DE102005013813A1

DE102005013813A1 - Flachdichtung aus einzelnen Segmenten

Info

Publication number: DE102005013813A1
Application number: DE102005013813A
Authority: DE
Inventors: Albert Kremmeter; Erwin Widmann
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung mit einem im Wesentlichen streifenförmigen Träger und einem Bereich aus elastomerem Material, der zumindest eine über wenigstens eine der Oberflächen des Trägers vorstehende Dichtlippe umfasst, wobei der Träger aus mehreren aneinander gereihten Segmenten mit einer geringeren Länge als der des Trägers besteht und die wenigstens eine Dichtlippe über die aneinander gereihten Segmente hinweg eine Dichtlinie bildet. Die Segmente sind, bereits bevor sie aneinander gereiht werden, mit dem elastomeren Material versehen und sind derart ausgebildet, dass in den Grenzbereichen zwischen benachbarten Segmenten ein Abschnitt aus elastomerem Material des einen Segments neben einem Abschnitt aus elastomerem Material des benachbarten Segments her verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine so genannte Nebendichtung, wie sie beispielsweise im Bereich von Verbrennungsmotoren eingesetzt wird, zum Beispiel eine Dichtung zum Abdichten einer Ölwanne, eines Steuergehäuses, einer Öl- oder Wasserpumpe oder eines Ventildeckels. Derartige Dichtungen bestehen üblicherweise aus einem flachen, in der Regel metallischen Träger, an dem ein elastomerer Dichtstoff befestigt ist, der die Abdichtung übernimmt. Bei dem Träger handelt es sich im Allgemeinen um ein band- oder streifenförmiges Material mit deutlich größerer Länge als Breite, in das Durchlassöffnungen eingeformt sind, durch welche die Befestigungsmittel zum Befestigen der Dichtung an den abzudichtenden Gegenflächen hindurchgeführt werden. Die Abdichtung erfolgt dadurch, dass durch das Anziehen der Befestigungsmittel auf die Dichtung ein Druck ausgeübt wird, durch den das elastomere Dichtungsmaterial zu einem gewissen Grad, aber nicht vollständig verdrängt wird. Die Dichtungen können in sich geschlossen sein oder auch zu einer Seite hin offen und beispielsweise U-Form besitzen. In jenem Fall ist die von der Dichtung eingeschlossene Gesamtfläche erheblich größer als die Fläche des Trägers der Dichtung. Wird eine derartige Dichtung daher einstückig gefertigt, ergibt sich das Problem eines hohen Materialverbrauchs mit extrem viel Abfall. Aus diesem Grund ist vorgeschlagen worden, den Träger der Dichtung aus mehreren Abschnitten zu fertigen, die später, beispielsweise mittels Puzzle- oder Schwalbenschwanzverbindung, zum vollständigen Träger zusammengesetzt werden. Derartige Dichtungen sind beispielsweise in der EP 0900929 B1 beschrieben. Ähnliche Dichtungen, jedoch ohne Formschlussverbindung der einzelnen Segmente, beschreibt auch die DE 4312629 C1 .

Den in den erwähnten Veröffentlichungen beschriebenen Dichtungen ist gemeinsam, dass das elastomere Dichtmaterial erst auf den Träger aufgebracht wird, nachdem die einzelnen Segmente zusammen gefügt worden sind. Im Falle der Dichtungen gemäß DE 4312629 C1 dient das Elastomermaterial zudem dazu, die einzelnen Segmente miteinander zu verbinden. Hieraus ergibt sich zum einen der Nachteil, dass für das Aufbringen des Elastomermaterials ein der Größe der Dichtung entsprechendes und damit häufig ein sehr großes Werkzeug benötigt wird. Außerdem wird die fertige Dichtung einstückig transportiert, sodass sie ein großes Transportvolumen einnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, eine Flachdichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, welche die genannten Nachteile nicht aufweist. Die Dichtung sollte insbesondere ohne großen Materialaufwand und mit vergleichsweise kleinen Werkzeugen herstellbar und leicht transportierbar sein, ohne dabei zu Einbußen bei der Dichtigkeit zu führen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Flachdichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Flachdichtung weist einen im Wesentlichen streifenförmigen Träger auf, der aus mehreren aneinandergereihten Segmenten mit einer geringeren Länge als der Träger selbst besteht. Die Flachdichtung umfasst weiterhin einen Bereich aus elastomerem Material mit zumindest einer über wenigstens eine der Oberflächen des Trägers vorstehenden Dichtlippe, die die Abdichtfunktion übernimmt, indem sie über die aneinandergereihten Segmente hinweg eine Dichtlinie bildet. Im Unterschied zum Stand der Technik werden die Segmente, bereits bevor sie aneinandergereiht werden, mit dem elastomeren Material versehen. Dies geschieht so, dass in den Grenzbereichen zwischen benachbarten Segmenten ein Abschnitt aus elastomerem Material des einen Segments neben einem Abschnitt aus elastomerem Material des benachbarten Segments her verläuft.

Durch das Nebeneinander-Anordnen der Elastomerabschnitte im Grenzbereich zwischen benachbarten Segmenten wird ein verbreiterter bzw. verdickter Bereich aus elastomerem Material erzeugt, der sicherstellt, dass auch dann zwischen benachbarten Segmenten eine ausreichende Dichtigkeit erreicht wird, wenn das Dichtmaterial nicht erst nachträglich, nach dem Zusammenfügen der Trägersegmente, in einem Zug angespritzt wird.

Unter dem Nebeneinander-Herlaufen der Abschnitte aus elastomerem Material soll erfindungsgemäß verstanden werden, dass ein Elastomerabschnitt des einen Segments und ein Elastomerabschnitt des benachbarten Segments in ihrer Erstreckungsrichtung eine gewisse Strecke nebeneinander verlaufen. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass die nebeneinander verlaufenden Abschnitte in der zusammengefügten Dichtung unmittelbar aneinander grenzen. Vielmehr ist es ebenfalls möglich, dass die beiden Abschnitte einen gewissen Abstand zueinander aufweisen. Zweckmäßig ist dieser Abstand so gewählt, dass die beiden Elastomerabschnitte nach dem Einbau der Dichtung und dem Verpressen des Elastomers diesen Abstand überbrücken und dann unmittelbar aneinander stoßen. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Elastomerabschnitte über ihre gesamte Länge unmittelbar aneinander zu liegen kommen, auch wenn dies in der Regel bevorzugt ist. Die Strecke, über welche die benachbarten Elastomerabschnitte nebeneinander verlaufen, sollte so lang sein, dass Gas oder Flüssigkeit, gegen welche die Dichtung abdichten soll, in diesem Bereich nicht durchtreten können und die über die Segmente hinweggehende Dichtlinie nicht unterbrochen wird. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die nebeneinander verlaufenden Elastomerabschnitte in einer Flucht mit der Dichtlinie liegen. Vielmehr können sich die Elastomerabschnitte auch seitlich an die Dichtlinie anschließen und quer oder parallel zu dieser verlaufen.

In einer Variante der Erfindung beispielsweise sind die Abschnitte aus elastomerem Material zu jeweils einer Dichtlippe ausgeformt. Zweckmäßig bilden diese Dichtlippenabschnitte eine Verlängerung der Dichtlippen der Trägersegmente, die miteinander verbunden werden sollen. In einer Variante der Erfindung biegen die Dichtlippenabschnitte in den Bereichen, in welchen die benachbarten Segmente beim Befestigen aneinander stoßen, jeweils aus der eigentlichen Dichtlinie heraus in die gleiche Richtung ab. Die Dichtlippen, welche die Dichtlinie bilden, stoßen im Grenzbereich zwischen den beiden Segmenten unter Bildung einer Naht aneinander. Dennoch ist in diesem Bereich die Dichtigkeit ausreichend, da die Dichtlippen der Dichtlinien der benachbarten Segmente jeweils nahtlos in die Dichtlippenabschnitte übergehen. Da die Dichtlippenabschnitte eine Strecke nebeneinander her verlaufen, verlängert sich auf diese Weise der Stoßbereich zwischen den benachbarten Dichtlippen, so dass eine ausreichende Dichtigkeit in diesem Bereich erzielt wird.

Der Verlauf der eigentlichen Dichtlinie über den Träger hinweg kann demjenigen entsprechen, was bereits grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Beispielsweise kann eine Dichtlippe entlang wenigstens einer der Längskanten des Trägers verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass das Elastomermaterial in nur einem Arbeitsgang so aufgetragen werden kann, dass eine Dichtlippe über beide Oberflächen des Trägersegments vorsteht. Es ist jedoch ebenso gut möglich, auf jeder der Oberflächen der Trägersegmente eine gesonderte Dichtlippe anzubringen, die jeweils zu einer Seite des Trägers abdichtet. Die von den Dichtlippen gebildete Dichtlinie verläuft, wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, zweckmäßig im Wesentlichen über die gesamte Länge des Trägers und im Falle ringförmig geschlossener Träger ebenfalls ringförmig in sich geschlossen.

Die einzelnen Segmente, die den streifenförmigen Träger bilden, können grundsätzlich auf beliebige Art und Weise aneinander befestigt werden. Eine bevorzugte, grundsätzlich an sich bereits bekannte Art der Befestigung erfolgt mittels Formschlussverbindung. Form, Anordnung und Größe des Vorsprungs des einen Trägersegments sowie die entsprechende Ausnehmung des benachbarten Träger segments können grundsätzlich dem aus dem Stand der Technik Bekannten entsprechen. Bevorzugt sind puzzle- oder schwalbenschwanzartige Ausgestaltungen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, die Bereiche aus elastomerem Material räumlich von der Formschlussverbindung zu trennen. Hierfür kann beispielsweise die Formschlussverbindung in dem einen seitlichen Randbereich der benachbarten Segmente ausgebildet sein, während die nebeneinander herlaufenden Abschnitte aus elastomerem Material in dem gegenüberliegenden Seitenrandbereich der Segmente angeordnet sind. Beispielsweise können die Trägersegmente in den nicht der Formschlussverbindung vorbehaltenen Bereichen einander gegenüberliegende, stirnseitige Abschnitte aufweisen, an deren Rändern die nebeneinander herlaufenden Abschnitte aus elastomerem Material angeformt sind.

Besitzt der Träger nur eine sehr geringe Breite, sind unmittelbar in Richtung des gegenüberliegenden Seitenrandes verlaufende stirnseitige Abschnitte möglicherweise nicht lang genug, um eine ausreichende Stoßfläche der nebeneinander her laufenden Abschnitte aus elastomerem Material sicher zu stellen. Es kann daher zweckmäßig sein, durch spezielle Formgebung der sich gegenüber liegenden Randbereiche benachbarter Trägersegmente die Grenzlinien zu verlängern. Auf diese Weise vergrößert sich auch die Strecke der an diesen Rändern angebrachten Abschnitte aus elastomerem Material, und die Dichtigkeit in diesem Bereich wird verbessert. Eine Möglichkeit besteht darin, in einem der benachbarten Segmente einen in Richtung auf das andere Segment vorstehenden Vorsprung anzuordnen, während im gegenüberliegenden Segment ein entsprechender Rücksprung zur Aufnahme dieses Vorsprungs vorgesehen ist. Die Abschnitte aus elastomerem Material verlaufen dann zumindest abschnittsweise entlang der Ränder von Vorsprung und Rücksprung.

In einer anderen Variante der Erfindung sind die Endbereiche benachbarter Segmente hakenförmig ausgebildet. Die Form der Haken ist dabei so gewählt, dass sie komplementär ineinandergreifen können. Im Falle einer derartig ausgebildeten Formschlussverbindung ist es erfindungsgemäß bevorzugt, Formschlussverbindung und Elastomerabschnitte räumlich nicht voneinander zu trennen, sondern die Abschnitte aus elastomerem Material zumindest abschnittsweise entlang der Hakenkontur verlaufen zu lassen. Besonders zweckmäßig ist dabei eine Ausbildung, bei der der Abschnitt aus elastomerem Material als Verlängerung der die Dichtlinie bildenden Dichtlippe ausgebildet ist. Zweckmäßig verläuft die Dichtlippe also ebenfalls entlang eines Seitenrandes des Trägersegments. Verläuft die Dichtlippe jeweils nur auf der Innenseite des Hakens, wechselt die Dichtlippe von einem Segment zum nächsten die Seite des Trägers. Beispielsweise verläuft die Dichtlippe in einem ersten Trägersegment auf der linken Längsseite, auf dem daran anschließenden Trägersegment dagegen auf der rechten Längsseite. Dies spielt jedoch für die Abdichtung grundsätzlich keine Rolle, solange eine geschlossene Dichtlinie erreicht wird. Entsprechendes gilt ebenfalls, wenn sich die Dichtlippen jeweils nur auf der Außenseite der Haken und der anschließenden Seitenränder der Trägersegmente befinden. Möglich ist es ebenfalls, eine Dichtlippe entlang der Innen- und Außenkontur des Hakens und entsprechend entlang beider Seitenränder der Trägersegmente auszubilden.

In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Flachdichtung ist der Abschnitt aus elastomerem Material als zungenartiger Vorsprung ausgebildet, der in Richtung auf ein benachbartes Segment vorsteht. In diesem Fall ist der elastomere Abschnitt also nicht mehr über seine gesamte Länge mit dem Träger verbunden. Dieser zungenartige Vorsprung wird im Einbauzustand der Dichtung seitlich gegen den Elastomerabschnitt des benachbarten Trägersegments gedrückt. Dieser Gegenabschnitt ist vorzugsweise nicht als freier Abschnitt ausgebildet, sondern über seine gesamte Länge mit dem Trägersegment verbunden. Um den zungenartigen Vorsprung an den Gegenabschnitt heranführen zu können, ist in einer Variante der Erfindung im benachbarten Segment eine Ausnehmung vorhanden, in welche der zungenartige Vorsprung eingreift.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind einander benachbarte Abschnitte aus elastomerem Material als lappenartige Vorsprünge ausgebildet. Verglichen mit den vorstehend beschriebenen zungenartigen Vorsprüngen besitzen diese lappenartigen Vorsprünge eine größere Breite. Sie sind zweckmäßig an die sich gegenüberliegenden stirnseitigen Enden benachbarter Trägersegmente angeformt und erstrecken sich im Wesentlichen in der selben Ebene wie die Ebene des Trägers. Sie können die gleiche oder eine andere Breite aufweisen als die stirnseitigen Enden der Trägersegmente, an welche sie angeformt sind. Bevorzugt besitzen sie im Wesentlichen die gleiche Breite wie das zugehörige Trägersegment.

Auch im Fall der lappenartigen Vorsprünge können die benachbarten Segmente durch Formschlussverbindung aneinander befestigt werden. Hier ist jedoch die Formschlussverbindung nicht in den Trägersegmenten ausgebildet, sondern in den lappenartigen Vorsprüngen selbst. Einer der lappenartigen Vorsprünge weist also an seiner Stirnseite einen Vorsprung auf, welcher in einer komplementären Ausnehmung des benachbarten lappenartigen Vorsprungs aufgenommen werden kann. Der Vorsprung als der eine Abschnitt aus elastomerem Material verläuft also in Richtung der Längsausdehnung der Formschlussverbindung neben dem Bereich des benachbarten lappenartigen Vorsprungs, der die Ausnehmung einschließt, als dem zweiten Elastomerabschnitt her. Die Dehnbarkeit der lappenartigen Vorsprünge aufgrund ihrer Herstellung aus elastomerem Material erleichtert einerseits die Herstellung der Formschlussverbindung und gewährleistet andererseits eine Anpassung der erfindungsgemäßen Flachdichtung an Größe und Form der abzudichtenden Gegenflächen.

In einer zweiten Ausgestaltung werden benachbarte lappenartige Vorsprünge so miteinander verbunden, dass sie sich zumindest bereichsweise überlappen. Damit die Dicke der Dichtung im Überlappungsbereich nicht zu groß wird, kann die Dicke der lappenartigen Vorsprünge im Überlappungsbereich geringer sein als in den restlichen Bereichen der lappenartigen Vorsprünge. Um die Befestigung der lappenartigen Vorsprünge aneinander zu erleichtern und/oder die lappenartigen Vorsprünge zueinander zu zentrieren, kann zumindest im Überlappungsbereich eine zueinander komplementäre Oberflächenstrukturierung vorgesehen sein. Bei dieser Oberflächenstrukturierung kann es sich beispielsweise um eine Wellung handeln. Aufgrund der größeren Überlappungsoberfläche erhöht sich auf diese Weise auch die Dichtigkeit in diesem Bereich.

Zum gleichen Zweck kann auch auf den Außenoberflächen der lappenartigen Vorsprünge eine Oberflächenstrukturierung vorgesehen sein. Obgleich eine Abdichtung bereits allein durch entsprechende Ausbildung der lappenartigen Vorsprünge erreicht werden kann, wird zweckmäßig wenigstens eine Dichtlippe auf der Oberfläche der lappenartigen Vorsprünge eingeformt. Dabei kann es ausreichen, die Dichtlippen benachbarter lappenartiger Vorsprünge im Grenzbereich stirnseitig aneinander stoßen zu lassen. Es sind jedoch ebenfalls Lösungen mit seitlich der Dichtlinie auslaufenden Dichtlippenabschnitten denkbar, wie sie bereits vorstehend beschrieben wurden. Die Dichtlippen, welche die über den Träger weiterlaufende Dichtlinie bilden, sind erneut zweckmäßig entlang wenigstens eines der Seitenränder sowohl der Trägersegmente als auch der lappenartigen Vorsprünge angeordnet.

Sind die Trägersegmente in der erfindungsgemäßen Flachdichtung oder die elastomeren Bereiche nicht mittels Formschlussverbindung aneinander befestigt, können sie grundsätzlich auch auf andere Art und Weise miteinander verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, Nieten oder in sonstiger Weise erfolgen. Diese Befestigungsarten können zudem zusätzlich zu einer Formschlussverbindung eingesetzt werden, beispielsweise, um diese gegen unbeabsichtigtes Lösen zu fixieren. Möglich ist ebenfalls, die Segmente nur lose zusammenzufügen, was aber wegen der schlechteren Handhabbarkeit nicht bevorzugt ist.

Zur Erleichterung der Herstellung und für einen einfacheren Zusammenbau ist es bevorzugt, möglichst viele der Segmente des Trägers gleichförmig zu gestalten. Besonders zweckmäßig besteht die Flachdichtung vollständig aus gleichartigen Segmenten, wobei auch die Bereiche aus elastomerem Material in diesen Segmenten vorzugsweise gleichförmig ausgebildet sind. Vorteilhaft ist in jedem Fall, dass die einzelnen Segmente bereits beim Hersteller mit den elastomeren Bereichen versehen werden und dieser Schritt nicht mehr beim Weiterverarbeiter oder Anwender erfolgen muss. Dort müssen die einzelnen Segmente nur noch zusammengefügt werden, was die Bereitstellung der Dichtung erheblich erleichtert. Außerdem kann die Dichtung in jedem Fall in Form der einzelnen Segmente transportiert werden, was erheblich einfacher und kostengünstiger ist als der Transport der fertigen, mittels Elastomer zusammengehaltenen Dichtung. Der Elastomerauftrag selbst ist ebenfalls einfacher möglich, da nicht mehr der gesamte Träger verarbeitet werden muss, sondern die kleineren Trägersegmente. Daher können kleinere und kostengünstigere Werkzeuge eingesetzt werden und die Handhabung wird vereinfacht. Die Verwendung eines zusätzlichen, vor Ort aushärtenden Dichtmittels (CIPG = cured in place gasket) ist ebenfalls nicht notwendig.

Die Materialien, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Flachdichtung verwendet werden, sind nicht besonders beschränkt. Es können alle geeigneten und im Stand der Technik üblichen Materialien eingesetzt werden. Bevorzugt zur Herstellung des Trägers sind metallische Materialien, insbesondere Stahl- oder Aluminiumblech. Es können jedoch auch Kunststoffträger verwendet werden. Die Herstellung der Trägersegmente erfolgt bevorzugt durch Stanzen (bei metallischen Trägern), Spritzguss (bei Kunststoffträgern) oder in sonst an sich bekannter Weise. Auch die Auswahl des Elastomers für die elastomeren Bereiche einschließlich der Dichtlippen ist nicht besonders beschränkt. Es können sowohl natürliche als auch synthetische Elastomere verwendet werden. Lediglich beispielhaft seien TPE (thermoplastische Elastomere), Fluorpolymere (z.B. FPM (Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer), PFA, MFA), NBR-Kautschuk (Acryl-Butadien-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Kautschuk), ACM (Polyacrylat) oder EAM (Ethylen-Acrylat) oder PU (Polyurethan) genannt. Diese Elastomere können beispielsweise mittels Press-, Transfer- oder Spritzgießen an- oder aufgespritzt werden.

Die erfindungsgemäßen Flachdichtungen eignen sich vor allem als so genannte Nebendichtungen im Bereich von Verbrennungsmotoren, beispielsweise zum Abdichten einer Ölwanne, eines Steuergehäuses, einer Öl- oder Wasserpumpe oder eines Ventildeckels.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen stellen lediglich beispielhaft einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt. Gleiche Bezugszeichen werden zur Bezeichnung gleicher Teile verwendet. In den Zeichnungen zeigen schematisch:
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Flachdichtung;
2a eine Draufsicht auf den Bereich X in 1 in einem nicht verpressten Zustand;
2b einen Querschnitt entlang der Linie A-A in 2a;
2c eine Draufsicht auf den Bereich X der Dichtung gemäß 1 im Einbauzustand bzw. im verpressten Zustand der Dichtung;
2d einen Querschnitt entlang der Linie A-A der 2c;
3 eine Teildraufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung;
4 eine Teildraufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung;
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung in Teildraufsicht;
6 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in den Flachdichtungen gemäß 3 bis 5;
7a eine Teildraufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung;
7b eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 7a;
8a eine Teildraufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung;
8b eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 8a und
8c eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B der 8a.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Flachdichtung 1, bei der es sich beispielsweise um eine Ölwannendichtung handeln kann. Die Darstellung ist hier allerdings stark schematisiert. Die Flachdichtung 1 besteht aus einem Träger 2 in Form eines ringförmig geschlossenen, streifenförmigen Metallblechs. Form und Größe des Trägers 2 entsprechen im Wesentlichen der Form des Außenrandes der Ölwanne, die gegen einen Motorblock abgedichtet werden soll. Zum Einspannen der Flachdichtung 1 zwischen Ölwanne und Motorblock sind über den Umfang des Trägers 2 verteilt mehrere Durchlassöffnungen 7 angebracht, durch welche hindurch Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben geführt werden können, mit denen die Ölwanne am Motorblock befestigt wird. Zur Abdichtung ist am Innenrand des Trägers ein Bereich 3 aus elastomerem Material vorhanden. Das Elastomer ist beispielsweise an den Innenrand des Trägers angespritzt und steht über beide Oberflächen 21 und 22 über den Träger über. Beim Einbau der Dichtung zwischen Ölwanne und Motorblock wird das Elastomer zusammengepresst und teilweise verdrängt. Die entstehende ringförmig geschlossene Dichtlinie 5 verhindert ein Austreten von Öl durch den Spalt zwischen Motorblock und Ölwanne. Die Dichtli nie 5 ist hier zur besseren Verdeutlichung innenseitig benachbart zum elastomeren Bereich 3 dargestellt, befindet sich jedoch tatsächlich selbstverständlich im Bereich des Elastomers.
Der Träger 2 der erfindungsgemäßen Flachdichtung ist aus vier Segmenten 40, 41, 42 und 43 zusammengesetzt. Dabei sind die Segmente 40 und 42 sowie die Segmente 41 und 43 jeweils gleich aufgebaut, was ihre Herstellung und ihren Zusammenbau erleichtert. Die Segmente werden mittels puzzleartiger Formschlussverbindungen 6 aneinander gehalten. Im Unterschied zum Stand der Technik wird das Elastomer 3 nicht erst an die Innenränder der Segmente 40 bis 43 angespritzt, nachdem diese zusammengefügt worden sind, sondern das Elastomer ist bereits an den Segmenten 40 bis 43 angebracht, bevor diese zur Flachdichtung 1 zusammengefügt werden. Konkret sind an die innenseitigen Ränder der Segmente 40 bis 43 Dichtlippen 30, 31, 32 und 33 angespritzt, die sich in die stirnseitigen Bereiche der einzelnen Segmente fortsetzen. In diesen Grenzbereichen zwischen benachbarten Segmenten verlaufen die Abschnitte aus elastomerem Material 300 und 310 eine Strecke nebeneinander her. Dies ist in 2a vergrößert dargestellt.
Wie zu erkennen, gehen die Dichtlippen 30 und 31 nahtlos in die Abschnitte 300 bzw. 310 aus elastomerem Material über. Dort, wo die stirnseitigen Bereiche 400 und 410 der Segmente 40 und 41 parallel zueinander verlaufen, verlaufen die Abschnitte 300 und 310 ebenfalls parallel zueinander. Wie in 2a und 2b zu erkennen, weisen die elastomeren Abschnitte 300 und 310 einen geringen Abstand a zueinander auf. Beide Figuren zeigen die Dichtung 1 im nicht eingebauten Zustand, in dem noch kein Druck auf die Dichtlippen 30 und 31 und an sie anschließenden Abschnitte 300 und 310 ausgeübt wird.
Der Einbauzustand, in welchem eine Pressung auf die Dichtung ausgeübt wird, ist in 2c und 2d dargestellt. Durch den ausgeübten Druck verformen sich die Dichtlippen 30 und 31 sowie die Abschnitte 300 und 310. Die über die Oberflächen 21 und 22 des Trägers 2 vorstehenden Dichtlippen werden daher abgeflacht, und das elastomere Material wird in den Spalt zwischen den Abschnitten 300 und 310 verdrängt. Der Abstand a verschwindet dadurch, und die Abschnitte 300 und 310 stoßen unmittelbar aneinander. Dadurch ergibt sich eine geschlossene Dichtlinie 5, wie sie in 1 dargestellt ist. Aufgrund der Tatsache, dass die an die Dichtlippen 30 und 31 nahtlos anschließenden Abschnitte 300 und 310 eine Strecke nebeneinander her laufen, wird auch im Grenzbereich zwischen benachbarten Segmenten 40 und 41 eine ausreichende Dichtigkeit erzielt.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, die grundsätzlich ähnlich wie diejenige in 1 aufgebaut sein kann. Die Dichtung unterscheidet sich jedoch von derjenigen gemäß 1 in der Ausgestaltung der Verbindungsbereiche zwischen benachbarten Seg menten. Wie schon in der Dichtung gemäß 2a bis 2d wird in der Dichtung gemäß 3 die Dichtlinie am inneren Rand des Trägers 2 gebildet. Ebenso wie im vorangegangenen Beispiel setzen sich die Dichtlippen 30 und 31 nahtlos in Elastomerabschnitte 300 und 310 fort, die entlang der stirnseitigen Bereiche der Segmente 40 und 41 ins Innere des Trägers 2 verlaufen. Die Abschnitte 300 und 310 verlaufen nun jedoch nicht gerade ins Trägerinnere, sondern gekurvt. Dies kann bei relativ schmalen Trägern vorteilhaft sein, bei denen die Strecke, auf der die Abschnitte 300 und 310 nebeneinander her laufen können, für eine ausreichende Dichtigkeit nicht groß genug wäre, wenn die Abschnitte 300 und 310 gerade ins Trägerinnere geführt würden. Mit der geschwungenen Führung der Abschnitte 300 und 310 wird die Strecke, welche die Abschnitte nebeneinander her laufen, verlängert. Hierfür ist im Trägersegment 40 ein Vorsprung 403 vorhanden, dem ein Rücksprung 413 im Trägersegment 41 entspricht. Die Befestigung der Segmente 40 und 41 aneinander erfolgt erneut mittels einer Formschlussverbindung 6, für welche hier im Bereich des außenseitigen Randes 412 des Segments 41 eine über den Bereich der Abschnitte 300 und 310 hinaus in Richtung auf das Segment 40 gezogene Formschlussnase 61 vorhanden ist, die in eine entsprechende Ausnehmung im Segment 40 eingreift.
4 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß 3, bei welcher der Verlauf der Abschnitte 300 und 310 insofern anders gestaltet ist, als die Abschnitte nicht mehr über ihre gesamte Länge nebeneinander her laufen, sondern der Abschnitt 31O gegenüber dem Abschnitt 300 verlängert ist. Auch die Formgebung der Formschlussverbindung ist etwas anders.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, bei der die einzelnen Segmente mittels hakenförmiger Vorsprünge aneinander befestigt sind. Der hakenartige Vorsprung 404 des Segments 40 ist komplementär zum hakenförmigen Vorsprung 414 des Segments 41 ausgebildet. Beide Haken sind so gestaltet, dass sie gemeinsam die gleiche Breite haben wie die Breite der Segmente 40 und 41. Im Unterschied zu den vorausgegangenen Beispielen sind im gezeigten Fall Dichtlippen sowohl an der Innenseite als auch der Außenseite des Trägers 2 vorhanden, so dass sich sowohl entlang des innenseitigen Randes als auch des außenseitigen Randes des Trägers 2 eine Dichtlinie bildet. Die Dichtlippen 30 und 31 setzen sich erneut jeweils nahtlos in die Dichtlippen der elastomeren Abschnitte 300 und 310 fort. Form und Größe der Dichtlippen bleiben dabei, wie schon in den vorangegangenen Beispielen, zweckmäßig konstant, da dies die Herstellbarkeit der Flachdichtung vereinfacht. Fallweise ist auch eine Änderung von Form bzw. Größe der Dichtlippen sinnvoll.
6 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A in 3 bis 5 und zeigt den Bereich aus elastomerem Material, der an den Innenrand 411 des Trägers 41 angespritzt ist. Der elastomere Bereich 3 umfasst eine Dichtlippe 31, deren Dicke größer ist als die Dicke des Trägersegments 41. Zwischen der Dichtlippe 31 und dem Trägersegment 41 weist der Bereich 3 aus elastomerem Material zu beiden Seiten des Trägersegments 41 jeweils eine Vertiefung 34 auf. Diese Vertiefungen 34 sind im Fall der Dichtung gemäß 2a bis 2d nicht vorhanden. Der Unterschied besteht darin, dass die Elastomerabschnitte 300 und 310 bei der Dichtung gemäß 2a bis 2d vor dem Verpressen der Dichtung nicht unmittelbar aneinandergrenzen, sondern einen Abstand a zueinander aufweisen. Dieser Abstand a ist bei den Dichtungen gemäß 3 bis 5 bereits vor dem Verpressen der Dichtungen nicht mehr vorhanden oder deutlich geringer. Die Vertiefungen 34 stellen einen Verdrängungsraum für das Material der Dichtlippe 31 zur Verfügung, wenn diese beim Einbau der Dichtung verpresst und abgeflacht wird. Die Ausgestaltung des Profils, insbesondere an der Grenzfläche zum im verbauten Zustand angrenzenden Profil, ist dabei nur beispielhaft. Neben dem hier dargestellten Profil mit einer (häufig durch den Anspritzvorgang bedingten) in Richtung auf das benachbarte Profil vorstehenden Nase sind ebenfalls glatte Ausgestaltungen dieses Bereichs möglich. Im Allgemeinen sind glatte Ausbildungen auch bevorzugt, da sie bereits im unverbauten Zustand der Dichtung erlauben, dass die gegenüber liegenden Profile plan aneinander anschließen.
7a zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Flachdichtung im Verbindungsbereich zwischen benachbarten Segmenten 40 und 41. Die Abschnitte aus elastomerem Material im Grenzbereich zwischen den Segmenten 40 und 41 sind hier als lappenartige Vorsprünge 301 und 311 ausgebildet, die an den Stirnseiten der beiden Segmente jeweils zumindest anfänglich über die gesamte Breite des Trägers vorspringen. Die Verbindung der beiden Dichtungsteile erfolgt im Bereich der lappenartigen Vorsprünge 301 und 311, in denen hierfür eine Formschlussverbindung 6 ausgebildet ist. Ein puzzleartiger Vorsprung 312 im lappenartigen Vorsprung 311 greift in eine komplementäre Ausnehmung 302 im Vorsprung 301 ein. Im Bereich dieser Formschlussverbindung 6 verlaufen die lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 in ihrer Erstreckungsrichtung eine Strecke nebeneinander her. Beide lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 weisen auf ihren beiden Längsseiten Dichtlippen 30, 31 auf, welche die nahtlose Fortsetzung der Dichtlippen 30, 31 sind, welche an die Längsseiten der Segmente 40 und 41 angeformt sind. Die Dichtlippen 31 stoßen jeweils im Bereich 305 stirnseitig aneinander, so dass sich sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite des Trägers eine durchgehende Dichtlinie bildet.
7b zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B der 7a. Die Dichtlippen 30, 31 sind jeweils erneut durch Vertiefungen 34 von den restlichen Bereichen des lappenartigen Vorsprungs 301 getrennt. Auch im Innenbereich des lappenartigen Vorsprungs 301 sind kleine Vertiefungen 304 vorhanden, zwischen denen Erhebungen 303 liegen. Die Vertiefungen 304 dienen ebenfalls als Verdrängungsräume für Material der Erhebungen 303, wenn die Dichtung im Einbauzustand verpresst wird, und erlauben so eine leichtere und verbesserte Anpassung der Dichtung an die abzudichtenden Gegenflä chen. Ein geringerer Materialverbrauch ergibt sich, wenn bei einer Lösung vergleichbar der von 7a/b nur an einer Längskante sämtlicher Segmente 40 bis 43 eine Elastomerlippe (30, 31) angespritzt ist.
8a bis 8c zeigen eine andere Ausbildungsform einer Flachdichtung, in der die Verbindung der einzelnen Dichtungsteile ebenfalls über lappenartige Vorsprünge 301 und 311 erfolgt. Wie schon im Fall der Dichtung gemäß 7a und 7b verlaufen Dichtlippen 30, 31 entlang beider Seitenränder des Trägers 2. Diese Dichtlippen 30, 31 setzen sich über die lappenartigen Vorsprünge 301 bzw. 311 fort und stoßen im Bereich der Stoßkanten 305 stirnseitig aneinander. Die lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 sind erneut an die stirnseitigen Enden der Segmente 40 und 41 angeformt. Im Überlappungsbereich zwischen den Segmenten 40 und 41 ist die Dicke der Abschnitte 301 und 311 in ihrem Innenbereich jeweils gegenüber dem restlichen Bereich verringert. Wie in 8c zu sehen, wird die Dicke der lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 so gewählt, dass sie übereinandergelegt im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen wie die Träger 40 und 41, an die sie angeformt sind (vgl. 8b). Im Überlappungsbereich weisen die lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 auf ihren übereinanderliegenden Oberflächen jeweils eine Oberflächenstrukturierung auf. Die Oberflächenstrukturierung ist hier in Form einer Wellung 307 ausgebildet. Die Wellung 307 sorgt einerseits für eine Oberflächenvergrößerung im Überlappungsbereich und damit für eine verbesserte Dichtigkeit und andererseits für eine Zentrierung der beiden Vorsprünge in der gewünschten Lage zueinander.
Die lappenartigen Vorsprünge müssen grundsätzlich nicht unbedingt fest miteinander verbunden werden, da aufgrund der Materialeigenschaften oft eine gewisse Haftung aneinander erfolgt, die zur Befestigung ausreichen kann. Im gezeigten Fall sind die beiden lappenartigen Vorsprünge 301 und 311 jedoch über eine Verbindungsstelle 306 miteinander verbunden. Im Bereich dieser Verbindungsstelle 306 sind die lappenartigen Vorsprünge mittels Durchschmelzen aneinander befestigt. Alternativ kann ein Befestigungsmittel wie eine Schraube durch die Öffnung geführt werden, das gleichzeitig zum Fixieren der lappenartigen Vorsprünge und zum Befestigen der Dichtung dient.

Claims

Flachdichtung (1) mit einem im Wesentlichen streifenförmigen Träger (2) und einem Bereich (3) aus elastomerem Material, der zumindest eine über wenigstens eine der Oberflächen (21, 22) des Trägers (2) vorstehende Dichtlippe (30, 31, 32, 33) umfasst, wobei der Träger (2) aus mehreren aneinander gereihten Segmenten (40, 41, 42, 43) mit einer geringeren Länge als der des Trägers (2) besteht und die wenigstens eine Dichtlippe (30, 31, 32, 33) über die aneinander gereihten Segmente (40, 41, 42, 43) hinweg eine Dichtlinie (5) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (40–43), bereits bevor sie aneinander gereiht werden, mit dem elastomeren Material versehen sind und sie derart ausgebildet sind, dass in den Grenzbereichen zwischen benachbarten Segmenten (40, 41) ein Abschnitt (300) aus elastomerem Material des einen Segments (40) neben einem Abschnitt (310) aus elastomerem Material des benachbarten Segments (41) her verläuft.
Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Segmente (40, 41) mittels Formschlussverbindung (6) aneinander befestigt sind.
Flachdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Formschlussverbindung (6) keine Abschnitte aus elastomerem Material vorhanden sind.
Flachdichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung (6) in einem Seitenrandbereich benachbarter Segmente (40, 41) ausgebildet ist und die nebeneinander herlaufenden Abschnitte aus elastomerem Material (300, 310) sich im anderen Seitenrandbereich der Segmente (40, 41) befinden.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Segmente (40, 41) einander gegenüber liegende stirnseitige Abschnitte (400, 410) aufweisen, an deren Ränder die nebeneinander herlaufenden Abschnitte (300, 310) aus elastomerem Material angeformt sind.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines von benachbarten Segmenten (40) einen in Richtung auf das andere Segment vorstehenden Vorsprung (403) besitzt und das andere Segment (41) einen Rücksprung (413) zur Aufnahme des Vorsprungs (403).
Flachdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte aus elastomerem Material (300, 310) zumindest abschnittsweise an die Ränder von Vorsprung (403) und Rücksprung (413) angeformt sind.
Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche benachbarter Segmente (40, 41) hakenförmig ausgebildet sind, wobei die Haken (404, 414) komplementär ineinander greifen.
Flachdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (300, 310) aus elastomerem Material zumindest abschnittsweise entlang der Hakenkontur verlaufen.
Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt aus elastomerem Material als zungenartiger Vorsprung ausgebildet ist, der in Richtung auf ein benachbartes Segment vorsteht.
Flachdichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zungenartige Vorsprung in eine Ausnehmung des benachbarten Segments eingreift.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander herlaufenden Abschnitte (300, 310) aus elastomerem Material zumindest im Einbauzustand der Flachdichtung (1) wenigstens abschnittsweise unmittelbar aneinander angrenzen.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (300, 310) aus elastomerem Material zu jeweils einer Dichtlippe ausgeformt sind.
Flachdichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe des Abschnitts (300, 310) aus elastomerem Material nahtlos in die über das restliche Segment verlaufende Dichtlippe (30, 31) übergeht.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (30, 31, 32, 33) an wenigstens einen der Längsseitenränder (401, 402, 411, 412) der Segmente (40, 41, 42, 43) angeformt ist und eine im Wesentlichen entlang wenigstens einer der Längsseiten der Segmente (40–43) verlaufende Dichtlinie (5) ergibt.
Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte Abschnitte aus elastomerem Material als lappenartige Vorsprünge (301, 311) ausgebildet sind.
Flachdichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass einer der lappenartigen Vorsprünge an seiner Stirnseite einen Vorsprung (312) und der andere eine komplementäre Ausnehmung (302) zur Bildung einer Formschlussverbindung aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die lappenartigen Vorsprünge zumindest bereichsweise überlappen.
Flachdichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die überlappenden Bereiche der Vorsprünge (301, 311) eine zueinander komplementäre Oberflächenstrukturierung, insbesondere eine Wellung (307), aufweisen.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der lappenartigen Vorsprünge (301) eine Breite besitzt, die im Wesentlichen der Breite des zugehörigen Segments (40) entspricht.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass entlang wenigstens eines der Seitenränder der lappenartigen Vorsprünge (301, 311) eine Dichtlippe (31) verläuft.
Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Segmente (40, 41) und/oder benachbarte Abschnitte (300, 310) aus elastomerem Material in ihrem Verbindungsbereich miteinander verklebt oder verschweißt sind.
Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Segmente (40–43) des Trägers (2) gleichförmig aufgebaut ist und insbesondere auch die Bereiche (300, 310) aus elastomerem Material in diesen Segmenten gleichförmig ausgebildet sind.