DE2950837A1

DE2950837A1 - Dichtelement

Info

Publication number: DE2950837A1
Application number: DE19792950837
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7992 Tettnang Heisler
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1981-06-25
Also published as: GB2065796A; DE2950837C2; US4417735A; FR2472123A1; FR2472123B1; GB2065796B

Description

MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
FRIEDRICHSHAFEN GMBH

Friedrichshafen Dichtelement

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtelement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung bezweckt die Abdichtung von LeitungsUbergängen, an denen es aus Platzgründen nicht möglich ist, Leitungsflansche mit Schrauben zu befestigen.

Es ist ein Dichtelement bekannt, bei dem ein torusförmiger elastischer Ring durch ein Spannband in eine von Anschrägungen an den angrenzenden Bauteilen beiderseits des Dichtspaltes gebildete, V-förmige Nut gepreßt wird. Die überbrückbare Breite des Dichtspaltes zwischen den Bauteilen ist mit Rücksicht auf das gegebene Volumen des elastischen Ringes und auf die Flächenpressung zur Erzielung ausreichender Dichtwirkung an den Anschrägungen eng begrenzt. Außerdem ist die Temperaturbeständigkeit des elastischen Ringes, der hoch elastisch bleiben muß, bei Anwendung an Bauteilen mit hohen Temperaturen, wie z. B. bei Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, nicht ausreichend.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein hochtemperaturbeständiges Dichtelement zur Überbrückung eines weiten Abstandes von Dichtflächen an Leitungsübergängen zwischen benachbarten Bauteilen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 20.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Dichtelement keinen zusätzlichen,

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über das zwischen den Dichtflächen vorgegebene Volumen hinuusgehenden, Bauraum erfordert, daß sich das Dichtelement einfach montieren läßt, daß der Ausgleich eines eventuell zwischen den Bauteilen vorhandenen radialen und/oder winkligen Versatzes möglich ist, daß sich durch Auswechseln des Dichtungsmaterials eine wiederholte Verwendbarkeit des Dichtelementes ergibt, und daß durch Bestückung mit einem jeweils geeigneten Dichtungsmaterial eine universelle Anwendbarkeit gegeben ist.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Seltenansicht eines Dichtelementes;

Fig. 2 Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie H-II in Fig. 1 mit einer alternativen Ausführung des Spannelementes;

Fig. k Ansicht einer alternativen Ausführung des Stoßes beim Spannelement;

Fig. 5 Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie H-II in Fig. 1 in einer alternativen Ausführung;

Fig. 6 und 7 Vorderansicht eines V-Motors mit einer zwisehen den Zylinderreihen angeordneten Abgas

leitung.

Ein Dichtelement 11, 21 ist an korrespondierenden Öffnungen 12, 13 von zueinander starren Bauteilen 14, 15 angeordnet. Die Öffnungen 12, 13 münden in Dichtflächen 16, 17, die einander mit Abstand gegenüberstehen. Das Dichtelement 11 besteht aus einem dünnwandigen, am Außendurchmesser offenen Ring 18 mit trapezförmiger Innen- und Außenkontur. Die äußeren Schenkelflächen 19, 20 des Hinges 1Θ wirken mit

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den Dichtflächen l6, 17 der Bauteile 14, 15 zusammen. Ein Bund 31, der an einem der Bauteile 14, 15 angeordnet ist, dient zur Zentrierung von Ring 18. Zwischen den inneren Schenkelflächen 22, 26 des Ringes 18 ist ein Spreizelement angeordnet, das aus einem radial aufgetrennten Ring 23 besteht. Mittels einer an den Endabschnitten 24, 25 des Ringes 23 angreifenden Schraube 27 ist der Ring 23 in seinem Umfang verkürzbar. Das Anziehen der Schraube 27 bewirkt eine Spreizung der Schenkel des Ringes 18, wodurch sich die äußeren Schenkelflächen 19, 20 abdichtend an die Dichtflächen 16, 17 anlegen. Der Ring 18 kann einschichtig aus geeignetem Dichtungsmaterial bestehen oder auch mehrschichtig aufgebaut sein. Der mehrschichtige Ring 18 besteht dann aus einem stützenden Metallring und einer Auflage aus Dlchtungsmaterial. Es ist zweckmäßig, das Dichtungsmaterial in Form von Scheiben 28, 29 nur auf den äußeren Schenkelflächen 19, 20 des Ringes 18 anzuordnen, damit nach einer Demontage des Dichtelementes 11, 21 nur das Dichtungsmaterial zu erneuern ist. Der Querschnitt des Spreizelementes kann der trapezförmigen Innenkontur des Ringes 18 angepaßt sein. Es ist jedoch auch möglich, einen runden oder ovalen, Volloder Hohl-Querschnitt für das Spreizelement zu verwenden.

Zur Aufbringung von Dichtkraft auf dem ganzen Umfang der beiden Schenkelflächen können die Endabschnitte des Spreizclementes auch keilförmig überlappend ausgebildet sein.

Um den Zusammenbau von Spreizelement und Ring 18 zu erleichtern, kann der Ring 23 aus mehreren Abschnitten bestehen, die am Innendurchmesser eines ringförmigen Spannbandes angeordnet sind. Dadurch läßt sich das Spreizelement ohne großen Kraftaufwand so weit aufbiegen, daß es leichtgängig in die trapezförmige Innenkontur des Ringes 18 eingelegt werden kann.

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 5 besteht der Ring 18 des Dichtelementes 21 aus zwei gleichen, symmetrisch angeordneten Seitenscheiben 32, die an ihrem Innendurch-

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messer durch ein Wellrohr 33 miteinander dicht verbunden sind. Das Wellrohr 33 kann durch Bördeln oder Schweißen an den Seitenscheiben 32 befestigt sein. Die für das Spreizelement erforderliche trapezförmige Innenkontur des Ringes 18 wird durch die abgeschrägten einander zugekehrten Flächen der Seitenscheiben 32 gebildet. Die voneinander abgewandten Flächen der Seitenscheiben 32 können die vorerwähnte trapezförmige AuOenkontur bilden.

Besonders günstig ist die Verwendung des Dichtelementes 11,

21 bei einer Brennkraftmaschine, z. B. einem V-Motor, an den Übergangsstellen von den Zylinderköpfen zum Abgas- bzw. Ladeluft-Rohrsystem. Wenn die am Zylinderkopf, z. B. Bauteil 13, angeordnete, mit dem Ring 18 zusammenwirkende Dichtfläche 16 parallel zur jeweiligen Zylinderachse 30 verläuft, kann der Ausbau der Zylinderköpfe erfolgen, ohne daß das Abgas- oder Ladeluft-Rohrsystem entfernt werden muß. Bei der Ausbildung des Dichtelementes 11 nach Fig. 2 und Anordnung nach Fig. f> ist es erforderlich, daß der Zentrierbund 31 für den Ring 18 jeweils an der dem Abgas- bzw. Ladeluft-Rohrsystem zugehörigen Dichtfläche 17 angeordnet ist, um den vorerwähnten einfachen Ausbau der Zylinderköpfe zu ermöglichen. Bei der Ausbildung des Dichtelementes 21 nach Fig. 5 mit parallelen Außenflächen der Seitenscheiben 32 und Anordnung nach Fig. 7 ist die Lage des Zentrierbundes 31 beliebig. Vorteile für die Fertigung der Dichtflächen 16 und 17 ergeben sich, wenn der Zentrierbund 31 an einem Zwischenflansch 34 angeordnet ist.

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Claims

MTU MOTOREN- UND TURBJ.iiEN-FSIEDRICHSHAFEN GMBH

Friedrichshafen

Patentansprüche

Dichtelement, das an korrespondierenden Öffnungen von benachbarten, zueinander starren Bauteilen angeordnet ist, wobei die Öffnungen in Dichtflächen münden, die einander mit Abstand gegenüberstehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Außendurchmesser offener Ring (18) mit trapezförmiger Innenkontur zwischen den Dichtflächen (l6, 17) der beiden Bauteile (14, 15) angeordnet ist, mit ihnen zusammenwirkt und auf einem Zentrierbund (31) an einem der Bauteile (14, 15) an eel· nem Innendurchmesser zentriert ist, und daß zwischen den inneren Schenkelflächen (22, 26) der trapezförmigen Innenkontur des Ringes (18) ein Spreizelement angeordnet ist«

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (18) eine trapezförmige Außenkontur besitzt.

3. Dichtelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (18) einschichtig aus geeignetem Dichtungsmaterial besteht.

4. Dichtelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (18) mehrschichtig aus einem Metallring und einer an der Außenkontur angebrachten Auflage aus Dichtungsmaterial besteht.

5. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (18) aus zwei gleichen, symmetrisch angeordneten Seitenscheiben (32) besteht, die an ihrem Innendurchmesser durch ein Wellrohr (33) miteinander verbunden sind.

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ORIGINAL INSPECTEp

6. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenscheiben (32) und Wellrohr (33) durch Bördelungen miteinander verbunden sind.

7. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr (33) mit jeder Seitenscheibe (32) durch eine Schweißnaht verbunden ist.

8. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Flächen der Seitenscheiben (32) die trapezförmige Innenkontur des Ringes (18) bilden.

9. Dichtelement nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abgewandten Flächen der Seitenscheiben (32) parallel sind.

10. Dichtelement nach Anspruch k oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den äußeren Schenkelflächen (19, 20) des Ringes (18) Dichtungsmaterial angeordnet ist.

11. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement ein radial aufgetrennter Ring (23) ist, der mittels einer an seinen Endabschnitten (24, 25) angreifenden Schraube (27) im Umfang verkürzbar ist.

12. Dichtelement nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement einen der trapezförmigen Innenkontur des Ringes (18) angepaßten Querschnitt aufweist.

13. Dichtelement nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Spreizelementes rund ist.

14. Dichtelement nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Spreizelementes oval ist.

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15. Dichtelement nach Anspruch 12 oder 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement aus einem Rohr besteht.

16. Dichtelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte des Spreizelementes keilförmig ausgebildet sind und sich überlappen.

17. Dichtelement nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement aus mehreren Abschnitten besteht, die am Innendurchmesser eines ringförmigen Spannbandes angeordnet sind.

18. Dichtelement nach Anspruch 1 zur Verwendung an den Übergangsstellen von den Zylinderköpfen zum Abgasbzw. Ladeluft-Rohrsystem einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die am Zylinderkopf angeordnete, mit dem Ring (18) zusammenwirkende Dichtfläche (l6) parallel zur Zylinderachse (30) verläuft.

19· Dichtelement nach Anspruch 2 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierbund (31) für den Ring (18) jeweils an der dem Abgas- bzw. Ladeluft-Rohrsystem zugehörigen Dichtfläche (17) angeordnet 1st.

20. Dichtelement nach Anspruch 5t 9 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierbund (31) an einem Zwischenflansch (34) angeordnet ist.

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