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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Stirnwand eines Kraftfahrzeugs, welche eine Öffnung zur Mediendurchführung sowie eine Dichtung zum Abdichten der Öffnung aufweist.
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Es ist bekannt, eine Stirnwand eines Kraftfahrzeugs zur Mediendurchführung, das heißt zum Durchführen von Versorgungsleitungen wie Kabel und Rohrkörper, einzusetzen. Zu diesem Zweck wird die Stirnwand mit einer Öffnung versehen, durch welche die Mediendurchführung erfolgt.
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Das Vorhandensein der Öffnung erfordert ein Abdichten, um beispielsweise ein Eindringen von Flüssigkeiten zu vermeiden. Zu diesem Zweck kommen gewöhnlich Ringdichtungen zum Einsatz. In einer zugehörigen Anordnung ist an der Stirnwand somit eine Dichtung vorgesehen, um die Öffnung abzudichten.
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Um ein wirksames Abdichten zu erzielen, ist eine minimale Verpressung der Dichtung notwendig.
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Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der
DE 10 2009 056 043 A1 bekannt. Die Anordnung weist mehrere Öffnungen in der Stirnwand auf, wobei für die jeweilige Öffnung eine zugehörige Ringdichtung vorgesehen ist. Zudem werden die Öffnungen von einer zusätzlichen, gemeinsamen Ringdichtung umgeben.
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Im Stand der Technik erfolgt die notwendige Verpressung der jeweiligen Dichtung, die insbesondere als Flachdichtung, Formdichtung oder Dichtlippe, ausgebildet ist, mit einem Flansch. Hierbei ist die Dichtung außerhalb der zugehörigen Öffnung zwischen der Stirnwand und dem Flansch angeordnet und wird vom Flansch in einer Richtung, durch die die Medienführung erfolgt, gegen die Stirnwand gepresst. Derartige Flansche sind in der Regel mit der Stirnwand verschraubt, um den notwendigen Pressdruck zu erzeugen. Um ein ausreichendes Abdichten entlang der gesamten Öffnung und somit eine gleichmäßige Verpressung der umlaufenden Dichtung zu erreichen, sind mehrere Schraubenverbindungen entlang der umlaufenden Dichtung erforderlich. Mit erhöhter Anzahl der Schraubverbindungen steigen der Herstellungsaufwand und/oder Montageaufwand. Darüber hinaus benötigt die jeweilige Schraubverbindung einen entsprechenden Bauraum, sodass die Stirnwand quer zur Montagerichtung entsprechend größer ausgebildet sein muss. Darüber hinaus kann die jeweilige Schraubverbindung eine undichte Stelle schaffen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Anordnung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere durch eine einfachere und/oder kostengünstigere Herstellung bei zugleich verbesserter Dichtwirkung auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einer Anordnung mit einer Stirnwand eines Kraftfahrzeugs, welche eine Öffnung zur Mediendurchführung aufweist, eine Dichtung zum Abdichten der Öffnung anstatt des bisher üblichen Verpressung in einer Montagerichtung quer zur Montagerichtung zu verpressen. Anstatt der bisher üblichen, axialen Verpressung der Dichtung erfolgt also zum Abdichten ein radiales Verpressen der Dichtung. Durch den radial ausgeübten Pressdruck auf die Dichtung ist es möglich, den Pressdruck durch das Anordnen der Dichtung radial zwischen zwei Bestandteilen der Anordnung zu realisieren. Somit ist es möglich, den Pressdruck ohne oder zumindest mit einer reduzierten Anzahl von Schraubverbindungen zu realisieren, wobei zugleich die benötigte, entlang der Dichtung im Wesentlichen gleichmäßige Verpressung der Dichtung weiterhin gegeben ist. Es wird also bei einem reduzierten Montageaufwand und reduzierten Herstellungskosten eine verbesserte Dichtwirkung der Dichtung erzielt. Der Entfall der benötigten Befestigungen führt ferner dazu, dass zumindest die Anordnung kleiner und/oder bauraumsparender umgesetzt sein kann. Der erfindungsgemäße Gedanken führt also darüber hinaus zu einer bauraumsparenden Umsetzung der Anordnung.
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Dem Erfindungsgedanken entsprechend umfasst die Anordnung die Stirnwand des Kraftfahrzeugs. In der Stirnwand ist eine Öffnung zur Mediendurchführung ausgebildet. Die Anordnung weist ferner eine Dichtung zum Abdichten der Öffnung auf, welche vorzugsweise als eine Ringdichtung ausgebildet ist. Die Öffnung ist dabei von einem Kragen begrenzt, der entlang einer Richtung von der Stirnwand absteht. Diese Richtung wird nachfolgend auch als Montagerichtung oder Axialrichtung bezeichnet. Die Anordnung umfasst ferner einen von der Stirnwand separaten und an der Stirnwand befestigten Presskörper auf. Der Presskörper weist eine entlang der Montagerichtung abstehende und umlaufende Schulter auf, welche in der Öffnung gesteckt und innenseitig des Kragens angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Dichtung quer zur Axialrichtung und somit radial zwischen dem Kragen und der Schulter angeordnet und wird quer zur Axialrichtung und somit radial von der Schulter und vom Kragen dichtend verpresst.
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Der erfindungsgemäße Gedanke führt dazu, dass die für ein ausreichendes Abdichten benötigte Verpressung der Dichtung mittels der Schulter und dem Kragen über die flächige Schubfestigkeit des Kragens und der Schulter realisiert wird. Mit anderen Worten, die benötigte Festigkeit der Schulter und des Kragens und somit der Stirnwand und des Presskörpers ist im Vergleich zur aus dem Stand der Technik bekannten axialen Verpressung der Dichtung reduziert. Somit lassen sich die Stirnwand und/oder der Presskörper mit weniger Materialeinsatz und folglich kostenreduziert und gewichtssparend bereitstellen.
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Bevorzugt ist es, wenn der Kragen die Schulter in Montagerichtung überragt. Somit werden die Herstellung der Anordnung sowie die Mediendurchführung vereinfacht.
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Bevorzugt ist es, wenn der Kragen eine in Montagerichtung verlaufende Höhe aufweist, die maximal 20 % eines Innendurchmessers der Öffnung beträgt. Dies erlaubt eine vereinfachte Herstellung der Anordnung, insbesondere der Stirnwand, wobei zugleich eine ausreichende mechanische Stabilität der Stirnwand gegeben ist.
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Unter Mediendurchführung ist vorliegend das Durchführen von Versorgungsleitungen , beispielsweise von Kabeln und/oder Rohrkörpern, durch die Öffnung und den Kragen zu verstehen. Im Kraftfahrzeug ist also insbesondere zumindest ein Kabel und/oder Rohrkörper durch die Öffnung und den Kragen geführt. Die Versorgung kann prinzipiell beliebigen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Klimaanlage und/oder eines Antriebs, insbesondere eines Antriebsmotors, und dergleichen dienen.
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Bevorzugt erfolgt die Mediendurchführung in Montagerichtung. Das heißt, dass besagte Kabel und/oder Rohrkörper in Montagerichtung durch die Öffnung gezogen werden. In der Folge sind insbesondere Beschädigungen der Kabel und/oder Rohrkörper zumindest reduziert.
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Der Kragen kann unmittelbar an der Stirnwand ausgeformt sei.
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Die Stirnwand kann einteilig ausgebildet sein.
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Denkbar ist auch eine mehrteilige Stirnwand, bei welcher die Öffnung in einem die Öffnung umgebenden Loch in der Stirnwand ausgebildet ist.
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Als bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei denen der Kragen entlang der Montagerichtung kegelförmig verläuft und eine hin zur Schulter gerichtete Trichterform aufweist. Das heißt, dass die Öffnung durch die Trichterform des Kragens in Montagerichtung kleiner wird. Auf diese Weise weist der Kragen eine vorteilhafte Elastizität aus, die zu einer Verbesserung der Verpressung der Dichtung und somit zu einer Verbesserung der Dichtwirkung führt. Zugleich lässt sich der Kragen auf diese Weise mit weniger Materialaufwand und somit gewichtsreduziert und kostengünstig sowie bauraumsparend ausbilden.
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Die Befestigung des Presskörpers an der Stirnwand kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Hierzu ist es prinzipiell ausreichend, den Presskörper an wenigen Stellen, insbesondere einer einzigen Stelle, an der Stirnwand zu befestigen. Durch die radiale Verpressung der Dichtung erfolgt dennoch über den Umfang der Dichtung eine ausreichende Verpressung und somit ein ausreichendes Abdichten.
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Vorstellbar ist es, zum Befestigen des Presskörpers an der Stirnwand zumindest eine Schraubverbindung einzusetzen.
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Der Presskörper ist bevorzugt mittels einer Spannpratze an der Stirnwand befestigt.
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Die Spannpratze wirkt vorteilhaft in Montagerichtung, also axial. Durch die Trichterform des Kragens erfolgt hierbei eine radiale Beaufschlagung des Kragens in Richtung der Schulter und folglich ein radialen Verpressen der Dichtung.. Das heißt, dass die Spannpratze axial in Montagerichtung zieht und durch das mittels der Trichterform realisierte Keilprinzip dabei die Dichtung radial verpresst.
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Insbesondere presst die Spannpratze den Kragen und die Schulter gegeneinander. Dies erlaubt neben einer einfachen Befestigung auch ein einfaches Montieren des Presskörpers an der Stirnwand.
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Die Dichtung ist zweckmäßig zwischen Kragen und Schulter mit einem ausreichenden Druck verpresst, sodass die Dichtung die Öffnung abdichtet. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Dichtung quer zur Montagerichtung und somit radial zu zumindest 20 % verpresst ist. Somit wird eine ausreichende Abdichtung der Öffnung entlang der Dichtung erreicht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigt,
- 1 einen schematischen Schnitt die eine Anordnung eines Kraftfahrzeugs.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung 1, wie sie beispielhaft in 1 im Schnitt dargestellt ist, ist Bestandteil eines im Übrigen nicht gezeigten Kraftfahrzeugs 2. Die Anordnung 1 umfasst eine Stirnwand 3, welche zur Mediendurchführung eine Öffnung 4 aufweist. Die Öffnung 4 ist von einem Kragen 5 begrenzt, der entlang einer Richtung 6 absteht, wobei diese Richtung 6 nachfolgend auch als Montagerichtung 6 oder Axialrichtung 6 bezeichnet. Auf der von der Montagerichtung 6 abgewandten Seite der Stirnwand 3 weist die Anordnung 1 ferner einen Presskörper 7 auf. Der Presskörper 7 weist eine in Montagerichtung 6 abstehende und umlaufende Schulter 8 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Presskörper 7 ferner eine Grundseite 9 auf, von welcher die Schulter 8 absteht.
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Die Schulter 8 ist quer zur Montagerichtung 6 und somit radial kleiner als der Kragen 5. Dabei ist die Schulter 8 in der Öffnung 4 gesteckt und somit innenseitig des Kragens 5 angeordnet. Quer zur Montagerichtung 6 und somit radial ist zwischen der Schulter 8 und dem Kragen 5 eine Dichtung 10 angeordnet, welche vorzugsweise als Ringdichtung 11 ausgebildet ist. Wie 1 zu entnehmen ist, ist die Dichtung 10 hierbei radial zwischen der Schulter 8 und dem Kragen 5 von der Schulter 8 und dem Kragen 5 verpresst. Somit erfolgt ein radiales Verpressen der Dichtung 10 entlang der Dichtung 10 und somit umlaufend über den Kragen 5 und die Schulter 8. Das Abdichten der Öffnung 4 erfolgt somit durch ein radiales Beaufschlagen der Dichtung 10. Folglich ist eine ausreichende und einfache Abdichtung der Öffnung 4 realisiert. Darüber hinaus kann eine über den Umfang der Dichtung 10 verteilte Befestigung des Presskörpers 7 an der Stirnwand 3 entfallen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Presskörper 7 über eine in 1 gestrichelt dargestellte Spannpratze 12 an der Stirnwand 3 befestigt. Die Spannpratze 12 umgreift den Kragen 5 und die Schulter 8 und drückt diese radial gegeneinander. Hierbei ist die Spannpratze 12 in 1 zur besseren Darstellung lediglich auf einer Seite gezeigt. Mit der Spannpratze 12 ist eine einfache Befestigung des Presskörpers 7 an der Stirnwand 3 realisiert. Darüber hinaus entfallen somit für ein Verschrauben des Presskörpers 7 an der Stirnwand 3 benötigte Schraubbohrungen. Im Ergebnis ist die Herstellung der Anordnung 1 vereinfacht und kostengünstiger. Darüber hinaus werden durch Schraubbohrungen potenziell gegebene undichte Stellen vermieden.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt eine in Montagerichtung 6 verlaufende Höhe 13 des Kragens 5 maximal 20 % des Innendurchmessers 14 der Öffnung 4.
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Wie 1 zu entnehmen ist, überragt im gezeigten Ausführungsbeispiel der Kragen 5 die Schulter 8 in Montagerichtung 6.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kragen 5 hin zur Schulter 8 trichterförmig ausgebildet. Das heißt, dass die Öffnung 4 in Montagerichtung 6 kleiner wird. Auf diese Weise erfolgt ein vorteilhaftes radiales Verpressen der Dichtung 10. Zudem kann der Kragen 5 auf diese Weise an sich zum Abdichten der Öffnung 4 beitragen.
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Wie 1 zu entnehmen ist, ist die Stirnwand 3 im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrteilige ausgebildet. Der Kragen 5 mit der Öffnung 4 ist hierbei in einem Innenteil 15 der Stirnwand 3 ausgebildet, wobei das Innenteil 15 von einem Außenteil 16 mit einem Loch 17 umgeben ist. Dabei liegt die Grundseite 9 des Presskörpers 7 an der vom Kragen 5 in Montagerichtung 6 abgewandten Seite des Innenteils 15.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009056043 A1 [0005]
- DE 102013107601 A1 [0006]
- DE 102004062505 A1 [0006]