DE19827772A1

DE19827772A1 - Ringdichtung

Info

Publication number: DE19827772A1
Application number: DE19827772A
Authority: DE
Inventors: Achim Loell; Guenter Trogisch; Peter Schaefer
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: US6267386B1; CA2276236A1; CA2276236C; DE19827772C2

Abstract

Eine Ringdichtung zum Einfügen in den Dichtspalt (1) zwischen einem Gehäuse (2) und einem Gehäusedeckel (3), umfassend einen weichelastischen Dichtungskörper (4) sowie eine durch den Dichtungskörper (4) in Querrichtung hindurchgeführte, flexible Leiterbahn (5), wobei der Dichtungskörper (4) und die flexible Leiterbahn (5) innerhalb des Dichtspaltes (1) durch ein Versteifungselement (6) versteift sind. Das Versteifungselement (6) weist einen E-Modul E und einen Schubmodul G auf, der jeweils höher ist als der jeweils entsprechende Wert der Leiterbahn (5). Die Leiterbahn (5) überschreitet die räumliche Ausdehnung des Dichtspaltes (1) nicht merklich.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung zum Einfügen in den Dichtspalt zwischen einem Gehäuse und einem Gehäusedeckel, umfassend einen weichelastischen Dichtungskörper sowie eine durch den Dichtungskörper in Querrichtung hindurchgeführte, flexible Leiterbahn.

Stand der Technik

Eine solche Ringdichtung ist aus der DE-OS 40 38 394 bekannt. Sie ist an einem biegefesten Träger festgelegt, der das Gehäuse unterhalb des Gehäusedeckels in zwei Teilkammern unterteilt. Das in dem Gehäuse enthaltene Volumen ist dadurch nur unzureichend nutzbar.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Ringdichtung derart weiterzuentwickeln, daß sich bei vermindertem Gewicht eine bessere Raumausnutzung des Gehäuses ergibt sowie eine leichte Montierbarkeit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Ringdichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Weiterbildungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Ringdichtung ist es vorgesehen, daß das Versteifungselement einen E-Modul E und einen Schubmodul G aufweist, der höher ist als der jeweils entsprechende Wert der Leiterbahn und daß die räumliche Ausdehnung des Dichtspaltes nicht merklich überschreitet. Das Einfügen des Dichtungskörpers und der flexiblen Leiterbahn in den Dichtspalt ist hierdurch stark erleichtert, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß eine unbeabsichtigte Beschädigung beider Elemente als Folge eines fehlerhaften Einfügeprozesses bei der nachfolgenden Verpressung des Gehäusedeckels mit dem Gehäuse sicher ausgeschlossen wird. Dennoch weist die Ringdichtung, verglichen mit der Ausführung nach dem Stand der Technik, ein deutlich vermindertes Gewicht auf, bei ihrer Herstellung ergibt sich eine Werkstoffersparnis und der Innenraum des Gehäuses steht während der bestimmungsgemäßen Verwendung in seiner Gesamtheit für sekundäre Zwecke zur Verfügung. In vielen Fällen kann das Gehäuse dadurch kleiner als bisher gestaltet werden, was mit weiteren Vorteilen verbunden ist. Eine vollautomatische Montage ist problemlos möglich.

Aus Platzersparnisgründen kann es erforderlich sein, den Dichtspalt uneben zu gestalten. Auch bei einer solchen Ausführung läßt sich eine in ebener Form erzeugte Ringdichtung verwenden, wenn das Versteifungselement nachträglich verformbar ist. Die Ringdichtung kann bei einer solchen Ausbildung vor oder während der Montage an die Gestalt des Dichtspaltes angepaßt werden, wobei der diesbezügliche Aufwand durch den aus der einfacheren Herstellbarkeit resultierenden Vorteil bei weitem aufgewogen wird.

An sich kann das Versteifungselement aus irgendeinem hinreichend biegesteifen Werkstoff bestehen, beispielsweise aus einem Hartkunststoff oder Metall. Als besonders vorteilhaft hat es sich bewährt, Versteifungselemente aus Blech zu verwenden. Sie zeichnen sich neben einer besonders kostengünstigen Verfügbarkeit dadurch aus, daß das Anvulkanisieren von Dichtungskörpern aus Gummi besonders zuverlässig gelingt. Auch ist die Zähigkeit hinreichend groß, um den während der Montage auftretenden Belastungen hinreichenden Widerstand zu leisten. Die Dicke liegt im allgemeinen zwischen 0,2 und 5 mm bei Verwendung von Aluminium, bevorzugt zwischen 0,4 und 2,0 mm.

Das Versteifungselement kann an zumindest einer Stelle einen Vorsprung zum Andocken von Sekundäraggregaten aufweisen, der in seitlicher Richtung aus dem Dichtspalt herausgeführt ist. An einem solchen Vorsprung läßt sich beispielsweise eine Kraftstoff-Förderpumpe befestigen, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß während der bestimmungsgemäßen Verwendung von der Kraftstoff-Förderpumpe generierte Schwingungen in bezug auf das Gehäuse akustisch isoliert sind.

Das Versteifungselement kann den Dichtungskörper seitlich in zumindest einer Richtung übergreifen, wobei in dem dem Dichtungskörper seitlich benachbarten Bereich im wesentlichen unverformbare Abstandhalter vorgesehen sind, die die Verformung des Dichtungskörpers bei einer Verpressung des Gehäusedeckels mit dem Gehäuse auf einen optimalen Wert begrenzen. Der Abstandhalter kann dabei durch zumindest einen Steg, eine Tiefprägung und/oder einen Vorsprung des Versteifungselementes gebildet sein.

Nach einer anderen Ausgestaltung kann das Versteifungselement seitlich benachbart neben dem Dichtungskörper Zentrierhilfen für den Dichtungskörper aufweisen. Derartige Zentrierhilfen können beispielsweise durch Schraubendurchgangslöcher gebildet sein. Hierdurch wird verhindert, daß sich während der Montage oder der bestimmungsgemäßen Verwendung eine unbeabsichtigte Relativverlagerung der Ringdichtung, bezogen auf die richtige Lage, im Dichtspalt ergibt. Um dabei sicherzustellen, daß der normalerweise aus elastomerem Werkstoff bestehende Dichtungskörper in unzulässiger Weise mit den abzudichtenden Flächen verpreßt ist, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Schraubendurchgangslöcher von im wesentlichen unverformbaren Abstandhaltern umschlossen sind, die den Dichtspalt überbrücken und die Verformung des Dichtungskörpers beim Anziehen von die Schraubendurchgangslöcher während der bestimmungsgemäßen Verwendung durchdringenden Schrauben auf einen optimalen Wert begrenzen.

Insbesondere bei Verwendung von Dichtungskörpern, die die abzudichtenden Flächen mit einer Dichtlippe berühren, ist eine solche Ausbildung von großem Vorteil. Derartig ausgebildete Dichtungskörper haben darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß zu ihrer Herstellung besonders wenig polymerer Werkstoff benötigt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt aus einer Ringdichtung der erfindungsgemäßen Art in der Draufsicht.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuse in quergeschnittener Darstellung, in das eine Ringdichtung der erfindungsgemäßen Art eingefügt ist.

Ausführung der Erfindung

Die in Fig. 1 gezeigte Ringdichtung ist zum Einfügen in einen Dichtspalt 1 zwischen einem Gehäuse 2 und einem Gehäusedeckel 3 bestimmt. Sie umfaßt einen weichelastischen Dichtungskörper 4 sowie eine durch den Dichtungskörper 4 in Querrichtung hindurchgeführte, flexible Leiterbahn 5. Der Dichtungskörper 4 und die flexible Leiterbahn 5 sind innerhalb des Dichtspaltes 1 durch ein Versteifungselement 6 versteift, das die räumliche Ausdehnung des Dichtspaltes 1 in seitlicher Richtung nicht merklich überschreitet (Fig. 2). Das Versteifungselement 6 besteht aus einem Aluminiumblech einer Dicke von 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,8 mm, über das eine flexible Leiterbahn 5 in Querrichtung hinweggeführt ist. Das Aluminiumblech ist mit Schraubendurchgangslöchern versehen, die zugleich als Zentrierhilfen 9 für nachträglich eingefügte Schrauben 11 dienen sowie mit weiteren Durchbrechungen an in Umfangsrichtung verteilten Stellen 7, durch die hindurch die beiderseits des Versteifungselements 6 befindlichen Teilkörper des Dichtungskörpers 4 einstückig ineinander übergehend ausgebildet sind. Hinsichtlich der flüssigkeitsdichten und unverrückbaren Festlegung des Dichtungskörpers 4 an dem Versteifungselement 6 wird hierdurch eine zusätzliche Sicherheit erzielt.

Der Dichtungskörper 4 besteht aus Gummi einer Härte Shore A von etwa 70. Die Verwendung von TPE ist ebenfalls möglich. Er berührt die beiderseits abzudichtenden Flächen mit jeweils zumindest einer Dichtlippe eines keilförmig in Richtung der Flächen verjüngten Profils, das im Bereich der Berührungszonen abgerundet ausgebildet ist. Alternative Querschnitte sind dem mit der Bereitstellung statischer Dichtungen aus elastomeren Werkstoffen vertrauten Fachmann bekannt.

Um während der bestimmungsgemäßen Verwendung eine optimale Verpreßung mit den abzudichtenden Flächen zu gewährleisten, sind gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte Abstandhalter 10 vorgesehen, die einen Bestandteil des Versteifungselements 6 bilden, die Schraubendurchgangslöcher umschließen und im wesentlichen unverformbar sind. Beim Anziehen der Schrauben 11 gelangen die einander im Bereich des Richtspalts 1 gegenüberliegenden Flächen des Gehäuses 2 und des Gehäusedeckels 3 mit den unnachgiebigen Abstandhaltern 10 in Eingriff. Der gegenseitige Abstand zwischen den abzudichtenden Flächen ist hierdurch auf denjenigen Wert fixiert, der eine optimale Verpreßung mit dem Dichtungskörper 4 mit den abzudichtenden Flächen gewährleistet.

Mit dem Versteifungselement 6 ist die flexible Leiterbahn 5 flüssigkeitsdicht verbunden, welche zugleich in Querrichtung durch den Dichtungskörper 4 hindurchgeführt ist. Die flexible Leiterbahn kann aus einer Polyimid-Kupferfolie einer Dicke von etwa 50 µm bestehen und zumindest auf einer Seite elektrische Leiter aufweisen, die durch einen Druck- und/oder Ätzprozeß erzeugt sind oder aus dünnen Drähten bestehen, welche durch unmittelbares Einschmelzen in die Oberfläche der Folie mit dieser verbunden sind. Alternativ können die Leiter aus einem Gitter bestehen, das aus einer Kupferfolie ausgestanzt und zwischen zwei Kunststoffolien einlaminiert ist. Die Leiter enden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beiderseits in Kontakten 12, 13, welche zum Anschluß einer Stromquelle bzw. eines Stromverbrauchers bestimmt sind Letzterer kann beispielsweise an einem Vorsprung 8 des Versteifungselements 6 befestigt sein.

Claims

1. Ringdichtung zum Einfügen in den Dichtspalt (1) zwischen einem Gehäuse (2) und einem Gehäusedeckel (3), umfassend einen weichelastischen Dichtungskörper (4) sowie eine durch den Dichtungskörper (4) in Querrichtung hindurchgeführte, flexible Leiterbahn (5), wobei der Dichtungskörper (4) und die flexible Leiterbahn (5) innerhalb des Dichtspaltes (1) durch ein Versteifungselement (6) versteift sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) einen E-Modul E und einen Schubmodul G aufweist, der höher ist als der jeweils entsprechende Wert der Leiterbahn (5) und daß die räumliche Ausdehnung des Dichtspaltes (1) nicht merklich überschreitet.

2. Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) plastisch verformbar ist.

3. Ringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) aus Blech besteht,

4. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (4) das Versteifungselement (6) an zumindest einer Stelle durchdringt und daß seine beiderseits des Versteifungselements (6) befindlichen Teilkörper einstückig ineinanderübergehend ausgebildet sind.

5. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) an zumindest einer Stelle einen Vorsprung (8) zum Andocken von Sekundäraggregaten aufweist, der in seitlicher Richtung aus dem Dichtspalt (1) herausgeführt ist.

6. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) den Dichtungskörper (4) seitlich in zumindest einer Richtung übergreift und daß in dem dem Dichtungskörper (4) seitlich benachbarten Bereich im wesentlichen unverformbare Abstandhalter (10) vorgesehen sind, die die Verformung des Dichtungskörpers (4) bei einer Verpressung des Gehäusedeckels (3) mit dem Gehäuse (2) auf einen optimalen Wert begrenzen.

7. Ringdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter durch zumindest einen Steg, eine Tiefprägung und/oder einen Vorsprung des Versteifungselementes gebildet ist.

8. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungselement (6) neben dem Dichtungskörper (9) Zentrierhilfen (9) für den Dichtungskörper (4) aufweist.

9. Ringdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfen (9) durch Schraubendurchgangslöcher gebildet sind.

10. Ringdichtung nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Schraubendurchgangslöcher von Abstandhaltern (10) umschlossen sind.