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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Abdichtung von Gehäusen sowohl
gegen das Eindringen von Flüssigkeiten,
Gasen und Feststoffen von außen
nach innen als auch gegen den Austritt insbesondere flüssiger Stoffe
von innen nach außen.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf die Abdichtung eines Lenkgehäuses sowie
sonstiger Hilfsaggregate eines Kraftfahrzeugs.
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Üblicherweise
werden zur Abdichtung eines Gehäuses
dessen Dichtfläche
sowie die korrespondierende Dichtfläche an einem Gegenstück, beispielsweise
einem Deckel, spanend bearbeitet, so dass sich Oberflächen mit
hoher Oberflächengüte ergeben,
die dann entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines
Dichtmittels miteinander verspannt werden. Zur Aufnahme eines Dichtmittels, beispielsweise
eines O-Rings, können
an den Dichtflächen
geeignete Aufnahmestrukturen wie Absätze oder Nuten ausgebildet
werden.
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Bei
Deckeln aus einer Aluminiumlegierung mit spanend bearbeiteter Dichtfläche kann
es jedoch zu einer Unterwanderung des Dichtmittels kommen, so dass
die Dichtwirkung negativ beeinträchtigt
wird. Um ein solches Unterwandern zu verhindern, wird der Deckel
nach der Bearbeitung der Dichtfläche
eloxiert. Die Herstellung solcher Deckel ist dementsprechend aufwändig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.
Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, einen Dichtverbund unter
Verwendung eines Bauteils aus einer Aluminiumlegierung zu schaffen,
der zum einen einfach und kostengünstig herstellbar ist und zum
anderen eine hohe Dichtwirkung gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Dichtverbund nach Anspruch 1 gelöst. Der
erfindungsgemäße Dichtverbund
umfasst ein erstes Bauteil mit einer Dichtfläche 4, ein zweites
Bauteil aus einer Aluminiumgusslegierung zur Anlage gegen die Dichtfläche des
ersten Bauteils, wobei die korrespondierende Anlagefläche des
zweiten Bauteils unbearbeitet ist, eine an der Dichtfläche vorgesehene
Ausnehmung und/oder eine an der korrespondierenden Anlagefläche angegossene
Ausnehmung, und eine Flüssigdichtung,
die in der bzw. den Ausnehmungen angeordnet ist.
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Durch
den Entfall jeglicher abrasiver Bearbeitung der korrespondierenden
Anlagefläche
am Deckel wird der Herstellungsaufwand für den Deckel vermindert. Die
flüssig
aufgetragene Dichtmasse, die üblicherweise
als Flüssigdichtung
bezeichnet wird, ermöglicht
eine Abdichtung gegen eine Fläche
am Deckel, wie sie nach der gusstechnischen Erzeugung des Bauteils
vorliegt. Die aus der Gussherstellung resultierenden Unebenheiten
werden durch die flüssig
aufgetragene Dichtmasse kompensiert.
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Durch
den Entfall einer spanenden Bearbeitung bleibt die ursprüngliche
Gussoberfläche
erhalten, welche korrosionsfest ist. Hierdurch wird ein Unterwandern
der Dichtung vermieden. Zudem ist ein Eloxieren dann nicht mehr
erforderlich.
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Die
Erfindung vereint so auf überraschend einfache
Weise eine Fertigungserleichterung mit einer hohen Dichtwirkung.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
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Die
Ausnehmung kann beispielsweise als Nut oder Absatz ausgeführt sein.
Beispielsweise ist es möglich,
in die Stirnseite des ersten Bauteils eine umlaufende Nut einzuarbeiten.
Die Gegenseite am zweiten Bauteil kann dabei ohne Ausnehmung oder mit
einem Absatz ausgeführt
sein.
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Es
ist jedoch auch möglich,
eine Ausnehmung gusstechnisch am zweiten Bauteil auszuformen. Diese
Ausnehmung bleibt jedoch in jedem Fall unbearbeitet, um die Oberflächenschicht
des Gussteils nicht zu verletzen. Dabei kann die Dichtfläche am ersten
Bauteil eine ebene oder abgesetzte Stirnfläche sein.
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Die
für die
Flüssigdichtung
verwendete Dichtmasse kann beispielsweise auch zwischen korrespondierenden
Absätzen
oder Nuten an den Stirnseiten des ersten und zweiten Bauteils aufgebracht sein,
die derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei Anlage gegeneinander
ein ringförmiger
Hohlraum bildet. Der Absatz am zweiten Bauteil ist dabei gusstechnisch
ausgeformt und nicht abrasiv nachbearbeitet, so dass dort die ursprüngliche
Gussoberfläche
beibehalten ist.
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Unabhängig von
der Formgestaltung der Ausnehmungen zur Aufnahme der Dichtmasse
bzw. Flüssigdichtung
bleibt an der Anlagefläche
des zweiten Bauteils und einer gegebenenfalls an dieser vorgesehen
Ausnehmung, beispielsweise in Form einer Nut oder eines Absatzes,
die ursprüngliche
Gussoberfläche
bestehen.
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Das
zweite Bauteil kann weiterhin einen unbearbeiteten konischen Abschnitt
ausbilden. Auf diesen konischen Abschnitt kann beispielsweise eine Manschette
aufgezogen werden. Auch hier verhindert die Gussoberfläche dann
ein Unterwandern der Dichtung, während
die Manschette aus Elastomermaterial Unebenheiten ausgleicht.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite
Bauteil im Bereich des konischen Abschnitts axial entformbar. Dies
hat den Vorteil, dass der konische Abschnitt ohne Formwerkzeuggrate
herstellbar ist, was wiederum für
die Dichtwirkung vorteilhaft ist.
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Der
weitere Bereich des zweiten Bauteils ist vorzugsweise radial entformbar,
so dass der Aufbau der Gussform einfach bleibt.
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Der
erfindungsgemäße Dichtverbund
kann beispielsweise an einem Lenkgehäuse zum Einsatz kommen. Dieses
weist ein erstes Bauteil mit einer Vielzahl von bearbeiteten Flächen auf.
Das zweite Bauteil wird durch einen Deckel aus einer Aluminiumgusslegierung
gebildet, der im Dichtungsbereich noch seine Gussoberfläche besitzt.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in:
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1 eine
Schnittansicht eines Dichtverbunds nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Das
Ausführungsbeispiel
zeigt einen Abschnitt eines Lenkgehäuses eines Kraftfahrzeugs mit einem
erfindungsgemäßen Dichtverbund.
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Das
Lenkgehäuse
umfasst als erstes Bauteil 1 einen Abschnitt des Lenkgehäuses, der
eine Vielzahl von bearbeiteten Flächen aufweist, welche zur Lagerung
und Befestigung von in dem Gehäuse
abgestützten
Komponenten dienen. Weiterhin umfasst das Lenkgehäuse als
zweites Bauteil 2 einen Deckel, mit dem das Lenkgehäuse, mit
Ausnahme von Öffnungen
für den
Durchtritt einer Lenkstange sowie einer Lenksäule, geschlossen wird. Ferner
greift an dem Lenkgehäuse
eine Manschette 3 an, die gegen einen aus dem Lenkgehäuse herausstehenden
Abschnitt der Lenkstange, ein Spurstangengelenk oder eine Spurstange
abdichtet.
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Der
Dichtverbund weist an dem ersten Bauteil 1 eine spanend
bearbeitete Dichtfläche 4 auf,
in die eine Ausnehmung 5 in Form einer Nut oder alternativ
auch eines Absatzes eingearbeitet ist. In der Ausnehmung 5 bzw.
Nut ist eine Flüssigdichtung 6 angeordnet.
Hierzu wird anstelle des Einlegens einer konventionellen Dichtung
wie beispielsweise einer gestanzten Dichtung, einer Formdichtung
oder eines Endlosmaterials eine Dichtungsmasse in flüssigem Zustand
unmittelbar auf das Bauteil dosiert. Infrage hierfür kommen
unter anderem Silikondichtungsschäume, Polyurethangiessharze,
Polyurethanschaumsysteme oder Expoxidharzsysteme.
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An
dem zweiten Bauteil 2 befindet sich eine korrespondierende
Anlagefläche 7 zur
Anlage an die Dichtfläche 4 des
ersten Bauteils 1. Diese korrespondierende Anlagefläche 7 gelangt
in Kontakt mit der Flüssigdichtung.
Das zweite Bauteil 2 besteht aus einer Aluminiumgusslegierung
und weist im Bereich der Anlagefläche 7 noch seine unbearbeitete
Gussoberfläche
auf. Durch die Flüssigdichtung 6 werden
jedoch etwaige Unebenheiten der Gussoberfläche kompensiert, so dass eine
gute Dichtwirkung zwischen der Anlagefläche 7 des zweiten
Bauteils 2 und der ringförmigen Dichtfläche 4 des
ersten Bauteils 1 erzielt wird. Eine abrasive, insbesondere
spanende Bearbeitung der Anlagefläche 7 unterbleibt,
um ein Unterwandern der Dichtung durch Korrosion zu vermeiden. Würde man
an der Anlagefläche 7 die
korrosionsresistente Gussoberfläche
entfernen, müsste die
Anlagefläche 7 zur
Gewährleistung
der Langzeitdichtwirkung aufwändig
eloxiert werden.
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Das
zweite Bauteil 2 weist weiterhin einen unbearbeiteten konischen
Abschnitt 8 auf, der zur Abdichtung der Manschette 3 dient
und sich dementsprechend zu einem Ende des zweiten Bauteils 2 hin verjüngt. Auch
hier wird die unbearbeitete Gussoberfläche beibehalten, um deren korrosionsresistente Eigenschaften
als Schutz gegen ein Unterwandern der Dichtung zu nutzen.
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An
dem zweiten Bauteil 2 ist ferner eine Ringnut 9 ausgebildet,
an die der konische Abschnitt 8 axial anschließt. Auch
die Ringnut 9 weist eine unbearbeitete Gussoberfläche auf.
In die Ringnut 9 greift ein Vorsprung 10 der Manschette 3,
wodurch die Manschette 3 am zweiten Bauteil 2 zusätzlich fixiert
wird.
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Um
zu vermeiden, dass im Bereich des konischen Abschnitts 8 in
Axialrichtung verlaufende Formwerkzeuggrate entstehen, ist das zweite
Bauteil 2 bzw. der Deckel im Bereich des konischen Abschnitts 8 axial
entformbar ausgebildet, so dass dieser durch eine in Umfangsrichtung
ununterbrochene Form hergestellt werden kann. Im Bereich der Ringnut 9 ist
das zweite Bauteil 2 hingegen radial entformbar. Vorzugsweise
ist der gesamte weitere Bereich des zweiten Bauteils 2 von
der Ringnut 9 bis zur Anlagefläche 7 für die Dichtfläche 4 des
ersten Bauteils 1 durch ein zweigeteiltes Formwerkzeug
herstellbar. Hierdurch bleibt das Formwerkzeug verhältnismäßig einfach.
In 1 sind die Werkzeugtrennebene durch die Linie
a und die Entformrichtungen der Werkzeugabschnitte b, c und d durch
Pfeile angedeutet. Wie 1 zeigt, verläuft die Werkzeugtrennebene
a unmittelbar neben der Ringnut 9 auf der Seite des konischen
Abschnitts 8 oder durch die zu dem konischen Abschnitt 8 weisende
Flanke 11 derselben.
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Angüsse für das zweite
Bauteil 2 sind so angeordnet, dass diese außerhalb
des konischen Abschnitts 8, der Ringnut 9 und
der Anlagefläche 7 für die Dichtfläche 5 des
ersten Bauteils 1 liegen.
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In
Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann
eine entsprechend gestaltete Nut oder ein Absatz an die Anlagefläche 7 des
zweiten Bauteils 2 bzw. Deckels angegossen sein. Der Deckel
bleibt dabei zumindest im Bereich der Anlagefläche 7 und der angegossenen
Ausnehmung unbearbeitet. Auf eine mechanische Bearbeitung der Nut 5 im
ersten Bauteil 1 bzw. Lenkgehäuse kann verzichtet werden.
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Die
Erfindung wurde vorstehend anhand eines Lenkgetriebegehäuses näher erläutert. Sie
ist jedoch nicht auf diesen Einsatzzweck beschränkt, sondern kann für alle Arten
von abzudichtenden Gehäusen
sowie generell für
Dichtverbände
eingesetzt werden, bei denen zumindest eines der Bauteile aus einer
Aluminiumgusslegierung hergestellt ist.
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- 1
- erstes
Bauteil
- 2
- zweites
Bauteil
- 3
- Manschette
- 4
- Dichtfläche
- 5
- Ausnehmung
bzw. Nut
- 6
- Flüssigdichtung
- 7
- korrespondierende
Anlagefläche
- 8
- konischer
Abschnitt des zweiten Bauteils
- 9
- Ringnut
- 10
- Vorsprung
- 11
- Flanke
- a
- Werkzeugtrennebene
- b,
c, d
- Entformrichtung