-
Die Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung zum Einbau in einen Abgaskühler für die Abgasrückführung eines Verbrennungsmotors sowie einen eine solche Flachdichtung enthaltenden Abgaskühler.
-
Bei Verbrennungsmotoren, insbesondere Hubkolbenmotoren, wird zur Reduzierung der Schadstoffe in den den Motor verlassenden Abgasen der dem Motor zugeführten Frischluft in bestimmten Betriebszuständen des Motors über eine Abgasrückführung (im Folgenden kurz als AGR bezeichnet) Abgas zugeführt, wobei zuvor das rückgeführte Abgas meistens gekühlt wird – zu diesem Zweck enthält die AGR dann einen Abgaskühler.
-
Es gibt nun Abgaskühler mit einem vom zu kühlenden Abgas durchströmbaren Kühlbereich und einem Bypassbereich, durch welchen hindurch das Abgas oder ein Teil des Abgasstroms ungekühlt durch den Abgaskühler geführt werden kann. Dazu wird am Eingang des Abgaskühlers, das heißt in dessen Einströmbereich eine Steuervorrichtung, insbesondere in Form einer Bypassklappe vorgesehen, um das Abgas in den Kühlbereich und/oder in den Bypassbereich des Abgaskühlers einzuleiten, das heißt mit der Bypassklappe wird der Strömungswiderstand des Bypassbereichs und/oder des Kühlbereichs gesteuert.
-
Im Folgenden wird der Einfachheit halber der Kühlbereich eines solchen Abgaskühlers als Kühlkanal und der Bypassbereich als Bypasskanal bezeichnet werden.
-
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Abgaskühler, welcher ein von Abgasen durchströmbares längliches Kühlergehäuse aufweist, das einen Kühlkanal und einen Bypasskanal aufnimmt, welche in Gehäuselängsrichtung gesehen im Gehäuse unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, wobei das Kühlergehäuse einen den Kühlkanal und den Bypasskanal umgebenden Gehäusemantel sowie in mindestens einem seiner Längsendbereiche einen dem Einbau des Abgaskühlers in die AGR dienenden Gehäusedeckel mit wenigstens einer Abgas-Durchlassöffnung aufweist, zwischen dem im Ein- bzw. Abströmbereich des Abgaskühlers angeordneten Gehäusedeckel und dem Gehäusemantel eine eine Dichtebene definierende metallische Flachdichtung eingespannt ist, im Kühlkanal eine Gas-durchströmbare Kühlvorrichtung angeordnet und in dem vom Gehäusemantel umgebenen Kühlerbereich zwischen Kühl- und Bypasskanal eine gaswirksame Trennvorrichtung vorgesehen ist, die sich zumindest nahezu bis zur Dichtebene erstreckt. Eine solche Trennvorrichtung ist erforderlich, um längs der beiden Kanäle einen Übergang von Abgasen vom Kühlkanal in den Bypasskanal bzw. umgekehrt zumindest weitestgehend zu unterbinden und zu gewährleisten, dass zumindest nahezu allein durch die Einstellung der Bypassklappe bestimmt werden kann, ob die Abgase nur durch den Kühlkanal oder nur durch den Bypasskanal strömen oder in welchem Verhältnis die Abgase die beiden Kanäle durchströmen.
-
Vorgeschlagen wurde schon ein Abgaskühler der in Rede stehenden Art, bei dem im Kühlergehäuse nebeneinander ein Kühlkanal und ein Bypasskanal angeordnet sind, an deren Bildung ein die beiden Kanäle umgebender äußerer Gehäusemantel des Kühlergehäuses teilnimmt, welcher, in Gehäuselängsrichtung gesehen (bzw. im Schnitt senkrecht zur Gehäuselängsrichtung) ebenso wie der Kühl- und der Bypasskanal einen rechteckigen Querschnitt hat; der nach außen (nicht zum Bypasskanal hin) durch den Gehäusemantel begrenzte Kühlkanal wird durch mehrere Kühlrippen in mehrere, sich in Gehäuselängsrichtung erstreckende Abgas-Strömungspfade unterteilt, wobei die Kühlrippen plattenartig gestaltet sind, ungefähr parallel zueinander und im Querabstand voneinander verlaufen sowie sich über die Länge des Gehäusemantels in Gehäuselängsrichtung und quer hierzu erstrecken. Im Bereich des Kühlkanals sind die Kühlrippen als von einem Kühlmittel durchströmbare Hohlkörper gestaltet, die Kühlrippen durchqueren aber auch den Bypasskanal, in dessen Bereich die metallischen Kühlrippen jedoch flachgedrückt sind, keine Hohlkörper mehr bilden und infolgedessen dort nicht vom Kühlmittel durchströmt werden. Zwischen einander benachbarten Kühlrippen sowie zwischen dem Gehäusemantel und den beiden diesem benachbarten Kühlrippen verlaufen im Kühlkanal lamellenartige Blechelemente, die – in Gehäuselängsrichtung gesehen – einen mäanderförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Mäanderbögen mit den einander benachbarten Kühlrippen bzw. mit dem Gehäusemantel und den diesem benachbarten Kühlrippen verlötet sind. Die lamellenartigen Blechelemente erstecken sich in Gehäuselängsrichtung nahezu über die gesamte Länge des Gehäusemantels und enden in Durchströmrichtung des Abgaskühlers in einem geringen axialen Abstand von der zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäusemantel eingespannten Flachdichtung, wobei die lamellenartigen Blechelemente zwischen ihren Mäanderbögen und damit zwischen einander benachbarten Kühlrippen bzw. zwischen dem Gehäusemantel und den beiden diesem benachbarten Kühlrippen wandartige Stegbereiche bilden, die – in Gehäuselängsrichtung gesehen – quer zu den plattenartigen Kühlrippen verlaufen und zwischen Kühl- und Bypasskanal Trennwände bilden, welche allerdings in geringem Abstand von der Flachdichtung enden. Durch die lamellenartige Blechelemente wird die kühlwirksame Oberfläche der Kühlvorrichtung im und längs des Kühlkanals vergrößert.
-
Um bei diesem Abgaskühler im Bereich zwischen den Enden der lamellenartigen Blechelemente und der Flachdichtung einen Gasübergang vom Kühlkanal in den Bypasskanal bzw. in umgekehrter Richtung zu minimieren, wurde schon vorgeschlagen, zwischen den der Flachdichtung zugekehrten Randbereichen der Kühlrippen und der durch die Flachdichtung definierten Dichtebene einen Blechsteg anzuordnen, welcher den vom Gehäusemantel umgebenen Kühlerbereich zwischen Kühl- und Bypasskanal überquert und an seinen beiden Längsseiten mit vom Stegblech gebildeten lappenartigen Abschirmelementen versehen ist, welche in Längsrichtung des eigentlichen Blechstegs voneinander beabstandet sind, von diesem in den Kühl- bzw. den Bypasskanal hinein abstehen und sowohl zwischen einander benachbarte Kühlrippen bzw. zwischen den Gehäusemantel und die beiden diesem benachbarten Kühlrippen als auch zwischen einander benachbarte Stegbereiche der im Kühlkanal vorgesehenen lamellenartigen Blechelemente eingreifen. Eine solche Abgaskühlerkonstruktion hat jedoch die folgenden Nachteile: Zwischen dem Blechsteg und der Flachdichtung muss abgedichtet werden, um dort einen Gasübergang vom Bypasskanal in den Kühlkanal bzw. umgekehrt wenigstens zu minimieren; ferner muss ein separates Bauteil, nämlich der Blechsteg, hergestellt und eingebaut (insbesondere mit dem Gehäusemantel und wenigstens den Kühlrippen verlötet) werden.
-
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese die Herstellkosten eines Abgaskühlers der in Rede stehenden Art erhöhenden Nachteile zu beseitigen, wozu erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, für eine gaswirksame Trennung des Kühlkanals vom Bypasskanal (längs dieser Kanäle) die Flachdichtung mit einem in der Dichtebene liegenden Trennsteg zu versehen, welcher bei eingebauter Dichtung in einer Draufsicht auf den Kühl- und den Bypasskanal zwischen diesen beiden Kanälen verläuft und mit mindestens einem vom Trennsteg aus der Dichtebene heraus abstehenden Dichtelement versehen ist, welches für ein Hineinragen in mindestens einen der Kanäle sowie zum Anlegen gegen die Trennvorrichtung gestaltet ist.
-
Die Trennvorrichtung könnte von zwischen einander benachbarten Kühlrippen bzw. zwischen dem Gehäusemantel und den diesem benachbarten Kühlrippen verlaufenden Trennwänden gebildet werden, denkbar wäre es aber auch, die Kühlrippen zwischen Kühl- und Bypasskanal enden zu lassen und als Trennvorrichtung eine Trennwand in den Gehäusemantel einzusetzen, wobei im letztgenannten Fall der Trennsteg nur mit einem einzigen Dichtelement zu versehen wäre.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen weist der Abgaskühler ebenso wie der oben im Detail beschriebene Abgaskühler mehrere wandartige, Kühlmitteldurchströmbare Kühlrippen auf, die sich in Gehäuselängsrichtung erstrecken, in Gehäuselängsrichtung gesehen voneinander beabstandet sind und den Kühlkanal in mehrere, sich in Gehäuselängsrichtung erstreckende Abgas-Strömungspfade unterteilen, wobei die Trennvorrichtung zwischen den Kühlrippen Trennwände aufweist (bei dem oben im Detail beschriebenen Abgaskühler von den Stegbereichen der lamellenartigen, mäanderförmigen Blechelemente gebildet), die in Gehäuselängsrichtung im Abstand von der Dichtebene enden, und wobei der Trennsteg mindestens an einer seiner dem Kühlkanal bzw. dem Bypasskanal zugekehrten Längsseiten mit lappenartigen Dichtelementen versehen ist, welche in Längsrichtung des Trennstegs voneinander beabstandet sind, die Trennwände in Gehäuselängsrichtung überlappen und für einen passenden Eingriff zwischen einander benachbarte Kühlrippen sowie zum Anlegen gegen die Trennwände ausgebildet sind; dabei werden der Trennsteg und die lappenartigen Dichtelemente bevorzugt von ein und demselben Blechteil gebildet. Solche lappenartige Dichtelemente können dann ohne Weiteres so gestaltet und an den eigentlichen Abgaskühler angepasst werden, dass sie bei eingebauter Flachdichtung sowohl an den Kühlrippen und dem Gehäusemantel, als auch an den Trennwänden zumindest einigermaßen gut abdichtend anliegen.
-
Da nach dem Grundkonzept der vorliegenden Erfindung ein Trennsteg samt mindestens einem an diesem vorgesehenen Dichtelement in die Flachdichtung integriert wird, entfallen die Herstellung und der Einbau des bereits vorgeschlagenen, oben beschriebenen Blechstegs sowie die Notwendigkeit einer Abdichtung zwischen diesem Blechsteg und der Flachdichtung. Außerdem führt die Erfindung zu einer weitaus befriedigenderen gaswirksamen Trennung von Bypasskanal und Kühlkanal.
-
Wie sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt, kann der erfindungsgemäße Abgaskühler, sieht man von seiner Gestaltung nach dem Grundprinzip der vorliegenden Erfindung ab, ein oder mehrere oder alle Merkmale des oben im Detail beschriebenen Abgaskühlers aufweisen.
-
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist der Trennsteg an seinen beiden Längsseiten mit gleichartigen Dichtelementen versehen, welche dann bei eingebauter Flachdichtung sowohl im Bereich des Kühlkanals, als auch im Bereich des Bypasskanals die gaswirksame Trennung der beiden Kanäle voneinander verbessern.
-
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Flachdichtung im Abströmbereich des Abgaskühlers angeordnet, denn während im Einströmbereich Temperaturen von 800°C und mehr herrschen können, liegen im Abströmbereich des Abgaskühlers die Abgastemperaturen bei ca. 200 bis 250°C, so dass dort die erfindungsgemäße, ein- oder mehrlagige Flachdichtung mit mindestens einem Dichtelement aus einem Federstahlblech versehen werden kann. Wird die erfindungsgemäße Flachdichtung im Einströmbereich des Abgaskühlers angeordnet, besteht das mindestens eine Dichtelement bevorzugt aus einem korrosionsbeständigen Blech, welches bei den dort herrschenden Betriebstemperaturen Federeigenschaften aufweist, insbesondere aus einem Blech aus einer Nickel-Basislegierung.
-
Dies ist vor allem im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen wesentlich, bei denen die Dichtelemente so gestaltet sind, dass sie bei eingebauter Flachdichtung mit sich in Gehäuselängsrichtung erstreckenden Randbereichen unter Vorspannung gegen die Kühlrippen bzw. den Gehäusemantel anliegen. Für solche Ausführungsformen wird empfohlen, die Dichtelemente so zu gestalten, dass – in Gehäuselängsrichtung gesehen – die Randbereiche der Dichtelemente derart schräg zu von den Kühlrippen definierten Ebenen verlaufen, dass diese Randbereiche auf derselben Seite des jeweiligen Dichtelements liegen und beim Einschieben des Dichtelements zwischen einander benachbarte Kühlrippen bzw. zwischen Gehäusemantel und Kühlrippen aufeinanderzu gebogen werden.
-
Des Weiteren ist es empfehlenswert, die Dichtelemente so zu gestalten, dass sie bei eingebauter Flachdichtung unter Vorspannung auch gegen die Trennwände anliegen, welche insbesondere von den vorstehend erwähnten lamellenartigen Blechelementen gebildet werden.
-
Im Sinne einer Optimierung der gaswirksamen Trennung von Kühl- und Bypasskanal wird schließlich empfohlen, die Zwischenräume zwischen einander benachbarten Dichtelementen des Trennstegs so zu gestalten und zu bemessen, dass diese Zwischenräume durch die Kühlrippen zumindest nahezu vollständig verschließbar sind.
-
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch eine metallische Flachdichtung mit einer eine Dichtebene definierenden, ein- oder mehrlagigen Dichtungsplatte, in welcher mindestens zwei Gasdurchgangsöffnungen ausgebildet sind, die durch einen in der Dichtebene liegenden, von der Dichtungsplatte gebildeten Trennsteg voneinander getrennt sind, der am Rand mindestens einer der Gasdurchgangsöffnungen mit mindestens einem vom Trennsteg aus der Dichtebene heraus abstehenden Dichtelement versehen ist.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung; in der Zeichnung zeigen:
-
1: eine stark vereinfachte Seitenansicht eines Abgaskühlers mit einem länglichen Gehäuse, gebildet von einem einström- und einem abströmseitigen Deckel sowie einem zwischen diesen angeordneten Gehäusemantel;
-
2: eine Ansicht des Gehäusemantels und des von diesem umgebenen Kühlerbereichs nach der Linie 2-2 in 1, jedoch nach Art einer isometrischen Darstellung;
-
3: eine isometrische Darstellung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung zum Einbau in den Abgaskühler an der in 1 mit der Linie 2-2 bezeichneten Stelle;
-
4: einen Schnitt durch einen Teil des gemäß 1 linken Deckels, durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung sowie durch einen Teil des Gehäusemantels und den von diesem umgebenen Kühlerbereich entsprechend der Linie 4-4 in 2;
-
5: den in 4 dargestellten Bereich des Abgaskühlers in einem Schnitt nach der Linie 5-5 in 2, und
-
6: einen Schnitt nach der Linie 6-6 in 5.
-
Die 1 zeigt einen Abgaskühler 10 in einer Abgasrückführung, von der nur Teile zweier Rohrleitungen 12 und 14 dargestellt wurden, an welche der Abgaskühler 10 angeschlossen ist; durch die Rohrleitung 12 werden rückgeführte Abgase in den Abgaskühler 10 eingeleitet, und die Rohrleitung 14 dient der Ableitung der gegebenenfalls gekühlten Abgase aus dem Abgaskühler, so wie dies in 1 durch Pfeile angedeutet wurde.
-
Der Abgaskühler 10 hat ein längliches Kühlergehäuse, gebildet von einem einströmseitigen Gehäusedeckel 16, einem abströmseitigen Gehäusedeckel 18 und einem zwischen diesen angeordneten Gehäusemantel 20, welcher einen Kühlerbereich mit einem Kühlkanal 22 und einem Bypasskanal 24 umschließt.
-
Zwischen dem Gehäusemantel 20 und den beiden Gehäusedeckeln 16, 18 ist jeweils eine metallische Flachdichtung 26 bzw. 28 angeordnet und eingespannt – Letzterem sowie der Verbindung des Gehäusemantels 20 mit den beiden Gehäusedeckeln 16, 18 dienen übliche, in 1 nicht dargestellte Verbindungsmittel wie Schrauben oder Gewindebolzen und Muttern.
-
Bei der Flachdichtung 26 und/oder der Flachdichtung 28 handelt es sich um eine erfindungsgemäße Flachdichtung, im einfachsten Fall ist jedoch nur eine der Dichtungen, und zwar vorzugsweise die abströmseitige Flachdichtung 28 erfindungsgemäß gestaltet.
-
Das Kühlergehäuse kann aber auch ein den Gehäusemantel bildendes topfartiges Gehäuseteil und nur einen das Letztere verschließenden Gehäusedeckel aufweisen; es hat dann nur eine einzige erfindungsgemäße metallische Flachdichtung zwischen dem Gehäusedeckel und dem topfartigen Gehäuseteil.
-
Die 2 lässt erkennen, dass der Gehäusemantel 20 einen ungefähr rechteckigen Querschnitt hat und an seinem in 2 dargestellten Ende mit einem Flansch 30 versehen ist, welcher zum Verbinden mit einem in 1 nur angedeuteten entsprechenden Flansch des Gehäusedeckels 18 (oder des Gehäusedeckels 16) und zum abdichtungswirksamen Einspannen der Flachdichtung 28 (oder 26) zwischen diesen beiden Flanschen ausgebildet ist; zum Verbinden der beiden Flansche weisen diese Schraubenlöcher für den Durchtritt entsprechender Montage- und Spannschrauben auf, wobei die 2 nur Schraubenlöcher 32 des Flansches 30 zeigt. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass die in 2 dargestellte Stirnseite des Gehäusemantels 20 und die in 2 erkennbare Dichtfläche des Flansches 30 nahezu in einer gemeinsamen Ebene liegen, in welcher bei montierter Flachdichtung 28 auch deren eine Hauptoberfläche liegt und die im Folgenden als Dichtebene bezeichnet wird; aus Toleranzgründen wird der Gehäusemantel 20 jedoch meist (gemäß 2) geringfügig unter der Dichtebene enden.
-
Der vom Gehäusemantel 20 gebildete und umschlossene Hohlraum wird von mehreren (im dargestellten Fall drei) plattenartig gestalteten Kühlrippen 34, 36 und 38 durchquert, welche parallel zueinander sowie zu zwei einander gegenüber liegenden Wänden des Gehäusemantels 20 verlaufen, sich zumindest nahezu über die ganze axiale Länge des Gehäusemantels 20 erstrecken und vorzugsweise voneinander und von den besagten Seitenwänden des Gehäusemantels 20 gleich große Abstände aufweisen.
-
Über den größten Teil ihrer in Richtung der Linie 4-4 in 2 gesehenen Tiefe (gemäß 2 senkrecht zur Linie 5-5 gemessen), nämlich ungefähr bis zu der von der Linie 5-5 definierten, sich senkrecht zum Flansch 30 erstreckenden Ebene, sind die aus einem Metallblech hergestellten, plattenartigen Kühlrippen 34 als Hohlkörper gestaltet, so dass sie mit einem Kühlmittel beschickt und durchströmt werden können, während gemäß 2 hinter bzw. oberhalb der besagten, durch die Linie 5-5 definierten Ebene die Kühlrippen senkrecht zu ihrer Plattenebene plattgedrückt sind und keine Hohlräume mehr bilden, da nur der gemäß 2 vor bzw. unterhalb der besagten, durch die Linie 5-5 definierten Ebene liegende Kühlerbereich dem Kühlen von Abgasen dienen soll.
-
Zwischen den Kühlrippen 34, 36, 38 sowie zwischen dem insbesondere metallischen Gehäusemantel 20 und den Kühlrippen 34 und 38 sind lamellenartige Blechelemente 42, 44, 46, 48 angeordnet, welche, wie aus 2 ersichtlich, einen mäanderförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Mäanderbögen dieser Blechelemente mit den Kühlrippen bzw. dem Gehäusemantel 20 verbunden sind und die Blechelemente mit ihren Mäanderbögen sowie ihren zwischen diesen liegenden Stegbereichen Trennwände bilden, von denen in 2 nur eine mit 50 bezeichnet wurde. Damit durch die Blechelemente 42, 44, 46, 48 die für die Abgase kühlwirksame Oberfläche des Abgaskühlers vergrößert wird, sind diese Blechelemente mit den Kühlrippen 34, 36, 38 wärmeleitend verbunden, insbesondere verlötet, die Verbindungen der Blechelemente mit dem Gehäusemantel 20 können aber gleichfalls durch Löten erzeugt worden sein.
-
Wie die 2 erkennen lässt, erstrecken sich bei dieser Ausführungsform des Abgaskühlers nur die Kühlrippen 34, 36, 38 quer durch den vom Gehäusemantel 20 definierten und umschlossenen Hohlraum, während die mäanderförmigen Blechelemente 42, 44, 46, 48, welche sich senkrecht zu der vom Flansch 30 definierten Ebene, das heißt der Dichtebene, in den Gehäusemantel 20 hinein nach unten vorzugsweise gleich weit erstrecken wie die Kühlrippen 34, jedoch in dieser axialen Richtung in einem verhältnismäßig kleinen Abstand von dieser Dichtebene enden, nur im Bereich des Kühlkanals 22 vorgesehen sind. Die Kühlrippen 34, 36, 38 enden in der besagten axialen Richtung in dieser Dichtebene oder in einem noch wesentlich geringeren Abstand von dieser Dichtebene.
-
Die in 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung 28 hat eine Dichtungsplatte 60, welche bzw. deren gemäß 3 untere Hauptoberfläche bei montierter Flachdichtung in der besagten Dichtebene liegt und von einer oder mehreren Dichtungslagen (Stahlblechlagen) gebildet sein kann. Die Dichtungsplatte 60 hat einen Umfangsbereich, dessen Außenkontur mit derjenigen des Flansches 30 des Gehäusemantels 20 deckungsgleich seine kann und in dem den Schraubenlöchern 32 entsprechende Schraubenlöcher 32' ausgebildet sind.
-
Erfindungsgemäß hat die dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Flachdichtung 28 in ihrer Dichtungsplatte 60 eine erste und eine zweite Abgas-Durchlassöffnung 62 bzw. 64, welche durch einen von der Dichtungsplatte 60 gebildeten und in der Ebene der Dichtungsplatte verlaufenden Trennsteg 66 voneinander getrennt werden. Bei einer mehrlagigen Dichtungsplatte 60 wird der Trennsteg 66 vorzugsweise von allen Dichtungslagen gebildet (siehe 4). In die 3 wurde strichpunktiert eine Linie 5-5 eingezeichnet, welche bei montierter Flachdichtung zumindest im Wesentlichen in der Schnittebene gemäß der Linie 5-5 aus 2 liegt. Während die 3 zwei gleich große Abgas-Durchlassöffnungen 62 und 64 zeigt, haben bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Kühlvorrichtung die auf den beiden Seiten der Schnittebene gemäß der Linie 5-5 liegenden Kühlvorrichtungsbereiche unterschiedliche Querschnittsgrößen, so dass bei einer Verwendung der in 3 dargestellten Flachdichtung 28 in der Kühlvorrichtung gemäß 2 die beiden Abgas-Durchlassöffnungen 62 und 64 entsprechend unterschiedlich groß gestaltet werden müssten.
-
Bei auf dem Gehäusemantel 20 und dem Flansch 30 montierter Flachdichtung 28 unterteilt der Trennsteg 66 samt an diesem angeordneten und noch zu erörternden Dichtelementen den vom Gehäusemantel 20 umschlossenen und von den Abgasen durchströmbaren Kühlerbereich in einer Draufsicht auf die Flachdichtung 28 und den Gehäusemantel 20 in einen Kühlkanal 22 und einen Bypasskanal 24 (sh. auch 1). In 3 wurde mit den Bezugszeichen 22 und 24 angedeutet, dass bei montierter Flachdichtung 28 die Abgas-Durchlassöffnungen 62 und 64 über dem Kühlkanal 22 bzw. dem Bypasskanal 24 liegen.
-
Die Dichtungsplatte 60, das heißt die sie bildende Dichtungslage oder mehrere Dichtungslagen einer mehrlagigen Dichtungsplatte 60, weist eine in eine Dichtungslage eingeprägte Abdichtsicke 68 auf, welche die Gesamtheit der Abgas-Durchlassöffnungen 62 und 64 geschlossen umgibt und der gaswirksamen Abdichtung zwischen dem Flansch 30 des Gehäusemantels 20 und einer Dichtfläche des benachbarten Gehäusedeckels 18 (sh. 1) dient. Außerdem kann es vorteilhaft sein, auch den Trennsteg 66 mit einer solchen Abdichtsicke zu versehen, welche sich über die ganze Länge des Trennstegs erstreckt und an ihren beiden Enden in die Abdichtsicke 68 übergeht – mit dieser Abdichtsicke kann dann an einer Zwischenwand des Gehäusedeckels 18 abgedichtet werden.
-
An mindestens einer seiner beiden Längsseiten, vorzugsweise an seinen beiden Längsseiten ist der Trennsteg 66 mit Dichtelementen 70 versehen, welche vom Trennsteg 66 aus der Dichtebene heraus gemäß 3 nach unten abstehen, in Längsrichtung des Trennstegs 66 in kleinen Abständen voneinander angeordnet sind und vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Federstahlblech oder aus einem Blech aus einer Nickel-Basis-Legierung bestehen, welches auch noch bei den Betriebstemperaturen, welchen die Flachdichtung 28 bzw. 26 ausgesetzt ist, federelastische Eigenschaften besitzt. Bevorzugt werden die Dichtelemente 70 von der oder einer der den Trennsteg 66 bildenden Dichtungslagen gebildet, denn dann können beim Ausstanzen dieser Dichtungslage am Trennsteg lappenartige Ansätze ausgebildet werden, die nur noch nach unten umgebogen werden müssen, um die Dichtelemente 70 zu bilden (siehe 4).
-
Anhand der 4 bis 6 soll nun weiter erläutert werden, wie eine erfindungsgemäße Flachdichtung und ihre Dichtelemente in vorteilhafter Weise gestaltet und bemessen werden können.
-
Die 4 zeigt einen Teil eines Gehäusedeckels, beispielsweise des Gehäusedeckels 18, zwei Dichtungslagen 28.1 und 28.2 der Flachdichtung 28 (jeweils mit Abdichtsicken 68.1 und 68.2), einen Teil einer Innenwand 18a des Gehäusedeckels 18 über dem Trennsteg 66 der Flachdichtung 28, einen Teil des Kühlkanals 22 sowie einen Teil des Bypasskanals 24 und einen Teil des Gehäusemantels 20 samt dem hieran vorgesehenen Flansch 30. Die 4 lässt auch erkennen, dass der Trennsteg 66 von allen Dichtungslagen gebildet wird, während die beidseitigen Dichtelementen 70 nur von der unteren Dichtungslage 28.2 der Flachdichtung 28 gebildet werden. Die 4 zeigt eine Möglichkeit der Ausbildung und Anordnung einer Bypassklappe; in diesem Fall ist eine Bypassklappe 100 an der über dem Trennsteg 66 befindlichen Innenwand 18a des Gehäusedeckels 18 so angelenkt, dass sich mit dieser der Bypasskanal 24 verschließen lässt. Zusätzlich oder alternativ könnte an der Innenwand 18a eine Steuerklappe angelenkt sein, mit welcher sich der Kühlkanal 22 verschließen lässt. Zu bevorzugen sind jedoch Ausführungsformen, bei denen der Gehäusedeckel 18 mit einer Bypassklappe versehen und derart ausgebildet ist, dass sich mit dieser Bypassklappe der Gasstrom der rückgeführten Abgase so steuern lässt, dass er entweder durch den Kühlkanal 22 oder durch den Bypasskanal 24 oder in einem gewünschten Verhältnis sowohl durch den Kühlkanal, als auch durch den Bypasskanal strömt. Die 4 kann auch als Darstellung einer Alternative verstanden werden, bei welcher eine erfindungsgemäße Flachdichtung 28 nicht im abströmseitigen Bereich, sondern im einströmseitigen Bereich des Abgaskühlers angeordnet ist – in diesem Fall würde die 4 nicht den Gehäusedeckel 18, sondern den Gehäusedeckel 16 des in 1 gezeigten Abgaskühlers 10 zeigen.
-
Die 5 zeigt abgesehen vom Gehäusedeckel 18 dieselben Elemente des Abgaskühlers wie die 4, und die 4 und 5 lassen erkennen, dass und wie die Dichtelemente 70 zwischen die Kühlrippen 34, 36, 38 bzw. zwischen den Gehäusemantel 20 und die Kühlrippen 34, 38 passend eingreifen und gegen die Kühlrippen bzw. den Gehäusemantel gaswirksam abdichtend anliegen. Ferner lassen die 4 und 5, insbesondere die 4 erkennen, dass die Dichtelemente 70 auch gegen die von den Blechelementen 42, 44, 46 und 48 gebildeten Trennwände 50 gaswirksam abdichtend anliegen.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flachdichtung weisen die Dichtelemente, wie die in 3 dargestellten Dichtelemente 70, ungefähr senkrecht zum Trennsteg verlaufende Randbereiche 70a auf, welche gegenüber dem dazwischen liegenden Bereich des betreffenden Dichtelements so abgebogen sind und/oder beim Einschieben der Dichtelemente 70 zwischen Kühlrippen bzw. zwischen eine Kühlrippe und den Gehäusemantel so abgebogen werden, dass sie bei entsprechender Bemessung der Breite der Dichtelemente 70 unter Vorspannung gegen die Kühlrippen oder gegen eine Kühlrippe und den Gehäusemantel gaswirksam abdichtend anliegen.
-
Vorzugsweise sind die Abstände zwischen den Dichtelementen 70 so gewählt, dass die Lücken zwischen einander benachbarten Dichtelementen 70 durch die in diese Lücken eingreifenden Kühlrippen zumindest nahezu vollständig verschlossen werden.
-
Auch ist es empfehlenswert, die Dichtelemente 70 gegenüber dem Trennsteg 66 so zu neigen, dass sie bei eingebauter Flachdichtung unter Vorspannung gaswirksam abdichtend gegen die von den Blechelementen 42 gebildeten Trennwände 50 anliegen.
-
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, dass bei den in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen der Trennsteg 66 zumindest auf seiner dem Kühlkanal 22 zugekehrten Längsseite nur vier Dichtelemente 70 und nicht wie die in 3 dargestellte Flachdichtung 28 sechs solche Dichtelemente aufweist.
