DE4306452A1 - Integriertes Dichtungssystem - Google Patents

Description

Integriertes Dichtungssystem

Der Gegenstand dieses Patents ist ein integriertes Dichtungssystem welches zu den in der Kfz.-Industrie angewendeten Gebieten der Dichtungsmittel gehört und entwickelt wurde, um bessere Nutzung und Leistung zu bieten als die herkömmlichen gleichartigen Mittel, sowie um insgesamt wirtschaftlicher zu sein und um andere Vorteile im Vergleich mit diesen zu bieten.

Es ist bereits ein Dichtungsmittel bekannt, welches insbesondere an den Enden der Kurbelwelle eines Kfz.- Motors angewendet wird, im wesentlichen bestehend aus: einem Montageflansch des Dichtungsmittels am Motor­ block, einem radialen Dichtungsring, welcher die Wel­ le umfaßt und in den Flansch eingepreßt ist und ei­ ner Pappdichtung zur stationären Dichtung zwischen den Flächen des Flansches und des Motorblocks, welche zu­ sammen während des Einbauvorgangs des Motors montiert werden.

In Bezug auf die Effizienz des beschriebenen Dichtungs­ mittels ist dieses nicht vollständig zufriedenstel­ lend, insbesondere am Motorenfließband und angesichts der heutzutage beobachteten und verlangten Automati­ sierungsgrade dieser Art von Fließbändern.

Demnach sind der Flansch, der radiale Dichtungsring und die stationäre Dichtung, aus welchen dieses Dich­ tungsmittel der herkömmlichen Bauart besteht, ur­ sprünglich voneinander getrennte Teile, welche norma­ lerweise von verschiedenen Lieferern an das Motoren- und/oder Kfz.-Werk geliefert werden und sie müssen in diesem Motoren- und/oder Kfz.-Werk vor Einbau in den Motor vormontiert werden.

Zum einen ist es unvermeidlich, daß diese Lieferform des Dichtungsmittels eine Erhöhung der Anzahl der in das Kfz. einzubauenden Teile darstellt, und dement­ sprechend eine Erhöhung der Verwaltungsmaßnahmen zur Beschaffung dieser Teile für das Fließband darstellt, d. h.: Vorratskontrolle, Einkauf, Qualitätskontrolle und andere, was unerwünscht ist.

Zum andern erfordert dieses übliche Dichtungsmittel, da aus ursprünglich getrennten Teilen bestehend, die Vormontage der Bestandteile vor Anlieferung an das Motoren- und/oder Kfz.-Fließband selbst, woraus sich untergeordnetete Montageebenen in einem Motoren und/ oder Kfz.-Werk ergeben, welche mit dem erreichten und oder geforderten Automatisierungsgrad unvereinbar sind.

Ein anderer Nachteil dieser Art eines üblichen Dich­ tungsmittel bezieht sich auf die Tatsache, daß nach erfolgter Montage es schwierig ist, den Ursprung und/ oder die Verantwortung für mögliche Defekte festzu­ stellen, da diese auf die Teile aus welchen das Mit­ tel besteht und/oder auf die Montage selbst derselben im Werk des Benutzers des Aggregats zurückführbar sein können.

Ein anderes bei diesen üblichen Dichtungsmittel be­ obachtetes Problem bezieht sich auf die Tatsache, daß keine Dichtungsmittel vorgesehen sind für den Raum zwischen dem Flansch des Aggregats, dem Motorblock und der Ölwanne. Diese Beschränkung des üblichen Dich­ tungsmittels erfordert einen zusätzlichen Verfahrens­ schritt bei der Montage am Motor, d. h. Anbringung von Dichtungsmasse am genannten Zwischenraum, was ange­ sichts der erforderlichen Automatisierungsgrade der Motoren- und/oder Kfz.-Fließbänder unerwünscht ist.

Angesichts dieser Probleme und mit der Absicht ihrer Überwindung wurde das integrierte Dichtungssystem ent­ wickelt, welches Gegenstand dieses Patents ist, ange­ wendet für die Dichtung der Enden der Kurbelwelle ei­ nes Kfz.-Motors und im wesentlichen bestehend aus: ei­ nem Strukturelement zur Montage des Aggregats am Mo­ tor, einem radialen Dichtungselement, das die Welle umfaßt, einem statischen Dichtungselement zur Ober­ flächendichtung zum Motorblock und einem Kantendich­ tungselement zur Abdichtung des Zwischenraums zwi­ schen dem Motorblock und der Ölwannendichtung, alle von Anfang an untereinander durch Vulkanisation inte­ griert.

Diese Bauart des Dichtungssystems löst die vorstehend erwähnten Probleme, da anstelle des Empfangs von drei getrennten Elementen durch das Motoren- und/oder Kfz. Werk und der Vormontage des Dichtungsmittels, wie ge­ genwärtig, nur ein vollständig fertiges Element er­ halten wird, welches fertig ist zur Anlieferung an das Motoren- und/oder Kfz.-Fließband, mit Vermeidung aller Verwaltungsmaßnahmen und/oder Vormontage und anderen, welche aufgrund des gegenwärtigen Dichtungs­ mittels erforderlich sind.

Außerdem erleichtert das integrierte Dichtungssystem gemäß diesem Patent die Feststellung des Ursprungs und/oder der Verantwortung für mögliche Defekte, wo­ raus sich die Beschleunigung der Qualitätssicherungs­ maßnahmen und/oder konstruktiven Berichtigung und/ oder anderer Maßnahmen im Motoren- und/oder Kfz.- Werk ergibt.

Ein anderer Vorteil des gegenwärtigen integrierten Dichtungssystems besteht darin, daß es in einem ein­ zigen Teil alle Dichtungen für die Enden der Kurbel­ welle vereinigt, welche mit den verschiedenen Teilen des herkömmlichen Dichtungsmittels erzielt werden und diese Dichtungen weiterhin mittels der Kantendichtung zwischen dem Motorblock und der Ölwannendichtung ver­ bindet, welche im genannten herkömmlichen Dichtungs­ mittel nicht vorgesehen ist.

Da alle Bauteile in der Bauart des gegenwärtigen Dich­ tungssystems durch Vulkanisation miteinander inte­ griert sind, ist es gestattet, daß sich die radiale Dichtungslippe direkt in das Strukturelement inte­ griert, welches am Motorblock montiert wird, mit - Fortlassung des normalerweise am Dichtungsring vor­ gesehenen Gehäuses, das durch Pressen im Flansch mon­ tiert wird, entsprechend der herkömmlichen Lösung, woraus sich geringeres Gewicht und Kosteneinsparung für das integrierte Dichtungssystem ergeben.

Ein anderes Merkmal des gegenwärtigen Systems, wel­ ches es vom herkömmlichen System unterscheidet und es praktischer und effizienter gestaltet, besteht darin, das es als Wegwerfteil gebaut werden kann, mit Er­ leichterung und technisch besserer Vornahme von Repa­ raturarbeiten in Werkstätten im Falle möglicher De­ fekte während der Nutzungszeit.

Beiliegende Zeichnungen zeigen das integrierte Dich­ tungssystem, welches Gegenstand dieser Erfindung ist, und zwar:

Fig. 1 eine Frontansicht,

Fig. 2 Draufsicht in der Ebene "A" von Fig. 1, ge­ sehen von der Berührungsfläche mit der Öl­ wannendichtung,

Fig. 3 Querschnitt längs der Linie B-B von Fig. 1,

Fig. 4 Einzelheit längs Schnitt C-C von Fig. 1,

Fig. 5 Schnitt D-D von Fig. 1,

Fig. 6 Einzelheit des Systems in der Anwendung.

Laut den oben bezeichneten Figuren findet das inte­ grierte Dichtungssystem, welches Gegenstand dieses Patents ist, Anwendung bei einer Kurbelwelle 1 des Kfz.-Motors 2 und besteht im wesentlichen aus: einem Strukturelement 3 zur Montage des Aggregats am Motor­ block 2, einem radialen Dichtungselement 4, welches die Welle 1 umfaßt, einem statischen Dichtungselement 5 zur Oberflächendichtung zum Motorblock 2 und einer Kantendichtung 6 zur Abdichtung des Zwischenraums 7 zwischen dem Motorblock 2 und der Dichtung 8 der Öl­ wanne 9, alle von Anfang an untereinander durch Vul­ kanisierung integriert.

Genauer gesagt, das Strukturelement 3 ist ein im we­ sentlichen ringförmiges Teil 10, welches die Welle 1 umfaßt, kann eine ebene Fläche 11 haben, welche an der Dichtung 8 der Ölwanne 9 anliegt und in welchem Bohrungen 12 vorgesehen sind zur Befestigung am Motor­ block 2 und am Flansch der Ölwanne 9; am genannten ringförmigen Teil 10 sind durch Vulkanisation die - Dichtungselemente integriert: die Radialdichtung 4, die statische Oberflächendichtung 5 und die Kantendichtung 6.

Das radiale Dichtungselement 4 besteht aus einer ring­ förmigen Dichtungslippe 13, welche die Welle 1 in ih­ rem ganzen Umfang umfaßt, bestehend aus einem Elasto­ meren, und deren der Welle zugekehrte Innenseite ein Dichtungsprofil aufweist, welches enthalten kann: ei­ ne Hauptdichtungslippe 14, hydrodynamische Dichtungs­ schlitze 15 und eine Dichtungslippe gegen das Ein­ dringen von Staub 16, während die Außenseite der ge­ nannten Dichtungslippe ringförmige Vorsprünge 17 auf­ weist, welche direkt durch Vulkanisieren in einem internen Montagering 18 des Strukturelements 3 inte­ griert sind, sowie eine Ringfeder 19, die gegen die Welle wirkt.

Das statische Dichtungselement des gegenwärtigen Sys­ tems besteht, anstatt aus einer Pappdichtung wie in den herkömmlichen Dichtungssystemen vorgesehen, aus einer Dichtung 20, welche den Bereich 21 der Fläche 22 des Strukturelements 8 umfaßt und an der Wand des Motorblocks 2 anliegt, welcher eine Öffnung 23 für die Kurbelwelle 1 aufweist und das radiale Dichtungs­ element 4 aufnimmt. Diese Dichtung 20 ist integriert in die Rille 24, vorgesehen in der genannten Fläche 22 des Strukturelements 3, in Richtung des Motorblock 2, deren Dichtungsfläche 25 (Fig. 4), welche gegen die Wand des Motorblocks 2 gepreßt wird, ein gewun­ denes Profil aufweist, gebildet mindestens aus einem konkav/konvexen Querprofil 26-27. Das genannte kon­ kav/konvexe Profil 26-27 besteht aus mindestens einer mittigen und größeren Konvexrippe 26, mit beider­ seits symmetrischen konkaven Rillen 27, wobei erstere zusammengedrückt, deformiert und einen Teil der letz­ teren einnimmt bei der Montage des Systems am Motor 2 mit geeigneter Gestaltung, Abmessungen und Elasti­ zität, um mit ausreichender Kraft gegen die Wand des Blocks 2 gepreßt werden zu können, zwecks effizien­ ter statischer Oberflächendichtung, sowohl zum Zeit­ punkt der Montage wie auch während der gesamten Lebens­ dauer des Systems.

Anstatt daß die Abdichtung des Zwischenraumes 7 zwi­ schen dem integrierten Dichtungssystem, der Wand des Motorblocks 2 und der Dichtung 8 der Ölwanne 9 (Fig. 6) die bisher bei der Montage des Systems am Motor mit Dichtungsmasse vorgenommen wird, wie bei den üb­ lichen Vorrichtungen, erfolgt die Abdichtung des Zwi­ schenraums 7 beim gegenwärtigen integrierten Dich­ tungssystem durch ein Kantendichtungselement 6, be­ stehend aus einer Dichtung 28, integriert in die Ril­ le 29, welche an der Kante 30 des Strukturelements 3 vorgesehen ist, gelegen im Winkel und gebildet - durch die Wand des Motorblocks 2 und die Dichtung 8 der Ölwanne 9 (Fig. 5). Der Querschnitt der genannten Dichtung ist geeignet zur Aufnahme in der genannten Rille 29 und ihre freie Kante weist eine Verlängerung 31 auf mit Gestaltung, Abmessungen und Elastizität geeignet zur Aufnahme unter Druck und Ausfüllung des gesamten Zwischenraums 7 bei der Montage und während der ganzen Lebensdauer des Systems.

Das Strukturelement 3 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff gefertigt werden wie: Aluminium und ande­ ren, als Alternative aus Kunststoffen, welche geeig­ net sind, dem System den Wegwerfcharakter zu gegen.

Das gesamte Aggregat kann zur Abdichtung des vorderen oder des hinteren Endes der Kurbelwelle 1 gestalter werden.

Claims (7)

1. Integriertes Dichtungssystem mit Anwendung zur Ab­ dichtung der Enden der Kurbelwelle (1) des Kfz.-Mo­ tors (2), dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus: einem Strukturelement (3) zur Montage des Aggregats an den Motorblock (2), einem radialen Dichtungsele­ ment (4) zur Dichtung der Welle (1), einem statischen Dichtungselement (5) zur Oberflächendichtung in Be­ zug auf den Motorblock (2) und einem Kastendichtungs­ element (6) zur Abdichtung des Zwischenraums (7) zwi­ schen dem Motorblock (9) und der Dichtung (8) der Ölwanne (9), alle untereinander durch Vulkanisierung integriert.

2. Integriertes Dichtungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement (3) ein im wesentlichen ringförmiges Teil (10) darstellt, welches die Welle (1) umfaßt und an der Dichtung (8) der Ölwanne (9) anliegt, in welchem Bohrungen (12) vorgesehen sind zur Befestigung am Motorblock (2) und am Flansch der Ölwanne (9), wobei in das genannte - ringförmige Teil (10) durch Vulkanisierung die Dicht­ tungselemente integriert sind: Radialdichtung (4), statische Oberflächendichtung (5) und Kantendichtung (6).

3. Integriertes Dichtungssystem gemäß Anspruch 1 und enthaltend das radiale Dichtungselement (4) mit einer Innenseite, welche enthalten kann: eine Hauptdich­ tungslippe (14), hydrodynamische Dichtungsschlitze (15) und eine Dichtungslippe gegen den Eintritt von Staub (16), während die Außenseite des genannten ra­ dialen Dichtungselementes (4) eine Ringfeder (19) der Dichtungslippe zum Andrücken an die Welle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des ge­ nannten radialen Dichtungselementes (4) Vorsprünge (17) aufweist, welche direkt durch Vulkanisieren mit einem inneren Montagering (18) des Strukturelements 93) integriert sind.

4. Integriertes Dichtungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das statische Dichtungs­ element (5) eine Dichtung (20) darstellt, welche ei­ nen Bereich (21) der Fläche (22) des Strukturelements (3) einschließt, der an der Wand des Motorblocks (2) anliegt und eine Durchgangsöffnung (23) für die Kur­ belwelle (1) enthält, die das radiale Dichtungsele­ ment (4) einschließt; die genannte Dichtung (20) ist montiert in eine Rille (24) welche in der genannten Fläche (22) des Strukturelements (3) vorgesehen ist, in Richtung auf den Motorblock (2) und eine Dichtungs­ fläche (28) aufweist, welche gegen die Wand des Mo­ torblocks (2) gedrückt wird und ein gewundenes Pro­ fil aufweist, gebildet aus wenigstens einem konkav/ konvexen Querprofil (26-27).

5. Integriertes Dichtungssystem, gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das konkav/konvexe Quer­ profil (26-27) besteht aus mindestens einer mitti­ gen und größeren Konvexrippe (26) mit beiderseitig symmetrischen konkaven Rillen (27), wobei die Rippe (26) zusammengedrückt, deformiert und einen Teil der Rillen (27) einnimmt bei der Montage am Motor (2) und mit ausgewählter Gestaltung, Abmessungen und Elasti­ zität versehen ist, um eine wirksame statische Ober­ flächendichtung zu gewährleisten, sowohl bei der Mon­ tage wie auch während der ganzen Lebensdauer des Sys­ tems.

6. Integriertes Dichtungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kantendichtungsele­ ment (6) aus einer Dichtung (28) besteht, montiert in einer Rille (29) welche an der Kante (30) des - Strukturelements (3) vorgesehen ist, gelegen im Win­ kel der durch die Wand des Motorblocks (2) und die Dichtung (8) der Ölwanne (9) gebildet ist; diese Dich­ tung (28) hat einen geeigneten Querschnitt zur Auf­ nahme in die genannte Rille (29) und ihre freie Kan­ te weist eine Verlängerung (31) auf mit Gestaltung, Abmessungen und Elastizität ausgewählt zur Aufnahme unter Druck und Ausfüllung des gesamten Querschnitts des Zwischenraums (7) bei der Montage und während der ganzen Lebensdauer des Systems.

7. Integriertes Dichtungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturele­ ment (3) aus einem Einwegwerkstoff gefertigt ist, wie z. B. einem geeigneten Kunststoff, Aluminium oder an­ derem.