DE102007020160A1

DE102007020160A1 - Verbindungsanordnung zum Verbinden einer Dichtung und eines die Dichtung haltenden Bauteils

Info

Publication number: DE102007020160A1
Application number: DE200710020160
Authority: DE
Inventors: Erich Amann
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-29
Also published as: DE102007063657A1; DE102007063658B4; DE102007020160B4; DE102007063658A1; DE102007063657B4

Abstract

Um eine Verbindungsanordnung zum Verbinden einer Dichtung, die ein Trägerelement und mindestens ein Abdichtelement umfasst, und eines die Dichtung haltenden Bauteils, wobei die Verbindungsanordnung mindestens ein Halteelement umfasst, das an der Dichtung festgelegt ist und sich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung durch eine an dem Bauteil vorgesehee Durchtrittsöffnung hindurcherstreckt und einen Rückhaltebereich umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung auf der der Dichtung abgewandten Seite des Bauteils angeordnet ist und im montierten Zustand der Verbindungsanordnung einen Außendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils, so dass der Rückhaltebereich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung nicht durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurchbewegt werden kann, zu schaffen, deren Bestandteile einfach herstellbar sind und die dennoch eine zuverlässige Verbindung zwischen der Dichtung und dem die Dichtung haltenden Bauteil ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Verbindungsanordnung ferner mindestens ein Montageelement umfasst, das in eine an dem Halteelement vorgesehene Montageelementaufnahme einführbar ist und einen Aufweitungsbereich umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung den Rückhaltebereich des Halteelements so aufweitet, dass der Außendurchmesser des Rückhaltebereichs größer ist als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum Verbinden einer Dichtung, die ein Trägerelement und mindestens ein Abdichtelement umfasst, und eines die Dichtung haltenden Bauteils, wobei die Verbindungsanordnung mindestens ein Halteelement umfasst, das an der Dichtung festgelegt ist und sich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung durch eine an dem Bauteil vorgesehene Durchtrittsöffnung hindurch erstreckt und einen Rückhaltebereich umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung auf der der Dichtung abgewandten Seite des Bauteils angeordnet ist und im montierten Zustand der Verbindungsanordnung einen Außendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils, so dass der Rückhaltebereich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung nicht durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurch bewegt werden kann.
Solche Verbindungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Insbesondere ist es bekannt, eine solche Verbindungsanordnung zum Verbinden einer Ölwannendichtung mit einer Ölwanne zu verwenden, wobei das Halteelement als ein Haltenippel aus einem Elastomermaterial ausgebildet ist, welcher einen Rückhaltering umfasst, der im montierten Zustand der Verbindungsanordnung auf der der Dichtung abgewandten Seite eines Halteflansches der Ölwanne angeordnet ist und bereits vor der Montage der Verbindungsanordnung einen Außendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser einer Durchtrittsöffnung des Ölwannenflansches, so dass der Rückhaltering bei der Montage der Verbindungsanordnung unter elastischer Verformung durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurch bewegt werden muss und im montierten Zustand nicht mehr durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils zurückbewegt werden kann.
Aufgrund der durch den Rückhaltering gebildeten Hinterschneidung gestaltet sich die Entformung eines solchen Haltenippels aus einem Spritzgießwerkzeug schwierig. Außerdem benötigt ein Haltenippel mit einem solchen Rückhaltering wegen der im Bereich des Rückhalterings erhöhten Wanddicke des Elastomermaterials des Haltenippels eine lange Aushärtungszeit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Bestandteile einfach herstellbar sind und die dennoch eine zuverlässige Verbindung zwischen der Dichtung und dem die Dichtung haltenden Bauteil ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verbindungsanordnung ferner mindestens ein Montageelement umfasst, das in eine an dem Halteelement vorgesehene Montageelementaufnahme einführbar ist und einen Aufweitungsbereich umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung den Rückhaltebereich des Halteelements so aufweitet, dass der Außendurchmesser des Rückhaltebereichs größer ist als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Konzept zugrunde, den Rückhaltebereich des Halteelements nicht schon bei seiner Herstellung so auszubilden, dass sein Außendurchmesser den Durchmesser der Durchtrittsöffnung des die Dichtung haltenden Bauteils übertrifft, sondern eine solche Aufweitung des Rückhaltebereichs erst bei der Montage der Verbindungsanordnung dadurch herbeizuführen, dass das Montageelement mit dem Aufweitungsbereich in die Montageelementaufnahme des Halteelements eingeführt wird.
Der Außendurchmesser des Rückhaltebereichs des Halteelements vor der Einführung des Montageelements in die Montageelementaufnahme kann dabei kleiner sein als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des die Dichtung haltenden Bauteils, so dass der Rückhaltebereich des Halteelements im noch nicht aufgeweiteten Zustand besonders leicht durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurchgeführt werden kann.
Das Halteelement der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung kann in seinem Herstellungszustand ohne Hinterscheidung an seiner Außenseite ausgebildet sein, so dass ein solches Halteelement besonders einfach aus einem Spritzgießwerkzeug entformt werden kann.
Außerdem kann die Wandstärke des Halteelements im gesamten Rückhaltebereich gegenüber der Wandstärke des bekannten Haltenippels mit Rückhaltering deutlich reduziert sein, so dass die bei der Herstellung des Halteelements benötigte Aushärtungszeit verringert werden kann und die Dichtung mit dem daran angeordneten Halteelement innerhalb einer kürzeren Zykluszeit herstellbar ist.
Das Montageelement ist besonders leicht in die Montageelementaufnahme des Halteelements einführbar, wenn der Aufweitungsbereich des Montageelements derart federnd verformbar ist, dass ein maximaler Außendurchmesser des Aufweitungsbereichs durch die federnde Verformung verringerbar ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der maximale Außendurchmesser des Aufweitungsbereichs beim Einführen des Montageelements in das Halteelement bis auf einen verringerten maximalen Außendurchmesser verringerbar ist.
Dieser verringerte maximale Außendurchmesser des Aufweitungsbereichs ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils, so dass die Stelle des Aufweitungsbereichs des Montageelements mit dem größten Außendurchmesser durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurch bewegt werden kann, ohne elastisch verformt werden zu müssen.
Im fertig montierten Zustand der Verbindungsanordnung federt der Aufweitungsbereich vorzugsweise wieder zurück, so dass der maximale Außendurchmesser des Aufweitungsbereichs im montierten Zustand der Verbindungsanordnung größer ist als der verringerte maximale Außendurchmesser.
Um die federnde Verformbarkeit des Aufweitungsbereichs des Montageelements zu erzielen, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Aufweitungsbereich mindestens zwei Teilbereiche umfasst, die federnd relativ zueinander bewegbar sind.
Dabei können die mindestens zwei Teilbereiche in einem unbelasteten Ruhezustand des Montageelements voneinander beabstandet sein und einen Spalt zwischen sich ausbilden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens zwei Teilbereiche auch im montierten Zustand der Verbindungsanordnung voneinander beabstandet sind.
Das Montageelement kann einen Kopfbereich umfassen, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung auf der der Dichtung zugewandten Seite des Bauteils angeordnet ist.
Dieser Kopfbereich dient dazu, ein vollständiges Hindurchbewegen des Montageelements durch die Montageelementaufnahme des Halteelements zu verhindern.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Montageelementaufnahme des Halteelements einen Anschlag aufweist, an welchem der Kopfbereich des Montageelements im montierten Zustand der Verbindungsanordnung anliegt, so dass der Kopfbereich nicht durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurch bewegbar ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Kopfbereich des Montageelements einen Außendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser der Durchtrittsöffnung des Bauteils.
Die Montageelementaufnahme des Halteelements kann einen erweiterten Kopfabschnitt zur Aufnahme des Kopfbereichs des Montageelements aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kopfbereich des Montageelements im montierten Zustand der Verbindungsanordnung nicht aus der Montageelementaufnahme des Halteelements hervorsteht.
Das Montageelement kann ferner einen Schaftbereich umfassen, der sich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung durch die Durchtrittsöffnung des Bauteils hindurch erstreckt.
Der Kopfbereich des Montageelements weist vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser auf als der Schaftbereich des Montageelements.
Ferner weist der Schaftbereich vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner ist als der maximale Außendurchmesser des Aufweitungsbereichs.
Das Montageelement kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material hergestellt sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Montageelement ein Kunststoffmaterial umfasst.
Günstig ist es ferner, wenn der Aufweitungsbereich des Montageelements aus einem Material gebildet ist, das ein größeres Elastizitätsmodul aufweist als das Material, aus dem der Rückhaltebereich des Halteelements gebildet ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei der Montage der Verbindungsanordnung der Rückhaltebereich des Halteelements durch den Aufweitungsbereich des Montageelements aufgeweitet wird und nicht etwa der Aufweitungsbereich des Montageelements durch den Rückhaltebereich des Halteelements zusammengepresst wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rückhaltebereich des Halteelements an seiner Außenseite hinterschneidungsfrei ausgebildet ist. Ein Halteelement mit einem solchen hinterschneidungsfreien Rückhaltebereich kann besonders einfach hergestellt, beispielsweise aus einem Spritzgießwerkzeug entformt, werden.
Aus demselben Grund ist es günstig, wenn der Rückhaltebereich des Halteelements in einem unbelasteten Ruhezustand einen mit wachsendem Abstand von dem Trägerelement abnehmenden Außendurchmesser aufweist.
Das Halteelement umfasst vorzugsweise ein Elastomermaterial.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Halteelement dasselbe Material umfasst wie das Abdichtelement der Dichtung.
Das Abdichtelement der Dichtung kann insbesondere mit einer oder mehreren Dichtlippen zum abdichtenden Anliegen an dem die Dichtung tragenden Bauteil oder an einem anderen Bauteil aufweisen.
Das mindestens eine Halteelement kann einstückig an das Abdichtelement angeformt sein.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Halteelement stoffschlüssig mit dem Trägerelement verbunden ist.
Insbesondere kann das Halteelement durch Spritzgießen an das Trägerelement angeformt sein.
Das Halteelement ist vorzugsweise an dem Rand einer an dem Trägerelement vorgesehenen Durchtrittsöffnung angeordnet.
Die Montageelementaufnahme erstreckt sich vorzugsweise von einem Ende des Halteelements bis zu einem anderen Ende des Halteelements.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Baugruppe, welche eine Dichtung, ein die Dichtung haltendes Bauteil und mindestens eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zum Verbinden der Dichtung und des Bauteils umfasst.
Dabei kann die Dichtung insbesondere ein Trägerelement aus einem metallischen Material, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Stahlmaterial, umfassen.
Auch das die Dichtung haltende Bauteil kann ein metallisches Material, beispielsweise ein Stahlmaterial, umfassen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das die Dichtung haltende Bauteil als ein Teil eines Verbrennungsmotors oder als ein Zubehörteil zu einem Verbrennungsmotor ausgebildet ist.
Das Bauteil kann insbesondere als eine Ölwanne ausgebildet sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Baugruppe mehrere Verbindungsanordnungen umfasst, durch welche die Dichtung an dem Bauteil zentriert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer Dichtung mit einem metallischen Trägerblech, einem an das Trägerblech angeformten Abdichtelement aus einem Elastomermaterial und einem einstückig mit dem Abdichtelement ausgebildeten Halteelement, mit der Blickrichtung von oben auf eine einem abzudichtenden Bauteil abgewandte Seite der Dichtung;
2 eine ausschnittsweise schematische perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung der Dichtung aus 1, mit der Blickrichtung von unten auf eine dem abzudichtenden Bauteil zugewandte Seite der Dichtung;
3 einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Dichtung aus den 1 und 2 im Bereich des Halteelements;
4 einen schematischen vertikalen Schnitt durch ein Montageelement;
5 einen schematischen vertikalen Schnitt durch eine Baugruppe, welche die Dichtung aus den 1 bis 3, ein abzudichtendes Bauteil mit einer Durchtrittsöffnung, durch welche sich das Halteelement der Dichtung hindurch erstreckt, und das in eine Montageelementaufnahme des Halteelements eingeführte Montageelement umfasst;
6 einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Baugruppe aus 5 längs der Linie 6-6 in 5;
7 einen schematischen vertikalen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Baugruppe, welche eine Dichtung mit einem angeformten Halteelement, ein abzudichtendes Bauteil mit einer Durchtrittsöffnung, durch welche sich das Halteelement der Dichtung hindurch erstreckt, und ein Montageelement umfasst, wobei das Montageelement gerade in eine Montageelementaufnahme des Halteelements eingeführt wird;
8 eine der 7 entsprechende Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform einer Baugruppe, nachdem das Montageelement vollständig in die Montageelementaufnahme des Halteelements eingeführt worden ist; und
9 eine schematische Seitenansicht des Montageelements aus den 7 und 8.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Baugruppe umfasst eine Dichtung 102 (siehe 1 bis 3), ein abzudichtendes Bauteil 104 (siehe 5 und 6) und ein Montageelement 106 (siehe 4).
Die Dichtung 102 ist beispielsweise ringförmig, insbesondere als eine Ölwannendichtung, ausgebildet und umfasst ein Trägerelement 108 in Form eines plattenförmigen metallischen Trägerblechs 110 und ein an einen Rand des Trägerelements 108 angeformtes Abdichtelement 112 aus einem Elastomermaterial, beispielsweise aus einem Acrylatkautschuk, einem Ethylenacrylatkautschuk, einem Fluorkautschuk, einem Nitrilbutadienkautschuk (NBR), einem Silikonkautschuk oder aus Levapren.
Das Trägerelement 108 kann beispielsweise aus Aluminium oder aus einem Stahlmaterial gebildet sein.
Das Trägerelement 108 ist mit mehreren Durchtrittsöffnungen 114 versehen, an deren Rand jeweils ein hülsenförmiges Halteelement 116 angeformt ist, welches vorzugsweise aus demselben Elastomermaterial gebildet ist wie das Abdichtelement 112.
Längs des Umfangs der Dichtung 102 sind mehrere solcher Halteelemente vorgesehen, von denen in den Figuren jedoch nur eines dargestellt ist.
Wie aus den 1 und 2 zu ersehen ist, ist jedes der Halteelemente 116 über jeweils einen Steg 118 mit dem Abdichtelement 112 verbunden und somit einstückig mit dem Abdichtelement 112 ausgebildet.
Wie am besten aus 3 zu ersehen ist, umfasst das Halteelement 116 einen unterhalb des Trägerelements 108 angeordneten Rückhaltebereich 120, der im in 3 dargestellten Ruhezustand des Halteelements 116 an seiner Außenseite 122 leicht konisch ausgebildet ist und sich zu seinem dem Trägerelement 108 abgewandten unteren Ende 124 hin verjüngt, so dass der Außendurchmesser D₁ des Halteelements 116 an dessen unterem Ende 124 im Ruhezustand kleiner ist als der Durchmesser D₂ der Durchtrittsöffnung 114 des Trägerelements 108.
Ferner weist das Halteelement 116 eine Montageelementaufnahme 126 in Form eines Aufnahmekanals 128 auf, welcher das Halteelement 116 längs dessen vertikaler Längsachse 130 von dessen oberer Endfläche 132, welche mit einer Oberseite 134 des Trägerelements 108 bündig ist, bis zu dessen unterer Endfläche 124 durchsetzt und in dieser Reihenfolge einen Kopfabschnitt 136 mit dem Durchmesser D₃, einen sich nach unten trichterförmig verjüngenden Mittelabschnitt 138 und einen im wesentlichen zylindrischen unteren Endabschnitt 140 umfasst.
Die Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 dient zur Aufnahme des in 4 einzeln dargestellten Montageelements 106, welches einen Kopfbereich 142 mit dem Durchmesser D₄ und der Höhe H₁ und einen sich nach unten an den Kopfbereich 142 anschließenden Aufweitungsbereich 144 umfasst.
Der Aufweitungsbereich 144 weist einen oberen Abschnitt 146 auf, der sich mit wachsendem Abstand von dem Kopfbereich 142 von einem anfänglichen Außendurchmesser D₅ bis zu einem maximalen Außendurchmesser D₆ erweitert, und einen sich daran nach unten anschließenden unteren Abschnitt 146, dessen Außendurchmesser sich mit wachsendem Abstand von dem Kopfbereich 142 wieder verringert.
In einer zu der Zeichenebene der 4 senkrechten Richtung weist der Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106 eine konstante Dicke D₇ auf (siehe 6).
Das Montageelement 106 ist aus einem Material hergestellt, welches einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als das Material des Halteelements 116.
Vorzugsweise ist das Montageelement 106 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
Beispielsweise kann das Montageelement 106 aus Polyamid hergestellt sein.
Um das abzudichtende Bauteil 104, beispielsweise eine Ölwanne, mit der Dichtung 102 verbinden zu können, ist das abzudichtende Bauteil 104 mit Durchtrittsöffnungen 150 versehen, welche jeweils mit einer der Durchtrittsöffnungen 114 des Trägerelements 108 der Dichtung 102 fluchten und einen Durchmesser D₈ aufweisen, der gleich groß ist wie oder geringfügig größer ist als der Durchmesser D₂ der jeweiligen Durchtrittsöffnung 114 an dem Trägerelement 108.
Bei der Montage der Dichtung 102 an dem abzudichtenden Bauteil 104 werden die Halteelemente 116, welche noch kein Montageelement 106 aufgenommen haben, durch die jeweils zugeordnete Durchtrittsöffnung 150 des Bauteils 104 hindurchgesteckt, was ohne weiteres möglich ist, weil der größte Außendurchmesser des Rückhaltebereichs 120 des Halteelements 116 im Ruhezustand kleiner ist als der Durchmesser D₈ der Durchtrittsöffnung 150 an dem Bauteil 104.
Anschließend wird jeweils ein Montageelement 106 von der dem Bauteil 104 abgewandten Seite der Dichtung 102 her mit dem Aufweitungsbereich 144 voran in die Montageelementaufnahme 126 jedes Halteelements 116 eingeführt, bis der Kopfbereich 142 des Montageelements 106 mit seiner Unterseite 152 flächig an der Bodenfläche 154 des Kopfabschnitts 136 der Montageelementaufnahme 126 anliegt, wie dies in 5 dargestellt ist.
Der Durchmesser D₄ des Kopfbereichs 142 des Montageelements 106 ist kleiner als der Durchmesser D₃ des Kopfabschnitts 136 der Montageelementaufnahme 126, so dass der Kopfbereich 142 des Montageelements 106 ohne weiteres in den Kopfabschnitt 136 der Montageelementaufnahme 126 eingebracht werden kann.
Ferner ist die Höhe H₁ des Kopfbereichs 142 des Montageelements 106 höchstens gleich groß wie die Höhe H₂ des Kopfabschnitts 136 der Montageelementaufnahme 126, so dass der Kopfbereich 142 des Montageelements 106 im montierten Endzustand nicht nach oben über die obere Endfläche 132 des Halteelements 116 und die Oberseite 134 des Trägerelements 108 übersteht.
Da der maximale Durchmesser D₆ des Aufweitungsbereichs 144 des Montageelements 106 deutlich größer ist als der Durchmesser des Mittelabschnitts 138 und des unteren Endabschnitts 140 der Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116, weitet der Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106 den Rückhaltebereich 120 des Halteelements 116 beim Einführen des Montageelements 106 in die Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 und im fertig montierten Endzustand derart auf, dass im montierten Zustand der maximale Außendurchmesser D₉ des Rückhaltebereichs 120 des Halteelements 116 deutlich größer ist als der Durchmesser D₈ der zugehörigen Durchtrittsöffnung 150 an dem abzudichtenden Bauteil 104 (siehe 5).
In dem in 5 und 6 dargestellten montierten Zustand kann der Rückhaltebereich 120 des Halteelements 116 somit nicht mehr durch die Durchtrittsöffnung 150 des Bauteils 104 hindurch bewegt werden, wodurch die Dichtung 102 an dem abzudichtenden Bauteil 104 gehalten ist.
Ferner hintergreift im montierten Zustand der zwischen dem Kopfbereich 142 und dem Bereich des größten Außendurchmessers D₆ des Aufweitungsbereichs 144 des Montageelements 106 liegende Abschnitt des Rückhaltebereichs 120 des Halteelements 116 den Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106, so dass das Montageelement 106 durch Formschluss in der Montageelementaufnahme 126 gehalten ist und nicht ohne Verformung des Rückhaltebereichs 120 des Halteelements 116 aus der Montageelementaufnahme 126 heraus bewegt werden kann.
Ferner liegt im montierten Zustand der Kopfbereich 142 des Montageelements 106 mit seiner Unterseite 152 flächig an der Bodenfläche 154 des Kopfabschnitts 136 der Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 an, so dass das Montageelement 106 auch nicht nach unten aus der Montageelementaufnahme 126 herausbewegt werden kann.
Somit bilden das Halteelement 116 und das Montageelement 106 zusammen eine Verbindungsanordnung 156, durch welche in dem in 5 und 6 dargestellten montierten Zustand die Dichtung 102 und das abzudichtende Bauteil 104 durch Formschluss fest miteinander verbunden sind, wobei überdies die Dichtung 102 (aufgrund des Vorhandenseins mehrerer mit Durchtrittsöffnungen 150 des abzudichtenden Bauteils 104 fluchtender Halteelemente 116 an dem Trägerelement 108) in der gewünschten Lage an dem abzudichtenden Bauteil 104 zentriert ist.
Die aus der Dichtung 102 und dem Bauteil 104 bestehende Baugruppe 100 kann anschließend mit einem weiteren Bauteil, das auf der dem Bauteil 104 abgewandten Seite der Dichtung 102 angeordnet ist, verbunden werden, beispielsweise mit einem Motorblock.
Um das Bauteil 104 mit einem solchen weiteren Bauteil verbinden zu können, sind im Trägerelement 108 der Dichtung 102 Befestigungsmittel-Durchtrittsöffnungen 158 für den Durchtritt von Befestigungsmitteln, insbesondere Befestigungsschrauben, durch die Dichtung 102 vorgesehen.
Die Dichtung 102 kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass zunächst das Trägerelement 108 aus einem metallischen Blech ausgestanzt oder ausgeschnitten wird und anschließend in eine Spritzgießform eingelegt wird, worauf das Abdichtelement 112 und die Halteelemente 116 einschließlich der Stege 118 durch Spritzgießen an das Trägerelement 108 angeformt werden.
Eine in den 7 bis 9 dargestellte zweite Ausführungsform einer Baugruppe 100, die eine Dichtung 102 mit Halteelementen 116, ein abzudichtendes Bauteil 104 und Montageelemente 106 zum Einführen in jeweils eine Montageelementaufnahme 126 eines Halteelements 116 umfasst, unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass der Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106 nicht im wesentlichen starr ausgebildet ist, sondern zwei Teilbereiche 160 umfasst, die durch einen Spalt 162 der Breite F₁, welcher in der Axialrichtung des Montageelements 106 verläuft, voneinander getrennt und federnd relativ zueinander bewegbar sind.
Durch die federnde Beweglichkeit der Teilbereiche 160 des Aufweitungsbereichs 144 ist es möglich, den maximalen Außendurchmesser D₆ des Aufweitungsbereichs 144 dadurch zu verringern, dass die beiden Teilbereiche 160 aufeinander zu bewegt werden, bis sie auf Block gepresst aneinander anliegen.
In diesem zusammengepressten Zustand der Teilbereiche 160 beträgt der verringerte maximale Außendurchmesser D'₆ nur noch D'₆ = D₆ – F₁, d. h. der maximale Außendurchmesser ist in diesem Zustand um die Breite F₁ des Spaltes 162 zwischen den Teilbereichen 160 im in 9 dargestellten Ruhezustand des Montageelements 106 vermindert.
Der verminderte maximale Außendurchmesser D'₆ des Aufweitungsbereichs 144 des Montageelements 106 ist kleiner als der Durchmesser D₂ der Durchtrittsöffnung 114 im Trägerelement 108 und kleiner als der Durchmesser D₈ der Durchtrittsöffnung 150 in dem abzudichtenden Bauteil 104, so dass das Montageelement 106, welches beim Einführen in die Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 zunächst in den zusammengepressten Zustand der Teilbereiche 160 des Aufweitungsbereichs 144 überführt wird, problemlos in die Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 eingeschoben werden kann, bis der Bereich des größten Außendurchmessers des Aufweitungsbereichs 144 die Durchtrittsöffnungen 114 und 150 passiert hat.
Anschließend federn die Teilbereiche 160 des Aufweitungsbereichs 144 wieder auseinander, so dass der Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106 den Rückhaltebereich 120 des Halteelements 116 derart aufweitet, dass der Außendurchmesser D₉ des Rückhaltebereichs 120 größer ist als der Durchmesser D₈ der Durchtrittsöffnung 150 in dem Bauteil 104, so dass das Halteelement 116 nicht durch diese Durchtrittsöffnung 150 zurückbewegt werden kann und die Dichtung 102 durch Formschluss an dem Bauteil 104 gehalten ist.
Zwischen dem Aufweitungsbereich 144 und dem Kopfbereich 142 des Montageelements 106 ist ein Schaftbereich 164 mit einer Höhe H₃ vorhanden, der einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser D₅ aufweist, welcher kleiner ist als der maximale Außendurchmesser D₆ des Aufweitungsbereichs 144.
In dem in 8 dargestellten montierten Zustand hintergreift ein oberer Abschnitt des Halteelements 116 den Aufweitungsbereich 144 des Montageelements 106 und liegt an dem Schaftbereich 164 an, so dass das Montageelement 106 durch Formschluss an dem Halteelement 116 gehalten ist und nicht aus der Montageelementaufnahme 126 nach oben heraus bewegt werden kann.
Ferner liegt im montierten Zustand der Kopfbereich 142 des Montageelements 106 mit seiner Unterseite 152 flächig an der Bodenfläche 154 des Kopfabschnitts 136 der Montageelementaufnahme 126 des Halteelements 116 an, so dass das Montageelement 106 auch nicht nach unten aus der Montageelementaufnahme 126 heraus bewegt werden kann.
Somit ist im montierten Zustand das Montageelement 106 an dem Halteelement 116 gesichert.
Im übrigen stimmt die in den 7 bis 9 dargestellte zweite Ausführungsform einer Baugruppe 100 aus einer Dichtung 102, einem abzudichtenden Bauteil 104 und einem Montageelement 106 mit der in den 1 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Claims

Verbindungsanordnung zum Verbinden einer Dichtung (102), die ein Trägerelement (108) und mindestens ein Abdichtelement (112) umfasst, und eines die Dichtung (102) haltenden Bauteils (104), wobei die Verbindungsanordnung (156) mindestens ein Halteelement (116) umfasst, das an der Dichtung (102) festgelegt ist und sich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) durch eine an dem Bauteil (104) vorgesehene Durchtrittsöffnung (150) hindurch erstreckt und einen Rückhaltebereich (120) umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) auf der der Dichtung (102) abgewandten Seite des Bauteils (104) angeordnet ist und im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) einen Außendurchmesser (D₉) aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser (D₈) der Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104), so dass der Rückhaltebereich (120) im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) nicht durch die Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104) hindurch bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (156) ferner mindestens ein Montageelement (106) umfasst, das in eine an dem Halteelement (116) vorgesehene Montageelementaufnahme (126) einführbar ist und einen Aufweitungsbereich (144) umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) den Rückhaltebereich (120) des Halteelements (116) so aufweitet, dass der Außendurchmesser des Rückhaltebereichs (D₉) größer ist als der Durchmesser (D₈) der Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104).
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsbereich (144) des Montageelements (106) derart federnd verformbar ist, dass ein maximaler Außendurchmesser (D₆) des Aufweitungsbereichs (144) verringerbar ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Außendurchmesser (D₆) des Aufweitungsbereichs (144) beim Einführen des Montageelements (106) in das Halteelement (116) bis auf einen verringerten maximalen Außendurchmesser (D'₆) verringerbar ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verringerte maximale Außendurchmesser (D'₆) des Aufweitungsbereichs (144) kleiner ist als der Durchmesser (D₈) der Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104).
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Außendurchmesser (D₆) des Aufweitungsbereichs (144) im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) größer ist als der verringerte maximale Außendurchmesser (D'₆).
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsbereich (144) mindestens zwei Teilbereiche (160) umfasst, die federnd relativ zueinander bewegbar sind.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilbereiche (160) in einem unbelasteten Ruhezustand des Montageelements (106) voneinander beabstandet sind.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilbereiche (160) im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) voneinander beabstandet sind.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (106) einen Kopfbereich (142) umfasst, welcher im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) auf der der Dichtung (102) zugewandten Seite des Bauteils (104) angeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageelementaufnahme (126) des Halteelements (116) einen Anschlag (154) aufweist, an welchem der Kopfbereich (142) des Montageelements (106) im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) anliegt, so dass der Kopfbereich (142) nicht durch die Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104) hindurch bewegbar ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfbereich (142) des Montageelements (106) einen Außendurchmesser (D₄) aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser (D₈) der Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104).
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageelementaufnahme (126) des Halteelements (116) einen erweiterten Kopfabschnitt (136) zur Aufnahme des Kopfbereichs (142) des Montageelements (106) aufweist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfbereich (142) des Montageelements (106) im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) nicht aus der Montageelementaufnahme (126) des Halteelements (116) hervorsteht.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (106) einen Schaftbereich (164) umfasst, der sich im montierten Zustand der Verbindungsanordnung (156) durch die Durchtrittsöffnung (150) des Bauteils (104) hindurch erstreckt.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftbereich (164) einen Außendurchmesser (D₅) aufweist, welcher kleiner ist als der maximale Außendurchmesser (D₆) des Aufweitungsbereichs (144).
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (106) ein Kunststoffmaterial umfasst.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsbereich (144) des Montageelements (106) aus einem Material gebildet ist, das einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als das Material, aus dem der Rückhaltebereich (120) des Halteelements (116) gebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückhaltebereich (120) des Halteelements (116) an seiner Außenseite (122) hinterschneidungsfrei ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückhaltebereich (120) des Halteelements (116) in einem unbelasteten Ruhezustand einen mit wachsendem Abstand von dem Trägerelement (108) abnehmenden Außendurchmesser aufweist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (116) ein Elastomermaterial umfasst.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteelement (116) dasselbe Material umfasst wie das Abdichtelement (112).
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteelement (116) einstückig an das Abdichtelement (112) angeformt ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (116) stoffschlüssig mit dem Trägerelement (108) verbunden ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (116) durch Spritzgießen an das Trägerelement (108) angeformt ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (116) an einem Rand einer an dem Trägerelement (108) vorgesehenen Durchtrittsöffnung (114) angeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageelementaufnahme (126) sich von einem Ende (132) des Halteelements (116) bis zu einem anderen Ende (124) des Halteelements (116) erstreckt.
Baugruppe, umfassend eine Dichtung (102), ein die Dichtung (102) haltendes Bauteil (104) und mindestens eine Verbindungsanordnung (156) zum Verbinden der Dichtung (102) und des Bauteils (104) nach einem der Ansprüche 1 bis 26.
Baugruppe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (102) ein Trägerelement (108) aus einem metallischen Material umfasst.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (104) ein metallisches Material umfasst.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (104) als ein Teil eines Verbrennungsmotors oder als ein Zubehörteil zu einem Verbrennungsmotor ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (104) als eine Ölwanne ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (100) mehrere Verbindungsanordnungen (156) umfasst, durch welche die Dichtung (102) an dem Bauteil (104) zentriert ist.