WO2020217199A9 - Vorrichtung und verfahren zur entnahme mindestens eines kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten gussteil, verfahren zur einbringung mindestens eines kühlelementes in einen formkern einer gussteilform, kühlelement sowie gussteil - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur entnahme mindestens eines kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten gussteil, verfahren zur einbringung mindestens eines kühlelementes in einen formkern einer gussteilform, kühlelement sowie gussteil Download PDF

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cooling
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Jochen Wilhelm
Gerald Dr. KLAUS
Thomas Weiser
Dirk Dr. SCHNUBEL
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    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D30/00—Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group

Definitions

  • Device and method for removing at least one cooling element from an at least partially demolded casting method for introducing at least one cooling element into a mold core of a casting mold, cooling element and casting
  • the invention relates to a device for removing at least one cooling element from an at least partially demolded cast part, in particular from a cast housing formed from a light metal alloy for an electric motor, which has a device for removing the at least one cooling element.
  • the invention further relates to a method for removing at least one cooling element from an at least partially demolded casting, a method for introducing at least one cooling element into a mold core of a casting mold, a cooling element and a casting.
  • cooling irons made of gray cast iron or a free-cutting steel into a casting mold.
  • an improvement in mechanical properties and a reduction in porosity in the cast part are achieved in particular during the solidification in an active area of the cooling iron.
  • the can on the . Cooling ice adhering to the casting can be removed or removed manually and used again.
  • the present invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the outset which enables the at least one cooling element to be removed automatically:
  • the removal device comprises a means for gripping a removal projection attached to the at least one cooling element.
  • the removal device is preferably designed to be movable in order to remove the at least one cooling element from a cast part arranged in a stationary manner. It is also conceivable that a removal device is arranged in a stationary manner and a casting is moved relative to a removal device for removing the cooling element. A manual removal of the cooling elements is advantageously not necessary. Furthermore, centering can advantageously be brought about by the removal device, which allows the at least one removed cooling element to be always positioned in the same way. This enables automated storage in a storage pallet for reuse.
  • a light metal alloy preferably an aluminum or magnesium alloy and are provided as a housing for an electric motor
  • special properties such as low porosity are found in areas that serve to accommodate a stator or a stator carrier and / or high strength is required.
  • the housing In order to enable a compact housing and reliable cooling during engine operation, the housing must have particularly low porosity, especially in the area of cooling channels, in order to avoid loss of coolant.
  • it is necessary to introduce at least one cooling element into a mold core which can be a sand or salt core, for example, into a casting mold with which a casting is made.
  • the casting mold can be a permanent mold such as a permanent mold or a sand mold intended for single use.
  • the removal projection is formed in one piece on the cooling element, connected to it in a materially bonded manner, or releasably connectable to the cooling element. A particularly simple exchange of a removal projection is advantageously possible through a releasable connection. Any maintenance and / or repair work required is reduced.
  • the cooling element is preferably formed from gray cast iron or a steel, in particular a free-cutting steel.
  • a cooling element has several removal projections. Should one of the removal projections be damaged, another can advantageously be used to remove the cooling element from the cast part. An immediate exchange is not necessary.
  • a one-piece molding advantageously enables simple production, while an integral connection enables a damaged removal projection to be replaced or repaired by welding and soldering.
  • the gripping means expediently comprises at least one pair of rails which are spaced apart from one another and which are set up to engage behind the removal projection.
  • the removal projection can advantageously be gripped by a pair of rails in such a way that only removal forces are transmitted which preferably act perpendicularly or almost perpendicularly to a longitudinal direction of the rails. A transmission of transverse forces or bending moments, for example, which could cause damage to the projection or the rails, is advantageously avoided.
  • the removal projection of the at least one cooling element comprises at least a pair of spaced apart rails which are designed to be gripped from behind by the gripping means.
  • the removal device is advantageously structurally simplified and thereby enables longer service lives.
  • the gripping means has several pairs of rails, which are arranged next to one another in the circumferential direction of a substantially rotationally symmetrical, preferably cylindrical or frustoconical removal head and in particular extend parallel or obliquely to its longitudinal axis.
  • a plurality of cooling elements can advantageously be removed at the same time in a single work step and centered by the removal head when they are removed.
  • the cooling elements are introduced into an essentially rotationally symmetrical, preferably cylindrical or frustoconical mold core of a cast part mold, which forms a cavity for receiving the rotor or a rotor carrier of the electric motor.
  • cooling elements which preferably form flush surface sections of a mold core and are in contact with a melt when a casting mold is being filled, each has a surface whose outer contour is almost identical to a functional inner contour section of a cavity of a casting from which the cooling element can be removed .
  • a near-net shape production of a cast part is advantageously possible.
  • a particularly good fixation of the cooling elements in the mold core and their particularly good graspability when removing from the cast part are achieved if a removal projection is arranged on a side of a cooling element that faces away from a side that is in contact with the when a casting mold is being filled Melt is.
  • the removal projection can, on the one hand, form a latching connection with the mold core and can also be gripped by the gripping means.
  • a molding core which is particularly suitable for the method according to the invention can be made in one piece or in several parts, in particular in two parts. There is advantageously a particularly high degree of design freedom.
  • the at least one cooling element can be introduced into the mold core in such a way that a plurality of surface sections are formed, at least one of which is formed by an outer side of the cooling element, it can be introduced before Molding sand can be inserted into a mold core manufacturing tool.
  • a stationary arrangement in the mold core production tool can be brought about by the removal projection, which for this purpose engages in a holding device in the tool. As a result, the stationary arrangement is ensured even when the molding sand is shot into the tool under pressure.
  • the removal projection advantageously acts for fixing in the mold core production tool and as a counter-holder for a gripping means of a device for removing at least one cooling element from an at least partially sanded cast part.
  • each pair of rails can engage behind an associated removal projection when the removal head moves in a straight line into the cavity.
  • Several cooling elements can advantageously be removed in one work step.
  • the cooling elements are also advantageously centered when they are removed. As a result, their automated insertion into a cooling iron storage pallet and their re-feeding for core production is possible in particular. A fully automated manufacturing process without manual intervention is possible.
  • each of the rails can be detachably connected to an essentially rotationally symmetrical, preferably cylindrical or frustoconical removal head of the removal device or to the at least one cooling element. Damaged rails are advantageously easy to replace. Maintenance and / or repair work is reduced.
  • a diameter of a substantially frustoconical removal head of the removal device increases in a direction in which the removal head can be moved into a casting cavity for removing cooling elements, and which is preferably coaxial with a longitudinal direction of the removal head. This enlargement causes the formation of a draft angle, which ensures that the forces required to remove cooling elements from a cast part are applied in a linearly increasing manner. Voltage peaks, which could damage the removal head, are advantageously avoided.
  • a removal projection of a cooling element has a T-shaped cross section and preferably extends into a longitudinal direction of the cooling iron.
  • T-legs can advantageously be gripped or gripped from behind by the gripping means, in particular by a pair of rails, in such a way that no transverse forces or bending moments occur which could damage the removal projection.
  • the thickness of the T-legs increases, preferably linearly, from a first end to a second end, in particular in the longitudinal direction of a cooling element
  • a linear movement of a removal head or that of the cast part relative to a stationary removal head with a gripping means that is a Has a pair of rails for engaging behind the T-legs are converted into a movement of the cooling elements with a movement component perpendicular to the direction of movement of the removal head.
  • a detachment of cooling elements from the cast part is advantageously effected.
  • a linear movement of the cast part or the removal head can also advantageously be converted into a differently directed movement of the at least one cooling element.
  • the rails which are preferably flat and have a constant thickness, slide along the T-legs for this purpose.
  • the removal head also has a draft angle, for example between 2 and 5 degrees, preferably 4 degrees, a particularly short path is required in combination with T-legs of varying thickness during a removal movement in order to apply a sufficiently large force to the at least one cooling element to be released from the cast part, to be centered and finally to be taken away for removal from a cast part cavity.
  • a draft angle for example between 2 and 5 degrees, preferably 4 degrees
  • a cast part wall section is formed in a cast part which, when a cast part is produced, rests with one side against the at least one cooling element and which has a secondary dendrite arm distance between 3 and 30 mm, preferably between 15 and 25 ⁇ m.
  • Particularly high strength with low porosity is advantageously achieved.
  • a low porosity is necessary in particular when the cast part wall section delimits a cooling channel in which a liquid cooling medium is guided during engine operation.
  • a cast part comprises a groove which is provided for receiving a sealing ring, pores have a maximum diameter of 0.9 mm, preferably between 0.5 and 0.8 mm.
  • a particularly dense cast part can advantageously be produced. Loss of coolant during engine operation is prevented.
  • FIG. 3 shows a removal device according to the invention when cooling elements are removed from a cast part
  • FIG. 5 shows a one-piece mold core provided with cooling elements according to the invention and an associated mold core production tool.
  • a device (1) shown in a perspective illustration in FIG. 1a for removing eight identical metallic cooling irons (2) arranged in a circle next to one another from a cast part not shown in FIG. 1a comprises a substantially frustoconical, in FIGS. 1c-e im Detail shown removal head (3), in which eight longitudinal grooves (4) shown in Fig. 1a + b are introduced, in which a T-shaped in cross-section, integrally formed on the cooling iron (2) removal projection (5) from one of the Removal device (1) facing side (6) of the cooling iron (2) protrudes, is guided.
  • the removal device (1) comprises rails (8, 9) which extend in the longitudinal direction of the removal head (3) and are formed from hardened steel and have a constant thickness and are arranged in pairs next to one another in the circumferential direction and by several
  • Screws (10) are detachably connected to the removal head (3). It is also conceivable that the rails (8, 9) have a varying thickness in their longitudinal direction.
  • the rails (8, 9) are tapered at both ends and are provided for when the cooling iron (2) is removed from the cast part T-legs (7) of the removal projections (5) as shown in a plan view of two opposite ones in FIG To reach behind pages.
  • the removal head (3) of the removal device (1) is moved into the casting in the direction of an arrow (11) shown in FIG. 1a parallel to its longitudinal axis, causing the cooling iron (2) to move in the direction of arrows (12) shown by way of example in FIG. 1b.
  • the cooling irons (2) are removed from one of the parts shown in 3 released, centered and can be removed in the same work step.
  • a removal device (1) is shown in detail in Fig. 1c in a perspective view and in Fig. 1d in an exploded view.
  • a cooling element (2a) shown in a perspective top view of an outside in FIG. 2a has a curved surface (14), the outside contour of which is almost identical to a functional inside contour section of a cavity of a cast part (22) designated in FIG. 3 with (23) ), from which a cooling element (2a) can be removed.
  • the surface (14) is also intended to come into contact with a molten metal with which a casting mold is filled. This results in a particularly good casting quality, in particular high strength and low porosity in a casting area adjoining the cooling iron (2a). This can for example extend up to 25 mm away from the cooling iron (2a) and have a porosity with pores with a Feret diameter of a maximum of 0.8 mm.
  • a first projection (16) is integrally formed on a first end face (15), while two further projections (18, 19) are integrally formed on a second end face (17).
  • the projections (16, 19) are intended to be gripped from behind by a mold core into which the cooling iron (2b) is inserted. This achieves both a fixation in the mold core and a flush termination of a surface of the mold core with the curved surface (14) of the cooling iron (2a).
  • a cooling iron (2a) shown in a perspective view of an inner side in FIG. 2b comprises a removal projection (5a) which has a T-shaped cross section and extends in the longitudinal direction of the cooling iron (2a).
  • a thickness of T-legs (7a) increases linearly from a first end (20) to a second end (21). This creates a crooked Plane created along which rails shown in Fig. 1 and labeled (8, 9) slide in the direction of an arrow (11a) during an insertion movement of a removal device, not shown in Fig. 2. This brings about a linear movement of the removal device into a movement of the chill irons (2a) with a radial directional component away from the cast part in the direction of arrows designated by (12) in FIG. 1b.
  • FIG. 3 where parts that are the same or function in the same way are designated by the same reference numbers as in FIGS. 1 and 2 and the letter b is added to the relevant reference number.
  • a housing (22) for an electric motor shown in a top view in FIG. 3a and made of an aluminum alloy, comprises a substantially frustoconical cavity (23) with a surface line inclined by 1 degree with respect to the cone axis, which is not intended to accommodate an in FIG shown stator or a stator of the electric motor is provided.
  • a removal device (1b) for cooling irons (2b) is inserted into the cavity (23), the rails (8b, 9b) of which engage behind T-shaped removal projections (5b) of the cooling irons (2b) and which is in an initial position in FIG. 3a, in which no extraction forces act on the cooling iron (2b).
  • Each cooling iron (2a) lies and adheres with a surface designated by (14) in FIGS. 2a and b against an associated cast part wall section (24).
  • Movement component is caused in a radial direction of the cavity (23).
  • the cooling irons (2b) are separated from the cast part (22).
  • a gap (25) is formed between the cooling irons (2b) and the associated cast part wall section (24).
  • the cooling irons (2b) are held by the removal device (1b) and can be taken out of the cavity (23) by a direction of movement opposite to an insertion direction.
  • the regular arrangement of the rails (8b, 9b) and the movement of the removal device (1b) into an end position also center the cooling irons (2b), which enables automated insertion into a cooling iron storage pallet (not shown in FIG. 3). It is also conceivable that the removal device (1b) is introduced into the cavity on a first side and emerges from the cavity (23) on a side facing away from the first side and takes the cooling iron (2b) with it. This advantageously prevents individual cooling irons (2b) from getting stuck when they are moved out in the direction of movement opposite to the insertion direction and from causing a standstill in an automated removal process.
  • FIG. 4 where parts that are the same or have the same effect are denoted by the same reference numbers as in FIGS. 1 to 3 and the letter c is added to the relevant reference number.
  • a two-part, frustoconical sand core (26), shown in an exploded view in Fig. 4a, has two sand core parts (27, 28) which can be connected to one another and which can be connected to one another by means of a plug-in and adhesive connection by a ring-like projection (29 ) a first mold core part (27) is inserted into a groove not shown in FIG. 4 and having an adhesive.
  • FIG. 4c Several material recesses (30) are set up to accommodate cooling irons (2c) in the sand core (26), with T-legs (7c) of a removal projection (5c) being gripped from behind by two sand webs (31); While a projection (16c) of the cooling iron (2c) shown in FIG. 4c is intended to be inserted into a pocket (32) in the sand core part (27), another projection (19c) engages in a pocket (33) the sand core part (28). In one shown in Fig. 4b in a perspective view, assembled
  • a total of eight cooling irons (2c) are introduced into the sand core (26).
  • the surfaces of sand bars (34) are flush with the cooling iron surfaces (14c) and form a flat overall surface which is intended to be in contact with a molten metal with which the casting mold is filled when a casting mold is being filled.
  • a cast part produced with such a core is produced near net shape.
  • FIG. 5 In the case of a composite, two-part sand core (26) shown in longitudinal section in FIG. 4c, T-legs (7c) of retaining projections (5c) engage behind sand webs (31) of a sand core part (27).
  • a sand core (35) shown in a perspective view in FIG. 5a and in a partially sectioned side view in FIG. 5b is made in one piece.
  • cooling irons (2d) are introduced into a mold core production tool (36) shown in a sectional side view in FIG. 5c and shot in during the production of the core, that is, hardenable molding sand flows around it until the mold is completely filled.
  • the mold core production tool (36) comprises an upper part (37) and a lower part (38), which enclose a space in which molding sand and cooling irons (2d) can be introduced for core production and which can be moved relative to one another in order to remove a produced mold core can.
  • a top side (14d) of the chill iron (2d) rests against a mold wall surface (39).
  • retaining recesses (40) are provided into which retaining projections (5d) of the cooling irons (2d) engage, whereby a fixed arrangement in the mold core production tool (36) is ensured.
  • the exemplary embodiments show a removal device (1; 1b) with a movable removal head (3; 3b) which is used to remove cooling elements (2-2d from a cast part (22) arranged in a stationary manner), it is conceivable that the removal head (3 3b) is arranged in a stationary manner and the cast part (22) can be moved for removing the cooling elements.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2~2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22), insbesondere aus einem aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gussgehäuse (22) für einen Elektromotor, die eine Einrichtung (1; 1b) zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements (2-2d) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2-2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22), ein Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelementes (2~2d) in einen Formkern (26, 35) einer Gussteilform (22), ein Kühlelement (2-2d) sowie ein Gussteil (22).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelementes in einen Formkern einer Gussteilform, Kühlelement sowie Gussteil
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, insbesondere aus einem aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gussgehäuse für einen Elektromotor, die eine Einrichtung zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil, ein Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelementes in einen Formkern einer Gussteilform, ein Kühlelement sowie ein Gussteil. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, sogenannte Kühleisen aus Grauguss oder einem Automatenstahl in eine Gussteilform einzubringen. Dadurch wird während der Erstarrung in einem Wirkbereich des Kühleisens insbesondere eine Verbesserung mechanischer Eigenschaften sowie eine Verringerung von Porosität in dem Gussteil erreicht. Nach einer zumindest teilweisen Entformung, insbesondere einer teilweisen Entsandung, können die an dem. Gussteil anhaftenden Kühleiseh manuell entnommen bzw. entfernt und erneut verwendet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine automatisierte Entnahme des mindestens einen Kühlelementes ermöglicht:
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Entnahmeeinrichtung ein Mittel zum Greifen eines an dem mindestens einen Kühlelement angebrachten Entnahmevorsprungs umfasst. Die Entnahmevorrichtung ist vorzugsweise bewegbar ausgebiédet, um das mindestens eine Kühlelement aus einem ortsfest angeordneten Gussteil zu entnehmen. Denkbar ist außerdem, dass eine Entnahmevorrichtung ortsfest angeordnet ist und ein Gussteil zur Kühlelemententnahme relativ zu einer Entnahmeeinrichtung bewegt wird. Eine manuelle Entnahme der Kühlelemente ist vorteilhaft nicht erforderlich. Ferner vorteilhaft kann durch die Entnahmeeinrichtung eine Zentrierung bewirkt werden, die eine stets gleiche Positionierung des mindestens einen entnommenen Kühlelements ermöglicht. Dadurch ist ein automatisiertes Ablegen in eine Lagerpalette zur erneuten Verwendung möglich. Insbesondere bei der Herstellung von Gussteilen, die aus einer Leichtmetalllegierung, vorzugsweise aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung gebildet und als Gehäuse für einen Elektromotor vorgesehen sind, sind in Bereichen, die zur Aufnahme eines Stators bzw. eines Statorträgers dienen, besondere Eigenschaften wie eine geringe Porosität und/oder eine hohe Festigkeit erforderlich. Um ein kompaktes Gehäuse sowie eine zuverlässige Kühlung im Motorbetrieb zu ermöglichen, muss das Gehäuse gerade im Bereich von Kühlkanälen eine besonders geringe Porosität aufweisen, um Kühlmittelverlust zu vermeiden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist eine Einbringung von mindestens einem Kühlelement in einen Formkern, der beispielsweise ein Sand- oder ein Salzkern sein kann, in eine Gussteilform, mit der ein Gussteil heigestellt wird, erforderlich. Die Gussteilform kann eine Dauerform wie eine Kokille oder eine zur einmaligen Verwendung vorgesehene Sandform sein. Der Entnahmevorsprung ist einstückig an das Kühlelement angeformt, stoffschlüssig mit diesem verbunden oder lösbar mit dem Kühlelement verbindbar. Durch eine lösbare Verbindung ist vorteilhaft ein besonders einfacher Austausch eines Entnahmevorsprungs möglich. Ein erforderlicher Wartungs- und/oder Instandsetzungsaufwand wird reduziert. Das Kühlelement ist vorzugsweise aus Grauguss oder einem Stahl, insbesondere einem Automatenstahl, gebildet.
Denkbar ist außerdem, dass ein Kühlelement mehrere Entnahmevorsprünge aufweist. Sollte einer der Entnahmevorsprünge beschädigt sein, kann ein weiterer vorteilhaft zur Entnahme des. Kühlelementes aus dem Gussteil benutzt werden. Ein unmittelbarer Austausch ist nicht erforderlich. Eine einstückige Anformung ermöglicht vorteilhaft eine einfache Herstellung, während eine stoffschlüssige Verbindung einen Austausch oder eine Reparatur eines beschädigten Entnahmevorsprungs durch Schweißen und Löten ermöglicht.
Zweckmäßigerweise umfasst das Greifmittel mindestens ein Paar voneinander beab- standeter Schienen, die zum Hintergreifen des Entnahmevorsprungs eingerichtet sind.
Vorteilhaft kann der Entnahmevorsprung derart von einem Schienenpaar gegriffen werden, dass ausschließlich Entnahmekräfte übertragen werden, die vorzugsweise senkrecht oder nahezu senkrecht zu einer Längsrichtung der Schienen wirken. Eine Übertragung beispielsweise von Querkräften oder Biegemomenten, die eine Beschädigung des Vorsprungs oder der Schienen bewirken könnten, wird vorteilhaft vermieden. In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Entnahmevorsprung des mindestens einen Kühlelements mindestens ein paar voneinander beabstandeter Schienen, die dazu eingerichtet sind, vom dem Greifmittel hintergriffen zu werden. Vorteilhaft ist die Entnahmeeinrichtung konstruktiv vereinfacht und ermöglicht dadurch längere Standzeiten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Greifmittel mehrere Schieneripaare auf, die in Umfangsrichtung eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes nebeneinander angeordnet sind und sich insbesondere parallel oder schräg zu dessen Längsachse erstrecken. Vorteilhaft können mehrere Kühlelemente gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsschritt entnommen und bei deren Entnahme durch den Entnahmekopf zentriert werden. Die Kühlelemente sind in einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Formkern einer Gussteilform eingebracht, der einen Hohlraum zur Aufnahme des Rotors oder eines Rotorträgers des Elektromotors abbildet.
Sind mehrere Kühlelemente vorgesehen, die vorzugsweise bündige Oberflächenabschnitte eine Formkerns bilden und beim Befüllen einer Gussteilform in Kontakt zu einer Schmelze stehen, weist jedes eine Oberfläche auf, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines Hohlraums eines Gussteils, aus dem das Kühlelement entnehmbar ist. Vorteilhaft ist eine endkontunahe Herstellung eines Gussteils möglich.
Eine besonders gute Fixierung der Kühlelemente in dem Formkern sowie deren besonders gute Greifbarkeit bei einer Entnahme aus dem Gussteil werden erreicht, wenn ein Entnahmevorsprung auf einer Seite eines Kühlelementes angeordnet ist, die einer Seite abgewandt ist, die bei einem Befüllen einer Gussteilform in Kontakt mit der Schmelze ist. Dadurch kann der Entnahmevorsprung einerseits eine Rastverbindung mit dem Formkern ausbilden und kann außerdem von dem Greifmittel gegriffen werden. Ein für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneter Formkerm kann einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet sein. Vorteilhaft besteht eine besonders hohe Gestaltungsfreiheit.
Damit das mindestens eine Kühlelement derart in den Formkern eingebracht werden kann, dass mehrere Oberflächenabschnitte ausgebildet werden, von denen zumindest einer von einer Außenseite des Kühlelements gebildet wird, kann es vor einem Einbringen von Formsand in ein Formkern herstell u ngswerkzeug eingelegt werden. Eine ortsfeste Anordnung in dem Formkernherstellungswerkzeug kann durch den Entnahmevorsprung bewirkt werden, der dazu in eine Halteeinrichtung in dem Werkzeug eingreift. Dadurch ist die ortsfeste Anordnung selbst dann sichergestellt, wenn der Formsand unter Druckbeaufschlagung in das Werkzeug hineingeschossen wird. Vorteilhaft wirkt der Entnahmevorsprung zur Fixierung in dem Formkernherstellungswerkzeug sowie als Gegenhalter zu einem Greifmittel einer Einrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entsandeten Gussteil.
Durch die Anordnung der Schienen parallel oder schräg zur Längsachse des im Wesentlichen rotationssymmetrischen Entnahmekopfes kann jedes Schienenpaar bei einer geradlinigen Bewegung des Entnahmekopfes in den Hohlraum hinein einen zugehörigen Entnahmevorsprung hintergreifen. Vorteilhaft können mehrere Kühlelemente in einem Arbeitsschritt entnommen werden. Weiter vorteilhaft erfolgt eine Zentrierung der Kühlelemente bei deren Entnahme. Dadurch ist insbesondere deren automatisiertes Einsetzen in eine Kühleisenlagerpalette und deren erneute Zuführung zur Kernherstellung möglich. Ein vollständig automatisierter Herstellungsprozess ohne manuelle Eingriffe ist möglich.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist jede der Schienen lösbar mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopf der Entnahmeeinrichtung oder mit dem mindestens einen Kühlelement verbindbar. Vorteilhaft sind beschädigte Schienen einfach austauschbar. Ein Wartungs- und/oder Instandsetzungsaufwand wird reduziert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vergrößert sich ein Durchmesser eines im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes der Entnahmeeinrichtung in einer Richtung, in der der Entnahmekopf in einen Gussteilhohlraum zur Entnahme von Kühlelementen bewegbar ist, und die vorzugsweise koaxial zu einer Längsrichtung des Entnahmekopfes ist. Diese Vergrößerung bewirkt die Ausbildung einer Entformschräge, durch die sichergestellt wird, dass erforderliche Kräfte zur Entnahme von Kühlelementen aus einem Gussteil heraus linear ansteigend aufgebracht werden. Spannungsspitzen, die eine Beschädigung des Entnahmekopfes bewirken könnten, werden vorteilhaft vermieden.
Damit Spannungsspitzen weiter reduziert werden können, weist eine Entnahmevorsprung eines Kühlelements einen T-förmigen Querschnitt auf und erstreckt sich vorzugsweise in einer Längsrichtung des Kühleisens. T-Schenkel können vorteilhaft von dem Greifmittel, insbesondere von einem Schienenpaar, derart gegriffen bzw. hintergriffen werden, dass keine Querkräfte oder Biegemomente auftreten, die eine Beschädigung des Entnahmevorsprungs verursachen können. Nimmt eine Dicke der T-Schenkel von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende, insbesondere in Längsrichtung eines Kühlelementes hin zu, vorzugsweise linear, kann eine lineare Bewegung eines Entnahmekopfes bzw. eine solche des Gussteils relativ zu einem ortsfesten Entnahmekopf mit einem Greifmittel, das ein Schienenpaar zum Hintergreifen der T-Schenkeln aufweist, in eine Bewegung der Kühlelemente mit einer Bewegungs- komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung des Entnahmekopfes umgesetzt werden. Vorteilhaft wird ein Ablösen von Kühlelementen von dem Gussteil bewirkt. Weiter vorteilhaft kann eine lineare Bewegung des Gussteils oder des Entnahmekopfes in eine anders gerichtete Bewegung des mindestens einen Kühlelementes umgesetzt werden. Die Schienen, die vorzugsweise eben ausgebildet sind und eine konstante Dicke aufweisen, gleiten dazu entlang der T-Schenkel.
Weist der Entnahmekopf ferner eine Entformschräge auf, beispielsweise zwischen 2 und 5 Grad, vorzugsweise 4 Grad, ist in Kombination mit T-Schenkeln mit variierender Dicke während einer Entnahmebewegung ein besonders kurzer Weg erforderlich, um eine ausreichend große Kraft aufzubringen, um das mindestens eine Kühlelement von dem Güssteil zu lösen, zu zentrieren und abschließend zur Entnahme aus ejnem Gussteilhohlraum mitzunehmen.
Durch Verwendung mindestens eines Kühlelements wird in einem Gussteil ein Gussteilwandabschriitt ausgebildet, der bei einer Gussteilherstellung mit einer Seite gegen das mindestens eine Kühlelement anliegt und der einen sekundären Dendritenarmabstand zwischen 3 und 30 mm aufweist, vorzugsweise zwischen 15 und 25 pm. Vorteilhaft wird eine besonders hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringer Porosität erreicht. Eine geringe Porosität ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Gussteilwandabschnitt einen Kühlkanal begrenzt, in dem ein flüssiges Kühlmedium im Motorbetrieb geführt wird.
Umfasst ein Gussteil eine Nut auf, die zur Aufnahme eines Dichtungsringes vorgesehen ist, weisen Poren einen Feretdurchmesser von maximal 0,9 mm auf, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 mm. Vorteilhaft ist ein besonders dichtes Gussteil herstellbar. Kühlmittelverluste im Motorbetrieb werden verhindert. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten, sich auf die Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung in mehreren Ansichten,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Kühlelement in verschiedenen Ansichten,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung bei einer Entnahme von Kühlelementen aus einem Gussteil,
Fig. 4 ein mit erfindungsgemäßen Kühlelementen versehener zweiteiliger Formkern,
Fig. 5 ein mit erfindungsgemäßen Kühlelementen versehener einteiliger Formkern sowie ein zugehöriges Formkemherstellungswerkzeug.
Eine in Fig. 1a in einer perspektivischen Darstellung gezeigte Einrichtung (1) zur Entnahme von acht kreisförmig nebeneinander angeordneten, identischen metallischen Kühleisen (2) aus einem in Fig. 1a nicht gezeigten Gussteil umfasst einen im Wesentlichen kegelstumpffömnigen, in Fig. 1c-e im Detail gezeigten Entnahmekopf (3), in den in Fig. 1a+b gezeigte acht Längsnuten (4) eingebracht sind, in denen ein im Querschnitt T-förmiger, einstückig an das Kühleisen (2) angeformter Entnahmevorsprung (5), der von einer der Entnahmeeinrichtung (1 ) zugewandten Seite (6) der Kühleisen (2) vorsteht, geführt ist.
Die Entnahmeeinrichtung (1) umfasst sich in Längsrichtung des Entnahmekopfes (3) erstreckende, aus einem gehärteten Stahl gebildete Schienen (8, 9) mit konstanter Dicke, die im Umfangsrichtung paarweise nebeneinander angeordnet sind und durch mehrere
Schrauben (10) mit dem Entnahmekopf (3) lösbar verbunden sind. Denkbar ist außerdem, dass die Schienen (8, 9) in deren Längsrichtung eine variierende Dicke aulweisen.
Die Schienen (8, 9) sind an beiden Enden verjüngt und dazu vorgesehen, bei einer Entnahme der Kühleisen (2) aus dem Gussteil T-Schenkel (7) der Entnahmevorsprünge (5) wie in Fig. 1b in einer Draufsicht gezeigt von zwei gegenüberliegenden Seiten zu hintergreifen.
Zur Entnahme der Kühleisen (2) wird der Entnahmekopf (3) der Entnahmeeinrichtung (1) in Richtung eines in Fig. 1a gezeigten Pfeils (11) parallel zu seiner Längsachse in das Gussteil hineinbewegt, wodurch eine Bewegung der Kühleisens (2) in Richtung von in Fig. 1b beispielhaft gezeigter Pfeile (12) erfolgt. Dadurch werden die Kühleisen (2) von einem in Fig. 3 gezeigten Gussteil gelöst, zentriert und können im selben Arbeitsschritt entnommen werden.
Eine Entnahmeeinrichtung (1) ist im Detail in Fig. 1c in einer perspektivischen Ansicht sowie in Fig. 1 d in einer Explosionsdarstellung gezeigt.
Bei einer in Fig. 1e in einer Seitenansicht gezeigten im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Entnahmeeinrichtung (1 ) ist eine um 4 Grad gegenüber der Kegelachse geneigte Mantellinie (13) deutlich erkennbar. Diese bildet eine Entformschräge.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe a beigefügt ist. Ein in Fig. 2a in einer perspektivischen Draufsicht auf eine Außenseite gezeigtes Kühlelsen (2a) weist eine gebogene Oberfläche (14) auf, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines in Fig. 3 mit (23) bezeichneten Hohlraums eines Gussteils (22), aus dem ein Kühlelement (2a) entnehmbar ist. Die Oberfläche (14) ist ferner dazu vorgesehen, mit einer Metallschmelze in Kontakt zu gelangen, mit der eine Gussteilform befüllt wird. Dadurch wird eine besonders gute Gussteilqualität, insbesondere eine hohe Festigkeit sowie eine geringe Porosität in einem an das Kühleisen (2a) angrenzenden Gussteilbereich bewirkt. Dieser kann sich beispielsweise bis zu 25 mm von dem Kühleisen (2a) weg erstrecken und eine Porosität mit Poren mit einem Feret- durchmesser von maximal 0,8 mm aufweisen.
An einer ersten Stirnseite (15) ist ein erster Vorsprung (16) einstückig angeformt, während an einer zweiten Stirnseite (17) zwei weitere Vorsprünge (18, 19) angeformt sind. Die Vorsprünge (16, 19) sind dazu vorgesehen, von einem Formkern, in das das Kühleisen (2b) eingebracht ist, hintergriffen zu werden. Dadurch werden sowohl eine Fixierung in dem Formkern als auch ein bündiger Abschluss einer Oberfläche des Formkerns mit der gebogenen Oberfläche (14) des Kühleisens (2a) erreicht.
Ein in Fig. 2b in einer perspektivischen Ansicht auf eine Innenseite gezeigtes Kühleisen (2a) umfasst einen Entnahmevorsprung (5a), der einen T-förmigen Querschnitt aulweist und sich in Längsrichtung des Kühleisens (2a) erstreckt. Eine Dicke von T-Schenkeln (7a) nimmt linear von einem ersten Ende (20) zu einem zweiten Ende (21) zu. Dadurch wird eine schiefe Ebene geschaffen, entlang der in Fig. 1 gezeigte und mit (8, 9) bezeichnete Schienen bei einer Einführbewegung einer in Fig. 2 nicht gezeigten Entnahmeeinrichtung in Richtung eines Pfeils (11a) gleiten. Dadurch wird eine Linearbewegung der Entnahmeeinrichtung in eine Bewegung der Kühleisen (2a) mit einer radiale Richtungskomponente von dem Gussteil weg in Richtung von in Fig. 1b mit (12) bezeichneten Pfeilen bewirkt.
Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe b beigefügt ist.
Ein in Fig. 3a in einer Draufsicht gezeigtes, aus einer Aluminiumlegierung gebildetes Gehäuse (22) für einen Elektromotor umfasst einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) mit einer um 1 Grad gegenüber der Kegelachse geneigten Mantellinie, der zur Aufnahme eines in Fig. 3 nicht gezeigten Stators oder eines Statorträgers des Elektromotors vorgesehen ist.
In den Hohlraum (23) ist eine Entnahmeeinrichtung (1b) für Kühleisen (2b) eingeführt, deren Schienen (8b, 9b) T-förmige Entnahmevorsprünge (5b) der Kühleisen (2b) hintergreifen und die in Fig. 3a in einer Anfangsstellung ist, in der keine Entnahmekräfte auf die Kühleisen (2b) wirken. Jedes Kühleisen (2a) liegt und haftet mit einer in Fig. 2a und b mit (14) bezeichneten Oberfläche gegen einen zugehörigen Gussteilwandabschnitt (24) an.
Bei einer linearen Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1b) in den Hohlraum (23) hinein gleiten die Schienen (8b, 9b) entlang einer in Fig. 2 gezeigten schiefen Ebene der Entnahmevorsprünge (5d), wodurch eine Bewegung der Kühleisen (2b) von dem Gussteilwandabschnitt (24), gegen den sie anliegen und anhaften, weg mit einer
Bewegungskomponente in einer radialen Richtung des Hohlraums (23) bewirkt wird. In einer in Fig. 3b gezeigten Endstellung sind die Kühleisen (2b) von dem Gussteil (22) getrennt Zwischen Kühleisen (2b) und dem zugehörigen Gussteilwandabschnitt (24) ist ein Spalt (25) ausgebildet. In dieser Stellung werden die Kühleisen (2b) von der Entnahmeeinrichtung (1b) gehalten und können durch eine einer Einführrichtung entgegengesetzten Bewegungsrichtung aus dem Hohlraum (23) heraus mitgenommen werden.
Durch die regelmäßige Anordnung der Schienen (8b, 9b) sowie der Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1b) in eine Endstellung wird ferner eine Zentrierung der Kühleisen (2b) bewirkt, wodurch eine automatisiertes Einsetzen in eine in Fig. 3 nicht gezeigte Kühleisenlagerpalette möglich ist. Denkbar ist außerdem, dass die Entnahmeeinrichtung (1b) auf einer ersten Seite in den Hohlraum eingeführt wird und auf einer der ersten Seite abgewandten Seite aus dem Hohlraum (23) heraus austritt und die Kühleisen (2b) mitnimmt. Vorteilhaft wird verhindert, dass einzelne Kühleisen (2b) bei einer Herausbewegung in eitler der Einführrichtung entgegengesetzten Bewegungsrichtung hängenbleiben und bei einem automatisierten Entnahmeprozess einen Stillstand bewirken.
Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 3 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe c beigefügt ist.
Ein in Fig. 4a in einer Explosionsdarstellung gezeigter zweiteiliger, aus einem Formsand gebildeter, kegelstumpfförmiger Sandkem (26) weist zwei miteinander verbindbare Sandkemteile (27, 28) auf, die durch eine Steck- und Klebeverbindung miteinander verbindbar sind, indem ein ringartiger Vorsprung (29) eines ersten Formkernteils (27) in eine in Fig. 4 nicht gezeigte, einen Klebstoff aufweisende Nut eingesteckt wird.
Mehrere Materialaussparungen (30) sind Aufnahme von Kühleisen (2c) in den Sandkem (26) eingerichtet, wobei T-Schenkel (7c) eines Entnahmevorsprungs (5c) von zwei Sandstegen (31 ) hintergriffen werden; Während ein in Fig. 4c gezeigter Vorsprung (16c) des Kühleisens (2c) dazu vorgesehen ist, in eine Tasche (32) in dem Sandkemteil (27) eingesteckt zu werden, greift ein weiterer Vorsprung (19c) in eine Tasche (33) in dem Sandkernteil (28) ein. In einen in Fig. 4b in einer perspektivischen Ansicht gezeigten, zusammengesetzten
Sandkem (26) sind insgesamt acht Kühleisen (2c) eingebracht. Oberflächen von Sandstegen (34) sind bündig zu Kühleisenoberflächen (14c) und bilden eine ebene Gesamtfläche, die dazu vorgesehen ist, beim Befüllen einer Gussteilform in Kontakt zu einer Metallschmelze, mit der die Gussteilform befüllt wird, zu stehen. Ein mit einem solchen Kern produziertes Gussteil ist endkonturnah hergestellt.
Bei einem in Fig. 4c im Längsschnitt gezeigten, zusammengesetzten, zweiteiligen Sandkem (26) hintergreifen T-Schenkel (7c) von Haltevorsprüngen (5c) Sandstege (31 ) eines Sandkernteils (27). Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe d beigefügt ist. Ein in Fig. 5a in einer perspektivischen Ansicht und in Fig. 5b in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigter Sandkem (35) ist einteilig ausgebildet. Kühleisen (2d) werden zu dessen Herstellung in ein in Fig. 5c in einer geschnittenen Seitenansicht gezeigtes Formkemherstellungswerkzeug (36) eingebracht und bei einer Kernherstellung eingeschossen, das heißt bis zur vollständigen Formfüllung von aushärtbarem Formsand umströmt.
Das Formkemherstellungswerkzeug (36) umfasst ein Ober- (37) sowie ein Unterteil (38), die einen Raum umschließen, in den zur Kernherstellung Formsand sowie Kühleisen (2d) eingebracht werden können und die relativ zueinander bewegbar sind, um einen hergestellten Formkern entnehmen zu können. Eine Oberseite (14d) der Kühleisen (2d) liegt gegen eine Formwandoberfläche (39) an.
Ferner sind Halteausnehmungen (40) vorgesehen, in die Haltevorsprünge (5d) der Kühleisen (2d) eingreifen, wodurch eine orstfeste Anordnung in dem Fornkemherstellungswerkzeug (36) sichergestellt ist. Obwohl in den Ausführungsbeispielen eine Entnahmeeinrichtung (1; 1b) mit einem bewegbaren Entnahmekopf (3; 3b), der zur Entnahme von Kühlelementen (2-2d aus einem ortsfest angeordneten Gussteil (22) gezeigt wurde, ist denkbar, dass dass der Entnahmekopf (3; 3b) ortsfest angeordnet ist und das Gussteil (22) zur Entnahme der Kühlelemente bewegbar ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2-2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22), insbesondere aus einem aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gehäuse (22) für einen Elektromotor, die eine Einrichtung (1; 1b) zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements (2-2d) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) ein Mittel zum Greifen eines an dem mindestens einen Kühlelement (2-2d) angebrachten Entnahmevorsprungs (5-5d.) umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmittel mindestens ein Paar voneinander beabstandeter Schienen (8, 9; 8b, 9b) umfasst, die zum Hintergreifen des Entnahmevorsprungs (5-5d) eingerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmevorsprung (5-5d) des mindestens einen Kühlelements (2-2d) mindestens ein paar voneinander beabstandeter Schienen umfasst, die dazu eingerichtet sind, vom dem Greifmittel hintergriffen zu werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmittel mehrere Schienenpaare (8, 9; 8b, 9b) aufweist, die in Umfangsrichtung eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes (3; 3b) nebeneinander angeordnet sind und sich insbesondere parallel oder schräg zu dessen Längsachse erstrecken.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schienen (8, 9; 8b, 9b) lösbar mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Entnahmekopf (3; 3b) der Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) oder mit dem mindestens einen Kühlelement (2-2d) verbindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Durchmesser eines im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Entnahmekopfes (3; 3b) der Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) in einer Richtung (11 ; 11a) vergrößert, in der der Entnahmekopf (3; 3b) in einen Gussteilhohlraum (23) zur Entnahme von Kühlelementen (2-2d) bewegbar ist, und die vorzugsweise koaxial zu einer Längsrichtung des Entnahmekopfes (3; 3b) ist.
7. Verfahren zur Entnahme mindestens eines Kühlelementes (2-2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22), dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) vorzugsweise parallel, koaxial oder schräg zu einer Längsachse in einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylinderförmigen oder kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) des Gussteils (22) eingeführt wird, wobei mindestens ein an dem mindestens einen Kühlelement (2- 2d) angebrachter Entnahmevorsprung (5-5d) von einem Greifmittel (8, 9; 8b, 9b) einer Einrichtung (1 ; 1b) zur Entnahme des mindestens einen Kühlelements (2-2d) gegriffen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) bei einer Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1 ; 1b) aus dem Hohlraum (23) heraus mitgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Bewegung der Entnahmeeinrichtung (1; 1b) in den rotationssymmetrischen Hohlraum (23) hinein eine Bewegung des mindestens einen Kühlelementes (2-2d) in einer Richtung (12) des Hohlraums (23) bewirkt wird, die eine radiale Bewegungskomponente (12) aufweist.
10. Verfahren zur Einbringung mindestens eines Kühlelenrientes (2-2d) in einen Formkern einer Gussteilform, die zur Herstellung eines Gussteils (22) vorgesehen ist, aus dem im wenigstens teilweise entformten Zustand das mindestens eine Kühlelement (2-2d) entfernt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) derart in den Formkern (26; 35) eingebracht wird, dass mehrere Oberflächenabschnitte (14c, 34; 34d) ausgebildet werden, die bei einem Befüllen der Gussteilform zum Kontakt mit einer Schmelze vorgesehen sind, wobei zumindest einer der Oberflächenabschnitte von einer Außenseite (14; 14c; 14d) des mindestens einen Kühlelements (2-2d) gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) vor einer Einbringung von Formsand in eine Formkemherstellungsform (36) eingebracht wird und während der Einbringung des Formsandes ortsfest in der Formkemherstellungsform (36) gehalten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) derart in die Formkemherstellungsform (36) eingebracht wird, dass eine mindestens einem Entnahmevorsprung (5-5d) abgewandte Seite gegen eine Formkernherstellungsformwand (39) anliegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (2-2d) in einen ersten Teil (27) eines mindestens zweiteiligen Formkerns (26) eingebracht wird und ein zweiter Teil (28) des Formkerns (26) mit dem ersten Teil derart verbunden wird, dass das mindestens eine Kühlelement (2-2d) in eine Tasche (32, 33) in jedem Formkerhteil (27, 28) eingreift.
14. Kühlelement (2-2d), das dazu vorgesehen ist, in einen Formkern (26, 35) einer Gussteilform zur Herstellung eines aus einer Leichtmetalllegierung gebildeten Gussteils (22) eingebracht zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entnahmevorsprung (5-5d), der dazu eingerichtet ist, bei einer Entnähme des Kühlelements (2-2d) aus einem wenigstens teilweise entformten Gussteil (22) von einem Greifmittel (8, 9; 8b, 9b) einer Entnahmeeinrichtung (1; 1b) gegriffen zu werden, von einer Seite vorsteht, die einer Seite, die bei einem Befüllen der Gussteilform in Kontakt mit einer Schmelze ist, abgewandt ist.
15. Kühlelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmevorsprung (5-5d) einen T-förmigen Querschnitt aufweist und sich vorzugsweise in einer Längsrichtung des Kühlelementes (2-2d) erstreckt oder schienenartig ausgebildet ist.
16. Kühlelement nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke von T-Schenkeln (7; 7a; 7c) des Entnahmevorsprungs (5-5d) von einem ersten Ende (20) zu einem zweiten Ende (21 ) hin zunimmt, vorzugsweise linear.
17. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmevorsprung (5-5d) einstückig angeformt ist, stoffschlüssig mit diesem verbunden oder lösbar mit dem Kühlelement (2-2d) verbindbar ist.
18. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (14; 14c; 14d) vorgesehen ist, deren Außenkontur nahezu identisch ist mit einem funktionalen Innenkonturabschnitt eines Hohlraums (23) eines Gussteils, (22), aus dem das Kühlelement (2-2d) entnehmbar ist
19. Gussteil (22), insbesondere aus einer Leichtmetalllegierung gebildetes Gussteil (22), das einen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Hohlraum (23) zur Aufnahme eines Bauteils eines Elektromotors aufweist, der durch einen mit mindestens einem Kühlelement (2-2d) nach einem der Ansprüche 14 bis 18 versehenen Formkern (26, 35) herstellbar oder hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Hohlraum (23) begrenzender Gussteilwandabschnitt (24), der bei einer Gussteilherstellung mit einer Seite gegen das mindestens eine Kühlelement (2- 2d) anliegt, einen sekundären Dendritenarmabstand zwischen 3 und 30 mm aufweist, vorzugsweise zwischen 15 und 25 pm.
20. Gussteil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gussteilwandabschnitt (24) einen Kühlkanal begrenzt.
21. Gussteil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gussteilwandabschnitt (24) eine zur Aufnahme eines Dichtungsringes vorgesehene Nut mit einer vorzugsweise von dem Gussteilwandabschnitt (24) vorstehende Nutwand umfasst, die Poren aufweist, deren Feretdurch messe r maximal 0,9 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 mm.
PCT/IB2020/053845 2019-04-24 2020-04-23 Vorrichtung und verfahren zur entnahme mindestens eines kühlelementes aus einem wenigstens teilweise entformten gussteil, verfahren zur einbringung mindestens eines kühlelementes in einen formkern einer gussteilform, kühlelement sowie gussteil WO2020217199A1 (de)

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