DE102008038052A1

DE102008038052A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102008038052A1
Application number: DE200810038052
Authority: DE
Inventors: Thomas Schulz
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2008-08-16
Filing date: 2008-08-16
Publication date: 2010-02-18

Abstract

Eine Dichtungsanordnung mit einer Flachdichtung (9) zur Bildung einer Abdichtung an einem Anschlussflansch (3) einer Leitung (1) für strömungsfähige Medien wie Abgase von Verbrennungsmotoren, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flächendichtung (9) mindestens ein mit ihr zusammenhängendes, aus ihrer Ebene hochgestelltes Halteteil (25) aufweist, an dem eine Haltefläche (31) derart gebildet ist, dass sie im Zuge einer Relativbewegung zwischen Flansch (3) und Flachdichtung (9) in eine diese am Flansch (3) sichernde Halteposition gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einer Flachdichtung zur Bildung einer strömungsfähige Medien, wie Abgase von Verbrennungsmotoren, einschließenden Abdichtung, insbesondere an einem Flansch einer Leitung.
Bei der Bildung von Anschlussverbindungen an Strömungswegen, namentlich an Leitungen für Heißgase, wie dies im Automobilbau in großem Umfang an Leitungswegen zwischen Verbrennungsmotoren und Aggregaten wie Turbolader oder Katalysator der Fall ist, werden üblicherweise metallische Flachdichtungen eingesetzt. Die Montage gestaltet sich verhältnismäßig aufwendig, weil nicht nur darauf geachtet werden muß, dass eine Flachdichtung des bestimmten, passenden Typs zwischen Anschlussflansch und Dichtfläche am zugeordneten Verbindungsträger eingelegt wird, sondern die Flachdichtung auch in so ausgerichteter Lage gehalten ist, dass mittels Gewindebolzen, die den Flansch und die Flachdichtung durchgreifen, die Anschlussverbindung fertiggestellt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die das Herstellen einer Abdichtung, insbesondere bei Leitungsverbindungen an Anschlussflanschen, auf besonders einfache, schnelle und sichere Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Dichtungsanordnung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Danach besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass die Flachdichtung mit zumindest einem Halteteil versehen ist, dass durch ein damit zusammenhängendes integrales Flächenteil gebildet ist, dass so gestaltet ist, das durch eine zwischen Flachdichtung und Flansch erfolgende Relativbewegung eine Haltefläche des jeweiligen Halteteiles in eine die Flachdichtung am Flansch sichernde Halteposition gelangt. Dadurch eröffnet sich die besonders vorteilhafte Möglichkeit, bei der Herstellung von Anschlussverbindungen eine Vormontage der Flachdichtung am Flansch vorzunehmen. Dadurch gestaltet sich die Montage nicht nur besonders einfach und bequem, sondern auch besonders sicher, weil zwangsläufig gewährleistet ist, dass die Flachdichtung des jeweils passenden Typs am Flansch vormontiert und positioniert ist, wenn die Anschlussverbindung hergestellt wird.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Halteteil so geformt, dass seine Haltefläche bei einer Relativdrehung zwischen Flansch und Flachdichtung in eine den Flansch sichernd übergreifende Position gelangt, so dass eine Art Bajonettverschluss gebildet ist. Zur Vormontage wird so vorgegangen, dass die Flachdichtung in einer Vormontage-Drehstellung an den Flansch angelegt und die Flachdichtung sodann in ihre Soll-Drehposition verdreht wird, in der ein Flanschbereich unter der Haltefläche zu liegen kommt.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Anordnung so getroffen, dass die Flachdichtung im Umriss an denjenigen des Flansches angepasst ist und einen die Öffnung für den Mediendurchgang enthaltende Zentralteil und zwei sich an diesen zu entgegengesetzten Seiten anschließende Flügel teile aufweist und dass zwei Halteteile vorhanden sind, die, vom Zentralteil zum Bereich der Flügelteile versetzt, an bezüglich der Öffnung diametral einander gegenüberliegenden Seitenrändern der Flachdichtung vorgesehen sind. Im vormontierten Zustand ist die Flachdichtung hierbei im Bereich beider Flügelteile an zueinander entgegengesetzten Seitenrändern gesichert und nimmt dadurch zumindest näherungsweise die für die Bildung der Verschraubung erforderliche Sollposition ein, so dass sich die Gesamtmontage der Anschlussverbindung besonders einfach, bequem und sicher gestaltet.
Vorzugsweise ist jedes Halteteil aus einem streifenförmigen Ansatz der Flachdichtung gebildet, dessen Länge die Dicke des betreffenden Flansches übersteigt und der um eine längs des Umrisses des Flansches verlaufende Biegelinie an der Flachdichtung hochgestellt ist. Die Haltefläche am Halteteil kann hierbei durch einen nach innen abgebogenen Endabschnitt des betreffenden Halteteiles gebildet sein, der den Flansch sichernd übergreift, wenn der Flansch in die Drehposition verdreht ist, in der sich die rückseitige Oberfläche des Flansches unter der Haltefläche befindet. Alternativ kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Haltefläche am jeweiligen Halteteil durch ein Flächenteil des streifenförmigen Ansatzes gebildet ist, das aus derjenigen Fläche des Ansatzes ausgeklinkt ist, die sich in der sichernden Halteposition entlang der Außenfläche des Flansches über dessen Oberseite hinaus erstreckt. Bei dieser Gestaltung braucht der Endabschnitt des das Halteteil bildenden streifenförmigen Ansatzes nicht nach einwärts zur Bildung einer Haltefläche abgebogen zu sein. Vielmehr kann in diesem Falle der Endabschnitt leicht geneigt nach außen hin gebogen sein, um eine Grifffläche für gegebenenfalls gewünschtes Lösen der Sicherung der Flachdichtung am Flansch zu bilden.
Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die jeweilige Haltefläche durch eine Rastnase gebildet sein, die aus der Fläche des Ansatzes derart ausgeklinkt und ausgebogen ist, dass sie bei der Halteposition über der Flanke des Flansches sichernd einfällt.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist zumindest einem Halteteil gegenüberliegend am Seitenrand der Flachdichtung ein aus deren Ebene vorstehender Körper vorgesehen, der eine längs der Umrisslinie von Flachdichtung und Flansch verlaufende Anschlagkante bildet, die in der Halteposition an der Außenfläche des Flansches anliegend das Rückdrehen aus der Halteposition verhindert.
Dieser die Anschlagkante bildende Körper kann durch ein mit der Flachdichtung zusammenhängendes, aus deren Fläche ausgebogenes weiteres Flächenteil gebildet sein.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine gegenüber einer praktischen Ausführungsform leicht verkleinert dargestellte perspektivische Schrägansicht einer Abgasleitung, die Teil des Abgassystemes eines Verbrennungsmotors bildet und endseitige Anschlussflansche aufweist, an deren einem sich ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in ihrer vormontierten Halteposition befindet;
2 eine Draufsicht der Flachdichtung des Ausführungsbeispieles von 1, dargestellt in der den halbfertigen Zustand der Flachdichtung zeigenden Abwicklung, und
3 den vormontierten Zustand der Flachdichtung am Anschlussflansch, gesehen auf dessen Rückseite, wobei zur Vereinfachung der Darstellung die Rohrleitung am Flansch abgeschnitten ist und wobei als Funktionsskizze mit gestrichelten Linien die Drehposition beim gegenseitigen Anlegen von Flansch und Flachdichtung sowie die Drehrichtung des gegenseitigen Verdrehens bei der Durchführung der Vormontage verdeutlicht sind.
1 zeigt einen Abschnitt einer Abgasleitung 1 mit endseitigen Anschlussflanschen 3 und 5 und einer in einem dazwischen liegenden Bereich befindlichen Kompensatorfaltung 7 zum Ausgleich thermischer Längenänderungen. Am Anschlussflansch 3 befindet sich ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in der vormontierten Halteposition, bei der die Flachdichtung 9, die in 2 und 3 deutlicher erkennbar dargestellt ist, an der Vorderseite oder Dichtfläche des Anschlussflansches 3 anliegend gesichert ist.
Die 2 zeigt die metallische Flachdichtung 9 in Abwicklung, d. h. in ungebogenem, halbfertigen Zustand. Die in Umrissform und Größe dem betreffenden Anschlussflansch angepaßte Flachdichtung 9 weist auf der Längsachse 11 Löcher 13 für den Durchtritt von Gewindebolzen in Entsprechung zu Durchgangslöchern 15 im Anschlussflansch 3 auf. Die Löcher 13 befinden sich in Flügelteilen 17, die sich zu beiden Seiten seitlich an ein Zentralteil 19 anschließen. In diesem befindet sich ein zentraler Durchgang 21, umgeben von konzentrischen Dichtungsrippen, gebildet durch wellenartige Sicken 23. Insoweit entspricht die Flachdichtung 9 einer allgemein üblichen Bauweise.
Als besondere Gestaltung weist die Flachdichtung 9 zur Bildung von Halteteilen 25 streifenförmige Ansätze 27 auf, die eine rechteckige Streifenform besitzen. Die Ansätze 27 befinden sich auf der einen Seite und der anderen Seite der Längsachse 11, jeweils am Übergangsbereich zwischen Zentralteil 19 und Flügelteil 17, sind also bezüglich der Längsachse 11 zueinander versetzt. Zur Bildung eines Halteteiles 25 sind die Ansätze 27 jeweils um eine entlang der Umrissform von Flachdichtung 9 und Anschlussflansch 3 verlaufende Biegelinie 29 aus der Ebene der Flachdichtung 9 hochgestellt, wie dies am besten aus 1 erkennbar ist. Ferner ist jeder Ansatz 27 nach außen zur Umgebung hin konvex gekrümmt. Beim gezeigten Beispiel sind an jedem Ansatz 27 Halteflächen durch Rastnasen 31 gebildet, die wiederum durch aus der Ebene der Ansätze 27 ausgeklinkte Flächenteile gebildet sind, die um Biegelinien 33 in der Weise ausgebogen sind, wie dies am besten aus 1 zu ersehen ist. Wie 1 und auch 3 zeigen, liegen diese Rastnasen 31 bei der Halteposition an der Rückseite des betreffenden Flansches 3 sichernd an. Von der Biegelinie 33 zum Ende der Ansätze 27 hin versetzt, befindet sich eine weitere Biegelinie 35, um die ein Endstück 37 jedes Ansatzes 27 leicht nach außen hin geneigt abgebogen ist. Dadurch bilden die Endstücke 37 Griffflächen, die auf Wunsch ein bequemes Lösen der Halteposition und ein Abnehmen der Flachdichtung 9 vom Flansch 3 ermöglichen, indem die Halteteile 25 nach außen abgespreizt werden. Bei der gezeigten Gestaltung der Halteflächen durch von den Halteteilen 25 nach innen vorspringende Rastnasen 31 kann die Halteposition ohne Verdrehen der Flachdichtung 9 relativ zum Flansch 3 auch dadurch hergestellt werden, dass Flachdichtung 9 und Flansch 3 mit einer zusammenfahrenden Bewegung senkrecht zur Dichtungsebene zusammengebracht werden, wobei die Haltenasen 31 nach Überlaufen des oberen Randes des Flansches 3 sichernd einfallen. Diesbezüglich können die nach außen geneigten Endstücke 37 der Halteteile 25 als Einführhilfe beim Zusammenfahren dienen.
In jedem Fall kann die Halteposition jedoch durch eine relative Drehbewegung zwischen Flachdichtung 9 und Flansch 3 hergestellt werden. Dabei wird so vorgegangen, wie dies in 3 verdeutlicht ist, wo die Ausgangsposition beim Aneinanderlegen von Flachdichtung 9 und Flansch 3 mit gestrichelten Linien schematisiert angedeutet ist. Die Flachdichtung 9 wird so angelegt, dass sich die Flügelteile 17 quer zur Längsachse 11 verlaufend erstrecken, wie in 3 angedeutet. Durch Verdrehen entsprechend den Bogenpfeilen 39 entgegen dem Uhrzeigersinn werden die Flügelteile 17 nunmehr unter die Rastnasen 31 der Halteteile 25 verdreht, wobei das in 3 oben liegende Flügelteil 17 bei der Halteposition durch die Rastnase 31 am in 3 unten liegend befindlichen Halteteil 25 gesichert ist.
Um ein Rückdrehen aus der Halteposition zu verhindern, ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Anschlageinrichtung vorhanden. Diese ist durch einen aus der Ebene der Flachdichtung 9 vorstehenden Körper 41 gebildet. Dieser ist jeweils durch ein Flächenteil gebildet, das aus der Ebene der Flachdichtung 9 an einer Biegelinie 43 derart abgebogen ist, dass es eine Anschlagkante 45 bildet, die, wie der Vergleich der 2 und 3 zeigt, bei der Halteposition längs der Umrisslinie des Flansches 3 verläuft. Dadurch liegt die Anschlagkante 45 bei der Halteposition, siehe 3, an der Außenflanke des Flansches 3 an und verhindert so ein Rückdrehen aus der Halteposition.
Vorstehend ist die Erfindung am Beispiel der Abdichtung an einem Anschlussflansch 3 an der Verbindungsstelle einer Leitung 1 mit einem weiteren Strömungsweg erläutert. Es versteht sich, dass die Dichtungsanordnung nicht nur an einem Anschlussflansch einer Leitungsverbindung benutzbar ist, sondern auch den Verschluss oder Abschluss an einem ein betreffendes Medium enthaltenden System bilden kann, wobei die Flachdichtung ohne Mediendurchgang 21 benutzt würde.

Claims

Dichtungsanordnung mit einer Flachdichtung (9) zur Bildung einer strömungsfähige Medien, wie Abgase von Verbrennungsmotoren, einschließenden Abdichtung, insbesondere an einem Flansch einer Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (9) mindestens ein mit ihr zusammenhängendes, aus ihrer Ebene hochgestelltes Halteteil (25) aufweist, an dem eine Haltefläche (31) derart gebildet ist, dass sie im Zuge einer Relativbewegung zwischen Flansch (3) und Flachdichtung (9) in eine diese am Flansch (3) sichernde Halteposition gelangt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefläche (31) derart ausgebildet ist, dass sie im Zuge einer zwischen Flansch (3) und Flachdichtung (9) erfolgenden Drehbewegung in die Halteposition gelangt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung im Umriss an denjenigen des Flansches (3) angepaßt ist und einen die Öffnung (21) für den Mediendurchgang enthaltenden Zentralteil (19) und zwei sich an diesem zu entgegengesetzten Seiten anschließende Flügelteile (17) aufweist und dass zwei Halteteile (25) vorhanden sind, die, vom Zentralteil (19) zum Bereich der Flügelteile (17) versetzt, an bezüglich der Öffnung (21) diametral einander gegenüberliegenden Seitenrändern der Flachdichtung (9) vorgesehen sind.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteteil (25) aus einem streifenförmigen Ansatz (27) der Flachdichtung gebildet ist, dessen Länge die Dicke des betreffenden Flansches (3) übersteigt und der um eine längs des Umrisses von Flachdichtung (9) und Flansch (3) verlaufende Biegelinie (29) an der Flachdichtung (9) hochgestellt ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefläche (31) am jeweiligen Halteteil (25) durch ein Flächenteil des Ansatzes (27) gebildet ist, das aus derjenigen Fläche des Ansatzes (27) ausgeklinkt ist, die sich in der sichernden Halteposition entlang der Seitenfläche des Flansches (3) über dessen Oberseite hinaus erstreckt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Haltefläche durch eine Rastnase (31) gebildet ist, die aus der Fläche des Ansatzes (27) derart ausgeklinkt und ausgebogen ist, dass sie bei der Halteposition über der Flanke des Flansches (3) sichernd einfällt.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Halteteil (25) gegenüberliegend am Seitenrand der Flachdichtung (9) ein aus deren Ebene vorstehender Körper (41) vorgesehen ist, der eine längs der Umrisslinie von Flachdichtung (9) und Flansch (3) verlaufende Anschlagkante (45) bildet, die in der Halteposition an der Außenflanke des Flansches (3) anliegend das Rückdrehen aus der Halteposition verhindert.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Körper (41) durch ein mit der Flachdichtung (9) zusammenhängendes, aus deren Fläche ausgebogenes weiteres Flächenteil gebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteteil (25) durch ein bei der Halteposition über die seitliche Flankenfläche des betreffenden Flansches (3) überste hendes Endstück (37) verlängert ist, das von der Flankenfläche weg nach außen abgebogen ist.