DE102007036085A1 - Plug for sealing bores, e.g. in metal components of vehicles, has elastomeric outer sealing section and metal inner sealing section which is electrolytically bonded to inside of bore - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement zum Abdichten einer Öffnung, wobei das Dichtungselement eine Außenseite mit einer Dichtfläche aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Dichtungsvorrichtung mit einem Element, welches eine abzudichtende Öffnung aufweist, und einem Dichtungselement, welches in die Öffnung einbringbar ist.The Invention relates to a sealing element for sealing an opening, wherein the sealing element has an outer side with a sealing surface having. Furthermore, the invention relates to a sealing device with an element having an opening to be sealed, and a sealing element, which can be introduced into the opening is.
Aus
der
Darüber hinaus sind Dichtungen verschiedenster Art, Form und aus verschiedensten Werkstoffen bzw. Dichtstoffen bekannt, welche auch unterschiedlichsten Wirkprinzipien unterliegen.About that In addition, seals are of different types, shapes and different Materials or sealants known, which are also very different Subject to operating principles.
Probleme heutiger Dichtungen sind unter anderem darin zu sehen, dass durch Oberflächenstrukturen und/oder die Form und/oder die geometrischen Randbedingungen der Dichtpartner die geforderte Dichtigkeit grundsätzlich zu Beginn nur unzureichend gegeben ist oder nach einer gewissen Zeit im Einsatz diese Dichtigkeit nicht mehr ausreichend vorliegt. Darüber hinaus können durch die Montage des Dichtungselements in das abzudichtende Bauteil Beschädigungen am Dichtungselement auftreten, die zu Undichtigkeiten führen können.issues Today's seals are, inter alia, that through Surface structures and / or the shape and / or the geometric boundary conditions the sealing partner the required tightness in principle is given inadequately at the beginning or after a certain amount Time in use this tightness is no longer sufficient. About that In addition, by mounting the sealing element in the component to be sealed damages the sealing element occur, which can lead to leaks.
Darüber hinaus kann durch weitere zeitliche und/oder äußere Einflüsse die Dichtwirkung eines Dichtelements beeinträchtigt bzw. eliminiert werden. Bei spielhaft seien hier unter anderem Temperatureinflüsse, chemische Unverträglichkeit des Dichtelements mit beispielsweise Öl, Wasser, Gas etc., elektrochemische Zersetzungen, Diffusionsneigung, Alterungserscheinungen (Porosität) und dergleichen genannt sein.About that In addition, by other temporal and / or external Influences affect the sealing effect of a sealing element or eliminated. For example, temperature influences, chemical incompatibility of the sealing element with, for example, oil, Water, gas etc., electrochemical decomposition, diffusion tendency, Aging phenomena (porosity) and the like mentioned be.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dichtungselement und eine Dichtungsvorrichtung zu schaffen, mit welchem bzw. mit welcher die Dichtheit dauerhaft gegeben ist und auch unter unterschiedlichsten Einflüssen gewährleistet werden kann.It Object of the present invention, a sealing element and to provide a sealing device with which or with which the tightness is permanently given and also under different Influences can be guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch ein Dichtungselement, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und eine Dichtungsvorrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch 11 aufweist, gelöst.These Task is achieved by a sealing element, which the features after Claim 1, and a sealing device, which has the features according to claim 11, solved.
Ein erfindungsgemäßes Dichtungselement ist zum Abdichten einer Öffnung ausgebildet, wobei das Dichtungselement eine Außenseite aufweist. An dieser Außenseite des Dichtungselements sind zumindest zwei Dichtflächen ausgebildet, welche unterschiedliche Dichtmaterialien aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann unterschiedlichsten Gegebenheiten und Einsatzbereichen des Dichtungselements Rechnung getragen werden und stets eine ausreichende Dichtigkeit über einen langen Zeitraum erreicht werden. Durch die Unterschiedlichkeit der Dichtmaterialien kann mit dem Einsetzen des Dichtungselements in die Öffnung durch zumindest ein Dichtmaterial bereits unverzüglich die Dichtigkeit gewährleistet werden und darüber hinaus im Weiteren auch bei unterschiedlichsten Einflüssen die Dichtigkeit durch zumindest eines der Dichtmaterialien der Dichtflächen stets zuverlässig erreicht werden.One Inventive sealing element is for sealing formed an opening, wherein the sealing element is a Outside has. On this outside of the Seal element are formed at least two sealing surfaces, which have different sealing materials. By such Design can be very different conditions and applications the sealing element be taken into account and always sufficient Tightness can be achieved over a long period of time. Due to the diversity of the sealing materials can with the Insertion of the sealing element in the opening by at least one Sealing material already ensures the tightness immediately and beyond that also in the most diverse Influences the tightness by at least one of the sealing materials of Sealing surfaces are always reliably achieved.
Vorzugsweise sind die Dichtungsflächen in Längsrichtung des Dichtungselements betrachtet nacheinander angeordnet. Das Dichtungselement umfasst somit zwei separate Teilsegmente im Hinblick auf die Dichtfunktionalität.Preferably are the sealing surfaces in the longitudinal direction of Seal member considered in succession. The sealing element comprises thus two separate sub-segments with regard to the sealing functionality.
Vorzugsweise sind die beiden Dichtungsflächen unmittelbar aneinander anschließend in Längsrichtung des Dichtungselements betrachtet ausgebildet. Neben einer kompakten Bauart des Dichtungselements kann dadurch auch ein nahtloser Übergang zwischen den beiden Dichtungsflächen erreicht werden, wodurch auch dadurch die Dichtfunktionalität verbessert werden kann.Preferably the two sealing surfaces are directly adjacent to each other subsequently in the longitudinal direction of the sealing element considered trained. In addition to a compact design of the sealing element This can also be a seamless transition between the two Sealing surfaces are achieved, thereby also the sealing functionality can be improved.
Vorzugsweise sind die Dichtungsflächen jeweils vollständig umlaufend an der Außenseite des Dichtungselements ausgebildet. Insbesondere ist das Dichtungselement im Bereich der beiden Dichtflächen mit einer eckenfreien Außenseite realisiert, und insbesondere als zylinderförmiger Stopfen konzipiert.Preferably the sealing surfaces are each complete circumferentially formed on the outside of the sealing element. In particular, the sealing element in the region of the two sealing surfaces realized with a corner-free outside, and in particular designed as a cylindrical plug.
Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn die Dichtungsflächen so ausgebildet sind, dass ihre Dichtwirkungen nach dem Einsetzen des Dichtungselements in die Öffnung zeitlich versetzt einsetzen. Dadurch kann besonders effektiv in höchstem Maße unterschiedlichsten Anforderungen im Hinblick auf die Dichtungseigenschaft Rechnung getragen werden. Auch kann dadurch bereits mit dem Einsetzen des Dichtungselements in die abzudichtende Öffnung unverzüglich eine ausreichende Dichtung erreicht werden und im weiteren Einsatz und der weiteren Lebensdauer des Dichtungselements im Vergleich zum Stand der Technik eine wesentlich längere ausreichende Dichteigenschaft erzielt werden. Die größere Verschleißarmut kann durch diese Ausgestaltung auch bei unterschiedlichsten Einflussfaktoren während der Lebensdauer des Dichtungselements gewährleistet werden.Especially it is preferred if the sealing surfaces so are formed so that their sealing effects after the onset of Insert sealing element in the opening with a time offset. Thereby can be extremely effective in the most diverse ways Requirements with regard to the sealing property invoice be worn. Also, this can already be done with the onset of Seal member in the sealed opening immediately a sufficient seal can be achieved and in further use and the remaining life of the sealing element in comparison to the prior art, a much longer sufficient Density property can be achieved. The greater low wear can by this configuration even with different influencing factors ensured during the life of the sealing element become.
Vorzugsweise ist die Dichtwirkung der ersten Dichtfläche nach dem Einsetzen in die Öffnung zeitlich begrenzt. Die erste Dichtfläche ist somit bevorzugt so ausgebildet, dass sie unverzüglich nach dem Einsetzen eine bereits ausreichende Dichtwirkung generiert und situationsabhängig die Lebensdauer des Dichtungselements und dessen Einsatzzeit nachlässt und somit gegebenenfalls bereits eine nicht mehr ausreichende Dichtwirkung bzw. Dichtfunktionalität aufweist, obwohl das Dichtungselement noch verwendet ist bzw. wird.Preferably is the sealing effect of the first sealing surface after insertion in the opening limited in time. The first sealing surface is thus preferably designed so that it immediately generates an already sufficient sealing effect after insertion and depending on the situation, the life of the sealing element and its operating time wears off and thus, if necessary already no longer sufficient sealing effect or sealing functionality although the seal member is still used.
Vorzugsweise ist die Dichtwirkung der zweiten Dichtfläche erst nach Ablauf einer elektrochemischen Reaktion zwischen dem Material der zweiten Dichtungsfläche und dem damit in Kontakt stehenden Material der Öffnung nach dem Einsetzen des Dichtungselements in die Öffnung ausgebildet. Somit entfaltet die zweite Dichtfläche mit ihrem spezifischen Material nicht schon unmittelbar nach dem Einsetzen des Dichtelements in die Öffnung ihre volle und ausreichende Dichteigenschaft. Dies kann erst im Laufe der Lebensdauer des Dichtungselements nach dem Einsetzen in die Öffnung gewährleistet werden, da sich durch die elektrochemische Reaktion erst die Dichtwirkung herausbilden kann.Preferably is the sealing effect of the second sealing surface after Expiration of an electrochemical reaction between the material of second sealing surface and in contact therewith Material of the opening after insertion of the sealing element formed in the opening. Thus, the second unfolds Sealing surface with their specific material not yet immediately after insertion of the sealing element into the opening their full and sufficient sealing property. This can only be done in the Over the life of the sealing element after insertion in the opening can be ensured, as by the electrochemical reaction first form the sealing effect can.
Es sei hier explizit erwähnt, dass die zeitliche Begrenzung der ersten Dichtfläche im Hinblick auf deren Dichtwirkung nicht nur im Sekundenbereich sondern selbstverständlich eine deutlich längere Zeitdauer umfasst. Diese kann insbesondere mehrere Monate bis hin zu mehreren Jahren betragen.It be explicitly mentioned here that the time limit the first sealing surface in terms of their sealing effect not only in seconds but of course a much longer period of time. This can in particular several months to several years.
Ebenso ist zu erwähnen, dass die Zeitdauer, bis die zweite Dichtfläche ihre ausreichende Dichtwirkung im situationsbezogenen Einsatzbereich erreicht hat, nicht nur wenige Sekunden nach dem Einsetzen beträgt, sondern dies eine längere Zeitdauer von mehreren Tagen bis hin zu mehreren Wochen oder Monaten sein kann. Explizit ist dann jedoch, wenn diese Dichtwirkung der zweiten Dichtfläche voll ausgebildet ist, eine ausreichende Dichtwirkung beispielsweise auch für mehrere Jahre gegeben.As well It should be noted that the time until the second sealing surface their sufficient sealing effect in situational application has reached, not just a few seconds after insertion, but this a longer period of several days can be up to several weeks or months. Explicit but then, if this sealing effect of the second sealing surface is fully formed, a sufficient sealing effect, for example also given for several years.
Vorzugsweise ist die Dichtwirkung der zweiten Dichtfläche nach dem Nachlassen der Dichtwirkung der ersten Dichtfläche für den jeweiligen Einsatz und Verwendungszweck ausreichend vorhanden bzw. gegeben. Insbesondere ist zumindest für eine bestimmte Zeitdauer eine gleichzeitige ausreichende Dichtwirkung sowohl der ersten als auch der zweiten Dichtfläche gegeben.Preferably is the sealing effect of the second sealing surface after release the sealing effect of the first sealing surface for the appropriate use and intended use sufficiently available or where. In particular, at least for a particular Time a simultaneous sufficient sealing effect of both the given first and second sealing surface.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an der Außenseite des Dichtungselements die erste und/oder die zweite Dichtfläche als daran aufgebrachte Schicht ausgebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der Dichtflächen als separate Komponente an der Außenseite ausgebildet ist.Preferably is provided on the outside of the sealing element the first and / or the second sealing surface as applied thereto Layer is formed. However, it can also be provided that at least one of the sealing surfaces as a separate component is formed on the outside.
Vorzugsweise ist die erste Dichtfläche aus einem elastischen Material ausgebildet. Besonders bevorzugt erweist sich, wenn die erste Dichtfläche als ein Elastomer, beispielsweise vulkanisiertes Elastomer, wie Gummi oder dergleichen, ausgebildet ist.Preferably is the first sealing surface made of an elastic material educated. Particularly preferred is when the first sealing surface as an elastomer, for example vulcanized elastomer, such as Rubber or the like is formed.
Vorzugsweise ist die zweite Dichtfläche ein metallisches Material, welches zur Erzeugung einer Dichtwirkung durch eine Kontaktkorrosion aufgrund einer elektrochemischen Reaktion mit dem metallischen Material der Öffnung ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die zweite Dichtfläche Zink umfasst.Preferably the second sealing surface is a metallic material which for producing a sealing effect by a contact corrosion due to a electrochemical reaction with the metallic material of the opening is trained. In particular, it is provided that the second sealing surface Includes zinc.
Bevorzugt ist die zweite Dichtfläche als Zinkschicht auf der Außenseite des Dichtungselements ausgebildet.Prefers is the second sealing surface as a zinc layer on the outside formed of the sealing element.
Vorzugsweise ist ein metallisches Teil, insbesondere ein Stahlteil, mit einer Öffnung vorgesehen, in das das Dichtungselement eingesetzt oder eingepresst oder dergleichen werden kann. Vorzugsweise ist dieses metallische Teil mit der Öffnung, in welches das Dichtungselement einsetzbar ist, in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, angeordnet. Vorzugsweise sind in dem metallischen Teil Bohrungen und Kanäle ausgebildet, in welchen Fluide strömen.Preferably is a metallic part, in particular a steel part, with an opening provided in which the sealing element is inserted or pressed or the like can be. Preferably, this is metallic Part with the opening into which the sealing element can be inserted is arranged in a vehicle, in particular a motor vehicle. Preferably, bores and channels are in the metallic part formed, in which fluids flow.
Prinzipiell kann das Dichtungselement jedoch auch in allen anderen Dichtungsanordnungen vorgesehen sein, in denen Bohrungen, Öffnungen oder dergleichen abgedichtet werden sollen.in principle However, the sealing element can also be provided in all other sealing arrangements be sealed in which holes, openings or the like should be.
Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung mit einem Element, welches eine abzudichtende Öffnung aufweist, und einem Dichtungselement, welches in die Öffnung einbringbar ist. Im Dichtungsbereich zwischen der Öffnung und einer Außenseite des Dichtungselements sind eine erste und eine zweite Dichtfläche ausgebildet, welche unterschiedliche Dichtmaterialien aufweisen.One Another aspect of the invention relates to a sealing device with an element having an opening to be sealed, and a sealing element, which can be introduced into the opening is. In the sealing area between the opening and a Outside of the sealing element are a first and a formed second sealing surface, which are different Have sealing materials.
Zumindest eine Dichtfläche ist vorzugsweise an der Außenseite des Dichtungselements ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Dichtfläche an der Innenwand der Bohrung ausgebildet ist, insbesondere an einem Wandbereich, an dem der Abschnitt der Außenseite des Dichtungselements in seiner in die Bohrung eingesetzten Endposition angeordnet ist und mit dem Wandbereich in Kontakt ist. Situationsabhängig kann individuell die bevorzugte Ausgestaltung für ein bestmögliches Abdichten gewählt werden. Insbesondere im Hinblick auf Herstellbarkeit, Zugänglichkeit und Kosten, kann dann jeweils auf die best geeignete Variante zurückgegriffen werden.At least a sealing surface is preferably on the outside formed of the sealing element. However, it can also be provided be that at least one sealing surface on the inner wall the bore is formed, in particular on a wall region, at which the portion of the outside of the sealing element is arranged in its end position inserted into the bore and in contact with the wall area. Depending on the situation can individually the preferred embodiment for the best possible Caulking can be selected. Especially with regard to Manufacturability, accessibility and cost, can then respectively to fall back on the best suitable variant.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention will be described below schematic drawings explained in more detail. It demonstrate:
In
Wie
zu erkennen ist, sind die beiden Dichtflächen
Die
Länge I1 der ersten Dichtfläche
Die
beiden Dichtflächen
Die
Materialien der beiden Dichtflächen
Die
zweite Dichtfläche
Beim
Fügen von Dichtungselemente, die als Übermaßpassung
ausgelegt sind, werden die Oberflächenspitzen der Dichtpartner
teilweise geglättet. Dabei ist jedoch die Gefahr gegeben,
dass Risse in der Dichtfläche entstehen, so dass die geforderte Dichtigkeit
nicht mehr gewährleistet werden kann. Abhilfe wird durch
die Erfindung erreicht, indem ein Dichtungspartner, die Innenseite
der Bohrung
Beispielhaft
ist gemäß
Unmittelbar
mit dem Einsetzen des Dichtungselements
Für
die gesamte Lebensdauer des Dichtungselements
Um
dem entgegenzutreten, weist das Dichtungselement
Es
sei ganz allgemein erwähnt, dass die Erfindung auch so
realisiert werden kann, dass zumindest eine der beiden Dichtflächen
In
Gemäß dem
Diagramm ist gezeigt, dass unmittelbar mit dem Einsetzen des Dichtungselements
Ebenso
ist in
Gemäß der
Darstellung in
In
dem Zeitfenster zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 nimmt die Dichtwirkung
mit der ersten Dichtfläche
Gemäß der
Darstellung in
In
der Zeit nach dem Zeitpunkt t2 nimmt die Dichtwirkung der Dichtpaarung
zwischen der ersten Dichtfläche
Die
Dichtwirkung der zweiten Dichtpaarung zwischen der zweiten Dichtfläche
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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