CN101970915A - 扁平式密封件 - Google Patents
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Abstract
扁平式密封件(1),尤其是内燃机所用的排出气体侧的密封件,该密封件通过至少单层的、设有凹部(4’、11’)的密封元件(4、11)以及接纳密封元件(4、11)的、由低品质金属材料制成的载体元件(2、10)形成,该密封元件(4、11)由高品质的、尤其是非常耐温度变化的金属材料组成,其中,载体元件(2、10)通过如下方式接纳和引导密封元件(4、11),即,密封元件(4、11)是能固定并且能装配的。
Description
技术领域
本发明涉及一种扁平式密封件,尤其是内燃机所用的排出气体侧的密封件。
背景技术
目前,对于这种密封件使用的是金属密封件。在此,对于这种密封件的材料选择取决于最高温度或持续使用温度。基于如下事实,即,现代的传动装置或发动机对密封技术提出了越来越高的要求,因为燃烧压力还有燃烧温度均不断上升,必须使用品质越来越高的材料,以适应这种要求。
在EP 0 955 489 B1中介绍了一种具有不同的表面压力区域的金属密封件,该金属密封件包含第一金属板、第二金属板和第三金属板,其中,第一金属板和第二金属板具有卷边的区域并且第三金属板通过内部区域的卷折而与第一金属板和第二金属板保持有效连接。
由JP 02286859A获悉一种缸盖密封件,该缸盖密封件在介质通孔的区域内具有用于接纳衬垫的止动元件。
发明内容
本发明基于如下任务,即,提供一种扁平式密封件,尤其是内燃机所用的、排出气体侧的密封件,在该扁平式密封件中,通过优化所使用的材料,一方面实现相对于常规的扁平式密封件花费降低,并且另一方面应给出更简单的结构上的构造。
该任务通过如下的扁平式密封件、尤其是内燃机的排出气体侧的密封件得以解决,该密封件通过至少单层的、设有凹部的密封元件以及接纳密封元件的、由低品质金属材料制成的载体元件形成,该密封元件由高品质的、尤其非常耐温度变化的金属材料制成,其中,载体元件通过如下方式来接纳和引导密封元件,即,密封元件是可固定并且可装配的。
本发明主题的具有优点的改进方案由从属权利要求获悉。
因此,利用本发明主题提供一类混合式解决方案,其由两种不同的材料制成,其中,仅经受较高温度的、相对狭窄的密封区域通过由非常高品质的、耐温度变化的材料制成的密封元件形成。作为用于该密封元件的载体元件可以应用由明显更为廉价的材料制成的板材,该板材主要仅用于:实现相应的安装厚度,需要时将多个密封元件互相连接起来并且以可装配和可固定的方式来构造整个密封件。
通过将合适的材料有针对性地组合起来,可以实现相对于迄今使用的解决方案来说,实现显著的成本优点,这是因为不必再使整个密封件都由高品质的材料组成,而是仅还部分地在密封区域中使用相应的材料。
密封元件与载体元件之间的连接具有优点地基于机械的方式通过夹接得以实现。
具有优点的是,依据本发明的扁平式密封件可以作为排气法兰密封件使用。
此外,提出用于制造扁平式密封件的方法,方法是:可预先给定型廓的、至少单层的密封元件被冲压而成,单个载体元件或多个连接到载体元件上的元件被冲压而成,其中,载体元件具有打孔部,在密封元件侧,由载体元件或者所述元件冲压成凸鼻,凸鼻至少部分地张开,将密封元件放置到各个凸鼻上,并且其他凸鼻在形成卡锁连接的情况下朝向密封元件的方向往回变形。
这类机械连接可以轻易地制造并且可以借助市场上通用的技术进行生产。
凸鼻可以通过相应的压合作为附加的密封机构来起作用。如果将足够软并且可以相应地流动的材料用作载体板材的话,那么该密封机构例如可以用于微密封。只要载体板材的材料足够坚固或足够硬,凸鼻也可以充当止动器元件。利用这种凸鼻的夹接方案的另一优点在于,可以通过凸鼻的数目和形状来调整热量传导或热量传输。由此,也可以将非常多样的材料与非常多样的温度使用范围互相组合起来。
此外,通过这种类型的夹接可以调整的是:在密封元件与载体元件之间是否存在或应该存在间隙(径向间隙)以及存在或应该存在多大的间隙(径向间隙)。通过这种方式,可以对两种材料在热膨胀特性方面和与由热膨胀特性关联的由热引起的应力方面的差异加以补偿。
尤其是Ni-Cr-Fe合金适合作为用于密封元件的材料,其中,还可以动用其他耐温度变化的合金。载体元件可以由市面上常见的钢、例如冷轧带钢组成。
附图说明
结合附图中的实施例示出本发明主题并且在下面加以说明。其中:
图1和2示出依据本发明的由载体元件和密封元件组成的扁平式密封件的基本结构;
图3和4示出载体元件与密封元件之间的连接方案的剖面;
图5示出相对于图3和4可另选的构造方式;
图6示出相对于图1和2可另选的构造方式。
具体实施方式
图1和2示出依据本发明的可作为排气法兰密封件使用的扁平式密封件1的可另选的构造方式。相同的构件设有相同的附图标记。可以看到的是例如由冷轧带钢组成的载体元件2,该载体元件2设有打孔部3。包含有凹部4’的密封元件4在该打孔部3内部引导,并且通过仅简略示出的、从载体元件2中成型出来的凸鼻5与载体元件2依照卡锁连接的方式以机械的方式连接。凸鼻5在相反的方向上张开,从而一些凸鼻5定位在密封元件4的上方而其他凸鼻5定位在密封元件4的下方。密封元件4在本示例中由耐温度变化的Ni-Fe-Cr合金组成并且在载体元件2的打孔部3的内部通过如下方式引导,即,该密封元件4可以轻易地固定和装配。
图3和4示出载体元件2与密封元件4之间的连接方案的剖面。分别在上图中示出已张开的凸鼻5以及密封元件4的自由臂6,该自由臂6首先置于载体元件2的下凸鼻5上。图3和4的下图示出如下状态,即,在该状态中,上凸鼻5已往回变形并且臂6因此在凸鼻5之间引导并且保持在夹接的位置上。密封元件4在自由臂6的外部设有卷边的区域7。
载体元件2还有密封元件4均由合适的板状半成品冲压而成,其中,载体元件2的打孔部3相应于所使用的密封元件2的外部型廓。此外,在打孔部侧,凸鼻5被冲压而成并且在相反的方向上张开。将密封元件2放置到各个下凸鼻5上,并且随后上凸鼻5朝密封元件2的方向往回变形,从而如在图3和4中可见到的那样,上凸鼻5置于密封元件4的自由臂6上。
图5示出相对于图3和4可另选的构造方式。在图3和4中,在轴向上在臂6外部通过凸鼻5形成材料凸出部。
图5示出如下构造方式,在该构造方式中,载体元件2的凸鼻5与密封元件4设置在一个平面内,也就是说,将凸鼻5置入密封元件4的径向凹部8中。
图6示出密封件9的相对于图1和2可另选的构造方式。虽然给出同样类型的构件,即,载体元件10和密封元件11,但载体元件10和密封元件11以不同的方式互相产生有效连接。载体元件10包含打孔部12,而密封元件11设有凹部11’。打孔部12和凹部11’以全等的方式构成。因为相对于图1和2来说,密封元件11未定位在载体元件的在那里给出的打孔部的内部,所以在这里必定产生了另一种连接。密封元件11以有取向性的方式来定位,也就是与打孔部12同中心地定位。从载体元件10的实心材料体中成型出凸鼻13,这些凸鼻13被看作等效于依据图1和2的那些凸鼻,而区别在于:仅给出上凸鼻13,这是因为密封元件11以其径向壁厚置于载体元件10上。
Claims (10)
1.扁平式密封件,尤其是内燃机所用的排出气体侧的密封件(1),所述密封件(1)通过至少单层的、设有凹部(4’、11’)的密封元件(4、11)以及接纳所述密封元件(4、11)的、由低品质金属材料制成的载体元件(2、10)形成,所述密封元件(4、11)由高品质的、尤其是非常耐温度变化的金属材料制成,其中,所述载体元件(2、10)通过如下方式接纳和引导所述密封元件(4、11),即,所述密封元件(4、11)是能固定并且能装配的。
2.根据权利要求1所述的扁平式密封件,其特征在于,密封元件(4、11)与载体元件(2、10)之间的连接基于机械的方式通过夹接来产生。
3.根据权利要求1或2所述的扁平式密封件,其特征在于,所述载体元件(2)具有相应于所述密封元件(4)外部型廓的打孔部(3),并且所述载体元件(2)在打孔部侧设置有用于接纳和引导所述密封元件(4)的多个能变形的凸鼻(5)。
4.根据权利要求1至3之一所述的扁平式密封件,其特征在于,所述载体元件(10)具有打孔部(12),所述打孔部(12)相应于所述密封元件(11)的所述凹部(11’),从而所述密封元件(11)置于所述载体元件(10)上并且所述密封元件(11)由能变形的凸鼻(13)加以保持。
5.根据权利要求1至3之一所述的扁平式密封件,其特征在于,所述密封元件(2)设有至少一个环绕的卷边(7)。
6.根据权利要求5所述的扁平式密封件,其特征在于,在所述密封元件(4)与所述载体元件(2)之间的受限定的径向间隙是能调整的。
7.根据权利要求1至6之一所述的扁平式密封件,其特征在于,所述密封元件(2、11)由耐温度变化的Ni-Cr-Fe材料制成。
8.根据权利要求1至7之一所述的扁平式密封件,其特征在于,所述载体元件(2、11)由钢组成,尤其是由冷轧带钢制成。
9.根据权利要求1至8之一所述的扁平式密封件,能够作为排气法兰密封件使用。
10.用于制造根据权利要求1至9之一所述的密封件(1)的方法,其特征在于,能预先给定型廓的、至少单层的密封元件(4、11)被冲压而成,单个载体元件(2、10)或多个连接到载体元件(2、10)上的元件被冲压而成,其中,所述载体元件(2、10)具有打孔部(3、12),在密封元件侧由所述载体元件(2、10)或者所述元件冲压成凸鼻(5、13),凸鼻(5、13)至少部分地张开,将所述密封元件(4、11)放置到各个所述凸鼻(5、13)上或所述载体元件(10)上,并且其他凸鼻(5)或所述凸鼻(13),在形成卡锁连接的情况下朝向所述密封元件(4、10)的方向往回变形。
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