DE3702023A1 - Brennkraftmaschine mit einer schalldaemmenden kapsel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, mit einer schalldämmenden Kapsel umgeben, die gemeinsam mit den Ma­ schinenhaltern der Brennkraftmaschine an den Traglagern eines Fahrzeugs oder auf einem Fundament befestigt ist.

Aus der DE-PS 28 26 145 ist eine gekapselte Brennkraftma­ schine bekannt. Die schalldämmende Kapsel nimmt die Ma­ schine mit ihren Traglagern auf. Die Maschine ist an den Traglagern unter Zwischenschaltung elastischer Elemente mittels Bolzen befestigt, die Kapsel mit Teilen ihrer Wand durch die gleichen Bolzen unmittelbar an den Traglagern befestigt und von diesen getragen und zwischen den unmit­ telbar an den Traglagern festgelegten Wandpartien der Kap­ sel und deren übrigen Wandbereiche sind schalldämmende Zwischenstücke angeordnet.

Wie aus der Abbildung ersichtlich, sitzt der Maschinenhal­ ter oder Ausleger mit seinem schallisolierenden Lagerteil innerhalb der schalldämmenden Kapsel und diese wiederum innerhalb des Traglagers. Kapsel und Maschinenhalter wer­ den mit ein und demselben Bolzen an dem Traglager befe­ stigt. Vorliegende Konstruktion hat folgende Nachteile: Maschinenhalter und Kapsel sind mit ein und demselben Bol­ zen so miteinander verbunden, daß beim Lösen dieses Bol­ zens sowohl die Kapsel als auch die Maschine ihre Befesti­ gung an dem Traglager verlieren. Ein Lösen der Kapsel ohne Lösen der Befestigung der Maschinenhalter ist also nicht möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die kör­ perschallisolierenden Elemente, die üblicherweise aus Gum­ mi bestehen, sich innerhalb der schallisolierenden Kapsel befinden. Diese schallisolierende Kapsel behindert natur­ gemäß den Wärmeaustausch mit der Umgebung, so daß die kör­ perschallisolierenden Elemente aus Gummi einer starken Wärmeeinwirkung seitens der Verbrennungskraftmaschine aus­ gesetzt sind. Dieses führt über die Dauer gesehen zu einer Veränderung des Gummis, was eine Versprödung und damit einem Nachlassen der Körperschallisolierung bewirkt. Wei­ terhin ist es nicht möglich, bei unterschiedlicher Höhe der Traglager ein Verziehen der Kapsel infolge des Niveau­ unterschiedes zu vermeiden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine so zu kapseln, daß die schalliso­ lierende Abstützung nicht der Wärmeeinwirkung der Brenn­ kraftmaschine ausgesetzt wird und eine leichte Lösbarkeit der Kapsel möglich ist, ohne die Brennkraftmaschine von ihren Traglagern oder ihrem Fundament zu lösen, und daß es möglich ist, bei unterschiedlicher Höhe der Fundamentbe­ festigungspunkte einen einfachen und leicht zu bewerk­ stelligenden Niveauausgleich für die Kapsel vorzunehmen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Maschinenhalter durchstoßen die schalldämmende Kapsel, so daß die Befestigungspunkte an den Traglagern eines Fahrzeugs oder auf einem Fundament außerhalb der Kapsel liegen. Dadurch sind die körperschallisolierenden, elasti­ schen Elemente in vorteilhafter Weise nicht den Wärme­ strahlungen und Schmiermittelabsonderungen der Brennkraft­ maschine ausgesetzt. Schmiermittel und Wärme haben auf die Dauer einen schädigenden Einfluß auf die überwiegend aus Gummi gefertigten elastischen Elemente, so daß diese ihre Funktionsfähigkeit verlieren.

Die Befestigung der Halter der schallisolierenden Kapsel der Brennkraftmaschine erfolgt jeweils gemeinsam mit einem Maschinenhalter mit zwischengeschalteten körperschalliso­ lierenden, elastischen Elementen mittels eines Gewindebol­ zens an den Traglagern eines Fahrzeugs oder auf einem Fun­ dament. Dabei ist der Halter der Kapsel oberhalb des Ma­ schinenhalters angeordnet. Dadurch ist es vorteilhaft mög­ lich, die Befestigung der schallisolierenden Kapsel der Brennkraftmaschine zu lösen und abzunehmen, ohne daß da­ durch die Lagerung der Brennkraftmaschine auf den Tragla­ gern oder auf dem Fundament gelöst würde.

Eine Brennkraftmaschine ist üblicherweise an mehreren Be­ festigungspunkten an den Traglagern eines Fahrzeugs oder auf einem Fundament befestigt. Diese Befestigungspunkte sollen auf einem vorgeschriebenem Niveau liegen. Weicht einer der Befestigungspunkte in seiner Höhenlage von dem vorgeschriebenen Niveau ab, kann es bei der Montage der schalldämmenden Kapsel zu Verspannungen in ihren Kapsel­ wänden kommen, was den gewünschten Zweck der Schallisolie­ rung zunichtemachen kann. Aus diesem Grund ist es erfin­ dungsgemäß vorteilhaft, an mindestens einem Halter der Kapsel zwischen Kapsel und Halter oder zwischen Halter und Gewindebolzen ein einen Niveauausgleich zwischen Kapsel und Traglager oder Kapsel und Fundament gestattendes fe­ derndes Element anzuordnen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die schall­ dämmende Kapsel um die Brennkraftmaschine aus mindestens zwei Kapselhälften, die mit ihren Haltern ausschließlich mit den zwischengeschalteten körperschallisolierenden, elastischen Elementen an den Traglagern oder auf dem Fun­ dament befestigt sind. Eine Befestigung der Kapsel aus­ schließlich an den Traglagern oder auf dem Fundament hat den besonderen Vorteil, daß über keinen Befestigungspunkt an der Brennkraftmaschine Schall direkt auf die Kapsel übertragen werden kann. Außerdem kann die Kapsel insgesamt oder in Teilen entfernt werden, ohne daß dadurch eine Ma­ nipulation an der Brennkraftmaschine erforderlich wäre.

Die Halter der Kapsel können mit den körperschallisolie­ renden, elastischen Elementen und den einen Niveauaus­ gleich gestattenden federnden Elementen über den Gewinde­ bolzen direkt an den Traglagern des Fahrzeugs oder auf dem Fundament befestigt sein. Diese Art der Befestigung ist besonders platzsparend, da mit nur einem Gewindebolzen Brennkraftmaschine und Kapsel jeweils an einem Befesti­ gungspunkt gemeinsam befestigt werden. Nach Lösen von nur einer Schraube können Kapsel und Brennkraftmaschine gemein­ sam von den Traglagern oder vom Fundament abgehoben werden.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befesti­ gung besteht darin, daß zwischen den an den Haltern der Kapsel befestigten körperschallisolierenden, elastischen Elementen und den einen Niveauausgleich gestattenden fe­ dernden Elementen einerseits und dem Gewindebolzen ande­ rerseits ein starres Verbindungsstück angeordnet ist. Hierbei ist der Kapselhalter mit einem körperschallisolie­ renden, elastischen Element oder dem einen Niveauaus­ gleich gestattenden federnden Element zunächst an dem starren Verbindungsstück befestigt, dazu wird eine eigene Schraube oder ein vergleichbares Befestigungselement be­ nutzt. Erst das starre Verbindungsstück ist über den Ge­ windebolzen mit dem Traglager oder auf dem Fundament be­ festigt. Diese Art der Befestigung erlaubt es vorteilhaft, beispielsweise für Servicearbeiten, die Kapsel um die Brennkraftmaschine zu entfernen, ohne daß die Maschine stillgesetzt werden muß, denn die Befestigung der Maschi­ nenhalter wird nicht gelöst. Die Maschine ist auch ohne Kapsel weiterhin fest mit den Traglagern oder dem Funda­ ment verbunden.

Einer möglichen Schallabstrahlung über die Maschinenhalter kann vorteilhaft dadurch abgeholfen werden, daß der Ma­ schinenhalter und der Befestigungspunkt zusätzlich durch eine Kapsel abgeschirmt wird. Diese zusätzliche Kapsel kann unabhängig von der die Brennkraftmaschine umgebenden Kapsel leicht entfernt werden, um an die Befestigungspunk­ te zu gelangen. Dazu genügt beispielsweise eine topfför­ mige Kapsel, die jeweils von oben über einen Maschinenhal­ ter und den Befestigungspunkt gestülpt wird. Diese kleine Kapsel kann an der großen Kapsel beispielsweise durch eine einfache Steckverbindung unter Zwischenschaltung schall­ dämmender Materialien, beispielsweise Gummiplatten, be­ festigt werden. Eine Befestigung an dem Gewindebolzen, mit dem der Maschinenhalter und der Kapselhalter an den Trag­ lagern eines Fahrzeugs oder an dem Fundament befestigt sind, ist ebenfalls möglich. Ein einfaches Aufstecken mit einem hutförmigen Aufsatz würde genügen, wobei eine Befe­ stigung an der Kapsel der Brennkraftmaschine entfallen kann.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die erfindungsgemäße Befestigung der Kapsel und der Brennkraftmaschine mit ihren kennzeichnenden Merkmalen und weiteren, vorteilhaf­ ten Ausgestaltungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Befestigung von Kapsel und Brennkraftmaschine gemeinsam mit einem Gewindebolzen auf einem Fundament,

Fig. 2 die Befestigung der Kapsel mittels eines einen Niveauausgleich gestattenden federnden Elements an einem starren Verbindungststück, das gemeinsam mit dem Maschinenhalter auf einem Fundament befestigt ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, teilweise im Schnitt, wobei eine zusätzliche schalldämmende Kapsel den Maschinenhalter und den Befestigungspunkt umgibt.

In Fig. 1 ist die gemeinsame Befestigung von Kapsel und Brennkraftmaschine mit einem Gewindebolzen dargestellt.

Die Brennkraftmaschine verbirgt sich hinter der Wandung der Kapsel 1, die nur in einem kleinen Teilbereich darge­ stellt ist. Von der Maschine ist nur ein Teil des Gehäuses 2 zu sehen, an dem der Maschinenhalter 3 mit zwei Schrau­ ben 4 befestigt ist. An der Durchtrittsstelle des Maschi­ nengehäuses 2 durch die Kapsel 1 befindet sich zwischen Kapsel und Gehäuse ein elastisches Dämmaterial 5, das den Austritt des Schalls aus der Kapsel 1 verhindern soll.

Der Maschinenhalter 3 ist in einem schallisolierenden, elastischen Element 6 gelagert. Dieses Element 6 liegt auf dem Fundament 7 auf. Die Befestigung erfolgt über einen Gewindebolzen 8, der in dem Fundament 7 verankert ist. Der Gewindebolzen 8 durchstößt das schallisolierende, elasti­ sche Element 6 und fixiert es so an seinem Platz.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Befestigung der Kapsel 1 oberhalb der Befestigung des Maschinenhalters 3 ange­ bracht. Zur Befestigung der Kapsel 1 ist diese mit einem Halter 9 versehen, der im vorliegenden Fall aus einem win­ kelförmigen Blech besteht, das mit einem Schenkel an der Kapsel befestigt ist und in dem anderen Schenkel ein Loch aufweist. In diesem Loch ist ein schallisolierendes, ela­ stisches Element 10 eingefügt. Es stützt die Kapsel 1 über ihren Halter 9 auf dem schallisolierenden, elastischen Element 6 ab, das den Maschinenhalter 3 trägt. Auch das schallisolierende, elastische Element 10, das den Halter der Kapsel 9 durchdringt, wird mittig von dem Gewindebol­ zen 8 durchstoßen. Die Befestigung des Maschinenhalters 3 und des Halters der Kapsel 9 erfolgt jeweils über ihre schallisolierende, elastische Elemente 6 bzw. 10 mit einer Mutter 11, die auf dem Gewindebolzen 8 aufgeschraubt ist. Damit das schallisolierende, elastische Element 10 beim Anziehen der Mutter 11 nicht zusammengedrückt wird, stützt sich die Scheibe 12 auf eine Distanzhülse 13 ab, die den Gewindebolzen 8 umgibt und ebenfalls das schallisolieren­ de, elastische Element 10 durchstößt.

Nach Lösen der Mutter 11 und Abheben der Scheibe 12 kann die Kapsel 1 vom Fundament 7 abgehoben werden, ohne daß dadurch die Brennkraftmaschine ihren Halt auf dem Funda­ ment verliert. Die Lagerung des Halters der Kapsel 9 in dem schallisolierenden, elastischen Element 10 verhindert eine Übertragung von Körperschall der Kapsel 1 auf das Fundament 7 und umkehrt wird von dem Fundament 7 kein Schall auf den Kapselhalter 9 übertragen.

In Fig. 2 ist die Befestigung der Kapsel mittels eines einen Niveauausgleich gestattenden federnden Elements an einem starren Verbindungsstück, das gemeinsam mit dem Ma­ schinenhalter auf einem Fundament befestigt ist, darge­ stellt. Gleichartige Konstruktionsteile wie in Fig. 1 sind mit denselben Bezugsziffern versehen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist von der Kapsel 1, die die Brennkraftmaschine umgibt, ebenfalls nur ein Teilbe­ reich dargestellt. Auch hier ist die Kapsel an einer Stel­ le durchbrochen, und das Gehäuse 2 der Brennkraftmaschine zu sehen. Auch hier erfolgt eine Abdichtung zwischen Ma­ schinengehäuse 2 und Kapsel 1 mittels eines elastischen Dämmaterials 5. Der Maschinenhalter 3 ist, wie in Fig. 1, mittels zweier Schrauben 4 an dem Gehäuse 2 der Brenn­ kraftmaschine befestigt. Auch im vorliegenden Beispiel ist der Maschinenhalter 3 in einem schallisolierenden, elasti­ schen Element 6 gelagert, das sich auf ein Fundament 7 ab­ stützt. Die Befestigung erfolgt bei diesem Befestigungs­ punkt mittels einer Schraube 8.

Die Befestigung der Kapsel 1 erfolgt im vorliegenden Aus­ führungsbeispiel nicht direkt mit der Schraube 8, die auch ein Gewindebolzen sein kann, welche den Maschinenhalter 3 mit seinem schallisolierenden, elastischen Element 6, auf dem Fundament 7 befestigt. Mit der Schraube 8 wird ein starres Verbindungsstück 14 gemeinsam mit dem Maschinen­ halter 3 auf dem Fundament 7 befestigt. Erst an diesem starren Verbindungsstück 14 ist mit einem eigenen Befesti­ gungselement 15, im vorliegenden Fall eine Schraube, der Halter 9 der Kapsel 1 befestigt.

Im vorliegenden Fall erfolgt die Befestigung der Kapsel über ein Niveauausgleich gestattendes federndes Element 16.

Das einen Niveauausgleich gestattende federnde Element 16 ist wie folgt aufgebaut:

Mit der Schraube 15 wird eine Hülse 17 auf dem starren Verbindungsstück 14 befestigt. Diese Hülse 17 stützt sich gegen das Verbindungsstück 14 und eine Scheibe 18. Die Hülse 17 ist von einer Spiralfeder 19 umgeben, die einer­ seits auf dem Halter 9 der Kapsel 1 aufliegt und anderer­ seits gegen eine Scheibe 20 stößt. Zwischen den Scheiben 18 und 20 befindet sich eine Lage eines schalldämmenden Materials, beispielsweise eine Lage Gummi 21. Eine Lage eben solchen Materials 22 befindet sich zwischen dem Hal­ ter 9 und dem Verbindungsstück 14.

Wird nun eine schalldämmende Kapsel auf dem Fundament 7 befestigt, kann durch ein unterschiedliches Niveau der Be­ festigungspunkte die Situation eintreten, daß sich die Kapsel 1 nicht mehr mit einem einfachen schallisolieren­ den, elastischen Element 10, wie in Fig. 1, befestigen lassen kann. Ein entsprechender Niveauausgleich wird mit dem federnden Element 16 erreicht. Der Halter 9 der Kapsel 1 hat die Möglichkeit, sich innerhalb einer Ausnehmung der Hülse 17 nach oben oder unten zu bewegen. Die Feder 19 wirkt dabei mit einer gewissen Kraft auf den Halter 9 und verhindert dadurch unkontrollierte Vibrationen. Eine Kör­ perschallübertragung von dem Verbindungsstück 14 auf den Halter 9 oder umgekehrt wird durch die Lagen schalldämmen­ den Materials 21 und 22 verhindert. Beispielsweise bei vier Befestigungspunkten kann es bei einem Niveauunter­ schied von einem Befestigungspunkt gegenüber den übrigen zweckmäßig sein, den betreffenden Punkt sowie den diagonal gegenüberliegenden Befestigungspunkt jeweils mit federndem Element auszustatten, die eine gegensätzliche Bewegung der Halter zueinander gestatten.

Die Spiralfeder 19 kann auch durch jede andere Form von Federn ersetzt werden, beispielsweise Tellerfedern.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Kapsel 1 von ihrem Befestigungspunkten gelöst werden, ohne daß gleichzeitig die Befestigung der Brennkraftmaschine gelöst werden muß.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Lösungen der Aufga­ be sind nur Ausführungsbeispiele. Demnach ist es ebenso möglich, in Fig. 1 den Halter 9 auf dem schallisolieren­ den, elastischen Element 10 nach Fig. 2 mit einer Schraube auf einem starren Verbindungsstück 14 zu befestigen und erst dieses, oberhalb des schallisolierenden, elastischen Elements 6, mittels der Mutter 11 an dem Gewindebolzen 8. Ebenso ist es möglich, den Halter 9 unter Zwischenschal­ tung eines einen Niveauausgleich gestattenden federnden Elements 16 direkt mittels des Gewindebolzens 8 zu befe­ stigen.

Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, die Kapsel mit ihren Haltern unter Zwischenschaltung des schalliso­ lierenden, elastischen Elements 6 oder des einen Niveau­ ausgleich gestattenden federnden Elements 16 an gesonder­ ten Befestigungspunkten direkt an die Traglager eines Fahrzeugs oder auf einem Fundament zu befestigen.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, teilweise im Schnitt. Zusätzlich ist der Ma­ schinenhalter und der Befestigungspunkt mit einer zusätz­ lichen schalldämmenden Kapsel 23 umgeben.

In Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, wie die Wandung der Kapsel 1 zurückspringt und eine Nische bildet, in die der Maschinenhalter 3 durch eine Öffnung in der Kapselwandung hineinragt. Angedeutet ist die Kontur des Gehäuses 2 der Brennkraftmaschine, an der der Maschinenhalter 3 befestigt ist.

Die Nische in der Kapsel 1 kann leicht durch eine Kapsel 23 abgedeckt werden. Dazu ist an der Kapselwandung ober­ halb der Nische eine U-förmige Nut 24 angebracht, die mit einem schalldämmenden Material 25 ausgefüllt ist. Darin hängt an einer L-förmigen Umbördelung 26 die Kapsel 23. Die Kapsel 23 kann innen mit einem schalldämmenden Mate­ rial 27 ausgekleidet sein. Wo die Kapsel 23 an die große Kapsel 1 stößt, können Maßnahmen zur Verhinderung der Schallübertragung vorgesehen sein, beispielsweise Gummi­ leisten, die über die Kanten der Wandung der Kapsel 23 ge­ schoben werden.

Die Kapsel 23 ist unten offen und kann so leicht ohne große Montagearbeiten an die Kapsel 1 durch Aufstecken in die U-förmige Leiste 24 angebracht werden. Die Kapsel 23 verhindert die Schallausbreitung von dem Maschinenhalter 3 aus. Da die Kapsel 23 unten offen ist, sorgt sie für eine Luftzirkulation um die schallisolierenden, elastischen Elemente 6 und 10, so daß keine nachteilige Erwärmung auf­ treten kann.

Die Kapsel 23 kann aber auch über einen gesonderten Halter direkt an dem Fundament 7 oder an dem Gewindebolzen 8 oder an dem Halter 9 der Kapsel befestigt sein. Bei diesen ge­ nannten Alternativen ist allerdings stets darauf zu ach­ ten, daß keine Schallübertragung auf die Kapsel 23 erfol­ gen kann.

Claims (7)

1. Brennkraftmaschine, mit einer schalldämmenden Kapsel (1) umgeben, die gemeinsam mit den Maschinenhaltern (3) der Brennkraftmaschine an den Traglagern (7) eines Fahrzeugs oder auf einem Fundament (7) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (1) mit Haltern (9) jeweils gemeinsam mit den Maschinenhaltern (3), übereinan­ der angeordnet sind, wobei die Halter (9) oberhalb der Ma­ schinenhalter (3) angeordnet und mit zwischengeschalteten körperschallisolierenden, elastischen Elementen (6, 10) mittels eines Gewindebolzens (8) gemeinsam an den Tragla­ gern (7) des Fahrzeugs oder auf dem Fundament befestigt sind, daß die körperschallisolierenden, elastischen Ele­ mente (6, 10) außerhalb der Kapsel (1) angeordnet sind, und daß an mindestens einem Halter (9) der Kapsel (1) zwi­ schen Kapsel (1) und Halter (9) oder zwischen Halter (9) und Gewindebolzen (8) ein einen Niveauausgleich zwischen Kapsel (1) und Traglager (7) oder Kapsel (1) und Fundament (7) gestattendes federndes Element (16) angeordnet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (1) aus mindestens zwei Kapselhälften besteht, und daß diese Kapselhälften mit ihren Haltern (9) ausschließlich mit den zwischenge­ schalteten körperschallisolierenden, elastischen Elementen (10) an den Traglagern (7) oder auf dem Fundament (7) be­ festigt sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9) der Kapsel (1) mit den körperschallisolierenden, elastischen Elementen (10) und den einen Niveauausgleich gestattenden federnden Elementen (16) jeweils über den Gewindebolzen (8) direkt an den Traglagern (7) des Fahrzeugs oder auf dem Fundament (7) befestigt sind.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den an den Haltern (9) der Kapsel (1) befestigten körperschallisolierenden, elastischen Elementen (10) und den einen Niveauausgleich gestattenden federnden Elementen (16) einerseits und dem Gewindebolzen (8) andererseits ein starres Verbindungs­ stück (14) angeordnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9) der Kapsel (1), die Maschinenhalter (3) sowie der jeweilige Befestigungs­ punkt an den Traglagern (7) oder auf dem Fundament (7) von einer zusätzlichen schalldämmenden Kapsel (23) umgeben ist, die von der die Brennkraftmaschine (1) umgebenden Kapsel (2) unabhängig befestigt ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche schalldämmende Kapsel (23) an der Kapsel (1) der Brennkraftmaschine be­ festigt ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche schalldämmende Kapsel (23) an dem Gewindebolzen (8) befestigt ist.