DE10241368B4

DE10241368B4 - Dichtheitsprüfverfahren für einen Hohlraum eines Maschinengehäuses

Info

Publication number: DE10241368B4
Application number: DE2002141368
Authority: DE
Inventors: Josef Dichler; Herbert Strebl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-09-07
Also published as: DE10241368A1

Abstract

Dichtheitsprüfverfahren für einen Hohlraum eines Maschinengehäuses mit zumindest einer Öffnung, insbesondere ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei das Maschinengehäuse in zumindest zwei Teilgehäuse geteilt ist, insbesondere ein Kurbelgehäuse mit einem Bedplate und beide Teilgehäuse eine korrespondierende, den Hohlraum umgebende Dichtfläche aufweisen, die im zusammengefügten Zustand eine Trennebene bilden und wobei zumindest eine Dichtfläche eine zumindest teilweise um den Hohlraum umlaufende Dichtungsnut aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:
– Zusammenfügen der zwei Teilgehäuse an den korrespondierenden Dichtflächen,
– Abdichten der Öffnung sowie der Trennebene gegenüber einer Umgebung, wobei die Abdichtung der Trennebene einen um die Trennebene umlaufenden zweiten Hohlraum bildet,
– Befüllen des Hohlraumes mit zumindest einem ersten Druckmedium und der Dichtungsnut und des zweiten Hohlraumes mit einem zweiten Druckmedium,
– Beaufschlagen des Hohlraumes und des zweiten Hohlraumes mit einem Prüfdruck,
– Fortlaufendes Messen eines Drucks im Hohlraum und Feststellen einer Druckveränderung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtheitsprüfverfahren für einen Hohlraum eines Maschinengehäuses mit zumindest einer Öffnung, insbesondere ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei das Maschinengehäuse in zumindest zwei Teilgehäuse geteilt ist, insbesondere ein Kurbelgehäuse mit einem Bedplate und beide Teilgehäuse eine korrespondierende, den Hohlraum umgebende Dichtfläche aufweisen, die im zusammengefügten Zustand eine Trennebene bilden.

Zum technischen Umfeld der Erfindung wird auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 42 38 577 A1 hingewiesen. In dieser ist ein Dichtheitsprüfverfahren und eine Dichtheitsprüfvorrichtung für Maschinengehäuse beschrieben. Als Ausführungsbeispiel wird die Dichtheitsprüfung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine beschrieben. Das Dichtheitsprüfverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zuerst die zu prüfenden Hohlräume des Prüfobjektes an einen Zufluss und einen Abfluss einer Dichtheitsprüfvorrichtung angeschlossen werden. Als nächstes werden die Volumina der zu prüfenden Hohlräume und ein Teilvolumen der Dichtheitsmessvorrichtung mit einer Prüfflüssigkeit und mit Luft mit einem bestimmten Druck befüllt und anschließend verschlossen. In einem nächsten Schritt wird der Luftvolumenanteil im Teilvolumen durch Änderung seiner Größe und Messung des dadurch verursachten Drucksprungs im zu prüfenden Hohlraum bestimmt. Danach wird der Luftvolumenanteil solange korrigiert, bis ein vorgeschriebener Drucksprung im zu prüfenden Hohlraum erreicht ist. Im letzten Schritt wird der Druckabfall im zu prüfenden Hohlraum gemessen und ausgewertet. Das hier geschilderte Dichtheitsprüfverfahren ist geeignet, Hohlräume in Gehäusen auf ihre Dichtheit zu überprüfen.

Wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, werden Kurbelgehäuse nicht nur einstückig, sondern, um beispielsweise eine besondere Steifigkeit des Kurbelgehäuses im Lagerbereich zu erhalten, auch zweistückig gefertigt. Hierbei erfolgt eine Trennung des Kurbelgehäuses in ein Zylinderkurbelgehäuse und ein sog. Bedplate. Dies ist ein Rahmen, in dem die Kurbelwellenlager integriert sind. Das Bedplate wird an das Zylinderkurbelgehäuse auf der Ölwannenseite angeschraubt. Üblicherweise wird die Fläche zwischen dem Bedplate und dem Zylinderkurbelgehäuse mit einer Flüssigkeitsdichtung abgedichtet. Hierzu weist eine Dichtfläche eine um den Hohlraum umlaufende Nut auf, die bei der Montage mit einem Dichtmittel, der Flüssigkeitsdichtung, gefüllt wird.

Ein derartiges geteiltes Kurbelgehäuse ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 20 097 A1 bekannt.

Weiter ist aus dem US Patent US 4,171,636 ein Testgerät bekannt, um sehr präzise Risse in Zylinderköpfen von Brennkraftmaschinen zu erkennen und zu lokalisieren.

Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 42 464 A1 ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Hohlkörpern bekannt, wobei die Hohlkörper Öffnungen aufweisen und auch aus einzelnen Gehäuseteilen zusammengesetzt sein können und wobei die einzelnen Gehäuseteile über Dichtflächen aneinander anliegen. Um das Problem zu lösen, zwischen der ei gentlichen Dichtigkeit des Hohlkörpers und den Undichtigkeiten der nur für die Prüfung erforderlichen Abdichtungen von Öffnungen oder der Undichtigkeit über die Dichtflächen der einzelnen Gehäuseteile zu unterscheiden, wird vorgeschlagen, die für die Dichtigkeitsprüfung erforderlichen Abdichtungen jeweils mit einer weiteren druckbeaufschlagten Kammer zu umgeben, so dass auf beiden Seiten dieser Abdichtungen der gleiche Druck herrscht. Damit tragen die eventuell vorhandenen Undichtigkeiten in den für die Prüfung erforderlichen Abdichtungen nicht mehr zum Leckstrom bei und die Dichtigkeit des Hohlkörpers kann mit höherer Genauigkeit geprüft werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren für eine Dichtheitsprüfung eines geteilten Maschinengehäuses vor der Endmontage darzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Aufgrund des erfindungsgemäßen Dichtheitsprüfverfahrens, ist es möglich, zweigeteilte Maschinengehäuse, wie beispielsweise ein in ein Bedplate und ein Zylinderkurbelgehäuse geteiltes Kurbelgehäuse ohne zusätzliche Dichtung zwischen Bedplate und Zylinderkurbelgehäuse auf ihre Dichtheit zu überprüfen. Für diesen Fall wird beispielsweise die Bohrung, die zur späteren Einbringung der Flüssigkeitsdichtung in die Dichtungsnut vorgesehen ist, dazu benutzt, um die Dichtungsnut mit dem Prüfdruck zu beaufschlagen. Damit ist gewährleistet, dass sowohl im Hohlraum als auch außerhalb des Hohlraums derselbe Druck anliegt und somit keine Öffnungen fälschlicherweise detektiert werden.

Bei Verwendung des gleichen Druckmediums, beispielsweise Luft oder Wasser als erstes und zweites Druckmedium, ist die Medienversorgung der Dichtigkeitsprüfung in vorteilhafter Weise sehr einfach.

Bei Verwendung verschiedener Druckmedien für das erste und das zweite Druckmedium ist unter Umständen eine größere Flexibilität bei der Dichtheitsprüfung möglich.

Im Folgenden ist das Dichtheitsprüfverfahren für einen Hohlraum eines Maschinengehäuses anhand eines zweiteiligen Kurbelgehäuses näher erläutert.
Ein zweigeteiltes Maschinengehäuse, hier ein in ein Bedplate und ein Zylinderkurbelgehäuse getrenntes Kurbelgehäuse, wird nach der Produktion und vor der Endmontage einer Dichtheitsprüfung unterzogen, damit im späteren Betrieb der Brennkraftmaschine keine Gase oder Betriebsflüssigkeiten aus dem Kurbelgehäuse austreten. Das Bedplate und das Zylinderkurbelgehäuse bilden gemeinsam das Kurbelgehäuse. Sowohl das Bedplate als auch das Kurbelgehäuse weisen jeweils eine den Hohlraum umgebende korrespondierende Dichtfläche auf. Nach dem Zusammenfügen von Bedplate und Kurbelgehäuse bilden die Dichtflächen eine Trennebene. In diese Trennebene wird bei der Endmontage eine Dichtung eingebracht. Häufig werden heute Zylinderkurbelgehäuse gegenüber einem Bedplate über eine Flüssigkeitsdichtung gegeneinander abgedichtet. Hierzu weist zumindest eine Dichtfläche eine Dichtungsnut auf, in die über eine Bohrung die Flüssigkeitsdichtung bei der Endmontage eingebracht wird. Da die Dichtheitsprüfung von Bedplate und Zylinderkurbelgehäuse vor der Endmontage erfolgt, ist es aufwendig und teuer, nur für die Dichtheitsprüfung das Zylinderkurbelgehäuse und das Bedplate mit einer Dichtung zu montieren und später wieder zu separieren. Daher werden für die Dichtheitsprüfung das Bedplate und das Zylinderkurbelgehäuse an den korrespondierenden Dichtflächen aneinandergefügt und anschließend über einen definierten Anpressdruck zusammengehalten. Als nächstes werden sämtliche Öffnungen, wie z. B. die Zylinder oder der Ölraum, von Platten und/oder Abdeckkappen gegenüber dem Umgebungsluftdruck verschlossen. Um die Trennebene herum wird ein U-förmiges Dichtelement derart angelegt, dass zwischen dem Dichtelement und der Trennebene ein Hohlraum ausgebildet ist. Im nächsten Schritt der Dichtheitsprüfung wird der Hohlraum mit einem ersten Druckmedium, hier Luft, sowie der zweite Hohlraum zwischen dem U-förmigen Dichtelement und der Trennebene und die Dichtungsnut mit einem zweiten Druckmedium, in diesem Fall wiederum Luft, befüllt. Anschließend werden beide Hohlräume mit einem Prüfdruck, hier im Ausführungsbeispiel 1 bar Überdruck, beaufschlagt. Ein nicht näher beschriebener Drucksensor misst nun den anliegenden Überdruck und registriert einen eventuellen Druckabfall für eine definierte Zeitdauer, beispielsweise 10 Sekunden. Bleibt der Druck in dem Hohlraum während dieser Zeitdauer innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches, ist das Kurbelgehäuse dicht. Ist der Druckabfall in dieser Zeitdauer größer als der zulässige Toleranzbereich, wird davon ausgegangen, dass das Zylinderkurbelgehäuse und/oder das Bedplate einen Riss oder sonstige Öffnung aufweist und in Form einer Einzelprüfung nochmals geprüft werden muss, um Ausschussteile vor der Fertigstellung des Produktes auszusondieren.
Am einfachsten ist es, sowohl den Hohlraum des Maschinengehäuses als auch den zweiten Hohlraum mit dem selben Druckmedium zu beaufschlagen, wodurch die Gesamtanlage verkleinert und vereinfacht wird. In weiteren Anwendungsfällen kann es jedoch sinnvoll sein, für das erste und das zweite Druckmedium unterschiedliche Medien zu verwenden, beispielsweise Luft oder Wasser, es können jedoch auch alle standardmäßigen Hydraulik- bzw. Pneumatikmedien zum Einsatz kommen.

Claims

Dichtheitsprüfverfahren für einen Hohlraum eines Maschinengehäuses mit zumindest einer Öffnung, insbesondere ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei das Maschinengehäuse in zumindest zwei Teilgehäuse geteilt ist, insbesondere ein Kurbelgehäuse mit einem Bedplate und beide Teilgehäuse eine korrespondierende, den Hohlraum umgebende Dichtfläche aufweisen, die im zusammengefügten Zustand eine Trennebene bilden und wobei zumindest eine Dichtfläche eine zumindest teilweise um den Hohlraum umlaufende Dichtungsnut aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: – Zusammenfügen der zwei Teilgehäuse an den korrespondierenden Dichtflächen, – Abdichten der Öffnung sowie der Trennebene gegenüber einer Umgebung, wobei die Abdichtung der Trennebene einen um die Trennebene umlaufenden zweiten Hohlraum bildet, – Befüllen des Hohlraumes mit zumindest einem ersten Druckmedium und der Dichtungsnut und des zweiten Hohlraumes mit einem zweiten Druckmedium, – Beaufschlagen des Hohlraumes und des zweiten Hohlraumes mit einem Prüfdruck, – Fortlaufendes Messen eines Drucks im Hohlraum und Feststellen einer Druckveränderung.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckmedium und das zweite Druckmedium das gleiche Druckmedium ist.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckmedium und das zweite Druckmedium verschiedene Druckmedien sind.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Druckmedium gasförmig oder flüssig ist.