DE102016002582A1

DE102016002582A1 - Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE102016002582A1
Application number: DE102016002582.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Schmucker
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31

Abstract

Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung besitzt, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist; zur Versteifung lediglich eines oder nur einiger Längsabschnitte der Abdichtsicke weist die Dichtungsplatte Mittel auf, welche bei einer Pressungsbeanspruchung der Flachdichtung eine Verbreiterung des Sickenlängsabschnitts zumindest erschweren.

Description

Die Erfindung betrifft eine zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende und im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung aufweist und deren mindestens eine Dichtungslage mit mindestens einer Abdichtsicke versehen ist, deren Höhe bei der Dichtungsmontage sowie gegebenenfalls auch im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine vorzugsweise als Zylinderkopfdichtung gestaltete solche Flachdichtung, deren mindestens eine Dichtungslage mit mindestens einer solchen Abdichtsicke versehen ist, die vorzugsweise mindestens eine Medien-Durchgangsöffnung umschließt.
Die Erfindung betrifft aber auch einen Hubkolben-Verbrennungsmotor mit einer solchen Zylinderkopfdichtung.
Im Folgenden werden bei solchen Flachdichtungen vorliegende Sachverhalte anhand von Zylinderkopfdichtungen erörtert, da ein großer Teil dieser Sachverhalte auch bei anderen Flachdichtungen gegeben ist, beispielsweise bei sogenannten Abgaskrümmerdichtungen oder Flanschdichtungen mit mindestens einer Durchgangsöffnung für die Durchleitung eines Fluids, welches unter einem insbesondere pulsierenden Druck steht.
Bei einer mindestens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Zylinderkopfdichtung werden für die Abdichtung von mit Fluiden, wie Verbrennungsgase, Kühlflüssigkeit und Motoröl, beaufschlagten Dichtungsbereichen Abdichtsicken verwendet, welche in der aus einem Federstahlblech hergestellten Dichtungslage bzw. in solchen Dichtungslagen durch Prägen erzeugt werden und als sogenannte Voll- oder sogenannte Halbsicken ausgebildet sind – im Schnitt durch einen mit einer Abdichtsicke versehenen Bereich einer Dichtungslage hat eine Vollsicke ungefähr die Gestalt einer Auswölbung, während eine Halbsicke die Gestalt einer Abkröpfung oder Stufe mit einem meist schräg verlaufenden Übergangsbereich hat; eine Vollsicke hat zwischen zwei Sickenfüßen, mit denen sie in die unverformte Dichtungslage übergeht, eine Sickenkuppe (oft auch als Sickenkamm bezeichnet), während eine Halbsicke mit einem Sickenfuß in einen auf einem ersten Niveau befindlichen Dichtungslagenbereich und mit ihrem anderen Sickenfuß in einen Dichtungslagenbereich übergeht, welcher in einem gegenüber dem ersten Niveau versetzten zweiten Niveau liegt (bei nicht gepresster Sicke).
Wird eine einlagige oder eine mehrere Dichtungslagen aufweisende Flachdichtung zwischen Bauteil-Dichtflächen, das heißt eine Zylinderkopfdichtung zwischen einer Dichtfläche des Motorblocks und einer Dichtfläche des Zylinderkopfs eingespannt, so dass sie mit diesen beiden Motorbauteilen einen Dichtverband bildet, werden die beiden Sickenfüße einer als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke gegen eine den Sickenfüßen unmittelbar benachbarte erste Dichtfläche des Dichtverbands und wird die Sickenkuppe gegen eine ihr unmittelbar benachbarte zweite Dichtfläche des Dichtverbands gepresst, während bei einer als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke deren einer Sickenfuß gegen eine unmittelbar benachbarte erste Dichtfläche und deren anderer Sickenfuß gegen eine unmittelbar benachbarte zweite Dichtfläche des Dichtverbands angepresst wird (bei einer mehrlagigen Zylinderkopfdichtung hat der Dichtverband natürlich nicht nur vom Motorblock und Zylinderkopf gebildete Dichtflächen, sondern auch im Inneren der Dichtung liegende Dichtflächen). Dabei sollten die beiden Sickenfüße und der Sickenkamm der als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke bzw. die beiden Sickenfüße der als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke im Motorbetrieb und bei jedem Betriebszustand des Motors stets und überall zumindest mit einer für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichenden Mindestdichtpressung gegen die jeweils unmittelbar benachbarte Dichtfläche des Dichtverbands anliegen. Hierzu wird die Zylinderkopfdichtung zwischen Motorblock und Zylinderkopf mit Hilfe der Zylinderkopfschrauben so eingespannt, dass die Abdichtsicke, ausgehend von der Höhe der noch nicht belasteten Sicke, federelastisch etwas abgeflacht, das heißt die Sickenhöhe etwas reduziert wird, und zwar um ein vom Dichtungskonstrukteur unter Berücksichtigung der Motorkonstruktion vorgegebenes Maß – die Abdichtsicke befindet sich dann in ihrem sogenannten Arbeitspunkt, von dem aus die Abdichtsicke unter Vergrößerung der Sickenhöhe ausfedert und bis auf den die Abdichtsicke wieder abgeflacht wird, wenn sich im Dichtungs- bzw. Motorbetrieb in einem, mehreren oder allen Bereichen der Abdichtsicke der Abstand der die Abdichtsicke zwischen sich aufnehmenden Dichtflächen des Dichtverbands verändert, wobei die Abstandsveränderung in den verschiedenen Sickenbereichen durchaus unterschiedlich sein kann.
Da bei der Montage der Zylinderkopfdichtung die deren Einspannen zwischen Motorblock und Zylinderkopf dienenden Kräfte durch die Zylinderkopfschrauben aufgebracht und deshalb nur mehr oder minder punktuell in den aus Motorblock, Zylinderkopfdichtung und Zylinderkopf gebildeten Dichtverband eingeleitet werden, und da vor allem bei modernen Motoren mit einem möglichst geringen Gewicht die Motorbauteile Motorblock und Zylinderkopf (vor allem Letzterer) keine absolut starren Bauteile sind, nehmen die auf die eingebaute Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte mit zunehmendem Abstand von einer Zylinderkopfschraube bzw. den Zylinderkopfschrauben ab, so dass schon bei stillstehendem Motor die auf eine Abdichtsicke einwirkenden Pressungskräfte in Abhängigkeit vom Verlauf und der Anordnung der Abdichtsicke relativ zu den Zylinderkopfschrauben entlang der Abdichtsicke variieren.
Räumlich und/oder zeitlich unterschiedliche auf eine Abdichtsicke einwirkende Pressungskräfte ergeben sich aber auch aufgrund folgender Umstände:
Die im Motorbetrieb in den Zylinderräumen des Motors auftretenden, zeitlich sehr unterschiedlichen und bei Zündung sehr hohen Drücke der in den Zylindern verbrannten Brennstoff-Luft-Gemische und der daraus resultierenden Verbrennungsgase haben zur Folge, dass im Motorbetrieb der die Zylinderkopfdichtung aufnehmende sogenannte Dichtspalt zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf um einen Zylinderbrennraum herum zwischen den Zylinderkopfschrauben entsprechend der momentanen Motordrehzahl und -leistung kurzzeitig aufgeweitet wird, worauf sich die Dichtspalthöhe oder -weite wieder verringert. Der Dichtverband sowie in der Nähe des Zylinderbrennraums befindliche Abdichtsicken oder Abdichtsicken-Abschnitte der Zylinderkopfdichtung werden dadurch von den Pressungskräften kurzzeitig etwas entlastet, was zur Folge hat, dass die von der Abdichtsicke erzeugte Dichtpressung zeitlich sowie gegebenenfalls räumlich vermindert wird.
Im Motorbetrieb werden die den Zylinderbrennräumen des Motors unmittelbar benachbarten und die Zylinderbrennräume umschließenden Bereiche vor allem des Motorblocks stärker erhitzt als andere Bereiche der Motorbauteile, was dazu führt, dass sich diese Bereiche (oft auch als Zylinderrohre bezeichnet) in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Achse des jeweiligen Zylinderbrennraums, stärker ausdehnen als andere Motorbereiche, wobei der Grad dieser Wärmedehnung vor allem von der jeweils geforderten Motorleistung abhängt. Dehnt sich das Zylinderrohr eines Zylinderbrennraums stärker aus als andere Bereiche des Motorblocks, wird der Zylinderkopf in ähnlicher Weise bereichsweise angehoben wie dies vorstehend als Auswirkung eines hohen Verbrennungsgasdrucks beschrieben wurde; eine solche Anhebung des Zylinderkopfs und damit eine bereichsweise Aufweitung des vorstehend erörterten Dichtspalts hat aber zur Folge, dass in den aufgeweiteten Dichtspaltbereichen verlaufende Abdichtsicken und/oder Abdichtsickenabschnitte entlastet, das heißt dass dort die auf die Abdichtsicke einwirkenden Pressungskräfte vermindert werden.
Räumlich unterschiedliche Wärmedehnungen der Motorbauteile Motorblock und Zylinderkopf können auch dazu führen, dass andere Abdichtsicken der Zylinderkopfdichtung, welche nicht um eine Medien-Durchgangsöffnung der Zylinderkopfdichtung herum sondern im sogenannten Hinterland verlaufen, zumindest bereichsweise etwas entlastet werden und infolgedessen in diesen Bereichen mit einer geringeren Dichtpressung gegen die benachbarten Dichtflächen des Dichtverbands anliegen. Als Abdichtsicke einer Zylinderkopfdichtung, welche nicht einer bestimmten Medien-Durchgangsöffnung zugeordnet ist und diese umschließt sondern im Hinterland verläuft, kommt insbesondere eine sogenannte Wassersicke in Frage, unter welcher Folgendes zu verstehen ist: Eine Zylinderkopfdichtung eines mit Hilfe eines Kühlmittels gekühlten Motors hat auch Kühlmittel-Durchgangsöffnungen, welche nicht durch eine die jeweilige Kühlmittel-Durchgangsöffnung umschließende Abdichtsicke abgedichtet werden; vielmehr wird stattdessen eine als Wassersicke bezeichnete und in der Nähe der Peripherie der Zylinderkopfdichtung umlaufende sowie in sich geschlossene Abdichtsicke vorgesehen, welche einen bei eingebauter Zylinderkopfdichtung mit Kühlmittel gefluteten Raum des die Zylinderkopfdichtung aufnehmenden Dichtspalts umschließt, der in der Ebene der Zylinderkopfdichtung nach außen von der Wassersicke und nach innen von den die Zylinderbrennräume des Motors umschließenden Brennraum-Abdichtsicken der Zylinderkopfdichtung begrenzt wird. Auch eine solche Wassersicke kann bereichsweise durch die vorstehend beschriebene Dichtspaltdynamik, durch die vorstehend erörterten unterschiedlichen Temperaturausdehnungen und/oder aufgrund großer Abstände von Zylinderkopfschrauben etwas entlastet werden.
Für lokal begrenzte Entlastungen der Abdichtsicken von Zylinderkopfdichtungen sind aber auch und vor allem in erheblichem Maß lokale Schwächen der Steifigkeit von Motorblock und Zylinderkopf ursächlich, wobei diese lokalen Schwächen der Bauteilsteifigkeiten durch verhältnismäßig große Hohlräume und/oder mehrere einander benachbarte Hohlräume des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfs hervorgerufen werden – bei diesen Hohlräumen handelt es sich außer um die Zylinderbrennräume vor allem um größere Kühlwasser- und Motoröl-Durchgangsräume des Motorblocks und des Zylinderkopfs. Örtlich verringerte Bauteilsteifigkeiten zeigt ein Motor aber auch in seinem Abgas-Auslassbereich, da der Motor dort verhältnismäßig große sowie einander benachbarte Abgas-Durchgangskanäle aufweist und im Motorbetrieb sehr hohe Temperaturen erreicht.
Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Abdichtsicken eingebauter Zylinderkopfdichtungen (aber auch jeder anderen Flachdichtung) im Dichtungsbetrieb überall und jederzeit mindestens mit einer für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichenden Mindestdichtpressung gegen die jeweils unmittelbar benachbarte Dichtfläche des Dichtverbands anliegen müssen, das heißt bei einer Vollsicke gilt dies für deren beide Sickenfüße und die diesen unmittelbar benachbarte Dichtfläche sowie für deren Sickenkuppe und die dieser unmittelbar benachbarte Dichtfläche, während es bei einer Halbsicke für deren beide Sickenfüße und die den Letzteren unmittelbar benachbarten Dichtflächen des Dichtverbands gilt.
Damit eine Abdichtsicke wenigstens die für ihre Abdichtfunktion erforderliche Mindestdichtpressung erzeugen kann, müssen die Höhe der Abdichtsicke sowie deren Steifigkeit (Widerstand gegen Abflachung der Abdichtsicke) entsprechend gewählt werden; für diejenigen Fälle, in denen eine Abdichtsicke einer Flachdichtung im Dichtungsbetrieb lokal so weit entlastet wird oder werden kann, dass sie dort nicht mehr die für die Abdichtfunktion ausreichende Mindestdichtpressung erzeugt, wurde vom Dichtungskonstrukteur bislang zu einer der folgenden Maßnahmen gegriffen:
Gestaltung der Sicke derart, dass sie überall eine hinreichend große Steifigkeit aufweist; bei vorgegebenem, für die mit der Abdichtsicke versehene Dichtungslage verwendetem Metallblech mit vorgegebener Blechdicke und Materialhärte hängt die Steifigkeit einer Sicke vom Verhältnis Sickenbreite (in der Dichtungslagenebene gemessener Abstand der Sickenfüße voneinander) zu Sickenhöhe (senkrecht zur Dichtungslagenebene gemessene Höhe der Sicke) der unbelasteten Abdichtsicke ab. Aus fertigungstechnischen Gründen kann jedoch weder die Sickenbreite noch die Sickenhöhe der unbelasteten Abdichtsicke längs der Sicke variiert werden. Für Flachdichtungen, bei denen eine Abdichtsicke im Dichtungsbetrieb lokal so weit entlastet wird oder werden könnte, dass dort die Erzielung der erforderlichen Mindestdichtpressung nicht gewährleistet ist, wählte der Dichtungskonstrukteur deshalb bislang eine Sicke mit einer derartigen Gestaltung bzw. derartigen Abmessungen, dass die Sicke überall eine so große Steifigkeit aufweist, dass die Abdichtsicke im Dichtungsbetrieb ständig und überall zumindest die für ihre Abdichtfunktion ausreichende Mindestdichtpressung erzeugt (gegebenenfalls gehört zu dieser Maßnahme die Verwendung eines dickeren Federstahlblechs, dessen Dicke gewährleistet, dass mit der eingebauten Flachdichtung in allen Bereichen ihrer Abdichtsicke und in allen Betriebszuständen mindestens die für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichende Mindestdichtpressung erreicht wird).
Bei metallischen Flachdichtungen mit in ihrer Höhe federelastisch veränderbaren und im Dichtungsbetrieb dynamisch beanspruchten Abdichtsicken muss gewährleistet sein, dass eine solche Abdichtsicke weder bei der Dichtungsmontage noch im Dichtungsbetrieb übermäßig abgeflacht wird, da eine dynamische, das heißt zeitlich nicht konstante Belastung und damit Abflachung der Abdichtsicke sonst das Risiko zur Folge hätte, dass im Laufe des Dichtungsbetriebs im Blech der Dichtungslage, und zwar im Sickenbereich, Risse entstehen, welche zu einem Bruch der Sicke oder zumindest zu einer nicht akzeptablen Beeinträchtigung der Sickenfunktion führen können. Deshalb ist es üblich, in einer Flachdichtung, vor allem aber in Zylinderkopfdichtungen einer in Richtung senkrecht zur Dichtungsplatte dynamisch belasteten Abdichtsicke einen üblicherweise als Stopper bezeichneten Verformungsbegrenzer zuzuordnen (beispielsweise eine unmittelbar neben der Abdichtsicke vorgesehene Auflage auf der mit der Sicke versehenen Dichtungslage), welcher durch die im Dichtungsbetrieb an der Stelle des Stoppers auftretenden Pressungskräfte zumindest nicht wesentlich verformt wird und dessen Höhe so bemessen ist, dass die Abdichtsicke bei der Dichtungsmontage und im Dichtungsbetrieb nicht übermäßig abgeflacht werden kann. In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, dass Stopper häufig gezielt dazu eingesetzt werden, die die Flachdichtung zwischen sich aufnehmenden Bauteile an bestimmten Stellen mit einer höheren Vorspannung als an anderen Stellen zu versehen – bei einer Zylinderkopfdichtung gilt dies insbesondere um die Brennraumöffnungen der Zylinderkopfdichtung herum, da dort gegen die höchsten Mediendrücke abgedichtet werden muss und infolgedessen die auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Einspannkräfte um die Brennraumöffnungen herum besonders hoch sein sollten. Muss nun aus einem der vorstehend erörterten Gründe die von einer Abdichtsicke erzeugte Dichtpressung erhöht werden, greift der Dichtungskonstrukteur bislang gegebenenfalls auch zu der Maßnahme, einen Stopper mit geringerer Höhe zu verwenden; dadurch wird die benachbarte Abdichtsicke schon bei der Dichtungsmontage stärker abgeflacht und dadurch die von der federelastischen Abdichtsicke erzeugte Dichtpressung erhöht.
Wie sich aus der vorstehenden Erörterung der bislang vom Dichtungskonstrukteur ergriffenen Maßnahmen ergibt, führen diese zwar zu einer Erhöhung der von der Abdichtsicke erzeugten Dichtpressung, durch diese Maßnahme wird die Dichtpressung jedoch entlang der gesamten Länge der Abdichtsicke erhöht, das heißt auch in Sickenbereichen, in welchen die von der Abdichtsicke erzeugte Dichtpressung auch ohne eine dieser Maßnahmen ausreichend gewesen wäre.
Schließlich führen die vorstehend erörterten Maßnahmen zu folgenden Nachteilen:

– Erzeugt die Abdichtsicke überall höhere Dichtpressungen, sei es aufgrund einer generell steiferen Sicke oder aufgrund eines niedereren Stoppers, führt die höhere Dichtpressung im Dichtungsbetrieb gerade an denjenigen Stellen, an welchen eine Erhöhung der Dichtpressung nicht erforderlich gewesen wäre, zu einer Erhöhung des Verschleißes der Sickenfüße und/oder derjenigen Dichtflächenbereiche, gegen welche die Sickenfüße anliegen;
– jede der vorstehend erörterten Maßnahmen führt dazu, dass von den dem Einspannen der Flachdichtung zwischen Bauteil-Dichtflächen dienenden und von Zylinderkopfschrauben oder anderen Montageschrauben erzeugten Schraubenkräften ein Teil dort, nämlich in solchen Abdichtsickenbereichen, in welchen eine der vorstehend erörterten Maßnahmen gar nicht erforderlich gewesen wäre, aufgenommen, das heißt sozusagen verbraucht wird, und dieser Teil der Schraubenkräfte steht dann für ein hinreichendes Einspannen anderer Dichtungsbereiche nicht zur Verfügung (in modernen Konstruktionen lassen sich die Anzugsdrehmomente von dem Einspannen von Flachdichtungen dienenden Montageschrauben nicht beliebig erhöhen);
– die vorstehend erörterten Maßnahmen stehen oft im Gegensatz zu dem Bestreben, bei einem Dichtverband mit einer im Betrieb dynamisch beanspruchten Flachdichtung die sogenannte Dichtspaltdynamik möglichst gering zu halten (bei einem solchen Dichtverband wird die Höhe bzw. Weite des die Flachdichtung aufnehmenden und von den benachbarten Bauteil-Dichtflächen definierten Dichtspalts im Betrieb immer wieder vergrößert und dann wieder verkleinert, ein Vorgang, welcher als Dichtspaltdynamik bezeichnet wird); so bewirkt eine reduzierte Stopperhöhe eine geringere Vorspannung der die Flachdichtung zwischen sich aufnehmenden Bauteile, was dann zu einer höheren Dichtspaltdynamik führt, welche zu einer Zerstörung der Abdichtsicke aufgrund einer dann mangelhaften Dauerhaltbarkeit der Abdichtsicke führen kann.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass ihre Abdichtsicke im Dichtungsbetrieb möglichst überall zumindest eine für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichende Mindestdichtpressung erzeugt, ohne dass zu einer der vorstehend erörterten bekannten Maßnahmen gegriffen werden muss.
Diese Aufgabe lässt sich erfindungsgemäß durch eine solche Gestaltung der Flachdichtung lösen, dass deren mit Pressungskräften beaufschlagte mindestens eine Abdichtsicke diesen Pressungskräften nur lokal und dort einen größeren Widerstand entgegensetzt als in anderen Sickenbereichen, wo dies für die Erzielung der erforderlichen Mindestdichtpressung erforderlich ist; dies lässt sich insbesondere durch eines der folgenden Gestaltungsmerkmale der Flachdichtung, gegebenenfalls aber auch durch eine Kombination zweier oder mehr dieser Gestaltungsmerkmale erzielen:
In einer Draufsicht auf die Flachdichtung ist diese in einem Teilbereich oder gegebenenfalls mehreren Teilbereichen der Dichtung, in welchem bzw. welchen die mindestens einen Sickenfuß aufweisende Abdichtsicke den Pressungskräften einen größeren Widerstand entgegensetzen soll, so gestaltet, dass

(i) die Dichtungsplatte der Flachdichtung in unmittelbarer Nachbarschaft eines Sickenfußes der Abdichtsicke, insbesondere an diesen Sickenfuß zumindest nahezu angrenzend mindestens ein Element (im Folgenden als Querabstützelement bezeichnet) aufweist, welches sich (gegebenenfalls mit Unterbrechungen) lediglich längs eines zu versteifenden Längsabschnitts der Abdichtsicke erstreckt und so ausgebildet sowie angeordnet ist, dass dieses Querabstützelement ein Ausweichen des Sickenfußes quer zur Längsrichtung des zu versteifenden Sickenlängsabschnitts (in einer Draufsicht auf die Dichtungsplatte) zumindest erschwert und der durch dieses Querabstützelement definierte Dichtungsbereich bei eingebauter Flachdichtung zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepresst ist;
(ii) in dem mindestens einen Abdichtsicken-Längsabschnitt, in welchem die Abdichtsicke den auf diese einwirkenden Pressungskräften einen größeren Widerstand entgegensetzen soll, weist das Metall der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage in mindestens einem Bereich dieses Längsabschnitts eine größere Härte als in anderen Sickenlängsabschnitten auf;
(iii) bei einer Flachdichtung, welche zumindest in dem wenigstens einen Dichtungsbereich, in dem die Abdichtsicke den auf sie einwirkenden Pressungskräften nur lokal einen größeren Widerstand entgegensetzen soll, weist dieser Dichtungsbereich mehrere quer zur Dichtungsplattenebene übereinander angeordnete Metallblech-Dichtungslagen auf und ist in diesem Dichtungsbereich mindestens ein Sickenfuß mit einer diesem unmittelbar benachbarten Dichtungslage fest verbunden.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flachdichtung lassen sich wie folgt definieren:

(A) Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist, und wobei die Dichtungsplatte außerhalb der Abdichtsicke in unmittelbarer Nachbarschaft des Sickenfußes mindestens ein Sickenfuß-Querabstützelement aufweist, welches sich lediglich längs eines Teils der Abdichtsicke erstreckt, wobei das Querabstützelement so angeordnet ist und die Flachdichtung sowie das Querabstützelement so gestaltet sind, dass bei zwischen den Bauteil-Dichtflächen eingespannter Flachdichtung und damit auf die Abdichtsicke einwirkenden Pressungskräften
(i) das Querabstützelement ein Ausweichen des Sickenfußes quer zur Richtung des Abdichtsickenumfangs zumindest erschwert, und
(ii) der in einer Draufsicht auf die Flachdichtung durch das Querabstützelement definierte Bereich der Flachdichtung zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepresst ist.
(B) Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist, und wobei längs der Abdichtsicke mindestens ein Sickenlängsabschnitt vorgesehen ist, der sich nur längs eines Teils der Sickenlänge erstreckt und in welchem das Metall der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage in mindestens einem Bereich dieses Längsabschnitts eine größere Härte und somit die Abdichtsicke in diesem Sickenlängsabschnitt eine größere Verformungssteifigkeit als in außerhalb dieses mindestens einen Sickenlängsabschnitts liegenden Bereichen der Abdichtsicke aufweist.
(C) Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer mehrere Metallblech-Dichtungslagen aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine erste Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbaren Sickenhöhe versehen ist, und wobei die Abdichtsicke mindestens einen Sickenlängsabschnitt aufweist, welcher sich nur längs eines Teils der Sickenlänge erstreckt und in welchem mindestens ein Sickenfuß mit einer der ersten Dichtungslage unmittelbar benachbarten zweiten Dichtungslage fest verbunden ist.

Zu der vorstehend unter (A) erörterten Ausführungsform ist Folgendes zu bemerken:
Der Fachmann auf dem Gebiet metallischer Flachdichtungen versteht die Angabe, dass bei eingebauter Flachdichtung ein Dichtungsbereich auf Block gepresst ist, als Beschreibung des Sachverhalts, dass in diesem Dichtungsbereich alle in diesem vorhandenen Dichtungselemente so gegeneinander gepresst sind, dass die gegeneinander gepressten Dichtungselemente zwischen sich zumindest keine für die Dichtungsfunktion relevante Spalte bilden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bei zwischen Bauteilen eingespannter Flachdichtung in einem zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepressten Dichtungsbereich durch diesen zumindest keine nennenswerten Kräfte vom einen auf das andere Bauteil übertragen werden, was im Gegensatz insbesondere zu einem Stopper steht, in dessen Bereich durch die Flachdichtung die auf diese ausgeübten Pressungskräfte zumindest annähernd vollständig vom einen auf das andere Bauteil übertragen werden.
Im Folgenden sollen zunächst besonders bevorzugte Gestaltungen der vorstehend unter (A) definierten erfindungsgemäßen Flachdichtung erörtert werden.
Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, sollte bei eingebauter Flachdichtung das Querabstützelement höchstens unwesentlich auf Druck (senkrecht zur Dichtungsebene) beansprucht werden; es ist deshalb eine derartige Gestaltung und Bemessung des Querabstützelements zu bevorzugen, dass die Funktion der Flachdichtung zumindest im Wesentlichen unabhängig ist von bei eingebauter Flachdichtung gegebenenfalls auf das Querabstützelement einwirkenden Pressungskräften.
Bei einer mehrlagigen erfindungsgemäßen Flachdichtung ergibt sich ein besonders wirksames Querabstützelement dann, wenn die mit der Abdichtsicke versehene Dichtungslage auch mit dem Querabstützelement versehen ist.
Wie sich aus dem Folgenden noch ergeben wird, kann die Gestalt oder Natur eines erfindungsgemäßen Querabstützelements unterschiedlich sein; aus fertigungstechnischen Gründen (bei einer mit einer Abdichtsicke versehenen Dichtungslage wird die Abdichtsicke üblicherweise in die Dichtungslage eingeprägt bzw. aus dieser herausgeprägt) ist es am einfachsten, wenn das Querabstützelement in unmittelbarer Nachbarschaft des Sickenfußes mindestens einen aus der Ebene der Dichtungslage herausgebogenen Bereich des Dichtungslagenblechs aufweist; dabei ist es vorteilhaft, wenn das Querabstützelement in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Abdichtsicke im Wesentlichen die Form einer Abkröpfung des Dichtungslagenblechs oder einer Halbsicke oder einer flachen Vollsicke hat (unter einer flachen Vollsicke ist eine solche Vollsicke zu verstehen, bei der die Sickenbreite ein Vielfaches der Sickenhöhe beträgt).
Wird das Querabstützelement von mindestens einem aus der Ebene der Dichtungslage herausgebogenen Bereich des Dichtungslagenblechs gebildet, weist es alternativ zu der Gestaltung als Abkröpfung oder Sicke mehrere (in einer Draufsicht auf die Dichtungslage) vereinzelte Vorsprünge auf, welche als Prägungen des Dichtungslagenblechs gestaltet und mindestens zum Teil in Längsrichtung der Abdichtsicke nebeneinander angeordnet sind, da sich dadurch ein Abstützelement ergibt, welches gegen Beanspruchungen in Richtung der Dichtungsebene besonders widerstandsfähig ist. Dabei werden Ausführungsformen bevorzugt, bei denen die Prägungen bezüglich der Ebene der mit den Prägungen versehenen Dichtungslage alle in derselben Richtung vorspringen, denn bei solchen Ausführungsformen lässt sich eine Druckbeanspruchung des Querabstützelements senkrecht zur Dichtungsebene am besten und einfachsten vermeiden oder zumindest so klein halten, dass die gewünschte Funktion der Flachdichtung nicht beeinträchtigt wird.
Als Alternative zum Erzeugen des Querabstützelements durch Biegen oder Prägen einer Dichtungslage kann das Querabstützelement so gestaltet werden, dass es eine massive metallische Verdickung der Dichtungslage und diese Verdickung einen bezüglich der Dichtungslage mit der Abdichtsicke gleichgerichteten Vorsprung bildet, welcher mit der Dichtungslage metallischstoffschlüssig verbunden ist, so wie dies bei einer auf und in dem Metallblech der Dichtungslage erzeugten Schweißraupe der Fall ist.
Ist die lokal zu versteifende Abdichtsicke einer oder einer Gruppe von abzudichtenden Medien-Durchgangsöffnungen der Flachdichtung zugeordnet, kann das Querabstützelement von der oder diesen Öffnungen aus gesehen vor oder hinter der Abdichtsicke liegen, so wie dies auch bei einem Stopper für die Abdichtsicke der Fall ist. Hat die Flachdichtung einen der Abdichtsicke zugeordneten, bei der Montage der Flachdichtung sowie im Dichtungsbetrieb eine übermäßige Abflachung der Abdichtsicke verhindernden Stopper (Verformungsbegrenzer), welcher aufgrund seiner Bemessung bei eingebauter Flachdichtung überall hohen Pressungskräften ausgesetzt ist, die ein Vielfaches der gegebenenfalls auf das Querabstützelement einwirkenden Pressungskräfte betragen, sollte (von der Medien-Durchgangsöffnung aus gesehen) der Stopper auf der einen und das Querabstützelement auf der anderen Seite der Abdichtsicke liegen, wobei es insbesondere bei Zylinderkopfdichtungen zu bevorzugen ist, dass der Stopper auf der der Medien-Durchgangsöffnung zugewandten Seite der Abdichtsicke liegt und sich das Querabstützelement hinter der Abdichtsicke befindet.
In vielen Fällen wird eine erfindungsgemäße Flachdichtung längs bzw. entlang einer lokal zu versteifenden Abdichtsicke mehrere entlang der Abdichtsicke in Abständen voneinander angeordnete Querabstützelemente aufweisen.
Von besonderer Bedeutung ist die vorliegende Erfindung für Zylinderkopfdichtungen, das heißt für als Zylinderkopfdichtungen gestaltete erfindungsgemäße Flachdichtungen, vor allem dann, wenn die Abdichtsicke einer Medien-Durchgangsöffnung der Zylinderkopfdichtung zugeordnet ist, bei welcher es sich um eine Brennraumöffnung handelt.
Zu der vorstehend unter (B) definierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung ist Folgendes zu bemerken:
Damit der mindestens eine Längsabschnitt der Abdichtsicke eine größere Verformungssteifigkeit aufweist, empfiehlt es sich, in und/oder neben der Abdichtsicke die Metallblech-Dichtungslage im Bereich des Sickenlängsabschnitts lokal einer Wärmebehandlung zu unterziehen, nachdem die Abdichtsicke in der Dichtungslage erzeugt wurde, und zwar einer solchen Wärmebehandlung, dass dadurch die Gitterstruktur des Metalls der Dichtungslage nur im und/oder neben dem Bereich des zu versteifenden Sickenlängsabschnitts so verändert wird, dass dadurch das Metall eine größere Härte erhält. Für eine solche nur lokale Wärmebehandlung wird erfindungsgemäß die Beaufschlagung der Dichtungslage mit einer Wärmestrahlung empfohlen, insbesondere mit einem Laserstrahl.
Handelt es sich bei der Abdichtsicke um eine Halbsicke, wird die Dichtungslage längs des zu versteifenden Sickenlängsabschnitts zwischen den beiden Sickenfüßen der Halbsicke und/oder neben der Halbsicke wärmebehandelt; handelt es sich bei der Abdichtsicke um eine Vollsicke, kann es ausreichend sein, in dem zu versteifenden Sickenlängsabschnitt nur eine der beiden Flanken der Vollsicke einer Wärmebehandlung zu unterziehen (unter den Flanken einer Vollsicke sind dabei diejenigen Sickenbereiche zu verstehen, welche sich von den beiden Sickenfüßen bis zur Sickenkuppe erstrecken).
Zu der vorstehend unter (C) definierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung ist Folgendes zu bemerken:
Für die Versteifung eines Längsabschnitts der Abdichtsicke kann es ausreichend sein, dort nur einen der Sickenfüße der Abdichtsicke mit einer benachbarten Dichtungslage fest zu verbinden und damit zu bewirken, dass ein Ausweichen dieses Sickenfußes quer zur Längsrichtung des Sickenlängsabschnitts (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung gesehen) zumindest erschwert, wenn nicht sogar vollständig verhindert wird, wenn die Abdichtsicke mit senkrecht zur Dichtungsebene gerichteten Pressungskräften beaufschlagt wird; eine noch größere Versteifung des Sickenlängsabschnitts lässt sich jedoch dadurch erreichen, dass beide Sickenfüße der Abdichtsicke fixiert werden: Besitzt die Flachdichtung mindestens zwei Metallblech-Dichtungslagen, von denen die eine mit einer als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke versehen und die andere den beiden Sickenfüßen der Vollsicke unmittelbar benachbart ist, lassen sich die beiden Sickenfüße mit dieser benachbarten Dichtungslage fest verbinden; weist die Flachdichtung eine als Halbsicke gestaltete Abdichtsicke und zu beiden Seiten der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage jeweils eine weitere Dichtungslage auf, kann der eine Sickenfuß der Halbsicke mit der einen weiteren Dichtungslage und der andere Sickenfuß mit der anderen weiteren Dichtungslage fest verbunden werden.
Empfehlenswert ist es, den mindestens einen Sickenfuß mit der diesem benachbarten Dichtungslage zu verschweißen, insbesondere durch Laserschweißen, obwohl auch andere Verbindungsarten grundsätzlich in Frage kommen, beispielsweise das Verbinden durch Löten.
Die Erfindung betrifft auch einen Hubkolben-Verbrennungsmotor mit einer zwischen einem Motorblock und einem Zylinderkopf eingespannten, im Wesentlichen metallischen Zylinderkopfdichtung, und durch die vorliegende Erfindung wird vorgeschlagen, diese Zylinderkopfdichtung entsprechend einer erfindungsgemäßen Flachdichtung zu gestalten.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, stellt sich das Problem, dass bei eingebauter Dichtung eine Abdichtsicke stets und überall zumindest eine für ihre Abdichtfunktion ausreichende Mindestdichtpressung erzeugt, bei einem Hubkolben-Verbrennungsmotor vor allem an denjenigen Stellen des zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf liegenden und die Zylinderkopfdichtung aufnehmenden Dichtspalts, in deren Bereichen mindestens eines der beiden Motor-Bauteile, nämlich des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfs weniger steif ist als in anderen Bauteilbereichen und/oder an denen die durch die Zylinderkopfschrauben erzeugten und auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte für die Erzeugung einer solchen Mindestdichtpressung nicht ausreichend sind, insbesondere weil diese Pressungskräfte durch die Zylinderkopfschrauben in den Motorblock sowie den Zylinderkopf nur mehr oder minder punktuell eingeleitet werden und diese Motor-Bauteile nicht absolut starr sind sowie die besagten Stellen des Dichtspalts von den Zylinderkopfschrauben erheblich beabstandet sind (in einer Draufsicht auf den Dichtspalt) und/oder im Motorbetrieb die besagten Stellen des Dichtspalts aufgrund von Wärmedehnungen und/oder eines hohen Drucks der Verbrennungsgase aufgeweitet werden, was eine lokale Verringerung der auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte zur Folge hat.
Deshalb ist es besonders empfehlenswert, zumindest eine Abdichtsicke einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung mit mindestens einem lokal begrenzten Sickenlängsabschnitt erhöhter Sickensteifigkeit zu versehen, welcher bei eingebauter Zylinderkopfdichtung in einer Ansicht des Motors in Richtung einer Kolbenachse gesehen in einem der folgenden Motorbereiche liegt:

(a) unmittelbare Nachbarschaft eines Hohlraums des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfs, wobei es sich bei dem Hohlraum um einen der folgenden Hohlräume handelt: Brennraum, Kühlwasserraum und Motorölraum;
(b) zwischen zwei Zylinderkopfschrauben liegender Außenumfangsbereich des Motors, und
(c) vom Brennraum sowie einem diesem zugeordneten Brennraum-Abdichtbereich der Zylinderkopfdichtung beabstandeter Motorbereich (sogenanntes Hinterland), in welchem die Zylinderkopfdichtung mit einer Abdichtsicke versehen ist.

Hierzu ist Folgendes zu bemerken:
Zu (a): In der unmittelbaren Nachbarschaft eines Hohlraums des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfs, wie einem Brennraum, einem Kühlwasserraum und einem Motorölraum weist das betreffende Motor-Bauteil eine geringere Steifigkeit auf als in anderen Bereichen dieses Motor-Bauteils. Außerdem treten im Motorbetrieb in der unmittelbaren Nachbarschaft der Zylinderbrennräume größere Wärmedehnungen des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfs auf als in anderen Bereichen dieser Motor-Bauteile, und die Folgen dieser unterschiedlich großen Wärmedehnungen wurden vorstehend bereits erläutert.
Zu (b): Die Abgas-Auslasskanäle des Zylinderkopfs eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors liegen in der Regel im Bereich einer Längsseite des Zylinderkopfs, so dass dieser dort eine verminderte Bauteilsteifigkeit aufweist, welche sich hinsichtlich der auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte besonders zwischen den Zylinderkopfschrauben auswirkt.
Zu (c): Wie vorstehend bereits erläutert wurde, muss durch eine Zylinderkopfdichtung um die Zylinderbrennräume herum gegen die höchsten Mediendrücke, nämlich diejenigen der Verbrennungsgase, abgedichtet werden, weshalb ein großer Teil der von den Zylinderkopfschrauben aufgebrachten und auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte für die den Zylinderbrennräumen unmittelbar benachbarten Bereiche der Zylinderkopfdichtung benötigt wird; dies hat zur Folge, dass im sogenannten Hinterland der Zylinderkopfdichtung, nämlich in denjenigen Dichtungsbereichen, welche von den Brennraum-Abdichtbereichen der Zylinderkopfdichtung erheblich beabstandet sind, nur noch ein kleinerer Teil der von den Zylinderkopfschrauben aufgebrachten und auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte zur Verfügung steht. Außerdem sollen moderne Motoren ein möglichst geringes Gewicht und dennoch eine hohe Leistung haben, weshalb ihre Motorbauteile Motorblock und Zylinderkopf eine besonders geringe Bauteilsteifigkeit aufweisen, wodurch die Gefahr noch erhöht wird, dass im Hinterland die für das Einspannen der Zylinderkopfdichtung zur Verfügung stehenden Pressungskräfte nicht mehr dazu ausreichen, dass eine im Hinterland liegende Abdichtsicke stets und überall zuverlässig abdichtet. Deshalb ist es von großer Bedeutung, dass es die vorliegende Erfindung ermöglicht, auch für eine im sogenannten Hinterland liegende Abdichtsicke der Zylinderkopfdichtung sicherzustellen, dass eine solche Abdichtsicke stets und überall zumindest eine für ihre Abdichtfunktion ausreichende Mindestdichtpressung erzeugt, und zwar auch im Motorbetrieb.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus den beigefügten Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie deren nachfolgender Beschreibung; in diesen Zeichnungen zeigen:
1: Eine Draufsicht auf eine Zylinderkopfdichtung für einen Mehrzylinder-Motor, wobei die 1 die vorliegende Erfindung nicht erkennen lässt;
2: einen Schnitt durch einen Teil eines Dichtverbands aus Motorblock, Zylinderkopfdichtung und Zylinderkopf, wobei in 2 eine bekannte Zylinderkopfdichtung dargestellt ist;
3: eine isometrische und Schnittdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, in welcher eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht wurde;
4: eine Draufsicht auf einen Bereich einer Zylinderkopfdichtung, in welchem eine weitere, das heißt zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde;
5: einen Schnitt nach der Linie 5-5 in 4;
6: einen schematischen Schnitt durch einen gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gestalteten Bereich einer Dichtungslage einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, wobei dieser Lagenbereich mit einer als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke versehen ist;
7: eine der 6 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform mit einer als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke;
8 und 9: der 3 entsprechende Darstellungen einer fünften sowie einer sechsten Ausführungsform;
10: eine Draufsicht auf einen Bereich einer Dichtungslage einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung, wobei dieser Bereich einem der in den 8 und 9 dargestellten Bereiche entspricht;
11 bis 13: den 6 und 7 entsprechende schematische Schnittdarstellungen eines Bereichs einer achten bzw. neunten bzw. zehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, und
14: eine der 1 entsprechende Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung, wobei diese Draufsicht diejenigen Stellen der Zylinderkopfdichtung erkennen lässt, an welchen die Erfindung am vorteilhaftesten eingesetzt werden kann.
Im Folgenden wird die 1 nur insoweit beschrieben, als dies für das Verständnis der noch folgenden Erörterung der Erfindung erforderlich oder zumindest sinnvoll ist. Außerdem sei erwähnt, dass die in 1 gezeigte Zylinderkopfdichtung mehrere übereinander angeordnete Metallblech-Dichtungslagen haben kann, von welchen eine oder mehrere mit Abdichtsicken versehen ist, und dass in 1 Abdichtsicken unabhängig davon dargestellt wurden, ob sich diese, manche dieser Abdichtsicken oder keine der Abdichtsicken in der gemäß 1 obersten Dichtungslage oder in einer oder mehreren der anderen Dichtungslagen befinden.
Die Zylinderkopfdichtung hat eine Dichtungsplatte 10 mit Brennraumöffnungen 12 für die Zylinderbrennräume des Motors, Schraubenlöcher 14, 14' für den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben (bei den in 1 links und rechts dargestellten Schraubenlöchern 14' handelt es sich jeweils um ein Loch für den Durchtritt einer im zugehörigen Motorblock festgelegten Passhülse für den Durchtritt einer Zylinderkopfschraube, weshalb jedes Schraubenloch 14' einen größeren Durchmesser besitzt als die Schraubenlöcher 14), Kühlflüssigkeits-Durchgangsöffnungen 16 unterschiedlicher Gestalt und Größe, im gemäß 1 rechten Endbereich der Dichtungsplatte 10 ein Druckölloch 18 für den Durchgang von unter Druck stehendem Motoröl, welches vom Motorblock über die Zylinderkopfdichtung hindurch in den Zylinderkopf gefördert wird, sowie Ölrücklauflöcher 20 unterschiedlicher Gestalt und Größe für den Rücklauf von Motoröl vom Zylinderkopf in den Motorblock.
Gemäß 1 oberhalb der Reihe von Brennraumöffnungen 12 weist die Dichtungsplatte 10 vier Durchgangsöffnungen 22 unterschiedlicher Gestalt für den Durchtritt von Ventilsteuerungselementen (im vorliegenden Fall sogenannte Stoßstangen) auf, mit denen die im Zylinderkopf vorgesehenen Ein- und Auslassventile betätigt werden. Außerdem hat die Dichtungsplatte 10 in ihrem gemäß 1 oberen Längsrandbereich Schraubenlöcher 24 für den Durchtritt von Montageschrauben, die ebenso wie die vorstehend erwähnten Zylinderkopfschrauben dazu dienen, die Zylinderkopfdichtung zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf einzuspannen.
Je nach der Anzahl der die Dichtungsplatte 10 bildenden Metallblech-Dichtungslagen, von welchen die 1 natürlich nur die oberste Dichtungslage 26 darstellen kann, ist eine oder sind mehrere dieser Dichtungslagen mit in diesen durch Prägen erzeugten Abdichtsicken versehen, und im Folgenden werden nur diejenigen Abdichtsicken erwähnt, für welche bei den noch zu erörternden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Letztere Verwendung finden soll, obwohl dies grundsätzlich auch für andere Abdichtsicken der Fall sein kann.
Jede der Brennraumöffnungen 12 wird mit mindestens einer Brennraum-Abdichtsicke 28 abgedichtet, welche die zugehörige Brennraumöffnung als in sich geschlossener Kreisring umgibt und im vorliegenden Fall als Vollsicke ausgebildet sein soll.
Ferner weist die Dichtungsplatte 10 je nach Anzahl ihrer Dichtungslagen mindestens eine oder mehrere in der Dichtungsplatte 10 übereinanderliegende sogenannte Wassersicken auf, und die 1 lässt eine solche Wassersicke 30 erkennen. Diese kann als Vollsicke oder Halbsicke gestaltet sein und umschließt eine Gruppe von Durchgangsöffnungen der Dichtungsplatte 10, nämlich die Reihe der Brennraumöffnungen 12, die Gesamtheit der Brennraum-Abdichtsicken 28 sowie die Gesamtheit der Wasserlöcher 16. Bei der Wassersicke 30 handelt es sich um eine Abdichtsicke gegen den Durchtritt von Kühlflüssigkeit, mit welcher bei eingebauter Zylinderkopfdichtung aufgrund der Wasserlöcher 16 derjenige Bereich des die Zylinderkopfdichtung aufnehmenden Dichtspalts geflutet ist, welcher in der in 1 gezeigten Draufsicht nach außen durch die Wassersicke 30 und in Richtung auf die Brennraumöffnungen 12 durch die Brennraum-Abdichtsicken 28 begrenzt wird.
Für die Abdichtung der Öllöcher 18 und 20 ist die Dichtungsplatte 10 mit Abdichtsicken versehen, welche im Folgenden als Ölsicken bezeichnet werden sollen und bei denen es sich (ebenso wie bei der Wassersicke 30) um Voll- oder Halbsicken handeln kann; für die Abdichtung des Drucköllochs 18 sowie der Ölrücklauflöcher 20 ist eine Ölsicke 32 bzw. sind Ölsicken 34 vorgesehen, wobei jede der Ölsicken 34 sowohl ein Ölrücklaufloch 20 als auch ein diesem benachbartes Schraubenloch 14 umschließt.
Da die Ventilsteuerelemente mit Motoröl geschmiert werden und die Durchgangsöffnungen 22 der Dichtungsplatte 10 durchgreifen, ist schließlich eine Ölsicke 36 vorgesehen, bei der es sich gleichfalls um eine Abdichtsicke handelt, welche die Gesamtheit der Durchgangsöffnungen 22 umschließt (aber auch einige der Schraubenlöcher 14), damit im Bereich der Durchgangsöffnungen 22 im Motorbetrieb vom Zylinderkopf in den Motorblock zurücklaufendes Motoröl nicht nach außen austreten kann.
Anhand der 2 soll ein Bereich einer bekannten Zylinderkopfdichtung beschrieben werden, welcher an eine Brennraumöffnung dieser Dichtung angrenzt.
Die 2 zeigt Teile eines Motorblocks 40 und eines Zylinderkopfs 42 sowie einen zwischen diesen Motorbauteil-Bereichen liegenden Bereich der bekannten Zylinderkopfdichtung 44, welche jedoch in einem Zustand dargestellt wurde, in welchem sie zwischen dem Motorblock 40 und dem Zylinderkopf 42 noch nicht eingespannt, das heißt mit Pressungskräften beaufschlagt ist, weil die nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben noch nicht angezogen wurden. Der in 2 dargestellte Bereich der Zylinderkopfdichtung 44 soll einen Zylinderbrennraum des Motors umschließen und ist deshalb mit einer Brennraumöffnung 46 versehen. Die Zylinderkopfdichtung 44 weist vier Metallblech-Dichtungslagen auf, nämlich drei sogenannte Funktionslagen und eine sogenannte Stopperlage – unter einer Funktionslage wird auf dem Gebiet metallischer Flachdichtungen eine mit wenigstens einer Abdichtsicke versehene Dichtungslage und unter einer Stopperlage eine solche Dichtungslage verstanden, welche mit mindestens einem Verformungsbegrenzer (im Folgenden als Stopper bezeichnet) versehen ist, mit dessen Hilfe eine Abdichtsicke einer Funktionslage oder übereinander angeordnete Abdichtsicken mehrerer Funktionslagen vor einer unerwünscht großen Abflachung geschützt wird bzw. werden, wenn die Flachdichtung eingebaut wird und sich im Betrieb befindet.
Die Zylinderkopfdichtung 44 hat drei übereinander angeordnete und als Funktionslagen gestaltete Dichtungslagen 48, 50, 52 sowie eine Stopperlage 54, und die 2 lässt erkennen, dass jede der drei Funktionslagen mit einer als Vollsicke gestalteten Brennraum-Abdichtsicke 56 bzw. 58 bzw. 60 versehen ist, welche die Brennraumöffnung 46 ringförmig und in sich geschlossen umgeben soll.
Auf der Stopperlage 54 ist ein die Brennraumöffnung 46 umschließender Stopperring 62 aus einem Stahlblech befestigt, und zwar insbesondere durch eine die Brennraumöffnung 46 gleichfalls umschließende Schweißnaht, und bezüglich der Brennraumöffnung 46 radial etwas außerhalb des Stopperrings 62 ist die Stopperlage 54 etwas abgekröpft, und zwar gemäß 2 nach oben. Über der Abkröpfung der Stopperlage 54 weist auch die Funktionslage 50 eine mit der Abkröpfung der Stopperlage 54 gleichgerichtete Abkröpfung auf, wobei die Dicke des Stopperrings 62 sowie die Höhe der Abkröpfungen der Stopperlage 54 sowie der Funktionslage 50 so bemessen sein sollen, dass der von der eigentlichen Stopperlage 54 und dem Stopperring 62 gebildete Stopper sich beim Einbau und im Betrieb der Zylinderkopfdichtung 44 in gleicher Weise und in gleichem Maß als Verformungsbegrenzer für die Brennraum-Abdichtsicken 56, 58 und 60 auswirkt.
Es sei noch erwähnt, dass die Funktionslagen 48, 50 und 52 aus einem Federstahlblech bestehen, während die eigentliche Stopperlage 54 aus einem Stahlblech hergestellt wurde, welche keine Federstahleigenschaften besitzen muss und aus Kostengründen üblicherweise auch nicht besitzen wird.
Da, wie bereits erwähnt wurde, bei einer Zylinderkopfdichtung durch deren an einen Zylinderbrennraum unmittelbar angrenzenden Bereich gegen die höchsten Mediendrücke abgedichtet werden muss, nämlich gegen die hohen Drücke der Verbrennungsgase, wird eine Zylinderkopfdichtung so konstruiert und werden die dem Einspannen der Zylinderkopfdichtung dienenden Zylinderkopfschrauben so angeordnet, dass bei eingebauter Zylinderkopfdichtung und im Motorbetrieb die auf die Zylinderkopfdichtung einwirkenden Pressungskräfte in denjenigen Dichtungsbereichen am größten sind, welche an die Brennraumöffnungen unmittelbar angrenzen und die Letzteren umschließen sowie bei der in 2 dargestellten Zylinderkopfdichtung mit den Stoppern versehen sind; diese die Stopper enthaltenden Dichtungsbereiche werden dann im Zuge der Montage der Zylinderkopfdichtung auf Block gepresst, was zur Folge hat, dass diese Bereiche jeweils eine von dem jeweiligen Zylinderbrennraum aus gesehen erste Abdichtzone bilden und die jeweils eine zweite Abdichtzone bildenden Brennraum-Abdichtsicken vor den heißen Brenngasen schützen, so dass die Brennraum-Abdichtsicken auch im Motorbetrieb ihre federelastischen Eigenschaften beibehalten. Wenn die in 2 dargestellte bekannte Zylinderkopfdichtung eingebaut ist, wird der Stopperring 62 also stets mit ganz erheblichen Pressungskräften beaufschlagt und ist der in einer Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung durch den Stopperring 62 definierte Dichtungsbereich stets auf Block gepresst – in diesem Zusammenhang wird vorsorglich darauf hingewiesen, dass vorstehend bereits erläutert wurde, was der Dichtungsfachmann unter ”auf Block gepresst” versteht. Die Brennraum-Abdichtsicken 56, 58, 60 sind dann gegenüber ihrer in 2 dargestellten Form federelastisch etwas abgeflacht, das heißt sie weisen eine etwas geringere Höhe auf, so dass sie auch dann noch mindestens mit einer für ihre Abdichtfunktion erforderlichen Mindestdichtpressung gegen den Motorblock 40, den Zylinderkopf 42, die Stopperlage 54 und – im Fall der Funktionslagen 50 und 52 – mit ihren Kuppen gegeneinander angepresst werden.
Dies ist jedoch für diejenigen Dichtungsbereiche nicht gesichert, welche vorstehend (vor der Erörterung der Zeichnungen) als problematisch beschrieben wurden.
Anhand der 3 wird im Folgenden eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung erörtert, wobei in der 3 nur ein an eine Medien-Durchgangsöffnung der Flachdichtung angrenzender Dichtungsbereich dargestellt wurde; die 3 zeigt auch nur zwei Dichtungslagen eines solchen Dichtungsbereichs, obwohl die erfindungsgemäße Flachdichtung gemäß 3 über und/oder unter diesen beiden Lagen jeweils eine oder mehrere weitere Dichtungslagen haben kann.
Die 3 zeigt einen Bereich einer ersten Dichtungslage 66 sowie einen über diesem Bereich liegenden Bereich einer zweiten Dichtungslage 68, wobei diese beiden Dichtungslagenbereiche an eine Medien-Durchgangsöffnung 70 angrenzen sollen, welche sich gemäß 3 rechts von diesen Bereichen befindet.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei der unteren Dichtungslage 66 um eine sogenannte Stopperlage, auf welcher ein metallischer Stopperring befestigt ist; die Dichtungslage 66 muss aber keine Stopperlage sein, wenn die im Folgenden noch zu erörternde Abdichtsicke der Dichtungslage 68 keinen Verformungsbegrenzer benötigt, wie dies im Allgemeinen bei einer Wassersicke und einer Ölsicke (sh. die vorstehende Beschreibung der 1) der Fall ist – dann entfällt der Stopperring 72.
Die gemäß 3 obere Dichtungslage 68 ist mit einer die Medien-Durchgangsöffnung 70 umschließenden Abdichtsicke 74 versehen, welche bei eingebauter Flachdichtung mit ihrem Sickenfuß 76 gegen die Dichtungslage 66 angepresst wird.
Für die in 3 dargestellte Flachdichtung wurde angenommen, dass ein sich bis zu einer strichpunktiert gezeichneten Linie A erstreckender Längsabschnitt B der Abdichtsicke 74 gegenüber auf diese senkrecht zur Dichtungsebene einwirkenden Pressungskräften eine größere Verformungssteifigkeit hat als sich an den Sickenlängsabschnitt B anschließende Bereiche der Abdichtsicke, obwohl die Abdichtsicke 74 selbst über ihre ganze Länge gleich gestaltet sein und gleiche Materialeigenschaften haben soll. Zwecks Erhöhung der Verformungssteifigkeit des Sickenlängsabschnitts B weist die Dichtungslage 68 in unmittelbarer Nachbarschaft des Sickenlängsabschnitts B (in einer Draufsicht auf die Dichtungslage 68 gesehen) ein erfindungsgemäßes Querabstützelement 78 auf, zwischen welchem und der Abdichtsicke 74 nur ein schmaler streifenförmiger Bereich 80 der Dichtungslage 68 verläuft, welcher sich in Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 über die Länge des Sickenlängsabschnitts B erstreckt. Soweit in der 3 das Querabstützelement 78 dargestellt wurde, erfolgte seine Bildung dadurch, dass die Dichtungslage 68 (bezogen auf die Medien-Durchgangsöffnung 70) am radial äußeren Rand des streifenförmigen Bereichs 80 und nur über dessen in Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 gemessene Länge abgekröpft wurde, und zwar insbesondere mittels eines Prägevorgangs; in einer Draufsicht auf die Dichtungslage 68 erstreckt sich das Querabstützelement 78 in Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 nur längs des mit einer größeren Verformungssteifigkeit zu versehenden Sickenlängsabschnitts B, welcher sich natürlich über den in 3 im Schnitt dargestellten Bereich der Flachdichtung gemäß 3 nach vorn hinauserstrecken kann. An dem von dem in 3 im Schnitt dargestellten Dichtungsbereich aus gesehen und von diesem in Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 beabstandeten hinteren Ende des Querabstützelements 78 geht dieses über eine weitere Abkröpfung der Dichtungslage 68 in denjenigen Bereich der Dichtungslage 68 über, welcher bei eingebauter und gepresster Flachdichtung gegen die Dichtungslage 66 zumindest nahezu anliegt, und Entsprechendes soll für das bezüglich der Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 andere Ende des Querabstützelement 78 gelten, wobei dieses andere Ende gemäß 3 vor dem in dieser Zeichnungsfigur im Schnitt dargestellten Bereich der Flachdichtung liegt.
Die Dichtungslage 68 kann in bezüglich der Medien-Durchgangsöffnung 70 radialem Abstand von dem durch die beschriebene Abkröpfung gebildeten Querabstützelement 78 mit einer weiteren Abkröpfung in Richtung auf die Dichtungslage 66 versehen sein, so dass sich in einer Draufsicht auf die Flachdichtung ein gegenüber der Dichtungslage 66 erhöhter Bereich der Dichtungslage 68 ergibt und in dieser insgesamt durch einen Prägevorgang erzeugt werden kann.
Durch das durch Abkröpfen des Blechs der Dichtungslage 68 erzeugte Querabstützelement 78 wird beim Einbau und Einspannen der Flachdichtung zwischen Bauteil-Dichtflächen sowie im Dichtungsbetrieb ein Ausweichen des Sickenfußes 76 (unter dem Einfluss der Pressungskräfte) quer zur Umfangsrichtung der Abdichtsicke 74 (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung gesehen) verhindert oder zumindest erschwert, und zwar ein Ausweichen radial nach außen (bezüglich der Medien-Durchgangsöffnung 70), was zur Folge hat, dass der Sickenlängsabschnitt B den auf die Abdichtsicke 74 einwirkenden Pressungskräften eine größere Verformungssteifigkeit entgegensetzt und infolgedessen gewährleistet ist, dass sich auch mit dem Sickenlängsabschnitt B zumindest eine für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke 74 ausreichende Mindestdichtpressung auch dann erzielen lässt, wenn bei montierter Flachdichtung und/oder im Dichtungsbetrieb der die Flachdichtung aufnehmende Dichtspalt, in welchem die Flachdichtung zwischen benachbarten Bauteil-Dichtflächen eingespannt ist, im Bereich des Sickenlängsabschnitts B dauerhaft oder auch nur zeitweise eine etwas größere Höhe oder Weite aufweist als in den sich an den Sickenlängsabschnitt B anschließenden Bereichen der Abdichtsicke 74.
Im Hinblick auf den in 3 dargestellten Stopperring 72 soll zu der vorstehend beschriebenen 1 vorsorglich noch erwähnt werden, dass die gemäß 1 ausgebildete Zylinderkopfdichtung für Abdichtsicken, insbesondere für die Brennraum-Abdichtsicken 28 Verformungsbegrenzer, das heißt Stopper aufweisen kann und für Brennraum-Abdichtsicken meistens auch haben wird; in einer Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung kann für eine Brennraum-Abdichtsicke 28 bezüglich der zugehörigen Brennraumöffnung 12 radial innerhalb und/oder radial außerhalb der Brennraum-Abdichtsicke ein solcher Stopper vorgesehen sein.
Die 4 zeigt in einer Draufsicht einen Bereich einer als Zylinderkopfdichtung gestalteten erfindungsgemäßen Flachdichtung; dieser Dichtungsbereich soll demjenigen Bereich der in 1 dargestellten Zylinderkopfdichtung entsprechen, welcher das in 1 links gezeigte Schraubenloch 14' und einen kleinen Teil der benachbarten Brennraumöffnung 12 beinhaltet, jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert wurde. Deshalb wurden in 4 für die Brennraumöffnung, das Schraubenloch, die Brennraum-Abdichtsicke und die Wassersicke dieselben Bezugszeichen (12, 14', 28, 30) wie in 1 verwendet, und wird die 4 im Folgenden nur insoweit erläutert, als sie Merkmale der vorliegenden Erfindung erkennen lässt; Entsprechendes gilt für den in 5 dargestellten Schnitt nach der Linie 5-5 in 4.
Bei der gemäß den 4 und 5 gestalteten erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung soll die mit den Brennraumsicken 28 und der Wassersicke 30 versehene Metallblech-Dichtungslage auch mit mindestens einem erfindungsgemäßen Querabstützelement versehen sein; in 4 sind zwei solche Querabstützelemente 84 und 86 gezeigt, wenn auch nicht vollständig, da der in 4 dargestellte Dichtungsbereich einen gemäß 4 oberen Bereich des Querabstützelements 84 und einen gemäß 4 rechten Bereich des Querabstützelements 86 nicht mehr erkennen lässt. Sieht man von Letzterem ab, zeigt die 4 mit gestrichelten Linien die Außenkonturen der beiden Querabstützelemente 84 und 86, und wie vor dem Hintergrund der vorstehend erläuterten 3 verständlich wird, handelt es sich bei jedem der beiden Querabstützelemente 84, 86 um eine aus der Dichtungslage herausgeprägte flache Erhebung mit einer gestrichelt dargestellten Außenkontur (in einer Draufsicht auf die Dichtungslage), an welcher diese Erhebung mit einer einer Halbsicke ähnlichen Abkröpfung in denjenigen unverformten Bereich der Dichtungslage übergeht, innerhalb dessen sich die beiden Querabstützelemente 84, 86 befinden und der durch die Brennraum-Abdichtsicke 28 sowie die Wassersicke 30 begrenzt wird.
Die 5 lässt für das Querabstützelement 84 die in einer Draufsicht auf das Querabstützelement um dieses umlaufende Abkröpfung 84a erkennen und zeigt außerdem, dass ein solches Querabstützelement im Querschnitt bevorzugt die Gestalt einer sehr flachen Vollsicke mit einem zumindest nahezu ebenen Sickenkamm und zwei steilen Sickenflanken haben kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein erfindungsgemäßes Querabstützelement (es wurde bereits darauf hingewiesen, dass ein solches auch nur von einer einzigen Abkröpfung gebildet werden kann) eine sehr viel geringere Höhe als der Sickenlängsabschnitt der Abdichtsicke, dessen Verformungssteifigkeit durch das Querabstützelement erhöht wurde.
So kann die aus 5 erkennbare Höhe des Querabstützelements 84 zum Beispiel 50 μm und die maximale Höhe der Abdichtsicke 28 zum Beispiel 210 μm betragen.
Das Verhältnis der Höhe eines erfindungsgemäßen Querabstützelements zur maximalen Höhe des Abdichtsicken-Längsabschnitts, für dessen Versteifung das Querabstützelement vorgesehen ist, beträgt vorzugsweise höchstens 1:2, insbesondere höchstens 1:3 oder noch besser höchstens 1:3,5.
Erfindungsgemäß ist die wirksame Höhe des Querabstützelements so auf die Höhe des zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts abzustimmen, und zwar unter Berücksichtigung des Orts dieses Sickenlängsabschnitts in dem die Flachdichtung aufnehmenden Dichtspalt, dass der (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung) durch das Querabstützelement definierte Dichtungsbereich bei eingebauter Flachdichtung und im Dichtungsbetrieb nicht auf Block gepresst ist und sich anders als ein Stopper nicht im sogenannten Krafthauptschluss zwischen den die Flachdichtung zwischen sich aufnehmenden Bauteilen liegt.
Wie die 4 und 5 deutlich machen, kann das Querabstützelement 84 bzw. das Querabstützelement 86 über seine Länge nicht nur als Querabstützelement für einen benachbarten Längsabschnitt einer ersten Sicke, zum Beispiel der Brennraum-Abdichtsicke 28, sondern gleichzeitig auch für einen benachbarten Längsabschnitt einer zweiten Abdichtsicke, insbesondere der Wassersicke 30 dienen; eine quer zur Längsrichtung des zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts, das heißt ihrer Breite begrenzte Erhebung der Dichtungslage kann aber auch als Querabstützelement für nur eine einzige Abdichtsicke empfehlenswert sein, weil eine solche Erhebung zu einer noch größeren Versteifung des benachbarten Abdichtsicken-Längsabschnitts führt als ein von nur einer einzigen Abkröpfung gebildetes Querabstützelement.
In den 6 und 7 sind der 5 ähnliche, jedoch rein schematische Schnitte dargestellt, und zwar in 6 mit einer als Vollsicke und in 7 mit einer als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke. Auch in den 6 und 7 hat das erfindungsgemäße Querabstützelement die Gestalt einer in ihrer Breite begrenzten Erhebung, welche sich entlang des zu versteifenden Längsabschnitts der Abdichtsicke erstrecken soll und dessen (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung gesehene) Kontur um das Querabstützelement herum von einer Abkröpfung der Dichtungslage gebildet wird. Aber auch für die 6 und 7 gilt, dass das sich nur entlang eines Längsabschnitts der Abdichtsicke erstreckende Querabstützelement auch nur von einer Abkröpfung gebildet werden könnte, welche sich, wie bei der in 3 dargestellten Ausführungsform, mit einem Längsabschnitt der Abkröpfung entlang der Abdichtsicke und mit zwei weiteren Längsabschnitten der Abkröpfung quer zur Abstützsicken-Längsrichtung erstreckt (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung).
Die 6 und 7 zeigen rein schematisch im Schnitt einen Dichtungslagenbereich mit einer als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke 90 bzw. einer als Halbsicke gestalteten Abdichtsicke 90', einem erfindungsgemäßen Querabstützelement 92 sowie flachen Teilbereichen der Dichtungslage, von welchen einer, soweit sich das Querabstützelement 92 entlang der benachbarten Abdichtsicke 90 bzw. 90' erstreckt, zwischen Letzterer und dem Querabstützelement einen streifenförmigen Teilbereich 94 der Dichtungslage bildet. Die Sickenfüße der Abdichtsicke 90 bzw. 90' wurden mit 90a und 90b bzw. 90a' und 90b' bezeichnet.
Die in die 6 und 7 eingetragenen Abmessungen a, b, d, h und t haben die folgenden Bedeutungen:

a: = Breite des streifenförmigen Teilbereichs 94;
b: = Breite der Abdichtsicke 90 bzw. 90', das heißt in einer Draufsicht auf die Dichtungslage gemessener Querabstand der beiden Sickenfüße der jeweiligen Abdichtsicke voneinander;
d: = Breite des Querabstützelements 92, gemessen senkrecht zur Längsrichtung der benachbarten Abdichtsicke 90 bzw. 90' (in einer Draufsicht auf die Dichtungslage);
h: = Höhe der Abdichtsicke 90 bzw. 90', und
t: = Höhe des Querabstützelements 92.

Zumindest bei Zylinderkopfdichtungen beträgt h typischerweise mindestens 0,07 mm, maximal 1,0 mm für eine Vollsicke und 2,0 mm für eine Halbsicke, b maximal 5,0 mm, mindestens 1,0 mm für eine Vollsicke und mindestens 0,1 mm für eine Halbsicke, a kann nur ein kleiner Bruchteil von b, gegebenenfalls aber sogar ein Vielfaches von b betragen, dasselbe gilt auch für d, und der Bereich für t erstreckt sich von einem einstelligen Prozentsatz von h bis zu einem solchen größeren Prozentsatz von h, dass bei zwischen Bauteil-Dichtflächen eingebauter Flachdichtung der Dichtverband aus den Bauteil-Dichtflächen und der Flachdichtung in dem in einer Draufsicht auf die Flachdichtung vom Querabstützelement 92 definierte Bereich zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepresst ist oder dieser Dichtungsbereich nicht im Krafthauptschluss zwischen den sich gegenüberliegenden Bauteil-Dichtflächen liegt.
Anhand der 8 bis 10 werden im Folgenden weitere bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Querabstützelements erläutert.
In 8 ist ein Bereich einer Dichtungslage 96 einer erfindungsgemäßen Flachdichtung dargestellt, welcher an eine in 8 rechts angedeutete Medien-Durchgangsöffnung 98 angrenzt, mit einer die Letztere umschließenden und im vorliegenden Fall als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke 100 versehen ist sowie ein erfindungsgemäßes Querabstützelement 102 aufweist, welches sich in der Nachbarschaft der Abdichtsicke 100 längs eines zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform wird das Querabstützelement 102 durch eine in die Dichtungslage 96 eingeprägte Sicke 104 gebildet, welche in der Draufsicht auf die Dichtungslage 96 einen mäanderförmigen Verlauf hat und deren Höhe sehr viel kleiner als die Höhe der Abdichtsicke 100 sein soll.
Da sich die 9 von der 8 nur in der Gestaltung des Querabstützelements unterscheidet, wurden in 9 soweit möglich dieselben Bezugszeichen wie in 8 verwendet, und die in 9 dargestellte Ausführungsform wird nachfolgend auch nur hinsichtlich ihres Querabstützelements erläutert.
Die Ausführungsform gemäß 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Querabstützelement 108 mit mehreren, in die Dichtungslage 96 eingeprägten kurzen Sicken 110, welche in Umfangsrichtung der Medien-Durchgangsöffnung 98 in kleinen Abständen voneinander angeordnet sind und sich bezüglich der Medien-Durchgangsöffnung in radialer Richtung erstrecken, oder bildet die Längsrichtung einer jeden der Sicken 110 mit der radialen Richtung einen spitzen Winkel.
Die 10 zeigt eine Draufsicht auf einen Bereich einer Dichtungslage 114, welcher an eine Medien-Durchgangsöffnung 116 angrenzt, die von einer in die Dichtungslage 114 eingeprägten und insbesondere als Vollsicke ausgestalteten Abdichtsicke 118 umschlossen wird.
Um die Verformungssteifigkeit eines Längsabschnitts der Abdichtsicke 118 zu erhöhen, ist die Dichtungslage 114 unmittelbar neben der Abdichtsicke und entlang des zu versteifenden Sickenlängsabschnitts mit einem erfindungsgemäßen Querabstützelement 120 versehen, welches, wie in 10 andeutungsweise erkennbar ist, ein in einer Draufsicht auf die Dichtungslage 114 zweidimensionales Muster von aus dem Blech der Dichtungslage herausgeprägten diskreten kleinen ungefähr noppenartigen Erhebungen 120' aufweist, die über die eigentliche Dichtungslage 114 in der gleichen Richtung überstehen wie die Abdichtsicke 118.
Ebenso wie für die anderen erfindungsgemäßen Querabstützelemente gilt auch für das Querabstützelement 120 bzw. dessen Erhebungen 120', dass dessen bzw. deren Höhe um so viel kleiner ist als die Höhe der Abdichtsicke 118, dass bei eingebauter Flachdichtung und im Dichtungsbetrieb der Dichtverband aus Flachdichtung und den diese zwischen sich aufnehmenden Bauteil-Dichtflächen in dem in einer Draufsicht auf die Flachdichtung durch das Querabstützelement definierten Dichtungsbereich zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepresst ist bzw. das Querabstützelement nicht im Krafthauptschluss zwischen den Bauteil-Dichtflächen liegt.
Die 11 bis 13 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung, und zwar ähnlich wie die 6 und 7 in schematischen Schnittdarstellungen.
Mindestens in dem in 11 dargestellten Bereich einer erfindungsgemäßen Flachdichtung weist diese wenigstens zwei Dichtungslagen auf, nämlich eine erste Dichtungslage 124 sowie eine zweite Dichtungslage 126, welche bei eingebauter Flachdichtung unmittelbar gegeneinander anliegen. In 11 ist eine Medien-Durchgangsöffnung 128 angedeutet, mit welcher die Flachdichtung in dem in 11 gezeigten Dichtungsbereich versehen sein kann. In diesem Dichtungsbereich ist die erste Dichtungslage 124 insbesondere eben gestaltet und die zweite Dichtungslage 126 mit einer als Vollsicke gestalteten Abdichtsicke 130 versehen.
Zur Erhöhung der Verformungssteifigkeit eines Längsabschnitts der Abdichtsicke 130 gegenüber gemäß 11 vertikal orientierten Pressungskräften ist mindestens einer der beiden Sickenfüße 130a, 130b der Abdichtsicke an mindestens einer Verbindungsstelle mit der ersten Dichtungslage 124 fest verbunden, und zwar vorzugsweise stoffschlüssig und insbesondere durch Schweißen, wobei die mindestens eine Verbindungsstelle in 11 mit A bezeichnet wurde. Diese Verbindungsstelle A erstreckt sich nur, vorzugsweise aber lückenlos über die ganze Länge des zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts (in einer Draufsicht auf die Flachdichtung), die vorliegende Erfindung kann aber auch so verwirklicht werden, dass längs des zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts der Sickenfuß 130a mit der Dichtungslage 124 an mehreren Verbindungsstellen A fest verbunden ist, welche in Längsrichtung des zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitts voneinander beabstandet sind.
Die in 12 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß 11 nur dadurch, dass die Abdichtsicke als Halbsicke gestaltet ist und die Flachdichtung in ihrem mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungsbereich zwei erste Dichtungslagen aufweist, zwischen welchen die mit der Abdichtsicke versehene zweite Dichtungslage angeordnet ist. Infolgedessen wurden in 12 soweit möglich dieselben Bezugszeichen wie in 11 verwendet, jedoch unter Hinzufügung eines Strichs.
Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Sickenfüße 130a', 130b' der Abdichtsicke 130' in einem zu versteifenden Abdichtsicken-Längsabschnitt mit der Dichtungslage 124a' bzw. 124b' fest verbunden, und in 12 wurden die Verbindungsstellen mit A' bezeichnet.
Im Übrigen soll für die Ausführungsform gemäß 12 dasselbe gelten wie für die Ausführungsform gemäß 11.
Im Hinblick auf die vorstehend (vor der Beschreibung der Zeichnungsfiguren) erwähnten verschiedenen erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Versteifung eines Längsabschnitts einer Abdichtsicke wird an dieser Stelle auf Folgendes hingewiesen:
Statt eine Abdichtsicke in einem Sickenlängsabschnitt dadurch zu versteifen, dass in Letzterem mindestens ein Sickenfuß mit einer benachbarten Dichtungslage fest verbunden wird, kann in diesem Sickenlängsabschnitt alternativ (gegebenenfalls aber sogar zusätzlich zu der Fixierung mindestens eines Sickenfußes) eine Sickenflanke (bei einer Vollsicke eine der beiden Sickenflanken oder sogar beide Sickenflanken) zumindest bereichsweise einer solchen Wärmebehandlung unterzogen werden, dass dort das Metall der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage eine größere Härte als in außerhalb dieses mindestens einen Sickenlängsabschnitts liegenden Bereichen der Abdichtsicke aufweist; bei einer Halbsicke, wie sie beispielsweise in 12 dargestellt wurde, wird unter der Sickenflanke der zwischen den beiden Sickenfüßen 130a' und 130b' befindliche Sickenbereich verstanden, während bei einer Vollsicke, wie sie beispielhaft in 11 dargestellt wurde, unter den Sickenflanken diejenigen Sickenbereiche zu verstehen sind, welche sich zwischen der in 11 mit 130c bezeichneten Sickenkuppe und dem Sickenfuß 130a bzw. dem Sickenfuß 130b befinden.
Die Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in 13 ist der Darstellung in 11 ähnlich, zeigt aber nur eine mit einer Abdichtsicke 134 versehene Dichtungslage 136, wobei es sich bei der Abdichtsicke um eine Vollsicke handelt, die Abdichtsicke aber auch als Halbsicke gestaltet sein könnte. Erfindungsgemäß ist die Dichtungslage 136 unmittelbar neben der Abdichtsicke 134 (in einer Draufsicht auf die Dichtungslage gesehen) mit einem Querabstützelement 138 versehen, welches eine massive, insbesondere Hohlraum-freie metallische Verdickung der Dichtungslage 136 und diese Verdickung einen bezüglich der Dichtungslage 136 mit der Abdichtsicke 134 gleichgerichteten Vorsprung bildet, der mit der Dichtungslage metallisch-stoffschlüssig verbunden ist. Das Querabstützelement 138 könnte beispielsweise von einer Lötmaterial-Raupe gebildet werden, vorzugsweise wird es jedoch von einer metallischen Schweißraupe gebildet. In einer Draufsicht auf die Dichtungslage 136 erstreckt sich das Querabstützelement 138 ohne oder mit Unterbrechungen nur längs des zu versteifenden Längsabschnitts der Abdichtsicke 134.
In dem durch das Querabstützelement 138 zu versteifenden Längsabschnitts der Abdichtsicke 134 könnte das Metall der Dichtungslage 136 im Bereich einer oder beider Flanken der Abdichtsicke 134 auch noch einer lokalen Wärmebehandlung unterzogen worden sein, um es dort mit einer größeren Härte zu versehen und so die Verformungssteifigkeit dieses Abdichtsicken-Längsabschnitts noch zusätzlich zu erhöhen.
Die 14 zeigt einen linken Teil der 1 und dient dem Zweck, mindestens einen Teil derjenigen Bereiche einer Flachdichtung ersichtlich zu machen, in welchen es vorteilhaft ist, einem Längsabschnitt oder mehreren Längsabschnitten einer Abdichtsicke durch erfindungsgemäße Mittel eine größere Verformungssteifigkeit zu verleihen als in anderen Längsabschnitten dieser Abdichtsicke; in diesem Zusammenhang ist jedoch zu beachten, dass die Flachdichtung nicht in jedem, sondern nur in einem oder mehreren dieser in 14 gekennzeichneten Bereiche erfindungsgemäß gestaltet sein muss bzw. sein kann, und dass die 14 zwar eine Zylinderkopfdichtung zeigt, jedoch auch andere erfindungsgemäße Flachdichtungen mindestens einen Bereich aufweisen, in welchem es bei montierter Flachdichtung und/oder im Dichtungsbetrieb problematisch sein kann, mit einer Abdichtsicke dort zumindest eine für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichende Mindestdichtpressung zu erzielen, und welcher hinsichtlich der Dichtungsfunktion mit einem der in 14 gekennzeichneten Dichtungsbereiche vergleichbar ist.
Auch wenn die 14 so interpretiert werden kann, dass die Zylinderkopfdichtung in den in 14 gekennzeichneten Dichtungsbereichen mit (in einer Draufsicht auf die Dichtung) neben den zu versteifenden Längsabschnitten der Abdichtsicken angeordneten erfindungsgemäßen Querabstützelementen versehen ist, kann eine erfindungsgemäße Flachdichtung auch in einem, mehreren oder allen der in 14 gekennzeichneten Dichtungsbereiche mit einem oder mehreren der anderen erfindungsgemäßen Mittel zur Versteifung eines Längsabschnitts einer Abdichtsicke versehen sein.
Schließlich enthält die 14 unter der Draufsicht auf einen Teil der Zylinderkopfdichtung zwei schraffierte Rechtecke, wobei die Schraffur im oberen Rechteck von links oben schräg nach rechts unten und im unteren Rechteck von rechts oben schräg nach links unten verläuft; wie neben diesen Rechtecken angedeutet wurde, sollen in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung mit der Schraffur des oberen Rechtecks diejenigen Dichtungsbereiche gekennzeichnet werden, in welchen Längsabschnitte von Vollsicken (VS) versteift wurden, während mit der Schraffur des unteren Rechtecks versteifte Längsabschnitte von Halbsicken (HS) gekennzeichnet wurden.
Im Folgenden werden die in 14 in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung schräg schraffierten Bereiche als Versteifungsbereiche bezeichnet.
In 14 lässt die Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung oben zwischen den beiden Schraubenlöchern 24 zwei Versteifungsbereiche 200 und 202 erkennen, welche sich längs eines Längsabschnitts der Ölsicke 36 erstrecken; an den Stellen dieser Versteifungsbereiche wird die Ölsicke 36 bei eingebauter Zylinderkopfdichtung mit etwas reduzierten Pressungskräften beaufschlagt, da diese Stellen von den Schraubenlöchern 24 beabstandet sind und die Motorbauteile Motorblock und Zylinderkopf in der Nachbarschaft der Durchgangsöffnungen 22 für den Ventiltrieb verhältnismäßig große Hohlräume und deshalb eine reduzierte Bauteilsteifigkeit aufweisen.
Gemäß 14 unterhalb des linken Schraubenlochs 24 ist ein weiterer Versteifungsbereich 204 erkennbar; obwohl bei montierter Zylinderkopfdichtung dieses Schraubenloch 24 von einer Zylinderkopfschraube durchsetzt wird, kann es sein, dass dort die Ölsicke 36 mit etwas reduzierten Pressungskräften beaufschlagt wird, weil in der Nachbarschaft der in 14 links oben gezeigten Durchgangsöffnung 22 der Motorblock und gegebenenfalls auch der Zylinderkopf einen verhältnismäßig großen Hohlraum besitzen und infolgedessen die Bauteilsteifigkeit dieser Motor-Bauteile auch in der Nachbarschaft dieses Schraubenlochs 24 so vermindert ist, dass ohne den Versteifungsbereich 204 nicht ausreichend gesichert ist, dass dort die Ölsicke 36 die erforderliche Mindestdichtpressung erzielen kann.
Entsprechendes gilt auch für die Nachbarschaft des in 14 oberhalb der linken Brennraumöffnung 12 liegenden Schraubenlochs 14, weshalb dort für die Ölsicke 36 und die Wassersicke 30 Versteifungsbereiche 206 und 208 vorgesehen sind.
In der Nachbarschaft des in 14 unten zwischen den beiden Brennraumöffnungen 12 gezeigten Ölrücklauflochs 20 weist die Zylinderkopfdichtung vier weitere Versteifungsbereiche 210, 212, 214 und 216 auf, welche von den beiden gemäß 14 rechts und links von diesem Ölrücklaufloch 20 liegenden Schraubenlöchern 14 beabstandet sind und bei eingebauter Zylinderkopfdichtung über bzw. unter solchen Bereichen des Motorblocks und des Zylinderkopfs liegen, welche aufgrund von Hohlräumen dieser Motor-Bauteile reduzierte Bauteilsteifigkeiten aufweisen – diese Hohlräume dienen dem Rücklauf von Motoröl vom Zylinderkopf in den Motorblock bzw. der Kühlung des Motors mittels der Kühlflüssigkeit (sh. das Ölrücklaufloch 20 sowie das links daneben liegende Wasserloch 16).
In den Bereichen der Brennraum-Abdichtsicken 28 für die in 14 dargestellten Brennraumöffnungen 12 ist die Zylinderkopfdichtung mit einer Vielzahl von weiteren Versteifungsbereichen 218, 220 bis 250, 252 versehen, um zu gewährleisten, dass bei eingebauter Zylinderkopfdichtung die Brennraum-Abdichtsicken überall und in jedem Betriebszustand des Motors zumindest eine für ihre Abdichtfunktion ausreichende Mindestdichtpressung erzeugen. Diese weiteren Versteifungsbereiche empfehlen sich nicht nur wegen örtlich unterschiedlicher Bauteilsteifigkeiten von Motorblock und Zylinderkopf aufgrund der Zylinderbrennräume sowie weiterer Hohlräume dieser Motorbauteile für Kühlflüssigkeit und Motoröl, sondern auch wegen der Abnahme der auf die eingebaute Zylinderkopfdichtung einwirkenden und von den Zylinderkopfschrauben erzeugten Einspannkräfte mit zunehmendem Abstand von den Schraubenlöchern der Zylinderkopfdichtung.
In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, dass Motorbauteile, wie beispielsweise der Motorblock, Hohlräume für Kühlflüssigkeit und Motoröl auch in Bauteilbereichen aufweisen oder zumindest aufweisen können, über bzw. unter welchen (in einer Draufsicht auf den Motor gesehen) die Zylinderkopfdichtung keine Durchtrittsöffnungen für Kühlflüssigkeit bzw. Motoröl besitzt.

Claims

Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist, und wobei die Dichtungsplatte außerhalb der Abdichtsicke in unmittelbarer Nachbarschaft des Sickenfußes mindestens ein Sickenfuß-Querabstützelement aufweist, welches sich lediglich längs eines Teils der Abdichtsicke erstreckt, wobei das Querabstützelement so angeordnet ist und die Flachdichtung sowie das Querabstützelement so gestaltet sind, dass bei zwischen den Bauteil-Dichtflächen eingespannter Flachdichtung und damit auf die Abdichtsicke einwirkenden Pressungskräften (i) das Querabstützelement ein Ausweichen des Sickenfußes quer zur Richtung des Abdichtsickenumfangs zumindest erschwert, und (ii) der in einer Draufsicht auf die Flachdichtung durch das Querabstützelement definierte Bereich der Flachdichtung zumindest im Wesentlichen nicht auf Block gepresst ist.
Flachdichtung nach Anspruch 1 mit einem derart gestalteten und bemessenen Querabstützelement, dass die Funktion der Flachdichtung zumindest im Wesentlichen unabhängig ist von bei eingebauter Flachdichtung gegebenenfalls auf das Querabstützelement einwirkenden Pressungskräften.
Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mit der Abdichtsicke versehene Dichtungslage auch mit dem Querabstützelement versehen ist.
Flachdichtung nach Anspruch 3, wobei das Querabstützelement in unmittelbarer Nachbarschaft des Sickenfußes mindestens einen aus der Ebene der Dichtungslage herausgebogenen Bereich des Dichtungslagenblechs aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 4, wobei sich der herausgebogene Bereich in Längsrichtung des Sickenfußes erstreckt.
Flachdichtung nach Anspruch 4, wobei das Querabstützelement in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Abdichtsicke im Wesentlichen die Form einer Abkröpfung des Dichtungslagenblechs, einer Halbsicke oder einer flachen Vollsicke hat.
Flachdichtung nach Anspruch 4, wobei das Querabstützelement mehrere vereinzelte Vorsprünge aufweist, welche als Prägungen des Dichtungslagenblechs gestaltet und mindestens zum Teil in Längsrichtung der Abdichtsicke nebeneinander angeordnet sind.
Flachdichtung nach Anspruch 7, wobei die Prägungen bezüglich der Ebene der Dichtungslage alle in derselben Richtung vorspringen.
Flachdichtung nach Anspruch 3, wobei das Querabstützelement eine massive metallische Verdickung der Dichtungslage und diese Verdickung einen bezüglich der Dichtungslage mit der Abdichtsicke gleichgerichteten Vorsprung bildet, der mit der Dichtungslage metallisch-stoffschlüssig verbunden ist.
Flachdichtung nach Anspruch 9, bei welcher der Vorsprung des Querabstützelements von einer Schweißraupe gebildet wird.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei von der Medien-Durchgangsöffnung aus gesehen das Querabstützelement hinter der Abdichtsicke liegt.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Dichtungsplatte mit einem der Abdichtsicke zugeordneten, bei der Montage der Flachdichtung sowie im Dichtungsbetrieb eine übermäßige Abflachung der Abdichtsicke verhindernden Verformungsbegrenzer versehen ist, welcher aufgrund seiner Bemessung bei eingebauter Flachdichtung Pressungskräften ausgesetzt ist, welche ein Vielfaches der gegebenenfalls auf das Querabstützelement einwirkenden Pressungskräfte betragen.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei längs der Abdichtsicke mehrere in deren Längsrichtung voneinander beabstandete Querabstützelemente vorgesehen sind.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welche als Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist.
Flachdichtung nach Anspruch 14, deren Medien-Durchgangsöffnung eine Brennraumöffnung ist.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welcher, in einer Draufsicht auf die Flachdichtung gemessen, der Abstand des Querabstützelements von der als Vollsicke bzw. Halbsicke ausgebildeten Abdichtsicke einige Zehntel bis das Achtfache bzw. Siebenfache der Breite der Abdichtsicke beträgt.
Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer wenigstens eine Metallblech-Dichtungslage aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist, und wobei längs der Abdichtsicke mindestens ein Sickenlängsabschnitt vorgesehen ist, der sich nur längs eines Teils der Sickenlänge erstreckt und in und/oder neben welchem das Metall der mit der Abdichtsicke versehenen Dichtungslage eine größere Härte und somit die Abdichtsicke in diesem Sickenlängsabschnitt eine größere Verformungssteifigkeit als in außerhalb dieses mindestens einen Sickenlängsabschnitts liegenden Bereichen der Abdichtsicke aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 17, wobei längs der Abdichtsicke mehrere in deren Längsrichtung voneinander beabstandete Sickenlängsabschnitte größerer Verformungssteifigkeit vorgesehen sind.
Flachdichtung nach Anspruch 17 oder 18, welche als Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist.
Flachdichtung nach Anspruch 19, deren Medien-Durchgangsöffnung eine Brennraumöffnung ist.
Zwischen Bauteil-Dichtflächen einzuspannende, im Wesentlichen metallische Flachdichtung mit einer mehrere Metallblech-Dichtungslagen aufweisenden Dichtungsplatte, welche mindestens eine abzudichtende Medien-Durchgangsöffnung und Schraubenlöcher für den Durchtritt von dem Einspannen der Flachdichtung dienenden Montageschrauben besitzt, wobei mindestens eine erste Dichtungslage mit einer einen Sickenfuß aufweisenden Abdichtsicke mit im Dichtungsbetrieb federelastisch veränderbaren Sickenhöhe versehen ist, und wobei die Abdichtsicke mindestens einen Sickenlängsabschnitt aufweist, welcher sich nur längs eines Teils der Sickenlänge erstreckt und in welchem mindestens ein Sickenfuß mit einer der ersten Dichtungslage unmittelbar benachbarten zweiten Dichtungslage fest verbunden ist.
Flachdichtung nach Anspruch 21, bei welcher die Abdichtsicke als Vollsicke gestaltet und nur ein Sickenfuß mit der zweiten Dichtungslage verbunden ist.
Flachdichtung nach Anspruch 21, bei welcher die Abdichtsicke als Halbsicke gestaltet ist, von deren Sickenfüßen der der zweiten Dichtungslage benachbarte Sickenfuß mit der zweiten Dichtungslage verbunden ist.
Flachdichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei der Sickenfuß mit der zweiten Dichtungslage verschweißt ist.
Hubkolben-Verbrennungsmotor mit einer zwischen einem Motorblock und einem Zylinderkopf eingespannten, im Wesentlichen metallischen Zylinderkopfdichtung, welche zusammen mit dem Motorblock und dem Zylinderkopf einen Dichtverband bildet und eine von mindestens einer Metallblech-Dichtungslage gebildete Dichtungsplatte mit mindestens einer abzudichtenden Medien-Durchgangsöffnung sowie Schraubenlöchern für den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben aufweist, wobei mindestens eine Dichtungslage mit einer Abdichtsicke mit im Motorbetrieb in Abhängigkeit von den auf die Abdichtsicke einwirkenden Pressungskräften sowie der Verformungssteifigkeit der Abdichtsicke federelastisch veränderbarer Sickenhöhe versehen ist, wobei ein Sickenfuß der Abdichtsicke mit einer Dichtpressung gegen eine der Abdichtsicke unmittelbar benachbarte Dichtfläche des Dichtverbands anliegt, und wobei die Zylinderkopfdichtung derart gestaltet ist, dass die Abdichtsicke mindestens einen ersten Sickenlängsabschnitt aufweist, welcher sich nur über einen Teil der Sickenlänge erstreckt und in welchem die Abdichtsicke eine bezüglich einer Veränderung der Sickenhöhe derart größere Steifigkeit als diesem Sickenlängsabschnitt unmittelbar benachbarte zweite Sickenlängsabschnitte aufweist, dass entlang der gesamten Abdichtsicke der Sickenfuß im Motorbetrieb stets zumindest mit einer für die Abdichtfunktion der Abdichtsicke ausreichenden Mindestdichtpressung gegen die dem Sickenfuß unmittelbar benachbarte Dichtfläche anliegt.
Hubkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 25, wobei in einer Ansicht des Motors in Richtung einer Kolbenachse gesehen die Zylinderkopfdichtung in mindestens einem der folgenden Motorbereiche mindestens einen ersten Sicken-Längsabschnitt aufweist: (a) unmittelbare Nachbarschaft eines Hohlraums des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfs, wobei es sich bei dem Hohlraum um einen der folgenden Hohlräume handelt: Brennraum, Kühlwasser-Durchgangsraum und Motoröl-Durchgangsraum; (b) zwischen zwei Zylinderkopfschrauben liegender Außenumfangsbereich des Motors, und (c) vom Brennraum sowie einem diesem zugeordneten Brennraum-Abdichtbereich der Zylinderkopfdichtung beabstandeter Motorbereich, in welchem die Zylinderkopfdichtung mit einer Abdichtsicke versehen ist.
Hubkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 25 oder 26 mit einer Zylinderkopfdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, 15 bis 18 und 21 bis 24.