DE4343376A1 - Abdichtung zwischen Gehäuse und Deckel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung zwischen einem gehäuseartigen Bauteil und einem deckelartigen Bauteil, wobei eines der Bauteile eine im Füge­ bereich randseitig umlaufende Nut und das andere Bauteil eine dazu korre­ spondierende glatte Auflagefläche aufweist und wobei in der Nut eine Dichtung in Form eines endlosen, in sich geschlossenen Rings mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt angeordnet und durch Zusammenpressen der Bauteile elastisch verformt ist.

Derartige Abdichtungen dienen zum Schutz der in dem durch Gehäuse und Deckel gebildeten Raum angeordneten Bauteile. Dazu werden vielfach vorge­ fertigte Dichtelemente aus mehr oder weniger elastischem Material verwendet, die in die Nut eingelegt und durch Zusammenpressen der Bauteile unter Vor­ spannung gehalten werden und dadurch den zwischen Gehäuse und Deckel im Fügebereich vorhandenen Zwischenraum ausfüllen. Vorgefertigte Dichtungs­ elemente werden für praktisch alle Anwendungsfälle angeboten und in den meisten Fällen muß man nur das hinsichtlich Formgebung, Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit geeignete Produkt aussuchen. Für spezielle Anwen­ dungsfälle ist man dabei jedoch auf unbefriedigende Kompromisse angewiesen.

Bei Einrichtungen zur elektromotorischen Verstellung der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine ist im Drosselklappenstutzen konzentrisch zur Drossel­ klappen-Welle üblicherweise eine gehäuseartige Ausnehmung für die Aufnahme eines Sollwert- und/oder Istwertpotentiometers ausgebildet, die nach der Mon­ tage durch einen Deckel verschlossen wird. Der Deckel besteht meistens aus Kunststoff und wird durch eine Mehrzahl randseitig angeordneter Schrauben mit dem Drosselklappen-Stutzen verbunden.

Für diesen Anwendungsfall wird mit Betriebstemperaturen zwischen -40 und +140°C gerechnet. Außerdem sind äußere Angriffe durch Öl und Benzin zu berücksichtigen. Zu beachten ist auch, daß die Potentiometer sehr empfindlich sind, und daß eventuelle Ausgasungen aus dem verwendeten Dichtungsmaterial deren Funktionsfähigkeit beeinträchtigen können. Des weiteren spielen die mechanischen Belastungen durch Erschütterungen und Schwingungen eine Rolle und schließlich soll die Dichtung unter den genannten Betriebs­ bedingungen auch eine hohe Lebensdauer aufweisen.

Neben den genannten Aspekten muß auch der Montageaufwand und die Ferti­ gungssicherheit berücksichtigt werden. Da die umlaufende Nut nur selten kreis­ förmig oder von anderer einfacher geometrischer Form ist, wegen der beengten Platzverhältnisse und der daran angepaßten Gehäuse- und Deckelform vielmehr einen sehr komplizierten Verlauf haben kann, bereiten vorgefertigte, kreisför­ mige Dichtungen schon beim Einlegen in die "verwinkelte" Nut erhebliche Schwierigkeiten. Außerdem besteht die Gefahr, daß sie aufgrund der inneren Spannungen ganz oder teilweise aus der Nut herausspringen. Solange das bei der Montage passiert und noch bemerkt wird, verzögert sich nur die Herstellung. Tritt die Dichtung jedoch unbemerkt teilweise aus der Nut aus, kann beim Zusammenpressen der Bauteile die gewünschte Abdichtung nicht erreicht werden, was zu Spätschäden an dem Potentiometer und einer Gefährdung des Fahrbetriebs führen kann. Man hat daher schon versucht, mit vorgeformten und an den Nutverlauf angepaßten Dichtungen zu arbeiten. Da man aber auf ein Mindestmaß an Elastizität über die gesamte Lebensdauer nicht verzichten kann, ist es praktisch unmöglich, Dichtungen mit der exakten Form der Nut herzustel­ len, zumal das Maß der Formänderung nach der formgebenden Herstellung auch davon abhängig ist, in welchem zeitlichen Abstand nach der Herstellung die Dichtungen in die Nut eingebracht werden. Selbst wenn das Einbringen mit an den Nutverlauf angepaßten, vorgefertigten Dichtungen erleichtert wird, bleibt noch die Gefahr, daß sie teilweise wieder herausspringen können und so ver­ hindern, daß die angestrebte Abdichtung erreicht wird.

Es besteht somit die Aufgabe, eine Abdichtung der eingangs genannten Art vor­ zuschlagen, die allen funktionalen Ansprüchen genügt, die sich einfach handha­ ben läßt und die sicher und dauerhaft ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Dichtung unter Benut­ zung der umlaufenden Nut als formgebendes Werkzeugunterteil hergestellt ist.

Diesem Vorschlag liegt die Erwägung zugrunde, die Dichtung nicht unabhängig von dem die Nut aufweisenden Bauteil herzustellen, sondern dieses Bauteil selbst als Werkzeug bei der Dichtungsherstellung zu benutzen. Das hat den Vorteil, daß die Dichtung unabhängig von allfälligen Toleranzen bei der Nuther­ stellung immer exakt paßt, daß ein besonderer Einlegevorgang mit allen Unwäg­ barkeiten entfallen kann und daß die Dichtung praktisch unverlierbar in der Nut festgehalten wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Abwandlungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch ein Gehäuse.

Fig. 2 zeigt die Ansicht eines Dichtungsrings.

Bei der funktionellen und räumlich Anpassung von Gehäusen ergeben sich häufig geometrisch komplizierte Fügebereiche mit entsprechend geformten Dichtungsmitteln. Soweit hier Flachdichtungen verwendet werden können, treten keine besonderen Schwierigkeiten auf. Wenn jedoch eine ringförmige Dichtung in eine Form gemäß Fig. 2 gebracht werden muß, und wenn außerdem bei der Materialauswahl einschränkende Bedingungen hinsichtlich Temperatur-Bereich und Beständigkeit gegen aggressive Medien zu beachten sind, können bei der Herstellung die eingangs geschilderten Probleme auftreten.

Diese lassen sich überwinden, wenn man erfindungsgemäß die Dichtung 5 unter Benutzung der umlaufenden Nute 3 als formgebendes Werkzeugunterteil her­ stellt. Die Abdichtung zwischen einem ersten gehäuseartigen Bauteil 1 und einem zweiten gehäuseartigen Bauteil 2 kann dabei wesentlich besser als mit einem separat hergestellten Dichtungsring gewährleistet werden, weil die Dich­ tung 5 im wesentlichen direkt durch die randseitig umlaufende Nut 3 geformt wird, so daß Maß- und Formabweichungen von vornherein ausgeschlossen sind. Außerdem ist die Dichtung 5 in der Nut 3 unverlierbar gehalten. Sie kann bei der Montage nicht aus der Nut 3 herausspringen und von der glatten Aufla­ gefläche 4 nur in der vorgegebenen Position elastisch verformt werden.

Im allgemeinen wird ein deckelartiges Bauteil 2 kleiner und leichter zu handha­ ben sein, als ein gehäuseartiges Bauteil 1, das im Falle eines Potentiometer- Gehäuses für eine elektromotorische Drosselklappe einstückig mit dem Dros­ selklappenstutzen ausgebildet ist. In diesem Fall wird der Deckel mit der Nut 3 versehen, als Werkzeugunterteil in eine Spritzmaschine eingelegt, mit einem Werkzeugoberteil abgedeckt und dann der verbleibende Hohlraum mit einem geeigneten Dichtungsmaterial ausgespritzt. Nach dem Entformen erhält man einen Deckel mit Dichtung, der bei der Montage nur noch mit dem Gehäuse ver­ bunden werden muß. Es ist ausgeschlossen, daß das Einlegen einer Dichtung vergessen wird, daß die eingelegte Dichtung infolge innerer Spannungen ganz oder teilweise wieder aus der Nut herausspringt, oder daß die Dichtung außer­ halb des Nutbereichs eingequetscht und somit eine Abdichtung verhindert wird.

Claims (10)

1. Abdichtung zwischen einem gehäuseartigen Bauteil (1) und einem deckelartigen Bauteil (2), wobei eines der Bauteile (1, 2) eine im Fügebe­ reich randseitig umlaufende Nut (3) und das andere Bauteil eine dazu kor­ respondierende glatte Auflagefläche (4) aufweist und wobei in der Nut (3) eine Dichtung (5) in Form eines endlosen, in sich geschlossenen Rings mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt angeordnet und durch Zusammenpressen der Bauteile (1, 2) elastisch verformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) unter Benutzung der umlaufenden Nut (3) als formgebendes Werkzeugunterteil hergestellt ist.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) nach dem Entfernen eines formgebenden Werkzeugoberteils konvex über den Rand der Nut vorsteht.

3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) aus Vinyl-Methyl-Polysiloxan besteht.

4. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) zwischen -40 und +140°C temperaturbeständig ist.

5. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) durch Einspritzen von viskosem Ausgangsmaterial in den durch die Nut (3) und das formgebende Werkzeugoberteil gebildeten Hohlraum mit nachfolgendem Polymerisieren hergestellt ist.

6. Abdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) durch Zwei-Komponenten-Spritzen mit nachfolgendem Polymeri­ sieren hergestellt ist.

7. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) durch Einpressen eines Formkörpers aus teilpolimerisiertem Ausgangsmaterial in den durch die Nut (3) und das formgebende Werk­ zeugoberteil gebildeten Hohlraum mit nachfolgendem Fertig-Polymersie­ ren hergestellt ist.

8. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) formschlüssig in der Nut (3) gehalten wird.

9. Abdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich­ tung (5) zusätzlich durch chemische Bindungen in der Nut (3) gehalten wird.

10. Abdichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) vor dem Zusammenbau der Bauteile einer Tempe­ raturbehandlung zum Austreiben flüchtiger Bestandteile unterworfen wurde.