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Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Solche Flachdichtungen dienen beispielsweise dazu, zwei ein Gehäuse bildende Gehäuseteile unter Zwischenlage der Flachdichtung dicht miteinander zu verbinden. Die Flachdichtung soll gewährleisten, dass aus dem Gehäuse Medium nicht nach außen oder Medium, wie etwa Wasser, von außen nicht in das Gehäuse gelangt. Um die Abdichtung zu erreichen, wird die Flachdichtung zwischen Dichtstegen der Gehäuseteile elastisch verformt, wenn die beiden Gehäuseteile an Verschraubungspunkten miteinander verschraubt werden. Es hat sich gezeigt, dass über die Länge der Flachdichtung eine zuverlässige Dichtung nicht immer gewährleistet ist. Es treten Bereiche auf, in denen die elastische Verformung der Flachdichtung zwischen den Gehäuseteilen nicht ausreichend hoch ist oder es erst gar nicht zur elastischen Verformung der Flachdichtung kommt. Dies hat zur Folge, dass in diesen Bereichen keine ausreichende Abdichtung vorhanden ist, so dass entsprechendes Medium von innen nach außen oder von außen nach innen gelangen kann.
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Unter Flachdichtungen sind solche Dichtungen zu verstehen, die geeignet sind, Gehäusebauteile zueinander oder Anbauteile bzw. Funktionsbauteile an entsprechende Gehäuse oder Wandungen abzudichten.
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Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn das abzudichtende Gehäuse im Freien eingesetzt wird. Dann kann insbesondere Medium aus der Umgebung über die Undichtigkeitsstellen in das Gehäuse gelangen. Ein Beispiel für solche Gehäuse sind eBike-Motoren, die in starkem Maße den Umweltbedingungen ausgesetzt sind.
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Das Problem unzureichender Abdichtung tritt auch insbesondere dann auf, wenn die Verschraubungspunkte der Gehäuseteile größeren Abstand zueinander haben, die Dichtstege des abzudichtenden Gehäuses schmal sind oder die Gehäuseteile und die Flachdichtung unzureichend zueinander positioniert sind.
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Zudem kann es bei Wahl unterschiedlicher Werkstoffe bei den beiden Gehäuseteilen zu unterschiedlichen Ausdehnungen und/ oder Verformungen der Gehäuseteile unter Temperatureinfluss kommen. In der Folge kann es zu einer unzureichenden Abdichtung kommen, da die elastische Verformung der Flachdichtung nicht ausreichend hoch ist oder es erst gar nicht zu einer elastischen Verformung der Flachdichtung kommt.
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Die unzureichende Abdichtung kann partiell in Teilbereichen der Dichtstege auftreten oder den gesamten Bereich eines oder mehrerer Dichtstege zwischen Verschraubungspunkten betreffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Flachdichtung so auszubilden, dass mit ihr eine zuverlässige und sichere Abdichtung gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Flachdichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Flachdichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie auf mindestens einer, vorzugsweise auf beiden Außenseiten einander kreuzende Rippen aufweist, die Aufnahmeräume begrenzen. Sie schließen in Umfangsrichtung und/oder quer zur Umfangsrichtung der Flachdichtung aneinander an. Die einander kreuzenden Rippen sorgen dafür, dass die Flachdichtung in der Einbaulage zwischen den Dichtstegen der Gehäuseteile über ihren Umfang ausreichend stark elastisch verformt wird. Dadurch ist über den Umfang der Flachdichtung eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Sollte dennoch Medium von außen nach innen oder von innen nach außen in den Bereich der Flachdichtung gelangen, wird dieses Medium von den Aufnahmeräumen aufgefangen. Da sie in Umfangsrichtung und/oder quer zur Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wird zuverlässig verhindert, dass das Medium nach außen bzw. nach innen gelangen kann.
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Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn die Rippen einander senkrecht kreuzen. Dann ergeben sich rechteckige oder quadratische Aufnahmeräume, die zuverlässig den Durchtritt des Mediums nach außen oder nach innen verhindern.
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Wenn in vorteilhafter Weise zumindest ein Teil der Rippen in Umfangsrichtung der Flachdichtung verläuft, dann bilden diese Rippenteile eine Barriere für den Durchtritt des Mediums von innen nach außen bzw. von außen nach innen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Rippen der Profilstruktur so angeordnet sind, dass sie einander winklig kreuzen. Die winklige Anordnung der Rippen führt dazu, dass eine verhältnismäßig große Zahl von Rippen vorhanden ist, wodurch eine einwandfreie elastische Verformung der Flachdichtung gewährleistet ist. Die schräg zur Umfangsrichtung liegenden Rippenteile sorgen außerdem dafür, dass das Medium durch die Schräglage der Rippenteile wieder zurückgeführt wird.
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Eine besonders wirkungsvolle Abdichtung ergibt sich, wenn die Rippen unter einem spitzen Winkel schräg zur Umfangsrichtung der Flachdichtung liegen. Vorteilhaft liegt dieser Winkel in einem Bereich von etwa 50° bis etwa 70°, vorzugsweise bei etwa 60°.
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Zu einer optimalen Abdichtung trägt in vorteilhafter Weise bei, wenn die in Umfangsrichtung der Flachdichtung am Rand der Profilstruktur liegenden Aufnahmeräume zum Rand der Profilstruktur hin offen sind. Dann kann das ggf. in diese offenen randseitigen Aufnahmeräume gelangende Medium infolge der schräg liegenden Rippen wieder in den jeweiligen Mediumsbereich zurückgeleitet werden.
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Die Rückförderung von Medium, das evtl. in die randoffenen Aufnahmeräume gelangt ist, wird dadurch besonders erleichtert, wenn diese Aufnahmeräume mit schräg zur Umfangsrichtung der Flachdichtung liegenden Rippenabschnitten versehen sind. Sie führen das Medium zuverlässig zurück.
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Vorteilhaft haben die Aufnahmeräume der Flachdichtung gleiche Ausbildung. Dann sind über den Umfang der Flachdichtung bezüglich der Abdichtung und des Auffangens des Mediums gleiche Verhältnisse gegeben.
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Um Dichtverhältnisse aufgrund der Einbausituation über den Umfang der Flachdichtung veränderlich zu gestalten, kann die Profilstruktur in vorteilhafter Weise so ausgebildet werden, dass sie in Umfangsrichtung und/oder quer zur Umfangsrichtung unterschiedlich gestaltete Aufnahmeräume aufweist. Die Aufnahmeräume können dann an die jeweilige Einbausituation angepasst werden.
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Um eine sichere Verpressung der Flachdichtung in der Einbaulage zu erreichen, sind die Rippen in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass sie sich in Richtung auf ihr freies Ende verjüngen. Dies hat den Vorteil, dass schon kleine Druckkräfte beim Einbau der Flachdichtung ausreichen, um die Rippen elastisch zu verformen.
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Vorteilhaft haben die Rippen dreieckförmigen Querschnitt.
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Eine optimale elastische Verformung im Hinblick auf eine einwandfreie Abdichtung ergibt sich insbesondere dann, wenn der Öffnungswinkel des dreieckförmigen Querschnittes der Rippen kleiner 90° ist, vorteilhaft zwischen etwa 50° und etwa 70° liegt, vorzugsweise bei 60°.
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Die Rippen können Teil einer Beschichtung sein, welche den Grundkörper der Flachdichtung an zumindest einer, vorzugsweise an beiden Außenseiten bedeckt. Eine solche Beschichtung kann in einfacher Weise am Grundkörper befestigt werden, der seinerseits unabhängig von den Dichtungsanforderungen aus jedem geeigneten Material bestehen kann. Als besonders vorteilhafte Materialien haben sich metallische Werkstoffe, Kunststoffe oder Verbundmaterialien herausgestellt.
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Vorteile ergeben sich, wenn die Beschichtung des Grundkörpers Teil einer Ummantelung des Grundkörpers ist.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Rippen einstückig mit dem Grundkörper auszubilden, so dass eine zusätzliche Beschichtung oder Ummantelung nicht erforderlich ist.
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Die erfindungsgemäße Flachdichtung wird in vorteilhafter Weise bei eBike-Motoren zur statischen Abdichtung eingesetzt. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Flachdichtung auch dort eingesetzt werden, wo vergleichbare Probleme hinsichtlich einer zuverlässigen Abdichtung auftreten.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
- 1 in Ansicht eine erfindungsgemäße Flachdichtung,
- 2 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt A in 1,
- 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt B in 1,
- 4 den Ausschnitt F in 1,
- 5 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt C in 1,
- 6 einen Schnitt längs der Linie VI - VI in 1,
- 7 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Linie VII - VII in 5,
- 8 eine erste Ausführungsform einer Strukturausbildung auf der Ober/Unterseite der erfindungsgemäßen Flachdichtung, die in unterschiedlichen Lagen relativ zu einem Dichtsteg zwischen zwei gegeneinander abzudichtenden Gehäuseteilen angeordnet ist,
- 9 in einer Darstellung entsprechend 8 eine zweite Ausführungsform einer Strukturgestaltung der erfindungsgemäßen Flachdichtung,
- 10 in einer Darstellung entsprechend 8 eine dritte Ausführungsform einer Strukturgestaltung der erfindungsgemäßen Flachdichtung,
- 11 in einer Darstellung ähnlich 8 eine vierte Ausführungsform einer Strukturgestaltung der erfindungsgemäßen Flachdichtung,
- 12 in einer Darstellung ähnlich 11 eine fünfte Ausführungsform einer Strukturgestaltung der erfindungsgemäßen Flachdichtung,
- 13 in einer Darstellung gemäß 12 eine sechste Ausführungsform einer Strukturgestaltung einer erfindungsgemäßen Flachdichtung,
- 14 in schematischer Darstellung ein Gehäuseteil, das unter Zwischenlage der erfindungsgemäßen Flachdichtung mit einem weiteren Gehäuseteil dichtend verbunden wird.
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14 zeigt in schematischer Darstellung einen Dichtsteg 4 eines ersten Gehäuseteiles 1, auf das zur Bildung eines Getriebe/Motorgehäuses unter Zwischenlage einer Flachdichtung 3 ein zweites Gehäuseteil aufgesetzt und mit dem ersten Gehäuseteil 1 verbunden wird. Das zweite Gehäuseteil 2 hat ebenfalls einen Dichtsteg, der gleich ausgebildet ist wie der Dichtsteg 4 des ersten Gehäuseteiles 1. In der Einbaulage liegt die Flachdichtung 3 auf den Dichtstegen 4 beider Gehäuseteile 1 auf.
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Beide Gehäuseteile 1 haben längs ihres Umfanges nach außen und nach innen ragende Augen 6, die in bekannter Weise Gewindebuchsen sowie Befestigungsschrauben aufweisen, mit deren Hilfe die beiden Gehäuseteile 1 unter Zwischenlage der Flachdichtung 3 dichtend miteinander verbunden werden.
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Die Umrissform der Gehäuseteile 1 ist nur beispielhaft zu verstehen. Die Gehäuseteile können unterschiedlichste Umrissformen haben. Dementsprechend haben auch die Dichtstege 4 sowie die Flachdichtung 3 unterschiedliche Umrissform.
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Die Flachdichtung 3 ist so ausgebildet, dass sie über den Umfang der Dichtstege 4 eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet, insbesondere auch im Bereich zwischen den Augen 6 der Gehäuseteile 1.
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Wie im Folgenden erläutert werden wird, kann durch eine entsprechende Gestaltung von vorstehenden Rippen erreicht werden, dass die Verpressung der Flachdichtung im Bereich zwischen den durch die Augen 6 bestimmten Verschraubungspunkten so hoch ist, dass eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird.
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Die in 1 dargestellte Flachdichtung ist ringförmig ausgebildet und hat einen Grundkörper 8, der sich über den Umfang der Flachdichtung 3 erstreckt. Die Umrissform sowie die Breite der Flachdichtung bzw. des Grundkörpers 8 richtet sich nach der Umrissform und der Breite der Dichtstege 4 der miteinander dicht zu verbindenden Gehäuseteile 1. Umrissform und Breite der Flachdichtung bzw. des Grundkörpers können entsprechend gleich der Umrissform und Breite der Dichtstege 4 ausfallen oder schmaler bzw. breiter als die Dichtstege 4 bzw. Teilbereichen davon gestaltet sein.
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Der Grundkörper 8 hat rechteckigen Querschnitt mit parallel zueinander liegenden Außenseiten 9, 10 (6 und 7).
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Im Bereich der Augen 6 der Gehäuseteile 1 weist die Flachdichtung 3 bzw. ihr Grundkörper 8 entsprechende nach außen bzw. nach innen ragende flache Dichtabschnitte 11, 12 auf. Sie sind so ausgebildet, dass sie in der Einbaulage die Augen 6 der Gehäuseteile 1 abdecken.
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Die Dichtabschnitte 11, 12 haben jeweils eine zentrale Öffnung 13, 14, durch welche die (nicht dargestellten) Verbindungsschrauben ragen, mit denen die beiden Gehäuseteile 1 miteinander verbunden werden. Die Öffnungen 13, 14 haben im Ausführungsbeispiel kreisförmigen Umriss. Je nach Gestaltung der Gehäuseteile 1 können die Öffnungen 13, 14 auch andere Umrissformen haben.
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Zumindest auf der einen, vorzugsweise jedoch auf beiden Außenseiten 9, 10 des Grundkörpers 8 befindet sich eine Profilstruktur 15, die durch rippenartige Erhöhungen gebildet wird. Die Profilstruktur 15 ermöglichst es, Leckage aufzunehmen, die zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 nach au-ßen oder nach innen gelangen könnte. Darüber hinaus hat die Profilstruktur 15 die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass die Flachdichtung 3 in der Einbaulage über ihren Umfang derart zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 unter Druckbeaufschlagung gesetzt wird, dass über den Umfang der Flachdichtung 3 eine zuverlässige Abdichtung sichergestellt ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß 1 wird die Struktur durch parallel zueinander über den Umfang der Flachdichtung verlaufende Rippen 16, gebildet, die mit Abstand zum äußeren Rand 17 sowie zum inneren Rand 18 des Grundkörpers 8 angeordnet sind. Die über den Umfang verlaufenden Rippen können sich aber auch bis auf den inneren Rand 18 und/ oder den äußeren Rand 17 erstrecken.
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Die Rippen 16 haben beispielhaft kleineren Abstand vom äußeren Rand 17 als vom inneren Rand 18 des Grundkörpers 8.
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Die Rippen 16 verlaufen weitgehend parallel zum äußeren Rand 17 sowie auch zum inneren Rand 18 des Grundkörpers 8. Lediglich im Bereich der Dichtabschnitte 11, 12 erstrecken sich zumindest einige der Rippen 18 in die Dichtabschnitte 11, 12 hinein.
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Die Rippen 16 werden von Querrippen 19 gekreuzt, die über den Umfang der Flachdichtung mit Abstand hintereinander liegen und sich beispielhaft bis zum äußeren Rand 17 des Grundkörpers 8 erstrecken. Die Querrippen 19 sind über den Umfang der Flachdichtung 3 mit gleichem Anstand hintereinander angeordnet. Sie können aber auch unterschiedliche Abstände haben.
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Die Rippen 16, 19 begrenzen Aufnahmeräume 20, die evtl. auftretende Leckage aufnehmen können.
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Im Bereich der flachen Dichtabschnitte 11, 12 sind die Querrippen 19 bis zum äußeren Rand der Dichtabschnitte 11, 12 verlängert. Im Bereich der Dichtabschnitte 11, 12 werden die Querrippen 19 von kurzen Rippen 21 gekreuzt, die sich jeweils vom Rand der Öffnungen 13, 14 aus bis zum äußeren Rand der Dichtabschnitte erstrecken.
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Im Bereich der nach außen abstehenden Dichtabschnitte 11 ist zumindest eine Querrippe 19 so ausgebildet, dass sie mit Abstand den Rand der Öffnung 13 umgibt, so dass in diesem Bereich auch die Öffnung 13 sicher abgedichtet ist.
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Wie aus den 6 und 7 hervorgeht, haben die Rippen 16 dreieckförmigen Querschnitt. Sie kommen beim Einbau mit ihren Spitzen in Kontakt mit den Dichtstegen 4 der Gehäuseteile 1. Grundsätzlich ist außer Rippen 16 mit dreieckförmigem Querschnitt jede erdenkliche, sich zum freien Ende hin verjüngende Rippenform möglich.
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In gleicher Weise sind auch die Querrippen 19 sowie die Rippen 21 ausgebildet. Durch Variation der Höhe der Rippen 16, 19, 21 kann die Pressung der Flachdichtung 3 eingestellt werden. Wenn die Verschraubungspunkte (Augen 6) weit auseinander liegen, würde bei konstanter Höhe der Rippen 16, 19, 21 die Pressung zum mittleren Abstand der Verschraubungspunkte hin abnehmen, was zu Undichtigkeiten führen könnte. Darum wird die Höhe der Rippen 16, 19, 21, wenn erforderlich, variiert, Zwischen den Verschraubungspunkten wird die Rippenhöhe zum mittleren Abstand der Verschraubungspunkte hin vergrößert, so dass die Pressung entsprechend hoch ist. Dann wird in diesem Bereich eine einwandfreie Abdichtung erzielt.
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Der dreieckige Querschnitt der Rippen 16, 19, 21 stellt sicher, dass die Rippen durch die Gehäuseteile 1 ausreichend fest elastisch verformt sind, so dass über den Umfang der Flachdichtung 3 eine zuverlässige Abdichtung der Gehäuseteile 1 gegeneinander erreicht wird.
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Mit den Rippen 16, 19, 21 kann über den Umfang der Flachdichtung 3 eine optimale Pressungsverteilung erreicht werden, so dass über den Umfang der Flachdichtung eine einwandfreie Dichtheit erzielt wird.
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Je nach Gestaltung der Gehäuseteile 1 können die Rippen 16, 19, 21 unterschiedlich hoch und/oder breit ausgebildet sein, so dass je nach den Anforderungen in bestimmten Umfangsbereichen eine höhere elastische Verpressung der Flachdichtung 3 erreicht wird als in anderen Bereichen. Auf diese Weise kann die Flachdichtung 3 so gestaltet werden, dass sie über ihren Umfang die für eine einwandfreie Abdichtung erforderliche elastische Verformung der Rippen aufweist.
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Durch die einander kreuzenden Rippen 16, 19, 21 wird darüber hinaus der besondere Vorteil erreicht, dass eine Abdichtung auch dann erreicht wird, wenn die Flachdichtung 3 nicht optimal auf den verhältnismäßig schmalen Dichtstegen 4 der Gehäuseteile 1 positioniert ist. Selbst wenn die Flachdichtung 3 nicht ihre optimale Einbaulage einnimmt, stellen die einander kreuzenden Rippen 16, 19, 21 sicher, dass über den Umfang eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird. Dies wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele noch näher erläutert werden.
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Da die Rippen 19, 21 auch im Bereich der Dichtabschnitte 11, 12 einander kreuzend vorgesehen sind, wird auch in diesem Bereich eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Zudem wird auch in diesem Bereich sichergestellt, dass keine Leckage nach außen oder von außen nach innen auftritt, selbst dann nicht, wenn die Dichtabschnitte 11, 12 nicht genau auf den Augen 6 der Gehäuseteile 1 positioniert sind.
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8 zeigt eine andere Profilstruktur 15 auf dem Grundkörper 8. Die Grundstruktur besteht aus sechseckigen Waben, die in Umfangsrichtung und in Radialrichtung aneinanderschließen. Die Waben werden durch Rippen 22 begrenzt, die über die Außenseiten 9, 10 des Grundkörpers 8 in der beschriebenen Weise überstehen.
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Die Rippen 22 sind so vorgesehen, dass einige der Rippen in Umfangsrichtung der Flachdichtung 3 verlaufen.
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Die Rippen 22 begrenzen sechseckförmige Aufnahmeräume 20 für evtl. auftretende Leckage. Quer zur Umfangrichtung liegen mehrere solcher Aufnahmeräume 20 hintereinander, so dass ein Austreten des abzudichtenden Mediums sicher verhindert wird.
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Die Rippenstruktur stellt sicher, dass kein Durchgang des abzudichtenden Mediums von innen nach außen oder umgekehrt möglich ist.
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Wenn es die Einbaubedingungen zulassen, können die Rippen gleiche Höhe haben. Dann kann eine solche Flachdichtung 3 sehr einfach hergestellt werden.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Höhe der Rippen 22 zu variieren, wenn dies die Einbauverhältnisse erfordern. Die Profilstruktur 15 kann dann so ausgebildet werden, dass beispielhaft die Rippen örtlich stärker verpresst werden als in anderen Bereichen der Flachdichtung 3. In diesem Falle kann die Pressungsverteilung der einbauten Flachdichtung so eingestellt werden, dass über ihren Umfang eine gleichmäßige und sichere Abdichtung erreicht wird.
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Die 8a bis 8c zeigen beispielhaft die beiden Ränder 23, 24 der Dichtstege 4 der beiden Gehäuseteile 1. Da 8 nur eine schematische Darstellung ist, sind die Ränder 23, 24 gerade verlaufend dargestellt. Wie aus 14 hervorgeht, verlaufen die Ränder der Dichtstege 4 über den Umfang allerdings nicht gerade, sondern teilweise auch gekrümmt. Die nachfolgend beschriebene Wirkungsweise der Profilstruktur 15 ändert hieran allerdings nichts.
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8a zeigt den Fall, dass die Flachdichtung 3 positionsgenau auf dem Dichtsteg angeordnet ist. Daher liegen sämtliche Rippen 22 sowie die sechseckigen, aneinander anschließenden Aufnahmeräume 20 über den Umfang der Flachdichtung vollständig zwischen den Dichtstegen 4 der Gehäuseteile 1. Die Breite der Flachdichtung 3 entspricht der Breite der Dichtstege 4.
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8b zeigt beispielhaft den Fall, dass die Flachdichtung nicht positionsgenau eingebaut ist. In diesem Falle steht die Flachdichtung über den Rand 24 der Dichtstege 4 vor. Dennoch befindet sich auf den Dichtstegen 4 noch eine ausreichende Zahl von Rippen 22 und Aufnahmeräumen 20, so dass ein Austreten von Leckage oder ein Eindringen von äußeren schädlichen Medien, wie etwa Wasser, nicht zu befürchten und eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist. Zwischen den beiden Rändern 23, 24 befindet sich eine ausreichende Zahl von Rippen 22 und Aufnahmeräumen 20 für eine sichere Abdichtung über den Umfang der Flachdichtung.
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8c zeigt beispielhaft den Fall, dass die Flachdichtung 3 so eingebaut ist, dass sie über den Rand 23 des Dichtsteges 4 übersteht. Auch in diesem Falle befindet sich im Bereich zwischen den Dichtstegen 4 eine ausreichende Zahl von Rippen 22 und von Aufnahmeräumen 20.
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Durch die Profilstruktur 15 auf den beiden Außenseiten 9. 10 des Grundkörpers 8 wird auf die beschriebene Weise der Vorteil erreicht, dass ein positionsgenauer Einbau der Flachdichtung 3 nicht zwingend erforderlich ist, obwohl er gewünscht wird. Die Profilstruktur 15 stellt auf jeden Fall sicher, dass die Abdichtung über den Umfang der Flachdichtung 3 jederzeit gewährleistet und eine ausreichende Zahl von Rippen 22 vorhanden ist, mit denen die ausreichende Pressungsverteilung über den Umfang der Flachdichtung erreicht werden kann.
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9 zeigt eine andere Gestaltung der Profilstruktur 15 der Flachdichtung 3. Die Profilstruktur 15 hat die wabenförmige Anordnung der Rippen 22, welche die Aufnahmeräume 20 begrenzen. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel liegen einige der Rippen 22 in Umfangsrichtung des Grundkörpers 8.
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Zwischen den gleichmäßig sechseckig ausgebildeten Aufnahmeräumen 20 befinden sich Aufnahmeräume 25, die in Umfangsrichtung des Grundkörpers 8 länglich gestaltet sind, aber ebenfalls sechseckigen Umriss haben. Diese Aufnahmeräume 25 werden durch in Umfangsrichtung des Grundkörpers 8 sich erstreckende längere Rippen 26 und durch schräg zu ihnen liegende Rippen 27 begrenzt. Die schräg liegenden Rippen 27 haben vorteilhaft gleiche Länge wie die Rippen 22 der Aufnahmeräume 20. Sie können aber auch unterschiedliche Länge haben.
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Die Rippen 26 und die entsprechenden Rippen 22 liegen parallel und fluchtend zueinander, in Umfangsrichtung des Grundkörpers 8 gesehen.
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Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel wird durch die einander kreuzende Gestaltung der Rippen 22, 26, 27 erreicht, dass das Medium nicht nach außen als Leckage austreten oder Schadstoffe von außen eintreten können. Das Medium bzw. die Schadstoffe werden vielmehr in den Aufnahmeräumen 20, 25 aufgefangen, falls es zu einem Leckagepfad über die Grenze einer Rippe 22, 26, 27 kommt.
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Zudem wird durch die Rippen 22, 26, 27 gewährleistet, dass die Flachdichtung 3 zwischen den Gehäuseteilen 1 einwandfrei verpresst wird, so dass über den Umfang der Flachdichtung 3 eine ausreichend hohe Presskraft vorhanden ist.
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Wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen sind quer zur Umfangsrichtung der Flachdichtung 3 mehrere hintereinander liegende Aufnahmeräume 20, 25 vorgesehen, so dass selbst dann, wenn die Flachdichtung 3 nicht positionsgenau eingebaut wird, eine ausreichend sichere Abdichtung erreicht wird.
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Dies ist an Hand der 9a bis 9c schematisch dargestellt. 9a zeigt die positionsgenaue Einbaulage der Flachdichtung 3. Sie steht nicht über die Ränder der Dichtstege 4 über.
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Die 9b und 9c zeigen den Fall, dass die Flachdichtung 3 in der Einbaulage über den einen oder den anderen Rand 23, 24 der Dichtstege 4 übersteht. Auf der Fläche der Dichtstege 4 befindet sich immer noch eine ausreichende Zahl von Aufnahmeräumen 20, 25, die evtl. auftretende Leckage aufnehmen können.
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Auch ist zwischen den Dichtstegen 4 trotz nicht positionsgenauem Einbau eine ausreichend hohe Zahl von Rippen 22, 26, 27 vorgesehen, so dass über den Umfang der Flachdichtung 3 eine ausreichend sichere Verpressung gewährleitstet ist.
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Die Rippen 22, 26, 27 sind vorteilhaft entsprechend der Ausführungsform gemäß den 1 bis 7 ausgebildet.
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Bei der Ausführungsform gemäß 10 sind die Aufnahmeräume 28 rechteckig ausgebildet. In Umfangsrichtung des Grundkörpers 8 werden die Aufnahmeräume 28 von parallel zueinander liegenden Rippen 29 begrenzt, die in Umfangsrichtung verlaufen. Senkrecht zu den Rippen 29 verlaufen Rippen 30, die benachbarte Rippen 29 miteinander verbinden. Die Rippen 30 sind so vorgesehen, dass die Aufnahmeräume 28 quer zur Umfangsrichtung einander überlappen, im Ausführungsbeispiel über die halbe Umfangslänge. Somit liegen quer zur Umfangsrichtung benachbarte Aufnahmeräume 28 versetzt zueinander. Bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 7 liegen die rechteckigen Aufnahmeräume 20 hingegen jeweils auf gleicher Höhe.
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Quer zur Umfangsrichtung liegen somit mehrere Aufnahmeräume 28 nebeneinander. Dadurch wird ein Austritt von Leckage oder der Eintritt von Schadstoffen sicher verhindert. Sollten Leckage oder Schadstoffe eindringen, werden sie von den entsprechenden Aufnahmeräumen 28 aufgenommen.
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Da mehrere Aufnahmeräume quer zur Umfangsrichtung hintereinander vorgesehen sind, ist eine sichere Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn die Flachdichtung 3 nicht positionsgenau eingebaut sein sollte.
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10a zeigt den Fall, dass die Flachdichtung 3 positionsgenau eingebaut ist, d.h. dass sie nicht über die Ränder 23, 24 der Dichtstege vorsteht.
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Die 10b und 10c zeigen eine Einbaulage, bei der Flachdichtung 3 entweder über den Rand 23 (10b) oder über den Rand 24 (10c) übersteht. Dennoch befindet sich eine ausreichende Zahl von Aufnahmeräumen 28 in der Fläche der Dichtstege 4.
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Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind die Rippen der Profilstruktur jeweils so ausgebildet, dass sie unter einem Winkel zur Umfangsrichtung des Grundkörpers 8 verlaufen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 11 liegen die Rippen 31 unter einem Winkel α zur Umfangsrichtung des Grundkörpers 8. Der Winkel ist kleiner als 45° und liegt vorteilhaft in einem Bereich zwischen 10° und 30°.
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Die Rippen 31 sind einander kreuzend auf den Außenseiten 9, 10 des Grundkörpers 8 angeordnet und liegen jeweils unter dem Winkel α zur Umfangsrichtung des Grundkörpers 8. Die Rippen 31 begrenzen rautenförmige Aufnahmeräume 32.
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Die Aufnahmeräume 32 schließen in Umfangsrichtung und quer dazu aneinander an. Dadurch gibt es für das abzudichtende Medium keinen Leckageweg nach außen bzw. keinen Eintritt für Schadstoffe nach innen. Evtl. auftretende Leckage/Schadstoffe werden von den Aufnahmeräumen 32 aufgenommen, die über den Umfang der Flachdichtung 3 vorgesehen sind.
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Die Rippen 31 sind wiederum im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet entsprechend den vorherigen Ausführungsformen. Da sie sich entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles in Richtung auf ihre freien Enden verjüngen, werden die Rippen 31 in der Einbaulage ausreichend stark elastisch verformt, so dass über den Umfang der Flachdichtung 3 eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die einwandfreie Abdichtung auch dann erzielt, wenn die Flachdichtung 3 nicht positionsgenau eingebaut sein sollte.
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10c zeigt die positionsgenaue Lage der Flachdichtung 3. In diesem Falle liegt sie exakt zwischen den Rändern 23, 24 der Dichtstege 4.
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Die 11a und 11b zeigen beispielhaft, dass die Flachdichtung 3 unterschiedlich weit über den Rand 23 der Dichtstege vorsteht.
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Die 11d und 11e zeigen hingegen den Fall, dass die Flachdichtung unterschiedlich weit über den anderen Rand 24 vorsteht. In jedem Falle befindet sich zwischen den Dichtstegen 4 eine ausreichende Zahl von Aufnahmeräumen 32 und Rippen 31, so dass auch bei nicht positionsgenauem Einbau die Abdichtung einwandfrei ist.
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Randseitig ist die Profilstruktur 15 mit einer in Umfangsrichtung umlaufenden Rippe 33 versehen, die in der Einbaulage ausreichend elastisch verformt ist, so dass kein Medium über bzw. unter diese randseitigen Rippen 33 nach außen gelangen kann. Sollte dies dennoch der Fall sein, wird die Leckage durch die nachfolgenden Aufnahmeräume 32 aufgenommen.
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Die Profilstruktur 15 gemäß 12 ist im Wesentlichen gleich ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel nach 11. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Profilstruktur 15 nicht die randseitigen Rippen 33 aufweist. Dies hat zur Folge, dass die längs der Umfangsränder der Profilstruktur 15 befindlichen Aufnahmeräume 32 nach außen nicht geschlossen, sondern offen sind. Die im Randbereich verlaufenden Abschnitte 34 der Rippen 33 bilden Rückförderrippen, die evtl. unter die Flachdichtung gelangendes Medium wieder zurückfördern. Hierzu trägt besonders bei, dass die Rippen 3 unter dem Winkel α zur Umfangsrichtung der Flachdichtung 3 geneigt verlaufen, wie anhand von 11 erläutert worden ist.
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12c zeigt den positionsgenauen Einbau der Flachdichtung 3. Die 12a, 12b, 12d, 12e zeigen die Einbauposition, wenn die Flachdichtung 3 über die Ränder 23 bzw. 24 der Dichtstege 4 übersteht.
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Die Breite der Profilstruktur 3 entspricht der Breite der Dichtstege 4.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß 13 ist die Breite der Profilstruktur 15 größer als die Breite der Dichtstege 4, bestimmt durch deren Längsränder 23, 24. Die Folge hiervon ist, dass die Profilstruktur 15 auch bei positionsgenauem Einbau (13c) über beide Ränder 23, 24 der Dichtstege 4 übersteht.
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Wenn die Flachdichtung 3 nicht positionsgenau eingebaut ist (13a, 13b, 13d, 13e), befindet sich im Bereich der Dichtstege 4 eine ausreichende Zahl von Aufnahmeräumen 32 und Rippen 33.
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Da die einander kreuzenden Rippen auch im Bereich der Dichtabschnitte 11, 12 vorgesehen sind, wird auch in diesem Bereich, in denen die Gehäuseteile 1 beispielsweise mit Schrauben zusammengefügt werden, eine einwandfreie Abdichtung erreicht.
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Der Grundkörper 8 der Flachdichtung 3 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, wie etwa metallischen, nicht metallischen Werkstoffen, Kunststoffen und Verbundmaterialien.
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Wie aus den 6 und 7 hervorgeht, können die Rippen Teil einer Beschichtung oder einer Ummantelung 35 des Grundkörpers 8 sein. Bei den Rippen bzw. der Beschichtung/Ummantelung 35 können alle zur Abdichtung geeigneten Materialien zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt können Elastomerwerkstoffe, Silikone oder Kunststoffe eingesetzt werden.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Rippen und den Grundkörper 8 einstückig miteinander auszubilden. In diesem Fall bestünde Materialeinheitlichkeit von Rippen und Grundkörper 8. Hier kommen alle zur Abdichtung geeigneten Materialien, insbesondere Elastomerwerkstoffe, Silikone oder Kunststoffe, zum Einsatz.
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Die Rippen 16, 19, 21 22, 26, 27, 29, 30, 31, 33 sind im Querschnitt in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass der Öffnungswinkel β (7) im Bereich größer als 1°, vorteilhaft zwischen etwa 50° und 70° liegt, vorzugsweise bei 60°. Es hat sich gezeigt, dass bei einer solchen Gestaltung der Rippen eine für den Umfang der Flachdichtung 3 zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
