DE102004009293A1 - Außen abgestützte Dichtung für große Toleranzen - Google Patents

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Abstract

Eine Konstruktion einer Fluidbehälteranordnung weist große Toleranzschwankungen der Breite eines offenen Dichtungsspaltes zwischen gegenüberliegenden Dichtflächen von unterschiedlichen Anordnungen auf. Es ist eine elastische Dichtung mit einem im Allgemeinen rechteckigen zentralen Teilstück vorgesehen, das teilweise in einer Nut abgestützt ist und durch eine zu weite Ausdehnung über die Nut hinaus teilweise nicht abgestützt ist. Um ein Knicken zu vermeiden, umfasst der sich über die Nut hinaus erstreckende Abschnitt elastische Stabilisatoren, die widerhakenähnliche Vorsprünge umfassen. Diese stehen mit einer Bauteilfläche neben der Nut elastisch in Eingriff, um den sich über die Nut hinaus erstreckenden Abschnitt zu stabilisieren und ein Knicken zu verhindern. Dies erlaubt, dass die Dichtung über ihre Gesamthöhe komprimiert werden kann, um den Spalt zwischen dem Grund der Haltenut in einem Bauteil und der gegenüberliegenden Dichtfläche des anderen Bauteils des Aufbaus abzudichten, während die Stabilisatorvorsprünge nachgeben, um zu vermeiden, dass diese bei der Dichtungsfunktion eine Rolle spielen, und nur bewirken, dass ein Knicken des nicht abgestützten Abschnittes der Dichtung verhindert wird. Es sind beispielshafte Anwendungen für Spalten bei Motorkipphebelabdeckungen und Dichtungen zwischen Ölwanne und Kurbelwelle offenbart.

Description

  • Diese Erfindung betrifft Dichtungen für Fluidbehälter und im Besonderen Behälter mit offenen Spalten, die eine große Spalttoleranz aufweisen, und dafür angepasste Dichtungen.
  • Es ist auf dem Gebiet von Dichtungen für Fluidbehälter bekannt, dass ein elastischer Dichtungswerkstoff für eine lange Lebensdauer einen begrenzten Kompressionsbereich aufweist, in dem erwartet werden kann, dass es eine wirksame Abdichtung über eine maximale Lebensdauer bereit stellt. Wenn die Dichtung zu schwach komprimiert wird, kann die Wirksamkeit ihrer Abdichtung gefährdet werden, wenn sie jedoch zu stark komprimiert wird, können Bedingungen von Wärme und der Einfluß von Flüssigkeiten, wie etwa Öl, die Fähigkeit der Dichtung, ihre vorgesehene Funktion zu erfüllen, wesentlich beeinträchtigen.
  • Der Entwurf von Dichtungen für Fügestellen, an denen zwei bearbeitete Oberflächen in direktem Eingriff miteinander gehalten werden, ist relativ einfach. In einer der Oberflächen wird eine Nut zur Aufnahme der Dichtung vorgesehen, die mit einer Ausdehnungslänge über die Tiefe der Nut hinaus entworfen ist, so dass bei Eingriff der abzudichtenden Flächen eine Kompression des Dichtungswerkstoffes in den gewünschten Kompressionsbereich für eine maximale Lebensdauer fallen wird. Jedoch sind bei manchen Anwendungen von Dichtungen in Fluidbehältern die Toleranzen der dicht miteinander zu verbindenden Bauteile zu groß, um einen direkten Kontakt zwischen den Dichtflächen zuzulassen.
  • Ein Beispiel ist eine Kipphebelabdeckung für einen Kraftfahrzeugmotor, bei der zu Geräuschisolationszwecken die Kipphebelabdeckung und der zugehörige Zylinderkopf oder Verteiler konstruktionsbedingt einen Spalt zwischen den Dichtflächen aufweisen, der von einem Zustand einer maximalen Toleranzaddition, bei dem ein breiterer Spalt geschaffen wird, und einer minimalen Toleranzaddition, bei dem ein schmalerer Spalt geschaffen wird, signifikant schwankt. Dieser Situation kann durch eine Beschränkung der Nuttiefe abgeholfen werden, welche in einem der Bauelemente zur Abstützung einer im Allgemeinen rechteckigen und sich über die Nut hinaus erstreckenden Dichtung in der Nut vorgesehen ist. Wenn sich eine solche Dichtung über den abstützenden Abschnitt der Nut über eine zu große Länge hinaus erstreckt, wird der nicht abgestützte Abschnitt der Dichtung unter Kompression knicken, was zu einer unangemessenen Kompression oder Rotation in der Nut führt, was wiederum eine nicht zufrieden stellende Abdichtungsleistung ergibt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine zusätzliche Abstützung durch das Hinzufügen zweier symmetrischer stachel- oder widerhakenartiger Vorsprünge bereit, die einen Kontakt außerhalb der Haltenut für einen (den) ansonsten nicht abgestützten rechteckigen Abschnitt der Dichtung herstellen, welcher sich über die Haltenut hinaus erstreckt, die in einem Element eines Behälteraufbaus ausgebildet ist. Durch Bereitstellen dieser zusätzlichen Abstützung kann die Dichtung über eine größere Distanz ausgedehnt werden, um einen breiteren Spalt zu schließen, als es mit einer typischen rechteckigen Dichtungskonfiguration möglich wäre. Dementsprechend können große Unterschiede in dem durch Toleranzaddition mit unterschiedlichen Breiten ausgebildeten Spalt der Anordnung durch eine geformte Dichtung ausgeglichen werden, die innerhalb ihrer idealen Kompressionsgrenzen wirkt.
  • Es wurde festgestellt, dass mit einer herkömmlichen rechteckigen Dichtung die nicht abgestützte Dichtungshöhe über die Nut hinaus nicht mehr als ungefähr das 1,5-fache der abgestützten Dichtungshöhe innerhalb der Nut betragen sollte. Die Dichtung wird sonst unter Kompression knicken, es sei denn, dass irgendeine zusätzliche Abstützung für den Teil der Dichtungshöhe, der sich über die abstützende Länge der Nut, in der die Dichtung gehalten ist, hinaus erstreckt, vorgesehen ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine erfindungsgemäße Dichtung einen sich geradlinig erstreckenden elastischen Dichtungskörper mit einer Querschnittskonfiguration, die ein im Allgemeinen rechteckiges zentrales Teilstück mit größerer Höhe als Breite und mit ersten und zweiten Dichtkanten an entgegengesetzten Enden der Höhenabmessung umfasst. Das zentrale Teilstück umfasst erste und zweite komprimierbare Abschnitte, die sich von den ersten und zweiten Dichtkanten nach innen erstrecken und die abgestützte und nicht abgestützte Abschnitte der Dichtung darstellen.
  • Dementsprechend umfasst der erste komprimierbare Abschnitt im Allgemeinen parallele Seiten, die derart ausgebildet sind, dass sie in einer Nut in einer Dichtfläche eines Bauelements des Aufbaus abgestützt sind, wobei die erste Dichtkante mit dem Grund der Nut in Eingriff steht, um die Nut gegen einen Fluiddurchgang über die Nut hinweg abzudichten. Der zweite komprimierbare Abschnitt umfasst Seiten, die elastische Stabilisatoren tragen, die ebenfalls aus dem gleichen komprimierbaren Werkstoff bestehen. Die Stabilisatoren sind von der zweiten Dichtkante nach außen hin abgewinkelt. Dieser ist derart eingerichtet, dass er mit einer ebenen Fläche des anderen Bauelements der Behälteranordnung in Eingriff steht. Die Stabilisatoren enden in widerhakenartigen Vorsprün gen, die mit einem ebenen Abschnitt der mit der Nut versehenen Fläche benachbart zu der Nut in Eingriff stehen.
  • Bei Kompression der Dichtung werden die Stabilisatoren gegen die ebene Fläche benachbart zu der Nut der mit der Nut versehenen Fläche komprimiert. Die Stabilisatoren sind derart entworfen, dass sie elastisch nachgeben, wenn sie eine Abstützung für den zweiten komprimierbaren Abschnitt des zentralen Teilstücks bereit stellen, um zu verhindern, dass dieses knickt, während die Dichtung bis innerhalb ihres gewünschten Kompressionsbereiches komprimiert wird. Die Dichtungskompression erfolgt über die gesamte Dichtungshöhe von der ersten Dichtkante, die mit dem Grund der Nut in Eingriff steht, bis zu der zweiten Dichtkante, die mit dem ebenen Abschnitt der gegenüberliegenden Fläche der Fügestelle in Eingriff steht.
  • Ein zusätzlicher Vorteil einer erfindungsgemäßen Dichtung ist, dass die elastischen Stabilisatoren durch ihren Kontakt mit der Dichtfläche benachbart zu der Nut helfen, die Dichtung gegen den Eintritt von Fluid oder Schmutz in die Nut abzuschirmen und somit helfen, die Lebensdauer der Dichtung zu verlängern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Dichtungsnut in einem unteren Bauelement eines Behälters ausgebildet ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen ist:
  • 1 eine Schnittansicht durch eine repräsentative erfindungsgemäße Dichtung, die Nennabmessungen aufweist und nicht komprimiert zwischen zugehörigen gegenüberliegenden Dichtflächen gezeigt ist,
  • 2 eine Perspektivansicht der Dichtung von 1, die den sich geradlinig erstreckenden Körper der außen abgestützten Dichtung zeigt,
  • 3 eine Schnittansicht ähnlich wie 1, die aber die Dichtung im komprimierten Zustand zeigt,
  • 4 eine Ansicht ähnlich wie 1 durch einen Halteabschnitt der Dichtung, die die Dichtung in einer Situation minimaler Kompression zeigt,
  • 5 eine Ansicht ähnlich wie 4, die aber die Dichtung in einer Situation maximaler Kompression zeigt,
  • 6 eine Schnittansicht einer ähnlichen Dichtung in einer Situation zwischen einem Kurbelwellenlagerdeckel und einer zugehörigen halbrunden Öffnung der Ölwanne, und
  • 7 eine schematische Ansicht, die die Anwendung der Dichtung von 6 bei einem Motor veranschaulicht.
  • In 1 der Zeichnungen gibt Bezugszeichen 10 allgemein eine Konfiguration mit Nennquerschnitt einer sich geradlinig erstreckenden erfindungsgemäßen Fluiddichtung für große Toleranzen an. Die Dichtung 10 ist zwischen einem oberen und einem unteren Bauteil 12, 14 mit gegenüberliegenden Dichtflächen 16, 18 angeordnet gezeigt. Die obere Dichtfläche 16 umfasst eine Nut 20, in der die Dichtung 10 wie gezeigt in einem vollständig nicht komprimierten Zustand gehalten ist. Eine geradlinige Abmessung 22 zwischen den Flächen 16, 18 stellt einen Spalt zwischen den Flächen dar, wobei die Breite des Spaltes nach Abschluss des Zusammenbaus der Bauteile 12 und 14 mit der Dichtung in einer komprimierten Situation wesentlich reduziert ist.
  • 2 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil des sich geradlinig erstreckenden Körpers 23 der Dichtung 10 veranschaulicht. Der Körper 23 ist aus einem elastischen Dichtungswerkstoff geformt, der für eine besondere Dichtungsanwendung geeignet ist, wobei die Dichtungskonfiguration und der Werkstoff in der Lage sind, ein Fluid mit einer Kompression der Dichtung in einem Bereich von ungefähr 20% bis 35% der Gesamtdichtungshöhe zufrieden stellend abzudichten.
  • In der nicht komprimierten Situation, wie sie in 1 zu sehen ist, umfasst die Querschnittskonfiguration der Dichtung ein im Allgemeinen rechteckiges zentrales Teilstück 24. Das zentrale Teilstück weist unkomprimiert eine Höhe 26 auf, die wesentlich größer als seine Breite 28 ist. Erste und zweite Dichtkanten 30, 32 sind an entgegengesetzten Enden der Höhenabmessung des zentralen Teilstücks vorgesehen, welches als Hilfe für die Beschreibung in erste und zweite komprimierbare Abschnitte 34, 36 unterteilt ist. Diese erstrecken sich nach innen aufeinander zu von der ersten bzw. der zweiten Dichtkante 30, 32. Die Dichtkanten 30, 32 sind vorzugsweise durch sich verjüngende entgegengesetzte Enden des zentralen Teilstücks unter 45°-Winkeln von Kontaktpunkten 38 an den Spitzen der gegenüberliegenden Enden des zentralen Abschnittes gebildet.
  • Der erste komprimierbare Abschnitt 34, welcher der obere Abschnitt ist, wie es in 1 gezeigt ist, umfasst im Allgemeinen parallele Seiten 40 zur Aufnahme in der Nut 20 des Bauelements 12. Die Seiten 40 umfassen auch typische, in Längsrichtung beabstandete, walzenähnliche Erweiterungen 42, die in den 2 und 4 gezeigt sind, und zu dem Zweck vorgesehen sind, die Dichtung vor dem Einbau in eine Baugruppe festzuhalten.
  • Der zweite komprimierbare Abschnitt oder untere Abschnitt 36 des zentralen Teilstücks 24 umfasst auch Seiten 44, an denen elastische Stabilisatoren 46 getragen sind. Diese sind nach außen und nach oben von der zweiten Dichtkante 32 abgewinkelt und enden in widerhakenähnlichen elastischen Vorsprüngen 48, die aus dem geformten elastischen Werkstoff der Dichtung gebildet sind.
  • Wie es nachstehend beschrieben wird, sind die Nennabmessungsbeziehungen der Dichtung 10 und der zugehörigen Dichtflächen 52, 18 lediglich beispielhaft und sollen nicht als für die spezielle Dichtungskonfiguration für eine besondere Anwendung begrenzend betrachtet werden. 1 gibt die folgenden Nennbeziehungen an. Die Breite 28 (Wc) des zentralen Teilstücks 24 beträgt annähernd 75% der Breite (Wg) der Nut 20. Ähnlich beträgt die Nennbreite 50 (Wp) der elastischen Vorsprünge 48 annähernd 75% der nicht komprimierten Höhe 26 (H) der Dichtung.
  • Die Abmessung 22a stellt die Breite des Spaltes 22 dar, wenn die Dichtung auf 20% ihrer freien Höhe 26 (H) komprimiert worden ist, was in diesem Fall eine empfohlene minimale Kompression für eine angemessene Abdichtung darstellt. Die Abmessung 22b stellt die Breite des Spaltes 22 dar, wenn die Dichtung weiter auf 35% ihrer nicht komprimierten Höhe 26 (H) komprimiert worden ist, was in diesem Fall eine maximale empfohlene Kompression der Dichtung für einen langlebigen Betrieb der Dichtung im komprimierten Zustand darstellt. Es ist auch anzumerken, dass die Abstützungstiefe der Nut 20 die Abmessung, nicht angegeben, vom Grund 52 der Nut bis zum oberen Rand der Fasen 54 ist, die zwi schen den Seiten der Nut 20 und der ebenen Dichtfläche 16 des oberen Bauteils 12 vorgesehen sind.
  • In 3 ist die Querschnittskonfiguration der Dichtung 10 im voll komprimierten Zustand veranschaulicht, der durch die Abmessung 22b von 1 angegeben ist. In diesem voll komprimierten Zustand sind die elastischen Vorsprünge 48 der Stabilisatoren 46 nach unten und nach außen abgelenkt worden, um vollständig mit der unteren Fläche 16 des oberen Bauteils 12 in Eingriff zu stehen. Gleichzeitig ist das mittlere Teilstück 24 der Dichtung 10 auf den Zustand maximaler Kompression von 35% komprimiert worden. Dies bewirkt, dass die Dichtkanten 30, 32 mit dem Grund 52 der Nut 20 und der entgegengesetzten Dichtfläche 18 des unteren Bauteils 14 mit einem maximalen Abdichtungsdruck oder einer maximalen Abdichtungskraft in Eingriff stehen, die bewirkt, dass die Leckage von Fluid an der Dichtung vorbei durch den Spalt 22 hindurch verhindert wird.
  • Die elastischen Stabilisatoren 46 haben im komprimierten Zustand keine bedeutende Abdichtungsfunktion. Sie üben jedoch stabilisierende Kräfte auf den unteren Abschnitt oder den zweiten komprimierbaren Abschnitt 36 des zentralen Teilstücks 24 aus, welche verhindern, dass dieser Abschnitt 36 unter der Kompressionslast knickt. Ohne diese stabilisierende Kraft würde der untere oder zweite komprimierbare Abschnitt 36 knicken, wenn er nicht über eine Länge abgestützt wäre, die größer als ungefähr das 1,5-fache der Länge des abgestützten Abschnittes vom Grund der Nut 20 zur Oberkante der Fase 54 ist.
  • Es ist anzumerken, dass der obere Abschnitt oder erste komprimierbare Abschnitt 34 des zentralen Teilstücks 24 im komprimierten Zustand nach oben in die Nut gedrückt wird und sich auf nahezu die Breite der Nut ausdehnt. Es ist ferner anzumerken, dass die Form der elastischen Vorsprünge 48 der Stabilisatoren 46 sorgfältig gesteuert wird, so dass diese Erweiterungen nur eine begrenzte Kraft auf die obere Dichtfläche 16 ausüben. Sie haben daher eine minimale Wirkung auf die Kompression des zentralen Teilstücks der Dichtung, auf die man sich vollständig verlässt, um die Dichtungsfunktion zwischen der unteren Fläche 18 und dem Grund 52 der Nut 20 bereit zu stellen.
  • In 4 ist eine Querschnittskonfiguration der Dichtung 10 veranschaulicht, die die walzenähnlichen Vorsprünge 42 zeigt, welche mit den Seiten der Nut 20 in Eingriff stehen und die Dichtung in der Nut festhalten, bevor die Dichtung in einer Anordnung als Teil eines Fluidbehälters komprimiert wird. Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Dichtung 10 auf ihr minimales Kompressionsniveau von 20% komprimiert worden, wie es durch die Abmessung 22a angegeben ist. An diesem Punkt stabilisieren die Stabilisatorvorsprünge 48 das zentrale Teilstück 24 gegen Knickung, indem die untere Fläche 16 des oberen Bauteils 12 mit den Vorsprüngen 48 in Eingriff gebracht wird.
  • Wieder ist die elastische Kraft der Vorsprünge 48 auf das obere Bauteil auf diejenige begrenzt, die notwendig ist, um den unteren Abschnitt 36 des zentralen Teilstücks ausgerichtet zu halten und eine Knickung zu vermeiden. Somit beeinträchtigt die Arbeitsweise der Stabilisatoren 46 nicht die Kompressionsfunktion der Dichtung zwischen dem Grund 52 der Nut 20 und der Dichtfläche 18 des unteren Bauteils.
  • 5 veranschaulicht ähnlich die vollständig komprimierte Dichtung 10 in dem in 4 veranschaulichten Querschnitt. In diesem sind die Stabilisatorvorsprünge vollständig ausgedehnt, wie es ebenfalls in 3 gezeigt ist.
  • Um die Anforderungen für eine Dichtung dieser Art festzustellen, wird eine Formel zur Bestimmung der erforderlichen Dichtungshöhe für eine besondere Anwendung vorgeschlagen, bei der die mögliche Tiefe der Nut begrenzt ist und die Toleranz der Teile zu einer großen Schwankung in dem möglichen Spalt zwischen den gegenüberliegenden Dichtungseingriffsflächen führt. Diese Formel kann folgendermaßen in Worten ausgedrückt werden:
    Die Dichtungshöhe im nicht komprimierten Zustand ist gleich der Schwankung des Zwischenraumes der Anordnungsflächen plus dem Doppelten der Dichtungsprofiltoleranz dividiert durch den Kompressionsbereich des Dichtungswerkstoffes.
  • Alternativ ist die Formel in mathematischer Form:
    Figure 00100001
    wobei:
    H = Gesamtdichtungshöhe
    A = Spalt mit maximaler Toleranzaddition (bei maximalen Toleranzen)
    B = Spalt mit minimaler Toleranzaddition (bei minimalen Toleranzen)
    C = die Dichtungsprofiltoleranz
    Uc = die obere Kompressionsgrenze in Prozent und
    Lc = die untere Kompressionsgrenze in Prozent.
  • Das Berechnungsergebnis ergibt die Nennhöhe H der Dichtung, die in einer Anordnung verwendet werden kann, um den vollständigen Bereich einer Toleranzaddition oder von Toleranzschwankungen abzudecken, die konstruktionsbedingt in den Bauteilen vorhanden sind.
  • Aus der Dichtungshöhe (H) und der Nuttiefe kann der Bereich von Spalten, die zwischen den Teileflächen erforderlich sind, berechnet und die Notwendigkeit, eine außen abgestützte Dichtung gemäß der Erfindung vorzusehen, bestimmt werden.
  • Die zuvor beschriebene Ausführungsform stellt eine Dichtungsanordnung dar, die insbesondere zur Verwendung bei der Abdichtung einer Kipphebelabdeckung an einem Kraftfahrzeug entwickelt wurde. Im Wesentlichen die gleiche allgemeine Konfiguration kann jedoch in jeder geeigneten Anwendung zur Abdichtung von Spalten zwischen Fluidbehältern benutzt werden, bei der eine relativ große Toleranz zu wesentlichen Schwankungen bei maximalen und minimalen Spaltmaßen für eine abgedichtete Behälteranordnung führt. Es folgt ein zweites Beispiel, bei dem eine erfindungsgemäße Dichtung für eine Anwendung auf einen Spalt zwischen einem hinteren Lagerdeckel einer Motorkurbelwelle und einem zugehörigen halbkreisförmigen Ausschnitt einer Ölwanne gegenüber der Außenseite des Kurbelwellenlagerdeckels entwickelt wurde.
  • Bei Anwendung der Erfindung auf die Ölwannenkonstruktion wurde es als nötig befunden, den Spalt zwischen den Dichtflächen der Ölwanne und des zugehörigen hinteren Lagerdeckels der Kurbelwelle und der vorderen Abdeckung um ein Ausmaß zu erhöhen, das ausreicht, damit die relativ großen Toleranzen an den Teilen ausgeglichen werden können und dennoch innerhalb des zulässigen Bereiches der Dichtungskompression verblieben wird.
  • Um die addierten Toleranzen auszugleichen, war eine wesentliche Vergrößerung der Querschnittslänge der Dichtung erforderlich, die dann zu einer Ausdehnung der Dichtung über die Nut hinaus bis zu einer Abmessung resultierte, die den Knickungsfaktor überstieg, indem sie sich mehr als das 1,5-fache der Länge des abgestützten Abschnittes innerhalb der zugehörigen Nut erstreckte. Infolgedessen wurde die Anwendung des Dichtungsquerschnittes der vorliegenden Erfindung, der die elastischen Stabilisatoren umfasste, dazu benutzt, den ansonsten nicht abgestützten Abschnitt der Dichtung abzustützen und zu verhindern, dass dieser unter komprimierenden Lasten knickte.
  • In 6 gibt Bezugszeichen 60 allgemein einen Abschnitt der erfindungsgemäßen Ölwannen- und Dichtungsanordnung an. Die Anordnung 60 umfasst einen Ölwannenflansch 62 mit einer halbrunden Dichtfläche 64, die eine zentrale Nut 66 aufweist. Eine geradlinige Dichtung 68 umfasst ein zentrales Teilstück 70 mit im Allgemeinen rechteckiger Konfiguration, das einen ersten komprimierbaren Abschnitt 72 aufweist, der in der Nut 66 aufgenommen ist. Bei dieser Konstruktion bildet der erste komprimierbare Abschnitt 72 den unteren Abschnitt der Dichtung 60. Ein oberer Dichtungsabschnitt umfasst einen zweiten komprimierbaren Abschnitt 74, der sich nach oben über die Dichtfläche 64 hinaus erstreckt.
  • Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform umfasst der zweite komprimierbare Abschnitt elastische Stabilisatoren 76, die sich von Seiten des zweiten komprimierbaren Abschnittes erstrecken und nach außen und nach unten abgewinkelt sind, so dass sie in elastischen widerhakenähnlichen Vorsprüngen 78 enden, deren Spitzen mit der Dichtfläche 64 in Eingriff stehen. 6 veranschaulicht die Anordnung im nicht komprimierten Zustand der Dichtung 68.
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht der Dichtungsanordnung 60 im zusammengebauten Zustand, bei dem die Dichtung 68 vollständig komprimiert ist und die elastischen Vorsprünge 78 nach außen hin aufgeweitet sind und gegen die Flanschdichtfläche 64 der Ölwanne abgeflacht sind. Die Dichtung 68 umfasst eine erste Dichtkante 80, die gegen den Grund der Nut 66 abgeflacht ist, und eine zweite Dichtkante 82, die gegen eine Dichtfläche 84 des Lagerdeckels 86 der Kurbelwelle abgeflacht ist.
  • Die Konfiguration der abgewickelten Dichtung folgt im Allgemeinen der Form der Dichtung, die für die Kipphebeldeckelanwendung entwickelt wurde, ist aber derart angepasst, dass sie zu den besonderen Bedingungen der Anwendung passt. Beispielsweise kann eine Einstellung der Länge der abstützenden widerhakenartigen Vorsprünge 78 erforderlich sein, um zu vermeiden, dass sich diese abstützenden Vorsprünge über die Breite der gegenüberliegenden Dichtflächen der Anordnung hinaus erstrecken und somit die Möglichkeit eines unerwünschten Kontaktes mit anderen sich bewegenden Bauteilen des Motors eröffnen.
  • Zusätzlich zu dem Hauptvorteil der elastischen Vorsprünge 78 und 48, die zur Verwendung bei den beispielhaften Dichtungsausführungsformen, die eben diskutiert wurden, vorgesehen sind, ist ein zusätzlicher Vorteil, dass ein Eingriff dieser Dichtungsvorsprünge mit der zugehörigen Dichtfläche zu beiden Seiten der Nut ein Hindernis für die Leckage von Fluid in die Nut, insbesondere in der Ölwannenanwendung, und für die Wanderung äußeren Schmutzes auf die andere Seite der Nut von dem Abschnitt der Dichtung, der Umgebungsbedingungen außerhalb des Behälters ausgesetzt ist, wie in diesem Fall einer Ölwanne oder einer Kipphebelabdeckung, bereitstellt.
  • Zusammengefasst weist eine Konstruktion einer Fluidbehälteranordnung große Toleranzschwankungen der Breite eines offenen Dichtungsspaltes zwischen gegenüberliegenden Dichtflächen von unterschiedlichen Anordnungen auf. Es ist eine elastische Dichtung mit einem im Allgemeinen rechteckigen zentralen Teilstück vorgesehen, das teilweise in einer Nut abgestützt ist und durch eine zu weite Ausdehnung über die Nut hinaus teilweise nicht abgestützt ist. Um ein Knicken zu vermeiden, umfasst der sich über die Nut hinaus erstreckende Abschnitt elastische Stabilisatoren, die widerhakenähnliche Vorsprünge umfassen. Diese stehen mit einer Bauteilfläche neben der Nut elastisch in Eingriff, um den sich über die Nut hinaus erstreckenden Abschnitt zu stabilisieren und ein Knicken zu verhindern. Dies erlaubt, dass die Dichtung über ihre Gesamthöhe komprimiert werden kann, um den Spalt zwischen dem Grund der Haltenut in einem Bauteil und der gegenüberliegenden Dichtfläche des anderen Bauteils des Aufbaus abzudichten, während die Stabilisatorvorsprünge nachgeben, um zu vermeiden, dass diese bei der Dichtungsfunktion eine Rolle spielen, und nur bewirken, dass ein Knicken des nicht abgestützten Abschnittes der Dichtung verhindert wird. Es sind beispielhafte Anwendungen für Spalten bei Motorkipphebelabdeckungen und Dichtungen zwischen Ölwanne und Kurbelwelle offenbart.

Claims (10)

  1. Dichtung zum Abdichten eines Spaltes (22) zwischen gegenüberliegenden Flächen (16, 18: 64, 84) einer Fluidbehälteranordnung (12, 14; 62, 86) mit einer vorbestimmten Toleranz für den Zwischenraum (22) zwischen den Flächen (16, 18; 64, 84), wobei die Dichtung (10; 68) umfasst: einen sich geradlinig erstreckenden elastischen Dichtungskörper (23), der eine Querschnittskonfiguration aufweist, die ein im Allgemeinen rechteckiges zentrales Teilstück (24; 70) mit größerer Höhe als Breite (28) mit ersten (30; 80) und zweiten (32; 82) Dichtkanten an entgegengesetzten Enden der Höhenabmessung umfasst, wobei das zentrale Teilstück (24; 70) einen ersten (34; 72) und einen zweiten (36; 74) komprimierbaren Abschnitt aufweist, die sich jeweils von der ersten (30; 80) bzw. der zweiten Dichtkante (32; 82) nach innen erstrecken, wobei der erste komprimierbare Abschnitt (34; 72) im Allgemeinen parallele Seiten (40) umfasst, die derart eingerichtet sind, dass sie in einer Nut (20; 66) in einer der Flächen (16; 64) abgestützt sind, wobei die erste Dichtkante (30; 80) mit einem Grund (52) der Nut (20, 66) in Eingriff steht, um die Nut (20, 66) gegen einen Fluiddurchgang durch die Nut (20, 66) hindurch abzudichten, und wobei der zweite komprimierbare Abschnitt (36; 74) Seiten (44) umfasst, die elastische Stabilisatoren (46; 76) tragen, die von der zweiten Dichtkante (32; 82) nach außen abgewinkelt sind und in widerhakenähnlichen Vorsprüngen enden, die mit der mit der Nut versehenen Fläche (16; 64) neben der Nut (20, 66) in Eingriff stehen können, um den zweiten komprimierbaren Abschnitt (36; 74) bei Kompression der Dichtung (10; 68) zu stabilisieren, wobei die Stabilisatoren (46; 76) und die zweite Dichtkante (32; 82) eingerichtet sind, einen Hauptteil des Zwischenraumes (22) zwischen den Flächen (16, 18; 64, 84) vor der Kompression der Dichtung (10; 68) zu verschließen, und elastisch mit der mit der Nut versehenen Fläche (16; 64) in Eingriff zu stehen, um den zweiten komprimierbaren Abschnitt (36; 74) während der Kompression des zentralen Teilstücks (24; 70) zwischen der ersten und der zweiten Dichtkante (30, 32; 80, 82) zu stabilisieren, wobei eine Kompression der Dichtung (10; 68) über die vollständige Länge des zentralen Teilstücks (24; 70) zwischen der ersten und der zweiten Dichtkante (30, 32; 80, 82) auftritt, und die Stabilisatoren (46; 76) vorwiegend bewirken, dass der zweite Abschnitt (36; 74) gegen Knickung unter Kompression stabilisiert wird, und derart eingerichtet sind, dass sie nur eine begrenzte komprimierende Kraft auf die mit der Nut versehene Fläche (16; 64) ausüben.
  2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungshöhe im nicht komprimierten Zustand gleich der Schwankung des Zwischenraumes (22) der Anordnungsflächen (16, 18; 64, 84) plus dem Doppelten der Dichtungsprofiltoleranz dividiert durch den Kompressionsbereich des Dichtungswerkstoffes ist.
  3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; dass die Höhe der Stabilisatoren (46; 76) im nicht komprimierten Zustand von der zweiten Dichtkante (32; 82) ungefähr die Hälfte der Gesamthöhe (H) der Dichtung (10; 68) beträgt.
  4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Stabilisatoren (46; 76) im nicht komprimierten Zustand eine Breite von ungefähr 75% der Dichtungshöhe (H) aufweisen.
  5. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Teilstück (24; 70) im komprimierten Zustand eine Breite von ungefähr 75% der Nutbreite aufweist.
  6. Fluidbehälteranordnung, umfassend: ein erstes (12; 62) und ein zweites (14; 86) Bauteil mit gegenüberliegenden Flächen (16, 18; 64, 84), wobei eine der Flächen (16; 64) eine Dichtungsaufnahmenut (20, 66) mit einer ausgewählten Tiefe und Breite aufweist, eine Dichtung (10; 68) zum Abdichten eines Spaltes (22) zwischen den gegenüberliegenden Flächen (16, 18; 64, 84), wobei der Spalt (22) eine vorbestimmte Toleranz für den Zwischenraum (22) zwischen den Flächen (16, 18; 64, 84) umfasst, wobei die Dichtung (10; 68) in ihrem nicht komprimierten Zustand umfasst: einen sich geradlinig erstreckenden elastischen Dichtungskörper (23), der eine Querschnittskonfiguration aufweist, die ein im Allgemeinen rechteckiges zentrales Teilstück (24; 70) mit größerer Höhe als Breite und mit einer ersten (30; 80) und einer zweiten Dichtkante (32; 82) an entgegengesetzten Enden der Höhenabmessung umfasst, wobei das zentrale Teilstück (24; 70) einen ersten (34; 72) und einen zweiten (36; 74) komprimierbaren Abschnitt aufweist, die sich jeweils von der ersten (30; 80) bzw. der zweiten (32; 82) Dichtkante nach innen erstrecken, wobei der erste komprimierbare Abschnitt (34; 72) im Allgemeinen parallele Seiten (40) umfasst, die in der Nut (20, 66) abgestützt sind, wobei die erste Dichtkante (30; 80) mit einem Grund (52) der Nut (20, 66) in Eingriff steht, um die Nut (20, 66) gegen einen Fluiddurchgang durch die Nut (20, 66) hindurch abzudichten, und wobei der zweite komprimierbare Abschnitt (36; 74) Seiten (44) umfasst, die elastische Stabilisatoren (46; 76) tragen, die von der zweiten Dichtkante (32; 82) nach außen abgewinkelt sind und in widerhakenähnlichen Vorsprüngen enden, die mit der mit der Nut versehenen Fläche (16; 64) neben der Nut (20, 66) in Eingriff stehen können, um den zweiten komprimierbaren Abschnitt (36; 74) bei Kompression der Dichtung (10; 68) zu stabilisieren, wobei die Stabilisatoren (46; 76) und die zweite Dichtkante (32; 82) eingerichtet sind, einen Hauptteil des Zwischenraumes (22) zwischen den Flächen (16, 18; 64, 84) vor der Kompression der Dichtung (10; 68) verschließen, und die Stabilisatoren (46; 76) mit der mit einer Nut versehenen Fläche (16; 64) elastisch in Eingriff stehen, um den zweiten komprimierbaren Abschnitt (36; 74) während der Kompression des zentralen Teilstücks (24; 70) zwischen der ersten und der zweiten Dichtkante (30, 32; 80, 82) zu stabilisieren, wobei eine Kompression der Dichtung (10; 68) über die gesamte Länge des zentralen Teilstücks (24; 70) zwischen der ersten und der zweiten Dichtkante (30, 32; 80, 82) auftritt, und die Stabilisatoren (46; 76) vorwiegend bewirken, dass der zweite Abschnitt (36; 74) gegen Knickung unter Kompression stabilisiert und nur eine begrenzte komprimierende Kraft auf die mit der Nut versehene Fläche (16; 64) ausgeübt wird.
  7. Fluidbehälteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungshöhe im nicht komprimierten Zustand gleich der Schwankung des Zwischenraumes (22) der Anordnungsflächen (16, 18; 64, 84) plus dem Doppelten der Dichtungsprofiltoleranz dividiert durch den Kompressionsbereich des Dichtungswerkstoffes ist.
  8. Fluidbehälteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stabilisatoren (46; 76) im nicht komprimierten Zustand von der zweiten Dichtkante (32; 82) ungefähr die Hälfte der Gesamthöhe der Dichtung (10; 68) beträgt.
  9. Fluidbehälteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Stabilisatoren (46; 76) im nicht komprimierten Zustand eine Breite von ungefähr 75% der Dichtungshöhe aufweisen.
  10. Fluidbehälteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Teilstück (24; 70) im komprimierten Zustand eine Breite von ungefähr 75% der Nutbreite aufweist.
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