DE102019204593A1

DE102019204593A1 - Ringförmiger Dichtungskörper, Rohrkörper-Anordnung mit einem solchen ringförmigen Dichtungskörper und Verfahren zur Montage einer solchen Rohrkörper-Anordnung

Info

Publication number: DE102019204593A1
Application number: DE102019204593.6A
Authority: DE
Inventors: Samuel Kohler
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2020-10-01
Also published as: WO2020201188A1; DE112020001722A5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen ringförmigen Dichtungskörper (1), insbesondere einen Dichtungsring, insbesondere für eine Rohrkörper-Anordnung (8) mit Rohrkörpern (9a, 9b), vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, wobei der Dichtungskörper (1) im Profil, insbesondere in einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung, einen sich entlang einer Fußrichtung (F) erstreckenden Dichtungsfuß (2) aufweist, von welchem quer zur Fußrichtung (F) eine Primärdichtlippe (3) absteht. Entlang der Fußrichtung (F) stehen im Profil, insbesondere in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung, beidseitig und einander gegenüberliegend und im Abstand zum Dichtungsfuß (2) eine erste und eine zweite Sekundärdichtlippe (4a, 4b) von der Primärdichtlippe (3) ab.

Description

Die Erfindung betrifft einen ringförmigen Dichtungskörper, eine Rohrkörper-Anordnung mit einem solchen Dichtungskörper, sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Rohrkörper-Anordnung.
Herkömmliche ringförmige Dichtungskörper, wie sie beispielsweise zum fluiddichten Verbinden zweier Rohrkörper einer Fluidleitung eingesetzt werden, sind seit geraumer Zeit bekannt. Allgemein bekannt sind beispielsweise sogenannte O-Ringe, welche ein kreisförmiges Profil aufweisen. Als nachteilig bei O-Ringen anzusehen ist, dass eine vergleichsweise hohe Montagekraft bei der Montage einer Rohrkörper-Anordnung mit einem O-Ring benötigt wird und die Dichtheit bei Über- und Unterdruck eines von der Rohrkörper-Anordnung begrenzten Fluidkanals gegenüber einer die Rohrkörper-Anordnung umgebenden äußeren Umgebung nur unzufriedenstellend gewährleistet werden kann. Weiter entsprechen sogenannte X-Ringe dem Stand der Technik, welche einen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen. X-Ringe sind ebenfalls mit verschiedenen Nachteilen behaften, wie beispielsweise einer relativ hohen Montagekraft bei der Herstellung einer Rohrkörper-Anordnung mit einem X-Ring sowie vergleichsweise hohe Herstellungskosten des X-Rings selbst. Außerdem sind sogenannte Lippendichtringe bekannt, die insbesondere zum Abdichten einer Rohrkörper-Anordnung in einer vorgegebenen Dichtrichtung eingesetzt werden, welche sich durch ein Druckgefälle zwischen einem in dem von der Rohkörper-Anordnung begrenzten Fluidkanal herrschenden Druck und dem Umgebungsdruck in der die Rohrkörper-Anordnung umgebenden Umgebung ergibt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ringförmige Dichtungskörper sowie für Rohrkörper-Anordnungen mit einem solchen ringförmigen Dichtungskörper und Verfahren zur Montage einer solchen Rohrkörper-Anordnung - insbesondere zur Beseitigung der oben genannten Nachteile - neue Wege aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist es demnach, einen ringförmigen Dichtungskörper mit einem Dichtungsfuß und mit drei an diesem angeordneten Dichtlippen auszuführen. Somit ist der erfindungsgemäße Dichtungskörper in einem Zusammenbauzustand einer Rohrkörper-Anordnung mit zwei Rohrkörpern und einem solchen ringförmigen Dichtungskörper so verformbar, dass zwei der Dichtlippen an dem einen Rohrkörper anlegbar sind, wobei der Dichtungsfuß mit dem anderen Rohrkörper in Kontakt steht. Auf diese Weise ist ein von der Rohrkörper-Anordnung begrenzter Fluidkanal gegenüber der die Rohrkörper-Anordnung umgebenden äußeren Umgebung unabhängig von einem Druckgefälle zwischen dem Fluidkanal und dessen Umgebung mittels des Dichtungskörpers wirksam abdichtbar. Damit geht einher, dass der Dichtungskörper unabhängig von der Dichtrichtung montierbar ist.
Ein erfindungsgemäßer Dichtungskörper weist einen Dichtungsfuß auf, an welchem abstehend eine Primärdichtlippe angeordnet ist. Im Abstand zum Dichtungsfuß sind von der Primärdichtlippe beidseits abstehend zwei Sekundärdichtlippen ausgebildet. In einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung, welcher beispielsweise vorliegt, solange der Dichtungskörper nicht in einer Rohrkörper-Anordnung verbaut ist, erstreckt sich der Dichtungsfuß im Profil des Dichtungskörpers in einer Fußrichtung, zu welcher quer die Primärdichtlippe vom Dichtungsfuß absteht. Eine erste und eine zweite Sekundärdichtlippe stehen im Profil des Dichtungskörper einander gegenüberliegend und im Abstand zum Dichtungsfuß angeordnet in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung entlang der Fußrichtung von der Primärdichtlippe beidseitig ab. Das Profil des ringförmigen Dichtungskörpers weist damit eine teilweise kreuzartige oder x-artige Gestalt auf, wobei an einem Ende einer durch die Primärdichtlippe ausgebildeten Achse der kreuzartigen Gestalt des Profils der Dichtungsfuß in Form einer Verdickung ausgebildet ist. Vorteilhaft ermöglicht es diese Geometrie des Profils des ringförmigen Dichtungskörpers, nicht zuletzt unter Herstellungs- und Kostenaspekten, eine verbesserte richtungsungebundene Abdichtung sowohl bei Über- als auch bei Unterdruck zu erreichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des ringförmigen Dichtungskörpers sieht vor, dass die Primärdichtlippe im Profil des Dichtungskörpers sich vom Dichtungsfuß weg verjüngend ausgebildet ist. Ebenso kann die erste und/oder die zweite Sekundärdichtlippe sich von der Primärdichtlippe aus weg verjüngend ausgebildet sein. Jede oder einzelne der Dichtlippen können an ihren dem Dichtkörper abgewandten Enden zweckmäßig einen Radius aufweisen. Durch diese verjüngte Ausbildung der Primär- bzw. einer oder beider Sekundärdichtlippen können diese besonders gut an eine Dichtfläche eines Rohrkörpers angelegt werden, um somit eine besonders gute Abdichtung zu erzielen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Dichtungskörpers weist der Dichtungsfuß einen ersten und einen zweiten Fußabschnitt auf, wobei der erste Fußabschnitt entlang der Fußrichtung in den zweiten Fußabschnitt übergeht. Außerdem umfasst der Dichtungskörper eine Ausgleichsnut, deren Nutboden von der Primärdichtlippe begrenzt ist und deren Nutflanken von dem ersten Fußabschnitt des Dichtungsfußes sowie von der ersten Sekundärdichtlippe begrenzt ist. Eine solche Ausgleichsnut kann in analoger Weise beidseits der Primärdichtlippe ausgebildet sein, wobei dann der Nutboden jeweils von einer Seite der Primärdichtlippe begrenzt ist und die Nutflanken jeweils von einer der Sekundärdichtlippen sowie einer der Fußabschnitte begrenzt sind. Die Ausgleichsnut bzw. die Ausgleichsnuten ermöglichen es vorteilhaft, eine Verformung des Dichtungskörpers in einem Zusammenbauzustand, in welchem der Dichtungskörper in einer Rohrkörper-Anordnung verbaut ist, auszugleichen bzw. verbessert zuzulassen. Auf diese Weise kann eine besonders wirksame Abdichtung eines von der Rohrkörper-Anordnung begrenzten Fluidkanals gegenüber einer die Rohrkörper-Anordnung umgebenden Umgebung erreicht werden. Dabei ist eine von einem Werker aufzubringende Montagekraft zur Montage des Dichtungskörpers in einer Rohrkörper-Anordnung vorteilhaft verringert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgleichsnut im Profil des Dichtungskörpers sich in der Fußrichtung zur Primärdichtlippe hin verjüngend ausgebildet. Hierdurch ist die Verformung des Dichtungskörpers in dem Zusammenbauzustand besonders gut ausgleichbar.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Dichtungskörpers sind die Nutflanken der Ausgleichsnut im Profil des Dichtungskörpers unter einem spitzen Winkel zueinander angeordnet. Somit wird vorteilhaft erreicht, dass bei der Verformung des Dichtungskörpers im Zusammenbauzustand einer Rohrkörper-Anordnung mit dem Dichtungskörper eine der Sekundärdichtlippen verbessert am Dichtungsfuß abgestützt werden kann.
Zweckmäßig sind die Primärdichtlippe und zumindest eine der Sekundärdichtlippen, vorzugsweise beide der Sekundärdichtlippen, sowie der Dichtungsfuß integral an dem Dichtungskörper ausgeformt. Ein solcher Dichtungskörper ist unter Kostenaspekten besonders günstig herstellbar, beispielsweise mittels eines Gießverfahrens in einem Guss. Alternativ ist es auch möglich, dass einzelne der Dichtlippen oder der Dichtungsfuß an dem Dichtungskörper aufgesetzt sind, wodurch beispielsweise die Dichtlippen aus einem von dem Dichtungsfuß verschiedenen Material ausgeführt sein können.
Eine besondere Ausführungsform des Dichtungskörpers sieht vor, dass die Sekundärdichtlippen in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung im Profil betrachtet senkrecht von der Primärdichtlippe abstehen. Eine solche Anordnung der Sekundärdichtlippen ermöglicht eine besonders wirksame Abdichtung eines von einer Rohrkörper-Anordnung mit dem Dichtungskörper begrenzten Fluidkanals gegenüber einer die Rohrkörper-Anordnung außen umgebenden Umgebung.
Zweckmäßig umfasst der Dichtungskörper ein federelastisches Material oder besteht aus einem solchen federelastischen Material. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass in dem Zusammenbauzustand einer Rohrkörper-Anordnung mit dem Dichtungskörper in Folge der Verformung des Dichtungskörpers und der Federelastizität des federelastischen Materials die Dichtlippen beziehungsweise der Dichtungsfuß gegen die jeweiligen Dichtflächen, an welchen die Dichtlippen beziehungsweise der Dichtungsfuß anliegen, vorgespannt sind. Hierdurch wird eine verbesserte Abdichtung des von der Rohrkörper-Anordnung begrenzten Fluidkanals erreicht.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Rohrkörper-Anordnung mit einem voranstehend beschriebenen ringförmigen Dichtungskörper mit einem ersten und mit einem zweiten Rohrkörper. Die Rohrkörper-Anordnung kann insbesondere als Luft-, Kraftstoff- oder Ölleitungsanordnung ausgeführt sein. Eine solche Rohrkörper-Anordnung ist insbesondere in einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Der erste und der zweite Rohrkörper der Rohrkörper-Anordnung sind in einem Zusammenbauzustand lösbar und teleskopartig ineinander gesteckt. Zusammen begrenzen der erste und der zweite Rohrkörper in dem Zusammenbauzustand jeweils innenseitig einen Fluidkanal. Die beiden ineinander gesteckten Rohrkörper sind mittels eines erfindungsgemäßen Dichtungskörpers, wie er voranstehend beschrieben wird, miteinander verbunden. Mittels des Dichtungskörpers ist der von den Rohrkörpern der Rohrkörper-Anordnung begrenzte Fluidkanal gegenüber einer äußeren Umgebung abgedichtet. Die bereits oben erläuterten Vorteile des Dichtungskörpers übertragen sich auch auf die erfindungsgemäße Rohrkörper-Anordnung. Entsprechend kann der Fluidkanal in der Rohrkörper-Anordnung mittels des Dichtungskörpers besonders wirksam unabhängig von der Dichtungsrichtung gegenüber der die Rohrkörper-Anordnung umgebenden äußeren Umgebung abgedichtet werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Rohrkörper-Anordnung sieht vor, dass der Dichtungskörper den ersten Rohrkörper im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts des ersten Rohrkörpers mit dem zweiten Rohrkörper im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts verbindet. Bei ineinander gesteckten Rohrkörpern überlappt der erste Endabschnitt des ersten Rohrkörpers so mit dem zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers, dass der Dichtungskörper radial zwischen den beiden Rohrkörpern angeordnet ist. Vorteilhaft wird somit eine besonders wirksame Abdichtung des von der Rohrkörper-Anordnung begrenzten Fluidkanals gegenüber der die Rohrkörper-Anordnung umgebenden Umgebung erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Rohrkörper-Anordnung ist im ersten axialen Endabschnitt des ersten Rohrkörpers eine Aufnahmenut vorgesehen. Die Aufnahmenut ist ringförmig in einer Wandung des ersten Rohrkörpers umlaufend ausgebildet. In der Aufnahmenut ist der Dichtungskörper aufgenommen, wobei der Dichtungsfuß entlang der Fußrichtung am Grund der Aufnahmenut anliegt. Mit Hilfe der Aufnahmenut ist vorteilhaft die Lage des Dichtungskörpers in der Rohrkörper-Anordnung zuverlässig und reproduzierbar festgelegt.
Zweckmäßig sind in dem Zusammenbauzustand die Primärdichtlippe sowie die Sekundärdichtlippen des Dichtungskörpers im Vergleich zu ihrer Form in einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung elastisch verformt. In Folge dieser elastischen Verformung liegen die Primärdichtlippe und die erste Sekundärdichtlippe an dem zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers an, wodurch die erzielte Dichtwirkung verbessert werden kann. Durch die elastische Verformung der Primärdichtlippe und der ersten Sekundärdichtlippe sind die Primärdichtlippe und die erste Sekundärdichtlippe gegen den zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers vorgespannt. Die zweite Sekundärdichtlippe kann dabei in dem Zusammenbauzustand an dem zu ihr benachbarten Fußabschnitt anliegen und somit auf diesem Fußabschnitt abgestützt sein. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Abdichtung des Fluidkanals sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck im Fluidkanal gegenüber der Umgebung der Rohrkörper-Anordnung erreicht.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Rohrkörper-Anordnung wie sie voranstehend vorgestellt wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren weist Verfahrensschritte a) bis g) auf. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt a) werden der erste und der zweite Rohrkörper sowie der Dichtungskörper bereitgestellt. Ein weiterer, zweiter Verfahrensschritt b) besteht in dem Anordnen des Dichtungskörpers in dem axialen Endabschnitt des ersten Rohrkörpers. Der Dichtungskörper kann hierbei in einer Aufnahmenut im axialen Endabschnitt des ersten Rohrkörper angeordnet werden. Ein dritter Verfahrensschritt c) sieht vor, dass der erste und der zweite Rohrkörper ineinander geschoben werden. Dieses Ineinander-Schieben kann vorzugsweise teleskopartig erfolgen. Bei dem Ineinanderschieben wird der Dichtungskörper zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrkörper im Bereich der beiden axialen Endabschnitte der Rohrkörper angeordnet. In einem vierten Schritt d) wird die Primärdichtlippe an den zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers angelegt. Gemäß einem fünften Verfahrensschritt e) erfolgt ein elastisches Verformen der Primärdichtlippe gegen den zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers. Hieraus resultierend werden die an der Primärdichtlippe angeordneten Sekundärdichtlippen bewegt. Dabei wird die erste Sekundärdichtlippe in Richtung des zweiten axialen Endabschnitts des zweiten Rohrkörpers, also von dem ersten Fußabschnitt weg, bewegt. Folglich wird die gegenüber der ersten Sekundärdichtlippe an der Primärdichtlippe angeordnete zweite Sekundärdichtlippe in Richtung des zu ihr benachbarten Fußabschnitts bewegt. Im Profil des Rohrkörpers betrachtet entspricht das elastische Verformen der Primärdichtlippe einer Biegeverformung. Ein weiterer, sechster Verfahrensschritt f) sieht vor, dass die erste Sekundärdichtlippe an den zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers angelegt wird. Somit liegen dann sowohl die Primärdichtlippe als auch die erste Sekundärdichtlippe an dem zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers an. In einem siebten Verfahrensschritt g) werden die Primärdichtlippe und/oder die erste Sekundärdichtlippe in Folge des elastischen Verformens in Schritt e) gegen den zweiten axialen Endabschnitt des zweiten Rohrkörpers vorgespannt. Die oben erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Dichtungskörpers sowie der erfindungsgemäßen Rohrkörper-Anordnung übertragen sich auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer Rohrkörper-Anordnung. Entsprechend ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage einer solchen Rohrkörper-Anordnung sowohl unter herstellungstechnischen als auch unter Kostenaspekten eine richtungsungebundene, also sowohl bei Über- als auch Unterdruck gewährleistete Dichtheit einer Rohrkörper-Anordnung erzielbar.
Zweckmäßig wird in dem Verfahrensschritt e) die zweite Sekundärdichtlippe soweit bewegt, bis sie in Kontakt mit dem zweiten Fußabschnitt gelangt. Hieraus ergibt sich ein zusätzlicher Verfahrensschritt h), gemäß welchem die zweite Sekundärdichtlippe auf dem zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitt abgestützt wird. Hiermit wird vorteilhaft das Vorspannen der Primärdichtlippe bzw. der ersten Sekundärdichtlippe gegen den zweiten axialen Endabschnitt und damit auch die Dichtwirkung verbessert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen jeweils schematisch:

1 ein Beispiel eines Profils eines erfindungsgemäßen Dichtungskörpers,
2 bis 4 Verformungszustände des Profils des beispielhaften Dichtungskörpers bei einer Montage einer erfindungsgemäßen Rohrkörper-Anordnung mit dem Dichtungskörper als Momentaufnahmen,
5 bis 7 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Rohrkörper-Anordnung mit dem Dichtungskörper in verschiedenen Momentaufnahmen während der Montage in perspektivischen Darstellungen,
8 eine beispielhafte Rohrkörper-Anordnung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.

Die 1 zeigt beispielhaft ein Profil eines erfindungsgemäßen ringförmigen Dichtungskörpers 1. Der Dichtungskörper 1 kann als Dichtungsring ausgeführt sein und zum fluiddichten Verbinden von Rohrkörpern 9 einer Fluidleitung eingesetzt werden. Die Rohrkörper 9 können eine Luft-, Kraftstoff- oder Ölleitung, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, begrenzen. In einem im Wesentlichen oder sogar vollständig unbelasteten Zustand weist der Dichtungskörper 1 das in der 1 dargestellte Profil auf. Dieser Zustand ohne wesentliche äußere Belastung liegt beispielsweise vor, solange der Dichtungskörper 1 noch nicht in einer Rohrkörper-Anordnung 8 verbaut ist.
Der Dichtungskörper 1 weist im Profil in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung einen Dichtungsfuß 2 auf, welcher sich entlang einer Fußrichtung F erstreckt. Ein erster Fußabschnitt 5a geht entlang einer Fußrichtung F in einen zweiten Fußabschnitt 5b über. Quer zur Fußrichtung F steht von dem Dichtungsfuß 2 eine Primärdichtlippe 3 ab. Von der Primärdichtlippe 3 stehen im Abstand zum Dichtungsfuß 2 beidseits der Primärdichtlippe 3 und einander gegenüberliegend eine erste und eine zweite Sekundärdichtlippe 4a, 4b ab. Die Primärdichtlippe 3 ist gemäß 1 sich vom Dichtungsfuß 2 weg verjüngend ausgebildet. Ebenso können die erste und/oder die zweite Sekundärdichtlippe 4a, 4b sich von der Primärdichtlippe 3 weg verjüngend ausgebildet sein.
Senkrecht zur Fußrichtung F betrachtet ist beidseits der Primärdichtlippe 3 zwischen dem Dichtungsfuß 2 und den Sekundärdichtlippen 4 je eine Ausgleichsnut 6 angeordnet. Mittels der Ausgleichsnuten 6 ist eine Verformung des Dichtungskörpers 1 in einem Zusammenbauzustand 7 ausgleichbar. Die Ausgleichsnut 6 ist von einem Nutboden 6a und zwei Nutflanken 6b, 6c begrenzt. Die Nutflanken 6b, 6c sind von dem ersten Fußabschnitt 5a bzw. dem zweiten Fußabschnitt 5b des Dichtungsfußes 2 sowie von der ersten Sekundärdichtlippe 4a bzw. der zweiten Sekundärdichtlippe 4b ausgebildet. Die Primärdichtlippe 3 bildet entsprechend den Nutboden 6a aus. Die Ausgleichsnut 6 verjüngt sich in dem Profil des Dichtungskörpers 1 parallel zur Fußrichtung F zur Primärdichtlippe 3 hin. Entsprechend sind die beiden Nutflanken 6b, 6c der Ausgleichsnut 6 im Profil des Dichtungskörpers 1 unter einem spitzen Winkel α zueinander angeordnet. Die beiden Nutflanken 6b, 6c gehen in einem Radius in den Nutgrund 6a über.
Die Primärdichtlippe 3 und die Sekundärdichtlippen 4 sowie der Dichtungsfuß 2 sind im Beispiel der 1 integral an dem Dichtungskörper 1 ausgeformt. Die Sekundärdichtlippen 4 erstrecken sich im Profil des Dichtungskörpers 1, wie in 1 zu erkennen ist, zumindest in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung senkrecht zu der Primärdichtlippe 3. In alternativen Ausführungen des Dichtungskörpers 1 ist es auch denkbar, die Sekundärdichtlippen 4 unter einem spitzen bzw. stumpfen Winkel zu der Primärdichtlippe 3 anzuordnen. Der Dichtungskörper 1 besteht zweckmäßig aus einem federelastischen Material oder umfasst ein solches federelastisches Material. Ebenso ist es möglich, dass lediglich die Primärdichtlippe 3 und/oder eine oder beide Sekundärdichtlippen 4 und/oder der Dichtungsfuß 2 zumindest teilweise aus dem federelastischen Material bestehen.
In den 2 bis 4 ist in verschiedenen Momentaufnahmen gezeigt, wie sich der Dichtungskörper 1 im Profil betrachtet bei der Montage einer Rohrkörper-Anordnung 8 mit einem solchen Dichtungskörper 1 verformt. In 4 ist ein Zusammenbauzustand 7 der Rohrkörper-Anordnung 8 gezeigt. Eine solche Rohrkörper-Anordnung 8 kann beispielsweise als Luft-, Kraftstoff- oder Ölleitungsanordnung mit Rohrkörpern 9 umgesetzt sein, etwa in einem Kraftfahrzeug.
Die Rohrkörper-Anordnung 8 umfasst einen ersten und einen zweiten Rohrkörper 9a, 9b. Der erste und der zweite Rohrkörper 9a, 9b sind in dem Zusammenbauzustand 7 teleskopartig und lösbar ineinander gesteckt. In dem Zusammenbauzustand 7 begrenzen die Rohrkörper 9 zusammen einen Fluidkanal 10. Die beiden ineinander gesteckten Rohrkörper 9 sind mittels des Dichtungskörpers 1 miteinander verbunden. Durch den Dichtungskörper 1 ist der Fluidkanal 10 - siehe hierzu auch die 5 bis 8 - gegenüber einer äußeren Umgebung 11 der beiden Rohrkörper 9 abgedichtet.
Der erste Rohrkörper 9a weist einen ersten axialen Endabschnitt 12a auf, und der zweite Rohrkörper 9b weist einen zweiten axialen Endabschnitt 12b auf. Der erste axiale Endabschnitt 12a des ersten Rohrkörpers 9a und der zweite axiale Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b sind in dem Zusammenbauzustand 7 der Rohrkörper-Anordnung 8 einander überlappend angeordnet. Der Dichtungskörper 1 ist radial zwischen den beiden Rohrkörpern 9, das heißt radial zwischen dem ersten axialen Endabschnitt 12a des ersten Rohrkörpers 9a und dem zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b angeordnet. Dabei verbindet der Dichtungskörper 1 den ersten Rohrkörper 9a mit dem zweiten Rohrkörper 9b im Überlappungsbereich des ersten axialen Endabschnitts 12a des ersten Rohrkörpers 9a mit dem zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b.
Der Dichtungskörper 1 ist ferner in einer Aufnahmenut 13 aufgenommen. Die Aufnahmenut 13 ist am ersten Rohrkörper 9a umlaufend ausgebildet. Wie insbesondere in den 2 bis 4 erkennbar, liegt der Dichtungsfuß 2 entlang der Fußrichtung F am Grund 13a der Aufnahmenut 13 an. Hierzu sind der Dichtungskörper 1 und die Aufnahmenut 13 geometrisch aufeinander abgestimmt. Im Zusammenbauzustand 7 ist der Dichtungskörper 1 im Vergleich zu einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung verformt. Diese Verformung ist beispielsweise anhand des Vergleichs des Profils des Dichtungskörpers 1 in der 2 und der 4 nachvollziehbar. Wie besonders in 4 zu erkennen, liegen in dem Zusammenbauzustand 7 sowohl die Primärdichtlippe 3 als auch die erste Sekundärdichtlippe 4a an dem zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b an. Durch die elastische Verformung der Primärdichtlippe 3 und der ersten Sekundärdichtlippe 4a sind die Primärdichtlippe 3 und die erste Sekundärdichtlippe 4a gegen den zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b vorgespannt. Die zweite Sekundärdichtlippe 4b liegt in dem Zusammenbauzustand 7 an dem zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitt 5b an. Damit ist die zweite Sekundärdichtlippe 4b an dem zweiten Fußabschnitt 5b abgestützt.
Im Beispiel der Rohrkörper-Anordnung 8 der 5 bis 8 ist der Dichtungskörper 1 so ausgeführt, dass sich der Dichtungsfuß 2 radial außen und die Primärdichtlippe 3 sowie die an der Primärdichtlippe 3 angeordneten Sekundärdichtlippen 4 radial innen angeordnet. Ebenso ist es auch denkbar, den Dichtungsfuß 2 radial innen und die Primärdichtlippe 3 sowie die von der Primärdichtlippe 3 abstehenden Sekundärdichtlippen 4 radial außen anzuordnen.
Wie bereits erläutert, erstreckt sich der Rahmen der vorliegenden Erfindung auch auf ein Verfahren zur Montage der Rohrkörper-Anordnung 8, wie sie anhand der 2 bis 4 zuvor bereits beschrieben wurde. Dieses Verfahren zur Montage bzw. zum Zusammenbau der Rohrkörper-Anordnung 8 ist außerdem anhand der 5 bis 7 nachvollziehbar. Das Verfahren zur Montage der Rohrkörper-Anordnung 8 umfasst mehrere Schritte. In einem ersten Schritt a) werden der erste und der zweite Rohrkörper 9a, 9b sowie der Dichtungskörper 1 bereitgestellt. Anschließend wird, wie beispielsweise in den 6 und 7 gezeigt, der Dichtungskörper 1 gemäß einem zweiten Schritt b) in dem axialen Endabschnitt 12a des ersten Rohrkörpers 9a angeordnet. Der Dichtungskörper 1 wird hierbei in der in den 5 und 8 gezeigten Aufnahmenut 13 aufgenommen. In einem dritten Verfahrensschritt c) werden der erste und der zweite Rohrkörper 9a, 9b teleskopartig ineinander geschoben. Es versteht sich, dass hierzu die Außen- bzw. Innendurchmesser der beiden Rohrkörper 9a, 9b entsprechend aufeinander abgestimmt sind. Das Verfahren zur Montage einer Rohrkörper-Anordnung 8 umfasst außerdem vierten Schritt d), in welchem die Primärdichtlippe 3 an den axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b angelegt wird. Dieser Verfahrensschritt d) ist insbesondere auch anhand der 3 nachvollziehbar. In einem weiteren, fünften Schritt e) erfolgt ein elastisches Verformen der Primärdichtlippe 3 gegen den zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b. Infolge dieser Verformung der Primärdichtlippe 3 wird die an der Primärdichtlippe 3 angeordnete erste Sekundärdichtlippe 4a in Richtung des zweiten axialen Endabschnitts 12b des zweiten Rohrkörpers 9b bewegt. Damit einhergehend wird die erste Sekundärdichtlippe 4a von dem zu ihr benachbarten ersten Fußabschnitt 5a des Dichtungskörpers 1 weg bewegt. Die der ersten Sekundärdichtlippe 4a gegenüberliegend an der Primärdichtlippe 3 angeordnete zweite Sekundärdichtlippe 4b wird infolge der Verformung der Primärdichtlippe 3 in Richtung des zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitts 5b bewegt. In einem sechsten Schritt f) wird die erste Sekundärdichtlippe 4a zusätzlich zu der Primärdichtlippe 3 ebenfalls an den zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b angelegt. Die Primärdichtlippe 3 und die erste Sekundärdichtlippe 4a werden infolge des elastischen Verformens in Schritt e) in einem siebten Schritt g) gegen den zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b vorgespannt. Somit wird ein von dem ersten Rohrkörper 9a und dem zweiten Rohrkörper 9b begrenzter Fluidkanal 10 gegenüber einer äußeren Umgebung 11 der Rohrkörper-Anordnung 8 wirksam abgedichtet. In einem Schritt h) wird außerdem die zweite Sekundärdichtlippe 4b auf dem zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitt 5b abgestützt.
In der 2 ist der Dichtungskörper 1 bereits gemäß dem Verfahrensschritt b) in der Aufnahmenut 13 des ersten Rohrkörpers 9a angeordnet.
In der 3 erfolgt das teleskopartige Ineinanderschieben gemäß dem Schritt c) des ersten und des zweiten Rohrkörpers 9a, 9b. Es ist zu erkennen, wie die Primärdichtlippe 3 gemäß dem Schritt d) an dem zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b angelegt wird. Ebenso ist das elastische Verformen gemäß dem Schritt e) der Primärdichtlippe 3 zu erkennen, infolge welcher die erste Sekundärdichtlippe 4a in Richtung des zweiten axialen Endabschnitts 12b des zweiten Rohrkörpers 9b und die zweite Sekundärdichtlippe 4b in Richtung des zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitts 5b bewegt wird. Infolge dieser Bewegung gemäß dem Verfahrensschritt e) wird in einem Schritt f) die erste Sekundärdichtlippe 4a an den zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b angelegt.
In der 4 ist die Rohrkörper-Anordnung 8 in dem Zusammenbauzustand 7 als Resultat der Durchführung des Verfahrens zur Montage einer solchen Rohrkörper-Anordnung 8 veranschaulicht.
In den 5 bis 7 sind darüber hinaus weitere Momentaufnahmen des Verfahrens zur Montage einer Rohrkörper-Anordnung 8 in perspektivischen Darstellungen veranschaulicht.
Die 5 und 6 veranschaulichen den Verfahrensschritt b), gemäß welchem der Dichtungskörper 1 im Bereich des ersten axialen Endabschnitts 12a des ersten Rohrkörpers 9a in der Aufnahmenut 13 angeordnet wird. In 7 ist der Dichtungskörper 1 bereits in der Aufnahmenut 13 im Endabschnitt 12a des ersten Rohrkörpers 9a angeordnet und der zweite Rohrkörper 9b kann gemäß dem Verfahrensschritt c) in den ersten Rohrkörper 9a eingeschoben werden, so dass sich der erste axiale Endabschnitt 12a des ersten Rohrkörpers 9a teleskopartig mit dem zweiten axialen Endabschnitt 12b des zweiten Rohrkörpers 9b überlappt.
8 zeigt perspektivisch in einer Explosionsdarstellung die Komponenten der Rohrkörper-Anordnung 8. Entsprechend sind hier der erste Rohrkörper 9a mit der Aufnahmenut 13 sowie der ringförmige Dichtungskörper 1 und der zweite Rohrkörper 9b veranschaulicht.

Claims

Ringförmiger Dichtungskörper (1), insbesondere Dichtungsring, insbesondere für eine Rohrkörper-Anordnung (8) mit Rohrkörpern (9a, 9b), vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, - wobei der Dichtungskörper (1) im Profil, insbesondere in einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung, einen sich entlang einer Fußrichtung (F) erstreckenden Dichtungsfuß (2) aufweist, von welchem quer zur Fußrichtung (F) eine Primärdichtlippe (3) absteht, - wobei im Profil, insbesondere in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung, entlang der Fußrichtung (F) von der Primärdichtlippe (3) beidseitig, einander gegenüberliegend und im Abstand zum Dichtungsfuß (2) eine erste und eine zweite Sekundärdichtlippe (4a, 4b) abstehen.
Dichtungskörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die Primärdichtlippe (3) im Profil vom Dichtungsfuß (2) weg verjüngt; oder/und dass - sich die erste oder/und zweite Sekundärdichtlippe (4a, 4b) von der Primärdichtlippe (3) weg verjüngt;
Dichtungskörper (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Dichtungsfuß (2) entlang der Fußrichtung (F) von einem ersten Fußabschnitt (5a) in einen zweiten Fußabschnitt (5b) übergeht, - der Dichtungskörper (1) eine Ausgleichsnut (6) zum Ausgleich einer Verformung des Dichtungskörpers (1) in einem Zusammenbauzustand (7) aufweist, deren Nutboden (6a) von der Primärdichtlippe (3) begrenzt ist und deren Nutflanken (6b, 6c) vom ersten Fußabschnitt (5a) des Dichtungsfußes (2) sowie von der ersten Sekundärdichtlippe (4a) begrenzt ist.
Dichtungskörper (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausgleichsnut (6) im Profil in der Fußrichtung (F) zur Primärdichtlippe (3) hin verjüngt.
Dichtungskörper (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nutflanken (6b, 6c) der Ausgleichsnut (6) im Profil unter einem spitzen Winkel (a) zueinander angeordnet sind.
Dichtungskörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärdichtlippe (3) und/oder eine Sekundärdichtlippe (4), vorzugsweise die erste und die zweite Sekundärdichtlippe (4a, 4b), und/oder der Dichtungsfuß (2) integral an dem Dichtungskörper (1) ausgeformt sind.
Dichtungskörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtlippen (4) sich im Profil in dem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung senkrecht zu der Primärdichtlippe (3) erstreckend ausgebildet sind.
Dichtungskörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (1), insbesondere die Primärdichtlippe (3) und/oder eine Sekundärdichtlippe (4), vorzugsweise die erste und die zweite Sekundärdichtlippe (4a, 4b), und/oder der Dichtungsfuß (2) aus einem federelastischen Material bestehen oder ein federelastisches Material umfassen.
Rohrkörper-Anordnung (8), insbesondere Luft-, Kraftstoff- oder Ölleitungsanordnung mit Rohrkörpern (9), vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, - mit einem ersten und einem zweiten Rohrkörper (9a, 9b), die lösbar, vorzugsweise teleskopartig, ineinander gesteckt in einem Zusammenbauzustand (7) zusammen einen Fluidkanal (10) begrenzen, - wobei die beiden ineinander gesteckten Rohrkörper (9) mittels eines Dichtungskörpers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche miteinander verbunden sind, so dass der Dichtungskörper (1) den Fluidkanal (10) gegenüber einer äußeren Umgebung (11) der beiden Rohrkörper (9) abdichtet.
Rohrkörper-Anordnung (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (1) einen ersten axialen Endabschnitt (12a) des ersten Rohrkörpers (9a) mit einem zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b) verbindet, welcher bei ineinander gesteckten Rohrkörpern (9) mit dem ersten axialen Endabschnitt (12a) des ersten Rohrkörpers (9a) überlappt, so dass der Dichtungskörper (1) radial zwischen den beiden Rohrkörpern (9) angeordnet ist.
Rohrkörper-Anordnung (8) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (1) in einer Aufnahmenut (13) des ersten Rohrkörpers (9a) aufgenommen ist, wobei der Dichtungsfuß (2) entlang der Fußrichtung (F) am Grund (13a) der Aufnahmenut (13) anliegt.
Rohrkörper-Anordnung (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass - in dem Zusammenbauzustand (7) die Primärdichtlippe (3) sowie die Sekundärdichtlippen (4) des Dichtungskörpers (1) gegenüber einem Zustand ohne wesentliche äußere Belastung elastisch verformt sind, so dass - sowohl die Primärdichtlippe (3) als auch die erste Sekundärdichtlippe (4a) an dem zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b) anliegen, - wobei die Primärdichtlippe (3) und die erste Sekundärdichtlippe (4a) infolge ihrer elastischen Verformung gegen den zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b) vorgespannt sind, und vorzugsweise die zweite Sekundärdichtlippe (4b) anliegend an dem zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitt (5b) an demselben abgestützt ist.
Verfahren zur Montage einer Rohrkörper-Anordnung (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen des ersten und des zweiten Rohrkörpers (9a, 9b) sowie des Dichtungskörpers (1), b) Anordnen des Dichtungskörpers (1) in dem ersten axialen Endabschnitt (12a) des ersten Rohrkörpers (9a), vorzugsweise Anordnen des Dichtungskörpers (1) in einer Aufnahmenut (13) im axialen Endabschnitt (12a) des ersten Rohrkörpers (9a), c) Ineinanderschieben, insbesondere teleskopartiges Ineinanderschieben, des ersten und des zweiten Rohrkörpers (9a, 9b), d) Anlegen der Primärdichtlippe (3) an den zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b), e) elastisches Verformen der Primärdichtlippe (3) gegen den zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b), womit die an der Primärdichtlippe (3) angeordnete erste Sekundärdichtlippe (4a) in Richtung des zweiten axialen Endabschnitts (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b) und von dem ersten Fußabschnitt (5a) weg bewegt wird und die gegenüber der ersten Sekundärdichtlippe (4a) an der Primärdichtlippe (3) angeordnete zweite Sekundärdichtlippe (4b) in Richtung des zu ihr benachbarten zweiten Fußabschnitts (5b) bewegt wird, f) Anlegen der ersten Sekundärdichtlippe (4a) an den zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b), g) Vorspannen der Primärdichtlippe (3) und/oder der ersten Sekundärdichtlippe (4a) infolge des elastischen Verformens in Schritt e) gegen den zweiten axialen Endabschnitt (12b) des zweiten Rohrkörpers (9b).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sekundärdichtlippe (4b) im Schritt e) bis zur Ausbildung eines Kontakts mit dem zweiten Fußabschnitt (5b) in Richtung desselben bewegt wird, sodass das Verfahren mit dem Abstützen der zweiten Sekundärdichtlippe (4b) an dem zweiten Fußabschnitt (5b) einen zusätzlichen Schritt h) umfasst.