DE102018220303A1 - Flachdichtung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flachdichtung, wie sie beispielsweise als Zylinderkopfdichtung bei Verbrennungsmotoren eingesetzt wird. Diese erfindungsgemäße Flachdichtung weist eine erste Lage (2) sowie mindestens eine Durchgangsöffnung (6), die sich durch sämtliche Lagen der Flachdichtung (1) erstreckt, auf, wobei die erste Lage (2) einen sich in der Lagenebene bis zur Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) erstreckenden Füllkanal (7) aufweist, wobei der Umfangsrand der Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) eine um die Durchgangsöffnung (6) umlaufende und sich in den Füllkanal (7) erstreckende angespritzte Dichtung, die ein Elastomer enthält oder daraus besteht, aufweist. Die erfindungsgemäße Flachdichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die Elastomerfüllung des Füllkanals (7) in einem Bereich (11) des Füllkanals (7), der dem Umfangsrand der Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) benachbart ist, einen senkrecht zur Lagenebene der ersten Lage (2) verdickten Bereich (11) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flachdichtung, wie sie beispielsweise als Zylinderkopfdichtung bei Verbrennungsmotoren eingesetzt wird.
  • Derartige Flachdichtungen weisen üblicherweise eine Vielzahl von Mediendurchgangsöffnungen auf. Beispielsweise weisen Zylinderkopfdichtungen Brennraumöffnungen und weitere Durchgangsöffnungen für Öl, Kühlwasser und dergleichen auf. Für diese Durchgangsöffnungen besteht die Funktion der Flachdichtung darin, einen Austritt des Mediums in der Lagenebene der Flachdichtung zwischen den beiden durch die Flachdichtung gegeneinander abzudichtenden Bauteilen zu verhindern. Hierzu wird oftmals umlaufend um den Umfangsrand einer Durchgangsöffnung eine elastomere Masse, insbesondere an genau eine der Lagen der Flachdichtung, angespritzt. Die elastomere Masse dichtet zwischen einander benachbarten Lagen der Flachdichtung und/oder zwischen einem oder jedem der abzudichtenden Bauteile und einer zu diesem benachbarten Lage der Flachdichtung und somit auch insgesamt zwischen den beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteilen umlaufend um die Mediendurchgangsöffnung ab.
  • Zum Anspritzen dieser elastomeren Abdichtung an den Umfangsrand der Durchgangsöffnung kann in der entsprechenden Lage der Flachdichtung ein Füllkanal vorgesehen werden, der sich von einem Einfüllbereich bis zu der Durchgangsöffnung erstreckt. Über diesen Füllkanal wird das Elastomer von dem Einfüllbereich zu dem Umfangsrand der Mediendurchgangsöffnung in der betreffenden Lage geführt. Nach Einbringen des Elastomers wird das Elastomer ausgehärtet und bildet so eine Dichtlinie entlang des Umfangsrandes der Mediendurchgangsöffnung.
  • Alternativ kann das Elastomer auch über einen Kanal im Werkzeug dem Umfangsrand der Lage in der Flachdichtung zugeführt werden. Hierbei wird jedoch sehr viel Elastomer im Totraum des Kanals verbraucht. Bei einem Füllkanal im Blech der Lage ist der anfallende Ausschuss an Elastomer geringer.
  • Nachteilig an einem Füllkanal innerhalb der Lage, an die die umlaufende Elastomerdichtung angespritzt werden soll, ist, dass die angespritzte Dichtung umlaufend um die Mediendurchgangsöffnung sich im Bereich des Füllkanals anders verhält als in den Bereichen, die nicht dem Füllkanal benachbart sind. Denn bei Kompression der elastomeren Dichtung stützt die Kante der Durchgangsöffnung in der beispielsweise metallischen Lage, an die die Elastomerdichtung angespritzt ist, der Flachdichtung die elastomere Dichtung. Die Kante wird im Folgenden auch als Schulter bezeichnet. Im Bereich des Füllkanals fehlt diese Schulter, im Falle einer Lage aus einem Stahlbleich also Stahlschulter, so dass dort die Elastomerdichtung nicht gestützt wird und stärker kompressibel ist.
  • Aufgrund dieses ungleichmäßigen Verhaltens entlang des Umfangsrandes der Durchgangsöffnung erfolgt keine gleichmäßige und sichere Abdichtung der Durchgangsöffnung. Weiterhin können im Bereich des Füllkanals Defekte der angespritzten Dichtung auftreten.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flachdichtung zur Verfügung zu stellen, mit der eine sichere Abdichtung ohne oder mit nur geringer Deformation der Dichtlippe in den Bereich des Füllkanals hinein möglich ist und die weiterhin einfach zu fertigen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Flachdichtung nach Anspruch 1 sowie die in Anspruch 16 genannten Dichtungen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Dichtungen werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
  • Erfindungsgemäße Flachdichtungen sind also insbesondere Zylinderkopfdichtungen, Getriebesteuerplatten oder andere Flachdichtungen im Bereich eines Verbrennungsmotors oder seines Abgasstranges.
  • Die erfindungsgemäße Flachdichtung weist nun eine erste Lage, insbesondere eine metallische erste Lage auf. Weitere Lagen benachbart zu dieser ersten Lage sind möglich. Die Flachdichtung weist weiterhin mindestens eine Durchgangsöffnung auf, die sich durch sämtliche Lagen der Flachdichtung erstreckt und einen Mediendurchgang von einer Seite der Flachdichtung zur anderen Seite der Flachdichtung ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Flachdichtung, die einen Füllkanal in der ersten Lage aufweist, um über diesen eine elastomere Dichtung an dem Umfangsrand der Durchgangsöffnung in der ersten Lage anzuspritzen. Entlang des Umfangsrandes der Durchgangsöffnung und in dem Füllkanal der erfindungsgemäßen Dichtung befindet sich also eine Elastomerfüllung, die insbesondere längs des Umfangsrandes als Dichtlippe ausgebildet ist.
  • Ausgehend von einer derartigen Flachdichtung ist die Elastomerfüllung in dem Füllkanal in einem Bereich, der dem Umfangsrand der Durchgangsöffnung in der ersten Lage benachbart bzw. unmittelbar benachbart ist, im unverpressten Zustand, d. h. im nicht oder noch nicht vollständig montierten Zustand der Flachdichtung, senkrecht zur Lagenebene der ersten Lage verdickt.
  • Durch die Verdickung der Elastomerfüllung wird die Elastomerfüllung im Füllkanal bei der Montage der Flachdichtung zwischen zwei abzudichtenden Bauteilen im verdickten Bereich verstärkt verpresst. Der verdickte Bereich wird hierdurch versteift. Die Verpressung bringt es mit sich, dass dieser verdickte Bereich an den abzudichtenden Bauteilen nicht nur anliegt, sondern an diese angepresst wird, so dass er nur mit hohem Kraftaufwand verschoben werden kann. Der verdickte Bereich kann daher im Bereich des Füllkanals die Stützung durch die Schulter des Umfangsrandes der ersten Lage, also der Lage, an der die Dichtlippe angespritzt ist, insbesondere bei einer ersten metallischen Lage der Stahlschulter, ersetzen, so dass die Kompressibilität der den Umfangsrand umlaufenden Dichtlippe längs des Umfangsrandes weitgehend oder vollständig konstant gehalten wird. Hierdurch wird die Verpressung der Elastomerdichtung längs des Umfangsrandes der Mediendurchgangsöffnung vergleichmäßigt, so dass die Dichtlippe benachbart zum Füllkanal in gleicher Weise deformiert wird, wie die Dichtlippe außerhalb dieses dem Füllkanal benachbarten Bereiches. Hierdurch wird auch der Radius der Dichtlippe ausgehend von der Schulter der Durchgangsöffnung in der ersten metallischen Lage bis zum Umfangsrand der Dichtlippe an der Durchgangsöffnung vergleichmäßigt.
  • Die erfindungsgemäße Flachdichtung ermöglicht es folglich, die Flachdichtung material- und kostensparend durch Einsatz eines in der Flachdichtung befindlichen Füllkanals herzustellen und zugleich eine Abdichtung zu gewährleisten, wie sie aus entsprechenden Flachdichtungen, bei denen der Füllkanal im Werkzeug verläuft, bekannt ist.
  • Vorteilhafterweise ist in dem verdickten Bereich die durchschnittliche Dicke des Elastomers im unverpressten Zustand der Flachdichtung um 10 bis 50 % größer als die Summe der Materialdicken sämtlicher Lagen, die den Füllkanal aufweisen, in zum verdickten Bereich benachbarten Bereichen der Flachdichtung. Dies bedeutet, dass im unverpressten Zustand das Elastomer an den Oberflächen der ersten Lage oder weiterer Lagen, die den Füllkanal auch aufweisen, um jeweils 5 bis 25 % pro Seite bei einem beidseitigen Überstand bzw. maximal 50 % auf einer Seite bei einem einseitigen Überstand übersteht.
  • Vorteilhafterweise beträgt die maximale Erstreckung des verdickten Bereiches auf einer zu einer Tangente an dem am Ende des Füllkanals befindlichen Rand der Durchgangsöffnung parallelen Geraden, d. h. quer zur Erstreckungsrichtung des Füllkanals, auf halber Höhe des Überstands des verdickten Bereiches, insbesondere mittig im verdickten Bereich mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1,0 mm. Alternativ oder ergänzend beträgt diese Erstreckung mindestens ein Viertel, vorzugsweise mindestens ein Drittel, insbesondere mindestens die Hälfte der Erstreckung des Füllkanals auf derselben Geraden, d. h. der Breite des Füllkanals an dieser Stelle.
  • Diese Erstreckung des verdickten Bereiches wird hier als Erstreckung, in der der Bereich über die Oberflächen der den Füllkanal enthaltenden Lagen übersteht, bestimmt.
  • Die Erstreckung des verdickten Bereichs in Richtung des Füllkanals (Richtung des Flusses des Elastomers in dem Füllkanal zur Befüllung), insbesondere in radialer Richtung zur Durchgangsöffnung, beträgt vorteilhafterweise im unverpressten Zustand der Flachdichtung das 0,8-fache bis 5-fache der Erstreckung des verdickten Bereiches quer hierzu.
  • Auch hier kann die Erstreckung die maximale Erstreckung oder die Erstreckung an der bezüglich einer zu dieser Erstreckung senkrechten Richtung befindlichen Mitte des verdickten Bereiches sein.
  • Die Dicke des verdickten Bereiches ist vorteilhafterweise ≥ 10 % größer als die entsprechende Dicke des Elastomers in zum verdickten Bereich benachbarten Bereichen im Füllkanal, insbesondere als die geringste Dicke des Elastomers zwischen dem verdickten Bereich und der angespritzten Dichtung entlang der Durchgangsöffnung. Anders ausgedrückt beträgt die Höhe des Überstands senkrecht zur Lagenebene der ersten Lage, d. h. der Überstand über die äußeren Oberflächen der dem Überstand benachbarten äußersten Lagen, die den Füllkanal enthalten, vorteilhafterweise ≥ 10 % der entsprechenden Dicke des Elastomers in zum verdickten Bereich benachbarten Bereichen im Füllkanal. Die Verdickung kann dabei symmetrisch relativ zu den zum verdickten Bereich benachbarten Bereichen im Füllkanal ausgeführt sein, sie kann aber auch unsymmetrisch relativ zu den zum verdickten Bereich benachbarten Bereichen im Füllkanal ausgeführt sein, beispielsweise nur zu einer Oberfläche hin über die zum verdickten Bereich benachbarten Bereiche im Füllkanal überstehen.
  • Vorteilhafterweise weist im unverpressten Zustand der Flachdichtung der Abstand des verdickten Bereiches zum zur Durchgangsöffnung weisenden Rand der angespritzten Dichtung und die Breite der angespritzten Dichtung ein Verhältnis zwischen 1,1 und 5, vorzugsweise zwischen 1,1 und 3 auf.
  • Dabei wird der Abstand des verdickten Bereiches zum zur Durchgangsöffnung weisenden Rand der angespritzten Dichtung insbesondere als kleinste Strecke zwischen dem zur Durchgangsöffnung weisenden Rand der angespritzten Dichtung und einem im unverpressten Zustand über die Oberfläche der den Füllkanal aufweisenden Lagen ragenden Bereich des verdickten Bereiches bestimmt.
  • Die Breite der angespritzten Dichtung, d.h. des sich umlaufend entlang des Umfangsrandes der Durchgangsöffnung erstreckenden Dichtprofils, kann als Erstreckung des im unverpressten Zustand über die Oberfläche der den Füllkanal aufweisenden Lagen ragenden Bereichs der angespritzten Dichtung in zum Rand der Durchgangsöffnung senkrechter Richtung bestimmt werden. Weist das Dichtprofil Bereiche auf, die im unverpressten Zustand der Flachdichtung eine geringere Dicke aufweisen als die Gesamtdicke der den Füllkanal aufweisenden Lagen, so kann die Breite der angespritzten Dichtung als senkrecht zum Rand der Lage, an der das Dichtprofil angespritzt ist, gemessener Abstand des Randes dieser Lage, zu dem dem gegenüberliegenden Rand des Dichtprofils nächstliegenden Punktes, an dem das Dichtprofil noch über die Lagen übersteht, bestimmt werden.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen weist der Füllkanal eine in der Lagenebene ausgebildete Engstelle auf. Vorteilhafterweise ist der verdickte Bereich in dieser Engstelle angeordnet. Hierdurch wird eine weitere Versteifung und damit Stützwirkung des in dem Füllkanal befindlichen Elastomers erzielt. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann der Füllkanal einen sich in der Lagenebene bzw. parallel zur Lagenebene erstreckenden Steg aufweisen. Dieser Steg kann in Form eines freikragenden Steges auf einer Seite oder in Form einer Brücke beidseitig an die Lagenränder des Füllkanals angebunden sein oder einstückig aus mindestens einer Lage in den Füllkanal fortgesetzt sein, wobei die Dicke des Steges kleiner sein kann als die sonstige Dicke der mindestens einen Lage. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser Steg in dem verdickten Bereich angeordnet ist, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig von dem Elastomer des verdickten Bereiches umgeben ist. Insbesondere wenn der Steg in das Elastomer in dem verdickten Bereich eingebettet ist, verstärkt er die Versteifung des im Füllkanal befindlichen Elastomers und trägt so zur Stützwirkung des im Füllkanal befindlichen Elastomers auf die benachbarte Dichtlippe bei.
  • Eine erfindungsgemäße Flachdichtung kann nicht nur eine wie oben geschildert gestaltete Durchgangsöffnung aufweisen, sondern auch mehrere. Insbesondere ist es möglich, dass mehrere, beispielsweise zwei Durchgangsöffnungen über einen Füllkanal miteinander verbunden sind. Dabei ist es möglich, dass bei einem kurzen Füllkanal ein einziger verdickter Bereich für zwei oder mehrere Durchgangsöffnungen eine Vergleichmäßigung des Verpressungsverhaltens der Dichtlippe bewirkt. Ebenso ist es möglich und für längere Füllkanäle vorteilhaft, wenn für jede Durchgangsöffnung ein eigener verdickter Bereich vorgesehen wird.
  • Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Flachdichtungen gegeben. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, so dass deren Beschreibung nicht immer wiederholt wird. Bei den nachfolgenden Beispielen finden sich in jedem Beispiel eine Vielzahl von optionalen Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, die einzeln und unabhängig oder auch in beliebiger Kombination mit anderen optionalen Weiterbildungen dieses Beispiels die vorliegende Erfindung weiterbilden können. Auch in Kombination mit weiteren optionalen Weiterbildungen aus anderen Beispielen ist eine Weiterbildung der vorliegenden Flachdichtung möglich.
  • Es zeigen
    • 1 eine erfindungsgemäße Flachdichtung;
    • 2 eine Flachdichtung nach dem Stand der Technik; und
    • 3-7 Beispiele erfindungsgemäßer Flachdichtungen im Ausschnitt um den Übergang zwischen dem Füllkanal und der abzudichtenden Durchgangsöffnung.
  • 1 zeigt einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung 1 in Aufsicht. Die Flachdichtung 1 ist einlagig mit einer ersten Lage 2. Diese Lage 2 weist eine Vielzahl von Mediendurchgangsöffnungen auf, unter anderem Brennraumöffnungen 5a, 5b, Mediendurchgangsöffnungen 6a - 6f sowie mehrere nicht weiter gekennzeichnete Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel. Diese zusätzlichen Mediendurchgangsöffnungen 6a - 6f sind beispielsweise Durchgangsöffnungen für Kühlwasser oder Motoröl zwischen einem Zylinderkopf und einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors.
  • Die Durchgangsöffnungen 6a - 6f sind mit Füllkanälen 7a - 7d verbunden, wobei die Füllkanäle für die Medienöffnung 6a und 6b sowie 6c und 6d miteinander verbunden sind. Jeder der Füllkanäle endet in einer Aussparung 15a - 15d, die als Einfüllöffnung für ein Elastomer bei der Fertigung der Flachdichtung 1 dient.
  • 1 zeigt die Flachdichtung 1 im fertigen Zustand, bei dem die Umfangsränder der Mediendurchgangsöffnung 6a - 6f jeweils von einer elastomeren Dichtlippe 9a - 9f umgeben sind. Weiterhin sind die Füllkanäle 7a - 7d und die Einfüllöffnungen 15a - 15d mit demselben Elastomer 8 gefüllt, aus dem die Dichtlippen 9a - 9d bestehen.
  • 2 zeigt in den Teilbildern A bis C einen Ausschnitt aus dem Übergang zwischen einem Füllkanal 7 und einer Durchgangsöffnung 6 einer Flachdichtung aus dem Stand der Technik. 2A zeigt dabei einen Querschnitt in der x-z-Ebene. Der Füllkanal 7 weist eine Elastomerfüllung 8 auf, die eine geringere Dicke als die Lage 2 aufweist. Die Elastomerfüllung 8 verdickt sich dann jenseits des Umfangsrandes der Lage 2 zu der Durchgangsöffnung 6 zu einer Dichtlippe 9.
  • 2B zeigt eine Aufsicht auf denselben Bereich der ersten Lage 2 der Flachdichtung 1 im unverpressten Zustand. In diesem Zustand ist die in Aufsicht betrachtete Breite der Dichtlippe 9 (in der x-y-Ebene) umlaufend um die Durchgangsöffnung 6 konstant. Auch im Übergang zu der Elastomerfüllung 8 im Füllkanal 7 ändert sich die Breite der Dichtlippe 9 in der x-y-Ebene nicht.
  • 2C zeigt denselben Ausschnitt wie 2B, nunmehr jedoch nach Verpressen der Flachdichtung 1 zwischen zwei Gegenbauteilen. Die 2C zeigt also die eingebaute, verpresste Flachdichtung 1 ohne die für die Verpressung eigentlich notwendigen Gegenbauteile. Durch die Verpressung der Dichtlippe 9 wird diese in den Füllkanal 7 verdrängt, so dass der Umfangsrand 12 der Dichtlippe 9 eine konkave Einbuchtung 10 aufweist. Hierdurch weicht das Dichtverhalten der Dichtlippe 9 benachbart zum Füllkanal 7 vom Dichtverhalten der Dichtlippe 9 in denjenigen Bereichen ab, in denen die Dichtlippe 9 von dem Umfangsrand 3 der Lage 2 gestützt wird.
  • 3 zeigt eine Flachdichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung im Ausschnitt um den Bereich, in dem der Füllkanal 7 in die Durchgangsöffnung 6 mündet.
  • Die Flachdichtung nach 3 ist wie diejenige nach 2 ausgestaltet, wobei jedoch im Füllkanal die Elastomerfüllung eine Verdickung 11 benachbart zu der Dichtlippe 9 aufweist. 3A zeigt eine Aufsicht auf diese Verdickung 11, 3B eine Querschnittsansicht auf die Verdickung 11 in der x-z-Ebene und 3C einen Ausschnitt aus diesem Bereich der Verdickung in der x-z-Ebene. Die Breite der Verdickung beträgt dabei BD und ihre Länge BR . Die Länge BR wird dabei in Richtung der Erstreckung des Füllkanals 7 und die Breite BD quer zur Erstreckungsrichtung des Füllkanals 7 bestimmt. Die Breite des Füllkanals ist mit BK , der geringste Abstand des Umfangsrands 12 der Dichtlippe 9 zum verdickten Bereich 11 mit BA und die Breite der Dichtlippe 9 mit B9 bezeichnet. Die Länge BR und die Breite BD der Verdickung 11 wird dabei zwischen den Punkten bestimmt, in denen die Verdickung 11 im unverpressten Zustand über die Lage 2 der Flachdichtung 1 übersteht. Die Höhe H11 des Überstands 11' der Verdickung 11 wird relativ zur Oberfläche der Lage 2 bestimmt. Bei der vorliegenden Flachdichtung gemäß 3 beträgt dabei BA= 1,95 mm, BD=1,5 mm, BR=2mm, BK= 4mm, B9=1,7 mm und H11= 0,15 mm. Im Falle mehrerer Lagen würden die Höhen jeweils relativ zur Oberfläche der äußersten Lage am Rand der Durchgangsöffnung 6 bestimmt.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Flachdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese ist wie die Flachdichtung gemäß 3 ausgestaltet.
  • Ergänzend hierzu ist zwischen den in der x-y-Lagenebene seitlich benachbarten Rändern des Füllkanals 7 ein Steg 14 ausgebildet, der sich in der Lagenebene der Lage 2 zwischen diesen beiden Rändern erstreckt und sich aus diesen einstückig und mit reduzierter Dicke fortsetzt. Der Steg 14 kann beispielsweise bei der Herstellung der Lage 2 mit aus dem Material der Lage 2 gefertigt (insbesondere durch Stanzen und Prägen) werden. Der Steg 14 weist eine in Richtung der Erstreckung des Füllkanals 7 weisende Breite auf, die nur 65% der Länge der Verdickung beträgt, also etwas größer ist als die halbe Länge der Verdickung 11. Der Steg 14 ist dabei derart angeordnet, dass er sich ausgehend von der in Erstreckungsrichtung des Füllkanals 7 befindlichen Mitte der Verdickung 11 in zur Dichtlippe 9 paralleler Richtung erstreckt und in Fortsetzung am Umfangsrand der Lage 2 um die Durchgangsöffnung 6 endet. Durch diesen Steg 14 wird die Elastomermasse 8 in dem Füllkanal 7 gestützt, so dass die Kombination aus Steg 14 und Verdickung 11 der Elastomermasse einem Ausweichen der Dichtlippe 9 in Richtung des Füllkanals 7 beim Verpressen gemeinsam entgegenstehen.
  • 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Flachdichtung 1 ähnlich derjenigen in 3. Abweichend von der Ausführungsform in 3 weist der Füllkanal 7 eine Engstelle 13 auf, in der in diesem Beispiel die Verdickung 11 im Wesentlichen angeordnet ist. An der Engstelle 13 weist der Füllkanal 7 ungefähr die Hälfte der Breite an seiner breitesten Stelle auf. Durch diese Engstelle 13 wird der Ausweichraum des verdickte Bereich 11 reduziert und der verdickte Bereich 11 kann hierdurch noch besser als Stütze für die umlaufende Dichtlippe 9 dienen. 5B und 5C sind Querschnitte in Aufsicht durch 5A längs und mittig des Füllkanals 8, d. h. in x-Richtung. Die Verdickung 11 kann im nichtmontierten Zustand der Dichtung bezüglich der x-y-Lagenebene symmetrisch über die benachbarten Bereiche zur Verdickung überstehen oder, wie dies in 5C gezeigt ist, lediglich einseitig überstehen, d. h. bezüglich der Lagenebene unsymmetrisch sein.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung 1, die wie diejenige in 3 ausgestaltet ist. Die Ausführungsform nach 6 weist zusätzlich den Steg 14 der Ausführungsform in 4 und die Engstelle 13 der Ausführungsform in 5 auf, wobei auch der Steg 14 in der Verengung 13 angeordnet ist.
  • 7 zeigt in den Teilbildern A, B und C drei weitere Ausführungsformen im Querschnitt durch einen Bereich, der benachbart zu der Stelle ist, in der der Füllkanal 7 über die Dichtlippe 9 in die Durchgangsöffnung 6 übergeht. In den dargestellten Querschnitten ist in Figur A eine einlagige Dichtung mit einer ersten Lage 2 dargestellt, die eine umlaufende Elastomerdichtung 9 mit einer radialen Breite BP aufweist. Die Breite BP wird dabei über den Bereich bestimmt, in dem die Dichtung 9 über die Oberflächen der ersten Lage 2 im unverpressten Zustand ragt. Der Rand 12 der angespritzten Dichtung 9, der zu der Durchgangsöffnung 6 weist, ist abgerundet. Wie für den verdickten Bereich kann die Höhe des über die Metalllagen, hier die über die oberste Metalllage 4b überstehende Höhe H9 des überstehenden Bereichs 9' der Dichtung 9 als bestimmt werden.
  • In 7B ist eine dreilagige Dichtung mit einer ersten Lage 2 als Trägerlage und jeweils einer dünneren, benachbarten Dichtlage 4a und 4b dargestellt. Die Elastomerdichtung 9 weist zwischen der Lage 2 und ihrem Rand 12 eine Einschnürung auf, so dass Verdrängungsräume für die Elastomermasse 8 beim Verpressen der Flachdichtung 1 zur Verfügung gestellt werden. Die Breite BP der Elastomerdichtung 9 wird hier zwischen dem Rand der ersten Lage 3 und derjenigen Stelle des Randes 12 der Elastomerdichtung 9 bestimmt, an der die Dicke der Elastomerdichtung 9 gleich der Gesamtdicke der Lagen 2, 4a und 4b der Flachdichtung 1 ist.
  • 7C zeigt ebenfalls eine dreilagige Flachdichtung mit einer ersten Trägerlage 2 und benachbarten weiteren dünneren Lagen 4a und 4b als weitere Funktionslagen. Die Lage 2 ragt dabei über die um die Durchgangsöffnung 6 umlaufenden Umfangsränder der Lagen 4a und 4b in Richtung der Durchgangsöffnung 6 vor. Dies ermöglicht es, die Elastomerdichtung 9 nicht nur am Umfangsrand der Lage 2 um die Durchgangsöffnung 6 anzuspritzen, sondern diesen Umfangsrand 3 der Lage 2 mit der Elastomermasse 2 so zu umspritzen, dass er auch abschnittsweise auf deren Oberflächen verläuft und so die Anbindung der Elastomerdichtung 9 an die Lage 2 zu verbessern. Die Breite BP wird auch hier vom Rand der Lage 3, d.h. der Stahlschulter, aus gemessen.

Claims (16)

  1. Flachdichtung (1) mit einer ersten Lage (2) sowie mindestens einer Durchgangsöffnung (6), die sich durch sämtliche Lagen der Flachdichtung (1) erstreckt, wobei die erste Lage (2) einen sich in der Lagenebene bis zur Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) erstreckenden Füllkanal (7) aufweist, wobei der Umfangsrand der Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) eine um die Durchgangsöffnung (6) umlaufende und sich in den Füllkanal (7) erstreckende angespritzte Dichtung, die ein Elastomer enthält oder daraus besteht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die Elastomerfüllung des Füllkanals (7) in einem Bereich (11) des Füllkanals (7), der dem Umfangsrand der Durchgangsöffnung (6) in der ersten Lage (2) benachbart ist, einen senkrecht zur Lagenebene der ersten Lage (2) verdickten Bereich (11) aufweist.
  2. Flachdichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die maximale oder durchschnittliche Dicke des Elastomers in dem verdickten Bereich (11) um 10 bis 50% größer ist als die Summe der Dicken sämtlicher den Füllkanal (7) aufweisender Lagen in zum verdickten Bereich (11) benachbarten Bereichen (8) der Flachdichtung (1).
  3. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die maximale Erstreckung (BD) des verdickten Bereichs (11) in einer zu einer Tangente an den am Ende des Füllkanals (7) befindlichen Rand der Durchgangsöffnung (6) parallelen Geraden auf halber Höhe (H11) des Überstands (11') des verdickten Bereichs (11) mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1,0 mm beträgt.
  4. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die maximale Erstreckung (BD) des verdickten Bereichs (11) auf einer zu einer Tangente an den am Ende des Füllkanals (7) befindlichen Rand der Durchgangsöffnung (6) parallelen Geraden auf halber Höhe (H11) des Überstands (11') des verdickten Bereichs (11) mindestens ¼, vorzugsweise mindestens ⅓, insbesondere mindestens ½ der Erstreckung (BK) des Füllkanals (7) auf derselben Gerade beträgt.
  5. Flachdichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die Erstreckung (BR) des verdickten Bereichs (11) in radialer Richtung zur Durchgangsöffnung (6) zwischen 0,8 und 5 mal der Erstreckung (BD) des verdickten Bereichs (11) in einer zu einer Tangente an den am Ende des Füllkanals (7) befindlichen Rand der Durchgangsöffnung (6) parallelen Geraden auf halber Höhe (H11) des Überstands (11') des verdickten Bereichs (11) beträgt.
  6. Flachdichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung (BR) des verdickten Bereichs (11) die maximale Erstreckung oder die Erstreckung an der bezüglich einer zu dieser Erstreckung senkrechten Richtung befindlichen Mitte des verdickten Bereichs (11) ist.
  7. Flachdichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Höhe (H11) des Überstands (11') der senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Füllkanals (7) und senkrecht zur Lagenebene der ersten Lage (2) bestimmte Überstand des verdickten Bereichs (11) über die äußere Oberfläche der dem Überstand benachbarten äußersten Lage ist.
  8. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die maximale Dicke des Elastomers in dem verdickten Bereich (11) um ≥ 10% größer ist als die Dicke des Elastomers in zum verdickten Bereich (11) benachbarten Bereichen (11) des Füllkanals (7), insbesondere als die geringste Dicke des Elastomers zwischen dem verdickten Bereich (11) und der angespritzten Dichtung (9) entlang der Durchgangsöffnung (6).
  9. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die maximale Dicke des Elastomers in dem verdickten Bereich (11) größer ist als die Summe der Dicken sämtlicher Lagen oder sämtlicher Lagen, in denen der Füllkanal ausgebildet ist, in zum verdickten Bereich (11) benachbarten Bereichen (8) der Flachdichtung (1).
  10. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) die Dicke des Elastomers in dem verdickten Bereich (11) kleiner ist als die Dicke des Elastomers in der angespritzten Dichtung entlang der Durchgangsöffnung (6).
  11. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverpressten Zustand der Flachdichtung (1) das Verhältnis des Abstandes (BA) des verdickten Bereichs (11) zum zur Durchgangsöffnung (6) weisenden Rand der angespritzten Dichtung (9) zur Breite (BP) der angespritzten Dichtung entlang der Durchgangsöffnung (6) 1,1 bis 5, vorzugsweise 1,1 bis 3 beträgt, wobei der Abstand die kleinste Strecke ist zwischen einem im unverpressten Zustand über die Oberfläche der ersten Lage (2) ragenden Bereich (9') der angespritzten Dichtung (9) entlang der Durchgangsöffnung (6) und einem im unverpressten Zustand über die Oberfläche der ersten Lage ragenden Bereich (11') des verdickten Bereichs (11).
  12. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkanal (7) eine Engstelle (13) aufweist, in der der verdickte Bereich (11) angeordnet ist.
  13. Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkanal (7) einen sich in der Lagenebene der ersten Lage (2) erstreckenden Steg (14) aufweist, der sich zwischen den beiden Seiten des Füllkanals (7) erstreckt.
  14. Flachdichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (14) lediglich einseitig an einer der Seiten des Füllkanals (7) angebunden ist, insbesondere ein freies Ende aufweist.
  15. Flachdichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (14) derart angeordnet ist, dass das Elastomer in dem verdickten Bereich (11) den Steg (14) zumindest teilweise oder vollständig umgibt.
  16. Zylinderkopfdichtung, Getriebesteuerplatte oder sonstige Flachdichtung (1) im Bereich eines Verbrennungsmotors oder seines Abgasstrangs, die als Flachdichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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