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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfes;
ebenso werden Zweitakt-Benzinmotoren mit einem Kolben und insbesondere
Verfahren zur Beseitigung bestimmter Bearbeitungsvorgänge nach
dem Stand der Technik beschrieben, die an den Gussteilen für den Zylinderkopf und
das Kurbelgehäuse
ausgeführt
werden.
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Zu
derzeitigen Herstellungstechniken gehört das Gießen eines Zylinderkopfes und
eines Kurbelgehäuses
unter Einsatz eines Druckgussverfahrens, bei dem mit standardmäßigen Gusstoleranzen
gearbeitet wird, die vergleichsweise groß sind. Der gegossene Zylinder
und das gegossene Kurbelgehäuse durchlaufen
zahlreiche Bearbeitungsschritte bis zum fertigen Produkt, das zum
Zusammenbau und zur Montage mit weiteren Motorteilen zum fertigen
Motor bereit ist (vgl. US-Patentschrift
US-A-3844334 ).
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Herkömmlicherweise
wird bei einem typischen Druckgussverfahren mit „standardmäßigen Gusstoleranzen" gearbeitet, die
als „steel
safe" bekannt sind. „Steel
safe" bedeutet,
dass die Kernstifte, die zur Ausbildung von Löchern in einem Teil eingesetzt
werden, auf der Seite der hohen Werte bei den großen Toleranzen
liegen, so dass sie dann, wenn Abrieberscheinungen daran auftreten,
dennoch innerhalb des Toleranzbereichs liegen. Einzelheiten zu den
Gussformen, welche die Außenfläche des
Gussteils bilden, sind so bemessen, dass sie im Bereich der niedrigen
Werte des breiten Toleranzbereichs liegen, so dass bei Abrieb an
der Gussform das sich dabei ergebende Teil innerhalb der Abdrucktoleranz bleiben
kann. Dies macht es möglich,
dass mit einer Gussform eine große Zahl von Teilen hergestellt
werden kann, ohne dass stark auf die Maßhaltigkeit der Teile geachtet
werden muss, was zu geringen Wartungskosten führt.
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Diese
Einsparungen sind zumindest bei der Herstellung von Zylinderblöcken und
Kurbelgehäusen
für Zweitakt-Benzinmotoren
mit einem Kolben insofern illusorisch, als zusammenpassende Flächen wie
zum Beispiel die Passfläche
zwischen dem Block und dem Kurbelgehäuse maschinell bearbeitet werden
muss. Außerdem
müssen
die Kernstiftöffnungen mit
großer
Toleranz ausgebohrt werden und zur Aufnahme der Befestigungselemente
für diese
Teile müssen Gewinde
eingeschnitten werden. Außerdem muss
der Lagertunnel der Kurbelwelle auf eine Einpresstoleranz bearbeitet
und so ausgebildet werden, dass darin Sicherungsringe zur Fixierung
des Lagers aufgenommen werden können.
Alle diese maschinellen Bearbeitungsgänge erfordern Arbeitsaufwand und
Kosten für
die maschinelle Ausrüstung,
wodurch alle Einsparungen bei Einsatz standardmäßiger Gusstoleranzen aufgehoben
werden.
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Zusätzlich zu
den Kostenfaktoren, die mit der maschinellen Bearbeitung des Basisflansches
des Zylinderkopfes und der Passfläche des Kurbelgehäuses zur
Gewährleistung
einer guten Abdichtung verknüpft
sind, trägt
der Bearbeitungsvorgang selbst zu undichten Benzinaustrittsstellen
bei. Alle Aluminium-Druckgussteile
sind an sich porös.
Die anfänglich abgeschreckte
Oberfläche
der Gussteile sorgt jedoch für
eine dichte Haut, durch welche der poröse Innenbereich des Gussteiles
versiegelt wird. Wenn diese Haut maschinell bearbeitet wird, um
exakte Passflächen
für Flachdichtungen
zwischen dem Zylinderblock und dem Kurbelgehäuse zu bilden, wird die dichte
Haut entfernt und damit wird ein Aussickern an undichter Stelle
durch den Bereich der Flachdichtungen möglich.
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Eine
Untersuchung der Kosten der herkömmlichen
Bearbeitungsvorgänge,
einschließlich der
Kosten für
die Werkzeugmaschinen, des Arbeitsaufwands im Zusammenhang mit dem
Betrieb der Werkzeugmaschinen, des Zeitverlusts aufgrund der Anzahl
der damit verbundenen Arbeitsschritte, und der Risiken schlechter
Qualität
infolge potentieller Fehler, welche durch die hohe Anzahl von erforderlichen
Arbeitsgängen
verursacht werden können,
führte
zu der Erkenntnis, dass durch das Erfordernis engerer Toleranzen
an der Druckgussform und deren Teilen die Gesamtkosten des Herstellungsprozesses trotz
der erhöhten
Kosten für
die Druckgießform
und die Wartung und trotz der verkürzten Lebensdauer der Druckgießform gesenkt
werden könnten.
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Zur
Lösung
zumindest einiger der vorstehend genannten Probleme wird ein Verfahren
nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
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Dabei
sind keine Vorgänge
zur maschinellen Bearbeitung im Bereich des Basisflansches zwischen
dem Zylinderblock und dem Kurbelgehäuse erforderlich. Der Druckgießer muss
nur engere Toleranzen hinsichtlich Ebenheit des Flan sches und Feinheit
der Oberfläche
sowie die Durchmesser der Löcher
für die
Befestigungsmittel und die korrekte Positionierung dieser Durchmesser
einhalten.
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Die
bevorzugten Toleranzen sind (vgl. Fachbuch „Machine Tool Practices" von John Wiley & Son, 1982, Seiten
190 und 191) wie folgt:
Ebenheit des Flansches = 0,1524 mm
(0,006 Zoll) über
die gesamte Oberfläche
des Flansches
Senkrechte Ausrichtung der Flanschlöcher zum Flansch
= 0,0508 mm (0,002 Zoll)
Korrekte Positionierung der Flanschlöcher = 0,1524 mm
(0,006 Zoll).
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Der
Flansch am Zylinderblock passt mit einem Flansch am Kurbelgehäuse zusammen,
das ebenfalls mit den gleichen engen Toleranzen druckgegossen wird,
wobei in einer Nut im Kurbelgehäuseflansch
ein O-Ring vorgesehen ist. Der O-Ring
bildet mit den unbearbeiteten Flanschflächen eine zuverlässige Abdichtung
zwischen den Flanschflächen;
da die Öffnungen
oder Löcher
für die
Befestigungselemente mit engen Toleranzen gegossen werden, können zur
Befestigung des Zylinderblocks am Kurbelgehäuse Gewindeschneidschrauben
verwendet werden, und damit entfällt
die Notwendigkeit von Arbeitsgängen
zum Ausbohren und Gewindeschneiden.
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Eine
verbesserte Lagerhalterung für
die Kurbelwelle kann ebenfalls vorgesehen werden. Das Kurbelgehäuse wird
druckgegossen, mit Lagerauflageflächen mit einer Vielzahl radial
nach innen gerichteter Rillen. Die Lager werden in die Auflageflächen unter
Pressung eingepasst. Auch wenn die Toleranzen bei der Presspassung
nicht so genau sind wie die Toleranzen bei maschineller Bearbeitung,
bilden die Rillen im gegossenen Zustand freie Räume für Materialverlagerungen während der
Arbeit zum Einpressen der Lager. Die Rillen ermöglichen auch ein radiales Biegen
des sie umgebenden Gussmaterials während des Einpressvorgangs
anstatt einer Dehnung in Umfangsrichtung, zu der es dann kommt, wenn
das Gussteil für
eine Presspassung maschinell bearbeitet wird.
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Da
für die
Kurbelwelle ein Paar Kugellagereinheiten vorgesehen sind, ist auch
ein Paar Lagerauflageflächen
vorgesehen, wobei sich jede Lagerauflagefläche von jedem Ende des Kurbelwellentunnels
im Gussteil des Kurbelgehäuses
aus nach innen erstreckt. Die Basis jeder Lagerauflagefläche wird von
einer ringförmigen
Auflagefläche
definiert, welche das Lager während
der Arbeit zur Presspassung fixiert. Dadurch entfällt die
Notwendigkeit maschinell eingearbeiteter Nuten und von Fixierklammern
im Tunnel für
die Antriebswelle.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zylinderblocks;
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2 ist
eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten
Zylinderblock;
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3 zeigt
einen Aufriss des Zylinderblocks bei Blickrichtung von der Seite
der Ansaugung des Luft-Kraftstoff-Gemisches;
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4 zeigt
einen Aufriss des Zylinderblocks bei Blickrichtung von der Seite
des Auslassschlitzes her;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, wobei die Schnittebene durch die Linie
5-5 in 2 bezeichnet ist;
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6-9 jeweils
Querschnittsansichten, welche nacheinander verschiedene Bearbeitungsgänge zur
maschinellen Bearbeitung darstellen, die an einem Zylinderblock
gemäß dem üblichen
Verfahren nach dem Stand der Technik ausgeführt werden;
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10 zeigt
ein Ablaufdiagramm mit der Darstellung der Abfolge verschiedener
maschineller Bearbeitungsgänge
nach dem Stand der Technik;
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11 stellt
ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Abfolge verschiedener
maschineller Bearbeitungsgänge
gemäß der Erfindung
dar;
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12 zeigt
eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kurbelgehäuses;
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13 ist
eine Seitenansicht des Kurbelgehäuses;
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14 zeigt
einen Aufriss der anderen Seite des Kurbelgehäuses;
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15 ist
eine Draufsicht auf das Kurbelgehäuse;
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15A zeigt eine Querschnittsansicht, wobei die
Schnittebene durch die Linie 15A-15A in 15 angegeben
ist;
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16 zeigt
einen Aufriss eines der Kurbelwellenlager gemäß der Erfindung;
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17 ist
eine Ansicht einer Seite des Kurbelwellentunnels;
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18 zeigt
einen Aufriss der anderen Seite des Kurbelwellentunnels; und
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19 ist
eine Ansicht ähnlich 17,
allerdings mit der Darstellung der Rillen auf der anderen Seite
des Tunnels Strichumrisslinien.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, und insbesondere auf 1 bis 5,
in denen ein Zylinderblock 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt ist. Der Zylinderblock 10 weist einen Flansch 14 am
Ansaugschlitz, einen Flansch 12 am Auslassschlitz und einen
Basisflansch 16 unten am Zylinderblock 10 auf.
Der Basisflansch 16 ist zur Verbindung mit einem Verbindungsflansch
am Kurbelgehäuse
ausgelegt, wie nachstehend noch deutlich wird. Eine erste Öffnung 18 und
eine zweite Öffnung 19 für Befestigungsmittel
werden in dem Zylinderblock 10 unter Beachtung enger Toleranzen druckgegossen.
Auf dem Zylinderblock 10 sind zum Abkühlen des Blocks während des
Betriebs Rippen 22 vorgesehen.
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Der
Zylinderblock 10 wird gegossen, wobei eine Flanschbefestigungsfläche 20 mit
einer Ebenheit im gegossenen Zustand vorliegt, deren Toleranz innerhalb
des Bereichs von etwa 0,15 mm (0,006 Zoll) liegt. Wie aus der nachstehenden
Beschreibung deutlich wird, ergibt sich damit eine Dichtungsfläche, durch
die der Bearbeitungsschritt nach dem Stand der Technik entfällt. Durch
den ent fallenden Bearbeitungsschritt auf der Fläche 20 entfällt auch
die Entfernung der Haut im gegossenen Zustand, die als Abdichtung
gegen Undichtigkeit durch den vergleichsweise porösen Innenbereich
des Gussteils dient.
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Der
Zylinderblock 10 ist auch mit axial fluchtenden Öffnungen 24 durch
die Rippen 22 hindurch versehen, um so für Zugang
für ein
Werkzeug zu den Öffnungen 18 und 19 für Befestigungsmittel
zu sorgen. Die Öffnungen 24 sind
vorzugsweise gegossene Öffnungen,
die durch Kernstifte in der Form gebildet werden. Außerdem ist
der Zylinderblock 10 mit einer Kolbenzylinderkammer 26,
einer Zündkerzenöffnung 28 mit
Gewinde und Spülschlitzen 27 versehen.
Von der Zylinderkammer 26 erstreckt zu einer Fläche 46 des
Auslassschlitz-Flansches 12 des
Blocks 10 ein Auslassschlitz 42. In die Fläche 46 sind Öffnungen 44 für Befestigungsmittel
mittels (hier nicht dargestellter) Formkernstiften eingegossen.
Die gegenüber
liegende Seite des Zylinderblocks 10 ist mit einem Ansaugschlitz 32 versehen,
der sich vom Zylinder 26 zu einer Fläche 36 des Ansaugschlitz-Flansches 14 des Blocks 10 erstreckt.
In die Fläche 36 sind
mittels (hier nicht dargestellter) Formkernstifte Öffnungen 34 für Befestigungsmittel
eingegossen.
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Es
wird nun auf 6 bis 9 verwiesen, die
eine Reihe von maschinellen Bearbeitungsgängen nach dem Stand der Technik
zeigen, die an drei separaten Bearbeitungsplätzen ausgeführt werden. In 6 wird
ein druckgegossener Motorblock 10a mit großen Toleranzen
druckgegossen und in einer ersten Station zur maschinellen Bearbeitung
positioniert. Dabei wird der Kolbenblock 10a mit einer
Vielzahl von Kühlrippen 22a,
einer Kolbenkammer 26a, Spülschlitzen 27a, einem
Ansaugschlitz 32a (8) und einem
(hier nicht dargestellten) Auslassschlitz gegossen. An dem ersten
Platz zur maschinellen Bearbeitung wird eine Flanschbefestigungsfläche 20a eines
Basisflansches 16a mit engen Toleranzen maschinell bearbeitet,
wie dies durch die Strichlinie in 6 angegeben
ist.
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Nach
der maschinellen Bearbeitung der Befestigungsfläche 20a in der ersten
Bearbeitungsstation wird der Zylinderblock 10a zu einer
zweiten Bearbeitungsstation (7) weiterbefördert, wo Öffnungen 18a und 19a für Befestigungsmittel
in den Flansch 16a eingebohrt werden und durch die Rippen 22a axial
fluchtende Zugangsöffnungen 24a eingebohrt
werden. In die Öffnungen 18a und 19a für Befestigungsmittel
werden Gewinde für
(hier nicht dargestellte) Befestigungsschrauben eingeschnitten. Befestigungslöcher 34a (8)
und (hier nicht dargestellte, aber den Löchern 44 entsprechende)
Befestigungslöcher
werden eingebohrt und in diese werden Gewinde zur Aufnahme von Schrauben
geschnitten, so dass der Ansaugkrümmer bzw. der Auspuffkrümmer jeweils
auf dem Zylinderblock 10 montiert werden kann. Außerdem wird
an der zweiten Bearbeitungsstation eine Öffnung 28a für die Zündkerze eingebohrt
und darin ein Gewinde geschnitten.
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Der
Zylinderblock 10a wird dann zu einer dritten Bearbeitungsstation
(9) weitergeleitet, wo an der Kolbenkammer 26a Bohrarbeiten
ausgeführt werden.
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Die
Abfolge der vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge ist in 10 dargestellt.
Dabei sollte beachtet werden, dass zwar dank großer Toleranzen im Gussstück die Gusskosten
vergleichsweise niedrig sind, doch die Kosten für Materialtransfer und maschinelle
Bearbeitung zusammen alle Einsparungen beim Gießvorgang wieder aufheben. Dadurch,
dass der Druckgießer
enge Toleranzen einhalten muss, insbesondere hinsichtlich der Ebenheit
der Passfläche 20 am
Basisflansch und der Öffnungen
für die Befestigungsmittel,
ergeben sich Nettoeinsparungen, auch wenn die Gusskosten vergleichsweise
hoch sind.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird in dem Ablaufdiagramm gemäß 11 veranschaulicht.
Zu Beginn wird ein Druckgussteil mit engen Toleranzen hergestellt,
insbesondere hinsichtlich der Ebenheit des Flansches und der Oberflächengüte sowie
der Durchmesset der Löcher
für Befestigungsmittel
und der korrekten Positionierung der Durchmesser. Der bevorzugte
Toleranzbereich beträgt etwa
0,15 mm (0,006 Zoll) bei der Befestigungsfläche 20. Die Toleranz
für die
senkrechte Ausrichtung der Öffnungen 18, 19, 34 und 44 für Befestigungsmittel gegenüber den
Flächen 20, 36 und 46 beträgt etwa 0,05
mm (0,002 Zoll). Die Toleranz bei der korrekten Positionierung der Öffnungen 18, 19, 34 und 44 für die Befestigungsmittel
beträgt
etwa 0,15 mm (0,006 Zoll).
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Das
Gussteil wird in einer einzigen Station zur maschinellen Bearbeitung
positioniert, wo an der Kolbenkammer 26 ein Arbeitsgang
zum Ausbohren vorgenommen wird. Das Loch bzw. die Öffnung 28 für die Zündkerze
wird ausgebohrt und in diese ein Gewinde eingeschnitten, und dann
werden die axial fluchtenden Rippenöffnungen 24 gebohrt.
Die Zündkerzenöffnung 28 wird
im Wesentlichen während
des Formungsvorgangs gebildet, was in 5 mit einer Strichumrisslinie 28b eingezeichnet
ist. Um das Problem eines durchgehenden Kernstifts in der Form zu vereinfachen,
verschließt
ein dünner
Materialsteg die Öffnung 28 im
gegossenen Zustand. Genau dieser dünne Steg wird während des
Bohrarbeitsgangs im gegossenen Zustand entfernt, wie dies in 11 angegeben
ist. Dabei wird erwogen, dass durch Verwendung eines durchgehenden
Kernstifts, d.h. eines Kernstifts, der in die Formoberfläche eindringt,
welche eine Oberseite 30 des Zylinderblocks bildet, der Arbeitsschritt
zum Ausbohren entfallen kann. In ähnlicher Weise werden die Öffnungen 18 und 19 für die Befestigungsmittel
mit dünnen
Materialstegen 18b und 19b gegossen, die, wie
in 11 angegeben, durch einen Bohrarbeitsgang entfernt
werden. Darüber
hinaus weisen der Auslassschlitz 42 und der Einlassschlitz 32 dünne angegossene
Stege auf, die der Zylinderkammer 26 benachbart sind. Da
diese Stege während
des Ausbohrschritts entfernt werden, ist ein separater Arbeitsgang
zur maschinellen Bearbeitung nicht erforderlich. Außerdem ist
daran gedacht, dass die Rippenlöcher 24 nicht
unbedingt maschinell eingelassen werden müssen, sondern auch in dem Gussteil
vorgesehen sein können.
Auch hier setzt das Gießen
der Löcher 24 die
komplizierte Platzierung von Kernstiften in der Form voraus.
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Dabei
ist zu beachten, dass im Vergleich zum Stand der Technik die Anzahl
der Bearbeitungsschritte verringert wurde. Ein Vergleich von 10 und 11 zeigt,
dass der Arbeitsschritt zur maschinellen Bearbeitung der Flanschfläche nach
dem Stand der Technik entfallen ist, und dass der fünfte und
der sechste Schritt vereinfacht wurden, weil nur die Rippen ausgebohrt
werden müssen
und der dünne
Steg 49 von der ersten und zweiten Öffnung 18 entfernt
werden muss. Außerdem
ist es dank der Verwendung von Gewindeschneidschrauben beim Einbau
des Einlass- und Auspuffkrümmers
auf der Ansaugschlitzkonstruktion 14 bzw. der Auslassschlitzkonstruktion 12 nicht
mehr erforderlich, diese Löcher auszubohren,
wie beim fünften
Schritt, oder in diese Löcher
Gewinde zu schneiden, wie dies beim sechsten Schritt gezeigt wird.
Darüber
hinaus vereinfacht sich das Verfahren dadurch, dass nur eine einzige Maschine
eingesetzt wird, während
bisher drei verwendet wurden.
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Im
Unterschied zum Gussverfahren, das im Zusammenhang mit dem ersten
Aspekt der Erfindung beschrieben wurde, entfallen mit dem zweiten Aspekt
der Erfindung sogar noch mehr Bearbeitungsschritte, indem die nach
dem ersten Aspekt vorgesehenen Merkmale noch weiter verbessert werden. Das
Gießverfahren
nach dem zweiten Aspekt der Erfindung fügt den vorstehend im Zusammenhang
mit dem ersten Aspekt beschriebenen Merkmalen noch weitere Merkmale
hinzu.
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Danach
ist die Zündkerzenkammer 28 so
gegossen, dass sie zur Oberseite 30 des Zylinders hin vollständig geöffnet ist.
Die Rippenlöcher 24 werden durch
Verwendung von Stiften beim Druckgießen gebildet. Darüber hinaus
sind die ersten und zweiten Öffnungen 18 durch
den Flansch 16 vollständig
offen, so dass hier kein Steg 49 gebildet wird. Die Toleranzen
an der Flanschfläche 20 und
an den ersten und zweiten Öffnungen
sind die gleichen wie jene, die vorstehend in Verbindung mit dem
ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden.
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Wenn
die vorgenannten weiteren Merkmale während des Gießprozesses
vorgesehen werden, lassen sich die in 11 dargestellten
Bearbeitungsschritte noch weiter verringern, so dass die mit gestrichelten
Linien angegebenen Schritte nun entfallen. Damit bleiben nur die
mit durchgezogenen Strichen bezeichneten Schritte noch erforderlich,
wie nachstehend noch beschrieben wird.
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Es
wird nun auf 12 bis 19 Bezug
genommen, in denen ein Kurbelgehäuse 100 dargestellt
ist, das sich an dem Zylinderblock 10 anbringen lässt. Das
Kurbelgehäuse 100 ist
mit knappen Toleranzen gegossen, insbesondere in den Bereichen, die
bei den üblichen
Verfahren nach dem Stand der Technik maschinell bearbeitet werden
müssen.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind keine Bearbeitungsgänge erforderlich und wird das
Kurbelgehäuse an
dem Zylinderblock 10 montiert.
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Das
Kurbelgehäuse 100 weist
eine Kurbelkammer 102 auf, in welche sich eine (hier nicht
dargestellte) Kolbenstange zum Antreiben einer (hier nicht dargestellten)
Kurbel erstreckt, welche die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange
auf die (hier nicht dargstellte) Antriebswelle eines motorbetriebenen
Werkzeugs, beispielsweise einer Kettensäge, überträgt. Das Kurbelgehäuse 100 weist außerdem einen
Verbindungsflansch 104 für das Kurbelgehäuse auf,
in welchem eine Öffnung 105 zur Kurbelkammer 102 ausgebildet
ist und welcher eine Flanschbefestigungsfläche 106 aufweist,
die mit ersten und zweiten Öff nungen 108 und 110 für Befestigungselemente
versehen ist, wobei sich diese Öffnungen
jeweils zur ersten bzw. zweiten Öffnung 18 bzw. 19 für Befestigungselemente
ausrichten lassen, die in dem Basisflansch 16 am Zylinderblock
druckgegossen sind. Die Öffnungen 108 und 110 werden ebenfalls
mit den gleichen knappen Toleranzen wie die Öffnungen 19 und 20 gegossen,
so dass der Zylinderblock 10 an dem Kurbelgehäuse 100 mit
selbstschneidenden (hier nicht dargestellten) Befestigungselementen
statt mittels Befestigungselementen mit Gewinde montiert werden
kann, welche nach dem Stand der Technik in maschinell bearbeitete Öffnungen
mit darin eingelassenem Gewinde eingeführt werden.
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Das
Kurbelgehäuse 100 wird
in der Weise gegossen, dass seine Flanschbefestigungsfläche 106 im
gegossenen Zustand bezüglich
der Ebenheit im Toleranzbereich von etwa 0,15 mm (0,006 Zoll) liegt.
Dies sorgt für
eine Dichtungsfläche,
dank derer der Schritt zur maschinellen Bearbeitung nach dem Stand
der Technik entfällt.
Durch den Wegfall des Schritts zur maschinellen Bearbeitung der
Fläche 106 entfällt auch
die Entfernung der Haut im gegossenen Zustand, die als Abdichtung
gegen Aussickern durch den relativ porösen Innenbereich des Gussteils dient.
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In
die Fläche 106 wird
eine umlaufende Nut 112 eingegossen, in die ein O-Ring
eingesetzt wird (15 und 15A),
der passend zur Kontur der Nut 112 vorgeformt wurde. Der
O-Ring 114 dichtet gegen die Flanschbefestigungsfläche 20 des
Zylinderblocks 10 ab, wenn der Zylinderblock 10 in
der zuvor beschriebenen Weise an dem Kurbelgehäuse 100 montiert wird.
Zur Unterstützung
bei diesem Montageschritt und zur Sicherung des O-Rings 114 in seiner
Stellung während
dieses Arbeitsgangs ist an dem O-Ring 114 eine Lasche 116 ausgebildet,
die in eine Einkerbung 118 eingelegt wird.
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Für die Antriebswelle
ist eine Lagerbaugruppe vorgesehen, wodurch Bearbeitungsschritte
nach dem Stand der Technik in diesem Bereich entfallen. Es wird
nun auf 12 bis 14 und 16 bis 19 verwiesen,
wonach erste und zweite Lagervertiefungen 120 und 122 an
einem Ende der Kurbelkammer 102 gegossen werden. Jede Vertiefung 120 und 122 wird
von zylindrischen Seitenwandungen 124 und 126 sowie
von einer jeweiligen wulstförmigen
Basis 128 bzw. 130 definiert. Jede zylindrische seitenwandung 124 und 126 ist
jeweils mit einer Vielzahl von abgerundeten, radial nach innen gerichteten Rillen 1132 und 134 versehen.
Die Rillen 132 und 134 befinden sich in gleichmäßigen Abständen um die
Seitenwandungen 124 und 126 und werden durch gekrümmte Seitenwandungsabschnitte 136 und 138 von
einander getrennt, von denen jeder in Entsprechung zur bogenförmigen Abmessung
jeder Rille 132 und 134 eine gebogene Abmessung
aufweist. Wie aus 17 bis 19 ersichtlich
ist, sind jedoch die Rillen 132 und 134 um einen
Abstand, welcher der vorgenannten gebogenen Abmessung entspricht, gegen
einander versetzt.
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Ein
Kugellager 140 (16) wird
in jede Lagervertiefung 120 und 122 unter Presspassung
eingesetzt. Die Anordnung der Rillen 132 und 134 lässt eine
radiale Biegung zwischen den Kontaktflächen der Rillen zu, im Unterschied
zur Dehnung des Gussteils in Umfangsrichtung bei Presspassung unter
hohem Druck. Außerdem
lassen die Rillen während
des Einpressvorgangs einen Materialfluss zwischen den Rillen zu.
Die wulstförmigen
Basisteile 128 und 130 bilden Auflageflächen für die Lager 140 während des Einpressvorgangs,
so dass die Notwendigkeit maschinell eingearbeiteter Nuten und von
Fixierklammern im Tunnel für
die Antriebswelle entfällt.
Die Versetzung der Rillen 132 und 134 trägt zur Reduzierung des
Geräuschpegels
und von Schwingungen bei. Zu diesem Zweck ist außerdem die Anzahl der Kugellager
in jedem Lager 140 nicht gleich der Anzahl der Rillen 132 bzw. 134.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
befinden sich acht Kugellager in jedem Lager 140 und sieben
Rillen 132 bzw. 134 in jeder Lagervertiefung.
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Auch
wenn die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele derselben
dargestellt und beschrieben wurde, dienen diese Ausführungsbeispiele
eher illustrativen Zwecken und weniger der Einschränkung, während weitere
Abänderungen
und Modifizierungen bei den hier beschriebenen speziellen Ausführungsbeispielen
für den
Fachmann auf der Hand liegen und allesamt in den Rahmen des Erfindungsgedankens
und des Umfangs der Erfindung fallen. Demgemäß ist die Erfindung hinsichtlich
ihres Umfangs und ihrer Auswirkungen nicht auf die hier beschriebenen
speziellen Ausführungsbeispiele
zu beschränken,
auch nicht in anderer Weise, die sich nicht mit dem Umfang in Einklang
bringen lässt,
in dem die Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet durch die Erfindung
vorangetrieben wurden.