DE4312629C1 - Elastomerdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elastomerdichtung, insbeson­ dere zur Abdichtung zwischen Ölwanne und Motorblock ei­ nes Brennkraftmotors, mit einer versteifenden Blechein­ lage, die in Elastomermaterial eingeformt ist.

Bei einer bekannten Elastomerdichtung dieser Art (DE 38 31 414 C2), welche im Bereich von Durchlaßbohrungen für Schrauben Verpressungsbegrenzer aufweist, besteht die Blecheinlage aus einem einzigen, in sich geschlossenen Blechteil einschließlich der Verpressungsbegrenzer, die durch Kaltverformung aus dem Blechmaterial buchsenförmig um die Bohrungen herum herausgearbeitet und entsprechend den erforderlichen Verpressungskräften dimensioniert sind.

Die Wandstärke dieser buchsenförmigen Durchzüge hängt im wesentlichen von der Stärke der Blecheinlage, dem Loch­ durchmesser und der Zielhöhe ab und kann nicht beliebig groß gewählt werden. Je nach Durchmesser und Festig­ keitsklasse der Schraube können so hohe Axialkräfte beim Anzug der Schrauben mit den empfohlenen Momenten auftre­ ten, daß die Druckspannungen an der Kontaktfläche der buchsenförmigen Durchzüge zu plastischen Deformationen an den Umbauungsteilen z. B. aus Aluminium oder schall­ dämpfenden Werkstoffen eines geschichteten Stahlblechs mit Kunststoffzwischenlage führen. Eine Vergrößerung der Aufstandfläche der Buchsen ist jedoch aus technolo­ gischen Gründen nur im begrenzten Rahmen möglich. Ein weiterer Nachteil der Blecheinlage ist die schlechte Materialausnutzung.

Bei einer weiteren bekannten Elastomerdichtung der ein­ gangs genannten Art, jedoch ohne Verpressungsbegrenzer, ist die Blecheinlage in zwei Segmente unterteilt, welche in Fertigzustand im Stoß aneinandergefügt und durch das Elastomermaterial zusammengehalten sind (FR-2 659 122 A1). Durch Unterteilen der Blecheinlage in die Segmente und durch Verbinden dieser Segmente ohne zusätzlichen Arbeitsgang ausschließlich mittels des ohnehin in eine Form für die Elastomerdichtung einzuspritzenden Elasto­ mermaterials ist eine vollständige Ausnützung des einge­ setzten Materials unter minimalem Herstellaufwand er­ reicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elasto­ merdichtung der beschriebenen Art noch funktionssicherer und kostengünstiger herstellbar auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 ge­ löst.

Die Elastomerdichtung nach der Erfindung weist Längsseg­ mente auf, welche zum Erzielen einer besonders guten Anbindung an benachbarte Längssegmente an ihren einen Enden Abkröpfungen aufweisen, mit denen sie die anderen Enden der benachbarten Längssegmente überlappen. Im Überlappungsbereich ist dabei ein Spalt in der Größenordnung von einigen 1/10 mm zur Auf­ nahme verbindenden Elastomermaterials vorgesehen. Vorzugs­ weise hat der Spalt eine Weite von 0,3 mm. In einen solchen Spalt dringt das Elastomermaterial ein und verbindet die beiden Enden der Längssegmente. In der Regel werden die Längssegmente vor dem Einlegen in die Vulkanisationsform mit einem Haftvermittler beschichtet.

Die Verpressungsbegrenzer sind von hufeisenförmigen Seg­ menten gebildet, von denen jedes eine Durchlaßbohrung eines darunterliegenden Längssegmentes teilweise einfaßt. Dabei ist vorteilhafterweise jedes hufeisenförmige Segment auf­ liegend auf dem zugehörigen darunterliegenden Längssegment mit diesem verbunden, insbesondere durch Schweißpunkte. Die hufeisenförmigen Verpressungsbegrenzer können als Stanzteile hergestellt werden. Dabei kann die Dimensionierung der von der Elastomerdichtung nach außen weisenden Aufstandfläche der hufeisenförmigen Segmente beliebig gewählt werden, ist also im Gegensatz zur DE 38 31 414 nicht durch die Wandstär­ ke der Blecheinlage begrenzt. Dies ermöglicht eine Dimensio­ nierung derart, daß eine gewünschte niedrige Flächenpres­ sung zwischen den Verpressungsbegrenzern und den abzudich­ tenden Teilen exakt eingestellt werden kann.

Bei der DE 38 31 414 C2 liegt die Blecheinlage mittig in der Elastomerdichtung. Im Gegensatz dazu sind bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Längssegmente der Blecheinlage außermittig in die Elastomerdichtung einge­ legt. Vorzugsweise ist dabei der von der Blecheinlage freie, außenliegende Streifen der Elastomerdichtung mit beidseitig vorstehenden Rippenpaaren versehen.

Wie aus der DE 38 31 414 C2 oder der DE 39 27 341 C1 an sich bekannt ist, sind dabei vorzugsweise in Flächenbe­ reichen, die von Trennfugen abzudichtender Teile überquert werden, pyramiden- oder kegelförmige Erhöhungen im Elasto­ mermaterial zwischen einer äußeren und einer inneren vor­ stehenden Rippe angeordnet. Die genannten Erhöhungen können auch abgeflacht oder besonders steil zugespitzt sein.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Elastomerdichtung gemäß der Erfindung zum Abdichten zwischen einer Ölwanne und einem Motorblock;

Fig. 1a eine Einzelheit bei Z in Fig. 1 einer im Maßstab vergrößerten Teildraufsicht;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 3a einen Querschnitt in gleicher Lage wie Fig. 3, jedoch in abgeänderter Ausführung;

Fig. 4 eine Teildraufsicht in Richtung des Pfeils X in Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 1 und

Fig. 6 einen Teillängsschnitt nach der Linie D-D in Fig. 1.

Die in den Figuren gezeigte Ölwannendichtung, die zwischen eine nicht gezeigte Ölwanne und einen nicht gezeigten Mo­ torblock eines Brennkraftmotors einzulegen ist, weist eine Blecheinlage in Form mehrerer Längssegmente 2 auf, deren Aufbau im einzelnen aus den Fig. 2 bis 6 erkennbar ist. Die Blecheinlage ist außermittig bezüglich der Längsmitte der Elastomerdichtung 1 angeordnet und so in das Elastomermate­ rial 4 der Elastomerdichtung 1 eingeformt, daß eine Ober­ fläche 6 der Längssegmente 2 freiliegt.

Der von der Blecheinlage mit den Längssegmenten 2 freie, innenliegende Streifen 8 der Elastomerdichtung ist mit beid­ seitig vorstehenden Rippenpaaren 10, 12 versehen, welche in montiertem Zustand der Elastomerdichtung 1 für zwei umlau­ fende, geschlossene Flächenbereiche mit erhöhtem Anpreßdruck sorgen. Dies verbessert die Dichtwirkung. Zwischen den Rip­ penpaaren liegt ein Tal, dessen Größe so bemessen ist, daß ein wesentlicher Teil des verpreßten Gummivolumens aufgenom­ men werden kann. Hiermit wird erreicht, daß trotz hoher Anpressung der Rippen an die Umbauungsteile die inneren Spannungen im Gummi relativ gering bleiben, was die Dauer­ standfestigkeit erhöht.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Ausbildung der Elastomerdich­ tung nach der Erfindung im Bereich von Durchgangsbohrungen 14 für nicht gezeigte Schrauben. Die Längssegmente 2 sind hier verbreitert. Ein hufeisenförmiges Segment 16 ist an der Unterseite 7 des betreffenden Längssegmentes 2 auflie­ gend damit über Schweißpunkte 18 verbunden. Das hufeisen­ förmige Segment 16 umgibt die Durchgangsbohrung 14 teilweise in der in Fig. 4 gezeigten Weise. Es ist ersichtlich, daß die Aufstandsfläche 17 des hufeisenförmigen Segmentes 16 beliebig grob oder klein entsprechend der gewünschten Fläch­ enpressung in montiertem Zustand der Dichtung gewählt werden kann.

Es ist aus Fig. 3 zu ersehen, daß durch die außermittige Anordnung der Blecheinlage nicht genügend Platz für zwei durchgängige Rippen auf der einen Seite der Dichtung bleibt. Dies kann eine gewisse Einbuße am Abdichtverhalten unter ungünstigen Betriebsbedingungen mit sich bringen.

Fig. 3a zeigt eine Lösung, bei der partiell im Bereich der Durchgangslöcher oder über den gesamten Umfang der Dichtung durchlaufend ein Abschnitt 53 der Blecheinlage 2 in die Mittellage zwischen die Rippen so abgebogen wird, daß auf beiden Seiten umlaufend mindestens zwei Rippen 10, 10 und 12, 12 vorgesehen werden können. Diese Verformung kann auch im Vulkanisationswerkzeug durchgeführt werden durch das Setzen entsprechender Niederhalter 50 und 51, so daß das Blech über die Kante 52 im Werkzeug abgebogen wird.

Aus der Fig. 6 ist ersichtlich, daß zwei aneinander an­ schließende Längssegmente 2 allein durch Elastomermaterial miteinander verbunden sind. Hierzu weist das eine Ende 20 eines Längssegmentes 2 eine Abkröpfung 22 auf, welche das andere Ende 24 eines benachbarten Längssegmentes 2 mit einem Spalt 26 überlappt. Der Spalt ist in einer Größenordnung von einigen 1/10 mm, vorzugsweise mit 0,3 mm, dimensioniert, so daß ein ausreichender Abstand zum Eindringen von Elastomer­ material beim Spritzvorgang geschaffen ist, so daß das Ela­ stomermaterial die beiden Längssegmente zuverlässig mitein­ ander verbinden kann.

Aus Fig. 5 (Schnitt C-C in Fig. 1) ist ersichtlich, daß der von der Blecheinlage freie, außenliegende Streifen 8 in Bereichen 30, 31, 32, 33 zwischen den beiden Rippen 10, 10 mit kegelförmigen Erhöhungen 28 versehen ist. Gemäß Fig. 1a ist ein Feld mit insgesamt 12 Erhöhungen vorgesehen, die anstatt pyramidenförmig auch kegelförmig sein und entweder abgeflacht oder mit steileren Spitzen versehen sein können. Hierdurch wird eine gute Abdichtung in Bereichen der Elasto­ merdichtung erzielt, welche Trennfugen, Spalten oder der­ gleichen überqueren. Bei einer Ölwannendichtung sind dies Bereiche, wo der Motorblock und das Steuergehäuse bzw. die Aufnahme des hinteren Radial-Wellendichtringes für die Ab­ dichtung der Kurbelwelle verschraubt sind.

Die Elastomerdichtung nach der Erfindung läßt sich auf­ grund der Unterteilung der Blecheinlage in mehrere Segmente 2 bzw. 16 (Verpressungsbegrenzer) einfach herstellen, weil für die Verbindung benachbarter Längssegmente 2 keine geson­ derten Verbindungsmittel und kein gesonderter Arbeitsgang vorzusehen ist und weil eine Kaltverformung zum Herausformen der Verpressungsbegrenzer aus der Blecheinlage vermieden wird. Die Gestaltung der gesonderten Verpressungsbegrenzer 16 ist derart, daß die Aufstandsflächen 17 ohne Rücksicht auf die Blechstärke der Längssegmente 2 bzw. der hufeisenförmigen Segmente 16 allein im Hinblick auf eine gewünschte Flächen­ pressung der montierten Elastomerdichtung dimensioniert werden können.

Claims (9)

1. Elastomerdichtung, insbesondere zur Abdichtung zwischen Öl­ wanne und Motorblock eines Brennkraftmotors, mit einer ver­ steifenden Blecheinlage (2), die in mehrere Segmente (2) unterteilt und in Elastomermaterial (4) eingeformt ist und im Bereich von Durchlaßbohrungen (14) für Schrauben Verpres­ sungsbegrenzer (16) aufweist, wobei die Segmente Längsseg­ mente (2) mit Abkröpfungen (22) an ihren einen Enden (20) umfassen, mit denen sie die anderen Enden (24) benachbarter Längssegmente (2) überlappen.

2. Elastomerdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Überlappungsbereich ein Spalt (26) in der Größenordnung von einigen 1/10 mm zur Aufnahme ver­ bindenden Elastomermaterials vorgesehen ist.

3. Elastomerdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im wesentlichen hufeisenförmige Segmente (16) als Verpressungsbegrenzer eingesetzt sind, von denen jedes eine Durchlaßbohrung (14) eines darunter liegen­ den Längssegmentes (2) teilweise einfaßt.

4. Elastomerdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes hufeisenförmige Segment (16) auf­ liegend auf einem Längssegment (2) mit diesem verbunden ist, insbesondere durch Schweißpunkte (18).

5. Elastomerdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längssegmente (2) der Blecheinlage außermittig in die Elastomerdichtung (1) einge­ legt sind.

6. Elastomerdichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Blecheinlage freier, innenliegender Streifen (8) der Elastomerdichtung (1) in den Bereichen zwischen den Durchlaßbohrungen (14) mit beidseitig vorstehenden Rippenpaaren (10, 12) versehen ist.

7. Elastomerdichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der hufeisenförmigen Segmente (16), die Blecheinlage (2) aus einer Oberflächenlage in einen innenliegenden Streifen (8) der Elastomerdichtung hineingebogen ist, der durchlaufend mit beidseitig vorstehenden Rippenpaaren (10, 12) versehen ist.

8. Elastomerdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blecheinlage (2) mit einem abgebo­ genen Abschnitt (53) in eine Mittellage in dem Elastomerma­ terial (4) des innenliegenden Streifens (8) zwischen die beiden Rippenpaare (10, 12) hineinreicht.

9. Elastomerdichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Flächenbereichen, die von Trennfugen abzudichtender Teile überquert werden, pyra­ miden- oder kegelförmige Erhöhungen (28) im Elastomermateri­ al zwischen einer äußeren und einer inneren vorstehenden Rippe (10, 10) eines Rippenpaares vorgesehen sind.