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EP 1 158 154 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.10.2004 Patentblatt 2004/41 |
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Anmeldetag: 16.02.2001 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F02F 1/16 |
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Flüssigkeitsgekühlte Zylinderlaufbüchse für Brennkraftmaschinen
Liquid cooled cylinder liner for combustion engines
Chemise d'un cylindre refroidi par eau pour des moteurs à combustion
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT NL SE |
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Priorität: |
23.05.2000 DE 10025527
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.11.2001 Patentblatt 2001/48 |
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Patentinhaber: MAN NUTZFAHRZEUGE AG |
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80995 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Möller, Heribert, Dipl.-Ing.(FH)
91623 Sachsen (DE)
- Winter, Josef, Ing.
91126 Rednitzhembach (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 1 941 164 GB-A- 224 540
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FR-A- 552 635
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Zylinderlaufbüchse gemäß
dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Aus DE 199 26 794 A1 ist eine Zylinderlaufbüchse bekannt, in deren Bund eine Kühlwasserführung
integriert ist und deren Bund auf der dem Zylinderkopf zugewandten Stirnseite eine
Dichtfläche für die Zylinderkopfdichtung aufweist. Eine Lehre für die Zu- und Abführung
von Kühlwasser ist nicht zu entnehmen.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es eine montagefreundliche Lösung für die Zu- und Abfuhr
von Kühlwasser zu schaffen.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches
1.
[0005] Die Zufuhr und Abfuhr des Kühlwassers durch Bohrungen im Kurbelgehäuse und dem Bund
der Zylinderlaufbüchse hat besondere Vorteile bei der Erneuerung der Dichtungen. Während
bei nassen Laufbüchsen zum Auswechseln der Dichtungen der Zylinderkopf abgebaut und
die Laufbüchsen herausgezogen werden müssen, genügt es bei der erfmdungsgemäßen Vorrichtung
die defekten Dichtelemente herauszuziehen und die Dichtungen auszuwechseln.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen der Dichtelemente sind den Ansprüchen 2 und 3 zu entnehmen.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand von Zeichnungen dargestellt. Es
zeigt:
- Fig. 1
- eine Hälfte einer Zylinderlaufbüchse mit der Zuführung für das Kühlwasser
- Fig. 2
- einen Schnitt II-II durch den Bund der Zylinderlaufbuchse
- Fig. 3
- eine detailierte Darstellung eines Dichtelementes in einer Ausführung in Spritzgußtechnik
- Fig. 4
- eine Darstellung eines Dichtelementes in einer zylindrischen Ausnehmung im Bund der
Zylinderlaufbüchse
- Fig. 5
- eine Dichtung mit Grundkörper und Dichtring.
[0008] Figur 1 zeigt in einem Querschnitt die Zufuhr des Kühlwassers von einem Kurbelgehäuse
1 über eine Längsbohrung 2, eine Querbohrung 3 und eine Kühlwasserbohrung 4 zu einem
Kühlwasserkanal 5 der in einem Bund 6 einer Zylinderlaufbüchse 7 integriert ist. Da
die Abfuhr des Kühlwassers spiegelbildlich erfolgt, wurde auf deren explizite Darstellung
verzichtet.
[0009] Die Abdichtung der Kühlwasserbohrung gegen austretendes Kühlwasser erfolgt mittels
eines Dichtelementes 8. Der Einbau bzw. die Ausbildung des Dichtelementes 8 ist in
den Figuren 2 bis 5 gezeigt.
[0010] Figur 2 zeigt im Schnitt II-II den Einbau des Dichtelementes 8. Das Dichtelement
8 wird über die Querbohrung 3 im Kurbelgehäuse 1 eingebracht. Diese Querbohrung 3
kann durch einen Deckel 9 nach außen verschlossen werden. Das Kühlwasser gelangt von
der Längsbohrung 2 über die Querbohrung 3 und die Kühlwasserbohrung 4 in den Kühlwasserkanal
5, welcher sich im Bund 6 der Zylinderlaufbuchse 7 ( Fig. 1) befindet. Zur Abdichtung
gegen austretendes Kühlwasser ist ein O-ringförmiger Dichtring 10 vorgesehen, der
wiederum in einer umlaufenden Nut angeordnet ist, wie nachfolgend in Fig. 3 näher
beschrieben wird.
[0011] Das Dichtelement 8 wird gemäß der Ausführung nach Fig. 3 aus Kunststoff und in Spritzgußtechnik
hergestellt. Das Dichtelement 8 besteht im wesentlichen aus einer inneren Hülse 12a,
einer äußeren Hülse 12b und dem Dichtring 10. Die innere Hülse 12 ist an der dem Bund
6 der Zylinderlaufbüchse zugewandten Stirnseite 13 so geformt, daß sie sich der Außenkontur
des Bundes 6 anschmiegt. Die Stirnseite 13 weist eine umlaufende Nut 12c auf, in die
der Dichtring 10 eingelegt wird. Diese Formgebung der inneren Hülse 12a wird bei Massenfertigung
preisgünstig durch Spritzgußtechnik ermöglicht. Die innere Hülse 12a wird von der
in Metall ausgeführten äußeren Hülse 12b umgeben. Diese ist an der dem Dichtring 10
abgewandten Stirnseite umgebördelt und mit zwei Bohrungen 16a, 16b versehen. In diese
Bohrungen 16a, 16b können Zapfen eines Einbauwerkzeuges eingreifen, um das Dichtelement
8 ( Fig. 2 ) derart orientiert einbauen zu können, daß die Stirnseite 13 satt an der
Außenkontur des Bundes 6 zum Anliegen kommt.
[0012] Fig. 4 stellt eine weitere Möglichkeit des Einbaues des Dichtelementes 8 dar. Der
Bund 6 der Zylinderlaufbüchse weist eine zylindrische Ausnehmung 17 auf, in welche
die Dichtung 11 mit Dichtring 10 eingesetzt ist. Die Dichtung 11 weist einen Grundkörper
18 auf, auf welchen der Dichtring 10 aufvulkanisiert ist. Diese Bauart hat den Vorteil,
daß sie leichter zu fertigen ist und keines orientierten Einbaues bedarf. Nachteilig
ist allerdings die Ausnehmung 17 welche den Bund 6, wenn auch nur geringfügig, schwächt.
[0013] Die Dichtung 11, wie sie nach Fig. 4 zum Einbau kommt, ist detailiert aus Fig. 5
zu ersehen. Die Dichtung besteht aus dem Grundkörper 18 auf welchen der umlaufende
O-ringförmige Dichtring 10 aufvulkanisiert ist. Der Grundkörper 18 ist in seiner Krümmung
der Außenkontur des Bundes 6 ( Fig. 4 ) angepaßt. Zum Durchtritt des Kühlwassers ist
eine Bohrung 19 vorgesehen.
[0014] Durch das erfindungsgemäße Dichtsystem braucht bei auftretender Undichtheit nicht
mehr der Zylinderkopf abgenommen und die Zylinderlaufbüchse ausgebaut werden.
[0015] Es genügt lediglich das defekte Dichtelement 8 auszubauen und den Dichtring 10 zu
ersetzen.
1. Flüssigkeitsgekühlte Zylinderlaufbüchse für Brennkraftmaschinen, bei welcher ein Kühlkanal
in den Bund der Zylinderlaufbüchse integriert ist und die einem Zylinderkopf zugewandte
Stirnfläche des Bundes als Dichtfläche für eine Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß für den Kühlwasserzulauf bzw. Kühlwasserablauf in den Längsseiten des Kurbelgehäuses
(1) je Zylinder mindestens eine Querbohrung (3) und im Bund (6) der Zylinderlaufbüchse
(7) eine mit dieser Querbohrung (3) fluchtende Kühlwasserbohrung (4) vorgesehen ist,
und daß die Abdichtung der Kühlwasserbohrung (4) gegen den Austritt von Kühlwasser
durch baugleiche Dichtelemente (8) erfolgt.
2. Zylinderlaufbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8) aus einem Grundkörper (18) mit Bohrung (19) und einem umlaufenden,
auf dem Grundkörper (18) aufvulkanisierten Dichtring (10) gebildet wird, wobei die
Krümmung des Grundkörpers (18) der Außenkontur des Bundes (6) angepaßt ist, und daß
die Kühlwasserbohrung (4) als eine zylindrische Ausnehmung (17) ausgebildet ist, gegen
welche der Dichtring (10) mittels einer in die Querbohrung (3) eingeschraubten Hülse
gepreßt wird.
3. Zylinderlaufbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8) aus einer in Spritzgußtechnik gefertigten inneren Hülse (12a)
gebildet wird, wobei die dem Bund (6) zugewandte Oberfläche der Hülse der Außenkontur
des Bundes (6) angepaßt ist, und zur Aufnahme des Dichtringes ( 10) eine in die innere
Hülse (12a) eingeformte, umlaufende Nut (12c) aufweist, und die innere Hülse (12a)
yon einer in Metall gefertigten äußeren Hülse (12b) umgeben wird, welche an der dem
Bund (6) abgewandten Stirnseite umgebördelt ist und daß der umgebördelte Teil zwei
Bohrungen (16a, 16b) aufweist, welche dem orientierten Einbau in die Kühlwasserbohrungen
(4) dient.
1. Liquid-cooled cylinder liner for internal combustion engines, in which a cooling channel
is integrated into the collar of the cylinder liner and the end face of the collar
facing a cylinder head is designed as a sealing surface for a cylinder-head gasket,
characterised in that, for the supply and discharge of cooling water, there is provided in the long sides
of the crankcase (1), for each cylinder, at least one transverse bore (3) and, in
the collar (6) of the cylinder liner (7), a cooling-water bore (4) aligned with this
transverse bore (3), and in that the cooling-water bore (4) is sealed against leakage of cooling water by identically
constructed sealing elements (8).
2. Cylinder liner according to Claim 1, characterised in that the sealing element (8) is formed from a base body (18) with bore (19) and a sealing
ring (10) running all the way round and vulcanised on the base body (18), the curvature
of the base body (18) conforming to the outer contour of the collar (6), and in that the cooling-water bore (4) is designed as a cylindrical recess (17), against which
the sealing ring (10) is pressed by means of a sleeve screwed into the transverse
bore (3).
3. Cylinder liner according to Claim 1, characterised in that the sealing element (8) is formed from an inner sleeve (12a) produced by injection
moulding, the surface of the sleeve which faces the collar (6) conforming to the outer
contour of the collar (6) and having a groove (12c) running all the way round and
shaped into the inner sleeve (12a) for receiving the sealing ring (10), and the inner
sleeve (12a) being surrounded by an outer sleeve (12b) produced from metal which is
flanged at the end face facing away from the collar (6), and in that the flanged part has two bores (16a, 16b) which serve for oriented fitting in the
cooling-water bores (4).
1. Chemise de cylindre refroidi par eau pour des moteurs à combustion, dans laquelle
un canal de refroidissement est intégré dans le collet de la chemise de cylindre et
la surface d'attaque tournée vers la tête de cylindre est conçue en tant que surface
d'étanchéité pour une étanchéité de tête de cylindre,
caractérisée en ce que
pour l'amenée et/ou l'évacuation de l'eau de refroidissement et par cylindre, au moins
un alésage transversal (3) est prévu dans les côtés longitudinaux du carter de moteur
(1) et un alésage pour l'eau de refroidissement (4) s'alignant avec cet alésage transversal
(3) dans le collet (6) de la chemise de cylindre (7), et l'étanchéification de l'alésage
de l'eau de refroidissement (4) contre l'entrée de l'eau de refroidissement est assuré
par des éléments d'étanchéité (8) de même construction.
2. Chemise de cylindre selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'élément d'étanchéité (8) est formé à partir d'un corps de base (18) avec un alésage
(19) et d'une bague d'étanchéité périphérique (10) vulcanisée sur le corps de base
(18), la courbure du corps de base (18) étant adaptée au contour extérieur du collet
(6), et l'alésage pour l'eau de refroidissement (4) est conçu en tant qu'évidement
cylindrique (17) contre lequel est comprimée la bague d'étanchéité (10) à l'aide d'une
douille vissée dans l'alésage transversal (3).
3. Chemise de cylindre selon la revendication 1,
caractérisée en ce que ,
l'élément d'étanchéité (8) est conçu à partir d'une douille intérieure (12a) fabriquée
d'après la technique de moulage par injection, la surface de la douille tournée vers
le collet (6) étant adaptée au contour extérieur du collet (6) et présentant une rainure
périphérique (12c) moulée dans la douille intérieure (12a) pour loger la bague d'étanchéité
(10), la douille intérieure (12a) est entourée par une douille extérieure (12b) métallique
bridée au niveau de la surface d'attaque opposée au collet (6), et la partie bridée
présente deux alésages (16a, 16b) qui servent au montage orienté dans les alésages
pour l'eau de refroidissement (4).