DE2950837C2

DE2950837C2 - Dichtelement

Info

Publication number: DE2950837C2
Application number: DE2950837A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7992 Tettnang Heisler
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1984-04-12
Also published as: US4417735A; DE2950837A1; FR2472123A1; GB2065796A; GB2065796B; FR2472123B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtelement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung bezweckt die Abdichtung von Leitungsübergängen, an denen es aus Platzgründen nicht möglich ist, Leitungsflansche mit Schrauben zu befestigen.

Nach der DE-OS 23 25 574 ist ein Dichtelement bekannt, bei dem ein torusförmiger, elastischer Ring durch ein Spannband in eine von Anschrägungen an den angrenzenden Bauteilen beiderseits des Dichtspaltes gebildete, V-förmige Nut gepreßt wird. Die überbrückbare Breite des Dichtspaltes zwischen den Bauteilen ist mit Rücksicht auf das gegebene Volumen des elastischen Ringes und auf der Flächenpressung zur Erzielung ausreichender Dichtwirkung an den Anschrägungen eng begrenzt. Außerdem ist die Temperaturbeständigkeit des elastischen Ringes, der hoch elastisch bleiben muß, bei Anwendung an Bauteilen mit hohen Temperaturen, wie z. B. bei Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, nicht ausreichend. Die Montage dieses Dichtelementes ist nur quer zum Dichtspalt möglich.

Nach der GB-PS 15 62 691 ist ein Dichtelement bekannt, bei dem zwischen den koaxialen Ringen in einer trapezförmigen Nut mehrere am Umfang verteilte Kugeln angeordnet sind. Jede Kugel ist mittels je einer Gewindespindel radial in die trapezförmige Nut eindrückbar, wodurch sich eine Spreizung der koaxialen Ringe ergibt. Nachteilig bei diesem Dichtelement ist neben der sperrigen Anordnung der Gewindespindeln die Schwierigkeit, am ganzen Dichtumfang gleichmäßige Pressung zu erzeugen. Des weiteren ist bei Hochtemperaturanwendung, z. B. bei Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, damit zu rechnen, daß die den Kugeln benachbarten Flächen der koaxialen Ringe sich unter der punktförmigen Belastung durch die Kugeln bleibend verformen und damit die im kalten Zustand erzeugte Pressung an den Dichtflächen verloren geht

Nach der DE-OS 24 36 992 ist ein Dichtelement bekannt, bei dem die Spreizung der koaxialen Ringe vor dem Einbau durch Aufschrumpfen eines endlosen Spannringes erfolgt. Dieses Dichtelement läßt sich dadurch nur quer zu den Dichtflächen montieren und bei zueinander starren Bauteilen nicht anwenden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein hochtemperaturbeständiges Dichteiement zur Überbrückung eines weiten Abstandes von Dichtflächen an Leitungsübergängen zwischen benachbarten, zueinander starren Bauteilen zu schaffen, das eine Montage parallel zu den Dichtflächen zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmais von Patentanspruch 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Dichtelement keinen zusätzlichen, über das zwischen den Dichtflächen vorgegebene Volumen hinausgehenden Bauraum erfordert, daß sich das Dichtelement einfach montieren läßt, daß der Ausgleich eines eventuell zwischen den Bauteilen vorhandenen radialen und/oder winkligen Versatzes möglich ist, daß sich durch Auswechseln des Dichtungsmaterials eine wiederholte Verwendbarkeit des Dichtelementes ergibt und daß durch Bestückung mit einem jeweils geeigneten Dichtungsmaterial eine universelle Anwendbarkeitgegeben ist.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 Seitenansicht eines Dichtelementes;

Fig.?. Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie H-Il in Fig. 1;

F i g. 3 Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie II-II in F i g. 1 mit einer alternativen Ausführung des Spannelementes;

Fig.4 Ansicht einer alternativen Ausführung des Stoßes beim Spannelement;

F i g. 5 Querschnitt eines Dichtelementes nach der Linie II-II in Fi g. 1 in einer alternativen Ausführung;

F i g. 6 und 7 Vorderansicht eines V-Motors mit einer zwischen den Zylinderreihen angeordneten Abgasleitung.

Ein Dichtelement II, 21 ist an korrespondierenden öffnungen 12, 13 von zueinander starren Bauteilen 14, 15 angeordnet. Die öffnungen 12, 13 münden in Dichtflächen 16, 17, die einander mit Abstand gegenüberstehen. Das Dichtelement 11 besteht aus einem dünnwandigen, am Außendurchmesser offenen Ring 18 mit trapezförmiger Innen- und Außenkontur. Die äußeren Schenkelflächen 19, 20 des Ringes 18 wirken mit den Dichtflächen 16, 17 der Bauteile 14, 15 zusammen. Ein Bund 31, der an einem der Bauteile 14,15 angeordnet ist. dient zur Zentrierung von Ring 18. Zwischen den inneren SchenkelÜächen 22, 26 des Ringes 18 ist ein Spreizelement angeordnet, das aus einem radial aufgetrennten Ring 23 besteht. Mittels einer an den Endabschnitten 24, 25 des Ringes 23 angreifenden Schraube 27 ist der Ring

23 in seinem Umfang verkürzbar. Das Anziehen der Schraube 27 bewirkt eine Spreizung der Schenkel des Ringes 18, wodurch sich die äußeren Schenkelflächen 19, 20 abdichtend an die Dichtflächen If, 17 anlegen. Der Ring 18 kann einschichtig aus geeignetem Dichtungsmaterial bestehen oder auch mehrschichtig aufgebaut sein. Der mehrschichtige Ring 18 besteht dann aus einem stützenden Metallring und einer Auflage aus Dichtungsmaterial. Es ist zweckmäßig, das Dichtungsmaterial in Form von Scheiben 28,29 nur auf den äußeren Schenkelflächen 19, 20 des Ringes 18 anzuordnen, damit nach einer Demontage des Dichtelementes 11,21 nur das Dichtungsmaterial zu erneuern ist Der Querschnitt des Spreiielementes kann der trapezförmigen Innenkontur des Ringes 18 angepaßt sein. Es ist jedoch auch möglich, einen runden oder ovalen. Voll- oder Hohl-Querschnitt für das Spreizelement zu verwenden.

Zur Aufbringung von Dichtkraft auf dem ganzen Umfang der beiden Schenkelflächen können die Endabschnitte des Spreizelementes auch keilförmig überlappend ausgebildet sein.

Um den Zusammenbau von Spreizelement und Ring 18 zu erleichtern, kann der Ring 23 aus mehreren Abschnitten bestehen, die am Innendurchmesser eines ringförmigen Spannbandes angeordnet sind. Dadurch läßt sich das Spreizelement ohne großen Kraftaufwand so weit aufbiegen, daß es leichtgängig in die trapezförmige Innenkontur des Ringes 18 eingelegt werden kann.

Bei der Ausführungsvariante nach F i g. 5 besteht der Ring 18 des Dichtelementes 21 aus zwei gleichen, symmetrisch angeordneten Seitenscheiben 32, die an ih-.em Innendurchmesser durch ein Wellrohr 33 miteinander dicht verbunden sind. Das Wellrohr 33 kann durch Bördeln oder Schweißen an den Seitenscheiben 32 befestigt sein. Die für das Spreizelement erforderliche trapezförmigc Innenkontur des Ringes 18 wird durch die abgeschrägten einander zugekehrten Flächen der Seitenscheiben 32 gebildet. Die voneinander abgewandten Flächen der Seitenscheiben 32 können die vorerwähnte trapezförmige Außenkontur bilden.

ίο Besonders günstig ist die Verwendung des Dichtelementes 11, 21 bei einer Brennka aftmaschine, z. B. einem V-Motor, an den Obergangsstellen von den Zylinderköpfen zum Abgas- bzw. Ladeluft-Rohrsystem. Wenn die am Zylinderkopf, ζ. Β. Bauteil 15, angeordnete, mit dem Ring 18 zusammenwirkende Dichtfläche 16 parallel zur jeweiligen Zylinderachse 30 verläuft, kann der Ausbau der Zylinderköpfe erfolgen, ohne daß das Abgasoder Ladeluft-Rohrsystem entfernt werden muß. Bei der Ausbildung des Dichtelementes 11 nach F i g. 2 und Anordnung nach F i g. 6 ist es erforderlich, daß der Zentrierbund 31 für den Ring 18 jeweils an der dem Abgasbzw. Ladeluft-Rohrsystem zugehörigen Dichtfläche 17 angeordnet ist, um den vorerwähnten einfachen Ausbau der Zylinderköpfe zu ermöglichen. Bei der Ausbildung des Dichtelementes 21 nach F i g. 5 mit parallelen Außenflächen der Seitenscheiben 32 und Anordnung nach F i g. 7 ist die Lage des Zentrierbundes 31 beliebig. Vorteile für die Fertigung der Dichtflächen 16 und 17 ergeben sich, wenn der Zentrierbund 31 an einem Zwischenflansch 34 angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtelement für Dichtflächen von korrespondierenden öffnungen in zueinander starren Bauteilen, bestehend aus zwei dicht miteinander verbundenen, koaxialen Ringen, die zwischen sich eine zum Außenumfang der Ringe hin offene trapezförmige Innenkontur einschließen und zwischen den inneren Schenkelflächen der trapezförmigen Innenkontur ein axial auf die Ringe wirkendes Spreizelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement ein radial aufgetrennter Ring (23) ist, der mittels einer an seinen Endabschnitten (24,25) angreifenden Schraube (27) im Umfang verkürzbar ist

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß das Spreizelement einen der trapezförmigen Innenkontur des Ringes (18) angepaßten Querschnitt aufweist

3. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Spreizelementes rund ist.

4. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Spreizelementes oval ist.

5. Dichtelement nach Anspruch 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement aus einem Rohr besteht.

6. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte des Spreizelementes keilförmig ausgebildet sind und sich überlappen.

7. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement aus mehreren Abschnitten besteht, die am Innendurchmesser eines ringförmigen Spannbandes angeordnet sind.