DE29521334U1 - Maschinenbauteil mit einer Dichtung - Google Patents
Maschinenbauteil mit einer DichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft ein Maschinenbauteil mit einem gegenüber einem anderen Maschinenbauteil mittels einer Dichtung
abzudichtenden Randbereich, wobei eines der beiden Elemente (Maschinenbauteil bzw. Dichtung) ein an das andere Element
angegossenes Teil ist und sich die von einem Dichtungsmaterialstrang gebildete Dichtung und der Maschinenbauteil-Randbereich
- im Schnitt quer zur Stranglängsrichtung vorzugsweise zumindest bereichsweise überlappen.
Insbesondere betrifft die Erfindung Bauteile für Verbrennungsmotoren,
wie Zylinderkopfhauben (Ventildeckel), Ölwannen, Getriebegehäusedeckel und dergleichen.
Lange Zeit war es üblich, bei einem Maschinenbauteil z. B. in Form einer Zylinderkopfhaube oder einer Ölwanne dieses am
Zylinderkopf bzw. Motorblock mittels Schrauben anzubringen und zur Abdichtung eine rahmenförmige Flachdichtung zwischen
die beiden gegeneinander abzudichtenden Maschinenbauteile einzulegen. Dies bedeutet aber, daß zwei Teile, nämlich das
zu montierende Maschinenbauteil und die Dichtung, auf Lager gehalten und bei der Montage gehandhabt werden müssen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist man neuerdings teilweise dazu übergegangen, die Dichtung aus einem durch Spritzgießen
verarbeitbaren elastomeren Material herzustellen, und zwar dadurch, daß die Dichtung an das zunächst hergestellte
Maschinenbauteil (Haube, Wanne, Deckel oder dergleichen) direkt angespritzt wird. Aber auch diese Technik hat eine
Reihe von Nachteilen: Es sind zwei Werkzeuge erforderlich,
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nämlich ein erstes zur Herstellung des Maschinenbauteils selbst, und ein zweites zum Formen der spritzgegossenen Dichtung;
außerdem macht es jedes Formwerkzeug, mit dem die Dichtung am Maschinenbauteil durch Spritzgießen erzeugt wird, erforderlich,
daß das Maschinenbauteil, bei dem es sich ja um ein formsteifes Bauteil handelt, maßhaltig sein muß, damit es
paßgerecht in das zweite Formwerkzeug zur Herstellung der Dichtung eingelegt werden kann; schließlich ist es bei dieser
Technologie häufig notwendig, die Oberfläche des Maschinenbauteils vorzubehandeln, insbesondere einen Haftvermittler
aufzutragen, um eine gute Haftung der Dichtung am Maschinenbauteil zu erzielen.
Das Anformen einer Dichtung aus einem elastomeren Material an ein Maschinenbauteil mit Hilfe eines gesonderten Formwerkzeugs,
in dem das Dichtungsmaterial dann auch vulkanisiert wird, ergibt sich beispielsweise aus der US-PS 3 373 372.
Um die Dichtung an dem zuvor hergestellten Maschinenbauteil
zuverlässig zu sichern, ist es aus der DE-PS 42 02 860 auch schon bekanntgeworden, für die Herstellung der Dichtung ein
Formwerkzeug zu verwenden, durch welches auch noch die Form des zuvor hergestellten Maschinenbauteils verändert wird,
nämlich dergestalt, daß in letzterem eine mit Hinterschneidungen versehene Nut zur Aufnahme eines Verankerungsstegs der
anschließend durch Spritzgießen herzustellenden und direkt an das Maschinenbauteil anzuspritzenden Dichtung erzeugt wird.
Zu diesem Zweck hat das primär der Herstellung der Dichtung dienende Formwerkzeug eine zusammen mit dem Maschinenbauteil
einen Formhohlraum bildende Nut, deren Seitenwände im Querschnitt konisch verlaufende Einführschrägen bilden, welche
beim Einpressen des Maschinenbauteils in die Nut eine zunächst einen ungefähr rechteckigen Querschnitt aufweisende
Aufnahmenut für den Verankerungssteg der Dichtung in eine Nut mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt umformen, worauf in
den verbleibenden Formhohlraum das Dichtungsmaterial eingespritzt und so die vom Maschinenbauteil gehaltene Dichtung
erzeugt wird. Auch diese Technologie hat die zuvor beschriebenen Nachteile - so werden zwei Formwerkzeuge benötigt, nämlich
ein erstes zur Herstellung des Maschinenbauteils und ein zweites zur Herstellung der Dichtung, und das zunächst hergestellte
Maschinenbauteil muß außerordentlich maßhaltig sein, um den oben beschriebenen Umformvorgang durchführen zu können
und die Abdichtung des der Herstellung der Dichtung dienenden Formhohlraums durch das Maschinenbauteil zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun eine geradezu konträr
zum Stand der Technik verlaufende Vorgehensweise vor, und zwar unter anderem zu dem Zweck, die bislang aufgetretenen
Toleranzprobleme zu beseitigen und die Teile deutlich einfacher und kostengünstiger herstellen zu können.
Bei der Lösung dieser Aufgabe wurde von den Überlegungen ausgegangen,
daß Dichtungen, vor allem solche, die im wesentlichen aus einem elastomeren Material bestehen, keine formsteifen
Bauteile sein müssen, und daß der andauernde Trend zur Gewichtseinsparung bei Maschinenbauteilen bereits dazu
geführt hat, Maschinenbauteile wie Ventildeckel, Ölwannen und dergleichen aus gegebenenfalls verstärktem Kunststoff herzustellen.
Grundgedanke der Erfindung ist es deshalb, zunächst die Dichtung zu formen und dann an diese das Maschinenbauteil anzuformen,
da sich eine Dichtung auch dann, wenn sie mit erheblichen Herstellungstoleranzen behaftet ist, problemlos in der
richtigen Weise in ein der Herstellung des Maschinenbauteils dienendes Formwerkzeug einlegen läßt.
Erfindungsgemäß wird demnach ein Maschinenbauteil der eingangs erwähnten Art so gestaltet, daß es als an die Dichtung
angegossenes Teil ausgebildet ist.
Nachdem erfindungsgemäß das Maschinenbauteil an die Dichtung angegossen wird, kann letztere im Prinzip aus jedem geeigneten
Dichtungsmaterial bestehen; bevorzugt werden jedoch Dichtungen, bei denen zumindest der für die eigentliche Abdichtung
verantwortliche Querschnittsbereich von einem elastomeren Material gebildet wird. Gleichwohl kann die Dichtung
einen sich in Längsrichtung des Dichtungsmaterialstranges erstreckenden Metallkern aufweisen, welcher der Verstärkung der
Dichtung dient und gegebenenfalls auch einen Bereich bilden kann, mit dem die Dichtung an dem an letztere anzugießenden
Maschinenbauteil verankert wird.
Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem an die Dichtung anzuformenden
Maschinenbauteil um ein Füllstoffe und/oder Verstärkungen, wie z. B. Glasfasern, enthaltendes Kunststoffteil
handeln, wobei der Kunststoff ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff sein kann; bevorzugt werden
Maschinenbauteile, bei denen es sich um Reaktionsgußteile
handelt. Als besonders vorteilhaft haben sich Polyurethanteile erwiesen, wobei zur Gewichts- und Materialeinsparung
Polyurethanschaumteile bevorzugt werden.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, wird ein erfindungsgemäßes Maschinenbauteil so hergestellt, daß die Dichtung in
eine zum Gießen des Maschinenbauteils gestaltete Form eingelegt wird, welche eine in ihrer formgebenden Wand vorgesehene
Ausnehmung zum Aufnehmen eines die Abdichtung bewirkenden Teils der Dichtung (auf deren Querschnitt bezogen) besitzt,
worauf das Maschinenbauteil in der Form gegossen und dabei an die Dichtung angegossen wird.
Damit die Eigenschaften der Dichtung auch nicht durch kurzzeitiges
Überhitzen nachteilig verändert werden, empfiehlt es sich, für die Herstellung des Maschinenbauteils einen Werkstoff
zu verwenden, dessen Verarbeitungstemperatur unter der für die Dichtung zulässigen Maximaltemperatur liegt; letztere
sollte auch dann unterschritten werden, wenn der Werkstoff für das Maschinenbauteil in der Form vollständig ausgehärtet
wird (was nicht notwendigerweise der Fall sein muß). Bei Wahl entsprechender Verarbeitungstemperaturen kann das Elastomer
der Dichtung in der Form gleichzeitig getempert werden.
Die Dichtung könnte an ihrer dem herzustellenden Maschinenbauteil zugewandten Seite z. B. mit mehreren Verankerungsnoppen
versehen sein, welche längs der Dichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und bei der Herstellung des
Maschinenbauteils in dessen Material eingebettet werden; bevorzugt wird jedoch eine Dichtung mit einem sich in Längsrichtung
des Dichtungsmaterialstranges erstreckenden und in das Maschinenbauteil einzubettenden Verankerungssteg sowie
die Verwendung einer Form mit einer sich in dieser Längsrichtung erstreckenden Aufnahmenut zum Einsetzen des die Abdichtung
bewirkenden Querschnittsbereichs der Dichtung.
Wenn vorstehend davon die Rede war, daß zunächst die Dichtung geformt bzw. daß die Dichtung in eine Form zum Gießen des
Maschinenbauteils eingelegt wird, so soll hierunter auch der Fall verstanden werden, daß die Dichtung durch Aufspritzen
eines Dichtungsmaterials auf die Formhohlraumwand einer für
die Herstellung des Maschinenbauteils vorgesehenen Form erzeugt und anschließend das Dichtungsmaterial, &zgr;. &Bgr;. durch
Vulkanisieren, verfestigt wird, worauf dann das Maschinenbauteil in dieser Form erzeugt und dabei an die Dichtung
angegossen wird. An dieser vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird besonders deutlich, wie einfach die Herstellung gestaltet werden kann, daß gegebenenfalls nur eine
einzige Form benötigt wird, nämlich die Form für die Herstellung des Maschinenbauteils, und daß die richtige
Plazierung der Dichtung am Maschinenbauteil nicht von Fertigungstoleranzen abhängig sein muß, welche zuvor bei der Herstellung
der Dichtung auftreten.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Herstellung einer mit einer Dichtung versehenen Kunststoff-Zylinderkopfhaube
(Ventildeckel) und des hierzu verwendeten Werkzeugs noch näher erläutert werden; die beiliegende Zeichnung zeigt einen
Schnitt durch das geschlossene Werkzeug senkrecht zu dem die Dichtung bildenden Dichtungsmaterialstrang.
Bei dem Werkzeug soll es sich um eine als Ganzes mit 10 bezeichnete
Gießform für Reaktionsguß handeln, welche ein Werkzeugoberteil 12 und ein Werkzeugunterteil 14 besitzt, die zusammen
einen Formhohlraum 16 bilden. Die Zeichnung zeigt nur einen für die Erläuterung der Erfindung notwendigen Teil der
Gießform 10, welche in der Zeichnung links abgebrochen wurde.
In die zusammen mit der Wand 12a des Werkzeugoberteils 12 den Formhohlraum 16 begrenzende Wand 14a des Werkzeugunterteils
14 wurde eine Nut 20 eingearbeitet, in die bei offener Gießform (das Werkzeugoberteil 12 läßt sich in Richtung des Doppelpfeils
A vom Werkzeugunterteil 14 abheben und zum Schließen der Gießform wieder absenken) eine Dichtung 22 ein-
gelegt wurde, bei der es sich im vorliegenden Fall um eine rahmenförmige Dichtung handelt, d. h. der die Dichtung bildende
Dichtungsmaterialstrang ist in sich geschlossen und läuft um den unteren Rand des herzustellenden Ventildeckels
herum. Die Dichtung 22 hat einen die Abdichtung bewirkenden Bereich, welcher zumindest überwiegend in der Nut 20 liegt,
und einen Verankerungssteg 24, mit dem die Dichtung in dem herzustellenden Ventildeckel verankert werden soll. Nach dem
Schließen der Form 10 kann der Ventildeckel im RIM-Verfahren
hergestellt werden, d. h. reaktionsfähiges, gegebenenfalls mit Verstärkungsfasern oder dergleichen versehenes Kunststoffmaterial
wird wie beim Spritzgießen in den verbliebenen Formhohlraum 16 der Gießform 10 eingespritzt und bildet so
nach dem Aushärten den herzustellenden Ventildeckel mit in diesem verankerter Dichtung 22.
Grundsätzlich kann für die Herstellung des zu erzeugenden Maschinenbauteils jede gießbare und im RIM-Verfahren verarbeitbare
Masse Verwendung finden, welche sich bei einer Temperatur verarbeiten läßt, bei der die Dichtung nicht geschädigt
oder gar zerstört wird.
Bevorzugte Werkstoffe für das an die Dichtung anzugießende
Maschinenbauteil sind Einkomponentenpolyurethane sowie Zweikomponentenurethane, welche insbesondere Schäume bilden; vorteilhaft
sind aber auch reaktionsfähige Harze, insbesondere ungesättigte Polyesterharze.
Als Dichtungsmaterial, d. h. den Dichtungseffekt bewirkender Werkstoff der Dichtung sind zu bevorzugen Fluorkautschuke,
Silikonkautschuke, Acrylatkautschuke, Ethylen-Acrylat-Kautschuke, Nitrilkautschuke,
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke und Epichlorhydrin-Kautschuke.
Claims (12)
1. Maschinenbauteil mit einem gegenüber einem anderen Maschinenbauteil mittels einer Dichtung abzudichtenden
Randbereich, wobei eines der beiden Elemente (Maschinenbauteil bzw. Dichtung) ein an das andere
Element angegossenes Teil ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbauteil als an die Dichtung angegossenes
Teil ausgebildet ist.
2. Maschinenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung in eine sich längs des Maschinenbauteil-Randbereichs erstreckende Nut des letzteren
eingreift.
3. Maschinenbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Peripherie der Dichtung von einem elastomeren Material gebildet wird.
4. Maschinenbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung einen sich in Längsrichtung des
die Dichtung bildenden Dichtungsmaterialstranges erstreckenden Metallkern aufweist.
5. Maschinenbauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Maschinenbauteil ein gegebenenfalls verstärktes Kunststoff teil ist.
- 10 -
6. Maschinenbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbauteil ein Gußteil ist.
7. Maschinenbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbauteil ein Reaktionsgußteil ist.
8. Maschinenbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Maschinenbauteil ein Spritzgußteil ist.
9. Maschinenbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbauteil ein Polyurethanteil ist.
10. Maschinenbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Maschinenbauteil ein Polyurethanschaumteil ist.
11. Maschinenbauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
von einem Dichtungsmaterialstrang gebildete Dichtung und der Maschinenbauteil-Randbereich - im Schnitt quer
zur Stranglängsrichtung - zumindest bereichsweise überlappen.
12. Maschinenbauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung im Überlappungsbereich mit mindestens
einer Hinterschneidung versehen ist, welche vom Maschinenbauteil hintergriffen wird.
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| DE29521334U DE29521334U1 (de) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Maschinenbauteil mit einer Dichtung |
Applications Claiming Priority (2)
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| DE29521334U DE29521334U1 (de) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Maschinenbauteil mit einer Dichtung |
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Publications (1)
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ID=26019826
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| DE29521334U Expired - Lifetime DE29521334U1 (de) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Maschinenbauteil mit einer Dichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE29521334U1 (de) |
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| DE10324126A1 (de) * | 2003-05-26 | 2004-12-30 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Gehäuseteil und Verfahren zu Fertigung eines Gehäuses |
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-
1995
- 1995-10-27 DE DE29521334U patent/DE29521334U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970417 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19990803 |