DE102020131421A1

DE102020131421A1 - Dichtungsanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102020131421A1
Application number: DE102020131421.3A
Authority: DE
Inventors: Tran Quang Tue Nguyen; Florian KEDOR
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-02

Abstract

Eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines ersten Bereichs gegenüber einem zweiten Bereich umfasst ein erstes Bauteil, welches eine den ersten Bereich und den zweiten Bereich verbindende Öffnung aufweist, ein zweites Bauteil, welches in die Öffnung des ersten Bauteils hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung hineinragt und diese abdeckt, und ein Dichtelement, welches in einem additiven Herstellungsverfahren einstückig mit dem ersten Bauteil oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, wobei, wenn das Dichtelement einstückig mit dem ersten Bauteil ausgebildet ist, das Dichtelement an einer Dichtfläche des zweiten Bauteils anliegt, oder, wenn das Dichtelement einstückig mit dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, das Dichtelement an einer Dichtfläche des ersten Bauteils anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung.
In hydraulischen oder pneumatischen Systemen müssen häufig einzelne Systembereiche relativ zueinander abgedichtet werden, wobei es vorkommen kann, dass ein Bauteil von einem Bereich durch eine Öffnung in einen anderen Bereich ragt. Dies ist beispielsweise bei drehbar gelagerten Wellen der Fall, die durch eine Öffnung in einem Gehäuse hindurch ragen. Hierbei werden typischerweise O-Ringe oder ähnliche Elastomerdichtelemente zwischen dem Gehäuse und der Welle eingebracht. Auch Gehäusedeckel oder andere Abdeckungen werden häufig mit separat montierbaren Dichtelementen versehen, um Öffnungen, die zwei Bereiche miteinander verbinden, fluiddicht zu verschließen.
In der US 2008/0203672 A1 wird eine Dichtungsanordnung mit einem Gehäuse, einer Welle, welche durch eine Öffnung des Gehäuses ragt, und einem Dichtelement offenbart. Das Dichtelement ist aus einem Metallmaterial gebildet und zwischen einem Außenumfang der Welle und einem Innenumfang der Öffnung angeordnet, wobei das Dichtelement durch eine Spannschraube in axialer Richtung der Welle komprimiert und verformt wird, so dass dieses an dem Gehäuse und an der Welle anliegt.
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für Dichtungsanordnungen zu finden, insbesondere solche, die eine einfache und zuverlässige Montage erleichtern.
Diese Aufgabe wird jeweils durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines ersten Bereichs gegenüber einem zweiten Bereich vorgesehen. Die Dichtungsanordnung umfasst ein erstes Bauteil, welches eine den ersten Bereich und den zweiten Bereich verbindende Öffnung aufweist, ein zweites Bauteil, welches in die Öffnung des ersten Bauteils hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung hineinragt und diese abdeckt, und ein Dichtelement, welches in einem additiven Herstellungsverfahren einstückig mit dem ersten Bauteil oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, wobei, wenn das Dichtelement einstückig mit dem ersten Bauteil ausgebildet ist, das Dichtelement an einer Dichtfläche des zweiten Bauteils anliegt, oder, wenn das Dichtelement einstückig mit dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, das Dichtelement an einer Dichtfläche des ersten Bauteils anliegt.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Schichtweises Aufbauen des ersten Bauteils und des Dichtelements als ein Teil oder des zweiten Bauteils und des Dichtelements als ein Teil in einem additiven Herstellungsverfahren; und
- Positionieren des zweiten Bauteils relativ zu dem ersten Bauteil derart, dass das zweite Bauteil in die Öffnung des ersten Bauteils hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung hineinragt und diese abdeckt, und derart, dass das Dichtelement an der Dichtfläche des zweiten Bauteils anliegt, wenn das Dichtelement an dem ersten Bauteil ausgebildet ist, oder das Dichtelement an der Dichtfläche des ersten Bauteils anliegt, wenn das Dichtelement an dem zweiten Bauteil ausgebildet ist.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, ein Dichtelement und ein Bauteil, an welchem das Dichtelement angebracht ist, einstückig oder monolithisch in einem Stück oder Teil durch ein additives Herstellungsverfahren, insbesondere einem 3D-Druckverfahren herzustellen. Das Dichtelement ist somit als ein Vorsprung mit einer Wandstärke ausgebildet, welche eine elastische Verformung des Dichtelements relativ zu dem Bauteil, mit dem es einstückig ausgebildet ist, erlaubt.
In einer Dichtungsanordnung sind ein erstes und ein zweites Bauteil vorgesehen, wobei das erste Bauteil eine Öffnung oder Ausnehmung aufweist, welche durch das zweite Bauteil verschlossen ist und/oder in welche das zweite Bauteil hineinragt. Die Öffnung verbindet einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich, die durch das Dichtelement zueinander abgedichtet werden. Der erste Bereich kann beispielsweise eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydraulikfluid, oder ein Gas enthalten. Der zweite Bereich kann beispielsweise durch die Umgebung gebildet sein. Das Dichtelement kann einstückig mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil hergestellt sein und liegt an einer Dichtfläche des jeweils anderen von erstem oder zweitem Bauteils an, wenn das zweite Bauteil an der Öffnung des ersten Bauteils positioniert ist. Die Dichtfläche kann beispielsweise durch eine die Öffnung definierende Innenumfangsfläche des ersten Bauteils, durch eine die Öffnung umgebende Oberfläche des ersten Bauteils, durch eine Außenumfangsfläche des zweiten Bauteils oder durch eine Oberfläche des zweiten Bauteils gebildet sein, welche einem die Öffnung des ersten Bauteils umgebenden Bereichs zugewandt ist. Das Bauteil, mit dem das Dichtelement einstückig ausgebildet ist, kann auch als Trägerbauteil bezeichnet werden.
Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, dass die Montage der Dichtungsanordnung vereinfacht wird. Da das Dichtelement einstückig mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, kann bei der Anordnung des zweiten Bauteils am ersten Bauteil eine separate Montage des Dichtelements entfallen, was einen Zusammenbau vereinfacht und beschleunigt. Ferner wird einer fehlerhaften Montage und einer Beschädigung des Dichtelements vorteilhaft entgegengewirkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das Dichtelement mit ersten oder dem zweiten Bauteil einstückig aus einem Metallmaterial hergestellt sein. Dies bietet den Vorteil, dass das Bauteil eine hohe mechanische Steifigkeit aufweist und die Dichtung sehr robust gegen Beschädigungen ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement sich entlang des gesamten Umfangs der Öffnung erstreckt. Demnach erstreckt sich das Dichtelement als geschlossener Rahmen ununterbrochen innerhalb der Öffnung oder umschließt die Öffnung vollständig. Dadurch wird ein konstruktiv einfacher Aufbau mit weiter verbesserter Dichtungswirkung realisiert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das Dichtelement sich zumindest abschnittsweise geneigt relativ zu einer Anbringungsoberfläche des ersten oder des zweiten Bauteils erstrecken. Beispielsweise kann das Dichtelement von der Anbringungsoberfläche aus in die Öffnung hineinragen. Durch die geneigte oder winkelige, insbesondere nicht-senkrechte Erstreckung relativ zur Anbringungsoberfläche wird eine Verformung des Dichtelements erleichtert, wenn dieses an der Dichtfläche des jeweils anderen von erstem und zweitem Bauteil anliegt. Dies bietet den Vorteil, dass die Montage des anderen Bauteils erleichtert wird. wird die Dichtwirkung vorteilhaft weiter verbessert.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann das Dichtelement einen C-förmigen, einen I-förmigen, einen U-förmigen, einen ringförmigen, einen massiven kreisförmigen oder einen mäanderförmigen Querschnitt aufweisen. Unter einem C-förmigen Querschnitt kann in diesem Zusammenhang insbesondere ein in einer Richtung gekrümmter Querschnittsverlauf verstanden werden, wobei die Endabschnitte eine stärkere Krümmung aufweisen als ein Mittelbereich. Ein I-förmiger Querschnitt kann insbesondere durch einen im Wesentlichen ebenen Querschnittsverlauf definiert sein. Unter einem U-förmigen Querschnitt kann in diesem Zusammenhang insbesondere ein in einer Richtung gekrümmter Querschnittsverlauf verstanden werden. Bei mäanderförmigen Querschnitten können mehrere parallel verlaufende Abschnitte vorgesehen sein, wobei zwei parallele Abschnitte jeweils durch einen bogenförmigen Abschnitt verbunden sind.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement eine Vorspannungsstruktur aufweist, welche das Dichtelement in einer Richtung von der Anbringungsoberfläche weg vorspannt. Die Vorspannungsstruktur ist somit dazu eingerichtet, eine Kraft auf das Dichtelement aufzubringen, welche von dem Bauteil weg gerichtet ist, mit welchem das Dichtelement einstückig ausgebildet ist. Insbesondere kann dadurch eine Kontaktkraft zwischen dem Dichtelement und der Dichtfläche, an welcher das Dichtelement anliegt, vergrößert werden. Dadurch wird die Dichtwirkung weiter verbessert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Vorspannungsstruktur einstückig mit dem Dichtelement ausgebildet ist. Die Vorspannungsstruktur, das Dichtelement und das erste oder das zweite Bauteil können somit in einem Stück in dem additiven Herstellungsverfahren ausgebildet werden. Dies erleichtert weiter den Zusammenbau der Dichtungsanordnung.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Vorspannungsstruktur durch ein zwischen der Anbringungsoberfläche und einer Innenfläche des Dichtelements hin und her mäanderndes, sich zumindest abschnittsweise entlang einer Erstreckung des Dichtelements erstreckendes Drahtelement ausgebildet ist. Optional kann sich das Drahtelement entlang der gesamten Erstreckung des Dichtelements erstrecken. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement und das Drahtelement sich jeweils entlang des gesamten Umfangs der Öffnung erstrecken. Das Drahtelement, welches elastisch verformbar ist, weist einen wellenförmigen Verlauf auf und liegt entlang seiner Längserstreckung abwechselnd an der Innenfläche des Dichtelements und an der Anbringungsfläche an. Ein Vorteil des Drahtelements liegt darin, dass es auf einfache Weise einstückig mit dem Dichtelement und dem jeweiligen Bauteil herstellbar ist. Ferner wird kann auf einfache Weise durch Anpassung eines Durchmessers des Drahtelements eine Federkraft eingestellt werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Vorspannungsstruktur durch eine Wabenstruktur ausgebildet ist, welche an einer der Anbringungsoberfläche zugewandten Innenfläche des Dichtelements ausgebildet ist. Die Wabenstruktur kann beispielsweise durch von der Innenfläche vorstehende Vorsprünge realisiert sein, welche Ränder von geschlossene Waben, z.B. dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen oder allgemein vieleckigen Waben, bilden. Ein Vorteil der Wabenstruktur liegt darin, dass diese auf einfache Weise einstückig mit dem Dichtelement herstellbar ist. Ferner wird kann auf einfache Weise durch Anpassung der Geometrie der Waben eine Federkraft eingestellt werden, insbesondere auch bereichsweise.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann die Dichtungsanordnung eine Stützstruktur aufweisen, welche sich zwischen dem Dichtelement und dem Bauteil erstreckt, mit welchem das Dichtelement einstückig ausgebildet ist, also dem ersten oder dem zweiten Bauteil. Die Stützstruktur spannt das das Dichtelement in Richtung des Bauteils vor, mit dem das Dichtelement einstückig ausgebebildet ist. Mit anderen Worten wird das Dichtelement durch die Stützstruktur in Richtung des Trägerbauteils vorgespannt. Damit wird eine entgegengesetzt zu der durch die optionale Vorspannungsstruktur erzeugte Kraft erzeugt. Die Stützstruktur ist entfernbar gestaltet, so dass die von der Stützstruktur erzeugte Kraft aufgehoben werden kann, z.B. wenn das zweite Bauteil relativ zu dem ersten Bauteil positioniert ist. Dadurch wird die Montage, z.B. ein Einführen des zweiten Bauteils in die Öffnung des ersten Bauteils erleichtert.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur eine Vielzahl an Stützelementen mit einer Wandstärke aufweist, welche derart dimensioniert ist, dass die Stützelemente bei Kontakt mit einem chemischen Lösungsmittel, z.B. Schwefelsäure, Flusssäure, Weinsäure, Salpetersäure oder dergleichen, kollabieren. Somit kann auf einfache Weise durch Zugabe des Lösungsmittels die Stützstruktur entfernt werden. Es ist jedoch auch denkbar, die Stützstruktur auf mechanischem Wege zu entfernen, z.B. durch ein Durchtrennen der Stützelemente mittels eines Werkzeugs.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das erste Bauteil ein Gehäuseteil und das zweite Bauteil eine bewegbar, beispielsweise drehbar gelagerte Welle sein, wobei das Dichtelement einstückig mit dem Gehäuseteil ausgebildet ist und an einer Außenumfangsfläche der Welle anliegt. In einer solchen Konstellation ist die einstückige Ausbildung von Dichtelement und Gehäuseteil vorteilhaft, weil die Welle einfach durch die Öffnung durchgeführt werden kann. Eine aufwendige Montage des Dichtelements am Gehäuseteil kann somit entfallen.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das additive Herstellungsverfahren ein selektives Laserschmelzverfahren, kurz SLM. Die Abkürzung „SLM“ steht für den englischen Ausdruck „Selective Laser Melting“. Beim Selektiven Laserschmelzen wird ein Bauteil schichtweise aus einem Modelliermaterial, beispielsweise einem Kunststoff oder einem Metall, aufgebaut, indem das Modelliermaterial in Pulverform auf eine Unterlage aufgebracht wird und gezielt durch lokale Laserbestrahlung verflüssigt wird, wodurch sich nach Abkühlung ein festes, zusammenhängendes Bauteil ergibt.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das erste Bauteil, wobei das erste Bauteil oder das zweite Bauteil und das Dichtelement einstückig aus einem Metallmaterial ausgebildet werden, wobei bei dem schichtweisen Aufbauen des Dichtelements durch lokale Variation einer Leistung eines Laserstrahls lokale Spannungen in das Dichtelement derart eingebracht werden, dass das Dichtelement in Richtung des Bauteils, an dem es ausgebildet wird, vorgespannt wird, wobei nach dem Positionieren des zweiten Bauteils relativ zu dem ersten Bauteil eine Wärmebehandlung der Dichtungsanordnung durchgeführt wird, um die Spannungen abzubauen und eine Kontaktkraft zwischen dem Dichtelement und dem jeweils anderen Bauteil zu vergrößern. Gemäß dieser Ausführungsform werden bei der Herstellung des Dichtelements durch eine gezielte Erhöhung oder Verringerung der Leistung des Laserstrahls beim Aufschmelzen des Modelliermaterials Spannungen erzeugt, z.B. in einer bereits erzeugten Schicht des Dichtelements, welche sich unter dem aufschmelzenden Modelliermaterial, insbesondere direkt benachbart zu diesem befindet. Die Spannungen können beispielsweise aus Versetzungen im Kristallgitter resultieren. Nach der Herstellung des Trägerbauteils und des Dichtelement und der Positionierung der Bauteile zueinander, z.B. nach dem Einführen des zweiten Bauteils in die Öffnung, werden das erste Bauteil, das Dichtelement und das zweite Bauteil auf eine Temperatur erwärmt, z.B. in einem Ofen, bei welcher die Spannungen abgebaut werden. Dadurch wird die aus den Spannungen resultierende Vorspannkraft abgebaut und das Dichtelement kommt in Anlage an die Dichtfläche bzw. wird fester an die Dichtfläche gepresst. Auf diese Weise kann eine besonders einfache Montage erfolgen.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert.
Von den Figuren zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht eines ersten Bauteils der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung;
3 eine perspektivische Detailansicht einer Schnittdarstellung des in 2 gezeigten Bauteils;
4 eine schematische Schnittansicht eines Dichtelements einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung währen der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
10 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung währen der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
11 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12 eine schematische Schnittansicht eines Dichtelements für eine Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
13 eine schematische Schnittansicht eines Dichtelements für eine Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
14 eine schematische Schnittansicht eines Dichtelements für eine Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
15 eine schematische Schnittansicht eines Dichtelements für eine Dichtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „entlang“ einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von kleiner 45 Grad, bevorzugt kleiner 30 Grad und insbesondere bevorzugt parallel zueinander verlaufen.
In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „quer“ zu einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von größer oder gleich 45 Grad, bevorzugt größer oder gleich 60 Grad und insbesondere bevorzugt senkrecht zueinander verlaufen.
Additive Herstellungsverfahren oder 3D-Druckverfahren im Sinne der vorliegenden Anmeldung umfassen alle generativen bzw. additiven Fertigungsverfahren, bei welchen auf der Basis von geometrischen Modellen Objekte vordefinierter Form aus formlosen Materialien wie Flüssigkeiten und Pulvern oder formneutralen Halbzeugen wie etwa band- oder drahtförmigem Material mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse in einem speziellen generativen Fertigungssystem hergestellt werden. 3D-Druckverfahren im Sinne der vorliegenden Anmeldung verwenden dabei additive Prozesse, bei denen das Ausgangsmaterial schichtweise in vorgegebenen Formen sequentiell aufgebaut wird.
1 zeigt beispielhaft und lediglich schematisch eine Dichtungsanordnung 100. Wie in 1 gezeigt, weist die Dichtungsanordnung 100 ein erstes Bauteil 1, ein zweites Bauteil 2 und ein Dichtelement 3 auf.
Das erste Bauteil 1 kann optional als ein Gehäuseteil 10 realisiert sein, wie dies in 1 beispielhaft gezeigt ist. Allgemein weist das erste Bauteil 1 eine Öffnung 11 auf, welche einen ersten Bereich 110 und einen zweiten Bereich 120 verbindet. Der erste Bereich 110 kann beispielsweise ein durch einen Behälter definierter Innenraum sein. Das Gehäuseteil 10 kann Teil des Behälters oder ein mit dem Behälter verbundenes Teil sein, z.B. ein Deckel. In dem ersten Bereich 110 kann insbesondere eine Flüssigkeit, z.B. ein Hydraulikfluid, oder ein Gas aufgenommen sein.
Das zweite Bauteil 2 kann optional als eine Welle 20 ausgebildet sein, wie dies in 1 beispielhaft gezeigt ist. Die Welle 20 kann beispielsweise um eine Achse A20 drehbar oder entlang der Achse A20 verschiebbar gelagert sein. Allgemein kann die Welle 20 somit bewegbar relativ zu dem ersten Bauteil 1 angeordnet sein. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, ragt die Welle 20 durch die Öffnung 11 des ersten Bauteils 20 hindurch.
Bei der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung 100 ragt das zweite Bauteil 2 somit in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hinein. Es sind jedoch auch andere Anordnungen des ersten und des zweiten Bauteils 1, 2 relativ zueinander denkbar. In 6 ist rein schematisch eine Dichtungsanordnung 100 gezeigt, bei der das erste Bauteil 1 durch einen Behälter 12 und das zweite Bauteil einen Deckel 22 ausgebildet ist. Der Deckel 22 weist einen Abdeckungsabschnitt 22A auf, welcher die Öffnung 11 vollständig abdeckt. Ferner kann der Deckel 22 einen Verschlussabschnitt 22B aufweisen, welcher von dem Abdeckungsabschnitt 22A vorsteht und in die Öffnung 11 hineinragt. Somit ragt das zweite Bauteil 2 in die Öffnung 11 hin und diese ab. In 7 ist lediglich beispielhaft eine weitere Dichtungsanordnung 100 dargestellt, bei der das erste Bauteil 1 durch einen Behälter 12 und das zweite Bauteil einen Deckel 22 ausgebildet ist. Im Unterschied zu 6 ragt der Deckel 22 nicht in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hinein, aber deckt die Öffnung 11 vollständig ab. Somit deckt das zweite Bauteil 2 die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 ab.
Das Dichtelement 3 ist einstückig mit dem ersten Bauteil 1 oder einstückig mit dem zweiten Bauteil 2 ausgebildet. Beispielsweise kann das Dichtelement 3 als ein Teil mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil 1, 2 in einem additiven Herstellungsverfahren, z.B. einem 3D-Druckverfahren ausgebildet werden, wie dies nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Das Bauteil von erstem und zweiten Bauteil 1, 2, mit dem das Dichtelement 3 einstückig ausgebildet ist, kann auch als Trägerbauteil bezeichnet werden. Das Dichtelement 3 und das Trägerbauteil können insbesondere einstückig aus einem Metallmaterial hergestellt sein.
Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann das Dichtelement 3 beispielsweise einstückig mit dem ersten Bauteil 1, in diesem Fall mit dem Gehäuseteil 10 ausgebildet sein. Die 2 und 3 zeigen das in 1 gezeigte Gehäuseteil 10 und das daran ausgebildete Dichtelement 3 im Detail. Wie insbesondere in 3 erkennbar ist, kann das Dichtelement 3 in die Öffnung 11 hineinragen. Allgemein steht das Dichtelement 3 von einer Anbringungsfläche 1a des Trägerbauteils vor. Wie in 1 schematisch und in 3 im Detail gezeigt, kann das Dichtelement 3 beispielsweise einen C-förmigen Querschnitt aufweisen. Hierbei kann das Dichtelement 3 insbesondere eine konkav gekrümmte Innenfläche 3a aufweisen, die zumindest bereichsweise der Anbringungsfläche 3, von welcher das Dichtelement 3 vorsteht zugewandt ist. Eine entgegengesetzt zu der Innenfläche 3a gelegene Außenfläche 3b des Dichtelements kann eben oder, wie in den 1 bis 3 beispielhaft gezeigt, zumindest abschnittsweise konvex gekrümmt ausgebildet sein, z.B. in einem Endabschnitt, der abgewandt von der Anbringungsfläche 1a gelegen ist. Die Außenfläche 3b und die Innenfläche 3a des Dichtelements 3 erstrecken sich somit zumindest abschnittsweise nicht-senkrecht oder gewinkelt relativ zu der Anbringungsfläche 1a.
Alternativ ist auch denkbar, dass das Dichtelement 3 mit einem I-förmigen Querschnitt bzw. lamellenförmig ausgebildet ist, wie dies in 5 schematisch dargestellt ist. Hierbei sind die Innenfläche 3a und die Außenfläche 3b eben ausgebildet. In 5 ist ferner beispielhaft gezeigt, dass optional auch mehrere Dichtelemente 3 benachbart zueinander angeordnet sein können, unabhängig von deren Querschnittsform. Wie in den 1 bis 3 und 5 beispielhaft gezeigt ist, kann das Dichtelement 3 sich zumindest abschnittsweise geneigt relativ zu der Anbringungsoberfläche 1a erstrecken. Die Erfindung ist jedoch nicht auf I- oder C-förmige Querschnittsformen des Dichtelements 3 beschränkt. Beispielsweise kann das Dichtelement 3 mäanderförmig ausgebildet sein, wie dies in 12 beispielhaft gezeigt ist. Auch ist ein U-förmiger Querschnitt denkbar, wie in 13 gezeigt. Alternativ könnte das Dichtelement auch ein ringförmigen Querschnitt realisiert sein, wie in 14 schematisch dargestellt. Ferner ist auch ein kreisförmiger, massiver Querschnitt des Dichtelements 3 möglich, wie dies in 15 beispielhaft gezeigt ist. Auch die in den 12 bis 15 beispielhaft gezeigten Dichtelementen 3 verlaufen zumindest abschnittsweise nicht-senkrecht oder gewinkelt relativ zu der jeweiligen Anbringungsfläche 1a, 2a wie dies z.B. in den 12 und 13 dargestellt ist.
Wie in den 1 bis 3 beispielhaft gezeigt, ist das Dichtelement 3 im Bereich der Öffnung 11 angeordnet und kann insbesondere in diese hineinragen, beispielsweise wie in 1 entlang einer radialen Richtung R20, die sich quer zu der Achse A20 erstreckt. Wie in 2 ferner gezeigt ist, kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement 3 sich entlang des gesamten Umfangs der Öffnung 11 erstreckt.
Wie in den 2 und 3 beispielhaft gezeigt, kann das Dichtelement 3 optional eine Vorspannungsstruktur 4 aufweisen, welche dazu ausgebildet ist das Dichtelement 3 in einer Richtung von der Anbringungsoberfläche 1a weg vorzuspannen. In den 2 und 3 ist rein beispielhaft eine Vorspannungsstruktur 4 gezeigt, welche ein Drahtelement 41 aufweist. Das Drahtelement 41 kann beispielsweise einstückig mit dem Dichtelement 3 und dem jeweiligen Trägerbauteil, in diesem Fall dem ersten Bauteil 1, ausgebildet sein. Wie insbesondere in 3 erkennbar ist, verläuft das Drahtelement 41 mäanderförmig zwischen der Anbringungsfläche 1a und der Innenfläche 3a des Dichtelements 3. Wie in 2 beispielhaft gezeigt ist, kann optional vorgesehen sein, dass entlang des gesamten Umfangs der Öffnung 11 erstreckt. Allgemein kann vorgesehen sein, dass sich das Drahtelement 41 zumindest abschnittsweise entlang einer Erstreckung des Dichtelements 3 erstreckt.
Alternativ zu dem Drahtelement 41 kann die Vorspannungsstruktur 4 auch durch eine Wabenstruktur 42 ausgebildet sein welche an der Innenfläche 3a des Dichtelements 3 ausgebildet ist, wie dies in 4 beispielhaft und rein schematisch gezeigt ist. Die Wabenstruktur kann beispielsweise durch von der Innenfläche 3a vorstehende Vorsprünge 44 realisiert sein, welche Ränder von geschlossene Waben 45, z.B. dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen oder allgemein vieleckigen Waben, bilden. Die Wabenstruktur 42 ist somit einstückig mit dem Dichtelement 3 ausgebildet.
Wie in 1 weiterhin gezeigt ist, liegt das Dichtelement 3 mit der Außenfläche 3b an einer Außenumfangsfläche 20a der Welle 20 an. Beispielsweise kann ein durch die Außenfläche 3a des Dichtelements 3 definierter Durchmesser derart dimensioniert sein, dass das Dichtelement 3 und die Welle 20 eine Übermaßpassung bilden und somit aneinander anliegen. Eine Kraft, mit der das Dichtelement 3 gegen die Außenumfangsfläche 20a der Welle 20 gedrückt wird, kann durch die optionale Vorspannungsstruktur 4 vergrößert werden. Die Außenumfangsfläche 20a der Welle 20 ist somit ein Beispiel einer Dichtfläche 2a. Wenn das Dichtelement 3 einstückig mit dem ersten Bauteil 1 ausgebildet ist, liegt das Dichtelement 3 somit allgemein an einer Dichtfläche 2b des zweiten Bauteils 2 an.
Wie oben bereits erläutert, ist bei der in 6 beispielhaft gezeigten Dichtungsanordnung 100 das erste Bauteil 1 durch einen Behälter 12 und das zweite Bauteil einen Deckel 22 ausgebildet, wobei der Deckel 22 einen Abdeckungsabschnitt 22A, welcher die Öffnung 11 vollständig abdeckt, und einen Verschlussabschnitt 22B aufweist, welcher von dem Abdeckungsabschnitt 22A vorsteht und in die Öffnung 11 hineinragt. Wie in 6 ferner gezeigt ist, kann das Dichtelement 3 auch einstückig mit dem zweiten Bauteil 2, in diesem Fall mit dem Verschlussabschnitt 22B des Deckels 22 ausgebildet sein. Eine dem ersten Bereich 110 zugewandte Oberfläche des Deckels 22 bzw. des Verschlussabschnitts 22B kann hierbei die Anbringungsoberfläche 2a des zweiten Bauteils bilden, von welcher das Dichtelement 3 vorsteht. Das Dichtelement 3 kann, wie in 6 beispielhaft gezeigt, mit einem C-förmigen Querschnitt realisiert sein oder mit einer anderen einen Vorsprung bildenden Querschnittsform. Das Dichtelement 3 liegt bei der in 6 beispielhaft gezeigten Dichtungsanordnung 100 an einer Innenumfangsfläche 12b des Behälters 12 an, welche somit eine Dichtfläche 1b des ersten Bauteils 1 bildet. Wenn das Dichtelement 3 einstückig mit dem zweiten Bauteil 2 ausgebildet ist, wie in 6 beispielhaft gezeigt, liegt das Dichtelement 3 somit allgemein an einer Dichtfläche 1b des ersten Bauteils 1 an. Auch bei der in 6 gezeigten Dichtungsanordnung 100 kann das Dichtelement 3 sich entlang des gesamten Umfangs der Öffnung 11 erstrecken. Optional kann auch eine Vorspannungsstruktur 4, wie oben beschrieben, vorgesehen sein.
Bei der in 7 beispielhaft gezeigten Dichtungsanordnung 100 ist das erste Bauteil 1 durch einen Behälter 12 und das zweite Bauteil einen Deckel 22 ausgebildet, wie dies oben bereits erläutert wurde. Wie in 7 beispielhaft gezeigt, kann das Dichtelement 3 auch in einem die Öffnung 11 umgebenden Bereich angeordnet sein. In 7 ist beispielhaft gezeigt, dass das Dichtelement 3 einstückig mit dem Behälter 12 ausgebildet ist. Eine die Öffnung 11 umgebende Oberfläche des ersten Bauteils 1 bildet in diesem Fall daher die Anbringungsoberfläche 1a. Eine dem Behälter 12 zugewandte Oberfläche des Deckels 22 bildet somit die Dichtfläche 2b, an welcher das Dichtelement 3 anliegt. Selbstverständlich könnte das Dichtelement 3 auch, wie in 6, einstückig mit dem Deckel 22 ausgebildet sein. Das Dichtelement 3 kann beispielsweise einen C-förmigen Querschnitt aufweisen, wie dies in 7 beispielhaft gezeigt ist oder eine andere Querschnittsform, wie dies hierin bereits allgemein erläutert wurde. Auch bei der in 7 gezeigten Dichtungsanordnung 100 kann das Dichtelement 3 sich entlang des gesamten Umfangs der Öffnung 11 erstrecken. Optional kann auch eine Vorspannungsstruktur 4, wie oben beschrieben, vorgesehen sein.
In 11 ist beispielhaft eine weitere Dichtungsanordnung 100 dargestellt. In der in 11 gezeigten Dichtungsanordnung 100 ist das erste Bauteil 1 durch eine Wand 14, z.B. von einem Gehäuse realisiert. Die Wand 14 weist die Öffnung 11 auf, wobei an der Innenfläche der Öffnung ein Innengewinde 11A ausgebildet ist. In einem axialen Endbereich der Öffnung 11, welcher dem ersten Bereich 110 zugewandt ist, ist eine die Öffnung 11 radial umgebende Schräge 14b ausgebildet, welche die Dichtfläche 1b des ersten Bauteils 1 bildet. Das zweite Bauteil 2 ist als ein Schraubelement 24 mit einem Schaft 25 und einem Kopf 26 realisiert. An dem Schaft 25 ist ein Außengewinde 25A ausgebildet. Das Dichtelement 3 kann beispielsweise mit einem C-förmigen Querschnitt realisiert sein und ist einstückig mit dem Schraubelement 24 ausgebildet, z.B. mit dem Kopf 26 des Schraubelements 24, wie dies in 11 beispielhaft gezeigt ist. Eine dem Schaft 25 zugewandte Oberfläche 26a des Kopfs 26 bildet somit die Anbringungsfläche 2a. Wenn das Schraubelement 24 mit seinem Außengewinde 25A in das Innengewinde 11A der Wand 14 eingeschraubt ist, liegt das Dichtelement 3 an der Schräge 14b an.
In 8 ist beispielhaft ein Ablauf eines Verfahrens M zur Herstellung einer Dichtungsanordnung 100 dargestellt, welches im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Dichtungsanordnungen 100 erläutert wird.
Wie in 8 symbolisch dargestellt, erfolgt in einem ersten Schritt M1 ein schichtweises Aufbauen des Trägerbauteils, also des ersten oder des zweiten Bauteils 1, 2 und des Dichtelements 3 als ein Teil in einem additiven Herstellungsverfahren. Vorzugsweise werden das Trägerbauteil und das Dichtelement 3 aus einem Metallmaterial aufgebaut, beispielsweise in einem wobei selektiven Laserschmelzverfahren, kurz SLM. Beim Selektiven Laserschmelzen werden das Trägerbauteil und das Dichtungselement 3 schichtweise aus einem Modelliermaterial, beispielsweise einem Metall, aufgebaut, indem das Modelliermaterial in Pulverform auf eine Unterlage aufgebracht wird und gezielt durch lokale Bestrahlung mit einem Laserstrahl verflüssigt wird, wodurch sich nach Abkühlung ein festes, zusammenhängendes Bauteil ergibt.
In bei dem schichtweisen Aufbauen des Dichtelements 3 in Schritt M 1 können optional durch lokale Variation einer Leistung des Laserstrahls gezielt lokale Spannungen in das Dichtelement 3 derart eingebracht werden, dass das Dichtelement 3 in Richtung Trägerbauteils, insbesondere in Richtung der Anbringungsfläche 1a, 2a vorgespannt wird. Der Laserstrahl führt hierbei gewissermaßen eine lokale Wärmebehandlung in einer bereits erstarrten Schicht des Dichtelements 3 durch, welche Spannungen in dem Material des Dichtelements 3, z.B. in Form von Versetzungen im Kristallgitter, führt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Dichtelement 3 in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hineinragt, wie z.B. in den 1 bis 6 gezeigt ist.
Alternativ oder zusätzlich zum Einbringen von Spannungen, kann in Schritt M1 eine Stützstruktur 5 ausgebildet, welche sich zwischen dem Dichtelement 3 und dem Trägerbauteil erstreckt. Wie in 10 beispielhaft und lediglich schematisch dargestellt ist, kann die Stützstruktur 5 z.B. durch eine Vielzahl an stabförmigen Stützelementen 50 ausgebildet sein, die sich zwischen der Innenfläche 3a des Dichtelements 3 und der Anbringungsfläche 1a erstrecken. In 10 ist rein beispielhaft gezeigt, dass das Dichtelement 3 einstückig mit dem ersten Bauteil 1 ausgebildet ist. Die Stützstruktur 5 spannt das Dichtelement 3 in Richtung des Trägerbauteils, insbesondere in Richtung der Anbringungsfläche 1a, 2a vor.
Das Bauteil aus der Gruppe bestehend aus erstem und zweitem Bauteil 1, 2, das nicht das Trägerbauteil bildet, kann optional ebenfalls in einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt werden. Alternativ sind natürlich auch andere urformende und/oder umformende Fertigungsverfahren denkbar.
In Schritt M2 erfolgt ein Positionieren des zweiten Bauteils 2 relativ zu dem ersten Bauteil 1. Bei der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung 100 wird beispielsweise die Welle 20 durch die Öffnung 11 des Gehäuseteils 10 durchgeführt, so dass die Außenfläche 3b des Dichtelements 3 in Anlage an die Außenumfangsfläche 20b der Welle 20 kommt. Bei der in 6 beispielhaft gezeigten Anordnung wird der Deckel 22 so auf den Behälter 12 aufgesetzt, dass der Verschlussabschnitt 22B in die Öffnung 11 eingeführt wird und das Dichtelement 3 in Anlage an die Innenumfangsfläche 12b des Behälters 12 kommt. Bei der in 7 beispielhaft gezeigten Dichtungsanordnung 100 wird der Deckel 22 so auf den Behälter 12 aufgesetzt, dass dieser die Öffnung 11 abdeckt und in Anlage mit dem seitlich der Öffnung 11 angeordneten Dichtungselement 3 gelangt.
In Schritt M2 wird das zweite Bauteil 2 somit allgemein derart relativ zu dem ersten Bauteil 1 positioniert, dass das zweite Bauteil 2 in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung 11 hineinragt und diese abdeckt, und derart, dass das Dichtelement 3 an der Dichtfläche 2b des zweiten Bauteils 2 anliegt, wenn das Dichtelement 3 an dem ersten Bauteil 1 ausgebildet ist, oder das Dichtelement 3 an der Dichtfläche 1b des ersten Bauteils 1 anliegt, wenn das Dichtelement 3 an dem zweiten Bauteil 2 ausgebildet ist.
In dem optionalen Schritt M3, welcher durchgeführt wird, nachdem das zweite Bauteil 2 relativ zu dem ersten Bauteil 1 positioniert wurde, erfolgt ein Durchführen einer Wärmebehandlung. Beispielweise können das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 in einem Ofen auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher die Spannungen in dem Dichtelement 3 abgebaut werden. Dies ist rein schematisch in 9 dargestellt. In 9 ist das Dichtungselement 3 in einem Zustand vor der Wärmebehandlung gestrichelt und in einem Zustand nach der Wärmebehandlung in voller Linie dargestellt. Durch die Wärmebehandlung werden die Spannungen, die das Dichtelement 3 in Richtung der Anbringungsfläche 1a vorspannen gelöst und dadurch eine Kraft erzeugt, welche von der Anbringungsfläche 1a weg gerichtet ist. In 9 ist rein beispielhaft gezeigt, dass das Dichtelement 3 vor der Wärmebehandlung in Schritt M3 zumindest bereichsweise nicht in Kontakt mit der Dichtfläche 2b des zweiten Bauteils 2 ist. Nach der Wärmebehandlung liegt das Dichtelement 3 an der Dichtfläche 2b an. Allgemein wird somit eine Kontaktkraft zwischen dem Dichtelement 3 und der Dichtfläche 2b vergrößert. Insbesondere, wenn das zweite Bauteil 2 in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hineinragt und das Dichtelement 3 in die Öffnung 11 hineinragt, wird das Einführen des Bauteils 2 in die Öffnung 11 auf diese Weise erleichtert.
Wenn eine Stützstruktur 5 vorgesehen ist, wie in 10 beispielhaft gezeigt, kann in Schritt M3 alternativ zu der Wärmebehandlung oder zusätzlich hierzu eine Zerstörung der Stützstruktur 5 vorgenommen werden. Beispielsweise können die Stützelement 50 mechanisch durchtrennt werden. Alternativ ist denkbar, dass die Stützelemente 50 mittels eines Lösungsmittels chemisch zumindest soweit zerstört werden, dass diese kollabieren. Beispielsweise können die Stützelemente 50 geätzt werden, beispielsweise durch eine Säure wie z.B. eine Schwefelsäure, Flusssäure, Weinsäure, Salpetersäure oder dergleichen. Es ist auch denkbar, die Stützelemente in einem elektrochemischen Verfahren zu entfernen, z.B. in einer Lösung, welche Salpetersäure enthält, wobei an die Dichtungsanordnung und die Lösung eine elektrische Spannung angelegt wird.
Die Wandstärke der Stützelemente 50 kann beispielsweise derart dimensioniert sein, dass die Stützelemente bei Kontakt mit dem Lösungsmittel bzw. bei Anlegen einer Spannung im Lösungsmittel kollabieren. In 10 sind das Dichtelement 3 und die Stützstruktur 5 vor der Zerstörung der Stützstruktur 5 gestrichelt dargestellt. In diesem Zustand wird die Innenfläche 3a des Dichtelements 3 durch die Stützstruktur 5 näher an der Innenfläche 1a gehalten als nach deren Zerstörung. In dem in 10 in voller Linie dargestellten Zustand nach der Zerstörung der Stützstruktur 5 liegt die Außenfläche 3b des Dichtelements 3 fest an der Dichtfläche 2b an. Allgemein wird somit eine Kontaktkraft zwischen dem Dichtelement 3 und der Dichtfläche 2b vergrößert. Insbesondere, wenn das zweite Bauteil 2 in die Öffnung 11 des ersten Bauteils 1 hineinragt und das Dichtelement 3 in die Öffnung 11 hineinragt, wird das Einführen des Bauteils 2 in die Öffnung 11 auf diese Weise erleichtert.
Ein Vorteil der Herstellung von Dichtelement 3 und Trägerbauteil 1, 2 in einem Stück in einem additiven Herstellungsverfahren liegt darin, dass der Zusammenbau der Dichtungsanordnung 100 vereinfacht wird. Insbesondere werden eine fehlerhafte Montage des Dichtelements 3 oder eine Beschädigung des Dichtelements 3 bei der Montage vermieden.
Falls das Dichtelement 3 ausgetauscht werden muss, z.B. routinemäßig nach einer bestimmten Betriebszeit oder aufgrund einer Beschädigung, ist es möglich, das Dichtelement 3 in einem abtragenden Verfahren zu entfernen, z.B. durch Fräsen, Schleifen, Ätzen oder dergleichen, und das Dichtelement 3 erneut in einem additiven Herstellungsverfahren an der jeweiligen Anbringungsfläche 1a, 2a aufzubauen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
Bezugszeichenliste

1: erstes Bauteil
1a: Anbringungsoberfläche des ersten Bauteils
1b: Dichtfläche des ersten Bauteils
2: zweites Bauteil
2a: Anbringungsoberfläche des zweiten Bauteils
2b: Dichtfläche des zweiten Bauteils
3: Dichtelement
3a: Innenfläche des Dichtelements
3b: Außenfläche des Dichtelements
4: Vorspannungsstruktur
5: Stützstruktur
10: Gehäuseteil
11: Öffnung
11A: Innengewinde
12: Behälter
12b: Innenumfangsfläche des Behälters
14: Wand
14b: Schräge
20: Welle
20b: Außenumfangsfläche der Welle
22: Deckel
22A: Abdeckungsabschnitt
22B: Verschlussabschnitt
24: Schraubelement
25: Schaft
25A: Außengewinde
26: Kopf
26a: Oberfläche des Kopfs
41: Drahtelement
42: Wabenstruktur
44: Vorsprünge
45: Waben
50: Stützelemente
100: Dichtungsanordnung
110: erster Bereich
120: zweiter Bereich
A20: Achse
M: Verfahren
M1-M3: Verfahrensschritte
R20: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2008/0203672 A1 [0003]

Claims

Dichtungsanordnung (100) zur Abdichtung eines ersten Bereichs (110) gegenüber einem zweiten Bereich (120), mit: einem ersten Bauteil (1), welches eine den ersten Bereich (110) und den zweiten Bereich (120) verbindende Öffnung (11) aufweist; einem zweiten Bauteil (2), welches in die Öffnung (11) des ersten Bauteils (1) hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung (11) hineinragt und diese abdeckt; und einem Dichtelement (3), welches in einem additiven Herstellungsverfahren einstückig mit dem ersten Bauteil (1) oder dem zweiten Bauteil (2) ausgebildet ist; wobei, wenn das Dichtelement (3) einstückig mit dem ersten Bauteil (1) ausgebildet ist, das Dichtelement (3) an einer Dichtfläche (2b) des zweiten Bauteils (2) anliegt, oder, wenn das Dichtelement (3) einstückig mit dem zweiten Bauteil (2) ausgebildet ist, das Dichtelement (3) an einer Dichtfläche (1b) des ersten Bauteils (1) anliegt.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Dichtelement (3) mit ersten oder dem zweiten Bauteil (2) einstückig aus einem Metallmaterial hergestellt ist.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dichtelement (3) sich entlang des gesamten Umfangs der Öffnung (11) erstreckt.
Dichtungsanordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Dichtelement (3) sich zumindest abschnittsweise geneigt relativ zu einer Anbringungsoberfläche (1a; 2a) des ersten oder des zweiten Bauteils (1; 2) erstreckt.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 4, wobei das Dichtelement (3) einen C-förmigen, einen I-förmigen, einen U-förmigen, einen ringförmigen, einen massiven kreisförmigen oder einen mäanderförmigen Querschnitt aufweist.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Dichtelement (3) eine Vorspannungsstruktur (4) aufweist, welche das Dichtelement (3) in einer Richtung von der Anbringungsoberfläche (1a; 2a) weg vorspannt.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 6, wobei die Vorspannungsstruktur (4) einstückig mit dem Dichtelement (3) ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Vorspannungsstruktur (4) durch ein zwischen der Anbringungsoberfläche (1a; 2a) und einer Innenfläche (3a) des Dichtelements (3) hin und her mäanderndes, sich zumindest abschnittsweise einer Erstreckung des Dichtelements (3) erstreckendes Drahtelement (41) ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 7, wobei die Vorspannungsstruktur (4) durch eine Wabenstruktur (42) ausgebildet ist, welche an einer der Anbringungsoberfläche (1a; 2a) zugewandten Innenfläche (3a) des Dichtelements (3) ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, zusätzlich aufweisend: eine Stützstruktur (5), welche sich zwischen dem Dichtelement (3) und dem Bauteil (1; 2), mit welchem das Dichtelement (3) einstückig ausgebildet ist, erstreckt; wobei die Stützstruktur (5) das Dichtelement (3) in Richtung des Bauteils (1; 2) vorspannt.
Dichtungsanordnung (100) nach Anspruch 10, wobei die Stützstruktur (5) eine Vielzahl an Stützelementen (50) mit einer Wandstärke aufweist, welche derart dimensioniert ist, dass die Stützelemente bei Kontakt mit einem chemischen Lösungsmittel kollabieren.
Dichtungsanordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (1) ein Gehäuseteil (10) ist, wobei das zweite Bauteil (2) eine bewegbar gelagerte Welle (20) ist, und wobei das Dichtelement (3) einstückig mit dem Gehäuseteil (10) ausgebildet ist und an einer Außenumfangsfläche (20b) der Welle (20) anliegt.
Verfahren (M) zur Herstellung einer Dichtungsanordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche: Schichtweises Aufbauen (M1) des ersten Bauteils (1) und des Dichtelements (3) als ein Teil oder des zweiten Bauteils (2) und des Dichtelements (3) als ein Teil in einem additiven Herstellungsverfahren; und Positionieren (M2) des zweiten Bauteils (2) relativ zu dem ersten Bauteil (1) derart, dass das zweite Bauteil (2) in die Öffnung (11) des ersten Bauteils (1) hineinragt, diese abdeckt oder in die Öffnung (11) hineinragt und diese abdeckt, und derart, dass das Dichtelement (3) an der Dichtfläche (2b) des zweiten Bauteils (2) anliegt, wenn das Dichtelement (3) an dem ersten Bauteil (1) ausgebildet ist, oder das Dichtelement (3) an der Dichtfläche (1b) des ersten Bauteils (1) anliegt, wenn das Dichtelement (3) an dem zweiten Bauteil (2) ausgebildet ist.
Verfahren (M) nach Anspruch 13, wobei das additive Herstellungsverfahren ein selektives Laserschmelzverfahren, SLM, umfasst.
Verfahren (M) nach Anspruch 14, wobei das erste Bauteil (1) oder das zweite Bauteil (2) und das Dichtelement (3) einstückig aus einem Metallmaterial ausgebildet werden (M1), wobei bei dem schichtweisen Aufbauen (M1) des Dichtelements (3) durch lokale Variation einer Leistung eines Laserstrahls lokale Spannungen in das Dichtelement (3) derart eingebracht werden, dass das Dichtelement (3) in Richtung des Bauteils (1; 2), an dem es ausgebildet wird, vorgespannt wird, wobei nach dem Positionieren (M2) des zweiten Bauteils (2) relativ zu dem ersten Bauteil (1) eine Wärmebehandlung der Dichtungsanordnung (100) durchgeführt wird (M3), um die Spannungen abzubauen und eine Kontaktkraft zwischen dem Dichtelement (3) und dem jeweils anderen Bauteil (1; 2) zu vergrößern.