DE1209373B

DE1209373B - Zylinderlaufbuechse, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1209373B
Application number: DED32765A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scherenberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1960-03-03
Filing date: 1960-03-03
Publication date: 1966-01-20

Description

Zylinderlaufbüchse, insbesondere für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderlaufbüchse, insbesondere für Brennkraftmaschinen, für Breitflanscheinspannmng, wobei die Unterseite des Einspannflansches einer senkrecht zur Zylinderachse liegenden Aufspannfläche des Zylindermantels gegenüberliegt.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, Rißbildungen an der Übergangsstelle zwischen Laufbüchse und Einspannflansch zu vermeiden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Unterseite des Einspannflansches im entspannten Zustand gegen die parallel zur Aufspannfläche des Zylindermantels liegende Flanschoberseite von innen nach außen konisch ansteigt.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß an der rissegefährdeten Übergangsrinne eine Druckvorspannung entsteht, welche die beim Betrieb der Maschine auftretenden Zugspannungen restlos absorbiert und dadurch Kerbrisse mit Sicherheit an dieser Stelle nicht mehr auftreten. Zwar tritt dafür am oberen Übergangsbereich zwischen Flansch und Zylinderlaufbüchse infolge des konischen Breitflanschquerschnittes eine verstärkte Zugspannung auf, die jedoch keine schädlichen Ausmaße erreicht, wenn man, wie an sich bekannt, in einen inneren Einstich auf der Oberseite des Einspannflansches einen nicht zu harten, aber auch nicht zu weichen Dichtungsring, insbesondere aus Weicheisen, einlegt, der dafür sorgt, daß diese Stelle noch im Bereich der statischen Einspannung liegt.
Es ist bekannt, die Anlagefläche von Rohrflanschen aus Kunststoff z.B. gegenüber einer ebenen Auflagefläche sich nach außen ansteigend abheben zu lassen, um einen böheren Anschlußdichtunasdruck zu erzielen. Es ist außerdem bekannt, an luftgekühlten Brennkraftmaschinen ohne Zylinderlaufbüchse den Zylinderkopf an seiner Unterseite gegenüber einer ebenen Auflagefläche am Zylinderkörper nach außen zu ansteigen zu lassen, um eine zwischen Kopf und Zylinder angeordnete Dichtungseinlage zu schonen. Beide Anordnungen geben aber keinen Hinweis auf die durch den Anmeldungsgegenstand zu lösende Aufgabe, eine unter dem Einfluß der Betriebsbeanspruchungen der Maschine mögliche Rissebildung am Übergang des breiten Einspannflansches in die Zylinderlaufbüehse zu verhindern.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Einspannstelle am Zylinderlaufbüchsenflansch und F i g. 2 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der an der Übergangsstelle des Büchsenflansches in die Zylinderlaufbüchse auftretenden Kerbspannungen vom Anzugsmoment der Zylinderbefestigungsschrauben veranschaulicht.
In F i g. 1 bezeichnet a die Zylinderlaufbüchse, b deren Einspannflansch, c den Zylinderkopf und d den Zylindermantel. Mit e, e' und e" sind die fluchtgleich übereinanderliegenden Schraublöcher bezeichnet. Über der inneren Flanschauflager-Begrenzungskante f ist auf der Flanschoberseite eine Rinne g für die Aufnahme eines Dichtungsringes h angeordnet. Die Rinne g weist wiederum einen inneren flachen Einstich i auf, der innen von einem den Flansch b überragenden zylindrischen Kragen k begrenzt wird. Die kerbrissegefährdete Übergangsstelle ist mit in bezeichnet. Als Werkstoff für den Dichtungsring h wird ein nicht zu harter, aber auch nicht zu weicher Werkstoff, z. B. aus Weicheisen, bevorzugt.
Gemäß der Erfindung ist der Einspannflansch bin der Weise konisch gestaltet, daß seine Unterseite im entspannten Zustand gegen die parallel zur Aufspannfläche des Zylindermantels d liegende Flanschoberseite von innen nach außen unter einem Winkel ;1 von 7 bis 2° stetig ansteigt.
Dies hat zur Folge, daß beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben der Zylinderkopf c den Flansch b nach abwärts biegt, bis die Flanschunterseite auf der senkrecht zur Zylinderachse liegenden Gegenfläche am Zylindermantel anliegt. Die Folge davon ist, daß an Stelle der bei parallelen Flanschflächen auftretenden Zugbeanspruchungen (Linie I in F i g. 2) an der Übergangsstelle m nunmehr eine Druckvorspannung (Kurve 11 in F i g. 2) auftritt, welche die Betriebszugspannungen restlos absorbiert. Außerdem wirkt beim Aufschrauben des Zylinderkopfes dieser infolge der druckabschwächenden Wirkung des Einstiches i vor allem auf die äußere Zone des Weicheisenringes h ein. Diese drückt wiederum zwar kräftig, aber gleichzeitig weich angreifend auf den Flansch b. Dabei wölbt sich die Zylinderkopfbodenfläche über dem Weicheisenring h und wirkt erst im äußeren Bereich des Flansches auf diesen ein. Beide Umstände tragen dazu bei, daß die Einspannkräfte erst in einem größeren Abstand von der Zylinderachse auf den Flansch übertragen werden. Die infolge der konischen Formgebung des Flansches im Bereich der Rinne g auftretenden Zugspannungen bleiben innerhalb unschädlicher Grenzen, weil diese Stelle infolge der Einspannwirkung des Ringes h noch im Bereich der statischen Einspannung liegt.

Claims

Patentansprüche: 1. Zylinderlaufbüchse, insbesondere für Brennkraftmaschinen, für Breitflanscheinspannung, wobei die Unterseite des Einspannflansches einer senkrecht zur Zylinderachse liegenden Aufspannfläche des Zylindermantels gegenüberliegt, d a -durch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Einspannflansches (b) im entspannten Zustand gegen die parallel zur Aufspannfläche des Zylindermantels (d) liegende Flanschoberseite von innen nach außen konisch ansteigt.
2. Laufbüchse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Konuswinkel von 1 bis 2°.
3. Laufbüchse nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, einen inneren Einstich (i) aufweisende und innen durch einen zylindrischen Laufbüchsenkragen (k) begrenzte Dichtungsring-Aufnahmenut (g).
4. Laufbüchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen in an sich bekannter Weise in die Ringnut eingelegten Weicheisenring (h). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1799 026; USA.-Patentschriften Nr. 1342 633, 2 412 487; ATE Techn. Blätter, Folge Z3; IWECO »Zylinderbüchsen« (1954).