EP0939682A1 - Herstellungsverfahren von achsbrückengehäusen - Google Patents

Herstellungsverfahren von achsbrückengehäusen

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EP0939682A1
EP0939682A1 EP97950195A EP97950195A EP0939682A1 EP 0939682 A1 EP0939682 A1 EP 0939682A1 EP 97950195 A EP97950195 A EP 97950195A EP 97950195 A EP97950195 A EP 97950195A EP 0939682 A1 EP0939682 A1 EP 0939682A1
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EP
European Patent Office
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model
axle bridge
axle
manufacturing
housing
Prior art date
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EP97950195A
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EP0939682B1 (de
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Hermann Sonnleitner
Ulrich Solka
Reinhard Friedl
Franz Edhofer
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/005—Adjustable, sectional, expandable or flexible patterns

Definitions

  • the invention is concerned with a method for the flexible manufacture of axle bridge housings.
  • a model is usually created first. This is conveniently made of wood or wood-based materials that are easy to work with. From this wooden model, a plastic intermediate casting is made to produce a frequently used series model, which is a negative in terms of its shape to the wooden model. With the help of this "plastic negative” a “plastic positive” is cast as a series model. This intermediate model has the advantage over the original wooden model that it is more durable and less worn. It is used to manufacture the sand molds for the axle bridge housings.
  • axle bridge housings In order to be able to produce geometrically complex axle bridge housings, correspondingly complex casting models are required. If the construction of these axle bridge housings is slightly modified for a new function in a partial area, a new cast model must first be created again. This is very expensive, in particular in the case of an axle bridge housing with numerous modifications for the most varied functions. It is often necessary to cast new variants of these axle bridge housings in order to meet new or changed requirements. In order to reduce this effort, the axle bridge could be divided into several housing parts that could be flexibly combined and easily replaced with newer partial designs, but this variety of parts is very complex and cost-intensive in terms of manufacture, storage and assembly. The additional flange surfaces or Connecting parts increase the volume and weight of the axle bridge. Otherwise the component load-bearing capacity may be restricted.
  • the invention has for its object to reduce the manufacturing costs for axle bridge housings with a large variety.
  • this object is achieved by simplifying the creation of the cast models by assembling the models from individual segments. By combining different segments, a large number of variants of the casting mold are possible. If the axle bridge housing is redesigned at a certain point according to new requirements, only a limited number of segments of the cast model have to be created again.
  • the individual segments of the model suitably correspond to sections of the axle bridge housing with certain functionality. Models for axle bridge housings that are intended to perform certain functions can then be assembled according to the "modular principle". The sum of the functional segments forms the "model modular system". If a new functionality of the axle bridge housing is added as a result of expanded requirements, the modular system becomes one
  • Model units for the series production of ultimately one-piece castings.
  • these functional model units can be composed of several individual parts, e.g. B. from core and shell parts for hollow castings.
  • the functional model units can be cast from plastic. Defects on the plastic model, which may occur at the points corresponding to the connection points of the assembled segmented model, can be reworked.
  • the sand molds in which the castings are cast are produced according to these functional model units.
  • the advantage of this indirect path from the original model to the cast part is that the modular model can consist of an easily machinable material, while the resulting one-piece model consists of a hard-wearing and resilient material.
  • the model kit is spared.
  • the segmented model is preferably made of wood or wooden materials that are easy to work with.
  • the functional segments of the model for axle bridge housings correspond to housing parts for receiving axle shafts, differentials, wheel hubs or portal drives or housing parts for geometrically adapting the axle to the vehicle or the axle suspension. If, for example, an axle for a construction machine is to be changed so that it gives the vehicle greater ground clearance, the direct wheel drive can be replaced by a portal drive.
  • the model for the new axle bridge housing could then be created by simply replacing its outer segments. In another case, in which a differential is replaced by a new it is replaced with other space requirements, only the functional segment of the axle bridge housing model would have to be replaced for the differential.
  • This flexible manufacturing method is preferably used for axle bridge housings for construction machinery and agricultural vehicles.
  • a segmented model 4 is assembled from a combination of functional segments 1 from an ensemble 2 of axis segments and an ensemble 3 from other axis segments.
  • a functional model unit 6 is cast via a plastic intermediate casting 5, which acts as a “negative”, by means of which the sand molds in which the casting is cast are produced.

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Description

Herstellungsverfahren von Achsbrückengehäusen
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur flexiblen Herstellung von Achsbrückengehäusen. Zur Herstellung von Achsbrückengehäusen nach dem im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufgeführten Gießverfahren wird in der Regel als erstes ein Modell erstellt. Dieses ist zweckmäßig aus Holz oder Holzwerkstof en, die leicht zu bearbeiten sind. Von diesem Holzmodell wird zur Erzeugung eines häufig verwendbaren Serienmodells ein Kunststoff- Zwischenabguß gemacht, der in Bezug auf seine Form ein Negativ zu dem Holzmodell ist. Mit Hilfe dieses „Kunststoffnegativs" wird ein „Kunststoffpositiv" als Serienmodell gegossen. Dieses Zwischenmodell hat gegenüber dem ursprünglichen Holzmodell den Vorteil, besser haltbar zu sein und weniger abgenützt zu werden. Es dient zum Herstellen der Sandgießformen für die Achsbrückengehäuse.
Um geometrisch komplizierte Achsbrückengehäuse herstellen zu können, sind entsprechend aufwendige Gußmodelle erforderlich. Wird die Konstruktion dieser Achsbrückengehäuse für eine neue Funktion in einem Teilbereich geringfügig abgewandelt, muß erst wieder ein neues Gußmodell erstellt werden. Dies ist insbesondere bei einem Achsbrückengehäuse mit zahlreichen Abwandlungen für verschiedenste Funktionen sehr aufwendig. Es ist häufig erforderlich, neue Varianten dieser Achsbrückengehäuse zu gießen, um neue bzw. geänderte Anforderungen zu erfüllen. Zwar könnte man, um diesen Aufwand zu reduzieren, die Achsbrücke in mehrere Gehäuseteile unterteilen, die flexibel kombiniert werden könnten und leicht gegen neuere Teilkonstruktionen ausgetauscht werden könnten, doch ist diese Teilevielfalt in Hinblick auf Fertigung, Lagerung und Montage sehr aufwendig und kostenintensiv. Die zusätzlichen Flanschflächen oder Verbindungsteile erhöhen das Volumen und Gewicht der Achsbrücke. Anderfalls ist möglicherweise die Bauteiltragfestigkeit eingeschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fertigungsaufwand für Achsbrückengehäuse mit einer hohen Variantenvielfalt zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinfa- chung bei der Erstellung der Gußmodelle gelöst, indem die Modelle aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt werden. Durch Kombination unterschiedlicher Segmente ist eine Vielzahl von Varianten der Gußform möglich. Wird das Achsbrük- kengehäuse an einer bestimmten Stellen nach neuen Anforde- rungen umkonstruiert, muß nur eine begrenzte Anzahl an Segmenten des Gußmodells neu erstellt werden.
Die einzelnen Segmente des Modells entsprechen zweckmäßig Abschnitten des Achsbrückengehäuses mit bestimmter Funktionalität. Modelle für Achsbrückengehäuse, die bestimmte Funktionen erfüllen sollen, können dann nach dem „Baukastenprinzip" zusammengesetzt werden. Die Summe der Funktionssegmente bildet den „Modell-Baukasten". Kommt infolge erweiterter Anforderungen eine neue Funktionalität des Achsbrückengehäuses hinzu, wird der Baukasten um ein
Element erweitert. Es muß ein neues Modellsegment erstellt werden. Der restliche Anteil des Achsbrückengehäuses muß nicht neu modelliert werden, es kann auf die gewohnten und bewährten Segmente zurückgegriffen werden.
Vorzugsweise werden nach dem aus dem Baukastenprinzip zusammengefügten und aus der Kombination der einzelnen Segmente hervorgehenden Modell über Negativabgüsse funktionale Modelleinheiten zur Serienfertigung von letztlich einstük- kige Gußteilen hergestellt. Diese funktionalen Modelleinheiten können aus gießtechnischen Gründen aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, z. B. aus Kern- und Scha- lenteilen für hohle Gußteile. Die funktionalen Modelleinheiten können aus Kunststoff gegossen werden. Fehlstellen am Kunststoffmodell, die möglicherweise an den den Verbindungsstellen des zusammengesetzten segmentierten Modells entsprechenden Stellen auftreten, können nachbearbeitet werden. Nach diesen funktionalen Modelleinheiten werden die Sandgußformen hergestellt, in denen die Gußteile gegossen werden. Vorteil dieses indirekten Weges vom ursprünglichen Modell zum Gußteil ist, daß das Baukastenmodell aus einem leicht bearbeitbaren Werkstoff bestehen kann, während das daraus hervorgehende einstückige Modell aus einem strapazierfähigen und belastbaren Werkstoff besteht. Der Modell- Baukasten wird dabei geschont.
Das segmentierte Modell besteht vorzugsweise aus Holz oder Holzwerkstoffen, die leicht zu bearbeiten sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechen die funktionalen Segmente des Modells für Achsbrückengehäuse Gehäuseteilen zur Aufnahme von Achswellen, Differentialen, Radnaben oder Portaltrieben bzw. Gehäuseteilen zur geometrischen Anpassung der Achse an das Fahrzeug bzw. die Achsaufhängung. Soll z.B. eine Achse für eine Baumaschine dahingehend verändert werden, daß sie dem Fahrzeug eine größere Bodenfreiheit ermöglicht, kann der direk- te Radantrieb durch einen Portaltrieb ersetzt werden. Das Modell für das neue Achsbrückengehäuse könnte dann durch bloßes Ersetzen seiner äußeren Segmente erzeugt werden. In einem anderen Fall, in dem ein Differential durch eine neu- es mit anderem Platzbedarf ersetzt wird, müßte nur das Funktionssegment des Achsbrückengehäusemodells für das Differential ersetzt werden.
Vorzugsweise wird dieses flexible Herstellungsverfahren bei Achsbrückengehäusen für Baumaschinen und landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge angewandt.
In einer Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin- düng gezeigt.
Aus einer Kombination aus Funktionssegmenten 1 aus einem Ensemble 2 von Achssegmenten und einem Ensemble 3 von anderen Achssegmenten wird nach dem Baukastenprinzip ein segmentiertes Modell 4 zusammengefügt. Ausgehend von diesem wird über einen in seiner Form als „Negativ" wirkenden Kunststoff-Zwischenabguß 5 eine funktionale Modelleinheit 6 gegossen, mittels derer die Sandgußformen hergestellt werden, in denen das Gußteil gegossen wird.
Bezugszeichenliste
1. Funktionssegment
2. Ensemble
3. Ensemble
4. segmentiertes Modell
5. Kunststoff-Zwischenabguß
6. funktionale Modelleinheit

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Herstellungsverfahren von Achsbrückengehäusen mittels Gußverfahren, insbesondere nach dem Sandgußverfahren, wobei die Gießformen in ihren Konturen Modellen nachgeformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Modelle für die Achsbrückengehäuse nach dem Baukastenprinzip modular aus einzelnen Modellsegmenten zusammenge- setzt sind und bei Abwandlungen des Achsbrückengehäuses nur das Modellsegment für den abgewandelten Teil des Achsbrük- kengehäuses durch ein neues Modellsegment ersetzt wird.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem aus der Kombination einzelner Segmente hervorgehenden Modell über Negativabgüsse funktionale Modelleinheiten (6) zur Serienfertigung hergestellt werden.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das segmentierte Modell (4) aus Holz oder Holzwerkstoffen besteht.
4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellsegmente funktionalen Gehäuseteilen zur Aufnahme von Achswellen, Differentialen, Radnaben oder Portaltrieben oder Gehäuseteilen zur geometrischen Anpassung der Achse an das Fahrzeug bzw. die Achsaufhängung entsprechen.
5. Achsbrückengehäuse nach dem im Anspruch 1 beschriebenen Herstellungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsbrückengehäuse bei Baumaschinen und landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen verwendet wird.
EP97950195A 1996-11-21 1997-11-15 Herstellungsverfahren von achsbrückengehäusen Expired - Lifetime EP0939682B1 (de)

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DE19648213 1996-11-21
DE19648213A DE19648213A1 (de) 1996-11-21 1996-11-21 Herstellungsverfahren von Achsbrückengehäusen
PCT/EP1997/006385 WO1998022242A1 (de) 1996-11-21 1997-11-15 Herstellungsverfahren von achsbrückengehäusen

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