DE19535487C1 - Motor cylinder head casting - Google Patents

Abstract

In the prodn. of cylinder heads or control housings for fuel combustion motors, by casting in a mould with a core or core package, the mould is used to cast two cylinder heads in a row, behind each other. The entry and outlet channels are each on a common side. The facing end sides of the cylinder heads are bonded together in the casting.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des 1. bzw. 2. An­ spruchs angegebenen Art.The invention relates to a method in the preamble of 1. and 2. An Art.

Es ist allgemein bekannt, daß Zylinderköpfe für Boxer- und V-Motoren im wesentli­ chen spiegelsymetrisch aufgebaut sind. Sie werden - was die gießtechnische Seite anbelangt - als Einzelteile produziert. Dementsprechend muß für jeden herzustel­ lenden Zylinderkopf ein Wassermantelkern, ein Ein- und Auslaßkern, ein Deckkern und bei Bedarf ein Ölraumkern hergestellt und in eine Form eingelegt werden. An­ schließend werden die fertig gegossenen und entgrateten Teile in der mechani­ schen Fertigung einzeln weiter bearbeitet.It is generally known that cylinder heads for boxer and V-engines essentially Chen are constructed mirror-symmetrically. You will - what the casting side concerned - produced as individual parts. Accordingly, must be made for everyone a water jacket core, an inlet and outlet core, a cover core and if necessary, an oil chamber core is produced and inserted into a mold. On the finished cast and deburred parts are then closed in the mechani further processed individually.

Diese Herstellung von Zylinderköpfen ist unabhängig vom eigentlichen Gießverfah­ ren.This manufacture of cylinder heads is independent of the actual casting process ren.

Der Nachteil der bisherigen Herstellung besteht darin, daß sie sehr zeit- und ko­ stenintensiv ist.The disadvantage of the previous production is that it is very time and ko is very intensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für Zylinder­ köpfe von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Boxer- und V-Motore, aufzuzei­ gen, das die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist. The object of the present invention is a production method for cylinders heads of internal combustion engines, especially for boxer and V-engines gene that does not have the disadvantages described above.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für insbesondere Boxer- und V-Motore durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Für Reihenmotoren wird die Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 2 gelöst. Die Lösung hat den Vorteil, daß durch das gleichzeitige Herstellen zweier Zylinderköpfe die Ferti­ gungskosten erheblich gesenkt werden können, da sie nunmehr innerhalb einer einzigen Gießform hergestellt werden. Somit können bei Zylinderköpfen von Boxer-, V- oder Reihenmotoren separate Kernpakete für einen rechten und linken Zylinderkopf entfallen. Gemäß der Erfindung können einheitliche Kernpakete bzw. Kerne verwendet werden.According to the invention, this object is achieved in particular for boxer and V-engines solved the characterizing features of the first claim. For in-line engines the object is solved by independent claim 2. The solution has that Advantage that the Ferti by the simultaneous production of two cylinder heads costs can be significantly reduced, since they are now within one single mold can be made. Thus, with cylinder heads from Boxer, V or in-line engines separate core packages for right and left Cylinder head is eliminated. According to the invention, uniform core packages or Cores are used.

Das erfindungsgemäße Verfahren gilt auch bei Anwendung des Lost-Foam-Verfah­ rens, bei dem keine separaten Kerne verwendet werden, sondern binderloser Sand. Dementsprechend sind die Begriffe Kerne und Kernpakete gemäß der Erfin­ dung zu verstehen.The method according to the invention also applies when using the lost foam method rens, in which no separate cores are used, but binderless Sand. Accordingly, the terms cores and core packages are according to the Erfin understanding.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 77 03 156 ist es zwar bekannt, in einer Gießform mehrere Gußteile herzustellen, indem die einzelnen Gußstücke über Schmelzkanäle verbunden sind, die ausgehen von einem oder mehreren Anguß­ trichtern. Im Unterschied hierzu weist die vorliegende Erfindung jedoch eine feste Verbindung der beiden Zylinderköpfe auf, so daß diese beiden Zylinderköpfe als ein einziges Rohteil der Gießform entnommen werden können und dementspre­ chend die Verbindung ausreichend stabil ist.It is known from German utility model 77 03 156, in one Mold to produce multiple castings by placing the individual castings over Melting channels are connected, which emanate from one or more gates funnel. In contrast to this, however, the present invention has a fixed one Connection of the two cylinder heads, so that these two cylinder heads as a single blank can be removed from the mold and accordingly chend the connection is sufficiently stable.

Die Weiterbildung nach den Ansprüchen 3 bis 5 beschreiben vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung, wobei selbstverständlich bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 dafür Sorge getragen ist, daß die Verbindung der beiden Zylinderköpfe so dimensioniert ist, daß sowohl die Rohteilbearbeitung als auch die mechanische Bearbeitung an den verbundenen Zylinderköpfen durchgeführt werden kann, ohne daß die Verbindungsstelle beschädigt wird. In letzterem Fall würden dann nämlich Positionsungenauigkeiten zwischen den beiden Zylinderköpfen eintreten, so daß eine exakte mechanische Bearbeitung nicht mehr gewährleistet wäre.The development according to claims 3 to 5 describe advantageous Ausge Events of the invention, of course in the design according to Claim 5 is taken care that the connection of the two cylinder heads is dimensioned so that both the raw part machining and the mechanical Machining on the connected cylinder heads can be done without that the connection point is damaged. In the latter case, namely Position inaccuracies occur between the two cylinder heads, so that exact mechanical processing would no longer be guaranteed.

Im folgenden wird die Erfindung exemplarisch anhand zweier bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert.In the following, the invention is exemplified on the basis of two preferred embodiments Examples explained in more detail.

In beiden Figuren wird die brennraumseitige Ansicht zweier nach der Erfindung hergestellter Zylinderköpfe dargestellt. Das Rohteil 1 besteht im vorliegenden Bei­ spiel aus zwei Zylinderköpfen 2 und 3 für einen V6-Motor. Beide Zylinderköpfe sind mit ihren Stirnflächen 4, 5 gegenüberliegend angeordnet. Die Stirnflächen 4, 5 sind diejenigen Stirnflächen, die den Nockenwellenantriebs-Stirnflächen 6, 7 gegen­ überliegen, bei denen also in der Regel kein Kettenkasten, kein Räderkasten oder kein Riementrieb angebracht ist. Dementsprechend kann vor dem Gießen das ein­ heitliche Kernpaket 8 für alle Einlaßkanäle auf der einen Seite und das einheitliche Kernpaket 9 für alle Auslaßkanäle auf der anderen Seite angeordnet werden (Fig. 1). Beide Kernpakete werden also für beide Zylinderköpfe hergestellt. Das gleiche gilt für den Wassermantelkern, den Deckkern und den eventuell benötigten Hohl­ raumkern. Diese Kerne werden ebenfalls für beide Zylinderköpfe in einem Stück hergestellt.The combustion chamber-side view of two cylinder heads produced according to the invention is shown in both figures. The blank 1 in the present case consists of two cylinder heads 2 and 3 for a V6 engine. Both end faces 4 , 5 of both cylinder heads are arranged opposite one another. The end faces 4 , 5 are those end faces which lie opposite the camshaft drive end faces 6 , 7 , in which no chain case, no wheel housing or no belt drive is generally attached. Accordingly, a uniform core package 8 for all inlet channels on one side and the unitary core package 9 for all outlet channels on the other side can be arranged before casting ( FIG. 1). Both core packages are therefore manufactured for both cylinder heads. The same applies to the water jacket core, the cover core and the cavity core that may be required. These cores are also manufactured in one piece for both cylinder heads.

Ein weiterer Unterschied zur bisherigen Vorgehensweise liegt darin, daß die beiden Zylinderköpfe auf ihrer rückseitigen Stirnfläche fest miteinander vergossen sind, daß also sich auch dort das Zylinderkopfmaterial befindet. Die Verbindung kann in Form von Verbindungsrippen 10 ausgestaltet oder auch eine massive Verbindung 11 (Fig. 2) sein, wobei selbstverständlich der Wassermantelkern und eventuell der Ölraumkern diese Verbindungsstelle mit durchsetzen. Auf jeden Fall muß die Verbindung so ausgestaltet sein, daß die beiden Zylinderköpfe als ein einziges Rohteil sowohl die Rohteilbearbeitung als auch die mechanische Fertigung durch­ laufen können, ohne sich gegeneinander zu verwinden oder voneinander getrennt werden müssen. Erst wenn alle mechanischen Bearbeitungen durchgeführt sind, wird als letzter Schrift ein Trennen der beiden Zylinderköpfe vorgesehen. Sodann werden die beiden getrennten Stirnseiten - falls notwendig - mechanisch fertig be­ arbeitet, so z. B. die Kerndurchtriftsflächen verschlossen.Another difference to the previous procedure is that the two cylinder heads are firmly cast together on their rear end face, so that the cylinder head material is also located there. The connection can be designed in the form of connecting ribs 10 or also a solid connection 11 ( FIG. 2), the water jacket core and possibly the oil chamber core naturally also penetrating this connection point. In any case, the connection must be designed so that the two cylinder heads as a single blank can run both the blank processing and the mechanical production without twisting or having to be separated from each other. Only when all mechanical processing has been carried out is the last script to separate the two cylinder heads. Then the two separate end faces - if necessary - mechanically finished be, z. B. closed the core penetration areas.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 werden getrennte Kernpakete für jeden Zylinder­ kopf 2, 3 verwendet. Besonders geeignet ist dies für die Herstellung von Reihen­ motoren, da bei der Anordnung gemäß der Erfindung auf einer gemeinsamen Seite sowohl Einlaßkerne des einen Zylinderkopfes als auch Auslaßkerne des anderen Zylinderkopfes liegen.In the arrangement of Fig. 2 separate core assemblies for each cylinder head 2, used 3. This is particularly suitable for the production of in-line engines, since in the arrangement according to the invention both inlet cores of one cylinder head and exhaust cores of the other cylinder head lie on a common side.

Es ist jedoch genausogut denkbar, daß durch konstruktive Maßnahmen am Zylin­ derkopf sichergestellt ist, daß nur geringe Höhen- und eventuell auch Teilungsab­ stände zwischen den Einlaßkanälen und Auslaßkanälen bestehen, so daß auch bei Zylinderköpfen für Reihenmotore ohne weiteres nach der Erfindung einheitliche Kernpakete für eine Seite zweier Zylinderköpfe verwendet werden.However, it is equally conceivable that by constructive measures on the Zylin derkopf is ensured that only small height and possibly also division stands between the inlet channels and outlet channels exist, so that too in cylinder heads for inline engines easily according to the invention uniform Core packages can be used for one side of two cylinder heads.

Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, nur den Gießprozeß gemein­ sam für beide Zylinderköpfe herzustellen und dann anschließend die beiden Zylin­ derköpfe entweder noch vor der Rohteilbearbeitung oder nach der Rohteilbearbei­ tung zu trennen.Of course, it is within the scope of the invention, only the casting process in common sam for both cylinder heads and then the two cylinders heads either before the raw part machining or after the raw part machining separation.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von Zylinderköpfen oder Steuergehäusen für Brennkraftmaschinen durch Gießen in einer Gießform, wobei die zu erzeu­ genden Hohlräume durch entsprechende Kerne bzw. Kernpakete gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform für das gleichzeitige Gießen zweier Zylinderköpfe dient, indem die beiden Zylinderköpfe in Reihe derart hintereinanderliegen, daß ihre Einlaß- und Auslaßkanäle auf je einer ge­ meinsamen Seite sind und daß die einander zugewandten Zylinderkopf. Stirnseiten fest miteinander vergossen werden.1. A method for producing cylinder heads or control housings for internal combustion engines by casting in a casting mold, the cavities to be generated are formed by appropriate cores or core packages, characterized in that the casting mold serves for the simultaneous casting of two cylinder heads by the two cylinder heads in a row in such a way that their intake and exhaust ports are on a common side and that the mutually facing cylinder head. Front sides are firmly cast together. 2. Verfahren zum Herstellen von Zylinderköpfen oder Steuergehäusen für Brennkraftmaschinen mit obenliegender Nockenwelle durch Gießen in einer Gießform, wobei die zu erzeugenden Hohlräume durch entsprechende Kerne bzw. Kernpakete gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform für das gleichzeitige Gießen zweier Zylinderköpfe dient, indem die beiden Zylinderköpfe in Reihe derart hintereinanderliegen, daß die Stirnseiten die der Nockenwellenantriebsseite gegenüberliegen, einander zugewandt sind und fest miteinander vergossen werden.2. Method of making cylinder heads or control housings for Internal combustion engines with overhead camshaft by casting in one Casting mold, the cavities to be generated by appropriate Cores or core packages are formed, characterized in that the mold for simultaneous casting serves two cylinder heads by placing the two cylinder heads in series like this lie one behind the other that the end faces that of the camshaft drive side face each other, face each other and shed firmly will. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Stirnseiten einen geringe­ ren Querschnitt aufweist als die zugehörigen Zylinderköpfe in diesem Be­ reich.3. The method according to claim 1 or 2,  characterized in that the connection of the end faces a slight ren cross-section than the associated cylinder heads in this Be rich. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Stirnseiten über Rippen geschieht.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the connection of the end faces via ribs happens. 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Zylinderköpfe im wesentli­ chen erst nach ihrer mechanischen Bearbeitung erfolgt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the separation of the cylinder heads essentially Chen only after their mechanical processing.