DE19848043C2

DE19848043C2 - Sealing arrangement

Info

Publication number: DE19848043C2
Application number: DE1998148043
Authority: DE
Inventors: Volker Schroiff; Eberhard Bock
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1998-10-17
Filing date: 1998-10-17
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2018-10-18
Also published as: GB2342703B; FR2784731A1; DE19848043A1; GB2342703A; GB9924510D0; FR2784731B1

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit zumindest einer Dichtung aus polymerem Werkstoff und ein Verfahren zur Montage derselben.The invention relates to a seal arrangement with at least one seal made of polymeric material and a method for assembling the same.

State of the art

Beim Abdichten von Maschinenteilen, wie zum Beispiel von Ventildeckeln für Kraftfahrzeugmotoren, Bipolarplatten von Brennstoffzellen, Getriebegehäusen oder Schaltblöcken von hydraulischen Steuereinheiten ist es häufig erforderlich, eine Dichtung sehr genau zwischen ebene Platten, abzudichtende Flanschen und/oder in einer Nut zu positionieren.When sealing machine parts, such as valve covers for Motor vehicle engines, bipolar plates of fuel cells, gear housings or control blocks of hydraulic control units, it is often necessary a seal very precisely between flat plates, flanges to be sealed and / or to position in a groove.

Dabei erweist sich insbesondere die Montage von Dichtungen mit einem gro ßen Verhältnis von Länge zu Durchmesser als sehr problematisch und führt trotz eines erheblichen manuellen Aufwands häufig zu einer fehlerhaften Mon tage.In particular, the assembly of seals with a large ß ratio of length to diameter as very problematic and leads despite considerable manual effort, often leads to a faulty month days.

Aus der DE 44 30 066 A1 sind Dichtringe, Dichtsysteme ein Verfahren und Montagewerkzeug für die Dichtringe und Dichtsysteme bekannt, welche in das Gebiet der KFZ-Teile und ähnliche gehören und welche Erleichterungen des Einbaus am Montageort bieten. Es handelt sich hierbei um eine Einweg- Montagevorrichtung, die mit einer Radialdichtung zusammen wirkt, wobei der Durchmesser der Montiervorrichtung gleich dem Durchmesser des den Dicht ring aufnehmenden Wellenabschnitts ist. Der Dichtring ist dabei ursprünglich auf der Montiervorrichtung gehalten, von welcher er nach dem Montieren des Dichtrings entfernt wird.From DE 44 30 066 A1 sealing rings, sealing systems are a method and Assembly tool for the sealing rings and sealing systems known, which in the Area of automotive parts and the like belong and what facilities the Offer installation at the installation site. It is a disposable Mounting device that cooperates with a radial seal, the Diameter of the mounting device is equal to the diameter of the seal ring receiving shaft section. The sealing ring is original held on the mounting device, of which he after mounting the Sealing ring is removed.

Aus der US 4,405,138 ist eine Zylinderkopfdichtung bekannt, welche einen fla chen Träger mit Durchbrechungen aufweist, in denen eine Dichtung lose ange ordnet ist. Die Dichtung wird formschlüssig in dem Träger gehalten, wozu ein ander entsprechende Bereiche an der Oberfläche des Trägers bzw. der Dich tung vorgesehen sind.From US 4,405,138 a cylinder head gasket is known which a fla Chen carrier with openings in which a seal is loosely attached is arranged. The seal is held positively in the carrier, which is why other corresponding areas on the surface of the carrier or you tion are provided.

Aus der DE 42 13 653 C2 ist eine Gummiformdichtung bekannt, welche aus einem mit einer Gummimischung umspritzten, mit Öffnungen versehenen Trä gerblech und mit um die Öffnungen herum angeordneten, ringförmigen Stütz elementen, welche in das Trägerblech eingefügt sind, besteht. Um die Stutz elemente in dem Trägerblech zu halten, weist das Trägerblech zum Zeitpunkt der Montage hochgebogene Nasen auf, die nach der Montage in eine umlaufen de Nut der Stützelemente durch Umbiegen zum Eingriff gebracht werden. Da mit werden die Stützringe an dem Trägerblech befestigt.From DE 42 13 653 C2 a molded rubber seal is known which consists of a door overmolded with a rubber mixture and provided with openings sheet metal and with annular support arranged around the openings elements, which are inserted into the carrier plate. To the neck To hold elements in the carrier plate, the carrier plate has at the time the assembly of upturned lugs that run into one after assembly de groove of the support elements are brought into engagement by bending. There with the support rings are attached to the carrier plate.

Aus der US 5,794,947 ist weiterhin bekannt, dass eine Dichtung auf einem Trägermaterial angeordnet in eine Nut eingelegt wird, wobei ein Teil des Trä gers anschließend entfernt wird, ein anderer Teil des Trägers jedoch an der Dichtung verbleibt.From US 5,794,947 it is also known that a seal on a Carrier material is placed in a groove, part of the Trä gers is then removed, but another part of the carrier on the Seal remains.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zu entwi ckeln, die einen problemlosen Transport und eine einfache Montage einer Dich tung mit einem großen Verhältnis von Länge zu Durchmesser von zumindest 10 : 1 ermöglicht sowie ein Verfahren zur Montage derselben.The invention has for its object to develop a sealing arrangement lck, the easy transportation and easy assembly of you tion with a large ratio of length to diameter of at least 10: 1 enables and a method for mounting the same.

Presentation of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2 und 8 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug. This object is achieved according to the invention with the features of claims 1, 2 and 8 solved. The subclaims take on advantageous refinements Reference.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtungsanordnung mit einer Dichtung aus polymerem Werkstoff vorgesehen, die als Rahmen in sich ge schlossen ausgebildet ist. Die Dichtung umschließt eine Trägerplatte außenum fangsseitig und ist mit dieser formschlüssig, jedoch lösbar verbunden. Außer dem ist eine Dichtungsanordnung mit einer Dichtung aus polymerem Werkstoff vorgesehen, die als Rahmen in sich geschlossen ausgebildet ist, in einer Durchbrechung einer Trägerplatte angeordnet ist und mit dem die Durchbre chung begrenzenden Rand außenumfangsseitig formschlüssig, jedoch lösbar verbunden ist.Within the scope of the present invention, a sealing arrangement with a Gasket made of polymeric material provided that ge as a frame is formed closed. The seal surrounds a carrier plate on the outside on the catch side and is positively but releasably connected to it. Except which is a seal arrangement with a seal made of polymeric material provided that is designed as a self-contained frame in a Opening a support plate is arranged and with which the breakthrough chung limiting edge on the outer circumferential side, but detachable connected is.

Das abzudichtende Maschinenteil weist zur Aufnahme der Dichtung eine in sich geschlossen ausgebildete Nut auf, wobei die innenseitige Begrenzungswand der Nut einen Hinterschnitt aufweist, in den die Dichtung nach ihrer Entfernung von der Trägerplatte einschnappbar ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Dichtung ohne Kleber am abzudichtenden Maschinenteil montierbar ist und ausschließ lich durch den Hinterschnitt an einer Verlagerung innerhalb der Nut und/oder einem Herausfallen aus der Nut gehindert ist. Eine die Trägerplatte außenum fangsseitig umschließende Dichtung weist herstellungsbedingt Schrumpfspan nungen auf, die während dem Anspritzen des polymeren Werkstoffs an den außenumfangsseitigen Rand der Trägerplatte und der anschließenden Verfes tigung entstehen. Im Anschluß an das Einlegen der Dichtung in die Nut und das Entfernen der Trägerplatte schnappt die Dichtung schrumpfspannungsbedingt selbsttätig in den Hinterschnitt und wird dadurch zuverlässig in ihrer Position gehalten.The machine part to be sealed has one for receiving the seal closed groove formed, the inner boundary wall the groove has an undercut in which the seal after its removal can be snapped in by the carrier plate. The advantage here is that the seal can be mounted on the machine part to be sealed without adhesive and excludes Lich by the undercut at a displacement within the groove and / or is prevented from falling out of the groove. One around the carrier plate the seal on the leading side shows shrinkage due to the manufacturing process on the during the injection molding of the polymer material outer peripheral edge of the carrier plate and the subsequent Veres arise. Following the insertion of the seal in the groove and that Removing the carrier plate causes the seal to snap due to shrinkage stress automatically into the undercut and is therefore reliable in its position held.

Durch die Trägerplatte wird die Dichtung während des Transports zum Beispiel vom Herstellungs- zum Montageort und während der Montage selbst in ihrer herstellungsgemäßen Form fixiert und dadurch ein Verziehen verhindert.For example, the carrier plate seals the seal during transport from the manufacturing to the assembly site and during assembly itself in their fixed form of manufacture and thereby prevents warping.

Die Dichtung kann mit einer in Richtung der Trägerplatte offenen, nutförmigen Ausnehmung versehen sein, die bevorzugt kongruent zum umfangsseitigen Rand der Trägerplatte ist. Durch diese nutförmige Ausnehmung wird eine form schlüssige Verbindung von Dichtung und Trägerplatte während des Transports gewährleistet. Eine unbeabsichtigte Trennung von Dichtung und Trägerplatte ist dadurch ausgeschlossen.The seal can be opened with a groove-shaped in the direction of the support plate Be provided recess, which is preferably congruent to the peripheral Edge of the carrier plate is. This groove-shaped recess creates a shape coherent connection of seal and carrier plate during transport guaranteed. There is an unintentional separation of seal and carrier plate thereby excluded.

Die Trägerplatte kann mit Zentrierbohrungen und/oder Zentrierstiften versehen sein, die während der Montage der Dichtungsanordnung die exakte Positionie rung der Dichtung auf dem abzudichtenden Maschinenteil erleichtern.The carrier plate can be provided with centering holes and / or centering pins be the exact position during assembly of the sealing arrangement Lighten the seal on the machine part to be sealed.

Zur Fertigung möglichst kostengünstiger Dichtungsanordnungen kann die Trä gerplatte aus einem Kunststoff gefertigt sein. Um dennoch bei einer häufigen Wiederverwendung der Trägerplatte eine gute Stabilität der in der Trägerplatte angeordneten Zentrierbohrungen und/oder der Zentrierstifte zu gewährleisten, können die Zentrierbohrungen und/oder Zentrierstifte im Gegensatz zur Trä gerplatte aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und als Einsätze in der Trägerplatte angeordnet sein.The Trä gerplatte be made of a plastic. To still with a frequent Reuse the carrier plate a good stability in the carrier plate to ensure arranged center holes and / or the centering pins, can the center holes and / or centering pins in contrast to the Trä backing plate made of a metallic material and as inserts in the Carrier plate may be arranged.

Die Dichtung wird während der Montage in einer dafür vorgesehenen Nut eines abzudichtenden Maschinenteils dadurch fixiert, dass die Dichtung nach ihrer Entfernung von der Trägerplatte selbsttätig in den Hinterschnitt einschnappt. Das Kleben kann dann entfallen.The seal is in a groove provided during assembly machine part to be sealed in that the seal according to their Distance from the support plate automatically snaps into the undercut. The gluing can then be omitted.

In einem letzten Schritt wird die Trägerplatte von der an dem Maschinenteil be festigten Dichtung gelöst und entfernt. Die Trägerplatte kann anschließend dem Herstellprozeß wieder zugeführt und erneut verwendet werden.In a final step, the carrier plate is loaded onto the machine part tightened seal removed and removed. The carrier plate can then Manufacturing process fed again and used again.

Brief description of the drawings

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen wei ter verdeutlicht. The object of the invention is white below with reference to the drawings ter clarifies.

In Fig. 1 ist ein schematisch dargestelltes erstes Ausführungsbei spiel einer Dichtungsanordnung mit einer Dichtung aus polymerem Werkstoff gezeigt.In Fig. 1, a schematically illustrated first game Ausführungsbei a seal assembly with a seal made of polymeric material is shown.

In den Fig. 2 und 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt.In FIGS. 2 and 3, a second embodiment is shown.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Ausschnitt aus dem abzudichtenden Maschi nenteil mit einer Nut gezeigt, die einen Hinterschnitt aufweist.In Figs. 4 and 5, a section of the sealed Maschi nenteil is shown with a groove having an undercut.

In den Fig. 6 und 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Dichtungsanordnung gezeigt.In Figs. 6 and 7, a third embodiment of the erfindungsge MAESSEN seal assembly is shown.

Implementation of the invention

In Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Dichtungsanordnung mit einer Dichtung 1 aus polymerem Werkstoff gezeigt. Dabei ist die Dichtung 1 als Rahmen in sich geschlossen ausgebildet und umschließt eine Trägerplatte 2 umfangsseitig. Die Dichtung 1 weist nach innen eine nutförmige Ausnehmung 3 auf, die kongruent zum umfangsseitigen Rand der Trägerplatte 2 ist. Trägerplatte 2 und Dichtung 1 sind miteinander formschlüssig, jedoch lösbar verbunden. Die Trägerplatte 2 weist eine Zentrierbohrung 4 und einen Zentrierstift 5 auf und kann aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt sein.In Fig. 1, a cross section is shown of a seal assembly with a gasket 1 made of polymeric material. The seal 1 is designed as a self-contained frame and encloses a carrier plate 2 on the circumference. The seal 1 has a groove-shaped recess 3 on the inside, which is congruent to the peripheral edge of the carrier plate 2 . Carrier plate 2 and seal 1 are positively but releasably connected to one another. The carrier plate 2 has a centering hole 4 and a centering pin 5 and can be made of a plastic or a metal.

In den Fig. 2 und 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gezeigt, ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1.In FIGS. 2 and 3, a second embodiment of the inventive sealing arrangement 1 is shown, similar to the embodiment of FIG..

Die Trägerplatte 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet und mit zwei Dichtungen 1.1, 1.2 verbunden. Die erste Dichtung 1.1 umschließt die Trägerplatte 2 außenumfangsseitig, während die zweite Dichtung 1.2 von der Trägerplatte 2 außenumfangsseitig umschlossen ist. Beide Dichtungen 1.1, 1.2 sind jeweils als Rahmen in sich geschlossen ausgebildet und weisen auf den einander zugewandten Seiten jeweils in Richtung der Trägerplatte 2 offene, nutförmige Ausnehmungen 3 auf, mit denen sie formschlüssig, jedoch lösbar an der Trägerplatte 2 festgelegt sind.The carrier plate 2 is ring-shaped in this embodiment and connected to two seals 1.1 , 1.2 . The first seal 1.1 surrounds the carrier plate 2 on the outer circumference side, while the second seal 1.2 is enclosed by the carrier plate 2 on the outer circumference side. Both seals 1.1 , 1.2 are each designed as a self-contained frame and have on the mutually facing sides in the direction of the carrier plate 2 open, groove-shaped recesses 3 with which they are positively but releasably fixed to the carrier plate 2 .

In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Dichtungsanordnung aus Fig. 2 gezeigt. Die ringförmige Gestalt der beiden Dichtungen 1.1, 1.2 sowie der Trägerplatte 2 sind hier zu erkennen. FIG. 3 shows a top view of the sealing arrangement from FIG. 2. The annular shape of the two seals 1.1 , 1.2 and the carrier plate 2 can be seen here.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gezeigt, wobei das abzudichtende Maschinenteil 6 selbst mit einer in sich geschlossenen ausgebildeten Nut 7 zur Aufnahme der Dichtung 1 versehen ist. Die hier gezeigte Dichtung 1 hat zuvor eine Trägerplatte 2 außenumfangsseitig unter Vorspannung umschlossen. Die innenseitige Begrenzungswand 10 der Nut 7 weist einen Hinterschnitt 11 auf, in den die Dichtung 1 nach ihrer Entfernung von der Trägerplatte 2 schrumpfbedingt einschnappbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist von Vorteil, daß es sekundärer Befestigungshilfsmittel, wie beispielsweise eines Klebers zur Befestigung der Dichtung 1 innerhalb der Nut 7 nicht bedarf. Die Dichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel formschlüssig innerhalb der Nut gehalten.In Figs. 4 and 5 a detail is shown of an inventive seal assembly, the sealed machine part 6 itself is provided with a self-formed groove 7 for receiving the seal 1. The seal 1 shown here has previously enclosed a carrier plate 2 on the outer circumference under pretension. The inside boundary wall 10 of the groove 7 has an undercut 11 , into which the seal 1 can be snapped due to its shrinkage after being removed from the carrier plate 2 . With such a configuration, it is advantageous that secondary fastening aids, such as, for example, an adhesive for fastening the seal 1 within the groove 7, are not required. In this exemplary embodiment, the seal 1 is held in a form-fitting manner within the groove.

In Fig. 5 ist der Ausschnitt aus Fig. 4 im Anschluß an die formschlüssige Verkrallung der Dichtung 1 mit dem Hinterschnitt 11 gezeigt.In FIG. 5, the detail from FIG. 4 is shown following the positive interlocking of the seal 1 with the undercut 11 .

In den Fig. 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung gezeigt. Fig. 6 zeigt einen Schnitt A-A aus Fig. 7. Die Dichtung 1 ist insgesamt einstückig ausgebildet, wobei im Bereich zweier einander gegenüberliegender Stirnseiten Ausnehmungen 12 innerhalb der Dichtung vorgesehen sind, die während der Montage der Dichtung 1 durch Stützkörper 13 ausgefüllt sind. Die Stützkörper 13 haben eine der Trägerplatte 2 entsprechende Funktion, wobei die Stützkörper und die die Stützkörper umschließenden Dichtlippen formschlüssig, jedoch lösbar verbunden sind.In Figs. 6 and 7, another embodiment of a seal assembly is shown. FIG. 6 shows a section AA from FIG. 7. The seal 1 is formed in one piece overall, recesses 12 being provided within the seal in the region of two mutually opposite end faces, which are filled by support body 13 during the assembly of the seal 1 . The support bodies 13 have a function corresponding to the carrier plate 2 , the support bodies and the sealing lips surrounding the support bodies being connected in a form-fitting manner, but releasably.

In Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die Dichtungsanordnung aus Fig. 6 gezeigt. FIG. 7 shows a top view of the sealing arrangement from FIG. 6.

Claims

1. Sealing arrangement with at least one seal ( 1 ) made of polymeric material, the seal ( 1 ) forming a closed frame and enclosing a carrier plate ( 2 ) on the outer circumference side and being positively but releasably connected to it, characterized in that that a machine part to be sealed ( 6 ) for receiving the seal ( 1 ) has a closed groove ( 7 ) and that the inner boundary wall ( 10 ) of the groove ( 7 ) has an undercut ( 11 ) into which the seal ( 1 ) after their removal from the carrier plate ( 2 ) can be snapped.

2. Sealing arrangement with at least one seal ( 1 ) made of polymeric material, the seal ( 1 ) being formed as a self-contained frame, arranged in an opening ( 8 ) in a carrier plate ( 2 ) and with which the opening ( 8 ) delimiting edge ( 9 ) is positively connected on the outside on the catch side, but is releasably connected, characterized in that a machine part ( 6 ) to be sealed for receiving the seal ( 1 ) has a closed groove ( 7 ) and that the inner boundary wall ( 10 ) the groove ( 7 ) has an undercut ( 11 ) into which the seal ( 1 ) can be snapped after its removal from the carrier plate ( 2 ).

3. Sealing arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the seal ( 1 ) is provided with a groove-shaped recess ( 3 ) open in the direction of the carrier plate ( 2 ).

4. Sealing arrangement according to claim 3, characterized in that the groove-shaped recess ( 3 ) is substantially congruent to the peripheral edge of the carrier plate ( 2 ).

5. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier plate ( 2 ) with centering holes ( 4 ) and / or centering pins ( 5 ) is provided.

6. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier plate ( 2 ) consists of a plastic.

7. Sealing arrangement according to claim 6, characterized in that the carrier plate ( 2 ) centering holes ( 4 ) and / or centering pins ( 5 ) made of me metallic material.

8. A method for assembling a sealing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the seal ( 1 ) in a groove ( 7 ) provided for a machine part to be sealed ( 6 ) is fixed by that the seal ( 1 ) automatically snaps into the undercut ( 11 ) after its removal from the carrier plate ( 2 ) and that the carrier plate ( 2 ) is detached and removed from the seal ( 1 ) attached to the machine part ( 6 ).