DE4336952A1 - Motorölkühler für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, die einen Ölkreislauf mit zumindest einem Motorölkühler aufweist, wobei der Motorölkühler mit der Hubkolbenbrennkraftmaschine verbunden ist und Ölanschlußstutzen aufweist, die über Steckstücke in Strömungsverbindung mit dem Motorgehäuse der Hubkol­ benbrennkraftmaschine stehen.

Es sind Kühlvorrichtungen bekannt, bei denen Motoröl zur Schmierung und zu­ mindest teilweise zur Kühlung eingesetzt wird (s. z. B. DE-OS 37 42 059). Die hier verwendeten Motorölkühler sind an der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigt und haben einen gegossenen Anschlußkasten mit Ölzu- und Ölablauföffnung. Der Ölzu- und Ölablauf zum Motorölkühler wird mit Steckverbindungen hergestellt, wie diese beispielsweise bei den von der Anmelderin gebauten Motoren Typ FL 1011 vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Motorölkühler und hier insbeson­ dere den Anschlußkasten in der Herstellung zu verbilligen und den Ölzu- und Öl­ ablauf zum Motorölkühler in der Dichtwirkung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Motorölkühler getrennte mit Abstand zueinander angeordnete Ölanschlußstutzen für Ölein- und Ölauslaß aufweist, die baugleich und als Preßteil ausgeführt sind.

Mit der gewählten Ausführung des Motorölkühlers wird bewirkt, daß auf der Ölzu- und Ölablaufseite des Motorölkühlers als Abschlußschale ein gepreßtes, insbe­ sondere Aluminium-Serienbauteil, zur Anwendung kommt, welches den sonst er­ forderlichen in einer Kokille gegossenen und dann bearbeiteten Anschlußkasten ersetzt. Durch diese Ausführungsform werden die Herstellungskosten des Mo­ torölkühlers um beispielsweise 20% verringert.

In Weiterbildung der Erfindung wird bewirkt, daß das Steckstück in seinem dem Ölanschlußstutzen zugewandten Endbereich ein Elastomerprofilstück aufweist, in dem eine radiale Nut angeordnet ist, die in form- und kraftschlüssiger Wirkverbin­ dung mit dem Ölanschlußstutzen steht, wobei die Wände der Nut die Ränder der Anschlußöffnung des Ölanschlußstutzens umgreifen.

Die Erfindung ist vorteilhaft gegenüber bekannten Verbindungen, bei denen das Steckstück von einer Aufnahmeführung, beispielsweise einem Aufnahmerohr im Ölanschlußstutzen, aufgenommen wird. Mit der Erfindung wird bewirkt, daß das im Anschlußstutzen eingeklipste Steckstück fixiert ist und die Verbindung bei Zug- und Druckbeanspruchungen haltbar ist. Außerdem ist keine Aufnahmeführung oder -rohr für das Steckstück im Ölanschlußstutzen erforderlich, was sich kostensenkend auswirkt.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung wird erreicht, daß das Steckstück in der Nut ein Profil aufweist und das Steckstück in seinem dem Ölanschlußstutzen abge­ wandten Endbereich ein Elastomerformstück aufweist, wobei an das Elastomer­ formstück ein Wulst angeformt ist.

Damit wird bewirkt, daß die Verbindungsstellen Steckstück/ Motorölkühler und Steckstück/Motorgehäuse in der Dichtwirkung verbessert sind.

In Fortführung der Erfindung wird bewirkt, daß das Profil und der Wulst kugelför­ mig ausgebildet sind.

Durch die kugelförmige Oberflächengestaltung des Profils und des Wulstes ist auch bei einer geneigten Lage des Steckstückes von beispielsweise bis zu 8° zum Motorölkühler und/oder Motorgehäuse die Dichtheit der Verbindungsstellen unverändert gegeben, da der dichtwirksame Außendurchmesser von Profil und Wulst auch bei geneigtem Steckstück unverändert bleibt. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausbildung im rauhen Baumaschineneinsatz, wo Motoren großen Erschütterungen ausgesetzt sind, was leicht zu Verschiebungen an den Steckstück-Verbindungsstellen und damit zu Undichtigkeiten führt.

In Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, daß das Elastomerformstück eine Ringdichtlippe aufweist, die im Einbauzustand des Steckstückes am Motorge­ häuse anliegt.

Diese vorteilhafte Ausbildung der Erfindung bewirkt, das mögliche auf die Verbin­ dungsstelle Steckstück/Motorgehäuse von außen einwirkende Öle, Wasser und/oder Schmutzpartikel ferngehalten werden. Diese Ausbildung ist außerdem vorteilhaft, weil sonst an dieser Verbindungsstelle angesammelte Fremdstoffe außen am Motorgehäuse nach unten abtropfen und die Betreiber der Brenn­ kraftmaschine, wie die Praxis zeigt, irrtümlich Undichtigkeiten an der Brennkraft­ maschine vermuten und entsprechend reklamieren.

In Fortführung der Erfindung wird bewirkt, daß an die mit dem Metallrohr des Steckstückes öldicht verbundene Elastomerhülle das Elastomerprofilstück und das Elastomerformstück angefügt sind.

Da die Elastomerkomponenten als ein Bauteil ausgeführt werden, ist eine kosten­ günstige Herstellung gegeben. Durch die Verbindung mit der Elastomerhülle wird auch die Formstabilität von dem Elastomerprofilstück und Formstück erhöht, welche den Verwindungen und Verschiebungen des Steckstückes während des Motorbetriebes ausgleichend entgegenwirkt.

In Weiterbildung der Erfindung wird bewirkt, daß in dem dem Ölanschlußstutzen zugewandten Endbereich des Steckstückes das Elastomerprofilstück das Metall­ rohr überragt.

Damit wird bewirkt, daß die Verbindung Steckstück/Ölanschlußstutzen mit ge­ ringem Montageaufwand herstellbar ist. Da das Metallrohr die Elastomerhülle im Anschlußbereich nicht untergreift, gibt die biegeweiche Elastomerhülle während des Verbindungsvorganges so weit nach, daß das Steckstück mit geringem Kraft­ aufwand in den Ölanschluß einführbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird bewirkt, daß die Anschlußöffnung im Ölan­ schlußstutzen für den Ölein- und Ölaustritt im Durchmesser beispielsweise 1 mm kleiner ist, als die Aufnahmebohrung im Motorgehäuse.

Damit wird erreicht, daß bei bei in üblicher Weise vorhandenen gleichen Öldruck eine daraus resultierende auf das Steckstück axial einwirkende Kraft von der Auf­ nahmebohrung her größer als von der Anschlußöffnung ist. Als Folge drückt eine definierte Differenzkraft das Steckstück in Richtung Anschlußöffnung, wobei dann die stabile Wand der Nut dauerhaft an der Anschlußöffnung anliegt. Das Steck­ stück ist somit in seiner Lage fixiert und kann nicht aus dem Ölanschlußstutzen herausrutschen. Außerdem ist die axiale Bewegung des Steckstückes in der Auf­ nahmebohrung des Motorgehäuses durch die Fixierung in der Anschlußöffnung auf ein Minimum reduziert, im Gegensatz zu den sonst bekannten Steckstücken.

In Fortführung der Erfindung wird bewirkt, daß an einer Stirnseite des Motoröl­ kühlers eine Befestigungslasche und an der gegenüberliegenden Stirnseite ein Befestigungshalter als Preßteil mit je einer Befestigungsbohrung angeformt sind, wobei Befestigungslasche und Befestigungshalter eine ebene Fläche aufweisen und mit dieser an die entsprechende Stirnseite angelötet sind.

Die bisher bekannten Befestigungsteile werden je an einer Stirnseite des Motoröl­ kühlers mit den Schalensegmenten verbunden. Außerdem sind die Befestigungs­ teile noch um eine Kühlerkante herumgeführt und an einer weiteren Außenfläche des Motorölkühlers angeformt bzw. angelötet und dabei nach den in den Be­ festigungsteilen vorhandenen Befestigungsbohrungen ausgerichtet, wobei je nach Fertigungstoleranz der Schalensegmente diese unter Spannung stehend mit den Befestigungsteilen verbunden sind.

Mit der Weiterentwicklung wird bewirkt, daß die Schalensegmente spannungsfrei mit der Befestigungslasche und -halter verbunden sind, da ein Ausrichten zur Befestigungsbohrung hin durch einfaches Verschieben von Befestigungslasche und -halter vor dem Zusammenlöten erfolgt.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Steckstück in den Ölanschlußstutzen ein­ schiebbar. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung die Einstecktiefe des Steckstückes in Abhängigkeit von dem in dem Motorölkühler einzustellenden Ölstand festleg­ bar. Es ist für den Betrieb der Brennkraftmaschine vorteilhaft, wenn in dem Mo­ torölkühler nach dem Betrieb der Brennkraftmaschine immer eine bestimmte Schmierölmenge verbleibt, so daß nach dem Start der Brennkraftmaschine nicht erst Öl in dem Motorölkühler gepumpt werden muß. Es können zwar in den ent­ sprechenden Verbindungsleitungen Rückschlagventile angeordnet sein, die nor­ malerweise ein Leerlaufen des Motorölkühlers verhindern, dies kann aber nicht immer ausgeschlossen werden, beispielsweise wenn ein derartiges Ventil nicht vollkommen dicht schließt. In einem derartigen Fall ergibt sich dann auch das Problem, daß der Ölstand in der Ölwanne der Hubkolbenbrennkraftmaschine an­ steigt und dem Betreiber der Hubkolbenbrennkraftmaschine bei einer Ölstands­ kontrolle fehlerhaft signalisiert, daß der Ölstand zu hoch ist. Diese Nachteile wer­ den durch die erfindungsgemäße Weiterbildung ausgeschlossen.

In Weiterbildung der Erfindung ist an dem Ölanschlußstutzen eine Rohrmuffe dichtend befestigt. Diese Rohrmuffe kann beispielsweise durch Löten oder Kleben an der Anschlußöffnung befestigt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Steckstück mit Spiel in die Rohrmuffe ein­ setzbar und über einen Dichtring gegenüber der Rohrmuffe abdichtbar. Dadurch, daß das Steckstück mit Spiel in die Rohrmuffe einsetzbar ist, können Fluchtfehler zwischen den jeweiligen Anschlußöffnungen in dem Motorölkühler und der Auf­ nahmebohrung des Motorgehäuses ausgeglichen werden, in dem dann die Steckhülsen schräg eingesetzt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Dichtring auf das Steckstück aufvulkani­ siert. Damit ist sichergestellt, daß keine Montagefehler vorkommen können, bei denen der Dichtring gar nicht oder unsachgemäß eingesetzt wird.

In Weiterbildung ist der Werkstoff des Dichtringes ACM. Dies ist ein gummiartiger Werkstoff, der öl- und temperaturfest ist und dabei kostengünstig verarbeitbar ist.

Weitere Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1: Längsschnitt durch einen Motorölkühler,

Fig. 2: Detailschnitt durch einen Ölanschlußstutzen mit Steckstück,

Fig. 3: Detailschnitt durch eine Verbindungsstelle Steck­ stück/Motorgehäuse,

Fig. 4: Axialschnitt durch ein Steckstück und

Fig. 5: einen Axialschnitt durch ein weiteres, eingesetztes Steckstück.

Die Fig. 1 zeigt einen Motorölkühler 1 mit an einer Anschlußschale 15 angelö­ tete Ölanschlußstutzen 2. Die Ölanschlußstutzen 2 weisen auch Anschlußöff­ nungen 19 für den Ölzu- und Ölablauf auf. Am Motorölkühler 1 dargestellt sind auch die durch Lötung an der Stirnseite 11, 11 a angeformten Befestigungslasche und -halter 9, 10 wobei an der Befestigungslasche 9 die Befestigungsbohrung 14 und an dem Befestigungshalter 10 die Befestigungsbohrung 14a dargestellt sind. Der Motorölkühler 1 wird sekundärseitig von Luft durchströmt.

Sichtbar in Fig. 2 ist ein Ölanschlußstutzen 2 und ein Steckstück 31 die mitein­ ander verbunden sind, wobei das Elastomerprofilstück 16 des Steckstückes 3 in die Anschlußöffnung 19 des Ölanschlußstutzens 2 eingeklipst ist. Gezeigt ist auch, wie die Wände der Nut 5 die Ränder der Anschlußöffnung 19 umgreifen.

Die Fig. 3 zeigt das Steckstück 3 in Verbindung mit dem Motorgehäuse 8, wobei der Wulst 7 des Elastomerformstückes 18 und die Aufnahmebohrung 21 des Motorgehäuses 8 in einer Steckverbindung zusammengeführt sind. Dargestellt ist auch eine Ringdichtlippe 4, die am Motorgehäuse 8 anliegt.

Die Fig. 4 zeigt das in der Fig. 3 dargestellte Steckstück 3 in Vergrößerung. Dargestellt ist das Steckstück 3 im Gesamtaufbau mit dem innenliegenden Me­ tallrohr 12 und der Elastomerhülle 13 mit angefügtem Elastomerprofilstück 16 und Elastomerformstück 18. Die Elastomerhülle 13 kann in einer Ausführungsvariante des Steckstücks 3 auch nicht auf dem innenliegenden Metallrohr 12 angebracht werden und somit gänzlich entfallen.

Dargestellt ist auch der biegeweiche Anschlußbereich 20 des Elastomerprofil­ stückes 16, der das Metallrohr 12 überragt. Gezeigt ist auch die am Elastomer­ profilstück 16 ausgebildete Nut 5 mit einem Profil 6 mit kugelförmiger 17 Oberflä­ chengestaltung. Dargestellt ist auch das Elastomerformstück 18 mit dem Wulst 7 in kugelförmiger 17a Ausbildung und der Ringdichtlippe 4.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ein in den Ölanschlußstutzen 2 eingeschobenes Steckstück 3 dargestellt. Das Steckstück 3 endet etwa im oberen Drittel des Motorölkühlers 11 so daß der Motorölkühler 1 auch bei Stillstand der Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Öl gefüllt bleibt. Abgedichtet ist das Steckstück 3 über Dichtringe 23, die einerseits in einer Aufnahmebohrung 21 des Motorge­ häuses 8 eingesetzt ist und zum anderen in eine Rohrmuffe 22, die mit dem An­ schlußstutzen 2 des Motorkühlers 1 verlötet ist, eingreifen. Im übrigen sind die Steckstücke 3 sowohl des Ölzulaufs als auch des Ölablaufs zu bzw. aus dem Motorölkühler 1 gleich ausgebildet.

Claims (16)

1. Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der Öl zur Schmierung und/oder Kühlung eingesetzt ist und die einen Ölkreislauf mit zumindest einem Motorölküh­ ler aufweist, wobei der Motorölkühler mit der Hubkolbenbrennkraftmaschine ver­ bunden ist und Ölanschlußstutzen aufweist, die über Steckstücke in Strömungs­ verbindung mit dem Motorgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorölkühler (1) getrennte mit Abstand zuein­ ander angeordnete Ölanschlußstutzen (2) für Öleinlaß und Ölauslaß aufweist, die baugleich und als Preßteil ausgeführt sind.

2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckstück (3) in seinem dem Ölanschluß­ stutzen (2) zugewandten Endbereich ein Elastomerprofilstück (16) aufweist, in dem eine radiale Nut (5) angeordnet ist, die in form- und kraftschlüssiger Wirk­ verbindung mit dem Ölanschlußstutzen (2) steht, wobei die Wände der Nut (5) die Ränder der Anschlußöffnung (19) des Ölanschlußstutzens (2) umgreifen.

3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckstück (3) in der Nut (5) ein Profil (6) auf­ weist.

4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckstück (3) in seinem dem Ölanschluß­ stutzen (2) abgewandten Endbereich ein Elastomerformstück (18) aufweist, wobei an das Elastomerformstück (18) ein Wulst (7) angeformt ist.

5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (6) und der Wulst (7) kugelförmig (17, 17a) ausgebildet sind.

6. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerformstück (18) eine Ringdichtlippe (4) aufweist, die im Einbauzustand des Steckstückes (3) am Motorgehäuse (8) anliegt.

7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit dem Metallrohr (12) des Steckstückes (3) öldicht verbundene Elastomerhülle (13) das Elastomerprofilstück (16) und das Elastomerformstück (18) angefügt sind.

8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dem Ölanschlußstutzen (2) zugewandten Endbereich des Steckstückes (3) das Elastomerprofilstück (16) das Metallrohr (12) überragt.

9. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußöffnung (19) im Ölanschlußstutzen (2) für den Ölein- und Ölaustritt im Durchmesser beispielsweise 1 mm kleiner ist, als die Aufnahmebohrung (21) im Motorgehäuse (8).

10. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite (11) des Motorölkühlers (1) eine Befestigungslasche (9) und an der gegenüberliegenden Stirnseite (11 a) ein Be­ festigungshalter (10) als Preßteil mit je einer Befestigungsbohrung (14, 14a) an­ geformt sind, wobei Befestigungslaschen (9) und Befestigungshalter (10) eine ebene Fläche aufweisen und mit dieser an die entsprechende Stirnseite (11, 11 a) angelötet sind.

11. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckstück (3) in den Ölanschlußstutzen (2) einschiebbar ist.

12. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstecktiefe des Steckstückes (3) in den Ölan­ schlußstutzen (2) in Abhängigkeit von dem in dem Motorölkühler (1) einzu­ stellenden Ölstand festlegbar ist.

13. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ölanschlußstutzen (2) eine Rohrmuffe (22) dichtend befestigbar ist.

14. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckstück (3) mit Spiel in die Rohrmuffe (22) einsetzbar und über einen Dichtring (23) gegenüber der Rohrmuffe (22) abdicht­ bar ist.

15. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (23) auf das Steckstück (3) aufvulka­ nisiert ist.

16. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Dichtringes ACM ist.