DE19822772A1 - Mehrlagenflachdichtung und Verfahren zum lösbaren Verbinden von Lagen einer Mehrlagenflachdichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine mehrlagige Flachdichtung sowie ein Verfahren zum lösbaren Verbinden der einzelnen Dichtungslagen beschrieben. Die Flachdichtung weist einen Dichtungsdurchbruch sowie mindestens zwei Lagen, welche zusammen mindestens drei Ausnehmungen und mindestens drei Laschen, die jeweils mit einem Laschenende mit einer der Lagen verbunden sind, auf, wobei jeder Lasche einer Lage mindestens eine Ausnehmung einer anderen Lage räumlich zugeordnet ist und die Lagen durch eine lösbare Steckverbindung, welche durch Eingriff der Laschen in die korrespondierende Ausnehmung gebildet ist, unverlierbar miteinander verbunden sind. Die Laschen greifen mit Spiel oder unter linienförmigem Kraftschluß in die Ausnehmungen ein. Das Verbinden der einzelnen Dichtungslagen erfolgt dadurch, daß eine mit Ausnehmungen versehene Dichtungslage gewölbt, die Ausnehmungen über den freien Laschenenden angeordnet werden und die Ausnehmungen durch Entwölben der Dichtungslage mit den Laschen in Eingriff gebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung mit minde­ stens einem Dichtungsdurchbruch und mindestens zwei Lagen, die zusammen mindestens drei Ausnehmungen und mindestens drei Laschen, welche mit jeweils einem Laschenende mit einer der Lagen verbunden sind, auf­ weisen, wobei jeder Lasche einer Lage mindestens eine Ausnehmung einer anderen Lage räumlich zugeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum lösbaren Verbinden der Lagen.

Bei mehrlagigen Flachdichtungen müssen die Einzel­ lagen bereits während einzelner Produktionsschritte und auch später beim Einbau zwischen abzudichtende Flächen unverlierbar miteinander verbunden sein. Der­ zeit gibt es verschiedene Ansätze, die Einzellagen miteinander zu verbinden.

So ist es beispielsweise bekannt, die einzelnen Lagen durch Nieten oder Punktschweißen unlösbar relativ zueinander zu fixieren. Die EP 0 500 273 beschreibt eine mehrlagige Metalldichtung, welche einstückig mit einer ersten Lage ausgebildete, laschenartige Biege­ streifen aufweist, die in korrespondierende Ausneh­ mungen einer zweiten Lage eingreifen. Die Biege­ streifen sind zunächst senkrecht zur Lagenebene an­ geordnet und werden nach dem Übereinanderschichten der Einzellagen vollständig auf die zweite Lage umge­ falzt. Die Laschen liegen dann unter Kraftschluß ganzflächig auf der zweiten Lage auf und führen zu einer unlösbaren Verbindung zwischen beiden Lagen.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekann­ ten Verbindungsarten ist, daß die einzelnen Lagen nicht oder nur mit großem Aufwand wieder getrennt werden können. Insbesondere bei der Produktion wird beispielsweise zum Zwecke der Nacharbeit einzelner Lagen oder auch als Transporthilfe jedoch oftmals eine Verbindung benötigt, die beschädigungslos lösbar ist und die darüber hinaus auch das Wiederverbinden der Einzellagen gestattet. Auch bei einem späteren Einbau der Dichtung zwischen die abzudichtenden Flächen ist oftmals nicht notwendigerweise eine un­ lösbare Verbindung zwischen den Einzellagen einer mehrlagigen Flachdichtung erforderlich, da die Ein­ baupressung eine ausreichende Fixierung der Einzel­ lagen zueinander gewährleistet.

Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine lös­ bare Verbindung zwischen einzelnen Lagen einer mehr­ lagigen Flachdichtung zu schaffen, welche einfach und schnell sowohl montiert als auch demontiert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Flachdichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen bevorzugte Aus­ gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß sind die einzelnen Lagen der metal­ lischen Flachdichtung unverlierbar durch eine lösbare und wieder herstellbare Steckverbindung relativ zueinander fixierbar, wenn die Laschen einer ersten Lage in die räumlich zugeordneten Ausnehmungen mindestens einer weiteren Lage eingreifen und zwi­ schen Lasche und Oberfläche der mit einer Ausnehmung versehenen Lage kein großflächig kraftschlüssiger Kontakt besteht. Der Eingriff ist stattdessen entweder mit Spiel behaftet oder bevorzugt in Form eines linienförmigen Kraftschlusses zwischen der Lasche und der mit der Ausnehmung versehenen Lage ausgebildet. Bei der linienförmigen Kraftübertragung berührt nur eine Kante, eine Seitenfläche oder ein kleiner Oberflächenbereich der die Ausnehmung auf­ weisenden Lage die Lasche vorteilhafterweise unter einer geringfügigen Vorspannung, so daß die einzelnen Lagen spielfrei lösbar geklemmt sind.

Es hat sich herausgestellt, daß bei geeigneter Anordnung von Laschen und Ausnehmungen in der Regel bereits drei aus je einer Lasche und einer Ausnehmung gebildete Steckverbindungen pro Flachdichtung aus­ reichen, um eine funktionssichere Verbindung der ein­ zelnen Lagen zu gewährleisten. Bevorzugt werden jedoch vier oder mehr solcher Steckverbindungen ver­ wendet. Die Steckverbindungen können wahlweise, ähnlich den Nietlaschen, außerhalb der Dichtfläche angeordnet sein oder in für die Dichtwirkung unkritischen Bereichen innerhalb der Dichtflächen angebracht werden.

Die mit einem Ende an einer Lage befestigten und mit dem anderen Ende von der Lage abstehenden Laschen weisen bevorzugt eine Streifenform auf und sind z. B. durch Stanzen einstückig mit einer Dichtungslage aus­ gebildet. Die Verwendung anderer Laschenformen sowie separat hergestellter und auf der Dichtungslage befestigter Laschen ist jedoch gleichfalls denkbar. Werden die Laschen durch Stanzen geformt, so können die Laschen entweder über der ausgestanzten Öffnung angeordnet werden oder aber auf die Laschen auf­ weisende Lage zurückgefaltet werden. Das Umfalten erfordert jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt.

Die Ausnehmungen können in Form eines beispielsweise rechteckigen Loches oder einer Randausnehmung aus­ gebildet sein.

Es ist möglich, eine Lage nur mit Laschen und minde­ stens eine weitere Lage nur mit Ausnehmungen vor­ zusehen. Es ist jedoch gleichfalls denkbar, eine erste Lage sowohl mit Laschen als auch mit Ausnehmun­ gen vorzusehen und bei einer zweiten Lage Ausnehmun­ gen an den korrespondierenden Positionen der Laschen der ersten Lage und Laschen an den korrespondierenden Positionen der Ausnehmungen der ersten Lage vorzu­ sehen.

Laschen und Ausnehmungen sind zweckmäßigerweise in den Randbereichen einer Lage angeordnet. Bei Lagen mit rechteckiger Form befinden sich die Laschen und Ausnehmungen vorteilhafterweise in gegenüberliegenden Bereichen entlang zweier paralleler Längsseiten, wobei alle Laschen entlang der zu diesen Längsseiten senkrechten Querseiten der Lage ausgerichtet sind. Auf diese Weise werden Steckrichtungen vorgegeben, welche parallel zu den Querseiten verlaufen.

Um ein unverlierbares Verbinden der Lagen zu er­ möglichen, ist eine geeignete Anordnung der Laschen zueinander und zu den Ausnehmungen erforderlich. Denkbar sind beispielsweise die folgenden Möglich­ keiten. Sind alle Laschen auf einer einzigen, recht­ eckigen Lage angeordnet, so weisen die nicht mit der Lage verbundenen freien Enden von auf gegenüberlie­ genden Längsseiten einer Lage befindlichen Laschen bevorzugt entweder alle in Richtung Lagenmitte (Fig. 1) oder alle in die entgegengesetzte Richtung. Weisen zwei zu verbindende rechteckige Lagen jeweils an einer Lagenlängsseite Laschen und an einer gegenüber­ liegenden Lagenlängsseite Ausnehmungen auf, so weisen die freien Laschenenden der einen Lage in Richtung auf die Lagenmitte (Fig. 2 links), während die freien Laschenenden der anderen Lage von der Lagenmitte weg zeigen (Fig. 2 rechts). Durch Wahl des Abstandes zwischen in Steckrichtung versetzt angeordneten Laschen bzw. Ausnehmungen läßt sich beeinflussen, ob die Lagen zueinander ein einstellbares Spiel auf­ weisen oder aber geklemmt miteinander verbunden sind.

Zum Ausbilden oder Lösen der Steckverbindung zwischen den Lagen wird eine Lage gewölbt, so daß die Ausneh­ mungen über den freien Enden der Laschen angeordnet sind. Anschließend werden die Laschen mit den Ausneh­ mungen in Eingriff gebracht oder der Eingriff auf­ gehoben. Schließlich wird die gewölbte Lage unter einer zur Lagenebene senkrechten Relativbewegung bezüglich der mindestens einen weiteren Lage wieder entwölbt.

Im Gegensatz zu den aus der EP 0 500 273 bekannten Laschen werden die erfindungsgemäßen Laschen aufgrund des gegebenenfalls mehrfachen Öffnens und Schließens der Steckverbindung wesentlich stärker belastet. Insbesondere muß dabei vermieden werden, daß sich die Laschen beim Öffnen bzw. Schließen verbiegen, wodurch die Wiederverschließbarkeit bzw. das erneute Öffnen beeinträchtigt würde. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, die Laschen bereichs­ weise oder entlang ihrer gesamten Länge mit einer Versteifungsprägung zu versehen, welche vorteil­ hafterweise parallel zur Steckrichtung angeordnet ist und als Sicke ausgebildet sein kann.

Weitere Einzelheiten und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Figuren und Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen erfin­ dungsgemäß ausgebildeter Flachdich­ tungslagen in Aufsicht;

Fig. 3 bis 6 erfindungsgemäße Eingriffe der Laschen in die Ausnehmungen in Schnittansicht; und

Fig. 7 eine mit einer Versteifungsprägung versehene erfindungsgemäße Lasche.

Obwohl im folgenden exemplarisch rechteckige Dich­ tungslagen beschrieben werden, versteht es sich von selbst, daß die erfindungsgemäße Steckverbindung auch für beispielsweise kreisrunde oder anders geformte Flachdichtungslagen geeignet ist.

In Fig. 1 ist auf der linken Seite eine rechteckige metallische Flachdichtungslage 1 mit zwei Längsseiten 10, 10', zwei Querseiten 11, einem Dichtungsdurch­ bruch 8 und vier beispielsweise durch Stanzen aus­ gebildeten Laschen 3 dargestellt. Die Laschen 3 besitzen ein mit der Lage 1 verbundenes Laschenende 3" und ein freies Laschenende 3', welches einen Überstand über die Lagenebene aufweist. Die Laschen 3 sind jeweils in Bereichen entlang der beiden der Längsseiten 10, 10', der Lage 1 angeordnet, wobei alle freien Enden 3' in Richtung auf die Lagenmitte weisen, um eine unverlierbare Verbindung der einzel­ nen Dichtungslagen zu gewährleisten. Die Steckrich­ tungen zum Einführen bzw. Ausführen der Laschen ver­ laufen parallel zu den Querseiten 11.

Auf der rechten Seite von Fig. 1 ist eine weitere Lage 2 dargestellt, welche zwei als Löcher 4 aus­ gebildete Ausnehmungen sowie zwei Randausnehmungen 4' aufweist. Die Ausnehmungen 4, 4' sind jeweils an Positionen ausgebildet, welche ungefähr mit der Lage der Laschenenden 3" von Lage 1 korrespondieren. Die mehrlagige Flachdichtung setzt sich aus einer Lage 1 und einer oder mehreren Lagen 2 zusammen, wobei die Laschen 3 der Lage 1 mit den Ausnehmungen 4, 4' der mindestens einen Lage 2 in Eingriff stehen.

Die in Fig. 2 dargestellten Flachdichtungslagen 1', 2' ähneln den Lagen 1, 2 aus Fig. 1. Jede der beiden Lagen 1', 2' weist jedoch sowohl Laschen 3 als auch Ausnehmungen 4 auf. Die Laschen 3 sind dabei derart angeordnet, daß die beiden freien Laschenenden 3' der Lage 1' zur Lagenmitte weisen, während das eine freie Laschenende 3' der Lage 2' von der Lagenmitte weg weist. Diese relative Ausrichtung von auf unter­ schiedlichen Lagen 1', 2' ausgebildeten Laschen erlaubt eine unverlierbare Verbindung der beiden Lagen.

Das Verbinden der Einzellagen 1, 1', 2, 2' kann auf besonders einfache Weise beispielsweise dadurch er­ folgen, daß zunächst alle im Bereich der Längsseite 10 angeordneten Laschen 3 der Lage 1, 1' in die kor­ respondierenden Ausnehmungen 4 der Lage 2, 2' ein­ geführt werden. Anschließend wird die Lage 2, 2' durch Druck auf die zur Steckrichtung senkrechten Längsseiten 10, 10' leicht gewölbt, bis die Ausneh­ mungen 4, 4' über den freien Enden 3' der auf der Lage 1, 1' ausgebildeten Laschen 3 angeordnet sind. Die freien Enden 3' werden in die Ausnehmungen ein­ geführt und der Druck auf die gewölbte Lage 2, 2' vermindert, woraufhin sich die gewölbte Lage 2, 2' entwölbt und auch die restlichen Laschen 3 in die entsprechenden Ausnehmungen 4, 4' eingreifen. Wenn drei oder mehr Lagen vorgesehen werden, kann analog vorgegangen werden. Die einzelnen Lagen 1, 1', 2, 2' sind damit lösbar und funktionssicher miteinander verbunden, ohne daß in einem zusätzlichen Arbeitsgang das aus dem Stand der Technik bekannte vollständige Umfalzen der Laschen auf die mit Ausnehmungen ver­ sehene Lage erforderlich wäre.

In den Fig. 3 bis 6 sind unterschiedliche Ausgestal­ tungen des lösbaren Eingriffes der Lasche 3 einer ersten Lage 1 in die Ausnehmungen 4 einer zweiten Lage 2 dargestellt. In den Fig. 3 und 4 ist das laschenförmig ausgestanzte Material 3 der Lage 1 im wesentlichen noch im Bereich der durch das Stanzen in der Lage 1 gebildeten Öffnung 13 angeordnet, das freie Ende 3' der Lasche 3 liegt jedoch außerhalb der Lagenebene. Die Lasche 3 steht bevorzugt unter einem flachen Winkel von der Lagenebene ab, wobei die Lasche 3 im Bereich 14 des freien Endes 3' wieder parallel zur Lage 1 verlaufen kann (Fig. 4 und 6). Die Lasche 3 befindet sich gemäß den Fig. 3 und 5 in linienförmigem Kontakt mit mindestens einer Kante 5 der Lage 2. Erfindungsgemäß wird unter linienförmigem Kontakt auch ein annähernd linienförmiger (z. B. streifenförmiger) Kontakt von einer Seitenfläche der Lage 2 mit der Lasche 3 oder von dem parallel zur Lagenebene verlaufenden Bereich 14 der Lasche 3 mit der Oberfläche 15 der Lage 3, sofern die Fläche des Bereiches 14 deutlich geringer ist als die Gesamt­ fläche der Lasche 3, verstanden. Entscheidend ist hierbei, daß sich die Lasche 3 nicht großflächig in Kraftschluß mit der Lage 2 befindet, wodurch das Aus­ bilden einer wieder lösbaren Steckverbindung ver­ hindert würde. Die Lasche 3 kann auch unter Spiel in die Ausnehmung 4 eingreifen (Fig. 4 und 6). Die Aus­ gestaltung der Erfindung gemäß Fig. 5 und 6 sieht vor, die Lasche 3 in Richtung auf die Lage 1 zurück­ zubiegen.

In Fig. 7 ist ausschnittsweise eine dreilagige Flach­ dichtung im Bereich einer mit einer Verstärkungswulst 9 versehenen Lasche 3 in Aufsicht sowie in zwei zueinander senkrechten Schnittansichten A-A und B-B dargestellt. Die Lasche 3 der Lage 1 greift in Rand­ ausnehmungen 4' der beiden Lagen 2 und 12 ein. Die Wulst 9 verläuft von der Mitte der Lasche 3 über das Laschenende 3" hinweg bis in den planaren Bereich der Lage 1.

Claims (16)

1. Flachdichtung mit mindestens einem Dichtungs­ durchbruch und mindestens zwei Lagen, die zusam­ men mindestens drei Laschen, welche mit jeweils einem Laschenende mit einer der Lagen verbunden sind, und mindestens drei Ausnehmungen auf­ weisen, wobei jeder Lasche einer Lage mindestens eine Ausnehmung einer anderen Lage räumlich zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (1, 1', 2, 2', 12) durch eine lös­ bare Steckverbindung, welche durch Eingriff der Laschen (3) in die räumlich zugeordneten Ausneh­ mungen (4, 4') gebildet ist, unverlierbar mitei­ nander verbunden sind, wobei der Eingriff der Laschen (3) mit Spiel behaftet oder in Form eines linienförmigen Kraftschlusses zwischen der Lasche (3) und der mit der Ausnehmung (4, 4') versehenen Lage (1, 2, 2', 12) ausgebildet ist.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Laschen (3) streifenförmig ausgebildet sind.

3. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) parallel zueinander angeordnet sind.

4. Flachdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freien Enden (3') von in Steckrichtung versetzt auf verschiedenen Lagen (1', 2') angeordneten Laschen (3) in die gleiche Richtung weisen.

5. Flachdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freien Enden (3') von in Steckrichtung versetzt auf der gleichen Lage (1) angeordneten Laschen (3) in entgegengesetzte Richtungen weisen.

6. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen unter einem flachen Winkel von der Lage (1, 1', 2') abstehen.

7. Flachdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des freien Endes (3') der Laschen (3) angeordnete Abschnitte (14) der Laschen (3) parallel zu den Lagen (1, 1', 2, 2', 12) der Flachdichtung verlaufen.

8. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) einstückig mit der Lage (1, 1', 2') ausgebildet sind.

9. Flachdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lasche (3) im Bereich oberhalb einer durch das Ausbilden der Lasche (3) geform­ ten Öffnung (13) der Lage (1, 1', 2') angeordnet ist.

10. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) eine Versteifungsprägung (9) auf­ weisen.

11. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) in Bereichen außerhalb der Dicht­ flächen der Flachdichtung angeordnet sind.

12. Flachdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (1, 1', 2, 2', 12) durch den Eingriff der Laschen (3) in die Ausnehmungen (4, 4') kraft­ schlüssig miteinander verbunden sind.

13. Verfahren zum Verbinden oder Lösen von minde­ stens zwei Lagen einer mindestens einen Dich­ tungsdurchbruch aufweisenden Flachdichtung, wobei die Lagen zusammen mindestens drei Laschen, welche mit jeweils einem Laschenende mit einer der Lagen verbunden sind, und minde­ stens drei Ausnehmungen aufweisen und wobei jeder Lasche einer Lage eine Ausnehmung einer anderen Lage räumlich zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden oder Lösen einer Steckverbindung durch Wölben einer der Lagen (1, 1', 2, 2', 12) eine oder mehrere Aus­ nehmungen (4, 4') einer ersten Lage (1, 1', 2, 2', 12) im Bereich der freien Enden (3") von räumlich zugeordneten Laschen (3) einer zweiten Lage (1, 1', 2') angeordnet werden, die Laschen (3) mit den Ausnehmungen (4, 4') in Eingriff gebracht werden oder ein Eingriff der Laschen (3) in die Ausnehmungen (4, 4') aufgehoben wird und die gewölbte Lage (1, 1', 2, 2', 12) wieder entwölbt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lage (1, 1', 2, 2', 12) senkrecht zu einer Steckrichtung gewölbt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden der Steckverbindung vor dem Wölben der Lage (1, 1', 2, 2', 12) zunächst die in einem ersten Bereich (10, 10') einer Lage (1, 1', 2') angeordneten Laschen (3) in Eingriff mit den räumlich zuge­ ordneten Ausnehmungen (4, 4') der anderen Lage (1', 2, 2', 12) gebracht werden und im Anschluß an das Wölben die in einem dem ersten Bereich (10, 10') in Steckrichtung gegenüberliegenden zweiten Bereich (10, 10') angeordneten Laschen (3) mit den räumlich zugeordneten Ausnehmungen (4, 4') in Eingriff gebracht werden.

16. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (1, 1', 2, 2', 12) durch Kraftschluß unbeweglich miteinander ver­ bunden werden.