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Die Erfindung betrifft eine Gehäusebaugruppe mit einem Gehäuse, das ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das erste Gehäuseteil einen ersten Aufnahmekanalabschnitt eines Aufnahmekanals und das zweite Gehäuseteil einen sich an einen ersten Aufnahmekanalabschnitt anschließenden zweiten Aufnahmekanalabschnitt des Aufnahmekanals aufweist.
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Die Gehäusebaugruppe ist beispielsweise Bestandteil einer Brennkraftmaschine. Insoweit kann das Gehäuse einen Bereich der Brennkraftmaschine beziehungsweise einen Teil des Brennkraftmaschinengehäuses ausbilden. Dabei kann beispielsweise das erste Gehäuseteil als Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und das zweite Gehäuseteil als Zylinderkopfdeckel vorliegen. In dem Gehäuse ist der Aufnahmekanal angeordnet, welcher wenigstens einen Bereich des Gehäuses durchgreift. Der Aufnahmekanal erstreckt sich dabei jeweils wenigstens bereichsweise durch das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil. Insoweit liegt in dem ersten Gehäuseteil der erste Aufnahmekanalabschnitt als Bereich des Aufnahmekanals und in dem zweiten Gehäuseteil der zweite Aufnahmekanalabschnitt als Bereich des Aufnahmekanals vor.
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Die Aufnahmekanalabschnitte sind strömungstechnisch aneinander angeschlossen, insbesondere schließt sich der zweite Aufnahmekanalabschnitt unmittelbar an den ersten Aufnahmekanalabschnitt an. Der Aufnahmekanal dient beispielsweise der Aufnahme eines Bauteils, beispielsweise eines Bauteils der Brennkraftmaschine. Insbesondere liegt das Bauteil als Zündkerze oder Kraftstoffinjektor vor, sodass insoweit der Aufnahmekanal als Zündkerzenaufnahmekanal oder als Kraftstoffinjektoraufnahmekanal vorliegt. Alternativ kann selbstverständlich der Aufnahmekanal auch als Fluidkanal ausgestaltet sein, also zur Aufnahme beziehungsweise Führung eines Fluids dienen.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
EP 0 272 642 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Befestigerzusammensetzung zum Gebrauch in Verbindung mit einem ersten und zweiten Löcher aufweisenden Werkstück, wobei die Befestigerzusammensetzung einen Befestiger und eine Scheibe aufweist, der Befestiger einen Kopf und einen Schaft hat, der Schaft einen oberen Schaftabschnitt und einen unteren Schaftabschnitt mit einem Gewinde aufweist, die Scheibe eine sich axial erstreckende Manschette mit einer Krempe, die sich seitwärts vom kopfseitigen Ende der Manschette erstreckt, einschließt, der Innendurchmesser der Scheibe größer als der Durchmesser des oberen Schaftabschnitts ist und der untere mit einem Gewinde versehene Schaftabschnitt ein axiales und seitliches Spiel zwischen der Scheibe und dem Befestiger erlaubt.
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Dabei soll die Befestigerzusammensetzung weiterhin eine Durchführung aus einem elastischen Material aufweisen, wobei die Durchführung eine sich axial erstreckende Manschette hat mit einer Begrenzungsscheibe, die sich seitwärts vom kopfseitigen Ende der Manschette erstreckt, die Durchführung ausgebildet ist, um teleskopartig über die Scheibe gestreckt zu werden, wobei weitere umfangsseitig einzeln hervorstehende Mittel am Schaft mit einem deutlichen Abstand zum Kopf angebracht sind, die Scheibe einen kleineren inneren Durchmesser als der Durchmesser des von den hervorstehenden Mitteln definierten Kreises aufweist, wodurch die Scheibe in einer montierten Anordnung zum Befestiger gehalten wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gehäusebaugruppe vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere auf einfache Art und Weise eine zuverlässige Abdichtung des Aufnahmekanals erzielt.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Gehäusebaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ein Dichtelement angeordnet ist, das den Aufnahmekanal vollständig umgreift, wobei das Dichtelement ein Tragelement aufweist, das mit einem umlaufenden Kragen klemmend zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil gehalten ist und über eine Führungshülse zur radialen Fixierung des Dichtelements in dem Aufnahmekanal verfügt, und wobei zumindest an dem Kragen eine Dichtung des Dichtelements befestigt ist. Beispielsweise weist das Dichtelement dabei einen Durchbruch auf, welcher in radialer Richtung dieselben Abmessungen hat wie der Aufnahmekanal. Das bedeutet, dass im Bereich des Dichtelements keine Radialabmessungsverringerung beziehungsweise Durchmesserverringerung des Aufnahmekanals vorliegt. Zu diesem Zweck ist das Dichtelement wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet.
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Dabei weist das Dichtelement ein Tragelement auf, welches über einen umlaufenden Kragen verfügt, welcher sich vorzugsweise in radialer Richtung nach außen, also in die von dem Aufnahmekanal abgewandte Richtung erstreckt. Der Kragen ist zur Befestigung des Dichtelements, insbesondere in axialer Richtung, klemmend zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil gehalten. Zudem verfügt das Tragelement über die Führungshülse, mittels welcher eine Fixierung in radialer Richtung erzielt wird. Vorzugsweise stützt sich die Führungshülse dabei an einer Innenkontur beziehungsweise eine Innenumfangsfläche des Aufnahmekanals ab.
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Um eine ausreichende Abdichtung der Gehäuseteile gegeneinander zu erzielen, ist die Dichtung vorgesehen, welche an dem Dichtelement vorliegt. Besonders bevorzugt ist diese Dichtung dabei an dem Kragen des Dichtelements befestigt. Beispielsweise besteht die Dichtung aus einem Elastomer. Die Dichtung kann mit dem Tragelement fest verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden sein. Vorzugsweise ist die Dichtung an das Tragelement anvulkanisiert. Das Tragelement kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material bestehen, besonders bevorzugt wird jedoch Metall, insbesondere Stahl, verwendet.
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Der Kragen kann geschlitzt sein, also beispielsweise an wenigstens einer Umfangsposition einen in radialer Richtung nach außen verlaufenden Schlitz aufweisen. Der Schlitz geht dabei beispielsweise von der Führungshülse aus, welche neben dem Kragen einen Bestandteil des Tragelements bildet. Vorzugsweise umgreift die Führungshülse den Aufnahmekanal in Umfangsrichtung vollständig. Selbstverständlich kann es jedoch auch hier vorgesehen sein, dass die Führungshülse geschlitzt ist, insbesondere analog zu dem Kragen. Beispielsweise sind der Kragen und die Führungshülse an derselben Umfangsposition mit jeweils einem Schlitz versehen, wobei der Schlitz des Kragens in den Schlitz der Führungshülse einmünden kann.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement im Querschnitt gesehen T-förmig ist. Beispielsweise weist dazu das Tragelement im Querschnitt gesehen zwei Schenkel auf, wobei einer der Schenkel den Kragen und ein anderer der Schenkel die Führungshülse bildet. Die Schenkel stehen unter einem bestimmten Winkel aufeinander, welcher von 0° beziehungsweise 180° verschieden ist. Besonders bevorzugt stehen die Schenkel senkrecht aufeinander, sodass also der Kragen beziehungsweise eine durch den Kragen definierte Ebene senkrecht auf einer Längsmittelachse des Aufnahmekanals steht und die Führungshülse beziehungsweise eine Seitenwand der Führungshülse parallel zu der Längsmittelachse angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtung gemeinsam mit dem Kragen zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil klemmend gehalten ist. Vorzugsweise ist die Dichtung derart an dem Kragen befestigt, dass sie gemeinsam mit dem Kragen zwischen den beiden Gehäuseteilen eingeklemmt und mithin klemmend gehalten ist. Eine von den Gehäuseteilen auf den Kragen beziehungsweise die Dichtung bewirkte Klemmkraft liegt dabei vorzugsweise in axialer Richtung, insbesondere genau in axialer Richtung, vor.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtung auf einer Stirnfläche des Dichtelements angeordnet ist. Die Dichtung definiert also in axialer Richtung ein Ende des Dichtelements. Beispielsweise ist sie dabei auf einer Seite des Kragens angeordnet, welche der Führungshülse abgewandt ist. Beispielsweise weist die Dichtung dabei Innenabmessungen auf, welche den Innenabmessungen des Dichtelements beziehungsweise der Führungshülse entsprechen. Insoweit entsprechen die Innenabmessungen der Dichtung vorzugsweise den Abmessungen des Aufnahmekanals. Beispielsweise erstreckt sich die Dichtung in radialer Richtung bis hin zu einem freien Ende des Kragens.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine weitere Dichtung auf der der Dichtung gegenüberliegenden Seite des Kragens angeordnet ist, die die Führungshülse des Tragelements wenigstens bereichsweise umgreift. Wie bereits erläutert, geht der Kragen beispielsweise von der Führungshülse aus. Die weitere Dichtung liegt nun bevorzugt sowohl an dem Kragen als auch an der Führungshülse an beziehungsweise ist dort befestigt, vorzugsweise stoffschlüssig, beispielsweise anvulkanisiert. Entsprechend sind beidseitig des Kragens Dichtungen vorgesehen. Das bedeutet, dass nach Montage der Gehäusebaugruppe das Dichtelement mit einer der Dichtungen an dem ersten Gehäuseteil anliegt und mit einer anderen der Dichtungen an dem zweiten Gehäuseteil. Zwischen den Dichtungen ist der Kragen des Tragelements klemmend gehalten.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse wenigstens eine Fluidkammer aufweist, die den Aufnahmekanal wenigstens bereichsweise umgreift, wobei der Kragen eine Wandung der Fluidkammer durchgreift. Die Fluidkammer dient beispielsweise als Kühlkammer und insoweit der Aufnahme eines Kühlmittels. Alternativ kann die Fluidkammer auch als Schmiermittelkammer ausgebildet sein. Die Fluidkammer ist nun derart bezüglich des Aufnahmekanals angeordnet, dass das Dichtelement von dem Aufnahmekanal bis hin zu der Fluidkammer ragt. Insbesondere durchgreift der Kragen die Wandung der Fluidkammer oder ragt sogar in diese hinein. Die Fluidkammer kann den Aufnahmekanal in Umfangsrichtung gesehen wenigstens bereichsweise umgreifen. Beispielsweise ist die Fluidkammer als Ringkammer ausgebildet, umgreift den Aufnahmekanal in Umfangsrichtung mithin vollständig.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
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1 eine Querschnittsdarstellung durch einen Bereich einer Gehäusebaugruppe, wobei zwischen zwei Gehäuseteilen ein Dichtelement angeordnet ist,
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2 eine Ansicht des Dichtelements, und
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3 eine Seiten- und Längsschnittsdarstellung des Dichtelements.
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Die 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Gehäusebaugruppe 1 mit einem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist ein erstes Gehäuseteil 3 und ein zweites Gehäuseteil 4 auf. Die beiden Gehäuseteile 3 und 4 sind beispielsweise mittels wenigstens einer Schraubverbindung 5 aneinander befestigt. In dem Gehäuse 2 liegt ein Aufnahmekanal 6 vor, der einen ersten Aufnahmekanalabschnitt 7 in dem ersten Gehäuseteil 3 und einen zweiten Aufnahmekanalabschnitt 8 in dem zweiten Gehäuseteil 4 aufweist. Die Aufnahmekanalabschnitte 7 und 8 schließen sich dabei vorzugsweise unmittelbar aneinander an.
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Weiterhin ist in dem Gehäuse 2 wenigstens eine Fluidkammer 9 ausgebildet, welche von einer in dem Gehäuseteil 3 vorliegenden Ausnehmung und einem zweiten Gehäuseteil 4 vorliegenden Ausnehmung gemeinsam gebildet wird. Die Fluidkammer 9 liegt beispielsweise – wie hier gezeigt – als Ringkammer vor, umgreift also den Aufnahmekanal 6 in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse 10 des Aufnahmekanals 6 vollständig. Eine Wandung 11 der Fluidkammer 9 in Richtung des Aufnahmekanals 6 weist dabei eine Stärke s auf. Vorzugsweise ist die Stärke s dabei kleiner als der Durchmesser des Aufnahmekanals 6, insbesondere beträgt sie höchstens 50%, höchstens 40%, höchstens 30%, höchstens 20% oder höchstens 10% des Durchmessers des Aufnahmekanals 6.
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Zur Abdichtung der Fluidkammer 9 können in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 10 auf der dem Aufnahmekanal 6 abgewandten Seite der Fluidkammer 9 wenigstens ein Dichtring 12 vorgesehen sein, welcher in entsprechenden Ausnehmungen der Gehäuseteile 3 und 4 angeordnet ist. Zur Abdichtung des Aufnahmekanals 6, insbesondere zu seiner Abdichtung gegenüber der Fluidkammer 9, ist ein Dichtelement 13 vorgesehen. Dieses ist zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 4 angeordnet und umgreift den Aufnahmekanal 6 in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig.
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Das Dichtelement 13 weist ein Tragelement 14 auf, welches vorzugsweise aus einem starren Material, insbesondere Metall, beispielsweise Stahl besteht. Das Tragelement 14 verfügt über einen Kragen 15, welcher von einem Basisteil 16, insbesondere einer Führungshülse, ausgeht. Im Querschnitt gesehen stellen sowohl der Kragen 15 als auch die Führungshülse 16 jeweils einen Schenkel dar, wobei diese Schenkel unter einem bestimmten, von 0° und 180° verschiedenen Winkel aufeinander stehen. Beispielsweise beträgt der Winkel 90°, sodass also die Schenkel senkrecht aufeinander stehen. Der Kragen 15 erstreckt sich in radialer Richtung nach außen, während die Führungshülse 16 in axialer Richtung angeordnet ist.
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An dem Kragen 15 ist eine Dichtung 17 befestigt, wobei diese insoweit an einer Stirnfläche 18 des Dichtelements 13 vorliegt. Auf einer der Dichtung 17 gegenüberliegenden Seite des Kragens 15 ist bevorzugt eine weitere Dichtung 19 angeordnet und befestigt. Die Dichtung 19 liegt dabei beispielsweise sowohl an dem Kragen 15 als auch an der Führungshülse 16 an. Bevorzugt umgreift sie die Führungshülse 16 in Umfangsrichtung vollständig. Die Dichtungen 17 und 19 können an den Kragen 15 befestigt, beispielsweise anvulkanisiert sein. Vorzugsweise erstrecken sich beide Dichtungen 17 und 19 in radialer Richtung ebenso weit wie der Kragen 15.
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Die Dichtungen 17 und 19 sowie der Kragen 15 durchgreifen die Wandung 11 der Fluidkammer 9 oder ragen sogar in diese hinein. Vorzugsweise ist das Dichtelement 13 derart ausgestaltet, dass es Innenabmessungen aufweist, welche den Abmessungen des Aufnahmekanals 6 entsprechen. Das bedeutet, dass sowohl die Führungshülse 16 als auch die Dichtung 17 in radialer Richtung gesehen nicht in den Aufnahmekanal 6 hineinragen, sondern vielmehr mit dessen Innenkontur 20 fluchten. Selbstverständlich kann jedoch wenigstens eines der genannten Elemente auch in den Aufnahmekanal 6 hineinragen. Das hier dargestellte Dichtelement 13 ist besonders für geringe Wandstärken der Wandung 11 geeignet. Es sorgt für eine hervorragende Dichtwirkung zwischen den Gehäuseteilen 3 und 4 und mithin zwischen dem Aufnahmekanal 6 und der Fluidkammer 9.
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Die Führungshülse 16 liegt über wenigstens einen Teil ihres Umfangs in radialer Richtung an der Wandung 11 beziehungsweise dem Gehäuseteil 3 und/oder dem Gehäuseteil 4 an. Insbesondere liegt sie an zwei in diametraler Richtung gegenüberliegenden Stellen an. Auf diese Art und Weise wird eine Fixierung des Dichtelements 13 in radialer Richtung erzielt. Auch bei geringen Stärken s der Wandung 11 wird mithin eine hervorragende Positionsstabilität des Dichtelements 13 erzielt.
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Vorzugsweise ist die Breite des Kragens 15 – also seine Erstreckung in radialer Richtung beziehungsweise der Abstand zwischen der Führungshülse 16 und einem freien Ende des Kragens 15 – kleiner als der Durchmesser des Aufnahmekanals 6, insbesondere beträgt sie höchstens 50%, höchstens 40%, höchstens 30%, höchstens 20% oder höchstens 10% des Durchmessers des Aufnahmekanals 6. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis aus Höhe – also der Erstreckung in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 10 – zu Breite der Dichtung 17 und/oder dem Kragen 15 und/oder der Dichtung 19 mindestens 0,25, mindestens 0,5, mindestens 0,75, mindestens 1, mindestens 1,25, mindestens 1,5, mindestens 1,75, mindestens 2 oder mindestens 2,5 beträgt. Die Form der Dichtungen 17 und 19 ist dabei grundsätzlich beliebig wählbar, beispielsweise weist jedoch die Dichtung 17 und/oder die Dichtung 19 einen Rechteckquerschnitt auf.
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Die 2 zeigt eine Ansicht des Dichtelements 13. Es wird deutlich, dass die Dichtung 17, bevorzugt zudem die Dichtung 19, in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet sind, sodass eine zuverlässige Abdichtung erzielt wird. Entsprechendes kann auch für den Kragen 15 und/oder die Führungshülse 16 gelten. Der Kragen 15, die Führungshülse 16 oder beide können jedoch an wenigstens einer Umfangsposition geschlitzt sein, also einen in radialer Richtung verlaufenden Durchbruch aufweisen.
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Die 3 zeigt eine Seitenansicht sowie eine Längsschnittdarstellung des Dichtelements 13. Es wird deutlich, dass das Tragelement 14 einstückig und/oder materialeinheitlich ausgeführt ist. Auch ist erkennbar, dass die Dichtung 19 sowohl an dem Kragen 15 als auch an der Führungshülse 16 anliegt. Vorzugsweise ist sie an beiden befestigt, insbesondere durch Anvulkanisieren. Die Führungshülse 16 weist vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Beispielsweise ist das Dichtelement 13 zu seiner Längsmittelachse 21 achsensymmetrisch ausgestaltet. Die Längsmittelachse 21 kann nach einer Montage der Gehäusebaugruppe 1 mit der Längsmittelachse 10 zusammenfallen. Die Form der Dichtung 17 und/oder der Dichtung 19 ist selbstredend von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig und kann grundsätzlich beliebig gewählt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäusebaugruppe
- 2
- Gehäuse
- 3
- 1. Gehäuseteil
- 4
- 2. Gehäuseteil
- 5
- Schraubverbindung
- 6
- Aufnahmekanal
- 7
- 1. Aufnahmekanalabschnitt
- 8
- 2. Aufnahmekanalabschnitt
- 9
- Fluidkammer
- 10
- Längsmittelachse
- 11
- Wandung
- 12
- Dichtring
- 13
- Dichtelement
- 14
- Tragelement
- 15
- Kragen
- 16
- Basisteil/Führungshülse
- 17
- Dichtung
- 18
- Stirnfläche
- 19
- Dichtung
- 20
- Innenkontur
- 21
- Längsmittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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