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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung
eines Spalts zwischen einem Gehäuse
und einem Bauteil, sowie eine Stromversorgungsanordnung.
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In
zahlreichen Situationen ist es erforderlich, einen Spalt zwischen
zwei Bauteilen statisch mittels einer Dichtung abzudichten. Oftmals
ergibt sich die Anforderung, die Dichtung im täglichen Betrieb mehrfach entfernen
zu können
und mit ausreichender Dichtwirkung wieder montieren zu können.
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Ein
Beispiel für
eine derartige Anwendung ist die Dichtung einer Kühlschranktür. Zur Abdichtung des
Spalts zwischen der Kühlschranktür und dem Kühlschrankgehäuse ist
eine radial umlaufende Dichtung mit der Tür verbunden. Beim Schließen der Kühlschranktür wird eine
Dichtlippe an das Kühlschrankgehäuse gedrückt, so
dass der entstehende Spalt zwischen der Kühlschranktür und dem Kühlschrankgehäuse abgedichtet
wird. Bei normaler Verwendung des Kühlschranks wird die Tür häufig geöffnet, so
dass die Dichtung im Allgemeinen mehrfach pro Tag vom Gehäuse abgelöst wird
und beim Schließen
der Kühlschranktür wieder
zur Dichtung an das Kühlschrankgehäuse gedrückt wird.
Diese Anforderungen müssen
beim Entwickeln der entsprechenden Dichtung berücksichtigt werden. Im Falle
der Kühlschrankdichtung
sind jedoch die Anforderungen vergleichsweise gering. So muss in
diesem Fall lediglich ein Luftaustausch mit geringer Toleranz verhindert werden.
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Bei
zukünftigen
Generationen von Elektroautos wird es erforderlich sein, eine Energieversorgungseinheit
mit mehreren wiederaufladbaren Batteriezellen mit dem Elektroauto
derart zu verbinden, dass sie mehrfach wieder abnehmbar ist. In
zukünftigen
Modellen von Elektroautos wird es möglich sein, die Energieversorgungseinheiten
bei Bedarf nicht im Fahrzeug aufzuladen, sondern nach jedem Entladezyklus
durch eine vollgeladene Energieversorgungseinheit zu ersetzen. Dazu
weisen entsprechende Energieversorgungseinheiten Befestigungselemente zur
Befestigung an einem Gehäuse
des Elektroautos auf. Zur Zuführung
von Elektrizität
aus der Energieversorgungseinheit zum Elektroauto ist eine elektrische
Verbindung beider Komponenten notwendig. Dazu ist es erforderlich,
die elektrische Verbindung aus der Energieversorgungseinheit in
das Gehäuse des
Elektroautos zu führen.
Folglich weist das Gehäuse
der Energieversorgungseinheit und das Gehäuse des Elektroautos Öffnungen
auf, durch die die elektrische Verbindung geführt werden können, wenn die
Energieversorgungseinheit am Elektroauto befestigt ist. Dabei entsteht
ein Spalt zwischen dem Gehäuse
des Elektroautos und dem Gehäuse
der Energieversorgungseinheit. Im Betrieb ist ein Elektroauto Umwelteinflüssen ausgesetzt,
so dass Schmutz und Feuchtigkeit in den Spalt zwischen dem Elektroauto und
der Energieversorgungseinheit eindringen können. Es ist daher notwendig,
den Spalt um die Öffnungen
für die
elektrische Verbindung zwischen Elektroauto und der Energieversorgungseinheit
mittels einer statischen Dichtung abzudichten. Die Situation ähnelt der
der Kühlschranktür, wobei
jedoch die Anforderungen an die Dichtwirkung der entsprechenden
Dichtungsanordnung deutlich höher
sind. Insbesondere ist es im Fall des Elektroautos oftmals erforderlich,
die Energieversorgungseinheit abzutrennen und gegen eine neue auszutauschen,
wobei möglichst
wenig Aufwand bei der Montage der Dichtung entstehen soll.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung
eines Spalts und eine entsprechende Stromversorgungsanordnung anzugeben,
die diesen Anforderungen gerecht werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1, sowie eine Stromversorgungsanordnung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 14 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
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Gemäß Patentanspruch
1 wird eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Spalts zwischen
einem Gehäuse
und einem Bauteil, aufweisend folgende Merkmale angegeben:
- – ein
in Kontakt mit dem Gehäuse
und mit dem Bauteil stehendes Dichtelement,
- – Befestigungsmittel
zur Befestigung des Dichtelements an dem Bauteil oder dem Gehäuse,
- – Ein
Kontaktierelement zum Andrücken
des Dichtelements an das Gehäuse
bzw. an das Bauteil und
- – Ein
Toleranzelement zum Ausgleichen eines veränderten Abstands zwischen dem
Gehäuse und
dem Bauteil.
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Durch
das Befestigungsmittel ist es möglich, das
Dichtelement fest mit dem Bauteil bzw. dem Gehäuse zu verbinden. Beim Entfernen
des Bauteils vom Gehäuse
verbleibt das Dichtelement aufgrund des Befestigungsmittels daher
am Bauteil bzw. am Gehäuse
und wird vom Gehäuse
bzw. Bauteil entfernt. Wird das Bauteil mit entsprechend befestigtem Dichtelement
nun wiederum in Kontakt mit dem Gehäuse gebracht, stellt das Kontaktierelement
sicher, dass das Dichtelement an das Gehäuse gedrückt wird und somit der entstehende
Spalt zwischen dem Gehäuse
und dem Bauteil zuverlässig
abgedichtet wird. Dabei ist es erforderlich, dass axiale Toleranzen,
die von einer Veränderung
des Abstands zwischen dem Gehäuse
und dem Bauteil herrühren, durch
das Ausgleichelement ausgeglichen werden. Somit ergibt sich auch
bei Toleranzen im Sitz des Bauteils am Gehäuse eine sichere Dichtwirkung
des Dichtelements bei entsprechend einfacher Handhabung beim Ein-
und Ausbau des Bauteils. Das Dichtelement ist bevorzugt aus einem
flexiblen Kunststoff, beispielsweise einem Elastomer.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Dichtelement
mindestens zwei Dichtlippen auf, von denen jeweils wenigstens eine dem
Gehäuse
und wenigstens eine dem Bauteil zugeordnet ist. Zur Abdichtung wird
das Dichtelement mit der Dichtlippe gegen das Gehäuse bzw.
gegen das Bauteil gedrückt.
Dadurch verbiegt sich die Dichtlippe und liegt entsprechend der
Rückstellkraft am
Gehäuse
bzw. am Bauteil an, wodurch die Dichtwirkung erzielt wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schutzelement
vorgesehen, das mit dem Gehäuse
verbunden ist und sich außenseitig entlang
des Dichtelements erstreckt. Das Schutzelement schützt die
Dichtung vor Umwelteinflüssen,
beispielsweise Steinschlag oder Reinigung mit einem Hochdruckreiniger.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Ausgleichselement ein wellenförmiger Abschnitt
des Dichtelements. In diesem Fall erstreckt sich das Dichtelement
nicht linear zwischen Gehäuse
und Bauteil, sondern weist beispielsweise zwei Bögen auf, wobei sich der Verlauf
des Dichtelements zwischen den Bögen
umkehrt. Aufgrund der flexiblen Ausgestaltung des Dichtelements
ist es möglich,
im Bereich der Umbiegung das Dichtelement zu stauchen oder zu strecken,
so dass sich axiale Toleranzen des Spaltmaßes effektiv ausgleichen lassen.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass das Kontaktierelement
als Magnet ausgeführt
ist, der endseitig am Dichtelement angeordnet ist und das Dichtelement
lösbar
am Gehäuse befestigt.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn der Magnet in das Dichtelement eingebettet
ist und/oder mehrere Magneten entlang des Spalts vorgesehen sind.
In letzterem Fall lässt
sich das Dichtelement auch bei langer Erstreckung des Spalts sicher
am Gehäuse befestigen.
Das magnetische Kontaktierelement weist insbesondere den Vorteil
auf, dass es bei Entfernung des Bauteils vom Gehäuse aufgrund der Befestigung
des Dichtelements am Gehäuse
automatisch vom Gehäuse
gelöst
wird. Das Dichtelement verbleibt somit am Bauteil. Beim Anbringen
des Bauteils an das Gehäuse
stellt der Magnet bei Annäherung
an das Gehäuse
aufgrund der magnetischen Kraftwirkung einen Kontakt mit dem Gehäuse dar, wodurch
das Dichtelement an das Gehäuse
gedrückt wird
und somit die Dichtwirkung gewährleistet
ist. Je nach axialer Ausdehnung des Spaltes werden dabei Toleranzen
aufgrund des Ausgleichselements automatisch ausgeglichen.
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Alternativ
ist es möglich,
das Dichtelement am Gehäuse
zu befestigen und den Magnet an der dem Bauteil zugeordnete Seite
vorzusehen. Die Funktionsweise ist dabei analog zum geschilderten Ausführungsbeispiel.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist das Kontaktierelement als Feder ausgeführt, die
derart angeordnet ist, dass eine in Richtung des Gehäuses und
des Bauteils wirkende Kraft auf das Dichtelement ausgeübt wird.
Somit wird das Dichtelement aufgrund der Federkraft gegen das Gehäuse gedrückt, wodurch
die Dichtwirkung sichergestellt wird.
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Gemäß Patentanspruch
14 wird eine Stromversorgungsanordnung zur Montage an einem Gehäuse angegeben,
aufweisend wenigstens eine Batterie, wobei die Stromversorgungsanordnung
wenigstens eine Durchführungsöffnung für Kabel
aufweist, wobei entlang der Durchführungsöffnung eine Dichtungsanordnung
nach einem der Ansprüche
1 bis 13 zur Abdichtung eines Spalts zwischen der Stromversorgungsanordnung
und dem Gehäuse
angeordnet ist. Insbesondere bei der Verwendung an Elektroautos
kommen die Vorteile und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
zum Tragen.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
nachfolgend erläuterten
Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung eines Gehäuses mit montiertem Bauteil,
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2 bis 7 verschiedene
Ausgestaltungen der Erfindung, und
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8 und 9 verschiedene
Ausgestaltungen von Dichtlippen.
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Nachfolgend
werden verschiedene Ausführungsbeispiele
von Dichtungsanordnungen mit den erfindungsgemäßen Merkmalen erläutert. Dabei
wird insbesondere auf eine Anwendung in Elektroautos zur Abdichtung
von Spaltöffnungen
zwischen Gehäuse
und Energieversorgungseinheit des Elektroautos abgestellt. Die vorteilhaften
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
lassen sich jedoch auch in zahlreichen anderen Einbausituationen vorteilhaft
zum Einsatz bringen.
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In
der 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 dargestellt.
Das Gehäuse 1 weist
unterseitig eine Öffnung 3 auf.
Am Gehäuse 1 ist
ein Bauteil 5 befestigt. Das Bauteil 5 weist eine
oberseitig angeordnete Öffnung 7 auf.
Das Bauteil 5 ist derart am Gehäuse 1 montiert, dass
die Öffnungen 3 und 7 übereinander zu
liegen kommen. Somit ist es möglich,
beispielsweise elektrische Verbindungsleitungen vom Gehäuse 1 in
das Bauteil 5 durch die Öffnungen 3 und 7 zu verlegen.
Auch eine Zuführung
von kühlender
Luft ist vom Gehäuse 1 in
das Bauteil 5 möglich.
Zwischen dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 entsteht durch die Anordnung ein Spalt 9.
Dadurch sind die Öffnungen 3 und 7 grundsätzlich Umwelteinflüssen von
außen, beispielsweise
Verschmutzung und Feuchtigkeit ausgesetzt. Zum Schutz vor derartigen
Umwelteinflüssen
ist im Spalt 9 eine um die Öffnungen 3 und 7 laufende
Dichtung 11 angeordnet, die den Spalt 9 axial zwischen
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 abdichtet. Im Spalt 9 sind Halteklammern 10 zur
Verbindung des Bauteils 5 und des Gehäuses 1 angeordnet.
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Das
Gehäuse 1 kann
beispielsweise Teil eines Elektroautos sein und zur Aufnahme einer
Energieversorgungseinheit im Bauteil 5 dienen. Im Bauteil 5 werden
entsprechend wiederaufladbare Batterien angeordnet, die zum einen
aktive Kühlung
aus dem Gehäuse
benötigen
und zum anderen mittels Kabeln elektrisch kontaktiert werden müssen. Zu
diesem Zweck sind die Öffnungen 3 und 7 vorhanden,
die vor schädlichen
Umwelteinflüssen
geschützt
werden müssen.
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Insbesondere
bei Elektroautos ist es oftmals erforderlich, das Bauteil 5 zu
entfernen und gegen ein gleich geartetes Bauteil 5 mit
aufgeladenen Batterien zu ersetzen. In diesem Fall ist es erforderlich,
den Aufwand bei der Demontage der Batterie und der Dichtung 11 möglichst
gering zu halten und die Fehleranfälligkeit zu minimieren. Im
Idealfall wird die Dichtung 11 an dem Bauteil 5 befestigt
sein und sich bei Demontage des Bauteils 5 von selbst vom
Gehäuse 1 lösen. Bei
Montage des Bauteils 5 mit befestigter Dichtung 11 sollte
diese automatisch derart am Gehäuse 1 zu
liegen kommen, dass die Dichtwirkung sichergestellt ist. Zusätzlicher
Montageaufwand bzw. Demontageaufwand für die Dichtung 11 entfällt somit.
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In
den 2 bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen
für mögliche Dichtungen
dargestellt. Diese sind jeweils abdichtend zwischen einem Gehäuse 1 und
einem Bauteil 5 angeordnet. Sie sind bezüglich der
Formgebung derart gestaltet, dass sie die Öffnungen 3 und 7 vollständig radial
umschließen.
Es ist dabei nicht erforderlich, dass die Öffnungen 3 und 7 gleich
gestaltet sind. Ebenfalls ist es nicht zwingend gegeben, dass die Öffnungen 3 und 7 eine
regelmäßige Form
aufweisen. Bezüglich
der Dichtung 11 ist lediglich erforderlich, dass der Spalt 9 zwischen
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 axial statisch abgedichtet wird. Die Form
der Dichtung 11 kann dabei an die Öffnungen 3 und 7 angepasst
sein. Alternativ ist es möglich,
die Dichtung 11 rechteckig oder rund auszuführen und
entsprechend größer als die Öffnung 3 bzw. 7 zu
gestalten. Maßgeblich
kommt es darauf an, dass die Öffnungen 3 und 7 vollständig von
der Dichtung 11 umschlossen sind.
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In
der 2 ist ausschnittsweise das Gehäuse 1 im Bereich der Öffnung 3 dargestellt.
Gegenüberliegend
befindet sich das Bauteil 5 mit der Öffnung 7. Zwischen
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 ist eine Dichtung 21 angeordnet.
Die Dichtung 21 umfasst ein flexibles Dichtelement 23,
das endseitig angeordnete Dichtlippe 25 und 27 aufweist.
Die Dichtlippen 25 und 27 sind in der gewählten Darstellung
in ihrer Position bei unmontiertem Zustand der Dichtung 21 dargestellt.
Bei Kontakt der Dichtung 21 mit dem Gehäuse 1 und dem Bauteil 5 biegen
sich die Dichtlippen 25 und 27 nach innen, so
dass sie mittels einer Rückstellkraft
am Gehäuse 1 bzw.
am Bauteil 5 anliegen und somit die Dichtwirkung gewährleistet ist.
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Das
Dichtelement 23 weist an dem Bauteil 5 zugewandten
Ende eine Ausformung 29 auf, die das Bauteil 5 außenseitig
teilweise umgreift und in einer korrespondierenden Ausnehmung 31 des
Bauteils 5 eingreift. Zwischen der Dichtlippe 27 und
der Ausformung 29 sind Dichtrippen 33 angeordnet,
die die Dichtwirkung des Dichtelements 23 verbessern. Der Bereich
von der Ausformung 29 bis hinter die Dichtung 21 ist
mittels eines Versteifungselements 35 stabilisiert, so
dass die Dichtung 21 fest am Bauteil 5 befestigt
ist. Am gegenüberliegenden
Ende der Dichtung 21 weist diese im Bereich der Dichtlippe 25 einen
Magneten 37 auf. Der Magnet 37 hält aufgrund der
auf das Gehäuse 1 wirkenden
Magnetkraft am Gehäuse 1 fest.
Gegebenenfalls ist am Gehäuse 1 ein
entsprechender Abschnitt aus magnetischem oder magnetisierbarem
Material vorzusehen. Dadurch wird die Dichtlippe 25 gegen
die Gehäuseoberfläche des
Gehäuses 1 gedrückt, wodurch
eine Dichtwirkung entsteht. Der Magnet 37 ist dabei in
das Dichtelement 23 eingebettet.
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Alternativ
könnte
der Magnet auch unterhalb des Dichtelements 23 angeordnet
sein.
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Aufgrund
der eingebrachten Dichtung 21 ist der Spalt zwischen dem
Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 gegenüber
Umwelteinflüssen
von außen
her abgedichtet. Diese Abdichtung dient insbesondere dem Schutz
der Öffnungen 3 und 7 gegen
eindringende Verschmutzung und Feuchtigkeit.
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Das
Dichtelement weist zwei Krümmungen 39 und 41 auf,
die zwischen den Dichtlippen 25 und 27 angeordnet
sind, und somit den Verlauf der Dichtung auf einem Bereich zwischen
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 umkehren. Die Krümmungen 39 und 41 ermöglichen
es, die Dichtung 21 für
verschieden große
Spalte zwischen dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 zu verwenden. Aufgrund der doppelten Krümmung des
Dichtelements 23 ist es möglich, dass der Magnet 37 sowohl
auf einem weiter entfernt liegenden Gehäuse 1 Halt findet,
als auch auf einem näher
am Bauteil 5 liegenden Gehäuse 1. Im ersten Fall
werden die Krümmungen 39 und 41 und
somit das Dichtelement 23 auf Zug beansprucht, so dass sich
der vergrößerte Spalt
durch die gleiche Dichtung 21 abdichten lässt. Im
umgekehrten Fall wird das Dichtelement 23 gestaucht. Toleranzen
im Spaltmaß lassen
sich so ausgleichen.
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Wird
nun das Bauteil 5 vom Gehäuse 1 entfernt, so
verbleibt die gesamte Dichtung 21 aufgrund der Befestigung
am Bauteil 5. Sobald das Bauteil 5 durch Zug vom
Gehäuse 1 entfernt
wird, wird zunächst
das Dichtelement 23 auf Zug belastet und dadurch dessen
effektive Länge
vergrößert. Sobald
jedoch die Spannkraft des Dichtelements 23 die Haltekraft
des Magneten 37 am Gehäuse 1 übersteigt, wird
sich der Magnet 37 vom Gehäuse 1 lösen und somit
die Dichtung 21 freigeben.
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Wird
das Bauteil 5 an das Gehäuse 1 montiert und
gerät der
Magnet 37 in den kraftwirksamen Einflussbereich des Gehäuses 1,
so wird er aufgrund der wirkenden Magnetkraft an das Gehäuse 1 gezogen
und drückt
somit die Dichtlippe 25 gegen die Oberfläche des
Gehäuses 1.
Somit ist die Dichtwirkung ohne zusätzliche Einwirkung gewährleistet.
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Alternativ
lassen sich magnetische oder magnetisierbare Partikel entlang des
Spalts 9 in das Dichtelement 23 einbetten, so
dass ebenfalls eine Kraftwirkung auf das Gehäuse 1 ausgeübt wird.
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In
der 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Eine Dichtung 51 besteht analog zum Ausführungsbeispiel
der 2 aus einem Dichtelement 53, das in der
Mitte zwei Krümmungen 55 und 57 zum
Toleranzausgleich aufweist. Endseitig sind im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
der 2 jeweils zwei Dichtlippen 59 bzw. 61 angeordnet.
Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel
der 2 ist somit die Dichtwirkung bei gleichem Wirkprinzip
erhöht.
Das Dichtelement 53 weist im Bereich der Dichtlippen 59 ein
Versteifungselement 63 auf, das vollständig in das Dichtelement 53 zu
dessen Stabilisierung eingebettet ist. Im Bereich der Dichtlippen 61 weist
die Dichtung 51 ein weiteres Versteifungselement 65 auf,
das teilweise aus dem Dichtelement 53 herausragt und am
Gehäuse 1 anliegt.
Gegenüberliegend
ist ein Metallelement 67 mit dem Dichtelement 53 verbunden,
das teilweise um das Bauteil 5 herum greift und eine Ausformung 69 aufweist,
die in eine korrespondierende Ausnehmung 71 am Bauteil 5 eingreift.
Somit ist das Metallelement 67 am Bauteil 5 befestigt.
Zwischen dem Metallelement 67 und dem Versteifungselement 65 ist
ein Federelement 72 angeordnet. Das Federelement 72 übt dabei
Kräfte
senkrecht zur Oberfläche
des Gehäuses 1 und
des Bauteils 5 aus, so dass ausgehend vom Metallelement 67 über die
Federwirkung des Federelement 72 das Versteifungselement 65 gegen
das Gehäuse 1 gedrückt wird.
Aufgrund dessen werden die Dichtlippen 61 ebenfalls gegen
das Gehäuse 1 gedrückt, so
dass sich die Dichtwirkung der Dichtung 51 ergibt.
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Alternativ
kann das Metallelement 67 auch durch ein entsprechend wirkendes
Element aus Kunststoff ersetzt werden.
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Zum
Ausgleich von Toleranzen im Spaltmaß zwischen dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 ist das Federelement selbst beim größten zu
berücksichtigenden
Spaltmaß n
eine gestauchten Position vorliegend, so dass stets eine Kraft in
Richtung des Gehäuses 1 auf
das Versteifungselement 65 wirkt. Für kleinere Spaltmaße wird
das Federelement entsprechend gestaucht. Die Längenunterschiede werden dabei
durch die Biegungen 55 und 57 im Dichtelement 53 ausgeglichen.
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In
der 4 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der 3 dargestellt.
Hier sind zwei Federelemente 101 und 103 zwischen
entsprechenden Metallelementen 105 bzw. 107 und 109 bzw. 111 angeordnet.
Das Dichtelement 113 ist analog zum Ausführungsbeispiel
der 3 ausgeführt.
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In
der 5 ist eine Dichtung 131 als weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind analog
zum Ausführungsbeispiel
der 3 bzw. der 4 ein Metallelement 133 und
ein Metallelement 135 jeweils dem Gehäuse 1 bzw. dem Bauteil 5 zugeordnet.
Zwischen den Metallelementen 133 und 135 erstreckt
sich ein axial angeordnetes Dichtelement 137. Am Dichtelement 137 sind
Dichtlippen 139 und 141 angeordnet, die die eigentliche
Dichtwirkung gegenüber
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 sicherstellen. Zum Ausgleich axialer Toleranzen
ist hier in das Dichtelement 137 eine Feder 143 eingebettet,
die analog zur Dichtung 131 um die Öffnungen 3 und 7 herumläuft. Das Dichtelement 137 ist
aus dehnbarem Material, wie beispielsweise Elastomer ausgeführt, so
dass veränderte
Spaltmaße
zuverlässig
aufgrund der Federwirkung abgedichtet werden können. Auch hier können die
Metallelemente gegen entsprechende Kunststoffelemente ersetzt werden.
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In
den 6 und 7 ist jeweils das Ausführungsbeispiel
der 1 dargestellt, in der 7 in leicht
abgewandelter Form. In der 6 weist
das Gehäuse 1 eine
Ausformung 201 auf, weshalb der Spalt 9 zwischen
dem Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 bezüglich
der Abmessungen teilweise verkleinert ist. Das Bauteil 5 weist
eine korrespondierende Ausformung 203 auf, die radial beabstandet
die Ausformung 201 teilweise hintergreift. Die eingesetzte
Dichtung 21 ist daher vor direkten Umwelteinflüssen, wie beispielweise
Steinschlag oder unter Hochdruck stehendes Wasser, wie es bei der
Reinigung des Gehäuses 1 anfallen
kann, durch die Ausformung 201 geschützt.
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In
der 7 ist das Bauteil 5 analog zu dem der 6 geformt
und weist ebenfalls eine Ausformung 211 auf. Das Gehäuse 1 weist
jedoch hier keine Ausformung auf, so dass der Spalt 9 zwischen dem
Gehäuse 1 und
dem Bauteil 5 analog zu den Ausführungsbeispielen der 2 bis 5 vergleichsweise
groß ist.
Zum Schutz der Dichtung 21 vor unter Hochdruck stehendem
Wasser und Steinschlag ist ein Metallelement 213 im Spalt
angeordnet. Das Metallelement 213 ist axial derart ausgedehnt, dass
es die Ausformung 211 des Bauteils 5 teilweise hintergreift.
Es umläuft
die Öffnungen 3 und 7 parallel zur
Dichtung 21. Im hinteren Bereich ist das Metallelement 213 mit
einem Halteelement 215 verbunden, die in einer entsprechenden
Ausnehmung 217 am Gehäuse 1 eingreift.
Folglich ist das Metallelement 213 am Gehäuse 1 befestigt.
Das Metallelement 213 bietet zudem eine Anhaftfläche für den Magneten 37 der
Dichtung 21 und eine Dichtfläche für die Dichtlippe 25.
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In
der 8 ist beispielhaft für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ein Endabschnitt eines Dichtelements 301 dargestellt. Es
umfasst einen eingebetteten Magneten 303 zur Befestigung
an einem Gehäuse 1.
Das Dichtelement 301 weist zwei Dichtlippen 305 auf.
Durch den eingebetteten Magneten 303 ergibt sich als nebengeordneter
Effekt eine Versteifung des Dichtelements 301, so dass
zusätzliche Versteifungselemente
hier nicht erforderlich sind.
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In
der 9 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 321 dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist kein Magnet vorhanden, so dass im Bereich der ebenfalls vorhandenen
Dichtlippen 323 ein Versteifungselement 325 in
das Dichtelement 321 eingebettet.
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Insbesondere
für Elektroautos
und andere Anwendungen, in denen einfache Montage bei mehrfacher
Wiedermontierbarkeit und hohen Anforderungen an die Dichtigkeit
gestellt werden, lässt
sich die Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung
vorteilhaft nutzen. Die Dichtwirkung ist auch bei einer Wasserdurchfahrt,
bei der die Dichtung völlig
untertaucht gewährleistet.
Zugleich lassen sich axiale Toleranzen im Bereich von mehreren Millimetern
ausgleichen. Die einfache Montage und Demontage wird durch den Magneten
bzw. das Federelement sichergestellt. Sie üben eine in Richtung des Gehäuses bzw.
des Bauteils gerichtete Kraft auf das Dichtelement aus, so dass
eine Abdichtung erfolgt. Die Dichtungsanordnung kann hohen Belastungen
widerstehen, wie sie im Betrieb von Elektrofahrzeugen auftreten.
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Die
vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung lassen sich auch in anderen
Bereich nutzen, wie beispielsweise zur Abdichtung von Lenksäulendurchführungen
in Kraftfahrzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 3
- unterseitige Öffnung
- 5
- Bauteil
- 7
- oberseitige Öffnung
- 9
- Spalt
- 11,
21
- Dichtung
- 23
- flexibles
Dichtelement
- 25,
27
- Dichtlippen
- 29
- Ausformung
- 33
- Dichtrippen
- 35
- Versteifungselement
- 37
- Magnet
- 39,
41
- Krümmungen
- 51
- Dichtung
- 53
- Dichtelement
- 55,
57
- Krümmungen
- 59,
61
- Dichtlippen
- 63,
65
- Versteifungselement
- 67
- Metallelement
- 69
- Ausformung
- 71
- Ausnehmung
- 72
- Federelement
- 101,
103
- Federelemente
- 105,
107
- Metallelemente
- 109,
111
- Metallelemente
- 113
- Dichtelement
- 131
- Dichtung
- 133,
135
- Metallelement
- 137
- Dichtelement
- 139,
141
- Dichtlippen
- 143
- Feder
- 201,
203
- Ausformung
- 211
- Ausformung
- 213
- Metallelement
- 215
- Halteelement
- 217
- Ausnehmung
- 301
- Dichtelement
- 303
- Magnet
- 305
- Dichtlippen
- 321
- Dichtelement
- 323
- Dichtlippen
- 325
- Versteifungselement