DE-102024210565-A1 - Montage- Funktions- und Fertigungsoptimierte O-Ring Nut

Abstract

Offenbart ist eine Dichtungsanordnung mit zwei Bauteilen (2; 102; 202; 12), die entlang einer vom ersten zum zweiten Bauteil gerichteten axialen Richtung oder entgegen dieser Richtung ein Fluid führen. Ein erstes Bauteil (2; 102; 202; 12) hat eine um seine Mündung (4) herum eine Vertiefung, die einen Innenbereich (10;110) und eine umlaufende Stufe (1; 201) hat. Die umlaufende Stufe (1; 201) ist derart geformt, dass sich ein Hinterschnitt oder eine Schikane ergibt, an der ein O-Ring (9) festgehalten werden kann. Die Vertiefung ergibt einen Freiraum zwischen der Mündung (4) des ersten Bauteils (2; 102; 202) und der Mündung (14) des zweiten Bauteils (12), durch den hindurch das Fluid den O-Ring (9) radial nach außen gegen die Stufe (1; 201) spannen kann. Offenbart ist weiterhin eins entsprechend geformtes Fräswerkzeug (20; 120; 220).

Inventors

• Alexander Gmeiner
• Hakan Camurdan

Assignees

• Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (11)

1. Erstes Bauteil (2; 102; 202) mit einer ersten Mündung (4) zur Durchführung eines Fluids, und mit einer ersten Anlagefläche (8), die sich beabstandet zur ersten Mündung (4) um diese herum erstreckt, wobei am Innenumfang der ersten Anlagefläche (8) eine umlaufende Schulter (1; 201) angeordnet ist, an deren radial inneren Seite ein O-Ring (9) anlegbar ist oder anliegt, der in einer axialen Richtung gegen eine zweite Anlagefläche (18) eines zweiten Bauteils (12) spannbar ist, wobei die Schulter (1; 201) einen Hinterschnitt aufweist oder bildet, mittels der der O-Ring (9) formschlüssig und verliersicher an dem ersten Bauteil (2; 102; 202) haltbar oder gehalten ist, wobei zwischen der Schulter (1; 201) und der ersten Mündung (4) ein Innenbereich (10; 110) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet , dass der gesamte Innenbereich (10;110) in der axialen Richtung zum zweiten Bauteil (12) eine geringere Erstreckung hat als die erste Anlagefläche (8), und/oder dass der gesamte Innenbereich (10; 110) gegenüber der ersten Anlagefläche (8) axial zurückgesetzt ist.
2. Erstes Bauteil (2; 102; 202) nach Anspruch 1 , wobei die Schulter (1; 201) - im Längsschnitt durch das erste Bauteil (2; 102; 202) betrachtet - einen konkav gekrümmten Abschnitt (1a) und einen konvex gekrümmten Abschnitt (1b) hat.
3. Erstes Bauteil (2; 102; 202) nach den Anspruch 2 , wobei der konvex gekrümmte Abschnitt (1b) unstetig und/oder nicht-tangential in die Anlagefläche (8) übergeht und/oder wobei einer der konkav gekrümmte Abschnitt (1a) stetig und/oder tangential in den Innenbereich (10; 110) übergeht.
4. Erstes Bauteil (202) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet , dass zwischen den beiden gekrümmten Abschnitten (1a, 1b) ein weiterer konkav gekrümmter Abschnitt (201d) angeordnet ist, wobei zwischen den beiden konkav gekrümmten Abschnitten (1a, 201d) ein gerader Abschnitt (201e) vorgesehen ist, der - in der Gesamtheit des Bauteils (202) betrachtet - vorzugsweise einen Kreiszylinder bildet oder ein Kreiszylinder ist.
5. Erstes Bauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gesamte Innenbereich (10) von einer ebenen Innenfläche gebildet ist.
6. Erstes Bauteil (102; 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei im Innenbereich (110) eine umlaufende Stufe und/oder ein Konus (114) angeordnet ist, der eine axiale Erhebung (112) begrenzt und umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass die gesamte Erhebung (112) eine geringere axiale Erstreckung in der Richtung zum zweiten Bauteil (12) hat als die Schulter (1; 201).
7. Anordnung mit dem ersten Bauteil (2; 102; 202) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und mit dem zweiten Bauteil (12), das eine zweite Mündung (14) hat, die der ersten Mündung (4) des ersten Bauteils (2; 102; 202) zugewandt ist, wobei das zweite Bauteil (12) einen um seine Mündung (4) umlaufende ebene zweite Anlagefläche (18) hat, gegen die der O-Ring (9) in der axialen Richtung spannbar oder gespannt ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7 , wobei das erste Bauteil ein Ölfilter oder ein Ölfiltergehäuse ist, und wobei das zweite Bauteil eine Axialkolbenmaschine ist.
9. Fräswerkzeug (20;120; 220), das zu Fertigung eines ersten Bauteils (2; 102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgelegt und eingerichtet ist, wobei am Umfang eines Fräskopfes (22) mindestens eine Schneide (24; 124; 214) angeordnet ist, die sich radial nach außen erstreckt, und deren Außenform der zu fertigenden Schulter (1; 201) des ersten Bauteils (2; 102; 202) entspricht.
10. Fräswerkzeug (120; 220) nach Anspruch 9 , wobei sich die mindesten eine Schneide (124; 224) auch einen sich radial nach innen weisenden Abschnitt (126) aufweist, oder wobei benachbart zur Schneide eine weitere Schneide angeordnet ist die sich radial nach innen erstreckt.
11. Verfahren zum fertigen eines ersten Bauteils (2; 102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Fräswerkzeug (20; 120; 220) gemäß Anspruch 9 oder 10 , gekennzeichnet durch die Schritte: - axiales konzentrisches Bewegen des rotierenden Fräskopfes (22) entgegen der axialen Richtung in ein Zwischenprodukt des Bauteils (2; 102; 202) hinein (Step 1); und - Fertigen der Schulter (1; 201).

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Dichtung zwischen zwei fluidführenden Bauteilen mit einem O-Ring. Ein erstes Bauteil hat eine erste Mündung zur Durchführung des Fluids und eine erste Anlagefläche, die sich um die Mündung herum erstreckt. Die Anlagefläche wird in Durchflussrichtung oder gegen Durchflussrichtung des Fluids gegen eine zweite Anlagefläche eines zweiten Bauteils gespannt. Aus dem Stand der Technik sind Dichtungsanordnungen mit einer umlaufenden Trapeznut im ersten Bauteil bekannt, deren äußere und innere Nutflanke beide schräg gestellt sind. Dabei laufen die beiden Nutflanken (in Richtung zum zweiten Bauteil) derart aufeinander zu, dass die Nutbreite bzw. Nutöffnung (minimale Nutbreite) geringer ist als eine Schnurdicke des entspannten O-Rings. Damit kann der hineingedrückte O-Ring nicht mehr aus der Trapeznut herausfallen und somit nicht von ersten Bauteil abfallen. Aus dem Stand der Technik sind weiterhin umlaufende Schwalbenschwanznuten bekannt, bei denen leidglich die äußere Nutflanke schräg gestellt ist. Auch damit ist eine Verliersicherung für den O-Ring am ersten Bauteil gebildet, wenn der Durchmesser des O-rings entsprechend groß gewählt ist. Dies gilt, auch wenn die innere Nutflanke beabstandet zum O-Ring ist. In anderen Worten ausgedrückt kann die Nutbreite bzw. Nutöffnung der Schwalbenschwanznut derart groß bzw. breit sein, dass nur die schräggestellte äußere Nutflanke den eingesetzten O-Ring (formschlüssig) hält. Nachteilig an den bekannten umlaufenden Nuten des Standes der Technik ist der hohe fertigungstechnische Aufwand für die eine oder beiden schräg gestellten Nutflanken. Dies gilt insbesondere, wenn die eine oder die beiden schräg gestellten Nutflanken durch die sich ergebende Nutöffnung (geringe Nutbreite) hindurch gefertigt werden müssen. Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Bauteil und eine Anordnung mit zwei Bauteilen und ein Fräswerkzeug und ein Verfahren zu schaffen, die einen sicheren Halt für den O-Ring bieten dabei einen geringen Fertigungsaufwand (am ersten Bauteil) ermöglichen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein erstes Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Anordnung mit zwei Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch ein Fräswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruch 9 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Das erste Bauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung hat eine erste Mündung zur Durchführung eines Fluids und eine erste Anlagefläche, die sich beabstandet zur ersten Mündung um diese herum erstreckt. Die Anlagefläche ist in einer axialen Richtung (in Durchflussrichtung oder gegen Durchflussrichtung des Fluids) gegen eine zweite Anlagefläche eines zweiten Bauteils spannbar. Am Innenumfang der ersten Anlagefläche ist eine umlaufende Schulter angeordnet, an deren radial inneren Seite ein O-Ring anlegbar ist oder anliegt. Der O-Ring ist in der axialen Richtung gegen die Anlagefläche des zweiten Bauteils spannbar oder gespannt. Die umlaufende Schulter kann auch als umlaufende Stufe im weitesten Sinne angesehen oder bezeichnet werden. Die Schulter weist (von einer exakten stufenform abweichend) einen Hinterschnitt auf oder bildet einen Hinterschnitt, der auch als Schikane bezeichnet werden kann. Mittels dem Hinterschnitt kann der der O-Ring in einer per se aus dem Stand der Technik bekannten Weise verliersicher an dem ersten Bauteil gehalten werden auch wenn das zweite Bauteil noch nicht anliegt. Das ist z.B. bei einer Montagestellung wichtig, in der die erste Anlagefläche und der O-Ring an einer in Schwerkraftrichtung unteren Seite des ersten Bauteils angeordnet sind. Dazu hat die umlaufende Schulter einen minimalen (inneren) Durchmesser, der kleiner als ein Außendurchmesser des entspannten O-Rings ist. Damit wird der O-Ring bereits in seinem entspannten (lediglich eigesetzten) Zustand am ersten Bauteil formschlüssig gehalten. Zwischen der Schulter und der ersten Mündung ist am ersten Bauteil ein Innenbereich gebildet. Erfindungsgemäß hat der gesamte Innenbereich in der axialen Richtung zum zweiten Bauteil hin eine geringere Erstreckung als die Schulter. In anderen Worte ausgedrückt hat der gesamte Innenbereich einen größeren Abstand zum zweiten Bauteil, als die erste Anlagefläche. In nochmal anderen Worten ausgedrückt ist der gesamte Innenbereich des ersten Bauteils gegenüber der Anlagefläche des ersten Bauteils axial zurückgesetzt. Damit wird der O-Ring im (korrekt) eingesetzten Zustand nur radial außen gehalten. Innen hingegen entsteht im Unterschied zur Trapeznut oder zur Schwalbenschwanznut des Standes der Technik mehr Freiraum. Dadurch ist diese Kontur einfacher herzustellen, weil das entsprechende Werkzeug mehr Bewegungsraum zwischen dem Innenbereich des ersten Bauteils und dem (selbstverständlich noch nicht angesetzten) zweiten Bauteil hat. Die herstellungstechnische Vereinfachung gilt insbesondere bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs. Zum verliersicheren Halten kann die umlau