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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen, und genauer gesagt statische,
elastische Dichtungen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Dichtungen
werden bereits seit Jahren dazu verwendet, um einen Eintritt von
Verunreinigungen und einen Austritt von Fluiden, wie etwa Schmiermitteln,
zu verhindern. Die Dichtungen bestehen typischerweise aus einem
Elastomermaterial. Im Speziellen sind Radialdichtungen geschaffen
worden, welche eine relativ steife Außenfläche haben, und zwar als Folge
der Verwendung eines steifen, ringförmigen Einsatzes, um den Eingriff
mit einer Wand einer äußeren Struktur
zu schaffen. Diese Dichtungen weisen typischerweise einen inneren
Eingriffsabschnitt auf, der aus einem Elastomer besteht, das steif
genug ist, um einen abdichtenden Eingriff mit einem Teil zu schaffen,
wie zum Beispiel einem Ölsteuerventil.
Oft müssen
diese Elastomere jedoch relativ steif sein, um eine angemessene
Abdichtkraft zu schaffen. Das hat zur Folge, dass eine relativ hohe
Kraft erforderlich ist, um diese Teile einzubauen. Genauer gesagt
können,
wenn ein Teil in eine Anordnung eingebaut werden muss, Abweichungen
zu einem Summierungszustand führen,
in welchem Toleranzen reduziert werden und es aufgrund von Fehlausrichtungen
von Bohrungsöffnungen
innerhalb der Anordnung nicht möglich
ist, das Teil erfolgreich einzubauen. Dieses Problem wird durch
die Verwendung einer relativ starren Elastomerdichtung verstärkt, da
das Teil nur sehr begrenzt in der Lage ist, sich innerhalb der Dichtung
zu bewegen. Es wäre
daher vorteilhaft, über eine
Elastomerdichtung zu verfügen,
die im Wesentlichen elastisch ist, um eine Einbringung unter geringerem
Kraftaufwand zu ermöglichen
und um Probleme im Zusammenhang mit der Summierung von Toleranzen
zu berücksichtigen
und dabei dennoch die erforderlichen Abdichtungskräfte zu schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Dichtung mit einem im Wesentlichen
ringförmigen
Elastomerkörper
mit einem S-förmigen
Querschnitt, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt
und einen Mittelabschnitt umfasst, der den ersten und den zweiten
Abschnitt verbindet. Ein erster Ring ist in dem ersten Abschnitt
angeordnet, und ein zweiter Ring ist in dem zweiten Abschnitt angeordnet.
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Weiter
Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die
detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele zwar die
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung angeben, jedoch nur Veranschaulichungszwecken dienen
und den Umfang der Erfindung keineswegs einschränken sollen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und
anhand der beigefügten Zeichnungen
besser verständlich,
in denen:
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1 eine
Schnittansicht durch einen Kopf, eine Frontplatte und eine Dichtung
ist, in welchen ein Ventil untergebracht ist; und
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht
der Dichtung aus 1 ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist rein beispielhafter
Natur und es sollen dadurch die Erfindung bzw. deren Anwendung oder
deren Nutzungsbereiche nicht eingeschränkt werden.
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In
den Zeichnungen, auf welche nun Bezug genommen wird, ist ein Abschnitt
einer beispielhaften Brennkraftmaschine 10 gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst
einen Kopf 12, eine Frontplatte 14, ein Ventil 16 und
eine Dichtung 18. Der Kopf 12 und die Frontplatte 14 sind
fest aneinander befestigt. Der Kopf 12 umfasst eine Öffnung 20 die
im Wesentlichen mit einer Öffnung 22 in
der Frontplatte 14 ausgerichtet ist.
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Das
Ventil 16 weist einen ersten Abschnitt 26 und
einen zweiten Abschnitt 28 auf. Der erste und der zweite
Abschnitt 26, 28 haben im Wesentlichen zylindrische
Körper.
Der erste Abschnitt 26 ist primär innerhalb der Frontplatte 14 angeordnet,
und der zweite Abschnitt 28 ist primär innerhalb des Kopfes 12 angeordnet.
Die Dichtung 18 schafft einen abdichtenden Eingriff zwischen
dem ersten Abschnitt 26 des Ventils 16 und der
Frontplatte 14. In dem vorliegenden Beispiel handelt es
sich bei dem Ventil 16 um ein Ölsteuerventil für einen
Nockenphasensteller. Die Dichtung 18 verhindert hier, dass Öl aus der
Frontplatte 14 nach außen
austritt. Während
die vorliegende Erfindung in dem vorliegenden Beispiel als eine Dichtung 18 für ein Ventil
verwendet wird, versteht es sich, dass die Dichtung 18 zur
Schaffung einer Abdichtung zwischen einer Anzahl von statischen
Strukturen verwendet werden könnte.
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Die
Dichtung 18 ist im Wesentlichen von ringförmiger Gestalt
und umfasst einen ersten Abschnitt 30, einen zweiten Abschnitt 32 und
einen Mittelabschnitt 34. Die Dichtung 18 besteht
aus einem Elastomermaterial, wie beispielsweise Polyacrylat. Die
Dichtung 18 kann zur weiteren Erleichterung des Ventileinbaus
auch eine Teflonbeschichtung aufweisen. Genauer gesagt kann auf
der Außenfläche 66 eine
Teflonbeschichtung angebracht sein.
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Der
erste Abschnitt 30 der Dichtung 18 weist einen
im Wesentlichen ringförmigen
Körper
mit einem im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt auf. Der erste Abschnitt 30 umfasst einen Körperabschnitt 36 und
einen sich davon erstreckenden Schenkelabschnitt 38. Der
Körperabschnitt 36 umfasst
einen trapezförmigen
Abschnitt 48, der sich im Wesentlichen ausgehend von diesem
nach außen
erstreckt, und nahe bei dem trapezförmigen Abschnitt 48 eine
Einführabschrägung 45.
Der Körperabschnitt 36 umfasst
weiterhin ein erstes Ende 40, ein zweites Ende 42,
eine Außenfläche 44 und
eine Innenfläche 46.
Die Außenfläche 44 erstreckt
sich entlang dem trapezförmigen
Abschnitt 48. Die Außenfläche 44 dichtet
gegen die Frontplatte 14 ab. Der Schenkelabschnitt 38 weist
einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt
sich im Wesentlichen senkrecht von der Innenfläche 46 nahe bei dem
zweiten Ende 42.
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In
dem ersten Abschnitt 30 befindet sich ein erster Rückhaltering 50.
Der Ring 50 kann, wie gezeigt, vollständig in den ersten Abschnitt 30 verkapselt
sein, oder kann einen freiliegenden Abschnitt aufweisen. Wie in 2 gezeigt,
ist der Ring 50 vollständig
in dem ersten Abschnitt 30 verkapselt, wodurch eine Korrosionsvermeidung
geschaffen wird. Der Ring 50 besteht aus einem starren
Material, wie beispielsweise Stahl, und schafft eine Rückhaltekraft zwischen
dem ersten Abschnitt 30 und der Frontplatte 14.
Der Ring 50 hat einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt
mit einem ersten Schenkelabschnitt 52, der sich im Wesentlichen
parallel zu der Öffnung 22 in
der Frontplatte 14 erstreckt, und einem zweiten Schenkelabschnitt 54,
der sich im Wesentlichen senkrecht dazu erstreckt. Der erste Schenkelabschnitt 52 des
ersten Rückhalterings 50 ist
im Wesentli chen innerhalb des Körperabschnitts 36 angeordnet.
Der zweite Schenkelabschnitt 54 des ersten Rückhalterings 50 ist
im Wesentlichen innerhalb des Körperabschnitts 38 angeordnet.
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Der
zweite Abschnitt 32 der Dichtung 18 weist einen
im Wesentlichen ringförmigen
Körper
mit einem im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt auf. Der zweite Abschnitt 32 umfasst einen
Körperabschnitt 56 und
einen sich davon erstreckenden Schenkelabschnitt 58. Der
Körperabschnitt 56 umfasst
ein erstes Ende 60, ein zweites Ende 62, eine Innenfläche 64 und
eine Außenfläche 66.
Die Außenfläche 66 hat
einen Vorsprung 68 nahe bei dem zweiten Ende 62,
der sich im Wesentlichen von diesem erstreckt und eine Dichtlippe
bildet. Der Vorsprung 68 schließt gegen den ersten Abschnitt 26 des
Ventils 16 hin und schafft einen abdichtenden Eingriff
mit diesem. Der Schenkelabschnitt 58 weist einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt sich im Wesentlichen
senkrecht von der oberen Fläche 64 nahe
bei dem ersten Ende 60.
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In
dem zweiten Abschnitt 32 befindet sich ein zweiter Rückhaltering 70.
Der Ring 70 kann, wie gezeigt, vollständig in dem zweiten Abschnitt 32 verkapselt
sein, oder kann zum Teil freiliegend sein. Wie in 2 gezeigt,
ist der Ring 70 vollständig
in dem zweiten Abschnitt 32 verkapselt, wodurch eine Korrosionsvermeidung
geschaffen wird. Der Ring 70 besteht aus einem starren
Material, wie beispielsweise Stahl, und schafft eine Abdichtkraft
zwischen dem zweiten Abschnitt 32 und dem Ventil 16.
Der Ring 70 hat einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt mit
einem ersten Schenkelabschnitt 72, der sich im Wesentlichen
parallel zu dem ersten Abschnitt 26 des Ventils 16 erstreckt,
und einem zweiten Schenkelabschnitt 74, der sich im Wesentlichen
senkrecht dazu erstreckt. Der erste Schenkelabschnitt 72 des zweiten
Rückhalterings 70 ist
im Wesentlichen innerhalb des Körperabschnitts 56 angeordnet.
Der zweite Schenkelab schnitt 74 des zweiten Rückhalterings 70 ist
im Wesentlichen innerhalb des Körperabschnitts 58 angeordnet.
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Der
Mittelabschnitt 34 erstreckt sich zwischen dem ersten Abschnitt 30 und
dem zweiten Abschnitt 32 und weist einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt auf. Ein erstes Ende 76 des Mittelabschnitts 34 erstreckt
sich von dem Schenkelabschnitt 38 des ersten Abschnitts 30.
Ein zweites Ende 78 des Mittelabschnitts 34 erstreckt
sich von dem Schenkelabschnitt 58 des zweiten Abschnitts 32.
Der Mittelabschnitt 34 ist daher unter einem Winkel relativ
zu der Frontplattenöffnung 22 und
zu dem Ventil 16 angeordnet.
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Der
erste Rückhaltering 50 schafft
einen Zwangseingriff zwischen dem ersten Abschnitt 30 der Dichtung 18 und
der Öffnung 22 in
der Frontplatte 14. Der zweite Rückhaltering 70 schafft
einen Zwangseingriff zwischen dem zweiten Abschnitt 32 der
Dichtung 18 und dem ersten Abschnitt 26 des Ventils 16. Da
das Ventil 16 gleichermaßen in dem Kopf 12 und der
Frontplatte 14 enthalten ist, macht eine Fehlausrichtung
zwischen den jeweils darin ausgebildeten Öffnungen 20 bzw. 22 eine
gewisse elastische Durchbiegung der Dichtung 18 erforderlich.
Der Mittelabschnitt 34 ist in der Lage, sich elastisch
zu biegen, wodurch ein Versatz zwischen dem Mittelpunkt der Öffnung 22 in
der Frontplatte 14 und dem Mittelpunkt der Öffnung 20 in
dem Kopf 12 kompensiert wird, während der erste und der zweite
Dichtungsabschnitt 30, 32 ein Abdicht- und Rückhaltevermögen zwischen
dem Ventil 16 und der Frontplatte 14 schaffen.
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Die
Beschreibung der Erfindung hat lediglich Beispielscharakter, und
Variationen davon, die nicht von dem Hauptinhalt der Erfindung abweichen,
sollen somit in den Schutzumfang der Erfindung fallen. Solche Variationen
sollen nicht als Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung
betrachtet werden.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Dichtung mit einem im Wesentlichen
ringförmigen
Elastomerkörper
mit einem S-förmigen
Querschnitt, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt
und einen Mittelabschnitt umfasst, der den ersten und den zweiten
Abschnitt verbindet. Ein erster Ring ist in dem ersten Abschnitt
angeordnet, und ein zweiter Ring ist in dem zweiten Abschnitt angeordnet.