DE10155652B4

DE10155652B4 - Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10155652B4
Application number: DE2001155652
Authority: DE
Inventors: Ralf Flemming; Klaus Dipl.-Ing. Cierocki; Alfons Bohl; Klaus Stapel
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: DE10155652A1

Abstract

Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen mit mindestens einer metalllischen Lage, die im Bereich von abzudichtenden T-Stellen mit einem elastisch-plastisch verformbaren Dichtelement beschichtet ist, wobei das Dichtelement nach Einbau der Zylinderkopfdichtung Dichtflächenpressung derart verformt ist, dass es über einen stirnseitigen Endbereich der Zylinderkopfdichtung hinaus in Richtung der T-Stellen verdrängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfdichtung mindestens eine partiell angeordnete Stapelhilfe auf der metallischen Lage (4) aufweist, die eine beim Stapeln der Zylinderkopfdichtung erzeugte Schiefstellung, infolge der durch die Dichtelemente (7) lokal vergrößerte Materialdicke, verhindert, wobei die Stapelhilfe durch Umbördeln einer am Rand (8) der metallischen Lage (4) angeordneten Zunge (9,9') erzeugt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen mit mindestens einer metalllischen Lage, die im Bereich von abzudichtenden T-Stellen mit einem elastisch-plastisch verformbar Dichtelement bescicht ist, wobei das Dichtelement nach Einbau der Zylinderkopfdichtung infolge Dichtflächenpressung derat verformt ist, dass es über einen stirnseitigen Endbereich der Zylinderkopfdichtung hinaus in Richtung der T-Stellen verdrängt ist.
Die DE 198 45 320 A1 beschreibt eine Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem an einem Motorblock seitlich angeschraubten und von der Zylinderkopfdichtung abgedichteten Gehäuse zur Aufnahme von Antriebsmitteln, wobei zur Abdichtung des Gehäuses am stirnseitigen Endbereich der Zylinderkopfdichtung eine aus elastomeren Werkstoff bestehende elastische Dichtung angeordnet ist, die sich im Einbauzustand in einen Spalt erstreckt, der sich durch Motorkopfgehäuse und Zylinderkopf toleranzbedingt ergibt. Diese Art der Spalte werden als T-Stellen bezeichnet. Am stirnseitigen Endbereich der Zylinderkopfdichtung ist mindestens eine Senkung angeordnet, deren Tiefe vom Endbereich radial nach innen kontinuierlich abnimmt. In der Senkung ist die elastische Dichtung aufgenommen, ohne über den Endbereich der Zylinderkopfdichtung nach außen vorzustehen, wobei die Senkung beim Einbau der Zylinderkopfdichtung infolge der Dichtflächenpressung derart verformbar ist, dass die Dichtung zum stirnseitigen Endbereich verdrängt ist.
Der EP 06 46 714 B1 eine Metallflachdichtung für zwei mittels Schraubbolzen an ihren Stoßflächen miteinander zu verspannenden Teilen, insbesondere eines Verbrennungsmotors, zu entnehmen, mit einem aus einem Metallblech bestehenden Flachdichtungsteil, das eine zu den abzudichtenden Stoßflächen korrespondierende mit Löchern für die Schraubbolzen versehene Form aufweist und mit wenigstens einem Öffnungsbereich sowie einer den Öffnungsbereich vorzugsweise umgebenden Sicke versehen ist. Das Flachdichtungsteil ist oberflächenbeschichtet und im Bereich von abzudichtenden T-Stellen, vorzugsweise in Taschen, mit einem plastisch verformbaren Dichtungsmaterial derart beschichtet, dass bei der Montage das Dichtungsmaterial in die angrenzenden Bereiche des Flachdichtungsteiles gedrückt wird.
Bei Brennkraftmaschinen kommen unter anderem Bauformen zum Tragen, bei denen die Antriebskette ölgeschmiert in einem separaten Kettenkastengehäuse geführt wird. Ein derartiges Gehäuse kann mit dem Motorkopf und -block durch Ausbildung einer T-Stelle verbunden sein. Charakteristisch für die Abdichtung ist, dass an einer derartigen Schnittstelle mindestens zwei Dichtungen zueinander in Kontakt stehen müssen, wobei der Formschluß durch gezielt eingesetzte Abdichtelemente an den Stoßstellen der beiden Dichtungspartner hergestellt wird.
Beim Motorhersteller werden derartigen Flachdichtungen mittels Roboter verbaut. Damit der Roboter die Dichtungen fehlerfrei greifen kann, müssen die Flachdichtungen gestapelt am Einbauort vorliegen. Gattungsgemäße Flachdichtungen weisen das Problem auf, dass infolge der Dichtelemente beim Stapeln der Flachdichtungen eine Schiefstellung erfolgt. Eine Schiefstellung von ca. 40 mm über die Längsachse der Flachdichtung ist in der Praxis zulässig, da der Roboter trotz dieser Schiefstellung die Flachdichtungen noch greifen kann. Die in Rede stehenden Flachdichtungen lassen es aber nicht zu, dass ab Einbauort eine sonst übliche Menge von ca. 500 Stck. magaziniert vorliegen. Es können nur Flachdichtungen in weniger Stückzahl magaziniert werden, wodurch sich die Montagekosten erheblich erhöhen. Auch beim Flachdichtungshersteller entstehen höhere Kosten da die Verpackung und Versendung kleinerer Losgrößen mit höheren Kosten verbunden ist.
Aus der JP 59- 108851 A und FR 2668542 A1 sind Dichtungen zu entnehmen, bei denen am Randbereich einer Metalllage separate Auflagen zu entnehmen sind. Das Problem der Schiefstellung stellt sich bei derartigen Dichtungen nicht, die Auflagen fungieren lediglich als Verpressungbegrenzer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im gattungsbildenden Teil des ersten Patentanspruches beschriebenen Zylinderkopfdichtung dahingehend weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr gegeben sind, so dass insbesondere Zylinderkopfdichtungen ohne Beschädigung der Dichtelemente parallel zueinander stapelbar transportierbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Möglichkeit geschaffen sowohl die Dichtung gegen Beschädigung während Lagerung und Transport zu schätzen als auch ein kostengünstige Design, welches in der Endmontage kostengünstig einsetzbar ist. Der Erfindungsgegenstand eignet sich sowohl für einlagige als auch für mehrlagige Zylinderkopfdichtungen.
Vorzugsweise kommen einlagige Federstahlbleche zum Einsatz bei denen die Stapelhilfe durch Umbördeln einstückig angeformt ist.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigt:
1 Ausschnitt in perspektivischer Ansicht einer bekannten Zylinderkopfdichtung am Einbauort
2 Draufsicht einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung
3 Querschnitt der Metalllage gemäß Schnittlinie III-III der 2
4 Alternativer Querschnitt der Metalllage gemäß Schnittlinie III-III der 2
1 zeigt eine perspektivische Darstellung der abzudichtenden Stelle in einer Brennkraftmaschine. Seitlich am Motorblock 1 ist ein Gehäuse 2, z.B. ein Ketten- oder Räderkasten, angeschraubt. Zur Abdichtung der Dichtfläche 3 dient eine metallische Zylinderkopfdichtung 4, die aus nur einer Metalllage besteht. Im Bereich der Trennfuge die auch T-Stelle 5 genannt wird, ist in einer Tasche 6,6' ein elastisches Dichtelement 7 angeordnet. Dieses Dichtelement wird beim Einbau der Dichtung in die Trennfuge verpresst.
Beim Stapeln derartiger Zylinderkopfdichtungen 4 besteht das Problem, dass die einzelnen Taschen 6,6' der gestapelten Zylinderkopfdichtungen eine Schiefstellung verursachen. Sobald ein paar Zylinderkopfdichtungen 4,4' übereinander gestapelt sind, ist eine Schiefstellung erreicht, die das maschinelle Greifen der Zylinderkopfdichtung erschwert.
Erfindungsgemäß ist in der 2 eine Zylinderkopfdichtung 4 dargestellt, die am äußeren Rand 8 angeformte Stapelhilfen in Form von Zungen 9 aufweist. Diese Stapelhilfen sind einstückig aus der metallischen Zylinderkopfdichtung 4 herausgestanzt, denkbar wäre es auch separate Elemente vorzusehen.
Die Stapelhilfe 9' liegen den Dichtelementen 7 oder den Taschen 6,6' diametral gegenüber, sie können auch alternativ am parallel zur Längsachse der Zylinderkopfdichtung verlaufenen Rand 8 angeordnet sein.
Die 3 zeigt eine umgebördelte Zunge 9. Zwischen dem umgebördelten Schenkel 10 und der Zunge 9 ein Spalt vorgesehen, so dass eine Höhe H erzeugt ist, die mindestens der Materialdicke im Bereich der Dichtelemente 7 entspricht. Beim Stapeln wird somit die durch die Tasche 6,6' erzeugte Schiefstellung kompensiert. Die Stapelhilfen sind so ausgebildet, dass sie keinen Einfluß auf die Funktion der Zylinderkopfdichtung im eingebauten Zustand nehmen, sie wirken lediglich beim Stapeln der Zylinderkopfdichtung. Sie sind deshalb in Bereichen der Zylinderkopfdichtung angeordnet, die nicht der Dichtflächenpressung unterliegen. Zur genauen Einstellung der Höhe H kann wie in der 4 dargestellt, in der Zunge 9 eine Ausnehmung 11 vorgesehen sein, in die sich der Schenkel 10 erstrecken kann.

Claims

Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen mit mindestens einer metalllischen Lage, die im Bereich von abzudichtenden T-Stellen mit einem elastisch-plastisch verformbaren Dichtelement beschichtet ist, wobei das Dichtelement nach Einbau der Zylinderkopfdichtung Dichtflächenpressung derart verformt ist, dass es über einen stirnseitigen Endbereich der Zylinderkopfdichtung hinaus in Richtung der T-Stellen verdrängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfdichtung mindestens eine partiell angeordnete Stapelhilfe auf der metallischen Lage (4) aufweist, die eine beim Stapeln der Zylinderkopfdichtung erzeugte Schiefstellung, infolge der durch die Dichtelemente (7) lokal vergrößerte Materialdicke, verhindert, wobei die Stapelhilfe durch Umbördeln einer am Rand (8) der metallischen Lage (4) angeordneten Zunge (9,9') erzeugt ist.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelhilfe im nicht durch Dichtflächenpressung belasteten Bereich der Zylinderkopfdichtung angeordnet ist.
Zylinderkopfdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (9,9' ) auf sich selbst zurückgebogen ist.
Zylinderkopfdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem zurückgebogenem Schenkel (10) der Zunge (9,9') und der Zunge (9,9' ) oder der metallischen Lage (4) ein Spalt vorgesehen ist wobei der Spaltabstand so gewählt ist, dass die Höhe (H) der Stapelhilfe mindestens der Materialdicke im Bereich der Dichtelemente (7) entspricht.
Zylinderkopfdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Endbereich des umgebogenen Schenkels (10) in der Zunge (9') eine Ausnehmung (11) angeordnet ist in die der Endbereich des umgebogenen Schenkels (10) erstreckbar ist.