[发明专利]用于生产活塞的装置

说明书

本发明涉及用于通过铸造生产内燃机的活塞的装置(1)，具有：铸造模具(2)，其具有向上打开的腔室(3)，配置为形成冷却导管的芯体(4)能够布置于腔室中；以及用于将芯体(4)引入铸造模具(2)的芯体保持设备(5)。本发明重要的是，芯体保持设备(5)具有抓取设备(6)，抓取设备有至少三个可伸缩的下内抓取件(7)，下内抓取件(7)能够在第一位置和第二位置之间调节，在第一位置，它们布置成径向向内并且在该状态下能够被推动通过芯体(4)，在第二位置，它们已经径向向外移动以及具有径向向外面向区域(8)，该区域形成用于芯体(4)的支撑件。这使得芯体(4)能够被抓取，使得其不受到拉伸应力，结果是尤其轻柔的。

技术领域

本发明涉及用于通过铸造生产内燃机的活塞的装置。本发明还涉及用于生产这种活塞的方法。

背景技术

由于增加的性能要求，现代铸造活塞(尤其轻合金活塞)通常具有冷却导管，其是在铸造期间通过芯体生产的，尤其是砂芯或者盐芯。在熔化材料已经凝固之后，再次洗出芯体，因而留下期望的冷却导管。还为了也能够吸收活塞环上出现的高负荷，前述轻合金活塞通常具有铸造的环槽镶圈，尤其是铸造铁制成的，稍后活塞环能够布置于环槽镶圈中。当将这种环槽镶圈或者砂芯或者盐芯装配在用于轻合金活塞的铸造模具中时，通常出现的问题是，环槽镶圈是温度敏感部件。在与环槽镶圈相接处存在后来的活塞中出现内部热应力的风险。另一方面，砂芯或者盐芯是易碎的，必须极其小心地进行机械处理。基于该原因，首先，在引入熔化材料之前，先前的芯体首先插入铸造模具，然后插入环槽镶圈。这使得用于环槽镶圈的冷却时间更短。

芯体通常从外侧用抓取舌抓取，结果引起几何上的限制，因为首先插入的芯体必须不会突出至稍后的环槽镶圈的插入路径。因此，在环槽镶圈上方，芯体必须不会处于达到其内径的情况，而在相同高度必须保持特定距离作为壁厚度。仅是由环槽镶圈，不会有约束。但是，还存在高水平冷却导管，为此盐芯与环槽镶圈重叠。这使得芯体和环槽镶圈的放置处理甚至更复杂。

DE102013206708A1公开了一种通用类型的装置，用于通过铸造生产内燃机的活塞，活塞包含冷却导管，该装置包括以下部件：固定模具，其具有向上打开的腔室，用作形成冷却导管的芯体能够布置于腔室中；活动模具，其在垂直方向上相对于固定模具布置并且包括预定接合部；引导模具包括接合部，接合部能够接合在固定模具中并且具有与活动模具的接合部相同的形式；还具有芯体保持机构，其布置在引导模具中以将芯体(例如盐芯或者砂芯)保持在预定位置。但是，该装置的缺点在于，机械上极其敏感的芯体通过从内侧预压而被抓取，由此尤其C形芯体也即不形成封闭圈的芯体会特别容易断裂。

发明内容

本发明因此关注的问题是，为通用类型的装置提供改进或者至少可替换的实施例，依靠其能够独立地及可靠地将甚至极其敏感的冷却导管的芯体引入铸造模具中，从而例如不会阻碍环槽镶圈的引入。

本发明是基于这样的总体构思：提供芯体保持设备，其具有抓取设备，抓取设备不会使芯体(也即例如盐芯或者砂芯)受到拉伸加载。为了该目的，根据本发明的装置具有铸造模具，铸造模具具有向上打开的腔室，配置为形成冷却导管的芯体能够布置于腔室中。依靠前述芯体保持设备将芯体引入铸造模具，芯体保持设备具有抓取设备，抓取设备具有至少三个可伸缩的下内抓取件。这些下内抓取件在第一位置和第二位置之间可调节，在第一位置，它们布置于径向向内以及在该状态中能够被推动通过芯体，在第二位置，它们已经径向向外移动并且具有形成用于芯体的支撑件的径向向外面向区域。下内抓取件在该情况下在第一位置具有的外径小于芯体的内径，使得向内以及向外的共轴移动是可行的。在膨胀状态中，也即在伸出状态中，下内抓取件上的向外面向区域或者突起超出芯体的内径，使得芯体能够没有任何问题地放置在其上，然后仅受到其自身的重力。在该情况下不会施加径向力，该径向力可通过静摩擦保持芯体从而使芯体额外受到拉伸加载。通过根据本发明的抓取设备也不会对芯体施加扭矩。芯体不受扭矩以及张力加载意味着，相比于先前，还能够装配极易受损的芯体。