Deckel für Brennkraftmaschinen

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Deckel für Brennkraftmaschinen mit einer körperschallentkoppelten Befestigung der Anbauteile, wie Ölwannen oder Ventilhauben. Der Deckel (1,1',1'') weist körperschallisolierte Hülsen (7,7',7'') auf, die vor dem Anformen des Gummikörpers (8) über eine Sollbruchstelle (9) mit dem Deckel (1,1',1'') verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Deckel, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer Flanschfläche und Öffnungen zur Durchführung von Befestigungsschrauben, wobei in den Öffnungen körperschallisolierende Elastomerkörper vorgesehen sind.

[0002] Bei Brennkraftmaschinen entstehen aufgrund des komplexen Aufbaues und der Arbeitsweise Geräusche, die unter anderem von den mit dem Motor verbundenen Teilen hervorgerufen werden, die keine kraftführenden Anbauteile sind, wie zum Beispiel Ventildeckel oder Ölwannen. Bei dem Bemühen, die Geräusche zu senken, hat sich eine körperschallisolierte Befestigung der Anbauteile als wirksame Maßnahme erwiesen.

[0003] Die DE - OS 27 23 459 offenbart eine Brennkraftmaschine mit am Kurbelgehäuse körperschallisolierend angeschlossener Ölwanne. Die Befestigungsschrauben der Ölwanne sind in einen Elastomerkörper eingebettet, welcher sich mit Führungsringen bis in die Öffnung für die Befestigungsschrauben erstreckt. Um die Elastomerkörper vor Überbeanspruchungen zu schützen, sind feste Anschläge an der Ölwanne und am Gehäuse der Brennkraftmaschine vorgesehen.

[0004] Ein Nachteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß beim Aufbau der Ölwanne die Vorspannkraft der Dichtung und der körperschallisolierenden Elastomerkörper über die Befestigungsschraube eingestellt wird, indem die Schraube bis zum Gewindeauslauf in das Gehäuse eingeschraubt wird. Da die Steifigkeit der einzelnen Elastomerkörper unterschiedlich sein kann, insbesondere bei einer Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Elastomerkörpern, die Schraube aber immer die gleiche Einschraublänge aufweist, ist eine optimale Einstellung nicht möglich. Darüber hinaus müssen die einzelnen Elastomerkörper als separates Bauteil in einer Vulkanisierform hergestellt und auch einzeln montiert werden. Überdies können bei vertikalen Schwingungen die Anschläge gegeneinanderstoßen, wodurch eine Körperschallübertragung möglich ist.

[0005] Bei einem Deckel für den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gemäß DE - PS 36 39 218 werden zur Körperschallisolierung Elastomerkörper in die Öffnungen für die Befestigungsschrauben eingepreßt. Auch bei dieser Konstruktion werden die Elastomerkörper separat hergestellt und in einem zusätzlichen Arbeitsgang in die Öffnungen gepreßt. Als Wegbegrenzer zur Einstellung der Vorspannkraft der Dichtung dient der gewindefreie Abschnitt der Befestigungsschraube.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Deckel im Hinblick auf eine automatisierte Montage dahingehend zu verbessern, daß eine einfachere und damit konstengünstigere Montage möglich ist, wobei gleichzeitig eine gute Recyclingfähigkeit des Deckels angestrebt wird.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Aufnahme der Befestigungsschrauben zylindrische Hülsen vorgesehen sind, die über einen anformbaren Gummikörper formschlüssig mit dem Deckel verbunden sind. Hierdurch wird eine Wegbegrenzung für die Befestigungsschrauben geschaffen, welche keinen axialen Druck auf die körperschallisolierenden Elemente ausüben, so daß beim Festziehen der Befestigungsschrauben die Gummivorspannung nicht verändert wird.

[0008] Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, sind die Hülsen vor dem Anformen der Gummikörper über eine Trennstelle kraftschlüssig mit dem Deckel verbunden. Die Hülsen können auf diese Weise gleichzeitig mit dem Deckel in ein Formwerkzeug eingebracht werden. Zum Anformen des Gummikörpers wird die Trennstelle gelöst, und der Gummikörper kann eingespritzt werden.

[0009] Besonders kostengünstig ist es einem weiteren Erfindungsgedanken gemäß, die Konstruktion des Deckels so zu gestalten, daß vor dem Anformen der Gummikörper Deckel und Hülsen als einteiliges Bauteil ausgebildet sind, und daß eine Sollbruchstelle zwischen Deckel und Hülse vorgesehen ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, beispielsweise bei einem Deckel aus Leichtmetall die Hülse zusammen mit dem Deckel in einer Gießform herzustellen. Die auf diese Weise unverlierbar mit dem Deckel verbundene Hülse braucht dann nicht mehr separat hergestellt zu werden. Eine besonders günstige Sollbruchstelle ergibt sich, wenn die Sollbruchstelle in einem Verbindungssteg zwischen der Außenumfangsfläche der Hülse und der Innenumfangsfläche der Öffnung angeordnet ist.

[0010] Es besteht nunmehr die Möglichkeit, durch axiales Verschieben der Hülse die feste Verbindung zu lösen. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Hülse, axial in Richtung der Flanschfläche versetzt, mit dem Deckel verbunden ist. Bei Deckeln, welche eine anvulkanisierte statische Dichtung aufweisen, besteht die Möglichkeit, beim Einlegen des Deckels in die Vulkanisierform die Hülse mit dem Vulkanisierwerkzeug über eine Sollbruchstelle vom Deckel zu lösen, indem die Hülse mit Hilfe des Formwerkzeuges axial in die Öffnung gepreßt wird. Mit dem Einspritzen des Werkstoffes für die statische Dichtung können auch im gleichen Arbeitsgang die Gummikörper mit angeformt werden. Ist der Verbindungssteg als geschlossener Ringsteg ausgebildet und ist er darüber hinaus am Endbereich der Öffnung im Bereich der Flanschfläche angeordnet, so bildet nach Trennung von Hülse und Deckel der abgebrochene Rest des Ringsteges eine Hinterschneidung, mit dem Vorteil, daß der eingespritzte Gummikörper ohne Zusatz von Haftvermittlern an der Öffnung angeordnet werden kann. Die so geschaffene formschlüssige Verbindung läßt sich auf einfache Weise wieder trennen. Damit wird der Deckel dem Anspruch guter Recyclebarkeit gerecht.

[0011] Darüber hinaus ist die Hülse mit einer Sicherung versehen, die es erlaubt, die Schraube mit dem Deckel unverlierbar zu verbinden. Am zum Schraubenkopf weisenden Endbereich ist eine Einschnürung vorgesehen, so daß die Schraube in die Hülse einschraubbar ist, und damit können sämtliche Einzelteile des Deckels als ein Bauteil gemeinsam mit nur einem Handhabungsautomaten montiert werden.

[0012] Zur Verbesserung der Dämpfeigenschaften ist die Innenumfangsfläche der Öffnung und die Außenumfangsfläche der Hülse konisch ausgebildet.

[0013] Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 Ansicht eines erfindungsgemäßen Deckels im Querschnitt im eingebauten Zustand

Figur 2 Teilansicht eines Deckels gemäß Figur 1 als Rohling

Figur 3 Rohling eines alternativen Deckels im Halbschnitt

Figur 4 Deckel gemäß Figur 3 im Formwerkzeug

Figur 5 Deckel gemäß Figur 4 nach dem Anformen des Gummikörpers

Figur 6 Deckel gemäß Figur 5 im eingebauten Zustand

Figur 7 Alternative gemäß Figur 3

Figur 8 Alternative gemäß Figur 6

Der in der Figur 1 dargestellte Deckel (1) besteht aus Aluminium und dient zur Abdeckung des Ventilraumes (2) des Motorblockes (3) einer Brennkraftmaschine. Der Deckel weist eine Flanschfläche (4) zur Aufnahme einer statischen Dichtung (5) aus elastomerem Werkstoff auf. Mittels mehrerer im Deckelboden angeordneter Befestigungsschrauben (6), die über Hülsen (7) und körperschallisolierende Gummikörper (8) mit dem Deckel verbunden sind, ist der Deckel fest mit dem Motorblock (3) verbunden. Der Gummikörper (8) ist formschlüssig mit der Hülse verbunden, das heißt der Gummikörper kann leicht aus dem Deckel (1) entfernt werden.

[0014] In der Figur 2 ist ein Aluminiumrohling des Deckels (1) dargestellt. Die Hülse (7) ist als Teil des Deckels ausgebildet, das heißt die Hülse wurde beim Gießvorgang des Deckels in der Gießform angeformt. Die Verbindung zwischen Deckel (1) und Hülse (7) erfolgt über einen dünnen, umlaufenden, geschlossenen Ringsteg (9), der als Sollbruchstelle ausgebildet ist. In der Rohlingsform liegt die Hülse (7) zunächst axial versetzt innderhalb der Öffnung (10). Damit die Befestigungsschraube unverlierbar mit der Hülse verbindbar ist, wurde der Endbereich (11) der Hülse eingeschnürt. Zum Einbringen des Gummikörpers (9) wird die Hülse (7) axial in die Öffnung (10) gedrückt. Dieser Prozeß kann im Vulkanisierwerkzeug während des Schließvorganges erfolgen.

[0015] In den Figuren 3 bis 5 ist dieser Vorgang anhand eines modifizierten Deckels dargestellt. Der in der Figur 3 dargestellte Deckel (1') kann ebenfalls als Abdeckung für den Ventilraum einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Die Öffnungen (10) für die Befestigungsschrauben sind lediglich vom Deckelboden in den Deckelrand verlegt.

[0016] Der Deckel (1') liegt zunächst mit der axial aus der Öffnung (10) herausragenden Hülse (7') auf der unteren Hälfte (12) des Formwerkzeuges auf (Figur 4). Durch axiales Drücken auf den Deckel (1') mittels der oberen Hälfte (13) des Formwerkzeuges wird die Sollbruchstelle im Ringsteg (9) gelöst, und die Hülse (7') wird relativ zum Deckel (1') in die Öffnung (10) gedrückt.

[0017] Aufgrund der durch die Sollbruchstelle gebildeten Stümpfe des Ringsteges (9) wird zwischen der Außenumfangsfläche der Hülse (7') und der Innenumfangsfläche der Öffnung (10) ein Ringspalt erzeugt, der aufgrund seiner geometrischen Form geeignet ist, den Gummikörper (8) formschlüssig mit dem Deckel (1') zu verbinden. Beim Anformen der Dichtung (5) kann in einem Arbeitsgang der Gummikörper (8) mit angeformt werden (Figur 5).

[0018] Auf diese Weise ist es möglich, zur Montage des Deckels alle notwendigen Bauteile unverlierbar miteinander zu verbinden.

[0019] Die Figur 6 zeigt einen montierten Deckel (1'), sämtliche Anbauteile, wie Schraube (6), Hülse (7'), Gummikörper (8) als auch die statische Dichtung (5) bilden eine Baugruppe, die beim Lösen des Deckels (1') vom Motorblock (3') miteinander verbunden bleiben.

[0020] Die Figur 7 zeigt einen Deckel (1'') mit modifizierter Öffnung (10'). Axial oberhalb der Sollbruchstelle (9) weist die Öffnung (10'') eine konisch verlaufende Innenumfangsfläche (14) auf. Die Hülse (7'') ist axial unterhalb der Sollbruchstelle (9) ebenfalls konisch (15) ausgebildet.

[0021] Diese Maßnahme führt dazu, daß im eingebauten Zustand gemäß Figur 8 der Gummikörper (8) im Bereich (16) zwischen den beiden konischen Umfangsflächen (14,15) bei axialer Relativbewegung zwischen Hülse (7'') und Deckel (1'') progressiv verformt wird. Hierdurch ist die Federcharakteristik veränderbar und damit optimal auf die erforderlichen Bedürfnisse einstellbar. Je nach Anwendungsfall läßt sich eine harte oder weiche Dämpfung einstellen, indem die konischen Flächen (14,15) entweder steiler oder flacher verlaufen.

Ansprüche

1. Deckel, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer Flanschfläche und Öffnungen zur Durchführung von Befestigungsschrauben, wobei in den Öffnungen körperschallisolierende Elastomerkörper vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Befestigungsschrauben (6) zylindrische Hülsen (7,7',7'') vorgesehen sind, die über einen anformbaren Gummikörper (8) formschlüssig mit dem Deckel (1,1',1'') verbunden sind.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7,7',7'') vor dem Anformen der Gummikörper (8) über eine Trennstelle (9) kraftschlüssig mit dem Deckel verbunden sind.

3. Deckel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anformen der Gummikörper (8) Deckel (1,1',1'') und Hülsen (7,7',7'') als einteiliges Bauteil ausgebildet sind, und daß eine Sollbruchstelle zwischen Deckel (1,1',1'') und Hülsen (7,7',7'') vorgesehen ist.

4. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle in einem Verbindungssteg (9) zwischen der Außenumfangsfläche der Hülse (7,7',7'') und der Innenumfangsfläche der Öffnung (10,10'') angeordnet ist.

5. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7,7',7'') zum Lösen der Sollbruchstelle axial in der Öffnung (10,10'') verschiebbar ist.

6. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ((7,7',7'') axial in Richtung der Flanschfläche (4) versetzt, mit dem Deckel (1,1',1'') verbunden ist.

7. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (9) ein geschlossener Ringsteg ist.

8. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg (9) am Endbereich der Öffnung (10,10'') im Bereich der Flanschfläche (4) angeordnet ist.

9. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7,7',7'') eine Sicherung (11) aufweist, so daß die Befestigungsschrauben (6) unverlierbar mit der Hülse (7,7',7'') verbindbar sind.

10. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung (11) als Einschnürung ausgebildet ist und an dem zum Schraubenkopf (6) gerichteten Endbereich angeordnet ist.

11. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10'') eine konisch verlaufende Innenumfangsfläche (14) aufweist.

12. Deckel nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7'') eine konisch verlaufende Außenumfangsfläche (15) aufweist.

Zeichnung