DE740214C

DE740214C - Welded crankcase

Info

Publication number: DE740214C
Application number: DEA90834D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H William Werner
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1940-02-04
Filing date: 1940-02-04
Publication date: 1943-10-14

Description

Geschweißtes Kurbelgehäuse Die Erfindung betrifft ein geschweißtes Kurbelgehäuse, insbesondere für in Reihe angeoTdnete mehrzylindrige Kolbenmaschinen, das ,aus mehreren quer gestellten Steg-,wänden und mehreren diese abschließenden, längs gestellten Deck- und Seitenwänden zusammengesetzt ist, woben diese Wände aus einzeln gefertigten und miteinander verschweißten Stahlblechtafeln bestehen.Welded crankcase The invention relates to a welded one Crankcase, especially for multi-cylinder piston engines arranged in series, that, from several transversely placed web, walls and several these closing, is composed longitudinally placed top and side walls, these walls from individually manufactured and welded together sheet steel panels.

Bei den bekannten Kurbelgehäusen dieser Art sind die einzelnen Stahlblechtafeln ohne die zu ihrer Versteifung oder Verbindung dienenden Auspressungen sowie Durch brechungen angefertigt und müssen daher nachträglich mit Flanschen versehen oder ausgeschnitten werden, tun die einbaufähige Forma zu erhalten. Dazu ist nicht nur eine Vielzahl von Arbeitsgängen nötig, die den Arbeitsaufwand (Arbeitsstunde je PS) erhöht, sondern auch eine Vielzahl vorn Einzelteilen erforderlich, . die das Leistungsgewicht (kg je PS) vergrößert. Es gelingt auf diese Weise insbesondere rächt, geschweißte Kurbelgehäuse für die Massenfertigung am laufenden Band herzurichten, da sowohl die Vielzahl der Arbeitsgänge als auch die der Einzelteile diesem Bes:trebien hinderlich sind. Auch müssen hierbei Stahlblechtafeln von verhältnismäßig großen Wandstärken, die dien Gehäusewänden eine für die Bearbeitung und den Zusammenbau hinreichende E gg!e'nsteifigkeit verleihen, verwendet werden.In the known crankcases of this type, the individual sheet steel panels are without the extrusions that are used to stiffen or connect them, as well as through breaks and must therefore be subsequently flanged or cut out, do to get the buildable forma. This is not just about a large number of work steps are necessary, which reduce the workload (working hours per PS) increased, but also a large number of front individual parts required. the the Power-to-weight ratio (kg per hp) increased. It succeeds in particular in this way avenges the churning out of welded crankcases for mass production, because both the multitude of operations and that of the individual parts strive for this purpose are a hindrance. Sheet steel panels of relatively large size must also be used here Wall thicknesses that serve as the housing walls for machining and assembly give sufficient rigidity, can be used.

Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die Stahlbleehtafeln mit allen zu ihrer Versteifung oder Verbindung dienenden Auspressungen, sowie Durchbrechungen durchweg punktverschweißt sind. Dadurch gelingt es, mit einer Mindestzahl von Arbeitsgängen sowie mit einer Mindestzahl von Einzelteilen das Auslangen zu finden, so daß sowohl der Arbeitsaufwand (Arbeitsstunde je PS) als auch das Leis.tungsgew 1Cht (kg je PS) bei gleicher Festigkeit des Gehäuses verringert wird. Die Stahlblechtafeln können hierbei verhältnismäßig dünnwandig gewählt werden, da sie ja von vornherein im Hinblick auf ihre Lagerung und Beförderung hinreichend versteift sind und auch keine für die weitere Bearbeitung erforderliche Eigenfestigkeit aufzuweisen brauchen. Durch ihr sofortiges Herauspressen in die einbaufähige Form erhalten die Stahlblechtafeln ein Vielfaches der Steifigkeit, die das Ausgangsblechstück besitzt; sie können daher ohne besondere Vorkehrungen gelagert, weiterhefördert oder zusammengebaut werden. Da durch das einstöckige Herauspressen der Stahlblechtafeln nahezu kein Materialverlust und durch das nachfolgende Punktverschweiß:en nahezu keine Festigkeitseinbuße entsteht, ist leine äußerst wirtschaftliche Fertigung erreichbar. Mit derartigen Kurbelgehäusen läßt sich die erforderliche Standfestigkeit auch bei Maschinenleistungen :erzielen, bei denen die Verwendung geschweißter Kurbelgehäuse bisher ausgeschlossen- erschien.In contrast, the novelty of the invention is that the sheet steel sheets with all extrusions used to stiffen or connect them, as well as openings are spot welded throughout. This makes it possible with a minimum number of operations as well as to make do with a minimum number of individual parts, so that both the workload (working hours per PS) as well as the power output 1Cht (kg per PS) is reduced with the same strength of the housing. The sheet steel panels can be chosen to be relatively thin-walled, since they are from the outset are and also sufficiently stiffened with regard to their storage and transport do not need to have any inherent strength required for further processing. The sheet steel panels are obtained by pressing them out immediately into the ready-to-install form a multiple of the stiffness possessed by the starting sheet metal piece; therefore they can be stored, conveyed further or assembled without special precautions. Since the one-story pressing out of the sheet steel panels means there is almost no loss of material and through the subsequent spot welding: there is almost no loss of strength, extremely economical production can be achieved. With such crankcases the required stability can also be achieved with machine performance: in which the use of welded crankcases previously appeared to be ruled out.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel näher veranschaulicht. Es zeigen: Fig. i einen senkrechten Querschnitt durch das Kurbelgehäuse, und zwar linke Hälfte längs der Zylindermittelebene, rechte Hälfte längs der Linie I-I in Fig. 6 und 7; Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch das Kurbelgehäuse; Fig.3 bis 5 die zugehörigen Schnitte längs den Linien III-III, IV-IV und V-V in Fig. i ; Fig.6 eine Draufsicht auf das Kurbelgehäuse und 'Fig.7 eine Seitenansicht des Kurbelgehäuses, und zwar in Richtung des Pfeiles P in Für. 1.The invention is illustrated in more detail in an exemplary embodiment. They show: FIG. 1 a vertical cross section through the crankcase, specifically left half along the cylinder center plane, right half along line I-I in Figures 6 and 7; 2 shows a vertical longitudinal section through the crankcase; Fig. 3 to 5 the associated sections along the lines III-III, IV-IV and V-V in Fig. i ; FIG. 6 is a top view of the crankcase and FIG. 7 is a side view of the Crankcase, in the direction of arrow P in for. 1.

Das Kurbelgehäuse ist aus mehreren zur Längsachse X quer gestellten Stegwänden A und mehreren längs gestellten Abs@chlußwänden (einer Deckwand B, zwei Seitenwänden C) zusammengesetzt. Diese Wände bestehen aus einzelnen dünnwandigen Stahlblechtafeln (von etwa i bis i,5 mm Wandstärke), die mit allen zu ihrer Versteifung oder Verbindung dienenden Auspres.sun:gen und Durchbrechungen in die einbaufähige Form gepreßt und längs dieser Auspressungen und Durchbrechungen miteinander punktverschweißt sind. Die StegwandA ist aus zwei Stahlblecht.afeln 2 zusammengefügt, die um eine Quermittelebene Y des Gehäuses symmetrisch angeordnet sind. Die Stahlblechtafeln 2 sind einerseits mit Auspressungen 3 und 5, die durchlaufende Trä er q. und 6 bilden, andererseits mit Durchbrechungen 7 versehen, deren Verstärkungsränder umlaufende Träger 8 bilden. Die Stahlblechtafeln 2 sind bei io" längs der Auspressungen 3 und 5 sowie längs der Ausnehmungen 7 umlaufend miteinander punktverschweißt. Hierdurch ergänzen sich die rinnenförmigen Träger q. der beiden Stahlblechtafeln 2 zu kastenförmigen Hohlprofilen, während sich die rinnenförmigen Träger 6 zu einem U-förmigen Profil mit in der Längsrichtung umgebördelten Enden 9 ergänzen. Die sich über Höhe und Breite erstreckenden Hohlprofile bilden ein zur Aufnahme von Zug-und Druckkräften geeignetes Fachwerk.The crankcase is composed of several web walls A placed transversely to the longitudinal axis X and several longitudinal end walls (one top wall B, two side walls C). These walls consist of individual thin-walled sheet steel panels (from about 1.5 mm to 1.5 mm wall thickness), which are pressed into the buildable shape with all of the expressions and openings that serve to reinforce or connect them and are spot-welded to one another along these expressions and openings. The web wall A is composed of two sheet steel panels 2 which are arranged symmetrically about a transverse center plane Y of the housing. The sheet steel panels 2 are on the one hand with extrusions 3 and 5, the continuous Trä he q. 6 and 6, on the other hand provided with openings 7, the reinforcing edges of which form circumferential supports 8. The sheet steel panels 2 are spot-welded to one another circumferentially at io ″ along the extrusions 3 and 5 and along the recesses 7. As a result, the channel-shaped supports q. Of the two sheet steel panels 2 complement each other to form box-shaped hollow profiles, while the channel-shaped supports 6 form a U-shaped profile with ends 9 flanged in the longitudinal direction. The hollow profiles extending over height and width form a framework suitable for absorbing tensile and compressive forces.

In jeder StegwandA ist ein entsprechend geformter La@gerkörp:er 6Q eingesetzt und mit den umgebördelten Endeng der Auspress.ungen 5 beider Stahlblechtafeln 2 punktverschweißt.In each web wall A there is a correspondingly shaped bearing body: it 6Q inserted and with the flanged ends of the Auspress.ungen 5 of both sheet steel panels 2 spot welded.

Die De ckwandB ist aus zwei Stahlblechtafeln io, i i zusammengefügt, die mit einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl kreisrunder Ausnehmungen 12" versehen sind. Die Ausnehmungen 12" sind durch umlaufende WulSte 12 begrenzt, die je einen ringförmigen Träer 13 bilden. Die seitlichen Ränder 1.1 der' St.ahlblecht,afeln i o, i i sind nach oben bzw. nach unten umgebördelt. Die obere Stahlble-chtafel i i ist mit Querauspressungen 15 und Längsauspressungen 16 versehen, die rinnenförmige Träger 17 und 18 bilden. Die Stahlblechtafeln io, i i sind bei ig längs der Auspressungen 15, 16 und der Wulste 12 miteinander punktverschweißt. Hierdurch «-erden die ringförmigen Träger 13 zu einem umlaufenden Hohlprofil und die rinnenförmigen Träger 17, 18 zu durchlaufenden Hohlprofilen geschlossen. Die sich über Länge und Breite erstreckenden Hohlprofile bilden ein druck-und biegungssteifes Fachwerk. In die Ausnehmungen 12" der Deckwand B sind Stützringe 13" für die Zylinder eingesetzt und mit dem Wulst 12 der Stahlblechtafeln i o, i 1 umlaufend verschweißt.The top wall B is made up of two sheet steel panels io, i i, the number of circular recesses 12 "corresponding to the number of cylinders are provided. The recesses 12 "are limited by circumferential beads 12, which each form an annular carrier 13. The side edges 1.1 of the 'St. Stahlblecht, afeln i o, i i are flanged upwards and downwards, respectively. The upper sheet steel panel i i is provided with transverse press-outs 15 and longitudinal press-outs 16, the channel-shaped Form carriers 17 and 18. The sheet steel panels io, i i are in ig along the extrusions 15, 16 and the beads 12 are spot-welded to one another. This «-grounds the ring-shaped ones Support 13 to a circumferential hollow profile and the channel-shaped supports 17, 18 to continuous hollow profiles closed. The ones that extend over length and width Hollow profiles form a framework that is resistant to compression and bending. In the recesses 12 " the top wall B, support rings 13 ″ are used for the cylinder and with the bead 12 of the sheet steel panels i o, i 1 welded all the way round.

Die SeitenwändeC bestehen aus je einer einzigen Stahlblechtafel. Die Stahlblechtafel ist mit Querauspressungen 2o, die je einen rinnenförmigen Träger 2i in der Quermittelebene Y bilden, außerdem mit Längsauspressungen 22 versehen, die mehrere rinnenförmige Längsträger 23 bilden. Die Stahlblechtafel ist ferner mit einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen 2.1Q versehen, die als Handlöcher für die Pleuelstangenlager dienen und denen umgebßrdelte Ränder 25 je einen ringförmigen Träger 24. bilden. Die oberen und unteren Enden 26 der Seitenwand C sind etwa rechtwinklig umgebördelt. Die Träger 21, 22, 24. hängen in der Art eines zug- und biegungssteifen Fachwerkes zusammen.The side walls C each consist of a single sheet steel panel. the Sheet steel sheet is with transverse press-outs 2o, each with a channel-shaped carrier 2i in the transverse center plane Y, also provided with longitudinal press-outs 22, which form a plurality of channel-shaped longitudinal members 23. The sheet steel panel is also provided with a number of recesses 2.1Q corresponding to the number of cylinders, which serve as hand holes for the connecting rod bearings and which are flanked on the edges 25 each form an annular carrier 24. The upper and lower ends 26 of the Side wall C are beaded approximately at right angles. The beams 21, 22, 24. hang in the type of a tensile and flexurally stiff framework.

An die Seiten .wände C schließt sich je eine L-förmig abgewinkelte Blechschiene D an, an der die Zuganker 34 angreifen. Die umgebördelten Enden 26 der Seitenwände C und 9 der Stegwände A sind durch eine Blechplatte E versteift.At the side. Walls C each closes an L-shaped angled Sheet metal rail D on, on which attack the tie rods 34. The beaded Ends 26 of the side walls C and 9 of the web walls A are stiffened by a sheet metal plate E.

Das Kurbelgehäusie wird in folgender Weise zusammengesietzt: Zunächst werden die StegwändeA im Zylinderabstand nebeneinander aufgestellt und die Deckwand B sowie die Seitenwände C aufgelegt, so daß sich die durchlaufenden Träger 6, 21 zu einem kastenförmigen Hohlprofil schließen. Hierauf werden die WändeA,B bei 28 zu beiden Seiten der Träger 6, 17 und die Wände A, C bei 29 zu beiden Seiten der Träger 6, 21 miteinander punktverschweißt. Außerdem werden bei 30 die umgebördelten Endren 14 der Stahlblechtafeln i o, i i mit den Seitenwänden C punktverschweißt. Schließlich werden die Bleche C, D bei 31 in der Längsrichtung und die BlecheA,E bei 32 in der Querrichtung miteinander punktverschweißt.The crankcase is assembled in the following way: First, the web walls A are set up next to one another at a cylinder distance and the top wall B and the side walls C are placed so that the continuous beams 6, 21 close to form a box-shaped hollow profile. Then the walls A, B at 28 on both sides of the beams 6, 17 and the walls A, C at 29 on both sides of the beams 6, 21 are spot-welded to one another. In addition, at 30 the flanged ends 14 of the sheet steel panels io, ii are spot-welded to the side walls C. Finally, the sheets C, D are spot-welded to one another at 31 in the longitudinal direction and the sheets A, E at 32 in the transverse direction.

Jede Stahlblechtafel 2, 10, 11 sowie jede Seitenwand C, die einzeln in die tei;nbaufertige Form gepreßt wird, erhält damit von vornherein die zur Lagerung, Beförderung und zum Zusammenbau erforderliche Eigensteifigkeit. Durch Punktverschweiß;ung je zweier fertiggepreßter Stahlblechtafeln 2, 2 und i o, 11 werden leichte Wände A und B von hoher Druckzug- bzw. Druckbiegefesti;gkeit gebildet. Erst durch Zusammensetzung und Punktverschweißung dieser WändeA,B,C entsteht ein Kurbelgehäuse, das trotz seines überaus leichten Gewichtes allen im Betriebe auftretenden Kräften gewachsen, ist und das die Vorzügieeinfacher Herstellung und hoher Werkstoffausnutzung in sich vereinigt.Each sheet steel sheet 2, 10, 11 and each side wall C, which is individually pressed into the partially ready-to-assemble form, is thus given the inherent rigidity required for storage, transport and assembly from the outset. By Punktverschweiß; ung each two fertiggepreßter steel sheets 2, 2 and io, 11 lightweight walls A and B are high or Druckzug- Druckbiegefesti; formed ness. Only through the assembly and spot welding of these walls A, B, C is a crankcase created which, despite its extremely light weight, can withstand all forces occurring in the company and which combines the advantages of simple manufacture and high material utilization.

Nach der Erfindung können Kurbelgehäuse für jede beliebige Zylinderanordnung (V-, H-o@der X-Fonn o. dgl.) und für jede Art von Kolbenmaschinen (Dampfmaschine, Brennkraftmaschine, Pumpe, Verdichter _o. dlgl.) hergestellt werden.According to the invention, crankcases can be produced for any cylinder arrangement (V-, Ho @ der X-Form or the like) and for any type of piston engine (steam engine, internal combustion engine, pump, compressor, etc.).

Claims

PATENT CLAIMS: i. Welded crankcase, especially for in Multi-cylinder piston machines arranged in a row, consisting of several transversely placed Bar walls and several cover and side walls that seal them off lengthways is composed, these walls made of individually manufactured and welded together Sheet steel panels exist, characterized in that the sheet steel panels with all of the expansions that serve to stiffen or connect them. like breakthroughs pressed into the buildable form and along its expression; sung as well as breakthrough en are spot welded throughout.

2. Crankcase according to claim i, characterized in that 67: e press-outs (corrugations 3, 15, 16, 2o, 22 and flanges. 5, 9) of the sheet steel panels (2, 1o, ii, C) or 'which their thru-breaks ( Recesses 12a, 24Q and windows 7) delimiting edges (flanges 12, 25 and ribs 8) form continuous or circumferential supports (4, 6, 17, 18, 21, 23 or 13, 24) of the housing.

3. crankcase according to claim i and 2, characterized in that the carriers (4, 6, 1-3, 17, 18) one sheet steel sheet (2, 11) with the supports (4, 13, 21) of the other sheet steel sheet (2, 1o, C) or these complement each other to box-shaped or ring-shaped hollow profiles.

4. Crankcase according to claim i to 3, characterized in that the carrier (4, 6 or 21, 23, 24 or 13, 17, 18 ) form suitable trusses in a known manner to absorb tensile and compressive forces or bending forces. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following were considered in the granting procedure: German patent specification .... No. 637 372, 644 981; American Patent No. 2,011642; Magazine »Techn. Blätter "from 2.4.39 p.233 (article" Das Dopp, elblech ").