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Die
Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung mit mindestens
einer Dichtungslage aus einem metallischen Maschenmaterial mit einem
Dichtbereich und mindestens einem Filterbereich.
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Metallische
Flachdichtungen mit Filterbereichen sind prinzipiell bereits aus
dem Stand der Technik bekannt. Dabei kommen insbesondere geätzte Siebe
und Filtergewebe zum Einsatz. So ist z. B. aus der
DE 200 19 040 U1 eine Flachdichtung
mit mindestens einem Filtereinsatz bekannt, bei der der mindestens
eine Filtereinsatz als separates Element im Bereich der Durchgangsöffnung
einer Metallblechlage angeordnet ist. Der Filtereinsatz ist dabei
insbesondere einclipsbar. Bei verwandten Lösungen des Stands
der Technik werden einzelne kleine Filtereinsätze über
alternierende Nasen am Rand der Durchgangsöffnungen der
Metallblechlage befestigt. Jedoch ist bei all diesen Lösungen
die Abdichtung am Übergang zwischen Filtermaterial und
Metallblechlage fast immer unzureichend. Deshalb wurde alternativ
vorgeschlagen, das Filtermaterial umlaufend mit einer dichtenden
Naht an der Metallblechlage festzuschweißen. Bei all diesen
Lösungen ist jedoch die Anzahl Einzelteile groß und
entsprechend der Fertigungsaufwand erheblich.
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Aus
der
EP 0 803 654 A2 ist
es bekannt, ein gewebtes Siebmaterial lokal mit unvernetztem Polymermaterial
zu versehen, indem das Material durch das Siebmaterial hindurchgespritzt
wird und die dabei gebildeten Dichtraupen am bzw. durch das Siebmaterial
hindurch zu vernetzen. Dies stellt jedoch einen erheblichen Fertigungsaufwand
dar. Zudem hängt die Dicke des Siebmaterials und damit
auch die Stabilität der fertigen Dichtung unmittelbar von der
gewünschten Maschenweite ab.
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Eine
Entkopplung von Maschenweite und Dichtungsdicke ergibt sich bei
der
DE 10 2007 019 946 ,
die neben einer durchgängigen Filtersieblage auch Metallblech-Dichtungslagen
vorsieht. Gleichzeitig wird aber gegenüber der
EP 0 803 654 A2 auch die
Abdichtung der eigentlichen Filterbereiche des Filtersiebmaterials
und die sonstige Abdichtung voneinander getrennt, so dass sowohl
das Filtersiebmaterial in den Bereichen außerhalb der eigentlichen
Filterbereiche mit Polymermaterial geschlossen wird als auch auf
der mindestens einen Metallblech-Dichtungslage auf der vom Filtersiebmaterial
abgewandten Seite Dichtwülste aufgetragen werden. Hiermit wird
gegenüber der schon aufwändigen Lösung
der
EP 0 803 654 A2 der
Fertigungsaufwand nochmals gesteigert.
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Aufgabe
der Erfindung ist es entsprechend, eine metallische Flachdichtung
anzugeben, die mindestens einen Filterbereich aufweist, aus möglichst wenigen
Einzelelementen besteht, mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar
ist und darüber hinaus die Einstellung der Dichtungsdicke
unabhängig von der Maschenweite des Filterbereichs erlaubt.
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Die
Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der metallischen Flachdichtung
gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
Erfindung betrifft also eine metallische Flachdichtung mit mindestens
einer Metalllage, die mindestens zwei Durchgangsöffnungen
für Montageelemente aufweist, bei der die mindestens eine
metallische Lage aus einem metallischen Maschenmaterial gebildet
ist. Das Maschenmaterial weist dabei einen Dichtbereich und mindestens
einen Filterbereich auf, wobei die Höhe des Maschenmaterials
im Filterbereich größer ist als im Dichtbereich.
Weiter sind die Querschnittsformen der Fäden des Maschenmaterials
im Dichtbereich verschieden von denen im Filterbereich. Die unterschiedliche
Höhe ebenso wie die Veränderung der Querschnittsform resultiert
dabei aus einer Verformung, bevorzugterweise einer (Ab-)Prägung
des einheitlichen Maschenmaterials im Dichtbereich. Dabei werden – insbesondere
auch an den die Höhe des Materials bestimmenden Kreuzungspunkten
der Fäden – die im Wesentlichen runden Querschnitte
des Ausgangsmaterials abgeflacht, so dass eine eher ovale Querschnittsform
entsteht bzw. der Querschnitt stark unrund wird.
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Insbesondere
bei größeren Fadenstärken und weichem
Drahtmaterial weist das Maschenmaterial dann im Dichtbereich eine
ersten Maschenweite und im mindestens einen Filterbereich eine zweite Maschenweite
auf, wobei die erste Maschenweite geringer ist als die zweite Maschenweite.
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Das
Verformen des Maschenmaterials führt zu einer Verdichtung
des Materials, so dass das Material in Erstreckungsrichtung der
Dichtungslage in jedem Fall dicht ist. Bei sehr starker Verpressung
und weichem Maschenmaterial, also starker Veränderung der
Maschenweite, kann es im verprägten Dichtbereich sogar
zu einer Dichtigkeit quer zur Erstreckungsrichtung der Dichtungslage
kommen, dies ist für einige Anwendungsfälle der
Dichtung zwar bevorzugt, aber nicht für alle Anwendungen
unbedingt notwendig.
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Ein
Maschenmaterial im Sinne dieser Erfindung umfasst nicht nur ein
Gestrick, Gewirk, Gelege oder Gehäkel, sondern insbesondere
auch ein Gewebe. Es besteht aus Draht, bevorzugterweise aus Edelstahldraht.
Vorzugsweise wird ein Draht mit einer Zugfestigkeit zwischen 500
und 850 N/mm2 eingesetzt.
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Bevorzugt
umschließt der Dichtbereich den mindestens einen Filterbereich
vollständig. Ebenso werden die Durchgangsöffnungen
für Befestigungsmittel bevorzugt vollständig vom
Dichtbereich umgeben. Üblicherweise bildet der Dichtbereich
somit auch die Außenkante der Dichtungslage und begrenzt
sämtliche Öffnungen. Die Verformung des Maschenmaterials
bewirkt an dessen Kreuzungspunkten eine Verbindung der sich kreuzenden
Fäden, wodurch einem Ausfransen des Maschenmaterials vorgebeugt
ist.
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Ist
die effektive Durchflussfläche – die resultierende Öffnungsfläche
aus den eigentlichen Öffnungen und der Filterfläche
des dazwischen liegenden Filterbereichs – eines Filterbereichs
ausreichend groß, um den vorgesehenen Fluidfluss passieren
zu lassen, ist es bevorzugt, dass das Maschenmaterial außer
der die Höhe reduzierenden (Ab-)Prägung keine
Verformung erfährt. Ist die Durchflussfläche jedoch
nicht ausreichend, kann das Maschenmaterial auch aus der Ebene der
Dichtungslage heraus verformt werden, um so eine größere
Durchflussfläche zu schaffen. Das aus der Ebene heraus
geformte Material ragt dabei in eine der angrenzenden Öffnungen hinein.
Besonders materialschonend sind dabei sphärische Verformungen.
Zylinderförmige, konische oder andere Verformungen des
Maschenmaterials im Filterbereich sind jedoch auch möglich.
Bei starker Verformung aus der Ebene heraus kommt es zu einer Streckung
der Fäden des Maschenmaterials und im Extremfall sogar
zu einer Vergrößerung der Maschenweite. Dies erlaubt
ggf. eine weitere gezielte Einstellung der Maschenweite.
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Neben
der Lage aus Maschenmaterial weist die metallische Flachdichtung
bevorzugt mindestens eine weitere Lage auf, wobei die Lage aus einem Plattenmaterial,
insbesondere aus einem Metallblech, besteht. Genau eine weitere Lage
wird vorzugsweise so angeordnet, dass sie flächig auf der Oberfläche
der Lage aus Maschenmaterial aufliegt. Zwei weitere Lagen werden
vorzugsweise beidseitig der Lage aus Maschenmaterial angeordnet.
Zur Einstellung der gesamten Dichtungsdicke ist es zudem möglich,
weitere Dichtungslagen anzubringen. Durch alle diese Lagen hindurch
erstrecken sich die Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel.
Die Filterbereiche des Maschenmaterials werden bevorzugt von der
mindestens einen Lage aus Plattenmaterial nicht vollständig
abgedeckt. Vielmehr weisen die Lagen aus Plattenmaterial im Filterbereich
des Maschenmaterials Durchgangsöffnungen auf, durch die
hindurch das zu filternde Fluid dem Filter zu- und von diesem wieder
abgeführt werden. Bevorzugt weisen die Durchgangsöffnungen
der Metallblechlage eine geringere Erstreckung auf als die Filterbereiche
des Maschenmaterials, so dass das Plattenmaterial den Randbereich
des Filterbereichs abdeckt.
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Das
Plattenmaterial ist üblicherweise ein Stahlblech, beispielsweise
ein Kohlenstoffstahl. Vorzugsweise besteht das Plattenmaterial aber
aus einem federharten Stahl und weist bevorzugt eine Zugfestigkeit > 1100 N/mm2,
besonders bevorzugt > 1200
N/mm2 und insbesondere > 1300 N/mm2 auf. Dies
ist insbesondere bevorzugt, wenn in das Plattenmaterial Sicken als
elastische Dichtelemente eingeformt sind. Die Sicken können
dabei als Vollsicken oder Halbsicken ausgebildet sein. Bevorzugterweise grenzen
die Voll- und/oder Halbsicken an die Oberfläche des Dichtbereichs
des Maschenmaterials, dies bedeutet bei einer Vollsicke, dass entweder
die Sickenfüße oder der Sickenscheitel auf dem
Dichtbereich des Maschenmaterials aufliegt. Bei einer Halbsicke
liegt ein Sickenfuß auf dem Dichtbereich des Maschenmaterials
auf. Mindestens eine der Sicken weist einen geschlossenen Verlauf
auf und umschließt dabei mindestens einen Filterbereich
des benachbarten Maschenmaterials. Dichtbereich und Sicken wirken
also in ihrer Dichtwirkung zusammen und schließen den Filterbereich
nach außen hin ab.
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Bevorzugterweise
wird der Verpressungsgrad des Maschenmaterials im Dichtbereich relativ zum
unverpressten Maschenmaterial im Filterbereich so eingestellt, dass
die Summe der Höhen der übereinander liegenden
Sicken im unverpressten Zustand der Flachdichtung größer
ist als die Differenz der Höhen des Maschenmaterials zwischen
Dicht- und Filterbereich. Dadurch wirkt der Filterbereich als Stopper
für die im Dichtbereich aufliegenden Sicken.
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Hieraus
ergibt sich auch die Möglichkeit, unabhängig von
der Filterwirkung des Maschenmaterials eine Lage aus Maschenmaterial
in eine mehrlagige Flachdichtung zu integrieren, um mittels Verprägung
und Höhenabstufungen dieser Lage aus Maschenmaterial Stopper
für elastische Sicken auszubilden. Es ist dabei insbesondere
vorteilhaft, dass die Verprägung in verschiedenen Bereichen
unterschiedliche Ausmaße annehmen kann, so dass etwa die
Vollsicken, die Durchgangsöffnungen umgeben einen Stopper
zugeordnet bekommen, der eine größere Stopperhöhe
hat als die Stopper, die den Halbsicken zugeordnet sind, die die
Dichtung an ihrem Außenrand umgeben.
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Eine
große Auswahl an Maschenmaterialien kommt für
die erfindungsgemäße Anwendung in Frage. Die Dicke
des Materials, die im Wesentlichen der doppelten Drahtstärke
entspricht, liegt üblicherweise zwischen 100 und 1400 μm,
wobei geringe Dicken bis ca. 400 μm für Filter
zur Vermeidung von Initialverschmutzung, insbesondere im PKW-Bereich
zum Einsatz kommen. Dickere Filtermaterialien, also solche mit einer
Dicke größer 400 μm eignen sich insbesondere
als Grobfilter und im Nutzfahrzeug(NKW-)Bereich. Durch das Prägen
der Filterbereiche des Maschenmaterials kommt es zu einer Verringerung
der Materialstärke. Die Dicke des Maschenmaterials im Dichtbereich
wird dabei um 25 bis 70%, bevorzugt um 35 bis 55% relativ zur Dicke
im Filterbereich reduziert. Bei großen Drahtstärken,
beispielsweise 600 bis 700 μm – entsprechend 1200
bis 1400 μm Höhe des Maschenmaterials – ist
bei weichem Material eine Reduktion der Höhe des Maschenmaterials
auf die Hälfte oder sogar weniger, d. h. ca. 450 bis 700 μm
problemlos möglich. Bei geringen Drahtstärken
des Ausgangsmaterials, also 50 bis 60 μm, ist dies nicht
möglich. Die Drahtstärke nach Verpressung muss
in ihrer geringsten Erstreckungsrichtung mindestens 30 μm
betragen, damit es nicht zur Zerstörung des Maschenmaterials kommt.
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Vorzugsweise
beträgt die Maschenweite des mindestens einen Filterbereichs
zwischen 130 und 200 μm. Dies ist üblicherweise
auch die Maschenweite des Ausgangs-Maschenmaterials. Prinzipiell
ist es jedoch auch möglich, von einem Material größerer Maschenweite
auszugehen und sowohl den Filterbereich als auch den Dichtbereich
mittels Prägen zu verdichten. Dabei wird bevorzugt in zwei
von einander unabhängigen Schritten hintereinander zunächst die
gesamte Fläche und danach die Dichtfläche geprägt.
Ebenso ist es möglich, Filterbereiche unterschiedlicher
Maschenweite zu gestalten. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn in einem
Bereich ein geringer Fluiddurchfluss mit einem hohen Kontaminationsrisiko,
insbesondere durch kleine Partikel, vorliegt, während in
einem anderen Filterbereich ein großer Fluiddurchfluss
gegen die Weiterleitung großer Partikel geschützt
werden muss. Der erstgenannte Filterbereich weist dann eine geringere
Maschenweite auf als der letztgenannte, der bevorzugterweise aus
unverpresstem Maschenmaterial besteht.
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Bei
geringeren Verformungen des Maschenmaterials kommt es nur zu einer
solchen Verdrängung des Materials, bei denen der Drahtquerschnitt deutlich
unrund wird und sich einer eckigen Querschnittsform annähert,
eine Verbreiterung des Drahtes, die eine Verringerung der Maschenweite
bewirkt, muss damit jedoch nicht einhergehen. Andererseits wird
es insbesondere bei weichen Materialen auch zu einer Verbreiterung
des Drahtquerschnitts und damit einer Verringerung der Maschenweite
im Dichtbereich relativ zum Filterbereich kommen. Im Extremfall reduziert
sich die die Maschenweite M1 des Dichtbereichs auf 0 μm,
so dass ein geschlossenes, aber unebenes Material im Dichtbereich
vorliegt.
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Das
Maschenmaterial weist keine ganzflächige Beschichtung auf,
die die Maschen füllt. Der Draht des Maschenmaterials kann
jedoch abschnittsweise oder vollständig beschichtet sein.
Wie schon erwähnt, bleiben die Maschen aber offen. Das
Plattenmaterial, das bevorzugt als Metallblech ausgeführt
ist, kann auf einer oder beiden Oberflächen beschichtet
sein. Neben vollflächigen Beschichtungen sind insbesondere
Beschichtungen im Bereich der Sicken bevorzugt, wobei letztere über
den eigentlichen Sickenbereich seitlich hinausragen, beispielsweise
um jeweils die halbe Sickenbreite zu beiden Seiten. Ist das plattenförmige
Material auf der dem Maschenmaterial zugewandten Seite beschichtet, kann
das Maschenmaterial bei entsprechend weichem Beschichtungsmaterial
in letzteres eindringen.
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Umfasst
die Dichtung auch Dichtungslagen aus Plattenmaterial, werden diese
Dichtungslagen eine Dicke zwischen im Wesentlichen 0,15 und 0,3 mm,
bevorzugt 0,2 und 0,25 mm aufweisen. Die Lagen mehrlagiger Flachdichtungen
werden mit den Methoden des Stands der Technik, üblicherweise
im Dichtbereich, verbunden. Bei stark reduzierter Maschenweite im
Dichtbereich bietet Schweißen Vorteile, bei unveränderter
oder nur wenig reduzierter Maschenweite im Dichtbereich sind Clinchen
und Nieten bevorzugt.
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Neben
den vollflächig offenen Durchgangsöffnungen für
Befestigungsmittel kann die metallische Flachdichtung noch weitere
vollflächig offene Durchgangsöffnungen aufweisen,
insbesondere für Fluide, die keiner Filterung bedürfen.
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Anwendungen
findet die erfindungsgemäße metallische Flachdichtung
insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere als Getriebesteuerplatte.
Dabei hält die Dichtung insbesondere Abriebpartikel im Ölkreislauf
zurück. Weitere Anwendungen ergeben sich als pneumatischer
oder hydraulischer Getriebesteller, als Zwischenplatten an Übergabestellen
von pneumatischen oder hydraulischen Steuereinheiten sowie als Dichtungen,
die im Wasser-, Luft- oder Ölstrom sitzen, vorzugsweise
als Dichtungen für Ventildeckel, Zylinderkopfdichtungen
oder Dichtungen in AGR Systemen.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher
erläutert werden. Diese Zeichnungen dienen lediglich der
Illustration bevorzugter Ausführungsbeispiele, ohne dass
die Erfindung auf diese beschränkt wäre. In den
Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
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In
den Zeichnungen zeigen schematisch:
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1 eine
Draufsicht auf eine metallische Flachdichtung des Stands der Technik;
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2 in drei Teilbildern Querschnitte dreier Ausführungsformen
metallischer Flachdichtung des Stands der Technik entsprechend dem
Schnitt A-A aus 1;
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3 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Dichtung;
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4 in drei Teilbildern Detailansichten
des Ausschnitts B der erfindungsgemäßen Dichtung
der 3, nämlich in Draufsicht Schnitt und
Fadenquerschnitt;
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5 eine
Teildraufsicht einer anderen erfindungsgemäßen
metallischen Flachdichtung;
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6 eine
Schnittdarstellung eines Abschnitts einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung
vergleichbar dem Schnitt C-C der 5;
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7 eine
Schnittdarstellung eines Abschnitts einer anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung
vergleichbar dem Schnitt C-C der 5;
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8 eine
Draufsicht auf eine Lage einer erfindungsgemäßen
Flachdichtung;
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9 eine
Draufsicht auf eine weitere Lage einer erfindungsgemäßen
Flachdichtung; und
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10 Draufsicht
und Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Flachdichtung.
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1 zeigt
eine metallische Flachdichtung 102 des Standes der Technik.
Neben den Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel 114 verfügt die
Dichtung über zwei offene Durchgangsöffnungen für
Fluide 112. In die metallischen Dichtungslage 104 sind
zwei Filtereinsätze eingefügt. 2 zeigt
in drei Teilbildern Querschnitte entsprechend dem Schnitt A-A der 1.
Die Ausführungsform der 2-a zeigt
eine Ausführungsform, bei der der Filtereinsatz 110 über
ein flexibles Element 120 in die Dichtungslage 104 eingeclipst
ist. 2-b zeigt eine Ausführungsform,
bei der der Filtereinsatz an seinem Aussenrand umlaufend strahlenförmig
geschlitzt ist. Die durch die Schlitze voneinander getrennten Abschnitte 130 sind
beispielsweise wechselweise nach oben und unten aus der Ebene des
Filtereinsatzes herausgeformt und umgreifen dabei den Rand der Dichtungslage 104.
Beim Befestigungsvorgang wird der nach oben (oder der nach unten)
weisende Teil der Abschnitte 130 im Wesentlichen senkrecht
aus der Ebene des Filtereinsatzes herausgebogen, so dass die anderen
Abschnitte 130 und die Dichtungslage 104 beim
Zusammenfügen unmittelbar aufeinander zu liegen kommen.
Durch partielles Zurückbiegen der herausgebogenen Abschnitte 130 wird
der Filtereinsatz 110 an der Dichtungslage 104 befestigt.
Das Ausführungsbeispiel der 2-c zeigt
einen umlaufend mit der Dichtungslage 104 verschweißten
Filtereinsatz 110. Die Schweißnaht 145 verläuft
im überlappenden Abschnitt von Filtereinsatz 110 und
Dichtungslage 104. Die Aufdickung des Bauteils im überlappenden
Abschnitt wird durch eine konzentrische, umlaufende Sicke 140 aufgenommen.
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3 zeigt
hingegen eine erfindungsgemäße metallische Flachdichtung 2 in
einer einlagigen Ausführungsform. Die Dichtungslage ist
aus einem Maschenmaterial 6 gebildet und weist Bereiche
unterschiedlicher Maschenweite auf. Bereiche größerer Maschenweite 10,
die als Filter dienen, werden komplett von einem zusammenhängenden
Bereich geringerer Maschenweite, der als Dichtbereich 12 dient, umgeben.
Der Dichtbereich 12 bildet auch den Außenrand 13 der
Dichtungslage. Daneben weist die Dichtungslage auch größere Öffnungen 14 auf,
in denen das Maschenmaterial entfernt, z. B. ausgestanzt wurde.
Neben komplett offenen Durchgangsöffnungen für
Befestigungsmittel 4 verfügt die dargestellte metallische
Flachdichtung 2 auch über eine komplett geöffnete
Durchgangsöffnung 14 für Fluide.
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Details
zur Gestaltung des Maschenmaterials 6 werden in 4 deutlich, die den Teilbereich B der
erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung 2 aus 3 in
Draufsicht (4-a), Schnitt (4-b) und Fadenquerschnitt (4-c)
darstellt. Während im Filterbereich 10 das Maschenmaterial 6 seine
ursprüngliche Maschenweite M2 aufweist und die einzelnen
Drähte einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen,
ist das Maschenmaterial 6 im Dichtbereich 12 abgeprägt,
so dass die einzelnen Drähte einen flacheren, im Wesentlichen
ovalen Querschnitt aufweisen. Der erstgenannte Querschnitt entspricht
im Wesentlichen dem Fadenquerschnitt A aus 4-c,
während der letztgenannte dem Fadenquerschnitt B ähnelt.
Die Gesamthöhe des Maschenmaterials 6 ist im Dichtbereich 12 geringer
als im Filterbereich 10 (H1 > H2). Die Maschenweite M1 bzw. M2 ist
definiert als der geringste Abstand einander im Wesentlichen gegenüber
liegender Drähte im Maschenmaterial. Aus 4-a wird deutlich, dass M2 > M1, wobei jedoch auch bei M1 noch immer
eine messbare Maschenweite vorhanden ist. Dies bedeutet, dass beim
gezeigten Ausführungsbeispiel der Dichtbereich zwar eine
Dichtigkeit in der Ebene des Maschenmaterials aufweist (R1), nicht
aber in Richtung quer zum Maschenmaterial (R2), dies ist für
die meisten Anwendungen jedoch vollkommen ausreichend.
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Die
Verformung des Materials der 4-a und 4-b entspricht der bei eher weichen und/oder insbesondere
dicken Drahtstärken, bei denen mit wenig Krafteintrag eine
regelmäßige Verformung des Materials erzielt werden
kann, so dass sich aus dem runden Fadenquerschnitt A mit Durchmesser
Q1 ein ovaler, B, mit einer maximalen Erstreckung Q2 wird, wobei
Q2 deutlich größer ist als Q1. Bei geringeren
Drahtstärken und/oder härterem Material erfordert
die Verdrängung des Materials mehr Krafteintrag und führt
meist zu deutlich unrunderen, näherungsweise eckigen Formen.
Die Fadenquerschnitte C und D aus 4-c demonstrieren
eine Verringerung der Höhe gegenüber der runden
Ausgangsform bei gleichzeitiger Beibehaltung der Breite Q1. Fadenquerschnitt
D resultiert bei beidseitiger Verpressung, C stellt die Idealform
einseitiger Verpressung dar. In den meisten Fällen wird
der Fadenquerschnitt im Dichtbereich eine Mischform der Querschnitte
B, C und D darstellen.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
metallischen Flachdichtung 2, wobei hier neben der Lage
aus Maschenmaterial 6 noch mindestens eine Lage aus einem
metallischen Plattenmaterial 20, insbesondere einem Metallblech angeordnet
ist. Die Draufsicht auf die metallische Flachdichtung 2 zeigt
zunächst, dass das Plattenmaterial 20 weit verzweigte
Dichtsicken aufweist, die jeweils die Durchgangsöffnungen 30 im
Plattenmaterial einschließen und die Außenkanten
der Lage aus Plattenmaterial umgeben. Durch die Durchgangsöffnungen 30 des
Plattenmaterials hindurch sind einerseits weite Bereiche des Maschenmaterials 6 erkennbar,
die als Filterbereiche 10 dienen. Andererseits gibt es
auch durch alle Lagen hindurchreichende Durchgangsöffnungen 4 für
Befestigungsmittel sowie weitere Durchgangsöffnungen für
nicht zu filternde Fluide, 14. In den Querschnitten der 6 und 7 wird
der Aufbau von erfindungsgemäßen metallischen
Flachdichtungen in 3- bzw. 2-lagiger Version verdeutlicht. Die Schnitte
entsprechen jeweils im Wesentlichen dem Schnitt C-C der 5.
Im Ausführungsbeispiel der 6 zeigt
die 3-lagige Flachdichtung einen hochsymmetrischen Aufbau mit zueinander
spiegelbildlich um die Lage aus Maschenmaterial 6 herum
angeordneten Vollsicken 22, 22' die jeweils mit
ihren Sickenköpfen 26, 26' auf dem Dichtbereich 12 des
Maschenmaterials 6 aufliegen. Auch die Sickenfüße 28, 28' erstrecken
sich noch auf dem Dichtbereich 12. Die Sicken 22, 22' weisen
identische Sickenhöhen auf und auch das Maschenmaterial 6 ist
symmetrisch von beiden Oberflächen her im Dichtbereich 12 verpresst.
Der Übergang 27 vom Dichtbereich 12 zum
Filterbereich 10 liegt benachbart zur Kante 29 des
Plattenmaterials, wobei er gerade noch von dieser Kante 29 überdeckt
wird. Die Wechselwirkung von geprägtem Dichtbereich 12 mit den
Sicken 22, 22' bewirkt eine optimale Abdichtung der
verschiedenen Filterbereiche 10 untereinander, so dass
auch unterschiedliche Medien mit derselben erfindungsgemäßen
metallischen Flachdichtung 2 gefiltert werden können.
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Die
Variante der 7 zeigt einen einseitig verprägten
Dichtbereich 12 des Maschenmaterials 6, wobei
die Lage aus Plattenmaterial 20 auf der verprägten
Seite angeordnet ist. Auch hier liegt der Sickenscheitel 26 der
Vollsicke 22 des Plattenmaterials 20 auf dem Dichtbereich 12 des
Maschenmaterials 6 auf. Die Sicke 22 ist wie schon
im vorhergehenden Ausführungsbeispiel symmetrisch ausgebildet
und liegt mittig zwischen den Übergängen von Dicht-
zu Filterbereich, 12 bzw. 10. Prinzipiell ist
es auch möglich, die Sicken unsymmetrisch auszuführen
oder nur Halbsicken zu verwenden.
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Aus
den 8 und 9 werden weitere Details der
verschiedenen Dichtungslagen deutlich. Die Lage aus Maschenmaterial 6,
die in 8 dargestellt ist, entspricht im Wesentlichen
der einlagigen Dichtung aus 3. Die Dichtlage
aus Plattenmaterial 20, die in 9 wiedergegeben
ist, zeigt, dass das Plattenmaterial im wesentlichen auf miteinander zusammenhängende
Stege reduziert ist und ein Großteil des Materials ausgestanzt
ist, um Durchgangsöffnungen 30 zu bilden. Über
eine Vielzahl der Stege verlaufen miteinander verbundene und sich verzweigende
Sicken 22.
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10 veranschaulicht
eine weitere Gestaltungsmöglichkeit einer Dichtungslage
aus Maschenmaterial bzw. einer einlagigen Flachdichtung 2,
die aus einer solchen Dichtungslage aus Maschenmaterial 6 besteht.
Der Übersichtlichkeit halber wurde auf eine Schraffur des
Dichtbereichs 10 verzichtet und nur der Filterbereich 12 strukturiert
gezeichnet. Die Dichtungslage weist einige vollkommen offene Durchgangsöffnungen
unterschiedlicher Größe 14, 14' auf.
Die Filterbereiche 12 sind teilweise als flache Filter 32,
teilweise als sphärisch über die Oberfläche 30 der
Dichtung gewölbte Filterbereiche 34 ausgebildet.
Hierdurch ragt der Filterbereich in die Öffnung des abzudichtenden
Bauteils hinein, wodurch keine Veränderung der Bauhöhe
der Dichtung entsteht, die Filterfläche aber vergrößert
und der maximale Durchfluss erhöht wird. Grundsätzlich
sind auch konisch oder zylindrisch über die Oberfläche 30 hervorstehende
Filterabschnitte möglich, wegen der geringen Materialbeanspruchung
sind jedoch sphärische Formen bevorzugt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 20019040
U1 [0002]
- - EP 0803654 A2 [0003, 0004, 0004]
- - DE 102007019946 [0004]