DE2455986C3

DE2455986C3 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE2455986C3
Application number: DE2455986A
Authority: DE
Inventors: Hans 7000 Stuttgart Brueggemann; Otto 7314 Wernau Heilemann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1979-12-06
Also published as: US4088347A; IT1052239B; DE2455986A1; DE2455986B2; FR2292920B1; GB1530280A; FR2292920A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen einem insbesondere stählernen Rohrflansch und einer an einem vorzugsweise aus Aluminium od. dgl. bestehenden Bauteil angeordneten Anschraubfläche für den Rohrflansch, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben sind beispielsweise aus der DE-OS 23 12 927 bekannt ist.

Bei ungleichseitigen Flachdichtungen, bei denen es nicht gleichgültig ist, in welcher Lage sie in den Dichtspalt eingebaut werden, ist es wichtig, Vorkehrungen dagegen zu treffen, daß sie nicht versehentlich in der verkehrten Lage in die Dichtungsanordnung eingebaut werden. Denkbar wäre z. B. von einer symmetrischen Anordnung der Flanschschrauben abzugehen, so daß nur eine bestimmte Einbaulage der Flachdichtung möglich ist. Dies hat aber den Nachteil einer ungleichmäßigen Anpressung der Flachdichtung, eines ungleichen Bauteilverzuges und einer ungleichen Z^sammendrückung der Flachdichtung. Dies kann u. U. die zuverlässige Funktion der Dichtungsanordnung überhaupt in Frage stellen. Im übrigen ist es bei der Fließbandmontage äußerst lästig, wenn ein Teil wie eine Flachdichtung nur in einer einzigen schwierig erkennbaren und umständlich zu suchenden Relativlage miontierbar ist In manchen Fällen bietet eine gewisse Asymmetrie der Fluiddurchtrittsöffnungen einen leicht erkennbaren Anhaltspunkt für eine Fehlmontage. Dieser Gesichtspunkt scheidet aber aus, wenn aus sonstigen Gründen eine symmetrische, z. B. eine runde Fluiddurchtrittsöffnung vorgesehen ist. Im übrigen vermag eine bloße OfJensichtlichkeit einer Fehlmontage einen Fehler bei großer Fahrlässigkeit nicht zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Dichtungsanordnung mit symmetrischer Schraubenanordnung so zu verbessern, daß wohl eine Mehrzahl leicht erkennbarer Montagemöglichkeiten der Flachdichtung verbleibt, daß aber eine Fehlmontage der ungleichseitigen Flachdichtung ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dieser Ausbildung der Dichtung" anordnung ist bei richtiger Seitenlage der Flachdichtung jede beliebige Relativlage möglich, bei seitenverkehrter Lage der Flachdichtung ist hingegen keine einzige Relativlage möglich, weil jeweils ein Abweislappen mit der Anschlagfläche kollidiert Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist im übrigen fertigungsgünstig, weil die Anschlagfläche außerhalb der Anlagefläehe der Flachdichtung, also außerhalb einer glatt bearbeiteten Fläche liegt und sich günstigerweise bei geeigneter Werkzeugführung von alleine als Werkstoffüberstand an der Bearbeitungsgrenze ergibt. Bei dieser Ausgestaltung braucht die Anschlagfläche nicht nachträglich künstlich geschaffen zu werden.

Bei kleineren Flanschverbindungen werden vielfach, so auch im Motorenbau bei der Befestigung von Abgasleitungen am Zylinderkopf, Zweischraubenflansche verwendet mit einer hinsichtlich der Außenkontur im wesentlichen einer Raute mit abgerundeten Ecken entsprechenden Flachdichtung. Bei dieser speziellen Art der Flanschverbindung wird die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dergestalt ausgebildet, daß die Anschlagfläche parallel zu einer geraden Seite der Flachdichtung verläuft und daß die Abweislappen an den beiden dieser Seite benachbarten Seiten angebracht sind.

ίϊ Die Ungleichseitigkeit der Flachdichtung kann sich z. B. aus der Ausbildung als Blechsickendichtung mit einseitiger Anordnung von Blechsicken ergeben. Hierbei ist bei ungleicher Paarung der im Dichtspnlt

zusammentreffenden Materialhärten, z.B. Stahl am Rohrflansch und Aluminium am Zylinderkopf, die Dichtung so einzubauen, daß die Blechsicken auf den stählernen Rohrflansch drücken und die flache Dichtungsseite auf die Aluminiumfläche, Andernfalls würde sich die Dichtsicke in das Aluminium eindrücken und eine bleibende Rille hinterlassen.

Zur Verhinderung von Verziehungen der Dichtungsanordnung infolge der Schraubenkräfte kann vorgesehen werden, daö Blechsicken (Stützsicken) auch auf der von der Fluiddurchtrittsöffnung abgewandten Seite der Schrauhendurcbgangslöcher der Flachdichtung angeordnet sind. Diese Stützsicken umgeben zweckmäßigerweise die Schraubendurchgangslöcher halbkreisförmig. Um eine gewisse Voranpressung der Dichtsikken zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß die Stützsicken niedriger, vorzugsweise etwa Vs bis '/3 niedriger als die die Fluiddurchtrittsöffnung der Flachdichtung umgebende Dichtsicke ausgebildet 1st

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung,

F i g. 2 eine Ansicht auf die in Einbaulage am Bauteil befindliche Flachdichtung (Schnittlinie H-H in Fig. 1) und

F i g. 3 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung durch die Flachdichtung entlang der Linie IH-III in Fig. 2.

Die F i g. 1 und 2 zeigen andeutungsweise einen Zylinderkopf 1 eines Verbrennungsmotors aus einer relativ weichen Aluminium-Gußlegierung. An den Zylinderkopf sind — den Arbeitsräumen des Motors entsprechend — hintereinander mehrere mit je einem OvaIflansch 3 versehene Auspuffleitungen 2 aus Stahl angeschlossen. Der Zylinderkopf weist für jeden Ovalflansch eine bearbeitete Dichtfläche 4 auf, die zweckmäßigerweise alle fluchtend in der gleichen Ebene liegen und durch einen einheitlichen Bearbeitungsgang bearbeitet werden können. Durch die Bearbeitung entsteht eine Stufe mit der Anschlagfläche 5, die außerhalb der Berührungsfläche der noch zu besprechenden Flachdichtung 10 mit der Dichtfläche 4 liegt und senkrecht zu der Dichtfläche 4 in Richtung auf den Gegenflansch 3 sich erstreckt. An den Zylinderkopf sind außerdem noch jeweils eine F.'jiddurchtrittsöffnung 6 und je zwei Stehbolzen 7 zum Verschrauben der Dichtungsanordnung vorgesehen. Die Fluiddurchtrittsöffnung und die Anordnung der Stehbolzen sind zu zwei Symmetrielienien 6 und 9 spiegelsymmetrisch angeordnet bzw. ausgebildet.

Die aufgrund einer Dichtsicke 14 und von Stützsicken

15 ungleichseitige im wesentlichen rautenförmige die Stehbolzen umschließende Flachdichtung 10 ist aufgrund der Schräglage der durch die Stehbolzen 7 verlaufenden Symmetrieljnie 8 zur Anschlagfläche 5 so in der Dichtungsanordnung angeordnet, daß die Anschlagfläche eine Seitenkante 11 der Flachdichtung nährungsweise tangiert Die Tangierungsstelle liegt außerhalb des Schnittpunktes einer Symmetrielinie mit der Außenkontur der Flachdichtung. Symmetrisch zu der von der Anchlagfläche tangierten Seitenkante ist bezüglich der Symmetrielinie 8 und 9 an der Außenkontur der Flachdichtung je ein Abweislappen 12 und 13 angebracht Dank dieser Abweislappen ist lediglich die dargestellte oder eine um den Mittelpunkt

16 um 180° in der Zeichenebene verschwenkte Einbaulage der Flachdichtung möglich, bei der die Sicken 14 und 15 in Richtung auf den Gegenflansch 3 zu liegen kommen; hingegen ist eine um die Symmetrielinie 8 oder 9 senkrecht zur Zeichenebene i«m 180° gedrehte Einbaulage unmöglich, weil dann — wie durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist — ern Abweislappen an der Stufe mit der Anschlagfläche 5 aufliegen würde und eine Planauflage der Flachdichtung 10 an der Anlagefläche 4 verhindert sein würde, so daß eine ordnungsgemäße Montage der Dichtungsanordnung unmöglich wäre.

Die Flachdichtung ist als Ringsickendichtung aus einem Blechstück hergestellt mit einer die Fluiddurchtrittsöffnung 17 ringförmig umgebenden einseitigen Dichtsicke 14. Dadurch ergibt sich eine relativ flache Unterseite 18 (Fig.3) und eine unebene Oberseite 19 der Flachdichtung. Die Dichtwirkung kommt durch gezielte Konzentration der Dichtflächenpressung auf ringförmige die Fluiddurchtrittsöffnung umgebende schmale Dichtstreifen zustande und die dazu erforderlichen Deformationen sollen sich auf die Flachdichtung beschränken, nicht aber sich auf die Bauteile 1 oder 3 erstrecken. Deswegen ist Vorsorge getroffen, daß die Dichtsicke nur auf die harte stählerne Flanschdichtfläche drückt, wo sie im Gegensatz zu einer Anpressung auf Aluminium keine Eindrücke hinterlassen kann. Zum Auffangen von Flansch- oder Bauteildeformationen aufgrund von Verschraubungskräften sind halbkreisförmig um die Schraubendurchgangslöcher 20 herum auf der der Fluiddurchtrittsöffnung 17 abgewandten Seite Stützsicken 15 mit der Höhe Λ angebracht. Wie F i g. 3 zeigt, ist die Stützsicke um einen Betrag Δ h geringer als die Höhe H der Dichtsicke 14. Dies ist deswegen gemacht, um vor Anlage der Stützsicke am Flansch 3 die Dichtsicke 14 etwas vorspannen zu können.

Hierzu 1

Claims

Patentansprüche:

U Dichtungsanordnung »wischen einem insbesondere stählernen Rohrflansch und einer an einem vorzugsweise aus Aluminium od. dgl. bestehenden Bauteil angeordneten Anschraubflächie für den Rohrflansch, mit bezüglich wenigstens einer Symmetrielinie symmetrischen Anordnung von Flanschschrauben sowie mit einer zwischen Rohrflansch und Anschraubfläche eingebrachten ungleichseitigen Flachdichtung, welche die Flanschschrauben umschließt, insbesondere mit einer Fluiddurchtrittsöffnung an der Abdichtungsslteile, die ebenfalls zu der oder den genannten Symmetrielinien symmetrisch ausgebildet und relativ zu den Flanschschrauben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anschraubfläche oder an dem Rohrflansch (3) eine sich senkrecht zur Anlagefläehe (4) der Flackdichtung (HD) in Richtung auf die gegenüberliegende Anlagefläehe erstreckende, die Außenkontur der Flachdichtung (10) an einer außerhalb des Schnittpunktes einer Syrnmetrielinie (8 oder 9) mit der Außenkontur der Flachdichtung

(10) gelegenen Umfangsstelle (11) wenigstens annähernd tangierende Anschlagfläche (5) vorgesehen ist und daß an der Außenkontur der Flachdichtung (10) an den Stellen, die der Berührungsstelle

(11) zwischen Anschlagfläche (5) und Außenkontur der Flachdichtung (10) bezüglich der genannten Symmetrielinicn (8 bzw. 9) gegenüberliegen, Abweislappen (12 und 13) angebracht sind.
2. Dichtungsanordnung nacri Anspruch I mit einem Zweischraubenrohrtlaiisch und einer hinsichtlich der Außenkontur im wesenüchen eine Raute mit abgerundeten Ecken entsprechenden Flachdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (5) parallel zu einer geraden Seite (11) der Flachdichtung (10) verläuft und daß die Abweislappen (12 und 13) an den beiden dieseir Seite (11) benachbarten Seiten angebracht sind.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Blechsickendichtung als Flachdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechsicken (14 und IS) einseitig (19) an der Seite des. stählernen Rohrflansches (3) angeordnet sind.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Blechsicken (Stützsikken 15) auch auf der von der Fluiddurchtrittsöffnung (17) abgewandten Seite der Schraubendurchgangslöcher (20) der Flachdichtung (10) angeordnet sind.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsicken (15) die Schraubendurchgangslöcher (20) halbkreisförmig umgeben.

G. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stüt/.sicken (HS) (Höhe h) niedriger (Δ h), vorzugsweise etwa '/s bis '/3 niedriger als die die Fluiddurchtrittsöffnung (1(7) der Flachdichtung (10) umgebende Dichtsicke (14) ausgebildet ist (Höhe H).