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Die
Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit mindestens einer
Funktionslage als Zwischenlage für ein abzudichtendes Bauteil,
wie einer hydraulischen Einrichtung, vorzugsweise in Form einer
Getriebesteuerplatte, wobei die Funktionslage mindestens ein Dichtelement
aufweist, das jeweils einen Abdichtbereich bildet.
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Dichtungsanordnungen
von in Form von flächig ausgebildeten Funktionslagen zwischen
abzudichtenden Bauteilen hydraulischer Einrichtungen, wie etwa zwischen
Gehäusen von Automatikgetrieben und einer Getriebesteuerplatte,
die mit Hilfe der jeweiligen Funktionslage eine Abdichtung ihrer
komplexen labyrinthartigen Fluidwege erfahren, sind bekannt (vgl.
beispielsweise
DE
10 2007 019 946 A1 ). Derartige Funktionslagen können
als Dichtelemente lippenförmige Dichtstreifen aus einem
elastomeren Material aufweisen oder in der Art einer Metallsickendichtung
mit aus ihrer Oberfläche vorstehenden Dichtgeometrien ausgebildet
sein, wobei die dahingehenden vorstehenden Dichtgeometrien regelmäßig
einstückiger Bestandteil der Metallsickendichtung sind.
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Zum
Anbringen derartiger Funktionslagen an dem jeweiligen Bauteil werden
regelmäßig Verbindungselemente, wie Flachnieten
od. dgl., auf dem abzudichtenden Bauteil, beispielsweise in Form
einer Getriebesteuerplatte oder einem sonstigen Bauteil einer hydraulischen
Einrichtung, in positionierender Weise angeordnet, wobei ein lagegerechter
Einbau der jeweiligen Funktionslage mit dem abzudichtenden Bauteil
erfolgt. Bekannt ist auch, solche Funktionslagen auf einem Bauteil,
wie einer Getriebesteuerplatte, durch ein Schweißverfahren,
wie beispielsweise Punktschweißen, zu fixieren. Mithin
benötigen die bekannten Verfahren zur Fixierung von Funktionslagen
an Bauteilen entweder zusätzliches Montagematerial oder
aufwendige Herstellproduktionsschritte sind durchzuführen,
wie beispielsweise die genannten Schweißverfahren.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik stellt sich daher die Erfindung die
Aufgabe, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art unter Beibehalten
ihrer Vorteile, wie einer guten Abdichtung, derart weiter auszugestalten,
dass sie sich produktionstechnisch einfach und in kostengünstiger Weise
herstellen läßt.
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Erfindungsgemäß ist
diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des
Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die Funktionslage
zumindest einen Festlegebereich aufweist, der nach Umformung einen
Formschluß mit dem abzudichtenden Bauteil eingeht. Durch
diese konstruktive Maßnahme ist erreicht, dass im wesentlichen
ohne Materialmehraufwand und ohne zusätzliches Einsatzmaterial,
wie Niet-, Schrauben- oder Schweißnahtmaterial, sowie ohne
komplizierte Vorpositionierarbeiten eine exakte, formschlüssige
Anlage der Funktionslage am abzudichtenden Bauteil in fluiddichter
Form erreicht ist.
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Unabhängig
von dem Einsatzmaterial für die Funktionslage, die bevorzugt
aus einem metallenen flächigen Zuschnitt gebildet ist,
ist es jedenfalls vorteilhaft, die angesprochene Umformung als sog. Kaltumformung
vorzunehmen. Dabei kann der Umformbereich innerhalb der Fläche
der Funktionslage selbst angeordnet sein, indem beispielsweise Material
um eine vergleichsweise räumlich klein gehaltene Bohrung,
Ausstanzung, Ausfräsung od. dgl. in der Funktionslage selbst
ausgeformt wird, und/oder es kann der Umformbereich auch am außenumfangsseitigen
Rand der flächigen Funktionslage angeordnet sein, beispielsweise
indem vorspringende Zungen nach ihrer Umformung die Formschlußverbindung
zu dem abzudichtenden Bauteil herstellen. Grundsätzlich
können für die angesprochenen Umformvorgänge
auch Prozesse der Warmumformung eingesetzt werden.
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Um
eine besonders sichere Festlegung der Funktionslage an einem abzudichtenden
Bauteil, wie einer Getriebesteuerplatte oder einem anderen Bauteil
einer hydraulischen Anlage, zu gewährleisten, ist bevorzugt
vorgesehen, den Anlagebereich für aus der Funktionslage
umgeformtes Material als Hinterschnitt im angesprochenen Bauteil
benachbart auszubilden.
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Der
Hinterschnitt kann in der Fläche des abzudichtenden Bauteils
etwa in der Art einer Stufenbohrung ausgebildet sein, wobei ausgehend
von der in den Hinterschnitt unter zumindest teilweiser Anlage eingreifenden
Funktionslage sich zur freien Seite des Bauteils hin oder zu der
Seite, an der eine weitere Funktionslage der Dichtungsanordnung
anliegt, sich der Durchmesser der Bohrung verbreitert. Anstelle
von einzubringenden Bohrungen kann der Hinterschnitt auch durch übliche
Verfahren, wie Stanzen, Fräsen, Metallschneiden od. dgl.,
eingebracht sein. Insgesamt wird durch den derart stufenartig ausgebildeten
Hinterschnitt im Querschnitt gesehen eine vorstehende Randnase gebildet,
die eine Art Widerlager oder Umfassungsrand für den Übergriff
der Funktionslage in diesem Bereich ausbildet. Anstelle eines stufenförmigen
Hinterschnittes kann auch ein solcher mit im Querschnitt gesehen
konisch ausgebildeter Anlagewand treten.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der beanspruchten
Dichtungsanordnung ist die Funktionslage als flächige Metallsickendichtung
aus Aluminiummaterial ausgebildet und es sind zumindest zwei bevorzugt
diagonal oder in anderer geometrischer Anordnung beabstandet zueinander angeordnete
Umformbereiche innerhalb der jeweiligen Metallsickendichtungslage
vorgesehen, um eine sichere Festlegung der Dichtlage an dem abzudichtenden
Bauteil zu erreichen. Besonders bevorzugt ist weiter vorgesehen,
dass auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Bauteils
sich jeweils eine Funktionslage befindet, die an den entsprechenden
Hinterschnitten durch Umformung im Formschluß an dem Bauteil
festgelegt werden.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher
Darstellung die
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1 in
der Art einer Explosionszeichnung eine schematische Schrägansicht
einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, bestehend
aus einer ersten Funktionslage, einer Getriebesteuerplatte als abzudichtendes
Bauteil und einer zweiten, auf der gegenüberliegenden Seite
der Getriebesteuerplatte zu liegen kommenden Funktionslage;
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2 einen
Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer
durch Umformung erfolgten Verbindung der beiden Funktionslagen mit
einer Getriebesteuerplatte entsprechend der Darstellung nach der 1;
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3 einen
Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer
durch Umformung erfolgten Verbindung der beiden Funktionslagen mit
der Getriebesteuerplatte entsprechend der Darstellung nach der 1.
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In
der 1 ist in der Art einer Explosionszeichnung eine
schematische Schrägansicht einer Dichtungsanordnung 1 gezeigt,
bestehend aus einer ersten Funktionslage 2, die mit Dichtelementen 5 auf ihrer
dem Betrachter zugewandten Oberseite versehen ist, wobei eine zweite
weitere Funktionslage 14 vorhanden ist, die ebenfalls mit
vergleichbaren Dichtelementen 5 nunmehr in entgegengesetzter,
nach unten weisender Richtung versehen ist. Zwischen den beiden
Funktionslagen 2, 14 ist ein abzudichtendes Bauteil 3,
beispielsweise in Form einer Getriebesteuerplatte 4, aufgenommen.
Anstelle der Getriebesteuerplatte 4 könnte auch
sonst ein hydraulisch abzudichtendes Bauteil 3 zum Einsatz
kommen, das eine Fluidführung, beispielsweise für
Hydraulikmedien, erlaubt. Die Funktionslagen 2, 14 sind
mit labyrinthartigen, bevorzugt durch Prägung gebildete
Sicken 15 als Metallsickendichtung 13 flächig
gebildet und weisen im wesentlichen einen rechteckartigen Grundriß auf.
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Die
genannten Funktionslagen 2, 14 sind über
ihre freien Seiten insoweit wiederum mit nicht näher dargestellten
weiteren Bauteilen in Anlage, die beispielsweise Bestandteile eines
Automatikgetriebes sind, um dergestalt die Getriebesteuerplatte
gegenüber den dahingehenden Getriebe-Bauteilen abzudichten.
Die Funktionslagen 2, 14 dienen in der konkreten
Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels also
der Abdichtung der Getriebesteuerplatte 4, die insoweit
nach außen hin die gleiche Grundrißform aufweist
wie die Funktionslagen 2, 14. Insoweit wären
die weiteren, sich an die Funktionslagen 2, 14 anschließenden
Bauteile in Form der nicht näher dargestellten hydraulischen
Steuerung sowie eines Gehäuse für das Automatikgetriebe
von der Getriebesteuerplatte 4 entfernt an die Funktionslagen 2, 14 anzuschließen.
In der bei dahingehend ausgebildeten Getriebesteuerplatten üblichen
Weise können die in 1 nicht
im einzelnen bezifferten Dichtmittel sich entlang von Labyrinthstrukturen
um die labyrinthartigen Strömungswege der sich benachbart
angliedernden Gehäuseteile dann anschließen.
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Die
Funktionslagen 2, 14 können des weiteren
in der Art einer Zusatzfunktion auch eine Fluidführung
mit Fluidwegen bilden, durch die Betriebsfluide, wie Öl,
zur Kühlung und Schmierung sowie zur Versorgung von einem
hydrodynamischen Wandler oder zur elektrohydraulischen Ansteuerung
des Automatikgetriebes geleitet werden. Ferner können die Funktionslagen 2, 14 nicht
im einzelnen dargestellte Siebeinrichtungen aufweisen, um dergestalt
eine Sicherheitsfunktion durch filternde Abtrennung von Partikelverschmutzungen,
wie Abrieb, zu realisieren, die als Restbestandteile aus einem spanenden
Herstellvorgang für die Gehäuseteile verbleiben
können. Wie bereits dargestellt, können die Funktionslagen 2, 14 aber
auch für andere Hydraulikapplikationen eingesetzt werden
oder gar der Abdichtung von Baugruppen im Abgasstrang von Verbrennungskraftmotoren
od. dgl. mit vergleichbar konstruktivem Aufwand dienen.
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Um
die erste und die zweite mit Dichtmitteln 5 versehenen
Funktionslagen 2, 14 an der genannten Getriebesteuerplatte 4 möglichst
einfach, aber exakt vorpositionieren zu können und diese
für eine weitere Montage der Komponenten festzulegen, ist
bevorzugt ein Kaltumformverfahren ohne zusätzlichen Materialeinsatz
vorgesehen.
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Zu
diesem Zweck weisen die beiden Funktionslagen 2, 14 Festlege-
oder Umformbereiche 6 auf, die, wie dies die 2 und 3 in
teilweisen Längsschnitten durch die Umformbereiche 6 und
das abzudichtende Bauteil 3 (Getriebesteuerplatte 4) nach
dem Umformvorgang zeigen, zunächst durch Bohrungen 16 (vgl. 1)
in den Funktionslagen 2, 14 gebildet sind, die
mit vorher eingebrachten Bohrungen 17 in dem Bauteil 3 in
Form der Getriebesteuerplatte 4 von ihrer Mittenausrichtung
deckungsgleich zusammenfallen, wobei die Bohrungen 16 vordem
Umformen in den Funktionslagen 2, 14 zunächst einen
kleineren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen 17 im
Bauteil 3.
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Wie
insbesondere die 2 zeigt, sind bei dem einen
Ausführungsbeispiel die Bohrungen 17 in der Getriebesteuerplatte 4 als
Stufenbohrungen 10 ausgeführt mit in der Tiefe
der Getriebesteuerplatte sich stufenartig erweiterndem Durchmesser 11.
Wie des weiteren die 3 für ein weiteres
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Dichtungsanordnung zeigt, kann die Bohrung 17 sich in Blickrichtung auf
die 3 gesehen als nach oben hin konisch erweiternde
Bohrung 12 ausgebildet sein. Wie bereits dargelegt, kann
anstelle einer Bohrung 17 auch ein sonstiges spanabhebendes
Verfahren treten, wie beispielsweise Fräsen; es sind aber
auch Stanz- und (Laser-)Schneidverfahren möglich, die unter
Einsatz spezieller Werkzeuge die in den 2 und 3 aufgezeigten
stufenförmigen oder konischen Querschnittgeometrien von
der Herstellungsseite her ermöglichen.
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Festzuhalten
bleibt, dass aber in jedem Fall durch die Form der Bohrung 17 oder
der sonst insoweit vergleichbar hergestellten Ausnehmung in dem Bauteil 3,
hier in Form der Getriebesteuerplatte 4, ein durch das
Bauteil 3 hindurchgehender Hinterschnittbereich 9 zur
formschlüssigen Verankerung einer Funktionslage 2, 14 geschaffen
ist. Da die Festlege- oder Umformbereiche 6 in den Funktionslagen 2, 14 als
Ringstruktur um die jeweils vergleichsweise kleine Bohrung 16 herumgeführt
sind und insoweit ein ringförmig umzuformendes Funktionslagen-Material ausbilden,
kann mit einem geeigneten, bevorzugt zylindrisch ausgebildeten Umformwerkzeug
(nicht dargestellt), das in die Bohrungen 16 zumindest
partiell eingreift, zum einen eine exakte Zentrierung der Funktionslage 2, 14 auf
dem Bauteil 3 bewirkt werden, um in einem Arbeitsgang eine
Art Vormontage vorzunehmen, um dann zum anderen anschließend im
weiteren Schritt durch Umformung die formschlüssige Verbindung
der Funktionslage 2, 14 mit dem Bauteil 3 zu
erreichen.
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Es
ist bevorzugt vorgesehen, an jeweils zwei, sich mit vorgebbarem
Abstand gegenüberliegenden Stellen in der Fläche 7 der
Funktionslagen 2, 14die Umformbereiche 6 sowie
die Hinterschnittbereiche 9 in dem Bauteil 3 in
Form der Getriebesteuerplatte 4 anzuordnen und die Querschnitte
des Hinterschnittbereiches 9 – Stufenanordnung
und/oder konische Anordnung – spiegelbildlich in der Getriebesteuerplatte 4 derart
zu positionieren, dass von beiden Seiten der Platte 4 her
mit demselben Umformwerkzeug die jeweilige Funktionslage 2, 14 festgelegt werden
kann.
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Des
weiteren kann es vorteilhaft sein, anstatt die Uniformbereiche ausschließlich
in die Fläche 7 der Funktionslage 2, 14 hineinzulegen,
diese an deren Rand 8 anzuordnen und etwa durch aus dem
allgemeinen Randverlauf hervorspringende Bereiche in Laschen- oder
Zungenform diese im randseitigen Bereich der Funktionslagen 2, 14 für
einen Festlegevorgang am Bauteil 3 umzuformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007019946
A1 [0002]
