DE102008049527A1 - Positioning surfaces on a gas exchange duct rake - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gaswechselkanalrechen als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechen mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanalrechen für eine Erstaufnahmebearbeitung des Zylinderkopfs Positionierflächen aufweist. Erfindungsgemäß werden die Positionierflächen eines Gaswechselkanalrechens 1 so ausgewählt und angeordnet, dass eine zuverlässige und passgenaue Positionierung einer Positioniereinrichtung in dem entkernten Rohzylinderkopf erzielt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Positionierflächen drei in Form eines Dreibeins angeordnete Höhenanschläge 4, zwei Queranschläge 7 und ein Längsanschlag 8 sind. Durch diese Auswahl ist mit einer Mindestzahl von verschiedenen Positionierflächen eine äußerst passgenaue Positionierung der Positioniereinrichtung sichergestellt.The invention relates to a gas exchange duct rake as part of a casting mold for a cylinder head of an internal combustion engine, wherein the gas exchange duct rake with other core parts and lower box and upper box is assembled to the mold, and wherein the gas exchange duct rake for Erstaufnahmebearbeitung of the cylinder head has positioning surfaces. According to the invention the positioning surfaces of a Gaswechselkanalrechens 1 are selected and arranged so that a reliable and accurate positioning of a positioning device is achieved in the gutted Rohzylinderkopf. This is achieved in that the positioning surfaces are three arranged in the form of a tripod height stops 4, two transverse stops 7 and a longitudinal stop 8. This selection ensures extremely accurate positioning of the positioning device with a minimum number of different positioning surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaswechselkanalrechen als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechen mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanalrechen für eine Erstaufnahmebearbeitung Positionierflächen aufweist.The The invention relates to a gas exchange duct rake as part of a casting mold for a Cylinder head of an internal combustion engine, wherein the gas exchange duct rake assembled with other core parts and lower box and upper box to the mold and wherein the gas exchange duct rake for a Erstaufnahmefearbeitung Positioning surfaces has.

Derartige Positionierflächen an Gaswechselkanalrechen eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine sind bekannt und werden benutzt, um den gegossenen Zylinderkopfrohling für die sogenannte Justage- beziehungsweise Erstaufnahmebearbeitung mehr oder weniger definiert zu positionieren. Bei dieser Bearbeitung wird dann, ausgehend von den Positionierflächen, beispielsweise eine Fläche des Zylinderkopfrohlings bearbeitet, wobei dann diese Fläche die Basisfläche für weitere Bearbeitungen ist.such positioning at Gaswechselkanalrechen a cylinder head of an internal combustion engine are known and used to cast the cylinder head blank for the So-called adjustment or Erstaufnahmebearbeitung more or less defined position. In this editing Then, starting from the positioning surfaces, for example, an area of the cylinder head blank edited, in which case this area the base area for further Edits is.

Im Zuge der Erfüllung von strengen Abgasgesetzgebungsvorschriften ist es heutzutage wichtig, dass bei einem solchermaßen hergestellten Zylinderkopf die Luftströmung durch die einzelnen Gaswechselkanäle, die durch die Gaswechselkanalrechen gebildet werden, möglichst einheitlich ist.in the Course of fulfillment It is important today that stringent exhaust gas legislation is in place in such a way manufactured cylinder head the air flow through the individual gas exchange channels, the be formed by the gas exchange channel rake, if possible is uniform.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Positionierflächen eines Gaswechselkanalrechens so auszuwählen und anzuordnen, dass eine zuverlässige und passgenaue Positionierung einer Positioniereinrichtung für die Erstaufnahmebearbeitung erzielt wird.Of the Invention is based on the object, the positioning of a Gaswechselrechrechens to select so and order that reliable and precise positioning of a positioning device for the Erstaufnahmebearbeitung is achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Positionierflächen drei Höhenanschläge, zwei Queranschläge und ein Längsanschlag sind. Durch diese Auswahl ist mit einer Mindestzahl von verschiedenen Positionierflächen eine äußerst passgenaue Positionierung des Zylinderkopfs für eine Erstaufnahmebearbeitung sichergestellt. Dies geschieht in der Form, dass eine Positioniereinrichtung in den entkernten Zylinderkopfrohling eingesetzt wird und diese mit allen genannten Positionierflächen zusammenwirkt. Die so ausgerichtete Positioniereinrichtung ist dann die Grundlage für die Erstaufnahmebearbeitung, dass heißt, ausgehend von beispielsweise Referenzpunkten der Positioniereinrichtung wird die Bearbeitungsmaschine gesteuert und es werden eine oder mehrere Flächen und/oder Bohrungen oder Ähnliches an dem Zylinderkopf bearbeitet. Danach wird die Positioniereinrichtung entfernt und, ausgehend von den schon bearbeiteten Flächen und/oder Bohrungen, werden die weiteren notwendigen Bearbeitungen des Zylinderkopfs insbesondere auch in dem Bereich vorgenommen, der durch die zunächst angebrachte Positioniereinrichtung nicht bearbeitet werden konnte. Hierzu zählt beispielsweise die Fertigung der Ausnehmungen zur Aufnahme der Ventilsitzringe. Es ist einsichtig, dass deren Lage in Bezug zu den Gaswechselkanälen für das Drallverhalten des Zylinderkopfs besonders wichtig sind.These Task is solved by that the positioning surfaces three height stops, two transverse stops and a longitudinal stop are. Due to this selection, with a minimum number of different positioning surfaces, it is extremely accurate Positioning of the cylinder head for a first-time machining ensured. This happens in the form of a positioning device is inserted into the cored cylinder head blank and this cooperates with all mentioned positioning surfaces. The way aligned positioning device is then the basis for Erstaufnahmebearbeitung that is called, starting from, for example, reference points of the positioning device the processing machine is controlled and there will be one or more surfaces and / or drilling or the like machined on the cylinder head. Thereafter, the positioning device removed and, starting from the already processed surfaces and / or Holes, the other necessary machining of the cylinder head especially in the area covered by the first Positioning could not be edited. This includes, for example the production of the recesses for receiving the valve seat rings. It is clear that their position relative to the gas exchange channels for the swirl behavior of the cylinder head are particularly important.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Höhenanschläge in Form eines Dreibeins ausgebildet an dem Gaswechselkanalrechen in der Form verteilt angeordnet, dass zwei Höhenanschläge im Bereich von Ventilführungsbutzen von verschiedenen Einlasskanalrechenzähnen angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag ist an einem zylinderkopfseitenwandigen Ende eines weiteren Einlasskanalrechenzahnes angeordnet. Diese Anordnung der Höhenanschläge gewährleistet eine exakte Höhenpositionierung der Positioniereinrichtung. Dadurch, dass zwei der Höhenanschläge im Bereich von Ventilführungsbutzen angeordnet sind, ist darüber hinaus sichergestellt, dass keine Beeinflussung des Strömungslaufs der Verbrennungsluft durch den fertigen Einlasskanal im Vergleich zu dem weiteren Einlasskanalrechen gegeben ist. Selbstverständlich können aber auch die Auslasskanalrechenzähne in der dargestellten Art und Weise zur Positionierung herangezogen werden.In Further development of the invention are the height stops in the form of a tripod formed distributed on the gas exchange channel rake distributed in the form, that two height stops in the range of Ventilführungsbutzen are arranged by different inlet channel rake teeth and the third height stop is at a cylinder head side walled end of another inlet channel rake tooth arranged. This arrangement of height stops ensures an exact height positioning the positioning device. By having two of the height stops in the range from Ventilführungsbutzen are arranged over it It also ensures that there is no influence on the flow the combustion air through the finished inlet duct in comparison given to the further inlet channel rake. Of course you can also the outlet channel rake teeth used in the illustrated manner for positioning become.

In Weiterbildung der Erfindung sind die zwei Höhenanschläge an äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordnet und der dritte Höhenanschlag ist an einem zwischen den äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordneten weiteren Einlasskanalrechenzahn angeordnet. Dadurch ist eine genaue Fixierung der Positioniereinrichtung gewährleistet.In Further development of the invention, the two height stops are arranged on outer inlet channel rake teeth and the third height stop is disposed at one between the outer inlet channel rake teeth arranged further inlet channel rake tooth. This is an accurate Fixation of the positioning ensured.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Queranschläge zumindest an zwei äußeren Einlasskanalrechenzähnen angeordnet. Dies ist für die exakte Ausrichtung der Positioniereinrichtung die günstigste Stelle. Dabei kann darüber hinausgehend an den weiteren Einlasskanalrechenzähnen ebenfalls ein Queranschlag vorhanden sein. Dadurch ist sichergestellt, dass alle Einlasskanalrechenzähne in diesem für das Strömungsbild der Verbrennungsluft wichtigen Bereich gleich ausgebildet sind. Die Queranschläge können im Bereich neben den Ventilführungsbutzen angeordnet sein oder aber im Bereich der zylinderkopfbodenseitigen Enden der Einlasskanalrechenzähne angeordnet sein. Insbesondere im letzten Fall können an jedem der Einlasskanalrechenzähne Queranschläge vorgesehen sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Queranschläge nicht in einem Gussbereich angeordnet sind, der später bei der Bearbeitung der Ventilsitzaufnahmeflächen bearbeitet wird, so dass strömungsmäßig einheitliche Kanäle entstehen.In Another embodiment of the invention, the transverse stops are at least arranged on two outer inlet channel rake teeth. This is for the exact alignment of the positioning the cheapest Job. It can about it In addition to the other inlet channel rake teeth also a transverse stop to be available. This will ensure that all the intake channel rake teeth in this for the flow pattern the combustion air important area are the same. The transverse stops can in the area next to the valve guide be arranged or in the area of the cylinder head floor side Ends of inlet channel rake teeth be arranged. Especially in the latter case, transverse stops may be provided on each of the intake channel rake teeth be. This is especially the case when the transverse stops are not are arranged in a casting area, later in the processing of the Valve seat receiving surfaces is processed so that fluidly uniform channels arise.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Längsanschlag im Bereich neben dem Ventilführungsbutzen oder aber an einem zylinderkopfbodenseitigen Ende eines Einlasskanalrechenzahnes angeordnet. Auch hier können an den weiteren Einlasskanalrechenzähnen ebenfalls (funktionslose) Längsanschläge für die Gewährleistung eines einheitlichen Strömungsverhaltens angeordnet sein; insbesondere dann, wenn der beziehungsweise die Längsanschläge nicht in einem Gussbereich angeordnet sind, der später bei der Bearbeitung der Ventilsitzaufnahmeflächen bearbeitet wird.In a further development of the invention, the longitudinal stop is arranged in the region adjacent to the valve guide or at a cylinder head bottom side end of an intake passage rake tooth. Again, (non-functional) longitudinal stops for ensuring a uniform flow behavior can also be arranged on the other inlet channel rake teeth; in particular if the longitudinal stop (s) are not arranged in a casting area which is later machined during the machining of the valve seat receiving surfaces.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Fig. dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the invention are the drawing description can be seen in the embodiments illustrated in FIGS closer to the invention are described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Variante eines Gaswechselkanalrechens mit Positionierflächen und 1 a first variant of a Gaswechselkanalrechens with positioning surfaces and

2 eine zweite Variante eines Gaswechselkanalrechens, bei dem die Queranschläge als Bestandteil der Positionierflächen an anderer Stelle angeordnet sind. 2 a second variant of Gaswechselkanalrechens, in which the transverse stops are arranged as part of the positioning elsewhere.

Der in den Figuren unvollständig dargestellte Gaswechselkanalrechen 1 ist für die Gießform eines vierzylindrigen Zweiventilzylinderkopfs bestimmt. Nicht dargestellt ist der die einzelnen Kanalrechenzähne zusammenhaltende Verbindungsteil, der an dem zylinderkopfseitenwandigen Ende 6 der Kanalrechenzähne angeordnet ist. An diesem Verbindungsteil sind sowohl die Einlasskanalrechenzähne 2 als auch die Auslasskanalrechenzähne 3 angebracht. Dieses Verbindungsteil verbindet die Kanalrechenzähne außerhalb des (fertigen) Zylinderkopfs. Der Gaswechselkanalrechen ist zusammen mit den weiteren Kernteilen in der Giesform definiert positioniert. Nach dem Gießvorgang und der anschließenden Entkernung muss der Rohzylinderkopf aber weiterbearbeitet werden und beispielsweise passgenau in Bezug zu den Einlasskanälen Ausnehmungen zur Aufnahme von Ventilsitzringen eingearbeitet werden. Hierzu wird eine Positioniereinrichtung in den Gaswechselkanälen eingesetzt und, ausgehend von definierten Referenzpunkten der Positioniereinrichtung, wird quasi eine Justage- oder Erstaufnahmebearbeitung von bestimmten Flächen und/oder Bohrungen an dem Zylinderkopf vorgenommen. Ausgehend von dieser Justage- oder Erstaufnahmebearbeitung können dann die Ausnehmungen für die Ventilsitzringe gefertigt werden.The gas exchange duct rake incompletely shown in the figures 1 is intended for the casting mold of a four-cylinder two-valve cylinder head. Not shown is the individual channel rake teeth cohesive connecting part, on the cylinder head side wall end 6 the channel rake teeth is arranged. At this connection part are both the intake channel rake teeth 2 as well as the outlet channel rake teeth 3 appropriate. This connecting part connects the channel rake teeth outside of the (finished) cylinder head. The gas exchange channel rake is positioned defined in the casting mold together with the other core parts. However, after the casting process and the subsequent gutting, the crude cylinder head must be further processed and, for example, recesses for receiving valve seat rings must be machined with an exact fit in relation to the inlet ducts. For this purpose, a positioning device is used in the gas exchange channels and, starting from defined reference points of the positioning device, quasi an adjustment or Erstaufnahmebearbeitung made of certain surfaces and / or holes on the cylinder head. Starting from this Justage- or Erstaufnahmebearbeitung then the recesses for the valve seat rings can be made.

Für die genaue Ausrichtung der Positioniereinrichtung sind bei dem Gaswechselkanalrechen 1 gemäß 1 an die äußeren Einlasskanalrechenzähne 2a, 2d Höhenanschläge 4a, 4d im Bereich von Ventilführungsbutzen 5 angeordnet und ein dritter Höhenanschlag 4b ist bei einem dazwischen liegenden Einlasskanalrechenzahn 2b an dessen zylinderkopfseitenwandigem Ende 6 angebracht. Die Höhenanschläge 4a, 4b, 4d bilden dabei ein Dreibein und gewährleisten eine sichere Positionierung der Positioniereinrichtung. Queranschläge 7a, 7d sind wiederum an den äußeren Einlasskanalrechenzähnen 2a, 2d angeordnet und zwar an deren zylinderkopfbodenseitigen Enden. Ein Längsanschlag 8 ist an dem zylinderkopfseitigen Ende des Einlasskanalrechenzahns 2c angeordnet. Sowohl die Queranschläge 7a, 7b als auch der Längsanschlag 8 liegen in einem Bereich des fertig bearbeiteten Zylinderkopfs, in dem eine maschinelle Bearbeitung zur Schaffung von Aufnahmeausnehmungen für Ventilsitzringe erfolgt.For the exact alignment of the positioning are in the gas exchange duct rake 1 according to 1 to the outer inlet channel rake teeth 2a . 2d height stops 4a . 4d in the area of valve guide studs 5 arranged and a third height stop 4b is at an intermediate intake channel rake tooth 2 B at the cylinder head sidewall end 6 appropriate. The height stops 4a . 4b . 4d form a tripod and ensure a secure positioning of the positioning. transverse stops 7a . 7d are in turn at the outer inlet channel rake teeth 2a . 2d arranged at the cylinder head floor side ends. A longitudinal stop 8th is at the cylinder head side end of the intake passage rake tooth 2c arranged. Both the transverse stops 7a . 7b as well as the longitudinal stop 8th lie in a region of the finished cylinder head, in which a machining is done to create receiving recesses for valve seat rings.

Im Unterschied hierzu sind bei dem Gaswechselkanalrechen gemäß 2 die (mit entsprechenden Gegenstücken zusammenwirkenden) Queranschläge 7a', 7d' und der Längsanschlag 8' im Bereich neben den Ventilführungsbutzen 5 der Einlasskanalrechenzähne 2a, 2c und 2d angeordnet. Dieser Bereich ist nicht strömungsbeeinflussend für die Verbrennungsluft. Es können aber auch an allen Einlasskanalrechenzähnen 2 sowohl Queranschläge 7' als auch Längsanschläge 8' vorhanden sein, wenn eine (geringe) Strömungsbeeinflussung anzunehmen ist. Im Rahmen der Erfindung können auch kombinierte Anordnungen gemäß den 1 und 2 verwirklicht sein.In contrast, in the gas exchange channel rake according to 2 the transverse stops (cooperating with corresponding counterparts) 7a ' . 7d ' and the longitudinal stop 8th' in the area next to the valve guide 5 the intake channel ratchet teeth 2a . 2c and 2d arranged. This area is not flow-influencing for the combustion air. But it can also on all inlet channel rake teeth 2 both transverse stops 7 ' as well as longitudinal stops 8th' be present, if a (small) flow influence is to be assumed. In the context of the invention, combined arrangements according to the 1 and 2 be realized.

11
GaswechselkanalrechenGas exchange channel rake
22
EinlasskanalrechenzahnInlet duct computing gear
33
AuslasskanalrechenzahnAuslasskanalrechenzahn
44
Höhenanschlagheight stop
55
VentilführungsbutzenVentilführungsbutzen
66
zylinderkopfseitenwandiges Endezylinderkopfseitenwandiges The End
77
Queranschlagcross stop
88th
Längsanschlaglongitudinal stop

Claims (8)

Gaswechselkanalrechen als Teil einer Gießform für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Gaswechselkanalrechen mit anderen Kernteilen sowie Unterkasten und Oberkasten zu der Gießform zusammengesetzt ist, und wobei der Gaswechselkanalrechen für eine Erstaufnahmebearbeitung Positionierflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierflächen drei Höhenanschläge (4), zwei Queranschläge (7) und ein Längsanschlag (8) sind.Gas exchange duct rake as part of a casting mold for a cylinder head of an internal combustion engine, wherein the gas exchange duct rake with other core parts and lower box and upper box is assembled to the mold, and wherein the gas exchange channel rake for positioning processing has positioning surfaces, characterized in that the positioning surfaces three height stops ( 4 ), two transverse stops ( 7 ) and a longitudinal stop ( 8th ) are. Gaswechselkanalrechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenanschläge (4a, 4b, 4d) in Form eines Dreibeins ausgebildet an dem Gaswechselkanalrechen (1) in der Form verteilt angeordnet sind, dass zwei Höhenanschläge (4a, 4d) im Bereich von Ventilführungsbutzen (5) von verschiedenen Einlasskanalrechenzähnen (2) angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag (4b) an einem zylinderkopfseitenwandigen Ende (6) eines weiteren Einlasskanalrechenzahnes (2) angeordnet ist.Gas exchange duct screen according to claim 1, characterized in that the height stops ( 4a . 4b . 4d ) in the form of a tripod formed on the gas exchange channel rake ( 1 ) are distributed in the form that two height stops ( 4a . 4d ) in the region of Ventilführungsbutzen ( 5 ) of different intake channel rake teeth ( 2 ) are arranged and the third height stop ( 4b ) at one Cylinder Head Sidewall End ( 6 ) of another inlet channel rake tooth ( 2 ) is arranged. Gaswechselkanalrechen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Höhenanschläge (4a, 4b) an äußeren Einlasskanalrechenzähnen (2a, 2d) angeordnet sind und der dritte Höhenanschlag (4c) an einen zwischen den äußeren Einlasskanalrechenzähnen (2a, 2d) angeordneten weiteren Einlasskanalrechenzahn (2b) angeordnet ist.Gas exchange duct screen according to claim 2, characterized in that the two height stops ( 4a . 4b ) on outer inlet channel rake teeth ( 2a . 2d ) are arranged and the third height stop ( 4c ) to one between the outer inlet channel rake teeth ( 2a . 2d ) arranged further inlet channel rake tooth ( 2 B ) is arranged. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7) zumindest an zwei äußeren Einlasskanalrechenzähnen (2) angeordnet sind.Gas exchange duct rake according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse stops ( 7 ) at least at two outer inlet channel rake teeth ( 2 ) are arranged. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7a, 7d) im Bereich neben den Ventilführungsbutzen (5) angeordnet sind.Gas exchange duct rake according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse stops ( 7a . 7d ) in the area next to the Ventilführungsbutzen ( 5 ) are arranged. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queranschläge (7a', 7d') im Bereich der zylinderkopfbodenseitigen Enden der Einlasskanalrechenzähne (2a, 2d) angeordnet sind.Gas exchange duct rake according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse stops ( 7a ' . 7d ' ) in the region of the cylinder head bottom ends of the intake duct rake teeth ( 2a . 2d ) are arranged. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsanschlag (8) im Bereich neben den Ventilführungsbutzen (5) angeordnet ist.Gas exchange duct rake according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal stop ( 8th ) in the area next to the Ventilführungsbutzen ( 5 ) is arranged. Gaswechselkanalrechen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsanschlag (8') an einem zylinderkopfbodenseitigen Ende eines Einlasskanalrechenzahnes (2c) angeordnet ist.Gas exchange duct rake according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal stop ( 8th' ) at a cylinder head bottom end of an intake passage rake tooth ( 2c ) is arranged.
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