EP1593885A1 - Dichtring - Google Patents

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EP1593885A1
EP1593885A1 EP05009230A EP05009230A EP1593885A1 EP 1593885 A1 EP1593885 A1 EP 1593885A1 EP 05009230 A EP05009230 A EP 05009230A EP 05009230 A EP05009230 A EP 05009230A EP 1593885 A1 EP1593885 A1 EP 1593885A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing
sealing ring
ring according
screw
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP05009230A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1593885B1 (de
Inventor
Rolf Kotte
Rudolf Gibisch
Matthias Gruner
Hans Tremel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Carl Freudenberg KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG, Carl Freudenberg KG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1593885A1 publication Critical patent/EP1593885A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1593885B1 publication Critical patent/EP1593885B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/0276—Draining or purging

Definitions

  • the present invention relates to a sealing ring for in particular at one Flange surface provided closure screws according to the preamble of the claim 1.
  • a sealing ring attached to a fitting or screw plug can be and has an annular sealing body is already based DE 39 03 780 become known.
  • This sealing ring has a sealing body, in pocket-shaped recesses on its radially outer peripheral surface has metallic inserts, which are to serve the squeezing of the sealing ring, if the between the underside of a Screw and a flange lying sealing ring when tightening the Closing screw is acted upon by an axially acting pressure force.
  • the arrangement of the inserts on the outer circumference of the sealing body is chosen so that that serving as a support body deposits both at its top as Also surrounded on its underside by the elastomeric material of the sealing body. If now the closure screw is tightened, this leads to an axial longitudinal direction the screw acting pressure force on the known sealing ring and - because the support elements both at its top and at its bottom are surrounded by the elastomeric material of the sealing body - to an undefined Yielding of the known sealing body under the axially acting pressure force the locking screw, so that no defined torque of the Closing screw can be detected more.
  • a sealing ring which has a Has annular groove with a capacity corresponding to the volume of an am Sealing ring attached sealing body corresponds and deformation of the Sealing body allows, so that the sealing body are received in the annular groove can.
  • This is to ensure that the sealing body when screwing pressed between a screw head and a support in the annular groove can be, which is flanked radially on both sides of groove flanks and thus should the Seal body to be protected from damage.
  • the known sealing ring has a base body made of a plastic material on, on which at the top and the bottom of an annular groove is formed, in each of which a sealing body can be attached.
  • a seal which has an annular having radially inner support member, on the radially outboard a sealing element can be formed and that at one of the support element radially outwardly extending outer portion.
  • the sealing element has two for receiving in annular grooves of the sealed flange surfaces auf manufacturerde sealing lips and can radially outwardly directed a Own mounting projection.
  • a compound has become known with two conical flanges and an elastomeric seal interposed therebetween.
  • These Seal has two sealing beads on which directed radially inward a flat sealing part is formed and directed radially outward an outer sealing part, at the one of the conical flanges across at a right angle a retaining collar is molded so that the elastomeric seal already during assembly of the connection is fixed to the cone flange.
  • the present invention is now the object based, a sealing ring provided in particular on a flange To provide closure screws, on the one hand, the problems of undefined Position of the sealing ring when tightening the screw avoids and In addition to this, it is able to prevent the leakage of two in the area of Closing screw occurring liquid media into the environment and their To avoid mixing.
  • the invention now provides a sealing ring for in particular on a flange provided closure screws, with a between the flange and arranged the screw plug and at least partially annular trained largely rigid support element, which with support surfaces rests against the flange surface and the screw plug and beyond the Sealing ring radially adjacent to at least one of the support surfaces in each case at least has a sealing element and the sealing elements are provided so that they a gap surface of the flange radially on both sides against the environment of Seal gap surface.
  • sealing ring in the area between a Closure screw and a flange surface is brought, then he comes Tighten the screw plug with its largely rigid support element with the flange of the associated underside of the stop collar of Closing screw and this opposite Verschraubungs resonance the flange surface in contact so that between the two support surfaces of the Support element and the flange and the stop collar of Sealing screw none of the material forming the sealing elements is present, So for example, no elastomer material is present when tightening the Tilt the plug to an uncontrolled radial displacement movement would, so that so a defined position of the sealing ring between the stop collar given the screw plug and the Verschraubungsisation on the flange is.
  • the arrangement of the sealing elements on the sealing ring is chosen so that these a gap or a gap surface in the flange radially on both sides against the Seal the environment of the gap or the gap surface.
  • the sealing ring rests on the flange surface in such a way that the flange surface associated with Supporting surface of the support element rests against the gap surface of the flange surface, so the sealing ring can be arranged with its radially on both sides of this gap surface Sealing elements emerging from the gap surface fluid against the Seal the environment on both sides, so that the fluid, for example, be engine oil can, on the one hand not in the outward direction away from the screw plug can occur and on the other hand not directed radially inward in the direction can come to the shaft of the screw plug and there so not with a in the region of the shaft of the screw plug existing second fluid mix can.
  • the screw plug for example, the Drain plug for the coolant of an internal combustion engine, so that a small amount of coolant at the threads of the engine block or the locking screw can pass, but due to the radially inner Sealing element of the sealing ring not with the engine oil from the gap surface can mix the flange surface.
  • the arrangement of the sealing elements on the sealing ring is provided so that they in the unloaded state in the axial direction of the support element via the support surfaces stand out.
  • the sealing elements come into contact with the respective surfaces and are loaded with an axial force when tightening the screw plug, which leads to a slight widening of the sealing elements, but not to a uncontrolled squeezing of the sealing elements, as when tightening the closure screw with the support surfaces of the support element of the sealing ring the flange surface and the stop collar of the screw plug come into contact and thus a defined position of the sealing ring between the run-up collar and the flange surface is maintained.
  • the sealing elements can according to the invention on an elastomer body be formed, which is connected to the support member on both sides of the gap surface so that the support surfaces are free of the elastomeric body.
  • the support element can be an annular trained body with angularly directed radially outward Surface segments, the connection of the elastomeric body with at least one Serving sealing element, so that the sealing elements having elastomer body can be molded onto the annular support element and on the surface segments sufficient connection surface finds.
  • both on the stop collar of the screw plug facing side and the flange surface facing side sealing elements provide, then the surface segments of the support element of be surrounded in cross-section U-shaped elastomeric body, which at both Legs each having a sealing element.
  • the annular support member may also be directed radially inward having an elastomeric body, the flange and the Closing screw out has a sealing element, and down to the area of Shank of the screw plug extends.
  • this embodiment serves the radially inner elastomeric body on the support element due to its Extension into the region of preferably formed without threads Shaft of the locking screw as centering for the sealing ring.
  • the support element and a the Head of the screw at least partially overlapping collar for Centering of the sealing ring on the bolt collar own.
  • This embodiment can preferably with screw plugs with a screw head with hexagon socket Use, so that also a development of the sealing ring is possible that the federal government of the screw overarching covenant the sealing ring with a collar radially outside embracing elastomer body is provided, which has a sealing element directed towards the flange.
  • the at least partially ring-shaped support element can both radially outwardly and radially inwardly directed equiangularly arranged Surface segments for connecting an elastomeric body with at least Have a sealing element, so that according to a development of the invention the radially outer surface segments of the support element of a in the Cross-section U-shaped elastomeric body are surrounded, on both thighs of the U-shaped cross-section each having a sealing element.
  • the support element can be directed according to the invention while radially inward extend into the area of the screw shaft and for centering on this abutment and the flange and the screw plug out one each Have sealing element, so that due to the centering of the sealing ring on the Screw shaft and the rest of the support member on the support surfaces both at the stop collar of the screw as well as at the flange surface a defined Position of the sealing ring between flange surface and screw plug when tightening the locking screw is maintained.
  • the support member may be made of a metallic material, such as Steel or aluminum be formed, or from a plastic material.
  • the sealing elements may be semicircular in cross-section or, for example, in FIG be formed in the shape of a sealing lip and created by the invention Sealing ring can, for example, to be arranged on a screw plug a flange surface of an engine block be provided, which in the area between the sealing elements a gap surface, for example due to the production of the Engine block made of different materials, has, and a separation surface or contact line between these two different materials forms and along which there is a creeping of engine oil along the line of contact can.
  • Fig. 1 of the drawing shows a sectional view of a sealing ring 1 after a first embodiment, as between a screw plug 2 and a Flange surface 3 is arranged.
  • the illustrated application is a screw plug 2, as a drain plug for draining the coolant from an engine block serves, which is formed of two different materials, namely in the area the reference numeral 4, for example, magnesium or a Magnesium alloy and in the field of reference 5 from, for example Aluminum or an aluminum alloy.
  • the reference numeral 6 denotes a contact line between the two different materials, along the creep of engine oil from the engine block, not shown can come.
  • Reference numeral 7 denotes a coolant discharge passage from the engine block, for draining the coolant from the engine block during, for example Servicing works.
  • the closure screw 2 is by means of a thread 8 in the coolant channel. 7 fixed, along which it - as a thread does not seal - to the emergence of small Quantities of coolant can come. If now only in the radially outside the contact surface 6 forming a circumferential gap surface is a sealing element is provided, it may cause uncontrolled mixing of coolant and engine oil get what to avoid.
  • the sealing ring 1 according to the invention is provided, the in the embodiment shown in Fig. 1, a ring-shaped support member 9 and with support surfaces 10 and 11 at the stop collar 12 of the Closure screw 2 and the flange 3 abuts.
  • sealing ring 1 shown in FIG. 1 of the drawing has this in the radially outer region of the element 9 in cross section U-shaped sealing body 13, which in each case a semicircular on both legs trained sealing element 14 has, which against both Restraint collar 12 of the closure screw 2 and seals against the flange 3.
  • a second sealing body 15 integrally formed with two sealing elements 16, opposite Seal the stop collar 12 and the flange 3.
  • the sealing body 16 extends the sealing body 16 directed radially inwards until the area 17 of the threadless screw shank 18, to create a centering for the sealing ring 1.
  • Fig. 2 of the drawing shows a relation to the first embodiment shown in Fig. 1 the sealing ring 1 modified embodiment of a sealing ring 19th
  • the support element 9 of the sealing ring 19 2 shows a head 20 of the locking screw 2 cross-collar 21st and thus serves to center the sealing ring 19 on the screw head 20th
  • sealing ring 19 shown in Fig. 2 has a collar 21st molded sealing body 22, which extends in the radially inner region to the Support surface 24 extends and has a sealing element 23 above the flange 3.
  • the support element 9 radially inner sealing body extends 25 no longer into the area 17 of the screw shaft 18, but has Similar to the sealing body 15 shown in FIG. 1, two sealing elements 26.
  • Fig. 3 of the drawing shows a sealing ring 27 according to a third embodiment.
  • the support member 9 in the region of the support surfaces 10, 11 annular and has after directed radially inward and also directed radially outwardly in each case a web 28, so that the support member 9 viewed in cross section as a double T-shaped can be designated.
  • the support element 9 of a in cross-section U-shaped sealing body 29 with two sealing elements 30 comprises and at its radially inwardly directed portion, the support member respectively a sealing body 31 with associated sealing element 32.
  • the support element 9 extends in the embodiment of the sealing ring shown in Fig. 3 27 to the area 17 of the screw shaft 18 and thus serves the centering the sealing ring 27th
  • Fig. 4 of the drawing shows a top view of a support member 9, as in the sealing ring 1 shown in Fig. 1 of the drawing can be used.
  • the support member 9 has on its outer periphery arranged at equal angles connecting surfaces 33 for receiving an elastomeric body having a sealing body 13 of FIG. 1 of the drawing forms and at its top and bottom each have a sealing element 14.
  • the attachment surfaces 33 have a comparison with the height H of the support member 9 lower height, so that they at the Production of the sealing ring 1 completely encapsulated by an elastomer material can be and thus a good surface connection of the elastomer material for the formation of the sealing body 13 on the support element 9 can be achieved.
  • sealing ring 1 is characterized by that he compared with the above-described known sealing ring at Tighten the screw plug 2 against the flange 3 does not move and a secure system of the sealing ring 1 both at the stop collar of the screw. 2 as well as on the flange 3 is achieved.
  • inventive sealing ring 2 in the region of the sealing ring existing different Keep liquid media separate, allowing one to mix a contact line in the region of the flange surface escaping medium with the im Area of the screw shaft existing other liquid medium avoided becomes.
  • the sealing ring according to the invention seals the two different Media against the respective environment.
  • Cooling fluid and on the other hand engine oil were called, it is also possible to sealing ring according to the invention for sealing other media, such as Use air and brake fluid or the like.

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Abstract

Es wird ein Dichtring für insbesondere an einer Flanschfläche (3) vorgesehene Verschlußschrauben (2) vorgeschlagen, mit einem zwischen der Flanschfläche (3) und der Verschlußschraube (2) angeordneten und zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildeten weitgehend starren Stützelement (9), welches mit Stützflächen (10, 11) an der Flanschfläche (3) und der Verschlußschraube (2) anliegt, wobei der Dichtring (1) radial benachbart zu mindestens einer der Stützflächen (10, 11) jeweils mindestens ein Dichtelement (14, 16) besitzt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtring für insbesondere an einer Flanschfläche vorgesehene Verschlußschrauben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein Dichtring, der an einer Verschraubung oder einer Verschlußschraube angebracht werden kann und einen ringförmigen Dichtkörper besitzt, ist bereits anhand der DE 39 03 780 bekannt geworden. Dieser Dichtring besitzt einen Dichtkörper, der in taschenförmigen Ausnehmungen an seiner radial außenliegenden Umfangsfläche metallische Einlagen besitzt, die dazu dienen sollen, das Verquetschen des Dichtrings zu beschränken, wenn der zwischen der Unterseite einer Schraube und einer Flanschfläche liegende Dichtring beim Anziehen der Verschlußschraube mit einer axial wirkenden Druckkraft beaufschlagt wird.
Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass beim Anziehen der Verschlußschraube die in den taschenförmigen Ausnehmungen des Dichtkörpers liegenden metallischen Einlagen dafür sorgen sollen, dass der elastische Dichtkörper nicht so weit verquetscht wird, dass er seine Dichtfunktion nicht mehr ausüben kann.
Die Anordnung der Einlagen am Außenumfang des Dichtkörpers ist dabei so gewählt, dass die als Stützkörper dienenden Einlagen sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite vom Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers umgeben sind. Wenn nun die Verschlußschraube angezogen wird, so führt dies zu einer in Axiallängsrichtung der Schraube wirkenden Druckkraft auf den bekannten Dichtring und - da die Stützelemente sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite vom Elastomerwerkstoff des Dichtkörpers umgeben sind - zu einem nicht definierten Nachgeben des bekannten Dichtkörpers unter der axial wirkenden Druckkraft der Verschlußschraube, so dass kein definiertes Anzugsmoment der Verschlußschraube mehr festgestellt werden kann. Zudem wird der bekannte Dichtkörper aufgrund der nicht definierten Situation beim Anziehen der Verschlußschraube verquetscht, so dass die Situation eintreten kann, dass der bekannte Dichtring seine ursprüngliche Funktion, nämlich eine Dichtfläche herzustellen, nicht mehr ausüben kann und außerdem besteht die Gefahr, dass sich der unter der Verschlußschraube beim Anziehen der Verschlußschraube mitdrehende bekannte Dichtring aus seiner vormals definierten Position zwischen der Verschlußschraube und der Flanschfläche löst und eine unkontrollierte und nicht mehr zum Schraubenschaft zentrierte Position einnimmt, was die Gefahr einer Leckage im Bereich der Dichtfläche des bekannten Dichtrings wiederum erhöht.
Anhand der EP 1 391 640 A1 ist ein Dichtungsring bekannt geworden, der eine Ringnut mit einem Fassungsvermögen besitzt, welches dem Volumen eines am Dichtungsring angebrachten Dichtkörpers entspricht und eine Verformung des Dichtkörpers zulässt, so dass der Dichtkörper in der Ringnut aufgenommen werden kann. Damit soll erreicht werden, dass der Dichtkörper beim Verschrauben zwischen einem Schraubenkopf und einer Auflage in die Ringnut hineingedrückt werden kann, die radial beidseits von Nutflanken flankiert ist und somit soll der Dichtungskörper vor einer Beschädigung geschützt werden. Zu diesem Zweck weist der bekannte Dichtungsring einen Grundkörper aus einem Kunststoffwerkstoff auf, an dem an der Ober- und der Unterseite eine Ringnut ausgebildet ist, in der jeweils ein Dichtkörper angebracht werden kann.
Anhand der GB 2 375 149 A ist eine Dichtung bekannt geworden, die ein ringförmiges radial innenliegendes Stützelement aufweist, an dem radial außenliegend ein Dichtelement angeformt werden kann und zwar an einem sich vom Stützelement radial nach außen gerichtet erstreckenden äußeren Abschnitt. Das Dichtelement weist zwei zur Aufnahme in Ringnuten der abzudichtenden Flanschflächen aufzunehmende Dichtlippen auf und kann radial auswärtsgerichtet einen Montagevorsprung besitzen.
Anhand der AT 1 66 459 ist eine Abdichtung von Flanschverbindungen an Apparaturen, Rohrleitungen und dergleichen bekannt geworden, die dadurch gebildet wird, dass in schwalbenschwanzförmige Vertiefungen der einander gegenüberliegenden Flanschflächen eine aushärtbare Masse gebracht wird, in deren einander gegenüberliegende Stirnflächen eine Vertiefung angebracht wird zur Aufnahme einer dazwischen zu legenden Dichtung.
Anhand der DE 195 46 739 C2 ist eine Ablassschraube für einen Blechbehälter bekannt geworden, die mittels einer zwischengelegten Dichtungsscheibe mit dem Blechbehälter verschraubt werden kann.
Anhand der DE 37 44 045 A1 ist eine Verbindung bekannt geworden mit zwei Kegelflanschen und einer dazwischen angeordneten Elastomerdichtung. Diese Dichtung weist dabei zwei Dichtwulste auf, an denen radial nach innen gerichtet ein Flachdichtteil angeformt ist und radial nach außen gerichtet ein Außendichtteil, an dem einen der Kegelflansche übergreifend im rechten Winkel ein Haltebund angeformt ist, sodass die Elastomerdichtung bereits bei der Montage der Verbindung am Kegelflansch fixiert ist.
Anhand der DE 18 28 005 U ist eine Verschlussschraube mit einem an einer Zentrierschulter der Verschlussschraube angebrachten Dichtungsring bekannt geworden, der um einen geringen Betrag höher ist als die Höhe der Zentrierschulter.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring für insbesondere an einer Flanschfläche vorgesehene Verschlußschrauben zu schaffen, der einerseits die Probleme einer nicht definierten Lage des Dichtrings beim Anziehen der Verschlußschraube vermeidet und darüber hinaus dazu in der Lage ist, das Austreten von zwei im Bereich der Verschlußschraube auftretenden flüssigen Medien in die Umgebung sowie deren Durchmischung zu vermeiden.
Der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Dichtring weist die Merkmale des Anspruches 1 auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung schafft nunmehr einen Dichtring für insbesondere an einer Flanschfläche vorgesehene Verschlußschrauben, mit einem zwischen der Flanschfläche und der Verschlußschraube angeordneten und zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildeten weitgehend starren Stützelement, welches mit Stützflächen an der Flanschfläche und der Verschlußschraube anliegt und darüber hinaus der Dichtring radial benachbart zu mindestens einer der Stützflächen jeweils mindestens ein Dichtelement besitzt und die Dichtelemente so vorgesehen sind, dass sie eine Spaltfläche der Flanschfläche radial beidseits gegen die Umgebung der Spaltfläche abdichten.
Wenn der nach der Erfindung geschaffene Dichtring in den Bereich zwischen einer Verschlußschraube und einer Flanschfläche gebracht wird, dann kommt er beim Festziehen der Verschlußschraube mit seinem weitgehend starren Stützelement mit der der Flanschfläche zugeordneten Unterseite des Anlaufbunds der Verschlußschraube und der diesem gegenüberliegenden Verschraubungsfläche der Flanschfläche in Kontakt, so dass zwischen den beiden Stützflächen des Stützelements und der Flanschfläche sowie dem Anlaufbund der Verschlußschraube kein der die Dichtelemente ausbildender Werkstoff vorliegt, also beispielsweise kein Elastomerwerkstoff vorliegt, der beim Anziehen der Verschlußschraube zu einer unkontrollierten radialen Verschiebebewegung neigen würde, so dass also eine definierte Lage des Dichtrings zwischen dem Anlaufbund der Verschlußschraube und der Verschraubungsfläche an der Flanschfläche gegeben ist.
Die Anordnung der Dichtelemente am Dichtring ist dabei so gewählt, dass diese einen Spalt oder eine Spaltfläche in der Flanschfläche radial beidseits gegen die Umgebung des Spaltes oder der Spaltfläche abdichten. Wenn nun beispielsweise der Dichtring an der Flanschfläche so aufliegt, dass die der Flanschfläche zugeordnete Stützfläche des Stützelements an der Spaltfläche der Flanschfläche aufliegt, so kann der Dichtring mit seinem radial beidseits dieser Spaltfläche angeordneten Dichtelementen das aus der Spaltfläche austretende Fluid gegenüber der Umgebung beidseits abdichten, so dass das Fluid, das beispielsweise Motoröl sein kann, einerseits nicht in Richtung nach außen von der Verschlußschraube weg treten kann und andererseits auch nicht radial nach innen gerichtet in Richtung zum Schaft der Verschlußschraube treten kann und sich dort also nicht mit einem im Bereich des Schaftes der Verschlußschraube vorhandenen zweiten Fluid mischen kann. So kann es sich bei der Verschlußschraube beispielsweise um die Ablaßschraube für das Kühlmittel eines Verbrennungsmotors handeln, so dass eine geringe Menge an Kühlmittel an den Gewindegängen des Motorblocks bzw. der Verschlußschraube vorbeitreten kann, sich aber aufgrund des radial innenliegenden Dichtelements des Dichtrings nicht mit dem Motoröl aus der Spaltfläche der Flanschfläche mischen kann.
Die Anordnung der Dichtelemente am Dichtring ist dabei so vorgesehen, dass sie im unbelasteten Zustand in axialer Richtung des Stützelementes über die Stützflächen hervor stehen. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass beim Aufsetzen des Dichtrings an der Verschlußschraube bzw. der Verschraubungsfläche der Flanschfläche die Dichtelemente mit den jeweiligen Flächen in Kontakt kommen und beim Anziehen der Verschlußschraube mit einer Axialkraft belastet werden, die zu einem geringfügigen Verbreitern der Dichtelemente führt, nicht aber zu einem unkontrollierten Verquetschen der Dichtelemente, da beim stärkeren Anziehen der Verschlußschraube die Stützflächen des Stützelements des Dichtrings mit der Flanschfläche und dem Anlaufbund der Verschlußschraube in Kontakt kommen und somit eine definierte Lage des Dichtrings zwischen dem Anlaufbund und der Flanschfläche erhalten bleibt.
Die Dichtelemente können dabei nach der Erfindung an einem Elastomerkörper angeformt sein, der am Stützelement beidseits der Spaltfläche so angebunden ist, dass die Stützflächen frei sind vom Elastomerkörper.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Stützelement ein ringförmig ausgebildeter Körper sein mit radial nach außen gerichtet winkelig angeordneten Flächensegmenten, die der Anbindung des Elastomerkörpers mit mindestens einem Dichtelement dienen, so dass der Dichtelemente aufweisende Elastomerkörper an das ringförmige Stützelement angespritzt werden kann und an den Flächensegmenten ausreichende Anbindungsfläche findet.
Wenn es gewünscht ist, sowohl an der dem Anlaufbund der Verschlußschraube zugewandten Seite als auch der der Flanschfläche zugewandten Seite Dichtelemente vorzusehen, dann können die Flächensegmente des Stützelements von einem im Querschnitt U-förmigen Elastomerkörper umgeben sein, der an beiden Schenkeln jeweils ein Dichtelement aufweist.
Das ringförmige Stützelement kann auch in Richtung nach radial innen gerichtet einen Elastomerkörper aufweisen, der zur Flanschfläche und zur Verschlußschraube hin ein Dichtelement besitzt, und sich bis in den Bereich des Schaftes der Verschlußschraube hin erstreckt. Bei dieser Ausführungsform dient der am Stützelement radial innenliegende Elastomerkörper aufgrund seiner Erstreckung bis in den Bereich des vorzugsweise ohne Gewindegänge ausgebildeten Schaftes der Verschlußschraube als Zentrierung für den Dichtring.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Stützelement auch einen den Kopf der Verschlußschraube zumindest abschnittsweise übergreifenden Bund zur Zentrierung des Dichtrings am Schraubenbund besitzen. Diese Ausführungsform kann vorzugsweise bei Verschlußschrauben mit einem Schraubenkopf mit Innensechskant Verwendung finden, so dass auch eine Weiterbildung des Dichtrings derart möglich ist, dass der den Bund der Verschlußschraube übergreifende Bund des Dichtrings auch mit einem den Bund radial außen umgreifenden Elastomerkörper versehen ist, der zur Flanschfläche hin gerichtet ein Dichtelement aufweist.
Das zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildete Stützelement kann sowohl nach radial außen als auch nach radial innen gerichtete gleichwinkelig angeordnete Flächensegmente zur Anbindung eines Elastomerkörpers mit mindestens einem Dichtelement aufweisen, so dass nach einer Weiterbildung der Erfindung die radial außenliegenden Flächensegmente des Stützelements von einem im Querschnitt U-förmigen Elastomerkörper umgeben sind, der an beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnitts jeweils ein Dichtelement besitzt.
Das Stützelement kann sich nach der Erfindung dabei nach radial innen gerichtet bis in den Bereich des Schraubenschaftes erstrecken und zur Zentrierung an diesem anliegen und zur Flanschfläche und zur Verschlußschraube hin jeweils ein Dichtelement aufweisen, so dass aufgrund der Zentrierung des Dichtrings an dem Schraubenschaft und dem Aufliegen des Stützelements über die Stützflächen sowohl am Anlaufbund der Schraube als auch an der Flanschfläche eine definierte Lage des Dichtrings zwischen Flanschfläche und Verschlußschraube beim Anziehen der Verschlußschraube erhalten bleibt.
Das Stützelement kann dabei aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium gebildet sein, oder auch aus einem Kunststoffwerkstoff. Die Dichtelemente können im Querschnitt halbkreisförmig oder beispielsweise in der Form einer Dichtlippe ausgebildet sein und der nach der Erfindung geschaffene Dichtring kann beispielsweise zur Anordnung an einer Verschlußschraube an einer Flanschfläche eines Motorblocks vorgesehen sein, die im Bereich zwischen den Dichtelementen eine Spaltfläche, beispielsweise aufgrund der Herstellung des Motorblocks aus unterschiedlichen Werkstoffen, aufweist, und eine Trennfläche bzw. Kontaktlinie zwischen diesen beiden unterschiedlichen Werkstoffen bildet und entlang der es zu einem Kriechen von Motoröl entlang der Kontaktlinie kommen kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
  • Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Dichtrings nach einer ersten Ausführungsform, der zwischen einer Flanschfläche und einer Verschlußschraube angeordnet ist;
  • Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1 mit einem Dichtring nach einer zweiten Ausführungsform;
  • Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einem Dichtring nach einer dritten Ausführungsform; und
  • Fig. 4 ein Stützelement eines Dichtrings in einer Draufsichtansicht; sowie
  • Fig. 5 das Stützelement nach Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung.
    • Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einer Schnittdarstellung einen Dichtring 1 nach einer ersten Ausführungsform, wie er zwischen einer Verschlußschraube 2 und einer Flanschfläche 3 angeordnet ist.
    Bei dem dargestellten Anwendungsfall handelt es sich um eine Verschlußschraube 2, die als Ablaßschraube für das Ablassen des Kühlmittels aus einem Motorblock dient, der aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet ist, nämlich im Bereich des Bezugszeichens 4 beispielsweise aus Magnesium beziehungsweise einer Magnesiumlegierung und im Bereich des Bezugszeichens 5 aus beispielsweise Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Kontaktlinie zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen, entlang der es zu Kriechen von Motoröl aus dem nicht näher dargestellten Motorblock kommen kann.
    Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein Kühlmittelablasskanal aus dem Motorblock bezeichnet, der zum Ablassen des Kühlmittels aus dem Motorblock während beispielsweise Servicearbeiten dient.
    Die Verschlußschraube 2 wird mittels eines Gewindes 8 in dem Kühlmittelkanal 7 fixiert, entlang dem es - da ein Gewinde nicht dichtet - zum Austreten von geringen Mengen von Kühlmittel kommen kann. Wenn nunmehr nur im radial außerhalb der eine umlaufende Spaltfläche ausbildenden Kontaktlinie 6 ein Dichtelement vorgesehen ist, kann es zum unkontrollierten Mischen von Kühlmittel und Motoröl gelangen, was zu vermeiden ist.
    Um nun das unkontrollierte Mischen dieser beiden flüssigen Medien Motoröl und Kühlmittel zu vermeiden, ist der erfindungsgemäße Dichtring 1 vorgesehen, der bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein ringförmig ausgebildetes Stützelement 9 aufweist und mit Stützflächen 10 und 11 an dem Anlaufbund 12 der Verschlußschraube 2 bzw. der Flanschfläche 3 anliegt.
    Bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Dichtringes 1 weist dieser im radial außenliegenden Bereich des Elements 9 einen im Querschnitt U-förmigen Dichtkörper 13 auf, der an beiden Schenkeln jeweils ein halbkreisförmig ausgebildetes Dichtelement 14 besitzt, welches sowohl gegen den Anlaufbund 12 der Verschlußschraube 2 als auch gegen die Flanschfläche 3 abdichtet.
    Am Stützelement 9 ist bei dieser Ausführungsform im radial innenliegenden Bereich ein zweiter Dichtkörper 15 angeformt mit zwei Dichtelementen 16, die gegenüber dem Anlaufbund 12 und der Flanschfläche 3 abdichten. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der Dichtkörper 16 radial nach innen gerichtet bis in den Bereich 17 des ohne Gewindegänge ausgebildeten Schraubenschaftes 18, um eine Zentrierung für den Dichtring 1 zu schaffen.
    Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine gegenüber der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform des Dichtrings 1 modifizierte Ausführungsform eines Dichtrings 19. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, weist das Stützelement 9 des Dichtrings 19 nach Fig. 2 einen den Kopf 20 der Verschlußschraube 2 übergreifenden Bund 21 auf und dient somit der Zentrierung des Dichtringes 19 am Schraubenkopf 20.
    Darüber hinaus besitzt der in Fig. 2 dargestellte Dichtring 19 einen am Bund 21 angeformten Dichtkörper 22, der sich im radial innenliegenden Bereich bis zur Stützfläche 24 erstreckt und der über der Flanschfläche 3 ein Dichtelement 23 besitzt.
    Da bei der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Dichtrings 19 eine Zentrierung des Dichtringes 19 mittels des Bundes 21 am Schraubenkopf 20 erreicht wird, erstreckt sich der am Stützelement 9 radial innenliegende Dichtkörper 25 nicht mehr bis in den Bereich 17 des Schraubenschaftes 18, besitzt aber ähnlich wie der in Fig. 1 dargestellte Dichtkörper 15 zwei Dichtelemente 26.
    Fig. 3 der Zeichnung zeigt nun einen Dichtring 27 nach einer dritten Ausführungsform.
    Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, ist bei dieser Ausführungsform das Stützelement 9 im Bereich der Stützflächen 10, 11 ringförmig ausgebildet und besitzt nach radial innen gerichtet und auch nach radial außen gerichtet jeweils einen Steg 28, so dass das Stützelement 9 im Querschnitt betrachtet auch als doppel T-förmig bezeichnet werden kann.
    An seinem nach radial außen gerichteten Bereich ist das Stützelement 9 von einem im Querschnitt U-förmigen Dichtkörper 29 mit zwei Dichtelementen 30 umfaßt und an seinem nach radial innen gerichteten Bereich weist das Stützelement jeweils einen Dichtkörper 31 mit zugehörigem Dichtelement 32 auf. Das Stützelement 9 erstreckt sich bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Dichtrings 27 bis in den Bereich 17 des Schraubenschaftes 18 und dient somit der Zentrierung des Dichtrings 27.
    Fig. 4 der Zeichnung zeigt in einer Draufsichtansicht ein Stützelement 9, wie es bei dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Dichtring 1 zum Einsatz kommen kann.
    Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, weist das Stützelement 9 an seinem Außenumfang in gleichen Winkeln angeordnete Anbindungsflächen 33 zur Aufnahme eines Elastomerkörpers auf, der einen Dichtkörper 13 nach Fig. 1 der Zeichnung ausbildet und an seiner Oberseite und Unterseite jeweils ein Dichtelement 14 aufweist.
    Wie es Fig. 5 der Zeichnung zeigt, weisen die Anbindungsflächen 33 eine verglichen mit der Höhe H des Stützelements 9 geringere Höhe auf, so dass sie bei der Herstellung des Dichtrings 1 von einem Elastomerwerkstoff vollständig umspritzt werden können und somit eine gute flächige Anbindung des Elastomerwerkstoffs zur Ausbildung des Dichtkörpers 13 am Stützelement 9 erreicht werden kann.
    Der nach der Erfindung geschaffene Dichtring 1 zeichnet sich nun dadurch aus, dass er sich verglichen mit dem eingangs geschilderten bekannten Dichtring beim Festziehen der Verschlußschraube 2 gegen die Flanschfläche 3 nicht verschiebt und eine sichere Anlage des Dichtrings 1 sowohl am Anlaufbund der Schraube 2 als auch an der Flanschfläche 3 erreicht wird. Darüber hinaus ermöglicht es der erfindungsgemäße Dichtring 2 im Bereich des Dichtringes vorhandene unterschiedliche flüssige Medien getrennt zu halten, so dass ein Vermischen eines aus einer Kontaktlinie im Bereich der Flanschfläche austretenden Mediums mit dem im Bereich des Schraubenschaftes vorhandenen anderen flüssigen Mediums vermieden wird. Zudem dichtet der erfindungsgemäße Dichtring die beiden unterschiedlichen Medien gegen die jeweilige Umgebung ab.
    Obwohl bei den dargestellten Ausführungsformen als flüssige Medien einerseits Kühlflüssigkeit und andererseits Motoröl genannt wurden, ist es auch möglich, den erfindungsgemäßen Dichtring zum Abdichten anderer Medien, wie beispielsweise Luft und Bremsflüssigkeit oder dergleichen einzusetzen.
    Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

    Claims (14)

    1. Dichtring für insbesondere an einer Flanschfläche (3) vorgesehene Verschlußschrauben (2), mit einem zwischen der Flanschfläche (3) und der Verschlußschraube (2) angeordneten und zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildeten weitgehend starren Stützelement (9), welches mit Stützflächen (10, 11) an der Flanschfläche (3) und der Verschlußschraube (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (1; 19; 27) radial benachbart zu mindestens einer der Stützflächen (10, 11) jeweils mindestens ein Dichtelement (14, 16; 23, 26; 30, 32) besitzt und die Dichtelemente (14, 16; 23, 26; 30, 32) so vorgesehen sind, dass sie eine Spaltfläche (6) der Flanschfläche (3) radial beidseits gegen die Umgebung der Spaltfläche (6) abdichten.
    2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (14, 16; 23, 26; 30, 32) in unbelastetem Zustand in axialer Richtung des Stützelementes (9) über die Stützflächen (10, 11) hervorstehen.
    3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (14, 16; 23, 26; 30, 32) an einem Elastomerkörper angeformt sind, der am Stützelement (9) beidseits der Spaltfläche (6) angebunden ist derart, dass die Stützflächen (10, 11) frei sind.
    4. Dichtring nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (9) nach radial aussen gerichtete gleichwinkelig angeordnete Flächensegmente (33) zur Anbindung eines Elastomerkörpers mit mindestens einem Dichtelement (14) besitzt.
    5. Dichtring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächensegmente (33) von einem im Querschnitt U-förmigen Elastomerkörper umgeben sind, der an beiden Schenkeln ein Dichtelement (14) besitzt.
    6. Dichtring nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Stützelement (9) nach radial innen gerichtet ein Elastomerkörper (15) angeordnet ist, der zur Flanschfläche (3) und zur Verschlußschraube (2) hin ein Dichtelement (16) besitzt und sich bis in den Bereich des Schaftes (18) der Verschlußschraube (2) hin erstreckt.
    7. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (9) einen den Kopf (20) der Verschlußschraube (2) zumindest abschnittsweise übergreifenden Bund (21) zur Zentrierung des Dichtrings (19) besitzt.
    8. Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Stützelement (9) ein den Bund (21) radial aussen umgreifender Elastomerkörper (22) angeordnet ist, der zur Flanschfläche (3) hin gerichtet ein Dichtelement (23) besitzt.
    9. Dichtring nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Stützelement (9) nach radial innen gerichtet ein Elastomerkörper (25) angeordnet ist, der zur Flanschfläche (3) und zur Verschlußschraube (2) hin jeweils ein Dichtelement (26) besitzt.
    10. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (9) nach radial aussen und radial innen gerichtete gleichwinkelig angeordnete Flächensegmente zur Anbindung eines Elastomerkörpers mit mindestens einem Dichtelement besitzt.
    11. Dichtring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radial aussen liegenden Flächensegmente von einem im Querschnitt U-förmigen Elastomerkörper umgeben sind, der an beiden Schenkeln ein Dichtelement besitzt.
    12. Dichtring nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stützelement (9) nach radial innen gerichtet bis in den Bereich (17) des Schraubenschaftes erstreckt und zur Zentrierung an diesem anliegt und zur Flanschfläche (3) und Verschlußschraube (2) hin jeweils ein Dichtelement (32) aufweist.
    13. Dichtring nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (14, 16; 23, 26; 30, 32) im Querschnitt halbkreisförmig oder in der Form einer Dichtlippe ausgebildet sind.
    14. Verwendung des Dichtrings nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Anordnung an einer Verschlußschraube (2) an einer Flanschfläche (3) eines Motorblocks, die im Bereich zwischen den Dichtelementen (14, 16; 23, 26; 30, 32) eine Spaltfläche (6) besitzt.
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