DE102013101263B4

DE102013101263B4 - Dichtungsanordnung zwischen zwei Gehäuseteilen

Info

Publication number: DE102013101263B4
Application number: DE102013101263.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Hamasaki; Wolfgang Simmet
Original assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH; Denso Corp
Current assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH; Denso Corp
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2033-02-09
Also published as: DE102013101263A1; JP2014152929A; JP6405623B2

Abstract

Dichtungsanordnung zwischen zwei Gehäuseteilen (1, 2),von denen das erste Gehäuseteil (1) mit einer umlaufenden Nut (1.1) versehen ist unddas zweite Gehäuseteil (2) eine umlaufende Rippe (2.1) aufweist, die in die Nut (1.1) eingreift,wobei in der Nut (1.1) ein Dichtungsmaterial (3) angeordnet ist, das durch die eingreifende Rippe (2.1) zusammendrückbar ist,wobeidas Dichtungsmaterial (3) in der Nut (1.1) im ersten Gehäuseteil (1) formschlüssig eingesetzt und/oder im ersten Gehäuseteil integriert ist, unddie Rippe (2.1) am zweiten Gehäuseteil (2) einen Rippenansatz (2.11) aufweist, der in das Dichtungsmaterial (3) eindringt,das Dichtungsmaterial (3) durch Spritzgießen in der Nut (1.1) des ersten Gehäuseteils (1) integriert ist,die Nut (1.1) im ersten Gehäuseteil (1) einen inneren Nutabschnitt (1.11) und einen äußeren Nutabschnitt (1.12) aufweist, der breiter ist als der innere Nutabschnitt, wobeidas Dichtungsmaterial (3) einen etwa rechteckigen Querschnitt des inneren Nutabschnitts (1.11) ausfüllt und mit einem Ansatz (3.1) in den Querschnitt des äußeren Nutabschnitts (1.12) vorsteht,der Übergang zwischen innerem Nutabschnitt (1.11) und äußerem Nutabschnitt (1.12) mit einem schrägen oder flachen Abschnitt (1.13; 1.14) versehen ist, der sich quer zur Klemmrichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen (1.2) erstreckt, und wobeidie freiliegende Seite des Dichtungsmaterials (3) in der Mitte des Ansatzes (3.1) eine Abflachung (3.11) aufweist, wobei beiderseits der Abflachung (3.11) zwei Schrägflächen (3.12) ausgebildet sind, die zum Rand des inneren Nutabschnitts (1.11) verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen zwei vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellten Gehäuseteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus DE 102 13 064 A1 ist eine elastomere Dichtung mit einem etwa sternförmigen Querschnitt bekannt, die in eine umlaufende Nut eines ersten Gehäuseteils (Rohrboden) eingelegt wird, in die ein umlaufender Flansch eines zweiten Gehäuseteils (Wasserkasten) eingreift, wobei die Dichtung zusammengedrückt wird. Durch den sternförmigen Querschnitt soll die Dichtung weniger empfindlich gegenüber einer Verdrehung oder Verdrillung bei der Montage sein.
DE 41 08 606 C1 beschreibt ein Verfahren und ein Dichtungsmaterial zur Herstellung einer Deckeldichtung für Kunststoffdeckel für blasgeformte Kunststofffässer, wobei der Deckel einen den Fasshals umschließenden Innen- und Außenrand aufweist, zwischen welchen ein Ringraum gebildet ist, an dessen Grund ein Ringsteg axial absteht, auf den eine Dichtung eingespritzt ist. Der Ringsteg unterteilt eine Nut in einen inneren und einen äußeren Nutabschnitt.
US4 298 204 A beschreibt ein Dichtungsmaterial, welches in eine Nut eingelegt wird, wobei in der Nut, oder wenigstens am Deckel ein Steg verläuft, der in das Dichtmaterial eindringt. Ferner können Seitenwände der Nut abgeschrägt verlaufen
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung dieser Art so auszubilden, dass bei vereinfachter Montage eine Verbesserung der Dichtwirkung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das Dichtungsmaterial in der Nut im ersten Gehäuseteil integriert bzw. formschlüssig eingesetzt, wobei die Rippe am zweiten Gehäuseteil einen Rippenansatz aufweist, der in das Dichtungsmaterial eindringt, das durch den formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Gehäuseteil gegenüber dem eindringenden Rippenansatz nicht ausweichen kann.
Dadurch, dass die Dichtung an dem einen Gehäuseteil durch Anformen oder formschlüssiges Einsetzen mit dem Gehäuseteil integriert und die Querschnittsform der Dichtung so ausgebildet wird, dass sich ein vorstehender Ansatz ergibt, in den eine Rippe am anderen Gehäuseteil eingedrückt wird, ergibt sich eine zuverlässige Abdichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen, wobei die Montage durch Integration der Dichtung mit dem Gehäuseteil vereinfacht wird. Durch diese Ausgestaltung der Dichtungsanordnung wird eine zuverlässige Abdichtung auch bei einem Druckaufbau innerhalb des aus den zwei Gehäuseteilen zusammengesetzten Gehäuses erreicht.
Das Dichtungsmaterial wird durch Spritzgießen in der Nut des ersten Gehäuseteils integriert bzw. angeformt, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.
Dabei weist die Nut im ersten Gehäuseteil einen innenliegenden Nutabschnitt und einen äußeren Nutabschnitt auf, der breiter ist als der innere Nutabschnitt. Hierdurch kann ein Freiraum beim Eingriff des Rippenansatzes beiderseits von diesem ausgebildet werden, in den hinein sich das Dichtungsmaterial verformen kann. Zugleich wird durch den Absatz zwischen innerem und äußeren Nutabschnitt eine Anlagefläche vorgesehen, an der eine Formhälfte beim Spritzgießen des Dichtungsmaterials anliegen kann.
Der innere Nutabschnitt hat einen etwa rechteckigen Querschnitt, den das Dichtungsmaterial ausfüllt, wobei ein Ansatz an dem Dichtungsmaterial in den Querschnitt des äußeren Nutabschnitts vorsteht. Hierdurch wird das Dichtungsmaterial im inneren Nutabschnitt so festgelegt, dass es nicht ausweichen kann, wenn der Rippenansatz eingreift und das Dichtungsmaterial zusammendrückt.
Von Vorteil ist es, wenn der vorstehende Ansatz des Dichtungsmaterials mit einer Abflachung versehen ist, in die der Rippenansatz eingreift. Hierdurch ergibt sich eine günstige Anlagefläche für den Rippenansatz am zweiten Gehäuseteil, wenn er in der Dichtstellung in das Dichtungsmaterial eindringt.
Zweckmäßigerweise hat der Rippenansatz einen etwa dreieckigen Querschnitt, wodurch das Eindringen in das Dichtungsmaterial begünstigt wird.
Die Rippe am zweiten Gehäuseteil bildet insbesondere in Verbindung mit dem Ansatz am Dichtungsmaterial im äußeren Nutabschnitt einen Freiraum beiderseits des Ansatzes, durch den die Verformung des Dichtungsmaterials nicht behindert wird.
Der Übergang zwischen innerem und äußerem Nutabschnitt kann quer zur Klemmrichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen flach oder schräg verlaufen, um beim Spritzgießen des Dichtungsmaterials den inneren Nutabschnitt leichter abdichten zu können.
Vorteilhafterweise erweitern sich die Seitenflächen des äußeren Nutabschnitts der Nut im ersten Gehäuseteil nach außen, während die Rippe im zweiten Gehäuseteil entsprechend schräge Seitenflächen aufweist, damit das Einführen des zweiten Gehäuseteils erleichtert wird.
Unter einer umlaufenden Nut wird im Sinne der Erfindung insbesondere eine in sich geschlossene, z.B. ringförmige Nut verstanden, welche sich umfänglich um den Öffnungsbereich des betreffenden Gehäuseteils erstreckt Die Nut muss aber nicht in sich geschlossen sein. Sie ist je nach Ausführungsform abschnittsweise ausgebildet, Sie ist beispielsweise in Einbaulage nur in der unteren Halbebene ausgebildet. Die Nut kann auch an einzelnen Stellen durch z.B. Durchführungen unterbrochen sein.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

1 im Querschnitt die Dichtungsanordnung zwischen zwei Gehäuseteilen,
2 schematisch Formhälften bei der Herstellung der Dichtungsanordnung,
3 eine Ausführungsform der Dichtungsanordnung vor dem Zusammenklemmen der beiden Gehäuseteile,
4 eine erste Ausführungsform der Gestaltung des Übergangs zwischen innerem und äußerem Nutabschnitt, und
5 eine abgewandelte Ausführungsform der Gestaltung des Übergangs zwischen den beiden Nutabschnitten.

In 1 ist ein Querschnitt des Randbereichs von zwei Gehäuseteilen 1 und 2 wiedergegeben, wobei das erste Gehäuseteil 1 eine längs des Umfangs umlaufende Nut 1.1 aufweist, deren innerer Abschnitt 1.11 eine geringere Breite hat als der äußere Abschnitt 1.12. Das zweite Gehäuseteil 2 weist eine längs des Randes umlaufende und vorstehende Rippe 2.1 auf, die in den äußeren, breiteren Abschnitt 1.12 der Nut 11 eingreift.
Die Rippe 2.1 erstreckt sich etwa zur Hälfte in den äußeren Nutabschnitt 1.12 und sie ist mit einem Rippenansatz 2.11 versehen, der einen etwa dreieckförmigen Querschnitt hat und am Vorderende bei 2.12 vorzugsweise abgerundet ist.
In dem inneren Nutabschnitt 1.11 ist ein den Querschnitt dieses etwa rechteckigen Nutabschnitts 1.11 ausfüllendes elastomeres Dichtungsmaterial 3 angeordnet, das auf der freiliegenden Seite einen Ansatz 3.1 aufweist, der in den erweiterten äußeren Nutabschnitt 1.12 vorsteht.
Beiderseits des Dichtungsansatzes 3.1 und der Rippe 2.1 ist in dem äußeren Nutabschnitt 1.12 ein Freiraum F ausgebildet, in den sich das Dichtungsmaterial 3 bei der Verformung durch den Rippenansatz 2.11 ausdehnen kann, wenn die beiden Gehäuseteile 1 und 2 durch eine nicht dargestellte Verbindungseinrichtung zusammengeklemmt werden.
Insbesondere das erste Gehäuseteil 1 wird vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellt, wobei in einem zweiten Spritzgussschritt das elastomere Dichtungsmaterial 3 in die Nut 1.1 eingebracht wird, wie dies anhand von 2 erläutert wird.
2a zeigt schematisch in einem Querschnitt Formhälften 4 und 5.1 für die Formgebung des Randbereichs des Gehäuseteils 1. Die zweite Formhälfte 5.1 weist einen Ansatz 5.11 auf, durch den die Nut 1.1 des Gehäuseteils 1 beim Spritzgießen geformt wird.. 2b zeigt den Randbereich des Gehäuseteils 1 nach dem Herstellungsschritt in 2a in der ersten Formhälfte 4, wobei mit der ersten Formhälfte 4 eine dritte Formhälfte 5.2 zusammenwirkt, die einen Ansatz 5.21 aufweist, der nur in den äußeren Nutabschnitt 1.12 eingreift, sodass der innere Nutabschnitt 1.11 frei bleibt. In diesen inneren Nutabschnitt 1.11 wird in einem zweiten Spritzgussschritt Dichtungsmaterial 3 eingespritzt und an dem Gehäuseteil 1 angeformt.
Die Stirnseite des Ansatzes 5.21 der dritten Formhälfte 5.2 weist eine Formgebung auf, durch die die freiliegende Seite des in den breiteren Nutabschnitt 1.12 hineinragende Ansatz 3.1 des Dichtungsmaterials 3 (1) gestaltet wird. Es ist ein abgeflachter mittiger Abschnitt 5.22 zwischen zwei nach außen abgeschrägten Abschnitten 5.23 vorgesehen, sodass sich die in 3 wiedergegebene Querschnittsform an der Stirnseite des Dichtungsmaterials 3 ergibt.
Die freiliegende Seite des Dichtungsmaterials 3 weist in der Mitte des Ansatzes 3.1 eine Abflachung 3.11 auf. Beiderseits der Abflachung 3.11 sind zwei Schrägflächen 3.12 ausgebildet, die zum Rand des inneren Nutabschnitts 1.11 verlaufen,
Nach dem ersten Spritzgussschritt in 2a wird die zweite Formhälfte 5.1 abgenommen und die dritte Formhälfte 5.2 der 2b in die erste Formhälfte 4 eingesetzt, damit der verbleibende Hohlraum zwischen der zweiten Formhälfte 5 2 und dem Gehäuseteil 1 in einem zweiten Spritzgussschritt mit elastomerem Dichtungsmaterial 3 gefüllt werden kann.
Zwischen den beiden Herstellungsschritten tritt eine Schrumpfung des Materials des Gehäuseteils 1 auf, sodass an der Formhälfte 5,2 im Bereich des äußeren Nutabschnitts 1.12 ein Spalt S auftritt, nachdem die Querschnittsform des Ansatzes 5.21 der dritten Formhälfte 5.2 im Bereich des äußeren Nutabschnitts 1.12 die gleiche Querschnittsform hat wie der entsprechende Abschnitt der zweiten Formhälfte 5.1 in 2a.
Durch diesen aufgrund der Schrumpfung des Materials des Gehäuseteils 1 auftretenden Spalt S (2b) besteht die Gefahr einer Gratbildung an der Dichtung beim Anformen des elastomeren Dichtungsmaterials 3, das aus dem Hohlraum des inneren Nutabschnitts 1.11 in diese Spalte S eindringen kann.
Um dies zu vermeiden, ist am Übergang zwischen innerem Nutabschnitt eine abgeschrägte Fläche 1.13 (4) ausgebildet, an der eine entsprechend abgeschrägte Fläche am Ansatz 5.21 der dritten Formhälfte 5.2 anliegt, durch die der Spalt S abgedichtet wird, wenn in den Hohlraum des inneren Nutabschnitts 1.11 Dichtungsmaterial 3 eingespritzt wird.
5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Übergangs zwischen innerem und äußerem Nutabschnitt, wobei eine etwa senkrecht zur Nuttiefe verlaufende Absatzfläche 1.14 ausgebildet ist, an der ein entsprechender Abschnitt an der Stirnseite des Ansatzes 5.21 der dritten Formhälfte 5.2 zum Anliegen kommt.
3 zeigt den nach dem zweiten Spritzgussschritt in 2b ausgebildeten Randbereich des Gehäuseteils 1 mit integriertem Dichtungsmaterial 3, wobei sich die vorstehende Rippe 2.1 des zweiten Gehäuseteils 2 noch in einem Abstand vom Gehäuseteil 1 befindet.
Beiderseits der Rippe 2.1 sind flache Abschnitte 2,13 am Gehäuseteil 2 ausgebildet, an denen entsprechend flache Abschnitte 115 beiderseits der Nut 1.1 im Gehäuseteil 1 anliegen.
Die Seitenflanken des äußeren Nutabschnitts 1 12 verlaufen vorzugsweise trichterförmig bzw. leicht schräg von außen nach innen, um das Einführen der Rippe 2 1 des zweiten Gehäuseteils 2 zu erleichtern . Die Seitenflächen der Rippe 2.1 sind zweckmäßigerweise entsprechend geneigt ausgebildet, um das Einführen zu erleichtern. In der Dichtstellung der 1 liegen die Seitenflächen der Rippe 2.1 nicht an den Seitenflanken des äußeren Nutabschnitts 1.12 an, sondern bilden einen Spalt O.
Die Eindringtiefe des Rippenansatzes 2.11 in das Dichtungsmaterial 3 wird durch den Abstand zwischen Spitze 2.12 des Rippenansatzes und Anlagefläche 2.13 am Gehäuseteil 2 bestimmt, wenn die Lage der Abflachung 3.11 am Dichtungsansatz 3.1 vorgegeben ist.
Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauform möglich. So kann anstelle des zweiten Spritzgussschrittes zum Anformen des Dichtungsmaterials 3 am ersten Gehäuseteil 1 auch eine entsprechend vorgeformte Dichtung vorgesehen werden, die formschlüssig in den inneren, im Querschnitt vorzugsweise etwa rechteckig gestalteten Nutabschnitt 1.11 eingesetzt wird, sodass eine Verdrillung nicht möglich ist. Bei einer solchen Ausgestaltung erfolgt die Integration der Dichtung 3 mit dem ersten Gehäuseteil 1 durch entsprechende Formgebung der Innenfläche des inneren Nutabschnitts 1.11 und des Dichtungsmaterials 3. Das Dichtungsmaterial kann auch durch Kleben mit dem ersten Gehäuseteil integriert werden,
Auch bei einer solchen Ausgestaltung wird beiderseits des Ansatzes 3.1 der Dichtung ein Freiraum F zwischen Rippe 2.1 und Nut 1.1 vorgesehen, damit sich das Dichtungsmaterial 3 in diesen Freiraum F beim Eindrücken des Rippenansatzes 2.11 ausdehnen kann.

Claims

Dichtungsanordnung zwischen zwei Gehäuseteilen (1, 2), von denen das erste Gehäuseteil (1) mit einer umlaufenden Nut (1.1) versehen ist und das zweite Gehäuseteil (2) eine umlaufende Rippe (2.1) aufweist, die in die Nut (1.1) eingreift, wobei in der Nut (1.1) ein Dichtungsmaterial (3) angeordnet ist, das durch die eingreifende Rippe (2.1) zusammendrückbar ist, wobei das Dichtungsmaterial (3) in der Nut (1.1) im ersten Gehäuseteil (1) formschlüssig eingesetzt und/oder im ersten Gehäuseteil integriert ist, und die Rippe (2.1) am zweiten Gehäuseteil (2) einen Rippenansatz (2.11) aufweist, der in das Dichtungsmaterial (3) eindringt, das Dichtungsmaterial (3) durch Spritzgießen in der Nut (1.1) des ersten Gehäuseteils (1) integriert ist, die Nut (1.1) im ersten Gehäuseteil (1) einen inneren Nutabschnitt (1.11) und einen äußeren Nutabschnitt (1.12) aufweist, der breiter ist als der innere Nutabschnitt, wobei das Dichtungsmaterial (3) einen etwa rechteckigen Querschnitt des inneren Nutabschnitts (1.11) ausfüllt und mit einem Ansatz (3.1) in den Querschnitt des äußeren Nutabschnitts (1.12) vorsteht, der Übergang zwischen innerem Nutabschnitt (1.11) und äußerem Nutabschnitt (1.12) mit einem schrägen oder flachen Abschnitt (1.13; 1.14) versehen ist, der sich quer zur Klemmrichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen (1.2) erstreckt, und wobei die freiliegende Seite des Dichtungsmaterials (3) in der Mitte des Ansatzes (3.1) eine Abflachung (3.11) aufweist, wobei beiderseits der Abflachung (3.11) zwei Schrägflächen (3.12) ausgebildet sind, die zum Rand des inneren Nutabschnitts (1.11) verlaufen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rippenansatz (2.11) am zweiten Gehäuseteil (2) in der Dichtstellung an der Abflachung (3.11) des Dichtungsmaterials (3) in dieses eindringt.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rippenansatz (2.11) einen etwa dreieckigen Querschnitt aufweist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rippe (2.1) im äußeren Nutabschnitt (1.12) einen Freiraum (F) beiderseits des Ansatzes (3.1) am Dichtungsmaterial (3) bildet.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenflächen des äußeren Nutabschnitts (1.12) der Nut (1.1) im ersten Gehäuseteil (1) sich nach außen erweitern und die Rippe (2.1) am zweiten Gehäuseteil (2) entsprechend schräge Seitenflächen aufweist.