 20 weiter entlang
des Pfeils 70 in den Schieberkörper 12 getrieben
wird. Je weiter der Spannkeil 20 in Richtung des Pfeils 70 bewegt
wird, desto breiter wird der Schenkel des Spannkeils 20 in
axialer Richtung 18, so dass über die Kopplung des Spannkeils 20 mit
der Anschlagsfläche 47' die Pinole 16 tiefer
ins Innere des Schieberkörpers 12 gezogen
wird. Auf diese Weise ist es möglich,
axiale Spiele auch nachträglich auszugleichen
und immer eine positionsgenaue Anordnung der Pinole 16 relativ
zu dem Wassermantel 14 zu garantieren.
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Der
Spannkeilhohlraum 24, bzw. dessen Längsrichtung, umschließt einen
Winkel α mit
der Längsachse 18 des
Schiebers 10. Dieser Winkel α entspricht im Wesentlichen
dem Keilwinkel des Spannkeils 20.
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5 zeigt
nochmals eine Situation, bei der der Spannkeil 20 in seinen
gespannten Zustand bewegt wird. Ferner sind in der 5 die
Sicherungsschraube 30 sowie der Anschlagstift 32 gezeigt,
um die Position der Pinole 16 hinsichtlich ihres Drehwinkels
im eingebauten Zustand besser zu verdeutlichen.
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Die
Pinole 16 wird entlang des Pfeils 19 in den Schieberkörper 12 durch
den Wassermantel 14 gesteckt, bis er die in 5 dargestellte
Tiefe relativ zum Schieberkörper 12 erreicht
hat. Anschließend wird
die Pinole 16 um 90° gedreht,
wie es durch den Pfeil 28 verdeutlicht ist. Dadurch wird
der axiale Abschnitt 46 der Pinole 16 mit dessen
quaderähnlicher Form
so gegenüber
dem Spannkeil 20 verdreht, dass sich die Pinole 16 nicht
mehr entgegengesetzt zur Richtung 19 bewegen lässt.
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Um
sicherzustellen, dass die Pinole 16 ausreichend weit gedreht
wurde, weist der axiale Abschnitt 42 die außenumfänglich verlaufende
Aussparung 48 auf, in die der Anschlagstift 32 eingreift.
Ist die Drehposition der Pinole 16 erreicht, so stößt der Anschlagstift 32 an
das Ende der Aussparung 48 an.
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Um
sicherzustellen, dass sich die Pinole 16 nicht wieder entgegengesetzt
zum Pfeil 28 verdreht, ist die Sicherungsschraube 30 vorgesehen.
Die Sicherungsschraube 30 stößt an die Stirnfläche 50 des quaderähnlichen
axialen Abschnitts 46 der Pinole 16 an, die dazu
vorzugsweise eine Aufnahme 72 aufweist.
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Es
versteht sich, dass die U-förmige
Ausgestaltung des Spannkeils 20 sowie die Aussparung 44 in
der Pinole 16 abgeändert
werden kann. So kann beispielsweise ein Keilelement verwendet werden, das
lediglich einen einzigen Schenkel aufweist. Auch ist es nicht zwingend
erforderlich, dass die Aussparung 44 außenumfänglich verläuft. Die Pinole 16 kann
auch eine entsprechend ausgebildete Aussparung aufweisen, die lediglich
teilweise umfänglich verläuft oder
sogar durch das Innere der Pinole 16 hindurch reicht. Der
Anschlagstift 32 sowie die Sicherungsschraube 30 können weggelassen
werden, wenn die Ausrichtung der Pinole 16 bezüglich ihres Winkels
unbeachtlich ist.
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Ferner
können Öffnungen
im Schieberkörper 12,
die nach außen
orientiert sind, durch entsprechende Abdeckungen abgedeckt werden,
um ein Eindringen von Schmiermittel oder anderer Substanzen in das
Innere des Schieberkörpers 12 zu
verhindern.