DE4312629C1

DE4312629C1 - Elastomeric gasket

Info

Publication number: DE4312629C1
Application number: DE19934312629
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr Drebing
Original assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Current assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2013-04-20

Abstract

An elastomeric gasket for sealing off between the oil sump and engine block of an internalcombustion engine has a sheet-metal insert embedded in elastomeric material and in the form of a plurality of segments which are held together solely by the elastomeric material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elastomerdichtung, insbeson dere zur Abdichtung zwischen Ölwanne und Motorblock ei nes Brennkraftmotors, mit einer versteifenden Blechein lage, die in Elastomermaterial eingeformt ist.The invention relates to an elastomer seal, in particular ee for sealing between the oil pan and engine block internal combustion engine, with a stiffening sheet layer that is molded into elastomer material.

Bei einer bekannten Elastomerdichtung dieser Art (DE 38 31 414 C2), welche im Bereich von Durchlaßbohrungen für Schrauben Verpressungsbegrenzer aufweist, besteht die Blecheinlage aus einem einzigen, in sich geschlossenen Blechteil einschließlich der Verpressungsbegrenzer, die durch Kaltverformung aus dem Blechmaterial buchsenförmig um die Bohrungen herum herausgearbeitet und entsprechend den erforderlichen Verpressungskräften dimensioniert sind.In a known elastomer seal of this type (DE 38 31 414 C2), which in the area of through holes for Has screws compression limiter, there is Sheet insert from a single, self-contained Sheet metal part including the compression limiter, the through cold forming from the sheet material, bush-shaped worked out around the holes and accordingly dimensioned the required compression forces are.

Die Wandstärke dieser buchsenförmigen Durchzüge hängt im wesentlichen von der Stärke der Blecheinlage, dem Loch durchmesser und der Zielhöhe ab und kann nicht beliebig groß gewählt werden. Je nach Durchmesser und Festig keitsklasse der Schraube können so hohe Axialkräfte beim Anzug der Schrauben mit den empfohlenen Momenten auftre ten, daß die Druckspannungen an der Kontaktfläche der buchsenförmigen Durchzüge zu plastischen Deformationen an den Umbauungsteilen z. B. aus Aluminium oder schall dämpfenden Werkstoffen eines geschichteten Stahlblechs mit Kunststoffzwischenlage führen. Eine Vergrößerung der Aufstandfläche der Buchsen ist jedoch aus technolo gischen Gründen nur im begrenzten Rahmen möglich. Ein weiterer Nachteil der Blecheinlage ist die schlechte Materialausnutzung. The wall thickness of these bush-shaped passages depends on essentially from the thickness of the sheet insert, the hole diameter and the target height and cannot be arbitrary be chosen large. Depending on the diameter and strength class of the screw can withstand high axial forces Tighten the screws with the recommended moments ten that the compressive stresses on the contact surface of the bushing-like passages to plastic deformations on the conversion parts such. B. made of aluminum or sound damping materials of a layered steel sheet with plastic liner. An enlargement of the The contact area of the bushes is made of technolo reasons only possible to a limited extent. A Another disadvantage of the sheet metal insert is the bad Material utilization.

Bei einer weiteren bekannten Elastomerdichtung der ein gangs genannten Art, jedoch ohne Verpressungsbegrenzer, ist die Blecheinlage in zwei Segmente unterteilt, welche in Fertigzustand im Stoß aneinandergefügt und durch das Elastomermaterial zusammengehalten sind (FR-2 659 122 A1). Durch Unterteilen der Blecheinlage in die Segmente und durch Verbinden dieser Segmente ohne zusätzlichen Arbeitsgang ausschließlich mittels des ohnehin in eine Form für die Elastomerdichtung einzuspritzenden Elasto mermaterials ist eine vollständige Ausnützung des einge setzten Materials unter minimalem Herstellaufwand er reicht.In another known elastomer seal the one type mentioned above, but without compression limiter, the sheet metal insert is divided into two segments, which in the finished state in the joint and joined by the Elastomeric material are held together (FR-2 659 122 A1). By dividing the sheet insert into the segments and by connecting these segments without additional Operation only by means of the anyway in one Form for the elastomer seal to be injected mermaterials is a full exploitation of the set material with minimal manufacturing effort enough.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elasto merdichtung der beschriebenen Art noch funktionssicherer und kostengünstiger herstellbar auszubilden.The invention has for its object an elasto Mer seal of the type described even more reliable and can be produced more cost-effectively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 ge löst.This object is achieved by claim 1 ge solves.

Die Elastomerdichtung nach der Erfindung weist Längsseg mente auf, welche zum Erzielen einer besonders guten Anbindung an benachbarte Längssegmente an ihren einen Enden Abkröpfungen aufweisen, mit denen sie die anderen Enden der benachbarten Längssegmente überlappen. Im Überlappungsbereich ist dabei ein Spalt in der Größenordnung von einigen 1/10 mm zur Auf nahme verbindenden Elastomermaterials vorgesehen. Vorzugs weise hat der Spalt eine Weite von 0,3 mm. In einen solchen Spalt dringt das Elastomermaterial ein und verbindet die beiden Enden der Längssegmente. In der Regel werden die Längssegmente vor dem Einlegen in die Vulkanisationsform mit einem Haftvermittler beschichtet.The elastomer seal according to the invention has a longitudinal segment elements which are necessary to achieve a particularly good Connection to neighboring longitudinal segments on their one Ends bend with which they have the other ends of the adjacent Overlap longitudinal segments. Is in the overlap area a gap of the order of a few 1/10 mm to open provided connecting elastomeric material. Preferential the gap has a width of 0.3 mm. In one Gap penetrates the elastomer material and connects them both ends of the longitudinal segments. As a rule, the Longitudinal segments before insertion in the vulcanization mold coated with an adhesion promoter.

Die Verpressungsbegrenzer sind von hufeisenförmigen Seg menten gebildet, von denen jedes eine Durchlaßbohrung eines darunterliegenden Längssegmentes teilweise einfaßt. Dabei ist vorteilhafterweise jedes hufeisenförmige Segment auf liegend auf dem zugehörigen darunterliegenden Längssegment mit diesem verbunden, insbesondere durch Schweißpunkte. Die hufeisenförmigen Verpressungsbegrenzer können als Stanzteile hergestellt werden. Dabei kann die Dimensionierung der von der Elastomerdichtung nach außen weisenden Aufstandfläche der hufeisenförmigen Segmente beliebig gewählt werden, ist also im Gegensatz zur DE 38 31 414 nicht durch die Wandstär ke der Blecheinlage begrenzt. Dies ermöglicht eine Dimensio nierung derart, daß eine gewünschte niedrige Flächenpres sung zwischen den Verpressungsbegrenzern und den abzudich tenden Teilen exakt eingestellt werden kann.The compression limiters are of horseshoe-shaped seg elements formed, each of which is a through bore of a underlying longitudinal segment partially rims. Here is advantageously on each horseshoe-shaped segment lying on the associated longitudinal segment below connected to this, in particular by welding spots. The Horseshoe-shaped compression limiters can be used as stamped parts getting produced. The dimensioning of the elastomer gasket facing the outside the horseshoe-shaped segments can be chosen arbitrarily So in contrast to DE 38 31 414 not by the wall thickness ke the sheet insert limited. This enables a dimension tion such that a desired low surface pressure solution between the compression limiters and the seals tendency parts can be set exactly.

Bei der DE 38 31 414 C2 liegt die Blecheinlage mittig in der Elastomerdichtung. Im Gegensatz dazu sind bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Längssegmente der Blecheinlage außermittig in die Elastomerdichtung einge legt. Vorzugsweise ist dabei der von der Blecheinlage freie, außenliegende Streifen der Elastomerdichtung mit beidseitig vorstehenden Rippenpaaren versehen.In DE 38 31 414 C2, the sheet insert is in the middle the elastomer seal. In contrast, with one advantageous development of the invention, the longitudinal segments the sheet insert is eccentrically inserted in the elastomer seal sets. The free of the sheet metal insert is preferably external strips of the elastomer seal with both sides projecting pairs of ribs.

Wie aus der DE 38 31 414 C2 oder der DE 39 27 341 C1 an sich bekannt ist, sind dabei vorzugsweise in Flächenbe reichen, die von Trennfugen abzudichtender Teile überquert werden, pyramiden- oder kegelförmige Erhöhungen im Elasto mermaterial zwischen einer äußeren und einer inneren vor stehenden Rippe angeordnet. Die genannten Erhöhungen können auch abgeflacht oder besonders steil zugespitzt sein.As from DE 38 31 414 C2 or DE 39 27 341 C1 is known, are preferably in area range, the parts to be sealed by parting lines become pyramidal or conical elevations in the elasto material between an outer and an inner front standing rib arranged. The increases mentioned can also be flattened or sharply pointed.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich nungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzel heiten näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the schematic drawing Solutions to an embodiment with further details explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Elastomerdichtung gemäß der Erfindung zum Abdichten zwischen einer Ölwanne und einem Motorblock; Figure 1 is a plan view of an elastomer seal according to the invention for sealing between an oil pan and an engine block.

Fig. 1a eine Einzelheit bei Z in Fig. 1 einer im Maßstab vergrößerten Teildraufsicht; FIG. 1a shows a detail at Z in FIG. 1 of a partial plan view enlarged on a scale;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1; Fig. 2 is a cross section along the line AA in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie B-B in Fig. 1; Fig. 3 is a cross section along the line BB in Fig. 1;

Fig. 3a einen Querschnitt in gleicher Lage wie Fig. 3, jedoch in abgeänderter Ausführung; FIG. 3a shows a cross section in the same position as Figure 3, but in modified embodiments.

Fig. 4 eine Teildraufsicht in Richtung des Pfeils X in Fig. 3; Fig. 4 is a partial plan view in the direction of arrow X in Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 1 und Fig. 5 shows a cross section along the line CC in Fig. 1 and

Fig. 6 einen Teillängsschnitt nach der Linie D-D in Fig. 1. Fig. 6 shows a partial longitudinal section along the line DD in FIG. 1.

Die in den Figuren gezeigte Ölwannendichtung, die zwischen eine nicht gezeigte Ölwanne und einen nicht gezeigten Mo torblock eines Brennkraftmotors einzulegen ist, weist eine Blecheinlage in Form mehrerer Längssegmente 2 auf, deren Aufbau im einzelnen aus den Fig. 2 bis 6 erkennbar ist. Die Blecheinlage ist außermittig bezüglich der Längsmitte der Elastomerdichtung 1 angeordnet und so in das Elastomermate rial 4 der Elastomerdichtung 1 eingeformt, daß eine Ober fläche 6 der Längssegmente 2 freiliegt. The oil pan seal shown in the figures, which is to be inserted between a not shown oil pan and a not shown engine block of an internal combustion engine, has a sheet metal insert in the form of several longitudinal segments 2 , the structure of which can be seen in detail from FIGS . 2 to 6. The sheet metal insert is arranged eccentrically with respect to the longitudinal center of the elastomer seal 1 and so molded into the elastomer material 4 of the elastomer seal 1 that an upper surface 6 of the longitudinal segments 2 is exposed.

Der von der Blecheinlage mit den Längssegmenten 2 freie, innenliegende Streifen 8 der Elastomerdichtung ist mit beid seitig vorstehenden Rippenpaaren 10, 12 versehen, welche in montiertem Zustand der Elastomerdichtung 1 für zwei umlau fende, geschlossene Flächenbereiche mit erhöhtem Anpreßdruck sorgen. Dies verbessert die Dichtwirkung. Zwischen den Rip penpaaren liegt ein Tal, dessen Größe so bemessen ist, daß ein wesentlicher Teil des verpreßten Gummivolumens aufgenom men werden kann. Hiermit wird erreicht, daß trotz hoher Anpressung der Rippen an die Umbauungsteile die inneren Spannungen im Gummi relativ gering bleiben, was die Dauer standfestigkeit erhöht.The free of the sheet metal insert with the longitudinal segments 2 , internal strips 8 of the elastomer seal is provided with mutually protruding pairs of ribs 10 , 12 , which in the assembled state of the elastomer seal 1 provide two umlau fende, closed surface areas with increased contact pressure. This improves the sealing effect. Between the pairs of rip pen lies a valley, the size of which is such that a substantial part of the compressed rubber volume can be taken up. This ensures that the internal stresses in the rubber remain relatively low despite high pressure on the ribs on the conversion parts, which increases the durability.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Ausbildung der Elastomerdich tung nach der Erfindung im Bereich von Durchgangsbohrungen 14 für nicht gezeigte Schrauben. Die Längssegmente 2 sind hier verbreitert. Ein hufeisenförmiges Segment 16 ist an der Unterseite 7 des betreffenden Längssegmentes 2 auflie gend damit über Schweißpunkte 18 verbunden. Das hufeisen förmige Segment 16 umgibt die Durchgangsbohrung 14 teilweise in der in Fig. 4 gezeigten Weise. Es ist ersichtlich, daß die Aufstandsfläche 17 des hufeisenförmigen Segmentes 16 beliebig grob oder klein entsprechend der gewünschten Fläch enpressung in montiertem Zustand der Dichtung gewählt werden kann. FIGS. 3 and 4 show the formation of the elastomer like tung according to the invention in the area of through-holes 14 for screws, not shown. The longitudinal segments 2 are widened here. A horseshoe-shaped segment 16 is lying on the underside 7 of the longitudinal segment 2 in question so connected via welding spots 18 . The horseshoe-shaped segment 16 partially surrounds the through hole 14 in the manner shown in FIG. 4. It can be seen that the contact surface 17 of the horseshoe-shaped segment 16 can be chosen as large or small according to the desired surface pressure in the assembled state of the seal.

Es ist aus Fig. 3 zu ersehen, daß durch die außermittige Anordnung der Blecheinlage nicht genügend Platz für zwei durchgängige Rippen auf der einen Seite der Dichtung bleibt. Dies kann eine gewisse Einbuße am Abdichtverhalten unter ungünstigen Betriebsbedingungen mit sich bringen.It can be seen from Fig. 3 that the eccentric arrangement of the sheet insert does not leave enough space for two continuous ribs on one side of the seal. This can result in a certain loss of sealing behavior under unfavorable operating conditions.

Fig. 3a zeigt eine Lösung, bei der partiell im Bereich der Durchgangslöcher oder über den gesamten Umfang der Dichtung durchlaufend ein Abschnitt 53 der Blecheinlage 2 in die Mittellage zwischen die Rippen so abgebogen wird, daß auf beiden Seiten umlaufend mindestens zwei Rippen 10, 10 und 12, 12 vorgesehen werden können. Diese Verformung kann auch im Vulkanisationswerkzeug durchgeführt werden durch das Setzen entsprechender Niederhalter 50 und 51, so daß das Blech über die Kante 52 im Werkzeug abgebogen wird. Fig. 3a shows a solution in which partially in the area of the through holes or over the entire circumference of the seal, a portion 53 of the sheet metal insert 2 is bent into the central position between the ribs so that at least two ribs 10 , 10 and 12 , 12 can be provided. This deformation can also be carried out in the vulcanization tool by setting corresponding hold-down devices 50 and 51 so that the sheet is bent over the edge 52 in the tool.

Aus der Fig. 6 ist ersichtlich, daß zwei aneinander an schließende Längssegmente 2 allein durch Elastomermaterial miteinander verbunden sind. Hierzu weist das eine Ende 20 eines Längssegmentes 2 eine Abkröpfung 22 auf, welche das andere Ende 24 eines benachbarten Längssegmentes 2 mit einem Spalt 26 überlappt. Der Spalt ist in einer Größenordnung von einigen 1/10 mm, vorzugsweise mit 0,3 mm, dimensioniert, so daß ein ausreichender Abstand zum Eindringen von Elastomer material beim Spritzvorgang geschaffen ist, so daß das Ela stomermaterial die beiden Längssegmente zuverlässig mitein ander verbinden kann.From Fig. 6 it can be seen that two adjacent longitudinal segments 2 are connected to each other solely by elastomeric material. For this purpose, one end 20 of a longitudinal segment 2 has an offset 22 which overlaps the other end 24 of an adjacent longitudinal segment 2 with a gap 26 . The gap is of the order of a few 1/10 mm, preferably 0.3 mm, so that a sufficient distance to the penetration of elastomer material is created during the injection molding process, so that the Ela stomermaterial can reliably connect the two longitudinal segments with each other .

Aus Fig. 5 (Schnitt C-C in Fig. 1) ist ersichtlich, daß der von der Blecheinlage freie, außenliegende Streifen 8 in Bereichen 30, 31, 32, 33 zwischen den beiden Rippen 10, 10 mit kegelförmigen Erhöhungen 28 versehen ist. Gemäß Fig. 1a ist ein Feld mit insgesamt 12 Erhöhungen vorgesehen, die anstatt pyramidenförmig auch kegelförmig sein und entweder abgeflacht oder mit steileren Spitzen versehen sein können. Hierdurch wird eine gute Abdichtung in Bereichen der Elasto merdichtung erzielt, welche Trennfugen, Spalten oder der gleichen überqueren. Bei einer Ölwannendichtung sind dies Bereiche, wo der Motorblock und das Steuergehäuse bzw. die Aufnahme des hinteren Radial-Wellendichtringes für die Ab dichtung der Kurbelwelle verschraubt sind.From Fig. 5 (section CC in Fig. 1) it can be seen that the outer strip 8, which is free of the sheet metal insert, is provided in regions 30 , 31 , 32 , 33 between the two ribs 10 , 10 with conical elevations 28 . According to FIG. 1a, a field with a total of 12 ridges is provided which, instead of being pyramid-shaped, can also be conical and can either be flattened or provided with steeper peaks. As a result, a good seal is achieved in areas of the elastomer seal which cross joints, gaps or the like. In the case of an oil pan gasket, these are areas where the engine block and the control housing or the receptacle for the rear radial shaft seal are screwed together to seal the crankshaft.

Die Elastomerdichtung nach der Erfindung läßt sich auf grund der Unterteilung der Blecheinlage in mehrere Segmente 2 bzw. 16 (Verpressungsbegrenzer) einfach herstellen, weil für die Verbindung benachbarter Längssegmente 2 keine geson derten Verbindungsmittel und kein gesonderter Arbeitsgang vorzusehen ist und weil eine Kaltverformung zum Herausformen der Verpressungsbegrenzer aus der Blecheinlage vermieden wird. Die Gestaltung der gesonderten Verpressungsbegrenzer 16 ist derart, daß die Aufstandsflächen 17 ohne Rücksicht auf die Blechstärke der Längssegmente 2 bzw. der hufeisenförmigen Segmente 16 allein im Hinblick auf eine gewünschte Flächen pressung der montierten Elastomerdichtung dimensioniert werden können.The elastomer seal according to the invention can be easily made due to the subdivision of the sheet insert into several segments 2 and 16 (compression limiter), because no separate connecting means and no separate operation is to be provided for the connection of adjacent longitudinal segments 2 , and because cold deformation to form the Compression limiter from the sheet metal insert is avoided. The design of the separate compression limiter 16 is such that the contact surfaces regardless of the sheet thickness of the longitudinal segments 2 and the horseshoe-shaped segments 16 alone pressing with a view to desired surfaces of the assembled elastomeric seal can be dimensioned 17th

Claims

1. elastomer seal, in particular for sealing between the oil pan and engine block of an internal combustion engine, with a ver stiffening sheet insert ( 2 ), which is divided into several segments ( 2 ) and molded in elastomer material ( 4 ) and in the area of through holes ( 14 ) for screws Compressing limiter ( 16 ), the segments of longitudinal segments ( 2 ) having cranks ( 22 ) at one end ( 20 ) with which they overlap the other ends ( 24 ) of adjacent longitudinal segments ( 2 ).

2. Elastomer seal according to claim 1, characterized in that a gap ( 26 ) in the order of a few 1/10 mm for receiving ver binding elastomeric material is provided in the overlap region.

3. Elastomer seal according to claim 1 or 2, characterized in that essentially horseshoe-shaped segments ( 16 ) are used as compression limiters, each of which has a passage bore ( 14 ) one below the longitudinal segment ( 2 ) partially surrounds.

4. Elastomer seal according to claim 3, characterized in that each horseshoe-shaped segment ( 16 ) lying on a longitudinal segment ( 2 ) is connected to this, in particular by welding points ( 18 ).

5. Elastomer seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal segments ( 2 ) of the sheet insert are eccentrically inserted in the elastomer seal ( 1 ).

6. Elastomer seal according to one of claims 3 to 5, characterized in that a free of the sheet metal inner strip ( 8 ) of the elastomer seal ( 1 ) in the areas between the through holes ( 14 ) with mutually projecting rib pairs ( 10 , 12 ) is.

7. Elastomer seal according to one of claims 3 to 5, characterized in that at least in the area of the horseshoe-shaped segments ( 16 ), the sheet metal insert ( 2 ) is bent from a surface layer into an inner strip ( 8 ) of the elastomer seal, which protrudes continuously on both sides Rib pairs ( 10 , 12 ) is provided.

8. Elastomer seal according to claim 7, characterized in that the sheet insert ( 2 ) with a bent portion ( 53 ) in a central position in the Elastomerma material ( 4 ) of the inner strip ( 8 ) between the two pairs of ribs ( 10 , 12 ) reaches in.

9. Elastomer seal according to one of claims 6 to 8, characterized in that in surface areas which are crossed by joints to be sealed, pyra miden- or conical elevations ( 28 ) in the elastomeric material between an outer and an inner projecting rib ( 10 , 10th ) a pair of ribs are provided.