DE102010049334A1 - Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil und Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil und Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil offenbart. Eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils wird bereitgestellt (10). Es wird wenigstens ein Kern zur Festlegung von Hohlräumen im Anlegeteil gefertigt (12). Beim Fertigen des Kerns wird eine Formgebung in den Kern eingearbeitet (14), welche wenigstens einen Teil einer in einem Bereich von einer Oberflächenhüllfläche des Anlegeteils abweichenden Kontur eines Verbindungselementes des Anlegeteils zur Gussverbindung mit einem weiteren Teil des Verbundgussteils darstellt. Der wenigstens eine Kern wird in die Form eingelegt (16) und ein Werkstoff in fluidem, insbesondere im flüssigem Zustand wird in die Form gegossen (18). Das auf diese Weise erhaltene Anlegeteil wird in einem Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils wenigstens teilweise umgossen (20), wobei zumindest das wenigstens eine Verbindungselement des Anlegeteils umgossen oder gefüllt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil, in welchem eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils bereitgestellt wird, wenigstens ein Kern zur Festlegung von Hohlräumen im Anlegeteil gefertigt wird, der wenigstens eine Kern in die Form eingelegt wird und ein Werkstoff in fluidem Zustand in die Form gegossen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils.
  • Eine Vielzahl von Gussteilen, insbesondere metallische Gussteile, werden verbreitet im Verbund mehrerer Einzelteile, insbesondere aus verschiedenen Werkstoffen, gefertigt. Dazu werden zunächst ein oder mehrere Anlegeteile hergestellt, insbesondere in einem Gießverfahren, welche nachfolgend mit einem anderen Teil verbunden werden, während dieses ebenfalls in einem Gießverfahren gefertigt wird. Das oder die Anlegeteile weisen zum Zweck des Zusammenfügens mit dem anderen Teil Verbindungselemente auf, welche als spezielle Formgebung in einem Oberflächenbereich des oder der Anlegeteile ausgeprägt sind. Bei im Wesentlichen vollständiger Aufnahme in das anderen Teil werden Anlegeteile auch oft als Einlegeteile bezeichnet.
  • Die Konturgebung eines in einem Gießverfahren herzustellenden Anlegeteils erfolgt geläufigerweise zum einen mittels einer Gießform, beispielsweise einer aus zwei Teilen gebildeten Kokille, für außen liegende Flächen, zum anderen durch den Einsatz von Kernen, beispielsweise einem Sandkern, für innen liegende Flächen und Hohlräume. Die Kerne werden in vorgelagerten Prozessschritten gefertigt. Das Kernmaterial wird typischerweise in einer Formanlage zu einem Formblock durch bewegliche und/oder schwenkbare Formhälften, auch geläufig als Modellplatten bezeichnet, gepresst. Durch Ungenauigkeiten der bewegten Anlagenelemente bedingt, können sich Abweichungen oder Toleranzen in der Positionierung der Formhälften ergeben, so dass die geformten Kerne einen Versatz zwischen zwei Teilbereichen aufweisen können. Werden versatzbehaftete Kerne zur Ausrichtung von Teilen einer Gießform bei der Herstellung eines Anlegeteils zueinander genutzt, kann dieser Versatz im Kern zu einem inakzeptablen Versatz im Anlegeteil (Teilungstoleranz) führen, welche in Prozessproblemen bei der nachgelagerten Herstellung des Verbundgussteils resultiert.
  • Im vorangemeldeten Dokument DE 10 2009 049 315.8 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils in einer Verbundgießform beschrieben, in welchem beim Gießen eines Anlegeteils an dessen später einer oberen Formhälfte der Verbundgießform zugewandten Seite Zentrierstifte angegossen werden, welche mit der schwimmend oberen angeordneten Formhälfte zusammenwirken. Auf diese Weise wird die Teilungstoleranz beim Angießen des anderen Teils bei der Positionierung der oberen Formhälfte berücksichtigt, so dass eine korrekte relative Ausrichtung der oberen Formhälfte zum Anlegeteil erfolgt. Die Teilungstoleranz wird in dieser Vorgehensweise aber nicht behoben.
  • Konkret werden von innen belüftete Bremsscheiben als Verbundgussteil gefertigt: Zunächst wird ein Reibring aus Gusseisen mit Lamellengraphit gegossen, wobei eine innen liegende Struktur mittels eines Sandkerns dargestellt wird. Danach wird ein Bremstopf aus Aluminium mit dem Reibring an Verbindungszapfen durch Kokillengießen angegossen. Ein zu großer Versatz beziehungsweise eine fehlende Maßhaltigkeit bei der Herstellung des Reibrings, insbesondere bezüglich der Position und Orientierung der Verbindungszapfen bedingt Ungenauigkeiten in der relativen Lage der oberen und unteren Kokillenteile, im Extremfall sogar Schließprobleme, und erfordert nachfolgend zusätzliche Bearbeitungsschritte oder aufwändige Prozessschritte zur Herstellung der Bremsscheibe. Beispielsweise kann eine spanende Endbearbeitung der erhaltenen Bremsscheibe, etwa um entstandene Grate zu entfernen, erforderlich sein. Es besteht die Gefahr, dass der Fertigungsprozess unwirtschaftlich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, herstellungsbedingte Toleranzen zu minimieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil wird eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils bereitgestellt. Es wird wenigstens ein Kern zur Festlegung von Hohlräumen im Anlegeteil gefertigt. Beim Fertigen des Kerns wird eine Formgebung in den Kern eingearbeitet, welche wenigstens einen Teil einer in einem Bereich von einer Oberflächenhüllfläche des Anlegeteils abweichenden Kontur eines Verbindungselementes des Anlegeteils zur Gussverbindung mit einem weiteren Teil des Verbundgussteils darstellt. Der wenigstens eine Kern wird in die Form eingelegt und ein Werkstoff in fluidem, insbesondere im fließfähigen, flüssigen, breiigen, schlammigen, teigigen oder pastösen Zustand wird in die Form gegossen.
  • Nach Abkühlen, insbesondere bis auf Umgebungstemperatur, und Verfestigung des Werkstoffs, Entnahme aus der Form und Entfernung des Kerns beziehungsweise dessen Materials aus den Hohlräumen wird ein Anlegeteil zur weiteren Verarbeitung zu einem Verbundgussteil erhalten. Das Anlegeteil kann insbesondere ein Einlegeteil sein. Der Kern kann insbesondere ein Salzkern oder (bevorzugt) ein Sandkern sein. Die Geometrie der Oberfläche eines Anlegeteils ohne spezielle oder funktionale Ausformungen zur Verbindung mit einem anderen Teil wird von einer Oberflächenhüllfläche beschrieben. Anders gesagt, Verbindungselemente sind durch eine besondere oder zusätzliche Ausformung der Oberfläche des Anlegeteils dargestellt.
  • In Konsequenz der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, dass die Toleranzen für die Lage und/oder Orientierung von Verbindungselementen des Anlegeteils deutlich reduziert werden. Aufwändige Nachbearbeitungen des Anlegeteils oder des mit diesem hergestellten Verbundgussteils können entfallen oder zumindest im Aufwand verringert werden. Nachfolgend durchgeführte Prozessschritte, wie beispielsweise das Umgießen der Verbindungselemente zur Herstellung eines Verbundgussteils, werden deutlich prozesssicherer. Die beim Gießen zu benutzenden Werkzeuge können einfacher und damit kostengünstiger gestaltet werden.
  • In besonderen Ausführungsformen kann entweder die Formgebung im Kern konvex sein und beim Gießen vom fluiden Werkstoff umgeben werden oder (bevorzugt) die Formgebung im Kern konkav sein und beim Gießen vom fluiden Werkstoff gefüllt werden. In diesem Fall werden Verbindungselemente mit konvexer Kontur, beispielsweise Vorsprünge oder Zapfen, und in jenem Fall Verbindungselemente mit konkaver Kontur, beispielweise Vertiefungen oder Zapfenlöcher, am Anlegeteil geschaffen. Für diese Verbindungselemente sind am weiteren Teil des Verbundgussteils komplementäre Verbindungselemente vorgesehen, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Anlegeteil und weiterem Teil erreicht wird. Insbesondere können in einem nachfolgenden Gießschritt die komplementären Verbindungselemente des weiteren Teils erst geschaffen werden, indem der für das weitere Teil vorgesehene Werkstoff in fluidem Zustand die konvexen Verbindungselemente des Anlegeteils umgießt beziehungsweise die konkaven Verbindungselemente des Anlegeteils füllt. Konvexe Verbindungselemente sind unter anderen daher bevorzugt, dass bei einem Umgießen die Gefahr des Auftretens von Gießfehlern geringer als bei einem Auffüllen eines konkaven Verbindungselements ist. An einem Kern können mehrere erfindungsgemäße Formgebungen vorhanden sein, insbesondere können sowohl konkave als auch konvexe Formgebungen an einem Kern vorhanden sein.
  • In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil wird eine Mehrzahl von Kernen, bevorzugt genau zwei Kerne, gefertigt. An wenigstens zwei der mehreren Kerne werden Formgebungen eingearbeitet, die sich einander zu einer Formkontur eines Verbindungselements ergänzen. Die Mehrzahl von Kernen wird einander kontaktierend, zumindest paarweise kontaktierend, in die Form eingelegt, wobei insbesondere die sich gegenseitig ergänzenden Formgebungen einander zugeordnet oder einander zur Formkontur ergänzend angeordnet werden.
  • Diese Ausführungsform hat den besonders bedeutsamen Vorteil, dass die Toleranz oder der Versatz nicht mehr über die aus einem Oberkasten und einem Unterkasten bestehende Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils, sondern nur noch durch die Präzision des Fügeprozesses der beiden Kerne bedingt ist. Für den konkreten Anwendungsfall der Herstellung eines Reibrings für eine Verbundbremsscheibe kann durch das erfindungsgemäße Vorgehen die Toleranz um mehr als die Hälfte reduziert werden.
  • In einer konkreten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Formgebung im wenigstens einen Kern dadurch eingearbeitet werden, dass mittels eines Kernzuges, auch als Schieber zu bezeichnen, eine Innengeometrie im Kern gestaltet wird. In Konsequenz bedarf es keiner besonderen, zusätzlichen Ausgestaltung der Innenfläche der Kernform. Auch wird die in Abhängigkeit der relativen Lage und Orientierung der Formgebungen zueinander existierende Gefahr der Beschädigung der geschossenen Kerne bei deren Entnahme vermieden.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil kann eine Form zur Fertigung des Kerns verwendet werden, die frei von Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen des Anlegeteils ist, oder anders gesagt, die keine Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen umfasst. Des Weiteren oder alternativ dazu kann eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils verwendet werden, die frei von Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen des Anlegeteils ist, oder anders gesagt, die keine Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen umfasst. Mit anderen Worten, erfindungsgemäß werden Verbindungselemente nicht mehr mittels der Formen, sondern nunmehr mittels des oder der Geometrie der Kerne dargestellt. Auf diese Weise wird für alle Verbindungselemente eine Verringerung der Toleranz in Position und/oder Orientierung erreicht.
  • Im Zusammenhang der Erfindung steht auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils. Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils wird ein in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Anlegeteil wenigstens teilweise umgossen, wobei zumindest das wenigstens eine Verbindungselement des Anlegeteils umgossen oder gefüllt wird.
  • In konkreten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundgussteils wird das Anlegeteil in einer Form oder einer Teilform für das wenigstens teilweise Umgießen am Verbindungselement, genauer wenigstens an einem Teil des Verbindungselementes, gelagert. In Konsequenz der vorteilhaften Reduzierung oder bevorzugt Vermeidung einer zu großen Toleranz am Anlegeteil, insbesondere hinsichtlich dessen Verbindungselementen, aufgrund dessen erfindungsgemäßen Herstellens wird eine präzise Lagerung für die nachfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung des Verbundgussteils erreicht.
  • Darüber hinaus kann das Anlegeteil mit einem weiteren, vom Werkstoff des Anlegeteils verschiedenen Werkstoff wenigstens teilweise umgossen werden. Mit anderen Worten das weitere Teil kann aus einen anderen Werkstoff als das Anlegeteil gefertigt sein oder werden. Des Weiteren oder ergänzend dazu können der Werkstoff und/oder der weitere Werkstoff metallisch sein.
  • Besonders bevorzugt gelangt das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils zur Herstellung einer Verbundbremsscheibe zum Einsatz. Konkret sind darin das Anlegeteil mit Verbindungselementen ein Reibring mit Verbindungszapfen und das weitere Teil ein Bremstopf. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein nahezu versatzfreier und gratfreier Reibring für eine Verbundbremsscheibe hergestellt und unter geringer Toleranz mit einem Bremstopf verbunden werden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
  • 1 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil,
  • 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundgussteils,
  • 3 skizzenhafte Darstellungen eines Reibrings und einer Verbundbremsscheibe,
  • 4 eine Ansicht eines in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden Sandkerns,
  • 5 Ansichten zweier in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden, sich ergänzenden Sandkerne,
  • 6 Ansichten zweier in einer besonders bevorzugten dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden, sich ergänzenden Sandkerne, und
  • 7 Detailsausschnitte der in der 6 gezeigten Ausführungsform der sich ergänzenden Sandkerne.
  • Die 1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil. Zunächst wird eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils bereitgestellt 10. Es wird wenigstens ein Kern, bevorzugt ein Sandkern, zur Festlegung von Hohlräumen im Anlegeteil gefertigt 12. Beim Fertigen des Kerns wird eine Formgebung in den Kern eingearbeitet 14, welche wenigstens einen Teil einer in einem Bereich von einer Oberflächenhüllfläche des Anlegeteils abweichenden Kontur eines Verbindungselementes des Anlegeteils zur Gussverbindung mit einem weiteren Teil des Verbundgussteils darstellt. Der wenigstens eine Kern wird in die Form eingelegt 16 und ein Werkstoff in fluidem, insbesondere im flüssigem Zustand, wird in die Form gegossen 18.
  • Alternativ zur gezeigten Abfolge kann insbesondere die Bereitstellung 10 der Form geschehen, wenn bereits der oder die Kerne gefertigt 12 worden sind, wobei eine erfindungsgemäße Formgebung eingearbeitet worden ist 14. Das gezeigte Herstellungsverfahren kann ohne Unterbrechung in einem Produktionsvorgang (in-line) ablaufen oder einzelne oder Gruppen von Verfahrensschritten, insbesondere die sich auf die Kernfertigung beziehenden, können zeitlich und gegebenenfalls auch räumlich getrennt, von den anderen Verfahrensschritten durchgeführt werden (off-line).
  • Die Form kann mehrteilig ausgeführt sein und eine Kokille darstellen. Die Herstellung der Sandkerne erfolgt aus Formsand, welcher zu einem Formblock gepresst wird. Die bevorzugt als Sandkerne ausgeführten Kerne werden auf Basis eines anorganischen Bindersystems oder bevorzugt auf Basis eines organischen Bindersystems, wie zum Beispiel mittels des Coldboxverfahrens, fixiert. Anschließend wird der Sandkern in ein Tauchbad geführt und mit einer Substanz, zum Beispiel einer Schlichte, überzogen. Der Guss des fluiden Werkstoffs kann insbesondere in einem Schwerkraftgussverfahren, in einem Kokillengussverfahren, in einem Kippgussverfahren oder dergleichen erfolgen.
  • Die 2 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundgussteils. An die Herstellung des Anlegeteils, welche zeitlich und gegebenenfalls auch räumlich getrennt erfolgen kann, mit den bereits in Bezug auf die 1 erläuterten Schritten schließt sich das Gießen 20 des weiteren Teils des Verbundgussteils an. Dabei wird das Anlegeteil wenigstens teilweise mit einem Werkstoff in fluidem Zustand umgossen, wobei zumindest das wenigstens eine Verbindungselement des Anlegeteils vom Werkstoff umgossen oder mit dem Werkstoff gefüllt wird.
  • Der Werkstoff für das weitere Teil kann insbesondere vom Werkstoff für das Anlegeteil verschieden sein. Hinsichtlich der im Verbund verwendeten Werkstoffkombinationen, insbesondere bei metallischen Werkstoffen, weist der Werkstoff für das Anlegeteil einen höheren Schmelzpunkt als der Werkstoff für das weitere Teil auf, so dass das Anlegeteil dadurch nicht flüssig wird, wenn der andere Werkstoff zur Herstellung des weiteren Teils im flüssigen Zustand das Anlegeteil kontaktiert, dass der andere Werkstoff bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Werkstoffs für das Anlegeteil verarbeitet wird.
  • Nachfolgend werden Aspekte der Erfindung anhand des konkreten Beispiels einer Verbundbremsscheibe, einer Hybridbremsscheibe, erläutert.
  • In der 3 sind skizzenhaft ein Reibring 24 und eine Verbundbremsscheibe 22 dargestellt. Im linken Teilbild ist der Reibring 24 gezeigt. Er weist an seinem inneren Rand eine Folge von im Wesentlichen gleichbeabstandeten Verbindungszapfen 26 auf. Der Reibring 24 wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils gefertigt. Der Abguss erfolgt mit dem Werkstoff Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL). Wie unter Verweis auf die 4 bis 7 noch erläutert wird, gelangt ein Sandkern zum Einsatz, in den Formgebungen für die Verbindungszapfen 26 eingebracht worden sind. Anders gesagt, die Verbindungszapfen 26 werden nicht aufgrund von Formgebungen in der Formhälften der Form für die Außenkontur des Reibrings gefertigt. Auf diese Weise wird der erfindungsgemäße Vorteil einer erhöhten Präzision erreicht. Im rechten Teilbild ist die aus dem Reibring 24 und einem Bremstopf 28 bestehende Verbundbremsscheibe 22 gezeigt. An die Verbindungszapfen 26 wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils der Bremstopf 28 in Aluminium angegossen. Dabei werden die Verbindungszapfen 26 teilweise mit Aluminium umgossen. Die Verbindungszapfen 26 können verschiedene geometrische Formen aufweisen, bevorzugt sind sie zylinderförmig. Die konkreten Maße sind je nach Belastungsfall ausgelegt.
  • Für die Herstellung von Reibringen 24 derartiger Verbundbremsscheiben 22 können verschieden konzipierte Sandkerne benutzt werden, um die innere Struktur des Reibrings 24, insbesondere für dessen Belüftung oder Kühlung, zu erzeugen. Beispielhaft werden drei Ausführungsformen für erfindungsgemäße, vorteilhafte Sandkerne vorgestellt. Erfindungsgemäß können ein oder mehrere derartige Sandkerne verwendet werden.
  • Die 4 zeigt eine Ansicht eines in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden Sandkerns. Die erste Ausführungsform 30 des Sandkerns weist einen äußeren Umfangsring, einen inneren Umfangsring und eine speichenartige, radial orientierte Rippenstruktur auf. Am inneren Umfangsring, in der 4 mit einem Kreis gekennzeichnet, befindet sich in einer Öffnung zwischen innerem Umfangsring und der Rippenstruktur ein Zylinder, in den ein Hohlraum mittels eines Kernzugs 32, hier in diesem Beispiel zylindrisch, bei der Herstellung des Sandkerns geformt ist. Der Kernzug 32 ist bewegbar ausgeführt, so dass er aus dem geformten Hohlraum zwecks Entnahme des Sandkerns aus dem Kernkasten herausgezogen werden kann. Dargestellt ist in der 4 zum besseren Verständnis nur ein Zylinder zur Erzeugung eines Verbindungselements, konkret eines Verbindungszapfens, beim Guss des Reibrings. Die erste Ausführungsform 30 weist in konkreter Umsetzung eine Mehrzahl von derartigen Zylindern auf, welche an der Mehrzahl von in der 4 gezeigten Öffnungen zwischen innerem Umfangsring und der Rippenstruktur angeordnet sind.
  • In der 5 sind Ansichten zweier in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden, sich ergänzenden Sandkerne zu sehen. Die zweite Ausführungsform 34 des Sandkerns – komplett im Teilbild rechts unten gezeigt – besteht aus zwei Teilkernen, einem Innenkern 36, siehe Teilbild links unten, und einem Außenkern 38, siehe Teilbild rechts oben, welche vor dem Abgießen zusammengeklebt oder zusammengesteckt werden. Der Sandkern weist einen äußeren Umfangsring, eine innere Zylinderplatte und eine speichenartige, radial orientierte Rippenstruktur auf. Der äußere Umfangsring und die Rippenstruktur sind durch den Außenkern 38 dargestellt, die innere Zylinderplatte durch den Innenkern 36. An der Umfangsfläche der inneren Zylinderplatte befinden sich eine Vielzahl von radial orientierten Hohlzylindern, welche beim Abgießen der Erzeugung von Verbindungszapfen dienen. Diese Formgebungen werden mit beweglichen Kernzügen 32, deren Funktionsweise bereits im Zusammenhang der 4 erläutert wurde, im den Innenkern 36 formenden Kasten erzeugt, siehe Teilbild links oben. Der Außenkern 38 wird in einem separaten Kasten geformt. Am Innenumfang des Außenkerns 38 befinden sich radial erstreckende flache Vorsprünge der Rippen, während sich am Außenumfang des Innenkerns 36 ein flanschartiger Rand vorhanden ist. Außenkern 38 und Innenkern 36 werden derart zusammengesetzt, dass der flanschartige Rand auf den flachen Vorsprüngen zu liegen kommt, wobei die Hohlzylinderstrukturen des Innenkerns 36 in Öffnungen zwischen den Vorsprüngen aufgenommen werden. Diese kombinierte Anordnung für den Guss des Reibrings ist im rechten unteren Teilbild zu sehen.
  • Die 6 stellt Ansichten zweier in einer besonders bevorzugten dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangenden, sich ergänzenden Sandkerne dar. Die dritte Ausführungsform 42 des Sandkerns besteht aus einem ersten Halbkern 44, siehe linkes Teilbild, und einem zweiten Halbkern 46, siehe rechtes Teilbild. Der erste Halbkern 44 ist im Wesentlichen ein Innenkern mit einer Zylinderplatte, welche einen radial überstehenden Rand aufweist, während der zweite Halbkern 46 einen äußeren Umfangsring mit einer radial orientierten Rippenstruktur und einen inneren Umfangsring hat. Beim Zusammensetzen der sich ergänzenden Sandkerne kommt auf dem inneren Umfangsring des zweiten Halbkerns 46 der überstehende Rand des ersten Halbkerns 44 zu liegen. Dabei ergänzen sich auf dem Rand des ersten Halbkerns 44 befindende Teilkonturen und sich auf dem inneren Umfangsring des zweiten Halbkerns 46 befindende komplementäre Teilkonturen zu einer Formgebung, konkret zu Hohlzylindern, zur Erzeugung von Verbindungszapfen des Reibrings beim Gießen. Es ist zu betonen, dass die Herstellungsgenauigkeiten beim Kernschießen genauer als beim Abformen der Geometrie ist, so dass der bei Nutzung einer Formanlage auftretende Versatz eliminiert ist.
  • Die 7 zeigt Detailsausschnitte der in der 6 gezeigten Ausführungsform 42 der sich ergänzenden Sandkerne. Im rechten Teilbild ist aus der 6 vergrößert ein Teil des ersten Halbkerns 44 zu sehen. Der in dieses Teilbild eingezeichnete Kreis führt das Auge zu einer ersten Ausbuchtung 48 am überstehenden Rand. Diese erste Ausbuchtung 48 stellt eine erste Halbzylindervertiefung dar, welche der erste Teil der Formgebung für den zu gießenden Verbindungszapfen ist. Im linken Teilbild ist aus der 6 vergrößert ein Teil des zweiten Halbkerns 46 zu sehen. In dem in dieses Teilbild zur Führung des Auges eingezeichneten Kreis befindet sich eine zweiten Ausbuchtung 50. Diese zweite Ausbuchtung 50 stellt eine zur ersten Vertiefung komplementäre zweite Vertiefung dar, welche der zweite Teil der Formgebung für den zu gießenden Zylinderzapfen ist. Im zusammenfügten Zustand werden der erste Halbkern 44 und der zweite Halbkern 46 derart zueinander winkelorientiert fixiert, dass erste und zweite Ausbuchtungen 48, 50 zu Hohlzylindern zusammengesetzt sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Bereitstellen einer Form zur Festlegung der Außenkontur eines Anlegeteils
    12
    Fertigen eines Kerns
    14
    Einarbeiten einer Formgebung für ein Verbindungselement
    16
    Einlegen des Kerns in die Form
    18
    Gießen eines Werkstoffs in fluidem Zustand
    20
    Umgießen des Anlegeteils
    22
    Verbundbremsscheibe
    24
    Reibring
    26
    Verbindungszapfen
    28
    Bremstopf
    30
    erste Ausführungsform eines Kerns
    32
    Kernzug
    34
    zweite Ausführungsform eines Kerns
    36
    Innenkern
    38
    Außenkern
    40
    Formgebung
    42
    dritte Ausführungsform eines Kerns
    44
    erster Halbkern
    46
    zweiter Halbkern
    48
    erste Ausbuchtung
    50
    zweite Ausbuchtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009049315 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil, in welchem eine Form zur Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils bereitgestellt wird (10), wenigstens ein Kern zur Festlegung von Hohlräumen im Anlegeteil gefertigt wird (12), der wenigstens eine Kern in die Form eingelegt wird (16) und ein Werkstoff in fluidem Zustand in die Form gegossen wird (18), dadurch gekennzeichnet, dass beim Fertigen des Kerns eine Formgebung (40) in den Kern (30, 34, 42) eingearbeitet wird (14), welche wenigstens einen Teil einer in einem Bereich von einer Oberflächenhüllfläche des Anlegeteils abweichenden Kontur eines Verbindungselementes des Anlegeteils zur Gussverbindung mit einem weiteren Teil des Verbundgussteils darstellt.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung im Kern (30, 34, 42) konvex ist und beim Gießen vom fluiden Werkstoff umgeben oder dass die Formgebung im Kern (30, 34, 42) konkav ist und beim Gießen vom fluiden Werkstoff gefüllt wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kernen (30, 34, 42) gefertigt und einander kontaktierend eingelegt werden, wobei an wenigstens zwei der mehreren Kerne (30, 34, 42) Formgebungen eingearbeitet werden, die sich einander zu einer Formkontur eines Verbindungselements ergänzen.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung im wenigstens einen Kern (30, 34, 42) dadurch eingearbeitet wird, dass mittels eines Kernzuges (32) eine Innengeometrie im Kern (30, 34, 42) gestaltet wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Anlegeteils für ein Verbundgussteil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form zur Fertigung des Kerns (30, 34, 42) verwendet wird, die frei von Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen des Anlegeteils ist, und/oder dass eine Form Festlegung der Außenkontur des Anlegeteils verwendet wird, die frei von Formgebungen zur Darstellung von Verbindungselementen des Anlegeteils ist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils, gekennzeichnet durch wenigstens teilweises Umgießen (20) eines Anlegeteils, welches in einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt worden ist, wobei zumindest das wenigstens eine Verbindungselement des Anlegeteils umgossen oder gefüllt wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlegeteil in einer Form oder einer Teilform für das wenigstens teilweise Umgießen (20) am Verbindungselement gelagert wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlegeteil mit einem weiteren, vom Werkstoff des Anlegeteils verschiedenen Werkstoff wenigstens teilweise umgossen wird.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff und/oder der weitere Werkstoff metallisch sind.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Verbundgussteils gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung einer Verbundbremsscheibe (22) angewendet wird, wobei das Anlegeteil mit Verbindungselementen ein Reibring (24) mit Verbindungszapfen (26) und das weitere Teil ein Bremstopf (28) sind.
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