DE102004007034A1

DE102004007034A1 - Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004007034A1
Application number: DE200410007034
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Betsch; Dirk Dipl.-Ing. Heinrich
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-07-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer flachen Dichtungsplatte, die mindestens eine Brennraumöffnung aufweist und aus zwei äußeren Metallblechplatten (2, 3) und mindestens einer dazwischen liegenden Zwischenblechlage (5, 6) besteht, wobei eine Metallblechplatte (2, 3 oder 5, 6) mit einer die Brennraumöffnung umschließenden und in Verspannungsrichtung der Zylinderkopfdichtung (1) elastisch verformbaren Sicke (7, 8) versehen ist und wobei die Metallblechplatten (2, 3) und die Zwischenblechlage (5, 6) untereinander durch Schweißen verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE 198 35 848 A1 ist eine gattungsgemäße Zylinderkopfdichtung bekannt, welche aus verschiedenen flachen Metallblechplatten besteht, die untereinander an nach außen sichtbaren Bereichen durch Laserschweißung verbunden sind. von Nachteil ist hierbei, dass insbesondere eine Laserschweiß-Verbindung von verdeckt liegenden Metallblechplatten nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Zylinderkopfdichtung derart zu verbessern, dass insbesondere auch eine Verbindung von verdeckt angeordneten Metallblechplatten an nicht sichtbaren Bereichen durch Schweißen möglich ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung hat den Vorteil, dass auf einfache Weise mittels Punkt- oder Laserschweißung eine Verbindung der Metallblechplatten untereinander auch an nicht von außen sichtbaren bzw. nicht direkt erreichbaren Bereichen möglich ist. Außerdem wird durch diese Art der Schweißverbindung der Metallblechlagen ein Bauraumvorteil erreicht, da auf eine sonst übliche Nietverbindung verzichtet werden kann und somit der übliche Nietkopfüberstand entfällt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung

Dabei zeigen:
1 In einem Querschnitt einen Ausschnitt einer Zylinderkopfdichtung mit einer Punktschweißung der einzelnen Metallblechlagen;
2 Den Ausschnitt der Zylinderkopfdichtung aus 1 jedoch mit Laserschweißung der einzelnen Metallblechlagen.
In den Fig. ist mit 1 eine im Ausschnitt dargestellte Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung der nicht weiter gezeigten Trennfuge zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bezeichnet.
Die Zylinderkopfdichtung 1 ist insgesamt als flache Dichtungsplatte ausgebildet und setzt sich aus zwei äußeren Metallblechplatten 2 und 3, einer Mittenblechplatte 4 und jeweils einer zwischen der Mittenblechplatte 4 und den äußeren Metallblechplatten 2 und 3 eingesetzten Zwischenblechlage 5 und 6 zusammen. Dabei bestehen die Mittenblechplatte 4 und die beiden Zwischenblechlagen 5 und 6 ebenfalls aus Metall. Nicht zu erkennen ist, dass die Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung von mindestens einer Brennraumöffnung dient. Zu diesem Zweck sind die Zwischenblechlagen 4 und 5 jeweils mit einer die Brennraumöffnung umschließenden Sicke 7, 8 versehen, wobei die Sicke 7 in Richtung der äußeren Metallblechplatte 2 und die Sicke 8 in Richtung der äußeren Metallblechplatte 3 vorgewölbt ist.
Die Sicken 7 und 8 sind elastisch verformbar und liegen bei eingebauter Zylinderkopfdichtung jeweils an den äußeren Metallblechplatten 2 bzw. 3 sowie der Mittenblechplatte 4 an, wobei die eben gestaltete Mittenblechplatte 4 für eine gleichmäßige Verteilung der Anpresskräfte sorgt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die einzelnen Blechlagen 2 bis 6 durch mehrere Punktschweiß-Verbindungen untereinander verbunden, von denen nur die Punktschweiß-Verbindung 9 dargestellt ist. Die Punktschweißverbindung 9 durchdringt dabei die einzelnen Blechlagen in einer Ebene senkrecht zur Dichtungsplatte. Damit bei der Punktschweißverbindung zwischen den einzelnen Blechlagen 2 bis 6 ein vorgegebener Abstand eingehalten werden kann, sind an den entsprechenden Punktschweißstellen an den Blechlagen Distanzelemente vorgesehen, die bei der Punktschweißung sich mit den Blechlagen zu einer durchgehenden Punktschweißnaht verbinden.
Entsprechend der Ausgestaltung gemäß 2 sind die einzelnen Blechlagen 2 bis 6 durch Laserschweißen untereinander verbunden.
Wie dargestellt, können mittels Laserschweißen jeweils nur zwei Blechlagen miteinander verbunden werden.
So ist die äußere Metallblechplatte 2 mit der darunter liegenden Zwischenblechlage 5 durch die Laserschweißverbindung 10, die Zwischenblechlage 5 mit der Mittenblechplatte 4 durch die Laserschweißverbindung 11 und weiter die Mittenblechplatte 4 mit der darunter liegenden Zwischenblechlage 6 durch die Laserschweißverbindung 12 und schließlich die Zwischenblechlage 6 mit der äußeren Metallblechplatte 3 durch die Laserschweißverbindung 13 verbunden.
Dabei ist die Laserschweißverbindung zwischen den durch die äußeren Metallblechplatten 2 und 3 verdeckt liegenden Blechlagen nur möglich, wenn diese für den Laserstrahl direkt zugänglich sind.
Gemäß der Erfindung wird der direkte Zugang des Laserstrahls zu den verdeckt liegenden Blechlagen durch Öffnungen in den davor liegenden Blechlagen erreicht.
Die Laserschweißverbindung 10 zwischen der Metallblechplatte 2 und der Zwischeneinlage 5 ist direkt zugänglich und daher ohne Öffnung herstellbar.
Bei einem Schweißvorgang von der Metallblechplatte 2 aus sind dagegen die weiteren Blechlagen 3, 4, 5 und 6 durch die Metallblechplatte 2 verdeckt angeordnet. Zur Herstellung der Laserschweißverbindung 11 zwischen der Zwischeneinlage 5 und der Mittenblechplatte 4 ist daher in der äußeren Metallblechplatte 2 eine Öffnung 14 vorgesehen.
Für die Herstellung der Schweißverbindung 12 ist in der äußeren Metallblechplatte 2 eine weitere Öffnung 15 und in der darunter liegenden Zwischenblechlage 5 eine gleichachsig angeordnete Öffnung 16 vorgesehen.
Schließlich ist zur Herstellung der Laserschweißverbindung 13 in der Metallblechplatte 2, der Zwischenblechlage 5 und der Mittelblechplatte 4 jeweils eine die Zwischenblechlage 6 sichtbar machende Öffnung 17, 18 und 19 vorgesehen. Die Öffnung 17, 18 und 19 liegen dabei selbstverständlich auf einer gemeinsamen Achse.
Insgesamt sind die Öffnungen mit einem Abstand untereinander als auch mit einem Abstand von den Sicken 7 und 8 angeordnet. Ebenfalls sind auch in 2 zur Sicherstellung eines vorgegebenen Abstandes zwischen den einzelnen Blechlagen an den Schweißstellen Distanzelemente vorgesehen.
Im Rahmen der Erfindung können die Öffnungen 17, 18 und 19 entfallen, sofern die Laserschweißvorgang zur Herstellung der Schweißverbindung 13 direkt von der Seite der Metallblechplatte 3 aus durchgeführt wird.

Claims

Zylinderkopfdichtung (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer flachen Dichtungsplatte, die mindestens eine Brennraumöffnung aufweist und aus zwei äußeren Metallblechplatten (2, 3) und mindestens einer dazwischen liegenden Zwischenblechlage (5, 6) besteht, wobei eine Metallblechplatte (2, 3 oder 5, 6) mit einer die Brennraumöffnung umschließenden und in Verspannungsrichtung der Zylinderkopfdichtung (1) elastisch verformbaren Sicke (7, 8) versehen ist und wobei die Metallblechplatten (2, 3) und die Zwischenblechlage (5, 6) untereinander durch Schweißen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Metallblechplatten (2, 3) und die Zwischenblechlage (5, 6) durch eine gemeinsame Punkt- (9) oder Laserschweißung (10 bis 13) verbunden sind.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweißung (9) alle Metallblechplatten (2, 3 und 5, 6) gleichzeitig erfasst.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Laserschweißung jeweils nur zwei benachbarte Metallblechplatten (2, 5 oder 4, 5 oder 4, 6 oder 3,6) verbunden sind.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Laserschweißung von verdeckt angeordneten Metallblechplatten (Zwischenblechlagen 5, 6 und Mittenblechplatte 4) in den davor liegenden Metallblechplatten Öffnungen (14 bis 19) für den Laserstrahl angeordnet sind.