WO2020208087A1 - Klappbare dichtung mit durchgehender dichtkontur - Google Patents

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WO2020208087A1
WO2020208087A1 PCT/EP2020/060053 EP2020060053W WO2020208087A1 WO 2020208087 A1 WO2020208087 A1 WO 2020208087A1 EP 2020060053 W EP2020060053 W EP 2020060053W WO 2020208087 A1 WO2020208087 A1 WO 2020208087A1
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seal
sealing
component
hard
components
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PCT/EP2020/060053
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French (fr)
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Sina Kaiser-Krug
Wolfgang Kraus
Frank Pfau
Andreas Ruopp
Dr.Sebastian SCHEELER
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Reinz-Dichtungs-Gmbh
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Publication date
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    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/067—Split packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a seal, in particular a flat seal device, for sealing a circumferential gap around an interior of a housing in the housing with at least one sealing layer.
  • the present invention relates to a frame seal which seals between a lower part and an upper part of the housing, for example a motor vehicle battery housing or a motor vehicle battery box housing. Conventionally, between a lower part and an upper part
  • housing for example a battery box tray and a Batteriekas tendeckel a battery box
  • a circumferential gap in the housing is sealed by that the upper part is glued to the lower part in the gap.
  • seals are therefore also inserted into the gap around the edge of the lower part before the cover is releasably attached, for example screws.
  • Circumferential elastomer seals are often used for this.
  • the disadvantage of this is that due to the flexibility and deformability of the entire seal, the assembly reliability is low, or the assembly effort increases, since, for example, a corresponding groove has to be milled or cast in the housing for the elastomer seal.
  • housings like the battery boxes often have large dimensions, so that the lower part closed with the upper part has lengths and / or widths that are over one meter.
  • battery boxes for traction batteries in vehicles are typically provided with dimensions of more than 1.3 m in length and more than 0.8 m in width.
  • the present invention thus provides a seal, in particular a flat seal, for sealing a gap in a housing.
  • a gap can, for example, be the circumferential gap between a box and a cover of the housing, for example a battery box.
  • the seal preferably has an opening which largely corresponds to the dimensions of the interior of the housing in the plane of the seal and which is largely or completely surrounded by the seal.
  • the term "largely” can thus be understood as at least partially, ie partially, preferably largely and particularly preferably completely.
  • the opening can also be referred to as a breakthrough and / or recess.
  • the seal or flat seal thus serves to seal the Interior of the housing circumferential gap with at least one sealing layer.
  • the sealing layer which is preferably a flat but not necessarily completely flat sealing layer, has at least two hard components, which are connected by a soft component which is soft compared to the hard components and which can also be referred to as the first soft component.
  • a soft component which is soft compared to the hard components and which can also be referred to as the first soft component.
  • At least one (first) partial sealing contour formed on the hard components by a respective sealing soft component, which can also be referred to as a second soft component forms a continuous sealing contour with at least one (second) partial sealing contour formed by the connecting first soft component.
  • the second soft component is also soft compared to the hard components and can, for example, consist of the same material or the same materials as the first soft component.
  • the hard component can be provided with a coating on one or both of its flat surfaces (extending in the main plane of extent of the seal, which can correspond to the neutral fiber of the hard components, for example, or extending parallel to this), which is preferably made in one piece with the sealing soft component .
  • the continuous sealing contour is formed by the partial sealing contours of the respective soft components merging into one another. It is particularly advantageous if the partial sealing contours merge seamlessly into one another. At least one continuous sealing contour is thus provided along the sealing layer, which extends over the at least two hard components and the at least one connecting soft component extends away so that both the hard components with their respectively assigned sealing soft components and the connecting soft component develop a sealing effect through the respective partial sealing contours.
  • seals can be rebuilt and no complex groove for inserting molded rubber seals is required in the components.
  • advantages mentioned can also be used for separable seals which are mounted piece by piece on a housing and only develop their desired effect as a whole when all pieces of the seal are mounted on the housing. This can be realized, for example, with several of the above-described open, foldable seals as sealing pieces.
  • the sealing layer can also have one or more further sealing contours which, like the continuous sealing contour described, are then each formed by the partial sealing contours of the sealing soft component and the connecting soft component.
  • the further continuous one or more sealing contours can run along the first continuous sealing contour, for example parallel to it.
  • the other part Sealing contours can be formed in the same sealing layer on the same hard or soft components and / or on the hard and soft components of a further sealing layer of the seal.
  • the sealing behavior of the seal can thus be adapted to the desired properties. It is particularly advantageous if a single or multi-layer flat seal has a sealing contour designed in this way both on its inner edge and on its outer edge. In the areas closest to each other, the outer and inner edges can be oriented in opposite directions.
  • the respective sealing soft components are attached to the assigned hard component using an injection molding process and the connecting soft component is attached to both hard components and / or the respective sealing soft components using an injection molding process.
  • This has the advantage that a reliable connection between the different components is achieved in a simple manner in terms of manufacturing technology and the continuous sealing sealing contour can be produced by sealing partial sealing contours merging into one another.
  • the hard components and / or the sealing soft components, which extend along the hard components, can be encapsulated by the sealing soft components or the connecting soft component in respective fastening sections of the seal, at least in some areas.
  • the hard components consist partially or entirely of a metal and / or a thermoplastic and / or a thermosetting plastic and the softcomponents partially or entirely consist of an elastomer or various elastomers or blends (mixtures) of elastomers.
  • Metallic supports, in particular sheet metal, for example steel - such as structural steel, carbon steel or stainless steel - or aluminum alloys are preferred here. This has the advantage of a particularly high level of robustness and thus improved sealing performance and reusability.
  • the elastomer can be an acrylonitrile-butadiene rubber and / or an ethylene-propylene-diene rubber and / or an ethyl-vinyl-acetate copolymer and / or a polyacrylate rubber and / or an ethylene-acrylate rubber and / or a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and / or a vinyl-methyl-silicone and / or a phenyl-silicone and / or a phenyl-vinyl-methyl-silicone and / or a fluorine-vinyl-methyl-silicone and / or a fluoropolymer rubber.
  • the elastomers mentioned lead to a particularly reliable sealing behavior of the sealing contour, which is retained even after repeated deformation such as folding of the seal.
  • the thermoplastic can be or contain a polyphenylene sulfide and / or a polyetherimide and / or a polyimide and / or a polyphthalamide and / or a polyetheretherketone and / or a polyamide.
  • thermoset can be or contain a polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin and / or a phenolic resin and / or a melamine-formaldehyde resin.
  • the thermoplastics and thermosets mentioned are particularly advantageous in order to serve as a carrier of the seal and thus the sealing contour.
  • the seal or at least one of its components has self-extinguishing and / or flame-retardant properties.
  • This can be achieved, for example, by using a high proportion of non-flammable fillers and / or using at least one of the aforementioned silicones as an elastomer and / or adding a flame retardant to the soft component or equipping the hard component with a flame retardant.
  • Metal oxides and / or metal hydroxides, in particular aluminum hydroxide, and / or metal carbonates and / or silicates can be used as non-flammable fillers.
  • the hard components are flat, i.e. with a cross-section perpendicular to the main extension plane of the seal and perpendicular to a local course of the seal, the width of the hard components is a multiple of the thickness of the hard components, for example more than five times or more is more than ten times the thickness of the hard components, so that on an inside of the hard component facing the opening and on an outside traum facing outside of the hard component a respective edge, ie an inner or outer edge, is present.
  • This edge can also be or comprise a rounded edge.
  • the partial sealing contours formed by the sealing soft components extend along a first edge, for example the outer edge, of the associated hard component, preferably only over a section of the edge, i.e. not over the entire length of the edge.
  • the partial sealing contour formed by the connecting soft component extends accordingly over a remaining portion of the first edge along the first edge.
  • the partial sealing contours thus preferably extend parallel to the edge, the transition takes place in particular on the edge of the respective hard component or offset a few millimeters to this.
  • corresponding second partial sealing contours which together form a second continuous sealing contour, can extend along corresponding second sections of the second edge, for example along the inner edge.
  • the sealing contours on the outer and inner edges can be identical or essentially identical, this leads to a particularly uniform pressing behavior, with which a particularly uniform seal can be achieved.
  • different materials can also be used for the sealing contour on the inner edge and the sealing contour on the outer edge.
  • the connecting soft component is injected onto at least two differently oriented surfaces, namely the edge running along the course of the seal - outer and / or inner edge - and on a surface of an end edge of the hard component that is oriented transversely to the course of the seal is.
  • the connecting soft component thus encompasses the respective hard components in a corresponding end area, which leads to increased stability. This is particularly advantageous in the case of seals that are not closed in an annular manner.
  • a first material transition ie a first material change between hard component and connecting soft component and / or a second material transition between connecting soft component and sealing soft component, at a rate of 90 ° relative to the course of the sealing contour and / or at different angles relative to the main plane of extent of the seal, preferably an angle of less than 60 °, particularly preferably of less than 45 °.
  • a length of the connecting soft component in its extension connecting the end edges of hard components along the course of the sealing contour in the main extension plane of the seal is at least 20 mm, preferably at least 30 mm, preferably at least 40 mm, preferably at least 50 mm. It can also be provided that the length of the connecting soft component between the end edges of the hard components adjoining them is at most 150 mm or 100 mm. This has the advantage that the desired flexibility, in particular the foldability, is achieved, but at the same time the stability produced by the hard components is largely retained.
  • the length of the connecting soft component can also denote a distance between the assigned hard components.
  • the connecting soft component between two hard components is at least 5 times, preferably at least 8 times, preferably at least 10 times as wide as the sealing soft component on an edge of a hard component. It is also advantageous if the connecting soft component between two hard components is a maximum of 100 times, preferably a maximum of 60 times, as wide as the sealing soft component at one edge of a hard component.
  • the width between sections in which the hard component is a carrier and sections in which the soft component is a carrier hardly changes.
  • the partial sealing contour formed from the connecting soft component on an inner or outer edge of a hard component consists in a preferred embodiment of three sections or has at least three sections.
  • the partial sealing contour formed from the connecting soft component initially extends especially directly to the relevant edge of the hard component.
  • This section is referred to below as the residual section and extends at least over 2 mm of the relevant edge.
  • This area is usually followed by an area in which the sealing soft component is attached directly to the relevant edge, the sealing soft component in this section being surrounded by the connecting soft component on its outer surfaces not facing the relevant edge.
  • the transition can, for example, run obliquely (e.g.
  • the transition does not necessarily have to have a constant decrease in height (e.g. perpendicular to the main extension plane of the seal and / or to the surface of the hard component at the closest edge) or / or width (e.g. parallel to the main extension plane of the seal) of the connecting soft component and a constant increase in the height and / or width of the sealing soft component, other decreases and increases are possible as long as the overall profile does not change significantly.
  • This inclined area is followed by an area in which the outer surface of the sealing soft component is still completely surrounded by the connecting soft component, the thickness of the connecting soft component decreasing further.
  • the degree of decrease is significantly lower than in the inclined area.
  • This last area of transition is referred to here as the envelope area and usually also extends over 5 to 15 mm.
  • a thickness of the sealing layer perpendicular to the main extension plane of the seal in the area of the sealing contours in particular a thickness of the sealing and connecting soft components, between 1.5 mm and 2.2 mm and / or a thickness of the sealing layer in the area outside the sealing contours, in particular a thickness of the hard component, is between 1.0 mm and 2.0 mm.
  • a thickness of the sealing layer perpendicular to the main extension plane of the seal in the area of the sealing contours in particular a thickness of the sealing and connecting soft components, between 2.0 mm and 4.4 mm and / or a thickness of the sealing layer in the area outside the sealing contours, in particular a thickness of the hard component, is between 1.8 mm and 4.0 mm.
  • a thickness of the connecting soft component perpendicular to the main extension plane of the seal is between 50% and 110%, preferably between 50% and 100% of the thickness of the hard component. This relative measure has also proven to be particularly advantageous for the properties of the seal.
  • the two aforementioned embodiments are combined so that the connecting de soft component extends over the entire width of the seal, i.e. both the sealing soft components of the first sealing edge closest to each other in the circumferential direction and the sealing soft components closest to each other in the circumferential direction Soft components of the second sealing edge are each separated by the connecting soft component.
  • the three above-mentioned embodiments can also come into contact between the elements which do not touch one another in the unfolded state.
  • the hard component has several through openings for respective fastening means such as screws.
  • the through openings can accordingly be provided for fasteners that connect the two housing parts through the seal, but also for fasteners that are only provided for a one-sided connection of the seal to one of the parts of the housing, which is the case, for example, when the Seal on one of the parts of the housing is advantageous.
  • clips or fastening pins with a flexible shaft, in particular made of plastic can also be used, for example. This enables the seal to be preassembled particularly easily on the associated housing on the one hand, and on the other hand, when the housing parts are connected through the seal, uniform pressure is achieved on the sealing contours, especially if there are two, and space can also be saved.
  • the seal itself has protruding elements that are used for pre-assembly on one or both housing parts. Corresponding elements can in particular be formed from the soft component. You can directly, ie essentially lower yourself continue right to the main extension plane of the flat gasket out of the (remaining) soft component. If the hard component has an elastic coating, then such a pre-assembly element can also be formed from this coating or onto this coating.
  • the sealing layer is a sealing layer running around an opening of the seal and / or an interior of a housing and has at least two connecting soft components, so that the continuous sealing contour is one around the opening of the seal and / or the The interior of the housing is circumferential sealing contour.
  • the seal can have more than two hard components, for example N hard components, and correspondingly more than one, i.e. N> 2 (preferably N for closed circumferential seals, preferably N-1 for open seals) connecting soft components that connect the corresponding hard components.
  • N preferably N for closed circumferential seals, preferably N-1 for open seals
  • a compact, easy-to-transport, easy-to-manufacture log device can be provided, essentially regardless of the size and / or shape of the seal and thus of the housing.
  • the invention also relates to a housing or a housing component (wel che can also be referred to as a housing part), in particular a motor vehicle battery or a motor vehicle battery box, which has a device according to one of the embodiments described.
  • a housing or a housing component wel che can also be referred to as a housing part
  • a motor vehicle battery or a motor vehicle battery box which has a device according to one of the embodiments described.
  • the seal which is easily bendable at the points of the soft component and thus foldable overall without destruction, is connected in the pre-assembled state to the hard components on the housing or the housing component and is therefore no longer foldable on the connecting soft component or components.
  • FIG. 1 shows an exemplary housing with battery cells arranged therein and an exemplary seal
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a seal in a
  • FIG. 5A shows an enlarged section of the seal from FIG. 2;
  • Fig. 3B shows an alternative embodiment of the section shown in Fig. 3A;
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of the exemplary embodiment of a seal with a sectional plane running perpendicular to the main extension plane; 6 shows a further perspective illustration of the seal from FIG. 5 with a plane of section displaced along the course of the seal;
  • FIG. 7 shows a further perspective sectional view of the example from FIG. 5 with the sectional plane shifted again in comparison to the illustration in FIG. 6;
  • Fig. 1 shows a motor vehicle battery housing as a housing 1 with battery modules 4a to 4e of a vehicle traction battery arranged therein.
  • the Ge housing 1 has a tub as the lower part 2 and a cover as the upper part 3.
  • the battery modules 4a to 4e are accommodated in an interior 7 of the housing 1.
  • the housing 1 has a gap 6 above the battery modules 4a to 4e between the lower part 2 and the upper part 3, the gap 6 to be sealed.
  • a seal 10 is inserted into the gap 6 in order to seal it.
  • the seal 10 in the present case accordingly runs circumferentially around the interior 7 of the housing 1 and accordingly has an opening 13 (FIG. 2) in the example shown, in which the interior 7 of the tub 2 is located.
  • Such housings typically have dimensions of over 1 m at least in the longitudinal or in the width direction or in the longitudinal and width direction, so that the seal 10, which is preferably designed as a flat seal, typically has a length of several meters in the circumferential direction having.
  • Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the seal 10 in a Sectional view, the section plane running parallel to the main extension plane of the seal 10.
  • the present embodiment accordingly has N hard components 11a to 11f and N connecting soft components 12a to 12f which connect the respective hard components in such a way that two hard components 11a, 11b are connected by a soft component 12a.
  • N 6.
  • Due to the equal number of hard and soft components 11a to 11f and 12a to 12f, a seal 10 with an opening IS is formed in the present case.
  • Such a seal 10 can also be referred to as an annular seal 10.
  • the seal 10 has a continuous sealing contour 14a on an inner edge 15a, 15b (FIG.
  • the hard components 11a to 11f also have respective through openings 16 for corresponding fastening means.
  • These can be designed as conventional round holes as shown, but they can also be specially designed to improve electromagnetic compatibility, for example so that they have a direct metal-to-metal contact due to special roughness on their surfaces when installed with the fastening means, for example a screw.
  • the width b of the seal is constant in many areas. In particular, at the transition from a hard component 11a to 11f to a soft component 12a to 12f adjoining it, there is no significant change in the width b of the seal.
  • the two hard components 11a, 11b here have the inner edges 15a, 15b and the outer edges 15a ', 15b', as well as the oppositely oriented end edges 15a "and 15b". Between the end edges 15a "and 15b" is the connecting soft component 12a arranged.
  • Two sealing soft components 17a, 17a 'and 17b, 17b' are injection molded onto the two hard components 11a, 11b, with the inner sealing soft components 17a, 17b forming an inner partial sealing contour 18a, 18b and the outer sealing Soft components 17a ', 17b', respective external partial sealing contours 18a ', 18b'.
  • the connecting soft component 12a correspondingly forms an internal partial sealing contour 19a and an external partial sealing contour 19a '.
  • the length L of the connecting soft component 12a denotes the length over which the connecting soft component connects the hard components 11a, 11b; it does not extend into the areas in which the partial sealing contours 19a, 19a 'meet the edges of the hard components 11a, 11b are adjacent.
  • the internal partial sealing contours 18a, 18b, 19a form the internal, continuous one with the corresponding partial sealing contours of the other soft components, which are assigned to the other hard components 11c to 11f, and the corresponding internal partial sealing contours of the other connecting soft components 12b to 12f Sealing contour 14a.
  • the outer partial sealing contours 18a ', 19a' and 18b ' together with the partial sealing contours of the further soft components, which are assigned to the further hard components 11c to 11f, and the outer partial sealing contours of the further soft components 12b to 12f external sealing contour 14b.
  • the section 20 shown describes mutatis mutandis also the other hard components 11c to 11f with the associated sealing soft components and the corresponding connecting soft components 12b to 12f.
  • the sealing soft components 17a, 17a ', 17b, 17b' are injection-molded onto the corresponding inner edges 15a, 15b and outer edges 15a ', 15b' of the respective hard components 11a, 11b. Since the sealing soft components 17a, 17a ', 17b, 17b' are injected along the edges 15a, 15a ', 15b, 15b' only over a respective section 21a, 21b of the respective hard components 11a, 11b, ie the sealing soft components 17a, 17a ', 17b, 17b' do not extend fully constantly along the respective edges 15a, 15a ', 15b, 15b'.
  • the connecting soft component 12a is injected directly onto the remaining sections 22a, 22b of the hard components 11a, 11b that are not covered by the sealing soft components 17a, 17a ', 17b, 17b', which here also directly onto the end edges 15a ", 15b" is molded on.
  • the connecting soft component 12a thus engages around the respective hard components 11a, 11b in the main plane of extent of the seal 10, the xz plane, and is held particularly well on the hard components 11a, 11b.
  • the sealing soft components 17a, 17a ', 17b, 17b' go along the course of the seal, ie in the present case in the z-direction, not abruptly, that is, not perpendicular to the z-direction, but flowing over into the connecting soft component 12a, which leads to an improved continuous sealing contour 14a, 14b.
  • the transition is shown in more detail in the following figures.
  • Fig. 3B shows an alternative embodiment of a section 20 of a flat seal 10, as shown in Fig. 3A.
  • the soft component 12a is also molded directly onto the end edges 15a ", 15b", but the end edges 15a ", 15b" are different than in FIG. 3A and also different from one another. While the end edge 15a ′′ has only a slight structure, the end edge 15b ′′ is provided with undercuts which are clearly more pronounced than those in FIG. 3A.
  • the transition between the partial sealing contours 18b, 18b 'of the sealing soft components 17b, 17b' of the hard component 11b and the partial sealing contours 19a, 19a ' is essentially identical to the inner sealing contour 14a as to the outer sealing contour 14b Covered residual sections 22b of the hard component 11b are significantly shorter than in the example of FIG. 3A.
  • the transition between the partial sealing contour 18a of the sealing soft Component 17a of the hard component 11a and the partial sealing contour 19a of the inner sealing contour 14a differs considerably from the transition between the partial sealing contour 18a 'of the sealing soft component 17a' of the hard component 11a and the partial sealing contour 19a 'of the outer sealing contour 14b: the Inclined area 23a is essentially twice as long as the corresponding inclined area 23a ', and the envelope area 24a is essentially twice as long as the envelope area 24a'.
  • the covered residual section 22a of the inner edge 15a is essentially twice as long as the covered residual section 22a 'of the outer edge 15a'.
  • Fig. 4 is an exemplary perspective view of the device described you is shown in an exemplary folded state. It can be seen particularly well that a material transition M between the sealing soft components 17a, 17a ', 17b' and the connecting soft component 12a runs transversely to the direction D of the course (course direction D) of the seal, and is offset to one in the course direction D. Material transition M 'between the soft component 12a and the respective hard components 11a, 11b. This further material transition M 'also runs at least over a large part of the width b of the seal 10, likewise transversely to the direction D of the seal. Unlike in FIGS. 3A, 3B, the end edges 15a ", 15b" are designed here without any undercuts.
  • Fig. 5 is a perspective sectional view of the seal 10 is shown.
  • the cutting plane runs perpendicular to the main extension plane of the seal, ie perpendicular to the xz plane, and perpendicular to the direction D of the seal 10.
  • the connecting soft component 12a is for better connection with the sealing soft component 17a along the edge 15a Injected encompassing areas onto the sealing soft component 17a.
  • the section shown is therefore in the envelope region 24a, see also FIG. 3B.
  • the sealing soft component 17a in the direction D after the visible material transition M is no longer visible from the outside, but continues under the connecting soft component 12a in the direction of the end edge 15a ′′ (FIG. 3A) of the hard component 11a, thus improving it
  • Such a transition is not only possible with a double profile of the sealing contour as shown here, but also with one simple profile of the sealing contour or another differently designed pro fil of the sealing contour.
  • FIG. 6 shows a perspective sectional view corresponding to FIG. 5, the sectional plane, however, being shifted against the direction D of the seal. Accordingly, the connecting soft component 12a (FIG. 5) can no longer be seen here; only the hard component 11a with the sealing soft component 17a attached to it and the sealing contour 14a, 18a is present in the section of the seal 10 shown.
  • a corresponding perspective sectional view is shown with a ver compared to Fig. 5 in the positive direction D of the seal sectional plane is shown.
  • the connecting soft component 12a can only be seen, accordingly the seal 10 is also formed entirely by the second soft component 12a in the area of the partial sealing contour 19a and not partly by the connecting soft component 12a and 12a as shown in FIG partly by the sealing soft component 17a.
  • FIG. 8 shows a section through a section of a flat gasket 10.
  • the illustration shows the transition from right to left from the connecting part of the connecting soft component 12a to a hard component 11a in which the partial sealing contour 19a is exclusively in the leftmost area is formed by the sealing soft component 17a '.
  • the connecting soft component surrounds the end edge 15a ", follows the inclined edge 15a '" and then runs in the covered Restab section 22a' of the outer edge 15a 'over a few millimeters, the connecting soft component 12a in the covered remaining section 22a' from finally out of the part -Sealing contour 19a exists.
  • the sealing soft component 17a' is attached to the outer edge 15a ', in particular by injection molding.
  • the connecting soft component 12a is not attached to the outer edge 15a 'in this inclined area 23a', but on the sealing soft component 17a ', while the portion of the sealing soft component 17a' increases to the left and the portion of the connecting soft component 12a always further down.
  • the sealing contour 14b changes in this inclined area not their profile shape.
  • the connecting soft component 12a surrounds the sealing soft component 17a 'only in the shape of a shell, the thickness of the skin thus formed further decreasing to the left, so that the sealing soft component 17a' is exposed to the left of the envelope area, and only the partial sealing contour 18a 'trains.
  • FIG. 9 shows, in four partial images 9A, 9B, 9C and 9D, sectional views (FIG. 9A) of seals 10 or cutouts (FIGS. 9B, 9C, 6D) from those in which the seal has an integral preassembly element 50.
  • a further partial image 9E a sectional view of a seal is shown, in which a separately formed pre-assembly element is received.
  • FIG. 9A shows a seal 10 with two sealing contours 14a, 14b installed in a gap 6 between a cover 3 and a tub 2. From the outer sealing contour 14b, an extension extends as a pre-assembly element 50 in the direction of the cover 3, which is taken in this in a recess 30 and is prevented by an undercut 31 from being easily released.
  • FIG. 9B again shows a pre-assembly element 50 which is received in a recess 30 of the cover 3, the recess here being designed to be open at the top.
  • the pre-assembly element 50 does not extend in the area of the sealing soft components 17a 'of the sealing contour 14b, but in the area of the hard component 12.
  • the latter here has a coating on both surfaces 41, 42 that extend - not visible - continues in one piece from the sealing soft component. The extension now continues in one piece from this coating and is held in a clamping manner in the recess 30.
  • FIG. 9C shows a similar pre-assembly element 50 as FIG. 9B, the pre-assembly element 50 protruding above the cover 3 or resting with a mushroom-shaped head 32 on the outer surface of the cover 3 and being held in this way.
  • FIG. 9D shows a pre-assembly element 50, which as such is formed entirely from the soft component. It can be from the connective as well be formed from the sealing soft component and thus, like the exemplary embodiment from FIG. 9A, be designed as an extension of a sealing contour or continue from a section connecting two end edges of the connecting soft component in the direction of the cover 3.
  • the undercut 31 protrudes only to such an extent that, on the one hand, simple insertion into the through openings 16, 30 is possible and, on the other hand, the additional, essentially ring-shaped fastening element 55 can be permanently held.
  • FIG. 9E shows, like FIG. 9A, a seal 10 with two sealing contours 14a, 14b installed in a gap 6 between a cover 3 and a tub 2.
  • a through opening 16 is provided in the hard component 12 and a through opening 30 is provided in the cover 3.
  • a pre-assembly element 50 is guided through these two through openings 16, 30 and has a head 32 with an undercut 31 on the top of the cover 3 and a foot 33 with an undercut 34 on the underside of the seal 10 facing the tub 2.
  • the two undercuts 31, 34 prevent detachment of the pre-assembly element 50 from the seal 10 and the cover 3.
  • Both the head 32 and the foot 33 are not designed so that they cantilever all the way around, so that simple assembly by pushing in and rotating the
  • Pre-assembly element 50 is possible.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung (10), insbesondere eine Flachdichtung, zur Abdichtung eines um einen Innenraum eines Gehäuses (1) umlaufenden Spaltes (6) in dem Gehäuse mit mindestens einer Dichtlage. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Rahmendichtung, die zwischen einem Unterteil und einem Oberteil des Gehäuses (1), beispielsweise eines Kraftfahrzeugbatteriegehäuses oder eines Kraftfahrzeug batteriekastengehäuses, abdichtet.

Description

Klappbare Dichtung mit durchgehender Dichtkontur
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere eine Flachdich tung, zur Abdichtung eines um einen Innenraum eines Gehäuses umlaufenden Spaltes in dem Gehäuse mit mindestens einer Dichtlage. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Rahmendichtung, die zwischen einem Unterteil und einem Oberteil des Gehäuses, beispielsweise eines Kraftfahrzeugbatterie gehäuses oder eines Kraftfahrzeugbatteriekastengehäuses, abdichtet. Herkömmlicherweise wird zwischen einem Unterteil und einem Oberteil eines
Gehäuses, beispielsweise einer Batteriekastenwanne und einem Batteriekas tendeckel eines Batteriekastens, ein umlaufender Spalt in dem Gehäuse da durch abgedichtet, dass das Oberteil mit dem Unterteil in dem Spalt verklebt wird. Das hat jedoch den Nachteil, dass das Gehäuse nur schwer wieder zu demontieren und anschließend wieder dicht zu montieren ist. Alternativ wer den daher auch umlaufend auf dem Rand des Unterteils Dichtungen in den Spalt eingelegt, bevor der Deckel lösbar befestigt wird, beispielsweise ver- schraubt. Hierzu werden oft umlaufende Elastomerdichtungen verwendet. Nachteilig hieran ist, dass aufgrund der Flexibilität und Verformbarkeit der gesamten Dichtung die Montagesicherheit gering ist, bzw. der Montageauf wand erhöht, da beispielsweise in dem Gehäuse für die Elastomerdichtung eine entsprechende Nut eingefräst oder eingegossen werden muss.
Andererseits weisen Gehäuse wie die Batteriekästen oftmals große Dimensio nen auf, so dass das mit dem Oberteil verschlossene Unterteil Längen und/oder Breiten aufweist, die über einem Meter liegen. So sind beispielswei se Batteriekästen für Traktionsbatterien im Fahrzeug typischerweise mit Di mensionen von mehr als 1,3 m Länge und mehr als 0,8 m Breite versehen.
Reine Elastomerdichtungen haben hier also den Nachteil, dass sie bei der Montage falsch eingelegt werden können oder verrutschen können, so dass die Montagesicherheit gering ist. Andererseits können herkömmliche einteili ge Rahmendichtungen mit einem durchgehenden Metall- oder Kunststoffträ ger, an den eine Gummidichtlippe als Dichtkontur angespritzt ist, nur schwer in den benötigten Dimensionen gefertigt werden. Zur Herstellung des Trägers bedarf es hier sehr großer Werkzeuge. Auch der Ausschuss an Material ist groß. Zudem sind Transport und Montage aufwändig.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegen den Erfindung, eine verbesserte Dichtung zur Gehäuseabdichtung zur Verfü gung zu stellen, welche die genannten Nachteile überwindet.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Schutzansprü che gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Die vorliegende Erfindung stellt also eine Dichtung, insbesondere eine Flach dichtung, zur Abdichtung eines Spaltes in einem Gehäuse zur Verfügung. Ein derartiger Spalt kann beispielsweise die umlaufende Spalte zwischen einem Kasten und einem Deckel des Gehäuses, beispielsweise eines Batteriekastens, sein. In dem Spalt, beispielsweise zwischen der Wanne und dem Deckel des Gehäuses, d. h. umlaufend längs des Spaltes zwischen diesen Teilen, ist nun bei bestimmungsgemäßem Gebrauch eine Dichtung, wie sie im Folgenden beschrieben ist, angeordnet. Bevorzugt weist die Dichtung also, wie weiter unten noch detaillierter ausgeführt, eine Öffnung auf, die den Ausmaßen des Innenraums des Gehäuses in der Ebene der Dichtung weitgehend entspricht und die von der Dichtung weitgehend oder vollständig umgeben wird. Der Begriff„weitgehend" kann somit als zumindest teilweise, d. h. teilweise, be vorzugt größtenteils und besonders bevorzugt vollständig, verstanden wer den. Die Öffnung kann auch als Durchbruch und/oder Aussparung bezeichnet werden. Die Dichtung oder Flachdichtung dient also zur Abdichtung des um den Innenraum des Gehäuses umlaufenden Spaltes mit mindestens einer Dichtlage.
Die Dichtlage, welche bevorzugt eine flache, aber nicht notwendigerweise vollständig ebene Dichtlage ist, weist dabei mindestens zwei Hartkomponen ten auf, welche durch eine im Vergleich zu den Hartkomponenten weiche verbindende Weichkomponente, welche auch als erste Weichkomponente bezeichnet werden kann, verbunden sind. Dabei bildet zumindest jeweils mindestens eine an den Hartkomponenten durch eine jeweilige abdichtende Weichkomponente, welche auch als zweite Weichkomponente bezeichnet werden kann, gebildete (erste) Teil-Dichtkontur mit mindestens einer durch die verbindende erste Weichkomponente gebildeten (zweiten) Teil- Dichtkontur eine durchgängige Dichtkontur. Die zweite Weichkomponente ist dabei im Vergleich zu den Hartkomponenten ebenfalls weich, und kann bei spielsweise aus dem gleichen Material bestehen oder gleiche Materialien ent halten wie die erste Weichkomponente.
Die Hartkomponente kann an einer oder beiden ihrer flächigen (sich in der Haupterstreckungsebene der Dichtung, die beispielsweise der neutralen Faser der Hartkomponenten entsprechen kann, oder parallel zu dieser erstrecken den) Oberflächen mit einer Beschichtung versehen sein, die vorzugsweise einstückig mit der abdichtenden Weichkomponente ausgeführt ist.
Die durchgängige Dichtkontur wird dabei gebildet, indem die Teil- Dichtkonturen der jeweiligen Weichkomponenten ineinander übergehen. Be sonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Teil-Dichtkonturen nahtlos ineinan der übergehen. Es wird somit entlang der Dichtlage zumindest eine durchgän gige Dichtkontur bereitgestellt, welche sich über die mindestens zwei Hart- komponenten und die mindestens eine verbindende Weichkomponente hin weg erstreckt, so dass sowohl die Hartkomponenten mit ihren jeweils zu geordneten abdichtenden Weichkomponenten als auch die verbindende Weichkomponente durch die jeweiligen Teil-Dichtkonturen eine abdichtende Wirkung entfalten.
Das hat den Vorteil, dass die Dichtung an der oder den verbindenden Weich komponenten gefaltet werden kann, so dass auch großformatige Dichtungen, welche Maße von Länge mal Breite über 1,4m x 0,8m oder über 2m x lm auf weisen können, vereinfacht hergestellt werden können, da die jeweiligen Hartkomponenten in einem ersten Schritt getrennt hergestellt werden kön nen und in einem zweiten Schritt durch die verbindende Weichkomponente verbunden werden können. Der zweite Schritt muss dabei nicht simultan für sämtliche vorhandenen verbindenden Weichkomponenten durchgeführt werden, sondern kann auch sequentiell für die verschiedenen verbindenden Weichkomponenten erfolgen. Damit können besagte großformatige Dichtun gen oder Dichtungskomponenten auch durch Nutzung kleinerer und damit kostengünstigerer Maschinen und Werkzeuge hergestellt werden. Entspre chend ist auch die Handhabung im Herstellungsprozess vereinfacht und die Logistik aufgrund des im gefalteten Zustand verringerten Transportvolumens vereinfacht. Auch Transportschäden können so vermieden werden. Zudem sind besagte Dichtungen wiederverbaubar und in den Bauteilen wird keine aufwändige Nut zum Einlegen von Gummiformdichtungen benötigt. Die ge nannten Vorteile können auch für stückelbare Dichtungen zur Anwendung kommen, welche stückweise an ein Gehäuse montiert werden und erst als Gesamtheit, wenn alle Stücke der Dichtung an das Gehäuse montiert sind, ihre gewünschte Wirkung entfalten. Dies kann beispielsweise mit mehreren der oben beschriebenen offenen faltbaren Dichtungen als Dichtungs-Stücke realisiert werden.
Die Dichtlage kann auch eine oder mehrere weitere Dichtkonturen aufweisen, welche dann jeweils wie die beschriebene durchgängige Dichtkontur durch die Teil-Dichtkonturen der abdichtenden Weichkomponente und der verbin denden Weichkomponente gebildet sind. Die weiteren durchgängigen ein oder mehreren Dichtkonturen können dabei entlang der ersten durchgängi gen Dichtkontur verlaufen, beispielsweise parallel zu dieser. Die weiteren Teil- Dichtkonturen können in der gleichen Dichtlage an den gleichen Hart- bzw. Weichkomponenten ausgebildet sein und/oder an den Hart- und Weichkom ponenten einer weiteren Dichtlage der Dichtung. Somit kann das Dichtverhal ten der Dichtung an gewünschte Eigenschaften angepasst werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine ein- oder mehrlagige Flachdichtung sowohl an ihrer Innenkante als auch an ihrer Außenkante jeweils eine so ausgebildete Dichtkontur aufweist. In sich nächstliegenden Bereichen können Außen- und Innenkante dabei entgegengesetzt orientiert sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die jeweiligen abdichtenden Weichkomponenten an der zugeordneten Hartkomponente mit einem Spritzgussverfahren angebracht sind und die verbindende Weichkom ponente an beiden Hartkomponenten und/oder den jeweiligen abdichtenden Weichkomponenten mit einem Spritzgussverfahren angebracht ist. Das hat den Vorteil, dass auf einfache fertigungstechnische Weise eine zuverlässige Verbindung zwischen den unterschiedlichen Komponenten erreicht wird und die durchgängige abdichtende Dichtkontur durch ineinander übergehende abdichtende Teil-Dichtkonturen erzeugt werden kann. Dabei können die Hart komponenten und/oder die abdichtenden Weichkomponenten, die sich ent lang der Hartkomponenten erstrecken, in jeweiligen Befestigungsabschnitten der Dichtung zumindest bereichsweise von den abdichtenden Weichkompo nenten bzw. von der verbindenden Weichkomponente umspritzt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hartkomponenten teilweise oder ganz aus einem Metall und/oder einem Thermoplast und/oder einem Duroplast bestehen und die Weichkomponen ten teilweise oder ganz aus einem Elastomer oder verschiedenen Elastomeren oder Blends (Mischungen) von Elastomeren bestehen. Bevorzugt sind hier metallische Träger, insbesondere Blech, beispielsweise Stahl - wie Baustahl, C- Stahl oder Edelstahl - oder aber Aluminiumlegierungen. Das hat den Vorteil einer besonders hohen Robustheit und damit verbesserter Dichtleistung und Wiederverwendbarkeit.
Dabei kann der Elastomer ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder ein Ethyl-Vinyl-Acetat-Copolymer und/oder ein Polyacrylat-Kautschuk und/oder ein Ethylen-Acrylat-Kautschuk und/oder ein hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder ein Vinyl- Methyl-Silikon und/oder ein Phenyl-Silikon und/oder ein Phenyl-Vinyl-Methyl- Silikon und/oder ein Fluor-Vinyl-Methyl-Silikon und/oder ein Fluorpolymer- Kautschuk sein oder enthalten. Die genannten Elastomere führen dabei zu einem besonders zuverlässigen Dichtverhalten der Dichtkontur, welche auch bei wiederholtem Verformen wie beispielsweise Falten der Dichtung erhalten bleibt.
Der Thermoplast kann dabei ein Polyphenylensulfid und/oder ein Polyetherimid und/oder ein Polyimid und/oder ein Polyphthalamid und/oder ein Polyetheretherketon und/oder ein Polyamid sein oder enthalten.
Alternativ oder ergänzend kann der Duroplast ein Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz und/oder ein Phenolharz und/oder ein Melaminformaldehydharz sein oder enthalten. Die genannten Thermo plaste und Duroplaste sind dabei besonders vorteilhaft, um als Träger der Dichtung und damit der Dichtkontur zu dienen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dichtung oder zumindest eine ihrer Komponenten selbstverlöschende und/oder flammwidrige Eigenschaften hat. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein hoher Anteil an nicht-brennbaren Füllstoffen eingesetzt wird und/oder mindestens eines der vorgenannten Silikone als Elastomer eingesetzt wird und/oder der Weich komponente ein Flammschutzmittel zugesetzt oder die Hartkomponente mit einem Flammschutzmittel ausgerüstet wird. Als nicht-brennbare Füllstoffe können insbesondere Metalloxide und/oder Metallhydroxide, insbesondere Aluminiumhydroxid, und/oder Metallcarbonate und/oder Silikate zum Einsatz kommen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hartkomponenten flach sind, also bei einem Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung und senkrecht zu einem lokalen Ver lauf der Dichtung, die Breite der Hartkomponenten ein Vielfaches der Dicke der Hartkomponenten, beispielsweise mehr als das Fünffache oder mehr als das Zehnfache der Dicke der Hartkomponenten beträgt, so dass auf einer der Öffnung zugewandten Innenseite der Hartkomponente und einer einem Au- ßenraum zugewandten Außenseite der Hartkomponente eine jeweilige Kante, d.h. eine Innen- bzw. Außenkante, vorhanden ist. Diese Kante kann dabei auch eine abgerundete Kante sein oder umfassen. Die durch die abdichtenden Weichkomponenten gebildeten Teil-Dichtkonturen erstrecken sich dabei je weils entlang einer ersten Kante, beispielsweise der Außenkante, der zugehö rigen Hartkomponente bevorzugt nur über einen Teilabschnitt der Kante, also nicht über die ganze Länge der Kante. Die durch die verbindende Weichkom ponente gebildete Teil-Dichtkontur erstreckt sich entsprechend über einen verbleibenden Restabschnitt der ersten Kante entlang der ersten Kante. Die Teil-Dichtkonturen erstrecken sich also bevorzugt parallel zu der Kante, der Übergang erfolgt dabei insbesondere an der Kante der jeweiligen Hartkompo nente oder wenige Millimeter zu dieser versetzt. Alternativ oder ergänzend können sich beispielsweise entsprechende zweite Teil-Dichtkonturen, welche gemeinsam eine zweite durchlaufende Dichtkontur bilden, an entsprechen den zweiten Abschnitten der zweiten Kante entlang erstrecken, beispielsweise entlang der Innenkante.
Die Dichtkonturen an der Außen- und Innenkante können dabei identisch oder im Wesentlichen identisch ausgeführt sein, dies führt zu einem beson ders gleichmäßigen Pressverhalten, womit eine besonders gleichmäßige Ab dichtung erzielt werden kann. Ebenso ist es aber möglich an beiden Kanten Dichtkonturen mit unterschiedlichen Eigenschaften auszubilden, um bei spielsweise mit einem Doppelprofil an der Außenkante eine besonders sichere Abdichtung zu erzielen, während zum Innenraum hin, d.h. an der Innenkante ein einfaches Profil angebracht sein kann. Insbesondere können für die Dicht kontur an der Innenkante und die Dichtkontur an der Außenkante auch unter schiedliche Materialien verwendet werden.
Weiterhin ist es möglich, dass die verbindende Weichkomponente an zumin dest zwei unterschiedlich orientierten Oberflächen, nämlich der entlang dem Dichtungsverlauf verlaufenden Kante - Außen- und/oder Innenkante - und an einer Oberfläche einer Endkante der Hartkomponente, welche quer zum Dich tungsverlauf orientiert ist, angespritzt ist. Damit umgreift die verbindende Weichkomponente die jeweiligen Hartkomponenten in einem entsprechen den Endbereich, was zu einer erhöhten Stabilität führt. Dies ist insbesondere bei nicht ringförmig geschlossenen Dichtungen vorteilhaft. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein ers ter Materialübergang, d. h. ein erster Materialwechsel zwischen Hartkompo nente und verbindender Weichkomponente und/oder ein zweiter Material übergang zwischen verbindender Weichkomponente und abdichtender Weichkomponente, unter einem von 90° relativ zum Verlauf der Dichtkontur und/oder relativ zur Haupterstreckungsebene der Dichtung verschiedenen Winkel, vorzugsweise einem Winkel von weniger als 60°, besonders bevorzugt von weniger als 45° verläuft. Das hat den Vorteil, dass die Dichtkontur nur minimal durch den Materialübergang beeinflusst wird, was die Dichtleistung verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Länge der verbindenden Weichkomponente in ihrer die Endkanten von Hart komponenten verbindendenden Erstreckung längs des Verlaufs der Dichtkon tur in der Haupterstreckungsebene der Dichtung zumindest 20 mm, bevorzugt zumindest 30 mm, bevorzugt zumindest 40 mm, bevorzugt zumindest 50 mm beträgt. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass die Länge der verbinden den Weichkomponente zwischen den Endkanten der an sie angrenzenden Hartkomponenten höchstens 150 mm oder 100 mm beträgt. Das hat den Vor teil, dass die gewünschte Flexibilität, insbesondere die Faltbarkeit, erreicht wird, dabei jedoch zugleich die durch die Hartkomponenten hergestellte Sta bilität weitgehend erhalten bleibt. Die Länge der verbindenden Weichkompo nente kann dabei auch einen Abstand der zugeordneten Hartkomponenten bezeichnen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die verbindende Weichkomponente zwi schen zwei Hartkomponenten mindestens 5-mal, vorzugsweise mindestens 8- mal, vorzugsweise mindestens 10-mal so breit ist wie die abdichtende Weich komponente an einer Kante einer Hartkomponente. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die verbindende Weichkomponente zwischen zwei Hartkomponenten maximal 100-mal, vorzugsweise maximal 60-mal so breit ist wie die abdich tende Weichkomponente an einer Kante einer Hartkomponente.
Die Breite der Dichtung bzw. - wenn an beiden Kanten der Dichtung eine Dichtkontur vorhanden ist - der Abstand der beiden Außenränder dieser Dichtkonturen ändert sich über den Verlauf der Dichtung bevorzugt maximal so, dass der schmälste Abschnitt eine Breite aufweist, der mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70% vorzugsweise mindestens 90% der Breite des breitesten Abschnitts aufweist. Insbesondere verändert sich die Breite zwi schen Abschnitten, in denen die Hartkomponente Träger ist, und Abschnitten, in denen die Weichkomponente Träger ist, kaum.
Die aus der verbindenden Weichkomponente gebildete Teil-Dichtkontur an einer Innen- bzw. Außenkante einer Hartkomponente besteht in einer bevor zugten Ausführungsform aus drei Abschnitten oder weist zumindest drei Ab schnitte auf. Ausgehend von der Weichkomponente erstreckt sich die aus der verbindenten Weichkomponente gebildete Teil-Dichtkontur zunächst insbe sondere unmittelbar an der betreffenden Kante der Hartkomponente. Dieser Abschnitt wird im Folgenden als Restabschnitt bezeichnet und erstreckt sich mindestens über 2 mm der betreffenden Kante. An diesen Bereich schließt sich üblicherweise ein Bereich an, in dem die abdichtende Weichkomponente unmittelbar an die betreffende Kante angebracht ist, wobei die abdichtende Weichkomponente in diesem Abschnitt an ihren nicht zur betreffenden Kante weisenden Außenoberflächen von der verbindenden Weichkomponente um geben ist. Der Übergang kann beispielsweise schräg (bspw. schräg zur Haupt erstreckungsebene der Dichtung und/oder zur Oberfläche der Hartkomponen te an der nächstliegenden Kante) verlaufen, daher wird dieser Abschnitt hier als Schrägbereich bezeichnet und erstreckt sich meist über 5 bis 15 mm. Der Übergang muss aber nicht notwendigerweise mit einer konstanten Abnahme der Höhe (bspw. senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung und/oder zur Oberfläche der Hartkomponente an der nächstliegenden Kante) oder/oder Breite (bspw. Parallel zur Haupterstreckungsebene der Dichtung) der verbindenden Weichkomponente und einer konstanten Zunahme der Höhe und/oder Breite der abdichtenden Weichkomponente verlaufen, auch andere Ab- und Zunahmen sind möglich, solange sich das Gesamtprofil nicht wesentlich ändert. An diesen Schrägbereich schließt sich ein Bereich an, in dem die Außenoberfläche der abdichtenden Weichkomponente noch voll ständig von der verbindenden Weichkomponente umgeben wird, wobei die Dicke der verbindenden Weichkomponente weiter abnimmt. Für eine stabile Verbindung der beiden Weichkomponenten ist der Grad der Abnahme jedoch wesentlich geringer als im Schrägbereich. Dieser letzte Bereich des Übergangs wird hier als Hüllbereich bezeichnet und erstreckt sich meist ebenfalls über 5 bis 15 mm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, bei der eine Aluminiumle gierung als Hartkomponente zum Einsatz kommt, ist vorgesehen, dass eine Dicke der Dichtlage senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung im Bereich der Dichtkonturen, insbesondere eine Dicke der abdichtenden und der verbindenden Weichkomponenten, zwischen 1,5 mm und 2,2 mm beträgt und/oder eine Dicke der Dichtlage im Bereich außerhalb der Dichtkonturen, insbesondere eine Dicke der Hartkomponente, zwischen 1,0 mm und 2,0 mm beträgt. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, bei der Stahl als Hartkomponente zum Einsatz kommt, ist vorgesehen, dass eine Dicke der Dichtlage senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung im Bereich der Dichtkonturen, insbesondere eine Dicke der abdichtenden und der verbin denden Weichkomponenten, zwischen 2,0 mm und 4,4 mm beträgt und/oder eine Dicke der Dichtlage im Bereich außerhalb der Dichtkonturen, insbesonde re eine Dicke der Hartkomponente, zwischen 1,8 mm und 4,0 mm beträgt. Diese Abmessungen haben sich hier als besonders vorteilhaft für Stabilität und Dichtverhalten der Dichtung erwiesen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass außer halb der Dichtkonturen eine Dicke der verbindenden Weichkomponente senk recht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung zwischen 50 % und 110 %, vorzugsweise zwischen 50% und 100% der Dicke der Hartkomponente be trägt. Auch dieses relative Maß hat sich als besonders vorteilhaft für die Ei genschaften der Dichtung erwiesen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass im nicht-gefalteten Zustand der Dichtung in Umlaufrichtung kein Kontakt zwi schen sich nächstliegenden Hartkomponenten besteht, die einander nächst- liegenden Hartkomponenten sind also über ihre gesamte Breite durch eine verbindende Weichkomponente voneinander getrennt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass im nicht gefalteten Zustand der Dichtung in Umlaufrichtung kein Kontakt zwischen sich nächstliegenden abdichtenden Weichkomponenten an derselben Dichtkante besteht, die einander nächstliegenden abdichtenden Weichkomponenten sind also über ihre gesamte Breite durch eine verbindende Weichkomponente voneinander getrennt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die beiden vorge nannten Ausführungsformen so miteinander kombiniert, dass die verbinden de Weichkomponente sich über die gesamte Breite der Dichtung erstreckt, also sowohl die einander in Umlaufrichtung nächstliegenden abdichtenden Weichkomponenten der ersten Dichtkante als auch die einander in Umlauf richtung nächstliegenden abdichtenden Weichkomponenten der zweiten Dichtkante jeweils durch die verbindende Weichkomponente getrennt sind.
Im zusammengeklappten Zustand kann es aber auch bei den drei vorgenann ten Ausführungsformen zum Kontakt zwischen den Elementen kommen, die im ausgeklappten Zustand einander nicht berühren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hartkomponente mehrere Durchgangsöffnungen für jeweilige Befestigungs mittel wie beispielsweise Schrauben aufweist. Die Durchgangsöffnungen kön nen entsprechend für Befestigungsmittel, die die beiden Gehäuseteile durch die Dichtung hindurch verbinden, vorgesehen sein, andererseits aber auch für Befestigungsmittel, die nur für eine einseitige Verbindung der Dichtung mit einem der Teile des Gehäuses vorgesehen sein, was beispielsweise bei einer Vormontage der Dichtung an einem der Teile des Gehäuses vorteilhaft ist. Neben Schrauben und Bolzen können beispielsweise auch Clips oder Befesti gungsstifte mit flexiblem Schaft, insbesondere aus Kunststoff, verwendet werden. Damit kann die Dichtung einerseits besonders leicht an dem zugehö rigen Gehäuse vormontiert werden, andererseits wird so bei Verbindung der Gehäuseteile durch die Dichtung hindurch ein gleichmäßiger Druck auf die Dichtkonturen, gerade wenn zwei vorhanden sind, erreicht und es kann auch Platz gespart werden.
Ebenso ist es möglich, dass die Dichtung selbst auskragende Elemente auf weist, die zur Vormontage an einem oder beiden Gehäuseteilen dienen. Dabei können entsprechende Elemente insbesondere aus der Weichkomponente gebildet sein. Sie können sich dabei unmittelbar, d.h. im Wesentlichen senk- recht zur Haupterstreckungsebene der Flachdichtung aus der (restlichen) Weichkomponente heraus fortsetzen. Weist die Hartkomponente eine elas- tomere Beschichtung auf, so kann ein solches Vormontageelement auch aus dieser Beschichtung oder an diese Beschichtung (an-)geformt sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dichtlage eine um eine Öffnung der Dichtung und/oder einen Innenraum ei nes Gehäuses umlaufende Dichtlage ist und zumindest zwei verbindende Weichkomponenten aufweist, so dass die durchgehende Dichtkontur eine um die Öffnung der Dichtung und/oder den Innenraum des Gehäuses umlaufende Dichtkontur ist. Dadurch kann eine einteilige Dichtung in besonders großem Format bereitgestellt werden, welche dennoch leicht hergestellt und trans portiert werden kann, und überdies wiederverbaubar ist.
Unabhängig davon kann die Dichtung mehr als zwei Hartkomponenten, also beispielsweise N Hartkomponenten sowie entsprechend mehr als eine, das heißt N > 2 (bei geschlossen umlaufenden Dichtungen bevorzugt N, bei offe nen Dichtungen bevorzugt N-l) verbindende Weichkomponenten aufweisen, welche die entsprechenden Hartkomponenten verbinden. Damit kann im We sentlichen unabhängig von der Größe und/oder Form der Dichtung und damit des Gehäuses eine kompakt zu transportierende, einfach herzustellende Dich tung bereitgestellt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Gehäuse oder eine Gehäusekomponente (wel che auch als Gehäuseteil bezeichnet werden kann), insbesondere einer Kraft fahrzeugbatterie oder eines Kraftfahrzeugbatteriekastens, welche eine Dich tung nach einer der beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In diesem Fall ist die Dichtung, welche an sich an den Stellen der Weichkomponente leicht biegbar und damit insgesamt zerstörungsfrei faltbar ist, in vormontier tem Zustand mit den Hartkomponenten an dem Gehäuse oder der Gehäusekomponente verbunden und insofern an der oder den verbindenden Weichkomponenten nicht mehr faltbar.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskom binationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombina- tionen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen oder abhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmals kombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche darge legten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schemati scher Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein beispielhaftes Gehäuse mit darin angeordneten Batteriezellen und einer beispielhaften Dichtung;
Fig. 2 eine beispielhafte Ausführungsform einer Dichtung in einer
Schnittdarstellung mit Schnittebene parallel zur Haupterstre ckungsebene der Dichtung;
Fig. SA einen vergrößerten Abschnitt der Dichtung aus Fig. 2;
Fig. 3B eine alternative Ausgestaltung des in Fig. 3A gezeigten Aus schnitts;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Details einer beispielhaften
Ausführungsform einer Dichtung in geklapptem Zustand;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der beispielhaften Ausführungs form einer Dichtung mit senkrecht zur Haupterstreckungsebene verlaufender Schnittebene; Fig. 6 eine weitere perspektivische Darstellung der Dichtung aus Fig. 5 mit einer entlang dem Dichtungsverlauf verschobenen Schnitt ebene;
Fig. 7 eine weitere perspektivische Schnittansicht des Beispiels von Fig. 5 mit im Vergleich zur Darstellung von Fig. 6 nochmals verschobener Schnittebene;
Fig. 8 eine Detaildarstellung einer Dichtkontur; und
Fig. 9 in fünf Teilbildern 9A, 9B, 9C, 9D und 9E Ausführungsformen einer
Dichtung mit Vormontageelementen.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Komponenten mit den glei chen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug-Batteriegehäuse als Gehäuse 1 mit darin ange ordneten Batteriemodulen 4a bis 4e einer Fahrzeugtraktionsbatterie. Das Ge häuse 1 weist dabei eine Wanne als Unterteil 2 und einen Deckel als Oberteil 3 auf. Die Batteriemodule 4a bis 4e sind in einem Innenraum 7 des Gehäuses 1 untergebracht. Im vorliegenden Beispiel weist das Gehäuse 1 oberhalb der Batteriemodule 4a bis 4e zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 einen Spalt 6 auf, den abzudichtenden Spalt 6. Entsprechend ist vorliegend eine Dichtung 10 in den Spalt 6 eingelegt, um diesen abzudichten. Die Dichtung 10 verläuft dazu vorliegend entsprechend umlaufend um den Innenraum 7 des Gehäuses 1 und weist entsprechend im gezeigten Beispiel eine Öffnung 13 (Fig. 2) auf, in welcher sich der Innenraum 7 der Wanne 2 befindet.
Derartige Gehäuse weisen typischerweise Dimensionen von über 1 m zumin dest in Längs- oder in Breiten-Richtung oder in Längs- und Breiten-Richtung auf, so dass die Dichtung 10, welche bevorzugt als Flachdichtung ausgeführt ist, typischerweise in Umlaufrichtung eine Länge von mehreren Metern auf weist.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Dichtung 10 in einer Schnittansicht, wobei die Schnittebene parallel zur Haupterstreckungsebene der Dichtung 10 verläuft. Die vorliegende Ausführungsform weist entspre chend N Hartkomponenten 11a bis llf und N verbindende Weichkomponen ten 12a bis 12f auf, welche die jeweiligen Hartkomponenten derart verbinden, dass jeweils zwei Hartkomponenten 11a, 11b durch eine Weichkomponente 12a verbunden sind. Dabei ist im gezeigten Beispiel N=6. Durch die gleich vie len Hart- und Weichkomponenten 11a bis llf und 12a bis 12f wird entspre chend vorliegend eine Dichtung 10 mit einer Öffnung IS gebildet. Eine derar tige Dichtung 10 kann auch als ringförmige Dichtung 10 bezeichnet werden. Die Dichtung 10 weist dabei vorliegend an einer der Öffnung 13 zugewandten Innenkante 15a, 15b (Fig. 3A) der Hartkomponenten lla-llf eine durchgängi ge Dichtkontur 14a auf, als auch eine weitere durchgängige Dichtkontur 14b an einer der Öffnung 13 abgewandten Außenkante 15a', 15b' (Fig. 3A) der Hartkomponenten 11a bis llf. Die Eigenschaften der durchgängigen Dicht konturen 14a, 14b des vorliegenden Beispiels werden in den folgenden Figu ren noch genauer anhand der innenliegenden durchgängigen Dichtkontur 14a erläutert.
In der vorliegenden Ausführungsform weisen die Hartkomponenten 11a bis llf auch jeweilige Durchgangsöffnungen 16 für entsprechende Befestigungs mittel auf. Diese können wie dargestellt als herkömmliche Rundlöcher gestal tet sein, sie können aber auch speziell ausgestaltet sein, um die elektromag netische Verträglichkeit zu verbessern, beispielsweise so, dass sie durch be sondere Rauigkeiten an ihren Oberflächen im verbauten Zustand einen unmit telbaren Metall-Metall-Kontakt mit dem Befestigungsmittel, beispielsweise einer Schraube, hersteilen.
Die Breite b der Dichtung ist in vielen Bereichen konstant. Insbesondere er folgt am Übergang von einer Hartkomponente 11a bis llf zu einer an diese angrenzende Weichkomponente 12a bis 12f keine wesentliche Änderung der Breite b der Dichtung.
Fig. 3A zeigt nun Detail 20 aus Fig. 2. Die beiden Hartkomponenten 11a, 11b weisen hier die innenliegenden Kanten 15a, 15b sowie die außenliegenden Kanten 15a', 15b' auf, sowie die entgegengesetzt zueinander orientierten Endkanten 15a" und 15b". Zwischen den Endkanten 15a" und 15b" ist die verbindende Weichkomponente 12a angeordnet. An die beiden Hartkompo nenten 11a, 11b sind dabei vorliegend jeweils zwei abdichtende Weichkom ponenten 17a, 17a' bzw. 17b, 17b' angespritzt, wobei die innenliegenden ab dichtenden Weichkomponenten 17a, 17b eine innenliegende Teil-Dichtkontur 18a, 18b bilden und die außenliegenden abdichtenden Weichkomponenten 17a', 17b' jeweilige außenliegende Teil-Dichtkonturen 18a', 18b'. Durch die verbindende Weichkomponente 12a wird vorliegend entsprechend eine in nenliegende Teil-Dichtkontur 19a sowie eine außenliegende Teil-Dichtkontur 19a' gebildet. Die Länge L der verbindenden Weichkomponente 12a bezeich net diejenige Länge, über die die verbindende Weichkomponente die Hart komponenten 11a, 11b verbindet, sie erstreckt sich nicht in die Bereiche, in denen die Teil-Dichtkonturen 19a, 19a' den Kanten der Hartkomponenten 11a, 11b benachbart sind.
Die innenliegenden Teil-Dichtkonturen 18a, 18b, 19a bilden dabei mit den entsprechenden Teil-Dichtkonturen der anderen Weichkomponenten, welche den anderen Hartkomponenten 11c bis llf zugeordnet sind, und den entspre chenden innenliegenden Teil-Dichtkonturen der weiteren verbindenden Weichkomponenten 12b bis 12f die innenliegende durchgängige Dichtkontur 14a. Entsprechend bilden die außenliegenden Teil-Dichtkonturen 18a', 19a' und 18b' gemeinsam mit den Teil-Dichtkonturen der weiteren Weichkompo nenten, welche den weiteren Hartkomponenten 11c bis llf zugeordnet sind, sowie den außenliegenden Teil-Dichtkonturen der weiteren Weichkomponen ten 12b bis 12f die außenliegende Dichtkontur 14b. Der gezeigte Ausschnitt 20 beschreibt im gezeigten Beispiel entsprechend mutatis mutandis auch die anderen Hartkomponenten 11c bis llf mit den zugeordneten abdichtenden Weichkomponenten sowie die entsprechenden verbindenden Weichkompo nenten 12b bis 12f.
Vorliegend sind die abdichtenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b, 17b' an die entsprechenden innenliegenden Kanten 15a, 15b und außenliegenden Kanten 15a', 15b' der jeweiligen Hartkomponenten 11a, 11b angespritzt. Da bei sind die abdichtenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b, 17b' entlang der Kanten 15a, 15a', 15b, 15b' nur über einen jeweiligen Teilabschnitt 21a, 21b der jeweiligen Hartkomponenten 11a, 11b angespritzt, d. h. die abdich tenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b, 17b' erstrecken sich nicht voll- ständig entlang der jeweiligen Kanten 15a, 15a', 15b, 15b'. Vielmehr ist an den verbleibenden, nicht von den abdichtenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b, 17b' abgedeckten Restabschnitten 22a, 22b der Hartkomponenten 11a, 11b vorliegend direkt die verbindende Weichkomponente 12a angespritzt, welche hier auch direkt an die Endkanten 15a", 15b" angespritzt ist. Damit umgreift die verbindende Weichkomponente 12a die jeweilige Hartkompo nenten 11a, 11b in der Haupterstreckungsebene der Dichtung 10, der x-z- Ebene, und ist besonders gut an den Hartkomponenten 11a, 11b gehalten. Im gezeigten Beispiel gehen die abdichtenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b, 17b' entlang dem Verlauf der Dichtung, d. h. vorliegend in z-Richtung, nicht abrupt, also nicht senkrecht zur z-Richtung, sondern fließend in die ver bindende Weichkomponente 12a über, was zu einer verbesserten durchgän gigen Dichtkontur 14a, 14b führt. Der Übergang wird in den nachfolgenden Figuren noch detaillierter dargestellt.
Fig. 3B zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Ausschnitts 20 einer Flach dichtung 10, wie er in Fig. 3A dargestellt ist. Wiederum ist die Weichkompo nente 12a auch direkt an die Endkanten 15a", 15b" angespritzt, allerdings sind die Endkanten 15a", 15b" anders als in Fig. 3A und auch untereinander unterschiedlich ausgestaltet. Während die Endkante 15a" nur eine geringe Strukturierung aufweist, ist die Endkante 15b" mit Hinterschnitten versehen, die deutlich ausgeprägter als diejenigen in Fig. 3A ausgebildet sind.
Während in Fig. 3A die außenliegende Dichtkontur 14b etwa ein Fünftel brei ter ist als die innenliegende Dichtkontur 14a, ist in Fig. 3B die innenliegende Dichtkontur 14a näherungsweise doppelt so breit wie die außenliegende Dichtkontur 14b.
Der Übergang zwischen den Teil-Dichtkonturen 18b, 18b' der abdichtenden Weichkomponenten 17b, 17b' der Hartkomponente 11b und den Teil- Dichtkonturen 19a, 19a' ist an der innenliegenden Dichtkontur 14a im We sentlichen identisch wie an der außenliegenden Dichtkontur 14b, allerdings sind die abgedeckten Restabschnitte 22b der Hartkomponente 11b wesentlich kürzer als im Beispiel der Fig. 3A.
Der Übergang zwischen der Teil-Dichtkontur 18a der abdichtenden Weich- komponente 17a der Hartkomponente 11a und der Teil-Dichtkontur 19a der innenliegenden Dichtkontur 14a weicht erheblich vom Übergang zwischen der Teil-Dichtkontur 18a' der abdichtenden Weichkomponente 17a' der Hart komponente 11a und der Teil-Dichtkontur 19a' der außenliegenden Dichtkon tur 14b ab: der Schrägbereich 23a ist im Wesentlichen doppelt so lang wie der entsprechende Schrägbereich 23a', ebenso ist der Hüllbereich 24a im Wesent lichen doppelt so lang wie der Hüllbereich 24a'. Auch der abgedeckte Restab schnitt 22a der innenliegenden Kante 15a ist im Wesentlichen doppelt so lang wie der abgedeckte Restabschnitt 22a' der außenliegenden Kante 15a'.
In Fig. 4 ist eine beispielhafte perspektivische Ansicht der beschriebenen Dich tung in einem beispielhaften gefalteten Zustand gezeigt. Besonders gut ist dabei erkennbar, dass ein Materialübergang M zwischen den abdichtenden Weichkomponenten 17a, 17a', 17b' und der verbindenden Weichkomponente 12a quer zur Richtung D des Verlaufs (Verlaufsrichtung D) der Dichtung ver läuft, und dabei in der Verlaufsrichtung D versetzt zu einem Materialübergang M' zwischen der Weichkomponente 12a und den jeweiligen Hartkomponen ten 11a, 11b ist. Dieser weitere Materialübergang M' verläuft dabei ebenfalls zumindest über einen Großteil der Breite b der Dichtung 10 ebenfalls quer zu der Verlaufsrichtung D der Dichtung. Anders als in Fign. 3A, 3B sind die End kanten 15a", 15b" hier ohne jegliche Hinterschnitte ausgeführt.
In Fig. 5 ist eine perspektivische Schnittansicht der Dichtung 10 dargestellt. Die Schnittebene verläuft hier senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Dichtung, d. h. senkrecht zur x-z-Ebene, und senkrecht zur Verlaufsrichtung D der Dichtung 10. Dabei ist im vorliegenden Beispiel die verbindende Weich komponente 12a zur besseren Verbindung mit der abdichtenden Weichkom ponente 17a diese entlang der Kante 15a bereichsweise umgreifend an die abdichtende Weichkomponente 17a angespritzt. Der gezeigte Schnitt liegt also im Hüllbereich 24a, siehe auch Fig. 3B. Entsprechend ist die abdichtende Weichkomponente 17a in Verlaufsrichtung D nach dem sichtbaren Material übergang M zwar von außen nicht mehr sichtbar, setzt sich aber unter der verbindenden Weichkomponente 12a in Richtung der Endkante 15a" (Fig. 3A) der Hartkomponente 11a fort, um so eine verbesserte Lebensdauer und Dichtleistung zu erreichen. Ein solcher Übergang ist nicht nur bei einem Dop pelprofil der Dichtkontur wie hier gezeigt möglich, sondern auch bei einem einfachen Profil der Dichtkontur oder einem sonstigen anders gestalteten Pro fil der Dichtkontur.
In Fig. 6 ist eine perspektivische Schnittansicht entsprechend Fig. 5 dargestellt, wobei die Schnittebene jedoch entgegen der Verlaufsrichtung D der Dichtung verschoben ist. Entsprechend ist die verbindende Weichkomponente 12a (Fig. 5) hier nicht mehr zu sehen, lediglich die Hartkomponente 11a mit der daran angebrachten abdichtenden Weichkomponente 17a und der Dichtkontur 14a, 18a ist im gezeigten Abschnitt der Dichtung 10 vorhanden.
In Fig. 7 schließlich ist eine entsprechende perspektivische Schnittansicht mit einer im Vergleich zu Fig. 5 in positiver Verlaufsrichtung D der Dichtung ver schobenen Schnittebene dargestellt. An der Schnittfläche ist dabei ausschließ lich die verbindende Weichkomponente 12a zu sehen, entsprechend ist die Dichtung 10 auch im Bereich der Teil-Dichtkontur 19a vollständig durch die zweite Weichkomponente 12a gebildet und nicht wie in Fig. 5 gezeigt teilwei se durch die verbindende Weichkomponente 12a und teilweise durch die ab dichtende Weichkomponente 17a.
Fig. 8 stellt einen Schnitt durch einen Abschnitt einer Flachdichtung 10 dar. Die Darstellung verdeutlicht von rechts nach links den Übergang vom aus schließlich verbindenden Teil der verbindenden Weichkomponente 12a hin zu einer Hartkomponente 11a, bei der die Teil-Dichtkontur 19a im äußerst linken Bereich ausschließlich von der abdichtenden Weichkomponente 17a' gebildet wird. Die verbindende Weichkomponente umgibt dabei die Endkante 15a", folgt der schrägen Kante 15a'" und verläuft dann im abgedeckten Restab schnitt 22a' der außenliegenden Kante 15a' über wenige Millimeter, wobei die verbindende Weichkomponente 12a im abgedeckten Restabschnitt 22a' aus schließlich aus der Teil-Dichtkontur 19a besteht. Im Schrägbereich 23a' ist hingegen die abdichtende Weichkomponente 17a' an die außenliegende Kan te 15a' angebracht, insbesondere angespritzt. Die verbindende Weichkompo nente 12a ist in diesem Schrägbereich 23a' nicht an die außenliegende Kante 15a' angebracht, sondern auf die abdichtende Weichkomponente 17a', dabei nimmt der Anteil der abdichtenden Weichkomponente 17a' nach links immer weiter zu und der Anteil der verbindenden Weichkomponente 12a immer weiter ab. Die Dichtkontur 14b verändert in diesem Schrägbereich hingegen ihre Profilform nicht. Im sich links anschließenden Hüllbereich umgibt die ver bindende Weichkomponente 12a die abdichtende Weichkomponente 17a' nur noch schalenförmig, wobei die Dicke der so gebildeten Haut nach links weiter abnimmt, so dass links vom Hüllbereich die abdichtende Weichkompo nente 17a' freiliegt und allein die Teil-Dichtkontur 18a' ausbildet.
Fig. 9 stellt in vier Teilbildern 9A, 9B, 9C und 9D Schnittdarstellungen (Fig. 9A) von Dichtungen 10 bzw. Ausschnitten (Fign. 9B, 9C, 6D) aus solchen dar, in denen die Dichtung jeweils ein integrales Vormontageelement 50 aufweist. In einem weiteren Teilbild 9E ist eine Schnittdarstellung einer Dichtung darge stellt, in der ein separat ausgebildetes Vormontageelement aufgenommen ist.
Fig. 9A zeigt hierzu eine in einem Spalt 6 zwischen einem Deckel 3 und einer Wanne 2 verbaute Dichtung 10 mit zwei Dichtkonturen 14a, 14b. Aus der au ßenliegenden Dichtkontur 14b erstreckt sich ein Fortsatz als Vormontageele ment 50 in Richtung des Deckels 3, das in diesem in einer Aussparung 30 auf genommen ist und mittels eines Hinterschnitts 31 an einem einfachen Lösen gehindert wird.
Fig. 9B zeigt wiederum ein Vormontageelement 50, das in einer Aussparung 30 des Deckels 3 aufgenommen ist, wobei hier die Aussparung nach oben hin offen ausgeführt ist. Anders als im Beispiel der Fig. 9A erstreckt sich das Vor montageelement 50 nun nicht im Bereich der abdichtenden Weichkomponen te 17a' der Dichtkontur 14b, sondern im Bereich der Hartkomponente 12. Letztere weist hier eine Beschichtung auf beiden Oberflächen 41, 42 auf, die sich - nicht sichtbar - einstückig aus der abdichtenden Weichkomponente fortsetzt. Der Fortsatz setzt sich hier nun einstückig aus dieser Beschichtung fort und wird in der Aussparung 30 klemmend gehalten.
Fig. 9C zeigt ein ähnliches Vormontageelement 50 wie Fig. 9B, wobei hier das Vormontageelement 50 über den Deckel 3 hinausragt bzw. mit einem pilzför migen Kopf 32 auf der Außenoberfläche des Deckels 3 anliegt und so gehalten wird.
In Fig. 9D zeigt ein Vormontageelement 50, das als solches vollständig aus der Weichkomponente gebildet ist. Es kann sowohl aus der verbindenden als auch aus der abdichtenden Weichkomponente gebildet sein und somit wie das Aus führungsbeispiel der Fig. 9A als Fortsatz einer Dichtkontur ausgebildet sein oder sich aus einem zwei Endkanten verbindenden Abschnitt der verbinden den Weichkomponente in Richtung des Deckels 3 fortsetzen. Der Hinterschnitt 31 ist nur so weit auskragend gestaltet, dass einerseits ein einfa ches Einführen in die Durchgangsöffnungen 16, 30 möglich ist und anderer seits das zusätzliche, im Wesentlichen ringförmige Befestigungselement 55 dauerhaft festgehalten werden kann. Fig. 9E zeigt wie Fig. 9A eine in einem Spalt 6 zwischen einem Deckel 3 und einer Wanne 2 verbaute Dichtung 10 mit zwei Dichtkonturen 14a, 14b. In der Hartkomponente 12 ist eine Durchgangsöffnung 16 und im Deckel 3 eine Durchgangsöffnung 30 vorgesehen. Durch diese beiden Durchgangsöffnungen 16, 30 ist ein Vormontageelement 50 geführt, das auf der Oberseite des De- ckels 3 einen Kopf 32 mit einem Hinterschnitt 31 und auf der der Wanne 2 zugewandten Unterseite der Dichtung 10 einen Fuß 33 mit einem Hinterschnitt 34 aufweist. Die beiden Hinterschnitte 31, 34 verhindern ein Lösen des Vormontageelements 50 von der Dichtung 10 und dem Deckel 3. Sowohl der Kopf 32 als auch der Fuß 33 sind nicht umlaufend auskragend aus- geführt, so dass eine einfache Montage mittels Einschiebens und Drehens des
Vormontagelements 50 möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Dichtung (10) zur Abdichtung eines um einen Innenraum (13) eines Gehäuses (1), insbesondere eines Kraftfahrzeug-Batteriegehäuses oder eines Kraftfahrzeug-Batteriekastengehäuses, umlaufenden Spaltes (6) in dem Gehäuse (1) mit mindestens einer Dichtlage;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtlage mindestens zwei Hartkomponenten (lla-llf) aufweist, welche durch eine im Vergleich zu den Hartkomponenten (lla-llf) weiche verbindende Weichkomponente (12a-12f) verbunden sind, wobei zumindest jeweils mindestens eine an den Hartkomponenten (lla-llf) durch eine jeweilige abdichtende Weichkomponente (17a, 17a', 17b, 17b') gebildete Teil-Dichtkontur (18a, 18a', 18b, 18b') mit mindestens einer durch die verbindende Weichkomponente (12a-12f) gebildeten Teil-Dichtkontur (19a, 19a') eine durchgängige Dichtkontur (14, 14a') bildet.
2. Dichtung (10) nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen abdichtenden Weichkomponenten (17a, 17a', 17b, 17b') an der zugeordneten Hartkomponente (lla-llf) mit einem Spritzguss verfahren angebracht sind und die verbindende Weichkomponente (12a-12f) an beiden Hartkomponenten (lla-llf) und/oder den jeweili gen abdichtenden Weichkomponenten (17a, 17a', 17b, 17b') mit ei nem Spritzgussverfahren angebracht ist.
3. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hartkomponenten (lla-llf) teilweise oder ganz aus einem Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung oder einem Stahl, vorzugswei se einem Aluminiumblech oder einem Stahlblech, oder einem
Thermoplast oder einem Duroplast bestehen und die Weichkompo nenten (17a, 17a', 17b, 17b') teilweise oder ganz aus einem Elastomer bestehen.
4. Dichtung (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Elastomer ein NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) und/oder ein EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) und/oder ein EVM (Ethyl- Vinyl-Acetat-Copolymer) und/oder ein ACM (Polyacrylat-Kautschuk) und/oder ein AEM (Ethylen-Acrylat-Kautschuk) und/oder ein HNBR (Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) und/oder ein VMQ (Vinyl- Methyl-Silikon) und/oder ein PMQ (Phenyl-Silikon) und/oder ein PVMQ (Phenyl-Vinyl-Methyl-Silikon) und/oder ein FVMQ (Fluor-Vinyl- Methyl-Silikon) und/oder ein FKM (Fluorpolymer-Kautschuk) ist oder enthält.
5. Dichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Thermoplast ein Polyphenylensulfid (PPS) und/oder ein
Polyetherimid (PEI) und/oder ein Polyimid (PI) und/oder ein
Polyphthalamid (PPA) und/oder ein Polyetheretherketon (PEEK) und/oder ein Polyamid (PA) ist oder enthält.
6. Dichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Duroplast ein Polyesterharz (UP) und/oder ein Vinylesterharz (VE) und/oder ein Epoxidharz (EP) und/oder ein Phenolharz (PF) und/oder ein Melamin-Formaldehyd-Harz (MF) ist oder enthält.
7. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Hartkomponenten (lla-llf) flach sind, und sich die durch die ab dichtenden Weichkomponenten (17a, 17a', 17b, 17b') gebildeten Teil- Dichtkonturen (18a, 18a', 18b, 18b') jeweils entlang einer Kante (15a, 15a', 15b, 15b') der zugehörigen Hartkomponente (lla-llf) nur über einen Teilabschnitt (21a, 21b) der Kante (15a, 15a', 15b, 15b') erstre cken, und die durch die verbindende Weichkomponente (12a-12f) ge bildete Teil-Dichtkontur (19a, 19a') sich über einen verbleibenden Restabschnitt (22a, 22b) der Kante (15a, 15a', 15b, 15b') entlang der Kante (15a, 15a', 15b, 15b') erstreckt.
8. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Materialübergang (M') zwischen Hartkomponente (lla-llf) und verbindender Weichkomponente (12a-12f)und/oder ein Materialüber gang (M') zwischen verbindender Weichkomponente (12a-12f) und abdichtender Weichkomponente (17a, 17a', 17b, 17b') unter einem von 90° relativ zum Verlauf der durchgängigen Dichtkontur (14a, 14b) und/oder relativ zur Haupterstreckungsebene der Dichtung (10) verschiedenen Winkel, vorzugsweise einem Winkel von weniger als 60°, besonders bevorzugt von weniger als 45° verläuft.
9. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Länge (L) der verbindenden Weichkomponente (12a-12f) zumin dest 20mm, bevorzugt zumindest SOmm, bevorzugt zumindest 40mm, bevorzugt zumindest 50mm beträgt.
10. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dicke der Dichtlage im Bereich der Dichtkonturen (14a, 14a', 18a, 18a', 18b, 18b', 19a, 19a') zwischen 1,5mm und 4,4mm beträgt und/oder eine Dicke der Dichtlage im Bereich außerhalb der Dichtkon turen (14a, 14a', 18a, 18a', 18b, 18b', 19a, 19a'), insbesondere eine Di cke der Hartkomponente (lla-llf), zwischen 1,0mm und 2,0mm im Falle einer Hartkomponente aus Stahl und zwischen 1,8 und 4 mm im Falle einer Hartkomponente aus einer Aluminiumlegierung beträgt.
11. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dicke der verbindenden Weichkomponente (12a-12f, 17a, 17a', 17b, 17b') außerhalb der Dichtkonturen zwischen 50% und 110%, vor zugsweise zwischen 50% und 100% der Dicke der Hartkomponente (lla-llf) beträgt.
12. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Hartkomponente (lla-llf) mehrere Durchgangsöffnungen (16) für jeweilige Befestigungsmittel aufweist.
13. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtlage eine um eine Öffnung (13) der Dichtung (10) und/oder einen Innenraum (7) eines Gehäuses (1) umlaufende Dichtlage ist und zumindest zwei verbindende Weichkomponenten (12a-12f) aufweist, sodass die durchgehende Dichtkontur (14a, 14b) eine um die Öffnung (13) der Dichtung (10) und/oder den Innenraum (7) des Gehäuses (1) umlaufende Dichtkontur ist.
14. Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite der Dichtung sich über den Verlauf der Dichtung maximal so än dert, dass der schmälste Abschnitt eine Breite aufweist, welche mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70% besonders bevorzugt mindestens 90% der Breite des breitesten Abschnitts beträgt.
15. Gehäuse (1) oder Gehäusekomponente, insbesondere einer Kraftfahr zeug-Batterie (4a-4e) oder eines Kraftfahrzeug-Batteriekastens, mit ei ner Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche.
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