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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen von Eigenschaftsänderungen von, im Wesentlichen aus Elastomeren oder Kunststoffwerkstoffen bestehenden, insbesondere kaltstatischen Dichtsystemen gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruchs.
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Die Prüfung der Eigenschaftsänderung von Elastomeren oder aus Kunststoff bestehenden Werkstoffen (Compounds) in Bezug auf die Abhängigkeit der Eigenschaftsänderungen unter Einwirkung unterschiedlichster Medien, wie beispielsweise Luft, Öl, Kraftstoff, Kühlmittel oder deren Gemische, wird, im Labormaßstab betrachtet, mit Normprüfkörpern durchgeführt. Diese Normprüfkörper kommen dabei vollflächig mit dem sie umgebenden Medium in Kontakt. Diese Methodik erlaubt zwar einen präzisen Vergleich der Eigenschaftsänderungen der Normprüfkörper, wie z. B. Härteänderung, Änderung der elastischen Eigenschaften, Gewichts- und Volumenänderung, bildet jedoch nicht den realen Anwendungsfall ab, wie er beispielsweise bei kaltstatischen Dichtsystemen im Automobilbereich zu finden ist.
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Bei Betrachtung des realen Anwendungsfalls beeinflussen abweichend von den vorab beschriebenen Standardlaboruntersuchungen unter anderem folgende Faktoren die Eigenschaftsänderungen des jeweiligen Dichtsystems:
- – Systemgeometrie und physikalische/chemische Eigenschaften der Systemkomponenten;
- – Interaktionsfläche zwischen Dichtsystem und Medium;
- – Verpressung des Dichtsystems;
- – Veränderung des Dichtsystems über die Expositionstemperatur (z. B. Ausdehnung/Änderung der Spannungsverhältnisse im Elastomer oder aus Kunststoffwerkstoff oder dergleichen);
- – Veränderung des Dichtsystems über die Expositionsdauer (z. B. Relaxation, Quellen oder dergleichen).
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Unter Einbeziehung dieser Faktoren ist erkennbar, dass sich die Eigenschaftsänderungen, die durch die Prüfung von Normprüfkörpern bei Standardlaboruntersuchungen erhalten werden, von den Eigenschaftsänderungen eines Dichtsystems im realen Anwendungsfall unterscheiden. Die Überbrückung dieser Differenz zwischen Standardlaboruntersuchung und dem realen Anwendungsfall gewinnt durch die Einführung von neuen Medien, wie neu entwickelten Ölen und alternativen Kraftstoffen, an Bedeutung. Des Weiteren ist in Betracht zu ziehen, dass verschiedene Einbausituationen, wie sie beispielsweise in einer Ölwanne oder in einer Zylinderkopfhaube vorzufinden sind, unterschiedliche Eigenschaftsänderungen des Dichtsystems erzeugen und damit unterschiedliche Prüfbedingungen bezüglich Art und Intensität der Medienexposition nötig machen.
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Zum allgemeinen Stand der Technik zur Prüfung von Normprüfkörpern sei nur beispielsweise auf die DIN 53508 oder die DIN ISO 1817 verwiesen.
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Die
EP 1 619 490 A2 /
DE 10 2004 035 111 A1 offenbaren eine Einrichtung zur Prüfung der Durchlässigkeit von Flüssigkeiten und/oder Dämpfen durch elastomere Dichtkörper, beinhaltend ein mit einer Ausnehmung versehenes Gefäß zur Aufnahme eines Prüfmediums sowie einen die Ausnehmung verschließenden Deckel, der mittels Schrauben gegenüber dem Gefäß festlegbar ist, wobei der Dichtkörper zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen, einerseits des Gefäßes und andererseits des Deckels, positionierbar ist, über die Schrauben mit vorgebbarer Spannkraft fixierbar und das durch die verbleibende Materialdicke des Dichtkörpers durch einen Dichtspalt zwischen den Stirnflächen das nach außen tretende Prüfmedium messbar ist. Mit dieser Prüfvorrichtung kann zwar die Permeabilität, nicht jedoch die realitätsnahe Verträglichkeitsprüfung von aus Elastomeren oder Kunststoffwerkstoffen bestehenden Dichtsystem geprüft werden. Darüber hinaus ist die vorgeschlagene Prüfvorrichtung nur in der Lage, einzelne Dichtungen zu prüfen.
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Der
DE 196 41 356 C1 ist ein Verfahren zur Alterungsverfolgung von Dichtwerkstoffen, insbesondere zur Abdichtung von Rohrverbindungen in Abwasserkanalbereichen, zu entnehmen, bei welchen die Konzentration eines bestimmten von einer Seite des Dichtwerkstoffs durch diesen hindurch zu einer Messkammer auf der anderen Seite diffundierten Permeenten kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen auf der Messkammerseite ermittelt und dabei ein Zeitintervall konstanter Permeabilität des Dichtwerkstoffs für den Permeenten festgestellt wird.
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Da die Ergebnisse an Normprüfkörpern nicht auf reale Dichtsysteme übertragen werden können, ist es das Ziel der Erfindung, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, die eine Prüfung mehrerer Dichtsysteme in einem Umfeld ermöglicht, die unterschiedlichen Einbau- und Betriebssituationen von Dichtsystemen, insbesondere in Verbrennungsmotoren, entspricht.
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Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass mindestens zwei gleichartige oder unterschiedliche Dichtsysteme gleichzeitig gleichen oder unterschiedlichen, innerhalb des durch die Hohlkörper gebildeten Hohlraums vorgesehenen Prüfmedien ausgesetzt sind, wobei das jeweils zum Einsatz gelangende Prüfmedium durchmischbar ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung besitzt einen modularen Aufbau, der in seiner Struktur unterschiedliche Einbausituationen, wie sie z. B. in Ölsumpfwannen, Ölwannen und Zylinderkopfhauben einer Verbrennungskraftmaschine vorzufinden sind, entspricht.
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Die prinzipielle Geometrie der Grundfläche der einzelnen Module der Prüfeinrichtung kann quadratisch, rechteckig oder kreisförmig sein. Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn die Grundflächengeometrie quadratisch oder rechteckig gewählt wird, da sich dadurch an den entsprechenden Längsseiten zu prüfender aus Elastomeren oder Kunststoff bestehenden Dichtsysteme Abschnitte ergeben, die sich unter anderem für die Untersuchung der Änderung der elastischen Eigenschaften eignen.
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Bei Verwendung von beispielsweise zwei Hohlkörpern und zwei Flanschelementen ergeben sich drei Kontaktflächen, gebildet durch das obere Flanschelement und den zugehörigen Hohlkörper, Hohlkörper auf Hohlkörper sowie unterer Hohlkörper/unteres Flanschelement. Diese Kontaktflächen können, sowohl was ihre physikalisch/chemischen Eigenschaften anbelangt als auch was ihre Geometrie betrifft, verändert werden.
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Durch Verwendung beliebig vieler Hohlkörper können bei Bedarf mehr Kontaktflächen erzeugt werden. Somit besteht die Möglichkeit simultan nicht nur zwei oder drei, sondern mehrere übereinander angeordnete Dichtsysteme unter realitätsnahen Bedingungen zu prüfen.
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Eine realitätsnahe Betrachtung der Änderung des Eigenschaftsprofils von kaltstatischen Dichtsystemen, beispielsweise von Formdichtungen, setzt eine Einbausituation des Dichtsystems unter Prüfbedingungen voraus, die dem realen Anwendungsfall entspricht.
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Besondere Bedeutung für die Durchführung von realitätsnahen Untersuchungen hat die Ventilation des Hohlraums, auch Versuchsraum genannt, in welchem sich das jeweilige Medium und die Dichtsysteme befinden. Da auch der Medienraum eines realen Verbrennungsmotors kein abgeschlossenes System bildet und sich hier sehr unterschiedliche Konstellationen, insbesondere im Zusammenhang mit leicht flüchtigen Stoffen einstellen können, muss hierauf besonders eingegangen werden.
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Eine variable Ventilation der Prüfeinrichtung, um beispielsweise den Einfluss von leicht flüchtigen Kraftstoffsystemen auf die gleichzeitig zu prüfenden Dichtsysteme über die Temperatur/Zeit zu betrachten, wird durch die Einbringung einer entsprechenden Vorrichtung, beispielsweise in das obere Flanschelement erreicht. Diese Vorrichtung kann z. B. bei einer einfachen Ausführung der Versuchseinrichtung eine Öffnung bestimmten Durchmessers und/oder ein Gasdruckregelventil sein. Bei Vorrichtungen, bei denen bestimmte Versuchsprogramme, angelehnt an reale Motorläufe, durchgeführt werden sollen, kann die Ventilation über ein geregeltes Ventil gesteuert werden. Damit ist der Vorteil verbunden, dass sowohl der Öffnungsquerschnitt als auch die Zeit frei wählbar über ein Rechnerprogramm gesteuert werden kann.
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Die Erwärmung der Prüfeinrichtung kann bei einer einfachen Ausführung dadurch erfolgen, dass das untere Flanschelement auf eine Heizplatte gestellt wird. Bei einer aufwändigeren Ausführung sind Heizelemente in die Bauteile der Prüfeinrichtung integriert, die vorteilhafterweise auch über Rechner gesteuert werden, um eine vollautomatische zeitabhängige Temperatursteuerung zu erreichen. Um bedarfsweise eine konstante Temperatur der Prüfeinrichtung zu gewährleisten, ist diese mit einer hochtemperaturbeständigen abnehmbaren Isolierung versehen, die bei Einsatz von zwei Hohlkörpern mit zugehörigen Flanschelementen sowohl den unteren Teil der Prüfeinrichtung (unteres Flanschelement und zugehörigen Hohlkörper) als auch den oberen Teil der Prüfeinrichtung (oberer Hohlkörper und oberes Flanschelement) getrennt voneinander eng umschließend bedeckt. Im Zusammenhang mit einer entsprechenden Temperatursteuerung wird somit eine hohe Temperaturkonstanz des Prüfmediums über die Prüfzeit erreicht. Bei Einsatz mehrerer Hohlkörper können auch hier weitere Isolierungen eingesetzt werden.
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Für bestimmte Medien oder Mediengemische ist eine teilweise oder kontinuierliche Durchmischung des Prüfmediums notwendig. Dies kann beispielsweise mittels eines Magnetrührers, der sich innerhalb des Hohlraumes befindet, umgesetzt werden. Die Intensität der Durchmischung kann dabei sowohl über die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetrührers als auch über seine Geometrie beeinflusst werden. Es können elipsoide, kreisförmige, stäbchenförmige, hantelförmige, runde und kreuzförmige Magnetrührer zum Einsatz gelangen.
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Bei Mediengemischen, die als Emulsion vorliegen, kann es von Vorteil sein, einen kreuzförmigen Magnetrührer zu verwenden, da hier auch über einen Zeitraum von mehreren Wochen ein Aufbrechen der Emulsion durch die hohe Durchmischungsintensität verhindert werden kann.
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Die Eigenschaftsänderung des jeweiligen Dichtsystems wird über eine Differenzbestimmung ermittelt. Hierbei wird unter anderem die Härteänderung, die Änderung der elastischen Eigenschaften sowie die Gewichts- und Volumenänderung betrachtet.
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Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung besitzt vorteilhafterweise einen Anschluss, mit dem nach dem Abschluss aller Prüfungen oder auch schon vorher in definierten Abständen eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden kann. Hierbei wird der Hohlraum mit Druck beaufschlagt, so dass festgestellt werden kann, ob die zu prüfenden Dichtsysteme durch die Medienbeaufschlagung so weit geschädigt wurden, dass die Prüfeinrichtung undicht wird. Die Drücke, mit denen die Prüfungen durchgeführt werden, lassen sich an die reale Einbausituation des jeweiligen Dichtsystems anlehnen.
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Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung aus Metall gefertigt. Lassen sich jedoch durch den Einsatz bestimmter Materialien der Gehäusebauteile noch zusätzliche Effekte und Wechselwirkungen zwischen Dichtsystem und Bauteil (z. B. eine aufquellende Dichtung erweitert die Nut in einem Kunststoffbauteil bis hin zum Bruch) erwarten, können auch einzelne oder alle Prüfeinrichtungsmodule aus diesen Materialien gefertigt werden.
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Wird z. B. eine Wechselwirkung zwischen Dichtsystem und Nutgeometrie durch Einflüsse wie Kriechen oder Alterungseinflüsse, wie diese bei Kunststoffbauteilen üblich sind, erwartet, macht es Sinn, diese Materialien auch bei der Prüfeinrichtung einzusetzen. So können z. B. auch Kombinationen unterschiedlicher Materialien gewählt werden, wie es heute im Allgemeinen üblich ist, z. B. eine Kunststoffzylinderkopfhaube auf einem Aluminiumzylinderkopf zu verbauen.
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Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nun möglich, simultan gleichartig oder unterschiedlich ausgebildete Dichtsysteme zwischen den einzelnen Modulen der Prüfeinrichtung zu verspannen und diese unterschiedlichen Prüfmedien auszusetzen. So kann beispielsweise zwischen dem unteren Flanschelement und dem zugehörigen Hohlkörper ein, beispielsweise im Ölsumpf positioniertes, Dichtsystem eingebracht werden. Durch Auffüllen des Hohlraums mit Öl, respektive einem Öl-Kraftstoffgemisch, bis zu einer vorgebbaren Höhe liegt dieses untere Dichtsystem vollständig im Öl, respektive Öl-Kraftstoffgemisch.
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Ein beispielsweise zwischen den Hohlkörpern positioniertes, gleichartig aufgebautes oder anderes Dichtsystem kann entweder nur partiell mit dem Öl oder dem Ölgemisch kontaktiert werden oder aber, es wird mit dem aus dem Öl oder Öl-Kraftstoffgemisch aufsteigenden Gas beaufschlagt. Ein im oberen Teil der Prüfvorrichtung zwischen dem oberen Hohlkörper und dem zugehörigen Flanschelement positioniertes, gleichartig oder andersartig aufgebautes Dichtsystem kann beispielsweise nur dem gasförmigen Medium, das sich innerhalb des Hohlraums befindet, ausgesetzt werden.
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Durch die simultane realitätsnahe Prüfung, insbesondere kaltstatischer Dichtsysteme, können, anders als bei den eingangs erwähnten Normprüfkörpern, unterschiedliche Betriebszustände, beispielsweise in einem Verbrennungsmotor, generiert werden.
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Neben aus Elastomeren oder Kunststoffwerkstoffen bestehenden Flachdichtungen, die zwischen ebenen einander gegenüber liegenden Stirnflächen, beispielsweise eines unteren Flanschelementes und einem zugehörigen Hohlkörper, verspannt werden, kann die Geometrie der Stirnflächen einander zugewandter Module so modifiziert werden, dass sie jede Art von Dichtsystem aufnehmen kann. Hierbei werden entsprechend ausgestaltete Nuten in der zugehörigen Stirn- oder Kontaktfläche eines oder mehrerer der Module gebildet, die das jeweilige Dichtsystem im Wesentlichen vollständig aufnehmen.
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Ist das Dichtsystem als Flachdichtung ausgebildet, kann das Prüfmedium durch den zwischen den benachbarten planen Stirnflächen gebildeten Spalt an den dem Hohlraum zugewandten Oberflächenbereich des Dichtsystems gelangen.
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Sind Nuten in der einen und/oder anderen Stirnfläche benachbarter Module gegeben, wird vorgeschlagen, einen Absatz außerhalb des Dichtsystems vorzusehen, so dass das Prüfmedium auch hier über den so gebildeten Spalt an den zugehörigen Oberflächenbereich des Dichtsystems gelangen kann.
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Als kaltstatische Dichtsysteme im erfindungsgemäßen Sinne werden unter anderem Haubendichtungen, Ölwannendichtungen, Rubber Coated Steel Dichtungen, Liquid Elastomer Moldings und Wasserpumpendichtungen angesehen.
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Zusammengefasst werden die Vorteile des Erfindungsgegenstandes wie folgt wiedergegeben:
- – Realitätsnahe Betrachtung unterschiedlicher Alterungseinflüsse (Medium/Temperatur/Zeit/Druck) auf ein dem Anwendungsfall entsprechendes Dichtsystem;
- – Simultane Evaluierung des Einflusses unterschiedlicher Anwendungsumgebungen, wie z. B. eines Verbrennungsmotors
– Zylinderkopfhaube
– Ölwanne
– Sumpf/Referenz zur Ölwanne
- – Betrachtung unterschiedlicher Nut- und Dichtungsgeometrien;
- – Variation der Verpressungsverhältnisse durch selektive Veränderung des Dichtspalts/des Anzugsmoments;
- – Kontrolle der Mediumstemperatur direkt im Medium;
- – direkte Einflussnahme auf die Homogenität des Prüfmediums;
- – Kontrollierte Ventilation des Prüfsystems;
- – Durchführung von Prüfungen in einem breiten Temperatur- und Zeitspektrum;
- – Abschließende Dichtheitsprüfung durch Druckbeaufschlagung;
- – Prüfung aller bekannten statischen Dichtsysteme durch Adaption der Modulgeometrien;
- – Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Dichtungs- und Nutsystem (speziell bei nicht idealsteifen Bauteilen aus nichtmetallischen Werkstoffen);
- – Prüfung der Dichteigenschaften, auch im Verlauf der Prüfung möglich (Druckprüfung);
- – Simulation unterschiedlicher Bauteilebenheiten bzw. Kontaktbereiche;
- – Einsatz unterschiedlichster Prüfmedien entsprechend der Anwendung (auch z. B. für Anwendungen im Kühlwasserbereich);
- – Bestimmung, wie schnell sich flüchtige Anteile bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlich offenen Systemen, entsprechend der realen Anwendungsfälle verflüchtigen;
- – Einfache Bestimmung des Gewichtsverlusts des jeweiligen Dichtsystems;
- – Die Vorrichtung ist modular erweiterbar, falls z. B. mehrere Dichtungen in der reinen Gasphase, vollflächig im Öl oder bei gemischter Beaufschlagung Flüssigkeit/Gas gleichzeitig mit ein und derselben Prüfeinrichtung getestet werden sollen.
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Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 Prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung, hier zur Prüfung von aus einem metallisch verstärktem Elastomer bestehenden Flachdichtungen;
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2 Prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung mit unterschiedlichen Nutgeometrien zur Aufnahme entsprechender Dichtsysteme;
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3 Prinzipskizze einer beispielhaften Geometrie eines Dichtsystems;
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4 Prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zur Prüfung axial höher bauender Dichtsysteme;
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5 Darstellung einer beispielhaften Nutgeometrie;
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6 Prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung mit Isolierung und Heizelement.
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Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung gemäß 1, 2, 4 und 6 ist in allen Beispielen gleichartig, so dass für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen gelten.
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1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1. Erkennbar ist ein unteres Flanschelement 2, ein damit zusammenwirkender erster Hohlkörper 3, ein damit zusammenwirkender zweiter Hohlkörper 4 und ein damit zusammenwirkendes oberes Flanschelement 5. Zur Aufnahme hier nicht weiter dargestellter Befestigungselemente sind sowohl die beiden Flanschelemente 2 und 5 als auch die Hohlkörper 3 und 4 mit entsprechenden Bohrungen 6, 7, 8, 9, 10, 11 versehen. In diesem Beispiel sollen mit der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 baugleiche Flachdichtungen 12, bestehend aus einem metallisch verstärktem Elastomer unter realitätsnahen Bedingungen geprüft werden. Zur Aufnahme der Flachdichtungen 12 ist ein jedes der Module 2, 3, 4, 5 mit ebenen Stirnflächen 13, 14, 15, 16, 17, 18 ausgebildet. Mittels der nicht weiter dargestellten Befestigungselemente werden die Module 2, 3, 4, 5 unter Erzeugung eines gewissen Anzugsmoments verspannt. Zwischen den Stirnflächen 13, 14, 15, 16, 17, 18 sind, bedingt durch die flächige Kontur der jeweiligen Flachdichtung 12, Spalte 19, 20, 21 gegeben. Über eine nur angedeutete Öffnung 22 kann ein im Betrieb, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, gegebenes Medium, wie ein Öl-Kraftstoffgemisch in den Hohlraum 23 der Prüfeinrichtung 1 eingebracht werden. Sollte der Hohlraum 23 bereits bei noch nicht aufgesetztem Flanschelement 5 mit dem jeweiligen Prüfmedium gefüllt worden sein, kann die Öffnung 22 beispielsweise ein Ventil aufnehmen. Die Füllstandshöhe des Prüfmediums ist mit dem Bezugszeichen 24 angedeutet.
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Somit ergibt sich folgende Prüfsituation: die sich zwischen dem unteren Flanschelement 2 und dem Hohlkörper 3 befindliche Flachdichtung 12 liegt vollständig in dem Öl-Kraftstoffgemisch. Hier kann beispielsweise ein Ölsumpf eines Verbrennungsmotors simuliert werden. Durch die angedeutete Füllstandshöhe 24 wird die zwischen den beiden Hohlkörpern 3, 4 verpresste Flachdichtung 12 geringfügig von dem Öl-Kraftstoffgemisch benetzt und darüber hinaus von dem sich in dem Freiraum 25 oberhalb des Öl-Kraftstoffgemischs vorhandenen Gasgemisch beaufschlagt. Hier kann beispielsweise eine, im Bereich einer Ölwanne vorgesehene Flachdichtung geprüft werden.
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Die sich zwischen dem oberen Hohlkörper 4 und dem oberen Flanschelement 5 befindende Dichtung 12 wird in diesem Beispiel ausschließlich einem gasförmigen Medium ausgesetzt. Hier kann beispielsweise eine Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors simuliert werden.
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In den die Prüfeinrichtung 1 zeigenden 1, 2, 4 und 6 sind lediglich zwei Hohlkörper 3, 4 dargestellt. Ist es das Ziel, noch mehr Dichtsysteme simultan zu prüfen, können weitere Hohlkörper hinzugefügt werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Durch ein nur angedeutetes Rührelement 26, beispielsweise einen Magnetrührer, kann eine teilweise oder kontinuierliche Durchmischung des Öl-Kraftstoffgemisches bewirkt werden. Der Hohlraum 23, respektive der Freiraum 25, kann beispielsweise über das in der Öffnung 22 befindliche Ventil (nicht dargestellt) unter einen vorgebbaren Druck p gesetzt werden, wodurch sich eine versuchsbegleitende Dichtheitsprüfung der jeweiligen Flachdichtungen 12, angelehnt an reale Einbausituationen, herbeiführen lässt.
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2 zeigt einen 1 entsprechenden Aufbau der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1. Unterschiedlich zu 1 ist, dass in den Stirnflächen 13, 16 und 18 des unteren und oberen Flanschelementes 2, 5 sowie des Hohlkörpers 4 unterschiedlich geformte Nuten 27, 28, 29 eingebracht wurden, die zur Aufnahme hier nicht näher dargestellter Dichtsysteme aus Elastomer oder Kunststoffwerkstoffen dienen.
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3 zeigt eine beispielhafte geometrische Form eines Dichtsystems 30, beinhaltend eine Vielzahl von Haltenoppen 31. Zur Aufnahme eines derartigen Dichtsystems 30 muss die eine und/oder die andere der einander zugewandten Stirnflächen 13, 14 bzw. 15, 16 bzw. 17, 18 mit einem entsprechend der Dichtung ausgebildeten Nutprofil versehen werden.
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4 hat den gleichen konstruktiven Aufbau wie bereits in den 1 und 2 dargestellt. In diesem Beispiel sind sämtliche Stirnflächen 13, 14, 15, 16, 17, 18 sowohl der Flanschelemente 2,5 als auch der Hohlkörper 3, 4 mit nutartigen Ausnehmungen 27, 27', 28, 28', 29, 29' versehen, in welche entsprechend profilierte Dichtsysteme 32 eingesetzt sind. Die Dichtsysteme 32 sollen in diesem Beispiel gleichartig ausgebildet sein, können jedoch auch unterschiedliche Querschnittsformen haben.
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5 zeigt eine beispielhafte Nutgeometrie zur Aufnahme eines derartigen Dichtsystems 32. Nur zur Verdeutlichung wird darauf hingewiesen, dass es sich in diesem Beispiel um die Nut 27 des unteren Flanschelementes 2 handelt. Damit das jeweilige Prüfmedium den hier nicht weiter dargestellten Prüfkörper zumindest partiell benetzen kann, ist zwischen dem Flanschbereich 33 und dem Flanschbereich 34 ein Absatz 33' vorgebbarer Höhe, beispielsweise 0,5 mm, gegeben. Mit dem Pfeil angedeutet ist die Eindringrichtung des Prüfmediums in Richtung des Prüfkörpers.
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6 zeigt den gleichen Aufbau wie in 5 dargestellt. Unterschiedlich zu 5 ist, dass einerseits das untere Flanschelement 2 und der Hohlkörper 3 und andererseits der Hohlkörper 4 und das obere Flanschelement 5 vollflächig von einer Isolierung 35, 36 umgeben ist. Das untere Flanschelement 2 wird in diesem Beispiel auf ein Heizelement 37 aufgesetzt, so dass der Hohlraum 23, respektive das sich darin befindende Medium, auf eine gleichmäßige Temperatur t (°C) erwärmt werden kann.
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Es ist von Vorteil, wenn die Verpressung der jeweiligen Dichtsysteme innerhalb der zugehörigen Nut so gewählt wird, dass die entsprechenden Stirnflächen vollflächig Kontakt haben. Sie kann jedoch auch über eine Veränderung der Anzugsmomente der Stirnflächen beliebig variiert werden, um unterschiedlichste Belastungen auf die Dichtungsgeometrie zu simulieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Prüfeinrichtung
- 2
- Flanschelement
- 3
- Hohlkörper
- 4
- Hohlkörper
- 5
- Flanschelement
- 6
- Bohrung
- 7
- Bohrung
- 8
- Bohrung
- 9
- Bohrung
- 10
- Bohrung
- 11
- Bohrung
- 12
- Flachdichtung
- 13
- Stirnfläche
- 14
- Stirnfläche
- 15
- Stirnfläche
- 16
- Stirnfläche
- 17
- Stirnfläche
- 18
- Stirnfläche
- 19
- Spalt
- 20
- Spalt
- 21
- Spalt
- 22
- Öffnung
- 23
- Hohlraum
- 24
- Füllstandshöhe
- 25
- Freiraum
- 26
- Rührelement (Magnetrührer)
- 27'
- Nut
- 27
- Nut
- 28
- Nut
- 28'
- Nut
- 29
- Nut
- 29'
- Nut
- 30
- Dichtsystem
- 31
- Haltenoppen
- 32
- Dichtsystem
- 33
- Flanschbereich
- 33'
- Absatz
- 34
- Flanschbereich
- 35
- Isolierung
- 36
- Isolierung
- 37
- Heizelement
