DE2126524A1

DE2126524A1 - Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine oder dgl

Info

Publication number: DE2126524A1
Application number: DE19712126524
Authority: DE
Inventors: Karl Saint-Germain-en Laye Kühn (Frankreich). P
Original assignee: Semt
Priority date: 1970-05-29
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1971-12-30
Also published as: NO126145B; ES391739A1; DE2126524B2; FI57168C; FI57168B; NL7107528A; NL158892B; DK132964B; DK132964C; DE2126524C3; US3769953A; CH533765A; SE377710B; JPS5713741B1

Description

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Societe d'Etudes de
Machines Thermiques

2, quai de Seine

93 Saint Denis (Frankreich)

Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine oder dgl.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit einer oder zwei in Motorlängsrichtung angeordneten stehenden Zylinderreihen, sowie auf Motoren und Maschinen, die mit einem derartigen Kurbelgehäuse versehen sind.

Es sind bereits Kurbelgehäuse für Brennkraftmaschinen mit mehreren stehenden Zylindern in Reihenanordnung oder in zwei Längsreihen in V-Anordnung bekannt, welche einen gegebenenfalls verrippten Hohlkasten bilden und aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind, d.h. aus Guß- oder Walzstahl und Blechen o.der Gesenkschmiedeteilen und dgl. bestehen, welche miteinander verschweißt sind. Ein derartiger Aufbau

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weist in vielen Fällen Pfosten oder Stützen mit insbesondere in gegenseitigen Abständen angeordneten, senkrechten und in Quer- oder Längsrichtung verlaufenden mittleren und äußeren Querwänden auf, welche Flanschträger für die Kurbelwellenlager bilden und zu diesem Zweck mit jochförmigen Bügeln oder dgl. verschweißt sind, welche die Lagerkäfige bilden. Die Querwände sind untereinander durch Gußstahl-Trägerplatten verbunden, die in gegenseitiger Ausrichtung in einer mittleren Ebene aneinanderstoßen und Trennwände für einen Trägeraufbau bilden, der Ausnehmungen zur Aufnahme der unteren Zylinderlaufbüchsenabschnitte aufweist. Bei einem Motor mit V-förmiger Zylinderanordnung entspricht die Ausrichtung jeder Trägerplatte ihrer größten Abmessung in Querrichtung in bezug auf das Kurbelgehäuse und die Platte hat die Form eines V-förmigen Daches mit einer nach oben spitzen Firstkante, die in Kurbelgehäusenlängsrichtung und im wesentlichen in der Mittelebene desselben in Längsrichtung verläuft. Jede Trägerplatte weist außerdem zu beiden Seiten der mittigen Firstkante ein Paar in Querrichtung nebeneinander liegender öffnungen auf, die beispielsweise in Längsrichtung zueinander versetzt sind. Bei einem Motor mit Zylindern in Reihenanordnung ist jede Trägerplatte im wesentlichen eben, verläuft waagerecht und weist eine einzige entsprechende Ausnehmung auf. Sämtliche Querwände und die Trägerplatten sind an ihren Seiten mit in Längsrichtung verlaufenden Flächen verschweißt, welche zwei sich gegenüberliegende und

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angenähert senkrechte Längs- oder Seitenwände des Kurbelgehäuses bilden, zwischen denen und mit denen die Querwände und Trägerplatten verschweißt sind. Im oberen Teil ist ein tafelförmiges Blech, das ein Hauptsims bildet, welches bei einem Motor mit Zylindern in Reihenanordnung im wesentlichen eben ausgebildet ist und waagerecht verläuft und bei einem Motor mit Zylindern in V-Anordnung dachförmig gefaltet ist, mit den entsprechenden Enden der Querwände und der in Längsrichtung verlaufenden Seitenwände verschweißt. Das Blech weist kreisrunde Ausnehmungen auf, die zu den vorgenannten Ausnehmungen in den Trägerplatten parallel und koaxial angeordnet sind und zur Aufnahme der Kühlwassermäntel für die einzelnen Zylinder dienen. Die Querwände und die seitlichen Längswände erstrecken sich somit im wesentlichen kontinuierlich über die ganze Höhe des Kurbelgehäuses oberhalb und unterhalb der dazwischenliegenden Gußstahl-Trägerplatten. Die Längswände verlaufen im wesentlichen über die ganze Länge des Kurbelgehäuses, während sich die Querwände im wesentlichen über die ganze Breite desselben erstrecken. Die Querwände sind bei einem Motor mit Zylindern in Reihenanordnung im wesentlichen eben, wohingegen sie bei einem Motor mit Zylindern in V-Anordnung in Längsrichtung zueinander versetzt und an senkrechten Faltstellen zweimal in entgegengesetzten Richtungen abgewinkelt sind, um sich an eine ggf. vorhandene Versetzung der Zylinder in Längsrichtung anzupassen. Bei einem Motor mit Zylindern in V-Anordnung sind

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die Querwände außerdem oberhalb der Trägerplatten durch in Längsrichtung verlaufende, senkrechte und oberhalb der mittigen Firstkante der Gußstahl-Trägerplatten im wesentlichen ausgerichtete Metallblechelemente miteinander verstrebt, welche sich über die ganze verfügbare Höhe zwischen den Trägerplatten und dem oberen tafelförmigen Simsblech erstrecken und "eine-mittlere, senkrechte Längstrennwand bilden, welche ψ mit den Querwänden, den Trägerplatten und der oberen tafelförmigen Simsplatte verschweißt ist. Bei diesem bekannten Aufbau erfolgt der Zusammenbau im allgemeinen durch Winkelschweißungen mit Schweißraupen oder dgl.

Der beschriebene Aufbau weist mehrere Nachteile auf. Zunächst einmal ist die Übertragung von Kräften und Spannungen von den Trägerplatten auf die Querwände und von diesen auf die Lager aufgrund der Unterbrechungen zwischen den aneinander anstossenden Trägerplatten und des Umstandes, daß in den Win-" kelschweißungen kombinierte Zug- und Scherbeanspruchungen auftreten, ungleichförmig verteilt. Andererseits ist die , Zuverlässigkeit der Wxnkelschweißungen aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte der in Winkelrichtung miteinander verbundenen Teile ungewiß, und die Qualitätskontrolle der Winkelschweißungen, welche insbesondere die Zylinderkräfte auf die Lager übertragen, ist aufgrund ihrer Formgebung verhältnismäßig schwierig, da diese schwer zugänglich sind. Schließlich sind die Wxnkelschweißungen zumindest an einigen

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Teilen des Kurbelgehäuses verhältnismäßig schwierig auszuführen, da die Schweißstellungen schwer zugänglich sind. Außerdem weist der aus Winkelschweißungen zusammengesetzte Aufbau eine verhältnismäßig große Anzahl von Schweißverbindungen auf, was aufgrund des Vorhandenseins von konzentrierten Eigenspannungen und im Hinblick auf die Herstellungskosten ungünstig ist.

Der Erfindung liegt daher ganz allgemein die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten durch Schaffung eines Kurbelgehäuses zu beseitigen, das aus einer verhältnismäßig geringeren Anzahl von Teilen und miteinander verschweißten Elementen besteht. Das zu diesem Zweck vorgeschlagene Kurbelgehäuse ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerteil aus einer einzigen Trägerplatte besteht, die aus einem insbesondere durch Gießen oder Walzen hergestellten einzigen Stück gebildet ist, das einen einzigen, einstückigen und durchgehenden Hauptträger zur Aufnahme der Befestigungsbolzen für die Zylinder darstellt, und daß die Quer- und Längswände jeweils aus einem unteren Abschnitt und einem im wesentlichen in der Verlängerung desselben angeordneten oberen Abschnitt bestehen, wobei diese Abschnitte jeweils auf "der Unter- bzw. der Oberseite mit der Trägerplatte ν er ^-schweißt und durch diese voneinander getrennt sind und die tafelförmige Platte mit den oberen Abschnitten verschweißt ist.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Längstrennwand bei einem Motor mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung, einer im Querschnitt einer nach oben spitzen V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden mittigen Firstkante entsprechenden Trägerplatte und mit einer mittigen Längstrennwand, die zwischen der Trägerplatte und der oberen tafelförmigen Platte über der Firstkante verschweißt ist, aus einem einzigen durchgehenden Blech, und der obere Abschnitt jeder Quertrennwand aus zwei Querverbindungselementen, die jeweils unter einem im wesentlichen rechten Winkel auf jeder Seite mit der Längstrennwand und zwischen den Seitenwänden und der Längstrennwand mit jeder Seitenwand verschweißt sind.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist außerdem vorgesehen, daß die Trägerplatte auf ihren sich gegenüberliegenden unteren und oberen Seiten angenähert senkrechte Vorsprünge oder Rippen aufweist, die aus beim Guß ausgebildeten Verbindungsvorrichtungen zur Herstellung von Stumpfschweißnahtverbindungen mit den Trennwänden oder bzw. mit den Wänden bestehen.

Schließlich wird für einen Motor mit von unten her abnehmbaren und mit fest mit einer entsprechenden Querwand verbundenen jochförmigen Lagerkäfigen verbindbaren Kurbelwellenlagerstützen vorgeschlagen, daß der untere Abschnitt jeder Quertrennwand aus einem einzigen Gußteil zusammen ::;it dem

zugeordneten Joch besteht.

Diese verschiedenen Merkmale erbringen insbesondere in der Kombination beträchtliche Vorteile. Die Übertragung sich -ändernder Beanspruchungen von der Trägerplatte auf die Querwände und von diesen auf die Kurbelwellenlager ist besser verteilt und gleichförmiger, da die Übertragung dieser Kräfte vermittels des aus einem Stück bestehenden und von der Trägerplatte gebildeten Trägers und vermittels der StumpfSchweißnähte, die nur Zugbeanspruchungen ausgesetzt sind, verteilt wird. Außerdem haben Stumpfschweißnähte mit Gesamtdurchdringung eine höhere Qualität und damit eine größere Zuverlässigkeit, da die miteinander verschweißten Querschnitte, welche im allgemeinen aus durch Gießen ausgeformten Vorsprüngen oder Rippen und einem Trenn- oder Außenwandblech bestehen, gleiche oder nahezu gleiche Abmessungen aufweisen. Die Kontrolle der Schweißverbindungen und insbesondere derjenigen Schweißverbindungen, welche die Zylinderkräfte auf die Lager übertragen, ist leichter ausführbar und kann insbesondere durch Röntgenstrahlung, Ultraschall oder auf magnetische Weise erfolgen. Die Verschweißungen können leichter ausgeführt werden, da die Schweißstellen leichter zugänglich sind und wenigstens teilweise vermittels selbsttätig arbeitender Schweißvorrichtungen ausgeführt werden können. Schließlich sind wesentlich weniger Schweißstellen vorhanden, so daß ggf. auftretende Eigenspannungen weniger zahl-

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reich und weniger hoch sind. Das Kurbelgehäuse hat eine große Steifigkeit oder mechanische Festigkeit und eine verhältnismäßig einfache Formgebung, so daß es sich auch wirtschaftlich herstellen läßt.

Die Erfindung wird im nachfolgenden in Einzelheiten anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Kurbelgehäuses näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Aufrißquerschnitt entsprechend der abgeknickten Linie I-I von Fig. 2 und zeigt das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, mit zwei radial in V-Anordnung angeordneten Zylinderreihen, sowie eingebauter Kurbelwelle und Lagern.

Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt in Querrichtung entsprechend der abgeknickten Linie II-II von Fig. 1 und zeigt insbesondere eine Draufsicht auf die einstückige Trägerplatte aus Gußstahl und die oberen Abschnitte der Trennwände und Außenwände.
Fig. 3 ist ein waagerechter Teilquerschnitt in einem

größeren Maßstab entsprechend der Linie III-III von Fig. 1 und zeigt insbesondere den Aufbau des unteren Abschnitts einer Quertrennwand.

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Fig. k ist ein Teilquerschnitt in einem größeren Maßstab entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 1 und zeigt insbesondere den verschweißten Aufbau der Außen- und Trennwände an durch Gießen ausgebildeten Verbindungszungen mit der aus einem Stück aus Gußstahl ausgebildeten Trägerplatte.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1 mit A dem Kreis V umrandeten Ausschnitts und zeigt einen Abschnitt im mittigen Bereich der Firstkante der aus Gußstahl bestehenden einstückigen Trägerplatte.

Fig. 6 ist eine Fig. 5 ähnliche Darstellung des in Fig. 1 mit dem Kreis VI umrandeten Ausschnitts im Bereich des seitlichen Randes der aus Gußstahl in einem Stück ausgebildeten Trägerplatte.

Fig. 7 ist eine Draufsicht lediglich auf eine Trägerplatte entsprechend einer abgeänderten Ausführungsform, die aus zwei Gußteilen besteht, welche durch eine Querschweißung miteinander verbunden sind.

Fig. 8 ist eine Profilansicht von der linken Seite der in Fig. 7 dargestellten Trägerplatte.

Fig. 9 ist ein Ausschnitt in einem größeren Maßstab und zeigt einen Querschnitt entsprechend der Linie IX-IX von Fig. 7, in dem sich die Schweißverbindung befindet.

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Fig. Io ist ein Querschnitt in einem größeren Maßstab durch den oberen Teü eines Kurbelgehäuses und zeigt eine weitere Ausführungsform der Trägerplatte aus zwei Teilen, die durch eine in Längsrichtung verlaufende Mittelschweißnaht miteinander verbunden sind.

L· Das Kurbelgehäuse des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist für einen Dieselmotor mit Zylindern in V-Anordnung bestimmt, die beispielsweise in Längsrichtung zueinander versetzt sind und deren in Längsrichtung verlaufende Mittelebenen durch die Zylinderachsen in den beiden Zylinderreihen zwischen sich einen Flächenwinkel von beispielsweise 45° bilden. In Fig. 1 ist die Bodenplatte, welche insbesondere den Ölsumpf bildet, nicht dargestellt. Das Maschinengestell besteht im wesentlichen aus der einstückigen Trägerplatte aus Stahl wie z.B. Guß- oder Walzstahl, die im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und sich in an sich bekannter Weise im wesentlichen über die ganze Länge des Kurbelgehäuses erstreckt. Die Trägerplatte hat im wesentlichen die Form eines Daches unter einem spitzen Winkel von 135°,dessen Ober- oder Firstkante in der senkrecht und in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene des Kurbelgehäuses liegt. In der Trägerplatte befinden sich in jeder Seite des V-förmigen Winkels Ausnehmungen 2 zur Aufnahme der unteren Abschnitte der Zylinderlaufbüchsen, deren Achsen in den bei-

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den Zylinderreihen in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, wie Fig. 2 zeigt, aus der insbesondere der Endabschnitt des Kurbelgehäuses ersichtlich ist, welcher sich gegenüber der Steuer- oder Kupplungsseite befindet. An der Oberseite der Trägerplatte befinden sich Gewinde-Blindlochbohrungen 3 (Figuren 2, 5 und 6), die jeweils um die Ausnehmungen 2 herum verteilt und zur Aufnahme der Gewindeabschnitte von Spannbolzen k bestimmt sind, durch welche die Kühlwassermäntel 5 der Zylinder und die Zylinderlaufbüchsen 6, sowie die Zylinderköpfe 7 an dem Kurbelgehäuse befestigt sind, wie in gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Die Trägerplatte 1 weist vorstehende Verbindungszungen zur stirnseitigen oder randseitigen Schweißverbindung der Trägerplatte mit anderen Elementen des Kurbelgehäuses auf, und diese Zungen oder Vorsprünge sind während des Gusses in einem Stück mit der Trägerplatte ausgebildet. Diese Verbindungszungen, welche Ausgangsstellen für Schweißverbindungen darstellen, haben die Form von durchgehenden Rippen. So weist die Innenseite der Trägerplatte 1 zwei zueinander parallele, durchgehende, im wesentlichen senkrechte seitliche Längsrippen 8 auf, die sich jeweils entlang der Länge der beiden sich gegenüberliegenden Längsränder der Trägerplatte erstrecken. Weiterhin weist die Trägerplatte in gegenseitigen Abständen voneinander im wesentlichen zueinander parallele, senkrechte und sich durchgehend über die ganze Breite der Trägerplatte erstreckende Querrippen 9 zwischen

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den Längsrippen 8 auf, durch welche in Querrichtung jeweils Paare von Ausnehmungen 2 abgetrennt werden. Sämtliche Rippen sind im wesentlichen eben und geradlinig, wobei die Querrippen

9 in bezug auf die Längsrichtung des Kurbelgehäuses unter einem Winkel verlaufen, um eine ggf. vorhandene Versetzung in Längsrichtung zwischen den Ausnehmungen 2 einer Reihe in bezug auf die Ausnehmungen der anderen Reihe aufzunehmen. In entsprechender Weise weist die Oberseite der Trägerplatte 1 zwei im wesentlichen geradlinige, durchgehende, seitliche Längsrippen Io auf, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Kurbelgehäuses und entlang der beiden sich gegenüberliegenden Längsränder desselben erstrecken und unter einem Winkel nach oben vorstehen, indem sie seitlich nach außen divergieren. Weiterhin weist die Oberseite der Trägerplatte 1 eine im wesentlichen senkrechte, geradlinige, mittige Längsrippe 11, die sich in bekannter Weise entlang dem First in Längsrichtung und in der Mitte der Trägerplatte erstreckt, und in gegenseitigen Abständen, im wesentlichen zueinander parallel und senkrecht angeordnete, geradlinige Querrippen 12 auf, die sich auf jeder Seite des Winkels der Trägerplatte zwischen einer seitlichen Längsrippe Io und der mittigen Längsrippe 11 über im wesentlichen die ganze Breite der Trägerplatte und senkrecht zu den Rippen

10 und 11 erstrecken, so daß sie aufeinanderfolgende Ausnehmungen 2 in jeder Seite der Trägerplatte voneinander trennen, wobei die Querrippen 12 in Längsrichtung zwischen

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der einen und der anderen Seite der Platte entsprechend der Versetzung der Ausnehmungen 2 in diesen Plattenseiten zueinander versetzt sind.

An die durchgehenden Längsrippen Io und 11 auf der Oberseite der Trägerplatte sind randseitig jeweils drei durchgehende, in Längsrichtung verlaufende und im wesentlichen ebene Bleche angeschweißt, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Kurbelgehäuses erstrecken und aus zwei seitlichen Metallblechen 13, welche die Außen- oder Längswände des Kurbelgehäuses bilden, über die Länge der sich gegenüberliegenden Längsränder desselben erstrecken und jeweils unter einem Winkel geneigt, zu den Rippen Io ausgerichtet und in deren Verlängerung angeordnet sind, und einem im wesentlichen senkrechten mittigen Metallblech 14 bestehen, das eine Längstrennwand bildet, die sich ebenfalls praktisch über die ganze Länge des Kurbelgehäuses erstreckt. An die Querrippen 12 auf der Oberseite der Trägerplatte 1 sind jeweils stirnseitig im wesentlichen ebene und senkrechte Querbleche 15 angeschweißt, die obere Quertrennwände bilden, welche jeweils mit zugeordneten Rippen ausgerichtet sind und eine Verlängerung derselben bilden, wobei diese Bleche ebenfalls in Längsrichtung auf beiden Seiten der Trägerplatte entsprechend Fig. 2 zueinander versetzt sind. Die oberen Quertrennwandbleche 15 sind jeweils im Winkel mit den seitlichen Längsblechen 13 und dem mittigen Blech 14 verschweißt. An beiden

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Enden des Kurbelgehäuses sind die Längsbleche 13 und 14 durch ein einziges Querblech 16 begrenzt, das zweifach im entgegengesetzten Sinn abgeknickt ist und sich über die ganze Breite des Kurbelgehäuses erstreckt, und an dem die Längsbleche 13 und 14 durch Winkelschweißnähte befestigt sind (Fig. 2). Wie Fig. 2 zeigt, besteht der Abschluß der beiden Kurbelgehäuseenden jeweils aus einem stirnseitigen Außenwandblech 17, das im wesentlichen eben ist und senkfc recht verläuft. Auf der Steuer- oder Kupplungsseite ist dieses Außenwandblech weiter von der benachbarten Quertrennwand entfernt und bildet mit diesem einen zur Aufnahme der Steuerung dienenden Kasten.

An den oberen Längs- und Querblechen 13 bis 17 ist durch Winkelschweißung ein oberes Blech 18 angeschweißt, das winkelförmig gefaltet ist und im wesentlichen die Form eines Daches von einer der Trägerplatte 1 entsprechenden Formgebung aufweist, parallel zu dieser verläuft und eine obere tafel- ψ förmige Platte in der Form eines Hauptsims bildet. In jeder Seite des V-förmigen Winkels des oberen Blechs 18 sind kreisrunde Ausnehmungen 19 vorgesehen, welche jeweils den Ausnehmungen 2 der Trägerplatte entsprechen, parallel und koaxial zu diesen ausgerichtet sind und zur Aufnahme der Kühlwassermäntel 5 für die Zylinder dienen. Der obere Teil des Kurbelgehäuses, welcher sich oberhalb der Trägerplatte 1 befindet, ist somit in aneinander angrenzende Abteile unterteilt, die- j swells einem Motor-sylinder zugeordnet sind.

An die Längsrippen 8 auf der Unterseite der Trägerplatte sind endseitig jeweils zwei im wesentlichen ebene, senkrechte und zueinander parallele durchgehende Längsbleche 2o angeschweißt, die jeweils mit den Rippen 8 ausgerichtet sind, sich in deren Verlängerung erstrecken und die seitlichen, unteren Außen- oder Längswände des Kurbelgehäuses bilden. Die Bleche 2o erstrecken sich ebenfalls praktisch über die ganze Länge des Kurbelgehäuses. An jede Querrippe 9 auf der Unterseite der Trägerplatte 1 ist stirnseitig ■eine Trennwand 21 aus Gußstahl fluchtend mit der Rippe 9 angeschweißt und stellt eine Verlängerung derselben dar. Mindestens jede quer verlaufende Zwischentrennwand 21 weist einen im wesentlichen ebenen Steg 22 mit einer mittigen Ausnehmung 23 auf, die angenähert die Form eines umgekehrten "U" aufweist, das nach unten offen und von einem wulstförmigen Abschnitt oder einer Ausbauchung 24 oder dgl. begrenzt ist, welche einen jochförmigen Kurbelwellenlagerkafig bildet, der in einem Guß zusammen mit dem Steg 22 ausgebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, hat der Kurbelwellenlagerkafig 24 eine im wesentlichen ebene Formgebung, verläuft im wesentlichen senkrecht und unter einem rechten Winkel zur waagerechten Achse 25 der Kurbelwelle und damit senkrecht zu den seitlichen Längswänden 2o des Kurbelgehäuses, wohingegen der Steg 22 unter einem Winkel in bezug auf die Ebene des Kurbelwellenlagerkäfigs 24 und damit in bezug auf die Achse 2 5 der Kurbelwelle verläuft, wobei er der

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Winkelstellung der zugeordneten Querrippe 9 der Trägerplatte zwischen den beiden in Querrichtung benachbarten Zylindern folgt und an eine ggf. vorhandene Längsversetzung zwischen den Zylindern der beiden Reihen angepaßt ist. Das hat den Vorteil, daß die doppelte Abknickung in entgegengesetzten Richtungen der Quertrennwände des Kurbelgehäuses wie bei bekannten Anordnungen nicht erforderlich ist. Die Qüertrennwän'de 21 bilden daher mit den seitlichen Längswänden 2o nebeneinander liegende Abteile, die nach unten offen sind und jeweils einem Zylinderpaar in Querrichtung entsprechen. Aufgrund dieser Formgebung läßt sich die Kurbelwelle 2 6 in solcher Weise in den Kurbelwellenlagerkäfig 24 einsetzen, daß sie leicht von unten her auszubauen ist. Jedes seitliche Längsblech 2o weist mindestens eine Inspektionsöffnung 27 von beispielsweise im wesentlichen kreisrunder Formgebung auf, die jeweils den Zugang zu einem der vorstehend beschriebenen Abteile zum Zwecke der Wartung und des Ausbaus der Gelenke, Schraubverbindungen und Pleuelstangen gestattet. Diese öffnungen sind normalerweise durch hier nicht dargestellte Türen oder Klappen verschlossen.

An der Stelle jeder Quer- oder Zwischentrennwand 21 ist die Kurbelwelle 26, welche bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel von unten her ein- bzw. ausbaubar ist, vermittels der Drehzapfen in entsprechenden Lagerschalen gelagert, und wird in dem entsprechenden Lagerbock 24 vermittels einer von unten her abnehmbaren Lagerstütze 2 8

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gehalten, die durch zwei Spannbolzen 2 9 befestigt ist, welche in entsprechende Gewindebohrungen in dem Lagerbock 24 eingeschraubt werden und an ihren freien unteren Enden entsprechende Muttern 3o aufnehmen. Jede Lagerstütze 28 wird außerdem in seitlicher Richtung auf beiden Seiten durch eine im wesentlichen waagerecht verlaufende Querschraube 31 gehalten, die jeweils durch eine glatte Bohrung in einem entsprechenden Gußwulst der Trennwand 21 durchgeführt und in eine Gewinde-Blindlochbohrung in der Lagerstütze 28 eingeschraubt sind.

Zwei im wesentlichen waagerecht in Längsrichtung verlaufende seitliche Stützflansche 32 sind auf beiden Seiten vorgesehen und jeweils mit den Fußabschnitten der Längswände 2o und der Zwischentrennwände 21 verschweißt. Diese Flansche erstrecken sich durchgehend in bekannter Weise über praktisch die ganze Länge des Kurbelgehäuses und dienen zur Befestigung desselben in bekannter Weise auf einer Grundplatte, einem Sockel, einem Gestell oder dgl.

Obwohl es sich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel um einen Motor mit Zylindern in V-Anordnung handelt, bei dem die beiden Zylinderreihen in Längsrichtung zueinander versetzt sind, ist die Erfindung gleichermaßen auf Motoren anwendbar, bei denen die Zylinder nicht zueinander versetzt sind, d.h. bei denen die Achsen von zwei Zylindern eines Zylinderpaares in Querrichtung in ein und derselben Ebene und senkrecht zur Kurbelwelle liegen. Im letzteren

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Falle ist der Steg jeder Quertrennwand nicht unter einem Winkel, sondern ebenfalls senkrecht zur Motorwelle angeordnet. Die zur Stumpfnahtverschweißung dienenden Verbindungszungen an der Trägerplatte können auch weggelassen werden, wobei dann eine WinkeIschweißung ausgeführt wird. Im letzteren Fall kann die Gußstahl-Trägerplatte auch durch eine Trägerplatte aus Metallblech oder Walzstahlblech ersetzt werden.

Weiterhin kann die Kurbelwelle auch so gelagert sein, daß sie sich nach oben ausbauen läßt, wozu gleichfalls eine nach unten abnehmbare Lagerstütze verwendet wird. Bei einer derartigen Anordnung, die beispielsweise der in der U.S.Patentschrift nr. 3 52o oM-5 vom 3. Oktober 1967 derselben Anmelderin beschriebenen Ausführung entsprechen kann, weist der jochförmige Lagerbock in der Quertrennwand eine weiter nach oben gezogene Ausnehmung auf, wodurch der Einbau eines nach oben abnehmbaren oberen Lagerde&els möglich ist, der vermittels einer Druckschraube gegen die Lagerstütze gedrückt wird. Die Druckschraube stützt sich dabei gegen den Lagerbock ab, wobei ein gewünschter Einspanndruck vermittels einer im Lagerdeckel angeordneten hydraulischen Vorrichtung wahlweise einstellbar ist. Bei einem Motor mit einer einzigen Zylinderreihe kann die Trägerplatte offensichtlich im wesentlichen eben ausgebildet und waagerecht angeordnet werden, Wobei die Stege der Quertrennwände

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im wesentlichen senkrecht zur Kurbelwellenachse verlaufen.

Die in den Figuren 7 - Io dargestellte abgeänderte Ausführungsform beruht auf einer weiteren oder allgemeineren Auslegung des Begriffes der aus einem Stück bestehenden Trägerplatte, indem dieser auch auf Trägerplatten ausgedehnt wird, die nicht nur ausschließlich aus Teilen einer Herkunft bestehen. Bei dieser weiteren Ausführungsform besteht die Trägerplatte aus mehreren Elementen, die durch Stumpfnähte unmittelbar miteinander verschweißt sind. Bei einem Kurbelgehäuse für einen Motor mit zwei in Längsrichtung angeordneten stehenden Zylinderreihen, die zueinander in Längsrichtung versetzt angeordnet sind, und bei dem die aus einem Walzstahlteil bestehende Trägerplatte im wesentlichen die Form eines Daches einer nach oben spitzen V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden mittigen Firstkante aufweist, besteht die Trägerplatte aus mindestens einem Metallblechelement, das entsprechend der in Längsrichtung verlaufenden Firstkante gefaltet ist. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die Herstellungsmöglichkeiten und -verfahren für eine derartige Trägerplatte wesentlich erweitert sind, was in wirtschaftlicher Hinsicht im Hinblick auf die Senkung der Herstellungskosten für das Kurbelgehäuse besonders interessant ist.

Die Trägerplatte lol bei dem in den Figuren 7-9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist für eine Brennkraftmaschine

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mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung bestimmt und weist daher eine winkelförmige Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden mittigen Firstkante auf. Die Trägerplatte lol wird in einem Stück durch Gießen hergestellt und weist bereits die Längs- und Querrippen Io2 auf, welche als Ausgangspunkte für die Verschweißung mit den Außenwänden und Trennwänden des Kurbelgehäuses dienen. Bei dieser Ausführungsform besteht die Trägerplatte aus mindestens zwei Gußteilen Io3 und loM-, die in Längsrichtung fluchtend miteinander ■ ausgerichtet und durch eine quer verlaufende Stumpfnaht Io5 miteinander verbunden sind, welche vorzugsweise geradlinig und im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Trägerplatte verläuft. Die Schweißverbindung ist in Einzelhexten in dem Querschnitt der Fig. 9 dargestellt.

Die Trägerplatte kann auch aus mehr als zwei oberen Elementen bestehen, wobei sich jede Querschweißnaht Io5 beispielsweise ^ in der Mitte zwischen den diametral, quer und zueinander parallel verlaufenden Ebenen Io6a, Io7a der sich in Querrichtung gegenüberlxegenden und in Längsrichtung zueinander versetzten Ausnehmungen Io6 bzw. Io7 der beiden Ausnehmungsreihen befinden können, die zur Aufnahme jeweils von zwei Zylindern bestimmt sind, welche der einen bzw. der anderen Zylinderreihe zugeordnet sind.

Entsprechend der in Fig. Io dargestellten Ausführungsform besteht die Trägerplatte Io8 aus mindestens zwei langgestreckten

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Elementen Io9, Ho, die in Querrichtung an einer Längskante seitlich miteinander verbunden und durch eine vorzugsweise im wesentlichen geradlinige Längsschweißnaht 111 stirnseitig miteinander verschweißt sind, welche bei einem Motor mit zwei in Längsrichtung zueinander versetzten Zylinderreihen in V-Anordnung sich zweckmaßigerweise entlang der in Längsrichtung verlaufenden Firstkante der die Trägerplatte I08 bildenden V-förmigen Dachform erstreckt. Bei dieser Ausführungsform können die oben beschriebenen Rippen Io2 weggelassen werden, da die verschiedenen Trennwände und Außenwände des Kurbelgehäuses , die an der Trägerplatte befestigt werden, unmittelbar durch Winkelschweißung mit dieser verbunden werden.

Die Elemente Io3, loU oder die Elemente Io9, Ho der Trägerplatte lol bzw. Io8 können statt aus Gußstahl auch aus Walzblech hergestellt sein. Bei der Walzblechausführung weist die Trägerplatte im allgemeinen keine Querrippen Io2 auf, und die in Längsrichtung verlaufende mittige Rippe Io2 kann ggf. durch einen Walzvorgang in dem Material ausgebildet sein.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aus Guß- oder Walzstahl lassen sich offensichtlich gleichermaßen auch auf eine Trägerplatte für ein Kurbelgehäuse in einem Motor mit einer einzigen in Längsrichtung verlaufenden Zylinderreihe anwenden, wobei in diesem Falle die Trägerplatte im allgemeinen eben ausgebildet ist.

Bei einem Motor mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung, wobei die Zylindorachsen der beiden Reihen in Querrichtung paarweise

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zueinander ausgerichtet sind und die Trägerplatte eine V-förmige Dachform mit einer nach oben vorstehenden und in Längsrichtung verlaufenden mittigen Firstkante aufweist, verläuft jede Schweißnaht vorzugsweise entlang der einem Zylinderpaar in Querrichtung gemeinsamen, quer gerichteten Durchmesserebene .

Entsprechend einer hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsform kann die Trägerplatte auch aus einem einzigen Walzblech bestehen, das aus einem einzigen Stück und aus einem einzigen Material ausgebildet ist. Wenn die Trägerplatte I08 eine V-förmige Formgebung entsprechend der Darstellung von Fig. Io aufweist, kann sie auch aus einem Walzblech bestehen, das entlang der in Längsrichtung verlaufenden senkrechten Mittelebene, die durch die Firstkante des Winkels verläuft, gefaltet ist, wobei sich die Faltung an der Stelle der in Fig. Io dargestellten Schweißnaht 111 befindet. Andererseits kann die Trägerplatte auch aus mehreren gefalteten Blechelementen zusammengesetzt sein, die in Querrichtung miteinander verschweißt sind.

- Patentansprüche -

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Claims

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2 Hanborg 70 · Ziesaißjir. 6 · Tel. 652 96 56

Patentansprüche :

l'.J Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit einer oder zwei in Motorlängsrichtung angeordneten stehenden Zylinderreihen, das einen aus Guß- und/oder Walzteilen und Metallblechen versdhweißten Hohlkasten bildet, der aus einem im wesentlichen flachen, im allgemeinen waagerecht verlaufenden und sich im wesentlichen über die ganze Länge des Kurbelgehäuses erstreckenden Trägerteil mit Ausnehmungen zur Aufnahme des unteren Teils der Zylinderlaufbüchsen, Flanschträger für die Kurbelwellenlager bildenden, senkrechten und in gegenseitigen Abständen angeordneten, mittleren und endseitigen Querwänden, zwei die Seitenflächen bildenden, sich angenähert senkrecht gegenüberliegenden Längswänden und einer oberen tafelförmigen Platte mit zu den Ausnehmungen für die Wassermäntel der Zylinder parallelen, koaxialen Ausnehmungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerteil aus einer einzigen Trägerplatte (1) besteht, die aus einem insbesondere durch Gießen oder Walzen hergestellten einzigen Stück gebildet ist, das einen einzigen, einstückigen und durchgehenden Hauptträger zur Aufnahme der Befestigungsbolzen (4) für die Zylinder (5, 6) darstellt, und daß die Quer- und Längswände (15, 21; 13, 20) jeweils aus einem unteren Abschnitt und einem im wesentlichen in der Verlängerung desselben angeordneten oberen Abschnitt bestehen, wobei diese Abschnitte jeweils auf der Unter- bzw. der Oberseite mit der Trägerplatte verschweißt und durch diese voneinander getrennt sind und die tafelförmige Platte

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(18) mit den oberen Abschnitten (13, 15) verschweißt ist.

2. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, insbesondere mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung, einer im Querschnitt einer nach oben spitzen, V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden mittigen Firstkante entsprechenden Trägerplatte und mit einer mittigen Längstrennwand, die zwischen der Trägerplatte und der oberen tafelförmigen Platte über der Firstkante verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längstrennwand (1*0 aus einem einzigen durchgehenden Blech besteht, und der obere Abschnitt jeder Quertrennwand (15) aus zwei Querverbindungselementen besteht, die jeweils unter einem im wesentlichen rechten Winkel auf jeder Seite mit der Längstrennwand und zwischen den Seitenwänden (13) und der Längstrennwand (14) mit jeder Seitenwand verschweißt sind.

3. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte auf ihren sich gegenüberliegenden unteren und oberen Seiten angenähert senkrechte Vorsprünge oder Rippen (8, Io, 11) aufweist, die aus beim Guß ausgebildeten Verbindungsvorrichtungen zur Herstellung von Stumpfschweißnah tverbindungen mit den Trennwänden oder bzw. mit den Wänden bestehen.

4. Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1-3, mit von unten her abnehmbaren und mit fest mit einer entsprechenden Querwand verbundenen jochförmigen Lagerkäfigen verbindbaren Kurbelwellenlagerstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der

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untere Abschnitt jeder Quertrennwand (21) aus einem einzigen Gußteil zusammen mit dem zugeordneten jochförmigen Lagerbock (24) besteht.

5. Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1-4, für zwei in Längsrichtung zueinander versetzte Zylinderreihen in V-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der von jeder quer angeordneten Zwischentrennwand (21) gebildete Steg (22) im wesentlichen eben ausgebildet und in bezug auf die Ebene des zugeordneten Lagers unter einem Winkel zwischen den beiden benachbarten Querwänden zwischen den Zylindern verläuft.

6. Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem zumindest die unter der Trägerplatte befindlichen Zwischentrennwände jeweils eine mittige Ausnehmung in der Form eines umgekehrten und nach unten hin offenen "U" aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten jeweils ein in Längsrichtung verlaufender seitlicher Stützflansch (32) mit der Unterseite der seitlichen Längswände (2o) und der Zwischentrennwand (21) verschweißt ist, der in an sich bekannter Weise zur Befestigung auf einer Grundplatte, einem Fundament oder dgl. dient.

7. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (lol, Io8) aus mehreren an ihren Rändern unmittelbar miteinander verschweißten Elementen besteht.

8. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (lol) aus wenigstens zwei aneinander

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anstoßenden, in Längsrichtung zueinander ausgerichteten und miteinander durch eine insbesondere geradlinige und zur Längsrichtung der Trägerplatte im wesentlichen senkrechte Querschweißnaht (Io5) miteinander verschweißten Elementen (Io3, ΙοΌ besteht.

9. Kurbelgehäuse nach Anspruch 8, für einen Motor mit zwei zueinander versetzten Zylinderreihen in V-Anordnung und einer Trägerplatte von einer im Querschnitt nach oben spitzen, V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden Firstkante, dadurch gekennzeichnet, daß jede Querschweißnaht insbesondere in der Mitte zwischen, den zueinander parallelen, quer verlaufenden Durchmesserebenen von zwei sich in Querrichtung gegenüberliegenden und zueinander in Längsrichtung versetzten Ausnehmungen (Io6, Io7) ausgebildet ist.

10. Kurbelgehäuse nach Anspruch 8, für einen Motor mit zwei Zylinderreihen in V-Anordnung, deren Achsen in beiden Reihen in Querrichtung paarweise zueinander ausgerichtet sind, und mit einer Trägerplatte von einer im Querschnitt nach oben spitzen, V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden Firstkante, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schweißnaht entlang der einem Zylinderpaar in Querrichtung gemeinsamen, quer verlaufenden Durchmesserebene ausgebildet ist.

11. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet« daß die Trägerplatte...(Io8) aus wenigstens zwei -n Quc^ * nh-

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tung aneinander anstoßenden und durch eine im wesentlichen geradlinige Längsschweißnaht (111) miteinander verbundenen Elementen (Io9, llo) besteht.

.12. Kurbelgehäuse nach Anspruch 11, für einen Motor mit zwei zueinander versetzten Zylinderreihen in V-Anordnung und einer Trägerplatte von einer im Querschnitt nach oben spitzen, V-förmigen Dachform mit einer in Längsrichtung verlaufenden Firstkante, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (Io8) aus zwei an der Firstkante miteinander verschweißten Elementen (Io9, llo) besteht.

13. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, für einen Motor mit zwei in Längsrichtung zueinander versetzten Zylinderreihen und einer durchgehenden, in Längsrichtung und allgemein waagerecht verlaufenden Walzstahlträgerplatte mit einer im Querschnitt nach oben spitzen und eine in Längsrichtung verlaufende mittige Firstkante aufweisenden V-förmigen Dachform zur Aufnahme der unteren Abschnitte der Zylinderlaufbüchsen in entsprechenden Ausnehmungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus wenigstens einem entsprechend der Längskante gefal^-teten Metallblech besteht.

14. Kurbelgehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus mehreren gefalteten Metallblechelementen besteht, die in Querrichtung miteinander verschweißt sind.

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