DE1650026B2 - Use of a flat gasket - Google Patents

Use of a flat gasket

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DE1650026B2 DE19671650026 DE1650026A DE1650026B2 DE 1650026 B2 DE1650026 B2 DE 1650026B2 DE 19671650026 DE19671650026 DE 19671650026 DE 1650026 A DE1650026 A DE 1650026A DE 1650026 B2 DE1650026 B2 DE 1650026B2
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Description

den schwingenden Flanschflächen des Zylinderkopfes bzw. Motorblockes einer Brennkraftmaschine noch mit dem Stützkörper noch mit sich selbst in Be-Führung kommen, d.h. also, vollkommen frei im Dichtspalt schwingen können. Mit zunehmender Entfernuna der gekrümmten Verbindungsstelle von den unterstützten, an den Flanschflächen anliegenden parallelen Schenkelbereichen schwächt sich der Einfluß der Schwingbeweaungen, insbesondere der schwingenden Winkelbewegungen der Flanschflächen. auf die besonders gefährdeten Übergangsstellen von den parallelen Schenkelbereichen zu den einander sich stetig nähernden Schenkelbereichen des Hüllkörpers ab. Damit wird «He Dauerschwingbelastbarkeit des Hüllkörpers beträchtlich erhöht.the vibrating flange surfaces of the cylinder head or engine block of an internal combustion engine can still be guided by oneself with the support body, i.e., completely free in the Sealing gap can oscillate. With increasing distance of the curved junction from the supported parallel leg areas resting on the flange surfaces, the influence is weakened the oscillation movements, especially the oscillating angular movements of the flange surfaces. to the particularly endangered crossing points from the parallel leg areas to the steadily approaching leg areas of the Enveloping body. This means that «He is fatigue life of the enveloping body increased considerably.

Die direkte Verwendung der durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 927 873 vorbekannten Rohrflanschdichtung zum Abdichten von Zylinderköpfen bei Brennkraftmaschinen war nicht möglich, da die weit nach innen gezogene Schweißnase infolge der relativ großen Materialanhäufung zu Glühzündungen sowie zu Eigenschwingungen des inneren Hüllkörperbereiches neigt. Außerdem liegt dem Gebrauchsmuster eine vollständig andere Aufgabe zugrunde, so daß die Verwendung einer ähnlichen Dichtung zur Vermeidung von Dauerschwingungsbrüchen bei Brennkraftmaschinen für den Fachmann nicht ableitbar ist. Schließlich wird erst eine die nunmehr gestellte Aufgabe lösende Dichtung dadurch geschaffen, indem die Verbindungsstelle der beiden ichenkel von einem gekrümmten Abschnitt gebildet ist, was zu einer gleichmäßigen thermischen und mechanischen Belastbarkeit des Hüllkörpers führt.The direct use of the pipe flange seal previously known from the German utility model 1 927 873 for sealing cylinder heads in internal combustion engines was not possible because the Welding nose drawn far inwards due to the relatively large accumulation of material leading to glow ignitions as well as tending to natural vibrations of the inner enveloping body area. In addition, there is the utility model a completely different task, so the use of a similar seal to the Avoidance of continuous oscillation breaks in internal combustion engines cannot be derived for a person skilled in the art is. After all, a seal that solves the problem now set is only created by in that the connection point of the two legs is formed by a curved section, which leads to a uniform thermal and mechanical load-bearing capacity of the enveloping body.

Bei den bisher üblichen Ausführungen von Zylinderkopfdichtungen erstreckt sich entweder die Dichtungsplatte als Stützkörper bis in den Krümmun2sbereich des Hüllkörpers, zumindest so weit, daß \λ verspannten Zustand der Hüllkörper vollständig gefüllt ist, oder es sind zusätzliche federnde oder steife Stützkörper in den Hüllkörper nahe des Krümmungsbereiches eingelegt, um am innersten Rand des Hüllkörpers im Bereich der Verbindungsstelle beider Hüllkörperschenkel eine Zone höchster Dichtpressung zu erzielen. Im Gegensatz hierzu lehrt die Erfinduni, die Zone höchster Pressung auf den äußeren Rand des Hüllkörpers zu verlagern und den Innenrand des Hüllkörpers vollkommen pressungs- und berührungsfrei zu halten.In the usual embodiments of cylinder head gaskets, either the sealing plate of the envelope extends as a supporting body until the Krümmun 2 sbereich, at least so far that \ λ strained state of the enveloping body is completely filled, or there are additional resilient or rigid support body in the casing body near of the curvature area in order to achieve a zone of highest sealing pressure at the innermost edge of the enveloping body in the area of the connection point of the two enveloping body legs. In contrast to this, the invention teaches shifting the zone of highest pressure to the outer edge of the enveloping body and keeping the inner edge of the enveloping body completely free of pressure and contact.

Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise bei plattenförmigen und ringförmigen Dichtungen anwen-The invention can be used in the same way with plate-shaped and ring-shaped seals.

den. ... c rnfilino QinH in Herthe. ... c rnf i lino Qi n H in Her

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in derEmbodiments of the invention are in

Zeichnung dargestellt und werden im folgenden na-Drawing and are described in the following

her beschrieben. Es zeigt RrPnnn,imnnHdescribed here. It shows RrPnnn , imnn H

Fig. 1 einen Schnitt durch den Brennraumrand einer eingebauten Zylinderkopmicniunt,1 shows a section through the edge of the combustion chamber a built-in cylinder head,

F i g. 2 eine Darstellung gemäß P ι g l edocn mit einem zusätzlich in denc füllkörper e ngebauten Stützkörper in Form eines Schraubented mn es.F i g. 2 shows a representation according P ι gl edocn with an additional ngebauten in the c e packing support body in the form of a Schraubented mn it.

F i g. 1 zeigt eine zwischen ZJ ™erko|^l undF i g. 1 shows a between ZJ ™ erko | ^ l and

-block 2 eingebaute, den Bre.nnrau™3 nn^Tn b d e e Weichstoffdichtung 4, deren dem B en, raum 3 benachbarter Rand 5 metallisch .bewehrt ist umaie »5 heißen Verbrennungsgase sowie die hohen Drucke von dem Weichstoff, beispielsweise Asbest-Gewebe fernzuhalten. Die metallische Bewehrung besteht aus einem im Querschnitt etwa .U-f°™8 Ρ™* ™n Blechstreifen, dessen beide 7uemander parallelea au- *o ßeren Schenkelenden 78uen Rand der weicnsrondichtung 4 umfassen und dichtend an den Jrlanscnnachen 9, 10 des Zylmderblockß 2 ta -kpte 1 anliegen. Der sich zwischen den Schenk%e -treckende Weichst««"Dlchiu
*5 als elastischer Stutzkorper. Zwischen_-block 2 built-in, the Bre . nnrau ™ 3 nn ^ T n b d e e soft material gasket 4, whose edge 5 adjacent to the room 3 is metallically reinforced in order to keep hot combustion gases and high pressures away from the soft material, for example asbestos fabric. The metallic reinforcement consists of a cross-section approximately. U - f ° ™ 8 ™ * ™ n sheet metal strips, the two mutually parallel outer leg ends encompass 78u edge of the white seal 4 and abut the Jrlanscnnnachen 9, 10 of the cylinder block 2 ta -kpte 1 in a sealing manner. Which% between Schenk e -treckende evading «« "DLCH i u
* 5 as an elastic support body. Between_

ßeren, einander parallelen Schenkelenden 7 8 und der gekrümmten Verbindungsstelle 11 des H J pers 6 verlaufen sich einander °ahf™de f ™el ^ 13, die nicht unterstütz sind und nicht an den Flanschflächen 9, 10 anliegen. Bei^Jwingendem Dichtspalt, d. h bei sich standig änderndem^ Abstand zwischen den beiden Schenkelenden 7,8 sowie be den schwingenden Verformungen ««besondere der Kopfplatte 1 a - strichpunktiert angedeute-wird der Einfluß der Schwingungen auf!deriHul£orper durch die Hebelwirkung der freien S^enkeHangen 12, 13 verringert und ein vorzeitiger Dauerschwingungsbruch vermiedenOuter, mutually parallel leg ends 7 8 and the curved connection point 11 of the HJ pers 6 run towards each other ° ah f ™ de f ™ el ^ 13, which are not supported and do not rest on the flange surfaces 9, 10. With a swinging sealing gap, i. With the constantly changing distance between the two leg ends 7, 8 and the oscillating deformations especially of the head plate 1 a - indicated by dash-dotted lines - the influence of the vibrations on the body through the leverage of the free slope slopes 12, 13 and a premature fatigue breakage avoided

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch^egen Dich tungsrand gemäß Fig. 1, nur daß 1^1" zu™.n 6^ Federungskorper 17 zwischen den b«^ dichtend an den Flanschflachen 18, 19 ^VFvorTesehen ist enden 20, 21 des Η^ΟΪΡδΓ8.ί6^^*"'^ Wichtig ist, daß der Federungskorper 17 nut. großem Abstand von der 8^™mI^!b^Fig. 2 shows a cross section through ^ egen sealing edge according to Fig. 1, only that 1 ^ 1 " to ™. N 6 ^ suspension body 17 between the b« ^ sealing on the flange surfaces 18, 19 ^ VF provided ends 20, 21 of the Η ^ ΟΪ Ρ δΓ8 .ί 6 ^^ * "'^ It is important that the suspension body 17 nut. great distance from the 8 ^ ™ m I ^! b ^

stelle 22 ^r Hullko^erschenkel entfernt gpoint 22 ^ r ^ H ullko erschenkel away g

ist, um eine Berührung der S^e^b n e™u eJn 4'z^ mit den Flanschflachen 18, 19 im eingebauten Zustand zu vermeiden.is to avoid contact of the S ^ e ^ b n e ™ u e J n 4 ' z ^ with the flange surfaces 18, 19 in the installed state.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Schwankungen der Fall ist, so ist insbesondere derIf fluctuations are the case, then in particular the Patentanspruch: nicht unterstützte Bereich des Hüllkörpers ständigenClaim: permanent unsupported area of the enveloping body Dauerbiegewechselbeanspruchungen ausgesetzt, dieExposed to continuous bending stresses that Verwendung einer Flachdichtung mit einem zur frühzeitigen Materialermüdung und damit zum platten- oder ringförmigen, elastisch nachgiebig 5 Bruch des Hüllkörpers führen. Auf Grund der Tatgen Stützkörper, ^ler an seinem Innenrand von sache, daß die Veränderungen der Dichtspaltweite einem metallischen Hüllkörper eingefaßt ist, des- nicht nur auf die Längenänderung der Spannschrausen äußere parallele Schenkel den Stützkörper ben sondern auch auf die Durchbiegung einer oder umgreifen und vom Stützkörperrand aus sich bis beider Flanschflächen zurückzuführen sind, ist es zu ihrer Verbindungsstelle stetig einander nähern, io verständlich, daß die meisten Brüche nicht am Scheibei Brennkraftmaschinen zur Verhinderung von tel des Krümmungsbereichs sondern an den Über-Dauerschwingungsbrüchen des Hüllkörpers, wo- gangssteilen vom Krümmungsbereich des Hüllkörbei die Schenkel durch einen gekrümmten Ab- pers in die geradlinig sich erstreckenden, an den schnitt miteinander verbunden sind. Flanschflächen anliegenden und deren Durchbiegun-Use of a flat gasket with a for premature material fatigue and thus for plate-shaped or ring-shaped, elastically resilient 5 break the enveloping body. Because of the Tatgen Support body, ^ ler at its inner edge of the fact that the changes in the sealing gap width a metallic enveloping body is bordered, des- not only on the change in length of the clamping collars outer parallel legs ben the support body but also on the deflection of one or embrace and return from the edge of the support body to both flange surfaces, it is steadily approaching each other at their junction, io understandable that most of the breaks are not on the disk Internal combustion engines to prevent tel of the curvature area but rather to the continuous oscillation fractures of the enveloping body, in part from the curvature region of the enveloping body, the legs through a curved Abpers in the straight extending, to the cut are connected to each other. The flange surfaces and their deflection 15 ge.i folgenden Schenkelbereichen auftreten. Derartige Schwenkbewegungen der Flanschflächen treten be-15 ge.i the following leg areas occur. Such Pivoting movements of the flange surfaces occur sonders stark bei Leichtmetall-Zylinderköpfen vonespecially strong with light alloy cylinder heads from Brennkraftmaschinen auf. Dazu kommen noch thermische Verzüge, die zu einer Querbelastung desInternal combustion engines on. In addition, there are thermal distortions that lead to transverse loading of the Die Erfindung betrifft die Verwendung einer 20 Hüllkörpers durch unterschiedliche Längenausdeh-Flachdichtung mit einem platten- oder ringförmigen, r.ung der Flansche in Richtung des Dichtspaltes fühelastisch nachgiebigen Stützkörper, der an seinem In- ren, so daß der Krümmungsbereich des Hüllkörpers nenrand von einem metallischen Hüllkörper einge- praktisch einer dreidimensionalen Lageveränderung faßt ist, dessen äußere Schenkel den Stützkörper um- während des Betriebszustandes ausgesetzt ist.
greifen und vom Stützkörperrand aus sich bis zu ih- 25 Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 927 873 rer Verbindungsstelle stetig einandei nähern. ist weiterhin eine Dichtung für Rohrflansche be-The invention relates to the use of an enveloping body by means of different linear expansion flat gaskets with a plate-shaped or ring-shaped support body which is resiliently flexible in the direction of the sealing gap, so that the area of curvature of the enveloping body has a metallic edge Enveloping body is practically a three-dimensional change in position, the outer leg of which is exposed to the supporting body during the operating state.
grip and steadily approach one another from the edge of the supporting body up to their connection point. is still a seal for pipe flanges Bei metallisch verstärkten Weichstoff-Dichtungs- kannt, die aus einem Weichstoffring mit einer diesen platten, wie sie insbesondere zur Abdichtung der beidseitig umgreifenden metallischen Einfassung be-Brenn-, Schmier- und/oder Kühlmittelkanäle zwi- steht. Letztere ist durch zwei am Innenrand miteinschen Zylinderblock und -kopf einer Brennkraftma- 30 ander durch Schweißen verbundene Metallscheiben schine Verwendung finden, ist es allgemein bekannt, gebildet, wobei die radial äußeren Umfangsteile der die den Brennraum umgebenden Dichtungsränder Metallscheiben als parallele Schenkel den als Stützmetallisch einzufassen. Durch die metallische Einfas- körper wirkenden Weichstoffring beidseitig bedeksung des Dichtungsrandes wird eimual der Weich- ken, während die radial inneren Umfangsteile der stoff, z. B. Asbestgewebe, vor den heißen Verbren- 35 Metallscheiben vom Innenrand der Weichstoffplatte nungsgasen und den im Brennraum auftretenden ho- an sich stetig nähern, um sich dann parallel zueinanhen Drücken geschützt, während andererseits durch der weiter nach innen zwecks Bildung einer Schweißdie erhöhte Dichtpressung im Bereich der Einfassung nase zu erstrecken.In the case of metallically reinforced soft material sealing, which consists of a soft material ring with one of these plates, as they are used in particular to seal the metal surround encompassing both sides. Lubricant and / or coolant channels between stands. The latter is cut in by two on the inner edge Cylinder block and head of an internal combustion engine 30 metal disks joined by welding Find machine use, it is well known, formed, the radially outer peripheral parts of the the sealing edges surrounding the combustion chamber are made of metal disks as parallel legs as support metal to border. The soft material ring, which acts as a metal bevelled body, is covered on both sides of the sealing edge is eimual the soft, while the radially inner peripheral parts of the fabric, e.g. B. Asbestos fabric, in front of the hot burn 35 metal discs from the inner edge of the soft board The gases and those occurring in the combustion chamber steadily approach each other, only to then approach each other in parallel Pressing protected, while on the other hand by the further inward for the purpose of forming a sweat to extend increased sealing pressure in the area of the edging nose. eine bessere Abdichtgüte erzielbar ist. Die Randein- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diea better sealing quality can be achieved. The Randein- The invention is based on the object fassung der Dichtungsplatte besteht dabei aus einem 40 frühzeitige Bruchneigung eines Hüllkörpers durch im Querschnitt U- oder C-förmig profilierten Metall- Dauerschwingungsbelastung, wie sie gerade bei streifen, dessen beide Schenkel den Dichtungsrand Brennkraftmaschinen auftritt, abzustellen. Die Verumfassen, wendung anderer Werkstoffe für den Hüllkörper Weiterhin ist es bei der zuvor beschriebenen Art oder anderer Werkstoffdicken ist aus wirtschaftlichen von Dichtungen durch das deutsche Gebrauchsmu- 45 und insbesondere aus räumlichen Gründen nicht ster 1 936 755 bekannt, zusätzlich Stütz- bzw. Fede- möglich, da die Dichtungsstärke im verspannten Zurungskörper zwischen den beiden Schenkeln des stand vielfach nur 1 bis 2 mm beträgt. Es muß dem-Hiillkörpers anzuordnen, um damit das Elastizitäts- nach eine Lösung gefunden werden, wodurch der vermögen des Dichtungsrandes zu vergrößern. Das Einfluß der schwingenden Flanschbewegungen auf gleiche gilt auch für einzelne Dichtringe, die nur aus 50 die bruchgefährdeten Stellen des Hüllkörpers weitpcdem U- bzw. C-förmigen Hüllkörper mit einem ein- hend reduziert wird, so daß Dauerschwingungsgelegten federnden Stützkörper bestehen und zur Ab- brüche am Hüllkörper nicht mehr auftreten,
dichtung sowohl von Brennräumen als auch von Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß Rohrleitungen u. dgl. eingebaut werden. vorgeschlagen, eine Flachdichtung mit einem platten-Beim Einbau der ..uvor beschriebenen Dichtungen 55 oder ringförmigen, elastisch nachgiebigen Stützkörwird infolge des mittels Spannschrauben verringerten per. der an seinem Innenrand von einem metalli-Dichtspaltes zwischen den beiden Flanschen die Dich- sehen Hüllkörper eingefaßt ist, dessen äußere paraltungsstärke verkleinert. Dabei wird unter Ausnut- lele Schenkel den Stützkörper umgreifen und vom zung der elastischen Verformbarkeit der Dichtung Stützkörperrand aus sich bis zu ihrer Verbindungserreicht, daß diese mit einer bestimmten Dichtpres- 60 stelle stetig einander nähern, bei Brennkraftmaschisung an den Flanschflächen anliegt. Die Verringe- nen zur Verhinderung von Dauerschwingungsbrürung der Dichtungsstärke bringt zwangläufig eine chen des Hüllkörpers zu verwenden, wobei die Verkleinerung des Abstandes zwischen den beiden Schenkel durch einen gekrümmten Abschnitt miteinunterstützten Schenkeln sowie des Krümmungsradius ander verbunden sind.Version of the sealing plate consists of a 40 premature tendency to break of an enveloping body by U- or C-shaped profiled metal continuous vibration load, as it is just with strips, the two legs of which the sealing edge occurs to turn off internal combustion engines. The encompassing use of other materials for the enveloping body. Furthermore, with the type described above or other material thicknesses, it is not known from the German Utility Model 45 for economic reasons of seals and in particular for spatial reasons, additionally support or spring possible because the thickness of the seal in the braced Zurungskörper between the two legs of the stand is often only 1 to 2 mm. It must be arranged in the shell, so that the elasticity can be found after a solution, whereby the ability of the sealing edge to increase. The influence of the oscillating flange movements on the same also applies to individual sealing rings, which are only made up of the areas at risk of breakage of the enveloping body and the U- or C-shaped enveloping body with a single one, so that resilient support bodies subject to permanent vibration are made to break off no longer occur on the enveloping body,
sealing of combustion chambers as well as To achieve this object, pipelines and the like are installed according to the invention. proposed a flat gasket with a plate-When installing the .. previously described seals 55 or ring-shaped, elastically resilient support body is reduced by means of clamping screws per. which is bordered on its inner edge by a metal sealing gap between the two flanges, the sealing envelope body, whose outer thickness is reduced. The support body is encompassed under the Ausnutlele leg and, from the point of elastic deformability of the seal, the support body edge is achieved up to its connection, so that these steadily approach each other with a certain sealing pressure point, and are in contact with the flange surfaces in the case of an internal combustion engine. The reduction in the gasket strength to prevent fatigue vibrations inevitably means using a surface of the enveloping body, the reduction in the distance between the two legs being connected by a curved section supported legs and the radius of curvature being connected to the other. im Scheitelbereich des Hüllkörpers mit sich. 65 Wesentlich für die Erfindung ist, daß zur Erzie-in the apex area of the enveloping body with itself. 65 It is essential for the invention that to educate Treten während des Betriebes Schwingungen zwi- lung einer optimalen Wirkung die nicht unterstütz-If vibrations occur during operation that have an optimal effect that are unsupported schen den beiden Flanschen auf, wie dies besonders ten, einander sich nähernden Schenkelbereiche sowie bei Brennkraftmaschinen als Folge ständiger Druck- der Verbindungsabschnitt des Hüllkörpers weder mitbetween the two flanges, like this especially th, approaching leg areas as well in internal combustion engines as a result of constant pressure the connecting section of the enveloping body neither with
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