DE10041240A1

DE10041240A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE10041240A1
Application number: DE2000141240
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dolata; Stein Hans-Joachim Vom; Bernd Stephan
Original assignee: CR Elastomere GmbH
Current assignee: SKF Sealing Solutions GmbH
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Gehäuseteils (1) gegen einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, der einen Motorblock (2), einen auf den Motorblock (2) aufgesetzten Zylinderkopf (3) und eine in einer Trennfuge (4) zwischen dem Motorblock (2) und dem Zylinderkopf (3) angeordnete Zylinderkopfdichtung (5) aufweist. Die Dichtungsanordnung weist wenigstens ein Dichtelement (7) auf, das auf seiner Vorderseite (9) mehrere parallel verlaufende Rippen (10) besitzt, die senkrecht zur Trennfuge (4) zwischen Motorblock (2) und Zylinderkopf (3) orientiert sind. Die Zylinderkopfdichtung (5) weist in einem dem Dichtelement (7) gegenüberliegenden Bereich eine quer zu den Rippen (10) verlaufende konvexe Krümmung (14) auf. Wenigstens eine Rippe (10) des Dichtelements (7) liegt am Motorblock (2), am Zylinderkopf (3) und an der konvexen Krümmung (14) der Zylinderkopfdichtung (5) an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Gehäuseteils gegen einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs.

Es sind bereits Dichtungsanordnungen bekannt, die ein Gehäuseteil gegen einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs abdichten, beispielsweise in Form von zwischen dem Gehäuseteil und dem Verbrennungsmotor eingesetzten Dichtprofilen. Bei den bekannten Dichtungen kann es jedoch zu Lekagen im Bereich von Trennfugen zwischen den Bestandteilen des Verbrennungsmotors, insbesondere zwischen dem Motorblock und dem darauf aufgesetzten Zylinderkopf kommen. Infolge der thermischen Ausdehnung ist nicht unter allen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors gewährleistet, daß das Dichtprofil auf der einen Seite fest am Gehäuseteil und auf der anderen Seite fest am Motorblock und am Zylinderkopf sowie an der Zylinderkopfdichtung, die in der Trennfuge zwischen Motorblock und Zylinderkopf angeordnet ist, anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, die eine zuverlässige Abdichtung eines Gehäuseteils gegen den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.

Die guten Dichtungseigenschaften der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung werden dadurch erzielt, daß eine zuverlässige Anlage eines Dichtelements sowohl an der Zylinderkopfdichtung als auch am Motorblock und am Zylinderkopf sichergestellt wird. Hierzu weist das Dichtelement auf seiner Vorderseite, die an der Zylinderkopfdichtung anliegt, mehrere parallel verlaufende Rippen auf, die senkrecht zur Trennfuge zwischen Motorblock und Zylinderkopf orientiert sind. Weiterhin weist die Zylinderkopfdichtung in einem dem Dichtelement gegenüberliegenden Bereich eine quer zu den Rippen verlaufende konvexe Krümmung auf. Durch diese konvexe Krümmung wird sichergestellt, daß die Stirnseite der Zylinderkopfdichtung unabhängig von Einbautoleranzen an zwei Stellen mit dem Motorblock und dem Zylinderkopf fluchtet. In Verbindung mit der Rippenstruktur des Dichtelements resultiert daraus, daß wenigstens eine Rippe in der Nähe einer der genannten Stellen an der Zylinderkopfdichtung sowie am Motorblock und an dem Zylinderkopf anliegt, so daß entlang dieser Rippe allenfalls ein geringer Versatz zwischen den abzudichtenden Flächen besteht und somit eine zuverlässige Dichtwirkung erzielt wird.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement weist auf seiner Rückseite vorteilhafterweise eine korrugierte Oberfläche auf. Dadurch wird sichergestellt, daß auch nach dem Einbau des Dichtelements in das Gehäuseteil im Bereich der Rückseite des Dichtelements Hohlräume vorhanden sind und somit eine elastische Verformung des Dichtelements möglich ist. Auf diese Weise kann eine Anpreßkraft erzeugt werden, mit der die Rippen gegen den Motorblock, den Zylinderkopf und die Zylinderkopfdichtung gepreßt werden und somit können die Dichteigenschaften weiter verbessert werden.

Die korrigierte Oberfläche kann beispielsweise durch Ausbildung von Noppen an der Rückseite des Dichtelements realisiert sein.

Um einen sicheren Sitz des Dichtelements zu gewährleisten, ist es vorteilhafter Weise in einer Vertiefung des Gehäuseteils 1 eingesetzt. Diese Vertiefung ist vorzugsweise zweistufig ausgebildet.

Je nach Anwendungsfall kann das Dichtelement als ein separates Bauteil ausgebildet sein, das eine bereits vorhandene Dichtung des Gehäuseteils ergänzt oder das Dichtelement kann auch in eine Flachdichtung zur Abdichtung des Gehäuseteils integriert sein.

Das Dichtelement ist in der Regel aus einem Elastomer-Werkstoff gefertigt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung in Schnittdarstellung,

Fig. 2 eine weitere Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, wobei die Schnittebene senkrecht zur Schnittebene aus Fig. 1 verläuft,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Vorderseite des erfindungsgemäßen Dichtelements,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Rückseite des erfindungsgemäßen Dichtelements,

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine Stirnseite des erfindungsgemäßen Dichtelements und

Fig. 7 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Dichtelement parallel zu einer weiteren Stirnseite.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung jeweils in Schnittdarstellung. Die Schnittebenen der Fig. 1 und 2 verlaufen senkrecht zueinander; Fig. 3 stellt einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 2 dar.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist ein Gehäuseteil 1 an einem Verbrennungsmotor mit einem Motorblock 2 und einem aufgesetzten Zylinderkopf 3 angeordnet. Zwischen Motorblock 2 und Zylinderkopf 3 ist eine Trennfuge 4 ausgebildet, in die eine Zylinderkopfdichtung 5 eingesetzt ist. Zur Abdichtung des Gehäuseteils 1 gegen den Verbrennungsmotor ist zwischen dem Gehäuseteil 1 und dem Motorblock 2 bzw. dem Zylinderkopf 3 eine Flachdichtung 6 angeordnet. Im Bereich der Zylinderkopfdichtung 5 wird das Gehäuseteil 1 durch ein Dichtelement 7 gegen den Motorblock 2, dem Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfdichtung 5 abgedichtet. Das Dichtelement 7 ist in eine zweistufige Vertiefung 8 des Gehäuseteils 1 eingesetzt und verfügt an seiner Vorderseite 9 über parallel verlaufende Rippen 10, die senkrecht zur Trennfuge 4 orientiert sind. An der Rückseite 11 des Dichtelements 7 sind Noppen 12 ausgebildet, mit denen sich das Dichtelement 7 auf dem Boden 13 der Vertiefung 8 abstützt.

Das Dichtelement 7 und auch die Noppen 12 sind aus einem Elastomermaterial gefertigt, so daß insbesondere die Noppen 12 als ein elastisches Element wirken mit dessen Hilfe die Vorderseite 9 des Dichtelements 7 gegen den Motorblock 2, den Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfdichtung 5 gepreßt wird. Dies hat zur Folge, daß eine oder mehrere Rippen 10 am Motorblock 2, am Zylinderkopf 3 und an der Zylinderkopfdichtung 5 anliegen.

Bedingt durch Einbautoleranzen und einer unterschiedlichen thermischen Expansion werden die Vorderkanten des Motorblocks 2, des Zylinderkopfs 3 und der Zylinderkopfdichtung 5 in der Regel jedoch nicht miteinander fluchten, wodurch eine zuverlässige Abdichtung erschwert ist. Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist die Zylinderkopfdichtung 5 in der Trennfuge 4 gegenüber dem Motorblock 2 und dem Zylinderkopf 3 leicht zurückversetzt und verfügt im Bereich der Anlagefläche des Dichtelements 7 über eine konvexe Krümmung, so daß die Zylinderkopfdichtung 5 in diesem Bereich teils hinter den Vorderkanten des Motorblocks 2 und des Zylinderkopfs 3 zurücksteht, teils mit diesen fluchtet und teils vorsteht.

Die Erfindung beruht nun darauf, möglichst dort, wo die Zylinderkopfdichtung 5 mit den Vorderkanten des Motorblocks 2 und des Zylinderkopfes 3 fluchtet das Dichtelement 7 zur Anlage zu bringen, da eine zuverlässige Abdichtung leichter sicherzustellen ist, wenn kein oder nur ein geringer Versatz der Anlageflächen für das Dichtelement 7 vorliegt. Da die genaue Position der konvexen Krümmung der Zylinderkopfdichtung 5 in Folge von Fertigungs- und Einbautoleranzen sowie durch thermische Expansion variieren kann, variieren auch die Stellen, an denen die Zylinderkopfdichtung 5 mit den Vorderkanten des Motorblocks 2 und des Zylinderkopfs 3 fluchtet in ihrer lateralen Position längs der Trennfuge 4. Diesem Effekt wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen, daß das Dichtelement 7 mit mehreren parallel verlaufenden Rippen 10 ausgestattet ist, so daß wenigstens eine der Rippen 10 relativ nahe an der optimalen Position, bei der der Motorblock 2, der Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfdichtung 5 miteinander fluchten an der konvexen Krümmung 14 der Zylinderkopfdichtung 5 anliegt. Durch die erfindungsgemäße Kombination des an seiner Vorderseite 9 rippenartig ausgebildeten Dichtelements 7 und der bereichsweise konvex gekrümmten Zylinderkopfdichtung 5 wird somit erreicht, daß die Anlageflächen des Dichtelements 7 am Motorblock 2, am Zylinderkopf 3 und an der Zylinderkopfdichtung 5 wenigstens entlang einer Rippe 10 nur wenig gegeneinander versetzt sind und somit eine zuverlässige Abdichtung möglich ist.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf die Vorderseite 9 des Dichtelements 7. In dieser Darstellung sind die parallel verlaufenden Rippen 10 des Dichtelements 7 deutlich zu erkennen. In einer Richtung senkrecht zur Vorderseite 9 des Dichtelements 7 nimmt der Querschnitt der Rippen 10 ab, so daß die Rippen im Querschnitt keilförmig ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, daß die Endbereiche der Rippen 10 relativ leicht verformt werden können und sich somit optimal den abzudichtenden Gegenflächen anpassen und auch gewisse Unebenheiten dieser Gegenflächen kompensieren können. Gleichzeitig besitzen die Rippen 10 noch eine ausreichende mechanische Stabilität, so daß eine dauerhafte und zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist.

Fig. 5 zeigt eine Aufsicht auf die Rückseite 11 des Dichtelements 7. Die Noppen 12 sind in einem regelmäßigen Raster auf der Rückseite 11 des Dichtelements 7 angeordnet. Je nach speziellem Anwendungsfall können die Noppen auch eine andere Form als die abgebildete aufweisen oder die Rückseite 11 kann auch auf andere Art und Weise korrigiert sein. Wichtig ist, daß das Dichtelement 7 im ungepreßten Zustand nicht das gesamte Volumen der Vertiefung 8 einnimmt, so daß gewisse Hohlräume verbleiben. Nur dann kann das Dichtelement 7 so in die Vertiefung 8 gepreßt werden, daß das Dichtelement 7 gegen die Anlageflächen am Verbrennungsmotor vorgespannt ist. Die Vorspannung ist für eine sichere Anlage der Rippen 10 am Motorblock 2, am Zylinderkopf 3 und an der Zylinderkopfdichtung 5 erforderlich. Über die Elastizität der Rippen 10 läßt sich zwar auch eine gewisse Vorspannung erzielen; mittels der korrugierten Rückseite 11 läßt sich jedoch auch bei vorhandenen Toleranzen ein relativ genau dosierbaren Anpreßdruck gewährleisten.

Fig. 6 zeigt eine Aufsicht auf eine Stirnseite des Dichtelements 7. Aus dieser Darstellung, geht insbesondere die gestufte Ausbildung des Dichtelements 7 hervor. Weiterhin ist die Form, der in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Noppen 12 erkennbar.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch das Dichtelement 7, parallel zu der in Fig. 6 eingezeichneten Schnittlinie. In dieser Darstellung ist der keilförmige Querschnitt der Rippen 10 erkennbar und zusammen mit Fig. 6 ergibt sich, daß die Stufung des Dichtelements 7 sich über den gesamten Umfang erstreckt.

Bezugszeichen

1

Gehäuseteil

2

Motorblock

3

Zylinderkopf

4

Trennfuge

5

Zylinderkopfdichtung

6

Flachdichtung

7

Dichtelement

8

Vertiefung

9

Vorderseite

10

Rippen

11

Rückseite

12

Noppen

13

Boden

14

Krümmung

Claims

1. Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Gehäuseteils (1) gegen einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, der einen Motorblock (2), einen auf den Motorblock (2) aufgesetzten Zylinderkopf (3) und eine in einer Trennfuge (4) zwischen dem Motorblock (2) und dem Zylinderkopf (3) angeordnete Zylinderkopfdichtung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtungsanordnung wenigstens ein Dichtelement (7) aufweist; das auf seiner Vorderseite (9) mehrere parallel verlaufende Rippen (10) besitzt, die senkrecht zur Trennfuge (4) zwischen Motorblock (2) und Zylinderkopf (3) orientiert sind,
die Zylinderkopfdichtung (5) in einem dem Dichtelement (7) gegenüberliegenden Bereich eine quer zu den Rippen (1 Q) verlaufende konvexe Krümmung (14) aufweist und
wenigstens eine Rippe (10) des Dichtelements (7) am Motorblock (2), am Zylinderkopf (3) und im Bereich der konvexen Krümmung (14) an der Zylinderkopfdichtung (5) anliegt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) auf seiner Rückseite (11) eine korrugierte Fläche aufweist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite (11) des Dichtelements (7) Noppen (12) ausgebildet sind.

4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) in eine Vertiefung (8) des Gehäuseteils (1) eingesetzt ist.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (8) zweistufig ausgebildet ist.

6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) als separates Bauteil ausgebildet ist.

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) in eine Flachdichtung (6) zur Abdichtung des Gehäuseteils (1) integriert ist.

8. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) aus einem Elastomermaterial gefertigt ist.