DE10015604A1 - Metallische Flachdichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine metallische Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, die ein eine Brennraum-Durchgangsöffnung aufweisendes Dichtungsblech, einen benachbart zur Brennraum-Durchgangsöffnung liegenden Verformungsbegrenzer und je eine Deck- und Bodenlage umfaßt. Der Verformungsbegrenzer ist bezüglich der Deck- und Bodenlage als symmetrische Sicke ausgebildet. Dabei ist eine vorzugsweise mit einem Radius versehene Erhöhung zu einer der Deck- und Bodenlage gerichtet und gegenüberliegend dazu ist eine zu der anderen der Deck- und Bodenlage zugewandte Vertiefung vorgesehen, die von zwei gegenüber der Oberfläche des Dichtungsblechs vorspringenden Erhebungen eingefaßt ist. In der Vertiefung ist eine Füllung aufgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft eine metallische Flachdich­ tung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem eine Brennraum-Durch­ gangsöffnung aufweisenden Dichtungsblech, einem be­ nachbart zur Brennraum-Durchgangsöffnung liegenden Verformungsbegrenzer und einer Deck- und Bodenlage.

Aus der DE 42 19 709 A1 sind metallische Flachdich­ tungen in verschiedenen Ausgestaltungen beschrieben. Eine der offenbarten Flachdichtungen enthält einen Verformungsbegrenzer, der als Umfalzung eines Ringab­ schnitts des Dichtungsblechs an der Brennraum- Durchgangsöffnung gebildet ist. Beim Umfalzen wird ein Teil des Ringabschnitts, der eine gegenüber dem Dichtungsblech reduzierte Materialstärke aufweist, auf sich selbst umgelegt, so daß der Verformungsbe­ grenzer durch Verdopplung der reduzierten Material­ stärke gebildet ist.

Wenn ein derart mit einem Verformungsbegrenzer oder Stopper versehenes Dichtungsblech von zwei Deckble­ chen mit Sicken in Zwischenlage genommen wird und die so ausgebildete dreilagige Dichtung verpreßt wird, werden die Preßkräfte ungleichmäßig übertragen, so daß die Deckblechentlastung ungleichmäßig ist.

Auch sind mit einem Harz oder dergleichen gefüllte unsymmetrische Sicken allgemein bekannt (siehe US 5 582 415).

In der EP 0 747 614 A2 ist eine metallische Zylinder­ kopfdichtung offenbart, die zwei äußere Deckbleche mit Sicken und einem zwischen diesen angeordneten Trägerblech aufweist, die mit einem oder mehreren Brennraumdurchgängen versehen sind benachbart zu den Sicken der Deckbleche ist an dem Trägerblech um den Brennraumdurchgang herum ein Verformungsbegrenzer vorgesehen ist, der an den den Deckblechen zugewand­ ten Oberflächen mit Rundungen versehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße metallische Flachdichtung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine gleichmäßige Verpres­ sung und ein verbessertes, anpaßbares Verformungsver­ halten aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Dadurch, daß der Verformungsbegrenzer als bezüglich der Deck- und Bodenlage symmetrische Sicke ausgebil­ det ist, derart, daß zu einer der Lagen eine Erhöhung gerichtet ist und gegenüberliegend eine zu der anderen der Lagen zugewandte Vertiefung vorgesehen ist, die von zwei gegenüber der Oberfläche des Dichtungs­ bleches vorspringenden Erhebungen eingefaßt ist, wo­ bei in der Vertiefung eine Füllung aufgenommen ist, kann auf den üblichen im Stand der Technik vorgesehe­ nen Stopper verzichtet werden bzw. die Stopperlage wird durch die symmetrische Sicke ersetzt. Weiterhin wird eine gleichmäßige Verpressung möglich und die Boden- und Decklage werden gleichmäßig entlastet. Durch die besondere Form der Sicke in Zusammenhang mit der Füllung paßt sie sich beim Einbau an die Mo­ tortopographie an, wobei sie auf ein vorgebbares Maß in der Zusammenpressung einstellbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Erhöhung der Sicke mit einem Radius oder einer Wölbung versehen ist, wo­ durch die Flächenpressung erhöht werden kann. Durch Vorgabe des Füllgrades der Füllung in der Vertiefung bzw. der Breite und Höhe der Füllung und/oder durch die Größe des Radius, der nach der Pressung bis zu einer Geraden übergehen kann, kann eine gezielte Pressungssteuerung vorgenommen werden und die Anpas­ sung an den Motor eingestellt werden, wodurch seine Dynamik und die Dichtspaltschwingungen verringert werden können.

Insgesamt ergibt die Symmetrie der Sicke eine gleich­ mäßige Verteilung der Kraft von den Sicken der Boden- und Deckbleche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Flachdich­ tung.

Die in der Figur teilweise dargestellte metallische Flachdichtung 1, die im Ausführungsbeispiel eine Zy­ linderkopfdichtung eines Verbrennungsmotors ist, weist ein Dichtungsblech 2 mit einer Decklage bzw. einem Deckblech 3 und einer Bodenlage bzw. einem Bo­ denblech 4 auf. Das Deck- und Bodenblech 3, 4, die üblicherweise aus einem Federstahl hergestellt sind, sind jeweils mit einer Sicke 5, 6 versehen. Eine als Verformungsbegrenzer wirkende Sicke 7 in dem Dich­ tungsblech 2 ist benachbart zu einer Brennraum- Durchgangsöffnung 8 angeordnet, die den Brennraum 8 umgibt.

Die Sicke weist eine dem Bodenblech 4 zugewandte Er­ höhung 9 mit einem Radius bzw. einer Sickenwölbung auf, deren Höhe, die von der Oberfläche des Dich­ tungsbleches 2 bis zum Scheitel der Erhöhung 9 reicht, mit a bezeichnet wird. Das dargestellte Aus­ führungsbeispiel zeigt die Dichtung im unverpreßten Zustand. Bezüglich der Oberfläche des Dichtungsble­ ches 2 ist die Erhöhung 9 von zwei vertieften Einsen­ kungen 10, 11 umgeben bzw. von diesen begrenzt, die vorzugsweise eine Tiefe von a bezüglich der Oberflä­ che des Dichtungsbleches 2 haben.

Der Erhöhung 9 gegenüberliegend ist in der Oberfläche des Dichtungsbleches 2 eine Vertiefung 12 eingeformt, wobei die Vertiefung 12 von zwei gegenüber der Ober­ fläche des Dichtungsbleches 2 vorspringenden Erhebun­ gen 13, 14 eingefaßt, deren Höhe bezüglich der Ober­ fläche des Dichtungsblechs das Maß a aufweist. Die Vertiefung 12, die vorzugsweise eine Tiefe von 2a aufweist, ist mit einer Füllung 15 mit Überstand, ganz oder teilweise gefüllt, die als "Hardcoating" bezeichnet wird und die aus einem mit einem Duroplast und/oder Thermoplast, versetzt mit Füllmaterial be­ steht. Diese Füllung 11 verhindert weitgehend ein Zu­ sammendrücken der Vertiefung 12 bei der Verformung zur Dichtung und stellt eine zusätzliche Dämpfung des Verformungsverhaltens der Sicke 7 bereit. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Füllung auch als Metallfolie oder dergleichen ausgebildet sein.

Die Sicke 7 wird durch Formpressen in einer Werkzeug­ form hergestellt, wobei eine Verschiebung des Materi­ als des Dichtungsbleches aufgrund der Erhöhungen und Vertiefungen der Sicke 7 stattfindet. Die Füllung 15, deren Höhe und Breite veränderbar ist, kann im Sieb­ druckverfahren hergestellt oder mit Dispenser aufge­ bracht werden. Eine als Metallfolie ausgebildete Fül­ lung kann z. B. eingestaucht werden.

Die Anpassung der Dichtung 1 an die Motortopographie beim Einbau kann durch den Radius der Erhöhung 9 und durch den Füllgrad, d. h. durch die Höhe und Breite der Füllung 15 gezielt eingestellt werden, wobei beim Einbau der Radius bis zu einer Geraden übergehen kann.

Die Sicke 7 wird als symmetrisch bezeichnet, da die Höhe der Erhebungen 13, 14 im wesentlichen gleich der Höhe der Erhöhung 9 ist. Durch die Symmetrie der Sic­ ke 7 ergibt sich beim Einbau eine gleichmäßige Ver­ teilung der Kraft der Sicken 5 und 6 vom Deck- und Bodenblech 3, 4. Selbstverständlich kann das Deck­ blech 3 durch ein Bodenblech 4 ersetzt werden und um­ gekehrt oder es können mehrere Deck- bzw. Bodenlagen vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Metallische Flachdichtung, insbesondere Zylin­ derkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einem einen mindestens eine Brennraum-Durch­ gangsöffnung aufweisenden Dichtungsblech, einem benachbart zur Brennraum-Durchgangsöffnung lie­ genden Verformungsbegrenzer und mindestens je einer Deck- und Bodenlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer als bezüglich der Deck- und Bodenlage (3, 4) symmetrische Sicke (7) ausgebildet ist, derart, daß zu einer der Deck- und Bodenlage (3, 4) eine Erhöhung (9) ge­ richtet ist und gegenüberliegend eine zu der an­ deren der Deck- und Bodenlagen (3, 4) zugewandte Vertiefung (12) vorgesehen ist, die von zwei ge­ genüber der Oberfläche des Dichtungsblechs (2) vorspringenden Erhebungen (13, 14) eingefaßt ist, wobei in der Vertiefung (12) eine Füllung aufgenommen ist.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhöhung (9) mit einem Radius oder einer Wölbung versehen ist.

3. Flachdichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das die Höhe der mit ei­ nem Radius oder einer Wölbung versehenen Erhö­ hung (9) bezüglich der Oberfläche des Dichtungs­ bleches im wesentlichen derjenigen der die Vertiefung (12) eingrenzenden Erhebungen (13, 14) entspricht.

4. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Radius oder einer Wölbung versehene Erhöhung (9) von zwei gegenüber der Oberfläche des Deckblechs (2) vertieften Einsenkungen (10, 11) begrenzt ist.

5. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllgrad der Füllung (15) in der Vertiefung (12) abhängig vom gewünschten Verformungsverhalten gewählt ist.

6. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Größe des Radius oder der Wölbung der Erhöhung (9) das Verformungsverhalten einstellbar ist.

7. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (15) ei­ nen Füllstoff und ein Duroplast und/oder ein Thermoplast aufweist oder als Metallfolie ausge­ bildet ist.