DE29822719U1 - Fastening system for housing covers on housings for motor machines - Google Patents
Fastening system for housing covers on housings for motor machinesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für Gehäusedeckel an Gehäusen für Kraftmaschinen, insbesondere von Gehäusen für Funktionsbauteile wie Getriebe, Zylinderkopf, Wellenlagerung oder dgl. von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a fastening system for housing covers on housings for engines, in particular housings for functional components such as gearboxes, cylinder heads, shaft bearings or the like of motor vehicles.
Gehäusedeckel für Gehäuse von Kraftmaschinen haben neben ihrer Schutzfunktion gegenüber äußeren Einflüssen vor allem die Aufgabe, den umschlossenen Raum abzudichten und zur Stabilisierung des Gehäuses beizutragen. Bei Gehäusen in Kraftfahrzeugen zum Schutz von Geräusche verursachenden Funktionsbauteilen sollen die Gehäusedeckel so ausgebildet sein, daß nur ein sehr geringer Geräuschpegel entsteht. Außerdem wird aus Gründen der Gewichtsreduzierung und der Kraftstoffeinsparung gefordert, daß die Gehäusedeckel nur ein geringes Gewicht aufweisen. Aus der DE 195 27 263 A1 ist ein Gehäusedeckel, vorzugsweise für ein Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges bekannt, der aus einem Kunststoff-Formteil mit einem umlaufenden Befestigungsflansch und einem metallischen Trägerelement mit einem ringförmigen Flansch und einer rippenförmigen Verstrebung besteht. Diese umschließt im eingebauten Zustand den wannenförmig ausgebildeten Teil des Kunststoff-Formteils. Der metallische Träger dient zur Abstützung und Stabilisierung des als Kunststoff-Formteil ausgebildeten eigentlichen Gehäusedeckels. In der Einbaulage befindet sich der umlaufende Dichtflansch des Kunststoff-Formteils in Berührungskontakt mit dem Gehäuseflansch und dem Befestigungsflansch des metallischen Trägerelementes. In dem Dichtflansch und in dem Befestigungsflansch befinden sich deckungsgleich Durchgangsbohrungen für Schrauben, die in die Gewindebohrungen des Gehäuseflansches mit definierter Vorspannung eingeschraubt werden. Dadurch wird der Dichtflansch vom Befestigungsflansch gegen den Gehäuseflansch gedrückt.Housing covers for engine housings have, in addition to their protective function against external influences, the main task of sealing the enclosed space and contributing to the stabilization of the housing. In the case of housings in motor vehicles, to protect functional components that cause noise, the housing covers should be designed in such a way that only a very low noise level is generated. In addition, for reasons of weight reduction and fuel savings, the housing covers should be light. DE 195 27 263 A1 discloses a housing cover, preferably for a gearbox housing of a motor vehicle, which consists of a plastic molded part with a circumferential fastening flange and a metal support element with an annular flange and a rib-shaped strut. When installed, this encloses the trough-shaped part of the plastic molded part. The metal support serves to support and stabilize the actual housing cover, which is designed as a plastic molded part. In the installation position, the circumferential sealing flange of the plastic molded part is in contact with the housing flange and the fastening flange of the metal support element. In the sealing flange and the fastening flange there are congruent through holes for screws that are screwed into the threaded holes of the housing flange with a defined preload. As a result, the sealing flange is pressed against the housing flange by the fastening flange.
Der Nachteil dieser Lösung besteht vor allem in der Art der Befestigung des Gehäusedeckels an dem Gehäuseflansch. Das Kunststoff-Formteil ist in der Einbaulage in direktem Kontakt sowohl mit dem Gehäuseflansch als auch mit dem metallischenThe disadvantage of this solution is mainly the way in which the housing cover is attached to the housing flange. In the installed position, the plastic molded part is in direct contact with both the housing flange and the metal
Schwingungen werden vom Gehäuse über den Dichtflansch des Kunststoff-Formteils auf das metallische Trägerelement übertragen, wodurch unvermeidbare Geräusche entstehen. Das Kunststoff-Formteil und das Trägerelement werden somit in unter-Vibrations are transmitted from the housing via the sealing flange of the plastic molded part to the metal support element, which causes unavoidable noise. The plastic molded part and the support element are thus in different
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schiedliche, sich überlagernde Schwingungen versetzt, die zu einem erhöhten Geräuschpegel führen.different, overlapping vibrations, which lead to an increased noise level.
Aus der DE 44 37 341 A1 ist eine gattungsgemäBe Befestigungsanordnung für Deckel an Maschinen bekannt, bei der der gummielastische Profilstreifen an der Dichtseite des Randes des Deckels umlaufend und an der Befestigungsseite nur teilweise im Bereich der Befestigungsstellen anvulkanisiert ist. Im Bereich der Befestigungsmittel sind einzelne Spannstücke unter Vorspannung angeordnet, durch die der Gehäusedeckel in Einbaulage abdichtend gegen das Gehäuse lagefixiert ist. Durch die Anordnung einzelner Spannstücke wird auf den Profilstreifen umfangseitig kein gleichmäßiger Anpreßdruck ausgeübt, so daß die Gefahr besteht, daß Dichtheitsprobleme auftreten. Außerdem führen die einzelnen Spannstücke zu einem erhöhten Montageaufwand.DE 44 37 341 A1 discloses a generic fastening arrangement for covers on machines, in which the rubber-elastic profile strip is vulcanized all the way around the sealing side of the edge of the cover and only partially in the area of the fastening points on the fastening side. In the area of the fastening means, individual clamping pieces are arranged under pre-tension, by means of which the housing cover is fixed in position against the housing in a sealing manner in the installed position. Due to the arrangement of individual clamping pieces, no uniform contact pressure is exerted on the profile strip on the circumference, so that there is a risk of sealing problems occurring. In addition, the individual clamping pieces lead to increased assembly effort.
an Gehäusen von Kraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, zu schaffen, das eine vollständige Entkopplung der auftretenden Schwingungen zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäuse gewährleistet, das nur geringe Kosten verursacht, eine einfache Montage ermöglicht und für unterschiedliche Gehäusedeckelvarianten einsetzbar ist und die erforderliche Dichtheit gewährleistet.on the housings of engines, in particular motor vehicles, that ensures complete decoupling of the vibrations occurring between the housing cover and the housing, that only causes low costs, enables easy installation and can be used for different housing cover variants and ensures the required tightness.
gelöst. Geeignete Ausgestaltungsvarianten sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.solved. Suitable design variants are specified in claims 2 to 8.
Schallentkopplung und eine Reduzierung der während des Betriebszustandes auftretenden Geräusche. Der Gehäusedeckel ist über das zwischengeschaltete Dichtungs- und Entkopplungselement vollentkoppelt zum Gehäuse und auch zu dem zusätzlichen Rahmenbauteil befestigt. Die Abdeckhaube bzw. der Gehäusedeckel hat keinen direkten Kontakt zum Gehäuse oder zum Rahmen. Durch die in Einbaulage angezogenen Befestigungsschrauben wird über das Dichtungs- und Entkopplungselement eine Anpreßkraft auf den Gehäusedeckel ausgeübt und dieser dadurch in der gewünschten Position lagefixiert und gleichzeitig über den weichelastischen Dichtungsbereich zum Gehäuse abgedichtet. Das neue Befestigungssystem ermöglicht eine schnelle und sichere Montage des Gehäusedeckels und ist für verschiedene Gehäusedeckelvarianten einsetzbar. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, wo die Schraubverbindungen jeweils separat entkoppelt werden, tritt eine erhebliche Reduzierung der erforderlichen Anzahl an Bauteilen ein, wodurch der Montageaufwand wesentlich gesenkt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufSound decoupling and a reduction in the noises that occur during operation. The housing cover is fully decoupled from the housing and also from the additional frame component via the intermediate sealing and decoupling element. The cover or the housing cover has no direct contact with the housing or the frame. The fastening screws tightened in the installation position exert a pressure on the housing cover via the sealing and decoupling element, which fixes it in the desired position and at the same time seals it to the housing via the soft elastic sealing area. The new fastening system enables the housing cover to be installed quickly and safely and can be used for various housing cover variants. Compared to conventional solutions, where the screw connections are decoupled separately, there is a significant reduction in the number of components required, which significantly reduces the assembly effort. Another advantage is that
ansonsten erforderliche Spezialschrauben verzichtet werden kann, und der Einsatz von Standardschrauben ermöglicht wird.otherwise required special screws can be dispensed with and the use of standard screws is possible.
Das Befestigungssystem ist kostengünstig herstellbar. Der Einsatz eines
rahmenartigen Bauteils bietet auch den Vorteil, den Rahmen mit Verstrebungen auszurüsten, so daß dieser noch die Funktion als Trägerelement für den Gehäusedeckel
übernimmt. Der Rahmen kann aus ungefüllten oder gefüllten thermoplastischen oder duromeren Werkstoffen oder aus Metall bestehen. Das Dichtungsund
Schallentkopplungselement ist einteilig ausgebildet und kann entweder als Einzelteil auf den Gehäusedeckelflansch aufgesetzt werden oder ist mit diesem lösbar
oder unlösbar verbunden. Letzteres wird dadurch erreicht, daß der Gehäusedeckelflansch
im Spritzgießverfahren mit dem Dichtungs- und Entkopplungselement umspritzt wird. Dieses besteht aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem
thermoplastischen Elastomer oder Elastomer, und ist in seinen elastischen Eigenschaften über die Formgebung unterschiedlich eingestellt, so daß ein
Entkopplungsbereich und ein Dichtungsbereich gebildet werden. Die so eingestellten
Materialeigenschaften gewährleisten einerseits eine ausreichende Abdichtung und andererseits eine nahezu vollständige Schallentkopplung zwischen dem Gehäuse und
dem Gehäusedeckel.
Je nach den Anforderungen an die Dichtungs- und Entkopplungsfunktion kann das Dichtungs- und Entkopplungselement sowohl in seinem Profil als auch in seiner
Materialzusammensetzung unterschiedlich ausgeführt sein.The fastening system can be manufactured inexpensively. The use of a frame-like component also offers the advantage of equipping the frame with struts so that it still takes on the function of a support element for the housing cover. The frame can be made of unfilled or filled thermoplastic or duromeric materials or of metal. The sealing and sound decoupling element is designed as a single piece and can either be placed on the housing cover flange as a single part or is detachably or permanently connected to it. The latter is achieved by overmolding the housing cover flange with the sealing and decoupling element using an injection molding process. This consists of an elastic material, preferably a thermoplastic elastomer or elastomer, and its elastic properties are adjusted differently via the shape so that a decoupling area and a sealing area are formed. The material properties adjusted in this way ensure, on the one hand, adequate sealing and, on the other hand, almost complete sound decoupling between the housing and the housing cover.
Depending on the requirements of the sealing and decoupling function, the sealing and decoupling element can be designed differently both in its profile and in its material composition.
zugehörigen Zeichnung zeigen
25show associated drawing
25
gemäß befestigten Gehäusedeckel in perspektivischer Darstellung als Halbschnitt,according to attached housing cover in perspective view as half section,
vereinfachter Darstellung als Längsschnitt,simplified representation as a longitudinal section,
vereinfachter Darstellung als Längsschnitt undsimplified representation as longitudinal section and
vereinfachter Darstellung als Längsschnitt.simplified representation as a longitudinal section.
In der Figur 1 ist das obere Teilstück eines Gehäuses 1 dargestellt, das einen
umlaufenden Befestigungsflansch 1a besitzt, in dem in definierten Abständen Gewindebohrungen 1b zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 5 angeordnet sind.
Der Gehäusedeckel bzw. die Zylinderkopfhaube 2 besitzt ebenfalls einen umlaufenden
Flansch 2a.
In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Einbaulage ist der Gehäusedeckelflansch 2a
in axialer Richtung A beabstandet zu dem Gehäuseflansch 1a angeordnet, durch den
Einbau eines einteiligen Dichtungs- und Schallentkopplungselementes 3, das U-förmig
ausgebildet ist. Das Dichtungs- und Entkopplungselement 3 ist so dimensioniert, daß es paßgenau auf den Gehäusedeckelflansch 2a aufsteckbar ist. Die
beiden Schenkel 3a und 3b des Dichtungs- und Entkopplungselementes 3 sind gleich
lang und die schmale Stirnseite des oberen Schenkels 3b liegt an der Außenseite der
Gehäusedeckelwand 2b an. Der untere Schenkel 3a wirkt in erster Linie als Dichtungselement und der obere Schenkel 3b dient vorrangig zur Schallentkopplung.
Die Befestigung des Gehäusedeckels 2 an dem Gehäuseflansch 1a erfolgt mittels
eines umlaufenden Rahmens 4 und den Befestigungsschrauben 5. Der Rahmen 4 liegt mit seiner Unterseite auf der Oberseite des Gehäuseflansches 1a auf und besitzt eine
zum Gehäuseflansch 1a offene Hinterschneidung 6 zur Aufnahme des Dichtungs- und Entkopplungselementes 3. Die Hinterschneidung 6 ist in ihrer Tiefe so dimensioniert,
daß in Einbaulage auch der äußere Rand des Gehäusedeckelflansches 2a in diese hineinragt. In ihrer Höhe ist die Hinterschneidung 6 auf den äußeren Abstand
zwischen den beiden Schenkeln 3a und 3b des Dichtungs- und Entkopplungselementes
abgestimmt. Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen, sind das Dichtungs- und Entkopplungselement 3 und der Gehäusedeckel 2 in Einbaulage durch den Rahmen 4
lagefixiert. Das oberhalb des Schenkels 3b befindliche, das Dichtungs- und Entkopplungselement 3 übergreifende Teilstück 4a des Rahmens 4 ist in seiner Breite
so bemessen, daß ein definierter Abstand a zu der Gehäusedeckelwand 2b eingehalten ist, um in endgültiger Einbaulage einen Berührungskontakt zwischen dem
Rahmen 4 und dem Gehäusedeckel 2 auszuschließen.Figure 1 shows the upper part of a housing 1, which has a circumferential fastening flange 1a in which threaded holes 1b are arranged at defined intervals for receiving fastening screws 5. The housing cover or the cylinder head cover 2 also has a circumferential flange 2a.
In the installation position shown in Figures 1 and 2, the housing cover flange 2a is arranged at a distance from the housing flange 1a in the axial direction A by installing a one-piece sealing and sound decoupling element 3, which is U-shaped. The sealing and decoupling element 3 is dimensioned so that it can be attached to the housing cover flange 2a with a precise fit. The two legs 3a and 3b of the sealing and decoupling element 3 are the same length and the narrow front side of the upper leg 3b rests against the outside of the housing cover wall 2b. The lower leg 3a acts primarily as a sealing element and the upper leg 3b serves primarily for sound decoupling. The housing cover 2 is attached to the housing flange 1a by means of a surrounding frame 4 and the fastening screws 5. The frame 4 rests with its underside on the top of the housing flange 1a and has an undercut 6 open to the housing flange 1a for receiving the sealing and decoupling element 3. The depth of the undercut 6 is dimensioned such that the outer edge of the housing cover flange 2a also protrudes into it in the installed position. The height of the undercut 6 is matched to the outer distance between the two legs 3a and 3b of the sealing and decoupling element. As can be seen in Figures 1 and 2, the sealing and decoupling element 3 and the housing cover 2 are fixed in position in the installed position by the frame 4. The section 4a of the frame 4 located above the leg 3b and spanning the sealing and decoupling element 3 is dimensioned in its width such that a defined distance a to the housing cover wall 2b is maintained in order to exclude any contact between the frame 4 and the housing cover 2 in the final installation position.
In dem Rahmen 4 befinden sich auf einer Achse mit den Gewindebohrungen 1b liegende Durchgangsbohrung 4b, durch die die Befestigungsschrauben 5 gesteckt werden.In the frame 4 there are through holes 4b on an axis with the threaded holes 1b, through which the fastening screws 5 are inserted.
Die Montage des Gehäusedeckels bzw. der Zylinderkopfhaube 2 ist sehr einfach und erfordert nur einen geringen Aufwand. Das einteilige Dichtungs-und Entkopplungselement 3 wird umlaufend auf den Gehäusedeckelflansch 2a aufgesteckt.The assembly of the housing cover or the cylinder head cover 2 is very simple and requires only a small amount of effort. The one-piece sealing and decoupling element 3 is placed all the way around the housing cover flange 2a.
Anschließend wird der Gehäusedeckel 2 zusammen mit dem Rahmen 4 in Einbaulage gebracht und die Befestigungsschrauben 5 werden durch die Bohrungen 4b des Gehäusedeckelflansches 2a gesteckt und in die Gewindebohrungen 1b des Gehäuseflansches 1 eingeschraubt. Nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben 5 mit einem definierten Drehmoment befindet sich der Gehäusedeckel 2 in der endgültigen Einbaulage. Durch die auf den Rahmen, insbesondere das Teilstück 4a, wirkende Anpreßkraft wird über den Schenkel 3b des Dichtungs- und Entkopplungselementes 3 der Gehäusedeckelflansch 2a gegen den als Dichtung wirkenden Schenkel 3a gedrückt und die dadurch erforderliche Abdichtung zum Gehäuse 1 bewirkt. In Einbaulage steht der Gehäusedeckel 2 in keinem direkten Beriihrungskontakt mit dem Gehäuse 1 und dem Rahmen 4.The housing cover 2 is then brought into the installation position together with the frame 4 and the fastening screws 5 are inserted through the holes 4b of the housing cover flange 2a and screwed into the threaded holes 1b of the housing flange 1. After tightening the fastening screws 5 with a defined torque, the housing cover 2 is in the final installation position. The contact force acting on the frame, in particular the section 4a, presses the housing cover flange 2a against the leg 3a acting as a seal via the leg 3b of the sealing and decoupling element 3, thereby creating the necessary seal with the housing 1. In the installation position, the housing cover 2 is not in direct contact with the housing 1 and the frame 4.
Auftretende Schwingungen des Gehäuses 1 während der Betriebsweise des Motors werden durch das Dichtungs- und Entkopplungselement 3 gedämpft und in einem sehr geringen Maße auf den Gehäusedeckel 2 übertragen. Dadurch kommt es zu einer wesentlichen Reduzierung des Geräuschpegels.Vibrations that occur in the housing 1 during operation of the motor are dampened by the sealing and decoupling element 3 and are transferred to the housing cover 2 to a very small extent. This leads to a significant reduction in the noise level.
In den Figuren 3 bis 5 sind drei verschiedene Ausführungsformen des Dichtungs- und Entkopplungselements dargestellt, wobei das Befestigungssystem für den Gehäusedeckel 2 in analoger Weise wie bei der in Figuren 1 und 2 dargestellten Variante ausgeführt ist. In der Figur 3 sind die beiden freien Enden der Schenkel 3a und 3b des Dichtungs- und Entkopplungselementes 3 mit einer Ringwulst 3c versehen. Dadurch wird eine geringfügig verbesserte Dichtungs- und Schallentkopplungswirkung erreicht.Figures 3 to 5 show three different embodiments of the sealing and decoupling element, whereby the fastening system for the housing cover 2 is designed in a similar manner to the variant shown in Figures 1 and 2. In Figure 3, the two free ends of the legs 3a and 3b of the sealing and decoupling element 3 are provided with an annular bead 3c. This achieves a slightly improved sealing and sound decoupling effect.
Bei der in der Figur 4 dargestellten Ausführungsvariante ist das Dichtungs- und Entkopplungselement 7 lösbar am Gehäusdeckelflansch 2a befestigt und umschließt den Gehäusedeckelflansch 2a vollständig. Das Dichtungs- und Entkopplungselement 7 besitzt einen oberen waagerechten Schenkel 7a, der sich bis zur Außenseite der Gehäusedeckelwand 2b erstreckt und in seinen Materialeigenschaften als Entkopplungselement wirkend ausgebildet ist. An den Schenkel 7a schließt sich ein senkrechter Schenkel 7b an, wobei die Außenseiten der Schenkel 7a und 7b in Einbaulage an der Innenseite der Hinterschneidung 6 des Rahmens 4 anliegen. Der sich an den Schenkel 7b anschließende untere waagerechte Schenkel 7c erstreckt sich bis an die nach innen gerichtete Kante des Gehäuse- und Gehäusedeckelflansches 1 a bzw. 2a. Dieser Schenkel 7c besteht aus weichelastischem Dichtungsmaterial und gewährleistet eine besonders wirkungsvolle Abdichtung zwischen dem Gehäuseflansch 1a und dem Gehäusedeckelflansch 2a. An der Innenseite des umlaufenden Schenkels 7c ist ein senkrechter Steg 7d angeformt, der in eine im Gehäusdeckelflansch 2a eingearbeitete Ringnut 2c einrastet. Vor der Montage des Gehäusedeckels kann das Dichtungs- und Entkopplungselement 7 lösbar mit demIn the embodiment shown in Figure 4, the sealing and decoupling element 7 is detachably attached to the housing cover flange 2a and completely encloses the housing cover flange 2a. The sealing and decoupling element 7 has an upper horizontal leg 7a which extends to the outside of the housing cover wall 2b and is designed to act as a decoupling element in its material properties. A vertical leg 7b adjoins the leg 7a, with the outer sides of the legs 7a and 7b resting on the inside of the undercut 6 of the frame 4 in the installed position. The lower horizontal leg 7c adjoining the leg 7b extends to the inward-facing edge of the housing and housing cover flange 1a or 2a. This leg 7c consists of soft elastic sealing material and ensures a particularly effective seal between the housing flange 1a and the housing cover flange 2a. A vertical web 7d is formed on the inside of the circumferential leg 7c, which snaps into an annular groove 2c machined into the housing cover flange 2a. Before mounting the housing cover, the sealing and decoupling element 7 can be detachably connected to the
Gehäusedeckelflansch 2a verbunden werden, wodurch die Montage des Gehäusedeckels vereinfacht wird, da während der Montage das Dichtungs- und Entkopplungselement lagefixiert ist und nicht verrutschen kann.Housing cover flange 2a, which simplifies the assembly of the housing cover, since the sealing and decoupling element is fixed in position during assembly and cannot slip.
Wie in Figur 5 dargestellt, kann das Dichtungs- und Entkopplungselement 8 auch direkt an den Gehäusedeckelflansch 2a angespritzt werden, wobei der Gehäusedeckel aus Kunststoff besteht. An dem als elastische Dichtung ausgebildeten unteren Schenkel 8a sind zusätzlich Dichtlippen 8b angeformt. Der an der waagerecht verlaufenden Innenseite der Hinterschneidung 6 des Rahmens 4 anliegende Schenkel 8c ist in seinen Materialeigenschaften als Entkopplungselement ausgeführt.As shown in Figure 5, the sealing and decoupling element 8 can also be molded directly onto the housing cover flange 2a, whereby the housing cover is made of plastic. Sealing lips 8b are additionally molded onto the lower leg 8a, which is designed as an elastic seal. The leg 8c, which rests on the horizontal inner side of the undercut 6 of the frame 4, is designed as a decoupling element in terms of its material properties.
Claims (8)
elastomeren oder verschiedenen elastomeren Werkstoffen besteht, wobei der mit dem Gehäuseflansch (1a) in Berührungskontakt stehende Bereich weicher5. Fastening system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing and sound decoupling element (3, 7,8) consists of a
elastomeric or various elastomeric materials, the area in contact with the housing flange (1a) being softer
Dichtlippen (8b) angeformt sind.Sealing and sound decoupling element (3,7, 8) one or more
Sealing lips (8b) are formed.
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