DE19652020A1 - Durch Kraftschluß positionier- und fixierbare Flachdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Flachdichtungen und insbesondere Flachdichtungen, die sich auf einfache Art und Weise auf dem abzudichtenden Gegenstand positionieren und vormon­ tieren lassen.

Bei der Montage und insbesondere bei der automatischen Mon­ tage von Dichtungen ist es besonders wichtig, die Dichtun­ gen schnell in der gewünschten Lage und Ausrichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand zu positionieren und in dieser Position bis zur endgültigen Befestigung zu fixieren. Beim Verrutschen der Dichtung oder gar beim unbemerkten Herab­ fallen wird die erforderliche Dichtigkeit nicht erreicht und macht eine zeit- und kostenaufwendige Demontage und er­ neute Montage der Dichtung erforderlich.

Ebenfalls aus Zeit- und Kostengründen sollten Ausrichtung und vorläufige Befestigung der Dichtung einfach und unter möglichst geringem Verbrauch von Befestigungsmitteln wie Schrauben, Bolzen usw. möglich sein.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Flach­ dichtung anzugeben, die sich auf einfache und sichere Weise und unter möglichst geringer Aufwendung von zusätzlichen Befestigungsmitteln auf dem abzudichtenden Gegenstand aus­ richten und fixieren läßt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Flachdichtung gemäß Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäßen Dichtungen sind dadurch gekennzeich­ net, daß sie wenigstens eine Befestigungsnase aufweisen, welche aus der Dichtungsebene in Richtung auf den abzudich­ tenden Gegenstand vorsteht. Die Befestigungsnasen sind in zugehörige Befestigungsöffnungen im abzudichtenden Gegen­ stand einpaßbar, die von der abzudichtenden Gegenfläche des Gegenstandes in Richtung auf das Innere des abzudichtenden Gegenstandes verlaufen. Die Befestigungsnasen werden in den Befestigungsöffnungen durch Eigenspannung unter Kraftschluß gehalten. Zweckmäßig bestehen die Befestigungsnasen daher aus einem federelastischen Material und insbesondere aus Metall.

Die Befestigungsnasen können entweder an der Dichtung be­ festigt sein, was auf jede an sich bekannte und zweckmäßige Art geschehen kann. Beispielhaft können das Verschweißen, Nieten, Löten oder Verkleben genannt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Befestigungsnasen aus der Dichtung selbst durch Herausbiegen eines Teilbe­ reichs der Dichtung aus der Dichtungsebene zu erzeugen. Da­ zu können entweder Teile des Dichtungsrandes oder über den Dichtungsrand vorstehende Vorsprünge aus der Dichtungsebene herausgebogen werden, oder die Dichtung wird entlang der äußeren Umrisse der Befestigungsnase durchtrennt, wobei eine Verbindung zwischen Befestigungsnase und Dichtung be­ stehen bleibt, in deren Bereich die Befestigungsnase dann aus der Dichtungsebene herausgebogen wird. Das Durchtrennen der Dichtung erfolgt vorzugsweise durch Stanzen.

Lage und Anzahl der Befestigungsnasen auf der Dichtfläche richten sich nach Art und Größe der Dichtung. Befestigungs­ nasen können entlang des Dichtungsrandes und/oder im Inne­ ren der Dichtung angeordnet sein.

Zur sicheren Positionierung und Fixierung werden pro Dich­ tung vorzugsweise wenigstens zwei Befestigungsnasen verwen­ det, die entsprechend der Größe der zugehörigen Befesti­ gungsöffnungen im abzudichtenden Gegenstand gestaltet sind.

Es ist jedoch auch möglich, pro Dichtung nur eine Befesti­ gungsnase zu verwenden. Damit diese in der zugehörigen Be­ festigungsöffnung des abzudichtenden Gegenstandes durch Eigenspannung unter Kraftschluß gehalten wird, ist am abzu­ dichtenden Gegenstand zweckmäßig wenigstens ein Anschlag vorgesehen, an den die Dichtung sich anlehnt, um so die Be­ festigungsnase unter der nötigen Spannung zu halten.

Zur besonders sicheren und exakten Positionierung und Fi­ xierung kann die wenigstens eine Befestigungsnase so ausge­ staltet sein, daß sie nicht nur durch Kraftschluß, sondern auch durch Formschluß in der zugehörigen Befestigungsöff­ nung gehalten wird, d. h. Form der Befestigungsnase und Form der Befestigungsöffnung werden aufeinander abgestimmt.

Die Ausgestaltung der Befestigungsnase ist grundsätzlich nicht auf bestimmte Formen beschränkt, sondern kann jede überlicherweise zur Herstellung von Formschlüssen geeig­ nete Form aufweisen. Beispielhaft können T-, zungen- oder kalottenförmigen Profile genannt werden.

Auch für die Befestigungsöffnungen kommen verschiedene Aus­ gestaltungsformen in Betracht, die zweckmäßig in Abhängig­ keit von der Form der Befestigungsnasen gewählt werden.

Schlitze, Sacklöcher oder Durchgangsbohrungen können bei­ spielhaft genannt werden, gegebenenfalls mit zusätzlichen Ausnehmungen für einen formschlüssigen Eingriff der Be­ festigungsnasen.

Der Einfachheit halber verlaufen die Befestigungsöffnungen von der abzudichtenden Gegenfläche des abzudichtenden Ge­ gegenstandes im wesentlichen senkrecht zur Gegenfläche in Richtung auf das Innere des abzudichtenden Gegenstandes. Dies ist jedoch nicht grundsätzlich notwendig. Vielmehr können die Befestigungsöffnungen auch in beliebigen ande­ ren Winkeln zur Gegenfläche verlaufen. Die Befestigungs­ nasen werden so aus der Dichtungsebene herausgebogen, bzw. so zur Dichtungsebene befestigt, daß sie nicht im gleichen Winkel verlaufen wie die zugehörigen Befestigungsöffnungen im abzudichtenden Gegenstand, sondern mit einem etwas an­ deren Winkel. Je größer die Abweichungen beider Winkel, desto größer ist die Spannung, mit der die Dichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand verspannt wird. Die Span­ nung sollte jedoch möglichst nicht so groß sein, daß sich die gesamte Dichtung vom abzudichtenden Gegenstand weg auf­ wölbt.

Beim Aufsetzen der Dichtung auf den abzudichtenden Gegen­ stand werden die Befestigungsnasen so verformt, daß sie mit im wesentlichen gleichem Winkel zur Dichtungsebene verlau­ fen wie die zugehörigen Befestigungsöffnungen zur abzudich­ tenden Gegenfläche des abzudichtenden Gegenstandes. Dann wird die Dichtung mit den Befestigungsnasen voran auf den Gegenstand aufgesetzt, und die Befestigungsnasen werden in die zugehörigen Befestigungsöffnungen geschoben. Nach dem Aufsetzen der Dichtung federn die Befestigungsnasen durch ihre Eigenspannung in den Befestigungsöffnungen auf und die Dichtung wird so durch Kraftschluß in der gewünschten Posi­ tion gehalten, ohne daß zusätzliche Befestigungsmittel er­ forderlich wären. Falls notwendig, können die erfindungsge­ mäßen Dichtungen auf einfache Weise vom abzudichtenden Ge­ genstand auch wieder entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Konzept kann grundsätzlich auf jede Art von Flachdichtungen angewendet werden. Die Erfindung eignet sich besonders für metallische Dichtungen und ist sowohl für einlagige als auch für mehrlagige Dichtungen einsetzbar. Bevorzugte Anwendungsgebiete sind beispiels­ weise Zylinderkopfdichtungen und Auspuffdichtungen, z. B. Verteiler- oder Krümmerdichtungen.

Bei mehrlagigen Dichtungen kann entweder nur eine der Dich­ tungslagen - und dann bevorzugt die dem abzudichtenden Ge­ genstand benachbarte Lage - wenigstens eine Befestigungsnase aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, in mehreren oder allen Lagen der Dichtung eine oder mehrere Befestigungs­ nasen vorzusehen. Sind die Befestigungsnasen am Rand einer Dichtungslage angeordnet, können die dem Gegenstand näher­ liegenden Lagen zumindest im Bereich der Befestigungsnasen gegenüber den weiter entfernten Lagen in ihrer Breite ver­ kürzt sein, so daß die Befestigungsnasen der übereinander­ liegenden Schichten seitlich gegeneinander versetzt sind. Die Befestigungsnasen der weiter vom Gegenstand entfernt liegenden Dichtungsnasen sind zweckmäßig verlängert, so daß sie sicher in die entsprechenden Öffnungen im Gegenstand eingreifen können.

Bei im Inneren der Dichtungsfläche angeordneten Befesti­ gungsnasen weisen die näher am Gegenstand befindlichen Lagen zweckmäßig Durchgangsöffnungen auf, deren Lage der Anordnung der Befestigungsnasen in einer weiter vom ab­ zudichtenden Gegenstand entfernt angeordneten Dichtungs­ lage entspricht. Die Befestigungsnasen greifen dann durch diese Durchgangsöffnungen in die Befestigungsöffnungen des abzudichtenden Gegenstands ein.

Durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Befesti­ gungsnasen erhöht sich die Federkraft, mit der die Dich­ tung auf dem abzudichtenden Gegenstand gehalten wird, und die Befestigung wird sicherer.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigt

Fig. 1 schematisch und im Querschnitt eine erfindungs­ gemäße Flachdichtung, welche über einem abzudich­ tenden Gegenstand angeordnet ist, vor der Mon­ tage;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Dichtung gemäß Fig. 1 nach der Montage auf dem abzudichtenden Gegenstand;

Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Dichtung, welche auf einem abzudichtenden Gegenstand montiert ist, im Querschnitt;

Fig. 4 schematisch eine Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Befestigungsnase in Seitenansicht, und

Fig. 5 schematisch und im Querschnitt eine erfindungsge­ mäße zweilagige Dichtung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäßen Dichtung 1 im Querschnitt. Die ge­ zeigte Dichtung kann beispielsweise als Abgaskrümmer- Dichtung verwendet werden. Die Dichtung besteht aus einer Blechlage mit einer Durchgangsöffnung 6, welche in Lage und Größe der Öffnung 7 im abzudichtenden Gegenstand 3 ent­ spricht. Um die Durchgangsöffnung 6 umlaufend befindet sich in der Dichtung 1 eine Sicke 8 zur Abdichtung der Öffnung 6. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Dichtung sind Be­ festigungsnasen 2 angeordnet, die durch Umbiegen von Rand­ bereichen der Dichtung 1 gebildet sind. Die Befestigungs­ nasen 2 sind so ausgebildet, daß sie in die entsprechenden Befestigungsöffnungen 4 im abzudichtenden Gegenstand 3 ein­ greifen können. Im gezeigten Fall sind die Befestigungsöff­ nungen 4 als Schlitze im Randbereich des abzudichtenden Ge­ genstands 3 abgebildet.

Zum Befestigen der Dichtung 1 werden die Befestigungsnasen 2 aufeinander zu gedrückt, so daß sie in etwa senkrecht zur Dichtungsebene stehen. Dann werden sie in die Befestigungs­ öffnungen 4 eingeschoben, bis die Dichtung 1 auf dem abzu­ dichtenden Gegenstand 3 aufliegt.

Durch die Eigenspannung federn die Befestigungsnasen 2 in den Befestigungsöffnungen 4 auf, so daß die Dichtung 1 auf dem abzudichtenden Gegenstand durch Kraftschluß gehalten wird (vergl. Fig. 2). Die Dichtung ist auf diese Weise nicht nur gegen ein Herunterfallen vor der endgültigen Montage geschützt, sondern bereits in der gewünschten Lage auf dem abzudichtenden Gegenstand ausgerichtet und fixiert. Da die Dichtung auf dem Gegenstand bereits sicher fixiert ist, sind zu ihrer Befestigung nur noch sehr wenige oder gegebenenfalls sogar überhaupt keine zusätzlichen Befesti­ gungsmittel wie Schrauben, Bolzen oder ähnliches notwendig.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Dichtung, falls erfor­ derlich, einfach und schnell vom abzudichtenden Gegenstand abgenommen werden, ohne daß dies zur Beschädigung der Dich­ tung oder des abzudichtenden Gegenstands führt.

Wenn eine besonders exakte Ausrichtung der Dichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand gewünscht wird, können die Befestigungsnasen so ausgestaltet werden, daß sie auch formschlüssig in die zugehörigen Befestigungsöffnungen ein­ greifen. Ein Beispiel für eine derartige Ausgestaltung ist Fig. 4 zu entnehmen. Die hier in Seitenansicht abgebildete Befestigungsnase 2 ist T-förmig ausgestaltet und sichert die Dichtung nach dem Einspannen in eine entsprechende Be­ festigungsöffnung im abzudichtenden Gegenstand gegen das Abrutschen von diesem und gegen seitliche Verschiebungen.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Dichtung gemäß Fig. 1 und 2, wobei gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie in den vorangegangenen Figuren besitzen. Die Dichtung 1 weist jedoch nur eine seitliche Befestigungsnase 2 auf. Auf der gegenüberliegenden Dichtungsseite stützt sich die Dichtung an einem Anschlag 5 im abzudichtenden Gegenstand ab, so daß auf die Befestigungsnase 2 eine hinreichende Kraft ausgeübt wird, um die Dichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand 3 zu verspannen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Konzepts können so ebenfalls erreicht werden.

Fig. 5 verdeutlicht das erfindungsgemäße Konzept am Bei­ spiel einer zweilagigen Dichtung. Über einer unteren Lage, die weitgehend der Dichtung gemäß Fig. 1 entspricht, ist eine weitere gesickte Lage angeordnet, die im Bereich der Befestigungsnasen 2 verbreitert ist, so daß die Befesti­ gungsnasen der oberen Lage seitlich der Befestigungsnasen der unteren Lage vorstehen. Die Befestigungsnasen der obe­ ren Schicht sind gegenüber denen der unteren Schicht ver­ längert, so daß beide Befestigungsnasenpaare sicher in die zugehörigen Befestigungsöffnungen des abzudichtenden Gegen­ standes eingreifen können.

Claims (13)

1. Flachdichtung (1) mit wenigstens einer Befestigungs­ nase (2), welche aus der Dichtungsebene in Richtung auf den abzudichtenden Gegenstand (3) vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsnase (2) in eine zugehörige Be­ festigungsöffnung (4), welche von der abzudichtenden Gegenfläche in Richtung auf das Innere des abzudich­ tenden Gegenstandes (3) verläuft, einpaßbar und in dieser durch Eigenspannung unter Kraftschluß lösbar zu befestigen ist.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) aus einem federelastischen Material und insbesondere aus Metall besteht.

3. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) an der Dichtung befestigt und insbesondere durch Schweißen, Nieten, Löten oder Kleben befestigt ist.

4. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Herausbiegen eines Teilbereichs der Dichtung aus der Dichtungsebene gebildet ist.

5. Flachdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Einstanzen der Außenumrisse der Befestigungsnase in die Dichtfläche unter Belassung eines Verbindungs­ steges und anschließendes Umbiegen erhalten ist.

6. Flachdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Umbiegen eines Abschnitts des Dichtungsrandes oder eines über den Dichtungsrand vorstehenden Vorsprungs gebildet ist.

7. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Befestigungsnase (2) so aus­ gestaltet ist, daß sie zusätzlich formschlüssig in die zugehörige Befestigungsöffnung (4) im abzudichtenden Gegenstand (3) einpaßbar ist.

8. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie an wenigstens einem Anschlag (5) des abzu­ dichtenden Gegenstandes (3) abstützbar ist.

9. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei oder mehr Befestigungsnasen (2) auf­ weist.

10. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, nämlich Zylinderkopfdichtung oder Auspuffdichtung, insbesondere Verteiler- oder Krümmerdichtung.

11. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1-10, nämlich Mehrlagendichtung.

12. Flachdichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei oder mehr Dichtungslagen je wenigstens eine Befestigungsnase (2) ausgebildet ist.

13. Flachdichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder den Dichtungslagen, welche zwischen einer wenigstens eine Befestigungsnase aufweisenden Dichtungslage und dem abzudichtenden Gegenstand (3) angeordnet sind, der Lage der wenigstens einen Be­ festigungsnase angepaßte Durchgangsöffnungen vorge­ sehen sind, welche von der wenigstens einen Befesti­ gungsnase durchgreifbar sind.