DE19754645A1

DE19754645A1 - Dichtungseinsatz und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19754645A1
Application number: DE19754645A
Authority: DE
Inventors: David J Schweiger
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1998-06-18
Also published as: CA2224350A1; US5803465A; CA2224350C; MX9709946A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Dichtungseinsätze und Verfahren zu deren Herstellung.

Beim Entwurf von Dichtungen ist es üblich, Übertragungsdichtun gen, auch Einsätze, in den Dichtungskörper mit einzubauen. Sol che Übertragungsdichtungen dienen der Anpassung an den Fluid-Fluß zwischen zwei Teilen und sie soll verhindern, daß Fluid zwischen die zusammenwirkenden Oberflächen dieser Teile ein sickert. Übertragungsdichtungen werden häufig in Zylinderkopf dichtungen verwendet, bei denen das zwischen dem Motorblock und dem Motorkopf fließende Fluid ein Kühlmittel oder ein Schmier mittel für den Motor sein kann.

Obwohl solche Dichtungen bereits verwendet werden, gibt es doch keine zuverlässige Methode, eine solche Übertragungsdichtung an einem Dichtungskörper zu befestigen. Gewöhnlich wird ein Kleb mittel verwendet oder ein geformter Einsatz wird in den Dich tungskörper eingepreßt. Klebmittel sind jedoch unzuverlässig und es treten besonders beim Transport der Dichtung vor ihrem Einbau Ausfälle auf. Bei Einsätzen, die mit dem Dichtungskörper mit Hilfe eines Klebmittels verbunden sind, müssen deshalb die Dich tungen sorgfältig gehandhabt und transportiert werden.

Die Erfindung betrifft nun einen Dichtungseinsatz mit einem Träger-Körper sowie ersten und zweiten Haltearmen, die von dem Trägerkörper ausgehen. Der erste Haltearm hat einen Endab schnitt, der sich vom Trägerkörper in einer ersten Richtung erstreckt, und der zweite Haltearm hat einen Endabschnitt, der sich vom Trägerkörper in einer zweiten Richtung erstreckt. Die erste Richtung ist allgemein senkrecht zur zweiten Richtung.

Die Erfindung betrifft ferner eine Dichtung mit einem Dich tungskörper und einem Trägerkörper. Der Trägerkörper ist in einer Öffnung des Dichtungskörpers angeordnet und er hat erste und zweite Haltearme. Der erste Haltearm hat einen Endabschnitt, der sich vom Trägerkörper in einer ersten Richtung in einer ersten Ebene erstreckt, und der zweite Haltearm hat einen End abschnitt, der sich vom Trägerkörper in einer zweiten Richtung in einer zweiten Ebene erstreckt. Die erste und die zweite Ebene haben einen Abstand voneinander.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtungseinsatzes, wobei eine Öffnung in einem Teil eines all gemein ebenen Blechmetalles gebildet wird und die Öffnung so geformt wird, daß sie einwärts gerichtete Haltearme besitzt. Danach wird ein Metall in den die Öffnung umgebenden Bereich eingebracht weg von dem allgemein ebenen Blechteil, derart, daß es eine zylindrische Säule bildet, die über das allgemein ebene Blechstück übersteht. Dann wird die zylindrische Säule verformt, um an dem allgemein ebenen Blechteil zu halten, derart, daß die einwärtsgerichteten Finger nach außen zeigen. Schließlich wird dieses Teil von dem allgemein ebenen Blechteil in einer Weise abgetrennt, daß ein zweiter Satz von nach außen gerichteten Haltearmen längs eines Umfanges des abgetrennten Teiles geformt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol gend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert, in der

Fig. 1A perspektivisch den erfindungsgemäßen Dichtungseinsatz zeigt,

Fig. 1B einen Schnitt längs der Linie 1B-1B von Fig. 1A zeigt,

Fig. 1C einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 1C-1C von Fig. 1A zeigt,

Fig. 2A eine Untersicht des Trägerkörpers des Dichtungseinsat zes nach Fig. 1A zeigt,

Fig. 2B einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 2B-2B von Fig. 2A zeigt,

Fig. 2C einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Linie 2C-2C von Fig. 2A zeigt,

Fig. 3 bis 6 Herstellungsstufen bei der Fabrikation des Träger körpers nach Fig. 2A zeigt,

Fig. 7 zeigt, wie der Trägerkörper nach Fig. 2A mit einem Dichtungsmaterials beschichtet wird,

Fig. 8 perspektivisch die Kombination aus einem Dichtungskör per mit dem Dichtungseinsatz nach Fig. 1A zeigt,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Dichtungsanordnung nach Fig. 8 zeigt,

Fig. 10A einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Linie 10A-10A von Fig. 9 zeigt,

Fig. 10B einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Linie 10B-10B von Fig. 9 zeigt,

Fig. 10C einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Linie 10C-10C von Fig. 9.

Der Dichtungseinsatz 20 nach der Erfindung umfaßt einen Träger 22, erste Haltearme 24 bis 30 und zweite Haltearme 32 bis 38. Jeder ersten Haltearme 24 bis 30 hat ein Endstück, das sich vom Träger 22 in axialer Richtung 40 aus erstreckt (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die axiale Richtung 40 nur mit Bezug auf den ersten Haltearm 24 gezeichnet. Die zweiten Haltearme 32 bis 38 erstrecken sich vom Träger aus in radialer Richtung 42 (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die radiale Richtung 42 nur beim zweiten Haltearm 38 dargestellt).

Wie die Fig. 1A bis 1C und 2A bis 2C zeigen, besteht der Träger 22 vorzugsweise aus einem gestanzten Stahlträgerkörper 44, der mit Dichtungsmaterial 46 beschichtet ist. Der Trägerkör per 44 hat eine Mehrzahl von Passagen 48 (in Fig. 2A darges tellt). Diese Passagen erlauben den freien Fluß des Dich tungsmaterials, während dieses (in flüssiger Form) auf den Trä gerkörper 44 aufgebracht wird. Sobald das Dichtungsmaterial 46 fest geworden ist, ist es in den Passagen 48 gehalten und bildet eine sichere mechanische Verbindung mit dem Trägerkörper 44. Das Dichtmaterial 46 kann aus beliebig geeignetem Material bestehen, wie es gewöhnlich bei der Herstellung von Dichtungen verwendet wird, einschließlich Gummi und Silikon.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen die bevorzugte Herstellung des Dich tungskörpers 44.

1) In einem allgemein ebenen Stahlblech 50 wird eine Öffnung 42 ausgebildet. Die Öffnung 52 wird vorzugsweise durch Lachen oder Stanzen hergestellt. Die Öffnung 52 hat einwärts gerichtete Haltearme 24 bis 30 (Fig. 3). Ferner sind vier Lö cher 51 vorgesehen, zur Erleichterung der späteren Abtrennung wie in Stufe 4 beschrieben wird.
2) Danach wird ein Abschnitt des Stahlbleches 50 in der Nähe der Öffnungen 52 tiefgezogen weg von der Ebene, in der das allgemein ebene Stahlblech 50 liegt, so daß der gezogene Teil einen zylindrischen Bund 56 bildet, der über das allgemein ebene Blechstück 59 übersteht (Fig. 4 und 5).
3) Der zylindrische Bund 56 wird dann zum Stahlblech 50 hin derart verformt, daß er gegen das Blech 50 so gefaltet wird, daß die einwärts zeigenden Finger 24 bis 30 sich neu ausrichten und nach außen zeigen (Fig. 6).
4) Schließlich wird der Stahlträgerkörper 44 von dem Stahlblech 50 längs eines Umfangs abgetrennt, der durch die gestrichelte Linie 58 (Fig. 6) definiert ist. Die Arme 24 bis 30 werden nicht abgetrennt, sondern an Ort und Stelle belassen.

Ferner werden im Trägerkörper 44 Passagen 48 (Fig. 2A) aus gebildet (vorzugsweise durch Lochen), und die Haltearme 24 bis 30 werden von ihrer auswärts gerichteten Lage, wie in Fig. 6 gezeigt, in ihre senkrechte Lage gebogen, wie in Fig. 2A darge stellt ist. Vorzugsweise wird das Abscheren, das Lochen und das Biegen in einem einzigen Arbeitsschritt ausgeführt.

Nachdem der gestanzte Stahlträgerkörper 44 nach Fig. 2A herge stellt worden ist, wird er, wie Fig. 7 zeigt, in den Einspritz formhohlraum 64 einer Form 60 eingelegt. Danach wird Dich tungsmaterial 46 (in flüssigem Zustand) in den Formhohlraum 64 eingespritzt, welche den Trägerkörper 44 umschließt (das Dich tungsmaterial 46 darf jedoch nicht zu den Haltearmen 24 bis 38 fließen). Während seines flüssigen Zustandes fließt das Dich tungsmaterial 46 frei durch einen Einguß 62 und umschließt den Trägerkörper 44. Sobald das Dichtungsmaterial 46 fest ist, wer den die Formhälften 66, 68 getrennt, wie bei 70 und 72 an gezeigt, und der fertige Dichtungseinsatz 20 wird herausgenom men.

Die Dichtung nach der Erfindung umfaßt einen Dichtungskörper 76 und den Dichtungseinsatz 20, der in einer Öffnung des Dich tungskörpers 76 angeordnet ist.

Fig. 1A, 8, 9, 10A, 10B und 10C zeigen die Montage des Dich tungseinsatzes 20 in der Öffnung 78 des Dichtungskörpers 76, wobei der Dichtungseinsatz 20 so ausgerichtet wird, daß die ersten Haltearme 24 bis 30 nahe der Öffnung 76 und die Haltearme 32 bis 39 fern von der Öffnung 76 sind. Danach wird der Dich tungseinsatz 20, wie bei 84 gezeigt, durch die Öffnung 76 be wegt, bis die Haltearme 32 bis 38 an der Bodenfläche 80 des Dichtungskörpers 86 anliegen (die zweiten Haltearme 32 bis 38 sind in Fig. 8 nicht gezeigt). Nun werden die ersten Haltearme 24 bis 30 nach unten umgebogen, bis jeder an der oberen Oberflä che 82 des Dichtungskörpers 76 anliegt.

Wie die Fig. 8, 9, 10A bis 10C zeigen, sind, sobald der Dich tungseinsatz 20 am Dichtungskörper 76 befestigt ist, und die ersten Haltearme 24 bis 30 zur oberen Oberfläche 82 des Dich tungskörpers 76 hin umgebogen sind, die ersten Haltearme 24 bis 30 so ausgerichtet, daß sie alle in einer ersten Ebene liegen, die durch die obere Oberfläche 82 gebildet ist (siehe Fig. 9). Ferner geht aus den Fig. 6, 9 und 10A hervor, daß die zweiten Haltearme 32, 34, 36 und 38 alle in einer zweiten Ebene liegen, die durch die Bodenfläche 80 des Dichtungskörpers 76 gegeben ist. Die erste Ebene und die zweite Ebene sind durch einen Ab stand getrennt, der etwa gleich der Dicke des Dichtungskörpers 76 ist.

Wie Fig. 9 zeigt, erstreckt sich der Haltearm 32 allgemein längs der durch den Pfeil 86 angezeigten Richtung. Der Haltearm 26 erstreckt sich allgemein in Richtung des Pfeils 88. Die Pfei le 86 und 88 haben einen Ursprung bei 92, haben aber unter schiedliche Richtungen wie durch den Winkel 90 angezeigt ist. Obwohl daher die Haltearme 32, 26 in allgemein parallel beab standeten Ebenen liegen (definiert durch die Oberflächen 80, 82) sind sie längs des Umfanges des Trägers 22 um den Winkel 90 versetzt und verlaufen in unterschiedlichen Richtungen 86, 88.

Claims

1. Dichtungseinsatz, gekennzeichnet durch einen Trägerkörper, einen ersten Haltearm mit einem Endstück, das sich vom Trägerkörper aus in einer ersten Richtung erstreckt, einem zweiten Haltearm mit einem Endstück, das sich vom Träger körper in einer zweiten Richtung erstreckt, ferner dadurch, daß die erste Richtung im allgemeinen senkrecht zur zweiten Richtung liegt.

2. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper eine äußere Oberfläche hat, die mit einem Dichtmaterial beschichtet ist.

3. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper eine Mehrzahl von Passagen aufweist.

4. Dichtungseinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper eine Außenfläche hat, die mit einem Dichtmaterial beschichtet ist und die Passagen mit diesem Dichtungsmaterial gefüllt sind.

5. Dichtungseinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmaterial aus der Gruppe Gummi und Silikon ausgewählt ist.

6. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Stahl gestanzt und gebogen ist.

7. Dichtungsanordnung, gekennzeichnet durch einen Dich tungskörper mit wenigstens einer Öffnung, einen Trägerkör per, der in der Öffnung des Dichtungskörpers angeordnet ist, ferner dadurch, daß der Trägerkörper einen ersten Haltearm hat, der ein Endstück hat, das sich vom Trägerkör per aus in einer ersten Richtung in einer ersten Ebene erstreckt, und der Trägerkörper ferner einen zweiten Hal tearm hat mit einem Endstück, das dich vom Trägerkörper aus in einer zweiten Richtung in einer zweiten Ebene erstreckt, und daß die erste und die zweite Ebene voneinander beab standet sind.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Richtung allgemein nicht-par allel sind.

9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper eine Außenfläche hat, die mit einem Dichtmaterial beschichtet ist, das Gummi oder Silikon sein kann.

10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper aus Stahl gestanzt und gebogen ist.

11. Dichtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Trägerkörper eine Mehrzahl von Passagen auf weist.

12. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ebene allgemein parallel sind.

13. Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers für einen Dichtungseinsatz, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens schritte:

A) Ausbildung einer Öffnung in einem allgemein eben en, metallischen Blechstück, wobei diese Öffnung eine erste Gruppe von einwärts gerichteten Haltearmen aufweist;
B) Ziehen eines Teils des Bleches in dem die Öffnung umgebenden Bereich weg von der Ebene, in der das Blechstück liegt, so daß der tiefgezogene Teil einen zylindrischen Bund bildet, der über das allgemein ebene Blechstück über steht,
C) Verformen des zylindrischen Bundes, der gegen das allgemein ebene Blechstück gefaltet wird, wodurch die ein wärts zeigenden Finger gemäß Stufe (A) nach auswärts ge richtet werden,
D) Abtrennen des gemäß den Stufen A bis C herges tellten Teiles, so daß eine zweite Gruppe von auswärts gerichteten Haltearmen längs eines Umfanges des abgetrenn ten Teiles gebildet werden.

14. Verfahren zur Herstellung eines Dichtungseinsatzes nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dann

E) das gemäß Stufe (D) abgetrennte Teil mit einem Dichtmaterial beschichtet wird.