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Die Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung zum Einbau zwischen einander zugekehrten Bauteil-Dichtflächen, wobei die Flachdichtung eine sich zumindest im Wesentlichen über die ganze Dichtung erstreckende, eine Dichtungsplattenebene definierende mehrlagige Dichtungsplatte mit wenigstens zwei in Richtung senkrecht zur Dichtungsplattenebene insbesondere unmittelbar übereinander angeordneten Funktionslagen aufweist, welche mit länglichen, in besagter Richtung gesehen zumindest ungefähr übereinander liegenden, bei zwischen den Bauteil-Dichtflächen eingebauter Dichtung gepressten Abdichtsicken versehen sind. Vorzugsweise erstrecken sich diese Abdichtsicken zumindest bereichsweise längs eines inneren oder äußeren Rands der Dichtungsplatte.
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Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche, als Zylinderkopfdichtung gestaltete Flachdichtung.
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Dichtungen der eingangs definierten Art ergeben sich beispielsweise aus der
US 6,554,286 B1 (
3), der
US 5,601,292 A (
3A) und der
US 6,168,167 B1 , wobei diese Dokumente zeigen, dass die Abdichtsicken sowohl als sogenannte Vollsicken als auch als sogenannte Halbsicken gestaltet sein können.
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Bei einer Flachdichtung der eingangs definierten Art wird unter einer Funktionslage eine Metallblechlage mit mindestens einer, insbesondere in die Lage eingeprägten Sicke verstanden, wobei Funktionslagen meist aus einem Federstahlblech bestehen, damit die Sicken beim Einbau und im Betrieb der Dichtung senkrecht zu der von der Funktionslage definierten Ebene federelastische Eigenschaften aufweisen.
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Unter einer länglichen Abdichtsicke wird eine Sicke verstanden, welche in einer Draufsicht auf die betreffende Funktionslage bereichsweise geradlinig und/oder gekrümmt verlaufen kann und insbesondere in sich geschlossen, das heißt endlos ist.
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Wenn vorstehend davon die Rede ist, dass sich eine Abdichtsicke zumindest bereichsweise längs eines Randes der Dichtungsplatte erstreckt, so ist unter diesem Rand sowohl ein peripherer Außenrand der Dichtungsplatte als auch ein Rand einer in der Dichtungsplatte bzw. einer Funktionslage ausgebildeten Öffnung, das heißt ein Innenrand zu verstehen. Dabei muss die Abdichtsicke nicht unbedingt unmittelbar neben einem solchen Rand verlaufen, sondern kann von diesem einen nicht unbeträchtlichen Abstand haben.
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Schließlich sei für das Folgende noch bemerkt, dass bei einer in einer Dichtungslage ausgebildeten Halbsicke (eine Halbsicke hat einen Querschnitt ähnlich einer Stufe, auch einer schrägen Stufe, oder einer Abkröpfung) mit einem Sickenkamm und einem Sickenfuß Letzterer in einem der Halbsicke benachbarten ebenen Bereich der Dichtungslage liegt und sich die Halbsicke bis zu ihrem Kamm über diesen Lagenbereich erhebt.
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Nur vorsorglich wird noch darauf hingewiesen, dass eine metallische Flachdichtung nicht ausschließlich, sondern nur im Wesentlichen metallisch ist; so kann beispielsweise mindestens eine metallische Dichtungslage ein- oder beidseitig ganz oder partiell mit einer nicht-metallischen, insbesondere elastomeren Beschichtung versehen sein, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Bei Flachdichtungen der in Rede stehenden Art und vor allem bei in und an Verbrennungsmotoren zu verbauenden Flachdichtungen ist der Dichtungskonstrukteur immer häufiger mit dem Problem konfrontiert, dass zumindest in gewissen Dichtungsbereichen nicht genügend Platz zur Verfügung steht, um herkömmliche Abdichtsysteme unterbringen zu können; dies gilt beispielsweise für Dichtungsbereiche zwischen einander benachbarten Durchgangsöffnungen der Dichtungsplatte oder zwischen dem peripheren Außenrand der Dichtungsplatte und einer diesem Rand benachbarten Durchgangsöffnung. In diesem Zusammenhang muss man sich vor Augen halten, dass federelastische und infolgedessen in ihrer Höhe verformbare Abdichtsicken beim Einbau und im Betrieb der Flachdichtung nicht übermäßig abgeflacht werden dürfen, weil sich sonst im Sickenbereich Risse in der Dichtungslage bilden können. Deshalb weisen metallische Flachdichtungen häufig den Abdichtsicken zugeordnete Verformungsbegrenzer (sogenannte Stopper) auf, die dem Zweck dienen, dass sich die Abdichtsicken bei der Dichtungsmontage und im Betrieb nur begrenzt verformen, das heißt abflachen lassen; ein solcher Stopper ist meist neben der zu schützenden Abdichtsicke angeordnet (in einer Draufsicht auf die Dichtungsplatte) und hat beispielsweise die Gestalt einer Verdickung der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage oder einer der Letzteren benachbarten Dichtungslage (sh. beispielsweise die
3A der
US 5,601,292 A ). Meist erfordert ein solcher Stopper aber nicht nur einen höheren Herstellungsaufwand, sondern er erhöht auch den Platzbedarf für das aus Sicke und Stopper bestehende Abdichtsystem. Da die herkömmlichen Stopper in Richtung senkrecht zur Dichtungsplattenebene auch sehr verformungssteif sind, besteht häufig auch die Gefahr, dass im Zuge der Dichtungsmontage und/oder im Betrieb die Stopper zu Eingrabungen und/oder Verschleißerscheinungen in den Bauteil-Dichtflächen führen, bei Zylinderkopfdichtungen vor allem in der Dichtfläche eines aus einer Leichtmetalllegierung hergestellten Zylinderkopfes.
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Ist eine Abdichtsicke als Halbsicke gestaltet, muss schließlich je nach Dichtungsdesign auch noch damit gerechnet werden, dass diese unter den auf die eingebaute Dichtung einwirkenden Pressungskräften nicht nur reversibel abgeflacht wird, sondern auch kippt, das heißt im Querschnitt durch die Abdichtsicke um ihren Sickenfuß als Ganzes geschwenkt wird, was sich sowohl auf das Abdichtvermögen, als auch auf die Dauerhaltbarkeit der Abdichtsicke nachteilig auswirkt.
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Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, für eine Flachdichtung der eingangs definierten Art ein Abdichtsystem vorzuschlagen, welches sich vergleichsweise kostengünstig herstellen lässt und einen vergleichsweise geringen Platzbedarf hat, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine solche Flachdichtung so zu gestalten, dass
- – eine erste Abdichtsicke einer ersten der beiden Funktionslagen eine in Richtung auf die zweite der beiden Funktionslage zu vorspringende erste Halbsicke mit einem der zweiten Funktionslage zugekehrten ersten Sickenkamm und einem von der zweiten Funktionslage mehr beabstandeten ersten Sickenfuß ist,
- – dass eine zweite Abdichtsicke der zweiten Funktionslage eine zweite Halbsicke mit einem dem ersten Sickenkamm zugekehrten und diesem ungefähr gegenüberliegenden zweiten Sickenkamm und einem von der ersten Funktionslage mehr beabstandeten sowie dem ersten Sickenfuß insbesondere ungefähr gegenüberliegenden zweiten Sickenfuß ist,
- – und dass die zweite Funktionslage neben der zweiten Halbsicke sowie ungefähr parallel zu dieser verlaufend, eine dritte Halbsicke mit einem dritten Sickenfuß und einem dritten Sickenkamm aufweist, welche von der zweiten Funktionslage in derselben Richtung wie die zweite Halbsicke weg vorspringt und deren dritter Sickenkamm in besagter Richtung gesehen dem zweiten Sickenkamm näher liegt als dem zweiten Sickenfuß.
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Wie sich aus dem Folgenden noch ergeben wird, hat die vorstehend erwähnte dritte Halbsicke hauptsächlich eine Abstützfunktion und muss keine Abdichtfunktion haben, weshalb sich die dritte Halbsicke und insbesondere ihr Kamm nicht lückenlos längs der zweiten Halbsicke erstrecken muss, sondern auch insbesondere kurze Unterbrechungen aufweisen kann. So könnte die dritte Halbsicke beispielsweise durch eine längs eines Linienzugs angeordnete Folge von dritten Halbsicken gebildet werden, deren jede sich mindestens nahezu in Richtung des besagten Linienzugs erstreckt und von den benachbarten Sicken beabstandet ist. Ferner könnte eine lückenlose dritte Halbsicke bereichsweise auch unterschiedlich hoch sein, wenn ihr Sickenkamm nicht überall eine Abstützfunktion oder einen überall gleichen Abstützeffekt haben muss.
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Eine erfindungsgemäße Flachdichtung hat die folgenden Vorteile: Obwohl bei der Montage und dem Betrieb der Dichtung die zweite Halbsicke der zweiten Funktionslage stark beansprucht wird, da im Bereich der ersten und der zweiten Halbsicke die auf die beiden Funktionslagen einwirkenden Pressungskräfte durch den Sickenkamm der Abdichtsicke der ersten Funktionslage nahezu linienförmig auf den Sickenkamm der zweiten Abdichtsicke der zweiten Funktionslage konzentriert werden, unterliegt die zweite Abdichtsicke der zweiten Funktionslage nicht der Gefahr einer Schädigung durch eine zu große Abflachung oder eines großen Verschleißes, aber auch nicht einer Kippgefahr, da sie durch die in der zweiten Funktionslage ausgebildete dritte Halbsicke geschützt und abgestützt wird; die dritte Halbsicke lässt sich gleichzeitig und mit demselben Werkzeug wie die zweite Halbsicke der zweiten Funktionslage prägen und erhöht infolgedessen nicht den Herstellungsaufwand; die dritte Halbsicke benötigt weniger Platz als ein herkömmlicher Stopper und kann eine zusätzliche Abdichtfunktion erfüllen; im Vergleich zu einem herkömmlichen Stopper minimiert die dritte Halbsicke das Risiko des Entstehens von Eindrücken und Verschließerscheinungen an den Bauteil-Dichtflächen und/oder erhöhter Deformationen der die Flachdichtung zwischen sich aufnehmenden Bauteile, bei einer Zylinderkopfdichtung insbesondere des Zylinderkopfs, und wiederum im Vergleich mit herkömmlichen Stoppern nimmt die dritte Halbsicke bei eingebauter Dichtung auch einen kleineren Teil der von den für das Einspannen der Dichtung verwendeten Montageschrauben erzeugten Schraubenkräfte auf, was sich auf die Qualität der Abdichtfunktion der Flachdichtung positiv auswirkt.
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Um das Risiko zu vermeiden, dass Fertigungs- und/oder beim Zusammenbau der Flachdichtung auftretende Montagetoleranzen (quer zur Längserstreckung der Abdichtsicken) dazu führen, dass der Sickenkamm der ersten Abdichtsicke nicht dem Sickenkamm der zweiten Abdichtsicke, sondern deren Flanke zwischen ihrem Sickenkamm und ihrem Sickenfuß gegenüberliegt, wird die erfindungsgemäße Flachdichtung vorzugsweise so gestaltet, dass (in einem Schnitt durch die zweite Funktionslage quer zur jeweils örtlichen Längsrichtung der zweiten Halbsicke) die zweite Funktionslage zwischen ihrem zweiten und ihrem dritten Sickenkamm ein Plateau bildet, welches dem ersten Sickenkamm der ersten Funktionslage ungefähr gegenüberliegt. Dann lassen sich die Funktionslagen und ihr Zusammenbau so gestalten, dass der Sickenkamm der Abdichtsicke der ersten Funktionslage auf alle Fälle dem Sickenkamm der zweiten Halbsicke der zweiten Funktionslage oder diesem Plateau gegenüberliegt.
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Das erfindungsgemäße System mit mehreren Halbsicken kann im Inneren der Dichtungsplatte, beispielsweise um eine abzudichtende Durchgangsöffnung der Dichtungsplatte herum, aber auch am peripheren Außenrand der Dichtungsplatte oder in dessen Nähe vorgesehen werden. Wenn die Dichtungsplatte eine Durchgangsöffnung aufweist, welche von mindestens einer in mindestens einer der Funktionslagen ausgebildeten dritten Abdichtsicke umschlossen wird, können die erwähnten Halbsicken im sogenannten Hinterland der Flachdichtung liegen. Von der genannten Durchgangsöffnung aus gesehen liegen die erste und die zweite Halbsicke auf alle Fälle hinter der erwähnten dritten Abdichtsicke, und die dritte Halbsicke liegt bevorzugt hinter der zweiten Halbsicke.
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Eine erfindungsgemäße Flachdichtung kann mehr als zwei Dichtungslagen aufweisen; wenn ihre Dichtungsplatte eine dritte Funktionslage besitzt, auf deren einen Seite die erste und die zweite Funktionslage liegen, empfiehlt es sich, die dritte Funktionslage mit einer vierten Halbsicke (mit einem vierten Sickenkamm und einem vierten Sickenfuß) zu versehen, wobei der vierte Sickenfuß dem ersten und dem zweiten Sickenfuß zumindest ungefähr gegenüberliegt und die vierte Halbsicke mit ihrem Sickenkamm von den beiden anderen Funktionslagen wegweist. Bei einem solchen Dichtungsdesign ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft, weil in ihm die als Halbsicke gestaltete Abdichtsicke der mit der dritten Halbsicke versehenen Funktionslage weit stärker beansprucht wird als die Abdichtsicken (das heißt die erste und die vierte Halbsicke) der beiden anderen Funktionslagen (das heißt der ersten und der dritten Funktionslage).
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Für manche Anwendungsfälle sind mehr als drei Funktionslagen erforderlich; bei einer Flachdichtung mit mindestens vier übereinander angeordneten Funktionslagen wird die vorliegende Erfindung vorzugsweise so ausgeführt, dass zwei der vier Funktionslagen von den gemäß der Erfindung ersten und zweiten Funktionslagen gebildet werden und dass die vier Funktionslagen mindestens in ihren mit den Halbsicken versehenen Bereichen zu einer zur Dichtungsplattenebene parallelen Ebene spiegelsymmetrisch gestaltet und insbesondere auch spiegelsymmetrisch angeordnet sind, welche Ebene zwischen dem von der ersten und der zweiten Funktionslage gebildeten Lagenpaar und dem von den beiden anderen Funktionslagen gebildeten Lagenpaar verläuft, wobei vorzugsweise die beiden Lagenpaare einander unmittelbar benachbart sind.
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Schließlich sei noch bemerkt, dass die zweite und die dritte Halbsicke zusammen bevorzugt eine Art Vollsicke mit ungefähr trapezförmigem Querschnitt bilden, welche auch zur lokalen Erhöhung der Sickensteifigkeit herangezogen werden kann.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung einiger besonders vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung; in der Zeichnung zeigen:
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1: eine Draufsicht auf einen Teil einer als Zylinderkopfdichtung gestalteten metallischen Flachdichtung ohne Darstellung erfindungsgemäßer Merkmale, und
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2 bis 5: Schnitte nach der Linie A-A in 1 durch vier bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flachdichtung.
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Die 1 zeigt eine Zylinderkopfdichtung mit einer Dichtungsplatte 10, welche eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, von denen die Fig. nur Brennraumöffnungen 12 und Schraubenlöcher 14 für den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben zeigt, während weitere Durchgangsöffnungen, beispielsweise für den Durchtritt von Motoröl und Kühlwasser, nicht dargestellt wurden. Der Außenrand der Dichtungsplatte 10 wurde mit 16 bezeichnet.
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In 2 ist ein Teil einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung im Querschnitt entsprechend der Linie A-A in 1 dargestellt, wobei durch zwei parallel zueinander verlaufende strichpunktierte Linien angedeutet werden sollte, dass die 2 nicht den vollständigen Querschnitt zeigt, sondern zwischen diesen beiden Linien liegende Dichtungsbereiche weggelassen wurden.
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Die 2 zeigt oben eine erste Funktionslage 18 mit einer die Brennraumöffnung 12 ringförmig umschließenden und als Vollsicke gestalteten Brennraum-Dichtsicke 20 und einer in der Nähe des Außenrands 16 angeordneten und als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke 22, welche eine erste Halbsicke im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet. Die erste Halbsicke 22 kann am oder in der Nähe des Außenrands 16 um die ganze Dichtungsplatte 10 als in sich geschlossene Abdichtsicke umlaufen, beispielsweise aber auch eine zwischen der gemäß 1 linken Brennraumöffnung 12 und dem Dichtungsplatten-Außenrand 16 liegende, abzudichtende Durchgangsöffnung umschließen, beispielsweise eine Durchgangsöffnung für Kühlwasser oder Motoröl. Schließlich könnte die erste Halbsicke 22 um die Brennraumöffnung 12 herum in bezüglich Letzterer radialer Richtung hinter der Brennraum-Dichtsicke 20 eine die Brennraumöffnung 12 umschließende zweite Dichtlinie bilden.
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Die erste Halbsicke 22 hat einen in der Ebene der ersten Funktionslage 18 liegenden ersten Sickenfuß 22A, springt über die von der ersten Funktionslage 18 definierte Ebene gemäß 2 nach unten vor und hat einen ersten Sickenkamm 22B. Wie jede Halbsicke kann diese mehr oder minder steil gestaltet sein, das heißt ihre zwischen dem ersten Sickenfuß 22A und dem ersten Sickenkamm 22B verlaufende Flanke kann gegenüber der Ebene der ersten Funktionslage 18 mehr oder minder stark geneigt sein.
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Der ersten Funktionslage 18 unmittelbar benachbart ist eine zweite Funktionslage 24 mit einer der Brennraum-Abdichtsicke 20 entsprechenden Brennraum-Abdichtsicke 26 und einer der ersten Halbsicke 22 entsprechenden zweiten Halbsicke 28, wobei die beiden Brennraum-Abdichtsicken 20 und 26 ebenso gegeneinander vorspringen wie die beiden Halbsicken 22 und 28. Ein Sickenfuß der zweiten Halbsicke 28 wurde mit 28A bezeichnet und bildet einen zweiten Sickenfuß im Sinne der vorliegenden Erfindung, und ein Sickenkamm 28B der zweiten Halbsicke 28 bildet einen zweiten Sickenkamm im Sinne der vorliegenden Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist die zweite Funktionslage 24 mit einer weiteren Halbsicke 30 versehen, welche eine dritte Halbsicke im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet, in der gleichen Richtung wie die zweite Halbsicke 28 über die zweite Funktionslage 24 übersteht, einen Sickenfuß 30A (dritter Sickenfuß) und einen Sickenkamm 30B (dritter Sickenkamm) aufweist und so neben der zweiten Halbsicke 28 angeordnet ist, dass die zweite Funktionslage 24 zwischen den Sickenkämmen 28B und 30B ein Plateau 32 bildet, welches mindestens ungefähr parallel zu der von der zweiten Funktionslage 24 definierten Lagenebene verläuft und in gemäß 2 horizontaler Richtung so angeordnet ist, dass der Sickenkamm 22B der ersten Halbsicke 22 in einer Draufsicht auf die Dichtungsplatte keinesfalls außerhalb des Plateaus 32 verläuft.
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In einer Draufsicht auf die Dichtungsplatte liegen die Sickenfüße 22A und 28A mindestens nahezu übereinander, und Gleiches gilt für die Sickenkämme 22B und 28B.
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Der zweiten Funktionslage 24 unmittelbar benachbart ist eine dritte Funktionslage 34 vorgesehen, welche eine vierte Halbsicke 36 aufweist, die der zweiten Halbsicke 28 gegenüberliegt, jedoch über die von der dritten Funktionslage 34 definierte Ebene in einer Richtung vorspringt, welche von der zweiten Funktionslage 24 wegweist, das heißt die beiden Halbsicken 28 und 36 sind entgegengesetzt orientiert. Die vierte Halbsicke 36 hat einen Sickenfuß 36A (vierter Sickenfuß im Sinne der vorliegenden Erfindung) und einen Sickenkamm 36B (vierter Sickenkamm), wobei in einer Draufsicht auf die Dichtungsplatte die Sickenfüße 28A und 36A zumindest nahezu übereinander liegen, was für die Sickenkämme 28B und 36B nicht der Fall sein muss, jedoch bevorzugt der Fall ist.
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Die 2 zeigt schließlich noch einen den beiden Brennraum-Abdichtsicken 20 und 26 zugeordneten, herkömmlichen Verformungsbegrenzer oder Stopper 40, bei dem es sich um einen die zugehörige Brennraumöffnung 12 umschließenden Blechring handeln kann, welcher bei gepresster Flachdichtung ein übermäßiges Abflachen der Brennraum-Abdichtsicken 20 und 26 verhindert. Statt eines einzigen, an der zweiten Funktionslage 24 beispielsweise durch Schweißen befestigten Stoppers 40 könnten auch zwei Stopper vorgesehen werden, nämlich zusätzlich ein an der Unterseite (gemäß 2) der ersten Funktionslage 18 befestigter und dem Stopper 40 entsprechender Stopper, wobei dann die Summe der Höhen der beiden Stopper der Höhe des Stoppers 40 der in 2 gezeigten Flachdichtung entspricht. Eine weitere Möglichkeit für die Schaffung eines Verformungsbegrenzers oder Stoppers für die beiden Brennraum-Abdichtsicken 20 und 26 wird im Folgenden noch anhand der 5 erläutert werden.
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Bei der Montage der in 2 dargestellten Flachdichtung zwischen Dichtflächen von nicht gezeigten Bauteilen, welche die Flachdichtung zwischen sich aufnehmen, stützt sich die Flachdichtung im Bereich ihrer vier Halbsicken 22, 28, 30 und 36 mit dem ersten Sickenfuß 22A an der einen Bauteil-Dichtfläche und mit dem vierten Sickenkamm 36B an der anderen Bauteil-Dichtfläche ab. Anders als in 2 dargestellt, liegen bei eingebauter und gepresster Flachdichtung die drei Funktionslagen 18, 24 und 34 gegeneinander an, und zwar mit den Kuppen der Brennraum-Abdichtsicken 20 und 26, den Kämmen der ersten, zweiten und dritten Halbsicke 22 bzw. 28 bzw. 30 sowie dem zweiten Sickenfuß 28A und dem vierten Sickenfuß 36A; außerdem liegt der dritte Sickenfuß 30A gegen die dritte Funktionslage 34 an.
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Infolgedessen wirkt die federelastische dritte Halbsicke 30 nicht nur einer übermäßigen Abflachung der zweiten Halbsicke 28 entgegen, sondern auch der Tendenz der zweiten Halbsicke 28, um ihren Sickenfuß 28A gemäß 2 im Gegenuhrzeigersinn nach unten zu schwenken, das heißt als Ganzes zu kippen.
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Schließlich lässt die 2 erkennen, dass Fertigungstoleranzen und beim Zusammenbau der Flachdichtung gegebenenfalls auftretende Montagetoleranzen in gemäß 2 horizontaler Richtung, das heißt bezüglich der Brennraumöffnung 12 radialer Richtung, bei entsprechender Gestaltung des Dichtungsdesigns nicht dazu führen können, dass der Sickenkamm 22B der ersten Funktionslage 18 über der Flanke (zwischen dem Sickenfuß 28A und dem Sickenkamm 28B) der zweiten Halbsicke 28 liegt, sondern entweder dem Sickenkamm 28B oder dem Plateau 32 gegenüberliegt.
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Zu dem Dichtungsdesign gemäß 2 ist noch zu bemerken, dass anders als zeichnerisch dargestellt die vier Halbsicken 22, 28, 30 und 36 hinsichtlich ihrer Höhe und/oder ihrer Steilheit auch unterschiedlich gestaltet sein können, dass das Plateau 32 grundsätzlich auch entfallen kann (der zweite und der dritte Sickenkamm 28B und 30B fallen dann zusammen), wenn die vorstehend erwähnten Fertigungs- und Montagetoleranzen nicht zu befürchten sind, und dass an die Stelle der ersten Halbsicke 22 und/oder der vierten Halbsicke 36 jeweils auch eine sogenannte Vollsicke treten kann, insbesondere eine Vollsicke mit ungefähr trapezförmigem Querschnitt. Nur der Vollständigkeit halber sei in diesem Zusammenhang bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen Modifikationsmöglichkeiten auch auf die im Folgenden noch zu beschreibenden und in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flachdichtung angewendet werden könnten.
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Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung der in 2 dargestellten Flachdichtung sowie ihrer Funktion ergibt, könnte diese auch so modifiziert werden, dass die dritte Funktionslage 34 oder die erste Funktionslage 18 entfällt oder durch eine im Bereich der Halbsicken der zweiten Funktionslage 24 ebene Dichtungslage ersetzt wird; derartige Abwandlungen werden jedoch als weniger vorteilhaft angesehen.
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In 3 wurden für eine erste, eine zweite und eine dritte Funktionslage und deren Elemente, soweit diese mit den drei Funktionslagen der Flachdichtung gemäß 2 übereinstimmen bzw. diesen entsprechen, dieselben Bezugszeichen wie in 2 verwendet, jedoch unter Erhöhung um 100. Die Flachdichtung gemäß 3 weist also von unten nach oben eine erste Funktionslage 118, eine zweite Funktionslage 124 und eine dritte Funktionslage 134 auf, auf deren detaillierte Beschreibung im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung der 2 verzichtet werden kann. In diesem Zusammenhang ist nur zu bemerken, dass auch die dritte Funktionslage 134 eine Brennraum-Abdichtsicke 150 aufweist, welche entgegengesetzt zur Brennraum-Abdichtsicke 126 der zweiten Funktionslage 124 orientiert ist; außerdem besitzt die in 3 gezeigte Flachdichtung zwei Stopper 140 und 140', unter anderem wegen der Brennraum-Abdichtsicke 150.
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Die in 3 dargestellte erfindungsgemäße Flachdichtung weist zusätzlich zu den drei Funktionslagen 118, 124 und 134 eine weitere Funktionslage, nämlich eine vierte Funktionslage 160 sowie zwischen dieser und der dritten Funktionslage 134 eine Distanzlage 162 auf, welche bis auf eine noch zu beschreibende Abkröpfung eben ist, wobei die dritte und die vierte Funktionslage 134 bzw. 160 zumindest in ihren in 3 dargestellten Bereichen vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Distanzlage 162 gestaltet und angeordnet sind. Die vierte Funktionslage 160 hat eine in Richtung auf die Distanzlage 162 vorspringende Brennraum-Abdichtsicke 164, welche der Brennraum-Abdichtsicke 150 gegenüberliegt, sowie eine der Halbsicke 136 der dritten Funktionslage 134 gegenüberliegende Halbsicke 166.
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Damit der Stopper 140' der dritten Funktionslage 134 für beide Brennraum-Abdichtsicken 150 und 164 als Verformungsbegrenzer wirken kann, weist die Distanzlage 162 eine Abkröpfung 168 auf.
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Da die in 3 gezeigte Flachdichtung zwischen der dritten und der vierten Funktionslage 134 bzw. 160 die im Bereich der Halbsicke 136 der dritten Funktionslage ebene Distanzlage 162 aufweist, bedarf es in der dritten Funktionslage 134 keiner Abstützung bzw. weiteren Halbsicke für die Halbsicke 136.
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Die 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung, welche ebenso wie die Flachdichtung gemäß 3 vier Funktionslagen besitzt, jedoch keine Distanzlage. Deshalb ist jede der beiden inneren Funktionslagen erfindungsgemäß gestaltet.
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In 4 wurden die beiden oberen Funktionslagen und deren Elemente mit denselben Bezugszeichen wie die beiden oberen Funktionslagen der sich aus 2 ergebenden Flachdichtung bezeichnet, jedoch unter Erhöhung um 200, und da die in 4 gezeigte Flachdichtung zu einer strichpunktiert angedeuteten Ebene 270 spiegelsymmetrisch gestaltet ist, wurden für die beiden gemäß 4 unteren Funktionslagen dieselben Bezugszeichen wie für die beiden oberen Funktionslagen verwendet, jedoch unter Hinzufügung eines Strichs. Infolgedessen bedarf die in 4 dargestellte Ausführungsform keiner weiteren Beschreibung.
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Die in 4 gezeigte erfindungsgemäße Flachdichtung kann auch so modifiziert werden, dass, sieht man von den Stoppern 240 und 240' ab, die Funktionslagen 218 und 218' einerseits und die Funktionslagen 224 und 224' andererseits spiegelsymmetrisch zur Ebene 270 gestaltet sind (jedenfalls in ihren in der 4 dargestellten Bereichen), jedoch nicht spiegelsymmetrisch angeordnet sind (was ihre Abstände von der Ebene 270 betrifft). Ferner könnte zwischen den Funktionslagen 218 und 224 und/oder zwischen den Funktionslagen 218' und 224' eine im Bereich der Voll- und Halbsicken ebene Distanzlage vorgesehen sein – in diesem Fall könnte der Stopper 240 bzw. der Stopper 240' durch einen umgefalteten Bereich der Distanzlage ersetzt werden, so wie sich dies aus der im Folgenden zu beschreibenden 5 ergibt.
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Da die in 5 dargestellte erfindungsgemäße Flachdichtung bis auf eine hinzugefügte Distanzlage 362 der Flachdichtung gemäß 2 entspricht, wurden in 5 dieselben Bezugszeichen wie in 2 verwendet, jedoch erhöht um die Zahl 300, und im Hinblick auf die vorstehende Erläuterung der 2 bedarf es nur noch einer Beschreibung der Distanzlage 362, welche zumindest in den in 5 dargestellten Bereichen eben ist, jedoch um die Brennraumöffnung 312 herum einen umgefalteten Randbereich 362' aufweist, welcher eine Verdickung der Distanzlage 362 bildet und an die Stelle des in 2 dargestellten Stoppers 40 tritt.
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Damit der umgefaltete Randbereich 362' für die beiden Brennraum-Dichtsicken 320 und 326 denselben Stoppereffekt hat, kann die Distanzlage 362 mit einer Abkröpfung nach oben versehen werden, so wie dies bei der in 3 gezeigten Distanzlage 162 der Fall ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6554286 B1 [0003]
- US 5601292 A [0003, 0009]
- US 6168167 B1 [0003]
