DE102005013417B4

DE102005013417B4 - Flachdichtung

Info

Publication number: DE102005013417B4
Application number: DE102005013417A
Authority: DE
Inventors: Martin Gasch; Ralf Flemming; Markus Heilig
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: WO2006099824A1; DE102005013417A1; EP1861639A1; US20080191425A1

Abstract

Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit mindestens einer, mehrere Durchgangsöffnungen (2, 2') sowie Mediendurchgangslöcher (8, 8') aufweisenden, metallischen Lage (13, 14), einem zwischen den Durchgangsöffnungen (2, 2') sich erstreckenden Steg (3) sowie mindestens einer zumindest in Teilbereichen der Durchgangsöffnungen (2, 2') und des Steges (3) vorgesehenen Vollsicke (4, 4'), dadurch gekennzeichnet, dass zur Mediendurchführung im Bereich des Steges (3) mindestens ein die Vollsicke (4, 4') durchdringendes Mediendurchgangsloch (8, 8') eingebracht ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mediendurchgangsloch (8, 8') von einer Halbsicke (18, 18') umgeben ist und dass die Vollsicke (4') in die Halbsicke (18) einläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruchs.
Flachdichtungen, insbesondere Zylinderkopfdichtungen, beinhalten eine Vielzahl von Öffnungen, wie beispielsweise Brennraumdurchgangsöffnungen, Schrauben- und Mediendurchgangslöcher. Sollen Mediendurchgangslöcher, insbesondere Kühlwasser durchleitende Löcher, in beengten Bereichen, wie beispielsweise im Stegbereich zwischen zwei Brennraumdurchgangsöffnungen, vorgesehen werden, müssen dichtungsseitig besondere Vorkehrungen getroffen werden, um dies realisieren zu können.
Erschwerend kommt noch hinzu, dass im ohnehin schon engen Stegbereich vielfach dort auch Sicken, insbesondere Vollsicken, bedarfsweise in Kombination mit daneben liegenden Stopperelementen gegeben sind, so dass dichtungsseitig besondere konstruktive Maßnahmen getroffen werden müssen. Dies auch im Hinblick darauf, dass zusätzliche Medienöffnungen die Gasabdichtung nicht beeinträchtigen.
Der EP 05 79 353 A1 ist eine Metalldichtung, einsetzbar als Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, zu entnehmen, die mehrere Brennraumdurchgangsöffnungen aufweist. Ferner sind eine Reihe von Schraubensowie Mediendurchgangslöcher vorgesehen. Diese Druckschrift setzt sich mit der konstruktiven Gestaltung der Sickenführung im Bereich des Steges zwischen Brennraumdurchgangsöffnungen auseinander.
In der US 4861047 wird eine als Zylinderkopfdichtung einsetzbare Metallplatte beschrieben, die einen ähnlichen Aufbau wie das bereits vorher beschriebene Dokument hat. Tenor dieser Druckschrift ist die besondere Ausgestaltung von ineinander laufenden Sicken im Bereich von außerhalb der Brennraumdurchgangsöffnungen vorgesehenen rechteckig ausgebildeten Öffnungen für den Durchtritt von Stangen oder dergleichen.
Durch EP 12 17 268 A2 die ist eine aus mehreren Lagen bestehende metallische Flachdichtung bekannt geworden, die mehrere Durchgangsöffnungen beinhaltet. Zwischen den einzelnen Durchgangsöffnungen erstreckt sich ein Steg. Die jeweiligen Durchgangsöffnungen sind von einer Vollsicke umgeben, die auch den Steg durchdringt. Der Steg ist hierbei die engste Stelle einer jeden Flachdichtung. Dort, wo genügend Material außerhalb des Steges vorhanden ist, sind, von Sickenteilen umgeben, Mediendurchgangslöcher vorgesehen.
In der EP 10 83 371 A2 wird eine Zylinderkopfdichtung beschrieben, die ebenfalls mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Auch hier ist ein Steg zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen gegeben, wobei die jeweilige Durchgangsöffnung nach Art einer Brille von ineinander übergehenden Vollsicken, zumindest partiell, umschlossen sind und der Steg hierbei keine Sicke aufweist. Die jeweilige Sicke weist mehrere Mediendurchgangslöcher unterschiedlicher Kontur auf, wobei in den Randbereichen des Steges, der Kontur der jeweiligen Sicke folgend, geschwungen ausgebildete Mediendurchgangslöcher eingebracht sind.
In der EP 09 15 271 A2 wird eine metallische Flachdichtung beschrieben, bestehend aus Deckblechen und einer Distanzplatte mit Abstützmitteln. Die Deckbleche weisen mehrere Vollsicken auf, die radial versetzt zueinander angeordnet sind, dergestalt, dass die Sickenspitze einer der Vollsicken außerhalb des Abstützmittels und die Sickenspitze weiterer Vollsicken innerhalb der Abstützmittel angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, bereitzustellen, bei welcher auch in beengten Bereichen, die mit Sicken versehen sind, Mediendurchgangsöffnungen geschaffen werden können, ohne dass sich dies nachteilig, beispielsweise auf die Gasabdichtung, auswirkt.
Diese Aufgabe wird durch eine Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopf dichtung mit den Markmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der Erfindungsgegenstand ermöglicht es, nun auch in beengten mit Sicken versehenen Stegbereichen Medien führende Durchgangslöcher einzubringen, ohne dass sich diese nachteilig auf die Gasabdichtung auswirkt.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Durchgangsbohrung zumindest partiell von einer Halbsicke umgeben ist, wobei die als Vollsicke ausgebildete Sicke in die Halbsicke einläuft.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor im engen Stegbereich an vorgebbaren Stellen die Vollsicke partiell zu verbreitern, so dass ein verbreiterter Bereich gebildet wird in die dann anschließend eine Öffnung eingebracht wird. Durch diese Maßnahme wird – sofern die Flachdichtung als Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist – die Gasabdichtung nicht beeinträchtigt.
Für den jeweiligen Anwendungsfall können ein- oder mehrlagige Flachdichtungen zum Einsatz gelangen. Zur Erzielung des gewünschten Effektes ist es lediglich notwendig, an denjenigen Bereichen, an denen der Motor eine Stegkühlung vorgibt, entsprechende Modifizierungen, beispielsweise durch Verbreiterung der Vollsicke vorzunehmen, um dem speziellen Anwendungsfall gerecht zu werden.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 Teilansicht einer als Zylinderkopfdichtung einsetzbaren Flachdichtung in der Draufsicht, einsetzbar in Motoren mit Stegkühlung;
2 Querschnitt durch den stegseitigen Bereich der 1.
3 Teilansicht einer zu 1 alternativen Flachdichtung
4 Teilansicht einer zu 1 alternativen Flachdichtung
1 zeigt eine Teilansicht einer mehrlagigen Zylinderkopfdichtung 1, und zwar den stegseitigen Teil zwischen zwei als Brennraumdurchgangsöffnungen ausgebildeten Durchgangsöffnungen 2. Der zwischen den Durchgangsöffnungen 2 gebildete Steg ist mit dem Bezugszeichen 3 versehen. In diesem Beispiel weist eine Lage der Flachdichtung 1 im Bereich des Steges 3 eine Vollsicke 4 auf, wobei bei dieser Ausführungsform links und rechts neben der Vollsicke 4 Stopperelemente 5 angeordnet sind. Lediglich angedeutet ist ein Mediendurchgangsloch 6. Soll nun im Bereich des Steges 3 für einen mit einer Stegkühlung ausgerüsteten Motor mindestens eine weiters Mediendurchgangsloch vorgesehen werden, werden erfindungsgemäß folgende Maßnahmen vorgesehen: zur Erzeugung eines Mediendurchgangsloches 8 wird die Vollsicke 4 mit einem verbreiterten Bereich 9 ausgebildet. Im Anschluss daran wird das bereits angesprochene Mediendurchgangsloch 8 im verbreiterten Bereich 9 eingebracht.
2 zeigt den stegseitigen Querschnitt durch 1. Erkennbar ist ein Teilbereich des Motorblocks 10, und zwar konkret der zwischen den Brennraumdurchgangsöffnungen 2 vorgesehene Steg 3, der einen Wasserführungsbereich 11 beinhaltet. Die Zylinderkopfdichtung 1 soll in diesem Beispiel drei Lagen 12, 13, 14 aufweisen, wobei eine Zwischenlage 12 mit den bereits angesprochenen Stopperelementen 5 in Wirkverbindung steht. Im verbreiterten Bereich 9 wurde das Mediendurchgangsloch 8 nachträglich eingebracht. Die Lagen 13, 14 sind mit Sicken 4, 4', 16 in gegenläufiger Form ausgebildet. Das Mediendurchgangsloch 8 wird erzeugt, nachdem alle Lagen 12–14 zueinander ausgerichtet sind, so dass eine gleichmäßige Mediendurchführung durch alle Lagen 12–14 gegeben ist. Durch diese Maßnahme können auch in beengten Bereichen Mediendurchgangsöffnungen 8 zur Mediendurchführung eingebracht werden, ohne dass die Gasabdichtung beeinträchtigt wird.
3 zeigt eine zu 1 alternative, als Zylinderkopfdichtung 1' einsetzbare Flachdichtung, wobei auch hier lediglich der stegseitige Teil zwischen zwei Brennraumdurchgangsöffnungen 2' dargestellt ist. In gleicher Weise wie in 1, soll auch hier ein Mediendurchgangsloch 8' zur Wasserdurchleitung vorgesehen werden. Abweichend zu 1 zeigt 3 Bereiche von Halbsicken 18, die das Mediendurchgangsloch 8' partiell umschließen. Die Vollsicke 4' läuft in diesem Beispiel in den Bereich der Halbsicke 18 ein.
4 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Mediendurchgangloches 8. Im verbreiterten Bereich 9 ist eine Halbsicke 18' angeordnet. Durch die Halbsicke ist die Abdichtung noch weiter verbessert.

Claims

Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit mindestens einer, mehrere Durchgangsöffnungen (2, 2') sowie Mediendurchgangslöcher (8, 8') aufweisenden, metallischen Lage (13, 14), einem zwischen den Durchgangsöffnungen (2, 2') sich erstreckenden Steg (3) sowie mindestens einer zumindest in Teilbereichen der Durchgangsöffnungen (2, 2') und des Steges (3) vorgesehenen Vollsicke (4, 4'), dadurch gekennzeichnet, dass zur Mediendurchführung im Bereich des Steges (3) mindestens ein die Vollsicke (4, 4') durchdringendes Mediendurchgangsloch (8, 8') eingebracht ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mediendurchgangsloch (8, 8') von einer Halbsicke (18, 18') umgeben ist und dass die Vollsicke (4') in die Halbsicke (18) einläuft.
Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass radial neben der Vollsicke (4, 4') mindestens ein der jeweiligen Durchgangsöffnung (2, 2') zugeordnetes Stopperelement (5) vorgesehen ist.
Flachdichtung nach einem der Anprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vollsicke (4, 4', 16) partiell verbreitert ist, und dass das Mediendurchgangsloch (8, 8') im verbreiterten Bereich (9) eingebracht ist.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Endbereichen des Steges (3) Mediendurchgangslöcher (8, 8') angeordnet sind.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mehrlagigen Aufbau (12, 13, 14), wobei in mindestens einer Lage (13, 14) stegseitig mindestens eine Vollsicke (4, 4', 16) eingebracht ist, die mediendurchführungsseitig ebenfalls mit einem entsprechend verbreiterten Bereich (9) versehen ist.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vollsicken (4, 4', 16) zu einer Zwischenlage (12) gerichtet sind.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (12) eine Kröpfung (17) aufweist.