DE202007009222U1

DE202007009222U1 - Dichtung als Kanalwandung

Info

Publication number: DE202007009222U1
Application number: DE202007009222U
Authority: DE
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-06-30
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2017-07-01

Abstract

Brennkraftmaschine,
mit mehreren von der eigentlichen Maschine und von angeschlossenen Baugruppen ausgebildeten Gehäusen,
wobei wenigsten ein erstes Bauteil, welches als Gehäuse ausgestaltet ist, an wenigstens ein zweites Bauteil grenzt, welches als Gehäuse oder als Deckel ausgestaltet ist,
und wobei sich wenigstens ein Hohlraum bis an die Grenzfläche erstreckt,
und wobei zwischen den beiden Bauteilen eine Dichtung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtung (3) eine Trennfläche (7) ausbildet, welche einen ersten, in einem der beiden Bauteile befindlichen Hohlraum von einem zweiten Hohlraum abtrennt,
wobei wenigstens einer der beiden Hohlräume einen Strömungskanal (8) für ein Fluid bildet.

Description

Die Neuerung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Brennkraftmaschinen weisen ein eigenes Maschinengehäuse auf, beispielsweise das Kurbelgehäuse einer Hubkolbenverbrennungsmaschine. Zudem sind etliche zugehörige Baukomponenten mit eigenen Gehäusen versehen, beispielsweise Ölfilter, Wasserpumpen, Zündanlagen, Luftfilter u. dgl., wobei in vielen Fällen zwei Gehäuse aneinander grenzen, seien es die Gehäuse der zusätzlichen Komponenten, die an das Maschinengehäuse grenzen oder seien es zwei Gehäuse von zwei Komponenten, die unmittelbar aneinander grenzen.
In den Gehäusen sind häufig Fluid führende Kanäle vorgesehen, beispielsweise für Schmierflüssigkeit, im Rahmen eines „Ölkreislaufs" oder für Kühlflüssigkeit im Rahmen eines „Wasserkreislaufs" oder für Gase, beispielsweise zur Zuführung von Verbrennungsluft zur Brennkraftmaschine. Dort, wo sich ein Hohlraum, der ein solches Fluid führt, bis an die Grenzfläche zwischen zwei Gehäusen erstreckt, ist eine Dichtung zwischen den beiden Gehäusen erforderlich, die das Austreten des Fluids im Bereich der Grenzfläche zwischen den beiden Gehäusen verhindert.
Es kann angesichts der beengten Bauchraumverhältnisse problematisch sein, Kanalverläufe für Strömungskanäle von Fluiden auf wirtschaftliche Weise unterzubringen. Die erforderlichen Trennwände zur Begrenzung des Strömungskanals bzw. zur Abgrenzung unterschiedlicher Strömungskanäle voneinander können beispielsweise bei Gehäusen, die in einem Gießverfahren hergestellt werden, problematisch sein, beispielsweise auf grund der erforderlichen Beweglichkeit für zu ziehende Kerne im Gießwerkzeug.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine dahingehend zu verbessern, dass diese mit möglichst preisgünstigen Mitteln die Anordnung von Strömungskanälen im Bereich von Gehäusegrenzflächen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterhin wird diese Aufgabe mit Hilfe eines Ölmoduls gemäß Anspruch 8 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Dichtung, die üblicherweise zwischen zwei Gehäusen vorgesehen ist, als Wandungsabschnitt eines Strömungskanals zu verwenden. Hierfür umrahmt die Dichtung nicht lediglich linienartig eine Öffnung, wie dies von an sich bekannten Flachdichtungen oder Profildichtungen bekannt ist, sondern sie ist teilweise auch flächig ausgestaltet und kann mit dieser Fläche einen Strömungskanal begrenzen, also einen Wandungsabschnitt dieses Strömungskanals darstellen.
Vorteilhaft kann in beiden Gehäusen ein Hohlraum vorgesehen sein, der jeweils einen Strömungskanal darstellt, so dass die Dichtung in preisgünstiger Weise in einer einzigen Ebene verlaufen kann und beispielweise als Stanzteil ausgestaltet sein kann.
Alternativ kann die Dichtung gewölbt verlaufen, so dass beispielsweise eines der beiden Bauteile als flacher Gehäusedeckel ausgestaltet sein kann, und so dass auf diese Weise ohne Veränderung der äußeren Abmessungen ein zusätzlicher Strömungskanal im Inneren des Gehäuses unterhalb des Gehäusedeckels geschaffen werden kann.
Vorteilhaft kann die Dichtung wenigstens einen Steg aufweisen, der zwei von der Dichtung umrahmte Öffnungen voneinander trennt. Auf diese Weise kann nicht nur innerhalb eines der beiden aneinander grenzenden Bauteile ein zusätzlicher Strömungskanal geschaffen werden, sondern es können Strömungskanäle vorgesehen sein, welche die Grenzfläche durchqueren, wobei mittels des erwähnten Steges die Kanäle auch im Bereich der Grenzfläche voneinander fluiddicht getrennt sind.
Je nach Anwendungsfall kann vorgesehen sein, dass die Fluide unter einem bestimmten Betriebsdruck von beispielsweise bis zu 8 oder bis zu 10 bar stehen. Für solche Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn die Dichtung druckbelastbar ausgestaltet ist, wobei hier insbesondere im Vergleich zu Elastomerdichtungen eine demgegenüber höhere Druckbelastbarkeit vorgesehen ist und zwar unter Betriebsbedingungen, bei denen die Dichtung nicht einem beispielsweise flachen Gehäusedeckel anliegt, so dass es nicht auf die Druckbelastbarkeit gegenüber einer abstützenden Gegenfläche ankommt, sondern als Druckbelastbarkeit ist in diesem Zusammenhang relevant, dass die entsprechend druckbelastbare Fläche der Dichtung keiner abstützenden Gegenfläche anliegt. Dies ist zumindest für den Bereich der Dichtung wichtig, in welchem sie eine Trennfläche ausbildet, so dass es beispielsweise vorgesehen sein kann, den rahmenartig umlaufenden Teil der Dichtung aus einem vergleichsweise schwächeren Werkstoff auszugestalten, der weniger druckbelastbar ist, beispielsweise aus einem Papierwerkstoff oder einem Elastomerwerkstoff und dass lediglich in dem Bereich, in dem die Dichtung die Trennfläche ausbildet, ein demgegenüber stärker druckbelastbares Material verwendet wird. Dies kann durch in das übrige Material eingelagerte Verstärkungselemente bewirkt werden oder dadurch, dass hier ein grundsätzlich anderes Material verwendet wird, beispielsweise kann die Dichtung zumindest im Bereich der von ihr ausgebildeten Trennfläche vorteilhaft aus Metall bestehen.
Ein in der Praxis auftretender, besonders vorteilhafter Anwendungsfall für die vorliegende Neuerung kann bei einem Ölmodul vorgesehen sein, also in einem Gehäuse, in welchem mehrere Komponenten zusammengefasst sind, die für den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine relevant sind. Dies kann beispielsweise eine Kombination eines Ölfilters und eines Öl-/Wasser-Wärmetauschers sein.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 ein erstes Ausführungsbeispiel, welches ein Ölmodul einer Brennkraftmaschine betrifft, in Explosionsdarstellung,
2 den Deckel von 1 und
3 den mit der Dichtung versehenen Deckel von 1,
4 die Explosionszeichnung eines zweiten, rein schematischen Ausführungsbeispiels,
5 einen Querschnitt durch und
6 eine Stirnansicht auf den Gegenstand der 4,
7 eine Explosionszeichnung eines dritten Ausführungsbeispiels,
8 die Stirnansicht auf und
9 einen Längsschnitt durch den Gegenstand von 7,
10 die Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,
11 den Querschnitt und
12 die Stirnansicht auf den Gegenstand der 10,
13 die Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,
14 den Längsschnitt durch und
15 die Stirnansicht auf den Gegenstand der 13.
In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils ein Gehäuse bezeichnet, welches in 1 das Gehäuse eines Ölmoduls darstellt, wobei dieses Gehäuse 1 stets eines von zwei relevanten Bauteilen darstellt. Das zweite Bauteil ist in den Darstellungen stets ein Deckel, der mit 2 bezeichnet ist, wobei zwischen Gehäuse 1 und Deckel 2 jeweils eine Dichtung 3 vorgesehen ist. Die Dichtung 3 läuft rahmenartig um eine Öffnung 4 um, so dass ein Fluid durchtritt durch die Grenzfläche, also durch die Dichtungsebene möglich ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist nämlich ein Fluidkanal 5 vorgesehen, der sich beim Ausführungsbeispiel der 1–3 durch die Dichtungsebene bis in den Deckel 2 erstreckt.
Die 1–3 betreffen insbesondere den Bereich, in dem ein Ölnebelabscheider vorgesehen ist. In diesem Bereich ist es also erforderlich, ein mit Ölpartikeln beladenes Gas von der Kurbelgehäuseentlüftung zum Ölnebelabscheider zu führen und andererseits das im Abscheider gesammelte und abgeschiedene Öl wieder zurückzuführen und in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zurückfließen zu lassen. Die 1 und 2 zeigen die räumliche Enge, in welcher eine Trennwand benachbart zu zwei umgebenden Gehäusewänden verläuft. Diese Trennwand ist mit 6 bezeichnet und zweiteilig ausgestaltet. Sie ist einerseits im Gehäuse 1 vorgesehen und setzt sich, wie 2 zeigt, auch im Deckel 2 fort. Aufgrund der räumlichen Enge und der im Gehäuse 1 erforderlichen Bauhöhe dieser Trennwand 6 ist es fertigungstechnisch entweder nur mit hohem Aufwand und dementsprechend unwirtschaftlich oder gar nicht möglich, eine zweite etwa parallel verlaufende Trennwand innerhalb dieses Gehäuses 1 in der Nähe der Trennwand 6 vorzusehen. Vorschlagsgemäß wird daher eine Dichtung 3 verwendet, die nicht nur rahmenartig umlaufend ausgestaltet ist, sondern auch eine Trennfläche 7 ausbildet, so dass, wie der Vergleich von 2 und 3 zeigt, durch Verwendung der Dichtung 3 innerhalb des Deckels 2 ein zusätzlicher Strömungskanal 8 geschaffen wird, wobei in 3 Pfeile die Ein- und Ausströmungsrichtungen des Fluids andeuten.
Unabhängig von dem darstellten Ausführungsbeispiel ist es grundsätzlich vorteilhaft, mit der vorgeschlagenen Verwendung einer Dichtung einen zusätzlichen Strömungskanal dort zu schaffen, wo insbesondere drucklose Fluidströme kanalisiert werden sollen. Wenn unter fertigungstechnisch vergleichsweise größerem Aufwand die Kanäle innerhalb von Gehäuse- oder Deckelbauteilen geschaffen werden, beispielsweise die Trennwände von Kanälen in derartigen Werkzeugen gießtechnisch erzeugt, also mit gegossen werden, so werden häufig Kanäle geschaffen, die bis zu einem erheblichen Berstdruck belastbar sind. Für drucklos oder druckarm strömende Fluide kann mit demgegenüber erheblich geringerem fertigungstechnischen Aufwand ein Kanal durch Verwendung einer Dichtung als Kanalwandungsabschnitt geschaffen werden.
Die 4–6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem grundsätzlich ähnliche Verhältnisse vorliegen wie beim ersten Ausführungsbeispiel: Auch hier ist der Deckel 2 gewölbt ausgestaltet, so dass in seinem Inneren ein zusätzlicher Strö mungskanal 8 vorgesehen sein kann, der dadurch geschaffen wird, dass die verwendete Dichtung 3 eine Trennfläche 7 aufweist. Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel jedoch wird beim zweiten Ausführungsbeispiel der zusätzliche Kanal nicht mit im Gehäuse 1 verlaufenden Kanälen zusammengeführt, sondern weist eine eigene Einlassöffnung 9 auf sowie eine eigene, in den Zeichnungen nicht dargestellte Auslassöffnung.
Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in den 7–9 dargestellt. Während üblicherweise die Dichtung 3 wenigstens eine Öffnung aufweist, welche von der Dichtung 3 umrahmt ist, wie beispielsweise beim Ausführungsbeispiel der 4, oder während die Dichtung 3 teilweise sogar einen Steg 10 aufweisen kann, der zwei von der Dichtung 3 umrahmte Öffnungen voneinander trennt, so ist beim Ausführungsbeispiel der 7–9 keine Öffnung in der Dichtung 3 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass im vorgesehenen Einbauraum ohnehin der Zugang zum Deckel 2 durch einen entsprechenden Freiraum berücksichtigt ist, so dass gegenüber einem flachen Deckel der in 7 dargestellte gewölbte Deckel 2 problemlos verwendet werden kann. Durch Ausgestaltung der Dichtung 3 mit einer vollflächigen Trennfläche 7 wird nun die Möglichkeit geschaffen, ohne Veränderung des Gehäuses 1 einen zusätzlichen Strömungskanal 8 zu schaffen. Gegenüber der Verwendung eines flachen Gehäusedeckels 2 auf dem Gehäuse 1 sind die hierfür erforderlichen Werkzeugkosten gering im Vergleich dazu, dass ein derartiger zusätzlicher Strömungskanal innerhalb des Gehäuses 1 geschaffen werden müsste, wenn man davon ausgeht, dass in der Praxis das in 7 rein schematische Gehäuse 1 erheblich komplexer ausgestaltet und aufwendiger zu fertigen ist als der Deckel 2.
9 zeigt die der Einlassöffnung 9 gegenüberliegende Auslassöffnung 11 des zusätzlichen Strömungskanals 8, der im Deckel 2 gebildet ist.
10–12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Neuerung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 3 nicht flach, in einer einzigen Ebene, ausgestaltet, sondern verläuft gewölbt, so dass ein flacher Gehäusedeckel 2 verwendet werden kann und der zusätzliche Strömungskanal 8 in der von der Dichtung 3 geschaffenen Mulde verläuft. Die Ein- und Auslassöffnungen 9 und 11 für diesen zusätzlichen Strömungskanal 8 sind durch Bohrungen in dem Deckel 2 verwirklicht. Die Mulde, weiche die Dichtung 3 beschreibt, bildet dabei sowohl am Muldenboden als auch an den Seitenwänden der Mulde die Trennfläche 7 aus, welche den zusätzlichen Strömungskanal 8 von dem übrigen, im Gehäuse 1 verlaufenden Strömungskanal trennt.
Die 13–15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Neuerung, wobei hier ein komplexer Verlauf des Gehäuses 1 und somit auch der Dichtung 13 vorgesehen ist, die einen insgesamt etwa U-förmigen Grundriss aufweisen. Innerhalb des Gehäuses 1 sind insgesamt vier Sockel 12 vorgesehen, welche zur Festlegung der Dichtung 3 im Inneren des Gehäuses 1 dienen. In 13 sind nur die beiden hinteren dieser vier Sockel 12 ersichtlich. Der durch den in 13 links dargestellten Schenkel des Gehäuses 1 verlaufende Schnitt, der in 14 dargestellt ist, lässt jedoch beide Sockel 12 in diesem Schenkel des Gehäuses 1 erkennen. Unterhalb der Dichtung 3 verläuft U-förmig der durch das Gehäuse 1 gebildete Strömungskanal, wobei in den beiden freien Enden des insgesamt U-förmigen Gehäuses 1 die Ein- und Auslassöffnungen für diesen gehäuseseitigen Strömungskanal vorgesehen sind. Die Ein- und Auslassöffnungen 9 und 11 für den zusätzlichen Strömungskanal 8, der durch die Dichtung 3 geschaffen wird, befinden sich im Deckel 2.

Claims

Brennkraftmaschine, mit mehreren von der eigentlichen Maschine und von angeschlossenen Baugruppen ausgebildeten Gehäusen, wobei wenigsten ein erstes Bauteil, welches als Gehäuse ausgestaltet ist, an wenigstens ein zweites Bauteil grenzt, welches als Gehäuse oder als Deckel ausgestaltet ist, und wobei sich wenigstens ein Hohlraum bis an die Grenzfläche erstreckt, und wobei zwischen den beiden Bauteilen eine Dichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) eine Trennfläche (7) ausbildet, welche einen ersten, in einem der beiden Bauteile befindlichen Hohlraum von einem zweiten Hohlraum abtrennt, wobei wenigstens einer der beiden Hohlräume einen Strömungskanal (8) für ein Fluid bildet.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) in einer einzigen Ebene verläuft.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) gewölbt verläuft.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Bauteile als flacher Deckel (2) ausgestaltet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) wenigstens einen Steg (10) aufweist, welcher zwei von der Dichtung (3) umrahmte Öffnungen voneinander trennt.
Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) zumindest im Bereich der von ihr ausgebildeten Trennfläche (7) druckbelastbar ausgestaltet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) zumindest im Bereich der von ihr ausgebildeten Trennfläche (7) aus Metall besteht.
Ölmodul für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölmodul die Dichtung (3) aufweist.
Ölmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) einen Strömungskanal (8) begrenzt, in welchem ein Fluid druckarm oder drucklos fließt.
Ölmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) einen Strömungskanal (8) begrenzt, durch welchen abgeschiedenes Öl von einem Ölabscheider zurückfließt.