DE10062385A1

DE10062385A1 - Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Zwischenraums zwischen zumindest zwei Gehäuseteilen

Info

Publication number: DE10062385A1
Application number: DE2000162385
Authority: DE
Inventors: Karl Smirra
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-05-16

Abstract

Die Dichtvorrichtung weist ein Gehäuseteil (1) auf, das von einem zweiten Gehäuseteil (2) umgeben ist. Zwischen den Gehäuseteilen (1, 2) ist ein Zwischenraum (Z) der mit einem flexiblen Dichtelement (3) abgedichtet ist. Das flexible Dichtelement (3) wird mit zumindest einem Halteelement (4) an dem einen Gehäuseteil (2) und zumindest einem zweiten Haltelement (5) an dem anderen Gehäuseteil (1) befestigt. Zwischen den Halteelementen (4, 5, 6, 7) besteht keine mechanische Wirkverbindung, so dass zur Befestigung des flexiblen Dichtelements (3) keine Montagekräfte und nur geringe Dichtkräfte aufzubringen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Zwischenraums zwischen zwei Gehäuseteilen.

Eine bekannte Vorrichtung (DE 197 04 532 C2) weist ein Gehäu se auf, welches aus zwei Gehäuseteilen besteht. Die Gehäuse teile werden aufeinander aufgesetzt und zwischen den Gehäuse teilen ist eine zugelastische Dichtung angeordnet. Die Dich tung weist dabei eine rahmenartige Formgebung auf, die ent sprechend der Rahmenform der Gehäuseteile ausgeführt ist. Des Weiteren weisen die Gehäuseteile Anschläge für die Montage der Dichtung auf. Durch die Montage der Dichtung an den An schlägen wird die Dichtung längsgespannt und weißt daher nach der Montage einen größeren Umfang als vor der Montage auf.

Bei der bekannten Vorrichtung werden die beiden Gehäuseteile durch Aufsetzen des einen Gehäuseteils auf das andere Gehäu seteil mechanisch miteinander verbunden. Um den Bereich zwi schen den beiden Gehäuseteilen ausreichend abdichten zu kön nen, müssen hohe Montagekräfte und Dichtkräfte aufgewendet werden. Dabei besteht die Gefahr, dass die Gehäuseteile me chanisch überlastet werden. Des Weiteren ist bei der bekann ten Vorrichtung keine ausreichende Abdichtung bei möglichen Positionsveränderungen der Gehäuseteile relativ zueinander gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtvorrich tung, insbesondere für ein Gehäuse eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mit der durch geringe Montage- und Dichtkräfte ein sicheres Abdichten von Bereichen zwischen den Gehäuseteilen, wobei sich die Bereiche durch Bewegung der Ge häuseteile relativ zueinander verändern können, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung, die die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.

Die Dichtvorrichtung weist dabei zumindest zwei Gehäuseteile auf, von denen eines der Gehäuseteile von dem anderen Gehäu seteil umgeben ist und die Gehäuseteile einen Zwischenraum zueinander aufweisen. Des Weiteren ist ein flexibles Dicht element vorhanden, mit dem der Zwischenraum zwischen den Ge häuseteilen abgedichtet wird.

Erfindungsgemäß weist die Dichtvorrichtung zumindest zwei Halteelemente auf. Das erste Halteelement ist dabei an dem ersten Gehäuseteil und das zweite Halteelement an dem zweiten Gehäuseteil angeordnet. Die Halteelemente weisen dabei keine mechanische Wirkverbindung zueinander auf. Mittels der Halte elemente ist das flexible Dichtelement an die Gehäuseteilen dichtend gedrückt, wobei die Kraft der Haltelemente zum Befes tigen des flexiblen Dichtelements radial und/oder axial auf die Gehäuseteile gerichtet ist.

Dadurch kann eine sichere Abdichtung von Zwischenräumen zwi schen Gehäuseteilen mit geringen Montage- und Dichtkräften erreicht und die Gefahr einer mechanische Überlastung der Ge häuseteile aufgrund zu hoher Krafteinwirkung bei der Montage und/oder der Abdichtung des Zwischenraums vermindert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen an gegeben.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Gehäuseteile Nute aufweisen, in denen die Halteelemente angeordnet sind. Mög lich ist auch, dass das flexible Dichtelement zumindest eine Halterung aufweist, in der eines der Halteelemente angeordnet ist.

Dadurch kann erreicht werden, dass die Halteelemente sicher in einer vorbestimmten Position gehalten werden und eine zu sätzliche Sicherheit für das Abdichten des Zwischenraums zwi schen den Gehäuseteilen erreicht wird.

Anhand der schematischen Zeichnungen werden im Folgenden Aus führungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine teilweise perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Dichtvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Dichtvorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine teilweise perspektivische Ansicht der Dichtvorrichtung entsprechend einem vier ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Dichtvorrichtung an einer Be festigungsposition eines flexiblen Dichtelements an einem Gehäuseteil.

Eine erfindungsgemäße Dichtvorrichtung weist ein Gehäuseteil 1 (Fig. 1) und ein Gehäuseteil 2 auf. Die Gehäuseteile 1 und 2 sind im Ausführungsbeispiel Teile eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug. Das Gehäuseteil 1 ist dabei von dem Gehäuse teil 2 umgeben und die Gehäuseteile 1 und 2 sind im Ausfüh rungsbeispiel koaxial zur Achse A angeordnet. Des Weiteren sind die Gehäuseteile 1 und 2 so angeordnet, dass ein Zwi schenraum Z zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 vorhanden ist und die Gehäuseteile 1 und 2 im Bereich des Zwischenraums Z beabstandet sind. Der Zwischenraum Z weist im Ausführungsbei spiel eine Hohlzylinderform mit einer Dicke a als Wandstärke auf.

Um im Ausführungsbeispiel das Austreten von Getriebeöl aus dem Zwischenraum Z zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 zu ver hindern, ist der Zwischenraum Z durch ein flexibles Dichtele ment 3 abgedichtet. Das flexible Dichtelement 3 ist im Aus führungsbeispiel radialsymmetrisch bezüglich der Achse A aus geführt. Dabei ist das flexible Dichtelement 3 mittels eines Halteelements 4 an dem Gehäuseteil 2 abdichtend befestigt. Durch ein zweites Halteelement 5 wird das flexible Dichtele ment 3 an dem Gehäuseteil 1 abdichtend befestigt. Zwischen den Halteelementen 4 und 5 besteht dabei keine mechanische Wirkverbindung.

Nach dem Starten des Verbrennungsmotors wird durch den Be trieb des Verbrennungsmotors das Getriebeöl erwärmt. Dadurch werden auch die Gehäuseteile 1 und 2 erwärmt und die Gehäuse teile 1 und 2 dehnen sich beispielsweise aufgrund unter schiedlicher Temperaturen an den Gehäuseteilen unterschied lich aus. Dadurch wird der Zwischenraum Z in seinem Volumen verändert. Indem nun das Dichtmittel 3 flexibel ausgeführt ist und beispielsweise als eine ölundurchlässige Folie ausge führt ist, ist es möglich den Zwischenraum Z trotz der Bewe gung der Gehäuseteile 1 und 2 sicher abzudichten.

Selbst bei einer relativ großen Abweichung δ vom ursprüngli chen Abstand a zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 kann damit ein Austreten von Getriebeöl aus dem Zwischenraum Z verhin dert werden. Mit der Abweichung δ wird ein Toleranzabstand bezeichnet, der ausgehend vom ursprünglichen Abstand a auf grund der Bewegung der Gehäuseteile 1 und 2 zueinander be stimmt wird und im Ausführungsbeispiel etwa ± 1 mm betragen kann.

Indem das Befestigen des elastischen Dichtelements 3 auf die beiden Halteelemente 4 und 5, die in keiner mechanischen Wirkverbindung stehen, aufgeteilt wird, sind relativ geringe Dichtkräfte F_D und keine Montagekräfte nötig um das flexible Dichtelement 3 an den Gehäuseteilen zu befestigen und den Zwischenraum Z abzudichten. Unabhängig davon wie die Bewegung der Gehäuseteile 1 und 2 relativ zueinander ist und wie groß damit die Abweichung δ ist, ist das elastische Dichtelement 3 sicher an den Gehäuseteilen 1 und 2 befestigt.

Dies bedeutet, dass die Dichtkräfte F_D des Halteelements 4 an dem Gehäuseteil 2 unabhängig von den Dichtkräften F_D des Hal teelements 5 an dem Gehäuseteil 1 sind. Daher sind die Dicht kräfte F_D der Halteelemente 4 und 5 an den Gehäuseteilen 1 und 2 auch unabhängig von der möglichen Abweichung δ der Ge häuseteile 1 und 2 zueinander.

Im Ausführungsbeispiel sind die Halteelemente 4 und 5 derart an den Gehäuseteilen 1 und 2 befestigt, dass die Dichtkräfte F_D in radialer Richtung auf die Gehäuseteile 1 und 2 wirken.

Des Weiteren kann der Zwischenraum Z ohne das Aufwenden von Montagekräften abgedichtet werden.

Mit Montagekraft wird dabei jene Kraft bezeichnet, die aufge wendet werden muss, um zwei Gehäuseteile unmittelbar mecha nisch fest miteinander zu verbinden.

Mit Dichtkraft wird jene Kraft bezeichnet, die aufgewendet werden muss, um ein Dichtelement so am Gehäuseteil zu befes tigen, dass an dieser Befestigungsposition ein Austreten ei nes Gases oder einer Flüssigkeit, beispielsweise eines Ge triebeöls, verhindert wird.

Indem das flexible Dichtelement 3 so ausgeführt ist, dass es zum einen am Gehäuseteil 1 und zum anderen unabhängig davon am Gehäuseteil 2 befestigt werden kann, treten keine Montage kräfte zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 auf, um den sich verändernden Zwischenraum Z, der sich aus dem Abstand a ± der Abweichung δ ergibt, sicher abzudichten.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsbei spiel dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ge häuseteile 1 und 2 nicht koaxial zur Achse A angeordnet. Das Halteelement 5 ist dabei ebenso wie in der Fig. 1 an der Au ßenseite des als Hohlzylinder ausgeführten Gehäuseteils 1 an geordnet. Die Dichtkraft F_D wirkt dabei von außen nach innen. Das Halteelement 4 ist in diesem Falle an der Innenseite des als Hohlzylinder ausgeführten Gehäuseteils 2 angeordnet. So mit wirkt die Dichtkraft F_D von innen nach außen. Das flexib le Dichtelement 3 ist in diesem Falle nach innen gewölbt.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Halteelement 4 ist dabei an der Außenseite des hohlzylin derförmigen Gehäuseteils 2 angeordnet, so dass die Dichtkraft F_D von außen nach innen wirkt. Das Halteelement 5 hingegen ist hier an der Innenseite des hohlzylinderförmigen Gehäuse teils 1 angeordnet, so dass die Dichtkraft F_D von innen nach außen wirkt.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen können die Halte elemente 4 und 5 als Sprengringe ausgeführt sein. Werden die Halteelemente 4 und 5 an den Außenseiten der Gehäuseteile 1 und 2 befestigt, können die Halteelemente 4 und 5 auch als Gummiringe ausgeführt sein.

Möglich ist auch, dass das flexible Dichtelement 3 mit Schrauben an den Gehäuseteilen 1 und befestigt wird.

In der Fig. 4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der Dichtvorrichtung entsprechend einem vierten Ausführungsbei spiel dargestellt. Der Zwischenraum Z zwischen den Gehäuse teilen 1 und 2 ist mit einem flexiblen Dichtelement 3 abge dichtet. Mit einem Halteelement 6 wird das flexible Dichtele ment 3 an dem Gehäuseteil 1 befestigt. Des Weiteren wird das flexible Dichtelement 3 mit einem weiteren Halteelement 7 an dem Gehäuseteil 2 befestigt. Ebenso wie in den anderen Aus führungsbeispielen besteht auch hier keine mechanische Wirk verbindung zwischen den Halteelementen 6 und 7. Daher treten auch in diesem Ausführungsbeispiel keine Montagekräfte und nur relativ geringe Dichtkräfte F_D auf. Die Dichtkräfte wir ken dabei in axialer Richtung auf das flexible Dichtelement 3 und die Gehäuseteile 1 und 2.

Das Gehäuseteil 1 ist im Ausführungsbeispiel als Vollzylinder ausgeführt, kann aber auch als Hohlzylinder ausgeführt sein.

Die Halteelemente 6 und 7 können in diesem Ausführungsbei spiel als Federringe ausgeführt sein.

Das flexible Dichtelement 3 kann zusätzlich mit einer weitge hend starren Schutzkappe 8 vor Beschädigungen geschützt und umgeben werden. Die Schutzkappe 8 ist dabei an dem Gehäuse teil 2 befestigt und ist in der Fig. 4 nur teilweise darge stellt. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Schutzkappe 8 an dem Gehäuseteil 1 zu befestigen. Aufgrund der Bewegung der Gehäuseteile 1 und 2 relativ zueinander darf die starre Schutzkappe 8 jedoch nur an einem der Gehäuseteil 1 oder 2 befestigt werden.

Die Schutzkappe 8 kann auch bei den anderen Ausführungsbei spielen angeordnet sein und beispielsweise aus Metall oder Kunststoff sein.

In der Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine Dichtvorrichtung dargestellt. Bei dieser Darstellung ist speziell die Befesti gungsposition des elastischen Dichtelements 3 an einem der Gehäuseteile gezeigt.

In den Ausführungsbeispielen kann dabei vorgesehen sein, dass zumindest eines der Gehäuseteile 1 oder 2 eine umlaufende Nut 9 aufweist, die in der Gehäusewand angeordnet ist und in die das flexible Dichtelement 3 durch eines der Halteelemente, beispielsweise durch das Halteelement 4, gedrückt wird.

Zusätzlich kann das flexible Dichtelement 3 eine Halterung 10a, b aufweisen, in denen das Halteelement 4 angeordnet ist.

Sowohl durch die Nut 9 an dem Gehäuseteil 1 als auch durch die Halterung 10a, b ist daher ein zusätzlicher Schutz ge schaffen, um den Zwischenraum Z zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 sicher abzudichten, da ein Verrutschen des Halteele ments 4 nahezu verhindert werden kann.

Das flexible Dichtelement 3 kann auch aus Gummi oder einer flexiblen Metallfolie sein.

In allen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die Ge häuseteile 1 und 2 verschiedene geometrische Formgebungen aufweisen und beispielsweise oval oder auch vieleckig sein können oder andere geometrische Formen aufweisen können.

Auch in allen Ausführungsbeispielen, in denen die Gehäusetei le nicht koaxial bezüglich einer Achse angeordnet sind, sind die Gehäuseteile im Bereich des Zwischenraums beabstandet zu einander angeordnet.

Möglich ist auch, dass an den Gehäuseteilen 1 und 2 jeweils mehrere gleiche oder verschiedene Haltelemente angeordnet sind, mit denen das flexible Dichtelement 3 befestigt wird. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das flexible Dichtelement 3 beispielsweise durch zwei Sprengringe an dem Gehäuseteil 1 und mit mehreren Schrauben an dem Gehäuseteil 2 befestigt ist. Zumindest ein Halteelement kann dabei an der Innenseite eines hohlzylindrischen Gehäuseteils befestigt sein und zu mindest ein weiteres Halteelement an der Außenseite dieses hohlzylindrischen Gehäuseteils befestigt sein.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Positionen, an denen das flexible Dichtelement 3 an den Gehäuseteilen 1 und 2 be festigt ist, verschieden sind. So kann beispielsweise die Be festigungsposition des flexiblen Dichtelements 3 an dem Ge häuseteil 1 an einer Zylinderwand sein und die Befestigungs position an dem Gehäuseteil 2 an der ringförmigen Deckfläche des Hohlzylinders sein.

Die Verwendung verschiedener Halteelemente und Befestigungs positionen kann beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Ma terialien der Gehäuseteile oder aufgrund fertigungstechni scher Gründe notwendig sein.

Mit der Vorrichtung ist es auch möglich mehrere Zwischenräume zwischen mehreren Gehäuseteilen abzudichten. So kann bei spielsweise ein drittes Gehäuseteil im Inneren des hohlzy lindrischen Gehäuseteils 1 angeordnet sein und somit ein wei terer Zwischenraum zwischen dem neuen Gehäuseteil und dem Ge häuseteil 1 erzeugt werden. Dieser zusätzliche Zwischenraum kann durch weitere Haltelemente ebenso wie der Zwischenraum Z abgedichtet werden.

Für die Dichtkräfte F_D wird in allen Ausführungsbeispielen und für alle Haltelemente das gleiche Symbol F_D verwendet. Die Kräfte die durch die einzelnen Haltelemente auf die Ge häuseteile wirken, sind aber im Regelfalle unterschiedlich.

Teile mit gleichen Bezugszeichen haben in allen dargestellten Ausführungsbeispielen die gleiche Funktion.

Die Dichtvorrichtung kann prinzipiell bei derartigen Gehäuse teilen eingesetzt werden, bei denen relativ große Zwischen räume zwischen den Gehäuseteilen abzudichten sind und bei de nen die Gehäuseteile relativ große Positionsveränderungen re lativ zueinander durchführen können.

Claims

1. Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Zwischenraums (Z) zwischen zumindest zwei Gehäuseteilen (1, 2), mit
den Gehäuseteilen (1, 2), von denen eines der Gehäuse teile (1) von dem anderen Gehäuseteil (2) umgeben ist,
einem flexiblen Dichtelement (3), und mit
zumindest zwei Halteelementen (4, 5, 6, 7), von denen das erste Halteelement (5) an dem ersten Gehäuseteil (1) angeordnet ist und das zweite Halteelement (4), welches keine mechanische Wirkverbindung zum ersten Halteelement (5) aufweist, an dem zweiten Gehäuseteil (2) angeordnet ist, die Kraft der Halteelemente (4, 5, 6, 7) zum Befesti gen des flexiblen Dichtelements (3) radial und/oder axial auf die Gehäuseteile (1, 2) gerichtet ist und das flexible Dichtmittel (3) mittels der Halteelemente (4, 5, 6, 7) dichtend an die Gehäuseteile (1, 2) gedrückt wird.

2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseelemente (1, 2) Nute (9) aufweisen, in der die Halteelemente (4, 5, 6, 7) zum Befestigen des Dichtele ments (3) angeordnet sind.

3. Dichtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (4, 5, 6, 7) als Sprengringe oder als Federelemente ausgeführt sind.

4. Dichtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Dichtelement (3) zumindest eine Halterung (10) aufweist, in der eines der Halteelemente (4, 5, 6, 7) angeordnet ist.

5. Dichtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weitgehend starres Schutzelement (8) vorhanden ist, das das flexible Dichtelement (3) schützend umgibt.

6. Dichtvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitgehend starre Schutzelement (8) eine Kappe aus Metall oder Kunststoff ist.