DE4304289A1

DE4304289A1 -

Info

Publication number: DE4304289A1
Application number: DE19934304289
Authority: DE
Inventors: Georges Hammann
Original assignee: PU SA
Current assignee: PU SA
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2013-02-13
Also published as: GB2264151B; FR2687443B1; FR2687443A1; GB2264151A; GB9302512D0; DE4304289C2

Abstract

An elastic ring seal 1 capable of being fitted on the shaft of a bolt 12 connecting together two metal parts comprises an elastic ring 2, normally of an elastomeric material, and a rigid washer 3, normally of metal, that is attached to the upper part of the ring 2. The elastic ring 2 has an annular cavity 4 along at least pant of the axial extent of its outer peripheral wall 5 for accommodating outward creep of the elastomeric material when the ring seal 1 is compressed. The edge of the washer is preferably folded over to cover a part of the elastic ring. The washer may be moulded onto the elastic ring. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen sich aus einer Metall scheibe und einem elastischen ringförmigen Körper zusammen setzenden elastischen Dichtungsring, der zum Eingriff mit dem Schaft einer Verbindungseinrichtung für zwei Metallteile bei wechselseitiger Auflage, z. B. eine Klemmschraube zum Befesti gen einer Wanne an eine Motorblock, bei Vermeidung jedes, Vi brationen zwischen diesen beiden Teilen übertragenden Metall auf-Metall-Kontakts ausgelegt ist.The invention relates to a metal disc and an elastic annular body together seated elastic sealing ring, which for engagement with the Shaft of a connection device for two metal parts mutual edition, e.g. B. a clamping screw for fastening towards a tub on an engine block, avoiding any Vi brations between these two parts transferring metal is designed for metal contact.

Um eine von den beiden Metallteilen abkoppelte Klemmung, d. h. eine Klemmung, bei der jeder Metall-auf-Metall-Kontakt vermieden ist, zu erreichen, werden üblicherweise Klemmdich tungsringe aus Elastomer, eventuell verstärkt durch eine Me tallscheibe verwendet, die gewöhnlich als "Washer" bezeichnet werden.Around a clamping device decoupled from the two metal parts, d. H. a clamp in which every metal-to-metal contact is usually avoided, ring made of elastomer, possibly reinforced by a measurement tall disc used, commonly referred to as "washer" will.

Solche Dichtungen werden z. B. bei zum Anbringen einer Wanne an einen Motorblock verwendeten Klemmschrauben einge setzt, wobei eine statische Dichtung zwischen den sich gegen überstehenden Flächen der Wanne und des Motorblocks angeord net ist.Such seals are e.g. B. for attaching a Trough clamp screws used on an engine block sets, with a static seal between the against protruding surfaces of the tub and the engine block arranged is not.

Diese statische Dichtung trennt die beiden Metallteile von einander, während der um die Schraube herum angreifende Dichtungsring jeden Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen der Wanne und der sie am Motorblock festhaltenden Schraube ver hindert.This static seal separates the two metal parts from each other while the one attacking around the screw Sealing ring every metal-to-metal contact between the Tub and the screw holding it to the engine block prevents.

Solche Dichtungsringe unterliegen starken axialen Drück en, die das plastische Fließen des die Dichtung bildenden Elastomer-Materials nach außen auslösen können.Such sealing rings are subject to strong axial pressure the plastic flow of the seal Can trigger elastomer material to the outside.

Weiterhin ist die Dichtung während des Motorbetriebs ei ner starken Temperaturerhöhung ausgesetzt, die zur Wärmeaus dehnung des Elastomer-Material führt.Furthermore, the seal is egg during engine operation exposed to a sharp increase in temperature, which leads to heat elongation of the elastomer material.

Das Fließen des Elastomer-Materials ist sehr nachteilig, wenn es zu äußerlichen Rissen kommt, die sich zu Trennschnit ten verbinden können, wenn das Elastomer zu stark gegen eine scharfkantigen Winkel der metallischen Verstärkung gedrückt wird. The flow of the elastomer material is very disadvantageous if there are external cracks that result in parting can connect if the elastomer is too strong against one sharp-edged angle of the metallic reinforcement pressed becomes.

Wenn das Fließen zu stark wird, kann es zugleich zu ei ner Deformation der Dichtungsring-Verstärkung kommen.If the flow becomes too strong, it can also become too eggy ner deformation of the sealing ring reinforcement.

Andererseits kann das Elastomer stark zusammengedrückt werden ohne dabei wegen des Einschlusses seines gesamten Vo lumens nach außen fließen zu können. In diesem Fall kann seine Wärmeausdehnung zu einem Rupfen der Klemmschraube füh ren.On the other hand, the elastomer can be strongly compressed without being included because of the inclusion of his entire vo to be able to flow lumens outwards. In this case its thermal expansion causes the clamping screw to crack ren.

Die Erfindung hat zur Aufgabe eine einfache und preis werte Vorrichtung bereitzustellen, die das Trennen eines Werkstückes und seiner Einrichtung zur Klemmung auf eine Auf lage ermöglicht, wobei die Vorrichtung beim Übertragen der Klemmwirkung die oben beschriebenen Nachteile vollständig vermeidet.The object of the invention is simple and inexpensive worthy device to provide the separation of a Workpiece and its device for clamping on a location allows, the device when transmitting the Clamping effect the disadvantages described above completely avoids.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elastischen Dichtungsring mit einem elastischen ringförmigen Körper, ins besondere aus Elastomer, und einer in dem ringförmigen Körper angeordneten starren Scheibe, insbesondere aus Metall, wo bei die Dichtung zum Eingriff mit dem Schaft einer Verbin dungseinrichtung zwischen einem ersten Metallteil und einem zweiten Metallteil ausgelegt ist, und der starren Scheibe ge genüber angeordnet elastische ringförmige Körper eine Fläche mit einem Bereich zum Abstützen der Dichtung auf dem ersten Metallteil aufweist, dadurch gelöst, daß die äußere Umwandung des ringförmigen Körpers eine ringförmige Aussparung auf weist, die sich über einen Teil ihrer Höhe erstreckt.This object is achieved with an elastic Sealing ring with an elastic annular body, ins special made of elastomer, and one in the annular body arranged rigid disc, especially made of metal, where the seal for engagement with the shaft of a connector device between a first metal part and a second metal part is designed, and the rigid disc ge arranged opposite elastic ring-shaped body a surface with an area for supporting the seal on the first Has metal part, solved in that the outer conversion of the annular body has an annular recess points, which extends over part of its height.

Der erfindungsgemäße Dichtungsring ermöglicht folglich eine Verbindungseinrichtung, z. B. eine Schraube, von einem von ihm durch Klemmung festgehaltenen Werkstück zu trennen.The sealing ring according to the invention consequently enables a connecting device, e.g. B. a screw from one to separate workpiece held by clamping.

Beim Festklemmen wird der elastische ringförmige Körper der erfindungsgemäßen Dichtung flach gedrückt und das den Körper bildende, elastische Material verfließt lateral.When clamping, the elastic ring-shaped body the seal of the invention pressed flat and that Body-forming, elastic material flows laterally.

Das Fließen nach innen ist begrenzt durch den Schaft der Verbindungseinrichtung, was zur Verstärkung der Fließwirkung nach außen und damit des Überfließens des Material führt.The inward flow is limited by the shaft of the Connection device, which enhances the flow effect leads to the outside and thus the overflow of the material.

Gemäß der Erfindung begrenzt die ringförmige, in der äu ßeren Umwandung des elastischen Körpers ausgeführte Ausspa rung diesen Materialüberschuß, da ein freies Volumen besteht, wenn das Material beginnt überzuquellen.According to the invention, the annular, in the outer Outer transformation of the elastic body this excess material because there is a free volume, when the material starts to overflow.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die ringförmige Aussparung im axialen Querschnitt eine konkave Form ohne scharfkantigen Winkel auf.According to a preferred embodiment of the invention the annular recess has an axial cross section concave shape without a sharp-edged angle.

Auf diese Weise werden während der Klemmung Knicke ver mieden, die zur Beschädigung der Dichtung beitragen können.In this way, kinks are ver during clamping avoid that can damage the seal.

Vorzugsweise weist die Fläche der starren Scheibe, die sich in Kontakt mit dem elastischen ringförmigen Körper be findet, keine scharfe Kante auf, was gleichfalls ermöglicht, die Risiken einer Beschädigung des elastischen Materials wäh rend der Klemmung zu begrenzen.Preferably, the surface of the rigid disc has that be in contact with the elastic annular body finds no sharp edge, which also enables the risks of damage to the elastic material limit the clamping.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die auf dem oberen Teil des ringförmigen Körpers angebrachte starre Scheibe an ihrer äußeren Begrenzung in Richtung auf den ela stischen ringförmigen Körper umgebogen, um diesen zu bedeck en, wobei die sich mit dem elastischen ringförmigen Körper in Kontakt befindende Fläche der starren Scheibe dann von ei ner ebenen ringförmigen Fläche im wesentlichen senkrecht zur Klemmrichtung begrenzt ist. Auf diese Weise wird jede Quet schung gegen die starren Scheibe, die außerdem keine scharfe Kante aufweist, vermieden.According to a further embodiment, that on the rigid part attached to the upper part of the annular body Disc at its outer boundary towards the ela tical ring-shaped body bent to cover this en, which deals with the elastic annular body contact surface of the rigid disc then from egg ner flat annular surface substantially perpendicular to Clamping direction is limited. This way every quet against the rigid disc, which is also not a sharp one Edge is avoided.

Vorzugsweise ist die starren Scheibe auf dem elastischen ringförmigen Körper aufgeklebt.Preferably the rigid disc is on the elastic glued ring-shaped body.

Es ist gleichfalls möglich, die starre Scheibe an den elastischen ringförmigen Körper anzuformen oder auch beide Verbindungsarten zu kombinieren.It is also possible to attach the rigid disc to the to form elastic annular body or both To combine connection types.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und aus der Zeichnung auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further advantages and features of the invention result from the following description of an embodiment and from the drawing to which reference is made. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt eines elastischen Dichtungsrings gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is an axial cross section of a resilient sealing ring according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 die Dichtung nach Fig. 1 in der Klemmstellung; FIG. 2 shows the seal according to FIG. 1 in the clamping position;

Fig. 3 unterschiedliche Stufen der Klemmstellung der Dichtung nach Fig. 2; und Fig. 3 different stages of the clamping position of the seal according to Fig. 2; and

Fig. 4 eine Angußform gemäß der Erfindung. Fig. 4 shows a sprue mold according to the invention.

In Fig. 1 ist ein elastische Dichtungsring 1 im axialen Querschnitt gezeigt. Er besteht aus einem elastischen ring förmigen Körper 2 und einer auf den oberen Teil des elasti schen ringförmigen Körpers 2 angebrachten, starren Scheibe 3.In Fig. 1, an elastic sealing ring 1 is shown in axial cross-section. It consists of an elastic ring-shaped body 2 and mounted on the upper part of the elasti rule annular body 2, the rigid disc. 3

In dieser Figur ist deutlich die konkave Form einer ringförmigen Aussparung 4, die in der äußeren Umwandung 5 des elastischen ringförmigen Körpers 2 ausgeführt ist, zu erken nen.In this figure, the concave shape of an annular recess 4 , which is carried out in the outer wall 5 of the elastic annular body 2 , is clearly recognizable.

Die äußere Umwandung 5 weist eine ringförmige Fläche 5a auf, die dem Teil des ringförmigen Körpers 2 entspricht, der während der Klemmung zusammengedrückt wird, wobei eine ring förmige Schulter 5b, durch die die Dichtung 1 sich auf den sie aufnehmenden Werkstück abstützt, und eine ringförmige Fläche 5c zum Festhalten der Stellung der Dichtung 1 auf die sem Werkstück ausgebildet sind.The outer wall 5 has an annular surface 5 a, which corresponds to the part of the annular body 2 which is compressed during the clamping, an annular shoulder 5 b, through which the seal 1 is supported on the workpiece receiving it, and an annular surface 5 c are formed for holding the position of the seal 1 on the sem workpiece.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die ringförmige Ausspa rung 4 in der ringförmigen Fläche 5a der Wandung 5 ausgebil det.According to this embodiment, the annular recess 4 is ausgebil det in the annular surface 5 a of the wall 5 .

Die innere Wandung 6 des elastischen Körpers 2 ist in drei Abschnitte aufgeteilt. Der obere Abschnitt 6a ist kegel stumpfförmig und öffnet sich nach außen, wobei er die Führung des Schaftes einer Verbindungseinrichtung, wie z. B. eine Schraube, während deren Anbringung erleichtert.The inner wall 6 of the elastic body 2 is divided into three sections. The upper section 6 a is frustoconical and opens outwards, whereby it guides the shaft of a connecting device, such as. B. a screw, during their installation easier.

Die mittlere Fläche 6b ist zylindrisch und hält den Schaft der Verbindungseinrichtung vor der Klemmung fest. Sie stößt an die untere Fläche 6c in der Ebene der Aussparung 5b an.The middle surface 6 b is cylindrical and holds the shaft of the connecting device firmly before the clamping. It abuts the lower surface 6 c in the plane of the recess 5 b.

Der untere Abschnitt 6c ist kegelstumpfförmig und öffnet sich nach außen, wobei er eine mögliche Verformung der Ober fläche der Zentrierung 5c während des Anbringens der Dichtung 1 auf einem Werkstück erlaubt.The lower section 6 c is frustoconical and opens to the outside, allowing a possible deformation of the upper surface of the centering 5 c while attaching the seal 1 on a workpiece.

Der elastische ringförmige Körper 2 ist an die starre Scheibe angeformt, wobei sich seine innere Wandung 6 über die gesamte Höhe der Dichtung 1 erstreckt und eine kreisförmige Vertiefung 7 ausfüllt, die auf der oberen Fläche 8 der Schei be 3 ausgeführt ist.The elastic annular body 2 is integrally formed on the rigid disc, with its inner wall 6 extending over the entire height of the seal 1 and filling a circular recess 7 which is carried out on the upper surface 8 of the disc 3 .

Zwei ringförmige Vortriebe mit dreieckigem Querschnitt 9 ragen aus der oberen Fläche 8 heraus. Gemäß einer Ausfüh rungsform kann der elastische Dichtungsring 1 nur einen Vor trieb 9 oder im Gegensatz dazu mehr als zwei aufweisen, wobei diese außerdem einen anders geformten Querschnitt aufweisen können.Two annular drives with a triangular cross-section 9 protrude from the upper surface 8 . According to an embodiment, the elastic sealing ring 1 may have only one drive 9 or, in contrast, more than two, which may also have a differently shaped cross section.

Fig. 2 zeigt die Dichtung nach Fig. 1 im zusammenge drückten Zustand. Fig. 2 shows the seal of FIG. 1 in the compressed state.

Nach dieser Figur wird durch eine Schraube 12 eine Wanne 10 gegen einen Motorblock 11 geklemmt.According to this figure, a tub 10 is clamped against an engine block 11 by a screw 12 .

Eine Wannendichtung 13 wird hier in Verbindung mit dem elastischen Dichtungsring 1 verwendet, um einerseits die Wanne 10 vom Motorblock 11 und andererseits die Wanne 10 von der Schraube 12 zu trennen.A tub seal 13 is used here in connection with the elastic sealing ring 1 in order to separate the tub 10 from the engine block 11 on the one hand and the tub 10 from the screw 12 on the other hand.

Die Wirkung der Klemmung, die von der Schraube 12 zu gleich auf den Dichtungsring 2 und die Wannendichtung 3 aus geübt wird, ist dadurch begrenzt, daß die Schraube sich auf den Motorblock 11 durch eine Schulter 14 abstützt.The effect of the clamping, which is practiced by the screw 12 equally on the sealing ring 2 and the tub seal 3 , is limited in that the screw is supported on the engine block 11 by a shoulder 14 .

Ein radiales Spiel zwischen dem Schaft der Schraube 12 und der durch die Wanne 10 gehenden Öffnung vermeidet jeden Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen diesen beiden Metallteilen in einem Bereich, indem kein elastisches Material vorhanden ist.Radial play between the shaft of the screw 12 and the opening through the trough 10 avoids any metal-to-metal contact between these two metal parts in an area where there is no elastic material.

Die Zentrierung der Schraube in der durch die Wanne 10 gehenden Öffnung wird zugleich von der Dichtung 1 und der Dichtung 13 gewährleistet.The centering of the screw in the opening through the trough 10 is simultaneously ensured by the seal 1 and the seal 13 .

Die gesamte Wirkung der Klemmung, die durch die Ver schraubung des Verbindungseinrichtung 12 auf dem Motorblock 11 entsteht, wird durch die starre Scheibe 3 übertragen, die die Verstärkung des Dichtungsrings 1 bildet. Diese Wirkung wird auf den Dichtungsring 1 und die Wannendichtung 13 aufge teilt. The entire effect of the clamping, which is caused by the screwing of the connecting device 12 on the engine block 11 , is transmitted through the rigid disk 3 , which forms the reinforcement of the sealing ring 1 . This effect is shared on the sealing ring 1 and the tub seal 13 .

Fig. 3 zeigt eine axialen Querschnitt durch einen Ab schnitt der Dichtung 1 im Verlauf seiner Klemmung. Das Mate rial des elastischen Körpers 2 verfließt lateral. Fig. 3 shows an axial cross section through a section from the seal 1 in the course of its clamping. The Mate rial of the elastic body 2 flows laterally.

Die durchgezogene Linie zeigt die Form des elastischen ringförmigen Körpers 2 vor der Klemmung. Die gestrichelte Li nie zeigt schematisch die Zwischenstellung, bei der die äuße re Umwandung 5′ des elastischen ringförmigen Körpers 2 prak tisch parallel zur Achse der Dichtung ist und die ringförmige Aussparung 4′ praktisch ausgefüllt ist.The solid line shows the shape of the elastic annular body 2 before the clamping. The dashed line Li never shows schematically the intermediate position, in which the outer re conversion 5 'of the elastic annular body 2 is practically parallel to the axis of the seal and the annular recess 4 ' is practically filled.

Die Strichpunkt-Linie zeigt schematisch die Druckstel lung der Dichtung, in der die äußere Umwandung 5′′ deutlich die Form eines S hat, wobei die Form sich aus dem Zusammen spiel zwischen der konkaven Form der ringförmigen Aussparung 4′′ und dem lateralen Fließen des Materials ergibt.The dot-dash line shows schematically the Druckstel development of the seal, in which the outer conversion 5 '' clearly has the shape of an S, the shape resulting from the interaction between the concave shape of the annular recess 4 '' and the lateral flow of Material results.

Durch diese S-Form ist es möglich, die Dicke des Dich tungsrings 2 wesentlich zu verringern ohne zu einem zu star ken Fließen des flachgedrückten Materials zu führen.Through this S-shape, it is possible to reduce the thickness of the processing ring 2 significantly without leading to excessive flow of the flattened material.

Aus Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß in der gezeig ten Ausführungsform die Fläche der starren Scheibe 3, die sich im Kontakt mit dem elastischen ringförmigen Körper 2 be findet, durch eine ebene, ringförmige Fläche 3a im wesentli chen senkrecht zur Klemmrichtung begrenzt ist. Die Innenseite der starren Scheibe 3 und die äußere Umwandung 5 des elasti schen ringförmigen Körpers 2 stoßen tangential aneinander, mit dem Ziel die S-Form der Umwandung 5 zu verstärken.From Fig. 3 it can be clearly seen that the surface of the rigid plate 3, which is in contact with the elastic annular body 2 be, by a flat annular surface 3 a limited in gezeig th embodiment in perpendicular wesentli chen to the clamping direction is. The inside of the rigid disc 3 and the outer wall 5 of the elastic ring-shaped body 2 abut tangentially with the aim of reinforcing the S-shape of the wall 5 .

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit der Umformung der starren Scheibe 3 mit dem elastischen ringförmigen Körper 2. FIG. 4 shows a possibility of reshaping the rigid disk 3 with the elastic ring-shaped body 2 .

In dieser Figur ist ein axialer Querschnitt durch den oberen Bereich des elastischen Dichtungsrings 1 gezeigt.In this figure, an axial cross section through the upper region of the elastic sealing ring 1 is shown.

Gemäß dieser Ausführungsform weist die Unterseite der starren Scheibe 3, die sich unter der ringförmigen Vertiefung 7 befindet, einen ringförmigen, verschobenen Bereich 3b auf, dessen wesentliche Funktion ist, zu vermeiden, daß die starre Scheibe 3 sich vom elastischen Körper 2 löst.According to this embodiment, the underside of the rigid disc 3 , which is located under the annular recess 7 , has an annular, displaced region 3 b, the essential function of which is to prevent the rigid disc 3 from becoming detached from the elastic body 2 .

Claims

1. Elastic sealing ring with an elastic ringför shaped body ( 2 ), in particular made of elastomer, and in the annular body ( 2 ) arranged rigid disc ( 3 ), in particular made of metal, the seal for engagement with the shaft of a connecting device ( 12 ) is placed between a first metal part ( 10 ) and a second metal part ( 11 ), and which has a surface with a loading area for supporting the seal on the first metal part ( 10 ) against the rigid disk opposite arranged elastic ring-shaped body, characterized in that the outer wall ( 5 ) of the annular body ( 2 ) has an annular recess ( 4 ) which extends over part of its height.

2. Elastic sealing ring according to claim 1, characterized in that in the axial cross-section from the annular savings ( 4 ) has a concave shape without a sharp angle.

3. Elastic sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the rigid disc ( 3 ) in contact with the elastic annular body ( 2 ) has no sharp edge.

4. Elastic sealing ring according to claim 3, wherein the rigid disc ( 3 ) is bent at its outer boundary towards the elastic annular body ( 2 ) to cover this, characterized in that the in contact with the elastic annular body ( 2 ) Finding rigid disc ( 3 ) by a flat, annular surface ( 3 a) is substantially perpendicular to the clamping direction.

5. Elastic sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the rigid disc ( 3 ) on the elastic annular body ( 2 ) is glued.

6. Elastic sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the rigid disc ( 3 ) is integrally formed on the elastic annular body ( 2 ).