DE10313732A1

DE10313732A1 - Dimensionally stable elastomer seal

Info

Publication number: DE10313732A1
Application number: DE2003113732
Authority: DE
Inventors: Ralf Salameh
Original assignee: FEDERAL MOGUL SEALING SYS SpA; Federal Mogul Sealing Systems Bretten GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems Bretten GmbH
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Also published as: WO2004085891A1

Abstract

Formstabile Elastomerdichtung, wie eine Ölwannen- oder eine Zylinderkopfhaubendichtung, beinhaltend mindestens ein metallisches Trägerelement, das zur Aufnahme zumindest von Befestigungselementen mit Durchgangsöffnungen versehen und von Elastomermaterial zumindest partiell umgeben ist, wobei das Trägerelement zumindest im Bereich einzelner Durchgangsöffnungen zur Fixierung der zugehörigen Befestigungselemente zumindest mit einem radial in Richtung des zu fixierenden Befestigungselementes verlaufenden Materialüberstand versehen ist.Dimensionally stable elastomer gasket, such as an oil pan or cylinder head cover gasket, comprising at least one metallic carrier element which is provided with through openings for receiving at least fastening elements and is at least partially surrounded by elastomer material, the carrier element at least in the area of individual through openings for fixing the associated fastening elements with at least one is provided radially in the direction of the fastener to be fixed material protrusion.

Description

Die Erfindung betrifft eine formstabile Elastomerdichtung, beinhaltend mindestens ein metallisches Trägerelement, das zur Aufnahme zumindest von Befestigungselementen mit Durchgangsöffnungen versehen und von Elastomermaterial zumindest partiell umgeben ist.The The invention relates to a dimensionally stable elastomer seal, including at least one metallic carrier element, that for receiving at least fasteners with through openings provided and is at least partially surrounded by elastomeric material.

Der DE-A 38 31 414 ist eine formstabile Gummiformdichtung, wie eine Ölwannen- oder Zylinderkopfhaubendichtung, für eine Brennkraftmaschine zu entnehmen. Selbige weist eine Blecheinlage auf, die von einem gummielastischen Material umgeben ist. Die Blecheinlage hat Löcher zum Durchlassen von Schrauben, mit denen die zu verbindenden Bauteile gegeneinander angezogen werden, wobei sie die Gummiformdichtung zwischen sich einpressen. Um die Löcher sind durch Kaltverformung buchsenförmige Verpressungsbegrenzer definierter Länge herausgezogen, welche die Blecheinlage im Bereich der Löcher verstärken und eine definierte Verpressungsbegrenzung für die Dichtung schaffen.The DE-A 38 31 414 is a dimensionally stable rubber molded gasket, such as an oil pan or cylinder head cover gasket, for an internal combustion engine. The same has a sheet metal insert, which is surrounded by a rubber-elastic material. The sheet metal insert has holes for the passage of screws, with which the components to be connected are tightened against one another, pressing the rubber molded seal between them. Cold-shaped bushing compression limiters of a defined length are drawn out around the holes, which reinforce the sheet metal insert in the area of the holes and create a defined compression limit for the seal.

Der EP-B 0 860 602 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Zylinderkopfhaube für eine Brennkraftmaschine zu entnehmen, beinhaltend ein Haubenteil und eine Dichtung aus einem Elastomermaterial, die eine Versteifung enthält und zum Abdichten gegenüber einer Zylinderkopfoberfläche dient. Das Verfahren beinhaltet folgende Schritte:
Formen des Haubenteiles aus Kunststoff;
Aktivieren einer dem Haubenteil gegenüberstehenden Fläche der Dichtung durch Korona-Behandlung;
Aufbringen von Klebstoff auf die aktivierte Fläche der Dichtung und/oder auf eine Gegenfläche des Haubenteiles;
Einbringen von Haubenteil und Dichtung in eine heizbare vorgewärmte Klebevorrichtung;
Halten der Klebevorrichtung im geschlossenen Zustand für eine vorgebbare Zeit auf einer vorgebbaren Temperatur und
Entnehmen der fertigen Zylinderkopfhaube aus der Klebevorrichtung.The EP-B 0 860 602 is a method for producing a cylinder head cover for an internal combustion engine, including a hood part and a seal made of an elastomer material, which contains a stiffener and is used to seal against a cylinder head surface. The process includes the following steps:
Forming the hood part from plastic;
Activating a surface of the seal facing the hood part by corona treatment;
Applying adhesive to the activated surface of the seal and / or to a counter surface of the hood part;
Inserting the hood part and seal into a heatable preheated adhesive device;
Keeping the adhesive device in the closed state for a predeterminable time at a predeterminable temperature and
Remove the finished cylinder head cover from the gluing device.

Dem DE-U 296 12 020 ist ein thermoplastisches Kunststoffbauteil, wie eine Zylinderkopfhaube für Motoren, zu entnehmen, das angeformte Befestigungsflansche mit einer durch eine Metallstützhülse verstärkten Bohrung zur Aufnahme einer metallischen Montageschraube beinhaltet. Im Bereich der Innenfläche der Metallstützhülse ist bzw. sind mindestens ein Kunststoffring oder Kreisringsegmente aus Kunststoff angeordnet, die über in der Metallstützhülse eingebrachte Durchbrüche mit dem Befestigungsflansch direkt verbunden sind und während des Spritzgießprozesses des Kunststoffbauteiles angeformt wer den und deren Abstand von der Innenfläche der Metallstützhülse so bemessen ist, dass nach dem Eindrehen der Montageschraube diese in der gewünschten Einschraubtiefe selbstsichernd fixiert ist. Zur Bildung akustisch entkoppelter Systeme kommen in vielen Ausführungen reine Elastomerdichtungen zum Einsatz. Bei heutigen Anwendungsfallen werden vermehrt wieder Dichtungen mit innenliegenden Trägerelementen (bevorzugt aus Stahlblech) gefordert, die mit Elastomer umspritzt sind. Diese Lösungen können auch in akustisch entkoppelten Dichtsystemen eingesetzt werden, bei denen auf die Vorteile eines Trägen in der Dichtung aber nicht verzichtet werden soll. Derartige Dichtungen sind jedoch nicht bzw. nur unvollständig in der Lage, einerseits selber Befestigungselemente unverlierbar aufzunehmen und andererseits bedarfsweise mit peripheren Bauteilen, wie Zylinderkopfhauben, Ölwannen oder dergleichen in ebenfalls unverlierbarer Weise in Wirkverbindung gebracht zu werden, um auf diese Weise dem angestrebten System- oder Modulgedanken (Integrierung von Einzelkomponenten) gerecht zu werden.the DE-U 296 12 020 is a thermoplastic plastic component, such as a cylinder head cover for engines, which contains molded mounting flanges with a hole reinforced by a metal support sleeve for receiving a metal mounting screw. In the area of the inner surface of the metal support sleeve there is or are at least one plastic ring or circular ring segments made of plastic, which are directly connected to the mounting flange via openings made in the metal support sleeve and are molded during the injection molding process of the plastic component and the distance from the inner surface of the metal support sleeve It is dimensioned that after the installation screw has been screwed in, it is fixed in the desired screw-in depth in a self-locking manner. In many versions, pure elastomer seals are used to form acoustically decoupled systems. In today's application cases, seals with internal support elements (preferably made of sheet steel) that are encapsulated with elastomer are increasingly required. These solutions can also be used in acoustically decoupled sealing systems, in which the advantages of wearing in the seal should not be foregone. However, such seals are not, or only incompletely, capable of capturing fasteners themselves on the one hand and, on the other hand, if necessary, can be brought into active connection with peripheral components such as cylinder head covers, oil pans or the like in a likewise captive manner, in order in this way to achieve the desired system or Module ideas (integration of individual components).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende Elastomerdichtung dahingehend weiterzubilden, dass sie mit Befestigungselementen, wie Bolzen, Schrauben oder dergleichen, unverlierbar in Wirkverbindung gebracht werden kann. Andererseits soll auch eine Möglichkeit aufgezeigt werden, dass die Elastomerdichtung zur Integrierung peripherer Bauteile, wie Deckel (Zylinderkopfhauben, Ölwannen oder dergleichen), ebenfalls unverlierbar mit selbigen in Wirkverbindung gebracht werden kann.The The invention has for its object a generic elastomer seal to further develop that they with fasteners, such as bolts, screws or the like, captive in operative connection can be brought. On the other hand, there should also be a possibility be shown that the elastomer seal for the integration of peripheral Components such as covers (cylinder head covers, oil pans or the like), also be captively connected to the same can.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Trägerelement zumindest im Bereich einzelner Durchgangsöffnungen zur Fixierung der zugehörigen Befestigungselemente zumindest mit einem radial in Richtung des zu fixierenden Befestigungselementes verlaufenden Materialüberstand versehen ist.This Task is solved by that the support element at least in the area of individual through openings for fixing the associated fasteners at least with a radially extending in the direction of the fastener to be fixed Material supernatant is provided.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Further developments of the subject matter of the invention are in the subclaims remove.

Erfindungsgemäß wird der die Elastomerdichtung aufnehmende Trägerrahmen im Bereich der Durchgangsöffnungen besonders gestaltet, um die Befestigungselemente fixieren zu können. Hierbei wird das vorzugsweise metallische Trägerelement als umlaufender Kragen oder auch in Einzelsegmenten radial weiter nach innen geführt, damit sich eine vorgebbare Überdeckung, beispielsweise mit einem Schraubenbund oder einer Hülse (bei Hülse-/Schraubenlösungen) ergibt. Mittels dieser Überdeckung wird das jeweilige Befestigungselement innerhalb der Dichtung, vorzugsweise des Trägerelementes, fixiert.According to the the support frame receiving the elastomer seal in the area of the through openings specially designed to fix the fasteners. Here will the preferably metallic support element as circumferential collar or in individual segments further radially led inside, so that there is a definable coverage, for example with a screw collar or a sleeve (at Pod / screws solutions) results. By means of this coverage the respective fastener within the seal, preferably the support element, fixed.

Werden diese Materialüberstände in einer Richtung vorgebogen, lässt sich das Befestigungselement leicht montieren, aber nur sehr schwer wieder lösen. Bei entsprechender Gestaltung kann dieser Bereich darüber hinaus als Fixierung der Dichtung auf einem Deckel (Ölwanne, Zylinderkopfhaube oder dergleichen) ausgebildet werden, was bei der Montage des Deckels große Vorteile mit sich bringt. Der Materialüberstand kann zumindest partiell von Elastomermateriat umspritzt werden oder auch als reiner Blechüberstand ausgeführt sein, wobei die umspritzte Lösung fertigungstechnische Vorteile mit sich bringen kann. Gegenüber dem Stand der Technik können folgende Vorteile herbeigeführt werden:
Fixierung von Befestigungselementen (Schrauben, Bolzen oder dergleichen) in elastomeren Flachdichtungen mit metallischem Trägerelement;
Realisierung von kompletten Systemen mit integrierten Befestigungselementen in Montageposition;
Einfache Montage des Gesamtsystems beim Entkunden, eventuell automatisiert;
Zentrierungen können im Bereich des Trägerelementes und/oder des Elastomermaterials mit eingebracht werden.If these material protrusions are pre-bent in one direction, the fastening element can be easily installed, but is very difficult to remove again. With an appropriate design, this area can also be designed as a fixation of the seal on a cover (oil pan, cylinder head cover or the like), which has great advantages when mounting the cover. The material overhang can be at least partially overmolded by elastomer material or can also be designed as a pure sheet metal overhang, the overmolded solution having advantages in terms of production technology. The following advantages can be achieved compared to the prior art:
Fixing fasteners (screws, bolts or the like) in elastomeric flat seals with a metallic support element;
Realization of complete systems with integrated fastening elements in assembly position;
Easy assembly of the entire system at the customer, possibly automated;
Centering can be introduced in the area of the carrier element and / or the elastomer material.

Somit kann entweder nur die Dichtung mit zugehörigen Befestigungselementen oder aber das System, gebildet aus Deckel und Dichtung, beinhaltend zugehörige Befestigungselemente, transportiert und direkt am Montageort montiert, beispielsweise verschraubt, werden.Consequently can either only the seal with associated fasteners or the system, consisting of cover and seal, including associated fasteners, transported and assembled directly at the installation site, e.g. screwed, become.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:The Subject of the invention is based on an embodiment in the drawing is shown and is described as follows. Show it:

1 Teilansicht einer formstabilen Elastomerdichtung, beispielsweise einsetzbar als Zylinderkopfhaubendichtung; 1 Partial view of a dimensionally stable elastomer gasket, for example usable as a cylinder head cover gasket;

2 Querschnitt durch eine Durchgangsöffnung der Elastomerdichtung gemäß 1. 2 Cross section through a passage opening according to the elastomer seal 1 ,

1 zeigt als Teilansicht eine formstabile Elastomerdichtung 1, wie sie beispielsweise in der DE-A 38 31 414 prinzipiell dargestellt ist. Die Elastomerdichtung 1 beinhaltet in diesem Beispiel ein aus Stahlblech bestehendes Trägerelement 2, das vollständig von Elastomermaterial 3, unter Bildung von Dichtlippen 4, umgeben, vorzugsweise umspritzt ist. 1 shows a partial view of a dimensionally stable elastomer seal 1 , such as in the DE-A 38 31 414 is shown in principle. The elastomer seal 1 in this example includes a support element made of sheet steel 2 made entirely of elastomer material 3 , with the formation of sealing lips 4 , surrounded, preferably molded.

2 zeigt einen Querschnitt durch die Elastomerdichtung 1 gemäß 1. Dargestellt ist der Bereich einer Durchgangsöffnung 5. Erkennbar ist das Trägerelement 2 sowie das umgebende Elastomermaterial 3. Ferner erkennbar ist ein Teilbereich einer Zylinderkopfhaube 6 sowie eines Befestigungselementes 7. Im Bereich des Trägerelementes 2 sind durchgangsöffnungsseitig daraus radial in Richtung des Befestigungselementes 7 abgebogene Materialüberstände 8 vorgesehen, die zur Fixierung des Befestigungselementes 7 dienen. Das Trägerelement 2 kann, wie in diesem Beispiel dargestellt, mit einem umlaufenden, d.h. nicht unterbrochenen, Kragen als Materialüberstand 8 ausgebildet werden. Ebenfalls denkbar sind mehrere am Umfang verteilt angeordnete Einzelsegmente. Der Materialüberstand 8 ist vorzugsweise in Montagerichtung des Befestigungselementes 7 abgebogen und radial so weit nach innen geführt, dass sich eine Überdeckung mit Teilen 9 des Befestigungselementes 7 ergibt. Über diese Überdeckung wird das jeweilige Befestigungselement 7 innerhalb der Elastomerdichtung 1, respektive der Durchgangsöffnung 5 im Trägerelement 2, fixiert. Das jeweilige Befestigungselement 7 lässt sich leicht montieren, jedoch nur schwer wieder lösen. Durch diese Maßnahme wird die Unverlierbarkeit des Befestigungselementes 7 im Bereich der Durchgangsöffnung 5 des Trägerelementes gewährleistet. Wie nur angedeutet, kann über einen nicht weiter dargestellten Kopfbereich des Befestigungselementes 7 auch die Zylinderkopfhaube 6 in integraler Weise über das Befestigungselement 7, zusammen mit der Elastomerdichtung 1, als Montageeinheit ausgebildet werden. 2 shows a cross section through the elastomer seal 1 according to 1 , The area of a through opening is shown 5 , The carrier element can be seen 2 as well as the surrounding elastomer material 3 , A portion of a cylinder head cover can also be seen 6 and a fastener 7 , In the area of the support element 2 are on the passage opening side radially in the direction of the fastening element 7 bent material excess 8th provided for fixing the fastener 7 serve. The carrier element 2 can, as shown in this example, with a circumferential, ie uninterrupted, collar as a material protrusion 8th be formed. Several individual segments distributed around the circumference are also conceivable. The excess material 8th is preferably in the mounting direction of the fastener 7 bent and guided radially so far inwards that there is an overlap with parts 9 the fastener 7 results. The respective fastening element is over this cover 7 inside the elastomer seal 1 , respectively the through opening 5 in the carrier element 2 , fixed. The respective fastener 7 is easy to assemble, but difficult to remove. This measure makes the fastening element captive 7 in the area of the passage opening 5 guaranteed of the support member. As only hinted at, a head region of the fastening element (not shown in any more detail) can be used 7 also the cylinder head cover 6 in an integral manner via the fastening element 7 , together with the elastomer seal 1 , are designed as an assembly unit.

Claims

Dimensionally stable elastomer seal, including at least one metallic support element ( 2 ) which is used to hold at least fastening elements ( 7 ) with through openings ( 5 ) and of elastomer material ( 3 . 4 ) is at least partially surrounded, characterized in that the carrier element ( 2 ) at least in the area of individual through openings ( 5 ) for fixing the associated fasteners ( 7 ) at least with a radially in the direction of the fastener to be fixed ( 7 ) material overhang ( 8th ) is provided.

Seal according to claim 1, characterized by several on the circumference of the respective passage opening ( 5 ) provided from the carrier element ( 2 ) formed excess material ( 8th ).

Seal according to claim 1, characterized in that the material protrusion ( 8th ) is designed as a circumferential collar.

Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective material protrusion ( 8th ) at a predeterminable angle essentially radially in the direction of the respective fastening element ( 7 ) is turned.

Seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the respective material got over ( 8th ) in the mounting direction of the fastener ( 7 ) is turned.

Seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that the respective material protrusion ( 8th ) at least partially of elastomer material ( 3 ) is surrounded.

Seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that the elastomer seal ( 1 ) together with a component to be sealed ( 6 ) can be brought into operative connection and to form a structural unit via at least one fastening element ( 7 ) in the area of the passage opening ( 5 ) of the support element ( 2 ) can be fixed.

Seal according to one of claims 1 to 7, characterized in that the component ( 6 ) is formed by a cylinder head cover or an oil pan.