WO2008052610A1

WO2008052610A1 - Dichtsystem mit stützsteg im flanschbereich

Info

Publication number: WO2008052610A1
Application number: PCT/EP2007/006976
Authority: WO
Inventors: Michael Fasold; Ralf Salameh
Original assignee: Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-05-08
Also published as: DE102006051175A1; DE102006051175B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Dichtsystem für eine Abdeckhaube (2), z.B. eine Zylinderkopfhaube, mit radial wirkenden Dichtkräften, wobei im Bereich des Flanschs am abzudeckenden Bauteil (4) erfindungsgemäß eine spezielle Stützgeometrie vorgesehen ist, um die Abdeckhaube mit der Dichtung zu fixieren. Auf diese Weise wird einer Verformung, die sich negativ auf die Dichtwirkung auswirken könnte, entgegengewirkt, ohne dass an die Haube besondere Anforderungen bezüglich Steifigkeit etc. gestellt werden. Die Stützgeometrie am Flansch umfasst einen senkrechten oder nahezu senkrechte Dichtsteg (10) mit der Dichtfläche sowie einen parallel dazu verlaufenden Stützsteg (12) als Anschlag für den Dichtabschnitt (6) der Abdeckhaube (2), so dass eine Dichtnut entsteht, die im montierten Zustand den Dichtabschnitt (6) der Haube aufnimmt. Der Stützsteg (12) kann zusammenhängend oder wahlweise mit Unterbrechungen bzw. Öffnungen (20) zur Ableitung von Fluiden wie Spritzöl aus der Dichtnut hergestellt werden.

Description

Dichtsystem mit Stützsteg im Flanschbereich

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Dichtsysteme für Deckel und Abdeckhauben zum Abdichten von Motoren und Getrieben, wie zum Beispiel Zylinderkopfhauben oder Ölwannen, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen. Speziell richtet sich die Erfindung auf Dichtungen für Abdeckhauben, wie Zylinderhaubendichtungen, mit radialer Dichtwirkung.

Stand der Technik

Es gibt verschiedene Bauarten von Deckelsystemen mit Dichtungen, z.B. Abdeckhauben aus Metall oder Kunststoff, in die eine Elastomerdichtung montiert wird. In anderen Varianten wird die Dichtung direkt an den Deckel angeformt. Die Dichtung wirkt bei diesen Systemen üblicherweise in Richtung der Verschraubungskräfte. Durch die Verschraubung der Dichtung wird eine starke Kraft auf die Flansche der Bauteile ausgeübt, die der Dichtkraft entspricht. Umgekehrt werden durch die Reaktionskraft auch die Flanschbereiche der Abdeckhaube verformt. Zur Kosten- und Gewichtsreduzierung werden heutzutage viele Elemente in Leichtbauweise gefertigt, was geringe Wandstärken und reduzierte Steifigkeit zur Folge hat. Beim Einsatz solcher leichter Metall- oder Kunststoffteile, wie sie insbesondere im Motoren- und Getriebebereich üblich sind, spielt die verformende Reaktionskraft daher eine besonders große Rolle. Bei Kunststoffbauteilen kommen außerdem Relaxationseffekte und Kriecherscheinungen des Materials hinzu, die ebenfalls zu einer Verformung der Abdeckhaube, besonders zwischen den Anschraubbereichen, führen. Die Verformungen können zu einer verminderten Dichtwirkung führen.

Normalerweise wird versucht, dieses Problem zu umgehen, indem die Kunststoffhauben stark verrippt werden, um deren Steifigkeit zu erhöhen. Zusätzlich werden Verschraubungsabstände möglichst kurz gewählt. Insgesamt fuhrt dies aber teilweise zu sehr komplizierten Geometrien und vielen Schraubpunkten, was die Kosten des Abdecksystems erhöht. Außerdem kann auch mit stark verrippten und versteiften Kunststoffhauben das Problem nur verringert, jedoch nicht beseitigt werden. Insbesondere die Einflüsse des Kriechens des Kunststoffs bei hohen Temperaturen stellen aufgrund sinkender Festigkeitswerte ein Problem dar. Als Folge müssen bei Kunststoffhauben große Toleranzen ausgeglichen werden, um das System sicher abzudichten. Um die Systemtoleranzen auszugleichen, sind dicke Dichtungen notwendig, die ein großes Rückstellvermögen aufweisen.

Verbesserte Dichtungssysteme, bei denen die Dichtkräfte in Radialrichtung wirken, sorgen im Allgemeinen für verbesserte Steifigkeit und gute Dichtwirkung trotz leichter Bauweise. Dabei wird die eigentliche Dichtung, die meist über ein angefügtes Elastomerdichtelement erzeugt wird, nicht in Richtung Bauteils angebracht, sondern senkrecht dazu. Eine Dichtfläche am Bauteil, die senkrecht nach oben steht, dient als Anlagefläche für die Dichtung der Haube. Somit wirken die Dichtkräfte senkrecht zur Verbindungsrichtung, was die Belastungen des Dichtbereichs durch Befestigung etc. deutlich verringert. Dennoch sorgen auch hier teilweise Kriecheffekte wie oben erwähnt zu einer langfristigen Verformung des Dichtbereichs, die schließlich die Dichtwirkung aufheben könnten. Ebenso könnte sich auch im Betrieb durch z.B. Temperatureinflüsse und die allgemeine Belastung durch die Dichtkräfte der Dichtbereich von der gegenüberliegenden Dichtfläche wegbewegen. Dies würde zu einer Reduzierung der Dichtpressung führen, die bei Unterschreitung eines kritischen Werts ein teilweises Versagen der Dichtfunktion zur Folge haben könnte. Um solchen Verformungen entgegenzuwirken, muss die Steifigkeit der Haube bzw. des Deckels groß genug sein, um die geforderten Dichtkräfte über die Lebensdauer des Bauteils hinweg sicherzustellen. Kunststoffe, wie sie typischerweise für Abdeckhauben verwendet werden, z.B. thermoplastische Kunststoffe, unterliegen Kriech- und Relaxationseffekten was sich negativ auf die Aufrechterhaltung der erforderlichen Steifigkeit auswirken kann. Daher muss mit großen Wanddicken und Verrippungen gearbeitet werden, was wiederum zu einem erhöhten Platzbedarf des Gesamtsystems und auch zu erhöhten Herstellungskosten führt. Außerdem sind typischerweise aufgrund der großen Umfangslängen von z.B. Zylinderkopfhauben, aufgrund der erforderlichen Dichtkräfte sowie des hohen Reibungskoeffizienten zwischen Elastomer und dem Dichtsteg, auf den ein radiales Dichtsystem aufgepresst wird, sehr hohe Montagekräfte erforderlich.

Zusammenfassung

Zur Vermeidung der oben genannten Nachteile wird gemäß der Erfindung ein Dichtsystem insbesondere für Brennkraftmaschinen bereitgestellt, das eine Abdeckhaube und ein abzudichtendes Bauteil umfasst. Die Abdeckhaube kann zum Beispiel eine Zylinderkopfliaube zur dichten Abdeckung eines Zylinderkopfs sein.

Gemäß beispielhaften Ausfuhrungsformen der Erfindung umfasst die Abdeckhaube des Dichtsystems einen umlaufenden Dichtungsabschnitt am Rand der Haube mit einer radial nach außen weisenden Dichtfläche, sowie ein elastomeres Dichtelement, welches an der Dichtfläche des Dichtungsabschnitts angebracht ist. Außerdem umfasst das abzudichtende Bauteil des Systems einen am Rand eines abzudichtenden Bereichs verlaufenden, umlaufenden Dichtsteg, dessen Innenfläche so angeordnet sein kann, dass sie im montierten Zustand als Anlagefläche für die Dichtfläche mit dem elastomeren Dichtelement dient. Dabei umfasst das abzudichtende Bauteil weiter einen umlaufenden, im wesentlichen parallel zum Dichtsteg innen verlaufenden Stützsteg, wobei der Zwischenraum zwischen Stützsteg und Dichtsteg im wesentlichen so bemessen sein kann, dass der Dichtungsabschnitt der Haube mit dem elastomeren Dichtelement in dem Zwischenraum aufgenommen werden kann. Ein solcher Stützsteg dient somit als Anschlag bzw. Halteelement für den Dichtabschnitt der Haube und verhindert eine Verformung oder Wegbewegung gegen die Dichtkraft. Auf diese Weise wird die Dichtwirkung der Haube sichergestellt, ohne dass eine besonders steife Haubengeometrie oder besondere Materialien verwendet werden müssen.

In Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Abdeckhaube an ihrer Außenseite weiter einen senkrecht zum Dichtungsabschnitt angeordneten, umlaufenden Auflageabschnitt, der einstückig mit der Abdeckhaube verbunden ist. Dadurch wird die Positionierung und Fixierung der Haube auf dem abzudeckenden Bauteil verbessert und gleichzeitig der Dichtspalt vor eindringendem Schmutz geschützt.

Gemäß beispielhaften Ausfuhrungsformen weist der Auflageabschnitt einen im wesentlichen parallel zum Dichtungsabschnitt verlaufenden Kragenabschnitt auf, und die damit festgelegte Breite des Auflageabschnitts kann in etwa der Breite des Dichtstegs des Bauteils entsprechen. Dieser nach unten gezogene Kragen dient ebenfalls dazu, eine Verschmutzung des Dichtbereichs zu verhindern und die Haube sicher zu fixieren.

Die Dicke des Dichtungsabschnitts nimmt in beispielhaften Ausführungsformen in Richtung der übrigen Abdeckhaube zu. Damit erhält man einen etwa keilförmigen Dichtabschnitt, der das Einpassen der Haube in die Dichtnut (zwischen den Stegen) erleichtern kann.

Die Höhe des Dichtstegs kann beispielsweise zwischen 4 und 15 mm liegen.

Bevorzugt weist das elastomere Dichtelement mindestens eine umlaufende Dichtlippe auf. Ausführungsformen mit zwei Dichtlippen sind ebenfalls vorteilhaft, und auch mehr Dichtlippen können dazu beitragen, die Dichtwirkung des Dichtelements zu verbessern.

In bestimmten Ausführungsformen weist der umlaufende Stützsteg mindestens eine Ausnehmung auf. Diese Ausnehmungen dienen insbesondere dazu, eindringende Medien und Fluide wie Spritzöl vom inneren der Haube aus dem Dichtbereich abzuleiten, um eine Belastung der Dichtung zu vermeiden.

Dabei kann sich beispielsweise die mindestens eine Ausnehmung bis zu dem Dichtsteg erstrecken; so wird ein Teil des Bodens der Dichtnut mit eingeschnitten, was eine sichere Ableitung von Fluiden aus der gesamten Dichtnut ermöglicht.

In beispielhaften Ausführungsformen weist der Dichtabschnitt der Abdeckhaube mehrere Einschnitte auf, die den umlaufenden Dichtabschnitt in mehrere Segmente aufteilen und mit einem Elastomermaterial aufgefüllt sind. Die Einschnitte erhöhen die Flexibilität des Dichtabschnitts, so dass Toleranzen besser ausgeglichen werden können. Bevorzugt sind die Einschnitte des Dichtabschnitts um einen Winkel zur Dichtrichtung verdreht. Auf diese Weise ist eine durchgehende oder fast durchgehende Materialunterstützung auch im Bereich der Einschnitte gewährleistet, was zur Sicherung der Dichtwirkung beiträgt. Der Winkel kann beispielsweise zwischen 30° und 50° betragen, bevorzugt etwa 40°.

Auf der Fläche des Stützstegs, die dem Dichtsteg zugewandt ist, ist in bevorzugten Ausführungsformen an dem Bauteil ein elastomeres Entkopplungselement angebracht. Auf ähnliche Weise kann in dieser oder anderen Ausfϊihrungsformen ein elastomeres Entkopplungselement auf der Oberseite des Dichtstegs angebracht sein. So wird die Haube von dem Bauteil akustisch entkoppelt, was dazu beiträgt, unerwünschte Vibrationen und Schwingungen, wie sie beispielsweise im Motorenbetrieb auftreten, von der Haube fernzuhalten.

Ebenso kann beispielsweise ein elastomeres Entkopplungselement an dem Auflageabschnitt der Haube angebracht sein, und/oder auf der Fläche des Dichtabschnitts, die entgegen der Dichtfläche liegt, also der nach innen gerichteten Rückseite des Dichtabschnitts. Das elastomere Entkopplungselement kann einstückig mit dem Dichtelement verbunden sein.

In einer Ausfuhrungsform können das elastomere Entkopplungselement und das elastomere Dichtelement ein einstückiges, U-förmiges Element bilden, welches über dem Dichtabschnitt angebracht bzw. übergestülpt ist. Diese einfache Ausführungsform ist besonders kostengünstig und erlaubt ein einfaches Austauschen des Dichtelements.

In weiteren Ausführungsformen kann die Abdeckhaube einen Haubenkörper und einen separaten umlaufenden Dichtkörper umfassen, wobei der Dichtkörper mindestens den Dichtabschnitt der Abdeckhaube umfasst, und wobei der Dichtkörper mit dem Haubenkörper umlaufend über ein elastomeres Verbindungselement verbunden ist. Durch die zweiteilige Ausführung und die Verbindung des Dichtbereichs mit der übrigen Haube durch ein Elastomerelement ist eine besonders effektive akustische Entkopplung sowie ein überdurchschnittlicher Toleranzausgleich möglich. Das elastomere Dichtelement kann z.B. mittels eines Klebers oder Bindemittels mit der Haube verbunden sein, oder es kann an der Haube anvulkanisiert oder angespritzt sein.

In bevorzugten Ausführungsformen ist zum Beispiel die Abdeckhaube eine Zylinderkopfhaube und das abzudichtende Bauteil ein Zylinderkopf, wie z.B. in einem Verbrennungsmotor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei

Fig. Ia eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Dichtsystems im Querschnitt zeigt;,

Fig. 2a einen Ausschnitt eines Flanschbereichs mit Stützsteg zeigt, wobei der Stützsteg mit

Öffnungen versehen ist;

Fig. 2b einen Querschnitt durch eine der Öffnungen aus Fig. 2a zusammen mit der montierten Abdeckhaube zeigt;

Fig. 3 a ein beispielhaftes Dichtsystem der Erfindung zeigt, wobei die Abdeckhaube zur

Erhöhung der Flexibilität mit Unterbrechungen versehen ist;

Fig. 3b den Ausschnitt des Dichtsystems aus Fig. 3a von außen zeigt;

Fig. 4a einen Ausschnitt einer Abdeckhaube ähnlich wie in Fig. 3 perspektivisch von unten zeigt, wobei die Unterbrechungen schräg ausgeführt sind;

Fig. 4b den markierten Teil aus Fig. 4a vergrößert und in Draufsicht zeigt; und

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Dichtsystem mit zusätzlicher akustischer Entkopplung zeigt.

Ausführliche Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Dichtsystems im Querschnitt. Dabei ist ein Teil der Abdeckhaube 2 mit angefügtem Dichtelement 8 gezeigt, sowie der dazugehörige Flansch des abzudichtenden Bauteils 4, auf dem die Abdeckhaube 2 mit Dichtung 8 aufgelegt wird. Eine solche Abdeckhaube 2 wird beispielsweise als Zylinderkopfhaube eingesetzt, so dass sich der Flanschbereich am Zylinderkopf 4 befindet, oder auch als Ölwanne, wobei dann der zugehörige Flanschbereich Teil des Motorblocks 4 ist. Die Dichtkraft wirkt in Radialrichtung, das heißt senkrecht zur eigentlichen Kontaktfläche zwischen den beiden Teilen des Dichtsystems. Zu diesem Zweck kann die Abdeckhaube einen Dichtabschnitt 6 umfassen, an dessen nach außen gewandter Stirnfläche 16 ein elastomeres Dichtelement 8 umlaufend angebracht ist. Dieses Dichtelement 8 kann zum Beispiel direkt angespritzt oder angeklebt werden. Im montierten Zustand liegt der Dichtabschnitt 6 bzw. das darauf befindliche Dichtelement 8 an einem Dichtsteg 10 des Flanschbereichs 4 an. Der Dichtsteg 10 ist vorzugsweise eine senkrecht oder nahezu senkrecht in Richtung Abdeckhaube 2 weisende und um das Bauteil umlaufende Wand, die typischerweise eine Höhe von ca. 5-15 mm aufweist. Die nach innen weisende Fläche dieses Dichtstegs 10 bildet somit die eigentliche Dichtfläche des Flanschs für das elastomere Dichtelement 8. In den Zeichnungen sind meist nur die für die Erfindung relevanten Ausschnitte der gesamten Abdeckhaube 2 und des Bauteils 4 gezeigt. Die übrigen, hier nicht gezeigten Elemente der Abdeckhaube sind im Fach bekannt und können wie üblich ausgeführt werden.

Zusätzlich zu diesem Dichtsteg 10 ist nun erfindungsgemäß ein weiteres umlaufendes Element 12 am Flanschbereich des abzudichtenden Bauteils vorgesehen, welches dazu dient, den Dichtabschnitt 6 der aufliegenden Haube 2 zu fixieren oder abzustützen und einer Verformung des Abschnitts 6 in Richtung des Haubeninneren entgegenzuwirken. Dieser zusätzliche Stützsteg 12 ist ebenfalls umlaufend und im wesentlichen parallel zum Dichtsteg 10 angeordnet. Der Abstand zwischen Stützsteg 12 und Dichtsteg 10 muss mindestens so groß sein, dass der Dichtabschnitt 6 mit dem elastomeren Element 8 dazwischen eingepasst werden kann. Im montierten Zustand dient dann die Innenfläche des Dichtstegs 10, also die innerhalb des abzudichtenden Bereichs befindliche Oberfläche, als Anlagefläche für das Dichtelement 8. Die gegenüberliegende Fläche des Stützstegs 12 grenzt an die innenliegende Fläche des Dichtabschnitts 6 der Haube 2 an und stützt so den Dichtabschnitt 6 ab. Insgesamt entsteht also durch den Stützsteg 12 und den Dichtsteg 10 am Flansch des abzudichtenden Bauteils 4 eine umlaufende Dichtnut, deren Innenflächen jeweils als Dichtfläche bzw. als Anschlagsfläche für die darauf zu montierende Abdeckhaube dienen. Neben dem Dichtabschnitt 6 der Abdeckhaube 2 kann in beispielhaften Ausführungsformen an der Haube 2 ein nach außen gerichteter Auflageabschnitt 14 vorhanden sein, der im montierten Zustand auf dem Dichtsteg 10 des Flanschbereichs aufliegt. Der Auflageabschnitt 14 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu dem Dichtabschnitt 6 nach außen und führt direkt davon weg. Auf diese Weise wird die Position der Haube 2 zusätzlich fixiert und der Dichtbereich selbst, also die Dichtflächen mit dem elastomeren Dichtelement 8, vor eindringendem Schmutz von außen geschützt. Um den Dichtbereich und auch den abzudichtenden Innenraum noch besser gegen Verschmutzung von außen zu schützen, kann der Auflageabschnitt 14 wiederum parallel zum Dichtabschnitt nach unten verlängert werden, so dass der Spalt zwischen Haube und Flansch überdeckt wird (siehe Figur 1). Die Überlappung des Spalts kann mit Kunststoff oder Elastomer realisiert werden. Optional kann außerdem der Dichtabschnitt 6 in Richtung des Flanschs, also zu seiner Endkante hin, in der Dicke abnehmen bzw. in Richtung der Haube 2 zunehmen, so dass ein etwa keilförmiger umlaufender Dichtabschnitt 6 entsteht, wie auch in Fig. 1 dargestellt. Vorzugsweise sind die verschiedenen Elemente der Haube 2, also Dichtabschnitt 6 und Auflageabschnitt 14, einstückig miteinander verbunden. Grundsätzlich ist jedoch für die Idee der Erfindung bereits eine Haube ohne den beschriebenen und abgebildeten Auflageabschnitt 14 ausreichend, da schon der Stützsteg 12 die entsprechende Fixierung der Haube ermöglicht. Damit würde in einer solchen beispielhaften Ausführungsform der Dichtbereich nur aus einer senkrecht nach unten umlaufenden Wand bestehen, die die Elastomerdichtung 8 trägt.

Als Material der Haube sind beispielsweise Kunststoffe möglich, die bevorzugt aus der Gruppe der thermoplastischen Werkstoffe stammen, wie z.B. Polyamid 6.6. Die Haube kann dann als Spritzgussteil gefertigt werden. Ebenso kann die Lösung aber auch mit einer Blechhaube bzw. Metallhaube aus z.B. Aluminium oder Magnesium umgesetzt werden. Der Gegenflansch mit Dichtsteg 10 und Stützsteg 12 am abzudeckenden Bauteil 4 kann im allgemeinen aus Metall wie z.B. Aluminium oder Stahl gefertigt sein, wie es bei üblichen Zylinderköpfen und Motorblöcken der Fall ist, könnte aber ebenso aus Kunststoff bestehen.

Das Dichtelement 8 kann dann beispielsweise aus einem Silikonkautschuk, einem thermoplastischen Elastomer oder einem organischen Dichtungsmaterial (wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Acrylat-Kautschuk (ACM), Ethylen-Acrylat- Kautschuk (AEM), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM) oder Fluorkohlenstoff-Kautschuk (FKM)) hergestellt werden. Es umfasst bevorzugt mindestens eine umlaufende Dichtlippe, wobei zwei oder mehr Dichtlippen vorteilhaft sind, um die Dichtwirkung abzusichern.

Vorzugsweise wird die Dichtung 8 direkt an das Haubenmaterial 2 angespritzt bzw. anvulkanisiert. Im Fall einer Kunststoffhaube als Beispiel kann die Verbindung zwischen Kunststoff und Elastomer über Direkthaftung oder mittels eines Kunststoff-Elastomer- Bindemittels erfolgen. Außerdem ist als einfachere Variante auch eine getrennt gefertigte Dichtung 8 möglich, die z.B. U- förmig ausgestaltet wird und über den senkrechten Dichtabschnitt 6 der Haube gestülpt wird.

Wie in Fig. 2a gezeigt, kann der Stützsteg 12 anstelle der einteiligen vollständig umlaufenden Ausführung beispielsweise auch in Form von einzelnen Segmenten vorliegen. Die Größe der Lücken 20 zwischen den jeweiligen Segmenten ist prinzipiell frei wählbar und könnte auch je nach Position am Bauteilflansch unterschiedlich sein. Eine mögliche Ausführungsform umfasst einen umlaufenden Stützsteg 12, der durch mehrere Schlitze 20 unterbrochen ist, wie es in Fig. 2a zu sehen ist. Fig. 2b veranschaulicht nochmals einen Querschnitt des Dichtbereichs wie in Fig. 1, wobei diesmal die Schnittlinie durch einen Schlitz 20 des unterbrochenen Stützstegs 12 führt.

Die Schlitze oder Lücken 20 des Stützstegs 12 dienen dazu, eine gewisse Drainagewirkung zu erzielen. Dies bedeutet, dass in diesen Bereich eindringendes Spritzöl oder andere Medien über die Öffnungen von dem Dichtbereich sicher weggeleitet werden, ohne diese zu beaufschlagen. So wird verhindert, dass sich in der aus den beiden Stegen 10 und 12 gebildeten umlaufenden Dichtnut Flüssigkeiten sammeln, was zu einer zusätzlichen Belastung des Dichtsystems führen könnte. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass auch andere Formen von Öffnungen in dem Stützsteg 12 die gewünschte Wirkung erreichen können und ebenso erfindungsgemäß möglich sind. Die Schlitze können wie in Fig. 2b dargestellt durch die Dichtnut bis zum Ansatz des Dichtstegs 10 oder eventuell noch teilweise in den Dichtsteg hinein reichen, könnten aber ebenso vorher enden oder sogar nur durch den Stützsteg 12 hindurch fuhren.

Auch der Dichtabschnitt 6 der Abdeckhaube 2 kann mit Schlitzen bzw. Unterbrechungen 30 versehen werden. Dies erhöht die Flexibilität des Elements in horizontaler Richtung, so dass Toleranzen besser ausgeglichen werden können, zum Beispiel hinsichtlich thermischer Dehnungseffekte. Der unterbrochene Dichtabschnitt 6 mit dem zugehörigen Flanschabschnitt ist in Fig. 3a perspektivisch von der Innenseite der Haube 2 als Ausschnitt gezeigt. Die Schlitze 30 können über die gesamte Höhe des Dichtabschnitts 6 oder einen Teil davon ausgeführt sein und variabel angeordnet werden, je nach Anforderung an die Flexibilität des Bauteils. Die entstehenden Lücken 30 im Dichtabschnitt 6 werden anschließend mit Elastomer aufgefüllt, vorzugsweise während des Anspritzens des elastomeren Dichtelements auf der Stirnfläche 16. Diese Unterbrechungen/Schlitze 30 der Abdeckhaube sind insbesondere auch deshalb möglich, weil durch den Stützsteg 12 des Flanschabschnitts eine sichere Abstützung der Haube 2 gewährleistet wird. In Fig. 3b ist dieselbe Ausführungsform von außen dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des unterbrochenen Dichtabschnitts 6 in einer Ansicht von unten auf die Kante des Dichtabschnitts. Hier sind die Schlitze schräg ausgebildet, d.h. um einen gewissen Winkel (z.B. etwa 40°) zur Kante des Dichtabschnitts verdreht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass im Bereich 6 der Anlagefläche der Dichtung 8 eine durchgehende Abstützung durch das steife Haubenmaterial vorhanden ist. Es entstehen keine vollständig durchgängigen Lücken in dem Dichtabschnitt, welche die erforderliche Dichtpressung an den Schlitzpositionen 30 verringern könnten. Die Abdichtung ist wieder wie vorstehend beschrieben durch die Auffüllung mit Elastomermaterial gewährleistet. In Fig. 4a ist eine perspektivische Darstellung des Dichtabschnitts von unten gezeigt, während Fig. 4b einen Ausschnitt in Draufsicht des in Fig. 4a gekennzeichneten Bereichs zeigt.

Es sind verschiedene Ansätze denkbar, um die Abdeckhaube 2 von dem abzudeckenden und abzudichtenden Bauteil 4 akustisch zu entkoppeln. Zum Beispiel kann im Bereich des Stützstegs 12 sowie im Bereich des Auflageabschnitts 14 ebenfalls eine Elastomerauflage vorhanden sein, so dass kein direkter Kontakt mehr zwischen Haube und Bauteil besteht. Die Elastomerauflagen könnten jeweils wahlweise an der Haube oder an den Stegen 10 und/oder 12 der abzudichtenden Bauteile angebracht sein, oder zum Beispiel einstückig mit dem eigentlichen elastomeren Dichtelement 8 ausgebildet sein. Für den Fall einer aufmontierten U-förmigen Dichtung (wie oben beschrieben) anstelle eines angespritzten einseitigen Dichtelements ist eine Entkopplung in Richtung des Flanschs automatisch gegeben.

Eine weitergehende Entkopplung wird erreicht, indem die Haube 42 und der gesamte Dichtbereich 40 in zwei Teilen ausgeführt sind, die nur durch ein elastomeres Verbindungselement 44 aneinander gekoppelt sind. Eine Ausführungsform dieser Entkopplungsvariante ist in Fig. 5 dargestellt. Der Dichtbereich umfasst im wesentlichen den Dichtabschnitt 6 und den Auflageabschnitt 14 wie oben beschrieben, sowie eine mehr oder weniger ausgedehnte Weiterführung des Dichtabschnitts 6 als Stützwand 46. Diese Abschnitte bilden gemeinsam einen Dichtungskörper 40, der als umlaufendes einstückiges Element vorliegt und mit dem Haubenkörper der Abdeckhaube über das Verbindungselement 44 im Bereich der Verlängerung 46 des Dichtabschnitts verbunden ist. Wenn diese Art der Entkopplung zusätzlich mit Elastomerauflagen im Bereich der Dichtnut wie oben beschrieben kombiniert wird, entsteht eine beidseitige und somit sehr effektive akustische Entkopplung.

Die Herstellung einer solchen akustisch entkoppelten Haube kann auf einfache Weise erfolgen, indem die Kunststoffhaube 2/42 mitsamt dem Dichtungskörper 40 in einem Stück gespritzt wird, dann in einem Zwischenschritt z.B. beim Zufahren des Werkzeugs getrennt wird und beim Einspritzen des Elastomers für die Dichtung 8 wieder durch Elastomermaterial 44 verbunden wird. Es können Sollbruchstellen eingearbeitet werden, die die Trennung der beiden Teilelemente 40, 42 der Abdeckhaube 2 erleichtern. Die Form des Dichtungskörpers 40 oberhalb des Dichtabschnitts 6 und der Auflagefläche 14 ist für die Dichtwirkung nicht relevant und kann so ausgestaltet werden, dass eine möglichst sichere Verbindung zwischen dem Dichtungskörper 40 und dem elastomeren Verbindungselement 44 entsteht. Falls eine einstückige Fertigung des Kunststoffteils 2 (Haube 42 und Dichtungskörper 40) nicht möglich oder erwünscht ist, können die beiden Teile natürlich alternativ auch getrennt gefertigt und erst durch das elastomere Verbindungselement 44 zusammengefügt werden.

Für den Fachmann wird selbstverständlich sein, dass die Details der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen dieser Beschreibung auf vielfältige Art und Weise modifiziert und insbesondere auch variabel miteinander kombiniert werden können. Dies gilt zum Beispiel für die unterschiedlichen Entkopplungsvarianten ebenso wie für die beschriebenen Schlitze und Öffnungen der Stege oder die Wahl der Materialien. Auch die gezeigten Formen der Elemente können abgeändert werden, ohne vom erfindungsgemäßen Gedanken abzuweichen.

Claims

Ansprüche

1. Dichtsystem für Brennkraftmaschinen, umfassend eine Abdeckhaube (2) und ein abzudichtendes Bauteil (4), wobei die Abdeckhaube (2) einen umlaufenden Dichtungsabschnitt (6) am Rand der Haube mit einer radial nach außen weisenden Dichtfläche (16), sowie ein elastomeres Dichtelement (8) umfasst, welches an der Dichtfläche (16) des Dichtungsabschnitts (6) angebracht ist; und wobei das abzudichtende Bauteil (4) einen am Rand eines abzudichtenden Bereichs verlaufenden, umlaufenden Dichtsteg (10) umfasst, dessen Innenfläche so angeordnet ist, dass sie im montierten Zustand als Anlagefläche für die Dichtfläche (16) mit dem elastomeren Dichtelement (8) dient; dadurch gekennzeichnet, dass das abzudichtende Bauteil weiter einen umlaufenden, im wesentlichen parallel zum Dichtsteg (10) innen verlaufenden Stützsteg (12) umfasst, wobei der Zwischenraum zwischen Stützsteg (12) und Dichtsteg (10) im wesentlichen so bemessen ist, dass der Dichtungsabschnitt (6) mit dem elastomeren Dichtelement (8) in dem Zwischenraum aufgenommen werden kann.

2. Dichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Abdeckhaube (2) an ihrer Außenseite weiter einen senkrecht zum Dichtungsabschnitt (6) angeordneten, umlaufenden Auflageabschnitt (14) umfasst, der einstückig mit der Abdeckhaube (2) verbunden ist.

3. Dichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Auflageabschnitt (14) einen im wesentlichen parallel zum Dichtungsabschnitt (6) verlaufenden Kragenabschnitt aufweist, und wobei die damit festgelegte Breite des Auflageabschnitts (14) in etwa der Breite des Dichtstegs (10) des Bauteils (4) entspricht.

4. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke des Dichtungsabschnitts (6) in Richtung der übrigen Abdeckhaube zunimmt.

5. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe des Dichtstegs (10) zwischen 4 und 15 mm liegt.

6. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastomere Dichtelement (8) mindestens eine umlaufende Dichtlippe aufweist.

7. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der umlaufende Stützsteg (12) mindestens eine Ausnehmung (20) aufweist.

8. Dichtsystem nach Anspruch 7, wobei sich die mindestens eine Ausnehmung (20) bis zu dem Dichtsteg (10) erstreckt.

9. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dichtabschnitt (6) der Abdeckhaube mehrere Einschnitte (30) aufweist, die den umlaufenden Dichtabschnitt (6) in mehrere Segmente aufteilen und mit einem Elastomermaterial aufgefüllt sind.

10. Dichtsystem nach Anspruch 9, wobei die Einschnitte (30) des Dichtabschnitts (6) um einen Winkel zur Dichtrichtung verdreht sind.

11. Dichtsystem nach Anspruch 10, wobei der Winkel zwischen 30° und 50° beträgt, bevorzugt etwa 40°.

12. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der Fläche des Stützstegs (12) angebracht ist, die dem Dichtsteg (10) zugewandt ist.

13. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der Oberseite des Dichtstegs (10) angebracht ist.

14. Dichtsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei ein elastomeres Entkopplungselement an dem Auflageabschnitt ( 14) angebracht ist.

15. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der der Dichtfläche entgegengesetzten Fläche des Dichtabschnitts (6) angebracht ist.

16. Dichtsystem nach Anspruch 14 oder 15, wobei das elastomere Entkopplungselement einstückig mit dem Dichtelement ausgebildet ist.

17. Dichtsystem nach Anspruch 16, wobei das elastomere Entkopplungselement und das elastomere Dichtelement (8) ein einstückiges, U-fÖrmiges Element bilden, welches über den Dichtabschnitt (6) gestülpt ist.

18. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckhaube (2) einen Haubenkörper (42) und einen separaten umlaufenden Dichtkörper (40) umfasst, wobei der Dichtkörper (40) mindestens den Dichtabschnitt (6) der Abdeckhaube (2) umfasst, und wobei der Dichtkörper (40) mit dem Haubenkörper (42) umlaufend über ein elastomeres Verbindungselement (44) verbunden ist.

19. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastomere Dichtelement (8) mittels eines Klebers oder Bindemittels mit der Haube (2) verbunden ist.

20. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei das elastomere Dichtelement (8) an der Haube (2) anvulkanisiert oder angespritzt ist.

21. Dichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckhaube (2) eine Zylinderkopfhaube ist und das abzudichtende Bauteil (4) ein Zylinderkopf ist.

22. Bauteil (4) mit Einrichtung zur dichtenden Anbringung einer Abdeckhaube (2), umfassend: einen am Rand eines abzudichtenden Bereichs des Bauteils verlaufenden, umlaufenden Dichtsteg (10), der sich im wesentlichen senkrecht von der Bauteilfläche weg erstreckt; dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil weiter einen umlaufenden, im wesentlichen parallel zum Dichtsteg (10) innen verlaufenden Stützsteg (12) umfasst.

23. Bauteil nach Anspruch 22, wobei die Höhe des Dichtstegs (10) zwischen 4 und 15 mm liegt.

24. Bauteil nach Anspruch 22 oder 23, wobei der umlaufende Stützsteg (12) mindestens eine Ausnehmung (20) aufweist.

25. Bauteil nach Anspruch 24, wobei sich die mindestens eine Ausnehmung (20) bis zu dem Dichtsteg (10) erstreckt.

26. Bauteil nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Tiefe der mindestens einen Ausnehmung (20) größer ist als die Höhe des Stützstegs (12).

27. Bauteil nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der Fläche des Stützstegs (12) angebracht ist, die dem Dichtsteg (10) zugewandt ist.

28. Bauteil nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der Oberseite des Dichtstegs (10) angebracht ist.

29. Bauteil nach einem der Ansprüche 27 oder 28, wobei das elastomere Entkopplungselement mittels eines Klebers oder Bindemittels mit der Haube (2) verbunden ist.

30. Bauteil nach einem der Ansprüche 27 oder 28, wobei das elastomere Entkopplungselement an der Haube (2) anvulkanisiert oder angespritzt ist.

31. Bauteil nach einem der Ansprüche 22 bis 30, wobei das Bauteil ein Zylinderkopf ist.

32. Abdeckhaube mit Dichtfunktion, umfassend einen umlaufenden Dichtungsabschnitt (6) am Rand der Haube mit einer radial nach außen weisenden Dichtfläche (16), sowie ein elastomeres Dichtelement (8), welches an der Dichtfläche (16) des Dichtungsabschnitts (6) angebracht ist.

33. Abdeckhaube nach Anspruch 32, wobei die Abdeckhaube (2) an ihrer Außenseite weiter einen senkrecht zum Dichtungsabschnitt (6) angeordneten, umlaufenden Auflageabschnitt (14) umfasst, der einstückig mit der Abdeckhaube (2) verbunden ist.

34. Abdeckhaube nach Anspruch 33, wobei der Auflageabschnitt (14) einen im wesentlichen parallel zum Dichtungsabschnitt (6) verlaufenden Kragenabschnitt aufweist, und wobei die damit festgelegte Breite des Auflageabschnitts (14) in etwa der Breite des Dichtstegs (10) des Bauteils (4) entspricht.

35. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 34, wobei die Dicke des Dichtungsabschnitts (6) in Richtung der übrigen Abdeckhaube zunimmt.

36. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 35, wobei der Dichtabschnitt (6) der Abdeckhaube (2) mehrere Einschnitte (30) aufweist, die den umlaufenden Dichtabschnitt (6) in mehrere Segmente aufteilen und mit einem Elastomermaterial aufgefüllt sind.

37. Abdeckhaube nach Anspruch 36, wobei die Einschnitte (30) des Dichtabschnitts (6) um einen Winkel zur Dichtrichtung verdreht sind.

38. Abdeckhaube nach Anspruch 37, wobei der Winkel zwischen 30° und 50° beträgt, bevorzugt etwa 40°.

39. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 38, wobei ein elastomeres Entkopplungselement an dem Auflageabschnitt angebracht ist.

40. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 39, wobei ein elastomeres Entkopplungselement auf der der Dichtfläche entgegengesetzten Fläche des Dichtabschnitts (6) angebracht ist.

41. Abdeckhaube nach Anspruch 39 oder 40, wobei das elastomere Entkopplungselement einstückig mit dem Dichtelement verbunden ist.

42. Abdeckhaube nach Anspruch 41, wobei das elastomere Entkopplungselement und das elastomere Dichtelement ein einstückiges, U-förmiges Element bilden, welches über den Dichtabschnitt aufgestülpt ist.

43. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 42, wobei die Abdeckhaube (2) einen Haubenkörper (42) und einen separaten umlaufenden Dichtkörper (40) umfasst, wobei der Dichtkörper (40) mindestens den Dichtabschnitt (6) der Abdeckhaube (2) umfasst, und wobei der Dichtkörper (40) mit dem Haubenkörper (42) umlaufend über ein elastomeres Verbindungselement (44) verbunden ist.

44. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 43, wobei das elastomere Dichtelement mittels eines Klebers oder Bindemittels mit der Haube verbunden ist.

45. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 44, wobei das elastomere Dichtelement an der Haube anvulkanisiert oder angespritzt ist.

46. Abdeckhaube nach einem der Ansprüche 32 bis 46, wobei die Abdeckhaube eine Zylinderkopfhaube ist.