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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung wenigstens zweier Lagerelemente an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine solche Befestigungsanordnung wenigstens zweier Lagerelemente an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ist der
DE 43 33 658 A1 als bekannt zu entnehmen. Durch die als Halbschalen bezeichneten Lagerelemente ist jeweils eine Lageraufnahme zur Lagerung einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zumindest teilweise und vorliegend zur Hälfte begrenzt, wobei die Lagerelemente unter Ausbildung der Lageraufnahme miteinander verbunden und an dem Kurbelgehäuse befestigt sind.
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Zum Verbinden der Lagerelemente miteinander sowie zum Befestigen dieser am Kurbelgehäuse ist wenigstens ein Schraubelement in Form einer Passschraube vorgesehen, welche eine jeweilige Durchgangsöffnung der Lagerelemente durchdringt und ein Außengewinde aufweist, über welches die Passschraube in das Kurbelgehäuse eingeschraubt, d. h. mit dem Kurbelgehäuse verschraubt ist. Die Passschraube weist dabei wenigstens einen Bund zum Positionieren der Lagerelemente relativ zueinander auf, wobei wenigstens eines der Lagerelemente in radialer Richtung des Bunds an diesem abgestützt ist.
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Die
DE 31 22 533 A1 offenbart eine Befestigungsanordnung zweier Lagerelemente an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Zum Befestigen eines ersten, oberen der Lagerelemente am Kurbelgehäuse ist wenigstens eine Durchgangsschraube vorgesehen, mittels welcher auch ein Zylinderkopf am Kurbelgehäuse befestigt ist. Zum Verbinden der beiden Lagerelemente miteinander sowie zum Befestigen des zweiten, unteren Lagerelements am ersten Lagerelement ist eine weitere Schraube vorgesehen.
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Es hat sich gezeigt, dass solche Befestigungsanordnungen eine aufwändige, zeit- und kostenintensive Montage aufweisen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine besonders einfache Montage ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einer solchen Befestigungsanordnung wenigstens zweier Lagerelemente an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sind die jeweils wenigstens eine Lageraufnahme zur Lagerung einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zumindest teilweise begrenzenden Lagerelemente unter Ausbildung der Lageraufnahme mittels wenigstens eines, zumindest ein Außengewinde aufweisenden und eine Durchgangsöffnung wenigstens eines der Lagerelemente durchdringenden Schraubelements miteinander verbunden und am Kurbelgehäuse befestigt.
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Dabei ist das Schraubelement über sein Außengewinde mit dem Kurbelgehäuse verschraubt. Das Schraubelement weist ferner wenigstens einen Bund zum Positionieren der Lagerelemente relativ zueinander auf, an welchem wenigstens eines der Lagerelemente in radialer Richtung des Bunds abgestützt ist.
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Zur Realisierung einer besonders einfachen und damit zeit- und kostengünstigen Montage der Befestigungsanordnung bzw. der Lagerelemente weist das Schraubelement erfindungsgemäß ein zweites Außengewinde auf, über welches das zweite, zumindest mittelbar am zwischen dem Kurbelgehäuse und dem zweiten Lagerelement angeordneten, ersten Lagerelement abgestützte Lagerelement unter Befestigen des ersten Lagerelements am Kurbelgehäuse und unter Verbinden der Lagerelemente miteinander am Kurbelgehäuse befestigt ist.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung ist, dass das Schraubelement bei einer Demontage der Lagerelemente nicht notwendigerweise aus dem Kurbelgehäuse auszuschrauben ist, sondern vielmehr mit dem Kurbelgehäuse verschraubt bleiben kann. Dies schont das Kurbelgehäuse, da häufiges Ein- und Ausschrauben des Schraubelements vermieden werden kann. Ferner kommt dies einer besonders einfachen Montage und Demontage sowie einer einfachen Handhabung des Kurbelgehäuses mit den Lagerelementen im Rahmen ihrer Herstellung und Montage zugute.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Durchgangsöffnung durch das erste Lagerelement gebildet, wobei auch das zweite Lagerelement eine zweite Durchgangsöffnung aufweist. Das Schraubelement durchdringt dabei auch die zweite Durchgangsöffnung. Ferner ist wenigstens ein Konterschraubelement vorgesehen, welches zum Verbinden der Lagerelemente miteinander und zum Befestigen der Lagerelemente am Kurbelgehäuse mit dem zweiten Außengewinde des Schraubelements verschraubt und zumindest mittelbar am zweiten Lagerelement abgestützt ist. Das Konterschraubelement ermöglicht dabei eine besonders einfache Montage und Demontage der Lagerelemente, indem das Schraubelement einfach auf das zweite Außengewinde aufgeschraubt bzw. von diesem abgeschraubt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Kurbelgehäuses für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, welches mit einem zwei Außengewinde aufweisenden Schraubelement verschraubt ist, wobei das Schraubelement zum Befestigen zweier Lagerelemente am Kurbelgehäuse, zum Verbinden der Lagerelemente miteinander sowie zum Positionieren der Lagerelemente relativ zueinander dient;
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Kurbelgehäuses gemäß 1, wobei ein erstes der Lagerelemente am Kurbelgehäuse positioniert ist;
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3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Kurbelgehäuses gemäß 1 und 2, wobei auch das zweite Lagerelement am Kurbelgehäuse positioniert ist; und
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4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Kurbelgehäuses gemäß 1 bis 3, wobei eine Befestigungsanordnung der Lagerelemente am Kurbelgehäuse gezeigt ist, bei der die Lagerelemente mittels des Schraubelements sowie mittels eines zweiten Schraubelements am Kurbelgehäuse befestigt und miteinander verbunden sind.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Kurbelgehäuses 10 für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens. Zum Lagern einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sind zwei in 2 bis 4 erkennbare Lagerelemente 12, 14 vorgesehen. Durch die Lagerelemente 12, 14 ist jeweils teilweise und vorliegend zur Hälfte eine Lageraufnahme 16 zur Lagerung der Kurbelwelle begrenzt. Im über die Lagerelemente 12, 14 am Kurbelgehäuse 10 gelagerten Zustand durchdringt die Kurbelwelle die Lageraufnahme 16. Zum Lagern der Kurbelwelle kann ein Lagermittel vorgesehen sein, welches in die Lageraufnahme 16 eingesetzt ist und über welches die Kurbelwelle an den Lagerelementen 12, 14 abgestützt und gelagert ist. Bei diesem Lagermittel handelt es sich vorzugsweise um ein Wälzlager, so dass die Kurbelwelle reibungs- und somit verlustarm wälzgelagert ist.
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Die Verwendung der Lagerelemente 12, 14 zum Lagern der Kurbelwelle ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, das Kurbelgehäuse 10 aus einem ersten Werkstoff und die Lagerelemente 12, 14 aus einem vom ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff herzustellen. Das Kurbelgehäuse 10 ist beispielsweise aus einem Leichtmetall, insbesondere einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, gebildet und weist ein nur sehr geringes Gewicht auf. Um eine feste, stabile und steife Lagerung der Kurbelwelle zu realisieren, sind dabei die Lagerelemente 12, 14 beispielsweise aus einem Stahl gebildet.
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1 bis 4 veranschaulichen ein Verfahren zur Montage der Lagerelemente 12, 14 am Kurbelgehäuse 10, wobei 4 eine Befestigungsanordnung beider Lagerelemente 12, 14 am Kurbelgehäuse 10 zeigt. Zum Befestigen der Lagerelemente 12, 14 am Kurbelgehäuse 10, zum Verbinden der Lagerelemente 12, 14 miteinander unter Ausbildung der Lageraufnahme 16 sowie zum Positionieren der Lagerelemente 12, 14 relativ zueinander ist zumindest ein erstes Schraubelement in Form einer Gewindestange 18 vorgesehen. Die Gewindestange 18 umfasst ein erstes Außengewinde 20 sowie ein in Längserstreckungsrichtung der Gewindestange 18 vom ersten Außengewinde 20 beabstandetes, zweites Außengewinde 22. Über ihr erstes Außengewinde 20 ist die Gewindestange 18 in ein damit korrespondierendes, Innengewinde 24 des Kurbelgehäuses 10 eingeschraubt und dadurch mit dem Kurbelgehäuse 10 verschraubt. Bei der Montage der Lagerelemente 12, 14 wird – wie insbesondere anhand von 1 erkennbar ist – zunächst die Gewindestange 18 mit dem Kurbelgehäuse 10 verschraubt.
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2 zeigt, dass anschließend das erste Lagerelement 12 am Kurbelgehäuse 10 positioniert wird, indem die Gewindestange 18 durch eine erste Durchgangsöffnung 26 des ersten Lagerelements 12 hindurchgesteckt wird. Die erste Durchgangsöffnung 26 ist dabei gewindelos.
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Die Gewindestange 18 weist auch einen in Längserstreckungsrichtung zwischen den Außengewinden 20, 22 angeordneten Bund 28 auf, welcher als Passbund 30 ausgebildet ist. Der Passbund 30 dient dabei zum Positionieren oder Ausrichten der Lagerelemente 12, 14 relativ zueinander, so dass die Lageraufnahme 16 beispielsweise nach einem mechanischen Bearbeiten der jeweiligen Hälfte der Lageraufnahme 16 im miteinander verbundenen Zustand der Lagerelemente 12, 14 sowie einer darauffolgenden Demontage der Lagerelemente 12, 14 wieder präzise zusammengesetzt werden kann. Beim Hindurchstecken der mit dem Kurbelgehäuse 10 verschraubten Gewindestange durch die erste Durchgangsöffnung 26 wird dabei das in Hochrichtung des Kurbelgehäuses 10 obere, erste Lagerelement relativ zum Kurbelgehäuse 10 über den Passbund 30 positioniert.
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Wie anhand von 3 erkennbar ist, wird anschließend die Gewindestange 18 durch eine ebenfalls gewindelose, zweite Durchgangsöffnung 31 des zweiten Lagerelements 14 hindurchgesteckt, indem das zweite Lagerelement 14 auf die Gewindestange 18 aufgefädelt und über den Passbund 30 relativ zum oberen, ersten Lagerelement 12 positioniert wird.
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Wie 3 und 4 zu entnehmen ist, stützt sich sowohl das obere, erste Lagerelement 12 als auch das untere, zweite Lagerelement 14 in radialer Richtung des Bunds 28 und der Gewindestange 18 am Passbund 30 ab, so dass zusätzliche Positionierungselemente vermieden werden können. Eine Zentrierung und Ausrichtung kann somit über die Gewindestange 18 erfolgen.
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Wie 4 zu entnehmen ist, überragt die Gewindestange 18 das zweite Lagerelement 14 auf einer dem ersten Lagerelement 12 abgewandten Seite 34. Mit anderen Worten ragt die Gewindestange 18 aus der zweiten Durchgangsöffnung 31 heraus. Zum Befestigen der Lagerelemente 12, 14 ist auch ein zweites Schraubelement in Form einer Mutter 32 vorgesehen, welche ein Konterschraubelement darstellt. Die Mutter 32 wird über ihr korrespondierendes Innengewinde auf das zweite Außengewinde 22 aufgeschraubt und somit mit der Gewindestange 18 über ihr zweites Außengewinde 22 verschraubt, so dass die Lagerelemente 12, 14 mittels der Gewindestange 18 und mittels der Mutter 32 miteinander und mit dem Kurbelgehäuse 10 verspannt werden. Dazu stützt sich die Mutter 32 auf der dem ersten Lagerelement 12 abgewandten Seite 34 am zweiten Lagerelement 14 zumindest mittelbar und unmittelbar direkt ab.
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Dadurch ist eine einfache Anbindung der Lagerelemente 12, 14 an das Kurbelgehäuse 10 gebildet, welche eine kostengünstige Fertigung sowie kostengünstige Fertigungslinien vor allem im Vergleich zur Befestigung der Lagerelemente 12, 14 mittels wenigstens eines Zugankers ermöglicht. Die Gewindestange 18 weist dabei einen sehr langen Dehnbereich entlang ihrer Längserstreckungsrichtung auf, so dass Setzvorgänge kompensiert werden können und die Gefahr eines Lösens der Schraubverbindung sehr gering ist. Des Weiteren ermöglicht diese Anbindung eine sehr einfache Montage, da auch Freiheitsgrade des oberen Lagerelements 12 auf 1 eingeschränkt sind, wenn das System nicht geschlossen ist, d. h. wenn nur das Kurbelgehäuse, das erste Lagerelement 14 und die Gewindestange 18 vorgesehen sind.
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Zum Montieren und Demontieren der Lagerelemente 12, 14 ist lediglich die Mutter 32 anzuziehen bzw. zu lösen. Die Gewindestange 18 kann mit dem Kurbelgehäuse 10 verschraubt bleiben, so dass das Innengewinde 24 und somit das Kurbelgehäuse 10 vor einem häufigen Ein- und Ausschrauben der Gewindestange 18 und einer damit einhergehenden Abnutzung und Beschädigung geschützt wird.
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Bei der Befestigungsanordnung ist das erste Lagerelement 12 zwischen dem Kurbelgehäuse 10 und dem zweiten Lagerelement 14 angeordnet, wobei das zweite Lagerelement 14 zumindest mittelbar und vorliegend direkt am ersten Lagerelement 12 abgestützt ist. Dadurch wird beim Anziehen der Mutter 32 das erste Lagerelement 12 gegen das Kurbelgehäuse 10 gespannt und somit an diesem befestigt. Ferner wird das zweite Lagerelement 14 gegen das erste Lagerelement 12 gespannt und somit am Kurbelgehäuse 10 befestigt und mit dem ersten Lagerelement 12 verbunden.
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Die Durchgangsöffnungen 26, 31 sind zumindest in dem jeweiligen Bereich, in dem die Lagerelemente 12, 14 am Passbund 30 in radialer Richtung abgestützt sind, als Passungsöffnungen ausgebildet, so dass zwischen dem Passbund 30 und den Lagerelementen 12, 14 eine Passung bzw. ein Passsitz ausgebildet ist. Dadurch sind die Lagerelemente 12, 14 besonders präzise relativ zueinander ausgerichtet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kurbelgehäuse
- 12
- erstes Lagerelement
- 14
- zweites Lagerelement
- 16
- Lageraufnahme
- 18
- Gewindestange
- 20
- erstes Außengewinde
- 22
- zweites Außengewinde
- 24
- Innengewinde
- 26
- erste Durchgangsöffnung
- 28
- Bund
- 30
- Passbund
- 31
- zweite Durchgangsöffnung
- 32
- Mutter
- 34
- Seite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4333658 A1 [0002]
- DE 3122533 A1 [0004]
