DE3544588A1

DE3544588A1 - Elastomeric seal for heat exchangers

Info

Publication number: DE3544588A1
Application number: DE19853544588
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr Ing Upper
Original assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Current assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-06-25
Also published as: BR8606222A

Abstract

An elastomeric seal for heat exchangers, in particular for motor vehicle radiators, has on the sides which face the sealing surfaces on radiator components at least two projections which are arranged with a spacing and lead in the compressed state of the seal to two pressure maxima and thus to an improved sealing effect.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elastomerdichtung für Wärmetauscher, insbesondere für Kühler von Kraftfahr zeugen, aus einem endlosen, geformten Profilstreifen, der in montiertem Zustand zwischen im wesentlichen parallelen Dichtflächen an Bauteilen des Wärmetauschers unter Verformung seines Querschnittes eingespannt gehalten ist.The invention relates to an elastomer seal for Heat exchangers, in particular for motor vehicle coolers testify from an endless, shaped profile strip, the in the assembled state between essentially parallel sealing surfaces on components of the heat exchanger clamped under deformation of its cross section is held.

Die Gestaltung von üblichen Kühlerdichtungen und deren Anordnung zwischen Bauteilen eines Kühlers in montiertem Zustand ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt.The design of conventional radiator seals and their arrangement between components of a radiator in the assembled state is shown in FIGS. 1 to 3.

Fig. 1 zeigt eine als Profilstreifen ausgebildete, endlose Kühlerdichtung in Draufsicht, deren Gestaltung an diejenige eines Kühlers angepaßt ist. Der aus einem Elastomer bestehende Profilstreifen ist mit der Bezugszahl 1 bezeichnet. Fig. 1 shows an endless radiator seal designed as a profile strip in plan view, the design of which is adapted to that of a radiator. The profile strip consisting of an elastomer is designated by the reference number 1 .

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei unterschiedliche bekannte Ausführungen. Die mit "a" bezeichneten Figuren zeigen Querschnitte der Anordnung mit in einem Kühlerboden 2 eingelegten Dichtungen, während die mit "b" bezeichneten Figuren die Anordnung in fertig montiertem Zustand darstellen. Zur Montage wird der Profilstreifen in eine Ausnehmung 2 gemäß Fig. 2a oder Fig. 3a eines als Blechteil 2 ausge bildeten Kühlerbodens eingelegt und von einem Formteil 3, das aus Kunststoff bestehen kann, von oben her niedergehalten. Zum Erzeugen einer Dichtkraft wird der freie Schenkel 4 des Blechteiles 2 bei 5 umge bördelt. Dadurch wird das Formteil 3 nach unten gedrückt, so daß die Dichtung 1 zwischen den beiden bei der Ausführung nach Fig. 2 parallelen Dichtflächen 6, 7 am Blechteil 2 bzw. Formteil 3 flachgequetscht wird, so daß ein Dichtdruck entsteht. Der Verlauf dieses Dichtdruckes über die Breite der Dichtung 1 ist den Fig. 2c bzw. 3c zu entnehmen. Aus diesen Figuren ergibt sich, daß der Dichtdruck sich bis zu einem Maximum aufbaut und dann wieder abnimmt. Dabei ist zu beachten, daß bei einer noch zu be schreibenden Dichtheitsprüfung Preßluft in den Fig. 2 und 3 gesehen jeweils von links in den Dicht spalt zwischen den beiden Dichtflächen 6,7 eindringt. Figs. 2 and 3 show two different known designs. The figures labeled " a " show cross sections of the arrangement with seals inserted in a cooler base 2 , while the figures labeled "b" show the arrangement in the fully assembled state. For assembly, the profile strip is inserted into a recess 2 according to FIG. 2a or FIG. 3a of a cooler base formed as a sheet metal part 2 and held down from above by a molded part 3 , which may be made of plastic. To generate a sealing force, the free leg 4 of the sheet metal part 2 is flanged at 5 . Characterized the molded part 3 is pressed down so that the seal 1 between the two parallel in the embodiment of FIG. 2 sealing surfaces 6 , 7 on the sheet metal part 2 or molded part 3 is squeezed so that a sealing pressure is created. The course of this sealing pressure over the width of the seal 1 can be seen in FIGS . 2c and 3c. It can be seen from these figures that the sealing pressure builds up to a maximum and then decreases again. It should be noted that compressed air seen in FIGS . 2 and 3 can be seen from the left in the sealing gap between the two sealing surfaces 6.7 penetrates in a leak test still to be written.

Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungen nach Fig. 2 und Fig. 3 besteht darin, daß im Falle der Fig. 2 der unverformte Querschnitt des Profil streifens ein Kreisquerschnitt ist, während im Falle der Fig. 3 der unverformte Querschnitt gemäß Fig. 3a wie dort gezeigt profiliert ist, wobei eine Nase 8 am Formteil 3 in eine Vertiefung 9 des Profilstreifens hineinragt.The difference between the two embodiments according to FIGS. 2 and Fig. 3 is that in the case of Fig. 2 of the undeformed cross section of the profile strip, a circular cross-section, while in the case of Fig. 3 of the undeformed cross section according to Fig. 3a, as there, is profiled, a nose 8 on the molded part 3 protruding into a recess 9 of the profile strip.

In fertig montiertem Zustand (Fig. 2b und 3b) ergibt sich bei der Ausführung nach Fig. 3 gegenüber der jenigen nach Fig. 2 eine gewisse Verbreiterung der Druckkurve (Vergleiche Fig. 2c und 3c). Prinzipiell besteht jedoch Übereinstimmung bei beiden bekannten Ausführungen dahingehend, daß der Druckverlauf ein Druckmaximum aufweist, das nach einem ver hältnismäßig steilen Anstieg des Druckaufbaus er reicht wird und mehr oder weniger schnell zum Ende des Dichtspaltes hin wieder abgebaut wird. In the fully assembled state (FIGS . 2b and 3b), the embodiment according to FIG. 3 has a certain broadening of the pressure curve compared to that according to FIG. 2 (compare FIGS. 2c and 3c). In principle, however, there is agreement in both known designs that the pressure curve has a pressure maximum that it reaches after a relatively steep increase in pressure build-up and is more or less quickly reduced towards the end of the sealing gap.

Profilstreifen der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Art werden gewöhnlich in einer Form mit Teilung an der stärksten Stelle des Querschnittes herge stellt. Dabei ist die Ausbildung eines Grates an der Stelle der Formteilung unvermeidlich. Dieser Grat ist in Fig. 2a mit dem Bezugszeichen 10,11 angedeutet. Die Erfahrungen in der Praxis haben gezeigt, daß eine deutliche Reduzierung der Rück weisungsrate erzielt werden konnte, wenn entweder dieser Grat vollständig beseitigt und/oder ein Verdrillen des Profilstreifens beim Einlegen in das Blechteil 2, den sogenannten Kühlerboden, ver mieden werden konnten. Bereits kleinste Störungen, wie sie z. B. eine Verdrillung des Grates 10, 11 der Dichtung erzeugt, können also trotz des hohen, durch das Umbördeln ausgeübten Druckes Ursache für eine Leckströmung sein. Eine andere Störungsursache kann auf Unregelmäßigkeiten der Dichtflächen 6, 7 an den Kühlerteilen 2, 3 beruhen.Profile strips of the type shown in FIGS . 1 to 3 are usually Herge in a shape with division at the strongest point of the cross section. The formation of a burr at the point of the shape division is inevitable. This ridge is indicated in Fig. 2a with the reference numerals 10 , 11 . Experience in practice has shown that a significant reduction in the rejection rate could be achieved if either this ridge was completely eliminated and / or a twisting of the profile strip when inserted into the sheet metal part 2 , the so-called cooler base, could be avoided. Even the smallest disturbances, such as z. B. generates a twist of the ridge 10 , 11 of the seal, so can be the cause of a leakage flow despite the high pressure exerted by the flanging. Another cause of the fault can be due to irregularities of the sealing surfaces 6 , 7 on the cooler parts 2 , 3 .

Als letzter Arbeitsgang beim Zusammenbau von Kühlern für Kraftfahrzeuge mit den gezeigten Dichtanordnungen ist in der Regel eine Dichtheitsprüfung vorgesehen. Hierbei wird der Kühler mit Preßluft gefüllt. Darauf wird der Druck gemessen und mit dem Druck eines entsprechend druckbeaufschlagten Referenzkühlers in einer Differenzdruckmessung verglichen.As the last step in assembling coolers for motor vehicles with the sealing arrangements shown a leak test is usually provided. The cooler is filled with compressed air. Thereon the pressure is measured and with the pressure of a according to the pressurized reference cooler compared in a differential pressure measurement.

Kühler, bei denen eine Druckdifferenz festgestellt wird, werden anschließend in ein Wasserbad eingesetzt, um den Ort der Leckage aufzufinden. Anschließend werden solche Kühler demontiert, alle Teile auf Beschädigung geprüft, mit neuen Dichtungen versehen, wieder montiert und erneut geprüft. Die Anzahl solcher fehlerhafter Kühler liegt typisch in der Größenordnung zwischen 5 und 10%. Solch hohe Rück weisungsraten erfordern erheblichen Zusatzaufwand in der Kühlerherstellung.Coolers where a pressure difference is found are then placed in a water bath, to find the location of the leak. Subsequently such coolers are dismantled, all parts on Checked for damage, fitted with new seals, reassembled and checked again. The number such faulty cooler is typically in the On the order of 5 to 10%. Such a high return Instruction rates require considerable additional effort in radiator manufacturing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elastomerdichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die mit größerer Sicherheit eine zufriedenstellende Abdichtung auch für gas- oder dampfförmige Medien gewährleistet.The invention has for its object a To create an elastomer seal of the type described, which is more certainly a satisfactory one Sealing also for gaseous or vaporous media guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Elastomer dichtung der eingangs beschriebenen Art vorgesehen, daß der Querschnitt des unverformten Profilstreifens mindestens auf einer der beiden den Dichtflächen zugewandten Seiten wenigstens zwei mit Abstand angeordnete Vorsprünge aufweist.To solve this problem is an elastomer provided seal of the type described above, that the cross section of the undeformed profile strip at least on one of the two the sealing surfaces facing sides at least two at a distance has arranged projections.

Die Vorsprünge sind vorteilhaft gleich hoch ausge bildet und auf beiden Seiten des Querschnittes, die den jeweiligen Dichtflächen zugewandt sind, vorgesehen.The projections are advantageously of the same height forms and on both sides of the cross section, which face the respective sealing surfaces, intended.

Als besonders günstig hat sich ein Paar Vorsprünge auf jeder Seite des Querschnittes erwiesen.A pair of protrusions has proven to be particularly cheap proven on each side of the cross section.

Bei einer Ausführung der Elastomerdichtung dieser Art hat der Querschnitt etwa die Form eines Doppel-T- Profiles.When executing the elastomer seal this Sort of the cross section has about the shape of a double T Profiles.

Die Vorsprünge sind mit Vorteil abgerundet, beispiels weise halbkreisförmig ausgebildet.The protrusions are advantageously rounded, for example wise semicircular.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung entsteht eine Anpreßdruckverteilung mit der Anzahl der Vor sprünge entsprechenden Druckmaxima, bei Wahl von zwei Vorsprüngen zwei Druckmaxima, die im Abstand voneinander angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß eine gas- oder dampfförmige Leckage über den Dichtspalt sich nach Überwinden des ersten Druck maximums zunächst entspannt und dann allmählich einen Druck im Zwischenraum zwischen den beabstandeten Druckmaxima aufbaut. Dieser Druck überlagert sich verstärkend auf die durch die Geometrie vorgegebene Druckverteilung, so daß automatisch das zweite Druckmaximum erhöht und insgesamt die Dichtfunktion verbessert wird.Due to the design according to the invention arises a contact pressure distribution with the number of pre jumps corresponding pressure maxima when choosing two protrusions two pressure maxima that are at a distance are arranged from each other. This ensures that a gas or vapor leak over the Sealing gap after overcoming the first pressure maximums first relaxed and then gradually a pressure in the space between the spaced Pressure maxima builds up. This pressure overlaps reinforcing to the one given by the geometry Pressure distribution, so that automatically the second Pressure maximum increased and overall the sealing function is improved.

Bei Anwendung einer Dichtung gemäß der Erfindung kann mit einer erheblich verminderten Rückweisungs rate gerechnet werden.When using a seal according to the invention can with a significantly reduced rejection rate.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:The invention is schematic below Drawings of exemplary embodiments with others Details explained in more detail. Show it:

Fig. 4a und 4b eine Elastomerdichtung gemäß der Erfindung in den Kühlerboden eingelegt (Fig. 4a) und fertig montiert (Fig. 4b) ähnlich den Fig. 2a und 2b bzw. 3a und 3b; FIGS. 4a and 4b of the invention inserted an elastomer gasket according to the cooler bottom (Fig. 4a) and assembled (FIG. 4b) similar to Figures 2a and 2b or 3a and 3b.

Fig. 4c die Druckverteilung über die Breite der Elastomerdichung in montiertem Zustand gemäß Fig. 4b; Fig. 4c shows the pressure distribution across the width of Elastomerdichung in the assembled state shown in Fig. 4b;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführung einer Elastomerdichtung nach der Erfindung. Fig. 5 shows a cross section through a modified embodiment of an elastomer seal according to the invention.

Die Elastomerdichtung nach der Erfindung, die in Draufsicht entsprechend Fig. 1 ausgebildet sein kann, weist gemäß Fig. 4a einen Doppel-T-Querschnitt auf, wobei von jeder Seite, die einer Dichtfläche 6 bzw. 7 an den Kühlerteilen 2, 3 zugewandt ist, ein Paar Vorsprünge 14, 15 und 16, 17 wegragen. In montier tem Zustand nimmt zwar die Dichtung eine ähnliche Gestalt wie in Fig. 2b an, d. h. eine flach gedrückte Gestalt. Die zugehörige Druckverteilung 4 c unter scheidet sich jedoch grundsätzlich von den Druckver teilungen nach dem Stand der Technik (Fig. 2c und 3c) dadurch, daß entsprechend den beiden Paaren Vorsprüngen zwei Druckmaxima 18, 19 mit einem da zwischenliegenden Druckminimum 20 sich ausbilden.The elastomer seal according to the invention, which can be formed in plan view according to FIG. 1, has a double-T cross-section according to FIG. 4a, with each side facing a sealing surface 6 or 7 on the cooler parts 2 , 3 , protrude a pair of protrusions 14 , 15 and 16 , 17 . In the assembled state, the seal adopts a shape similar to that in FIG. 2b, ie a flattened shape. The associated pressure distribution 4 c , however, differs fundamentally from the pressure distributions according to the prior art (FIGS . 2 c and 3 c ) in that two pressure maxima 18 , 19 with an intermediate pressure minimum 20 form in accordance with the two pairs of projections.

Aufgrund eines Druckaufbaus im Zwischenraum 21 bei Lecken von Druckluft über das erste Druckmaximum 18 kann sich eine Druckverteilung gemäß der ge strichelten Linie in Fig. 4c ausbilden, wobei dann das Druckmaximum 19 erheblich größer und das Druck maximum 18 entsprechend kleiner werden. All dies führt zu einer verbesserten Dichtwirkung.Due to a pressure build-up in the space 21 when the compressed air leaks above the first pressure maximum 18 , a pressure distribution can be formed according to the dashed line in FIG. 4c, the pressure maximum 19 then becoming considerably larger and the pressure maximum 18 correspondingly smaller. All of this leads to an improved sealing effect.

Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher die Vor sprünge oder Rippen, die der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszahlen 14 bis 17 versehen sind, halbkreisförmig ausgebildet sind. Dies ist hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit der Dichtung und Vermeidung einer Verletzungsgefahr bei der Montage von Vorteil. Fig. 5 shows an embodiment in which the before cracks or ribs, which are provided for the sake of simplicity with the same reference numerals 14 to 17 , are semicircular. This is advantageous in terms of the durability of the seal and the avoidance of risk of injury during assembly.

Claims

1. Elastomer seal for heat exchangers, especially for radiators of motor vehicles, from an endless, shaped profile strip, which is clamped in the assembled state between essentially parallel sealing surfaces on components of the heat exchanger while deforming its cross section, characterized in that the cross section of the undeformed profile strip is at least has at least two spaced projections ( 14 , 15 ; 16 , 17 ) on one of the two sides facing the sealing surfaces ( 6 , 7 ).

2. Elastomer seal according to claim 1, characterized in that the projections ( 14 to 17 ) are of the same height.

3. Elastomer seal according to claim 1 or 2, characterized in that the projections ( 14 to 17 ) are provided on both sides of the profile strip ( 1 ).

4. Elastomer seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that a pair of cracks ( 14 , 15 ; 16 , 17 ) are provided on each of the two sides.

5. Elastomer seal according to claim 4, characterized in that the cross section of the profile strip ( 1 ) has approximately the shape of a double-T profile ( Fig. 4a).

6. Elastomer seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that the projections ( 14 to 17 ) are rounded.

7. elastomer seal according to claim 6, characterized in that the projections ( 14 to 17 ) are semicircular ( Fig. 5).