DE102009053270A1

DE102009053270A1 - Verfahren zum Verbinden eines mehrteiligen Maschinengehäuses sowie mehrteiliges Maschinengehäuse

Info

Publication number: DE102009053270A1
Application number: DE200910053270
Authority: DE
Inventors: Bertram Zapp; Christian Selmer; Johannes Hoehl; Dirk Goesling
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-19

Abstract

Verfahren zum Verbinden eines mehrteiligen Maschinengehäuses, insbesondere eines mehrteiligen Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels, wobei das Maschinengehäuse ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Fügefläche, ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, wenigstens einen die Fügeflächen durchdringenden funktionellen Durchbruch und wenigstens eine Dicht- und/oder Klebemittel-Aufnahmenut in der ersten und/oder in der zweiten Fügefläche, welche die Fügeflächen in einen ersten verbindungsseitigen Bereich und in einen zweiten durchbruchseitigen Bereich unterteilt, umfasst, wobei zunächst ein Dicht- und/oder Klebemittel auf den ersten Bereich der ersten und/oder zweiten Fügefläche aufgebracht wird, nachfolgend die Fügeflächen der Gehäuseteile zusammengefügt werden und dann die Fügeflächen der Gehäuseteile zusammengepresst werden, sodass überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel aus dem ersten Bereich der Fügeflächen verdrängt wird, wobei überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel von der Aufnahmenut aufgenommen wird, sodass der zweite Bereich der Fügeflächen dicht- und/oder klebemittelfrei bleibt sowie mehrteiliges Maschinengehäuse, insbesondere ein mehrteiliges Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, umfassend ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Fügefläche, ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, wenigstens einen die Fügeflächen durchdringenden funktionellen Durchbruch und wenigstens eine Dicht- ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines mehrteiligen Maschinengehäuses, insbesondere eines mehrteiligen Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels, wobei das Maschinengehäuses ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Fügefläche, ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, wenigstens einen die Fügeflächen durchdringenden funktionellen Durchbruch und wenigstens eine Dicht- und/oder Klebemittel-Aufnahmenut in der ersten und/oder in der zweiten Fügefläche, welche die Fügeflächen in einen ersten verbindungsseitigen Bereich und in einen zweiten durchbruchseitigen Bereich unterteilt, umfasst sowie ein mehrteiliges Maschinengehäuse, insbesondere ein mehrteiliges Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, umfassend ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Fügefläche, ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, wenigstens einen die Fügeflächen durchdringenden funktionellen Durchbruch und wenigstens eine Dicht- und/oder Klebemittel-Aufnahmenut in der ersten und/oder in der zweiten Fügefläche, welche die Fügeflächen in einen ersten verbindungsseitigen Bereich und in einen zweiten durchbruchseitigen Bereich unterteilt.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Teile eines mehrteiligen Maschinengehäuses mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels zu verbinden, indem zunächst auf Fügeflächen der Gehäuseteile das Dicht- und/oder Klebemittel aufgebracht wird und die Gehäuseteile nachfolgend zusammengefügt werden. Wenn die Fügeflächen von funktionellen Durchbrüchen durchdrungen sind, kann dabei allerdings überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel an die funktionellen Durchbrüche gelangen und deren Funktion beeinträchtigen.
Die DE 196 32 275 A1 beschreibt ein Verfahren, dem zufolge zwei Bauteile, die jeweils eine Fügefläche aufweisen und wobei eine oder beide Fügeflächen mit einer Nut versehen ist/sind, miteinander verbunden werden, indem zunächst die Bauteile zusammengefügt werden und nachfolgend in die Nut das Dicht- und/oder Klebemittel eingebracht wird. Bei diesem Verfahren erfolgt eine Verbindung der Bauteile mittels des Dicht- und/oder Klebemittels lediglich im Nutbereich. Die Fügeflächen der Bauteile außerhalb des Nutbereichs sind nicht dicht- und/oder klebemittelverbunden, sodass diese Dichtung und/oder Verbindung nur begrenzt belastbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein eingangs genanntes Verfahren zum Verbinden eines mehrteiligen Maschinengehäuses sowie ein mehrteiliges Maschinengehäuse bereit zu stellen, bei dem einerseits die Funktion von die Fügeflächen durchsetzenden funktionellen Bereichen nicht beeinträchtig ist und andererseits der Fügebereich des Maschinengehäuses höher belastbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem zunächst ein Dicht- und/oder Klebemittel auf den ersten Bereich der ersten und/oder zweiten Fügefläche aufgebracht wird, nachfolgend die Fügeflächen der Gehäuseteile zusammengefügt werden und dann die Fügeflächen der Gehäuseteile zusammengepresst werden, sodass überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel aus dem ersten Bereich der Fügeflächen verdrängt wird, wobei überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel von der Aufnahmenut aufgenommen wird, sodass der zweite Bereich der Fügeflächen dicht- und/oder klebemittelfrei bleibt.
Außerdem wird die Aufgabe mit einem Maschinengehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst, indem die ersten Bereiche der Fügeflächen mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels abgedichtet und/oder verbunden sind und ihre zweiten Bereiche im Wesentlichen dicht- und/oder klebemittelfrei sind.
Indem die Aufnahmenut überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel, das beim Zusammenpressen in Richtung des zweiten Bereichs der Fügeflächen ausweicht, aufnimmt, wird verhindert, dass Dicht- und/oder Klebemittel in den ersten Bereich der Fügeflächen und damit in den Bereich des wenigstens einen funktionellen Durchbruchs gelangt. Damit ist dessen Funktion nach dem Dichten/Verbinden gewährleistet und es wird aufgrund der im ersten Bereich der Fügeflächen flächigen Dichtung/Klebung zugleich eine hohe Belastbarkeit des Maschinengehäuses im Fügebereich erreicht.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Erfindung bei einem Kurbelgehäuse einer besonders leistungsstarken Vierzylinder-Brennkraftmaschine in Reihenbauweise, wie sie in sportlichen Krafträdern verwendet wird, genutzt wird, da bei derartigen Brennkraftmaschinen funktionelle Durchbrüche hochsensibel sind. Die Erfindung bietet jedoch auch bei Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen anderer Bauweise, insbesondere bei Zweizylinder-Brennkraftmaschinen in Boxer- oder Paralleltwin-Bauweise oder bei Einzylinder-Brennkraftmaschinen Vorteile. Ferner bietet es auch Vorteile, die Erfindung bei PKW-Brennkraftmaschinen zu nutzen, hier insbesondere bei Drei-, Vier- oder Sechszylinder-Brennkraftmaschinen in Reihenbauweise oder bei Acht-, Zehn- oder Zwölfzylinder-Brennkraftmaschinen in V-Bauweise.
Besonders zu bevorzugende Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorzugsweise ist der funktionelle Durchbruch ein Fluidkanal, eine Lagerstelle oder ein Schraubendurchgang. Bei diesen funktionellen Durchbrüchen ist die Verwendung der Erfindung besonders vorteilhaft, eine unbeabsichtigte Beaufschlagung mit Dicht- und/oder Klebemittel leicht zu einer Funktionsbeeinträchtigung führt.
Insbesondere ist das mehrteilige Maschinengehäuse ein mehrteiliges Kurbelgehäuse einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und der funktionelle Durchbruch ist ein Kühlmittelkanal, ein Kurbelwellenlager oder ein Schraubendurchgang.
Nachfolgend sind besonders zu bevorzugende Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1 ein Teil eines Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuses mit Fügefläche und diese durchdringenden Fluidkanälen und
2 ein Teil eines Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuses mit Fügefläche und diese durchdringendem Schraubendurchgang.
1 zeigt ein Teil 102 eines hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuses mit Fügefläche 104 und diese durchdringenden Fluidkanälen 106, 108.
2 zeigt ein Teil 202 eines hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuses mit Fügefläche 204 und diese durchdringendem Schraubendurchgang 206 zur Verschraubung eines Lagerdeckels eines Kurbelwellenlagers 208.
Die in den Figuren gezeigten Kurbelgehäuse-Teile 102, 202 sind Kurbelgehäuse-Teile besonders leistungsstarker Vierzylinder-Brennkraftmaschinen in Reihenbauweise, wie sie in sportlichen Krafträdern verwendet werden.
Der Bereich 114 der Fügefläche 104, in dem diese von den Fluidkanälen 106, 108 durchdrungen ist, ist mittels einer Nut 110 von dem übrigen Bereich 112 der Fügefläche 104 abgetrennt. Der Bereich 214 der Fügefläche 204, in dem diese von dem Schraubendurchgang 206 durchdrungen ist, ist mittels einer Nut 210 von dem übrigen Bereich 212 der Fügefläche 204 abgetrennt.
Das in den Figuren gezeigte Kurbelgehäuse-Teil 102, 202 ist zur Verbindung mit einem hier nicht gezeigten korrespondierenden Kurbelgehäuse-Teil bestimmt. Dieses korrespondierende Kurbelgehäuse-Teil weist ebenfalls eine Fügefläche auf, die von Fluidkanälen respektive einem Schraubendurchgang durchdrungen ist. Gegebenenfalls ist auch die Fügefläche des korrespondierenden Kurbelgehäuse-Teils mit einer Nut versehen, die dessen Fügefläche in einen Verbindungsbereich und einen durchgangsseitigen Bereich unterteilt. Einem anderen Ausführungsbeispiel zufolge kann die Nut auch lediglich in der Fügefläche des korrespondierenden Kurbelgehäuse-Teiles vorhanden sein.
Zur dichten Verbindung des gezeigten Kurbelgehäuse-Teils 102, 202 mit einem korrespondierenden weiteren Kurbelgehäuse-Teil wird auf den Bereich 112, 212 der Fügefläche 104, 204 ein Dicht- und/oder Klebemittel aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich kann das Dicht- und/oder Klebemittel auch auf den Verbindungsbereich des korrespondierenden Kurbelgehäuse-Teils aufgebracht werden.
Nachfolgend werden die Fügeflächen 104, 204 des Kurbelgehäuse-Teils 102, 202 und des korrespondierenden Kurbelgehäuse-Teils zusammengefügt und zusammengepresst, wobei überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel verdrängt wird. Dabei wird zumindest ein Teil des Dicht- und/oder Klebemittels von dem Verbindungsbereich 112, 212 der Fügefläche 104, 204 in Richtung des durchgangsseitigen Bereichs 114, 214 verdrängt und von der Auffangnut 110, 210 aufgenommen, sodass der durchgangsseitige Bereich 114, 214 frei von Dicht- und/oder Klebemittel bleibt und die Fluidkanäle 106, 108 respektive der Schraubendurchgang 206 nicht mit Dicht- und/oder Klebemittel in Kontakt kommen.
Die Auffangnut 110, 210 ist in Form und Lage genau definiert, um vorbestimmte Bereiche 114, 214 der Fügefläche 104, 204 klebe- und/oder dichtmittelfrei zu halten. Im Hauptlagerbereich verhindern gezielt klebe- und/oder dichtmittelfreie Gebiete Lagerschäden beim Betrieb der Brennkraftmaschine durch reduzierte Lagerverpressung. Ebenso wird eine Kleben- und/oder Dichtmittelfreiheit an sonstigen kritischen Stellen, wie beispielsweise am Medienübertrittsbohrungen zwischen Ober- und Unterteile des Kurbelgehäuses gewährleistet. Die erfindungsgemäße Maßnahme erfordert keine zusätzlichen Bauteile. Es ergibt sich auch ein Kosteneinsparungspotential durch verringerte Anforderungen an Schrauben, die gegebenenfalls zur Verklebung/Dichtung der Gehäuse-Teile verwendet werden. Beispielsweise können Schrauben einer geringeren Festigkeitsklasse und/oder mit einer geringeren Durchmesser verwendet werden. Verschleiß und Gewicht des Maschinengehäuses werden durch die Verwendung der Erfindung nicht erhöht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19632275 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Verbinden eines mehrteiligen Maschinengehäuses, insbesondere eines mehrteiligen Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels, wobei das Maschinengehäuses – ein erstes Gehäuseteil (102, 202) mit einer ersten Fügefläche (104, 204), – ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, – wenigstens einen die Fügeflächen durchdringenden funktionellen Durchbruch (106, 108, 206) und – wenigstens eine Dicht- und/oder Klebemittel-Aufnahmenut (110, 210) in der ersten und/oder in der zweiten Fügefläche (104, 204), welche die Fügeflächen (104, 204) in einen ersten verbindungsseitigen Bereich (112, 212) und in einen zweiten durchbruchseitigen Bereich (114, 214) unterteilt, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – zunächst ein Dicht- und/oder Klebemittel auf den ersten Bereich (112, 212) der ersten und/oder zweiten Fügefläche (104, 204) aufgebracht wird, – nachfolgend die Fügeflächen (104, 204) der Gehäuseteile (102, 202) zusammengefügt werden und – dann die Fügeflächen (104, 204) der Gehäuseteile (102, 202) zusammengepresst werden, sodass überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel aus dem ersten Bereich der Fügeflächen (104, 204) verdrängt wird, wobei überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel von der Aufnahmenut aufgenommen wird, sodass der zweite Bereich der Fügeflächen (104, 204) dicht- und/oder klebemitteifrei bleibt.
Mehrteiliges Maschinengehäuse, insbesondere mehrteiliges Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, umfassend – ein erstes Gehäuseteil (102, 202) mit einer ersten Fügefläche (104, 204), – ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Fügefläche, – wenigstens einen die Fügeflächen (104, 204) durchdringenden funktionellen Durchbruch (106, 108, 206) und – wenigstens eine Dicht- und/oder Klebemittel-Aufnahmenut (110, 210) in der ersten und/oder in der zweiten Fügefläche (104, 204), welche die Fügeflächen (104, 204) in einen ersten verbindungsseitigen Bereich (112, 212) und in einen zweiten durchbruchseitigen Bereich (114, 214) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass – die ersten Bereiche (112, 212) der Fügeflächen (104, 204) mittels eines Dicht- und/oder Klebemittels abgedichtet und/oder verbunden sind und – ihre zweiten Bereiche (114, 214) im Wesentlichen dicht- und/oder klebemittelfrei sind.
Maschinengehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionelle Durchbruch (106, 108, 206) ein Fluidkanal (106, 108), eine Lagerstelle oder ein Schraubendurchgang (206) ist.