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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet betrifft Dichtungen für Gehäuseteile von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeug-Motoren. Betroffen sind insbesondere Dichtungseinrichtungen für (Kurbel-)Gehäusedeckel, z. B. für einen Zylinderkopf oder eine Ventil- oder Nockenwellenanordnung. Ferner geht es um die Verwendung von Dichtungseinrichtungen an Gehäuseteilen.
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HINTERGRUND
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Dichtungen an Brennkraftmaschinen bzw. Motoren müssen hohen Belastungen standhalten. Sie sind häufig z. B. hohen Temperaturen bzw. Temperaturwechseln ausgesetzt. Gleichwohl wird bei vielen Anwendungen eine möglichst lange Lebensdauer gefordert, allein aus Kostengründen. Dabei wird im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung von Motoren versucht, Dichtungen nicht nur bezüglich deren Abdicht-Funktion zu optimieren, sondern auch hinsichtlich weiterer Funktionen, insbesondere bezüglich konstruktiver Anforderungen an einen Gehäusedeckel, z. B. durch eine bestimmte Art der Anordnung am Gehäusedeckel. Ein Ziel kann dabei auch sein, Dichtungen besonders kostengünstig auszuführen.
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Die Offenlegungsschrift
DE 31 13 912 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Hohlkörper, wobei eine Weichstoffdichtung in einen die beiden Hohlkörper umgreifenden Spannring eingelegt ist.
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Aufgabe ist, eine Dichtung bzw. Dichtungseinrichtung bereitzustellen, welche nicht nur in Bezug auf die Abdicht-Funktion optimiert ist, sondern auch hinsichtlich weiterer (Neben-)Aspekte, insbesondere auch hinsichtlich Kosten. Auch ist es Aufgabe, eine Dichtung bzw. Dichtungseinrichtung so auszuführen, dass die Optimierung hinsichtlich weiterer (Neben-)Aspekte die Abdicht-Funktion möglichst wenig oder gar nicht beeinträchtigt. Nicht zuletzt ist es Aufgabe, eine Dichtung bzw. Dichtungseinrichtung zu optimieren, ohne deren Beständigkeit oder Festigkeit oder dauerhafte Anordnung bzw. Ausrichtung am Gehäuseteil zu beeinträchtigen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die zuvor genannte Aufgabe wird durch eine Dichtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den jeweiligen Unteransprüchen erläutert. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit verneint ist.
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Es wird eine Dichtungseinrichtung für ein Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, insbesondere für einen Ventildeckel oder Gehäusedeckel oder Nockenwellendeckel oder Zylinderkopfdeckel eines Kraftfahrzeug-Motors, mit einer Querschnittsfläche mit: einem mit lateraler Abstützung am/im Gehäuseteil, insbesondere in einer Nut des Gehäuseteils anordenbaren lateralen Querschnittsbereich aus Dichtmaterial; und mit einem stirnseitig am Gehäuseteil anordenbaren Querschnittsbereich aus Dichtmaterial. Dabei weist die Dichtungseinrichtung entlang ihrer Längsachse in wenigstens einem ersten Längenabschnitt eine erste Querschnittsgeometrie mit den beiden Querschnittsbereichen und in wenigstens einem zweiten Längenabschnitt wenigstens eine weitere, im Vergleich zur ersten Querschnittsgeometrie materialreduzierte Querschnittsgeometrie mit den beiden Querschnittsbereichen auf, bei welcher wenigstens einer der Querschnittsbereiche einen im Vergleich zur ersten Querschnittsgeometrie reduzierten Querschnittsflächeninhalt aufweist. Der reduzierte Querschnittsflächeninhalt bewirkt eine Massereduktion.
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Hierdurch kann Dichtmaterial und Gewicht eingespart werden, insbesondere ohne weitere Maßnahmen am Gehäuseteil. Es hat sich gezeigt, dass die Materialeinsparung beträchtlich sein kann, insbesondere im Bereich von 1/3 des für die Dichtungseinrichtung verwendeten Materials. Die Materialeinsparung kann vor allem in Bezug auf die radiale Richtung ausgeprägt sein. Der Betrag der Materialeinsparung ist abhängig von der spezifischen Geometrie der Dichtungseinrichtung. Dabei beruht das Konzept darauf, beide Querschnittsbereiche trotz reduziertem Materialaufwand beizubehalten, und dadurch auch die Abdichtfunktion nicht zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten: Die Dichtungseinrichtung kann auf dieselbe Weise unabhängig davon verwendet werden, ob sie in bestimmten Abschnitten materialreduziert ist oder nicht. Ebenso kann das Gehäuseteil in derselben Ausgestaltung verwendet werden. Es kann je nach Anwendung entschieden werden, welche Ausgestaltung der Dichtungseinrichtung am zweckdienlichsten ist.
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Indem nur einer der Querschnittsbereiche materialreduziert ist, wird die Funktion der Dichtungseinrichtung nicht beeinflusst. Dabei können die Querschnittsbereiche unterschiedliche Aufgaben erfüllen oder für voneinander abweichende Funktionen bereitgestellt werden. Es hat sich gezeigt, dass die gewünschten Funktionen der Dichtungseinrichtung auf einfachere Weise sichergestellt werden können, wenn jeweils nur einer der Querschnittsbereiche materialreduziert ist. In vorteilhafter Weise ist ein Querschnittsbereich abschnittsweise materialreduziert, dessen Funktion auch die Stabilisierung der Lage bzw. Ausrichtung der Dichtung ist.
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Dabei ist es auch ein Vorteil, dass am Gehäuseteil eine Nut oder eine Aufnahme für die Dichtungseinrichtung nicht angepasst werden muss, sondern unabhängig von einer Materialreduktion ausreichenden Halt liefert oder ein geeigneter Kontaktpartner beim Abdichten ist.
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Als Querschnitt ist dabei ein Schnitt durch eine Ebene zu verstehen, welche sich orthogonal zur Längsrichtung der Dichtungseinrichtung erstreckt. Wird in kartesischen Koordinaten die x-Richtung als Längsrichtung definiert, so entspricht die Querschnittsebene der yz-Ebene, mit der y-Richtung als radialer Richtung und der z-Richtung als vertikaler Richtung bzw. Höhenrichtung.
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Als lateral anordenbarer Querschnittsbereich ist dabei ein Bereich zu verstehen, welcher seitlich bzw. in Richtung radial nach innen oder außen am Gehäuseteil abgestützt werden kann oder dort anliegen kann, beispielsweise auch mit Kontakt sowohl außen als auch innen. Der laterale Querschnittsbereich kann z. B. in einer Ausnehmung oder Nut oder vor oder hinter einem Absatz oder einer Kante angeordnet sein. Der laterale Querschnittsbereich kann Dichtflächen in Form von Innen- oder Außen-Mantelflächen aufweisen. Der laterale Querschnittsbereich weist z. B. einen rechteckförmigen Querschnitt oder einen orthogonal zur radialen Richtung geradlinig verlaufenden Querschnitt auf.
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Als stirnseitiger Querschnittsbereich ist dabei ein Querschnittsbereich zu verstehen, welcher eingerichtet ist, an einem weiteren Gehäuseteil oder Teil des Motors zur Anlage zu kommen. Mit anderen Worten: Der stirnseitige Querschnittsbereich übernimmt eine Abdichtfunktion nicht nur am Gehäuseteil, sondern auch an einer Fläche oder einer Wandung, an welcher der/das Gehäuseteil zur Anlage kommen soll. In einem noch nicht endmontierten Zustand des Gehäuseteils weist der stirnseitige Querschnittsbereich dann z. B. eine oder mehrere freiliegende Dichtflächen auf. Der stirnseitige Querschnittsbereich weist z. B. eine balken-/rechteckförmige oder L-förmige oder quadratische oder ovale Querschnittsgeometrie auf.
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Die beiden Querschnittsbereiche können zusammen eine in sich geschlossene, zusammenhängende Querschnittsfläche bilden, insbesondere mit einer stetig verlaufenden Umfangslinie. In vorteilhafter Weise gehen die Querschnittsbereiche ineinander über und bilden jeweils einen Teil der Querschnittsfläche. Wahlweise weist die Querschnittsfläche auch noch weitere Querschnittsbereiche auf. In vielen Fallen können die Querschnittsbereiche aber auf die Anzahl von zwei definiert werden, nämlich ein Querschnittsbereich, welcher (insbesondere ausschließlich) am ersten Gehäuseteil anliegt, und ein weiterer Querschnittsbereich, welcher eine Abdichtung zu einem anderen Gehäuseteil sicherstellen soll.
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Als Dichtmaterial ist dabei ein Abdichtungs-Material bzw. ein Dichtstoff zu verstehen, welcher/welches eingerichtet ist, eine Abdichtfunktion in wenigstens einer Raumrichtung zu erfüllen, insbesondere auch hinsichtlich Fluiden, also Gasen oder Flüssigkeiten. Das Dichtmaterial kann elastisch und/oder kompressibel bzw. komprimierbar sein, oder auch in vordefinierter Weise formstabil hinsichtlich bestimmter Druckkräfte. Die Dichtungseinrichtung kann aus massivem Dichtmaterial mit einer einzigen, zusammenhängenden Querschnittsfläche gebildet sein. Das Dichtmaterial kann z. B. ein Elastomer sein.
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Jede der Querschnittsgeometrien weist die beiden Querschnittsbereiche auf oder ist wahlweise ausschließlich dadurch gebildet. Die beiden Querschnittsbereiche können die Umfangslinie der jeweiligen Querschnittsgeometrie definieren.
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Als „materialreduziert” ist dabei ein Querschnitt zu verstehen, welcher im Vergleich zur ursprünglich vorgesehenen Querschnittsgeometrie kleiner, dünner, schmaler oder skaliert ist. Der materialreduzierte Querschnitt kann z. B. Aussparungen, Ausnehmungen, Glättungen, Einebnungen bzw. geebnete Flächen oder auch Abflachungen von Hervorhebungen aufweisen. Ein materialreduzierter Querschnitt weist also einen verkleinerten Querschnittsflächeninhalt oder auch eine verkürzte Umfangslinie des Querschnitts auf. Der weitere Querschnittsbereich kann im Vergleich zum ersten Querschnittsbereich z. B. eine Verjüngung aufweisen. Das Gehäuseteil kann z. B. eine Abstützfläche oder Dichtfläche bereitstellen, welche größer bzw. breiter ist als der materialreduzierte Querschnitt. Die verfügbare Fläche am Gehäusedeckel muss also nicht notwendigerweise voll ausgenutzt werden.
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Die Dichtungseinrichtung kann ein großes Längen-zu-Breiten-Verhältnis aufweisen. Die Dichtungseinrichtung kann sich linienförmig erstrecken. Die Dichtungseinrichtung kann eine vom Gehäuseteil umschlossene Kavität umgrenzen, zumindest abschnittsweise.
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In vorteilhafter Weise ist die materialreduzierte Querschnittsgeometrie beidseitig von der ersten Querschnittsgeometrie umschlossen bzw. begrenzt. Die (jeweilige) materialreduzierte Querschnittsgeometrie kann also zwischen Abschnitten mit der ersten Querschnittsgeometrie angeordnet sein.
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Die materialreduzierte Querschnittsgeometrie ist insbesondere ausschließlich in einem der Querschnittsbereiche vorgesehen. Dies liefert den Vorteil, dass im anderen Querschnittsbereich eine von der Dichtungseinrichtung zu erfüllende Funktion nicht beeinträchtigt wird, z. B. eine Befestigungsfunktion. Die materialreduzierte Querschnittsgeometrie kann im stirnseitigen Querschnittsbereich angeordnet sein.
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Auch wenn vornehmlich auf Gehäusedeckel Bezug genommen wird, kann die Dichtungseinrichtung alternativ oder zusätzlich auch an einem mit dem Gehäusedeckel korrespondierenden Teil vorgesehen sein.
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Im Folgenden werden Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die absolute Länge des wenigstens einen ersten Längenabschnitts mit der ersten Querschnittsgeometrie größer als die absolute Länge des wenigstens einen zweiten Längenabschnitts mit der wenigstens einen weiteren Querschnittsgeometrie. Mit anderen Worten: Die Dichtungseinrichtung ist über eine größere Länge nicht materialreduziert. Die materialreduzierten Querschnittsbereich(e) sind also maximal entlang etwa der Hälfte der gesamten/absoluten Länge der Dichtungseinrichtung ausgebildet. Die absolute Länge wenigstens eines Längenabschnitts der wenigstens einen weiteren Querschnittsgeometrie kann kleiner als 40%, kleiner als 30%, oder insbesondere auch kleiner als 20% der absoluten Länge der Dichtungseinrichtung sein. Bei hohen Anforderungen an die (Verwindungs-)Steifigkeit kann die absolute Länge vergleichsweise klein gewählt werden. Es hat sich gezeigt, dass bei einem vergleichsweise einfachen, meist geradlinigen und wenig verkrümmten abzudichtenden Streckenverlauf besonders viel Material eingespart werden kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine zweite Längenabschnitt geradlinig. Die materialreduzierte(n) Querschnittsgeometrie(n) ist/sind also in einem geradlinigen Längenabschnitt der Dichtungseinrichtung vorgesehen, insbesondere in mehreren voneinander in Längsrichtung beabstandeten Bereichen/Sektionen. Hierdurch kann eine hohe Verwindungssteifigkeit auch bei materialreduzierter Dichtungseinrichtung realisiert werden. Die verwindungssteifere Querschnittsgeometrie kann dabei ebenfalls im zweiten, geradlinigen Längenabschnitt vorgesehen sein, in vorteilhafter Weise jedoch zu größerem Teil im ersten Längenabschnitt.
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Als geradlinig ist dabei ein Verlauf zu verstehen, welcher zumindest in einer Raumrichtung ohne Krümmungen entlang einer Achse erfolgt. Der Längenabschnitt kann sich auch streng geradlinig erstrecken. Als streng geradliniger ist dabei ein Verlauf zu verstehen, welcher um keine der Raumrichtungen eine Krümmung aufweist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine erste Längenabschnitt zumindest abschnittsweise gekrümmt. Die erste Querschnittsgeometrie ist also in einem gekrümmten Längenabschnitt der Dichtungseinrichtung vorgesehen. Dabei kann der gekrümmte Längenabschnitt ausschließlich die erste Querschnittsgeometrie aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass auch diese Maßnahme eine hohe Verwindungssteifigkeit sicherstellen kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtungseinrichtung mehrere erste und zweite Längenabschnitte auf, die sich entlang der Längsachse aufeinanderfolgend abwechseln, insbesondere entlang eines geradlinigen Abschnitts der Dichtungseinrichtung. Mit anderen Worten: Wenigstens zwei der Querschnittsgeometrien wechseln sich entlang der Längsachse der Dichtungseinrichtung aufeinanderfolgend ab, insbesondere in gleichmäßigem Abstand oder mit jeweils derselben Länge. Beispielsweise ist die absolute Länge der ersten und zweiten Längenabschnitte in geradlinigen Abschnitten der Dichtungseinrichtung zumindest annähernd gleich.
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Es hat sich gezeigt, dass kürzere aufeinanderfolgende Längenabschnitte vorteilhafter sein können als z. B. nur zwei Längenabschnitte mit voneinander abweichenden Querschnitten, insbesondere in Bezug auf eine Dichtwirkung, auf Verwindungssteifigkeit oder auch die Montage der Dichtungseinrichtung. Dabei kann die Verwindungssteifigkeit durch mehrere kürzere Längenabschnitte optimiert werden.
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Die zweiten Längenabschnitte können alle dieselbe Länge aufweisen, insbesondere eine vordefinierte maximale Länge, für welche trotz materialreduzierter Ausgestaltung noch gute Eigenschaften der Dichtungseinrichtung, z. B. gute Verwindungssteifigkeit sichergestellt werden können.
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Ein jeweiliger zweiter Längenabschnitt kann beidseitig von einem ersten Längenabschnitt begrenzt bzw. eingefasst sein. Mit anderen Worten: Die materialreduzierte Querschnittsgeometrie ist nur in einem Abschnitt vorgesehen, auf welchen in beide Richtungen die erste Querschnittsgeometrie folgt. Falls die Dichtungseinrichtung wenigstens ein freies Ende aufweist, ist der zweite Längenabschnitt bzw. die materialreduzierte Querschnittsgeometrie beabstandet zum freien Ende angeordnet. Dies kann hohe Verwindungssteifigkeit sicherstellen oder das exakte Positionieren der Dichtungseinrichtung erleichtern.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Übergang zwischen den Querschnittsgeometrien stetig, insbesondere indem sich die erste Querschnittsgeometrie zur weiteren Querschnittsgeometrie hin verjüngt bzw. umgekehrt. Hierdurch kann die Festigkeit der Dichtungseinrichtung optimiert werden. Insbesondere bei vergleichsweise nur wenig elastischem oder vergleichsweise sprödem Dichtmaterial kann ein Risiko von Rissen oder Bruch im Bereich von Absätzen oder Kanten minimiert werden.
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Als „stetig” ist dabei ein Übergang zu verstehen, welcher ohne Kanten oder stufenweise, abrupte Querschnittsänderungen verläuft, also z. B. eine kontinuierliche Verbreiterung, oder eine Querschnittszunahme an einem Absatz, der zumindest einen für den stetigen Übergang vorgesehenen Radius aufweist, z. B. einen Radius von einem oder mehreren Millimetern.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine weitere Querschnittsgeometrie im stirnseitigen Querschnittsbereich materialreduziert. Hierdurch kann auch eine hohe Verwindungssteifigkeit sichergestellt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der stirnseitige Querschnittsbereich der ersten Querschnittsgeometrie in lateraler/seitlicher Richtung breiter als der laterale Querschnittsbereich der ersten Querschnittsgeometrie, insbesondere derart, dass die erste Querschnittsgeometrie T-förmig ist. Die erste Querschnittsgeometrie kann mit radialer bzw. seitlicher Verdickung im stirnseitigen Querschnittsbereich ausgeführt sein. Es hat sich gezeigt, dass ein T-Profil auf besonders effiziente Weise materialreduziert werden kann, ohne die Funktion der Dichtungseinrichtung zu beeinträchtigen. Die T-Form liefert auch gute Verwindungssteifigkeit und kann ein Kippen der Dichtungseinrichtung verhindern, insbesondere auch bei einer vergleichsweise langen oder umlaufenden Dichtungseinrichtung.
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Die erste Querschnittsgeometrie kann z. B. auch mit einem L-Profil verwindungssteif ausgeführt sein. Wahlweise kann das L-Profil im ersten Längenabschnitt auch abwechselnd spiegelverkehrt angeordnet sein, je nachdem, in welcher Richtung Verwindungssteifigkeit gewünscht ist. Bei einem L-Profil als erster Querschnittsgeometrie kann im Vergleich zu einem T-Profil noch mehr Material eingespart werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die weitere Querschnittsgeometrie in einem spezifischen Längenabschnitt in einem radial/lateral nach innen oder nach außen abstehenden Querschnittsteil materialreduziert, beispielsweise entweder nur im nach innen abstehenden Querschnittsteil oder nur im nach außen abstehenden Querschnittsteil. Hierdurch lässt sich auch eine gute Verwindungssteifigkeit realisieren. Beispielsweise ist eine solche Konfiguration in einem gekrümmten Längenabschnitt der Dichtungseinrichtung vorgesehen, insbesondere für einen guten Kompromiss aus Materialeinsparung und Verwindungssteifigkeit.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der stirnseitige Querschnittsbereich der weiteren Querschnittsgeometrie in lateraler/seitlicher Richtung zumindest auf einer Seite, also außen und/oder innen, zumindest annähernd so breit wie der laterale Querschnittsbereich der weiteren Querschnittsgeometrie, insbesondere derart, dass die weitere Querschnittsgeometrie I-förmig oder L-förmig ist. Hierdurch kann besonders viel Material eingespart bzw. Gewicht reduziert werden, insbesondere ohne dabei den Sitz oder Halt der Dichtungseinrichtung zu beeinträchtigen.
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Durch die Materialreduzierung oder Materialaussparung kann wenigstens eine der wenigstens einen weiteren Querschnittsgeometrie I-förmig ausgebildet sein. Das I-Profil liefert auch den Vorteil, dass stirnseitig eine besonders hohe Flächenpressung bzw. ein hoher Anpressdruck eingestellt werden kann. Hierdurch kann auch die Dichtwirkung optimiert werden. Als I-Profil ist dabei ein Profil oder Profilabschnitt zu verstehen, welcher im Bereich der Kontaktfläche zum weiteren Gehäuseteil nur einen Schenkel aufweist, also keine mehreren sich kreuzenden oder überschneidenden Schenkel. Der laterale Querschnittsbereich kann dabei unverändert sein. Alle Querschnittsgeometrien oder zumindest zwei der Querschnittsgeometrien können laterale Querschnittsbereiche mit derselben Querschnittsgeometrie aufweisen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtungseinrichtung einstückig, insbesondere in sich geschlossen umlaufend bzw. ringartig. Durch eine einstückige Ausgestaltung kann eine gute Stabilität oder Verwindungssteifigkeit der Anordnung sichergestellt werden, insbesondere bei einer möglichst großen Anzahl von abschnittsweise aufeinanderfolgenden Längenabschnitten mit abwechselnder Querschnittsgeometrie.
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Durch eine in sich geschlossene Ausgestaltung kann eine gute Formbeständigkeit oder ein guter Sitz bzw. Halt sichergestellt werden. Die Verwindungssteifigkeit kann dabei optimiert sein, insbesondere auch bei stark materialreduzierter Dichtungseinrichtung. Auch kann eine besonders gute Dichtwirkung erzielt werden. Es gibt keine Spalte oder offene Bereiche, selbst falls die Dichtungseinrichtung eine Längenänderung erfährt. Nicht zuletzt kann auch die Montage oder Handhabung erleichtert werden.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine materialreduzierte Dichtungseinrichtung für ein Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Ventildeckel oder Gehäusedeckel oder Kurbelgehäusedeckel oder Nockenwellendeckel oder Zylinderkopfdeckel eines Kraftfahrzeug-Motors, hergestellt bzw. erhalten durch Ausbilden bzw. Formen von Dichtmaterial mit einer ersten Querschnittsgeometrie und wenigstens einer weiteren Querschnittsgeometrie hintereinander entlang der Längsachse der Dichtungseinrichtung, wobei die wenigstens eine weitere Querschnittsgeometrie im Vergleich zur ersten Querschnittsgeometrie materialreduziert ist, insbesondere in einem stirnseitigen Querschnittsbereich, und einen im Vergleich dazu reduzierten Querschnittsflächeninhalt bzw. eine daraus resultierende reduzierte Masse aufweist. Hierdurch ergeben sich bereits zuvor beschriebene Vorteile.
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Die Dichtungseinrichtung kann mittels eines Formgebungs-Werkzeugs erstellt werden. Die Dichtungseinrichtung kann ein Gussteil sein, und das Formgebungs-Werkzeug kann eine Gussform mit verengten Abschnitten für materialreduzierte Querschnittsbereiche sein. Das Formgebungs-Werkzeug kann eine Negativform mit einer Unterteilung in Längenabschnitten bzw. Querschnittsbereichen korrespondierend zu den Längenabschnitten bzw. Querschnittsbereichen der Dichtungseinrichtung aufweisen. Die Negativform kann eine umlaufende, in sich geschlossene ringartige Ausnehmung zur Formgebung einer umlaufenden, einstückigen Dichtungseinrichtung aufweisen.
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Ferner kann zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe eine materialreduzierte bzw. gewichtsreduzierte Baugruppe umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße materialreduzierte Dichtungseinrichtung sowie ein Gehäuseteil bereitgestellt werden, bei welcher Baugruppe die wenigstens eine Dichtungseinrichtung für die Montage, z. B. in einer Nut oder Ausnehmung, bereitgestellt wird oder bereits vormontiert an/im Gehäuseteil angeordnet ist.
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Diese Baugruppe kann für die Endmontage beispielsweise derart bereitgestellt werden, dass ein Roboter die materialreduzierte Dichtungseinrichtung ergreifen und in die Gehäuseteilvorrichtung einlegen kann.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer materialreduzierten Dichtungseinrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Dichtungseinrichtung, an einem Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine, insbesondere an einem Ventildeckel oder Gehäusedeckel oder Kurbelgehäusedeckel oder Nockenwellendeckel oder Zylinderkopfdeckel eines Kraftfahrzeug-Motors, wobei wenigstens eine weitere Querschnittsgeometrie der Dichtungseinrichtung im Vergleich zu einer ersten Querschnittsgeometrie der Dichtungseinrichtung materialreduziert ist, insbesondere in einem stirnseitigen Querschnittsbereich, und einen reduzierten Querschnittsflächeninhalt aufweist. Hierdurch ergeben sich bereits zuvor beschriebene Vorteile.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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In den nachfolgenden Figuren wird wenigstens ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1A in Draufsicht eine Dichtung gemäß einer üblichen Ausgestaltung;
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1A1 in Draufsicht eine Dichtung gemäß einer üblichen Ausgestaltung;
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1B in Schnittansicht eine Dichtung gemäß einer üblichen Ausgestaltung;
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1B1 in Schnittansicht eine Dichtung gemäß einer üblichen Ausgestaltung;
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2A in Draufsicht eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel montiert an einem Gehäuseteil;
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2A1 in Draufsicht eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel montiert an einem Gehäuseteil;
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2B in Schnittansicht eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in schematischer Anordnung an einem Gehäuseteil;
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2B1 in Schnittansicht eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in schematischer Anordnung an einem Gehäuseteil;
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2C, 2D in weiteren Schnittansichten jeweils eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in schematischer Anordnung an einem Gehäuseteil; und
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3 in Draufsicht eine Dichtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Für einzelne Bezugsziffern, die nicht im Zusammenhang mit einer spezifischen der Figuren erläutert werden, wird auf die anderen Figuren verwiesen.
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In den 1A, 1B ist ein Gehäusedeckel 1 gezeigt, in welchem eine Dichtung 3 mit einem T-förmigen Querschnittsprofil angeordnet ist. Ein stirnseitiger Abschnitt 3.1 der Dichtung 3 kommt außen am Gehäusedeckel 1 zur Anlage. Die Dichtung 3 erstreckt sich abschnittsweise geradlinig, z. B. in x- oder y-Richtung, und weist auch gekrümmte Abschnitte auf. Der Gehäusedeckel 1 ist nicht vollständig gezeigt. Die Dichtung 3 kann einstückig umlaufend ausgebildet sein.
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In 1B ist das T-Profil erkennbar: Der stirnseitige Abschnitt 3.1 stellt eine Dichtfläche zu einem weiteren (nicht dargestellten) Gehäuseteil bereit. Die Dichtung 3 ist mit einem Radialabschnitt 3.2 in einer Nut oder Ausnehmung 5 angeordnet und kontaktiert dabei in einem fertig montierten Zustand wenigstens eine laterale/radiale Anlage-/Dichtfläche 9. Angrenzend an die Nut 5 ist eine stirnseitige Anlage-/Dichtfläche 7 vorgesehen, an welcher der stirnseitige Abschnitt 3.1 zur Anlage kommen kann, sowohl radial innen als auch radial außen von der Nut 5.
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Mittels eines Koordinatensystems ist jeweils eine x-Richtung als Längsrichtung definiert, eine y-Richtung als radiale Richtung und eine z-Richtung als vertikale Richtung bzw. Höhenrichtung.
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In den 1A1, 1B1 ist eine vergleichbare Anordnung an einem weiteren Gehäuseteil 1 gezeigt.
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2A zeigt eine Dichtungseinrichtung 10, die zwei Querschnittsgeometrien Q1, Q2 aufweist, die sich jeweils abschnittsweise entlang der Längsachse L erstrecken und aufeinanderfolgend abwechseln, und zwar in wenigstens einem ersten, geradlinigen Längenabschnitt Lx1. In wenigstens einem weiteren (zweiten) Längenabschnitt Lx2 weist die Dichtungseinrichtung einen gekrümmten Verlauf auf. Dort ist ausschließlich eine einzige Querschnittsgeometrie vorgesehen, nämlich die erste Querschnittsgeometrie Q1, welche nicht materialreduziert ist, also welche den vollen Querschnitt aufweist.
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2B zeigt eine/die Dichtungseinrichtung 10 sowie den Gehäusedeckel 1 im Querschnitt im Bereich der ersten Querschnittsgeometrie Q1. Die erste Querschnittsgeometrie Q1 weist eine Querschnittsfläche Q mit zwei Querschnittsbereichen 12, 14 auf. Es ist erkennbar, dass die erste Querschnittsgeometrie Q1 im Vergleich zur Querschnittsgeometrie der in 1B beschriebenen Dichtung unverändert sein kann. Ein stirnseitiger Querschnittsbereich 12 weist wenigstens eine innere Stirnfläche 12.1 und eine äußere Stirnfläche 12.2 auf. Ein lateraler bzw. lateral abgestützter Querschnittsbereich 14 ist in einer Nut 5 des Gehäusedeckels 1 angeordnet und kann mit einer Innenmantelfläche 14.1 bzw. einer Außenmantelfläche 14.2 an korrespondierenden Flächen der Nut zur Anlage kommen. Ein innerer Querschnittsteil 12.3 steht radial nach innen vom lateralen Querschnittsbereich 14 ab, und ein äußerer Querschnittsteil 12.4 steht radial nach außen davon ab. Das Gehäuseteil 1 und die Dichtungseinrichtung 10 bilden eine Baugruppe 20, die vormontiert sein kann.
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Die äußere Stirnfläche 12.2 kann durch mehrere, insbesondere drei Erhebungen gebildet sein bzw. diese aufweisen, wobei gemäß einem Ausführungsbeispiel allein die zentrisch angeordnete Ergebung eine Abdichtfunktion übernimmt. Anders ausgedrückt: Der innere Querschnittsteil 12.3 und/oder der äußere Querschnittsteil 12.4 kann jeweils eine Abstützfunktion übernehmen, ohne dass notwendigerweise auch eine Abdichtfunktion erfüllt werden muss.
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In den 2A1, 2B1 ist eine vergleichbare Anordnung an einem weiteren Gehäuseteil 1 gezeigt.
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Die erste Querschnittsgeometrie Q1 kann nun materialreduziert werden, wie im Folgenden anhand der Beschreibung der zweiten Querschnittsgeometrie Q2 erläutert.
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In den 2C, 2D sind die in der 2B gezeigten Merkmale dargestellt, jedoch ist hier eine/die zweite Querschnittsgeometrie Q2 gezeigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist sie ein I-Profil auf. Äußere oder innere Querschnittsteile sind nicht vorhanden. Wahlweise kann entweder ein äußerer oder innerer Querschnittsteil vorgesehen sein.
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In der 3 sind Merkmale der Dichtungseinrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel separat von einem Gehäusedeckel dargestellt. Die Dichtungseinrichtung 10 ist einstückig und kann vollständig umlaufend, also ringartig ausgebildet sein.
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Obwohl wenigstens ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Das wenigstens eine beschriebene Ausführungsbeispiel ist lediglich exemplarisch beschrieben und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan oder eine technische Lehre zur Umsetzung wenigstens eines beispielhaften Ausführungsbeispiels zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von beispielhaft beschriebenen Elementen oder Merkmalen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der aufgeführten Ansprüche oder rechtlicher Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseteil/Gehäusedeckel
- 3
- T-Dichtung
- 3.1
- stirnseitiger Abschnitt
- 3.2
- Radialabschnitt
- 5
- Nut oder Ausnehmung zur Aufnahme einer Dichtung
- 7
- stirnseitige Anlage-/Dichtfläche
- 9
- laterale/radiale Anlage-/Dichtfläche
- 10
- Dichtungseinrichtung
- 12
- stirnseitiger Querschnittsbereich
- 12.1
- innere Stirnfläche
- 12.2
- äußere Stirnfläche
- 12.3
- innerer Querschnittsteil, insbesondere im stirnseitigen Bereich des Querschnitts
- 12.4
- äußerer Querschnittsteil, insbesondere im stirnseitigen Bereich des Querschnitts
- 14
- lateraler bzw. lateral abgestützter Querschnittsbereich
- 14.1
- Innenfläche bzw. Innenmantelfläche
- 14.2
- Außenfläche bzw. Außenmantelfläche
- 20
- Baugruppe bestehend aus Gehäuseteil und wenigstens einer Dichtungseinrichtung
- L
- Längsachse
- Lx1
- erster Längenabschnitt, insbesondere geradliniger Längenabschnitt
- Lx2
- weiterer (zweiter) Längenabschnitt, insbesondere gekrümmter Längenabschnitt
- Q
- Querschnittsfläche
- Q1
- erste Querschnittsgeometrie, insbesondere T-Profil
- Q2
- weitere (zweite), materialreduzierte Querschnittsgeometrie, insbesondere I-Profil
- x
- Längsachse bzw. Längsrichtung
- y
- Querachse bzw. Breitenrichtung bzw. radiale/laterale Richtung
- z
- Hochachse bzw. Tiefenrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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