INSERT FOR EXPANSION JOINTS IN THE COMBUSTION CHAMBER-FACING BOTTOM PART OF A CAST LIGHT ALLOY CYLINDER HEAD FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES, PARTICULARLY DIESEL ENGINES

Abstract: 1. An insert (1, 1'; 10, 10') for expansion joints in the bottom part, on the combustion chamber side, of a cast light-metal cylinder head for internal combustion engines, especially Diesel engines, the insert being formed to provide a securing position in the casting mould, characterised in that one or more retaining part(s) (arch piece 2; ring parts 11, 11') are connected to the insert (1, 1'; 10, 10'), and the insert and/or a retaining part have a configuration which is adapted to a casting core of the casting mould for retention engagement by virtue of the application of force or of shape.

Description: Einlagen fflr Dehnfugen im brennraumseitigen Bodenteil eines gegossenen Leichtmetall-Zylinderkopfes für Brennkraftmaschinen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft Dehnfugen-Einlagen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer bekannten Bauart einzeln angeordneter Einlagen weisen diese jeweils an der brennraumseitigen Stirnseite einen zungenartigen Fortsatz auf. Dieser wird zur Lagefixierung der Einlage in der Giessform in einen Schlitz der Giessform eingesteckt. Diese Einzelanordnung von Einlagen in der Giessform für einen Leichtinetall-Zylinderkopf einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erfordert einen hohen Arbeitsaufwand. Diese Art der Lagefixierung erfordert weiter bei Dauergiessformen eine sorgfältige Kontrolle auf die Anordnung sämtlicher Einlagen vor dem Abguss. Bei einer nicht plazierten Einlage wird der Steckschlitz der Dauerform mit Giessmaterial aufgefüllt, wodurch die Dauerform fUr anschliessende Abgüsse unbrauchbar ist. Aus der DE-PS 10 01 860 ist es bekannt, einzeln angeordnete Einlagen mit Auskleidungen der Gaswechselkanäle durch Schweissen oder Löten fest zu verbinden. Das so gebildete Gerüst wird in die Giessform eingelegt und in den Zylinderkopf eingegossen. Zwar sind bei dieser bekannten Bauart die einzeln angeordneten Einlagen zur Lagefixierung in der Giessform an den Auskleidungen der Gaswechselkanäle gehal ten, jedoch ist diese Art der Halterung sehr arbeitsaufwendig. Weiter sind solche rohrartigen Auskleidungen nicht ohne weiteres für den Verlauf von stark gekrümmten oder gewinkelten Gaswechselkanälen geeignet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Lagefixierung von Einlagen in Giessformen eine schnelle und einwandfreie Halterung ohne besonderen Aufwand an den Giessformen oder an zusätzlichen Bauteilen des Zylinderkopfes aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 gelöst. Mit der Erfindung werden vorhandene Giessformteile, ohne diese abzuändern, zur Abstützung bzw. Halterung der Einlagen herangezogen, in-dem sich die Einlagen an den Giessformteilen durch Reibschluss oder Hintergreifen abstützen. Damit entfallen in vorteilhafter Weise gesonderte bauliche Massnahmen sowohl an der Giessform als auch an Bauteilen des Zylinderkopfes. Einzelne, paarweise zwischen Gusskernen der Giessform von Rin- und Auslasskanälen angeordnete Einlagen können nach Anspruch 2 durch einen Bügel mit ihren Enden zur Anlage am Gusskern gehalten werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist mit dem Anspruch 3 erreicht, nach dem der als Halteteil dienende Bügel die beiden Einlagen einstückig verbindet. Damit ist eine das Halteteil und die Einlagen umfassende, einteilige Vorrichtung erzielt, die schnell und einfach an bzw. zwischen mehreren Gusskernen angeordnet werden kann. Auch ist die Kontrolle über die Anordnung sämtlicher Einlagen durch diese gegenüber einer einzelnen Einlage ein grösseres Bauteil darstellende Vorrichtung wesentlich erleichtert. Eine die Gusskernoberfläche schonende Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch Li erreicht, wonach paarweise angeordnete Einlagen an ihren benachbarten Begrenzungen miteinander über die Halteteile verbunden sind und diese Auflageflächen aufweisen, die den Konturen benachbarter Gusskerne von Ein- und Auslasskanäler.#angepasst sind. Da bei dieser Ausgestaltung der Halteteile deren Auflageflächen in den Trennflächen von Gusskern und Gussstück liegen, ist hierdurch der Vorteil einer einwandfreien und sauberen Entformung von Gussstück und Giessform erreicht. In weiterer Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispieles sind die Einlagen und die Halteteile Bestandteile eines Blechringes, der im Umfang geschlossen ist. Nach weiteren Merkmalen des Anspruches 5 sind hierbei die Einlagen als konvexe Ringteile und die Halteteile als konkave Ringteile gestaltet. Die die Auflageflächen aufweisenden konkaven Ringteile sind jeweils nach Art eines Kegelmantels gestaltet und verjüngen sich zu der brennraumseitig freiliegenden Stirnseite des Ringes. Das Mass der Verjüngungen der konkaven Ringteile ist so gewählt, dass beim Einbringen des Blechringes zwischen die Gusskerne von Ein- und Auslasskanal der Ring sich selbst einrichtet. Das Mass der Verjüngungen der konkaven Ringteile kann zudem weiter so gewählt sein, dass der Ring entlang seinem oberen Rand mit den Gusskernen kraft- und formschlüssig zusammenlvirkt. Mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung der Erfindung als taillierter, die Einlagen aufweisender Ring ist ein in der Handhabung für das Anordnen des Ringes von Hand in der Giessform besonders günstiges Bauteil geschaffen. Das ringförmige, am Umfang geschlossene Bauteil eignet sich aber auch für ein maschinelles Einlegen in die Giessformen. Schliesslich ist der Ring nach einem weiteren Anspruch besonders kostengünstig als Tiefziehteil hergestellt. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit im parallelen Abstand angeordneten Einlagen, die durch einen Bügel miteinander verbunden sind, Fig. 2 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Blech stanzteil, Fig. 3 ein weiteres Ausführungabeispiel mit paarweise angeordneten, bogenförmigen Einlagen, die über entgegengesetzt bogenförmige Halteteile zu einem geschlossenen Ring vereinigt sind. Für die Bildung von Dehnfugen im brennraumseitigen Bodenteil eines nicht dargestellten, gegossenen Leichtmetall Zylinderkopfes für Brennkraftmaschinen sind im parallelen Abstand paarweise angeordnete Einlagen 1, 1' vorgesehen. Beide Einlage-;1 und 1' verbindet ein Bügel 2. Die Einlagen 1 und 1, sowie der Bügel 2 sind in einem Stück aus einem Blech gestanzt, Fig. 2. Die Einlagen 1 und 1' sind in einem solchen gegenseitigen Abstand gebracht, dass sie mit ihren benachbarten Begrenzungen 3 und 4 an den Aussenkonturen von Gusskernen 5 und 6 für Gaswechselkanäle der Brenn kraftinaschine anliegen. Die Gusskerne 5 und 6 sind auf einer Grundplatte 7 einer dauerhaften Giessform 8 für den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet. Mit den Gusskernen 5 und 6 wird der brennraumseitige Teil der Gaswechselkanäle ausgeformt. Der Bügel 2 ist elastisch nachgiebig und dient als Halteteil, das die Einlagen 1 und 1' mit den Giesskernen 5 und 6 zur Lagesicherung kraftschlüssig verbindet. Die Einlagen 1 und 1' werden gemäss der Pfeilrichtung ltAts zwischen den Gusskernen 5 und 6 angeordnet und liegen mit ihren brennraumseitig freiliegenden Stirnseiten 9 auf der Grundplatte 7 der Giessform 8 auf. Um eine Beschädigung der Gusskerne 5 und 6 im Dauerbetrieb der Giessform 8 zu vermeiden, sind die Begrenzungen 3 und 4 der Einlagen 1 und 1' angefast oder abgewinkelt. Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel sind die für Dehnfugen im Stegbereich des Bodenteils zwischen Ein- und Auslasskanal (nicht gezeigt) paarweise im Abstand vorgesehenen Einlagen 10, 101 an den benachbarten Begrenzungen durch Halteteile 11, lit miteinander verbunden. Die Einlagen 10, 10' und die Halteteile 11, 11' sind Bestandteile eines Blechringes 12. Die Einlagen 10, 10' sind von konvexen Ringteilen und die Halteteile 11, 111 von entgegengesetzt bogenförmigen, konkaven Ringteilen gebildet. Die HaItetei- le 11, 11µ bzw. die konkaven Ringteile weisen Auflageflächen 13, l3t auf, die einander zugewandten Aussenkonturen benachbarter Gusskerne 14 und 15 angepasst sind. Die Gusskerne 14 und 15 zur Ausformung der brennraumseitigen Abschnitte von Ein- und Auslasskanälen im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) sind auf einer Grundplatte 16 einer dauerhaften Giessform 17 angeordnet. Die konkaven Ringteile, die die Halteteile 11 und 11' mit den Auflageflächen 13 und 131 bilden, sind jeweils als Kegel mantel -Abschnitte gebildet und relativ zu den Aussenkonturen der Gusskerne 14 und 15 geringfügig stärker konvergent in Richtung der brennraumseitigen Stirnseite 18 des Blechringes 12 angeordnet. Damit ist beim Einlegen des Blechringes 12 zwischen die Gusskerne 14 und 15 ein selbsttäti- ges Einrichten des Ringes 12 erreicht. Der in den konkaven Ringteilen elastisch nachgiebige Blechring 12 kann über Zonen in den konkaven Ringteilen nahe der oberen Stirnseite 19-des Ringes 12 mit den Gusskernen 14 und 15 kraftbzw. reibschlüssig zusammenwirken. Zur Ausbildung von Dehnfugen im Stegbereich des Bodens eines gegossenen Leichtmetall-Zylinderkopfes durch die Einlagen 10 und 101 wird der Blechring 12 zwischen den Gusskernen 14 und 15 der Giessform 17 gemäss der Pfeilrich tung 'lB" angeordnet, wobei die brennraumseitig freiliegende Stirnseite 18 des Ringes 12 auf der Grundplatte 16 anliegt. Die konkaven Ringteile bilden die Halteteile 11, 11', die die Einlagen 10, 10' zur Lagesicherung während des Giessvorganges für den Zylinderkopf mit den Gusskernen 14 und 15 kraft- und formschlüssig verbinden. Der Ring 12 als ein die Einlagen 10 und lOt sowie die Halteteile 11 und 11' umfassendes Element ist als Tiefziehteil ausgebildet. Der Ring kann auch aus einem Blechstreifen gebildet sein, dessen Stossenden verbunden oder nicht verbunden sind. Weiter kann ein für maschinelles Einlegen geeigneter Blechring einen Greifflansch für die Einlege-Maschine aufweisen.

Claims: Patentansprüche: 1. Einlage für Dehnfugen im brennraumseitigen Bodenteil eines gegossenen Leichtmetall-Zylinderkopfes für Brenn kraftmaschínen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschi nen, die eine Ausbildung zur Lagesicherung in der Giessform aufweist dadurch gekennzeichnet, - dass ein oder mehrere Halteteïl(e) (Bügel 2; Ringteile 11, 11') mit der Einlage (1, 1'; 10, 10') verbunden sind, und - dass Einlage und/oder Halteteil eine Gestaltung auf weisen, - die einem Gurken der Giessform zur kraft- und/oder formschlüssigen Halterung angepasst ist. 2. Einlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass das Halteteil als Bügel (2) gestaltet ist, - der paarweise angeordnete Einlagen (1, 1') zur Halte rung über die benachbarten Begrenzungen (3, 4) an einem Gusskern (5, 6) miteinander verbindet. 3. Einlagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - dass das Halteteil als ein die Einlagen (1, 1') ein stückig verbindender Bügel (2) gestaltet ist und - dass der Bügel mit den Einlagen ein Blechstanzteil bildet (Fig. 2). 4. Einlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass zwei Halteteile (11, 11') zwei Einlagen (10, 10') an benachbarten Begrenzungen miteinander verbinden und - Auflageflächen (13, 13') aufweisen, die einander zugewandten Aussenkonturen benachbarter Gusskerne (14, 15) angepasst sind. 5. Einlagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Einlagen (10, lOt) und die Halteteile (11, 11') Bestandteile eines geschlossenen Blechringes (12) sind, - der je ein Paar sich gegenüberliegender konvexer und konkaver Bereiche aufweist, wobei die konvexen Bereiche als Einlagen (10, 10?) und die konkaven Bereiche als Halteteilte (11, 11') aus gebildet sind, und - wobei ferner die konkaven Bereiche zur kraft- und/ oder formschlüssigen Halterung gestaltet sind. 6. Einlagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechring (12) ein Tiefziehteil ist.

Inventors: GEBETSROITHER, HARALD, LEHNER, FRANZ, DIPL.-ING.
Applicants: BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: F02F1
IPC codes: F02B3, B22D19, F02F1