FLAT GASKET

Abstract: 1. A flat gasket comprising a gasket plate (32) with at least one elongated recess (36) for accomodating an elongated sealing element insert (34) held by the longitudinal edges of said recess, said insert projecting beyond at least one of the surfaces of said gasket plate (32) and having a greater elasticity than the regions of the gasket plate adjacent to it due to its construction from an elastomer, as well as comprising dispersal areas (40) for insert material displaced as a result of sealing surface pressure between said flat gasket (22) and structural surfaces (24, 26) accommodating the latter between them, characterised in that for sealing a region having a spatially variable sealing surface pressure said recess has the form of an opening (36) extending along said region and along its entire length and the length of said one-piece sealing element insert (34), and that said dispersal areas (40) are provided between the longitudinal edges of said sealing element insert (34) and of said opening (36) in longitudinal spaced relation to one another.

Description: Flachdichtung Mit den herkömmlichen Flachdichtungen lässt sich ein Spalt zwischen mit räumlich stark veränderlicher Dichtflächenpressung gegeneinandergepress ten Baute ilflächen dauerhaft nicht befriedigend abdichten. Dieser Fall ist z.B. immer dann gegeben, wenn im Dichtflächenbereich Bauteilstösse liegen; es gibt aber auch andere Anwendungen von Flachdichtungen, bei denen zwischen Bereichen normaler Dichtflächenpressung Bereiche besonders niederer statischer oder dynamischer Dichtflächenpressung auftreten. Bisher wurden in diesen Fällen relativ dicke Flachdichtungen aus Weichstoffplattenmaterial eingesetzt, die sich aufgrund ihrer Kompressibilität Vor- und Rücksprüngen der Dichtflächen, wie sie bei Bauteilstössen auftreten, hinreichend anpassen können. Die erforderliche Dicke und Kompressibilität dieser Flachdichtungen ist aber meistens auch nachteilig, insbesondere dann, wenn Kräfte über die Dichtstelle zu übertragen sind, da sie einen erheblichen Abfall der zu übertragenden und senkrecht zu den Dichtflächen verlaufenden Kräfte zur Folge haben. Schliesslich können die dicken Dichtungen unzulässig hohe Verformungen an den an den Dichtspalt angrenzenden Bauteilen bewirken. Wird hingegen eine aus dünnerem Weichstoffplattenmaterial hergestellte Flachdichtung verwendet, so kann diese den Dichtspalt im Bereich von Vor- bzw. Rücksprüngen der Dichtungsflächen nicht zuverlässig abdichten, und ausserdem besteht die Gefahr, dass eine solche Flachdichtung durch Relativbewegungen zwischen den den Dichtspalt bildenden Bauteilen zerrieben wird. Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung zu schaffen, die sich verhältnismässig dünn ausbilden lässt und dennoch einen Spalt zwischen mit räumlich ver änderlicher Dichtflächenpressung gegen,einandergepreBten Bauteilflächen zuverlässig abdichten kann. Erfindungsgemäss lässt sich diese Aufgabe durch eine Flachdichtung lösen, die eine Dichtungsplatte mit mindestens einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass zur Abdichtung eines Spaltes zwischen mit räumlich veränderlicher Dichtflächenpressung gegeneinandergepressten Bauteilflächen die Ausnehmung sich über den Bereich veränderlicher Dichtflächenpressung erstreckt und der mindestens über eine der Oberflächen der Dichtungsplatte vorspringende Einsatz als Dichtelement ausgebildet ist und eine höhere Elastizität aufweist als die ihm benachbarten Bereiche der Dichtungsplatte. Dabei empfiehlt es sich, der Ausnehmung eine längliche Gestalt zu verleihen und den. Einsatz so auszubilden, dass er sich linienförmig über den Bereich veränderlicher Dichtflächenpressung erstreckt. Da der Einsatz eine wesentlich höhere Kompressibilität besitzt als die Dichtungsplatte, die ja auch imstande sein muss, Kräfte über den Dichtspalt zu übertragen, kann sich der Einsatz Vor- bzw. Rücksprüngen in den abzudichtenden Bauteilflächen vollständig anpassen, ohne dass in diesem Bereich hohe Dichtflächenpressungen erforderlich sind, um eine einwandfreie Abdichtung herbeizuführen. Andererseits ermöglicht die verhältnismässig dünn und mit höherem Elastizitätsmodul ausführbare Dichtungsplatte eine gute Übertragung von Kräften über den Dichtspalt. Wenn vorstehend von einer Dichtungsplatte die Rede ist, so bedeutet dies nicht, dass die Flachdichtung Plattenform haben muss; vielmehr soll damit nur zum Ausdruck gebracht werden, dass es sich bei dem Träger des als Dichtelement ausgebildeten Einsatzes um ein flaches Bauteil aus Dichtungsmaterial handelt. Eine räumlich veränderliche Dichtflächenpressung ist natürlich auch dann gegeben, wenn die abzudichtenden Bauteilflächen mit Ausnahme des Bereichs eines Vor- bzw. Rücksprungs in den abzudichtenden Flächen überall mit derselben Flächenpressung gegeneinander bzw. gegen die Flachdichtung gepresst werden; es ist aber. auch denkbar, dass ein als Dichtelement ausgebildeter Einsatz nur in einem von mehreren Bereichen vorgesehen ist, in denen keine räumlich konstante Dichtflächenpressung vorliegt. Eine Flachdichtung mit mehreren in Dichtungsmaterial eingebetteten Einsätzen, deren Elastizität sich von derjenigen der benachbarten Bereiche des Dichtungsmaterials unterscheidet, ist schon bekannt (US-PS 4,181,313), jedoch erfüllen dort die Einsätze keine Dichtfunktion, sondern dienen lediglich dem Zweck, ein Zusammendrücken der Dichtung zu verhindern; aus diesem Grund ist bei der bekannten Dichtung die Elastizität der Einsätze geringer als diejenige der den Einsätzen benachbarten Bereiche der Flachdichtung. In der Regel wird es sich empfehlen, die Dichtungsplatte beidseitig mit einem vorspringenden Einsatz zu versehen, was sich entweder dadurch erreichen lässt, dass man auf beiden Seiten der Dichtungsplatte eine Nut vorsieht und in diese einen solchen Einsatz einlegt oder dass man der Ausnehmung die Gestalt eines Durchbruchs verleiht, welcher einen einzigen, beidseitig über die Dichtungsplatte überstehenden Einsatz aufnimmt. Am einfachsten ist es, einen Einsatz aus einem Werkstoff zu verwenden, dessen Elastizitätsmodul kleiner ist als derjenige der Dichtungsplatte. Es wäre aber auch denkbar, einen als Dichtelement ausgebildeten Einsatz so zu gestalten, dass er unabhängig vom Elastizitätsmodul der verwendeten Werk-. stoffe eine höhere Elastizität aufweist als die ihm benachbarten Bereiche der Dichtungsplatte. Am einfachsten stimmt man die Abmessungen des Einsatzes und der Ausnehmung so aufeinander ab, dass der Einsatz mit Pressoder Klemmsitz in der Ausnehmung gehalten wird. Bei. höheren Stückzahlen wird man vorteilhafterweise so vorgehen, dass man den Einsatz in die Ausnehmung der Dichtungsplatte einspritzt, d.h. dass man den Einsatz alsSpritzgussteil gestaltet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Flacndichtung besteht die Dichtungsplatte aus einem beidseitig mit einer dünnen Kunststoffauflage beschichteten Metallblech und der Einsatz aus einem Elastomer, insbesondere aus Gummi; eine derart ausgebildete Dichtungsplatte gewährleistet in Bereichen hoher Dichtflächenpressung eine hohe Abdichtgüte bei grosser Standfestigkeit, während die hohe Elastizität des Elastomer-Einsatzes sowie seine guten Rückstelleigenschaften eine stets vollständige Anpassung an eine Stufe in den abzudichtenden Flächen gewährleistet, und zwar auch in Bereichen verhältnismässig geringer Dichtflächenpressung. Bei Verwendung eines volumenkonstanten Einsatzes, z.B. eines Einsatzes aus einem inkompressiblen Werkstoff wie beispielsweise Gummi, empfiehlt es sich, in der den Einsatz haltenden Ausnehmung Ausweichräume für infolge der Dichtflächenpressung verdrängtes Einsatzmaterial vorzusehen. Bei einer dünnen Dichtungsplatte, die den Einsatz auch noch halten soll, lässt sich dies am einfachsten in der Weise verwirklichen, dass in den seitlichen Rändern der Ausnehmung als Ausweichräume dienende Auswölbungen vorgesehen sind, zwischen denen der Einsatz durch die Ausnehmungsränder gehalten wird. Um eine einwandfreie Abdichtung auch in den den Enden des Einsatzes benachbarten Bereichen der Flachdichtung zu gewährleisten, empfiehlt es sich, Schrauben zum Zusammenziehen der abzudichtenden Bauteilflächen in unmittelbarer Nachbarschaft der Enden des als Dichtelement ausgebildeten Einsatzes vorzusehen, so dass dann in der Dichtungsplatte der Flachdichtung den Enden des Einsatzes benachbart Durchbrüche für die Dichtflächenpressung erzeugende Schrauben vorgesehen sind. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemässen Flachdichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer solchen Flachdichtung; es zeigen: Fig. 1A eine Seitenansicht eines mehrteiligen Maschinengehäuses mit einer eingebauten erfindungsgemässen Flachdichtung; Fig. 1B eine perspektivische Darstellung der in Fig. 1A gezeigten Teile nach Art einer Explosionszeichnung; Fig. 2 eine Draufsicht auf die verwendete Flach dichtung; Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 1B gezeigten Bereichs der Flachdichtung sowie der benachbarten Teile des Maschinengehäuses, gesehen in Richtung des Pfeils A in Fig. 1B; Fig. 4 den Ausschnitt B der Flachdichtung in grösserem Massstab, und Fig. 5 einen Schnitt durch die Flachdichtung nach der Linie 5-5 in Fig. 4. Die Fig. 1A und 1B zeigen ein Getriebegehäuse 10 mit einem Gehäuseoberteil 12 und einem Gehäuseunterteil 14, die mittels Schrauben 16 miteinander verbunden sind. Das Getriebegehäuse besitzt ferner eine durch einen Deckel 18 verschlossene Öffnung im Gehäuseoberteil 12 1und der Deckelbefestigung dienen Schrauben 20. Zur Abdichtung des Spaltes zwischen Gehäuseober- und Gehäuseunterteil 12 bzw. 14 ist eine erfindungsgemässe Flachdichtung 22 vorgesehen, die durch die Schrauben 16 zwischen den Dichtflächen 24 und 26 des Gehäuseoberteils 12 bzw. des Deckels 18 und der Dichtfläche 28 des Gehäuseunterteils 14 eingespannt wird. Nun lässt sich im Regelfall nicht völlig verhindern, dass am Übergang von der Dichtfläche 22 des Gehäuseoberteils 12 zur Dichtfläche 26 des Deckels 18 ein, wenn auch kleiner, Stoss, d.h. eine Stufe in der abzudichtenden Fläche, entsteht, der sich mit den herkömmlichen dünnen und standfesten Flachdichtungen nicht beherrschen lässt, auch wenn ein solcher Stoss nur in der Grössenordnung von einigen hundertstel Millimeter liegt. Deshalb besitzt die Flachdichtung 22 in einer Dichtungsplatte 32 einen als Dichtelement ausgebildeten hochelastischen Einsatz 34, der sich, wie die Fig. 1B und 3 erkennen lassen, über den Bereich des Deckels 18 sowie darüber hinaus noch ein Stück weit in die Dichtungsfläche 24 des Gehäuseoberteils 12 hinein erstreckt. Die Dichtungsplatte 32 besteht aus einem Metallblech, welches beidseitig mit einer dünnen Kunststoffauflage versehen ist und einen Schlitz 36 aufweist, zwischen dessen Rändern der Dichteinsatz 34 gehalten wird. Erfindungsgemäss steht dieser Dichteinsatz beidseitig über die Dichtungsplatte 32 vor, wie die Fig. 5 erkennen lässt, wobei auf jeder Seite ein Uberstand von ca. 10 bis 40 % und vorzugsweise von ca. 20 % der Stärke der Dichtungsplatte 32 sich als besonders günstig erwiesen hat. Bevorzugte Materialien für die Dichtungsplatte 32 und den Dichteinsatz 34 sind kunststoffbeschichtetes Stahlblech einerseits und Gummi andererseits. Da Gummi und andere Elastomere in der Regel inkompressibel sind, wurden in den Ränderndes Schlitzes 36 Auswölbungen 40 vorgesehen, in die beim Anziehen der abzudichtenden Flächen gegeneinander das Material des Dichtungseinsatzes 34 ausweichen kann. Natürlich könnte man daran denken, nicht einen einzigen Einsatz 34, sondern mehrere Dichteinsätze vorzusehen, die sich jeweils nur über die Ubergangsbereiche von Deckel 18 und Gehäuseoberteil 12 erstrecken. Einfacher und zweckmässiger ist es jedoch, jedem Stufen in den Dichtfiächen hervorrufenden Bauteil nur einen einzigen Dichteinsatz zuzuordnen, der sich über das betreffende Bauteil sowie in die benachbarten Bereiche hinein erstreckt.

Claims: Patentansprüche 1. Flachdichtung mit einer Dichtungsplatte mit mindestens einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes, dessen Elastizität sich von derjenigen der ihm benachbarten Bereiche der Dichtungsplatte unterscheidet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Abdichtung eines Spalts zwischen mit räumlich veränder licher Dichtflächenpressung gegeneinandergepressten Bau teilflächen (24, 26, 28) die Ausnehmung (36) sich über den Bereich veränderlicher Dichtflächenpressung er streckt und der mindestens über eine der Oberflächen der Dichtungsplatte (32) vorspringende Einsatz (34) als Dichtelement ausgebildet ist und eine höhere Elastizität aufweist als die ihm benachbarten Bereiche der Dichtungs platte. 2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (36) eine längliche Gestalt besitzt und sich der Einsatz (34) linienförmig über den Bereich veränderlicher Dichtflächenpressung erstreckt. 3. Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dichtungsplatte (32) beidseitig mit einem vorspringenden Einsatz (34) versehen ist. 4. Flachdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (36) die Gestalt eines Durchbruchs aufweist, welcher einen beidseitig über die Dichtungs platte (32) überstehenden Einsatz (34) aufnimmt. 5. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (34) aus einem Werkstoff besteht, dessen Elastizitätsmodul als kleiner/derjenige der Dichtungsplatte (32) ist. 6. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (34) mit Press- oder Klemmsitz in der Ausnehmung (36) gehalten ist. 7. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (34) aus einem Elastomer, insbesondere aus Gummi'besteht. 8. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Absprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungs platte (32) im wesentlichen aus Metallblech besteht. 9. Flachdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech beidseitig mit einer dünnen Kunst stoffauflage beschichtet ist. 10. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (36) Ausweichräume (40) für infolge der Dichtflächen pressung verdrängtes Einsatzmaterial aufweist. 11. Flachdichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den seitlichen Rändern der Ausnehmung (36) als Ausweichräume dienende Auswölbungen (40) vorgesehen sind, zwischen denen der Einsatz (34) durch die Ausnehmungs ränder gehalten wird. 12. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (34) als in situ geformtes Spritzgussteil ausgebildet ist. 13. Flachdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dichtungs platte (32) den Enden des Einsatzes (34) benachbart Durchbrüche für die Dichtflächenpressung erzeugende Schrauben (16) vorgesehen sind.

Inventors: MASCHMANN, SIEGFRIED
Applicants: ELRING DICHTUNGSWERKE GMBH
Application year: 1981
Main classification: F16J15
IPC codes: F16J15