EP1243781B1

EP1243781B1 - Sandwichdeckel mit Dichtung

Info

Publication number: EP1243781B1
Application number: EP20020002606
Authority: EP
Inventors: Ralf Krus; Hans Zelt
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: DE10113175C2; DE10113175A1; EP1243781A2; EP1243781A3; DE50209119D1

Description

Die Erfindung beschreibt einen Gehäuseverschlussdeckel für Verbrennungsmotoren aus mindestens einer metallischen Lage, insbesondere Blech, mit einer statisch wirkenden, anvulkanisierten Dichtung in der Deckelflanschfläche, die axial über den Gehäuseverschlussdeckel hinausragt.
In Motorblöcken von Verbrennungskraftmaschinen sind Öffnungen zur Montage der Motorkomponenten, wie Kurbelwelle, Lager, etc. vorgesehen. Einige Öffnungen sind funktionsbedingt, andere dienen lediglich der Montage. Aus tribologischen Gründen laufen die Motorkomponenten in Öl, so dass die Öffnungen verschlossen und abgedichtet werden müssen.
In der EP 0 528 104 B1 wird ein Gehäuseverschlussdeckel für ein Kurbelwellengehäuse offenbart. Es wird ein tiefgezogener Blechkörper mit topfförmigem Querschnitt vorgestellt, der zur Verbindung mit dem abzudichtenden Gehäuse, dessen Bodenfläche zwei axial zueinander versetzt angeordnete Radialflächen aufweist, wobei zur Verbindung mit dem abzudichtenden Gehäuse in der ersten Radialfläche Durchgangsbohrungen für Schrauben angeordnet sind und die stufenförmig dagegen versetzt angeordnete zweite Radialfläche zur Aufnahme eines anvulkanisierten, statisch wirkenden Dichtstreifens dient. Diese Dichtstreifen werden einerseits durch das Öl und dessen Bestandteile belastet und anderseits sind sie den Temperaturschwankungen im Motorbetrieb unterworfen.
In verschiedenen Bereichen des Motors wird die Erwärmung des Motors von einer Wärmestrahlung des Abgassystems überlagert. Insbesondere in diesen Bereichen müssen die Fahrzeugbestandteile vor Wärmestrahlung geschützt werden. Hierzu werden Hitzeschilde eingesetzt. Hitzeschilde bestehen meist aus wärmestrahlenreflektierenden Werkstoffen, vornehmlich aus Aluminium und werden um und am Abgassystem montiert. Gehäuseverschlussdeckel, die im Bereich des Abgassystems eingesetzt werden, werden ebenfalls mit Hitzeschildern vor Überhitzung geschützt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf den Schutz des Dichtstreifens gelegt.
Eine Ausführung eines Hitzeschildes ist in der DE 197 23 943 dargelegt. Das hierin beschriebene Hitzeschild besteht aus zwei übereinander angeordneten metallischen Blechen zwischen denen ein Zackenblech angeordnet ist, dessen Zacken lokal unterschiedlich tief in die Oberflächen der Grundplatten eingepreßt sind, so dass das Zackenblech als Abstandhalter für die Bleche fungiert. Die dabei erzeugten Luftkammern wirken als Isolatoren. Der vorzugsweise eingesetzte Werkstoff ist Aluminium, das aufgrund seines metallischen Glanzes die Wärmestrahlung besonders gut reflektiert.
Auch andere Hitzeschilder nutzen diese werkstoffspezifische Eigenschaft, so wird in der EP 0 934 809 ein Hitzeschild aus zwei bündig übereinander angeordneten Werkstoffen beschrieben. Die erste Schicht ist eine wärmereflektierende Metallfolie, vorzugsweise Aluminium oder rostfreier Stahl, die mit einem zweiten wärmedämmenden Kunststoff verbunden ist.
Die hier beschriebenen Bemühungen haben das Ziel, die Anbaukomponenten im Bereich des Abgassytems vor Strahlung zu schützen. Insbesondere bei Gehäuseverschlussdeckeln könnte eine Fehlfunktion des Dichtstreifens zum Austritt von Öl führen und der Motor würde zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beschriebenen Stand der Technik zu erweitern und einen Gehäuseverschlussdeckel zu entwickeln der wärmereflektierend wirkt und den Dichtstreifen vor Überhitzung schützt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.
Der erfindungsgemäße Gedanke überwindet die vorgenannten technischen Nachteile dadurch, dass der Gehäuseverschlussdeckel als Hitzeschild ausgeführt ist, so dass die Dichtung gegen Überhitzung vor äußerer Wärmestrahlung geschützt ist. Dabei wird der Gehäusedeckel so ausgebildet, dass er eine wärmereflektierende Wirkung besitzt. Dies wird vornehmlich über den Einsatz von Aluminium zur Herstellung des Gehäusedeckels realisiert. Um die Wärmeleitung im Gehäusedeckel und damit vom Gehäusedeckel zur Dichtung zu minimieren wird vorgeschlagen, den Gehäusedeckel aus zwei übereinander angeordneten Blechen aufzubauen. Die Wärmeleitung kann dann über ein Beabstanden der beiden Bleche reduziert werden. Die Erfindung beschreibt das Beabstanden mittels eines Zackenbleches, das zwischen den Blechen angeordnet ist. Wobei das Zackenblech, je nach Position zur Wärmequelle, unterschiedlich tief in die Bleche des Gehäusedeckels eingepreßt wird. Somit ist dem Konstrukteur die Möglichkeit gegeben den Wärmefluß und damit das Temperaturgefälle im Gehäusedeckel zu steuern.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gehäusedeckels ist das formgenaue Tiefziehen und Übereinanderlegen der Bleche. Dabei werden die einzelnen Bleche in Ihrer Höhe unterschiedlich ausgebildet, so dass beim Zusammenfügen ein Hohlraum zwischen den beiden Blechen entsteht. Wobei die Bleche im Bereich der Deckelflanschfläche unmittelbar übereinander liegen. Der so erzeugte Hohlraum kann mit einem Isolationsmaterial gefüllt werden oder leer bleiben.
Beim Tiefziehen ist es nun gleichzeitig möglich den Blechen eine beliebige Form zu geben. Die Formgebung kann räumlich bedingt sein oder aufgrund von notwendigen Versteifungen (z. B. Sicken, Rippen) erfolgen.
Die Bleche können aber auch über Klammern, Stege, Profile voneinander isoliert angeordnet werden, wobei das Isolationsmaterial beliebig ist. Grundsätzlich muß der Gehäusedeckel aber nicht aus zwei übereinander angeordneten Blechen ausgeführt sein, so ist in der Erfindung vorgesehen, das Hitzeschild aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen, die unmittelbar übereinander liegen. Dabei ist lediglich zu beachten, dass der der Wärmestrahlungsquelle zugewandte Werkstoff ein wärmestrahlenreflektierender Werkstoff ist.
Der erfindungsgemäße Gehäuseverschlussdeckel wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und im weiteren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusedeckels mit einem Zackenblech im Schnitt
Figur 2: zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusedeckels mit einer Isolationsschicht im Schnitt
Figur 3: zeigt ebenfalls eine erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusedeckels mit einer Isolationsschicht im Schnitt

In Figur 1 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Gehäuseverschlussdeckel 1 mit einer Dichtung 2, einem Zackenblech 3, einem inneren 4 und einem äußeren 5 Blech dargestellt. Im Bereich der Deckelflanschfläche 6 ist das Zackenblech 3 so weit verpresst, dass es unmittelbar am inneren 4 und äußeren 5 Blech anliegt. Im Bereich der Wölbung 7 des Gehäuseverschlussdeckels 1 dient das Zackenblech 3 zur Beabstandung des inneren 4 und äußeren 5 Bleches, so dass Hohlräume 8, 8' entstehen.
Die Dichtung 2 ist in einer axial in Richtung der Wölbung 7 des Gehäuseverschlussdeckels liegenden radialen Fläche 9 anvulkanisiert. Die Zacken 10 des Zackenblechs 3 greifen dabei in das innere 4 und äußere 5 Blech ein und stabilisieren so die Konstruktion des Gehäusedeckels 1.
Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusedeckel 11 mit einer Isolationsschicht 12 im Schnitt. Die Isolationsschicht 12 ist zwischen dem inneren 13 und den äußeren 14 Blech des Gehäusedeckels 11 angeordnet. Wobei das äußere Blech 14 stets ein wärmereflektierendes Blech ist. Die Bleche 13, 14 des Gehäusedeckels 11 werden durch die Isolationsschicht 12 beabstandet und liegen im Bereich der Deckelflanschfläche 15 und der Dichtung 16 plan übereinander.
Wie in Figur 2 wird in Figur 3 eine erfindungsgemäße Ausführung des Gehäusedeckel 1 mit einer Isolationsschicht 18 im Schnitt dargestellt. Hierbei ist die zwischen dem inneren 19 und äußeren 20 Blech angeordnete Isolationsschicht 18 Luft. Zur Verstärkung des äußeren Bleches 20 können in das Blech 20 Sicken 21 eingearbeitet werden.

Claims

Gehäuseverschlussdeckel (1, 11, 17) für Verbrennungsmotoren aus mindestens einer metallischen Lage (4, 13, 19), insbesondere Blech, mit einer statisch wirkenden, anvulkanisierten Dichtung (2, 16) in der Deckelflanschfläche (9), die axial über den Gehäuseverschlussdeckel (1, 11, 17) hinausragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (1, 11,17) als Hitzeschild ausgeführt ist, so dass die Dichtung (2, 16) gegen Überhitzung vor äußerer Wärmestrahlung geschützt ist.
Gehäuseverschlussdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (1) aus zwei übereinander angeordneten Blechen (4, 5) besteht und zwischen den Blechen ein Zackenblech (3) angeordnet ist, dessen Zacken lokal unterschiedlich tief in die Oberflächen der Grundplatten (4, 5) eingepresst sind, so dass das Zackenblech (3) als Abstandhalter für die Bleche (4, 5) fungiert.
Gehäuseverschlussdeckel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (11) aus zwei übereinander angeordneten Blechen (13, 14) besteht und zwischen den Blechen (13, 14) eine Isolationsschicht (12) angeordnet ist, wobei die Bleche (13, 14) im Bereich der Deckelflanschfläche (15) bündig übereinander liegen.
Gehäuseverschlussdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (17) aus zwei übereinander angeordneten Blechen (19, 20) besteht und die zwischen den Blechen (19, 20) angeordnete Isolationschicht Luft (18) ist, wobei die Bleche (19, 20) im Bereich der Deckelflanschfläche bündig übereinander liegen.
Gehäuseverschlussdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (17) aus zwei übereinander angeordneten Blechen (19, 20) besteht, wobei das Blech (20), dass der Montagefläche entgegengesetzt angeordnet ist, unter Bildung mindestens einer Rippe (21) verformt ist.
Gehäuseverschlussdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel aus zwei übereinander angeordneten Blechen besteht und zwischen den Blechen Stege, Klammern oder ähnliches angeordnet sind, durch welche die Bleche beabstandet sind.
Gehäuseverschlussdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseverschlussdeckel (1, 11, 17) aus zwei übereinander angeordneten unterschiedlichen Werkstoffen besteht, wobei der der Montagefläche entgegengesetzt angeordnete Werkstoff (5, 14, 20) ein wärmereflektierendes Metall ist.