-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung, welche insbesondere als eine Flachdichtung im Bereich von Pumpen und sonstigen flüssigkeitsführenden und/oder gasführenden Komponenten und Bauteilen Verwendung findet.
-
Insbesondere bei flüssigkeitsführenden Vorrichtungen können beispielsweise Filter zur Reinigung der geführten Flüssigkeit oder sonstige Konditionierungsvorrichtungen zur Konditionierung der Flüssigkeit vorgesehen sein. Diese sind beispielsweise in einen Hauptkörper oder Grundkörper der flüssigkeitsführenden Vorrichtung integriert. Insbesondere sind separate Filter und/oder Konditionierelemente in Hydraulikpumpen oder sonstigen flüssigkeitsführenden Komponenten vorgesehen. Eine Reinigung der Flüssigkeit mittels eines Filters ist insbesondere zur Vermeidung von internen Beschädigungen, beispielsweise im Bereich von Ventilen, insbesondere Regelventilen, Klappenventilen, etc. vorgesehen. Regelventile oder Klappenventile können insbesondere genützt werden, um ein Abfließen von Flüssigkeit aus der flüssigkeitsführenden Vorrichtung oder Komponente zu vermeiden, insbesondere um aus einem Standby-Modus zügig in einen Betriebsmodus wechseln zu können. Filter und sonstige Konditionierelemente müssen hochgenau gefertigt werden und nehmen üblicherweise einen unerwünscht großen Platz in einer Pumpe oder sonstigen Komponente in Anspruch. Zudem können ein Austausch und/oder die Wartung schwierig und/oder aufwendig sein.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach herstellbar ist und mindestens eine weitere Funktion zusätzlich zur Dichtfunktion bietet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtungsvorrichtung zur Abdichtung zwischen zwei Räumen und/oder zwischen zwei Objekten gelöst, wobei die Dichtungsvorrichtung Folgendes umfasst:
- einen Grundkörper, welcher eine Dichtungslage der Dichtungsvorrichtung bildet oder umfasst;
- eine in dem Grundkörper ausgebildete Aufnahmeöffnung;
- ein in der Aufnahmeöffnung angeordnetes oder anordenbares Einsetzelement.
-
Ein Einsetzelement ist insbesondere ein Funktionselement, welches eine für eine übergeordnete Baugruppe erforderliche und/oder von einer Dichtfunktion unabhängige Zusatzfunktion übernimmt oder bietet.
-
Dadurch, dass die Dichtungsvorrichtung ein in der Aufnahmeöffnung angeordnetes oder anordenbares Einsetzelement umfasst, kann insbesondere eine Zusatzfunktion, beispielsweise eine Filterfunktion und/oder Konditionierfunktion in die Dichtungsvorrichtung integriert werden. Die bislang separaten Filter oder Konditionierelemente können dann vorzugsweise entbehrlich sein.
-
Günstig kann es sein, wenn das Einsetzelement als ein Filterelement ausgebildet ist und/oder ein Filterelement umfasst.
-
Zur Eignung des Einsetzelements als Filterelement kann dieses beispielsweise als ein im Wesentlichen plattenförmiges Element mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen ausgebildet sein oder ein solches plattenförmiges Element mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen umfassen.
-
Die Durchtrittsöffnungen weisen dabei vorzugsweise einen runden, eckigen oder sonstigen Querschnitt auf, insbesondere abhängig von einem gewünschten zu erzielenden Effekt des Einsetzelements.
-
Das Einsetzelement ist insbesondere mit einer Flüssigkeit und/oder einem Gas durchströmbar.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das Einsetzelement als ein Restriktorelement oder Messelement, insbesondere eine Messblende, ausgebildet ist und/oder ein Restriktorelement und/oder ein Messelement, insbesondere eine Messblende, umfasst.
-
Mittels des Einsetzelements kann somit insbesondere eine durch eine Dichtungslage der Dichtungsvorrichtung hindurchströmende Flüssigkeit hinsichtlich ihres Volumenstroms und/oder Massenstroms beeinflusst, insbesondere beschränkt, werden.
-
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Einsetzelement als ein Ventilelement ausgebildet ist und/oder ein Ventilelement umfasst.
-
Das Ventilelement dient insbesondere dem gezielten wahlweisen Verschließen der Aufnahmeöffnung und dem gezielten wahlweisen Freigeben derselben.
-
Insbesondere kann das Ventilelement ein Ein-Weg-Ventil sein, welches lediglich in einer Durchströmrichtung eine Durchströmung ermöglicht und in der entgegengesetzten Richtung eine Durchströmung blockiert.
-
Das Einsetzelement kann insbesondere als ein Umbrellaventil ausgebildet sein oder ein solches Umbrellaventil umfassen.
-
Günstig kann es sein, wenn das Einsetzelement ein Filterelement und ein Ventilelement umfasst.
-
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Umbrellaventil in ein Filterelement des Einsetzelements integriert ist.
-
Mittels des Ventilelements sind vorzugsweise die beispielsweise die Filterwirkung und/oder Blendenwirkung erzeugenden Durchtrittsöffnungen wahlweise abdeckbar oder freigebbar.
-
Ein Umbrellaventil umfasst vorzugsweise einen Schaftabschnitt, mit welchem das Umbrellaventil sich durch eine Umbrellaventilaufnahme hindurcherstreckt.
-
Im montierten Zustand des Umbrellaventils sind zu beiden Seiten des Schaftabschnitts verdickte Bereiche und somit Hinterschneidungsbereiche zur formschlüssigen Festlegung in der Umbrellaventilaufnahme vorgesehen.
-
Insbesondere ist ein als Befestigungsabschnitt ausgebildeter verdickter Abschnitt vorgesehen.
-
Ein bezüglich des Schaftabschnitts dem Befestigungsabschnitt gegenüberliegender verdickter Abschnitt bildet insbesondere einen Schirmabschnitt des Umbrellaventils zur Abdeckung einer oder mehrerer Durchtrittsöffnungen.
-
Der Schirmabschnitt bildet somit insbesondere ein Abdeckelement.
-
Abhängig von der Ausgestaltung des Schaftabschnitts und/oder der Abstände der verdickten Abschnitte voneinander und/oder der Dimensionierung der Umbrellaventilaufnahme kann es vorgesehen sein, dass der Schirmabschnitt in einem Ausgangszustand ohne einen anliegenden Fluiddruck an die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen angepresst wird und somit die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen verschließt.
-
Abhängig von einer Richtung, in welcher der Fluiddruck auf den Schirmabschnitt einwirkt, wird der Schirmabschnitt von den Durchtrittsöffnungen abgehoben, um die Durchtrittsöffnungen freizugeben, oder aber mit zusätzlichem Druck auf die Durchtrittsöffnungen gepresst, um diese zu verschließen.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung eines Umbrellaventils kann vorgesehen sein, dass das Umbrellaventil einen Schaftabschnitt aufweist, welcher im Vergleich zur Umbrellaventilaufnahme so lang ausgebildet ist, dass das Umbrellaventil als Ganzes relativ zur Umbrellaventilaufnahme bewegbar ist und hierdurch folglich die Durchtrittsöffnungen durch Bewegung des gesamten Umbrellaventils abgedeckt oder freigegeben werden können.
-
Günstig kann es sein, wenn das Einsetzelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder beschädigungsfrei lösbar an dem Grundkörper festlegbar oder festgelegt ist, beispielsweise mittels einer Rastverbindung und/oder einer Clipsverbindung.
-
Das Einsetzelement kann beispielsweise ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein Spritzguss-Kunststoffbauteil, sein oder umfassen.
-
Günstig kann es sein, wenn das Einsetzelement einteilig oder einstückig ausgebildet ist.
-
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Einsetzelement zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
-
Das Einsetzelement ist insbesondere so ausgebildet, dass bei der Herstellung desselben keine Schieber in einer Spritzgussvorrichtung erforderlich sind. Insbesondere ist lediglich eine Entformung in einer einzigen Hauptentformungsrichtung (ohne Nebenentformungsrichtung) erforderlich.
-
Ein oder mehrere Rastelemente des Einsetzelements können hierzu beispielsweise ohne einen Hinterschnitt in einem Formgebungselement eines Werkzeugs zur Herstellung des Einsetzelements hergestellt werden.
-
Mittels des Einsetzelements ist die Aufnahmeöffnung in dem Grundkörper vorzugsweise vollständig abgedeckt.
-
Insbesondere dann, wenn das Einsetzelement eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, kann es vorzugsweise dennoch vorgesehen sein, dass die Aufnahmeöffnung durchströmbar ist.
-
Die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen des Einsetzelements weisen vorzugsweise einen Querschnitt auf, welcher um einen Faktor von mindestens ungefähr 5, insbesondere mindestens ungefähr 20, beispielsweise mindestens ungefähr 50, kleiner ist als ein Querschnitt der Aufnahmeöffnung.
-
Der Querschnitt bezieht sich dabei insbesondere auf eine Querschnittsfläche und/oder einen Durchmesser.
-
Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper der Dichtungsvorrichtung zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildet ist und eine Hauptöffnung der Dichtungsvorrichtung umgibt.
-
Die Hauptöffnung der Dichtungsvorrichtung umgibt im montierten Zustand der Dichtungsvorrichtung insbesondere einen Gehäuseinnenraum oder einen Leitungsinnenraum.
-
Der ringförmige Teil des Grundkörpers verläuft beispielsweise zwischen zwei Gehäusehälften oder Gehäuseabschnitten eines Gehäuses oder zwischen zwei Leitungshälften oder Leitungsabschnitten einer Leitung.
-
Die Hauptöffnung ist vorzugsweise um einen Faktor von mindestens ungefähr 5, insbesondere mindestens ungefähr 20, beispielsweise mindestens ungefähr 50, größer als die Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Einsetzelements, insbesondere hinsichtlich des Durchmessers und/oder der Querschnittsfläche.
-
Die Dichtungsvorrichtung kann beispielsweise eine Flachdichtung sein.
-
Insbesondere ist die Dichtungsvorrichtung eine Flachdichtung zur Abdichtung in einem Gehäuse einer Vakuumpumpe oder Hydraulikpumpe.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Dichtungsvorrichtung mehrere identisch ausgebildete oder voneinander verschiedene Aufnahmeöffnungen und/oder Einsetzelemente umfasst.
-
Die Aufnahmeöffnungen und/oder Einsetzelemente unterscheiden sich dabei beispielsweise hinsichtlich ihrer Größe, Form und/oder Funktion oder sind diesbezüglich identisch ausgebildet.
-
Die Dichtungsvorrichtung kann ferner vorzugsweise mehrere unterschiedliche Einsetzelemente umfassen, welche insbesondere wahlweise und/oder alternativ zueinander in derselben Aufnahmeöffnung anordenbar sind, beispielsweise um unterschiedliche Filterwirkungen, Ventilwirkungen, Durchflussmengen, etc. wählen und/oder einstellen zu können.
-
Die Dichtungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Vakuumpumpe oder Hydraulikpumpe.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Hydraulikpumpe, welche eine oder mehrere erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtungen umfasst.
-
Die Dichtungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Metalldichtung.
-
Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper aus einem metallischen Material gebildet ist oder ein metallisches Material umfasst.
-
Zur Optimierung der Dichtfunktion kann beispielsweise eine Elastomerdichtung angespritzt und/oder sonstwie an dem Grundkörper festgelegt sein.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Warten einer Baugruppe, beispielsweise einer Hydraulikpumpe, wobei die Baugruppe mehrere mittels mindestens einer Dichtungsvorrichtung abgedichtete Bauteile sowie ein oder mehrere Funktionselemente umfasst.
-
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine effiziente und kostengünstige Wartung der Baugruppe ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Warten einer Baugruppe gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Zerlegen der Baugruppe in mehrere Bauteile;
- Ersetzen der zwischen den mehreren Bauteilen angeordneten Dichtungsvorrichtung, wobei zugleich ein in der Dichtungsvorrichtung angeordnetes und als Funktionselement dienendes Einsetzelement ersetzt wird.
-
Dadurch, dass die Dichtungsvorrichtung zusammen mit dem Funktionselement beim Warten der Baugruppe ersetzt wird, kann beispielsweise allein durch den ohnehin erforderlichen Austausch der Dichtungsvorrichtung für einen erneuten Zusammenbau der Bauteile der Baugruppe ohne Zusatzaufwand und besonders kostengünstig zugleich das Funktionselement ersetzt werden. Ein kostenintensiver und/oder zeitaufwendiger zusätzlicher Wartungsschritt kann hierdurch vorzugsweise entfallen.
-
Der Grundkörper der Dichtungsvorrichtung ist beispielsweise als ein Blechbauteil, insbesondere ein Blechstanzbauteil, ausgebildet oder umfasst ein solches Blechbauteil, insbesondere Blechstanzbauteil.
-
Weitere bevorzugte Vorteile und/oder Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
-
In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite einer Dichtungsvorrichtung, welche eine Aufnahmeöffnung und ein darin angeordnetes Einsetzelement umfasst;
- 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I in 1;
- 3 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite der Dichtungsvorrichtung aus 1 im Bereich I;
- 4 einen schematischen Schnitt durch das Einsetzelement der Dichtungsvorrichtung aus 1;
- 5 einen der 4 entsprechenden schematischen Schnitt durch ein als Umbrellaventil ausgebildetes oder ein Umbrellaventil umfassendes Einsetzelement, wobei ein Schirmabschnitt des Umbrellaventils auf Durchtrittsöffnungen gepresst wird und diese hierdurch verschlossen werden; und
- 6 eine der 5 entsprechende schematische Darstellung des Umbrellaventils, wobei aufgrund einer umgekehrten Anströmung des Umbrellaventils der Schirmabschnitt von den Durchtrittsöffnungen abgehoben wird.
-
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Eine in den 1 bis 4 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Dichtungsvorrichtung kommt beispielsweise zur Abdichtung von flüssigkeitsführenden Komponenten, insbesondere Hydraulikpumpen oder Fluidleitungen, zum Einsatz.
-
Die Dichtungsanordnung 100 dient dabei einerseits der Abdichtung eines Innenraums oder einer Leitung.
-
Andererseits weist die Dichtungsanordnung 100 vorzugsweise mindestens eine Zusatzfunktion auf.
-
Die Dichtungsanordnung 100 umfasst insbesondere einen im Wesentlichen ringförmig geschlossenen Grundkörper 102, welcher eine Dichtungslage 104 der Dichtungsvorrichtung 100 bildet und zwischen zwei (nicht dargestellte) Bauteile eines abzudichtenden Körpers oder Gehäuses eingespannt oder eingeklemmt wird.
-
Die Dichtungsvorrichtung 100 umfasst hierzu insbesondere mehrere Befestigungsstellen 106, beispielsweise Schraublöcher 108, zur Fixierung der Dichtungsvorrichtung 100 zwischen den zwei Bauteilen.
-
Der im Wesentlichen ringförmige Grundkörper 102 umgibt insbesondere eine Hauptöffnung 110, die wiederum vorzugsweise Bestandteil des abzudichtenden Gehäuses oder der abzudichtenden Leitung ist, wenn die Dichtungsvorrichtung 100 im montierten Zustand vorliegt.
-
Der Grundkörper 102 kann zur Optimierung der Abdichtung zusätzlich mit einer oder mehreren (nicht dargestellten) Elastomerbeschichtungen versehen sein.
-
Der Grundkörper 102 umfasst vorzugsweise ein metallisches Material oder ist hieraus gebildet.
-
Insbesondere bildet der Grundkörper 102 eine Flachdichtung 112.
-
Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, weist der Grundkörper 102 neben der Hauptöffnung 110 eine weitere Öffnung auf, welche als Aufnahmeöffnung 114 bezeichnet wird.
-
Die Aufnahmeöffnung 114 ist insbesondere außerhalb eines mittels der Dichtungsvorrichtung 100 abzudichtenden Bereichs angeordnet und dient vorzugsweise einer anderen Funktion als derjenigen der eigentlichen Dichtungslage 104.
-
Insbesondere dient die Aufnahmeöffnung 114 der Aufnahme eines Einsetzelements 116.
-
Das Einsetzelement 116 ist beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgussbauteil, welches beispielsweise mittels einer Clipsverbindung oder Rastverbindung vorzugsweise lösbar in der Aufnahmeöffnung 114 festlegbar oder festgelegt ist.
-
Das Einsetzelement 116 umfasst insbesondere eine im Wesentlichen ebene Platte 118, welche mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen 120 versehen ist.
-
Die Platte 118 deckt vorzugsweise die Aufnahmeöffnung 114 ab und liegt in einem Auflagebereich 122 auf dem Grundkörper 102 auf.
-
Insbesondere ist ein ringförmig die Aufnahmeöffnung 114 umgebender Auflagebereich 122 zur Auflage der Platte 118 auf dem Grundkörper 102 vorgesehen.
-
Das Einsetzelement 116 umfasst ferner vorzugsweise ein oder mehrere Festlegungselemente 124, welche beispielsweise als Rastelemente 126, insbesondere Rasthaken 128, ausgebildet sind.
-
Beispielsweise sind zwei, drei, vier oder mehr solcher Festlegungselemente 124 zum Hintergreifen des Grundkörpers 102 im Bereich der Aufnahmeöffnung 114 vorgesehen, um das Einsetzelement sicher in der Aufnahmeöffnung 114 festzulegen.
-
Die Festlegungselemente 124 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass das Einsetzelement 116 ohne Beschädigung desselben von dem Grundkörper 102 entfernt werden kann, wobei vorzugsweise auch der Grundkörper 102 nicht beschädigt wird.
-
Beispielsweise können hierfür Rasthaken 128 mit entsprechenden Schrägflächen versehen sein, um ein Ablösen des Einsetzelements 116 zu vereinfachen.
-
Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, umfasst das Einsetzelement 116 eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 120, insbesondere mindestens ungefähr 10 Durchtrittsöffnungen 120, vorzugsweise mindestens ungefähr 25 Durchtrittsöffnungen 120.
-
Günstig kann es sein, wenn 40 oder mehr Durchtrittsöffnungen 120 vorgesehen sind.
-
Die Aufnahmeöffnung 114 kann somit im montierten Zustand der Dichtungsvorrichtung 100 mit einem Fluid durchströmt werden, wobei die Durchtrittsöffnungen 120 einen effektiven Querschnitt, welcher durchströmt werden kann, vorgeben. Ein durch die Aufnahmeöffnung 114 hindurchströmender Volumenstrom und/oder Massenstrom kann hierdurch vorzugsweise gezielt ausgewählt oder eingestellt werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Dichtungsvorrichtung 100 mehrere identische oder unterschiedliche Einsetzelemente 116 und/oder mehrere identische oder unterschiedliche Aufnahmeöffnungen 114 umfasst.
-
Insbesondere können verschiedene Einsetzelemente 116 für ein und dieselbe Aufnahmeöffnung 114 vorgesehen sein, um beispielsweise durch unterschiedlich dimensionierte Durchtrittsöffnungen 120 unterschiedliche Volumenströme und/oder Massenströme durch die Aufnahmeöffnung 114 einstellen und/oder vorgeben zu können.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Dichtungsvorrichtung 100 kann vorgesehen sein, dass das Einsetzelement 116 zusätzlich ein Ventilelement 130 umfasst.
-
Das Ventilelement 130 ist beispielsweise ein Umbrellaventil, welches an der Platte 118 des Einsetzelements 116 festgelegt ist.
-
Das Umbrellaventil 132 umfasst hierzu insbesondere einen Schaftabschnitt 134, welcher sich insbesondere durch eine zentrale Durchtrittsöffnung 120 in der Platte 118 des Einsetzelements 116 hindurcherstreckt.
-
Die zentrale Durchtrittsöffnung 120 bildet somit insbesondere eine Umbrellaventilaufnahme 136.
-
Zu beiden Seiten des Schaftabschnitts 134 sind vorzugsweise Bereiche des Umbrellaventils 132 gebildet, welche ein unerwünschtes Entfernen aus der Umbrellaventilaufnahme 136 verhindern.
-
Insbesondere ist ein Befestigungsabschnitt 138 vorgesehen, welcher als ein verdickter Bereich an einem Ende des Schaftabschnitts 134 ausgebildet ist.
-
An einem dem Befestigungsabschnitt 138 gegenüberliegenden Ende des Schaftabschnitts 134 ist ein Schirmabschnitt 140 des Umbrellaventils 132 gebildet.
-
Der Schirmabschnitt 140 bildet insbesondere ein Abdeckelement 142 zum wahlweisen Abdecken oder Freigeben der übrigen Durchtrittsöffnungen 120 in der Platte 118 des Einsetzelements 116.
-
Wie insbesondere den 5 und 6 zu entnehmen ist, ist das Umbrellaventil 132 vorzugsweise elastisch und/oder nachgiebig ausgebildet, so dass der Schirmabschnitt 140 abhängig von einer Anströmrichtung des Umbrellaventils 132 auf die Durchtrittsöffnungen 120 aufgepresst wird und diese hierdurch abdichtet (siehe 5) oder aber von den Durchtrittsöffnungen 120 abgehoben wird und diese somit zur Durchströmung freigibt (siehe 6).
-
Die in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen der Dichtungsvorrichtung 100 sind somit Beispiele für eine Dichtungsvorrichtung 100, bei welcher zusätzlich zur Dichtungsfunktion mindestens eine weitere Funktion in einen Grundkörper 102, welcher die Dichtungslage 104 bildet, integriert ist. Gemäß den 1 bis 4 ist im Wesentlichen eine Filterfunktion und/oder Strömungsregulierungsfunktion integriert. Gemäß den 5 und 6 kann zusätzlich eine Ventilfunktion, insbesondere eine Rückschlagventilfunktion, integriert sein.
