DE19652020C2 - 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 vormontieren lassen.

Bei der Montage und insbesondere bei der automatischen Montage von Dichtungen ist es be­ sonders wichtig, die Dichtungen schnell in der gewünschten Lage und Ausrichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand zu positionieren und in dieser Position bis zur endgültigen Befesti­ gung zu fixieren. Beim Verrutschen der Dichtung oder gar beim unbemerkten Herabfallen wird die erforderliche Dichtigkeit nicht erreicht und macht eine Zeit- und kostenaufwendige Demon­ tage und erneute 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 Schrau­ ben, Bolzen usw. möglich sein.

Die DE 36 10 541 A1 beschreibt Zylinderkopfdichtungen, die durch über die Dichtungsebene vorstehende röhren- oder rinnenförmige Fixierelemente an Motorblock oder Zylinderkopf befes­ tigt werden können. Die Fixierelemente werden beim Herstellen der Dichtung ungefähr senk­ recht aus der Dichtungsebene ausgezogen und in ebenfalls im wesentlichen senkrecht zu den abzudichtenden Flächen von Motorblock bzw. Zylinderkopf verlaufende Befestigungsbohrungen eingepasst. Um ein Herabfallen der Dichtung von Motorblock oder Zylinderkopf zu verhindern, sind seitlich über das Fixierelement vorstehende Profilierungen vorhanden, die in komplementä­ re Ausnehmungen der Befestigungsbohrung einrasten.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Flachdichtung anzugeben, die sich auf einfache und sichere Weise und unter möglichst geringer Aufwendung von zusätzlichen Befestigungsmitteln auf dem abzudichtenden Gegenstand ausrichten und befestigen lässt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den Flachdichtungen gemäß Ansprüchen 1 und 2. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäßen Flachdichtungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Befestigungsnase aufweisen, welche aus der Dichtungsebene in Richtung auf den abzu­ dichtenden Gegenstand vorsteht. Die Befestigungsnasen sind in zugehörige Befestigungsöff­ nungen im abzudichtenden Gegenstand einpassbar, die von der Flachdichtung weg verlaufen. Die Befestigungsnasen verlaufen in einem solchen Winkel zur Dichtungsebene, dass sie in den Befestigungsöffnungen durch Eigenspannung unter Kraftschluss gehalten werden. Die Befesti­ gungsnasen bestehen daher aus einem federelastischen Material und insbesondere aus Metall.

Die Befestigungsnasen können entweder an der Flachdichtung befestigt 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 Befesti­ gungsnasen aus der Flachdichtung selbst durch Herausbiegen eines Teilbereichs der Flach­ dichtung aus der Dichtungsebene zu erzeugen. Dazu können entweder Teile des Dichtungs­ randes oder über den Dichtungsrand vorstehende Vorsprünge aus der Dichtungsebene her­ ausgebogen werden, oder die Flachdichtung wird entlang der äußeren Umrisse der Befesti­ gungsnase durchtrennt, wobei eine Verbindung zwischen Befestigungsnase und Flachdichtung bestehen bleibt, in deren Bereich die Befestigungsnase dann aus der Dichtungsebene heraus­ gebogen wird. Das Durchtrennen der Flachdichtung erfolgt vorzugsweise durch Stanzen.

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

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

Es ist jedoch auch möglich, pro Flachdichtung nur eine Befestigungsnase zu verwenden. Damit diese in der zugehörigen Befestigungsöffnung des abzudichtenden Gegenstandes durch Eigen­ spannung unter Kraftschluss gehalten wird, ist am abzudichtenden Gegenstand wenigstens ein Anschlag vorgesehen, an den die Flachdichtung sich anlehnt, um so die Befestigungsnase un­ ter der nötigen Spannung zu halten.

Zur besonders sicheren und exakten Positionierung und Fixierung kann die wenigstens eine Befestigungsnase so ausgestaltet sein, dass sie nicht nur durch Kraftschluss, sondern auch durch Formschluss in der zugehörigen Befestigungsöffnung gehalten wird, d. h. Form der Be­ festigungsnase und Form der Befestigungsöffnung werden aufeinander abgestimmt.

Die Ausgestaltung der Befestigungsnase ist grundsätzlich nicht auf bestimmte Formen be­ schränkt, sondern kann jede üblicherweise zur Herstellung von Formschlüssen geeignete Form aufweisen. Beispielhaft können T-, zungen- oder kalottenförmigen Profile genannt werden.

Auch für die Befestigungsöffnungen kommen verschiedene Ausgestaltungsformen in Betracht, die zweckmäßig in Abhängigkeit von der Form der Befestigungsnasen gewählt werden. Schlit­ ze, Sacklöcher oder Durchgangsbohrungen können beispielhaft genannt werden, gegebenen­ falls mit zusätzlichen Ausnehmungen für einen formschlüssigen Eingriff der Befestigungsnasen.

Der Einfachheit halber verlaufen die Befestigungsöffnungen von der abzudichtenden Gegenflä­ che des abzudichtenden Gegenstandes im wesentlichen senkrecht zur Gegenfläche in Rich­ tung auf das Innere des abzudichtenden Gegenstandes. Dies ist jedoch nicht grundsätzlich notwendig. Vielmehr können die Befestigungsöffnungen auch in beliebigen anderen Winkeln zur Gegenfläche verlaufen. Die Befestigungsnasen werden so aus der Dichtungsebene heraus­ gebogen, bzw. so zur Dichtungsebene befestigt, dass sie nicht im gleichen Winkel verlaufen wie die zugehörigen Befestigungsöffnungen im abzudichtenden Gegenstand, sondern mit einem etwas anderen Winkel. Je größer die Abweichungen beider Winkel, desto größer ist die Span­ nung, mit der die Flachdichtung auf dem abzudichtenden Gegenstand verspannt wird. Die Spannung sollte jedoch möglichst nicht so groß sein, dass sich die gesamte Flachdichtung vom abzudichtenden Gegenstand weg aufwölbt.

Beim Aufsetzen der Flachdichtung auf den abzudichtenden Gegenstand werden die Befesti­ gungsnasen so verformt, dass sie mit im wesentlichen gleichem Winkel zur Dichtungsebene verlaufen wie die zugehörigen Befestigungsöffnungen zur abzudichtenden Gegenfläche des abzudichtenden Gegenstandes. Dann wird die Flachdichtung mit den Befestigungsnasen voran auf den Gegenstand aufgesetzt, und die Befestigungsnasen werden in die zugehörigen Befesti­ gungsöffnungen geschoben. Nach dem Aufsetzen der Flachdichtung federn die Befestigungs­ nasen durch ihre Eigenspannung in den Befestigungsöffnungen auf und die Flachdichtung wird so durch Kraftschluss in der gewünschten Position gehalten, ohne dass zusätzliche Befesti­ gungsmittel erforderlich wären. Falls notwendig, können die erfindungsgemäßen Flachdichtun­ gen auf einfache Weise vom abzudichtenden Gegenstand auch wieder entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Konzept kann grundsätzlich auf jede Art von Flachdichtungen ange­ wendet werden. Die Erfindung eignet sich besonders für metallische Flachdichtungen und ist sowohl für einlagige als auch für mehrlagige Flachdichtungen einsetzbar. Bevorzugte Anwen­ dungsgebiete sind beispielsweise Zylinderkopfdichtungen und Auspuffdichtungen, z. B. Vertei­ ler- oder Krümmerdichtungen.

Bei mehrlagigen Flachdichtungen kann entweder nur eine der Dichtungslagen - und dann be­ vorzugt die dem abzudichtenden Gegenstand benachbarte Lage - wenigstens eine Befesti­ gungsnase aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, in mehreren oder allen Lagen der Flach­ dichtung eine oder mehrere Befestigungsnasen vorzusehen. Sind die Befestigungsnasen am Rand einer Dichtungslage angeordnet, können die dem Gegenstand näherliegenden Lagen zumindest im Bereich der Befestigungsnasen gegenüber den weiter entfernten Lagen in ihrer Breite verkürzt sein, so dass die Befestigungsnasen der übereinanderliegenden Schichten seit­ lich gegeneinander versetzt sind. Die Befestigungsnasen der weiter vom Gegenstand entfernt liegenden Dichtungsnasen sind zweckmäßig verlängert, so dass sie sicher in die entsprechen­ den Öffnungen im Gegenstand eingreifen können.

Bei im Inneren der Dichtungsfläche angeordneten Befestigungsnasen weisen die näher am Ge­ genstand befindlichen Lagen zweckmäßig Durchgangsöffnungen auf, deren Lage der Anord­ nung der Befestigungsnasen in einer weiter vom abzudichtenden Gegenstand entfernt ange­ ordneten Dichtungslage entspricht. Die Befestigungsnasen greifen dann durch diese Durch­ gangsöffnungen in die Befestigungsöffnungen des abzudichtenden Gegenstands ein.

Durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Befestigungsnasen erhöht sich die Feder­ kraft, mit der die Flachdichtung 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 erfindungsgemäße Flachdichtung, welche über einem abzudichtenden Gegenstand angeordnet ist, vor der Montage;

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

Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Flachdichtung, welche auf einem abzudichten­ den Gegenstand montiert ist, im Querschnitt;

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

Fig. 5 schematisch und im Querschnitt eine erfindungsgemäße zweilagige Flachdich­ tung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdich­ tung 1 im Querschnitt. Die gezeigte Flachdichtung kann beispielsweise als Abgaskümmerdich­ tung verwendet werden. Die Flachdichtung besteht aus einer Blechlage mit einer Durchgangs­ öffnung 6, welche in Lage und Größe der Öffnung 7 im abzudichtenden Gegenstand 3 ent­ spricht. Um die Durchgangsöffnung 6 umlaufend befindet sich in der Flachdichtung 1 eine Sicke 8 zur Abdichtung der Öffnung 6. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Flachdichtung sind Befestigungsnasen 2 angeordnet, die durch Umbiegen von Randbereichen der Flachdichtung 1 gebildet sind. Die Befestigungsnasen 2 sind so ausgebildet, dass sie in die entsprechenden Befestigungsöffnungen 4 im abzudichtenden Gegenstand 3 eingreifen können. Im gezeigten Fall sind die Befestigungsöffnungen 4 als Schlitze im Randbereich des abzudichtenden Ge­ genstands 3 abgebildet.

Zum Befestigen der Flachdichtung 1 werden die Befestigungsnasen 2 aufeinander zu gedrückt, so dass sie in etwa senkrecht zur Dichtungsebene stehen. Dann werden sie in die Befesti­ gungsöffnungen 4 eingeschoben, bis die Flachdichtung 1 auf dem abzudichtenden Gegenstand 3 aufliegt. Durch die Eigenspannung federn die Befestigungsnasen 2 in den Befestigungsöff­ nungen 4 auf, so dass die Flachdichtung 1 auf dem abzudichtenden Gegenstand durch Kraft­ schluss gehalten wird (vergl. Fig. 2). Die Flachdichtung ist auf diese Weise nicht nur gegen ein Herunterfallen vor der endgültigen Montage geschützt, sondern bereits in der gewünschten La­ ge auf dem abzudichtenden Gegenstand ausgerichtet und fixiert. Da die Flachdichtung auf dem Gegenstand bereits sicher fixiert ist, sind zu ihrer Befestigung nur noch sehr wenige oder gege­ benenfalls sogar überhaupt keine zusätzlichen Befestigungsmittel wie Schrauben, Bolzen oder ähnliches notwendig.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Flachdichtung, falls erforderlich, einfach und schnell vom abzudichtenden Gegenstand abgenommen werden, ohne dass dies zur Beschädigung der Flachdichtung oder des abzudichtenden Gegenstands führt.

Wenn eine besonders exakte Ausrichtung der Flachdichtung auf dem abzudichtenden Ge­ genstand gewünscht wird, können die Befestigungsnasen so ausgestaltet werden, dass sie auch formschlüssig in die zugehörigen Befestigungsöffnungen eingreifen. Ein Beispiel für eine derartige Ausgestaltung ist Fig. 4 zu entnehmen. Die hier in Seitenansicht abgebildete Befesti­ gungsnase 2 ist T-förmig ausgestaltet und sichert die Flachdichtung nach dem Einspannen in eine entsprechende Befestigungsöffnung im abzudichtenden Gegenstand gegen das Abrut­ schen von diesem und gegen seitliche Verschiebungen.

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

Fig. 5 verdeutlicht das erfindungsgemäße Konzept am Beispiel einer zweilagigen Flachdich­ tung. Über einer unteren Lage, die weitgehend der Flachdichtung gemäß Fig. 1 entspricht, ist eine weitere gesickte Lage angeordnet, die im Bereich der Befestigungsnasen 2 verbreitert ist, so dass die Befestigungsnasen der oberen Lage seitlich der Befestigungsnasen der unteren Lage vorstehen. Die Befestigungsnasen der oberen Schicht sind gegenüber denen der unteren Schicht verlängert, so dass beide Befestigungsnasenpaare sicher in die zugehörigen Befesti­ gungsöffnungen des abzudichtenden Gegenstandes eingreifen können.

Claims (12)

1. Flachdichtung (1) mit wenigstens zwei Befestigungsnasen (2) aus federelasti­ schem Material, welche aus der Dichtungsebene in Richtung auf den abzu­ dichtenden Gegenstand (3) vorstehen und in mindestens eine zugehörige Be­ festigungsöffnung (4), welche von der Flachdichtung (1) weg verläuft, einpass­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnasen (2) in einem solchen Winkel zu der Dichtungsebe­ ne verlaufen, dass die Flachdichtung (1) durch Eigenspannung unter Kraft­ schluss lösbar zu befestigen ist.

2. Flachdichtung (1) mit wenigstens einer Befestigungsnase (2) aus federelasti­ schem Material, welche aus der Dichtungsebene in Richtung auf den abzu­ dichtenden Gegenstand (3) vorsteht und in eine zugehörige Befestigungsöff­ nung (4), welche von der Flachdichtung (1) weg verläuft, einpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (1) an wenigstens einem Anschlag (5) des abzudichten­ den Gegenstandes (3) abstützbar ist und dass die Befestigungsnase (2) in ei­ nem solchen Winkel zu der Dichtungsebene verläuft, dass die Flachdichtung (1) durch Eigenspannung unter Kraftschluss lösbar zu befestigen ist.

3. Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Material aus Metall besteht.

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

5. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Herausbiegen eines Teil­ bereichs der Flachdichtung (1) aus der Dichtungsebene gebildet ist.

6. Flachdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Einstanzen der Außen­ umrisse der Befestigungsnase in die Dichtfläche unter Belassung eines Verbin­ dungssteges und anschließendes Umbiegen erhalten ist.

7. Flachdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungsnase (2) durch Umbiegen eines Ab­ schnitts des Dichtungsrandes oder eines über den Dichtungsrand vorstehenden Vorsprungs gebildet ist.

8. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungsnase (2) so ausgestaltet ist, dass sie zu­ sätzlich formschlüssig in die zugehörige Befestigungsöffnung (4) im abzudich­ tenden Gegenstand (3) einpassbar ist.

9. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zylinderkopfdichtung oder Auspuffdichtung, insbesondere Ver­ teiler- oder Krümmerdichtung, ist.

10. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrlagendichtung ist.

11. Flachdichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei oder mehr Dichtungslagen je wenigstens eine Befestigungsnase (2) ausgebildet ist.

12. Flachdichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der oder den Dichtungslagen, welche zwischen einer wenigstens eine Befestigungsnase (2) aufweisenden Dichtungslage und dem abzudichtenden Gegenstand (3) angeordnet sind, der Lage der wenigstens einen Befestigungs­ nase (2) angepasste Durchgangsöffnungen vorgesehen sind, welche von der wenigstens einen Befestigungsnase (2) durchgreifbar sind.