CN102597582A - 扁形密封垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扁形密封垫（1），特别是用于内燃机的排气侧的密封垫，由一个至少单层的、设有空隙的密封元件（4）以及一个以间隙容纳并引导该密封元件的、设有螺纹通孔（6）的承载元件（2）构成，其中引导密封元件（4）的各构件（5）相对于承载元件（2）的基面伸出，并且承载元件和/或密封元件设有一些至少部分突出的区域（7、9、10）。

Description

扁形密封垫
技术领域
本发明涉及一种扁形密封垫，特别是用于内燃机排气侧的密封垫。
背景技术
目前针对所述类型的密封目的采用一些金属的密封垫。在此用于这种密封垫的材料选择视最高的温度或持续使用温度而定。由于因为不仅燃烧压力而且燃烧温度不断升高，所以现代驱动机构或马达对密封技术的要求越来越高的事实，为了满足这些要求必须使用越来越高品质的材料。
在EP 0 955 489 B1中描述了一种具有不同表面压力区域的金属密封垫，包括第一、第二和第三金属板，其中第一和第二金属板具有弯成圆缘的区域并且第三金属板通过内部区域的卷边与第一和第二金属板形成有效连接。
JP 02286859 A披露了一种气缸盖密封垫，它在介质通孔的区域内具有一些用于容纳衬垫的锁定元件。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种扁形密封垫，特别是用于内燃机的排气侧的密封垫，其中通过连接各构件形成的凸起可以以简单的方式得到补偿。
所述任务通过一种扁形密封垫，特别是用于内燃机的排气侧的密封垫得以解决，该扁形密封垫由至少一个单层的、设有空隙的密封元件以及一个以间隙容纳并引导密封元件的、设有螺纹通孔的承载元件构成，其中引导密封元件的各构件相对于承载元件的基面伸出，并且承载元件和/或密封元件设有一些至少部分突出的区域。
本发明主题有利的进一步构成由从属权利要求获知。
通过弯曲设置在承载元件上形成各构件的凸鼻，导致密封系统的多重加厚，因为现在有多个层上下重叠。通过对接合面(在那儿引导元件处于接合状态)进行挤压或事先轮廓成形可以将这种加厚减至最小或消除。然而在某些情况下需要的是，在这里设置根据本发明的机构，也就是，设置所述至少部分设置的突出的区域。
机械咬合连接的高度补偿现在可以通过如下方式实现，即
-在螺纹通孔附近的周围以一个例如压出的凸肩(例如一个半圈圆缘形式)升起，
-在密封面或密封区域附近的周围以一个压出的凸肩(例如一个半圈圆缘形式)升起，
-在至少两个密封面(例如发动机缸体/气缸盖或发动机缸体/排气管)的区域内，密封元件或承载元件通过压制(例如半球形、矩形、圆缘形或类似形)在至少一个部位或整面地本身被加厚。如此加厚的突出的区域根据高度大致与凸鼻形构成的各构件的凸起相匹配。
因此高度补偿可以通过单个的、例如在承载元件中和/或在密封元件中压出的突出的区域实现或通过至少一个环绕构成的、特别是压出的圆缘实现。以这种方式会存在一条第二密封线，借此
-关于在夹紧时所出现的力可以减轻原有密封垫的负载，
-可以附加地(以第二密封线)密封；
-可以实现塞堵功能(例如对于除塞堵设计之外的圆缘)。
借助高度补偿，可以将可能出现的滑动运动分布到一个较小的面上。这有助于将摩擦减至最小。必要时还可以通过对这些突出的区域进行涂层使摩擦和磨损最小化。
利用本发明主题，提供一种包括两种根据需要不同材料构成的混合解决方案，其中只受较高温度的、相当狭窄的密封区域通过一个由非常高品质的耐温度变化的材料制成的密封元件形成。作为用于密封元件的承载元件，可以使用一种由非常合算的材料制成的金属板，该材料基本上只用于实现相应的装配厚度，根据需要，相互连接多个密封元件并且可装配和可固定地形成整个密封垫。
与迄今使用的解决方案相比，通过有针对性地组合合适的材料，可以实现显著的成本优势，因为整个密封垫不再必须由高品质材料制成，而是只局部地在密封区域使用相应的材料。
有利的方式是，密封元件和承载元件的连接在机械基础上通过咬合连接实现。
有利的是，根据本发明的扁形密封垫可用作排气法兰密封垫。
此外通过这种咬合连接可以校准在密封元件和承载元件之间是否存在和应该存在多大间隙(径向间隙)。以这种方式可以补偿关于两种材料的热膨胀特性和与此相连的热应力的差别。
作为用于密封元件的材料适用的特别是Ni-Cr-Fe合金，其中也可以动用其它的耐温度变化的合金。承载元件可以由一种商业上通用的钢例如冷轧钢带制成。
附图说明
借助一个实施例在附图中描绘本发明并且对其进行如下描述。其中：
图1至3根据本发明的由承载元件和密封元件构成的扁形密封垫的基本结构；
图4至5在承载元件和密封元件之间的连接变化方案的截面图。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明的可用作排气法兰密封垫的扁形密封垫1的备选的设计形式。相同构件设有相同的附图标记。可以看出一个例如由冷轧钢带构成的设有一个孔3的承载元件2。一个含有一个空隙4′的密封元件4引入该孔3内并且经由仅简略示出的、从承载元件2成形出的凸鼻5按卡锁连接方式与承载元件2机械连接。这些凸鼻5沿相反的方向扩张，从而其中一些凸鼻定位在密封元件4上方而另一些凸鼻定位在密封元件下方。在该实例中密封元件4由一种耐温度变化的Ni-Fe-Cr合金构成并且这样引入承载元件2的孔3内，以致密封元件可容易地固定和装配。
在根据图1的实例中，在承载元件2上螺纹通孔6附近，压出一些以半圈圆缘形式存在的突出的区域7。
在根据图2的实例中，在承载元件2面向密封元件4的边缘区域8内压出一些以半圈圆缘形式存在的突出的区域9。
在根据图3的实例中，在承载元件2中在螺纹通孔6和边缘区域8之间压出一个环绕的圆缘10。
图4和5示出了在承载元件2和密封元件4之间的连接变化方案的截面图。分别描绘了上部凸鼻5以及密封元件4的平放在承载元件2下部凸鼻5上的自由边11。图5示出了备选的承载元件2以及一个同样备选的密封元件4。受凸鼻5的回复变形的限制，在密封元件4的引导区域内，在承载元件2或密封元件4的材料厚度之外可以形成一个凸起，它以一定的高度h伸出承载元件2的基面。密封元件4在自由边11之外设有一个弯成圆缘的区域12。
不仅承载元件2而且密封元件4由合适的板状原料冲制，其中承载元件2的孔3与要使用的密封元件4的外轮廓相符合。此外还在孔侧冲制各凸鼻5并且使它们沿相反方向扩张。密封元件4平放在各个下部凸鼻5上并且最后上部凸鼻5朝密封元件2方向回复变形，从而上部凸鼻5如图4和5示出的那样平放在密封元件4的自由边11上。
在图4和5中示出了通过图3的不同的截面图。可以看出在承载元件2的区域内总是环绕的圆缘10。根据图5，圆缘12的高度如此设置，以至于圆缘设置在伸出密封元件4的自由端11的凸鼻5的高度h之外。

Claims (12)

1.扁形密封垫，特别是用于内燃机的排气侧的密封垫，由一个至少单层的、设有一个空隙(4′)的密封元件(4)以及一个以间隙容纳并引导该密封元件的、设有一些螺纹通孔(6)的承载元件(2)构成，其中引导密封元件(4)的各构件(5)相对于承载元件(2)的基面伸出，并且承载元件(2)和/或密封元件(4)设有一些至少部分突出的区域(7、9、10)。
2.根据权利要求1所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(7、9、10)通过承载元件(2)和/或密封元件(4)的单侧或双侧压制产生。
3.根据权利要求1或2所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(7、9、10)的高度(h)大致与相对于承载元件(2)的基面(12)伸出的构件的高度相符合。
4.根据权利要求1至3之一所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(7、9)按照一种半圈圆缘的形式构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(7)设置在螺纹通孔(6)的区域内。
6.根据权利要求1至5之一所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(9)设置在承载元件(2)的面向密封元件(4)的边缘区域(8)内。
7.根据权利要求1至5之一的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(7、9)通过圆弓形压制形成。
8.根据权利要求1至7之一所述的扁形密封垫，其特征在于，突出的区域(10)通过一个在承载元件(2)中引入的环绕的圆缘形成。
9.根据权利要求1至8之一所述的扁形密封垫，其特征在于，承载元件(2)和密封元件(4)由不同的金属材料制成。
10.根据权利要求1至9之一所述的扁形密封垫，其特征在于，密封元件(4)由一种耐温度变化的Ni-Cr-Fe材料制成。
11.根据权利要求1至10之一所述的扁形密封垫，其特征在于，承载元件(2)由钢特别是冷轧钢带制成。
12.根据权利要求1至11之一所述的扁形密封垫，其特征在于，可用作为排气法兰密封垫。
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